JP2018092856A - バッテリ管理装置、バッテリ管理方法及びバッテリ管理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のバッテリを適切に管理及び運用する技術を提供する。
【解決手段】本発明の一側面に係るバッテリ管理装置は、複数のバッテリを備える電力充放電装置であって、当該各バッテリの充放電が可能に構成された電力充放電装置における当該各バッテリの充放電量の測定データを取得するデータ取得部と、取得した前記測定データの示す前記各バッテリの充放電量から特定される前記各バッテリの状態が、前記複数のバッテリについて定められた運用条件に適合するか否かを判定する運用条件判定部と、前記各バッテリの状態が前記運用条件に適合しないと判定した場合に、適合しないと判定した前記運用条件に対応する前記各バッテリの運用に関する運用情報を通知する運用情報通知部と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、バッテリ管理装置、バッテリ管理方法及びバッテリ管理プログラムに関する。

太陽光発電、風力発電等の天候を利用した発電は出力が安定しないため、大規模になると連携する電力系統の負担が大きくなり、電力系統運用の安定性が損なわれる。これに対して、バッテリシステムを用いることで、これらの発電の出力を安定させることができるが、現状では、このような利用に耐えられるバッテリシステムは高価であり、事業採算性がない。

特許第５８８５２０９号公報

一方で、年間に大量のバッテリが廃棄され、再資源化されている。回収されるバッテリのうち、そのまま中古バッテリとして再利用されるバッテリはごくわずかであり、殆どのバッテリがリサイクルに回される。リサイクルに回されるバッテリのなかには、まだ利用可能なバッテリも存在し得る。このようなバッテリを複数個、新品のバッテリと同様に再利用することができれば、上記バッテリシステムを安価に構築することが可能である。しかしながら、種別、仕様、製造メーカ等の異なるバッテリを管理・運用するシステムは従来存在しないため、これらのバッテリの能力を保証することができず、これらのバッテリは、再利用されないままにリサイクルに回されている。

本発明は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のバッテリを適切に管理及び運用する技術を提供することである。

本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。

すなわち、本発明の一側面に係るバッテリ管理装置は、複数のバッテリを備える電力充放電装置であって、当該各バッテリの充放電が可能に構成された電力充放電装置における当該各バッテリの充放電量の測定データを取得するデータ取得部と、取得した前記測定データの示す前記各バッテリの充放電量から特定される前記各バッテリの状態が、前記複数のバッテリについて定められた運用条件に適合するか否かを判定する運用条件判定部と、前記各バッテリの状態が前記運用条件に適合しないと判定した場合に、適合しないと判定した前記運用条件に対応する前記各バッテリの運用に関する運用情報を通知する運用情報通知部と、を備える。

当該構成に係るバッテリ管理装置は、各バッテリの充放電量から特定される状態を運用条件と照らし合わせることで、各バッテリの管理・運用を行う。ここで、この各バッテリの充放電量によれば、従来のインピーダンス法とは異なり、種別、仕様、製造メーカ等を問わず、各バッテリの状態を的確に把握することができる。したがって、当該構成に係るバッテリ管理装置によれば、複数のバッテリを適切に管理及び運用することができる。

また、上記一側面に係るバッテリ管理装置の別の形態として、前記複数のバッテリは、直列に接続された２つ以上のバッテリを備えるバッテリグループを１つ以上含んでよく、前記運用条件は、前記バッテリグループに対して、前記バッテリグループに含まれる前記各バッテリの充放電能力であって、前記測定データの示す充放電量から推定される充放電能力のばらつきの許容範囲を定めていてもよく、前記運用条件判定部は、前記バッテリグループ内において、他のバッテリの充放電能力から前記許容範囲を超えて充放電能力が相違する能力相違バッテリが存在する場合に、前記各バッテリの状態が前記運用条件に適合しないと判定してもよく、前記運用情報通知部は、前記運用情報として、前記能力相違バッテリを前記バッテリグループから除外する指令をオペレータ又は前記電力充放電装置に通知してもよい。

直列に接続された２つ以上のバッテリを備えるバッテリグループ内において、充放電能力が他のバッテリよりも大きく相違するバッテリが存在すると、そのバッテリに負荷が集中し、そのバッテリの劣化が進みやすくなってしまう。これに対して、当該構成では、バッテリグループ内において充放電能力が他のバッテリよりも大きく相違するバッテリを能力相違バッテリとして検出し、検出した能力相違バッテリを対象のバッテリグループから除外するよう通知することができる。したがって、当該構成によれば、各バッテリの配置関係が、一部のバッテリの劣化が進行しやすいものになるのを回避することができる。

また、上記一側面に係るバッテリ管理装置の別の形態として、前記複数のバッテリは、直列に接続された２つ以上のバッテリを備えるバッテリグループを２つ以上含んでよく、前記運用条件は、前記各バッテリグループに対して、前記各バッテリグループに含まれる前記各バッテリの充放電能力であって、前記測定データの示す充放電量から推定される充放電能力のばらつきの許容範囲を定めていてもよく、前記運用条件判定部は、前記各バッテリグループ内において、他のバッテリの充放電能力から前記許容範囲を超えて充放電能力が低い劣化バッテリが存在し、かつ当該劣化バッテリを含む対象バッテリグループよりも平均の充放電能力が低い他のバッテリグループの中で最も充放電能力の高い最優位バッテリよりも当該劣化バッテリの充放電能力が低い場合、前記各バッテリの状態が前記運用条件に適合しないと判定してもよく、前記運用情報通知部は、前記運用情報として、前記対象バッテリグループから前記他のバッテリグループに前記劣化バッテリを配置転換する指令をオペレータ又は前記電力充放電装置に通知してもよい。当該構成によれば、劣化状況の近いバッテリ同士でバッテリグループを形成することで、各バッテリの配置関係が、一部のバッテリの劣化が進行しやすいものになるのを回避することができる。

また、上記一側面に係るバッテリ管理装置の別の形態として、前記運用条件は、前記各バッテリの許容する許容放電量を定めていてもよく、前記運用条件判定部は、前記各バッテリが前記許容放電量を超えて放電している場合に、前記各バッテリの状態が前記運用条件に適合しないと判定してもよく、前記運用情報通知部は、前記運用情報として、前記許容放電量を超えて放電している前記各バッテリに対する放電の停止指令又は充電への切替指令をオペレータ又は前記電力充放電装置に通知してもよい。当該構成によれば、運用条件に基づいて、各バッテリの充放電を切り替えることができる。これにより、例えば、サイクル寿命を延長可能な放電率で放電から充電に切り替えるよう各バッテリを運用したり、蓄電量がゼロになるよう各バッテリに放電させたりすることができる。

なお、上記各形態に係るバッテリ管理装置の別の形態として、以上の各構成を実現する情報処理方法であってもよいし、プログラムであってもよいし、このようなプログラムを記録したコンピュータその他装置、機械等が読み取り可能な記憶媒体であってもよい。ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的、又は、化学的作用によって蓄積する媒体である。

例えば、本発明の一側面に係るバッテリ管理方法は、コンピュータが、複数のバッテリを備える電力充放電装置であって、当該各バッテリの充放電が可能に構成された電力充放電装置における当該各バッテリの充放電量の測定データを取得するステップと、取得した前記測定データの示す前記各バッテリの充放電量から特定される前記各バッテリの状態が、前記複数のバッテリについて定められた運用条件に適合するか否かを判定するステップと、前記各バッテリの状態が前記運用条件に適合しないと判定した場合に、適合しないと判定した前記運用条件に対応する前記各バッテリの運用に関する運用情報を通知するステップと、を実行する情報処理方法である。

また、例えば、本発明の一側面に係るバッテリ管理プログラムは、コンピュータに、複数のバッテリを備える電力充放電装置であって、当該各バッテリの充放電が可能に構成された電力充放電装置における当該各バッテリの充放電量の測定データを取得するステップと、取得した前記測定データの示す前記各バッテリの充放電量から特定される前記各バッテリの状態が、前記複数のバッテリについて定められた運用条件に適合するか否かを判定するステップと、前記各バッテリの状態が前記運用条件に適合しないと判定した場合に、適合しないと判定した前記運用条件に対応する前記各バッテリの運用に関する運用情報を通知するステップと、を実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、複数のバッテリを適切に管理及び運用する技術を提供することができる。

図１は、本発明が適用される場面の一例を模式的に示す。 図２は、実施の形態に係るバッテリ管理装置のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。 図３は、実施の形態に係るバッテリ管理装置の機能構成の一例を模式的に例示する。 図４は、実施の形態に係るバッテリ管理装置によるバッテリ管理の処理手順の一例を例示する。 図５は、バッテリグループからバッテリを除外する場面の一例を例示する。 図６は、バッテリを配置転換する場面の一例を例示する。 図７は、各バッテリの出力制御をする場面の一例を例示する。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。なお、本実施形態において登場するデータを自然言語により説明しているが、より具体的には、コンピュータが認識可能な疑似言語、コマンド、パラメータ、マシン語等で指定される。

§１ 適用場面
まず、図１を用いて、本発明が適用される場面について説明する。図１は、本実施形態に係るバッテリ管理装置１が用いられる場面の一例を例示する。本実施形態に係るバッテリ管理装置１は、電力充放電装置２が備える複数のバッテリ２１１を管理する情報処理装置である。

具体的には、電力充放電装置２は、複数のバッテリ２１１と、切替装置２２と、測定装置２３と、を備えている。各バッテリ２１１は、実施の形態に応じて適宜選択されてよく、例えば、公知の鉛バッテリ、リチウムバッテリ等であってよい。また、各バッテリ２１１は、中古のバッテリでもよいし、新品のバッテリでもよい。更に、種別、仕様、製造メーカ等の異なるバッテリが含まれてもよい。複数のバッテリ２１１は、２つ以上のバッテリグループ２１に分かれて配置されており、各バッテリグループ２１内では、２つ以上のバッテリ２１１が直列に接続されている。

切替装置２２は、例えば、双方向コンバータ又はアナログスイッチにより、各バッテリ２１１の充放電を切り替え可能に構成された装置である。本実施形態では、電力充放電装置２は、発電装置３と接続しており、発電装置３により発電した電気により、各バッテリ２１１の充電を行う。なお、発電装置３は、実施の形態に応じて適宜選択されてもよく、例えば、公知の太陽光発電装置、風力発電装置等であってよい。

また、電力充放電装置２は、ＰＣＳ（Power Conditioning System）４と接続しており、各バッテリ２１１に蓄積した電気をＰＣＳ４を介して外部に放電する。ＰＣＳ４は、直流電流を交流電流に変換する装置であり、例えば、一般の電気系統等に接続される。電力充放電装置２は、発電装置３及びＰＣＳ４との接続を切替装置２２により切り替えることで、各バッテリ２１１の充放電が可能に構成されている。

一方、測定装置２３は、各バッテリ２１１の充放電時の充放電量を測定する装置である。測定装置２３は、バッテリの充放電量を測定可能な装置であれば、公知の測定装置であってよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。測定装置２３は、例えば、特許文献１に記載の電力計測装置であってもよい。電力充放電装置２は、測定装置２３により、各バッテリ２１１の充放電量の測定データを取得することができる。

バッテリ管理装置１は、ネットワークを介して電力充放電装置２に接続し、測定装置２３の測定した測定データを取得する。次に、バッテリ管理装置１は、取得した測定データの示す各バッテリの充放電量から特定される各バッテリの状態が、複数のバッテリ２１１について定められた運用条件に適合するか否かを判定する。そして、各バッテリ２１１の状態が運用条件に適合しないと判定した場合には、バッテリ管理装置１は、適合しないと判定した運用条件に対応する各バッテリの運用に関する運用情報を通知する。

ここで、各バッテリ２１１の充放電量によれば、従来のインピーダンス法とは異なり、種別、仕様、製造メーカ等を問わず、各バッテリ２１１の状態を的確に把握することができる。したがって、本実施形態によれば、複数のバッテリ２１１を適切に管理及び運用することができる。

§２ 構成例
［ハードウェア構成］
次に、図２を用いて、バッテリ管理装置１のハードウェア構成について説明する。図２は、本実施形態に係るバッテリ管理装置１のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。図２に例示されるように、本実施形態に係るバッテリ管理装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む制御部１１、制御部１１で実行されるプログラム８、後述するバッテリ情報１２１等を記憶する記憶部１２、ネットワークを介して通信を行うための通信インタフェース１３、及び記憶媒体９に記憶されたプログラムを読み込むためのドライブ１４が電気的に接続されたコンピュータである。なお、図２では、通信インタフェースを「通信Ｉ／Ｆ」と記載している。

記憶部１２は、例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置である。また、記憶部１２に記憶されているプログラム８は、バッテリ管理装置１の制御部１１に各構成要素を制御させ、後述するバッテリの管理に関する各処理を実行させるためのプログラムである。すなわち、プログラム８は、本発明の「バッテリ管理プログラム」に相当する。このプログラム８は、記憶媒体９に記憶されていてもよい。

記憶媒体９は、コンピュータその他装置、機械等が記憶されたプログラム等の情報を読み取り可能なように、当該プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的又は化学的作用によって蓄積する媒体である。なお、図２では、記憶媒体９の一例として、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のディスク型の記憶媒体を例示している。しかしながら、記憶媒体９の種類は、ディスク型に限定される訳ではなく、ディスク型以外であってもよい。ディスク型以外の記憶媒体として、例えば、フラッシュメモリ等の半導体メモリを挙げることができる。

また、本実施形態では、バッテリ管理装置１は、通信インタフェース１３によりネットワークを介して、電力充放電装置２に接続している。バッテリ管理装置１と電力充放電装置２との間における情報の伝達は、例えば、３Ｇ（3rd Generation）ネットワーク、ＬＴＥ（Long Term Evolution）ネットワーク、インターネット、電話網、専用網等のネットワークを介したデータ通信で適宜実現されてよい。

なお、バッテリ管理装置１の具体的なハードウェア構成に関して、実施の形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換、及び追加が可能である。例えば、制御部１１は、複数のプロセッサを含んでもよい。また、例えば、バッテリ管理装置１は、キーボード、マウス等の入力装置、及びディスプレイ、スピーカ等の出力装置を備えてもよい。更に、バッテリ管理装置１は、提供されるサービス専用に設計された情報処理装置の他、サーバ装置、デスクトップＰＣ、タブレットＰＣ等の汎用の情報処理装置であってもよい。更に、バッテリ管理装置１は、１又は複数のコンピュータにより構成されてもよい。

［機能構成］
次に、図３を用いて、バッテリ管理装置１の機能構成の一例を説明する。図３は、本実施形態に係るバッテリ管理装置１の機能構成の一例を模式的に例示する。バッテリ管理装置１の制御部１１は、記憶部１２に記憶されたプログラム８をＲＡＭに展開する。そして、制御部１１は、ＲＡＭに展開されたプログラム８をＣＰＵにより解釈及び実行して、各構成要素を制御する。これによって、図３に例示されるように、本実施形態に係るバッテリ管理装置１は、データ取得部１１１、運用条件判定部１１２、及び運用情報通知部１１３を備えるコンピュータとして機能する。

データ取得部１１１は、電力充放電装置２における各バッテリ２１１の充放電量の測定データを取得する。本実施形態では、測定データは、バッテリ情報１２１内に保持される。バッテリ情報１２１は、各バッテリの属性及び状態を示すものであり、図３の例では、測定データの他、ＩＤ（Identifier；識別子）、型名、製造メーカ名等の各バッテリを特定するための情報が含まれている。

運用条件判定部１１２は、取得した測定データの示す各バッテリ２１１の充放電量から特定される当該各バッテリ２１１の状態が、各バッテリ２１１について定められた運用条件に適合するか否かを判定する。各バッテリ２１１の状態が運用条件に適合しないと判定した場合に、運用情報通知部１１３は、適合しないと判定した運用条件に対応する各バッテリ２１１の運用に関する運用情報を通知する。各機能に関しては後述する動作例で詳細に説明する。

なお、本実施形態では、上記各機能がいずれも汎用のＣＰＵによって実現される例について説明している。しかしながら、これらの機能の一部又は全部が、１又は複数の専用のプロセッサにより実現されてもよい。また、バッテリ管理装置１の機能構成に関して、実施の形態に応じて、適宜、機能の省略、置換及び追加が行われてもよい。

§３ 動作例
次に、図４を用いて、バッテリ管理装置１の動作例を説明する。図４は、バッテリ管理装置１によるバッテリ管理の処理手順の一例を例示する。以下で説明する処理手順は、本発明の「バッテリ管理方法」に相当する。ただし、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。

（ステップＳ１０１）
ステップＳ１０１では、制御部１１は、データ取得部１１１として機能し、電力充放電装置２における各バッテリ２１１の充放電量の測定データを取得する。本実施形態では、電力充放電装置２が、各バッテリ２１１の充放電量を測定する測定装置２３を備えている。そのため、制御部１１は、各バッテリ２１１の充放電量の測定データを、ネットワークを介して電力充放電装置２（測定装置２３）から取得する。

（ステップＳ１０２及びＳ１０３）
次のステップＳ１０２では、制御部１１は、運用条件判定部１１２として機能し、取得した測定データの示す充放電量から特定される各バッテリ２１１の状態が、各バッテリ２１１に対して定められた運用条件に適合するか否かを判定する。

次のステップＳ１０３では、各バッテリ２１１の状態が運用条件に適合すると判定した場合には、制御部１１は、次のステップＳ１０４を省略し、本動作例に係る処理を終了する。一方、各バッテリ２１１の状態が運用条件に適合しないと判定した場合には、制御部１１は、次のステップＳ１０４に処理を進める。

運用条件は、測定データの示す充放電量から特定可能な各バッテリ２１１の状態に関して適宜定められる。測定データの示す充放電量から特定可能な各バッテリ２１１の状態は、例えば、各バッテリ２１１の蓄電量、充放電能力等である。充放電能力は、充放電可能な電気量を示す。この充放電能力は、例えば、各バッテリ２１１の容量で表すことができ、ＪＩＳ Ｄ ５３０１に定められた容量試験方法又はこれに類する方法により、測定データの示す充放電量から推定可能である。運用条件は、このような蓄電量、充放電能力等に関して適宜定められてよい。なお、運用条件の具体例は後述する。

（ステップＳ１０４）
次のステップＳ１０４では、制御部１１は、運用情報通知部１１３として機能し、上記ステップＳ１０２及びＳ１０３において適合しないと判定した運用条件に対応する各バッテリ２１１の運用に関する運用情報を通知する。そして、制御部１１は、運用情報を通知した後、本動作例に係る処理を終了する。なお、運用情報の具体例は後述する。

以上のように、本実施形態に係るバッテリ管理装置１は、各バッテリ２１１の充放電量の測定データから各バッテリ２１１の状態を把握し、各バッテリ２１１の状態が運用条件に適合するか否かを判定する。そして、各バッテリ２１１の状態運用条件に適合しないと判定した場合には、バッテリ管理装置１は、適合しない運用条件に対応する運用情報を通知することで、各バッテリ２１１の状態が運用条件に適合する適正な状態になるように促している。

本実施形態に係るバッテリ管理装置１は、このようにして各バッテリ２１１の管理及び運用を実施している。なお、バッテリ管理装置１は、上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理を定期又は不定期に繰り返してもよい。これにより、バッテリ管理装置１は、各バッテリ２１１の状態を継続的に監視することができる。

［具体例］
次に、図５〜図７を用いて、上記運用条件及び運用情報の具体例を説明する。図５は、充放電能力が他のバッテリと大きく相違するバッテリをバッテリグループから除外する場面の一例を例示する。図６は、充放電能力が他のバッテリと比べて劣化したバッテリを対象のバッテリグループから他のバッテリグループに配置転換する場面の一例を例示する。図７は、各バッテリの出力制御を行う場面の一例を例示する。以下では、運用条件及び運用情報それぞれについて、３つの例を示す。

（１）第１の運用方法：充放電能力のばらつきを抑制
まず、図５を用いて、第１の運用方法について説明する。直列に接続された２以上のバッテリを備えるバッテリグループ内において、充放電能力が他のバッテリよりも大きく相違するバッテリが存在すると、そのバッテリに負荷が集中し、そのバッテリの劣化が進行しやすくなってしまう。そこで、このような状態を避けるため、運用条件は、バッテリグループ２１に対して、バッテリグループ２１に含まれる各バッテリ２１１の充放電能力のばらつきの許容範囲を定めていてもよい。

このばらつきは、例えば、以下のようにして計算することができる。すなわち、制御部１１は、上記ステップＳ１０２及びステップＳ１０３において、ステップＳ１０１で取得した測定データに基づいて、各バッテリ２１１の充放電量を推定する。充放電能力を推定する方法には、上記のとおり、公知の方法が採用されてよい。次に、制御部１１は、推定した各バッテリ２１１の充放電能力を用いて、バッテリグループ２１内の各バッテリ２１１の充放電能力の平均値を算出する。

ここで、上記許容範囲は、例えば、この平均値を基準に設定することができる。すなわち、制御部１１は、各バッテリ２１１の充放電能力の値とこの平均値との差が閾値以内であるか否かを判定する。そして、制御部１１は、対象のバッテリ２１１の充放電能力の値と上記平均値との差が閾値を超えている場合に、対象のバッテリ２１１の状態が運用条件に適合しないと判定し、次のステップＳ１０４に処理を進める。このとき、制御部１１は、対象のバッテリ２１１を、他のバッテリ２１１の充放電能力から上記許容範囲を超えて充放電能力が相違する能力相違バッテリとして取り扱う。一方、そのような能力相違バッテリが存在しない場合には、制御部１１は、各バッテリ２１１の状態は運用条件に適合すると判定し、ステップＳ１０４を省略して、上記動作例に係る処理を終了する。

図５は、バッテリグループ２１Ａ内に、１つの能力相違バッテリ２１１Ａ２が存在する場面を模式的に例示している。図５の例では、能力相違バッテリ２１１Ａ２の充放電能力の値と各バッテリ（２１１Ａ１、２１１Ａ２）の充放電能力の平均値との差が閾値を超えている。一方、他のバッテリ２１１Ａ１の充放電能力の値と各バッテリ（２１１Ａ１、２１１Ａ２）の充放電能力の平均値との差は閾値以内である。

このように能力相違バッテリ２１１Ａ２が存在する場合、制御部１１は、次のステップＳ１０４により、運用情報として、能力相違バッテリ２１１Ａ２を対象のバッテリグループ２１Ａから除外する指令をオペレータ又は電力充放電装置２に通知する。当該指令を通知する方法は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。制御部１１は、例えば、ディスプレイでのメッセージの表示、スピーカによる音声出力、電子メール等により、当該指令を通知してもよい。

また、電力充放電装置２は、各バッテリ２１１の電気的な接続関係を変更可能に構成されていてもよい。この場合には、制御部１１は、運用情報として、能力相違バッテリ２１１Ａ２をバッテリグループ２１Ａから除外するよう各バッテリの接続関係を変更する指令を電力充放電装置２に通知してもよい。

以上の第１の運用方法によれば、各バッテリ２１１の配置関係が、一部のバッテリ２１１の劣化が進行しやすいものになるのを回避することができる。なお、この第１の運用方法の情報処理は、上記の例に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。例えば、上記平均値は、判定対象となるバッテリを除外して算出されてもよい。また、例えば、充放電能力のばらつきは、平均値ではなく、それ以外の値（例えば、分散値）を用いて判定されてもよい。

（２）第２の運用方法：劣化バッテリの配置転換
次に、図６を用いて、第２の運用方法について説明する。上記のとおり、劣化状況の近いバッテリ同士でバッテリグループを形成するのが好ましい。そのため、上記（１）では、劣化状況が異なるバッテリを能力相違バッテリとして抽出し、抽出した能力相違バッテリをバッテリグループから除外した。ただし、この能力相違バッテリは、他のバッテリグループで利用できる可能性がある。そこで、運用条件及び運用情報を以下のように設定することで、バッテリの配置転換を可能にしてもよい。

すなわち、運用条件は、バッテリグループ２１に対して、各バッテリグループ２１に含まれる各バッテリの充放電能力のばらつきの許容範囲を定めていてもよい。ばらつきは、上記（１）と同様に計算可能である。すなわち、制御部１１は、上記ステップＳ１０２及びステップＳ１０３において、ステップＳ１０１で取得した測定データに基づいて、各バッテリ２１１の充放電量を推定する。続いて、制御部１１は、推定した各バッテリ２１１の充放電能力を用いて、バッテリグループ２１内の各バッテリ２１１の充放電能力の平均値を算出する。そして、制御部１１は、各バッテリ２１１の充放電能力の値とこの平均値との差が閾値以内であるか否かを判定する。なお、第２の運用方法におけるばらつきの許容範囲は、容器第１の運用方法におけるばらつきの許容範囲と同じになるように設定されてもよいし、相違するように設定されてもよい。

各バッテリ２１１の充放電能力の値と上記平均値との差が閾値以内である場合には、制御部１１は、各バッテリ２１１の状態は運用条件に適合すると判定し、ステップＳ１０４を省略して、上記動作例に係る処理を終了する。

一方、対象のバッテリ２１１の充放電能力の値が上記平均値よりも閾値を超えて低い場合には、制御部１１は、対象のバッテリ２１１を、他のバッテリ２１１の充放電能力から上記許容範囲を超えて充放電能力が低い劣化バッテリとして取り扱う。続いて、制御部１１は、電力充放電装置２が備える２以上のバッテリグループ２１の中から、劣化バッテリを含む対象のバッテリグループ２１の次に平均の充放電能力が低い他のバッテリグループ２１を特定し、更に、特定した他のバッテリグループ２１に含まれるバッテリ２１１の中から充放電能力が最も高い最優位バッテリを特定する。そして、制御部１１は、特定した最優位バッテリの充放電能力と劣化バッテリの充放電能力とを比較する。

劣化バッテリの充放電能力が最優位バッテリの充放電能力よりも高い場合には、制御部１１は、各バッテリ２１１の状態は運用条件に適合すると判定し、ステップＳ１０４を省略して、上記動作例に係る処理を終了する。一方、劣化バッテリの充放電能力が最優位バッテリの充放電能力よりも低い場合には、対象のバッテリの状態が運用条件に適合しないと判定し、次のステップＳ１０４に処理を進める。

図６は、第１バッテリグループ２１Ｂ内に他のバッテリ２１１Ｂ１の充放電能力から許容範囲を超えて充放電能力が低い劣化バッテリ２１１Ｂ２が存在し、第１バッテリグループ２１Ｂの次に平均の充放電能力が低い第２バッテリグループ２１Ｃにこの劣化バッテリ２１１Ｂ２の配置転換を試みる場面を例示している。図６の例では、制御部１１は、劣化バッテリ２１１Ｂ２の充放電能力と最優位バッテリ２１１Ｃ１の充放電能力とを比較する。

劣化バッテリ２１１Ｂ２の充放電能力が最優位バッテリ２１１Ｃ１の充放電能力よりも低い場合には、劣化バッテリ２１１Ｂ２は、第２バッテリグループ２１Ｃの充放電能力のばらつきを大きく変更しない、すなわち、劣化状況の近いバッテリ同士でバッテリグループを形成可能と想定される。そこで、制御部１１は、劣化バッテリ２１１Ｂ２の充放電能力が最優位バッテリ２１１Ｃ１の充放電能力よりも低い場合に、次のステップＳ１０４により、劣化バッテリ２１１Ｂ２を第２バッテリグループ２１Ｃに配置転換するように促す。

具体的には、ステップＳ１０４では、制御部１１は、運用情報として、対象のバッテリグループから他のバッテリグループに劣化バッテリを配置転換する指令をオペレータ又は電力充放電装置２に通知する。上記図６の例では、制御部１１は、第１バッテリグループ２１Ｂから第２バッテリグループ２１Ｃに劣化バッテリ２１１Ｂ２を配置転換する指令をオペレータ又は電力充放電装置２に通知する。なお、劣化バッテリの配置転換の指令は、上記（１）の能力相違バッテリを除外する指令と同様に通知されてよい。

以上の第２の運用方法によれば、各バッテリ２１１の配置関係が、一部のバッテリ２１１の劣化が進行しやすいものになるのを回避することができると共に、劣化バッテリを自身の充放電能力に近いバッテリグループに再配置することで、各バッテリ２１１を有向に活用することができる。なお、異常の配置転換に係る処理は、平均の充放電能力が最も高いバッテリグループから順に最も低いバッテリグループまで適用してもよい。これによって、一部のバッテリ２１１の劣化が進行しやすい配置関係を回避するように、電力充放電装置２内の全てのバッテリ２１１の再配置を行うことができる。

（３）第３の運用方法：出力制御
次に、図７を用いて、第３の運用方法について説明する。各バッテリ２１１からの最適な放電量は、場面に応じて相違する。例えば、各バッテリ２１１のサイクル寿命を延ばす場面では、図７の線Ｌ１で示されるように、各バッテリ２１１は、蓄電した全ての電気を放電しないように運用されるのが好ましい。例えば、サイクル寿命を延ばすために、各バッテリ２１１を、最大蓄電量（容量）の３３％分の電気だけ放電するように運用することができる。一方、災害時の場面、発電装置３の発電した全ての電気を蓄電する場面等では、図７の線Ｌ２で示されるように、各バッテリ２１１は、蓄電した全ての電気を放電するのが好ましい。そこで、このような運用を可能にするため、運用条件は、各バッテリ２１１の許容する許容放電量を定めていてもよい。この許容放電量は、最大蓄電量（容量）に対する割合（図７では、この割合を「許容放電率」と記載する）により定められてもよい。

この場合、制御部１１は、上記ステップＳ１０２及びＳ１０３において、ステップＳ１０１で取得した測定データにより特定される各バッテリ２１１の放電量が上記許容放電量を超えているか否かを判定する。そして、制御部１１は、各バッテリ２１１の放電量が上記許容放電量を超えていないと判定した場合には、ステップＳ１０４を省略し、上記動作例に係る処理を終了する。一方、制御部１１は、各バッテリ２１１の放電量が上記許容放電量を超えていると判定した場合に、次のステップＳ１０４に処理を進める。

次のステップＳ１０４では、制御部１１は、運用情報として、許容放電量を超えて放電している各バッテリ２１１に対する放電の停止指令又は充電への切替指令をオペレータ又は電力充放電装置２に通知する。切替装置２２が、各バッテリ２１１に対する充電と放電とを自動で切替可能に構成されている場合には、制御部１１は、電力充放電装置２の切替装置２２に当該指令を送信することで、各バッテリ２１１の充放電を自動で切り替えることができる。また、切替装置２２が、各バッテリ２１１に対する充電と放電とを手動で切替可能に構成されている場合には、制御部１１は、オペレータに当該指令を通知することで、各バッテリ２１１の充放電の切替を促すことができる。

以上の第３の運用方法によれば、設定する許容放電量を適宜変更することで、各場面に応じて、各バッテリ２１１の最適な放電量を設定することができる。なお、許容放電量の設定方法は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、許容放電量は、オペレータからの入力値により与えられてもよい。また、日時に応じて、異なる許容放電量が設定可能であってもよい。更に、許容放電量は、許容放電率Ｚとして、次の数１の計算により設定されてもよい。すなわち、

なお、Ｓは、標準として設定される放電率を示す。Ｓの値は、入力等により適宜与えられてよい。また、Ｉは、許容放電量を設定する日の日射量（発電量に対して正関数）を示す。Ｔは、許容放電量を設定する日の気温（発電量に対して負関数）を示す。Ｐは、天気予報の的中確率を示す。日射量Ｉ及び気温Ｔは、天気予報の情報を公開するサーバ等から適宜取得することができる。また、制御部１１は、的中確率Ｐを、入力等により取得されてもよいし、天気予報の情報内に含まれている場合には、この天気予報の情報から取得されてもよい。

（４）その他
運用条件及び運用情報は、上記の例に限定されなくてもよく、実施の形態に応じて適宜設定されてよい。例えば、運用条件は、各バッテリグループ２１又は全体で保証する充放電能力を定めていてもよい。この場合、制御部１１は、上記ステップＳ１０２及びＳ１０３において、各バッテリグループ２１又は全体の充放電能力が保証する充放電能力に足りない場合に、各バッテリ２１１の状態が運用条件に適合しないと判定する。そして、制御部１１は、上記ステップＳ１０４において、バッテリを追加する指令をオペレータ又は電力充放電装置２に通知する。

また、例えば、運用条件は、各バッテリ２１１に対して運用する最低限の充放電能力を定めていてもよい。この場合、制御部１１は、上記ステップＳ１０２及びＳ１０３において、対象のバッテリの充放電能力が運用する最低限の充放電能力よりも低い場合に、対象のバッテリが運用条件に適合しないと判定する。そして、制御部１１は、上記ステップＳ１０４において、対象のバッテリを廃棄する指令をオペレータ又は電力充放電装置２に通知する。

［特徴］
以上のとおり、本実施形態に係るバッテリ管理装置１は、上記ステップＳ１０１で取得される各バッテリ２１１の充放電量の測定データを用いて、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４の処理を実施することにより、各バッテリ２１１の運用及び管理を行う。ここで、上記のとおり、各バッテリ２１１の充放電量によれば、従来のインピーダンス法とは異なり、種別、仕様、製造メーカ等を問わず、各バッテリ２１１の状態を的確に把握することができる。よって、本実施形態によれば、複数のバッテリ２１１を適切に管理及び運用することができる。

§４ 変形例
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、上記（２）の運用を実施しない場合には、バッテリグループ２１の数は１つであってよい。また、上記（１）及び（２）の運用を実施しない場合には、各バッテリ２１１は、バッテリグループ２１を形成していなくてもよい。また、例えば、上記実施形態では、各バッテリ２１１の充放電量の測定データは、電力充放電装置２の備える測定装置２３により取得されている。しかしながら、電力充放電装置２はこのような測定装置２３を備えていなくてもよく、外部の装置を用いて、各バッテリ２１１の充放電量が測定されてもよい。

１…バッテリ管理装置、
１１…制御部、
１１１…データ取得部、１１２…運用条件判定部、１１３…運用情報通知部、
１２…記憶部、１２１…バッテリ情報、
８…プログラム、９…記憶媒体、
１３…通信インタフェース、１４…ドライブ、
２…電力充放電装置、
２１…バッテリグループ、２１１…バッテリ、
２２…切替装置、２３…測定装置、
３…発電装置、４…ＰＣＳ

Claims (6)

1. 複数のバッテリを備える電力充放電装置であって、当該各バッテリの充放電が可能に構成された電力充放電装置における当該各バッテリの充放電量の測定データを取得するデータ取得部と、
   取得した前記測定データの示す前記各バッテリの充放電量から特定される前記各バッテリの状態が、前記複数のバッテリについて定められた運用条件に適合するか否かを判定する運用条件判定部と、
   前記各バッテリの状態が前記運用条件に適合しないと判定した場合に、適合しないと判定した前記運用条件に対応する前記各バッテリの運用に関する運用情報を通知する運用情報通知部と、
   を備える、
   バッテリ管理装置。
2. 前記複数のバッテリは、直列に接続された２つ以上のバッテリを備えるバッテリグループを１つ以上含み、
   前記運用条件は、前記バッテリグループに対して、前記バッテリグループに含まれる前記各バッテリの充放電能力であって、前記測定データの示す充放電量から推定される充放電能力のばらつきの許容範囲を定めており、
   前記運用条件判定部は、前記バッテリグループ内において、他のバッテリの充放電能力から前記許容範囲を超えて充放電能力が相違する能力相違バッテリが存在する場合に、前記各バッテリの状態が前記運用条件に適合しないと判定し、
   前記運用情報通知部は、前記運用情報として、前記能力相違バッテリを前記バッテリグループから除外する指令をオペレータ又は前記電力充放電装置に通知する、
   請求項１に記載のバッテリ管理装置。
3. 前記複数のバッテリは、直列に接続された２つ以上のバッテリを備えるバッテリグループを２つ以上含み、
   前記運用条件は、前記各バッテリグループに対して、前記各バッテリグループに含まれる前記各バッテリの充放電能力であって、前記測定データの示す充放電量から推定される充放電能力のばらつきの許容範囲を定めており、
   前記運用条件判定部は、前記各バッテリグループ内において、他のバッテリの充放電能力から前記許容範囲を超えて充放電能力が低い劣化バッテリが存在し、かつ当該劣化バッテリを含む対象バッテリグループよりも平均の充放電能力が低い他のバッテリグループの中で最も充放電能力の高い最優位バッテリよりも当該劣化バッテリの充放電能力が低い場合、前記各バッテリの状態が前記運用条件に適合しないと判定し、
   前記運用情報通知部は、前記運用情報として、前記対象バッテリグループから前記他のバッテリグループに前記劣化バッテリを配置転換する指令をオペレータ又は前記電力充放電装置に通知する、
   請求項１又は２に記載のバッテリ管理装置。
4. 前記運用条件は、前記各バッテリの許容する許容放電量を定めており、
   前記運用条件判定部は、前記各バッテリが前記許容放電量を超えて放電している場合に、前記各バッテリの状態が前記運用条件に適合しないと判定し、
   前記運用情報通知部は、前記運用情報として、前記許容放電量を超えて放電している前記各バッテリに対する放電の停止指令又は充電への切替指令をオペレータ又は前記電力充放電装置に通知する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のバッテリ管理装置。
5. コンピュータが、
   複数のバッテリを備える電力充放電装置であって、当該各バッテリの充放電が可能に構成された電力充放電装置における当該各バッテリの充放電量の測定データを取得するステップと、
   取得した前記測定データの示す前記各バッテリの充放電量から特定される前記各バッテリの状態が、前記複数のバッテリについて定められた運用条件に適合するか否かを判定するステップと、
   前記各バッテリの状態が前記運用条件に適合しないと判定した場合に、適合しないと判定した前記運用条件に対応する前記各バッテリの運用に関する運用情報を通知するステップと、
   を実行するバッテリ管理方法。
6. コンピュータに、
   複数のバッテリを備える電力充放電装置であって、当該各バッテリの充放電が可能に構成された電力充放電装置における当該各バッテリの充放電量の測定データを取得するステップと、
   取得した前記測定データの示す前記各バッテリの充放電量から特定される前記各バッテリの状態が、前記複数のバッテリについて定められた運用条件に適合するか否かを判定するステップと、
   前記各バッテリの状態が前記運用条件に適合しないと判定した場合に、適合しないと判定した前記運用条件に対応する前記各バッテリの運用に関する運用情報を通知するステップと、
   を実行させるためのバッテリ管理プログラム。