JP2021092403A - 蓄電池装置、方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】データのサンプリング数を減らして記憶容量を削減しつつ、劣化診断を行うのに十分なデータの収集を図る。【解決手段】実施形態の蓄電池装置は、複数の電池セルを備えた複数のセルモジュールと、電池セルの電圧データを取得するデータ取得部と、電池セルの電圧データに基づいて、内部抵抗値の初期値に対する上昇率を算出する算出部と、内部抵抗値の初期値に対する上昇率を記憶する記憶部と、を備える。【選択図】図１
Description
本発明の実施形態は、蓄電池装置、方法及びプログラムに関する。
近年、リチウムイオン二次電池等の蓄電池技術の進歩により、大規模電力蓄積システムへの蓄電池の利用が検討されている。
リチウムイオン二次電池を例に考えると、単セルの蓄電容量は概ね数Ｗｈ程度である。したがって、ＭＷｈオーダーの蓄電池装置を実現するには、数千個乃至数万個オーダーのセルを直列および並列に並べ、所望の電圧及び電流容量を有する蓄電池装置を構成する必要がある。
この場合において、数１０Ｖ、数１０Ａ程度の単位で構成した電池モジュールを多数組合せ、ＢＭＵ（Battery Management System）を用いて全電池モジュールの状態を統括して監視する手法が一般に採用されている。
蓄電池装置の内部抵抗値の経年、使用履歴に因る変化を測定して劣化診断を行うに際し、例えば、内部抵抗値が１０年で２倍となる電池を想定した場合、１年では、内部抵抗の変化は、１０％程度である。
したがって、充放電を繰り返すことにより内部抵抗値が上昇しやすい鉄道用途においても、営業日数を２７０日／年とした場合には、１０％／２７０＝０．０３７％／日程度しか内部抵抗値は増加しないこととなり、頻繁に内部抵抗のデータを収集しても実効的な意味がない。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、データのサンプリング数を減らして記憶容量を削減しつつ、劣化診断を行うのに十分なデータの収集が可能な蓄電池装置、方法及びプログラムを提供する。
実施形態の蓄電池装置は、複数の電池セルを備えた複数のセルモジュールと、電池セルの電圧データを取得するデータ取得部と、電池セルの電圧データに基づいて、内部抵抗値の初期値に対する上昇率を算出する算出部と、内部抵抗値の初期値に対する上昇率を記憶する記憶部と、を備える。
次に図面を参照して、実施形態の蓄電池装置について詳細に説明する。
まず、実施形態の原理について説明する。
図１は、実施形態の原理説明図である。
電池の劣化診断では、電池の充電あるいは放電電流の立ち上がりの手前から定電流となる信号（矩形波信号）が数分間程度取得できれば、その間に各電池セルの電圧を測定することで内部抵抗上昇率の計算を行える。
そこで、上位主回路側で矩形波信号に対する開始/終了トリガを設定して、内部抵抗上昇率が計算しやすい定電流波形だけを収録、保存することで状態診断のメモリ容量を大幅に削減することが可能である。
具体的には、図１に示すように、１０年で初期の電池セルに対し、内部抵抗が２倍となる設計の場合、およそ１年で１０％の内部抵抗値増加となる。より詳細には、充放電が繰り返されて、内部抵抗が上昇しやすい鉄道用途でも、例えば、営業日数２７０日とすると、１日当たりの内部抵抗の増加率は、１０％／２７０日＝０．０３７％／日程度の増加しか見込めないこととなり、毎日データを保存する必要はなく１年に少なくとも１回、あるいは、数回程度、測定を行い、測定結果を保存し、プロットすることにより、内部抵抗の上昇傾向については十分に把握できる。
このように構成することにより、電池セルの状態診断のメモリ容量を大幅に削減することができる。
まず、実施形態の原理について説明する。
図１は、実施形態の原理説明図である。
電池の劣化診断では、電池の充電あるいは放電電流の立ち上がりの手前から定電流となる信号（矩形波信号）が数分間程度取得できれば、その間に各電池セルの電圧を測定することで内部抵抗上昇率の計算を行える。
そこで、上位主回路側で矩形波信号に対する開始/終了トリガを設定して、内部抵抗上昇率が計算しやすい定電流波形だけを収録、保存することで状態診断のメモリ容量を大幅に削減することが可能である。
具体的には、図１に示すように、１０年で初期の電池セルに対し、内部抵抗が２倍となる設計の場合、およそ１年で１０％の内部抵抗値増加となる。より詳細には、充放電が繰り返されて、内部抵抗が上昇しやすい鉄道用途でも、例えば、営業日数２７０日とすると、１日当たりの内部抵抗の増加率は、１０％／２７０日＝０．０３７％／日程度の増加しか見込めないこととなり、毎日データを保存する必要はなく１年に少なくとも１回、あるいは、数回程度、測定を行い、測定結果を保存し、プロットすることにより、内部抵抗の上昇傾向については十分に把握できる。
このように構成することにより、電池セルの状態診断のメモリ容量を大幅に削減することができる。
図２は、実施形態の蓄電池装置を備えた蓄電池システムの概要構成ブロック図である。
蓄電池システム１０は、大別すると、電力を蓄える蓄電池装置１１と、蓄電池装置１１から供給された直流電力を所望の電力品質を有する交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置（ＰＣＳ：Power Conditioning System）１２と、を備えている。
蓄電池システム１０は、大別すると、電力を蓄える蓄電池装置１１と、蓄電池装置１１から供給された直流電力を所望の電力品質を有する交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置（ＰＣＳ：Power Conditioning System）１２と、を備えている。
蓄電池装置１１は、大別すると、複数の電池盤２１−１〜２１−Ｎ（Ｎは自然数）と、電池盤２１−１〜２１−Ｎが接続された電池端子盤２２と、を備えている。
電池盤２１−１〜２１−Ｎは、互いに並列に接続された複数の電池ユニット２３−１〜２３−Ｍ（Ｍは自然数）と、ゲートウェイ装置２４と、後述のＢＭＵ（Battery Management Unit：電池管理装置）及びＣＭＵ（Cell Monitoring Unit：セル監視装置）に動作用の直流電源を供給する直流電源装置２５と、を備えている。
電池盤２１−１〜２１−Ｎは、互いに並列に接続された複数の電池ユニット２３−１〜２３−Ｍ（Ｍは自然数）と、ゲートウェイ装置２４と、後述のＢＭＵ（Battery Management Unit：電池管理装置）及びＣＭＵ（Cell Monitoring Unit：セル監視装置）に動作用の直流電源を供給する直流電源装置２５と、を備えている。
ここで、電池ユニットの構成について説明する。
電池ユニット２３−１〜２３−Ｍは、それぞれ、高電位側電源供給ライン（高電位側電源供給線）ＬＨ及び低電位側電源供給ライン（低電位側電源供給線）ＬＬを介して、出力電源ライン（出力電源線；母線）ＬＨＯ、ＬＬＯに接続され、主回路である電力変換装置１２に電力を供給している。
電池ユニット２３−１〜２３−Ｍは、それぞれ、高電位側電源供給ライン（高電位側電源供給線）ＬＨ及び低電位側電源供給ライン（低電位側電源供給線）ＬＬを介して、出力電源ライン（出力電源線；母線）ＬＨＯ、ＬＬＯに接続され、主回路である電力変換装置１２に電力を供給している。
電池ユニット２３−１〜２３−Ｍは、同一構成であるので、電池ユニット２３−１を例として説明する。
電池ユニット２３−１は、大別すると、複数（図１では、２４個）のセルモジュール３１−１〜３１−２４と、セルモジュール３１−１〜３１−２４にそれぞれ設けられた複数（図２では、２４個）のＣＭＵ３２−１〜３２−２４と、サービスディスコネクト３３と、電流センサ３４と、コンタクタ３５と、ヒューズ３７と、電流センサ３８と、を備え、複数のセルモジュール３１−１〜３１−２４、サービスディスコネクト３３、電流センサ３４及びコンタクタ３５は、直列に接続されている。
電池ユニット２３−１は、大別すると、複数（図１では、２４個）のセルモジュール３１−１〜３１−２４と、セルモジュール３１−１〜３１−２４にそれぞれ設けられた複数（図２では、２４個）のＣＭＵ３２−１〜３２−２４と、サービスディスコネクト３３と、電流センサ３４と、コンタクタ３５と、ヒューズ３７と、電流センサ３８と、を備え、複数のセルモジュール３１−１〜３１−２４、サービスディスコネクト３３、電流センサ３４及びコンタクタ３５は、直列に接続されている。
ここで、セルモジュール３１−１〜３１−２４は、電池セルを複数、直並列に接続されて組電池を構成している。そして、複数の直列接続されたセルモジュール３１−１〜３１−２４で組電池群を構成している。
さらに電池ユニット２３−１は、ＢＭＵ３６を備え、各ＣＭＵ３２−１〜３２−２４の通信ライン、電流センサ３４の出力ラインは、ＢＭＵ３６に接続されている。
ＢＭＵ３６は、ゲートウェイ装置２４の制御下で、電池ユニット２３−１全体を制御し、各ＣＭＵ３２−１〜３２−２４との通信結果（後述する電圧データ及び温度データ）及び電流センサ３４の検出結果に基づいてコンタクタ３５の開閉制御を行う。
ＢＭＵ３６は、ゲートウェイ装置２４の制御下で、電池ユニット２３−１全体を制御し、各ＣＭＵ３２−１〜３２−２４との通信結果（後述する電圧データ及び温度データ）及び電流センサ３４の検出結果に基づいてコンタクタ３５の開閉制御を行う。
次に電池端子盤の構成について説明する。
電池端子盤２２は、電池盤２１−１〜２１−Ｎに対応させて設けられた複数の盤遮断器４１−１〜４１−Ｎと、蓄電池装置１１全体を制御するマイクロコンピュータとして構成されたマスタ（Master）装置４２と、を備えている。
電池端子盤２２は、電池盤２１−１〜２１−Ｎに対応させて設けられた複数の盤遮断器４１−１〜４１−Ｎと、蓄電池装置１１全体を制御するマイクロコンピュータとして構成されたマスタ（Master）装置４２と、を備えている。
マスタ装置４２には、電力変換装置１２との間に、電力変換装置１２のＵＰＳ（Uninterruptible Power System）１２Ａを介して供給される制御電源線５１と、イーサネット（登録商標）として構成され、制御データのやりとりを行う制御通信線５２と、が接続されている。
上記構成において、ＣＭＵ３２−１〜３２−２４は、セルモジュール３１−１〜３１−２４を構成している電池セルの電圧データ等を取得するデータ取得部として機能し、マスタ装置４２あるいはＰＣＳ１２は、電池セルの電圧データに基づいて、内部抵抗値の初期値に対する上昇率を算出する算出部として機能する。
さらにマスタ装置４２のメモリ４２ＭあるいはＰＣＳ１２のメモリ１２Ｍは、内部抵抗値の初期値に対する上昇率を記憶する記憶部として機能している。
［１］第１実施形態
次に第１実施形態の動作を説明する。
図３は、第１実施形態の動作説明図である。
以下の説明においては、ＰＣＳ１２が内部抵抗値の算出部として機能し、記憶部として機能するメモリ１２Ｍに内部抵抗値の初期値に対する上昇率を記憶する場合を例として説明する。
次に第１実施形態の動作を説明する。
図３は、第１実施形態の動作説明図である。
以下の説明においては、ＰＣＳ１２が内部抵抗値の算出部として機能し、記憶部として機能するメモリ１２Ｍに内部抵抗値の初期値に対する上昇率を記憶する場合を例として説明する。
内部抵抗値の算出部として機能するＰＣＳ１２は、セルモジュール３１−１〜３１−２４を構成している電池セルのＣＭＵ３２−１〜３２−２４から受信したデータ等のうち、無負荷状態（ｔ０〜ｔ１）におけるセルモジュール３１−１〜３１−２４の温度、セルモジュール３１−１〜３１−２４の電圧（＝セルモジュールを構成している電池セル全体の電圧）及びＳＯＣデータを取得する。
これにより算出部として機能するＰＣＳ１２は、セルモジュール３１−１〜３１−２４に充電電流あるいは放電電流が流れる前の開回路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）を算出する。
つづいて、算出部として機能するＰＣＳ１２は、無負荷状態から充電電流あるいは放電電流が流れ始めて、定電流状態となり、十分に安定した状態に到る（ｔ１〜ｔ３）までのセルモジュール３１−１〜３１−２４の電圧データを取得する。
これにより、算出部として機能するＰＣＳ１２は、無負荷状態から定電流充電（また放電）状態に移行する際のデータを取得して、電圧の変化と電流の変化から内部抵抗を算出する。
これにより、算出部として機能するＰＣＳ１２は、無負荷状態から定電流充電（また放電）状態に移行する際のデータを取得して、電圧の変化と電流の変化から内部抵抗を算出する。
これらの結果、ＰＣＳ１２は、取得した無負荷状態におけるセルモジュール３１−１〜３１−２４の温度、セルモジュール３１−１〜３１−２４の電圧（＝セルモジュールを構成している電池セル全体の電圧）及びＳＯＣデータ並びに定電流状態における各電池セルの電圧データに基づいて、各電池セルの内部抵抗上昇率を算出することができる。
この場合において、内部抵抗上昇率に有意な差が生じると想定される、年に少なくとも１回の内部抵抗測定を行うことで、記憶すべきデータ容量を抑制しつつ、内部抵抗の上昇傾向を確実に把握することができる。
例えば、１年に１〜４回程度、一分間ずつデータを取得したとすると、例えば、８年後にオーバーホールをおこなうまでに合計３２分程度に相当するデータを取得するだけで、内部抵抗上昇率を十分に把握することができ、マスタ装置４２のメモリ４２ＭあるいはＰＣＳ１２のメモリ１２Ｍ等の測定データを記憶するメモリの記憶容量を大幅に削減することができ、容易にシステムを構築することが可能となる。
なお、内部抵抗上昇率の算出にあたっては、電池セルのＳＯＣや温度により誤差が生じる可能性があることから、算出に用いるデータは、同じＳＯＣ、同じ温度など取得時の条件が揃ったものが好ましい。例えば、測定前に所定の処理を行ったり、付帯システムを追加することで、ＳＯＣや温度が同じ条件で取得できるような構成としても良い。
また、各電池セルのデータ取得にあたっては、図３に示すように、第１の期間（ｔ１〜ｔ２）は、低電圧側の第１番目の電池セルから順番に電圧データを所定時間毎（図３の例の場合、１２０ｍｓ毎）に測定させ、高電圧側の最後に接続された第Ｎ番目の電池セルまで電圧データを取得し、所定時間の半分（図３の例の場合、６０ｍｓ）が経過すると、第２の期間（ｔ２〜ｔ３）は、高電圧側の第１番目の電池セル、すなわち、第Ｎ番目の電池セルから順番に電圧データを所定時間毎（図３の例の場合、１２０ｍｓ毎）に測定させ、低電圧側の最後に接続された第１番目の電池セルまで電圧データを取得する。
このように２回に分けて電圧データを取得することで、充電時あるいは放電時には、電池セルの温度が徐々に変化するため、２回の電圧データを平均化すれば、温度変化の影響を抑制することができ、内部抵抗値の算出精度を向上させることができる。
以上の説明のように、本第１実施形態によれば、すなわち、データのサンプリング数を減らして記憶容量を削減しつつ、劣化診断を行うのに十分なデータの収集が行える。
［２］第２実施形態
次に第２実施形態の動作を説明する。
図４は、第２実施形態の動作説明図である。
本第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、蓄電池装置が鉄道車両（機関車）に搭載されて、外部の発電機が接続可能な状態となっている点である。
次に第２実施形態の動作を説明する。
図４は、第２実施形態の動作説明図である。
本第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、蓄電池装置が鉄道車両（機関車）に搭載されて、外部の発電機が接続可能な状態となっている点である。
以下の説明においても、第１実施形態と同様に、ＰＣＳ１２が内部抵抗値の算出部として機能し、記憶部として機能するメモリ１２Ｍに内部抵抗値の初期値に対する上昇率を記憶する場合を例として説明する。
また理解の容易のため、以下の説明においては、蓄電池装置が、電池ユニット２３−１〜２３−３を備え、各電池ユニット２３−１〜２３−Ｍがそれぞれ３１ｋＷの電力を供給可能な場合を例として説明する。
また理解の容易のため、以下の説明においては、蓄電池装置が、電池ユニット２３−１〜２３−３を備え、各電池ユニット２３−１〜２３−Ｍがそれぞれ３１ｋＷの電力を供給可能な場合を例として説明する。
内部抵抗値の算出部として機能するＰＣＳ１２は、時刻ｔ０において図示しない鉄道車両のシステムから起動信号が入力されると、いずれかの電池ユニット（例えば、電池ユニット２３−１）により電力が供給されている状態、かつ、無負荷状態において、セルモジュール３１−１〜３１−２４の時間（時刻）データｄ１１、データ取得対象のセルモジュール及び電池セルを特定するための取得対象モジュール番号（Ｎｏ．）及びデータ取得対象の電池セル番号（Ｎｏ．）を含むデータ取得対象特定データｄ１２、セルモジュール３１−１〜３１−２４全体の電圧データｄ１３（＝セルモジュールを構成している電池セル全体の電圧データ）、充放電電流データｄ１４、全電池セルの温度データｄ１５及びＳＯＣデータｄ１６を取得する。
これにより算出部として機能するＰＣＳ１２は、セルモジュール３１−１〜３１−２４に定電力供給状態における開回路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）を算出する。
続いて、時刻ｔ１に到ると、蓄電池装置から鉄道車両の補機に電力の供給を開始する。
この場合において、時刻ｔ０〜時刻ｔ１の時間Ｔ１としては、電池セルを２並列１２直列で接続して各電池ユニット２３−１〜２３−３のそれぞれを構成している電池セルの電圧を、例えば、昇順で測定し、その後、降順で測定した場合には、およそ７秒程度が必要である。
この場合において、時刻ｔ０〜時刻ｔ１の時間Ｔ１としては、電池セルを２並列１２直列で接続して各電池ユニット２３−１〜２３−３のそれぞれを構成している電池セルの電圧を、例えば、昇順で測定し、その後、降順で測定した場合には、およそ７秒程度が必要である。
そして、時刻ｔ１から所定の時間Ｔ２（＝例えば、３０秒）が経過した時刻ｔ２に到ると、通常であれば、補機が稼働状態に移行するので、エンジンクランキングを行う。
そしてエンジンクランキングがなされた時刻ｔ３（例えば、時刻ｔ３−ｔ２＝９秒）に到ると、内部抵抗値の算出部として機能するＰＣＳ１２は、負荷状態、且つ、無発電状態において、再び、時間（時刻）データｄ２１、データ取得対象のセルモジュール及び電池セルを特定するための取得対象モジュール番号（Ｎｏ．）及びデータ取得対象の電池セル番号（Ｎｏ．）を含むデータ取得対象特定データｄ２２、セルモジュール３１−１〜３１−２４全体の電圧データｄ２３（＝セルモジュールを構成している電池セル全体の電圧データ）、充放電電流データｄ２４、及び、全電池セルの温度データｄ２５を取得する。
そして定電力充電に到るように発電を行うために、時刻ｔ４からエンジンの回転数を徐々に上げてゆくことにより、時刻ｔ５にいたって定電力充電状態となる。この場合において、時間Ｔ４（＝ｔ５−ｔ４）は、例えば、４０秒程度である。
その後、内部抵抗値の算出部として機能するＰＣＳ１２は、セルモジュール３１−１〜３１−２４が定電力充電状態にある場合の時間（時刻）データｄ３１−Ｘ（Ｘ＝１〜Ｎ）、データ取得対象のセルモジュール及び電池セルを特定するための取得対象モジュール番号（Ｎｏ．）及びデータ取得対象の電池セル番号（Ｎｏ．）を含むデータ取得対象特定データｄ３２−Ｘ、電池セルの電圧データｄ３３−Ｘ（＝セルモジュールを構成している電池セルそれぞれの電圧データ）、充放電電流データｄ３４−Ｘ、及び、全電池セルの温度データｄ３５−Ｘを取得する。
ここで、電池セルの電圧データｄ３３−Ｘは、ＰＣＳ１２により、電池セルの電圧データを第１の順番で（例えば、低電圧側から高電圧側に向かって）取得される。
ここで、電池セルの電圧データｄ３３−Ｘは、ＰＣＳ１２により、電池セルの電圧データを第１の順番で（例えば、低電圧側から高電圧側に向かって）取得される。
具体的には、内部抵抗値の算出部として機能するＰＣＳ１２は、低電圧側の第１番目の電池セルから順番に電圧データを所定時間毎（図４の例の場合、１２０ｍｓ毎）に測定させ、高電圧側の最後に接続された第Ｎ番目の電池セルまで電圧データを取得することとなる。
そして所定時間の半分（図４の例の場合、６０ｍｓ）が経過した、時刻ｔ６に到り、さらに所定時間の半分が経過した時刻、すなわち、第Ｎ番目の電池セルまで電圧データを取得してから所定時間が経過した時刻に到ると、内部抵抗値の算出部として機能するＰＣＳ１２は、電池セルの電圧データｄ３３Ｘを第２の順番で（例えば、高電圧側から低電圧側に向かって）取得する。
具体的には、内部抵抗値の算出部として機能するＰＣＳ１２は、高電圧側の第１番目の電池セル、すなわち、第Ｎ番目の電池セルから順番に電圧データを所定時間毎（図３の例の場合、１２０ｍｓ毎）に測定させ、低電圧側の最後に接続された第１番目の電池セルまで電圧データを取得する。
このように２回、電圧データを取得するのは、第１実施形態と同様に、充電時あるいは放電時には、電池セルの温度が徐々に変化するため、２回の電圧データを平均化して、温度変化の影響を抑制するためである。
これらの結果、ＰＣＳ１２は、取得した無負荷状態におけるセルモジュール３１−１〜３１−２４の温度、セルモジュール３１−１〜３１−２４の電圧（＝セルモジュールを構成している電池セル全体の電圧）及びＳＯＣデータ並びに定電流状態における各電池セルの電圧データに基づいて、各電池セルの内部抵抗上昇率を算出することができる。
以上の説明のように、本第２実施形態によれば、営業日に１度、起動時に内部抵抗測定を行うことで、記憶すべきデータ容量を抑制しつつ、内部抵抗の上昇傾向を確実に把握することができる。すなわち、１日１回程度、一分間ずつデータを取得するだけで、毎日内部抵抗上昇率を把握することができ、マスタ装置４２のメモリ４２ＭあるいはＰＣＳ１２のメモリ１２Ｍ等の測定データを記憶するメモリの記憶容量を大幅に削減することができ、容易にシステムを構築することが可能となる。
以上の説明のように、本第２実施形態によっても、すなわち、データのサンプリング数を減らして記憶容量を削減しつつ、劣化診断を行うのに十分なデータの収集が行える。
以上の説明のように、本第２実施形態によっても、すなわち、データのサンプリング数を減らして記憶容量を削減しつつ、劣化診断を行うのに十分なデータの収集が行える。
以上の説明のように、各実施形態によれば、データのサンプリング数を減らして記憶容量を削減しつつ、劣化診断を行うのに十分なデータの収集が可能となる。
本実施形態の蓄電池装置は、ＭＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成を備えている。
本実施形態の蓄電池装置で実行される制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等の光ディスク、ＵＳＢメモリあるいはＳＳＤ（Solid State Disk）等の半導体メモリ装置等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
また、本実施形態の蓄電池装置で実行される制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の蓄電池装置で実行される制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
また、本実施形態の蓄電池装置の制御プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
また、本実施形態の蓄電池装置の制御プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
例えば、本実施形態では各電池ユニットは１並列多直列のユニットを用いているが、多並列多直列であっても良い。電池ユニットが多並多直列で接続されている場合、並列に接続されている複数の単セルを１つの単セルとみなして各構成要素が処理を実行することにより本実施形態の課題解決手段を利用することができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０ 蓄電池システム
１１ 蓄電池装置
１２ 電力変換装置（ＰＣＳ）
１２Ｍ メモリ
２１ 電池盤
２２ 電池端子盤
２３−１〜２３−Ｍ 電池ユニット
２４ ゲートウェイ装置
２５ 直流電源装置
３１−１〜３１−２４ セルモジュール
３２−１〜３２−２４ ＣＭＵ（セル監視装置）
３６ ＢＭＵ（電池管理装置）
３７ ヒューズ
３８ 電流センサ
１１ 蓄電池装置
１２ 電力変換装置（ＰＣＳ）
１２Ｍ メモリ
２１ 電池盤
２２ 電池端子盤
２３−１〜２３−Ｍ 電池ユニット
２４ ゲートウェイ装置
２５ 直流電源装置
３１−１〜３１−２４ セルモジュール
３２−１〜３２−２４ ＣＭＵ（セル監視装置）
３６ ＢＭＵ（電池管理装置）
３７ ヒューズ
３８ 電流センサ
Claims (10)
- 複数の電池セルを備えた複数のセルモジュールと、
電池セルの電圧データを取得するデータ取得部と、
前記電池セルの電圧データに基づいて、内部抵抗値の初期値に対する上昇率を算出する算出部と、
前記内部抵抗値の初期値に対する上昇率を記憶する記憶部と、
を備えた蓄電池装置。 - 前記データ取得部は、前記セルモジュールの充電電流あるいは放電電流が定電流状態に有る場合の前記電池セルの電圧データを取得する、
請求項１記載の蓄電池装置。 - 前記データ取得部は、前記セルモジュールの充電電流あるいは放電電流がある一定値から立ち上がるタイミングから、定電流状態に至るまでと、定電流状態に至ったある一定時間との前記電池セルの電圧データと温度データとを取得する、
請求項１記載の蓄電池装置。 - 前記蓄電池装置は、外部の発電装置が接続可能とされており、
前記データ取得部は、前記取得開始タイミング後の無負荷状態、かつ、前記発電装置の未接続状態において、前記セルモジュールの温度、前記セルモジュールの電圧及びＳＯＣデータを取得し、
前記算出部は、前記セルモジュールに電流が流れる前の開回路電圧を算出する、
請求項１記載の蓄電池装置。 - 前記データ取得部は、前記取得開始タイミング後の無負荷状態において、前記セルモジュールの温度、前記セルモジュールの電圧及びＳＯＣデータを取得し、
前記算出部は、前記セルモジュールに電流が流れる前の開回路電圧を算出する、
請求項１乃至請求項３記載の蓄電池装置。 - 前記データ取得部は、前記発電装置が接続されて、前記セルモジュールが定電力充電状態に有る場合の前記電池セルの電圧データと温度データとを取得する、
請求項４記載の蓄電池装置。 - 前記複数の電池セルは、直列接続されており、
前記データ取得部は、前記複数の電池セルの電圧データを所定時間間隔毎に接続順番にしたがって取得し、その後、前記接続順番の逆順で前記複数の電池セルの電圧データと温度を所定時間間隔毎に取得する、
請求項２又は請求項６記載の蓄電池装置。 - 前記データ取得部は、少なくとも年に１回前記内部抵抗値の初期値に対する上昇率を算出するための前記電池セルの電圧データと温度データを取得する、
請求項１乃至請求項７のいずれか一項記載の蓄電池装置。 - 記憶部と、複数の電池セルを備えた複数のセルモジュールと、を有する蓄電池装置で実行される方法であって、
電池セルの電圧データと温度データと、を取得する過程と、
前記電池セルの電圧データ、前記温度データ及び前記電池セルを流れる電流に基づいて、内部抵抗値の初期値に対する上昇率を算出する過程と、
前記内部抵抗値の初期値に対する上昇率を前記記憶部に記憶する過程と、
を備えた方法。 - 記憶部と、複数の電池セルを備えた複数のセルモジュールと、を有する蓄電池装置をコンピュータにより制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
電池セルの電圧データと温度データと、を取得する手段と、
前記電池セルの電圧データ、前記温度データ及び前記電池セルを流れる電流に基づいて、内部抵抗値の初期値に対する上昇率を算出する手段と、
前記内部抵抗値の初期値に対する上昇率を前記記憶部に記憶する手段と、
を備えたプログラム。
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