JP2022147161A - Power service providing method - Google Patents

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Junta Izumi
健治 木村
Kenji Kimura
雅和 土生
Masakazu Habu
正之介 周布
Masanosuke Sufu
牧人 村松
Makito Muramatsu
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Abstract

To provide a power service that can be provided even to a user who does not have an ability to appropriately manage a battery.SOLUTION: A power service providing method is a method for providing a power service to a user 32 of a battery by using a server 20 and includes first to third steps. The first step is a step of specifying, by the server 20 by using a battery ID, a battery to be sold to the user 32 from among a plurality of batteries stored in a storage unit 21. The second step is a step of managing, by the server 20 by using battery data, the battery sold to the user 32 while storing it in the storage unit 21. The third step is a step of charging and discharging, by the server 20, the battery sold to the user 32 according to a demand response request from an electric power system 5 and transmitting at least part of the charged and discharged power to a facility of the user 32.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本開示は、電力サービスの提供方法に関し、より特定的には、電池を用いた電力サービスの提供方法に関する。 The present disclosure relates to methods for providing power services, and more particularly to methods for providing power services using batteries.

特開2018-205873号公報(特許文献1)には、電力貯蔵システムに適合する蓄電池を有する電気自動車のユーザに当該蓄電池の交換を促すことが記載されている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2018-205873 (Patent Document 1) describes prompting a user of an electric vehicle having a storage battery compatible with an electric power storage system to replace the storage battery.

特開2018-205873号公報JP 2018-205873 A

近年、走行用の組電池が搭載された車両の普及が急速に進んでいる。そのため、これらの車両の買い換え、解体等に伴って回収される中古電池の数量が増加している。持続可能な開発目標(SDGs:Sustainable Development Goals)を推進する観点からは、回収された中古電池を用いて新たな組電池を製造し、中古電池を再利用することが要望される。 2. Description of the Related Art In recent years, vehicles equipped with an assembled battery for running are rapidly becoming popular. As a result, the number of second-hand batteries collected as these vehicles are replaced or dismantled is increasing. From the viewpoint of promoting Sustainable Development Goals (SDGs), it is desired to manufacture a new assembled battery using collected used batteries and reuse the used batteries.

電池は、利用を待つ間、物流拠点などに保管される。電池を適切に保管するにはコストが掛かる。また、電池の入庫から次の利用に向けた出庫までには一定程度の時間(保管期間)を要し得る。したがって、電池の保管期間を有効活用することが望ましい。よって、複数の電池を保管庫に保管して管理するとともに、電力系統からのデマンドレスポンス要求に応じて複数の電池を充放電させることが考えられる。これにより、電力系統の管理者(典型的には電力会社)から対価の支払いを受けることができる。 Batteries are stored at a distribution center or the like while waiting for use. Proper storage of batteries is costly. In addition, it may take a certain amount of time (storage period) from when the battery is stored to when it is released for the next use. Therefore, it is desirable to effectively utilize the storage period of the battery. Therefore, it is conceivable to store and manage a plurality of batteries in a storage, and to charge and discharge the plurality of batteries in response to demand response requests from the power system. As a result, payment can be received from the power system administrator (typically, the power company).

ここで、保管庫に保管された複数の電池のうちの一部を販売する場合に以下のような課題が生じ得ることに本発明者らは着目した。電池の販売先のユーザのなかには、複数の電池を適切に管理可能な能力(より具体的には、電池の設置スペース、電池を管理する人員およびノウハウなど)を有していないユーザが存在する。このようなユーザは、電池を自ら管理することは希望しないと考えられる。このようなユーザであっても電池を利用可能なように配慮された電力サービスを提供することが望ましい。 Here, the present inventors paid attention to the following problems that may arise when selling some of the plurality of batteries stored in the storage. Among users to whom batteries are sold, there are users who do not have the ability to appropriately manage multiple batteries (more specifically, battery installation space, battery management personnel and know-how, etc.). Such users may not want to manage their batteries themselves. It is desirable to provide a power service that allows even such users to use batteries.

本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、電池を適切に管理可能な能力を持たないユーザにも提供可能な電力サービスを実現することである。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to realize power services that can be provided even to users who do not have the ability to properly manage batteries.

本開示のある局面に係る電力サービスの提供方法は、サーバを用いて電池のユーザに電力サービスを提供する方法であって、第1~第3のステップを含む。第1のステップは、保管庫に保管された複数の電池のなかからユーザに販売される電池を、サーバが識別情報を用いて特定するステップである。第2のステップは、ユーザに販売された電池を、保管庫に保管したまま、サーバが劣化度合いに関するデータを含む電池データを用いて管理するステップである。第3のステップは、ユーザに販売された電池を、サーバが電力系統からのデマンドレスポンス要求に応じて充放電させ、充放電された電力のうちの少なくとも一部をユーザの施設に伝送するステップである。 A power service providing method according to an aspect of the present disclosure is a method of providing power service to a user of a battery using a server, and includes first to third steps. The first step is a step in which the server uses the identification information to identify the battery to be sold to the user from among the plurality of batteries stored in the storage. The second step is a step in which the server manages the battery sold to the user by using battery data including data on the degree of deterioration while the battery is stored in the storage. In the third step, the server charges and discharges the battery sold to the user in response to a demand response request from the power system, and transmits at least part of the charged and discharged power to the user's facility. be.

上記構成において、サーバは、ユーザに販売された電池を保管庫に保管したまま管理する(第2のステップ)。また、サーバは、ユーザに販売された電池を電力系統からのデマンドレスポンス要求に応じて充放電させる。そして、充放電された電力のうちの少なくとも一部がユーザの施設に伝送される(第3のステップ)。つまり、上記構成においては、電池の保管および管理をサーバ側で担当するので、ユーザは、電池の保管も管理も自身でしなくてよい。よって、上記構成によれば、電池を適切に管理可能な能力を持たないユーザにも提供可能な電力サービスを実現できる。 In the above configuration, the server manages the battery sold to the user while storing it in the storage (second step). The server also charges and discharges batteries sold to users in response to demand response requests from the power system. At least part of the charged/discharged power is then transmitted to the user's facility (third step). In other words, in the above configuration, the server is in charge of storage and management of the battery, so the user does not need to store and manage the battery by himself/herself. Therefore, according to the above configuration, it is possible to realize an electric power service that can be provided even to a user who does not have the ability to appropriately manage the battery.

本開示によれば、電池を適切に管理可能な能力を持たないユーザにも提供可能な電力サービスを実現できる。 According to the present disclosure, it is possible to realize power services that can be provided even to users who do not have the ability to properly manage their batteries.

本実施の形態における組電池の物流の一態様を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing one mode of distribution of assembled batteries in the present embodiment. 中古電池が保管ユニットに保管されている様子の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of how used batteries are stored in a storage unit; 中古電池を再利用するための作業工程の概要を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an outline of a work process for reusing used batteries. 電池セラーの電気的な構成を示すシステム構成図である。2 is a system configuration diagram showing an electrical configuration of a battery cellar; FIG. 電池データのデータ構造の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the data structure of battery data; 本実施の形態における電力サービスの概要を説明するための概念図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining an outline of an electric power service according to the present embodiment; 本実施の形態において提供される電力サービスを示すフローチャートである。4 is a flow chart showing power service provided in the present embodiment; 中古電池の劣化評価に関するサーバの機能ブロック図である。FIG. 4 is a functional block diagram of a server relating to deterioration evaluation of used batteries; 電池セラーと電力系統との間の電力調整に関するサーバの機能ブロック図である。FIG. 4 is a functional block diagram of a server for power coordination between a battery cellar and a power system;

本開示および実施の形態において、電池の充放電とは、電池の充電および放電のうちの少なくとも一方を意味する。すなわち、電池の充放電とは、電池の充電および放電の両方に限られず、電池の充電だけであってもよいし、電池の放電だけであってもよい。 In the present disclosure and embodiments, charging and discharging of a battery means at least one of charging and discharging of a battery. That is, charging and discharging of the battery is not limited to both charging and discharging of the battery, and may be only charging of the battery or only discharging of the battery.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

[実施の形態]
<電池物流モデル>
図1は、本実施の形態における組電池の物流の一態様を示す図である。以下では、図1に示される物流の態様を「電池物流モデル」と称する。電池物流モデル100は、回収業者1と、電池セラー2と、販売先3と、リサイクル工場4と、電力系統5と、分散型エネルギーリソース(DER:Distributed Energy Resource)6とを含む。
[Embodiment]
<Battery logistics model>
FIG. 1 is a diagram showing one mode of distribution of an assembled battery according to the present embodiment. Hereinafter, the physical distribution mode shown in FIG. 1 is referred to as a "battery physical distribution model." The battery distribution model 100 includes a collector 1 , a battery seller 2 , a sale destination 3 , a recycling plant 4 , a power system 5 , and a distributed energy resource (DER) 6 .

回収業者1は、複数の車両から使用済みの組電池(中古電池9)を回収する。回収業者1は、車両販売店(ディーラー)であってもよいし、車両の解体業者であってもよい。 A collection company 1 collects used assembled batteries (used batteries 9) from a plurality of vehicles. The collection company 1 may be a vehicle store (dealer) or a vehicle dismantling company.

本実施の形態に係る電池物流モデル100においては、電池データ(図中、DATAで示す)を用いた在庫管理および販売管理が導入されている(図5参照)。電池データは、中古電池9の各々に紐付けられている。より詳細には、中古電池9毎に識別情報(電池ID)が付与されている。また、中古電池9毎に、その中古電池の劣化状態の評価結果が記録されている。したがって、電池物流モデル100では、電池IDを用いて中古電池9を特定し、その中古電池の劣化状態を監視したり、その中古電池の流通経路を追跡したりすることができる。 In the battery distribution model 100 according to the present embodiment, inventory management and sales management using battery data (indicated by DATA in the figure) are introduced (see FIG. 5). Battery data is associated with each used battery 9 . More specifically, identification information (battery ID) is assigned to each used battery 9 . Also, for each used battery 9, the evaluation result of the deterioration state of the used battery is recorded. Therefore, in the battery distribution model 100, it is possible to identify the used battery 9 using the battery ID, monitor the deterioration state of the used battery, and trace the distribution route of the used battery.

電池セラー2とは、ワインボトルを温度および湿度の管理下で貯蔵するワインセラーのように、回収業者1により回収された中古電池9を適切に管理するための施設である。電池セラー2は、図1に示す例では港湾近くの物流拠点に設置されている。電池セラー2は、中古電池9に関するデータを管理するサーバ20と、複数の保管ユニット21とを含む。保管ユニット21は、本開示に係る「保管庫」に相当する。電池セラー2に保管される電池は、中古電池に限らず、新品の電池が含まれてもよい。 The battery cellar 2 is a facility for appropriately managing the used batteries 9 collected by the collector 1, like a wine cellar that stores wine bottles under temperature and humidity control. The battery cellar 2 is installed at a distribution base near a port in the example shown in FIG. The battery cellar 2 includes a server 20 that manages data on used batteries 9 and a plurality of storage units 21 . The storage unit 21 corresponds to a "storage box" according to the present disclosure. The batteries stored in the battery cellar 2 are not limited to used batteries, and may include new batteries.

図2は、中古電池9が保管ユニット21に保管されている様子の一例を示す図である。図2に示すように、電池セラー2の建屋内には複数の保管ユニット21が配置されている。複数の保管ユニット21の各々は、多くの中古電池9を格納するように構成されている。詳細は後述するが、本実施の形態において電池セラー2は、保管ユニット21に格納された中古電池9の各々について劣化評価試験を実施する。そして、電池セラー2は、劣化評価試験の結果に基づいて、各中古電池9を再利用可能か再利用不可能か(再利用に適するか適さないか)を判定する。 FIG. 2 is a diagram showing an example of how the used batteries 9 are stored in the storage unit 21. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, a plurality of storage units 21 are arranged in the building of the battery cellar 2 . Each of the plurality of storage units 21 is configured to store many used batteries 9 . Although the details will be described later, in the present embodiment, the battery seller 2 performs a deterioration evaluation test on each of the used batteries 9 stored in the storage unit 21 . Then, the battery seller 2 determines whether each used battery 9 is reusable or not reusable (whether it is suitable for reuse or not) based on the result of the deterioration evaluation test.

図1に戻り、販売先3は、電池セラー2により再利用可能と判定された中古電池9を販売する。販売先3は、中古電池9を車両用として販売する販売店31と、工場、ビル等で使用される定置用として使用するユーザ32とを含み得る。また、販売先3は、中古電池9を補給品(保守・修理用の交換部品)として販売する販売店33を含んでもよい。 Returning to FIG. 1, the seller 3 sells the used battery 9 determined by the battery seller 2 to be reusable. The sales destinations 3 may include dealers 31 who sell used batteries 9 for vehicles, and users 32 who use the batteries for stationary use in factories, buildings, and the like. The sales destination 3 may also include a store 33 that sells the used battery 9 as a supply item (replacement part for maintenance/repair).

リサイクル工場4は、電池セラー2により再利用不可能と判定された中古電池9を他の製品の原料として再生するための材料リサイクルを行う。 The recycling plant 4 performs material recycling for regenerating used batteries 9 that have been determined to be unreusable by the battery seller 2 as raw materials for other products.

中古電池9を販売先3に販売する場合、中古電池9と、その中古電池に紐付けられた電池データとが販売先3に提供される。リサイクル工場4への中古電池9の引き渡しに関しても同様である。なお、電池データは無償で提供されてよい。言い換えると、電池データの費用が中古電池9の購入代金に含まれていてもよい。あるいは、電池データの提供は有償であってもよい。すなわち、電池セラー2の運営会社は、中古電池9の購入代金とは別に、電池データの購入代金を販売先3から受け取ってもよい。 When the used battery 9 is sold to the customer 3, the customer 3 is provided with the used battery 9 and the battery data associated with the used battery. The same applies to the delivery of used batteries 9 to the recycling plant 4 . Battery data may be provided free of charge. In other words, the cost of the battery data may be included in the purchase price of the used battery 9 . Alternatively, battery data may be provided for a fee. That is, the operating company of the battery seller 2 may receive the purchase price of the battery data from the seller 3 separately from the purchase price of the used battery 9 .

電力系統5は、発電所および送配電設備等によって構築された電力網である。この実施の形態では、電力会社が発電事業者と送配電事業者とを兼ねる。電力会社は、一般送配電事業者に相当するとともに、電力系統5の管理者に相当し、電力系統5を保守および管理する。電力系統5には事業者サーバ50が設けられている。事業者サーバ50は、電力会社に帰属し、電力系統5の電力需給を管理する。サーバ20と事業者サーバ50とは双方向通信が可能に構成されている。 The power system 5 is a power network constructed by power plants, power transmission and distribution facilities, and the like. In this embodiment, the electric power company serves as both a power generation company and a power transmission/distribution company. The power company corresponds to a general power transmission and distribution business operator and also to a manager of the power system 5 and maintains and manages the power system 5 . A business server 50 is provided in the power system 5 . The business operator server 50 belongs to an electric power company and manages power supply and demand of the electric power system 5 . The server 20 and the provider server 50 are configured to be capable of two-way communication.

DER6は、電池セラー2が設置された物流拠点(または、その周辺地域)に設けられ、電池セラー2との間で電力の授受が可能な比較的小規模な電力設備である。DER6は、たとえば、発電型DERと、蓄電型DERとを含む。 The DER 6 is a relatively small-scale power facility that is installed at a physical distribution base (or its surrounding area) where the battery cellar 2 is installed and that can exchange power with the battery cellar 2 . DER 6 includes, for example, a power generation type DER and a power storage type DER.

発電型DERは、自然変動電源と、発電機とを含み得る。自然変動電源は、気象条件によって発電出力が変動する発電設備である。図1には太陽光発電設備(太陽光パネル)が例示されているが、自然変動電源は、太陽光発電設備に代えてまたは加えて、風力発電設備を含んでもよい。一方、発電機は、気象条件に依存しない発電設備である。発電機は、蒸気タービン発電機、ガスタービン発電機、ディーゼルエンジン発電機、ガスエンジン発電機、バイオマス発電機、定置式の燃料電池などを含み得る。発電機は、発電時に発生する熱を活用するコージェネレーションシステムを含んでもよい。 A power-generating DER may include a naturally fluctuating power source and a generator. Naturally fluctuating power sources are power generation facilities whose power generation output fluctuates depending on weather conditions. Although photovoltaic power generation equipment (solar panels) is illustrated in FIG. 1, the naturally fluctuating power supply may include wind power generation equipment instead of or in addition to photovoltaic power generation equipment. On the other hand, a generator is a power generation facility that does not depend on weather conditions. Generators may include steam turbine generators, gas turbine generators, diesel engine generators, gas engine generators, biomass generators, stationary fuel cells, and the like. The generator may include a cogeneration system that utilizes heat generated during power generation.

蓄電型DERは、電力貯蔵システムと、蓄熱システムとを含み得る。電力貯蔵システムは、自然変動電源などにより発電された電力を蓄える定置式の蓄電装置である。電力貯蔵システムは、電力を用いて気体燃料(水素、メタン等)を製造するパワー・ツー・ガス(Power to Gas)機器であってもよい。蓄熱システムは、熱源と負荷との間に設けられた蓄熱槽を含み、蓄熱槽内の液媒体を保温状態で一時的に蓄えるように構成されている。蓄熱システムを用いることで熱の発生と消費とを時間的にずらすことができる。そのため、たとえば、夜間に電力を消費して熱源機を運転することで発生した熱を蓄熱槽に蓄えておき、昼間にその熱を消費して空調することが可能になる。 A storage-type DER may include a power storage system and a heat storage system. A power storage system is a stationary power storage device that stores power generated by a variable natural power source or the like. The power storage system may be a Power to Gas device that uses electrical power to produce gaseous fuels (hydrogen, methane, etc.). The heat storage system includes a heat storage tank provided between a heat source and a load, and is configured to temporarily store a liquid medium in the heat storage tank in a heat-retaining state. Heat generation and consumption can be staggered by using a heat storage system. Therefore, for example, the heat generated by consuming electric power to operate the heat source equipment at night is stored in the heat storage tank, and the heat can be consumed during the daytime for air conditioning.

このように、回収業者1により回収された中古電池9は、販売先3またはリサイクル工場4への出庫を待つ間、電池セラー2に保管される。しかし、電池セラー2を用いて中古電池9を適切に保管するにも維持費(ランニングコスト)が掛かる。さらに、回収された中古電池9の入庫から販売先3またはリサイクル工場4への出庫までの間には一定程度の時間を要し得る。したがって、電池セラー2における中古電池9の保管期間を有効活用することが望ましい。 In this way, the used batteries 9 collected by the collection company 1 are stored in the battery cellar 2 while waiting for shipment to the sale destination 3 or the recycling plant 4 . However, proper storage of used batteries 9 using the battery cellar 2 also requires maintenance costs (running costs). Furthermore, a certain amount of time may be required between the collection of the collected used batteries 9 and the shipment to the sales destination 3 or the recycling plant 4 . Therefore, it is desirable to make effective use of the storage period of the used batteries 9 in the battery cellar 2 .

本実施の形態においては、電池セラー2を中古電池9の保管場所に加えて、バーチャルパワープラント(VPP:Virtual Power Plant)としても機能させる。これにより、中古電池9が充放電する機会が、中古電池9の再利用態様を決定するための中古電池9の劣化評価と、中古電池9を利用した電力系統5の電力需給バランス調整とを兼ねる。その結果、電池セラー2では、中古電池9の保管と、中古電池9の劣化評価と、中古電池9による電力需給バランス調整とが「三位一体」に行われる。 In this embodiment, the battery cellar 2 functions as a virtual power plant (VPP) in addition to a storage place for used batteries 9 . As a result, the opportunity to charge and discharge the used battery 9 serves both as a deterioration evaluation of the used battery 9 for determining the reuse mode of the used battery 9 and as an electric power supply and demand balance adjustment of the electric power system 5 using the used battery 9. . As a result, in the battery cellar 2, the storage of the used batteries 9, the degradation evaluation of the used batteries 9, and the power supply and demand balance adjustment by the used batteries 9 are performed in a “three-in-one” manner.

<中古電池の再利用工程>
図3は、中古電池9を再利用するための作業工程の概要を示すフローチャートである。まず、回収業者1により回収された中古電池9が電池セラー2に引き渡される(S1)。
<Process of reusing used batteries>
FIG. 3 is a flow chart showing an overview of the work process for reusing the used battery 9. As shown in FIG. First, the used battery 9 collected by the collecting company 1 is handed over to the battery seller 2 (S1).

本実施の形態においては、サーバ20は、中古電池9の各々について、保管ユニット21に格納された状態で劣化評価試験(性能検査)を実施する(S2)。サーバ20は、各中古電池9について、満充電容量、内部抵抗(たとえば交流インピーダンス)等の電気的特性に基づいて劣化度合いを評価する。そして、サーバ20は、劣化評価試験の結果に応じて、各中古電池9が再利用可能か再利用不可能かを判定する(S3)。 In the present embodiment, server 20 performs a deterioration evaluation test (performance test) on each used battery 9 while it is stored in storage unit 21 (S2). The server 20 evaluates the degree of deterioration of each used battery 9 based on electrical characteristics such as full charge capacity and internal resistance (for example, AC impedance). Then, the server 20 determines whether each used battery 9 is reusable or not reusable according to the result of the deterioration evaluation test (S3).

本実施の形態では、劣化評価試験の結果(より具体的には満充電容量の測定結果)に応じて中古電池9のランク付けが行われる。たとえば図2に示すように、リビルドが可能な中古電池9に関しては、満充電容量が大きい順に、Sランク、Aランク、Bランク、Cランクの4段階にランク付けされる。これにより、中古電池9の売買価格をランクに紐付けて設定したり、中古電池9の品質をランクに応じて保証したりすることが可能になる。よって、電池セラー2を経た中古電池9を市場に円滑に流通させることができる。なお、満充電容量が規定値を下回る中古電池9に関しては、Cランクよりも低くランク付けされ(Reと記載)、材料リサイクルに回される。 In the present embodiment, the used batteries 9 are ranked according to the results of the deterioration evaluation test (more specifically, the results of measuring the full charge capacity). For example, as shown in FIG. 2, used batteries 9 that can be rebuilt are ranked into four ranks of S rank, A rank, B rank, and C rank in descending order of full charge capacity. This makes it possible to set the selling price of the used battery 9 in association with the rank, and to guarantee the quality of the used battery 9 according to the rank. Therefore, the used batteries 9 that have passed through the battery seller 2 can be smoothly distributed to the market. A used battery 9 with a full charge capacity lower than the specified value is ranked lower than the C rank (denoted as Re), and is recycled for material recycling.

再利用可能と判定された場合(S3においてYES)、作業工程は性能回復工程へと進む(S4)。性能回復工程においては、中古電池9の性能を回復させるための処理(性能回復処理)が実施される。たとえば中古電池9を過充電することによって、中古電池9の満充電容量を回復させることができる。ただし、性能回復工程を省略してもよい。また、劣化評価試験の結果、劣化度合いが大きい(性能が大きく低下している)中古電池9には性能回復処理を実施する一方で、劣化度合いが小さい(あまり性能低下していない)中古電池9については性能回復処理を非実施としてもよい。 If it is determined to be reusable (YES in S3), the work process proceeds to the performance recovery process (S4). In the performance recovery process, a process (performance recovery process) for recovering the performance of the used battery 9 is performed. For example, by overcharging the used battery 9, the full charge capacity of the used battery 9 can be recovered. However, the performance recovery process may be omitted. Further, as a result of the deterioration evaluation test, the used battery 9 with a large degree of deterioration (the performance is greatly degraded) is subjected to the performance recovery process, while the used battery 9 with a small degree of deterioration (the performance is not much degraded). Performance recovery processing may not be performed for .

続いて、性能回復工程により性能が回復された中古電池9を用いて新たな組電池が製造(リビルド)される(S5)。組電池のリビルドに用いられる中古電池9は、基本的には性能回復工程を経て性能が回復された中古電池9であるが、性能回復工程が省略された中古電池9を含んでもよいし、新品電池(新品のモジュール)を含んでもよい。その後、組電池は販売先3へと販売および出荷される(S6)。 Subsequently, a new assembled battery is manufactured (rebuilt) using the used battery 9 whose performance has been recovered by the performance recovery process (S5). The used battery 9 used for rebuilding the assembled battery is basically the used battery 9 whose performance has been recovered through the performance recovery process. Batteries (new modules) may be included. After that, the assembled battery is sold and shipped to the customer 3 (S6).

劣化評価試験の結果、再利用不可能と判定された場合(S3においてNO)、中古電池9は、リサイクル工場4へと運ばれる(S7)。リサイクル工場4では中古電池9が解体されて再資源化される。 As a result of the deterioration evaluation test, if it is determined that the used battery 9 cannot be reused (NO in S3), the used battery 9 is transported to the recycling plant 4 (S7). In the recycling plant 4, the used batteries 9 are dismantled and recycled.

このように、回収業者1により回収されて販売先3またはリサイクル工場4に引き渡されるまでの間、中古電池9は、電池セラー2内に保管され、その間に劣化評価試験が実施される。劣化評価試験において中古電池9の満充電容量等の電気的特性を測定する際には、中古電池9が充放電される。本実施の形態では、この充放電に、電池セラー2(およびDER6)と電力系統5との間で授受される電力が用いられる。これにより、電池セラー2がVPP(またはDERの1つ)として機能し、電力系統5の負荷平準化に貢献する。より詳細には、電池セラー2は、電力系統5において需要に対して供給の余剰が生じている時間帯には、その余剰分の電力を中古電池9に充電することで電力余剰を吸収する。一方、電池セラー2は、電力系統5において需要に対して供給の不足が生じている場合には、その不足分の電力を中古電池9から放電することで電力不足を緩和する。 In this way, the used battery 9 is stored in the battery cellar 2 until it is collected by the collection agent 1 and delivered to the sale destination 3 or the recycling plant 4, and a deterioration evaluation test is performed during that time. When measuring electrical characteristics such as the full charge capacity of the used battery 9 in the deterioration evaluation test, the used battery 9 is charged and discharged. In the present embodiment, electric power exchanged between battery cellar 2 (and DER 6) and electric power system 5 is used for this charge/discharge. Thereby, the battery cellar 2 functions as a VPP (or one of the DERs) and contributes to load leveling of the power grid 5 . More specifically, the battery cellar 2 absorbs the surplus power by charging the used battery 9 with the surplus power during the period when the power system 5 has a surplus of supply to the demand. On the other hand, when there is a shortage of supply in the power system 5, the battery cellar 2 discharges the shortage of power from the used batteries 9 to alleviate the power shortage.

ただし、電池セラー2は、電力系統5における電力余剰の吸収および電力不足の緩和の両方に貢献するように構成されていなくてもよい。電池セラー2は、電力余剰の吸収および電力不足の緩和のうちの一方のみに貢献するように構成されていてもよい。たとえば、電池セラー2は、電力系統5における余剰分の電力を中古電池9に充電する一方で、中古電池9からの放電先に電力系統5を含まないようにすることも可能である。中古電池9からの放電先は、たとえばDER6のみであってもよい。 However, the battery cellar 2 may not be configured to contribute to both absorption of surplus power and alleviation of power shortage in the power system 5 . The battery cellar 2 may be configured to contribute only to one of absorbing power surplus and alleviating power shortage. For example, while the battery cellar 2 charges the used battery 9 with the surplus power in the power system 5 , it is also possible not to include the power system 5 in the discharge destination of the used battery 9 . The discharge destination from the used battery 9 may be, for example, only the DER 6 .

<電池セラーのシステム構成>
図4は、電池セラー2の電気的な構成を示すシステム構成図である。電池セラー2は、たとえば、保管ユニット21と、AC/DCコンバータ22と、DC/DCコンバータ23と、サーバ20とを備える。なお、図4では紙面の都合上、保管ユニット21が1つだけ図示されているが、図2に示したように、典型的な電池セラー2は複数の保管ユニット21を備える。
<System configuration of the battery cellar>
FIG. 4 is a system configuration diagram showing the electrical configuration of the battery cellar 2. As shown in FIG. Battery cellar 2 includes storage unit 21 , AC/DC converter 22 , DC/DC converter 23 , and server 20 , for example. Although only one storage unit 21 is shown in FIG. 4 due to space limitations, a typical battery cellar 2 includes a plurality of storage units 21 as shown in FIG.

保管ユニット21は複数の中古電池9を格納する。図4では複数の中古電池9が互いに並列接続されているが、これは例示に過ぎず、複数の中古電池9の接続態様は特に限定されない。複数の中古電池9は、直列接続されていてもよいし、直列接続と並列接続とが組み合わせられていてもよい。保管ユニット21は、電圧センサ211と、電流センサ212と、リレー213とを含む。 A storage unit 21 stores a plurality of used batteries 9 . Although the plurality of used batteries 9 are connected in parallel in FIG. 4, this is merely an example, and the manner in which the plurality of used batteries 9 are connected is not particularly limited. The plurality of used batteries 9 may be connected in series, or may be connected in series and in parallel. Storage unit 21 includes voltage sensor 211 , current sensor 212 and relay 213 .

電圧センサ211は、中古電池9の電圧VBを検出し、その検出値をサーバ20に出力する。電流センサ212は、中古電池に充放電される電流IBを検出し、その検出値をサーバ20に出力する。なお、中古電池9の劣化評価に温度が用いられる場合には、保管ユニット21が温度センサ(図示せず)をさらに含んでもよい。また、各センサは、中古電池9に備え付けのセンサであってもよい。 Voltage sensor 211 detects voltage VB of used battery 9 and outputs the detected value to server 20 . The current sensor 212 detects the current IB that charges and discharges the used battery, and outputs the detected value to the server 20 . Note that if the temperature is used to evaluate the deterioration of the used battery 9, the storage unit 21 may further include a temperature sensor (not shown). Moreover, each sensor may be a sensor attached to the used battery 9 .

リレー213は、たとえば、中古電池9の正極側に電気的に接続された第1リレーと、中古電池9の負極側に電気的に接続された第2リレーとを含む。リレー213は、中古電池9と電力系統5との間の電気的な接続と遮断とを切り替え可能に構成されている。これにより、任意の中古電池9を他の中古電池9の充放電中にも電気的に切り離し、その中古電池9を保管ユニット21から取り出すことができる。 Relay 213 includes, for example, a first relay electrically connected to the positive electrode side of used battery 9 and a second relay electrically connected to the negative electrode side of used battery 9 . The relay 213 is configured to switch between electrical connection and disconnection between the used battery 9 and the power system 5 . As a result, any used battery 9 can be electrically disconnected even while other used batteries 9 are being charged and discharged, and the used battery 9 can be taken out from the storage unit 21 .

AC/DCコンバータ22は、電力系統5とDC/DCコンバータ23との間に電気的に接続されている。AC/DCコンバータ22は、サーバ20からの制御指令(充放電指令)に従って、保管ユニットに格納された中古電池9を充放電するための双方向の電力変換動作が可能に構成されている。より具体的には、AC/DCコンバータ22は、電力系統5から供給される交流電力を、中古電池9を充電するための直流電力に変換する。また、AC/DCコンバータ22は、中古電池9から放電される直流電力を、電力系統5に供給するための交流電力に変換する。 AC/DC converter 22 is electrically connected between power system 5 and DC/DC converter 23 . The AC/DC converter 22 is configured to be capable of bi-directional power conversion operation for charging and discharging the used batteries 9 stored in the storage unit according to a control command (charging/discharging command) from the server 20 . More specifically, AC/DC converter 22 converts AC power supplied from power system 5 into DC power for charging used battery 9 . AC/DC converter 22 also converts DC power discharged from used battery 9 into AC power to be supplied to power system 5 .

DC/DCコンバータ23は、AC/DCコンバータ22と保管ユニット21との間に電気的に接続されているとともに、DER6と保管ユニット21との間に電気的に接続されている。DC/DCコンバータ23もAC/DCコンバータ22と同様に、サーバ20からの制御指令(充放電指令)に従って双方向の電力変換動作が可能に構成されている。DC/DCコンバータ23は、AC/DCコンバータ22および/またはDER6からの直流電力を中古電池9に充電させたり、中古電池9に蓄えられた直流電力をAC/DCコンバータ22および/またはDER6に放電させたりすることができる。なお、AC/DCコンバータ22およびDC/DCコンバータ23は、本開示に係る「電力変換装置」に相当する。 DC/DC converter 23 is electrically connected between AC/DC converter 22 and storage unit 21 and electrically connected between DER 6 and storage unit 21 . As with the AC/DC converter 22 , the DC/DC converter 23 is configured to be capable of bidirectional power conversion operation according to a control command (charge/discharge command) from the server 20 . DC/DC converter 23 charges used battery 9 with DC power from AC/DC converter 22 and/or DER 6, or discharges DC power stored in used battery 9 to AC/DC converter 22 and/or DER 6. You can let Note that the AC/DC converter 22 and the DC/DC converter 23 correspond to the "power converter" according to the present disclosure.

サーバ20は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサと、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などのメモリと、各種信号が入出力される入出力ポート(いずれも図示せず)とを含む。サーバ20は、各センサから受ける信号ならびにメモリに記憶されたプログラムおよびマップに基づいて、様々な制御を実行する。サーバ20は、電池データ記憶部201と、劣化評価部202と、電力調整部203と、タイミング調整部204と、表示部205とを含む。 The server 20 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit), memories such as ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory), and input/output ports through which various signals are input and output (none of which are shown). including. Server 20 performs various controls based on signals received from each sensor and programs and maps stored in memory. Server 20 includes battery data storage unit 201 , deterioration evaluation unit 202 , power adjustment unit 203 , timing adjustment unit 204 , and display unit 205 .

電池データ記憶部201は、電池セラー2において中古電池9を管理するために使用される電池データを記憶する。電池データには中古電池9の劣化状態に関する情報が記録される。 The battery data storage unit 201 stores battery data used to manage the used batteries 9 in the battery cellar 2 . Information about the deterioration state of the used battery 9 is recorded in the battery data.

図5は、電池データのデータ構造の一例を示す図である。電池データは、たとえばマップ形式で記憶されている。電池データは、パラメータとして、たとえば、中古電池9を識別するための識別情報(電池ID)と、中古電池9の型番と、製造日と、現在のSOC(State Of Charge)と、満充電容量とランクと、劣化評価日時(劣化評価試験を実施した最新の日時)と、ユーザ名(中古電池9の販売先の名称)と、保管場所(中古電池9が格納された保管ユニットの識別情報など)とを含む。電池データは上記以外にも劣化状態の評価結果(具体的には中古電池9の電解液中の塩濃度分布の偏りを示す指標ΣDなど)を含んでもよい。電池データは、中古電池9の劣化状態に関する種々の評価結果が記録されている点において、中古電池9の「カルテ」とも言える。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the data structure of battery data. Battery data is stored, for example, in a map format. The battery data includes parameters such as identification information (battery ID) for identifying the used battery 9, the model number of the used battery 9, the date of manufacture, the current SOC (State Of Charge), and the full charge capacity. Rank, deterioration evaluation date and time (latest date and time when the deterioration evaluation test was performed), user name (name of the seller of the used battery 9), and storage location (identification information of the storage unit in which the used battery 9 is stored, etc.) including. In addition to the above, the battery data may also include evaluation results of the state of deterioration (specifically, an index ΣD indicating the bias of the salt concentration distribution in the electrolytic solution of the used battery 9, etc.). The battery data can be said to be a "medical record" of the used battery 9 in that various evaluation results regarding the deterioration state of the used battery 9 are recorded.

図4を再び参照して、劣化評価部202は、中古電池9の充放電に際して電圧センサ211および電流センサ212によりそれぞれ検出される電圧VBおよび電流IBに基づいて、中古電池9の劣化評価試験を実施する。この評価手法の一例については図7にて説明する。劣化評価部202は、劣化評価試験の結果に基づいて、中古電池9のランク付けを行う。 Referring to FIG. 4 again, deterioration evaluation unit 202 performs a deterioration evaluation test of used battery 9 based on voltage VB and current IB detected by voltage sensor 211 and current sensor 212 when used battery 9 is charged and discharged. implement. An example of this evaluation method will be described with reference to FIG. The deterioration evaluation unit 202 ranks the used batteries 9 based on the results of the deterioration evaluation test.

電力調整部203は、電池セラー2(およびDER6)と電力系統5との間の電力調整を行う。より具体的には、サーバ20は、複数の中古電池9のなかから、事業者サーバ50(図1参照)からのデマンドレスポンス(DR:Demand Response)要求に応えるために充放電される中古電池9を選択する。電力調整部203は、選択された中古電池9が充放電されるように、リレー213、AC/DCコンバータ22およびDC/DCコンバータ23への指令を出力する。この制御手法の一例については図8にて説明する。 Power adjustment unit 203 performs power adjustment between battery cellar 2 (and DER 6 ) and power system 5 . More specifically, the server 20 selects used batteries 9 that are charged and discharged from among a plurality of used batteries 9 in order to respond to a demand response (DR) request from the provider server 50 (see FIG. 1). to select. Power adjustment unit 203 outputs commands to relay 213, AC/DC converter 22 and DC/DC converter 23 so that selected used battery 9 is charged and discharged. An example of this control method will be described with reference to FIG.

タイミング調整部204は、劣化評価部202による中古電池9の劣化評価試験のタイミングと、電力調整部203による電池セラー2と電力系統5との間の電力調整のタイミングとを調整する。より具体的には、タイミング調整部204は、事業者サーバ50からのDR要求に応答して電池セラー2のDRが行われるタイミングに合わせて中古電池9の劣化評価試験が実施されるように、タイミング調整を行う。なお、電池セラー2のDRに合わせて行われるのは中古電池9の劣化評価試験に限られず、劣化評価試験に加えて性能回復処理(図3のS4参照)が行われてもよい。 The timing adjustment unit 204 adjusts the timing of the deterioration evaluation test of the used battery 9 by the deterioration evaluation unit 202 and the timing of power adjustment between the battery cellar 2 and the power system 5 by the power adjustment unit 203 . More specifically, the timing adjustment unit 204 performs the deterioration evaluation test of the used battery 9 in accordance with the timing of the DR of the battery seller 2 in response to the DR request from the operator server 50. Adjust the timing. It should be noted that the performance recovery process (see S4 in FIG. 3) may be performed in addition to the deterioration evaluation test of the used battery 9, not limited to the deterioration evaluation test of the used battery 9, which is performed in accordance with the DR of the battery seller 2.

表示部205は、電池セラー2の管理者(電池セラー2で働く作業員であってもよい)の操作に応じて電池データを表示する。また、表示部205は、劣化評価部202による劣化評価試験の進捗および結果を表示する。これにより、管理者が劣化評価試験の状況を把握できる。さらに、表示部205は、電力調整部203により選択されて充放電されている中古電池9の状態を表示する。これにより、管理者が電池セラー2と電力系統5との間の電力調整の状況を把握できる。 The display unit 205 displays battery data according to an operation by an administrator of the battery cellar 2 (which may be a worker working in the battery cellar 2). Also, the display unit 205 displays the progress and results of the deterioration evaluation test by the deterioration evaluation unit 202 . This allows the administrator to grasp the status of the deterioration evaluation test. Furthermore, the display unit 205 displays the state of the used battery 9 selected by the power adjustment unit 203 and being charged/discharged. This allows the administrator to grasp the state of power adjustment between the battery cellar 2 and the power system 5 .

<中古電池の管理>
以上のように電池セラー2を運用する際、以下のような課題が生じ得ることに本発明者らは着目した。中古電池9を再利用するユーザ、特に中古電池を定置用として使用するユーザ32のなかには、中古電池9を適切に管理可能な能力を有していないユーザが存在し得る。より詳細には、一般に、中古電池を定置用に導入するためには、ユーザが自身の敷地内に中古電池を設置するためのスペースを確保することを要する。さらに、ユーザには、中古電池を管理(異常の発生の監視、劣化度合いの監視などの保守を含む)するための作業員を確保したりノウハウを蓄積したりすることも要求される。しかし、中古電池9を適切に管理可能な能力を有していないユーザは、そのような自ら業務を実行することを希望しないと考えられる。そのようなユーザであっても中古電池を再利用可能なように配慮された電力サービスを提供することが望ましい。
<Management of used batteries>
The present inventors have noticed that the following problems may occur when operating the battery cellar 2 as described above. Among users who reuse used batteries 9 , particularly users 32 who use used batteries for stationary use, there may be users who do not have the ability to properly manage used batteries 9 . More specifically, generally, in order to introduce used batteries for stationary use, it is necessary for the user to secure a space for installing the used batteries in his/her own premises. Furthermore, users are required to secure workers and accumulate know-how for managing used batteries (including maintenance such as monitoring for occurrence of abnormalities and monitoring of deterioration). However, users who do not have the ability to properly manage used batteries 9 may not wish to perform such work themselves. It is desirable to provide a power service that allows even such users to reuse used batteries.

図6は、本実施の形態における電力サービスの概要を説明するための概念図である。図図7は、本実施の形態において提供される電力サービスを示すフローチャートである。 FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining an overview of the electric power service in this embodiment. FIG. 7 is a flow chart showing the power service provided in this embodiment.

図6および図7を参照して、電池セラー2(サーバ20)は、まず、電池セラー2に保管された中古電池9のうち、ユーザ32に販売された中古電池を電池IDを用いて特定する(S11)。ユーザ32が購入した中古電池を自ら管理することを希望しない場合(S12においてNO)、本実施の形態において、電池セラー2は、ユーザ32への販売後にも中古電池9の保管を継続するとともに(S13)、中古電池9の管理を継続する(S14)。一方で、電池セラー2は、ユーザ32が必要とする電力をユーザ32との間で適宜授受する(S15)。なお、ユーザ32が購入した中古電池を自ら管理する場合(S12においてYES)には、電池セラー2からユーザ32へと中古電池9が出荷される。 6 and 7, battery seller 2 (server 20) first identifies used batteries sold to user 32 among used batteries 9 stored in battery seller 2 using battery IDs. (S11). If the user 32 does not wish to manage the purchased used battery by himself (NO in S12), in the present embodiment, the battery seller 2 continues to store the used battery 9 even after the sale to the user 32 ( S13), and continue to manage the used battery 9 (S14). On the other hand, the battery seller 2 appropriately exchanges power required by the user 32 with the user 32 (S15). When user 32 manages the purchased used battery himself (YES in S<b>12 ), used battery 9 is shipped from battery seller 2 to user 32 .

ユーザ32の視点から説明すると、ユーザ32は、自身が購入した中古電池9の保管も管理も電池セラー2に任せたまま、必要な電力を電池セラー2との間で授受できる。このように、ユーザ32が電池セラー2に中古電池9の保管および管理を任せたまま、電池セラー2から電力サービスの提供を受けることを可能とすることで、より多くのユーザが中古電池9の再利用に関与できるようになる。これにより、中古電池9の再利用に関するユーザの参入障壁を下げることができる。 From the point of view of the user 32, the user 32 can transfer necessary power to and from the battery seller 2 while leaving the storage and management of the used battery 9 purchased by the user 32 to the battery seller 2. In this way, by allowing the user 32 to receive power service from the battery seller 2 while leaving the storage and management of the used battery 9 to the battery seller 2 , more users can purchase the used battery 9 . Become involved in reuse. As a result, it is possible to lower the entry barrier for the user regarding the reuse of the used battery 9 .

<劣化評価>
図8は、中古電池9の劣化評価に関するサーバ20(劣化評価部202)の機能ブロック図である。以下では、説明の簡略化のため、1つの中古電池9に着目して説明する。しかし、実際には、劣化評価が未実施の中古電池9が複数存在する場合には、それらの中古電池9に対して同様の処理が同時に実行され得る。劣化評価部202は、電流積算部71と、OCV(Open Circuit Voltage)算出部72と、SOC変化量算出部73と、満充電容量算出部74と、ランク付け部75とを含む。
<Deterioration evaluation>
FIG. 8 is a functional block diagram of the server 20 (deterioration evaluation unit 202) regarding deterioration evaluation of the used battery 9. As shown in FIG. In the following, for simplification of explanation, one used battery 9 will be focused on and explained. However, in reality, if there are a plurality of used batteries 9 that have not undergone deterioration evaluation, the same process can be performed on those used batteries 9 at the same time. Degradation evaluating portion 202 includes a current integrating portion 71 , an OCV (Open Circuit Voltage) calculating portion 72 , an SOC variation calculating portion 73 , a full charge capacity calculating portion 74 , and a ranking portion 75 .

電流積算部71は、電流センサ212により検出される電流IBに基づいて、電流積算の開始条件が成立してから終了条件が成立するまでの間に中古電池9に充放電された電流の積算値(電流積算量)ΔAh(単位:Ah)を算出する。本実施の形態では前述のように、中古電池9の充放電が事業者サーバ50からのDR要求に応じて実施され、そのDR時に流れる電流が積算される。より具体的には、上げDR(電力需要の増大要請)を行う場合には、電池セラー2の電力需要を増やすために中古電池9が充電され、そのときの充電電流が積算される。一方、下げDRを行う場合には、電池セラー2の電力需要を減らすために中古電池9が放電され、そのときの放電電流が積算される。電流積算部71は、算出された電流積算量ΔAhを満充電容量算出部74に出力する。 Based on the current IB detected by the current sensor 212, the current accumulator 71 calculates the integrated value of the current charged and discharged from the used battery 9 from when the current integration start condition is satisfied until when the current integration end condition is satisfied. (Current integrated amount) ΔAh (unit: Ah) is calculated. In the present embodiment, as described above, the used battery 9 is charged and discharged in response to a DR request from the operator server 50, and the current flowing during the DR is integrated. More specifically, when performing an increase DR (request for increase in power demand), the used battery 9 is charged in order to increase the power demand of the battery cellar 2, and the charging current at that time is integrated. On the other hand, when the lowered DR is performed, the used battery 9 is discharged in order to reduce the power demand of the battery cellar 2, and the discharge current at that time is integrated. Current integrating portion 71 outputs the calculated integrated current amount ΔAh to full charge capacity calculating portion 74 .

OCV算出部72は、電流積算開始時における中古電池9のOCVと、電流積算終了時における中古電池9のOCVとを算出する。OCVは、たとえば下記式(1)に従って算出できる。
OCV=VB-ΔVp-IB×R ・・・(1)
The OCV calculator 72 calculates the OCV of the used battery 9 at the start of current integration and the OCV of the used battery 9 at the end of current integration. OCV can be calculated, for example, according to the following formula (1).
OCV=VB-ΔVp-IB×R (1)

式(1)では、中古電池9の内部抵抗をRと記載し、分極電圧をVpと記載している。電流積算開始時(充放電の開始直前)には電流IB=0である。また、電流積算開始前に中古電池9が充放電されずに放置されていた場合には分極電圧Vp≒0と近似できる。したがって、電流積算開始時におけるOCVは、電圧センサ211により検出される電圧VBに基づいて算出できる。一方、内部抵抗Rについては電圧VBと電流IBとの間の関係(オームの法則)から特定できる。また、中古電池9の充放電時が一定電流で行われる場合には、電流と分極電圧Vpとの間の関係を事前に測定しておくことで、電流センサ212により検出される電流IBから分極電圧Vpも特定できる。したがって、電流積算終了時における中古電池9のOCVも電圧VBおよび電流IBに基づいて算出できる。OCV算出部72は、算出された2通りのOCVをSOC変化量算出部73に出力する。 In formula (1), the internal resistance of the used battery 9 is described as R, and the polarization voltage is described as Vp. At the start of current integration (immediately before charging/discharging), current IB=0. Further, when the second-hand battery 9 has been left without being charged or discharged before the start of current integration, it can be approximated that the polarization voltage Vp≈0. Therefore, OCV at the start of current integration can be calculated based on voltage VB detected by voltage sensor 211 . On the other hand, the internal resistance R can be specified from the relationship (Ohm's law) between the voltage VB and the current IB. Further, when the used battery 9 is charged and discharged at a constant current, the relationship between the current and the polarization voltage Vp is measured in advance, so that the current IB detected by the current sensor 212 can be used to determine the polarization. A voltage Vp can also be specified. Therefore, the OCV of the used battery 9 at the end of the current integration can also be calculated based on the voltage VB and the current IB. The OCV calculator 72 outputs the two calculated OCVs to the SOC variation calculator 73 .

SOC変化量算出部73は、2通りのOCVに基づいて、電流積算開始時から電流積算終了時までの間の中古電池9のSOC変化量ΔSOCを算出する。SOC変化量算出部73は、OCVのSOC依存性を示す特性曲線(OCV-SOCカーブ)を予め有している。したがって、SOC変化量算出部73は、OCV-SOCカーブを参照することによって、電流積算開始時におけるOCVに対応するSOCと、電流積算終了時におけるOCVに対応するSOCとを読み出し、これらのSOC間の差をΔSOCとして算出できる。SOC変化量算出部73は、算出されたΔSOCを満充電容量算出部74に出力する。 The SOC change amount calculator 73 calculates the SOC change amount ΔSOC of the used battery 9 from the start of current integration to the end of current integration based on two types of OCV. The SOC change amount calculator 73 has in advance a characteristic curve (OCV-SOC curve) that indicates the SOC dependency of OCV. Therefore, by referring to the OCV-SOC curve, the SOC change amount calculation unit 73 reads out the SOC corresponding to the OCV at the start of current integration and the SOC corresponding to the OCV at the end of current integration. can be calculated as ΔSOC. SOC change amount calculation unit 73 outputs the calculated ΔSOC to full charge capacity calculation unit 74 .

満充電容量算出部74は、電流積算部71からのΔAhと、SOC変化量算出部73からのΔSOCとに基づいて、中古電池9の満充電容量Cを算出する。詳細には、中古電池9の満充電容量Cは、ΔSOCに対するΔAhとの比率と、ΔSOC=100%に対する満充電容量Cとの比率とが等しいとする下記式(2)に従って算出できる。なお、初期状態における満充電容量C0は中古電池9の仕様から既知であるため、満充電容量算出部74は、満充電容量Cから容量維持率Qをさらに算出してもよい(Q=C/C0)。満充電容量算出部74は、算出された満充電容量Cをランク付け部75に出力する。
C=ΔAh/ΔSOC×100 ・・・(2)
The full charge capacity calculation unit 74 calculates the full charge capacity C of the used battery 9 based on ΔAh from the current integration unit 71 and ΔSOC from the SOC change amount calculation unit 73 . Specifically, the full charge capacity C of the used battery 9 can be calculated according to the following equation (2), where the ratio of ΔAh to ΔSOC is equal to the ratio of the full charge capacity C to ΔSOC=100%. Note that since the full charge capacity C0 in the initial state is known from the specification of the used battery 9, the full charge capacity calculator 74 may further calculate the capacity retention rate Q from the full charge capacity C (Q=C/ C0). The full charge capacity calculator 74 outputs the calculated full charge capacity C to the ranking section 75 .
C=ΔAh/ΔSOC×100 (2)

ランク付け部75は、満充電容量Cに応じて中古電池9をランク付けする。ランク付け部75は、ランク付けの日時を劣化評価日時として電池データ(図5参照)に記録できる。 The ranking unit 75 ranks the used batteries 9 according to the full charge capacity C. FIG. The ranking unit 75 can record the date and time of ranking in the battery data (see FIG. 5) as the deterioration evaluation date and time.

中古電池9のランクは、その中古電池9の電池ID、保管位置などとともに表示部205に表示される。これにより、販売先3から中古電池9の購入の要望を受けた場合に、電池セラー2で働く作業員が販売先3の要望に合うランクの中古電池9を保管位置から取り出すことができる。販売する中古電池については保管ユニット21から適宜取り出すことで、保管ユニット21の空きがなくなる状況を抑制できる。 The rank of the used battery 9 is displayed on the display unit 205 together with the battery ID of the used battery 9, the storage position, and the like. Thus, when receiving a purchase request of the used battery 9 from the sales destination 3, a worker working in the battery cellar 2 can take out the used battery 9 of a rank meeting the demand of the sales destination 3 from the storage position. By appropriately taking out the used batteries to be sold from the storage unit 21, it is possible to prevent the storage unit 21 from running out of space.

なお、上記の満充電容量Cの算出手法は一例に過ぎない。満充電容量Cの算出には、中古電池9の充放電に伴って検出される電圧VBおよび電流IBを用いる手法であれば、任意の手法を採用できる。また、ランク付け部75は、中古電池9が充放電された時間の長さ、および/または、中古電池9が充放電された回数に応じて、中古電池9のランクを決定してもよい。ランク付け部75は、精度は多少低下する可能性はあるものの、中古電池9の製造時からの経過時間に応じて中古電池9のランクを決定してもよい。ランク付け部75は、上記の各要素(満充電容量C、内部抵抗R、指標ΣD、充放電時間、充放電回数、製造時からの経過時間など)を組み合わせて中古電池9のランクを決定することも可能である。 Note that the method for calculating the full charge capacity C described above is merely an example. Any method can be used to calculate the full charge capacity C as long as the method uses the voltage VB and the current IB detected as the used battery 9 is charged and discharged. Also, the ranking unit 75 may determine the rank of the used battery 9 according to the length of time the used battery 9 has been charged/discharged and/or the number of times the used battery 9 has been charged/discharged. The ranking unit 75 may determine the rank of the used battery 9 according to the time that has passed since the used battery 9 was manufactured, although the accuracy may be slightly reduced. The ranking unit 75 determines the rank of the used battery 9 by combining each of the above elements (full charge capacity C, internal resistance R, index ΣD, charging/discharging time, number of charging/discharging, elapsed time from manufacturing, etc.). is also possible.

<電力調整>
図9は、電池セラー2と電力系統5との間の電力調整に関するサーバ20(電力調整部203)の機能ブロック図である。この例では、理解を容易にするため、DER6が発電型DER(特に、太陽光発電設備などの自然変動電源)である状況を想定して説明する。電力調整部203は、全体調整量算出部81と、DER調整量算出部82と、電池セラー調整量算出部83と、中古電池選択部84と、変換演算部85と、指令生成部86とを含む。
<Power adjustment>
FIG. 9 is a functional block diagram of the server 20 (power adjustment unit 203) regarding power adjustment between the battery cellar 2 and the power system 5. As shown in FIG. In this example, in order to facilitate understanding, it is assumed that the DER 6 is a power generation type DER (in particular, a naturally fluctuating power source such as a photovoltaic power generation facility). The power adjustment unit 203 includes an overall adjustment amount calculation unit 81, a DER adjustment amount calculation unit 82, a battery cellar adjustment amount calculation unit 83, a used battery selection unit 84, a conversion calculation unit 85, and a command generation unit 86. include.

全体調整量算出部81は、事業者サーバ50からDR要求を受け、電池セラー2およびDER6を用いて所定期間中(たとえば30分間)に電力調整を要する全体の電力量を算出する。この電力量を以下、全体調整量と呼び、kWh(total)とも記載する。全体調整量算出部81は、算出されたkWh(total)を電池セラー調整量算出部83に出力する。 The total adjustment amount calculation unit 81 receives a DR request from the operator server 50, and uses the battery cellar 2 and DER 6 to calculate the total power amount that requires power adjustment during a predetermined period (for example, 30 minutes). This power amount is hereinafter referred to as the total adjustment amount, and is also described as kWh (total). Overall adjustment amount calculation portion 81 outputs the calculated kWh (total) to battery cellar adjustment amount calculation portion 83 .

DER調整量算出部82は、各DER6の運転状態(より詳細には、所定期間中に各DER6で発電される予想電力量)を、そのDER6との通信により取得する。この電力量を以下、DER調整量と呼び、kWh(DER)とも記載する。DER調整量算出部82は、取得されたkWh(DER)を電池セラー調整量算出部83に出力する。 The DER adjustment amount calculator 82 acquires the operating state of each DER 6 (more specifically, the expected amount of power generated by each DER 6 during a predetermined period) through communication with the DER 6 . This power amount is hereinafter referred to as the DER adjustment amount, and is also described as kWh (DER). The DER adjustment amount calculation unit 82 outputs the acquired kWh (DER) to the battery cellar adjustment amount calculation unit 83 .

電池セラー調整量算出部83は、全体調整量算出部81からのkWh(total)と、DER調整量算出部82からのkWh(DER)とに基づいて、電池セラー2を用いた電力調整を要する電力量を算出する。この電力量を以下、電池セラー調整量と呼び、kWh(bat)とも記載する。電池セラー調整量算出部83は、たとえば、上記2つの電力量の差であるΔkWh=kWh(total)-kWh(DER)を電池セラー調整量kWh(bat)として算出できる。電池セラー調整量算出部83は、算出されたkWh(bat)を中古電池選択部84に出力する。 The battery cellar adjustment amount calculation unit 83 requires power adjustment using the battery cellar 2 based on the kWh (total) from the total adjustment amount calculation unit 81 and the kWh (DER) from the DER adjustment amount calculation unit 82. Calculate the amount of power. This amount of electric power is hereinafter referred to as a battery celler adjustment amount, and is also described as kWh (bat). The battery cellar adjustment amount calculator 83 can calculate, for example, ΔkWh=kWh(total)−kWh(DER), which is the difference between the two electric power amounts, as the battery cellar adjustment amount kWh(bat). The battery cellar adjustment amount calculation unit 83 outputs the calculated kWh (bat) to the used battery selection unit 84 .

中古電池選択部84は、複数の保管ユニット21に格納された多数の中古電池9の各々について、充放電可能な電力量を把握している。中古電池選択部84は、電池セラー調整量算出部83からのkWh(bat)に基づいて、多数の中古電池9のなかから電力調整に使用する中古電池を選択する。kWh(bat)>0である場合、電池セラー2からの放電により電力系統5の電力不足分が補われる。したがって、中古電池選択部84は、kWh(bat)以上の電力量を放電可能な数量の中古電池9を選択する。一方、kWh(bat)<0である場合には、電池セラー2への充電により電力系統5の電力余剰分が吸収される。したがって、中古電池選択部84は、kWh(bat)(絶対値)以上の電力量を充電可能な数量の中古電池9を選択する。 The used battery selection unit 84 grasps the chargeable/dischargeable power amount of each of the large number of used batteries 9 stored in the plurality of storage units 21 . Based on the kWh (bat) from the battery celler adjustment amount calculation unit 83 , the used battery selection unit 84 selects a used battery to be used for power adjustment from among a large number of used batteries 9 . When kWh (bat)>0, the power shortage in the power system 5 is compensated for by discharging from the battery cellar 2 . Therefore, the used battery selection unit 84 selects used batteries 9 in a quantity capable of discharging a power amount equal to or greater than kWh (bat). On the other hand, when kWh (bat)<0, the surplus power of the power system 5 is absorbed by charging the battery cellar 2 . Therefore, the second-hand battery selection unit 84 selects second-hand batteries 9 in a quantity capable of being charged with a power amount equal to or greater than kWh (bat) (absolute value).

変換演算部85は、中古電池選択部84により選択された中古電池9毎に、その中古電池9に充放電される電力を算出する。より具体的には、変換演算部85は、中古電池9毎に、その中古電池9により調整される電力量(単位:kWh)を電力調整の残り時間を用いて電力(単位:kW)へと換算する。一例として、ある中古電池9に割り当てられた電力調整量が10kWhであり、電力調整の残り時間が15分である場合、10kWh×(60分/15分)=40kWと算出できる。変換演算部85は、各中古電池9に充放電される電力を指令生成部86に出力する。 For each used battery 9 selected by the used battery selection unit 84 , the conversion calculation unit 85 calculates the electric power charged to and discharged from the used battery 9 . More specifically, the conversion calculation unit 85 converts the power amount (unit: kWh) adjusted by the used battery 9 to power (unit: kW) using the remaining time of power adjustment for each used battery 9. Convert. As an example, if the power adjustment amount assigned to a certain used battery 9 is 10 kWh and the remaining power adjustment time is 15 minutes, it can be calculated as 10 kWh×(60 minutes/15 minutes)=40 kW. The conversion calculation unit 85 outputs the electric power charged/discharged to each used battery 9 to the command generation unit 86 .

指令生成部86は、変換演算部85による演算結果に基づいて、AC/DCコンバータ22およびDC/DCコンバータ23への充放電指令を生成するとともに、リレー213への開閉指令を生成する。より詳細には、また、指令生成部86は、選択された中古電池9がDC/DCコンバータ23に電気的に接続される一方で、非選択の中古電池9がDC/DCコンバータ23から電気的に遮断されるように開閉指令を生成する。指令生成部86は、選択された中古電池9に割り当てられた電力の合計が充放電されるように充放電指令を生成する。 Command generation unit 86 generates a charge/discharge command for AC/DC converter 22 and DC/DC converter 23 and an opening/closing command for relay 213 based on the calculation result of conversion calculation unit 85 . More specifically, the command generator 86 electrically connects the selected used battery 9 to the DC/DC converter 23 , while the unselected used battery 9 is electrically connected to the DC/DC converter 23 . Generate an open/close command so that the The command generator 86 generates a charge/discharge command so that the total power allocated to the selected used battery 9 is charged/discharged.

なお、図8に示した電力調整手法も例示に過ぎないことを確認的に記載する。この例では、DER6が発電型DER、特に発電量を制御できない自然変動電源である状況を想定した。そのため、電池セラー調整量算出部83は、全体調整量kWh(total)からDER調整量kWh(DER)を差し引いた差分kWh(total)-kWh(DER)に基づいて電池セラー調整量kWh(bat)を算出する。つまり、この例では、DER調整量kWh(DER)の決定後に、電池セラー調整量kWh(bat)によって最終的な電力調整が行われる。しかし、たとえばDER6が蓄電型DERを含む場合には、電池セラー調整量算出部83は、全体調整量kWh(total)を、DER調整量kWh(DER)と電池セラー調整量kWh(bat)とに分配し、DER調整量kWh(DER)および電池セラー調整量kWh(bat)の両方を用いて電力調整を行ってもよい。 It should be noted that the power adjustment technique shown in FIG. 8 is also just an example. In this example, it is assumed that the DER 6 is a power-generating DER, especially a naturally fluctuating power source whose power generation cannot be controlled. Therefore, the battery cellar adjustment amount calculation unit 83 calculates the battery cellar adjustment amount kWh (bat) based on the difference kWh (total) - kWh (DER) obtained by subtracting the DER adjustment amount kWh (DER) from the total adjustment amount kWh (total). Calculate That is, in this example, after the DER adjustment amount kWh (DER) is determined, final power adjustment is performed using the battery cellar adjustment amount kWh (bat). However, if the DER 6 includes a storage-type DER, for example, the battery cellar adjustment amount calculation unit 83 divides the total adjustment amount kWh (total) into the DER adjustment amount kWh (DER) and the battery cellar adjustment amount kWh (bat). Both the DER adjustment amount kWh (DER) and the battery cell adjustment amount kWh (bat) may be used for power adjustment.

以上のように、本実施の形態においては、保管ユニット21に格納された状態で各中古電池9の劣化度合いが評価される。これにより、中古電池9の保管期間を時間的に有効活用できる。さらに、中古電池9の劣化度合いを評価するための中古電池9の充放電が基本的には事業者サーバ50からのDR要求に応じて行われる。また、中古電池9の数量が多い場合には大電力が充放電されるところ、その大電力が事業者サーバ50からのDR要求に応じて電池セラー2と電力系統5との間で授受される。これにより、電池セラー2の運営会社は、電力会社から対価(インセンティブ)の支払いを受けることができるので、その対価を電池セラー2のランニングコストとして使用できる。あるいは、電池セラー2の運営会社は、電池セラー2の初期投資(イニシャルコスト)の一部を回収できる。これにより、中古電池9の保管期間を金銭的にも有効活用できる。 As described above, in the present embodiment, the degree of deterioration of each used battery 9 is evaluated while stored in storage unit 21 . As a result, the storage period of the used battery 9 can be effectively used in terms of time. Further, charging and discharging of the used battery 9 for evaluating the degree of deterioration of the used battery 9 is basically performed in response to a DR request from the provider server 50 . Also, when the number of used batteries 9 is large, a large amount of power is charged and discharged, and the large amount of power is exchanged between the battery cellar 2 and the electric power system 5 in response to a DR request from the operator server 50. . As a result, the operating company of the battery seller 2 can receive compensation (incentives) from the electric power company, so that the compensation can be used as the running cost of the battery seller 2 . Alternatively, the operating company of the battery seller 2 can recover part of the initial investment (initial cost) of the battery seller 2 . As a result, the storage period of the used battery 9 can be effectively used financially.

さらに、本実施の形態によれば、ユーザ32は、中古電池9の保管も管理も電池セラー2に任せたまま、電力サービスの提供を受けることができる。これにより、中古電池9の設置スペースを持たず、中古電池9を管理するための人員もノウハウも持たないユーザ32であっても、中古電池9の再利用に参入できる。よって、中古電池9の再利用に関するユーザ32の参入障壁を下げることができる。 Furthermore, according to the present embodiment, the user 32 can receive power service while leaving the storage and management of the used battery 9 to the battery seller 2 . As a result, even a user 32 who does not have the installation space for the used battery 9 and who does not have the personnel or know-how to manage the used battery 9 can participate in the reuse of the used battery 9 . Therefore, the entry barrier for the user 32 regarding reuse of the used battery 9 can be lowered.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiments, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

100 電池物流モデル、1 回収業者、2 電池セラー、3 販売先、31,33 販売店、32 ユーザ、4 リサイクル工場、5 電力系統、50 事業者サーバ、6 分散型エネルギーリソース(DER)、9 中古電池、20 サーバ、201 電池データ記憶部、202 劣化評価部、203 電力調整部、204 タイミング調整部、205 表示部、21 保管ユニット、211 電圧センサ、212 電流センサ、213 リレー、22 AC/DCコンバータ、23 DC/DCコンバータ、71 電流積算部、72 OCV算出部、73 SOC変化量算出部、74 満充電容量算出部、75 ランク付け部、81 全体調整量算出部、82 調整量算出部、83 電池セラー調整量算出部、84 中古電池選択部、85 変換演算部、86 指令生成部。 100 battery distribution model, 1 collector, 2 battery seller, 3 purchaser, 31, 33 dealer, 32 user, 4 recycling plant, 5 power system, 50 business server, 6 distributed energy resource (DER), 9 used Battery 20 Server 201 Battery data storage unit 202 Degradation evaluation unit 203 Power adjustment unit 204 Timing adjustment unit 205 Display unit 21 Storage unit 211 Voltage sensor 212 Current sensor 213 Relay 22 AC/DC converter , 23 DC/DC converter, 71 current integrator, 72 OCV calculator, 73 SOC variation calculator, 74 full charge capacity calculator, 75 ranking unit, 81 overall adjustment amount calculator, 82 adjustment amount calculator, 83 Battery celler adjustment amount calculation unit, 84 used battery selection unit, 85 conversion calculation unit, 86 command generation unit.

Claims (1)

サーバを用いて電池のユーザに電力サービスを提供する、電力サービスの提供方法であって、
保管庫に保管された複数の電池のなかから前記ユーザに販売される電池を、前記サーバが識別情報を用いて特定するステップと、
前記ユーザに販売された電池を、前記保管庫に保管したまま、前記サーバが劣化度合いに関するデータを含む電池データを用いて管理するステップと、
前記ユーザに販売された電池を、前記サーバが電力系統からのデマンドレスポンス要求に応じて充放電させ、充放電された電力のうちの少なくとも一部を前記ユーザの施設に伝送するステップとを含む、電力サービスの提供方法。
A method of providing power services for providing power services to users of batteries using a server, comprising:
a step in which the server uses identification information to identify a battery to be sold to the user from among the plurality of batteries stored in the storage;
a step in which the server manages the battery sold to the user using battery data including data on the degree of deterioration while the battery is stored in the storage;
the server charging and discharging the battery sold to the user in response to a demand response request from the power system, and transmitting at least part of the charged and discharged power to the user's facility; How electricity services are provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7396518B1 (en) * 2022-09-15 2023-12-12 大日本印刷株式会社 Information processing device, computer program and information processing method

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