JP2013239328A - Operation management method and device of storage battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide operation management method and device of storage battery capable of minimizing deterioration by performing state management of storage batteries or the like without stopping power supply to a load by using a battery pack consisting of a plurality of storage batteries.SOLUTION: A management control unit 150 determines a battery column 111 for UPS operation and a battery column 111 for PSOC operation by calculating the state quantity of each battery column 111 of a battery pack 110. The PSOC operation and UPS operation are switched every predetermined period, so that the battery column 111 is not operated only by PSOC operation for a long time.

Description

本発明は、蓄電池の運用管理方法及び運用管理装置に関し、特に2以上の蓄電池を備えた組電池の運用管理を行うための蓄電池の運用管理方法及び運用管理装置に関するものである。   The present invention relates to a storage battery operation management method and an operation management apparatus, and more particularly, to a storage battery operation management method and an operation management apparatus for performing operation management of an assembled battery including two or more storage batteries.

近年は、自然エネルギーの利用に対するニーズが高まっており、その利用がますます増大することが予想されている。自然エネルギーを用いた発電では、発電量が不安定になることから、これを平準化して安定した電力供給を可能にする電源システムが求められている。このような電源システムでは、自然エネルギーによる発電量を平準化するために蓄電池が用いられる。蓄電池を用いることで、発電量に余剰が生じたときは蓄電池に充電しておき、発電量が不足するときに蓄電池から放電させることができる。   In recent years, the need for the use of natural energy has been increasing, and the use thereof is expected to increase. In power generation using natural energy, the amount of power generation becomes unstable. Therefore, there is a demand for a power supply system that can level the power generation and enable stable power supply. In such a power supply system, a storage battery is used to level the amount of power generated by natural energy. By using a storage battery, it is possible to charge the storage battery when surplus power generation occurs, and to discharge the storage battery when the power generation amount is insufficient.

上記のように、発電量に余剰が生じるときに充電し、発電量が不足するときに放電できるようにするには、蓄電池を常に充電も放電も可能な部分充電状態にしておく必要がある。蓄電池を好適な部分充電状態に維持するためには、蓄電池の充電容量(SOC)等を管理してこれを適切に運用する運用管理装置が必要となる。   As described above, in order to charge when the surplus in power generation occurs and to be able to discharge when the power generation is insufficient, it is necessary to keep the storage battery in a partially charged state in which charging and discharging are always possible. In order to maintain the storage battery in a suitable partially charged state, an operation management device that manages the charge capacity (SOC) of the storage battery and appropriately operates it is necessary.

蓄電池として鉛蓄電池を用いた場合、放電により極板表面に硫酸鉛が生成される。この放電状態を長時間継続すると、硫酸鉛の結晶が肥大化し、次に充電を行なっても硫酸鉛が還元せずに電池の充放電特性が劣化してしまう、といった課題がある。そのため、例えば一時的に蓄電池を満充電とすることで、生成した硫酸鉛を還元して充放電特性を回復させる方法がとられる。この場合、一時的に部分充電状態を停止させる、すなわち電源システムを一時的に停止させる必要が生じる。その結果、電源システムの稼働率が低下するとともに、エネルギーの利用効率も低下させてしまう。   When a lead storage battery is used as the storage battery, lead sulfate is generated on the surface of the electrode plate by discharge. If this discharge state is continued for a long time, the crystal of lead sulfate becomes enlarged, and there is a problem that the charge / discharge characteristics of the battery deteriorate without reducing lead sulfate even if it is charged next time. Therefore, for example, by temporarily charging the storage battery, a method of reducing the generated lead sulfate to recover the charge / discharge characteristics is employed. In this case, it is necessary to temporarily stop the partial charge state, that is, to temporarily stop the power supply system. As a result, the operating rate of the power supply system is lowered and the energy utilization efficiency is also lowered.

また、蓄電池の充電容量を管理するには、現在の充電容量を検知する手段が必要となる。しかしながら、鉛蓄電池内の反応が複雑なため、例えば蓄電池の電圧から充電容量を推定する方法では、推定値の誤差が大きいといった問題がある。また、充放電電流を常に積算していくことで充電容量を算出することができるが、この方法では時間とともに誤差が大きくなってしまう。そのため、例えば定期的に蓄電池を満充電(SOC=100%)または完全放電(SOC=0%)にし、その状態から再び充放電電流を積算していく必要がある。そのため、ここでも電源システムの稼働率を低下させるとともに、エネルギーの利用効率を低下させてしまう。   Further, in order to manage the charging capacity of the storage battery, means for detecting the current charging capacity is required. However, since the reaction in the lead storage battery is complicated, for example, the method of estimating the charge capacity from the voltage of the storage battery has a problem that the error of the estimated value is large. Further, the charging capacity can be calculated by always integrating the charging / discharging current, but this method increases the error with time. Therefore, for example, it is necessary to periodically charge the storage battery to full charge (SOC = 100%) or complete discharge (SOC = 0%), and accumulate charge / discharge current again from that state. For this reason, the operating rate of the power supply system is lowered and energy utilization efficiency is lowered.

蓄電池は、充放電を繰り返すと劣化が進んで満充電容量が減少する。満充電容量の劣化を検知する方法として、例えば蓄電池のインピーダンスを測定し、これから満充電容量を求める方法が知られている。また、蓄電池を満充電にし、これから全充電量を放電させることで満充電容量を直接測定する方法もある。しかしながら、何れの方法でも蓄電池を一時的に満充電にする必要があり、電源システムの稼働率を低下させるとともに、エネルギーの利用効率も低下させてしまう。   When the storage battery is repeatedly charged and discharged, the deterioration progresses and the full charge capacity decreases. As a method for detecting the deterioration of the full charge capacity, for example, a method of measuring the impedance of the storage battery and obtaining the full charge capacity from this is known. There is also a method in which the full charge capacity is directly measured by fully charging the storage battery and discharging the total amount of charge. However, in any method, it is necessary to temporarily charge the storage battery, which reduces the operating rate of the power supply system and also reduces the energy utilization efficiency.

そこで、複数の蓄電池を備えて充放電を制御するようにした電源システムの技術が知られている。特許文献1には、放電後の蓄電量が少ない程充電能力が高い特性を有する追い充電可能な2つの蓄電池A、Bを備え、2つの蓄電池A、Bを蓄電池切替手段で順次切り替えることで効率の良い充電制御を行う蓄電池の充電制御装置及び制御方法が記載されている。   Therefore, a technology of a power supply system that includes a plurality of storage batteries and controls charging / discharging is known. Patent Document 1 includes two storage batteries A and B that have a characteristic that the charging capacity is higher as the amount of stored electricity after discharge is smaller, and the two storage batteries A and B are sequentially switched by the storage battery switching means. A storage battery charge control device and control method for performing good charge control are described.

また、特許文献2には、複数の電池からなる組電池の過放電および劣化を抑制し、かつ、給電動作の停止状態からの復帰を可能にした電源システムが記載されている。ここでは、負荷への給電を停止したのちも制御部に給電し続けることで過放電となるのを防止するための技術が開示されている。   Patent Document 2 describes a power supply system that suppresses overdischarge and deterioration of an assembled battery composed of a plurality of batteries, and that enables a return from a stopped state of a power feeding operation. Here, there is disclosed a technique for preventing overdischarge by continuing to supply power to the control unit even after power supply to the load is stopped.

特開2006−136150号公報JP 2006-136150 A 特開2008−211935号公報JP 2008-211195 A

しかしながら、特許文献1では、蓄電池を満充電にして劣化を抑制するための技術が開示されていない。そのため、部分充電の状態で長期間使用されて劣化が進んでしまうおそれがある。また、特許文献2では、組電池からの放電を停止/再開させる技術が開示されているが、組電池内部の電池列の制御については何ら記載されていない。特許文献1、2のいずれも、複数の蓄電池からなる組電池を用いて負荷への給電を停止させることなく蓄電池の劣化を抑制することはできない。   However, Patent Document 1 does not disclose a technique for fully charging a storage battery to suppress deterioration. Therefore, it may be used for a long time in the state of partial charge, and deterioration may progress. Patent Document 2 discloses a technique for stopping / resuming discharge from the assembled battery, but does not describe any control of the battery array inside the assembled battery. None of Patent Documents 1 and 2 cannot suppress deterioration of a storage battery without stopping power feeding to a load using an assembled battery including a plurality of storage batteries.

そこで、本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、複数の蓄電池からなる組電池を用いて負荷への給電を停止させることなく蓄電池の状態管理等を行って劣化を抑制することが可能な蓄電池の運用管理方法及び運用管理装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve these problems, and suppresses deterioration by managing the state of the storage battery without stopping power supply to the load using an assembled battery composed of a plurality of storage batteries. It is an object of the present invention to provide an operation management method and an operation management apparatus for a storage battery that can be used.

本発明の蓄電池の運用管理方法の第1の態様は、受電するのみの第1の運用形態で運用される負荷と受電と発電を行う第2の運用形態で運用される負荷とからなる負荷群に対し、1以上の蓄電池を直列接続して構成された電池列を2以上並列配置した組電池を用いて給電と受電を行う蓄電池の運用管理方法であって、前記電池列のそれぞれの少なくとも充電量を含む状態量を入力し、前記充電量が第1しきい値より高い満充電状態で運用する第1の電力供給種別の電池列と前記充電量が前記第1しきい値以下でかつ第2しきい値より高い部分充電状態で運用する第2の電力供給種別の電池列とを前記組電池から選択し、前記第1の電力供給種別の電池列に充電電流を供給し、さらに、前記第1の運用形態の負荷と前記第1の電力供給種別の電池列とを接続し前記第2の運用形態の負荷と前記第2の電力供給種別の電池列とを接続することを特徴とする。   A first aspect of the storage battery operation management method of the present invention is a load group including a load operated in the first operation mode that only receives power and a load operated in the second operation mode that receives power and generates power. On the other hand, a storage battery operation management method for feeding and receiving power using an assembled battery in which two or more battery arrays configured by connecting one or more storage batteries in series are arranged in parallel, and at least charging each of the battery arrays Input a state quantity including a quantity, a battery string of a first power supply type that operates in a fully charged state in which the charge quantity is higher than a first threshold, and the charge quantity is less than or equal to the first threshold and A battery string of a second power supply type that operates in a partially charged state higher than two thresholds is selected from the assembled battery, a charging current is supplied to the battery string of the first power supply type, and The load of the first operation mode and the power of the first power supply type Characterized in that connecting the columns to connect the battery bank and load the second power supply type of the second operation mode.

本発明の蓄電池の運用管理方法の他の態様は、前記第2の電力供給種別で所定期間以上運用された電池列は、前記第1の電力供給種別に切り替えて運用されることを特徴とする。   Another aspect of the operation management method for a storage battery according to the present invention is characterized in that a battery train operated for a predetermined period or more in the second power supply type is operated by switching to the first power supply type. .

本発明の蓄電池の運用管理方法の他の態様は、1つの前記負荷に2以上の前記電池列を接続するときは、前記充電量が実質的に等しい前記電池列を選択して接続することを特徴とする。   In another aspect of the storage battery operation management method of the present invention, when two or more battery rows are connected to one load, the battery rows having substantially the same charge amount are selected and connected. Features.

本発明の蓄電池の運用管理方法の他の態様は、前記負荷のいずれにも接続されない未接続の前記電池列が存在するとき、前記第1の電力供給種別の電池列または前記第2の電力供給種別の電池列のいずれか1つを選択して接続先の前記負荷の接続先を前記未接続の電池列に切り替え、前記選択された電池列を未接続にして劣化診断を行うことを特徴とする。   According to another aspect of the storage battery operation management method of the present invention, when there is an unconnected battery row that is not connected to any of the loads, the battery row of the first power supply type or the second power supply Selecting any one of the types of battery trains, switching the connection destination of the load of the connection destination to the unconnected battery train, and performing the deterioration diagnosis by leaving the selected battery train unconnected. To do.

本発明の蓄電池の運用管理方法の他の態様は、前記劣化診断では、充電終了後の所定期間の開放端電圧を積算した電圧積算値と劣化量との関係を参照データとしてあらかじめ作成しておき、前記選択された電池列の充電終了後の前記開放端電圧の測定値から前記電圧積算値を算出し、前記算出された電圧積算値と前記参照データとから前記劣化量を算出することを特徴とする。   According to another aspect of the operation management method for a storage battery of the present invention, in the deterioration diagnosis, a relationship between a voltage integrated value obtained by integrating open-circuit voltages for a predetermined period after completion of charging and a deterioration amount is created in advance as reference data. Calculating the integrated voltage value from the measured value of the open-circuit voltage after the charging of the selected battery array is completed, and calculating the deterioration amount from the calculated integrated voltage value and the reference data. And

本発明の蓄電池の運用管理装置の第1の態様は、受電するのみの第1の運用形態で運用される負荷と受電と発電を行う第2の運用形態で運用される負荷とからなる負荷群に対し、1以上の蓄電池を直列接続して構成された電池列を2以上並列配置した組電池を備えて給電と受電を行う蓄電池の運用管理装置であって、前記電池列のそれぞれに設けられて充電電流を入/切する充電スイッチと、前記電池列のそれぞれに設けられて前記第1の運用形態の負荷及び前記第2の運用形態の負荷への給電電流及び前記第2の運用形態の負荷からの充電電流を入/切する充放電スイッチと、前記充電スイッチを制御して所定の充電用電源から受電した前記充電電流を入/切させる充電部と、前記第1の運用形態の負荷及び前記第2の運用形態の負荷のそれぞれに設けられ、前記充放電スイッチを制御して前記電池列のそれぞれとの接続を開閉させる充放電部と、前記電池列のそれぞれの少なくとも充電量を含む状態量を検知する状態検知部と、前記状態検知部から前記電池列のそれぞれの前記状態量を入力し、前記充電量が第1しきい値より高い満充電状態で運用する第1の電力供給種別の電池列と前記充電量が前記第1しきい値以下でかつ第2しきい値より高い部分充電状態で運用する第2の電力供給種別の電池列とを前記組電池から選択し、前記第1の電力供給種別の電池列に前記充電電流を供給するように前記充電部を制御し、さらに、前記第1の運用形態の負荷と前記第1の電力供給種別の電池列とを接続し前記第2の運用形態の負荷と前記第2の電力供給種別の電池列とを接続するように前記充放電部を制御する管理制御部と、を備えることを特徴とする。   The first aspect of the storage battery operation management apparatus of the present invention is a load group composed of a load operated in the first operation mode only receiving power and a load operated in the second operation mode receiving power and generating power. On the other hand, it is an operation management device for a storage battery that is provided with an assembled battery in which two or more battery rows configured by connecting one or more storage batteries in series are arranged in parallel to supply and receive power, and is provided in each of the battery rows. A charge switch for turning on / off the charging current, and a supply current to the load of the first operation mode and the load of the second operation mode provided in each of the battery arrays, and the second operation mode A charge / discharge switch for turning on / off a charging current from a load; a charging unit for controlling the charging switch to turn on / off the charging current received from a predetermined power supply; and a load of the first operation mode And the load of the second operation mode. A charge / discharge unit that controls the charge / discharge switch to open / close the connection with each of the battery rows; a state detection unit that detects a state quantity including at least a charge amount of each of the battery rows; The state amount of each of the battery rows is input from the state detection unit, and the battery row of the first power supply type that operates in a fully charged state where the charge amount is higher than a first threshold value and the charge amount A battery string of a second power supply type that operates in a partially charged state that is less than or equal to the first threshold value and higher than a second threshold value is selected from the assembled battery, and the battery string of the first power supply type The charging unit is controlled so as to supply the charging current to the load, and the load of the first operation mode is connected to the battery row of the first power supply type, and the load of the second operation mode is connected. Connecting the battery array of the second power supply type A management control section for controlling the urchin said discharge portion, characterized in that it comprises a.

本発明によれば、複数の蓄電池からなる組電池を用いて負荷への給電を停止させることなく蓄電池の状態管理等を行って劣化を抑制することが可能な蓄電池の運用管理方法及び運用管理装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, a storage battery operation management method and an operation management apparatus capable of suppressing deterioration by performing state management of a storage battery without stopping power supply to a load using an assembled battery including a plurality of storage batteries. Can be provided.

本発明の第1実施形態の蓄電池の運用管理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the operation management apparatus of the storage battery of 1st Embodiment of this invention. 複数個の蓄電池を直列に接続して構成された組電池の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the assembled battery comprised by connecting a some storage battery in series. 蓄電池のCOA、COD、及び劣化度を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically COA of a storage battery, COD, and a deterioration degree. 蓄電池の充電時の電圧とCOA及びCODとの関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the voltage at the time of charge of a storage battery, and COA and COD. 充電終了後の所定期間の開放端電圧を積算した電圧積算値と劣化量との関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the voltage integration value which integrated | accumulated the open end voltage of the predetermined period after completion | finish of charge, and deterioration amount. 第1実施形態の蓄電池の運用管理方法の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the operation management method of the storage battery of 1st Embodiment. 電池列毎の電力供給種別を選択する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which selects the electric power supply classification for every battery row | line. 運用期間長さにより運用方式を変更するための処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process for changing an operation system with an operation period length. 負荷の個数を4とし、電池列の個数を3としたときの第1実施形態の運用管理装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the operation management apparatus of 1st Embodiment when the number of loads is set to 4 and the number of battery rows is set to 3. 2つの電池列が充電部に接続されて充電/放電される一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example by which two battery rows are connected to a charging part, and are charged / discharged. 本発明の第2実施形態の蓄電池の運用管理装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the operation management apparatus of the storage battery of 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態の蓄電池の運用管理方法の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the operation management method of the storage battery of 2nd Embodiment.

本発明の好ましい実施の形態における蓄電池の運用管理方法及び運用管理装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。   A storage battery operation management method and operation management apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, about each structural part which has the same function, the same code | symbol is attached | subjected and shown for simplification of illustration and description.

(第1実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る蓄電池の運用管理装置を、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態の蓄電池の運用管理装置100の構成を示すブロック図である。同図では、電力の流れを実線で示し、それ以外の制御信号等の流れを破線で示している。運用管理装置100は、複数の蓄電池で構成された組電池110を備えており、組電池110から外部の負荷群10に電力を供給する。
(First embodiment)
A storage battery operation management apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a storage battery operation management apparatus 100 according to the present embodiment. In the figure, the flow of electric power is indicated by a solid line, and the flow of other control signals and the like is indicated by a broken line. The operation management apparatus 100 includes an assembled battery 110 composed of a plurality of storage batteries, and supplies power from the assembled battery 110 to an external load group 10.

組電池110から電力供給される負荷群10として、運用形態の異なる複数個(m(≧2)個とする。)の負荷11−1〜11−m(以下では、各々を単に負荷11と記す。)を接続することができる。負荷11の運用形態は、組電池110からの電力供給の形態によって、大きく2つに分類することができる。負荷11の第1の運用形態は、組電池110から受電するのみ(電力を消費するだけ)の運用形態である。また、第2の運用形態は、受電して電力を消費するだけでなく、電力を発生させて組電池110に充電電流を供給することがある運用形態である。   As the load group 10 supplied with power from the assembled battery 110, a plurality of loads 11-1 to 11-m (hereinafter referred to simply as loads 11) having different operation modes (m (≧ 2)). .) Can be connected. The operation mode of the load 11 can be roughly classified into two types according to the mode of power supply from the assembled battery 110. The first operation mode of the load 11 is an operation mode that only receives power from the assembled battery 110 (only consumes power). Further, the second operation mode is an operation mode in which not only power is received and power is consumed, but also charging current is supplied to the assembled battery 110 by generating power.

第1の運用形態の負荷11に接続される蓄電池に対しては、電力供給量を大きくするために満充電に近い状態にあることが要求される。また、第2の運用形態の負荷11に接続される蓄電池に対しては、充電と放電の両方を可能とする部分充電状態(PSOC状態)にあることが要求される。   The storage battery connected to the load 11 of the first operation mode is required to be in a state close to full charge in order to increase the amount of power supply. Further, the storage battery connected to the load 11 in the second operation mode is required to be in a partially charged state (PSOC state) that enables both charging and discharging.

第1の運用形態の負荷11として、例えばバックアップを要する負荷や防災用負荷がある。バックアップを要する負荷は、事故による停電や計画停電等の電力系統からの電力供給が停止されたときに、電力系統以外から速やかに電力供給される必要のある負荷である。また、防災用負荷として、自然災害時等に避難施設などで電力を必要とする照明器具や通信設備等の負荷がある。   As the load 11 of the first operation mode, for example, there is a load requiring backup or a load for disaster prevention. The load that needs to be backed up is a load that needs to be supplied quickly from other than the power system when the power supply from the power system such as a power failure due to an accident or a planned power failure is stopped. In addition, as a load for disaster prevention, there are loads such as lighting equipment and communication equipment that require electric power in an evacuation facility during a natural disaster or the like.

第2の運用形態の負荷11としては、例えば電力需要の変動を調整するための電力需給調整としての負荷や、回生エネルギーの発生を伴う負荷がある。電力需要の変動を調整するための電力需給調整としては、例えば30分以内の電力変動を調整することを目的としたものや、より長周期の変動を平準化することを目的としたものがある。あるいは、自然エネルギーによる発電電力の変動を平準化するための電力需給調整がある。回生エネルギーの発生を伴う負荷としてはエレベータ等があり、動力用に外部から受電する一方、回生エネルギーから電力を発生させて外部に供給する負荷である。   As the load 11 of the second operation mode, for example, there is a load as power supply / demand adjustment for adjusting fluctuations in power demand and a load accompanied by generation of regenerative energy. Examples of power supply / demand adjustment for adjusting fluctuations in power demand include those aimed at adjusting power fluctuations within 30 minutes, and those aimed at leveling fluctuations over longer periods. . Alternatively, there is power supply / demand adjustment for leveling fluctuations in generated power due to natural energy. An example of a load that accompanies generation of regenerative energy is an elevator or the like, which is a load that receives power from outside for power and generates electric power from regenerative energy and supplies it to the outside.

運用管理装置100に備えられた組電池110は、複数個(n(≧2)個とする。)の電池列111−1〜111−n(以下では、各々を単に電池列111と記す。)を並列に配置して構成されている。それぞれの電池列111は、図2に例示するように複数個のセル(蓄電池)112を直列に接続して構成されている。組電池110は、これに限定されず、電池列111に代えて単体の蓄電池を複数並列に配置して構成されていてもよい。蓄電池112として、ここでは鉛蓄電池を用いている。   A plurality (n (≧ 2)) of battery packs 110 provided in the operation management apparatus 100 are battery rows 111-1 to 111-n (hereinafter, each is simply referred to as a battery row 111). Are arranged in parallel. Each battery row 111 is configured by connecting a plurality of cells (storage batteries) 112 in series as illustrated in FIG. The assembled battery 110 is not limited to this, and a plurality of single storage batteries may be arranged in parallel instead of the battery array 111. Here, a lead storage battery is used as the storage battery 112.

各電池列111には、それぞれ測定器121−1〜121−n(以下では、各々を単に測定器121と記す。)が設けられており、測定器121で取得された電池列111の測定データは、状態検知部120に出力される。各電池列111に設けられる測定器121は、1つで電池列111全体の状態量を測定するようにしてもよく、あるいはセル112毎に状態量を測定するものであってもよい。測定器121は、電池列111の電流、電圧、及び温度を測定するための電流測定手段、電圧測定手段、及び温度測定手段を有している。   Each battery array 111 is provided with measuring instruments 121-1 to 121-n (hereinafter, simply referred to as measuring instruments 121), and the measurement data of the battery arrays 111 acquired by the measuring instrument 121. Is output to the state detection unit 120. One measuring device 121 provided in each battery array 111 may measure the state quantity of the entire battery array 111, or may measure the state quantity of each cell 112. The measuring instrument 121 includes current measuring means, voltage measuring means, and temperature measuring means for measuring the current, voltage, and temperature of the battery array 111.

状態検知部120は、測定器121−1〜121−nから入力した各電池列111−1〜111−nの電流、電圧、及び温度をもとに、各電池列111の状態量を算出する。状態検知部120で算出される電池列111の状態量として、充電状態(SOC)を表す状態量であるCOD(Capacity of discharge)及びCOA(Capacity of acceptance)と、満充電容量の低下を表す劣化量がある。蓄電池のCOD、COA、及び劣化量を模式的に図3に示す。   The state detection unit 120 calculates the state quantity of each battery row 111 based on the current, voltage, and temperature of each battery row 111-1 to 111-n input from the measuring instruments 121-1 to 121-n. . As the state quantity of the battery array 111 calculated by the state detection unit 120, COD (Capacity of discharge) and COA (Capacity of acceptance), which are state quantities representing the state of charge (SOC), and deterioration representing a decrease in the full charge capacity There is a quantity. The COD, COA, and deterioration amount of the storage battery are schematically shown in FIG.

CODは、完全放電に達するまでに放電可能な放電可能容量を表し、COAは、PSOC状態にある蓄電池が満充電状態に達するまでに充電可能な充電可能容量を表す。また、劣化量は、蓄電池の満充電容量の新品時から現在までの劣化量、すなわち新品時の満充電容量と現在の満充電容量との差を表す。   COD represents a dischargeable capacity that can be discharged until full discharge is reached, and COA represents a chargeable capacity that can be charged before the storage battery in the PSOC state reaches a full charge state. The deterioration amount represents the deterioration amount of the full charge capacity of the storage battery from the new time to the present time, that is, the difference between the full charge capacity at the new time and the current full charge capacity.

CODは、蓄電池が完全放電の状態からの充放電電流を積算することで算出することができる。あるいは、蓄電池が満充電の状態からの充放電電流の積算値を現在の満充電容量から減算することで算出することができる。COAは、現在の満充電容量からCODを減算することで算出することができる。劣化量は、新品時の満充電容量から現在の満充電容量を減算することで算出することができる。   The COD can be calculated by integrating the charge / discharge current from the state where the storage battery is completely discharged. Alternatively, it can be calculated by subtracting the integrated value of the charge / discharge current from the fully charged state of the storage battery from the current full charge capacity. The COA can be calculated by subtracting the COD from the current full charge capacity. The amount of deterioration can be calculated by subtracting the current full charge capacity from the full charge capacity when new.

COAを算出する別の方法として、蓄電池の充電時の電圧とCOAとの関係(一例を図4(a)の符号A1で示す。)を、参照データとしてあらかじめ関数または表形式等で持たせ、充電時に電圧を測定して参照データからCOAを算出するようにすることができる。同様に、CODを算出する別の方法として、蓄電池の放電時の電圧とCODとの関係(一例を図4(b)の符号A2で示す。)を、別の参照データとしてあらかじめ関数または表形式等で持たせ、放電時に電圧を測定して上記の別の参照データからCODを算出するようにすることができる。   As another method for calculating the COA, the relationship between the voltage at the time of charging the storage battery and the COA (an example is indicated by the symbol A1 in FIG. 4A) is given in advance as a reference data in a function or a table format, It is possible to measure the voltage during charging and calculate the COA from the reference data. Similarly, as another method for calculating the COD, the relationship between the voltage at the time of discharging the storage battery and the COD (an example is indicated by the symbol A2 in FIG. 4B) is used as another reference data in advance as a function or a table format. It is possible to calculate the COD from the above other reference data by measuring the voltage at the time of discharging.

また、蓄電池の劣化量を算出する別の方法として、充電終了後の所定期間の開放端電圧を積算した電圧積算値と劣化量との関係(一例を図5に示す。)を、あらかじめ関数または表形式等を用いて作成した参照データを用いる方法がある。この方法では、充電が終了したのちの所定の期間に開放端電圧を測定し、該開放端電圧の測定値を積算して電圧積算値を算出する。そして、参照データを用いて測定値から算出された電圧積算値に対応する劣化量を算出する。   Further, as another method for calculating the deterioration amount of the storage battery, the relationship between the integrated voltage value obtained by integrating the open-circuit voltage for a predetermined period after the end of charging and the deterioration amount (an example is shown in FIG. 5) or a function in advance. There is a method of using reference data created using a table format or the like. In this method, the open-circuit voltage is measured in a predetermined period after charging is completed, and the integrated value of the open-circuit voltage is integrated to calculate the integrated voltage value. Then, the deterioration amount corresponding to the integrated voltage value calculated from the measured value is calculated using the reference data.

上記の劣化量の算出方法では、充電終了後の所定期間は1つに限定されず、図5に例示するような2以上の期間とすることができる。図5では、充電終了後の蓄電池内部の過渡変化が速い期間(図5(a)に示す期間T1)と、充電終了からある程度時間が経過して蓄電池内部の過渡変化が遅くなった期間(図5(a)に示す期間T2)の2つの期間を所定の期間としている。それぞれの期間で開放端電圧を測定し、それぞれの期間の開放端電圧を積算して電圧積算値を算出する。   In the deterioration amount calculation method described above, the predetermined period after the end of charging is not limited to one, and may be two or more periods as illustrated in FIG. In FIG. 5, a period in which the transient change inside the storage battery after the end of charging is fast (period T <b> 1 shown in FIG. 5A) and a period in which the transient change inside the storage battery becomes slow after a certain amount of time has elapsed from the end of charging ( Two periods of period T2) shown in 5 (a) are set as predetermined periods. The open circuit voltage is measured in each period, and the open circuit voltage in each period is integrated to calculate a voltage integrated value.

期間T1、T2のそれぞれにおける電圧積算値対劣化量の関係を、図5(b)の符号H1及び図5(c)の符号H2で示す。このように、2以上の期間で電圧積算値対劣化量の関係を参照データとして作成し、それぞれの期間で測定した開放端電圧を用いて劣化量を算出し、これから蓄電池の劣化量をより高精度に判定させるようにすることができる。   The relationship between the voltage integrated value and the deterioration amount in each of the periods T1 and T2 is indicated by reference numeral H1 in FIG. 5B and reference numeral H2 in FIG. In this way, the relationship between the integrated voltage value and the deterioration amount is created as reference data in two or more periods, the deterioration amount is calculated using the open-circuit voltage measured in each period, and the deterioration amount of the storage battery is further increased from this. The accuracy can be determined.

運用管理装置100は、組電池110への充電に用いる電源として、外部の充電用電源20を接続している。充電用電源20には、電力系統だけでなく、風力や太陽光等の自然エネルギーで発生された電力を用いることもできる。外部の負荷群10及び充電用電源20と、内蔵する組電池110との間の接続を開閉するために、充電部141、充放電部142−1〜142−m(以下では、各々を単に充放電部142と記す。)、及び、切替スイッチ部130を備えている。また、切替スイッチ部130には、充電スイッチ131−1〜131−n(以下では、各々を単に充電スイッチ131と記す。)と充放電スイッチ132−1〜132−n(以下では、各々を単に充放電スイッチ132と記す。)が配置されている。   The operation management apparatus 100 is connected to an external charging power source 20 as a power source used for charging the assembled battery 110. As the charging power source 20, not only the electric power system but also electric power generated by natural energy such as wind power or sunlight can be used. In order to open and close the connection between the external load group 10 and the charging power source 20 and the built-in battery pack 110, the charging unit 141 and the charging / discharging units 142-1 to 142-m (hereinafter, each is simply charged / charged). And a changeover switch unit 130. In addition, the changeover switch unit 130 includes charging switches 131-1 to 131-n (hereinafter, simply referred to as charging switches 131) and charging / discharging switches 132-1 to 132-n (hereinafter, each simply referred to as a charging switch 131). This is described as a charge / discharge switch 132.).

充電部141は、一端が充電用電源20に接続され、他端が充電スイッチ131−1〜131−nのそれぞれの一端に接続されている。また、充電スイッチ131−1〜131−nは、それぞれの他端が電池列111−1〜111−nのそれぞれに接続されている。充電部141は、充電用電源20から電池列111−1〜111−nへの充電電流を入/切するために、充電スイッチ131−1〜131−nの開閉を制御する。   The charging unit 141 has one end connected to the charging power source 20 and the other end connected to one end of each of the charging switches 131-1 to 131-n. The charging switches 131-1 to 131-n are connected at the other ends to the battery rows 111-1 to 111-n, respectively. The charging unit 141 controls the opening and closing of the charging switches 131-1 to 131-n in order to turn on / off the charging current from the charging power source 20 to the battery rows 111-1 to 111-n.

また、充放電部142は、負荷11−1〜11−mのそれぞれに対応して設けられており、一端が負荷11−1〜11−mのそれぞれに接続され、他端が充放電スイッチ132−1〜132−nのすべてに接続されている。また、充放電スイッチ132−1〜132−nは、それぞれの他端が電池列111−1〜111−nのそれぞれに接続されている。充放電部142−1〜142−mは、それぞれの負荷11−1〜11−mに接続される電池列111−1〜111−nに対応して充放電スイッチ132−1〜132−nの開閉を制御する。それぞれの負荷11−1〜11−mに接続される電池列111−1〜111−nは、1つあるいは2以上とすることができる。   Moreover, the charging / discharging part 142 is provided corresponding to each of the loads 11-1 to 11-m, one end is connected to each of the loads 11-1 to 11-m, and the other end is the charging / discharging switch 132. -1 to 132-n are all connected. The charge / discharge switches 132-1 to 132-n have the other ends connected to the battery rows 111-1 to 111-n, respectively. The charge / discharge units 142-1 to 142-m correspond to the battery rows 111-1 to 111-n connected to the respective loads 11-1 to 11-m, and the charge / discharge switches 132-1 to 132-n Controls opening and closing. The number of battery rows 111-1 to 111-n connected to each of the loads 11-1 to 11-m can be one or two or more.

充電部141及び充放電部142−1〜142−mは、管理制御部150からの接続情報に従ってそれぞれ充電スイッチ131−1〜131−n及び充放電スイッチ132−1〜132−mを制御する。管理制御部150は、電池列111−1〜111−nのそれぞれの状態量をもとに、充電用電源20に接続して充電を行わせる電池列111を判定して充電部141に充電接続情報を出力する。また、負荷11−1〜11−mのそれぞれの運用形態と電池列111−1〜111−nのそれぞれの状態量をもとに、負荷11−1〜11−mのそれぞれに接続する電池列111を判定し、充放電部142−1〜142−mに負荷接続情報を出力する。   The charging unit 141 and the charging / discharging units 142-1 to 142-m control the charging switches 131-1 to 131-n and the charging / discharging switches 132-1 to 132-m, respectively, according to connection information from the management control unit 150. The management control unit 150 determines the battery column 111 to be charged by being connected to the charging power source 20 based on the respective state quantities of the battery columns 111-1 to 111-n, and is charged and connected to the charging unit 141. Output information. Moreover, the battery row | line | column connected to each of load 11-1 to 11-m based on each operation form of load 11-1 to 11-m, and each state quantity of battery row | line | column 111-1 to 111-n. 111 is determined, and load connection information is output to the charging / discharging units 142-1 to 142-m.

上記では、電力を受電するのみの第1の運用形態の負荷11には、満充電に近い状態にある電池列111を接続し、電力を受電するだけでなく発電も行う第2の運用形態の負荷11には、PSOC状態にある電池列111を接続する必要があることを説明した。以下では、満充電に近い状態で運用する電池列111の電力供給種別を、UPS運用(第1の電力供給種別)と称し、PSOC状態で運用する電池列111の電力供給種別を、PSOC運用(第2の電力供給種別)と称することとする。UPS運用では、電池列111のCODを第1しきい値(例えば満充電の80%)より高くする。また、PSOC運用では、電池列111のCODを第1しきい値以下でかつ第2しきい値(例えば満充電の20%)より高くする。   In the above, the load 11 in the first operation mode that only receives power is connected to the battery array 111 in a state close to full charge, and the second operation mode in which not only power is received but also power generation is performed. It has been explained that it is necessary to connect the battery row 111 in the PSOC state to the load 11. Hereinafter, the power supply type of the battery column 111 that operates in a state near full charge is referred to as UPS operation (first power supply type), and the power supply type of the battery column 111 that operates in the PSOC state is referred to as PSOC operation ( The second power supply type). In UPS operation, the COD of the battery array 111 is set higher than a first threshold value (for example, 80% of full charge). In the PSOC operation, the COD of the battery array 111 is set to be equal to or lower than the first threshold value and higher than the second threshold value (for example, 20% of full charge).

本実施形態の運用管理装置100では、管理制御部150において、組電池110の各電池列111の状態量を算出するとともに劣化診断を行うことで、UPS運用する電池列111とPSOC運用する電池列111を判定している。また、電池列111がPSOC運用のみで長時間運用されることのないように、PSOC運用とUPS運用とを所定期間毎に切り替えるようにしている。これにより、電池列111の劣化を抑制している。管理制御部150により処理される本実施形態の蓄電池の運用管理方法を、図6を用いて説明する。図6は、本実施形態の蓄電池の運用管理方法の処理の流れを示すフローチャートである。   In the operation management apparatus 100 according to the present embodiment, the management control unit 150 calculates the state quantity of each battery column 111 of the assembled battery 110 and performs a deterioration diagnosis, so that the battery column 111 operated in UPS and the battery column operated in PSOC. 111 is determined. Further, the PSOC operation and the UPS operation are switched every predetermined period so that the battery array 111 is not operated for a long time only by the PSOC operation. Thereby, deterioration of the battery row | line | column 111 is suppressed. The operation management method of the storage battery of this embodiment processed by the management control part 150 is demonstrated using FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing of the storage battery operation management method of the present embodiment.

まず、ステップS1で本実施形態の運用管理装置100を起動すると、ステップS2で必要な初期化を行う。必要な初期化として、電力供給する負荷11の個数mや組電池110に内蔵される電池列111の個数n、後述するカウント数CNT、等の初期化がある。つぎのステップS3では、負荷11−1〜11−mのそれぞれの運用形態を入力する。負荷11毎の運用形態は、運用管理装置100の記憶部(図示せず)等にあらかじめ保存しておき、これを読み出して第1の運用形態と第2の運用形態のいずれか一方を各負荷11に設定するようにすることができる。   First, when the operation management apparatus 100 of this embodiment is started in step S1, necessary initialization is performed in step S2. As necessary initialization, there are initializations such as the number m of loads 11 for supplying power, the number n of battery arrays 111 built in the assembled battery 110, and a count number CNT to be described later. In the next step S3, the respective operation modes of the loads 11-1 to 11-m are input. The operation mode for each load 11 is stored in advance in a storage unit (not shown) or the like of the operation management apparatus 100, and this is read and either one of the first operation mode and the second operation mode is set for each load. 11 can be set.

ステップS4では、外部から何らかの要求が入力されたかを判定する。外部から入力可能な要求として、運用管理装置100の初期化要求、運用管理装置100の停止要求、指定電池列111の電力供給種別の変更要求、指定電池列111のメンテナンス要求、等がある。ステップS5では、外部要求として運用管理装置100の初期化の要求があるかを判定する。その結果、初期化要求がある場合には、ステップS2に戻って所定の初期化を行う。また、初期化要求がない場合には、次のステップS6に進む。   In step S4, it is determined whether any request is input from the outside. Requests that can be input from the outside include an initialization request for the operation management apparatus 100, a stop request for the operation management apparatus 100, a request for changing the power supply type of the designated battery column 111, a maintenance request for the designated battery string 111, and the like. In step S5, it is determined whether there is a request for initialization of the operation management apparatus 100 as an external request. As a result, if there is an initialization request, the process returns to step S2 to perform predetermined initialization. If there is no initialization request, the process proceeds to the next step S6.

ステップS6では、外部要求として運用管理装置100の停止要求があるかを判定する。その結果、停止要求がある場合には、ステップS7で運用管理装置100を停止させ、負荷11への電力供給等を停止する。また、停止要求がない場合には、次のステップS8に進む。   In step S6, it is determined whether there is a request for stopping the operation management apparatus 100 as an external request. As a result, if there is a stop request, the operation management apparatus 100 is stopped in step S7, and power supply to the load 11 is stopped. If there is no stop request, the process proceeds to the next step S8.

ステップS8では、外部要求として指定電池列111の電力供給種別の変更要求があるかを判定する。その結果、電力供給種別の変更要求がある場合には、ステップS9に進む。ステップS9では、指定された電池列111の電力供給種別を指定されたものに変更する。あるいは、指定された電池列111の電力供給種別がUPS運用のときはPSOC運用に切り替え、PSOC運用のときはUPS運用に切り替えるようにしてもよい。ステップS9の処理が終了すると、つぎにステップS10に進む。   In step S8, it is determined whether there is a request for changing the power supply type of the designated battery array 111 as an external request. As a result, when there is a request for changing the power supply type, the process proceeds to step S9. In step S9, the power supply type of the designated battery array 111 is changed to the designated one. Alternatively, it may be switched to PSOC operation when the power supply type of the designated battery array 111 is UPS operation, and switched to UPS operation when PSOC operation is performed. When the process of step S9 ends, the process proceeds to step S10.

一方、電力供給種別の変更要求がない場合には、ステップS20に進む。ステップS20では、電池列111のそれぞれについて、状態量をもとにUPS運用またはPSOC運用の電力供給種別を選択する。また、充電が必要な電池列111に対しては電力供給種別に代えて満充電の運用を選択し、メンテナンス対象の電池列111に対してはメンテナンスの運用を選択する。ステップS20での処理については、後ほど図7を用いて詳細に説明する。ステップS20の処理が終了すると、つぎにステップS10に進む。   On the other hand, if there is no request for changing the power supply type, the process proceeds to step S20. In step S20, a power supply type for UPS operation or PSOC operation is selected for each battery array 111 based on the state quantity. In addition, a fully charged operation is selected instead of the power supply type for the battery row 111 that needs to be charged, and a maintenance operation is selected for the battery row 111 to be maintained. The process in step S20 will be described in detail later with reference to FIG. When the process of step S20 ends, the process proceeds to step S10.

ステップS10では、負荷11の運用形態と電池列111の電力供給種別に基づいて、負荷11と電池列111との接続関係を決定して負荷接続情報を作成する。すなわち、第1の運用形態の負荷11にはUPS運用の電池列111を接続し、第2の運用形態の負荷11にはPSOC運用の電池列111を接続する負荷接続情報を作成する。また1つの負荷11に対し該当する電力供給種別を有する電池列111が2以上ある場合には、例えば負荷11の消費電力量と電池列111のCODに基づいて当該負荷11に接続する電池列111を選択させるようにすることができる。ステップS10の処理が終了すると、つぎにステップS11に進む。   In step S10, the connection relationship between the load 11 and the battery array 111 is determined based on the operation mode of the load 11 and the power supply type of the battery array 111, and load connection information is created. In other words, load connection information for connecting the UPS operation battery train 111 to the load 11 of the first operation mode and connecting the PSOC operation battery train 111 to the load 11 of the second operation mode is created. When there are two or more battery rows 111 having a corresponding power supply type for one load 11, for example, the battery row 111 connected to the load 11 based on the power consumption of the load 11 and the COD of the battery row 111. Can be selected. When the process of step S10 ends, the process proceeds to step S11.

上記の各ステップの処理は、主に管理制御部150で行われる。ステップS11では、管理制御部150から充電部141及び充放電部142−1〜142−mに所定の接続情報が出力される。まず、ステップS20で満充電の運用及びUPS運用が選択された電池列111に対して、充電スイッチ131を閉にするように充電部141に充電接続情報が出力される。また、負荷11−1〜11−mのそれぞれに接続される電池列111に対して、充放電スイッチ132を閉にするようにそれぞれの充放電部142−1〜142−mに負荷接続情報が出力される。   The processing of each step described above is mainly performed by the management control unit 150. In step S11, predetermined connection information is output from the management control unit 150 to the charging unit 141 and the charging / discharging units 142-1 to 142-m. First, charging connection information is output to the charging unit 141 so that the charging switch 131 is closed with respect to the battery row 111 for which full charge operation and UPS operation are selected in step S20. Also, load connection information is stored in each of the charge / discharge units 142-1 to 142-m so that the charge / discharge switch 132 is closed with respect to the battery array 111 connected to each of the loads 11-1 to 11-m. Is output.

ステップS12では、充電部141及び充放電部142−1〜142−mにおいて、それぞれ充電スイッチ131及び充放電スイッチ132の開閉の切り替えを行う。すなわち、充電部141は、充電接続情報で満充電が選択されている電池列111の充電スイッチ131を閉にし、それ以外の充電スイッチ131を開にする。また、それぞれの充放電部142は、負荷接続情報で接続先に選択された電池列111の充放電スイッチ132を閉にし、それ以外の充放電スイッチ132を開にする。   In Step S12, the charging unit 141 and the charging / discharging units 142-1 to 142-m switch between opening and closing of the charging switch 131 and the charging / discharging switch 132, respectively. That is, the charging unit 141 closes the charging switch 131 of the battery array 111 for which full charging is selected by the charging connection information, and opens the other charging switches 131. Each charging / discharging unit 142 closes the charging / discharging switch 132 of the battery array 111 selected as the connection destination by the load connection information, and opens the other charging / discharging switches 132.

ステップS12の処理により、ステップS20で満充電の運用が選択された電池列111は、充電用電源20に接続されて充電が行われる。また、第1の運用形態の負荷11に接続されたUPS運用の電池列111は、充電スイッチ131も閉にされて常に満充電に充電される。さらに、第2の運用形態の負荷11に接続されたPSOC運用の電池列111は、接続先の負荷11に電力を供給するとともに、該負荷11で発電された電力を受電して充電する。なお、メンテナンス運用が選択された電池列111に対しては、充電スイッチ131及びすべての充放電スイッチ132が開にされる。   As a result of the processing in step S12, the battery train 111 for which full charge operation has been selected in step S20 is connected to the charging power source 20 and charged. In addition, the UPS-operated battery train 111 connected to the load 11 in the first operation mode is always fully charged with the charge switch 131 closed. Furthermore, the PSOC-operated battery train 111 connected to the load 11 in the second operation mode supplies power to the load 11 at the connection destination, and receives and charges the power generated by the load 11. Note that the charge switch 131 and all the charge / discharge switches 132 are opened for the battery row 111 for which maintenance operation is selected.

次に、ステップS20における電池列111毎の電力供給種別の選択方法を、図7を用いて説明する。図7は、電池列111毎に電力供給種別を選択する処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、n個ある電池列111の電力供給種別を順次選択していく。まず初めに、電池列111を順次選択するためのカウントiをステップS21で0に設定しておく。つぎのステップS22でカウントiに1ずつ加算していくことで、電池列111を順次選択していく。   Next, the method for selecting the power supply type for each battery array 111 in step S20 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing for selecting a power supply type for each battery array 111. Here, the power supply types of n battery rows 111 are sequentially selected. First, the count i for sequentially selecting the battery row 111 is set to 0 in step S21. In the next step S22, the battery row 111 is sequentially selected by adding 1 to the count i.

ステップS23では、ステップS4で入力した外部要求として、i番目の電池列111に対しメンテナンス要求があるかを判定する。メンテナンス対象となっている場合にはステップS24に進み、メンテナンス対象となっていない場合はステップS25に進む。ステップS24では、i番目の電池列111をメンテナンス対象に設定し、その後ステップS31に進む。   In step S23, it is determined whether there is a maintenance request for the i-th battery row 111 as the external request input in step S4. If it is a maintenance target, the process proceeds to step S24, and if it is not a maintenance target, the process proceeds to step S25. In step S24, the i-th battery row 111 is set as a maintenance target, and then the process proceeds to step S31.

一方、ステップS25では、状態検知部120から電池列111の状態量であるCOA(充電中の電池列111)またはCOD(放電中の電池列111)、及び劣化量を入力する。また、状態検知部120で異常が検知されたか否かの情報を入力する。ステップS26では、ステップS25において状態検知部120から異常検知情報が入力されたかを判定し、異常が検知されたときにはステップS24に進んでメンテナンス対象とする。ステップS26で異常が検知されなかったと判定されると、つぎにステップS27に進む。   On the other hand, in step S <b> 25, COA (battery row 111 being charged) or COD (battery row 111 being discharged) and the amount of deterioration are input from the state detection unit 120. Further, information on whether or not an abnormality is detected by the state detection unit 120 is input. In step S26, it is determined whether or not abnormality detection information is input from the state detection unit 120 in step S25. When an abnormality is detected, the process proceeds to step S24 to be a maintenance target. If it is determined in step S26 that no abnormality has been detected, the process proceeds to step S27.

つぎのステップS27、S28では、電池列111の劣化判定を行う。まず、ステップS27において、劣化量が第3しきい値より大きいか否かを判定することで、回復不可の劣化か否かを判定する。その結果、回復不可の劣化であると判定されると、ステップS24に進んでメンテナンス対象とする。また、回復不可の劣化でないと判定された場合には、つぎにステップS28に進む。   In the next steps S27 and S28, the deterioration of the battery array 111 is determined. First, in step S27, it is determined whether or not the deterioration is unrecoverable by determining whether or not the deterioration amount is larger than the third threshold value. As a result, if it is determined that the deterioration is unrecoverable, the process proceeds to step S24 and is set as a maintenance target. If it is determined that the deterioration is not unrecoverable, the process proceeds to step S28.

ステップS28では、劣化量を第3しきい値より小さい第4しきい値と比較することで、回復可能な劣化があるか否かを判定する。その結果、第4しきい値より大きい回復可能な劣化があると判定されると、ステップS29に進んで運用方式として満充電を選択する。また、劣化(回復可能な劣化)がないと判定されると、つぎにステップS30に進む。   In step S28, it is determined whether or not there is recoverable deterioration by comparing the deterioration amount with a fourth threshold value smaller than the third threshold value. As a result, when it is determined that there is a recoverable deterioration larger than the fourth threshold value, the process proceeds to step S29 and full charge is selected as the operation method. If it is determined that there is no deterioration (recoverable deterioration), the process proceeds to step S30.

ステップS30では、電池列111の運用方式としてUPSまたはPSOCを選択する。すなわち、電池列111のCODが第1しきい値より高いときはUPSの運用を選択し、CODが第1しきい値以下でかつ第2しきい値より高いときはPSOCの運用を選択する。次のステップS40では、電池列111が同じ運用方式で所定期間以上運用されているか否かを判定し、所定期間以上同じ運用方式が継続されている場合には、運用方式を切り替える処理を行う。ステップS40の処理については、図8を用いて詳細に説明する。   In step S30, UPS or PSOC is selected as the operation method of the battery array 111. That is, when the COD of the battery array 111 is higher than the first threshold, the UPS operation is selected, and when the COD is equal to or lower than the first threshold and higher than the second threshold, the PSOC operation is selected. In the next step S40, it is determined whether or not the battery train 111 has been operated for a predetermined period or more in the same operation method. If the same operation method has been continued for a predetermined period or longer, processing for switching the operation method is performed. The process of step S40 will be described in detail with reference to FIG.

ステップS40の処理が終了すると、ステップS31においてカウントiが電池列111の個数nより小さいか否かを判定する。カウントiが個数nより小さいときは、ステップS22に戻ってカウントiに1を加算し、次の電池列111の処理を行う。一方、カウントiが個数nに達しているときは、すべての電池列111の処理が終了したと判定してステップS10に進む。   When the process of step S40 ends, it is determined in step S31 whether the count i is smaller than the number n of battery rows 111. When the count i is smaller than the number n, the process returns to step S22, 1 is added to the count i, and the next battery row 111 is processed. On the other hand, when the count i has reached the number n, it is determined that all the battery arrays 111 have been processed, and the process proceeds to step S10.

つぎに、上記のステップS40における処理について、図8を用いて詳細に説明する。まずステップS41において、当該の電池列111の前回の運用方式とカウントCNTを入力する。前回の運用方式は、ステップS30、S29、及びS24のいずれかで運用方式が選択されるときに直前(前回)の運用方式を所定の記憶部(図示せず)に保存しておくものとする。ステップS41では、記憶部に保存されている前回の運用方式を読み込んで入力する。   Next, the process in step S40 will be described in detail with reference to FIG. First, in step S41, the previous operation method and count CNT of the battery row 111 are input. As for the previous operation method, when the operation method is selected in any of steps S30, S29, and S24, the immediately previous (previous) operation method is stored in a predetermined storage unit (not shown). . In step S41, the previous operation method stored in the storage unit is read and input.

ステップS42では、選択された運用方式と前回の運用方式とを比較して運用方式が変更されたかを判定する。運用方式が変更されたと判定すると、ステップS43に進んでカウントCNTを0にクリアし、これを保存したのちステップS31に進む。一方、ステップS42で運用方式が変更されていないと判定すると、ステップS44に進んでカウントCNTに1を加算し、これを保存したのちステップS45に進む。なお、電池列111毎のCNTは、ステップS2の初期化ですべて0に初期化されている。   In step S42, it is determined whether the operation method has been changed by comparing the selected operation method with the previous operation method. If it is determined that the operation method has been changed, the process proceeds to step S43, the count CNT is cleared to 0, stored, and then the process proceeds to step S31. On the other hand, if it is determined in step S42 that the operation method has not been changed, the process proceeds to step S44, 1 is added to the count CNT, this is stored, and then the process proceeds to step S45. Note that all the CNTs for each battery array 111 are initialized to 0 by the initialization in step S2.

ステップS45では、カウントCNTが所定のしきい値MXCより小さいかを判定し、CNTがMXCより小さいと判定するとステップS31に進む。一方、ステップS45でCNTがMXCに達したと判定するとステップS46に進む。CNTがMXCに達するのは、当該の電池列111が所定時間継続して同じ方式で運用されたときである。   In step S45, it is determined whether the count CNT is smaller than a predetermined threshold value MXC. If it is determined that CNT is smaller than MXC, the process proceeds to step S31. On the other hand, if it is determined in step S45 that CNT has reached MXC, the process proceeds to step S46. The CNT reaches MXC when the battery array 111 is operated in the same manner for a predetermined time.

ステップS46では、選択された運用方式を別の運用方式に変更する。すなわち、UPS運用が所定時間継続されていると判定されたときは、運用方式をPSOC運用に変更する。また、PSOC運用が所定時間継続されていると判定されたときは、運用方式をUPS運用に変更する。その後、ステップS47でカウントCNTを0にクリアして保存し、ステップS31に進む。   In step S46, the selected operation method is changed to another operation method. That is, when it is determined that the UPS operation is continued for a predetermined time, the operation method is changed to the PSOC operation. When it is determined that the PSOC operation is continued for a predetermined time, the operation method is changed to the UPS operation. Thereafter, in step S47, the count CNT is cleared to 0 and stored, and the process proceeds to step S31.

上記説明の本実施形態の蓄電池の運用管理方法により、蓄電池111の運用方式を決定した一例を図9に示す。図9は、負荷11の個数mを4とし、電池列111の個数nを3としたときの本実施形態の運用管理装置100の構成例を示している。負荷11の運用形態として、第1運用形態のものについては「第1」、第2運用形態のものについては「第2」、とそれぞれ図中に記載している。また、本実施形態の運用管理方法により決定された電池列111の運用方式を、図中に「UPS」または「PSOC」で示している。図9では、充電部141と充電スイッチ131との間、及び充放電部142と充放電スイッチ132との間において、実線が接続されている状態を示し、点線が接続されていない状態を示している。   FIG. 9 shows an example in which the operation method of the storage battery 111 is determined by the storage battery operation management method of the present embodiment described above. FIG. 9 shows a configuration example of the operation management apparatus 100 of the present embodiment when the number m of loads 11 is 4 and the number n of battery arrays 111 is 3. As the operation mode of the load 11, the first operation mode is described as “first”, and the second operation mode is described as “second” in the figure. In addition, the operation method of the battery array 111 determined by the operation management method of the present embodiment is indicated by “UPS” or “PSOC” in the drawing. FIG. 9 shows a state where the solid line is connected between the charging unit 141 and the charging switch 131 and between the charging / discharging unit 142 and the charging / discharging switch 132, and shows a state where the dotted line is not connected. Yes.

第1の運用形態の負荷11−1には、UPS運用の電池列111−1が接続され、第2の運用形態の負荷11−2〜11−4には、PSOC運用の電池列111−2、111−3が接続されている。ここで、負荷11−2と11−3が電池列111−2に接続され、負荷11−4が電池列111−3に接続されている。負荷11−2〜11−4と電池列111−2、111−3との接続関係は、負荷11−2〜11−4の消費電力量や電池列111−2、111−3のCOD等によって判定される。   The UPS operation battery train 111-1 is connected to the load 11-1 in the first operation mode, and the PSOC operation battery train 111-2 is connected to the loads 11-2 to 11-4 in the second operation mode. , 111-3 are connected. Here, the loads 11-2 and 11-3 are connected to the battery array 111-2, and the load 11-4 is connected to the battery array 111-3. The connection relationship between the loads 11-2 to 11-4 and the battery rows 111-2 and 111-3 depends on the power consumption of the loads 11-2 to 11-4, the COD of the battery rows 111-2 and 111-3, and the like. Determined.

本実施形態の蓄電池の運用管理方法及び運用管理装置によれば、複数の蓄電池(電池列111)からなる組電池を用い、負荷の運用形態に好適な蓄電池を接続して電力供給することができる。また、負荷への給電を停止させることなく蓄電池の状態管理等を行って劣化を抑制することが可能となる。さらに、蓄電池の電力供給種別を所定期間内に切り替えるようにすることで、蓄電池の劣化を抑制することができる。   According to the storage battery operation management method and the operation management apparatus of the present embodiment, it is possible to use a battery pack composed of a plurality of storage batteries (battery row 111) and connect a storage battery suitable for a load operation mode to supply power. . In addition, it is possible to suppress deterioration by performing state management of the storage battery without stopping power supply to the load. Furthermore, deterioration of the storage battery can be suppressed by switching the power supply type of the storage battery within a predetermined period.

なお、本実施形態の蓄電池の運用管理方法及び運用管理装置では、充電部141から2以上の電池列111を同時に充電する場合や、1つの負荷11に2以上の電池列111から放電する場合がある。この場合、充電部141または1つの負荷11と2以上の電池列111との間で充放電が適切に行われるには、2以上の電池列111のCODがバランスしている必要がある。ここでは、説明簡単のために、2つの蓄電池(B1、B2とする。)が、電源(Sとする。)に接続されて充電される一例を図10(a)に示し、1つの負荷(Lとする。)に接続されて放電される一例を図10(b)に示す。   In the storage battery operation management method and operation management apparatus according to the present embodiment, two or more battery rows 111 may be charged simultaneously from the charging unit 141, or one load 11 may be discharged from two or more battery rows 111. is there. In this case, in order for charge / discharge to be properly performed between the charging unit 141 or one load 11 and the two or more battery arrays 111, the CODs of the two or more battery arrays 111 need to be balanced. Here, for simplicity of explanation, an example in which two storage batteries (referred to as B1 and B2) are connected to a power source (referred to as S) and charged is shown in FIG. FIG. 10B shows an example in which the discharge is connected to L.).

図10(a)に示す例では、蓄電池B1のCODを100%とし、蓄電池B2のCODを50%としている。このようにCODの大きく異なる蓄電池B1、B2を電源Sに同時に接続して充電しようとすると、蓄電池B1のCODと蓄電池B2のCODとがバランスするまで、蓄電池B1から蓄電池B2への充電が行われる。すなわち、蓄電池B1が電源Sから受電して充電されるのではなく、蓄電池B1が電源Sとともに蓄電池B2の充電用電源として動作してしまう。その結果、蓄電池B1から電蓄電池B2に充電電流が流れてしまう。   In the example shown in FIG. 10A, the COD of the storage battery B1 is 100%, and the COD of the storage battery B2 is 50%. In this way, when the storage batteries B1 and B2 having greatly different CODs are connected to the power source S at the same time to be charged, charging from the storage battery B1 to the storage battery B2 is performed until the COD of the storage battery B1 and the COD of the storage battery B2 are balanced. . That is, the storage battery B1 is not charged by receiving power from the power source S, but the storage battery B1 operates as a power source for charging the storage battery B2 together with the power source S. As a result, a charging current flows from the storage battery B1 to the storage battery B2.

また、図10(b)に示す例でも、蓄電池B1のCODを100%とし、蓄電池B2のCODを50%としている。このようにCODの大きく異なる蓄電池B1、B2を1つの負荷Lに同時に接続して放電させようとすると、蓄電池B1のCODと蓄電池B2のCODとがバランスするまで、蓄電池B1から蓄電池B2への放電が行われる。すなわち、蓄電池B1が、負荷Lだけでなく蓄電池B2も負荷とみなして放電する。その結果、蓄電池B1から蓄電池B2に放電電流が流れてしまう。   In the example shown in FIG. 10B, the COD of the storage battery B1 is 100%, and the COD of the storage battery B2 is 50%. When the storage batteries B1 and B2 having greatly different CODs are connected to one load L at the same time and discharged, the discharge from the storage battery B1 to the storage battery B2 until the COD of the storage battery B1 and the COD of the storage battery B2 are balanced. Is done. That is, the storage battery B1 discharges not only the load L but also the storage battery B2 as a load. As a result, a discharge current flows from the storage battery B1 to the storage battery B2.

そこで、本実施形態の蓄電池の運用管理方法及び運用管理装置100では、充電部141または1つの負荷11に2以上の電池列111を同時に接続する場合には、CODがバランスしている電池列111を選択するようにする。また、充電部141に接続される2以上の電池列111のCODがバランスしていないときは、これを同時に接続しないようにする。   Therefore, in the storage battery operation management method and the operation management apparatus 100 according to the present embodiment, when two or more battery arrays 111 are simultaneously connected to the charging unit 141 or one load 11, the battery array 111 in which the COD is balanced. To select. In addition, when the CODs of two or more battery rows 111 connected to the charging unit 141 are not balanced, they are not connected simultaneously.

(第2実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る蓄電池の運用管理方法及び運用管理装置を、以下に説明する。管理制御部150において、すべての負荷11に対し電力供給する電池列111が割り当てられたとき、どの負荷11にも接続されない電池列111(以下では、未接続電池列111と称する。)が存在することがある。第2の実施形態の運用管理方法及び運用管理装置では、未接続電池列111があるとき、これを充放電中の電池列111と切り替えることで、充放電中の電池列111の劣化量を算出して劣化診断を行うことが可能に構成されている。また、劣化診断対象の電池列111を満充電にすることにより、劣化を回復させる効果が得られるとともに、電流積算値から算出されるCOD、COAを、それぞれ100%、0%にリセットすることが可能となる。
(Second Embodiment)
A storage battery operation management method and operation management apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described below. In the management control unit 150, when the battery row 111 that supplies power to all the loads 11 is assigned, there is a battery row 111 that is not connected to any load 11 (hereinafter, referred to as an unconnected battery row 111). Sometimes. In the operation management method and the operation management apparatus of the second embodiment, when there is an unconnected battery column 111, the deterioration amount of the battery column 111 being charged / discharged is calculated by switching this to the battery column 111 being charged / discharged. Thus, the deterioration diagnosis can be performed. Further, by fully charging the battery array 111 subject to deterioration diagnosis, the effect of restoring the deterioration can be obtained, and COD and COA calculated from the integrated current values can be reset to 100% and 0%, respectively. It becomes possible.

第1実施形態の運用管理方法及び運用管理装置100においても電池列111の劣化判定を行っているが、この劣化判定に用いられる劣化量は、例えば充放電電流を積算して現在の満充電容量を求め、これを新品時の満充電容量から減算して求めている。これに対し本実施形態では、図5を用いて説明した充電終了後の開放端電圧積算値と劣化量との関係を用いて、劣化量を高精度に算出している。以下では、充電終了後の開放端電圧積算値と劣化量との関係を用いて行う劣化診断を、精細劣化診断と称する。   In the operation management method and the operation management apparatus 100 of the first embodiment, the deterioration determination of the battery array 111 is also performed. The deterioration amount used for the deterioration determination is, for example, the current full charge capacity by integrating charge / discharge currents. This is obtained by subtracting this from the full charge capacity when new. On the other hand, in the present embodiment, the deterioration amount is calculated with high accuracy using the relationship between the open-circuit voltage integrated value after the end of charging described with reference to FIG. 5 and the deterioration amount. Hereinafter, the deterioration diagnosis performed using the relationship between the open-circuit voltage integrated value after the end of charging and the deterioration amount is referred to as a fine deterioration diagnosis.

未接続電池列111があるときの精細劣化診断方法を、図11を用いて説明する。図11は、簡単のため負荷11の個数を2とし、電池列111の個数を3とした本実施形態の運用管理装置200の構成例を示すブロック図である。本実施形態の運用管理装置200では、管理制御部250における処理が第1実施形態の管理制御部150と異なっている。   A fine degradation diagnosis method when there is an unconnected battery row 111 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the operation management apparatus 200 of the present embodiment in which the number of loads 11 is 2 and the number of battery arrays 111 is 3 for simplicity. In the operation management apparatus 200 of the present embodiment, the processing in the management control unit 250 is different from the management control unit 150 of the first embodiment.

図11に示す例では、負荷11-1を第1の運用形態、負荷11-2を第2の運用形態の負荷とし、電池列111−1がUPS運用で運用されて負荷11-1に接続され、電池列111−3がPSOC運用で運用されて負荷11-2に接続されている。そして、電池列111-2がいずれの負荷11にも接続されない状態となっている。また、電池列111−2は、それまでPSOC運用されていたためCODは100%に達していないものとする。   In the example shown in FIG. 11, the load 11-1 is the first operation mode, the load 11-2 is the second operation mode, and the battery array 111-1 is operated in the UPS operation and connected to the load 11-1. The battery row 111-3 is operated in PSOC operation and connected to the load 11-2. The battery array 111-2 is not connected to any load 11. Further, it is assumed that the COD has not reached 100% since the battery row 111-2 has been operated in the PSOC so far.

本実施形態の運用管理方法を、図12に示すフローチャートを用いて説明する。図12に示す処理は電池列111毎に処理されるものであり、例えば図7に示す電池列111毎の処理の最後(ステップS31の直前)に行うのがよい。図12に示すフローチャートにおいて、まずステップS61で当該の電池列111が未接続電池列であるか否かが判定され、未接続電池列でないときは処理を行わずに終了する(ステップS31に進む)。未接続電池列であると判定された場合には、ステップS62に進む。図11に示す構成例では、電池列111−2の処理のときに未接続電池列と判定され、ステップS62に進む。   The operation management method of the present embodiment will be described using the flowchart shown in FIG. The process shown in FIG. 12 is performed for each battery row 111, and may be performed at the end of the process for each battery row 111 shown in FIG. 7 (immediately before step S31), for example. In the flowchart shown in FIG. 12, first, in step S61, it is determined whether or not the battery row 111 is an unconnected battery row. If the battery row 111 is not an unconnected battery row, the process is terminated without performing processing (proceeds to step S31). . If it is determined that the battery is not connected, the process proceeds to step S62. In the configuration example illustrated in FIG. 11, it is determined that the battery row 111-2 is an unconnected battery row during the processing of the battery row 111-2, and the process proceeds to step S62.

ステップS62では、切替対象が設定されているか否かが判定される。切替対象は、ステップS2の初期化、及び1つの電池列111の精細劣化診断が終了したときに未設定にされるものとする。ここでは、切替対象が未設定となっていることから、ステップS63に進む。   In step S62, it is determined whether or not a switching target is set. The switching target is not set when the initialization in step S2 and the fine deterioration diagnosis of one battery row 111 are completed. Here, since the switching target is not set, the process proceeds to step S63.

ステップS63では、劣化診断を行っていない電池列111があるかが判定される。各電池列111は、精細劣化診断が行われるとその情報を保存しておくものとする。この診断情報は、例えば所定の時間が経過すると、未診断に変更するようにするのがよい。これにより、最後に精細劣化診断が行われてから所定時間経過した電池列111があるときに、該電池列111に精細劣化診断が再度行われることになる。ここでは、すべての電池列111が未診断であるとする。ステップS63で未診断の電池列111があると判定されたときはステップS64に進む一方、未診断の電池列111がないと判定されたときは処理を終了する(ステップS31に進む)。   In step S63, it is determined whether there is a battery row 111 for which deterioration diagnosis is not performed. It is assumed that each battery row 111 stores the information when the fine deterioration diagnosis is performed. This diagnostic information may be changed to undiagnosed after a predetermined time, for example. As a result, when there is a battery row 111 for which a predetermined time has elapsed since the fine degradation diagnosis was last performed, the fine degradation diagnosis is performed again on the battery row 111. Here, it is assumed that all the battery rows 111 have not been diagnosed. When it is determined in step S63 that there is an undiagnosed battery row 111, the process proceeds to step S64. On the other hand, when it is determined that there is no undiagnosed battery row 111, the process ends (proceeds to step S31).

ステップS64では、当該の未接続電池列111が切替対象に設定される。図11に示す構成例では、電池列111−2が切替対象に設定される。次のステップS65では、診断対象の電池列111を選択する。診断対象の電池列111として、現在充電が行われているUPS運用の電池列111を優先的に選択するのがよい。UPS運用の電池列111を診断対象としたときは、これから充電用電源20及び負荷11を切り離した直後から劣化診断の処理を開始することができる。診断対象の電池列111が選択されると、選択された電池列111の現在の電力供給種別を目標種別に設定する。図11に示す構成例では、診断対象の電池列111として電池列111−1が選択され、目標種別としてUPS運用が設定される。   In step S64, the unconnected battery row 111 is set as a switching target. In the configuration example illustrated in FIG. 11, the battery row 111-2 is set as a switching target. In the next step S65, the battery array 111 to be diagnosed is selected. It is preferable to preferentially select a UPS-operated battery line 111 that is currently charged as the battery line 111 to be diagnosed. When the UPS-operated battery array 111 is a diagnosis target, the deterioration diagnosis process can be started immediately after the charging power source 20 and the load 11 are disconnected. When the battery row 111 to be diagnosed is selected, the current power supply type of the selected battery row 111 is set as the target type. In the configuration example shown in FIG. 11, the battery row 111-1 is selected as the battery row 111 to be diagnosed, and UPS operation is set as the target type.

次のステップS66では、切替対象の電池列111を目標種別に適用できるようにするために、充電または放電の運用を選択する。ここで選択された充電または放電の運用は、ステップS11の充電部141及び充放電部142の制御において、切替対象の電池列111が充電または放電されるように処理される。図11に示す構成例では、目標種別がUPS運用であることから、充電の運用が選択されて処理を終了する(ステップS31に進む)。そして、ステップS11、S12の処理により、切替対象の電池列111−2の充電が行われる。   In the next step S66, operation of charging or discharging is selected so that the battery array 111 to be switched can be applied to the target type. The operation of the charging or discharging selected here is processed so that the battery array 111 to be switched is charged or discharged in the control of the charging unit 141 and the charging / discharging unit 142 in step S11. In the configuration example shown in FIG. 11, since the target type is UPS operation, charging operation is selected and the process ends (proceeds to step S31). Then, the battery row 111-2 to be switched is charged by the processes of steps S11 and S12.

つぎの周期の処理(図6に示す一定周期毎の処理)では、ステップS62の判定でステップS67に進み、ステップS67で未接続電池列111が切替対象に一致するか判定される。そして、切替対象に一致すると判定されると、ステップS68で目標種別の条件が達成されているかが判定される。すなわち、目標種別がUPS運用のときは、切替対象の電池列111のCODが第1しきい値を超えたときに目標種別の条件が達成されたと判定される。また、目標種別がPSOC運用のときは、切替対象の電池列111のCODが第1しきい値以下でかつ第2しきい値より高いときに目標種別の条件が達成されたと判定される。図11に示す構成例では、切替対象の電池列111−2のCODが第1しきい値を超えたときに目標種別の条件が達成されたと判定される。   In the process of the next period (process for every fixed period shown in FIG. 6), it progresses to step S67 by determination of step S62, and it is determined whether the unconnected battery row | line | column 111 corresponds to switching object by step S67. If it is determined that it matches the switching target, it is determined in step S68 whether the target type condition has been achieved. That is, when the target type is UPS operation, it is determined that the target type condition is achieved when the COD of the battery array 111 to be switched exceeds the first threshold value. When the target type is PSOC operation, it is determined that the target type condition is achieved when the COD of the battery array 111 to be switched is equal to or lower than the first threshold value and higher than the second threshold value. In the configuration example illustrated in FIG. 11, it is determined that the target type condition has been achieved when the COD of the battery array 111-2 to be switched exceeds the first threshold value.

ステップS68で目標種別の条件が達成されたと判定されたときはステップS69に進む一方、目標種別の条件が達成されていないと判定されたときは処理を終了する(ステップS31に進む)。ステップS69では、切替対象と診断対象の電池列111の運用を切り替える(ステップS20で選択された電力供給種別を変更する)。すなわち、切替対象の電池列111の運用を診断対象の電池列111と同じ運用(目標種別)に切り替え、診断対象の電池列111を未接続の運用に切り替える。図11に示す構成例では、電池列111−2がUPS運用に切り替えられ、電池列111−1が未接続に切り替えられる。ステップS69の処理を終了すると、処理を終了する(ステップS31に進む)。   If it is determined in step S68 that the target type condition has been achieved, the process proceeds to step S69. If it is determined that the target type condition has not been achieved, the process ends (proceeds to step S31). In step S69, the operation of the battery array 111 to be switched and the diagnosis target is switched (the power supply type selected in step S20 is changed). That is, the operation of the battery array 111 to be switched is switched to the same operation (target type) as the battery array 111 to be diagnosed, and the battery array 111 to be diagnosed is switched to an unconnected operation. In the configuration example illustrated in FIG. 11, the battery row 111-2 is switched to UPS operation, and the battery row 111-1 is switched to an unconnected state. When the process of step S69 ends, the process ends (proceeds to step S31).

診断対象の電池列111が未接続に切り替えられたのちの周期では、ステップS61からステップS62、ステップS67へと進む。ステップS67では、未接続電池列111が診断対象の電池列111に切り替えられていることから、切替対象でないと判定されてステップS70に進む。ステップS70では、未接続電池列111が診断対象に一致するかを判定し、診断対象に一致すると判定されたときはステップS71に進む一方、一致しないと判定されたときは処理を終了する(ステップS31に進む)。図11に示す構成例では、診断対象の電池列111−1のときにステップS71に進む。   In the cycle after the battery array 111 to be diagnosed is switched to the unconnected state, the process proceeds from step S61 to step S62 and step S67. In step S67, since the unconnected battery row 111 has been switched to the diagnosis target battery row 111, it is determined that the battery row 111 is not a switching target, and the process proceeds to step S70. In step S70, it is determined whether or not the unconnected battery array 111 matches the diagnosis target. When it is determined that the unconnected battery string 111 matches the diagnosis target, the process proceeds to step S71. (Proceed to S31). In the configuration example illustrated in FIG. 11, the process proceeds to step S <b> 71 when the battery array 111-1 to be diagnosed.

ステップS71では、開放端電圧積算値が取得できたか、すなわち所定期間の開放端電圧の測定値から精細劣化診断に用いる開放端電圧積算値を算出する処理が終了したか、を判定する。開放端電圧積算値を算出する処理は、ステップS69で診断対象の電池列111が未接続に切り替えられ、ステップS11、S12の処理で切替が実行された時点を起点として開始される。ステップS71で開放端電圧積算値が取得できたと判定されるとステップS72に進む一方、取得できていない(開放端電圧積算値を算出する処理が終了していない)と判定されたときは処理を終了する(ステップS31に進む)。   In step S71, it is determined whether the open-circuit voltage integrated value has been acquired, that is, whether the process of calculating the open-circuit voltage integrated value used for the fine degradation diagnosis from the measured value of the open-circuit voltage for a predetermined period is completed. The process for calculating the open-circuit voltage integrated value is started from the time when the battery array 111 to be diagnosed is switched to the unconnected state in step S69 and the switching is executed in the processes in steps S11 and S12. If it is determined in step S71 that the open-circuit voltage integrated value has been acquired, the process proceeds to step S72. On the other hand, if it is determined that it has not been acquired (the process of calculating the open-circuit voltage integrated value has not been completed), the processing is performed. End (proceed to step S31).

ステップS72では、精細劣化診断の処理として、事前に作成された電圧積算値と劣化量との関係を用いて、開放端電圧積算値から劣化量を求める。また、これを用いて現在の満充電容量、COD等を算出する。これにより、充放電電流を積算して更新しているCOAやCODを、より高精度の値にリセットすることができる。   In step S72, as the fine deterioration diagnosis process, the deterioration amount is obtained from the open-circuit voltage integrated value by using the relationship between the voltage integrated value and the deterioration amount created in advance. In addition, the current full charge capacity, COD, and the like are calculated using this. This makes it possible to reset the COA and COD, which are updated by integrating the charge / discharge current, to a more accurate value.

ステップS72の処理が終了すると、つぎにステップS73に進み、診断対象の電池列111に対し精細劣化診断を行ったことを情報として保存する。図11に示す構成例では、電池列111−1に対し、精細劣化診断を行ったとの情報が保存される。つぎのステップS74では、切替対象を未設定にする。これにより、つぎの周期では、再びステップS63以降の処理が開始される。   When the process of step S72 is completed, the process proceeds to step S73, and information indicating that the fine deterioration diagnosis has been performed on the battery array 111 to be diagnosed is stored as information. In the configuration example illustrated in FIG. 11, information that the fine deterioration diagnosis has been performed is stored for the battery array 111-1. In the next step S74, the switching target is not set. Thereby, in the next period, the process after step S63 is started again.

図11に示す構成例では、次の周期のステップS61において、精細劣化診断が終了した電池列111−1のときに未接続電池列であると判定される。そして、ステップS63で未診断電池列(電池列111−2、111−3)があると判定され、ステップS64で電池列111−1が切替対象に設定される。さらに、ステップS65では診断対象として電池列111−2または電池列111―3が選択される。以下では、PSOC運用の電池列111−3が診断対象に選択された場合について説明する。ステップS65で、目標種別にPSOC運用が設定される。さらに、ステップS66では放電の運用が選択される。   In the configuration example shown in FIG. 11, in step S61 of the next cycle, it is determined that the battery row 111-1 has been subjected to the fine deterioration diagnosis and is an unconnected battery row. In step S63, it is determined that there are undiagnosed battery rows (battery rows 111-2 and 111-3), and in step S64, the battery row 111-1 is set as a switching target. Further, in step S65, the battery row 111-2 or the battery row 111-3 is selected as a diagnosis target. Below, the case where the battery row | line | column 111-3 of PSOC operation | movement is selected as a diagnostic object is demonstrated. In step S65, PSOC operation is set as the target type. In step S66, the discharge operation is selected.

つぎの周期以降のステップS67では、電池列111−1のときに切替対象と判定されてステップS68に進む。ステップS68で、目標種別(PSOC運用)の条件である電池列111−1のCODが第1しきい値以下でかつ第2しきい値より高いと判定されると、ステップS69に進み、切替対象の電池列111−1がPSOC運用に切り替えられ、診断対象の電池列111−3が未接続に切り替えられる。これ以降のステップS67では、未接続の電池列111−3が切替対象でないと判定されてステップS70に進む。ステップS70以降の処理により、電池列111−3の精細劣化診断が行われる。   In step S67 after the next cycle, it is determined to be a switching target when the battery row 111-1, and the process proceeds to step S68. If it is determined in step S68 that the COD of the battery array 111-1 that is the condition of the target type (PSOC operation) is equal to or lower than the first threshold value and higher than the second threshold value, the process proceeds to step S69, and the switching target The battery row 111-1 is switched to PSOC operation, and the battery row 111-3 to be diagnosed is switched to unconnected. In subsequent step S67, it is determined that the unconnected battery row 111-3 is not the switching target, and the process proceeds to step S70. Through the processing after step S70, the fine deterioration diagnosis of the battery array 111-3 is performed.

本実施形態によれば、未接続の電池列111があるときは、上記のようにして電池列111の精細劣化診断が行われる。本実施形態では、電池列111のUPS運用及びPSOC運用に加えて、精細劣化診断を並行して行うことが可能となる。また、劣化診断対象の電池列111を満充電にすることにより、劣化を回復させる効果が得られるとともに、電流積算値から算出されるCOD、COAを、それぞれ100%、0%にリセットすることが可能となる。   According to the present embodiment, when there is an unconnected battery row 111, the fine deterioration diagnosis of the battery row 111 is performed as described above. In the present embodiment, in addition to the UPS operation and PSOC operation of the battery array 111, it is possible to perform fine deterioration diagnosis in parallel. Further, by fully charging the battery array 111 subject to deterioration diagnosis, the effect of restoring the deterioration can be obtained, and COD and COA calculated from the integrated current values can be reset to 100% and 0%, respectively. It becomes possible.

なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る蓄電池の運用管理方法及び運用管理装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における蓄電池の運用管理方法及び運用管理装置の細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   In addition, the description in this Embodiment shows an example of the operation management method and operation management apparatus of the storage battery which concern on this invention, and is not limited to this. The detailed configuration and detailed operation of the storage battery operation management method and operation management apparatus in the present embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

10 負荷群
11−1〜m 負荷
20 充電用電源
100、200 蓄電池管理システム
110 組電池
111−1〜n 電池列
112 蓄電池
120 状態検知部
121−1〜n 測定器
130 切替スイッチ部
131−1〜n 充電スイッチ
132−1〜n 充放電スイッチ
141 充電部
142−1〜m 充放電部
150、250 管理制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Load group 11-1-m Load 20 Charging power supply 100, 200 Storage battery management system 110 Assembly battery 111-1-n Battery row | line 112 Storage battery 120 State detection part 121-1-n Measuring device 130 Changeover switch part 131-1 n charging switch 132-1 to n charging / discharging switch 141 charging unit 142-1 to m charging / discharging unit 150, 250 management control unit

Claims (6)

受電するのみの第1の運用形態で運用される負荷と受電と発電を行う第2の運用形態で運用される負荷とからなる負荷群に対し、1以上の蓄電池を直列接続して構成された電池列を2以上並列配置した組電池を用いて給電と受電を行う蓄電池の運用管理方法であって、
前記電池列のそれぞれの少なくとも充電量を含む状態量を入力し、
前記充電量が第1しきい値より高い満充電状態で運用する第1の電力供給種別の電池列と前記充電量が前記第1しきい値以下でかつ第2しきい値より高い部分充電状態で運用する第2の電力供給種別の電池列とを前記組電池から選択し、
前記第1の電力供給種別の電池列に充電電流を供給し、
さらに、前記第1の運用形態の負荷と前記第1の電力供給種別の電池列とを接続し前記第2の運用形態の負荷と前記第2の電力供給種別の電池列とを接続する
ことを特徴とする蓄電池の運用管理方法。
One or more storage batteries are connected in series to a load group consisting of a load operated in the first operation mode that only receives power and a load operated in the second operation mode that receives and generates power. An operation management method for a storage battery that performs power supply and power reception using an assembled battery in which two or more battery rows are arranged in parallel,
Input a state quantity including at least the charge amount of each of the battery rows,
A battery string of a first power supply type that operates in a fully charged state in which the charge amount is higher than a first threshold value, and a partial charge state in which the charge amount is equal to or lower than the first threshold value and higher than a second threshold value. A battery row of the second power supply type operated in step 1 is selected from the assembled battery,
Supplying a charging current to the battery array of the first power supply type,
Furthermore, connecting the load of the first operation mode and the battery row of the first power supply type, and connecting the load of the second operation mode and the battery row of the second power supply type. A storage battery operation management method that is characterized.
前記第2の電力供給種別で所定期間以上運用された電池列は、前記第1の電力供給種別に切り替えて運用される
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電池の運用管理方法。
2. The operation management method for a storage battery according to claim 1, wherein the battery train operated for a predetermined period or more in the second power supply type is operated by switching to the first power supply type.
1つの前記負荷に2以上の前記電池列を接続するときは、前記充電量が実質的に等しい前記電池列を選択して接続する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の蓄電池の運用管理方法。
The operation of the storage battery according to claim 1 or 2, wherein when two or more battery arrays are connected to one load, the battery arrays having substantially the same charge amount are selected and connected. Management method.
前記負荷のいずれにも接続されない未接続の前記電池列が存在するとき、前記第1の電力供給種別の電池列または前記第2の電力供給種別の電池列のいずれか1つを選択して接続先の前記負荷の接続先を前記未接続の電池列に切り替え、前記選択された電池列を未接続にして劣化診断を行う
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の蓄電池の運用管理方法。
When there is an unconnected battery row that is not connected to any of the loads, either one of the battery row of the first power supply type or the battery row of the second power supply type is selected and connected 4. The deterioration diagnosis is performed by switching the connection destination of the previous load to the unconnected battery row, and disconnecting the selected battery row. 5. Storage battery operation management method.
前記劣化診断では、充電終了後の所定期間の開放端電圧を積算した電圧積算値と劣化量との関係を参照データとしてあらかじめ作成しておき、前記選択された電池列の充電終了後の前記開放端電圧の測定値から前記電圧積算値を算出し、前記算出された電圧積算値と前記参照データとから前記劣化量を算出する
ことを特徴とする請求項4に記載の蓄電池の運用管理方法。
In the deterioration diagnosis, a relationship between a voltage integrated value obtained by integrating open-circuit voltages in a predetermined period after charging and a deterioration amount is created in advance as reference data, and the opening after charging of the selected battery array is completed. The storage battery operation management method according to claim 4, wherein the integrated voltage value is calculated from a measured value of an end voltage, and the deterioration amount is calculated from the calculated integrated voltage value and the reference data.
受電するのみの第1の運用形態で運用される負荷と受電と発電を行う第2の運用形態で運用される負荷とからなる負荷群に対し、1以上の蓄電池を直列接続して構成された電池列を2以上並列配置した組電池を備えて給電と受電を行う蓄電池の運用管理装置であって、
前記電池列のそれぞれに設けられて充電電流を入/切する充電スイッチと、
前記電池列のそれぞれに設けられて前記第1の運用形態の負荷及び前記第2の運用形態の負荷への給電電流及び前記第2の運用形態の負荷からの充電電流を入/切する充放電スイッチと、
前記充電スイッチを制御して所定の充電用電源から受電した前記充電電流を入/切させる充電部と、
前記第1の運用形態の負荷及び前記第2の運用形態の負荷のそれぞれに設けられ、前記充放電スイッチを制御して前記電池列のそれぞれとの接続を開閉させる充放電部と、
前記電池列のそれぞれの少なくとも充電量を含む状態量を検知する状態検知部と、
前記状態検知部から前記電池列のそれぞれの前記状態量を入力し、前記充電量が第1しきい値より高い満充電状態で運用する第1の電力供給種別の電池列と前記充電量が前記第1しきい値以下でかつ第2しきい値より高い部分充電状態で運用する第2の電力供給種別の電池列とを前記組電池から選択し、前記第1の電力供給種別の電池列に前記充電電流を供給するように前記充電部を制御し、さらに、前記第1の運用形態の負荷と前記第1の電力供給種別の電池列とを接続し前記第2の運用形態の負荷と前記第2の電力供給種別の電池列とを接続するように前記充放電部を制御する管理制御部と、を備える
ことを特徴とする蓄電池の運用管理装置。
One or more storage batteries are connected in series to a load group consisting of a load operated in the first operation mode that only receives power and a load operated in the second operation mode that receives and generates power. An operation management device for a storage battery that includes an assembled battery in which two or more battery rows are arranged in parallel to supply and receive power,
A charge switch provided in each of the battery rows to turn on / off a charge current;
Charging / discharging which turns on / off the electric current supplied to the load of the said 1st operation form and the load of the said 2nd operation form, and the charging current from the load of the said 2nd operation form provided in each of the said battery row | line | column A switch,
A charging unit that controls the charging switch to turn on / off the charging current received from a predetermined power source;
A charge / discharge unit that is provided in each of the load of the first operation mode and the load of the second operation mode, and controls the charge / discharge switch to open and close the connection with each of the battery rows;
A state detector for detecting a state quantity including at least a charge amount of each of the battery rows;
The state amount of each of the battery trains is input from the state detection unit, and the battery row of the first power supply type that operates in a fully charged state in which the charge amount is higher than a first threshold value and the charge amount is the A battery row of a second power supply type that is operated in a partially charged state that is equal to or lower than the first threshold value and higher than the second threshold value is selected from the assembled battery, and the battery row of the first power supply type is selected. The charging unit is controlled to supply the charging current, and further, the load of the first operation mode and the battery array of the first power supply type are connected, and the load of the second operation mode is An operation management apparatus for a storage battery, comprising: a management control unit that controls the charge / discharge unit so as to connect a battery array of a second power supply type.
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