JP2023169522A - 蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法 - Google Patents

蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】蓄電システムに対する入出力要求状態にかかわらず蓄電池の状態推定を精度良く実施する。【解決手段】直列接続の複数の蓄電池Ｍ１～Ｍｎを備える複数の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍと、複数の電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍとを備える蓄電システム１を制御する蓄電池制御装置１００であって、標的蓄電池モジュールと標的蓄電池モジュールの放電電力を受容するバッファーストリングとを決定し、標的蓄電池モジュールを充電し、標的蓄電池モジュールの放電電力を受容可能な容量をバッファーストリングに確保し、標的蓄電池モジュールからバッファーストリング等に放電させて標的蓄電池モジュールの放電電流及び電圧を計測し、計測値に基づいて標的蓄電池モジュールの状態推定を実施する。【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法に関する。
電池の健全度を示すＳＯＨ（State of Health）を推定するＳＯＨ推定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のＳＯＨ推定装置では、電池の充電が終了すると、電圧検出部から電池の電圧が取得されると共に、分極回復時間の計測が開始され、取得済みの電圧と再度取得される電圧との差分が所定電圧以上になると、分極回復時間の計測が終了する。そして、当該ＳＯＨ推定装置では、計測した分極回復時間に基づいて、電池のＳＯＨが推定される。
特開２０１３－１４８４５２号公報
特許文献１に記載のＳＯＨ推定装置を備える蓄電システムでは、電力供給先の要求に応じて入出力を行っている間、各蓄電池の電流が変化するため、ＳＯＨの推定を精度良く実施できない。そのため、蓄電システムに対する入出力の要求次第では、ＳＯＨの推定を実施できない。あるいは、ＳＯＨの推定を実施する期間、蓄電システムの入出力が制限される。
本発明は上記事情に鑑み、蓄電システムに対する入出力の要求の状態にかかわらず蓄電池のＳＯＨやＳＯＣ（State of Charge）等の状態推定を精度良く実施できる蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法を提供することを目的とする。
本発明の蓄電池制御装置は、各々、直列に接続された複数の蓄電池を備え、電力線により相互に接続された複数の蓄電池ストリングと、各々、前記蓄電池ストリングと前記電力線との間に設けられ、前記蓄電池ストリングの入出力電圧を変換する複数の電力変換器とを備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置であって、状態推定を実施する前記蓄電池である一又は複数の標的蓄電池を決定し、前記標的蓄電池を含む前記蓄電池ストリングである標的ストリングを除く複数の前記蓄電池ストリングの中から、前記標的蓄電池の放電電力を受容する前記蓄電池ストリングであるバッファーストリングを決定し、前記標的蓄電池を充電し、前記バッファーストリングを放電させて前記標的蓄電池の放電電力を受容可能な容量を前記バッファーストリングに確保し、前記標的蓄電池から前記バッファーストリング又は前記蓄電システムの外部に放電させて前記標的蓄電池の放電電流及び電圧の少なくとも一方を計測し、計測された前記標的蓄電池の放電電流及び電圧の少なくとも一方に基づいて前記標的蓄電池の状態推定を実施する。
本発明の蓄電池制御装置は、各々、直列に接続された複数の蓄電池を備え、電力線により相互に接続された複数の蓄電池ストリングと、各々、前記蓄電池ストリングと前記電力線との間に設けられ、前記蓄電池ストリングの入出力電圧を変換する複数の電力変換器とを備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置であって、状態推定を実施する前記蓄電池である一又は複数の標的蓄電池を決定し、前記標的蓄電池を含む前記蓄電池ストリングである標的ストリングを除く複数の前記蓄電池ストリングの中から、前記標的蓄電池の充電電力を提供する前記蓄電池ストリングであるバッファーストリングを決定し、前記標的蓄電池を放電させ、前記バッファーストリングを充電して前記標的蓄電池の充電電力を提供可能な容量を前記バッファーストリングに確保し、前記バッファーストリング又は前記蓄電システムの外部から前記標的蓄電池に放電させて前記標的蓄電池の充電電流及び電圧の少なくとも一方を計測し、計測された前記標的蓄電池の充電電流及び電圧の少なくとも一方に基づいて前記標的蓄電池の状態推定を実施する。
本発明の蓄電システムは、各々、直列に接続された複数の蓄電池を備え、電力線により相互に接続された複数の蓄電池ストリングと、各々、前記蓄電池ストリングと前記電力線との間に設けられ、前記蓄電池ストリングの入出力電圧を変換する複数の電力変換器と、複数の前記蓄電池ストリングと複数の前記電力変換器とを制御する蓄電池制御装置とを備える蓄電システムであって、前記蓄電池制御装置は、状態推定を実施する前記蓄電池である一又は複数の標的蓄電池を決定し、前記標的蓄電池を含む前記蓄電池ストリングである標的ストリングを除く複数の前記蓄電池ストリングの中から、前記標的蓄電池の放電電力を受容する前記蓄電池ストリングであるバッファーストリングを決定し、前記標的蓄電池を充電し、前記バッファーストリングを放電させて前記標的蓄電池の放電電力を受容可能な容量を前記バッファーストリングに確保し、前記標的蓄電池から前記バッファーストリング又は蓄電システムの外部に放電させて前記標的蓄電池の放電電流及び電圧の少なくとも一方を計測し、計測された前記標的蓄電池の放電電流及び電圧の少なくとも一方に基づいて前記標的蓄電池の状態推定を実施する。
本発明の蓄電システムは、各々、直列に接続された複数の蓄電池を備え、電力線により相互に接続された複数の蓄電池ストリングと、各々、前記蓄電池ストリングと前記電力線との間に設けられ、前記蓄電池ストリングの入出力電圧を変換する複数の電力変換器と、複数の前記蓄電池ストリングと複数の前記電力変換器とを制御する蓄電池制御装置とを備える蓄電システムであって、前記蓄電池制御装置は、状態推定を実施する前記蓄電池である一又は複数の標的蓄電池を決定し、前記標的蓄電池を含む前記蓄電池ストリングである標的ストリングを除く複数の前記蓄電池ストリングの中から、前記標的蓄電池の充電電力を提供する前記蓄電池ストリングであるバッファーストリングを決定し、前記標的蓄電池を放電させ、前記バッファーストリングを充電して前記標的蓄電池の充電電力を提供可能な容量を前記バッファーストリングに確保し、前記バッファーストリング又は蓄電システムの外部から前記標的蓄電池に放電させて前記標的蓄電池の充電電流及び電圧の少なくとも一方を計測し、計測された前記標的蓄電池の充電電流及び電圧の少なくとも一方に基づいて前記標的蓄電池の状態推定を実施する。
本発明の蓄電池制御方法は、各々、直列に接続された複数の蓄電池を備え、電力線により相互に接続された複数の蓄電池ストリングと、各々、前記蓄電池ストリングと前記電力線との間に設けられ、前記蓄電池ストリングの入出力電圧を変換する複数の電力変換器とを備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置を用いて実行する蓄電池制御方法であって、状態推定を実施する前記蓄電池である一又は複数の標的蓄電池を決定し、前記標的蓄電池を含む前記蓄電池ストリングである標的ストリングを除く複数の前記蓄電池ストリングの中から、前記標的蓄電池の放電電力を受容する前記蓄電池ストリングであるバッファーストリングを決定し、前記標的蓄電池を充電し、前記バッファーストリングを放電させて前記標的蓄電池の放電電力を受容可能な容量を前記バッファーストリングに確保し、前記標的蓄電池から前記バッファーストリング又は前記蓄電システムの外部に放電させて前記標的蓄電池の放電電流及び電圧の少なくとも一方を計測し、計測された前記標的蓄電池の放電電流及び電圧の少なくとも一方に基づいて前記標的蓄電池の状態推定を実施する。
本発明の蓄電池制御方法は、各々、直列に接続された複数の蓄電池を備え、電力線により相互に接続された複数の蓄電池ストリングと、各々、前記蓄電池ストリングと前記電力線との間に設けられ、前記蓄電池ストリングの入出力電圧を変換する複数の電力変換器とを備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置を用いて実施する蓄電池制御方法であって、状態推定を実施する前記蓄電池である一又は複数の標的蓄電池を決定し、前記標的蓄電池を含む前記蓄電池ストリングである標的ストリングを除く複数の前記蓄電池ストリングの中から、前記標的蓄電池の充電電力を提供する前記蓄電池ストリングであるバッファーストリングを決定し、前記標的蓄電池を放電させ、前記バッファーストリングを充電して前記標的蓄電池の充電電力を提供可能な容量を前記バッファーストリングに確保し、前記バッファーストリング又は前記蓄電システムの外部から前記標的蓄電池に放電させて前記標的蓄電池の充電電流及び電圧の少なくとも一方を計測し、計測された前記標的蓄電池の充電電流及び電圧の少なくとも一方に基づいて前記標的蓄電池の状態推定を実施する。
本発明によれば、蓄電システムに対する入出力の要求の状態にかかわらず蓄電池のＳＯＨやＳＯＣ等の状態推定を精度良く実施できる。
図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電池制御装置を備える蓄電システムの概略を示す回路図である。 図２は、図１の蓄電池制御装置による標的蓄電池モジュールの状態推定の処理を示すフローチャートである。 図３は、図１の蓄電池制御装置による標的蓄電池モジュールの状態推定の処理の他の実施例を示すフローチャートである。 図４は、本発明の他の実施形態に係る蓄電池制御装置を備える蓄電システムの概略を示す回路図である。 図５は、図４の蓄電池制御装置による標的ストリングの状態推定の処理を示すフローチャートである。 図６は、図４の蓄電池制御装置による標的ストリングの状態推定の処理の他の実施例を示すフローチャートである。
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において実施形態を適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用される。
図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電池制御装置１００を備える蓄電システム１の概略を示す回路図である。この図に示すように、蓄電システム１は、ｍ組（ｍは３以上の整数）の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍと、ストリングバス３と、ｍ個の電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍと、蓄電池制御装置１００とを備える。ｍ組の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、ｍ個の電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍとストリングバス３とを介して、相互に接続されると共に外部系統（図示省略）に接続されている。蓄電システム１は、定置用又は車載用の電源である。
蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、直列に接続されたｎ個（ｎは２以上の整数）の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを備える。特に限定するわけではないが、本実施形態の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、中古の蓄電池を再生したものであり、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの劣化度に差がある。蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎは、例えば、リチウムイオンバッテリ、リチウムイオンキャパシタ等の二次電池である。
蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎは、ストリングバス３及び電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍを通じて外部系統から電力を供給されて充電され、充電された電力を、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍ及びストリングバス３を通じて放電して外部系統に電力を供給する。また、後述するように、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎは、ストリングバス３及び電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍを通じて他の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍから電力を供給されて充電され、充電された電力を放電し、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍ及びストリングバス３及びを通じて他の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを充電する。
外部系統は、負荷や発電機等を含む。蓄電システム１が定置用の場合には、家庭内の家電、商用電源系統、液晶表示器、通信モジュール等が負荷となり、太陽光発電システム等が発電機となる。他方で、蓄電システム１が車載用の場合には、駆動用モータ、エアコン、各種車載電装品等が負荷となる。なお、駆動用モータは負荷になり発電機にもなる。
なお、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、直列に接続されたｎ個の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎに代えて、直列に接続されたｎ個の蓄電池セル又は蓄電池パックを備えてもよい。また、蓄電システム１は、各蓄電池セル又は各蓄電池パックをバイパスさせるバイパス回路を備えてもよい。
電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、ＤＣ／ＤＣコンバータ又はＤＣ／ＡＣコンバータであり、ストリングバス３に接続されている。また、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍには、始端の蓄電池モジュールＭ１の正極と終端の蓄電池モジュールＭｎの負極とが接続されている。
電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電時に、ストリングバス３から入力された電圧を変換して複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎに出力する。他方で、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電時に、複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎから入力された電圧を変換してストリングバス３に出力する。なお、ストリングバス３を流れる電流が直流の場合には、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、ストリングバス３を流れる電流が交流の場合には、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、ＤＣ／ＡＣコンバータである。また、ストリングバス３を流れる電流が交流の場合には、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、瞬時値の変化に対して追従するための同期手段を備える。
蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、ｎ個の電圧センサ１２と、電流センサ１３と、ｎ個のバイパス回路Ｂ１～Ｂｎとを備える。電圧センサ１２は、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの正負極端子間に接続されている。この電圧センサ１２は、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの端子間電圧を測定する。
電流センサ１３は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの電流経路に設けられている。この電流センサ１３は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｎの充放電電流を測定する。
バイパス回路Ｂ１～Ｂｎは、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎ毎に設けられている。バイパス回路Ｂ１～Ｂｎは、バイパス線ＢＬと、スイッチＳ１，Ｓ２とを備える。バイパス線ＢＬは、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎをバイパスする電力線である。スイッチＳ１は、バイパス線ＢＬに設けられている。このスイッチＳ１は、例えば機械式スイッチである。スイッチＳ２は、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの正極とバイパス線ＢＬの一端との間に設けられている。このスイッチＳ２は、例えば半導体スイッチやリレーである。
始端の蓄電池モジュールＭ１及び終端の蓄電池モジュールＭｎは、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍ及びストリングバス３を介して外部系統に接続されている。全てのバイパス回路Ｂ１～ＢｎにおいてスイッチＳ１がオープンになりスイッチＳ２がクローズになった場合に、全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎが外部系統に直列で接続される。他方で、何れかのバイパス回路Ｂ１～ＢｎにおいてスイッチＳ２がオープンになり、スイッチＳ１がクローズになった場合に、当該バイパス回路Ｂ１～Ｂｎに対応する蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎがバイパスされる。
蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍとバイパス回路Ｂ１～Ｂｎと電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍとに接続され、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの監視及び制御と各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎの切り換え制御と電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍによる充放電制御とを実行する。特に、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、電圧センサ１２により検出される電圧や電流センサ１３により検出される電流に基づいて、蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＳＯＨやＳＯＣ等の電池状態の推定（以下、状態推定という）を実施する。
ＳＯＨの推定方法としては、充放電試験による方法、電流積算法による方法、開回路電圧の測定による方法、端子電圧の測定による方法、モデルに基づく方法（以上はＳＯＣの経時変化を用いる方法）、交流インピーダンス測定による方法、モデルに基づき、適応デジタルフィルタで求める方法、Ｉ－Ｖ特性（電流電圧特性）からの線型回帰（Ｉ－Ｖ特性の直線の傾き）による方法、ステップ応答による方法（以上、内部抵抗の経時的増加を用いて推定する方法）等を例示できる。
ＳＯＣの推定方法としては、電流積算法、ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）から求める方法（電圧法）、電流積算法と電圧法とを組み合わせた方法等の種々の公知の方法を例示できる。また、ＯＣＶは、端子電圧の経時変化あるいは、内部抵抗の経時的増加を用いて推定する種々の公知の方法を用いて推定することができる。
本実施形態の蓄電システム１は、状態推定の対象の蓄電池モジュール（以下、標的蓄電池モジュールという）Ｍ_ｔａｒｇｅｔの放電電流の積算値と電圧とを記録して、記録された値から、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線を生成し、生成したＳＯＣ－ＯＣＶ曲線から、ＳＯＨを推定する。
ここで、本実施形態の蓄電システム１は、蓄電システム１から外部系統への出力と外部系統から蓄電システム１への入力とを継続しながら、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を実施する。以下、蓄電池制御装置１００による標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定の処理について説明する。
図２は、図１の蓄電池制御装置１００による標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定の処理を示すフローチャートである。図２のフローチャートに示すように、ステップＳ１において、蓄電池制御装置１００は、ｍ組の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から一の標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを決定する。一の標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの決定方法としては、予め決められた順序で決定する方法、充放電電流の積算値が一定値に達した蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎに決定する方法、状態推定の誤差が閾値を超えた蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎに決定する方法等を例示できる。
次に、ステップＳ２において、蓄電池制御装置１００は、ステップＳ１で決定された標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの現在の電池容量を推定する。ここで、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を実施する度に推定結果を記録している。そこで、蓄電池制御装置１００は、記録されている当該標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定の結果に基づいて、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの現在の電池容量を推定する。
次に、ステップＳ３において、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの放電電力を受容する蓄電池ストリング（以下、バッファーストリングという）ＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒをｍ組の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から決定する。このバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒは、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを含む蓄電池ストリング（以下、標的ストリングという）ＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを除く蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から決定される。ここで、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒは、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの電池容量以上の電池容量を確保できることを条件として決定される。なお、複数の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍを、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒに決定してもよい。
次に、ステップＳ４において、蓄電池制御装置１００は、バイパス回路Ｂ１～Ｂｎ及び電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの制御により、蓄電システム１の運転（外部系統への出力及び外部系統からの入力）を通常的に実施しながら、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを満充電状態まで充電する。また、蓄電池制御装置１００は、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの制御により、蓄電システム１の運転を通常的に実施しながら、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒを放電させてバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒに空き容量を確保する。この空き容量は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの電池容量以上の電池容量であり、蓄電池制御装置１００により、ステップＳ２における標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの現在の電池容量の推定結果に基づいて設定される。
次に、ステップＳ５において、蓄電池制御装置１００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔとバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒとを、蓄電システム１の通常運転で使用する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍから除外する。即ち、蓄電池制御装置１００は、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの制御により、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔとバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒとを除く蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍを使用して通常運転を継続する。
次に、ステップＳ６において、蓄電池制御装置１００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを除く蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎをバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスさせる。次に、ステップＳ７において、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔによる低電流での定Ｃレート放電を開始させる。蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの放電中、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの放電電流の積算値と電圧とを記録する。
ここで、外部系統から蓄電システム１に対して出力要求がある場合には、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔから外部系統に放電されるように、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍを制御する。他方で、外部系統から蓄電システム１に対して出力要求が無い場合には、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔからバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒに放電されるように、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍを制御する。
次に、ステップＳ８において、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの放電が完了したか否かを判定する。ステップＳ８において肯定判定がされるまでの間、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの放電が継続され、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの放電電流の積算値と電圧との記録が継続される。ステップＳ８において肯定判定がされるとステップＳ９に移行する。
ステップＳ９において、蓄電池制御装置１００は、記録された標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの放電電流の積算値と電圧とに基づいて、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を行う。この状態推定としては、ＳＯＨの推定、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線の生成等を例示できる。次に、ステップＳ１０において、蓄電池制御装置１００は、ステップＳ９における標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定の結果を記録する。以上で、図２のフローチャートに示す処理を終了する。
蓄電池制御装置１００は、ステップＳ１～Ｓ１０の処理を繰り返し、蓄電システム１が備える全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎに対して、状態推定を実施する。なお、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの状態推定を実施する頻度は、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの劣化の進行に合わせて設定すればよい。例えば、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの劣化の進行が遅い場合には、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの状態推定を数か月から半年に１度程度実施すればよい。
また、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定の処理から蓄電システム１の通常運転時に復帰した後、更新された状態推定の結果に基づいて、各種演算を実施する。例えば、蓄電池制御装置１００は、当該処理において更新されたＳＯＣ－ＯＣＶ曲線に基づくＳＯＨの推定や、当該処理において更新されたＳＯＨに基づく蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの容量の算出等を実施する。
以上説明したように、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、状態推定を実施する標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを決定する。また、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを含む標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを除く複数の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒを決定する。このバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒは、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの放電電力を受容するものである。そして、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを充電すると共に、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒを放電させて標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの放電電力を受容可能な容量をバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒに確保する。そして、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔからバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒ又は外部系統に放電させて標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの放電電流及び電圧を計測する。そして、蓄電池制御装置１００は、計測された標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの放電電流及び電圧に基づいて標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を実施する。
ここで、状態推定の処理中、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔ以外の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、蓄電システム１に対する入出力の要求に応じて運転され、充放電電流を変化させる。それに対して、状態推定の処理中、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔは、蓄電システム１に対する入出力の要求にかかわらず、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒ又は外部系統に定Ｃレートで放電することができる。これにより、状態推定の処理中、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの放電電流の変化を、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔ以外の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎに比して相対的に小さく抑えることができる。従って、本実施形態の蓄電池制御装置１００によれば、蓄電システム１に対する入力出力の要求の状態にかかわらず、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を精度良く実施できる。
特に、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、一の標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを決定し、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを除く蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎをバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスさせた状態で、一の標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを充電する。そして、蓄電池制御装置１００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを除く蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎをバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスさせた状態で、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔからバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒ又は外部系統に放電させて標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの放電電流及び電圧を計測する。
ここで、蓄電システム１が外部系統の入出力の要求に応じた通常運転を実施している間、通常運転で使用される蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍでは、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎのバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによるバイパスが発生する。その都度、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの放電電流と電圧とが変化する。それに対して、本実施形態の蓄電システム１では、状態推定の処理中に、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを含む標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔが、通常運転で使用される蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍから除外される。それに加えて、状態推定の処理中の標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔにおいて、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを除く蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎがバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスされ、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔのみが放電する。従って、本実施形態の蓄電池制御装置１００によれば、状態推定の処理中に、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの定Ｃレート放電を連続的に実施することが可能になり、蓄電システム１に対する入出力の要求状態にかかわらず、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を連続的に精度良く実施できる。
図３は、図１の蓄電池制御装置１００による標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定の処理の他の実施例を示すフローチャートである。なお、上述の実施例と同様の処理については、上述の実施例についての説明を援用する。
図３のフローチャートに示すように、ステップＳ１において、蓄電池制御装置１００は、ｍ組の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から一の標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを決定する。次に、ステップＳ２において、蓄電池制御装置１００は、ステップＳ１で決定された標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの現在の電池容量を推定する。次に、ステップＳ３において、蓄電池制御装置１００は、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒをｍ組の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から決定する。
次に、ステップＳ１４において、蓄電池制御装置１００は、バイパス回路Ｂ１～Ｂｎ及び電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの制御により、蓄電システム１の通常運転を実施しながら、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを全放電状態まで放電させる。また、蓄電池制御装置１００は、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの制御により、蓄電システム１の通常運転を実施しながら、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒを充電してバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒに放電容量を確保する。この放電容量は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの電池容量以上の電池容量であり、蓄電池制御装置１００により、ステップＳ２における標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの現在の電池容量の推定結果に基づいて設定される。
次に、ステップＳ５において、蓄電池制御装置１００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔとバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒとを、蓄電システム１の通常運転で使用する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍから除外する。次に、ステップＳ６において、蓄電池制御装置１００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを除く蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎをバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスさせる。
次に、ステップＳ１７において、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔによる低電流での定Ｃレート充電を開始させる。蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの充電中、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの充電電流の積算値と電圧とを記録する。
ここで、外部系統から蓄電システム１に対して入力要求がある場合には、蓄電池制御装置１００は、外部系統から標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔに放電されて標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔが充電されるように、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍを制御する。他方で、外部系統から蓄電システム１に対して入力要求が無い場合には、蓄電池制御装置１００は、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒから標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔに放電されて標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔが充電されるように、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍを制御する。
次に、ステップＳ１８において、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの充電が完了したか否かを判定する。ステップＳ１８において肯定判定がされるまでの間、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの充電が継続され、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの充電電流の積算値と電圧との記録が継続される。ステップＳ１８において肯定判定がされるとステップＳ１９に移行する。
ステップＳ１９において、蓄電池制御装置１００は、記録された標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの充電電流の積算値と電圧とに基づいて、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を行う。この状態推定としては、ＳＯＨの推定、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線の生成等を例示できる。次に、ステップＳ１０において、蓄電池制御装置１００は、ステップＳ１９における標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定の結果を記録する。以上で、図３のフローチャートに示す処理を終了する。
以上説明したように、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、状態推定を実施する標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを決定する。また、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを含む標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを除く複数の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒを決定する。このバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒは、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの充電電力を提供するものである。そして、蓄電池制御装置１００は、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを放電させると共に、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒを充電して標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの充電電力を提供可能な容量をバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒに確保する。そして、蓄電池制御装置１００は、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒ又は外部系統から標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔに放電させて標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの充電電流及び電圧を計測する。そして、蓄電池制御装置１００は、計測された標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの充電電流及び電圧に基づいて標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を実施する。
ここで、状態推定の処理中、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔ以外の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、外部系統の入出力の要求に応じて運転され、充放電電流を変化させる。それに対して、状態推定の処理中、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔは、外部系統の入出力の要求にかかわらず、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒ又は外部系統から給電されて定Ｃレートで充電することができる。これにより、状態推定の処理中、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの充電電流の変化を、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔ以外の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎに比して相対的に小さく抑えることができる。従って、本実施形態の蓄電池制御装置１００によれば、蓄電システム１に対する入力出力の要求の状態にかかわらず、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を精度良く実施できる。
特に、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、一の標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを決定し、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを除く蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎをバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスさせた状態で、一の標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔに放電させる。そして、蓄電池制御装置１００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを除く蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎをバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスさせた状態で、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒ又は外部系統から標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔに放電させて標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの充電電流及び電圧を計測する。
ここで、蓄電システム１が外部系統の入出力の要求に応じた通常運転を実施している間、通常運転で使用される蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍでは、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎにバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによるバイパスが発生する。その都度、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの充電電流と電圧とが変化する。それに対して、本実施形態の蓄電システム１では、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを含む標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔが、通常運転で使用される蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍから除外される。それに加えて、状態推定の処理中の標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔにおいて、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを除く蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎがバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスされ、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔのみが充電される。従って、本実施形態の蓄電池制御装置１００によれば、状態推定の処理中に、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの定Ｃレート充電を連続的に実施することが可能になり、蓄電システム１に対する入出力の要求状態にかかわらず、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を連続的に精度良く実施できる。
図４は、本発明の他の実施形態に係る蓄電池制御装置２００を備える蓄電システム２の概略を示す回路図である。この図に示す蓄電システム２は、バイパス回路Ｂ１～Ｂｎを備えない点が上述の実施形態の蓄電システム１と相違する。なお、上述の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、上述の実施形態についての説明を援用する。
図５は、図４の蓄電池制御装置２００による標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの状態推定の処理を示すフローチャートである。なお、上述の実施形態と同様の処理については、上述の実施例についての説明を援用する。
図５のフローチャートに示すように、ステップＳ２１において、蓄電池制御装置２００は、ｍ組の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から一の標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを決定する。一の標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの決定方法としては、予め決められた順序で決定する方法、充放電電流の積算値が一定値に達した蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに決定する方法、状態推定の誤差が閾値を超えた蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに決定する方法等を例示できる。
次に、ステップＳ２２において、蓄電池制御装置２００は、ステップＳ２１で決定された標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの現在の電池容量を推定する。ここで、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を実施する度に推定結果を記録している。そこで、蓄電池制御装置２００は、記録されている当該標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの状態推定の結果に基づいて、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの現在の電池容量を推定する。
次に、ステップＳ２３において、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの放電電力を受容するバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒをｍ組の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から決定する。このバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒは、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを除く蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から決定される。ここで、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒは、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの電池容量以上の電池容量を確保できることを条件として決定される。なお、複数の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍを、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒに決定してもよい。
次に、ステップＳ２４において、蓄電池制御装置２００は、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの制御により、蓄電システム１の通常運転を実施しながら、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを満充電状態まで充電する。また、蓄電池制御装置２００は、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの制御により、蓄電システム１の通常運転を実施しながら、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒを放電させてバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒに空き容量を確保する。この空き容量は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの電池容量以上の電池容量であり、蓄電池制御装置２００により、ステップＳ２２における標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの現在の電池容量の推定結果に基づいて設定される。
次に、ステップＳ５において、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔとバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒとを、蓄電システム１の通常運転で使用する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍから除外する。即ち、蓄電池制御装置２００は、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの制御により、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔとバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒとを除く蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍを使用して通常運転を継続する。
次に、ステップＳ２７において、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔによる低電流での定Ｃレート放電を開始させる。蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの放電中、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの放電電流の積算値と電圧とを記録する。
ここで、外部系統から蓄電システム２に対して出力要求がある場合には、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔから外部系統に放電されるように、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍを制御する。他方で、外部系統から蓄電システム２に対して出力要求が無い場合には、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔからバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒに放電されるように、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍを制御する。
次に、ステップＳ２８において、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの放電が完了したか否かを判定する。ステップＳ２８において肯定判定がされるまでの間、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの放電が継続され、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの放電電流の積算値と電圧との記録が継続される。ステップＳ２８において肯定判定がされるとステップＳ２９に移行する。
ステップＳ２９において、蓄電池制御装置２００は、記録された標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの放電電流の積算値と電圧とに基づいて、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を行う。この状態推定としては、ＳＯＨの推定、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線の生成等を例示できる。次に、ステップＳ３０において、蓄電池制御装置２００は、ステップＳ２９における標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの状態推定の結果を記録する。以上で、図５のフローチャートに示す処理を終了する。
以上説明したように、本実施形態の蓄電池制御装置２００は、状態推定を実施する標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを決定する。また、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを除く複数の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒを決定する。このバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒは、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの放電電力を受容するものである。そして、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを充電すると共に、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒを放電させて標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの放電電力を受容可能な容量をバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒに確保する。そして、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔからバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒ又は外部系統に放電させて標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの放電電流及び電圧を計測する。そして、蓄電池制御装置２００は、計測された標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの放電電流及び電圧に基づいて標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を実施する。
ここで、状態推定の処理中、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔ以外の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、外部系統の入出力の要求に応じて運転され、充放電電流を変化させる。それに対して、状態推定の処理中、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔは、外部系統の入出力の要求にかかわらず、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒ又は外部系統に定Ｃレートで放電することができる。これにより、状態推定の処理中、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの放電電流の変化を、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔ以外の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに比して相対的に小さく抑えることができる。従って、本実施形態の蓄電池制御装置２００によれば、蓄電システム１に対する入力出力の要求の状態にかかわらず、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を精度良く実施できる。
図６は、図４の蓄電池制御装置２００による標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの状態推定の処理の他の実施例を示すフローチャートである。なお、上述の実施形態と同様の処理については、上述の実施例についての説明を援用する。
図６のフローチャートに示すように、ステップＳ２１において、蓄電池制御装置２００は、ｍ組の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から一の標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを決定する。次に、ステップＳ２２において、蓄電池制御装置２００は、ステップＳ２１で決定された標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの現在の電池容量を推定する。
次に、ステップＳ３３において、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充電電力を提供するバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒを標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを除く蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から決定する。
次に、ステップＳ３４において、蓄電池制御装置２００は、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの制御により、蓄電システム１の通常運転を実施しながら、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを全放電状態まで放電させる。また、蓄電池制御装置２００は、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの制御により、蓄電システム１の通常運転を実施しながら、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒを充電してバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒに放電容量を確保する。この放電容量は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの電池容量以上の電池容量であり、蓄電池制御装置２００により、ステップＳ３２における標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの現在の電池容量の推定結果に基づいて設定される。
次に、ステップＳ５において、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔとバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒとを、蓄電システム１の通常運転で使用する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍから除外する。即ち、蓄電池制御装置２００は、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの制御により、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔとバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒとを除く蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍを使用して通常運転を継続する。
次に、ステップＳ３７において、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔによる低電流での定Ｃレート充電を開始させる。蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充電中、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充電電流の積算値と電圧とを記録する。
ここで、外部系統から蓄電システム２に対して入力要求がある場合には、蓄電池制御装置２００は、外部系統から標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔに放電されるように、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍを制御する。他方で、外部系統から蓄電システム２に対して入力要求が無い場合には、蓄電池制御装置２００は、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒから標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔに放電されるように、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍを制御する。
次に、ステップＳ３８において、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充電が完了したか否かを判定する。ステップＳ３８において肯定判定がされるまでの間、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充電が継続され、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充電電流の積算値と電圧との記録が継続される。ステップＳ３８において肯定判定がされるとステップＳ３９に移行する。
ステップＳ３９において、蓄電池制御装置２００は、記録された標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充電電流の積算値と電圧とに基づいて、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を行う。この状態推定としては、ＳＯＨの推定、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線の生成等を例示できる。次に、ステップＳ４０において、蓄電池制御装置２００は、ステップＳ３９における標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの状態推定の結果を記録する。以上で、図６のフローチャートに示す処理を終了する。
以上説明したように、本実施形態の蓄電池制御装置２００は、状態推定を実施する標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを決定する。また、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを除く複数の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの中から、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒを決定する。このバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒは、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充電電力を提供するものである。そして、蓄電池制御装置２００は、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔに放電させると共に、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒを充電して標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充電電力を提供可能な容量をバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒに確保する。そして、蓄電池制御装置２００は、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒ又は外部系統から標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔに放電させて標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充電電流及び電圧を計測する。そして、蓄電制御装置２００は、計測された標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充電電流及び電圧に基づいて標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を実施する。
ここで、状態推定の処理中、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔ以外の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、外部系統の入出力の要求に応じて運転され、充放電電流を変化させる。それに対して、状態推定の処理中、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔは、外部系統の入出力の要求にかかわらず、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒ又は外部系統から定Ｃレートで充電することができる。これにより、状態推定の処理中、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充電電流の変化を、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔ以外の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに比して相対的に小さく抑えることができる。従って、本実施形態の蓄電池制御装置２００によれば、蓄電システム１に対する入出力の要求状態にかかわらず、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの状態推定を精度良く実施できる。
以上、上述の実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、適宜公知や周知の技術を組み合わせてもよい。
例えば、上述の実施形態では、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔ又は標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを満充電又は全放電にしてから定Ｃレート放電又は定Ｃレート充電を実施する。しかしながら、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔ又は標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔを満充電又は全放電にすることは必須ではなく、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔ又は標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充電量又は放電量は適宜設定すればよい。
また、上述の実施形態では、バイパス回路Ｂ１～Ｂｎを備える蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍについては、一の標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを決定して当該一の標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔについて状態推定を実施した。しかしながら、バイパス回路Ｂ１～Ｂｎを備える蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍについて、複数の標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔを決定して当該複数の標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔについて一斉に状態推定を実施してもよい。この場合には、バイパス回路Ｂ１～Ｂｎによる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎのバイパスが発生するタイミングで標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔの充放電電流の積算値及び電圧の記録を中断することが好ましい。
また、上述の実施形態では、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔ又は標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充放電電流及び電圧を計測して記録した。しかしながら、標的蓄電池モジュールＭ_ｔａｒｇｅｔ又は標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔの充放電電流及び電圧の一方を計測して記録するようにしてもよい。
さらに、上述の実施形態では、標的ストリングＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔとバッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒとを、蓄電システム１の通常運転で使用する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍから除外した。しかしながら、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒのバッファーとしての受容容量を確保できる場合には、バッファーストリングＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒは、バッファー機能と通常運転機能とを同時に実現してもよい。
１ ：蓄電システム
２ ：蓄電システム
３ ：ストリングバス（電力線）
１００ ：蓄電池制御装置
２００ ：蓄電池制御装置
Ｂ１～Ｂｎ ：バイパス回路
Ｍ１～Ｍｎ ：蓄電池モジュール（蓄電池）
Ｍ_ｔａｒｇｅｔ ：標的蓄電池モジュール（標的蓄電池）
ＰＣ１～ＰＣｍ ：電力変換器
ＳＴＲ１～ＳＴＲｍ：蓄電池ストリング
ＳＴＲ_ｂｕｆｆｅｒ ：バッファーストリング
ＳＴＲ_ｔａｒｇｅｔ ：標的ストリング

Claims (8)

  1. 各々、直列に接続された複数の蓄電池を備え、電力線により相互に接続された複数の蓄電池ストリングと、
    各々、前記蓄電池ストリングと前記電力線との間に設けられ、前記蓄電池ストリングの入出力電圧を変換する複数の電力変換器と
    を備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置であって、
    状態推定を実施する前記蓄電池である一又は複数の標的蓄電池を決定し、
    前記標的蓄電池を含む前記蓄電池ストリングである標的ストリングを除く複数の前記蓄電池ストリングの中から、前記標的蓄電池の放電電力を受容する前記蓄電池ストリングであるバッファーストリングを決定し、
    前記標的蓄電池を充電し、
    前記バッファーストリングを放電させて前記標的蓄電池の放電電力を受容可能な容量を前記バッファーストリングに確保し、
    前記標的蓄電池から前記バッファーストリング又は前記蓄電システムの外部に放電させて前記標的蓄電池の放電電流及び電圧の少なくとも一方を計測し、
    計測された前記標的蓄電池の放電電流及び電圧の少なくとも一方に基づいて前記標的蓄電池の状態推定を実施する蓄電池制御装置。
  2. 前記蓄電池ストリングは、前記蓄電池をバイパスさせるバイパス回路を備え、
    一の前記標的蓄電池を決定し、
    前記標的ストリングの前記標的蓄電池を除く前記蓄電池を前記バイパス回路によりバイパスさせた状態で、前記標的蓄電池を充電し、
    前記標的ストリングの前記標的蓄電池を除く前記蓄電池を前記バイパス回路によりバイパスさせた状態で、前記標的蓄電池から前記バッファーストリング又は前記蓄電システムの外部に放電させて前記標的蓄電池の放電電流及び電圧の少なくとも一方を計測する請求項１に記載の蓄電池制御装置。
  3. 各々、直列に接続された複数の蓄電池を備え、電力線により相互に接続された複数の蓄電池ストリングと、
    各々、前記蓄電池ストリングと前記電力線との間に設けられ、前記蓄電池ストリングの入出力電圧を変換する複数の電力変換器と
    を備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置であって、
    状態推定を実施する前記蓄電池である一又は複数の標的蓄電池を決定し、
    前記標的蓄電池を含む前記蓄電池ストリングである標的ストリングを除く複数の前記蓄電池ストリングの中から、前記標的蓄電池の充電電力を提供する前記蓄電池ストリングであるバッファーストリングを決定し、
    前記標的蓄電池を放電させ、
    前記バッファーストリングを充電して前記標的蓄電池の充電電力を提供可能な容量を前記バッファーストリングに確保し、
    前記バッファーストリング又は前記蓄電システムの外部から前記標的蓄電池に放電させて前記標的蓄電池の充電電流及び電圧の少なくとも一方を計測し、
    計測された前記標的蓄電池の充電電流及び電圧の少なくとも一方に基づいて前記標的蓄電池の状態推定を実施する蓄電池制御装置。
  4. 前記蓄電池ストリングは、前記蓄電池をバイパスさせるバイパス回路を備え、
    一の前記標的蓄電池を決定し、
    前記標的ストリングの前記標的蓄電池を除く前記蓄電池を前記バイパス回路によりバイパスさせた状態で、前記標的蓄電池を放電させ、
    前記標的ストリングの前記標的蓄電池を除く前記蓄電池を前記バイパス回路によりバイパスさせた状態で、前記バッファーストリング又は前記蓄電システムの外部から前記標的蓄電池に放電させて前記標的蓄電池の充電電流及び電圧の少なくとも一方を計測する請求項３に記載の蓄電池制御装置。
  5. 各々、直列に接続された複数の蓄電池を備え、電力線により相互に接続された複数の蓄電池ストリングと、
    各々、前記蓄電池ストリングと前記電力線との間に設けられ、前記蓄電池ストリングの入出力電圧を変換する複数の電力変換器と、
    複数の前記蓄電池ストリングと複数の前記電力変換器とを制御する蓄電池制御装置と
    を備える蓄電システムであって、
    前記蓄電池制御装置は、
    状態推定を実施する前記蓄電池である一又は複数の標的蓄電池を決定し、
    前記標的蓄電池を含む前記蓄電池ストリングである標的ストリングを除く複数の前記蓄電池ストリングの中から、前記標的蓄電池の放電電力を受容する前記蓄電池ストリングであるバッファーストリングを決定し、
    前記標的蓄電池を充電し、
    前記バッファーストリングを放電させて前記標的蓄電池の放電電力を受容可能な容量を前記バッファーストリングに確保し、
    前記標的蓄電池から前記バッファーストリング又は蓄電システムの外部に放電させて前記標的蓄電池の放電電流及び電圧の少なくとも一方を計測し、
    計測された前記標的蓄電池の放電電流及び電圧の少なくとも一方に基づいて前記標的蓄電池の状態推定を実施する蓄電システム。
  6. 各々、直列に接続された複数の蓄電池を備え、電力線により相互に接続された複数の蓄電池ストリングと、
    各々、前記蓄電池ストリングと前記電力線との間に設けられ、前記蓄電池ストリングの入出力電圧を変換する複数の電力変換器と、
    複数の前記蓄電池ストリングと複数の前記電力変換器とを制御する蓄電池制御装置と
    を備える蓄電システムであって、
    前記蓄電池制御装置は、
    状態推定を実施する前記蓄電池である一又は複数の標的蓄電池を決定し、
    前記標的蓄電池を含む前記蓄電池ストリングである標的ストリングを除く複数の前記蓄電池ストリングの中から、前記標的蓄電池の充電電力を提供する前記蓄電池ストリングであるバッファーストリングを決定し、
    前記標的蓄電池を放電させ、
    前記バッファーストリングを充電して前記標的蓄電池の充電電力を提供可能な容量を前記バッファーストリングに確保し、
    前記バッファーストリング又は蓄電システムの外部から前記標的蓄電池に放電させて前記標的蓄電池の充電電流及び電圧の少なくとも一方を計測し、
    計測された前記標的蓄電池の充電電流及び電圧の少なくとも一方に基づいて前記標的蓄電池の状態推定を実施する蓄電システム。
  7. 各々、直列に接続された複数の蓄電池を備え、電力線により相互に接続された複数の蓄電池ストリングと、
    各々、前記蓄電池ストリングと前記電力線との間に設けられ、前記蓄電池ストリングの入出力電圧を変換する複数の電力変換器と
    を備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置を用いて実行する蓄電池制御方法であって、
    状態推定を実施する前記蓄電池である一又は複数の標的蓄電池を決定し、
    前記標的蓄電池を含む前記蓄電池ストリングである標的ストリングを除く複数の前記蓄電池ストリングの中から、前記標的蓄電池の放電電力を受容する前記蓄電池ストリングであるバッファーストリングを決定し、
    前記標的蓄電池を充電し、
    前記バッファーストリングを放電させて前記標的蓄電池の放電電力を受容可能な容量を前記バッファーストリングに確保し、
    前記標的蓄電池から前記バッファーストリング又は前記蓄電システムの外部に放電させて前記標的蓄電池の放電電流及び電圧の少なくとも一方を計測し、
    計測された前記標的蓄電池の放電電流及び電圧の少なくとも一方に基づいて前記標的蓄電池の状態推定を実施する蓄電池制御方法。
  8. 各々、直列に接続された複数の蓄電池を備え、電力線により相互に接続された複数の蓄電池ストリングと、
    各々、前記蓄電池ストリングと前記電力線との間に設けられ、前記蓄電池ストリングの入出力電圧を変換する複数の電力変換器と
    を備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置を用いて実施する蓄電池制御方法であって、
    状態推定を実施する前記蓄電池である一又は複数の標的蓄電池を決定し、
    前記標的蓄電池を含む前記蓄電池ストリングである標的ストリングを除く複数の前記蓄電池ストリングの中から、前記標的蓄電池の充電電力を提供する前記蓄電池ストリングであるバッファーストリングを決定し、
    前記標的蓄電池を放電させ、
    前記バッファーストリングを充電して前記標的蓄電池の充電電力を提供可能な容量を前記バッファーストリングに確保し、
    前記バッファーストリング又は前記蓄電システムの外部から前記標的蓄電池に放電させて前記標的蓄電池の充電電流及び電圧の少なくとも一方を計測し、
    計測された前記標的蓄電池の充電電流及び電圧の少なくとも一方に基づいて前記標的蓄電池の状態推定を実施する蓄電池制御方法。
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