JP2017034814A

JP2017034814A - 蓄電装置及び電力管理装置

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Publication number: JP2017034814A
Application number: JP2015151240A
Authority: JP
Inventors: 剛志上杉; Takeshi Uesugi
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2017-02-09

Abstract

【課題】蓄電装置におけるＳＯＨ測定モードの所要時間を低減する。【解決手段】本発明に係る蓄電装置（１００）は、複数の蓄電池（１１４−１、１１４−２）と制御部（１２０）とを備え、制御部（１２０）は、１つの蓄電池（１１４−１）を満充電状態にした後、１つの蓄電池（１１４−１）の電力を他の蓄電池（１１４−２）に放電させるか、または、１つの蓄電池（１１４−１）を完全放電状態にした後、１つの蓄電池（１１４−１）に他の蓄電池（１１４−２）の電力で充電させることによって、１つの蓄電池（１１４−１）の劣化状態（ＳＯＨ）を測定する。【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電装置及び電力管理装置に関するものである。

太陽光発電装置や蓄電装置のような分散電源を系統に連系させて制御するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

蓄電装置は、残容量（ＳＯＣ：State of Charge）を正しく表示できることが好ましい。そのため、蓄電装置は、通常、内部の蓄電池（例えば、リチウムイオン電池）の劣化状態の指標であるＳＯＨ（State of Health）を定期的に測定し、ＳＯＣを正しく算出できるようにしている。

ＳＯＨの測定は、通常、蓄電装置を満充電した後に完全放電させて、その間の放電電力量を測定することによって行われる。これにより、精度良く蓄電装置のＳＯＨを測定することができる。

放電によるＳＯＨの測定は、通常、「ＳＯＨ測定モード」のような専用の動作で自動的に実行され、ＳＯＨ測定モード実行中は、蓄電池の充電をすることはできない。

特開２０１１−１０１５２３号公報

ＳＯＨ測定モードを実行して蓄電装置を完全放電させている場合、蓄電池の残量が例えば２０％以下であるなど、蓄電池の残量が十分に確保できていない期間（以後、「リスク期間」と称する）が発生する。このようなリスク期間中に災害等が発生すると、災害時に蓄電池の容量が十分確保できていないという事態になり得る。それゆえ、リスク期間は短い方が好ましい。

しかしながら、蓄電装置を完全放電させるまでにかかる時間は負荷の状況に依存するため、消費電力の大きい負荷がない場合などは完全放電までにかかる所要時間が長くなり、その結果、リスク期間も長くなる。このような状況は、蓄電装置の容量が大きいほど顕著となり、ＳＯＨ測定モード実行中におけるリスク期間は長くなる。

かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、ＳＯＨ測定モードの所要時間を低減することができる蓄電装置及び電力管理装置を提供することにある。

本発明の実施形態に係る蓄電装置は、複数の蓄電池と、前記複数の蓄電池の充放電を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記複数の蓄電池のうちの１つの蓄電池を満充電状態にした後、該１つの蓄電池の電力を前記複数の蓄電池のうちの他の蓄電池に放電させるか、または、前記複数の蓄電池のうちの１つの蓄電池を完全放電状態にした後、該１つの蓄電池に前記複数の蓄電池のうちの他の蓄電池の電力で充電させることによって、前記１つの蓄電池の劣化状態（ＳＯＨ）を測定することを特徴とするものである。

また、本発明の実施形態に係る蓄電装置は、系統に対して他の蓄電装置と並列に接続して用いられる蓄電装置であって、蓄電池と、前記蓄電池の充放電を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記他の蓄電装置と通信を行って、該他の蓄電装置内の蓄電池の充放電を制御し、前記制御部は、自装置内の蓄電池を満充電状態にした後、該蓄電池の電力を前記他の蓄電装置内の蓄電池に放電させるか、または、自装置内の蓄電池を完全放電状態にした後、該蓄電池に前記他の蓄電装置内の蓄電池の電力で充電させることによって、自装置内の前記蓄電池の劣化状態（ＳＯＨ）を測定することを特徴とするものである。

また、本発明の実施形態に係る電力管理装置は、系統に対して並列に接続して用いられる複数の蓄電装置を制御する電力管理装置であって、前記複数の蓄電装置のうちの１つの蓄電装置を満充電状態にした後、該１つの蓄電装置の電力を前記複数の蓄電装置のうちの他の蓄電装置に放電させるか、または、前記複数の蓄電装置のうちの１つの蓄電装置を完全放電状態にした後、該１つの蓄電装置に前記複数の蓄電装置のうちの他の蓄電装置の電力で充電させることによって、前記１つの蓄電装置の劣化状態（ＳＯＨ）を測定することを特徴とするものである。

本発明の実施形態に係る蓄電装置及び電力管理装置によれば、ＳＯＨ測定モードの所要時間を低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る蓄電装置を有する分散電源システムの概略構成を示す図である。ＳＯＨを測定するタイムテーブルの一例である。ＳＯＨを測定するタイムテーブルの他の例である。本発明の第２実施形態に係る蓄電装置を有する分散電源システムの概略構成を示す図である。本発明の一実施形態に係る電力管理装置を有する分散電源システムの概略構成を示す図である。蓄電装置が３台ある場合のＳＯＨを測定するタイムテーブルの一例である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

＜蓄電装置＞
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る蓄電装置１００を有する分散電源システム１の概略構成を示す図である。図１において、各機能ブロックを結ぶ実線は主に電力線を示し、破線は主に通信線又は信号線を示す。

分散電源システム１は、負荷１０と、蓄電装置１００とを備える。

負荷１０は、系統２０に接続された例えば電気機器などである。図１においては２台の負荷１０が系統２０に接続されている構成を示しているが、負荷１０は、１台又は３台以上の台数であってもよい。

蓄電装置１００は、２つの蓄電池ユニット１１０（１１０−１、１１０−２）と、制御部１２０とを備える。以下、蓄電池ユニット１１０−１及び蓄電池ユニット１１０−２については、特に区別する必要がない場合は、蓄電池ユニット１１０と総称して説明する。蓄電池ユニット１１０内部の構成要素についても同様とする。なお、図１では蓄電池ユニット１１０が２つの場合を示しているが、蓄電池ユニット１１０は、３つ以上であってもよい。

蓄電池ユニット１１０は、電流センサ１１１と、双方向インバータ１１２と、充放電制御部１１３と、蓄電池１１４とを備える。

電流センサ１１１は、蓄電池ユニット１１０への充電電流、又は、蓄電池ユニット１１０からの放電電流を検出し、検出した電流に対応する電圧信号を制御部１２０に送信する。

双方向インバータ１１２は、蓄電池１１４から充放電制御部１１３を介して供給される直流電力を交流電力に変換し、負荷１０に供給する。また、双方向インバータ１１２は、系統２０から供給される交流電力を直流電力に変換し、充放電制御部１１３を介して蓄電池１１４に供給し、蓄電池１１４を充電する。

充放電制御部１１３は、蓄電池１１４を充放電する際の制御を行う。例えば、充放電制御部１１３は、蓄電池１１４の充電時における過充電の保護動作や、蓄電池１１４の放電時における過放電の保護動作を行う。

蓄電池ユニット１１０−１内の充放電制御部１１３−１と、蓄電池ユニット１１０−２内の充放電制御部１１３−２とは接続している。これにより、直流電力でのやり取りが可能となる。具体的には、蓄電池１１４−１の放電電力で蓄電池１１４−２を充電する場合、蓄電池１１４−１が放電する直流電力によって、充放電制御部１１３−１及び１１３−２を介して、蓄電池１１４−２を充電することができる。また、蓄電池１１４−２の放電電力で蓄電池１１４−１を充電する場合、蓄電池１１４−２が放電する直流電力によって、充放電制御部１１３−２及び１１３−１を介して、蓄電池１１４−１を充電することができる。

蓄電池１１４は、放電時に充放電制御部１１３に直流電力を供給する。また、蓄電池１１４は、充放電制御部１１３から供給される直流電力によって充電される。

制御部１２０は、蓄電装置１００全体を制御及び管理するものであり、例えばプロセッサにより構成することができる。

制御部１２０は、定期的にＳＯＨ測定モードを実行し、蓄電池１１４−１及び１１４−２のＳＯＨを測定する。どのタイミングでＳＯＨ測定モードを実行するかは、工場出荷時に初期設定として制御部１２０に設定されていてもよいし、蓄電装置１００のユーザが設定してもよい。ＳＯＨ測定モードの定期的な実行は、年間のリスク期間を考慮し、半年または１年毎に実行すればよい。

制御部１２０は、系統２０から引き込んだ電圧検知線１３０によって系統２０の電圧を検知し、検知した電圧値と、電流センサ１１１から取得した電流値とから、蓄電池１１４の放電電力量及び充電電力量を算出する。

制御部１２０は、蓄電池ユニット１１０を制御し、蓄電池１１４の充放電を制御する。

以下、図２及び図３などを参照しながら、蓄電装置１００のＳＯＨ測定モード時の動作について、いくつか例を挙げて説明する。なお、図２及び図３に示している時刻はあくまで説明用に示した一例であって、この時刻に限定されるものではない。

（蓄電池ＡのＳＯＨを１日目に測定し、蓄電池ＢのＳＯＨを２日目に測定）
図２のタイムテーブルを参照して、ＳＯＨ測定モード開始後の１日目に蓄電池ＡのＳＯＨを測定し、２日目に蓄電池ＢのＳＯＨを測定する場合の蓄電装置１００の動作について説明する。なお、図２において、蓄電池Ａは図１の蓄電池１１４−１に対応し、蓄電池Ｂは図１の蓄電池１１４−２に対応するものとする。また、蓄電池Ａ及びＢは、いずれも定格容量が１２ｋＷｈであるものとする。

制御部１２０は、１日目に蓄電池Ａを放電させて、蓄電池ＡのＳＯＨを測定する。その際、蓄電池Ａの放電電力の供給先を蓄電池Ｂとするため、制御部１２０は、事前に蓄電池Ｂを放電させて空き容量を確保する。図２に示す例においては、制御部１２０は、蓄電池ＡのＳＯＨ測定開始時刻である２３：００の前に、蓄電池Ｂが完全放電状態になるように、１１：００から蓄電池Ｂを放電させて負荷１０に電力を供給させる。このとき、負荷１０を通常の使用頻度で利用するだけでは蓄電池Ｂを完全放電状態にするまで時間がかかる場合に、特定の負荷１０を過剰に駆動するようにして完全放電状態までの時間を短縮するように制御してもよい。このような特定の負荷１０としては、例えば、ヒートポンプ給湯器が挙げられる。ヒートポンプ給湯器を過剰に駆動させて早めにお湯を貯めておくようにしてもよい。

一方、制御部１２０は、蓄電池ＡのＳＯＨ測定開始時刻である２３：００までに、蓄電池Ａが満充電状態になるように、系統２０からの電力によって蓄電池Ａを充電するように制御する。なお、本実施形態において、蓄電池Ａは１０：００以前に満充電状態になっているため、図２中に充電動作は示されていない。

２３：００になると、制御部１２０は蓄電池Ａの放電電力による蓄電池Ｂの充電を開始する。この際、蓄電池Ａ（蓄電池１１４−１）の放電電力は、充放電制御部１１３−１及び１１３−２を介して、蓄電池Ｂ（蓄電池１１４−２）に直流で供給される。

６：００に蓄電池Ａが完全放電し、蓄電池Ａの容量が空になると、制御部１２０は、満充電状態から完全放電状態になるまでの蓄電池Ａの放電電力量を算出することによって蓄電池ＡのＳＯＨを算出する。具体的に、ＳＯＨは以下の式で算出できる。
（蓄電池Ａの放電電力量／初期の蓄電池Ａの容量）×放電効率
なお、充電で算出する場合は充電容量と、充電率を用いる。

蓄電池Ａと蓄電池Ｂの容量はいずれも１２ｋＷｈであるため、蓄電池Ａが完全放電したとき、蓄電池Ｂは満充電状態になっている。なお、蓄電池Ａと蓄電池Ｂとの電力の受け渡しにおいては、電力線の抵抗で若干のロスが発生するが、極めて小さな値である。それゆえ、蓄電池Ａと蓄電池Ｂの容量が同じであれば、蓄電池Ａが完全放電したとき、蓄電池Ｂは実質的に満充電状態になる。制御部１２０は、１１：００になると、満充電状態になっている蓄電池Ｂを放電させて負荷１０への供給を開始する。

２３：００に蓄電池Ｂが完全放電し、蓄電池Ｂの容量が空になると、制御部１２０は、満充電状態から完全放電状態になるまでの蓄電池Ｂの放電電力量を算出することによって蓄電池ＢのＳＯＨを算出する。その後、２３：００から蓄電池Ａおよび蓄電池Ｂの充電を行えばよいが、蓄電池Ａは蓄電池Ｂの放電中に系統２０からの電力で充電しておいてもよい。

このように、蓄電池ＡのＳＯＨを測定する際、制御部１２０が蓄電池Ｂを予め放電させて完全放電状態とし、蓄電池ＡのＳＯＨ測定時における放電電力の供給先として蓄電池Ｂを確保しておくことによって、適当な負荷１０が存在しない場合であっても、蓄電池ＡのＳＯＨ測定モードの所要時間を低減することができる。また、蓄電池Ａから蓄電池Ｂへの電力の移動にかかる時間は予め予測して算出することができるため、ＳＯＨ測定の完了予定時間を蓄電装置１００に表示させるなど、ユーザへの情報提供が可能となる。

なお、図２に示した例においては、蓄電池ＡのＳＯＨ測定を開始する前までに、蓄電池Ｂの空き容量を１２ｋＷｈ確保し、蓄電池Ａの放電電力を全て蓄電池Ｂに供給できるようにしていたが、これは必須ではない。例えば、蓄電池Ｂの空き容量が１１ｋＷｈ程度であったとしても、蓄電池ＡのＳＯＨ測定時における負荷１０への依存度を低減することができるため、ＳＯＨ測定モードの所要時間を低減することができる。また、実際には蓄電池Ａと蓄電池Ｂが同容量であっても、充電損失・放電損失によって、蓄電池ＡのＳＯＨ測定終了時に蓄電池Ｂが満充電状態に至らないことが予想されるので、この場合は、例えば、不足する充電電力量を系統２０からの電力で充電してから蓄電池Ｂの放電を開始するようにすればよい。

また、図２に示した例においては、蓄電池Ａ及び蓄電池Ｂについて、放電させてＳＯＨを測定したが、充電させてＳＯＨを測定してもよい。例えば、蓄電池ＢのＳＯＨを充電によって測定する場合は、制御部１２０は、ＳＯＨ測定の前に蓄電池Ｂが完全放電状態になるように蓄電池Ｂを放電させておき、その後、蓄電池Ａ又は系統２０からの電力で蓄電池Ｂを満充電させて、ＳＯＨを測定する。次に、蓄電池ＡのＳＯＨ測定の前に蓄電池Ａが完全放電状態になるまで負荷１０に放電し、その後、系統２０からの電力で蓄電池Ａを満充電させて、ＳＯＨを測定する。蓄電池Ｂの充電に蓄電池Ａの電力を用いた分だけ、リスク期間を短縮できる。

制御部１２０は、ＳＯＨ測定モードを開始する際の蓄電池Ａの残容量に応じて、蓄電池ＡのＳＯＨ測定を、放電と充電のいずれで測定するかを決定してもよい。例えば、制御部１２０は、ＳＯＨ測定モードを開始する際の蓄電池Ａの残容量が、所定の容量よりも大きい場合は放電でＳＯＨを測定し、所定の容量以下である場合は充電でＳＯＨを測定するようにしてもよい。これにより、ＳＯＨの測定時間の最適化を図ることができる。なお、充電でＳＯＨを測定する場合、ＳＯＨは以下の式で算出できる。
（蓄電池の充電電力量／初期の蓄電池の容量）×充電効率

（蓄電池ＡのＳＯＨを測定後、連続して蓄電池ＢのＳＯＨを測定）
図３のタイムテーブルを参照して、蓄電池ＡのＳＯＨを測定した後、連続して蓄電池ＢのＳＯＨを測定する場合の蓄電装置１００の動作について説明する。なお、図３において、蓄電池Ａは図１の蓄電池１１４−１に対応し、蓄電池Ｂは図１の蓄電池１１４−２に対応するものとする。また、蓄電池Ａ及びＢは、いずれも容量が１２ｋＷｈであるものとする。

制御部１２０は、最初に蓄電池Ａを放電させて、蓄電池ＡのＳＯＨを測定する。その際、蓄電池Ａの放電電力の供給先を蓄電池Ｂとするため、制御部１２０は、事前に蓄電池Ｂを放電させて空き容量を確保する。図３に示す例においては、制御部１２０は、蓄電池ＡのＳＯＨ測定開始時刻である２１：００の前に、蓄電池Ｂが完全放電状態になるように、１０：００から蓄電池Ｂを放電させて負荷１０に電力を供給させる。

一方、制御部１２０は、蓄電池ＡのＳＯＨ測定開始時刻である２１：００までに、蓄電池Ａが満充電状態になるように、系統２０からの電力によって蓄電池Ａを充電するように制御する。

２１：００になると、制御部１２０は蓄電池Ａの放電電力による蓄電池Ｂの充電を開始する。この際、蓄電池Ａ（蓄電池１１４−１）の放電電力は、充放電制御部１１３−１及び１１３−２を介して、蓄電池Ｂ（蓄電池１１４−２）に直流で供給される。

４：００に蓄電池Ａが完全放電し、蓄電池Ａの容量が空になると、制御部１２０は、満充電状態から完全放電状態になるまでの蓄電池Ａの放電電力量を算出することによって蓄電池ＡのＳＯＨを算出する。

蓄電池Ａと蓄電池Ｂの容量はいずれも１２ｋＷｈであるため、蓄電池Ａが完全放電したとき、蓄電池Ｂは満充電状態になっている。この状態から、制御部１２０は、続けて蓄電池ＢのＳＯＨ測定を開始する。

４：００から、制御部１２０は蓄電池Ｂの放電電力による蓄電池Ａの充電を開始する。この際、蓄電池Ｂ（蓄電池１１４−２）の放電電力は、充放電制御部１１３−２及び１１３−１を介して、蓄電池Ａ（蓄電池１１４−１）に直流で供給される。

１１：００に蓄電池Ｂが完全放電し、蓄電池Ｂの容量が空になると、制御部１２０は、満充電状態から完全放電状態になるまでの蓄電池Ｂの放電電力量を算出することによって蓄電池ＢのＳＯＨを算出する。

このように、制御部１２０が、蓄電池ＡのＳＯＨ測定終了後、蓄電池ＡのＳＯＨ測定によって満充電状態になっている蓄電池Ｂを、完全放電状態となっている蓄電池Ａに放電させて、蓄電池ＢのＳＯＨ測定をすることによって、ＳＯＨ測定モードの所要時間をさらに低減することができる。なお、上述したように、蓄電池Ａと蓄電池Ｂの容量が同じであっても、充電損失・放電損失によって蓄電池ＡのＳＯＨ測定終了時に蓄電池Ｂが満充電状態に至らない場合もある。この場合は、例えば、不足分を系統２０からの電力で充電してから、蓄電池Ｂの放電を開始するようにすればよい。また、予め不足する充電電力量が算出できるならば、蓄電池Ａからの充電電力に系統２０から不足を補う充電電力を加えるようにしてもよい。

（蓄電池Ａと蓄電池ＢのＳＯＨを同時に測定）
例えば、図２の２３：００〜６：００において、蓄電池Ａを蓄電池Ｂに放電させて、蓄電池ＡのＳＯＨを測定する際、蓄電池Ｂは、完全放電状態から満充電状態に移行している。これを利用して、制御部１２０は、蓄電池ＢのＳＯＨを充電によって測定してもよい。

こうすれば、蓄電池Ａと蓄電池ＢのＳＯＨ測定をほぼ同時に完了することができるため、ＳＯＨ測定モードの所要時間をさらに低減することができる。

この際、制御部１２０は、ＳＯＨ測定開始前における蓄電池Ａと蓄電池Ｂの残容量を確認し、残容量に応じて、どちらの蓄電池のＳＯＨを放電で測定し、どちらの蓄電池のＳＯＨを充電で測定するかを決定してもよい。例えば、蓄電池Ａの残容量が蓄電池Ｂの残容量より多かった場合、制御部１２０は、蓄電池Ｂの電力を蓄電池Ａに移動させた後、蓄電池Ａを満充電状態まで充電させ、蓄電池Ｂを完全放電させ、その後、蓄電池Ａを蓄電池Ｂに放電させてもよい。これにより、制御部１２０は、蓄電池ＡのＳＯＨを放電により測定し、蓄電池ＢのＳＯＨを充電により測定する。これにより、ＳＯＨの測定時間の最適化を図ることができる。

また、このように蓄電池Ａと蓄電池ＢのＳＯＨを同時に測定する場合、ＳＯＨの測定時間を半減できる。なお、この場合は、測定回数を２回にすることによって、ＳＯＨの測定精度を向上させてもよい。

また、このような蓄電池Ａと蓄電池ＢのＳＯＨの同時測定を、ある程度の期間（例えば１年）空けて実行する場合、１回目（例えば１年目）のＳＯＨ測定モードにおいては、蓄電池Ａを充電時に測定（蓄電池Ｂを放電時に測定）させ、２回目（例えば２年目）のＳＯＨ測定モードにおいては、蓄電池Ａを放電時に測定（蓄電池Ｂを充電時に測定）させるといったように放電によるＳＯＨの測定と充電によるＳＯＨの測定とを交互に行ってもよい。これにより、蓄電池Ａと蓄電池Ｂで、交互に精度が高い放電による測定を行うことができるため、ＳＯＨ測定モードの所要時間の低減と、ＳＯＨの測定精度の向上を両立することができる。なお、実際の制御においては蓄電池の充電損失・放電損失も考慮し、充電量の不足は系統２０から、放電量の不足は負荷１０を用いて調整する。

［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係る蓄電装置２００を有する分散電源システム２の概略構成を示す図である。図４において、各機能ブロックを結ぶ実線は主に電力線を示し、破線は主に通信線又は信号線を示す。

分散電源システム２は、負荷１０と、２つの蓄電装置２００（２００−１、２００−２）とを備える。以下、蓄電装置２００−１及び蓄電装置２００−２については、特に区別する必要がない場合は、蓄電装置２００と総称して説明する。蓄電装置２００内部の構成要素についても同様とする。図４においては２台の蓄電装置２００が系統２０に接続される構成を示しているが、蓄電装置２００は３台以上であってもよい。

第２実施形態においては、第１実施形態と相違する部分について主に説明し、第１実施形態と共通又は類似する内容については、適宜、説明を省略する。

第１実施形態は、１台の蓄電装置１００の中に２台の蓄電池１１４が含まれている構成であったが、第２実施形態は、１台の蓄電池２１４を含む蓄電装置２００が２台並列して系統２０に接続されている構成である点で第１実施形態と相違する。

第２実施形態のような構成となるのは、例えば、蓄電装置２００−１が設置されていた分散電源システムに対し、蓄電装置２００−２が増設された場合などである。

第２実施形態においては、蓄電装置２００−１内の制御部２２０−１と、蓄電装置２００−２内の制御部２２０−２とが通信を行い、蓄電装置２００−１及び２００−２を制御する。この際、制御部２２０−１と制御部２２０−２のいずれかを主の制御部とし、他方が従属する制御部になるように設定してもよい。例えば、制御部２２０−１を主の制御部とした場合、制御部２２０−１は、制御部２２０−２を介して蓄電装置２００−２を制御し、また、制御部２２０−２を介して蓄電装置２００−２に関する情報を取得する。

図２及び図３に示したようなタイムテーブルで、蓄電池Ａ及び蓄電池ＢのＳＯＨを測定する場合、第２実施形態においても、第１実施形態とほぼ同様の動作となる。この場合、第２実施形態においては、蓄電池Ａは蓄電池２１４−１に対応し、蓄電池Ｂは蓄電池２１４−２に対応するものとする。

第２実施形態は、第１実施形態と以下の点で異なる。

相違点の１点目は、制御部１２０の代わりに、制御部２２０−１又は制御部２２０−２が、蓄電池Ａ及び蓄電池Ｂの充放電を制御する点である。例えば、制御部２２０−１が主の制御部として蓄電池Ａ及び蓄電池Ｂの充放電を制御する場合、制御部２２０−１は、制御部２２０−２を介して蓄電池Ｂの充放電を制御する。

相違点の２点目は、蓄電池Ａを放電させて蓄電池Ｂを充電する場合、直流のままで充電するのではなく、一旦、交流電力に変換してから充電する点である。すなわち、蓄電池Ａ（蓄電池２１４−１）を放電させて、蓄電池Ｂ（蓄電池２１４−２）を充電する場合、蓄電池Ａの放電電力は、充放電制御部２１３−１を介して双方向インバータ２１２−１によって交流電力に変換され、該交流電力が双方向インバータ２１２−２によって直流電力に変換されて、充放電制御部２１３−２を介して蓄電池２１４−２を充電する。

なお、上記例のように蓄電池Ａから蓄電池Ｂに放電を行う場合、一旦、交流電力に変換し再び直流電力に変換する際に、およそ０．７〜０．９の変換損失が生じるので、例えば蓄電池Ａと蓄電池Ｂの満充電状態での容量が同じであっても、蓄電池Ａの放電電力のみで蓄電池Ｂを満充電にすることはできない。そこで、不足する電力量を予め算出し、系統から買電するタイミング（買電時刻）を調整するようにしておくとよい。

蓄電池Ｂを放電させて蓄電池Ａを充電する場合も同様である。

（蓄電池Ａと蓄電池Ｂの容量に差がある場合）
例えば、蓄電装置２００−１が設置されていた分散電源システムに対し、蓄電装置２００−２が増設された場合などは、仕様変更、長期使用による蓄電池の劣化などによって、蓄電装置２００−１内の蓄電池Ａと、蓄電装置２００−２内の蓄電池Ｂの容量（定格容量およびＳＯＨ）に差が出てくる可能性が高くなる。蓄電池Ａと蓄電池Ｂの容量に差が出てくる場合におけるＳＯＨ測定の一例について以下に説明する。

蓄電池Ａの容量が７ｋＷｈで、蓄電池Ｂの容量が１２ｋＷｈであるものとする。この場合において、蓄電池Ａを放電させて蓄電池ＡのＳＯＨを測定後、続けて、蓄電池Ｂを放電させて蓄電池ＢのＳＯＨを測定するものとする。

このように蓄電池Ｂの容量が蓄電池Ａの容量より大きい場合、蓄電池Ｂを完全放電させてから、満充電状態の蓄電池Ａを蓄電池Ｂに放電させて蓄電池ＡのＳＯＨを測定すると、蓄電池ＡのＳＯＨ測定が完了した段階で、蓄電池Ｂは７ｋＷｈだけ充電された状態である。したがって、蓄電池ＢのＳＯＨ測定をするために蓄電池Ｂを満充電状態にするためには、不足分の５ｋＷｈを系統２０などから買電して蓄電池Ｂを充電する必要がある。この場合、電気料金の契約が時間帯別契約の場合は、電気料金が低額な時間帯に不足分の５ｋＷｈを系統２０から買電しておくことによって、電気料金を低減することができる。

具体的には、以下のような制御を行う。制御部２２０−１は、制御部２２０−２から蓄電池Ｂの容量の情報を取得し、蓄電池Ａの容量の情報と比較する。蓄電池Ｂの容量の方が蓄電池Ａの容量より大きかった場合、制御部２２０−１は、その差分を、電気料金が低額な時間帯に系統２０から買電して蓄電池Ｂを充電しておくように制御部２２０−２に指令を送信する。

制御部２２０−１は、蓄電池Ｂが差分の分（５ｋＷｈ）だけ充電された状態で、満充電状態の蓄電池Ａを蓄電池Ｂに放電させて蓄電池ＡのＳＯＨを測定する。蓄電池ＡのＳＯＨ測定が終了した時点で、蓄電池Ｂは満充電状態となっているので、制御部２２０−１は、続けて蓄電池Ｂを蓄電池Ａに放電させて蓄電池ＢのＳＯＨを測定する。なお、蓄電池Ｂの方が容量が大きく、１２ｋＷｈ全てを蓄電池Ａに放電することはできないため、制御部２２０−１は、残りの５ｋＷｈは負荷１０に放電させるように蓄電池Ｂを制御する。

上記の場合において、太陽光発電装置が分散電源システム２に併設されている場合は、太陽光発電装置の発電電力によって、蓄電池Ｂの差分（５ｋＷｈ分）を充電してもよい。この場合、太陽光発電装置に対する出力抑制の予定に合わせて蓄電池Ｂの差分を充電してもよい。これにより、出力抑制時における太陽光発電装置の発電電力を有効に活用することができる。

＜電力管理装置＞
図５は、本発明の一実施形態に係る電力管理装置３０を有する分散電源システム３の概略構成を示す図である。図５において、各機能ブロックを結ぶ実線は主に電力線を示し、破線は主に通信線又は信号線を示す。

分散電源システム３は、負荷１０と、電力管理装置３０と、２つの蓄電装置３００（３００−１、３００−２）とを備える。以下、蓄電装置３００−１及び蓄電装置３００−２については、特に区別する必要がない場合は、蓄電装置３００と総称して説明する。蓄電装置３００内部の構成要素についても同様とする。図５においては２台の蓄電装置３００が系統２０に接続される構成を示しているが、蓄電装置３００は３台以上であってもよい。

本実施形態においては、第２実施形態と相違する部分について主に説明し、第２実施形態と共通又は類似する内容については、適宜、説明を省略する。

本実施形態は、電力管理装置３０が、蓄電装置３００−１の制御部３２０−１、及び、蓄電装置３００−２の制御部３２０−２を介して、蓄電装置３００−１及び３００−２を制御する構成である点で第２実施形態と相違する。

本実施形態に係る構成では、電力管理装置３０が、蓄電装置３００−１及び蓄電装置３００−２を制御するため、蓄電装置３００の制御部３２０が、他の蓄電装置の状態を確認したり、他の蓄電装置を制御したりといった機能を有することが不要となる。このため、蓄電装置３００は、一般的な蓄電装置であっても、図２や図３に示したような動作を、電力管理装置３０による制御の下、実行することができる。

（蓄電池が３台ある場合の制御）
図５に示した構成において、電力管理装置３０は、３台の蓄電装置３００を制御することもできる。電力管理装置３０が、３台の蓄電装置３００を制御する場合のＳＯＨ測定モード時の動作の一例について、図６を参照して説明する。

電力管理装置３０は、蓄電池Ａ、蓄電池Ｂ、蓄電池Ｃの３台の蓄電池を制御するものとする。また、蓄電池Ａの容量は８ｋＷｈ、蓄電池Ｂ及び蓄電池Ｃの容量は１２ｋＷｈであるものとする。

また、図５に示す例においては、蓄電池Ａ及び蓄電池Ｃは放電でＳＯＨ測定を行い、蓄電池Ｂは充電でＳＯＨ測定を行うものとする。

電力管理装置３０は、蓄電池ＡのＳＯＨの測定と、蓄電池ＢのＳＯＨの測定とを同時に開始する。電力管理装置３０は、蓄電池Ａ及び蓄電池ＢのＳＯＨ測定開始時刻である２１：００の前に、蓄電池Ｂが完全放電状態になるように、１０：００から蓄電池Ｂを放電させて負荷１０に電力を供給させる。

一方、電力管理装置３０は、蓄電池Ａ及び蓄電池ＢのＳＯＨ測定開始時刻である２１：００までに、蓄電池Ａが満充電状態になるように、系統２０からの電力によって蓄電池Ａを充電するように制御する。また、電力管理装置３０は、蓄電池ＣのＳＯＨ測定開始に備えて、蓄電池Ｃが満充電状態になるように、系統２０からの電力によって蓄電池Ｃを充電するように制御する。

２１：００になると、電力管理装置３０は蓄電池Ａの放電電力による蓄電池Ｂの充電を開始する。

３：００に蓄電池Ａが完全放電し、蓄電池Ａの容量が空になると、電力管理装置３０は、満充電状態から完全放電状態になるまでの蓄電池Ａの放電電力量を算出することによって蓄電池ＡのＳＯＨを算出する。

続いて、電力管理装置３０は、蓄電池Ｃの放電電力による蓄電池Ｂの充電を開始する。

７：００に蓄電池Ｂが満充電状態になると、電力管理装置３０は、完全放電状態から満充電状態になるまでの蓄電池Ｂの充電電力量を算出することによって蓄電池ＢのＳＯＨを算出する。

電力管理装置３０は、蓄電池Ｃの放電電力の供給先を、完全放電状態になっている蓄電池Ａに変更し、蓄電池Ｃの放電を続ける。

１３：００に蓄電池Ｃが完全放電状態になると、電力管理装置３０は、満充電状態から完全放電状態になるまでの蓄電池Ｃの放電電力量を算出することによって蓄電池ＣのＳＯＨを算出する。

このように、ＳＯＨを測定する対象となる蓄電池が３台であっても、電力管理装置３０は、各蓄電装置の充放電のタイミングを適切に制御することによって、ＳＯＨ測定モードの所要時間を低減することができる。

なお、図６においては、蓄電池が３台の場合を説明したが、これは一例であり、蓄電池が４台以上であっても、電力管理装置３０は、複数の蓄電池の放電と充電のタイミングを適切に制御することによって、ＳＯＨ測定モードの所要時間を低減することができる。例えば、蓄電池Ｃの放電電力による蓄電池Ａへの充電を、蓄電池Ｂへの充電中に並行して開始するようにして蓄電池Ｃの放電量を多くすれば、蓄電池ＣのＳＯＨ測定モードの完了時刻を早めて、次の４台目の蓄電装置のＳＯＨ測定モードを開始することができる。また、中途半端な残存電力量の蓄電池は、他のＳＯＨ測定モードを開始した蓄電池への放電、もしくは充電電力を供給されることで、ＳＯＨ測定モードに入るための準備（完全放電状態もしくは満充電状態）を並行して行い、総所要時間を低減すればよい。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置の各構成部が実行するステップを含む方法、装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

１、２、３分散電源システム
１０負荷
２０系統
３０電力管理装置
１００、２００、３００蓄電装置
１１０、２１０、３１０蓄電池ユニット
１１１、２１１、３１１電流センサ
１１２、２１２、３１２双方向インバータ
１１３、２１３、３１３充放電制御部
１１４、２１４、３１４蓄電池
１２０、２２０、３２０制御部
１３０、２３０、３３０電圧検知線

Claims

複数の蓄電池と、
前記複数の蓄電池の充放電を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記複数の蓄電池のうちの１つの蓄電池を満充電状態にした後、該１つの蓄電池の電力を前記複数の蓄電池のうちの他の蓄電池に放電させるか、または、前記複数の蓄電池のうちの１つの蓄電池を完全放電状態にした後、該１つの蓄電池に前記複数の蓄電池のうちの他の蓄電池の電力で充電させることによって、前記１つの蓄電池の劣化状態（ＳＯＨ）を測定することを特徴とする蓄電装置。
請求項１に記載の蓄電装置において、前記制御部は、前記１つの蓄電池の電力を、直流電力によって前記他の蓄電池に放電させるか、または、前記１つの蓄電池に、直流電力によって前記他の蓄電池の電力で充電させることを特徴とする蓄電装置。
請求項１又は２に記載の蓄電装置において、
前記制御部は、
前記１つの蓄電池を満充電状態にした後、該１つの蓄電池のＳＯＨを測定する場合は、前記他の蓄電池をＳＯＨの測定の前に完全放電状態になるように制御し、
前記１つの蓄電池を完全放電状態にした後、該１つの蓄電池のＳＯＨを測定する場合は、前記他の蓄電池をＳＯＨの測定の前に満充電状態になるように制御することを特徴とする蓄電装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電装置において、
前記制御部は、
前記１つの蓄電池の電力を前記他の蓄電池に放電させて該１つの蓄電池のＳＯＨを測定する場合、該１つの蓄電池からの充電によって該他の蓄電池のＳＯＨを同時に測定し、
前記１つの蓄電池に前記他の蓄電池の電力で充電させて該１つの蓄電池のＳＯＨを測定する場合、該１つの蓄電池への放電によって該他の蓄電池のＳＯＨを同時に測定することを特徴とする蓄電装置。
系統に対して他の蓄電装置と並列に接続して用いられる蓄電装置であって、
蓄電池と、
前記蓄電池の充放電を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記他の蓄電装置と通信を行って、該他の蓄電装置内の蓄電池の充放電を制御し、
前記制御部は、自装置内の蓄電池を満充電状態にした後、該蓄電池の電力を前記他の蓄電装置内の蓄電池に放電させるか、または、自装置内の蓄電池を完全放電状態にした後、該蓄電池に前記他の蓄電装置内の蓄電池の電力で充電させることによって、自装置内の前記蓄電池の劣化状態（ＳＯＨ）を測定することを特徴とする蓄電装置。
系統に対して並列に接続して用いられる複数の蓄電装置を制御する電力管理装置であって、
前記複数の蓄電装置のうちの１つの蓄電装置を満充電状態にした後、該１つの蓄電装置の電力を前記複数の蓄電装置のうちの他の蓄電装置に放電させるか、または、前記複数の蓄電装置のうちの１つの蓄電装置を完全放電状態にした後、該１つの蓄電装置に前記複数の蓄電装置のうちの他の蓄電装置の電力で充電させることによって、前記１つの蓄電装置の劣化状態（ＳＯＨ）を測定することを特徴とする電力管理装置。