JP5303024B2 - Battery system - Google Patents

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Abstract

This battery system includes: a power source device that supplies electrical power; a battery device resulting from a plurality of battery units that are essentially the same being connected in parallel, the battery units each being provided with a power conversion unit, which converts the power supplied from the power source device, and a battery module, which is charged by the power converted by the power conversion unit; and a control device. The control device has: a recording unit that records first information pertaining to the baseline power value of the power conversion units; an acquisition unit that acquires second information pertaining to the supplied power that the power source device supplies; and a selection unit that sets the greatest value among the plurality of baseline power values recorded by the recording unit as a first baseline power value, determines the number of battery units that can allocate the supplied power acquired by the acquisition unit as power that is at least the first baseline power value, and selects and charges the determined number of battery units.

Description

本発明は、電池システムに関し、特に、複数の電池モジュールを効率よく充電する電池システムに関する。   The present invention relates to a battery system, and more particularly to a battery system that efficiently charges a plurality of battery modules.

従来、充放電可能な複数の電池セルからなる電池モジュールをそれぞれ複数且つ並列に接続した電池システムが知られている。この電池システムは、例えば、風力発電や太陽光発電などの自然エネルギーを利用した電源からの電力や商用電源からの電力をインバータやコンバータなどの電力変換器を介して電池モジュールに充電する。   Conventionally, a battery system is known in which a plurality of battery modules each composed of a plurality of chargeable / dischargeable battery cells are connected in parallel. In this battery system, for example, power from a power source using natural energy such as wind power generation or solar power generation or power from a commercial power source is charged to a battery module via a power converter such as an inverter or a converter.

ここで、並列に接続された複数の電池モジュールを充電する方法として、例えば、電源からの電力を複数の電池モジュールに対して並列に供給する方法(例えば、特許文献1参照)が知られている。また、電源からの電力を1つの電池モジュールを選択して供給し、該選択した電池モジュールが満充電になった場合に、電力の供給先を他の電池モジュールに切り換えていく方法(例えば、特許文献2参照)や、電源からの電力を経時的に1つの電池モジュールを選択して供給する方法(例えば、特許文献3参照)も知られている。   Here, as a method of charging a plurality of battery modules connected in parallel, for example, a method of supplying power from a power source to a plurality of battery modules in parallel (for example, see Patent Document 1) is known. . In addition, a method of selecting and supplying power from a power source to one battery module and switching the power supply destination to another battery module when the selected battery module is fully charged (for example, patents) Document 2) and a method of selecting and supplying one battery module over time with power from a power source (for example, see Patent Document 3) are also known.

特開2008−220104号公報JP 2008-220104 A 特開2010−028881号公報JP 2010-028881 A 特開2011−103746号公報JP 2011-103746 A

しかしながら、特許文献1に記載の発明は、複数の電池モジュール全てを並列に充電するため、電源から各電池モジュールに供給される電力が十分に大きくないと、例えば、各電池モジュールと電源との間にそれぞれ電力変換器が配されている場合、この各電力変換器に対して入力される電力が非常に小さくなってしまう。そのため、電力変換器の電力変換効率が落ち、結果として、電池システム全体の充電効率も落ちてしまうという問題点があった。なお、インバータやコンバータなどの電力変換器は、詳しくは後述するが、一般に、一定以上の入力電力がないと、その電力変換効率が極端に落ちてしまうことが知られている。   However, since the invention described in Patent Document 1 charges all the plurality of battery modules in parallel, if the power supplied from the power source to each battery module is not sufficiently large, for example, between each battery module and the power source When each of the power converters is arranged, the power input to each of the power converters becomes very small. Therefore, there is a problem that the power conversion efficiency of the power converter is lowered, and as a result, the charging efficiency of the entire battery system is also lowered. As will be described in detail later, power converters such as inverters and converters are generally known to have an extremely low power conversion efficiency if there is no input power above a certain level.

また、複数の各電池モジュールと電源との間に配される各電力変換器の電力変換効率はその劣化の度合いなどの要因により実質的に同一でない場合も想定される。この場合、複数の電池モジュール全てに電力を均等に分配しようとすると、各電池モジュールの前に配される電力変換器に入力される電力が、ある電力変換器においては電力変換効率の良い条件の電力値以上となるが、他の電力変換器においては電力変換効率の良い条件の電力値より小さくなってしまう場合がある。その結果、電池システム全体の充電効率が落ちてしまうという問題点もあった。   Moreover, the case where the power conversion efficiency of each power converter arranged between each battery module and the power source is not substantially the same due to factors such as the degree of deterioration thereof is assumed. In this case, if an attempt is made to evenly distribute the power to all of the plurality of battery modules, the power input to the power converter arranged in front of each battery module has a condition of good power conversion efficiency in a certain power converter. Although it becomes more than an electric power value, in other electric power converters, it may become smaller than the electric power value on the conditions with good electric power conversion efficiency. As a result, there is a problem that the charging efficiency of the entire battery system is lowered.

さらに、特許文献2及び特許文献3に記載の発明は、複数の電池モジュールを個別に充電する方法であるが、充電時間が短い場合、並列に接続された電池モジュールを均等に充電することができないという問題点があった。充電時間が短いとき、例えば、充電を開始した直後に電源(例えば、風力発電や太陽光発電などの電源)からの電力の供給がなくなった場合や、電源からの電力の供給が十分であっても電池モジュールの電力を負荷に対して放電する必要が生じ、充電モードから放電モードに切り換えなければならない場合も、各電池モジュールを均等に充電できない。複数の電池モジュールを均等に充電できないと、例えば、特定の電池モジュールに充放電の負荷が集中してしまい、他の電池モジュールと比較して劣化が進んでしまうなど多くの問題が生じてしまうため、なるべく電池モジュールを均等に充電することが望まれる。   Further, the inventions described in Patent Document 2 and Patent Document 3 are methods for charging a plurality of battery modules individually, but when the charging time is short, the battery modules connected in parallel cannot be charged equally. There was a problem. When the charging time is short, for example, when power supply from a power source (for example, a power source such as wind power generation or solar power generation) stops immediately after starting charging, or power supply from the power source is sufficient However, even when the power of the battery module needs to be discharged with respect to the load, and when it is necessary to switch from the charging mode to the discharging mode, the battery modules cannot be charged evenly. If a plurality of battery modules cannot be charged evenly, for example, the charge / discharge load concentrates on a specific battery module, and many problems occur, such as deterioration worsening compared to other battery modules. It is desirable to charge the battery modules as evenly as possible.

したがって、本発明は上記問題点に鑑み、複数且つ並列にそれぞれ接続された電池モジュールの充電効率を高めることができる新しい電池システムを提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide a new battery system capable of increasing the charging efficiency of a plurality of battery modules connected in parallel.

本発明による電池システムは、電力を供給する電源装置と、電源装置から供給される電力を変換する電力変換部と該電力変換部で変換された電力を充電する電池モジュールをそれぞれ備える電池ユニットが並列に接続された電池装置と、複数の電力変換部のそれぞれの基準電力値に関する情報を記憶する記憶部と、電源装置が供給する電力の供給電力に関する情報を取得する取得部と、記憶部に記憶された複数の基準電力値のうち最も大きい値を第一基準電力値として設定し、且つ、取得部が取得した供給電力を第一基準電力値以上の電力に分配可能な電池ユニットの個数を決定して、該決定した個数の前記電池ユニットを選択して充電する選択部とを備える制御装置と、を有することを特徴とする。   A battery system according to the present invention includes a power supply device that supplies power, a battery unit that includes a power conversion unit that converts power supplied from the power supply device, and a battery module that charges the power converted by the power conversion unit. A storage unit that stores information related to the reference power value of each of the plurality of power conversion units, an acquisition unit that acquires information related to the power supplied by the power supply device, and a storage unit The largest value among the plurality of reference power values is set as the first reference power value, and the number of battery units that can distribute the supply power acquired by the acquisition unit to power equal to or higher than the first reference power value is determined. And a control unit including a selection unit that selects and charges the determined number of battery units.

かかる電池システムによれば、電源装置からの供給電力に応じて、且つ、電力変換器の電力変換効率をも考慮して、並列にそれぞれ接続された複数の電池ユニットのうち供給すべき電池ユニットを選択することができるので、最適な個数の電池モジュールを高い充電効率を維持して充電することができる。   According to such a battery system, a battery unit to be supplied among a plurality of battery units connected in parallel according to the power supplied from the power supply device and also taking into account the power conversion efficiency of the power converter. Since it can be selected, an optimal number of battery modules can be charged while maintaining high charging efficiency.

以上のように構成された本発明の電池システムによれば、電力変換器の電力変換効率を考慮して、高い充電効率を維持した状態で、複数且つ並列にそれぞれ接続された電池モジュールを充電することができる。   According to the battery system of the present invention configured as described above, in consideration of the power conversion efficiency of the power converter, a plurality of battery modules connected in parallel are charged while maintaining high charging efficiency. be able to.

本発明の実施形態の電池システムの概略的な構成図を示す。The schematic block diagram of the battery system of embodiment of this invention is shown. 本発明の実施形態における電池装置等の具体的な構成を説明するための図を示す。The figure for demonstrating specific structures, such as a battery apparatus in embodiment of this invention, is shown. 一般的なコンバータの入力電力と変換効率との関係図を示す。The relationship figure of the input power and conversion efficiency of a general converter is shown. 本発明の実施形態の電池システムの動作処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation processing content of the battery system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電池システムの動作処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation processing content of the battery system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電池システムの動作処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation processing content of the battery system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電池システムの動作処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation processing content of the battery system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電池システムを動作させた場合の充電状態の遷移の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the transition of a charge state at the time of operating the battery system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電池システムにおいて各電池ユニットを均等に充電するためのスイッチの切り換えの一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of switching of the switch for charging each battery unit equally in the battery system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電池システムを動作させた場合の充電状態の遷移の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the transition of a charge state at the time of operating the battery system of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電池システムを動作させた場合の充電状態の遷移の更に他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the transition of a charge state at the time of operating the battery system of embodiment of this invention.

以下、本発明を実施するための好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、下記実施形態では、電源装置の一例として風力発電装置、及び電力変換部の一例として交流電力を直流電力に変換するコンバータを用いて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a description will be given using a wind power generator as an example of a power supply device, and a converter that converts AC power into DC power as an example of a power conversion unit.

図1は、本発明の実施形態の電池システム1の概略的な構成図を示し、図2は、電池装置20等の具体的な構成を説明するための図を示す。なお、図1及び図2に示す点線は、制御装置との間で種々の情報を送受可能な信号線(有線又は無線)を示す。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a battery system 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining a specific configuration of the battery device 20 and the like. 1 and 2 indicate signal lines (wired or wireless) that can transmit and receive various types of information to and from the control device.

電池システム1は、図1に示すとおり、風力発電装置10、電池装置20、負荷30、制御装置40、及び表示装置50を含んでなり、風力発電装置10で発生した電力を電池装置20に供給し、電池装置20に充電(貯蔵)された電力を負荷30に供給するシステムである。なお、本実施形態の電池システム1は、上記構成に限定されず、構成を適宜追加・変更することも可能である。例えば、風力発電装置10で発生した電力を電力変換した後、負荷30に直接供給するような構成を追加してもよく、この場合、風力発電装置10で発生した電力と電池装置20で貯蔵されている電力とを組み合わせて負荷30に電力を供給することもできる。   As shown in FIG. 1, the battery system 1 includes a wind power generator 10, a battery device 20, a load 30, a control device 40, and a display device 50, and supplies power generated by the wind power generator 10 to the battery device 20. In this system, the electric power charged (stored) in the battery device 20 is supplied to the load 30. In addition, the battery system 1 of this embodiment is not limited to the said structure, It is also possible to add and change a structure suitably. For example, a configuration may be added in which power generated by the wind power generator 10 is converted and then directly supplied to the load 30. In this case, the power generated by the wind power generator 10 and the battery device 20 are stored. It is also possible to supply electric power to the load 30 in combination with the electric power.

風力発電装置10は、自然エネルギーである風力によって回転機を回転させて三相交流電力(交流電力)を発生させる電源装置であって、その構成自体は、一般的な風力発電装置と同様とすることができる。風力発電装置10は、発生した交流電力を、電力配線を介して電池装置20に対して供給する。   The wind power generator 10 is a power supply device that generates three-phase AC power (AC power) by rotating a rotating machine with wind power, which is natural energy, and the configuration itself is the same as that of a general wind power generator. be able to. The wind power generator 10 supplies the generated AC power to the battery device 20 via the power wiring.

電池装置20は、風力発電装置10から供給された交流電力を直流電力に変換して充電(貯蔵)し、また、充電した直流電力を負荷30に適した電力に電力変換して供給する。電池装置20は、図2に示すとおり、複数且つ並列にそれぞれ接続された電池ユニット20A〜20Dで構成される。   The battery device 20 converts the AC power supplied from the wind power generator 10 into DC power for charging (storage), and converts the supplied DC power into power suitable for the load 30 and supplies it. As shown in FIG. 2, the battery device 20 includes a plurality of battery units 20 </ b> A to 20 </ b> D connected in parallel.

電池ユニット20Aは、複数の充放電可能な電池セルが直列に接続された電池モジュール21Aと、風力発電装置10から交流電力の入力を受けて直流電力に変換するコンバータ22Aと、風力発電装置10からコンバータ22Aへの交流電力の入力を遮断することができるスイッチ23Aとを備える。電池ユニット20Aと実質的に同一の構成を有するように、電池ユニット20Bは、電池モジュール21Bと、コンバータ22Bと、スイッチ23Bとを備え、電池ユニット20Cは、電池モジュール21Cと、コンバータ22Cと、スイッチ23Cとを備え、電池ユニット20Dは、電池モジュール21Dと、コンバータ22Dと、スイッチ23Dとを備える。いずれの電池ユニット20A〜20Dも、互いに共通の同一の電力配線から上記交流電力の供給を受けることができる。なお、本実施形態の電池システム1では、並列にそれぞれ接続される電池ユニットとして、電池ユニット20A〜20Dの4つを用いて説明するが、この電池ユニットの数は4つに限られずに、少なくとも2つ以上であればよく、例えば、風力発電装置10の最大発電電力、又は負荷30の要求する電力などの種々の条件に応じて、その数を適宜変更することができる。   The battery unit 20 </ b> A includes a battery module 21 </ b> A in which a plurality of chargeable / dischargeable battery cells are connected in series, a converter 22 </ b> A that receives AC power input from the wind power generator 10 and converts it into DC power, and the wind power generator 10. And a switch 23A that can cut off the input of AC power to the converter 22A. The battery unit 20B includes a battery module 21B, a converter 22B, and a switch 23B so that the battery unit 20C has substantially the same configuration as the battery unit 20A. The battery unit 20C includes the battery module 21C, the converter 22C, and a switch. The battery unit 20D includes a battery module 21D, a converter 22D, and a switch 23D. Any of the battery units 20A to 20D can be supplied with the AC power from the same common power wiring. In the battery system 1 of the present embodiment, four battery units 20A to 20D are described as battery units connected in parallel. However, the number of battery units is not limited to four, and at least The number may be two or more. For example, the number can be appropriately changed according to various conditions such as the maximum generated power of the wind power generator 10 or the power required by the load 30.

各電池モジュール21A〜21Dは、複数の電池セルを直列接続して構成された直流電源としての組電池であって、それぞれコンバータ22A〜22Dで変換された電力を充電する。各電池モジュール21A〜21Dを構成する各電池セルは、充放電可能な電池セルであって、例えば、リチウムイオン二次電池の電池セルを用いることができる。なお、各電池モジュール21A〜21Dを構成する電池セルの個数は、風力発電装置10の最大発電電力や並列に接続される電池ユニットの数、又は負荷30の要求する電力に応じて決めることができる。   Each of the battery modules 21A to 21D is an assembled battery as a DC power source configured by connecting a plurality of battery cells in series, and charges the electric power converted by the converters 22A to 22D, respectively. Each battery cell which comprises each battery module 21A-21D is a battery cell which can be charged / discharged, Comprising: For example, the battery cell of a lithium ion secondary battery can be used. The number of battery cells constituting each of the battery modules 21A to 21D can be determined according to the maximum generated power of the wind power generator 10, the number of battery units connected in parallel, or the power required by the load 30. .

また、電池モジュール21A〜21Dには、各電池モジュール21A〜21Dのそれぞれの両端の電圧を測定する電圧センサV〜Vと、各電池モジュール21A〜21Dに流れる電流をそれぞれ測定する電流センサI〜Iとが備えられる。各電圧センサV〜Vで測定された各電圧値、及び各電流センサI〜Iで測定された各電流値は、信号線を介して制御装置40に送られる。なお、電圧センサは、電池モジュールごとに備えられる場合に限られず、例えば、電池モジュールを構成する電池セルごとに備えるようにしてもよい。 In addition, the battery module 21A to 21D, a voltage sensor V 1 ~V 4 measuring the voltage of both ends of the battery modules 21A to 21D, a current sensor I for measuring the current flowing through each battery module 21A to 21D, respectively and 1 ~I 4 is provided. Each voltage value measured by the voltage sensor V 1 ~V 4, and the current value measured by the current sensor I 1 ~I 4 is sent to the control unit 40 via the signal line. In addition, a voltage sensor is not restricted to the case where it is provided for every battery module, For example, you may make it provide for every battery cell which comprises a battery module.

コンバータ22A〜22Dは、風力発電装置10から供給される交流電力を直流電力に電力変換する電力変換器である。また、コンバータ22A〜22Dは、制御装置40からの指令を受けて起動(ON)及び停止(OFF)が制御される。コンバータ22A〜22Dは、一般に、入力された交流電力を直流電力に変換する際、電力損失を生じることが知られている。   Converters 22 </ b> A to 22 </ b> D are power converters that convert AC power supplied from wind power generator 10 into DC power. In addition, converters 22 </ b> A to 22 </ b> D are controlled to be started (ON) and stopped (OFF) in response to a command from control device 40. It is known that converters 22 </ b> A to 22 </ b> D generally generate power loss when converting input AC power to DC power.

ここで、図3に、一般的なコンバータにおける入力電力と変換効率との関係を表した図を示す。最大入力(最大入力電力値)Pmaxや最大効率時入力(最大の変換効率となる時の入力電力値)Peは、コンバータの製造メーカごとに異なるものの、一般的なコンバータは、図3に示すように、最大効率時入力Peより小さい入力電力になると急激に変換効率が悪化し、最大効率時入力Peから最大入力Pmaxになるまでの間は、比較的なだらかに変換効率が低下する傾向にある。したがって、一般化した値である最大入力Pmaxや最大効率時入力Peを用いることで、いかようなコンバータも本実施形態の電池システム1に適用することができる。ただし、同一のコンバータであっても、使用頻度や使用環境などの要因により、最大効率時入力Peなどの値は変化し得る。   Here, FIG. 3 shows a diagram representing the relationship between input power and conversion efficiency in a general converter. Although the maximum input (maximum input power value) Pmax and the maximum efficiency input (input power value when the maximum conversion efficiency is reached) Pe are different for each converter manufacturer, a general converter is as shown in FIG. In addition, when the input power is smaller than the input Pe at the maximum efficiency, the conversion efficiency is rapidly deteriorated, and the conversion efficiency tends to be gradually lowered until the input Pe at the maximum efficiency reaches the maximum input Pmax. Therefore, any converter can be applied to the battery system 1 of the present embodiment by using the maximum input Pmax and the maximum efficiency input Pe that are generalized values. However, even in the same converter, values such as the maximum efficiency input Pe may change due to factors such as the usage frequency and usage environment.

スイッチ23A〜23Dは、それぞれ風力発電装置10から電力配線を介した各コンバータ22A〜22Dへの交流電力の入力を遮断するか否かを切り換えることができる切換手段であり、制御装置40からの指令を受けてON(閉)/OFF(開)を切り換える。各スイッチ23A〜23Dが、ONであれば、風力発電装置10からの交流電力が各コンバータ22A〜22Dに供給され、OFFであれば、風力発電装置10から各コンバータ22A〜22Dへの交流電力の供給は遮断される。なお、スイッチ23A〜23DをOFFとするとき、制御装置40は、スイッチ23A〜23Dのそれぞれに対応するコンバータ22A〜22Dも停止するよう制御することが望ましく、この場合、コンバータ22A〜22Dでの無駄な電力の消費を抑制することができる。   The switches 23 </ b> A to 23 </ b> D are switching means that can switch whether or not to interrupt the input of AC power from the wind turbine generator 10 to each of the converters 22 </ b> A to 22 </ b> D via the power wiring. In response to this, ON (closed) / OFF (open) is switched. If each switch 23A-23D is ON, the alternating current power from the wind power generator 10 will be supplied to each converter 22A-22D, and if it is OFF, the alternating current power from the wind power generator 10 to each converter 22A-22D Supply is cut off. Note that when the switches 23A to 23D are turned OFF, the control device 40 desirably controls the converters 22A to 22D corresponding to the switches 23A to 23D, respectively. In this case, the waste in the converters 22A to 22D Power consumption can be suppressed.

負荷30は、電池装置20から電力の供給を受けて駆動するものであって、交流電力で駆動する交流電力負荷又は直流電力で駆動する直流電力負荷である。負荷30が、交流電力負荷であれば、各電池ユニット20A〜20Dには、直流電力を交流電力に変換するインバータ(図示せず)が設けられ、直流電力負荷であれば、各電池ユニット20A〜20Dには、直流電力を負荷30が所望する直流電力(直流電圧)に変換することができるDC−DCコンバータ(図示せず)が設けられる。   The load 30 is driven by receiving power supplied from the battery device 20, and is an AC power load driven by AC power or a DC power load driven by DC power. If the load 30 is an AC power load, each of the battery units 20A to 20D is provided with an inverter (not shown) that converts DC power into AC power. If the load 30 is a DC power load, the battery units 20A to 20D are provided. 20D is provided with a DC-DC converter (not shown) capable of converting DC power into DC power (DC voltage) desired by the load 30.

制御装置40は、風力発電装置10が供給可能な電力の供給電力(発電電力)、各電池モジュール21A〜21Dの充電率、及び各コンバータ22A〜22Dの電力変換効率に基づいて、風力発電装置10から交流電力を供給すべき電池ユニット20A〜20Dを少なくとも1つ選択するよう電池装置20を制御する。また、制御装置40は、表示装置50も制御することができ、風力発電装置10の供給電力や電池ユニットの充電率など各種の情報を、適宜、表示装置50に表示させる。   The control device 40 is based on the supply power (generated power) that can be supplied by the wind power generator 10, the charging rates of the battery modules 21A to 21D, and the power conversion efficiencies of the converters 22A to 22D. The battery device 20 is controlled to select at least one of the battery units 20A to 20D to which AC power is to be supplied. Moreover, the control apparatus 40 can also control the display apparatus 50, and causes the display apparatus 50 to appropriately display various information such as the supply power of the wind power generation apparatus 10 and the charging rate of the battery unit.

制御装置40は、電池ユニット20A〜20Dを充電する処理機能として、例えば、図2に示すように、記憶部41、取得部42、選択部43、及び切換部44を有する。制御装置40は、例えば、種々の演算および制御を行うためのプロセッサ、情報(データ)を一時的に格納するとともに、制御時にワーキングエリアとして機能するRAM、プログラム等を格納するROM、及び周辺回路から構成され、上記各部の処理機能を実現することができる。なお、電池システム1の充電動作、すなわち、制御装置40が行う具体的な制御フローについては後述する。   As shown in FIG. 2, for example, the control device 40 includes a storage unit 41, an acquisition unit 42, a selection unit 43, and a switching unit 44 as processing functions for charging the battery units 20 </ b> A to 20 </ b> D. The control device 40 includes, for example, a processor for performing various calculations and control, a temporary storage of information (data), a RAM that functions as a working area at the time of control, a ROM that stores programs, and peripheral circuits. It is comprised and the processing function of said each part is realizable. The charging operation of the battery system 1, that is, a specific control flow performed by the control device 40 will be described later.

記憶部41は、コンバータ22A〜22Dそれぞれの所定の電力変換効率に対応する基準電力値PbA〜PbDに関する情報を記憶・格納する。ここで、本実施形態における基準電力値とは、その値以上の電力値がコンバータに入力されるのであれば、該コンバータにおいては一定以上の電力変換効率での電力変換を保証できる値である。図3を用いて上記述べたように、最大効率時入力Peから最大入力電力Pmaxまでは比較的なだらかに電力変換効率は減少するが、その電力変換効率はほぼ高い水準に保つことができるので、本実施形態の電池システム1では、各コンバータ22A〜22Dにおける最適な電力変換効率に対応するそれぞれの最大効率時入力Peを、上記基準電力値PbA〜PbDとする。なお、本実施形態の電池システム1では、基準電力値PbA〜PbDとして、各コンバータ22A〜22Dのそれぞれの最大効率時入力Peを用いる場合を例にとって説明するが、本発明はこれに限られず、最大効率時入力Peの代わりに、例えば、図3に示すように、電力変換効率が90(%)以上となる電力のうち最も値が小さい入力電力値P’を用いるなど、電池システムの構成及びコンバータの電力変換効率の特性に応じて各基準電力値を適宜設定することができる。   Storage unit 41 stores and stores information related to reference power values PbA to PbD corresponding to predetermined power conversion efficiencies of converters 22A to 22D. Here, the reference power value in the present embodiment is a value that can guarantee power conversion at a power conversion efficiency above a certain level in the converter if a power value equal to or higher than that value is input to the converter. As described above with reference to FIG. 3, the power conversion efficiency decreases relatively gently from the maximum efficiency input Pe to the maximum input power Pmax, but the power conversion efficiency can be maintained at a substantially high level. In the battery system 1 of the present embodiment, the maximum efficiency input Pe corresponding to the optimum power conversion efficiency in each of the converters 22A to 22D is set as the reference power values PbA to PbD. In addition, in the battery system 1 of the present embodiment, the case where the respective maximum efficiency inputs Pe of the converters 22A to 22D are used as the reference power values PbA to PbD will be described as an example, but the present invention is not limited to this. Instead of the maximum-efficiency input Pe, for example, as shown in FIG. 3, the configuration of the battery system, such as using the input power value P ′ having the smallest value among the power with power conversion efficiency of 90 (%) or more, and Each reference power value can be set as appropriate according to the characteristics of the power conversion efficiency of the converter.

取得部42は、風力発電装置10が供給する電力(供給電力)に関する情報及び複数の電池ユニット20A〜20Dがそれぞれ有する電池モジュール21A〜21Dの各モジュール情報(電圧値及び各電流値の情報)を所定のタイミングで取得する。取得部42は、取得した各電圧値及び各電流値により、公知の演算方法を用いて各電池ユニット20A〜20Dの充電率SOC(state of charge)を演算し、演算した結果を選択部43に通知する。充電率SOCは、満充電時における電池の容量に対して充電残量がどのくらいかを比率(パーセント)で表すものであり、電池モジュールごとの電圧と流れる電流とにより、公知の演算方法を用いて演算することができる。なお、本実施形態の電池システム1では、モジュール情報として各電圧値及び各電流値の情報を用い、充電率SOCを算出する場合を例にとって説明するが、本発明はこれに限られない。例えば、モジュール情報として各電圧値の情報又は各電流値の情報のいずれかの情報を用い、充電率SOCを求めるようにしてもよい。各電圧値の情報を用いる場合、例えば、静定時の電圧値と充電率SOCとのテーブルを予め用意しておき、静定時に各電圧値を取得し、上記テーブルを用い、取得した電圧値から充電率SOCを求めることができる。また、上記所定のタイミングとは、例えば、充電開始直前のタイミング、及び充電開始後一定時間ごとのタイミングとすることができる。   The acquisition unit 42 obtains information on the power (supplied power) supplied by the wind turbine generator 10 and each module information (voltage value and current value information) of the battery modules 21A to 21D included in each of the battery units 20A to 20D. Acquired at a predetermined timing. The acquisition unit 42 calculates the state of charge (SOC) of each of the battery units 20A to 20D using a known calculation method based on the acquired voltage value and each current value, and the calculated result is input to the selection unit 43. Notice. The charge rate SOC is a ratio (percentage) indicating how much charge is remaining with respect to the capacity of the battery at the time of full charge. A known calculation method is used depending on the voltage and current flowing for each battery module. It can be calculated. In addition, in the battery system 1 of this embodiment, although the case where the information of each voltage value and each current value is used as module information and the charge rate SOC is calculated will be described as an example, the present invention is not limited to this. For example, the charging rate SOC may be obtained by using information on each voltage value or information on each current value as module information. When using information on each voltage value, for example, a table of voltage values and charging rate SOC at the time of settling is prepared in advance, each voltage value is acquired at the time of settling, and from the acquired voltage value using the above table The charging rate SOC can be obtained. Further, the predetermined timing can be, for example, a timing immediately before the start of charging and a timing at regular intervals after the start of charging.

選択部43は、記憶部41に記憶された各コンバータ22A〜22Dの各基準電力値PbA〜PbDのうち最も大きい基準電力値を第一基準電力値として設定する。また、選択部43は、取得部42が取得した供給電力及び各電池モジュール21A〜21Dの各充電率SOCの各情報に基づいて、供給電力を上記第一基準電力値以上の電力に分配可能な電池ユニットの個数を決定する。そして、選択部43は、複数の電池ユニット20A〜20Dのうち風力発電装置10から電力を供給する電池ユニットを上記決定した個数だけ選択して充電する。   The selection unit 43 sets the largest reference power value among the reference power values PbA to PbD of the converters 22A to 22D stored in the storage unit 41 as the first reference power value. Moreover, the selection part 43 can distribute supply power to electric power more than the said 1st reference | standard power value based on each information of supply power which the acquisition part 42 acquired, and each charging rate SOC of each battery module 21A-21D. Determine the number of battery units. And the selection part 43 selects and charges the battery unit which supplies electric power from the wind power generator 10 among several battery unit 20A-20D by the determined number.

ただし、選択部43は、例えば、複数の基準電力値PbA〜PbDの中で第一基準電力値より小さい基準電力値の一つであって第一基準電力値の次に大きい値の基準電力値を第二基準電力値として設定し、供給電力を第一基準電力値以上の電力に分配可能な電池ユニットの個数よりも、基準電力値が第二基準電力値以下であるコンバータを有する電池ユニットの中から供給電力を第二基準電力値以上の電力で分配可能な電池ユニットの個数が多い場合、基準電力値が第二基準電力値以下であるコンバータを有する電池ユニットの中から第二基準電力値以上の電力に分配可能な電池ユニットの個数を決定し、風力発電装置10から電力を供給する電池ユニットを前記決定した個数だけ選択する。   However, the selection unit 43 is, for example, one of the reference power values smaller than the first reference power value among the plurality of reference power values PbA to PbD, and the reference power value having the next largest value after the first reference power value. Of the battery unit having a converter in which the reference power value is less than or equal to the second reference power value, rather than the number of battery units that can distribute the supplied power to power that is greater than or equal to the first reference power value. If the number of battery units that can distribute the supplied power with power equal to or greater than the second reference power value is large, the second reference power value is selected from the battery units having converters whose reference power value is equal to or less than the second reference power value. The number of battery units that can be distributed to the above power is determined, and the determined number of battery units that supply power from the wind turbine generator 10 are selected.

また、選択部43は、各電池モジュール21A〜21Dの充電率の情報に基づいて、電池ユニット20A〜20Dに対して電力を供給する優先順位を充電率SOCの低い順に決定し、各電池ユニット20A〜20Dの基準電力値PbA〜PbDと供給電力と充電率とに基づいて、上記供給電力を分配可能な個数を決定し、該決定した個数の電池ユニットを上記優先順位に基づいて選択する。なお、本実施形態の電池システム1における制御装置40(選択部43)の詳細な選択方法については後述するフローチャートの中で説明する。   Moreover, the selection part 43 determines the priority which supplies electric power with respect to battery unit 20A-20D based on the information of the charge rate of each battery module 21A-21D in order with low charge rate SOC, and each battery unit 20A. Based on the reference power values PbA to PbD of ˜20D, the supplied power, and the charging rate, the number that can distribute the supplied power is determined, and the determined number of battery units are selected based on the priority. In addition, the detailed selection method of the control apparatus 40 (selection part 43) in the battery system 1 of this embodiment is demonstrated in the flowchart mentioned later.

切換部44は、選択部43により選択された電池ユニット20A〜20Dのうち少なくとも1つの電池ユニットが備える電池モジュールの充電率が、選択部43が非選択の電池ユニットのうち少なくとも1つの電池ユニットの備える電池モジュールの充電率と同一又は略同一となったか否かを判断する。そして、切換部44は、該充電率と同一又は略同一となったと判断した場合、選択部43により選択され、且つ、同一又は略同一となった充電率の電池モジュールを備える電池ユニットに対して、風力発電装置10から供給されていた電力を、充電率が同一又は略同一の電ユニットに対して交互に切り換えて供給する。なお、本実施形態の電池システム1における制御装置40(切換部44)の詳細な切換方法については後述のフローチャートの中で説明する。 The switching unit 44 has a charging rate of a battery module included in at least one battery unit among the battery units 20 </ b> A to 20 </ b> D selected by the selection unit 43, and includes at least one battery unit among the battery units not selected by the selection unit 43. It is determined whether or not the charging rate of the battery module provided is the same or substantially the same. When the switching unit 44 determines that the charging rate is the same or substantially the same, the switching unit 44 selects the battery unit including the battery module having the charging rate selected by the selection unit 43 and the same or substantially the same. supply is switched alternately power has been supplied for charging rate identical or substantially identical batteries unit from the wind turbine generator 10. In addition, the detailed switching method of the control apparatus 40 (switching part 44) in the battery system 1 of this embodiment is demonstrated in the below-mentioned flowchart.

表示装置50は、例えば、風力発電装置10の供給電力や、電池ユニットの充電率など各種の情報をユーザに対して表示するものであり、例えば、一般的な液晶パネルなどのモニタである。なお、表示装置50は、必要に応じて設ければよく、本実施形態の電池システム1においては省略してもよい。   The display device 50 displays various types of information such as the power supplied from the wind power generator 10 and the charging rate of the battery unit to the user, and is a monitor such as a general liquid crystal panel. In addition, what is necessary is just to provide the display apparatus 50 as needed, and you may abbreviate | omit in the battery system 1 of this embodiment.

以上のように構成される本実施形態の電池システム1においては、基準電力値PbA〜PbDのうち最も大きい第一基準電力値(例えば、コンバータ22Aの基準電力値PbAであり、PbA=40kW)以上の電力を、電池ユニット20A〜20Dの中から少なくとも1つ選択した電池ユニットにそれぞれ供給するのであれば、それら選択した各電池ユニットのコンバータは個々の基準電力値以上である第一基準電力値の電力が供給されることになるため電力変換効率は高く、その結果、電池装置20全体での充電効率も良い。しかし、第一基準電力値より小さい電力を、例えば、第一基準電力値をもつコンバータ22Aに供給してしまうと、このコンバータ22Aにおける電力変換効率が落ちてしまい、望ましくない場合がある。そのため、第一基準電力値以下の電力を電池ユニットに供給する場合は、第一基準電力値をもつコンバータ22Aを有する電池ユニット20Aを除外して電池ユニット20B〜20Dを選択候補とし、これら選択候補の電池ユニット20B〜20Dから電力の供給先を決定するようにする。   In the battery system 1 of the present embodiment configured as described above, the reference power values PbA to PbD that are the largest first reference power value (for example, the reference power value PbA of the converter 22A, PbA = 40 kW) or more. Is supplied to at least one battery unit selected from the battery units 20A to 20D, the converter of each selected battery unit has a first reference power value that is equal to or higher than the individual reference power value. Since power is supplied, the power conversion efficiency is high. As a result, the charging efficiency of the entire battery device 20 is also good. However, if power smaller than the first reference power value is supplied to, for example, the converter 22A having the first reference power value, the power conversion efficiency in the converter 22A decreases, which may be undesirable. Therefore, when supplying power below the first reference power value to the battery unit, the battery units 20B to 20D are excluded from the battery unit 20A having the converter 22A having the first reference power value, and these selection candidates are selected. The power supply destination is determined from the battery units 20B to 20D.

そして、上記選択候補である電池ユニット20B〜20Dに対して、第一基準電力値の次に値が小さい第二基準電力値(例えば、基準電力値PbBで、PbB=35kW)を供給するのであれば、これら電池ユニット20B〜20Dのコンバータ22B〜22Dは個々の基準電力値以上である第二基準電力値の電力が供給されることになるため、一定以上の電力変換効率での電力変換を保証でき、電池システム1全体の充電効率も高い状態を維持できる。   Then, the second reference power value (for example, the reference power value PbB, PbB = 35 kW) having the second smallest value after the first reference power value is supplied to the battery units 20B to 20D as the selection candidates. For example, the converters 22B to 22D of the battery units 20B to 20D are supplied with the power of the second reference power value that is equal to or higher than the individual reference power value, so that the power conversion with a certain power conversion efficiency is guaranteed. The battery system 1 as a whole can maintain a high charging efficiency.

また、本実施形態の電池システム1では、供給電力Pをなるべく多くの電池ユニットに分配し均等に充電できるようにする。例えば、供給電力Pを分配して第一基準電力値(例えば、PbA=40kW)以上の電力を電池ユニットに対して供給しようとすると、供給電力Pが75kWであった場合、供給電力Pを均等に2つ以上の電池ユニットに分配することはできず(例えば、供給電力Pを2つに分配すると、37.5kWとなってしまい第一基準電力値(40kW)以下となってしまう)、そのため、1つの電池ユニットを選択して供給電力P(75kW)を供給するしかない。しかし、供給電力Pを分配して第一基準電力値の次に小さい値の第二基準電力値(例えば、Pb=35kW)以上の電力を電池ユニットに対して供給しようとすれば、供給電力Pが75kWであった場合でも、第一基準電力値をもつコンバータ22Aを有する電池ユニット20Aを除いた他の電池ユニット20B〜20Dのうち2つの電池ユニットに供給電力Pを均等に分配することができる(供給電力Pを均等に2つに分配すると、37.5kWとなり、第二基準電力値(35kW)以上となる)。その結果、電池モジュールを可能な限り並列に均等に充電することができる。   Further, in the battery system 1 of the present embodiment, the supplied power P is distributed to as many battery units as possible so that they can be charged evenly. For example, when the supplied power P is distributed and power of a first reference power value (for example, PbA = 40 kW) or more is supplied to the battery unit, the supplied power P is equalized when the supplied power P is 75 kW. Cannot be distributed to two or more battery units (for example, if the supply power P is distributed to two, it becomes 37.5 kW and becomes the first reference power value (40 kW) or less). There is no choice but to select one battery unit and supply supply power P (75 kW). However, if the supply power P is distributed to supply the battery unit with power equal to or higher than the second reference power value (for example, Pb = 35 kW), which is the next smaller value than the first reference power value, the supply power P Can be evenly distributed to two battery units among the other battery units 20B to 20D except for the battery unit 20A having the converter 22A having the first reference power value. (If the supply power P is evenly distributed, it becomes 37.5 kW, which is equal to or greater than the second reference power value (35 kW)). As a result, the battery modules can be charged as evenly as possible in parallel.

すなわち、本実施形態の電池システム1では、供給電力Pを分配して供給すべき電池ユニットを各基準電力値PbA〜PbDに基づいて選択し決定するものとする。さらに、供給する電池ユニットを選択するに際し、SOCを考慮し、SOCのなるべく低いものを選択するようにする。   That is, in the battery system 1 of the present embodiment, the battery unit to be distributed and supplied is selected and determined based on the reference power values PbA to PbD. Further, when selecting a battery unit to be supplied, an SOC is selected in consideration of the SOC.

以下、図4〜図7に示すフローチャートを参照して、制御装置40を用いて実施される本実施形態の電池システム1の充電動作処理について説明する。なお、図4〜図7のフローチャートで示される各処理は、処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更して又は並列に実行することができる。   Hereinafter, with reference to the flowcharts shown in FIGS. 4 to 7, the charging operation process of the battery system 1 of the present embodiment that is performed using the control device 40 will be described. Note that the processes shown in the flowcharts of FIGS. 4 to 7 can be executed in any order or in parallel as long as the process contents do not contradict each other.

まず、電池システム1の充電動作処理を説明するにあたり、電池システム1は、図1及び図2を用いて上記説明した構成を有するものとし、更に、以下の事項を前提とする。電池ユニットの個数を固定値Nで表し、図2に示すように、電池ユニット20A〜20Dの4つを用いるので、N=4とする。そして、コンバータ22A〜22Dへの各最大入力電力値を固定値Pmaxで表し、Pmax=100kWとする。よって、図2に示す電池装置20の最大許容入力電力はN×Pmax=400kWとなる(風力発電装置10の供給電力はこの値を上回らないものとする)。さらに、コンバータ22A〜22Dそれぞれの所定の電力変換効率を有する基準電力値PbA〜PbDとして、PbA=40kW、PbB=3kW、PbC=3kW、PbD=25kWとする。また、これら基準電力値PbA〜PbDが予め記憶部41に記憶されているものとする。なお、コンバータ22A〜22Dで基準電力値が異なるとしているのは、例えば、複数の製造メーカのコンバータを混在させて電池システム1を構成する場合を想定しているからである。 First, in describing the charging operation processing of the battery system 1, the battery system 1 has the configuration described above with reference to FIGS. 1 and 2, and further assumes the following matters. The number of battery units is represented by a fixed value N. As shown in FIG. 2, four battery units 20A to 20D are used, so N = 4. Each maximum input power value to converters 22A to 22D is represented by a fixed value Pmax, and Pmax = 100 kW. Accordingly, the maximum allowable input power of the battery device 20 shown in FIG. 2 is N × Pmax = 400 kW (supplied power of the wind power generator 10 does not exceed this value). Further, as the reference power value PbA~PbD having a predetermined power conversion efficiency of the respective converter 22A~22D, PbA = 40kW, PbB = 3 0 kW, PbC = 3 5 kW, the PbD = 25 kW. In addition, it is assumed that these reference power values PbA to PbD are stored in the storage unit 41 in advance. The reason why the reference power values are different in the converters 22A to 22D is because, for example, it is assumed that the battery system 1 is configured by mixing converters from a plurality of manufacturers.

また、さらなる前提として、充電前の電池モジュール21A〜21Dの各SOC(電池システム1の充電動作処理前の初期値のSOC)は、それぞれ80%、60%、70%、50%であるとして説明する。   Further, as a further premise, it is assumed that the SOCs of the battery modules 21A to 21D before charging (the initial values of the SOC before the charging operation processing of the battery system 1) are 80%, 60%, 70%, and 50%, respectively. To do.

以上を前提とし、以下、制御装置40を用いて実施される電池システム1の充電動作処理を説明する。   Based on the above, the charging operation processing of the battery system 1 performed using the control device 40 will be described below.

まず、取得部42は、各コンバータの基準電力値を記憶部41より取得し、これら複数の基準電力値を大きい順にソートして、該ソートした順にその値を配列Pb[i](1≦i≦N)として記憶部41に格納する(ステップS100)。上記前提条件で述べたように、本例においては、各コンバータ22A〜22Dの基準電力値PbA〜PbDがそれぞれ、PbA=40kW、PbB=30kW、PbC=35kW、PbD=25kWであるとすると、大きい順にソートした結果、PbA>PbC>PbB>PbDとなる。そして、基準電力値の配列Pb[i]にそれぞれ値を格納すると、本例ではN=4であるので、Pb[1]=40kW(PbA)、Pb[2]=35kW(PbC)、Pb[3]=30kW(PbB)、Pb[4]=25kW(PbD)である配列が作成される。なお、本例では、Pb[1]が第一基準電力値となる。   First, the acquisition unit 42 acquires the reference power value of each converter from the storage unit 41, sorts the plurality of reference power values in descending order, and arranges the values in the array Pb [i] (1 ≦ i ≦ N) and stored in the storage unit 41 (step S100). As described in the above preconditions, in this example, the reference power values PbA to PbD of the converters 22A to 22D are large when PbA = 40 kW, PbB = 30 kW, PbC = 35 kW, and PbD = 25 kW, respectively. As a result of sorting in order, PbA> PbC> PbB> PbD. When the values are stored in the reference power value array Pb [i], N = 4 in this example, so Pb [1] = 40 kW (PbA), Pb [2] = 35 kW (PbC), Pb [ 3] = 30 kW (PbB) and Pb [4] = 25 kW (PbD) are created. In this example, Pb [1] is the first reference power value.

次いで、取得部42は、風力発電装置10の供給電力Pの情報を風力発電装置10から取得する(ステップS101)。本例では、取得部42は、例えば、風力発電装置10の供給電力Pが75kWであるとの情報を風力発電装置10から取得したものとする。   Next, the acquisition unit 42 acquires information on the power supply P of the wind power generator 10 from the wind power generator 10 (step S101). In this example, the acquisition part 42 shall acquire the information that the supply electric power P of the wind power generator 10 is 75 kW from the wind power generator 10, for example.

次いで、選択部43は、上記取得した供給電力Pの情報から、供給電力Pを電池ユニットの個数Nで除算し、この除算した値P/Nが基準電力値Pb[1]〜Pb[N]のうち最も大きい基準電力値Pb[1]以上であるか否かを判断する(ステップS102)。すなわち、本例では、選択部43は、供給電力Pである75kWを電池ユニットの個数Nである4で除算した値P/Nが、基準電力値Pb[1]である40kW以上であるか否かを判断する。   Next, the selection unit 43 divides the supplied power P by the number N of battery units from the acquired information on the supplied power P, and the divided value P / N is the reference power values Pb [1] to Pb [N]. It is judged whether it is more than the largest reference electric power value Pb [1] among these (step S102). That is, in this example, the selection unit 43 determines whether or not a value P / N obtained by dividing 75 kW that is the supplied power P by 4 that is the number N of battery units is 40 kW or more that is the reference power value Pb [1]. Determine whether.

上記除算した値P/Nが、基準電力値Pb[1]以上である場合(ステップS102:Yes)、選択部43は、信号線を介して電池ユニット20A〜20Dの各スイッチ23A〜23Dに対して制御信号を送り、各スイッチ23A〜23DをONとする(ステップS103)。この場合、各スイッチ23A〜23DをONとしても、各コンバータ22A〜22Dに入力される電力は、それぞれ基準電力値Pb[1]以上となるので、コンバータ22A〜22Dでの電力変換効率が全て高い状態で、各電池モジュール21A〜21Dを充電することができる。なお、選択部43は、各スイッチ23A〜23DをONとする際、信号線を介して電池ユニット20A〜20Dの各コンバータ22A〜22Dに対しても制御信号を送り、各コンバータ22A〜22Dを起動する。   When the divided value P / N is equal to or greater than the reference power value Pb [1] (step S102: Yes), the selection unit 43 selects the switches 23A to 23D of the battery units 20A to 20D via the signal lines. A control signal is sent to turn on the switches 23A to 23D (step S103). In this case, even if each of the switches 23A to 23D is turned on, the power input to each of the converters 22A to 22D is equal to or higher than the reference power value Pb [1], and thus all the power conversion efficiency in the converters 22A to 22D is high. In the state, each battery module 21A-21D can be charged. The selection unit 43 also sends control signals to the converters 22A to 22D of the battery units 20A to 20D via the signal lines when turning on the switches 23A to 23D, and activates the converters 22A to 22D. To do.

ステップS103の処理後、取得部42は、再度、供給電力Pの情報を風力発電装置10から取得し(ステップS104)、該取得した供給電力Pの情報から、供給電力Pを電池ユニットの個数Nで除算し、この除算した値P/Nが基準電力値Pb[1]以上であるか否かを判断する(ステップS105)。このステップS104〜S105の処理は、所定時間経過後に供給電力Pが変化した場合、電池装置20における充電効率を高く維持するために、電力の供給を受ける電池ユニットの個数N(=4)を変えた方が良いか否かを判断するために行う処理である。すなわち、ステップS104の処理前では、先のステップS101の処理で取得した供給電力Pに基づいて電力の供給を受ける電池ユニットの個数をN(=4)として決定しているが、この個数は、供給電力Pを各電池ユニット20A〜20Dに分配しても各電池ユニット20A〜20Dに基準電力値Pb[1]以上の電力が供給可能であるために決定されたものである。しかし、風力発電装置10のように自然エネルギーを利用した電源装置においてはその供給電力Pが変化するため、基準電力値Pb[1]以上の電力の供給を受けられる最適な電池ユニットの個数も変わり得ることとなる。したがって、供給電力Pに応じて電力の供給を受ける最適な電池ユニットの個数を変更することが好ましい。なお、供給電力Pの情報を取得するタイミングは、例えば、風力発電装置10の特性などの要因に応じて適宜設定することができる。   After the process of step S103, the acquisition unit 42 acquires again the information on the supplied power P from the wind power generator 10 (step S104), and the supplied power P is obtained from the acquired information on the supplied power P by the number N of battery units. Then, it is determined whether or not the divided value P / N is greater than or equal to the reference power value Pb [1] (step S105). In the processes in steps S104 to S105, when the supplied power P changes after a predetermined time has elapsed, the number N (= 4) of battery units that receive power supply is changed in order to maintain high charging efficiency in the battery device 20. This process is performed to determine whether or not it is better. That is, before the process of step S104, the number of battery units that receive power supply is determined as N (= 4) based on the supply power P acquired in the process of the previous step S101. This is determined because it is possible to supply the battery units 20A to 20D with power equal to or higher than the reference power value Pb [1] even if the supply power P is distributed to the battery units 20A to 20D. However, in a power supply device using natural energy such as the wind power generator 10, the supply power P changes, so the optimum number of battery units that can be supplied with power of the reference power value Pb [1] or more also changes. Will get. Therefore, it is preferable to change the optimal number of battery units that receive power supply according to the supplied power P. In addition, the timing which acquires the information of the supplied electric power P can be suitably set according to factors, such as the characteristic of the wind power generator 10, for example.

ステップS105の処理において、上記除算した値P/Nが、基準電力値Pb[1]以上である場合、すなわち、電力を供給する電池ユニットの個数Nを変更しなくても良い場合(ステップS105:Yes)、選択部43は、各電池モジュール21A〜21Dが充電終了したか否かを判断する(ステップS106)。ここで、各電池モジュール21A〜21Dにおける充電終了とは、例えば、各電池モジュール21A〜21Dが満充電となった場合や、各電池モジュール21A〜21Dに充電された電力を放電する必要が生じた場合である。なお、各電池モジュール21A〜21Dのうち少なくとも1つの電池モジュールが満充電等になった場合(例えば、充電率が所定値としての90%に達した場合)、選択部43は、この電池モジュールに対して電力供給を遮断するように対応するスイッチをOFFとし、他の電池モジュールに対してはP/(N−1)の電力供給を継続するよう制御できる。   In the process of step S105, when the divided value P / N is equal to or greater than the reference power value Pb [1], that is, when it is not necessary to change the number N of battery units that supply power (step S105: Yes), the selection unit 43 determines whether or not the battery modules 21A to 21D have finished charging (step S106). Here, the end of charging in each of the battery modules 21A to 21D means that, for example, when each of the battery modules 21A to 21D is fully charged, or the power charged in each of the battery modules 21A to 21D needs to be discharged. Is the case. When at least one of the battery modules 21A to 21D is fully charged (for example, when the charging rate reaches 90% as a predetermined value), the selection unit 43 sets the battery module to On the other hand, it is possible to control to turn off the corresponding switch so as to cut off the power supply, and to continue the power supply of P / (N-1) to the other battery modules.

充電終了であれば(ステップS106:Yes)、本処理フローは終了し、充電終了でなければ(ステップS106:No)、ステップS104の処理に移る。なお、本例では、供給電力Pが75kW及び電池ユニットの個数Nが4であれば、除算した値P/Nは、約18.75kWとなり、基準電力値Pb[1]である40kWより小さくなるため、ステップS102の処理の後、ステップS103〜S106の処理には進まず、下記ステップS107の処理に進む。   If the charging is finished (step S106: Yes), the process flow is finished. If the charging is not finished (step S106: No), the process proceeds to step S104. In this example, if the supplied power P is 75 kW and the number N of battery units is 4, the divided value P / N is about 18.75 kW, which is smaller than 40 kW, which is the reference power value Pb [1]. Therefore, after the process of step S102, the process does not proceed to the processes of steps S103 to S106, but proceeds to the process of the following step S107.

ステップS102の処理において(又は、ステップS105の処理において)、除算した値P/Nが基準電力値Pb[1]より小さい場合(ステップS102:No(又は、ステップS105:No))、取得部42は、各電池モジュール21A〜21Dの充電状態を示す情報を取得し、SOCを演算する(ステップS107)。本例では、上記除算した値P/Nは、約18.75kWであり、基準電力値Pb[1]である40kWより小さくなるため、取得部42は、各電池モジュール21A〜21Dの充電状態を示す情報として、各電圧センサV〜Vで測定された各電圧値と、各電流センサI〜Iで測定された各電流値とを、各電圧センサV〜V及び各電流センサI〜Iから信号線を介して取得する。取得部42が、上記取得した各電圧値及び各電流値により、公知の演算方法を用いて各電池モジュール21A〜21DのSOCを演算する。なお、上記前提条件で述べたように、本例においては、取得部42が演算した結果、各電池モジュール21A〜21Dの充電動作処理前のSOC(初期値のSOC)は、それぞれ80%、60%、70%、50%であったものとする。 In the process of step S102 (or in the process of step S105), when the divided value P / N is smaller than the reference power value Pb [1] (step S102: No (or step S105: No)), the acquisition unit 42 Acquires information indicating the state of charge of each of the battery modules 21A to 21D, and calculates the SOC (step S107). In this example, the divided value P / N is about 18.75 kW, which is smaller than 40 kW, which is the reference power value Pb [1]. Therefore, the acquisition unit 42 determines the charging state of each of the battery modules 21A to 21D. as information indicating the respective voltage values measured by the voltage sensor V 1 ~V 4, and the current value measured by the current sensor I 1 ~I 4, the voltage sensor V 1 ~V 4 and the current Obtained from the sensors I 1 to I 4 via signal lines. The acquisition part 42 calculates SOC of each battery module 21A-21D using a well-known calculation method with each acquired said voltage value and each current value. As described in the above preconditions, in this example, as a result of the calculation performed by the acquisition unit 42, the SOC before the charging operation processing of each of the battery modules 21A to 21D (the initial value SOC) is 80% and 60%, respectively. %, 70%, and 50%.

次いで、選択部43は、取得した各電池モジュール21A〜21DのSOCに基づいて、各電池ユニット20A〜20Dに対して電力を供給する優先順位を決定する(ステップS108)。すなわち、選択部43は、電池ユニット20A〜20Dに対して電力を供給する優先順位をSOCの低い順に決定するものとし、本例では、取得した電池モジュール21A〜21DのSOCが、それぞれ80%、60%、70%、50%であるため、電池ユニット20Dの優先順位を1番、電池ユニット20Bの優先順位を2番、電池ユニット20Cの優先順位を3番、電池ユニット20Aの優先順位を4番と決定する。   Next, the selection unit 43 determines a priority order for supplying power to each of the battery units 20A to 20D based on the obtained SOC of each of the battery modules 21A to 21D (step S108). That is, the selection unit 43 determines the priority for supplying power to the battery units 20A to 20D in order of increasing SOC, and in this example, the obtained SOC of the battery modules 21A to 21D is 80%, Since the priority is 60%, 70%, and 50%, the priority of battery unit 20D is 1, the priority of battery unit 20B is 2, the priority of battery unit 20C is 3, and the priority of battery unit 20A is 4. It is decided with the number.

次に、図5に示すフローチャートに移り、選択部43は、選択候補の電池ユニットのうち、電力を同時に供給可能な電池ユニットの個数(同時にスイッチをON可能な個数)を変数Mで表し、M=N−1と設定する(ステップS109)。なお、ステップS109〜S118の各処理は、各電池ユニットに供給される電力が個々の基準電力値以上になるように、風力発電装置10から電力が供給される電池ユニットの個数を決定し、供給先の電池ユニットを上記決定した個数に選択するために行う処理である。   Next, moving to the flowchart shown in FIG. 5, the selection unit 43 represents the number of battery units that can supply power simultaneously (number of switches that can be turned on simultaneously) among the candidate battery units as a variable M. = N-1 is set (step S109). In addition, each process of steps S109 to S118 determines the number of battery units to which power is supplied from the wind turbine generator 10 so that the power supplied to each battery unit is equal to or higher than the individual reference power value. This is processing to select the previous battery unit to the determined number.

選択部43は、変数iを1と設定する(ステップS110)。そして、選択部43は、基準電力値を大きい順にソートした配列Pb[i](1≦i≦N)のうち最も大きい基準電力値Pb[1]の値を呼び出す。   The selection unit 43 sets the variable i to 1 (step S110). Then, the selection unit 43 calls the value of the largest reference power value Pb [1] in the array Pb [i] (1 ≦ i ≦ N) in which the reference power values are sorted in descending order.

選択部43は、供給電力PをMで除算した値P/Mが、基準電力値Pb[i]以上であるか否かを判断する(ステップS111)。本例では、現段階において、i=1であるので、選択部43は、供給電力Pである75kWを、M(=N(4)−1)である3で除算した値P/Mが、基準電力値Pb[1]である40kW以上であるか否かを判断する。   The selection unit 43 determines whether or not a value P / M obtained by dividing the supplied power P by M is equal to or greater than the reference power value Pb [i] (step S111). In this example, since i = 1 at this stage, the selection unit 43 obtains a value P / M obtained by dividing 75 kW which is the supplied power P by 3 which is M (= N (4) −1). It is determined whether or not the reference power value Pb [1] is 40 kW or more.

上記除算した値P/Mが基準電力値Pb[i]より小さい場合(ステップS111:No)、選択部43は、Pb[i]をもつコンバータに対応する電池ユニットを選択候補から外すか否かを判断する(ステップS112)。この判断対象の電池ユニットを選択候補から外すか否かは、例えば、判断対象の電池ユニットの上記優先順位が1番であるか否かで判断するものとし、優先順位が1番であれば、この電池ユニットは最も優先的に電力を供給しなければならない電池ユニットであるので、選択候補として外さないものとする。   When the divided value P / M is smaller than the reference power value Pb [i] (step S111: No), the selection unit 43 determines whether or not to remove the battery unit corresponding to the converter having Pb [i] from the selection candidates. Is determined (step S112). Whether or not to remove the determination target battery unit from the selection candidates is determined based on, for example, whether or not the priority of the determination target battery unit is No. 1, and if the priority is No. 1, Since this battery unit is a battery unit that should supply power most preferentially, it is not excluded as a selection candidate.

なお、上記電池ユニットを選択候補から外すか否かは、上記優先順位で判断する場合に限られず、他の例として、各電池モジュール21A〜21DのSOCの平均値を算出し、その平均値から所定範囲を超えて下回っているか否かで判断してもよい。一例を挙げれば、各電池モジュール21A〜21DのSOCの平均値が約60%であり、判断対象の電池ユニットが有する電池モジュールのSOCが、その平均値より所定範囲を超えて(例えば、10%以上)下回っている場合は、この電池ユニットは、最も優先的に電力を供給しなければならない電池ユニットの1つであるので、この電池ユニットを選択候補として外さないと判断してもよい。   Note that whether or not to remove the battery unit from the selection candidates is not limited to the determination based on the priority order. As another example, the average value of the SOC of each of the battery modules 21A to 21D is calculated, and the average value is calculated from the average value. You may judge by whether it is below the predetermined range. For example, the average value of the SOC of each of the battery modules 21A to 21D is about 60%, and the SOC of the battery module included in the battery unit to be determined exceeds a predetermined range from the average value (for example, 10% If the battery unit is lower than the above, this battery unit is one of the battery units to which power should be supplied most preferentially. Therefore, it may be determined that this battery unit is not excluded as a selection candidate.

上記選択候補から外すと判断した場合(ステップS112:Yes)、選択部43は、i≧N−M1の関係式を満たすか否かを判定する(ステップS113)。ステップS113の処理において関係式を満たさない場合(ステップS113;No)、選択部43は、iをi+1と設定し(ステップS114)、ステップS111の処理に移る。一方、ステップS113の処理において上記関係式を満たす場合(ステップS113:Yes)、又は、上記ステップS112の処理において上記選択候補から外さないと判断した場合(ステップS112:No)、選択部43は、M=M−1と再設定して(ステップS115)、Mが2以上であれば(ステップS116:Yes)、ステップS110の処理に移る。一方、Mが2より小さい場合(すなわち、Mが1の場合)(ステップS116:No)、選択部43は、電力の供給可能対象とする電池ユニットの個数を変数Qで表し、Q=1と設定する(ステップS117)。 When it is determined that the selection candidate is excluded (step S112: Yes), the selection unit 43 determines whether or not a relational expression of i ≧ N−M + 1 is satisfied (step S113). When the relational expression is not satisfied in the process of step S113 (step S113; No), the selection unit 43 sets i to i + 1 (step S114), and proceeds to the process of step S111. On the other hand, when the relational expression is satisfied in the process of step S113 (step S113: Yes) or when it is determined not to be excluded from the selection candidates in the process of step S112 (step S112: No), the selection unit 43 It resets as M = M-1 (step S115), and if M is 2 or more (step S116: Yes), it will move to the process of step S110. On the other hand, when M is smaller than 2 (that is, when M is 1) (step S116: No), the selection unit 43 represents the number of battery units that can be supplied with power by a variable Q, and Q = 1. Set (step S117).

一方、上記除算した値P/Mが基準電力値Pb[i]以上である場合(ステップS111:Yes)、選択部43は、電力の供給可能対象とする電池ユニットの個数を変数Qで表し、Q=Mと設定する(ステップS118)。   On the other hand, when the divided value P / M is equal to or greater than the reference power value Pb [i] (step S111: Yes), the selection unit 43 represents the number of battery units that can be supplied with power by a variable Q, Q = M is set (step S118).

上記ステップS110〜S118の処理は、まず、供給電力PをM(=N−1)個の電池ユニットに対して基準電力値Pb[1]以上の電力で分配して供給可能か否かを判断し、供給可能で無いと判断した場合、基準電力値Pb[1]より小さい基準電力値Pb[2]〜Pb[4]以上の電力で、供給電力PをM個の電池ユニットに対して供給可能か否かを判断する。すなわち、上記処理は、最も大きい基準電力値Pb[1]以上で供給電力Pを電池ユニットに分配することを前提とするが、各電池モジュールのSOCを考慮した上で、且つ、基準電力値Pb[1]より小さい基準電力値Pb[2]〜Pb[4]で分配した方が選択可能な電池ユニットの個数が多い場合はそちらを選択するものである。   In the processes in steps S110 to S118, first, it is determined whether or not the supply power P can be distributed and supplied to the M (= N−1) battery units with power equal to or higher than the reference power value Pb [1]. If it is determined that supply is not possible, the supply power P is supplied to the M battery units with powers of the reference power values Pb [2] to Pb [4] which are smaller than the reference power value Pb [1]. Determine if it is possible. In other words, the above processing is based on the premise that the supplied power P is distributed to the battery units at the maximum reference power value Pb [1] or more. However, the SOC of each battery module is taken into account and the reference power value Pb is taken into consideration. When the number of battery units that can be selected is larger when the power is distributed with reference power values Pb [2] to Pb [4] smaller than [1], that is selected.

具体的には、本例では、P=75、M=3(N−1)、i=1であるとすると、まず、ステップS111の処理では、上記除算した値P/Mは25kWであり、Pb[1](=40kW)より小さいため、ステップS112の処理に進む。ステップS112の処理では、Pb[1]をもつコンバータ22Aに対応する電池ユニット21Aを選択候補から外すか否かを判断する。電池ユニット21Aの上記優先順位は4番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップS113の処理に進む。ステップS113の処理では、i(ここでは、i=1)は、N−M+1(ここでは、N−M+1=2)以上でないため、ステップS114の処理に進み、i=i+1(ここでは、i=2)と設定し、ステップS111の処理に移る。   Specifically, in this example, if P = 75, M = 3 (N−1), and i = 1, first, in the process of step S111, the divided value P / M is 25 kW. Since it is smaller than Pb [1] (= 40 kW), the process proceeds to step S112. In the process of step S112, it is determined whether or not to remove the battery unit 21A corresponding to the converter 22A having Pb [1] from the selection candidates. Since the priority order of the battery unit 21A is set to No. 4, the battery unit 21A is excluded from the selection candidates, and the process proceeds to step S113. In the process of step S113, i (here, i = 1) is not equal to or greater than NM + 1 (here, NM + 1 = 2), so the process proceeds to step S114, and i = i + 1 (here, i = 2) is set, and the process proceeds to step S111.

次に、上記除算した値P/Mは25kWであり、Pb[2](=35kW)以上でないため、ステップS112の処理に進む。ステップS112の処理では、Pb[2]をもつコンバータ22Cに対応する電池ユニット21Cを選択候補から外すか否かを判断する。電池ユニット21Cの上記優先順位は3番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップS113の処理に進む。ステップS113の処理において、i(ここでは、i=2)は、N−M+1(ここでは、N−M+1=2)以上であるため、ステップS115の処理に進み、M=M−1(ここでは、M=2)と設定し、ステップS116の処理に移る。   Next, since the divided value P / M is 25 kW and not equal to or larger than Pb [2] (= 35 kW), the process proceeds to step S112. In the process of step S112, it is determined whether or not the battery unit 21C corresponding to the converter 22C having Pb [2] is excluded from the selection candidates. Since the priority order of the battery unit 21C is set to No. 3, it is excluded from the selection candidates, and the process proceeds to step S113. In the process of step S113, i (here, i = 2) is equal to or greater than NM + 1 (here, NM + 1 = 2). Therefore, the process proceeds to step S115, where M = M-1 (here, , M = 2), and the process proceeds to step S116.

ステップS116の処理において、M≧2(ここでは、M=2)を満たすので、ステップS110の処理に移る。ステップS110の処理でi=1と再設定され、且つ、M=2であるので、除算した値P/Mは、37.5kWであり、Pb[1](=40kW)以上でないため、ステップS112の処理に進む。ステップS112の処理では、Pb[1]をもつコンバータ22Aに対応する電池ユニット21Aを選択候補から外すか否かを判断する。電池ユニット21Aの上記優先順位は4番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップS113の処理に進む。ステップS113の処理では、i(ここでは、i=1)は、N−M+1(ここでは、N−M+1=2)以上でないため、ステップS114の処理に進む。ステップS114の処理において、i=i+1(ここでは、i=2)と設定し、ステップS111の処理に移る。   Since M ≧ 2 (here, M = 2) is satisfied in the process of step S116, the process proceeds to step S110. Since i = 1 is reset in the process of step S110 and M = 2, the divided value P / M is 37.5 kW and is not equal to or greater than Pb [1] (= 40 kW). Proceed to the process. In the process of step S112, it is determined whether or not to remove the battery unit 21A corresponding to the converter 22A having Pb [1] from the selection candidates. Since the priority order of the battery unit 21A is set to No. 4, the battery unit 21A is excluded from the selection candidates, and the process proceeds to step S113. In the process of step S113, i (here, i = 1) is not equal to or greater than NM + 1 (here, NM + 1 = 2), and thus the process proceeds to step S114. In the process of step S114, i = i + 1 (here, i = 2) is set, and the process proceeds to step S111.

次に、上記除算した値P/Mは37.5kWであり、Pb[2](=35kW)以上であるため、ステップS118の処理に進む。そして、ステップS118の処理において、選択候補の電池ユニットの中で、電力を同時に供給可能な電池ユニットの個数がM=2であるため、Q=M(=2)と設定する。   Next, since the divided value P / M is 37.5 kW and is equal to or greater than Pb [2] (= 35 kW), the process proceeds to step S118. In the process of step S118, since the number of battery units that can simultaneously supply power among the battery units that are candidates for selection is M = 2, Q = M (= 2) is set.

これらの処理を行うことにより、供給電力P(=75kW)を基準電力値Pb[1](=40kW)以上で電池ユニットに供給しようとすると、1つの電池ユニットしか選択できないが、供給電力Pを基準電力値Pb[2](=35kw)以上で電池ユニットに供給しようとすると、2つの電池ユニットが選択可能となる。   By performing these processes, if it is attempted to supply the supplied power P (= 75 kW) to the battery unit at the reference power value Pb [1] (= 40 kW) or more, only one battery unit can be selected. If the power is supplied to the battery unit at the reference power value Pb [2] (= 35 kW) or more, two battery units can be selected.

次いで、図5のフローチャートに戻り、i=1であれば(ステップS119:Yes)、優先順位に基づいてQ個の電池ユニットに電力(P/M)を供給するため、選択部43は、対応するスイッチをONとし(ステップS120)、図7に示すフローチャートのステップS130の処理に進む。ステップS120の処理は、i=1のとき、すなわち、供給電力Pを基準電力値Pb[1]以上の電力に分配してQ個の電池ユニットに供給する場合の処理である。この場合、どの電池ユニットを選択したとしても、各電池ユニットは個々のコンバータの基準電力値以上の電力が分配されることとなるので、全ての電池ユニット20A〜20Dを選択候補とし、上記優先順位にしたがって電池ユニットの選択を行う。   Next, returning to the flowchart of FIG. 5, if i = 1 (step S119: Yes), the selection unit 43 responds to supply power (P / M) to the Q battery units based on the priority order. The switch to be turned on is turned on (step S120), and the process proceeds to step S130 of the flowchart shown in FIG. The process of step S120 is a process when i = 1, that is, when the supplied power P is distributed to power equal to or higher than the reference power value Pb [1] and supplied to the Q battery units. In this case, no matter which battery unit is selected, each battery unit is distributed with power that is equal to or higher than the reference power value of each converter. Therefore, all of the battery units 20A to 20D are selected as candidates, and the above priority order is selected. Follow the steps to select the battery unit.

一方、i=1でなければ(ステップS119:No)、優先順位に基づいて、且つ、所定の電池ユニットを除いて選択したQ個の電池ユニットに電力(P/M)を供給するため、選択部43は、対応するスイッチをONとし(ステップS121)、図6に示すフローチャートのステップS122の処理に進む。ステップS121の処理は、i≠1のとき、すなわち、供給電力Pを基準電力値Pb[1]より小さく且つ基準電力値Pb[i]以上の電力に分配してQ個の電池ユニットに供給する場合の処理である。よって、例えば、基準電力値Pb[1]の基準電力値をもつコンバータを有する電池ユニットに基準電力値Pb[1]より小さい電力を供給してしまうと、電力変換効率が落ちてしまうので、これら電池ユニットを除いた電池ユニットを電力供給の選択候補とし、この選択候補の電池ユニットの中から上記優先順位にしたがって電池ユニットの選択を行う。   On the other hand, if i is not 1 (step S119: No), it is selected to supply power (P / M) to the Q battery units selected based on the priority order and excluding the predetermined battery unit. The unit 43 turns on the corresponding switch (step S121), and proceeds to the process of step S122 of the flowchart shown in FIG. The process of step S121 is when i ≠ 1, that is, the supplied power P is distributed to power smaller than the reference power value Pb [1] and greater than the reference power value Pb [i] and supplied to the Q battery units. Process. Therefore, for example, if power smaller than the reference power value Pb [1] is supplied to a battery unit having a converter having the reference power value Pb [1], the power conversion efficiency decreases. A battery unit excluding the battery unit is selected as a power supply selection candidate, and a battery unit is selected from the selection candidate battery units according to the above priority.

具体的には、本例では、上記処理の結果、i=2と設定されているので、基準電力値Pb[2]以上の電力をQ個の電池ユニットに供給することとなり、ステップS119の処理からステップS121の処理に進む。ステップS121の処理において、上記処理でQ=2と設定されているので、基準電力値Pb[1]をもつコンバータを有する電池ユニット20Aを除いた電池ユニット20B〜20Dを電力供給の選択候補とし、これら電池ユニット20B〜20Dの中から上記優先順位にしたがって2個の電池ユニットを選択する。すなわち、該選択候補の電池ユニット20B〜20Dのうち、優先順位が最も高い電池ユニット20Dと、次に高い電池ユニット20Bを選択し、これらにそれぞれ37.5kWを供給(充電)することとなる。よって、選択部43は、対応するスイッチ23B、23DをONとし、また、各コンバータ22B、22Dも起動する。各スイッチ23B、23DがONとなることで、コンバータ22B、22Dは、それぞれ基準電力値PbB(=30kW)、PbD(=20kW)以上の電力が入力されることとなる。その結果、コンバータ22B、22Dでの電力変換効率を高い状態で維持しつつ、電池モジュール21B、21Dは充電される。なお、これまでの処理を行った結果を、図8(A)の表に示す。   Specifically, in this example, since i = 2 is set as a result of the above processing, power equal to or higher than the reference power value Pb [2] is supplied to Q battery units, and the processing in step S119 is performed. To go to step S121. In the process of step S121, since Q = 2 is set in the above process, the battery units 20B to 20D excluding the battery unit 20A having the converter having the reference power value Pb [1] are selected as power supply selection candidates. Two battery units are selected from these battery units 20B to 20D in accordance with the priority order. That is, among the selection candidate battery units 20B to 20D, the battery unit 20D with the highest priority and the battery unit 20B with the next highest priority are selected, and 37.5 kW is supplied (charged) to each of them. Therefore, the selection unit 43 turns on the corresponding switches 23B and 23D, and also activates the converters 22B and 22D. When the switches 23B and 23D are turned ON, the converters 22B and 22D are input with electric powers equal to or higher than the reference power values PbB (= 30 kW) and PbD (= 20 kW), respectively. As a result, the battery modules 21B and 21D are charged while maintaining high power conversion efficiency in the converters 22B and 22D. In addition, the result of having performed the process so far is shown in the table of FIG.

次に、まず、ステップS121の処理後の各処理について図6を参照して説明をし、次いで、ステップS120の処理後の各処理について図7を参照して説明をする。   Next, each process after the process of step S121 will be described with reference to FIG. 6, and then each process after the process of step S120 will be described with reference to FIG.

まず、図6のフローチャートに示すように、ステップS121の処理から所定時間(例えば、1分間)経過後、取得部42は、充電中の電池モジュールの充電状態を示す情報を取得し、SOCを演算する(ステップS122)。すなわち、本例では、取得部42は、充電中の電池モジュール21B、21Dの充電状態を示す情報として、該電池モジュール21B、21Dの各電圧値及び各電流値をそれぞれ各電圧センサV、V及び各電流センサI、Iから信号線を介して取得し、電池モジュール21B、21DそれぞれのSOCを演算する。なお、ステップS122の処理において、充電中の電池モジュールのみならず、全ての電池モジュール21A〜21Dの各電圧値及び各電流値をそれぞれ各電圧センサV〜V及び各電流センサI〜Iから信号線を介して取得し、電池モジュール21A〜21DそれぞれのSOCを演算するようにしてもよい。この場合、下記ステップS123の処理等で、より正確な判断等をすることができる。 First, as shown in the flowchart of FIG. 6, after a predetermined time (for example, 1 minute) has elapsed from the process of step S <b> 121, the acquisition unit 42 acquires information indicating the state of charge of the battery module being charged, and calculates the SOC. (Step S122). In other words, in this example, the acquisition unit 42 uses the voltage sensors V 2 , VD as the information indicating the charging state of the battery modules 21 B, 21 D being charged. 4 and the current sensors I 2 and I 4 through signal lines, and calculates the SOC of each of the battery modules 21B and 21D. In the process of step S122, not only the battery module being charged, but also the voltage values and current values of all the battery modules 21A to 21D are used as the voltage sensors V 1 to V 4 and the current sensors I 1 to I, respectively. 4 through a signal line, and the SOC of each of the battery modules 21A to 21D may be calculated. In this case, it is possible to make a more accurate determination or the like by the process of step S123 below.

次いで、選択部43は、上記取得した充電中の電池モジュールの各SOCに基づいて、選択候補である各電池ユニットの電池モジュールのSOCが全て同一又は略同一であるか否かを判断する(ステップS123)。   Next, the selection unit 43 determines whether or not the SOCs of the battery modules of the respective battery units that are selection candidates are all the same or substantially the same based on the obtained SOCs of the battery modules that are being charged (Step S43). S123).

ステップS123の処理において、選択候補の電池ユニットの電池モジュールのSOCが全て同一又は略同一でないと判断した場合(ステップS123:No)、選択部43は、上記取得した充電中の電池モジュールの各SOCに基づいて、充電中の電池モジュールのSOCが、上記選択候補であり且つ充電中で無い電池モジュールのSOCまで到達したか否か(同一又は略同一になったか否か)を判断する(ステップS124)。本例では、選択部43は、充電中の電池モジュール21BのSOC及び電池モジュール21DのSOCのうち少なくとも1つのSOCが、選択候補であり且つ充電中でない電池モジュール21CのSOCまで到達したか否かを判断する。   In the process of step S123, when it is determined that the SOCs of the battery modules of the selection candidate battery units are not all the same or substantially the same (step S123: No), the selection unit 43 obtains each SOC of the battery module being charged. Based on the above, it is determined whether or not the SOC of the battery module being charged has reached the SOC of the battery module that is the selection candidate and not being charged (whether or not they are the same or substantially the same) (step S124). ). In this example, the selection unit 43 determines whether at least one of the SOC of the battery module 21B being charged and the SOC of the battery module 21D has reached the SOC of the battery module 21C that is a selection candidate and is not being charged. Judging.

充電中の電池モジュールのSOCが、上記選択候補であり且つ充電中でない電池モジュールのSOCまで到達した場合(ステップS124:Yes)、切換部44は、同一又は略同一になった電池モジュールを有する各電池ユニットに対して電力P/Mが均等に供給されるように、信号線を介して対応するスイッチに信号を送り、それぞれのスイッチのON、OFFを所定のタイミングで相互に切り換える(ステップS125)。このとき、当該SOCまで到達していない電池ユニットについては、依然として電力P/Mが供給される。   When the SOC of the battery module being charged has reached the SOC of the battery module that is a candidate for selection and not being charged (step S124: Yes), the switching unit 44 has the same or substantially the same battery module. A signal is sent to the corresponding switch via the signal line so that the electric power P / M is evenly supplied to the battery unit, and each switch is turned on and off at a predetermined timing (step S125). . At this time, the power P / M is still supplied to the battery unit that has not reached the SOC.

一方、上記充電中の電池モジュールのSOCが、上記選択候補のうち充電中で無い電池モジュールのSOCまで到達していない場合(ステップS124:No)、ステップS127の処理に移る。なお、選択候補のうち充電中で無い電池モジュールが無い場合も同様に、ステップS127の処理に移る。   On the other hand, when the SOC of the battery module being charged does not reach the SOC of the battery module that is not being charged among the selection candidates (step S124: No), the process proceeds to step S127. Similarly, if there is no battery module that is not being charged among the selection candidates, the process proceeds to step S127.

本例では、例えば、図8(B)の表に示すように、選択候補の電池ユニットの電池モジュールのSOCが全て同一又は略同一でない場合であって、充電中の電池モジュール21BのSOCが、選択候補であり且つ充電中でない電池ユニット20Cが有する電池モジュール21CのSOC(=70%)まで到達したとすると、切換部44は、電池ユニット20Bと電池ユニット20Cとへ電力37.5kWを相互に供給するべく、それぞれのスイッチ23Bとスイッチ23CのON、OFFを所定のタイミングで相互に切り換えるよう制御する。その結果、電池モジュール21Bと電池モジュール21Cを均等に充電し得ることになる。また、このとき、電池ユニット20Dには依然として電力37.5kWが供給されて電池モジュール21の充電がなされる。なお、上記スイッチ23Bとスイッチ23Cとを相互に切り換える上記所定のタイミングは、例えば、50msec〜100msec毎とすることができる。 In this example, for example, as shown in the table of FIG. 8B, when the SOCs of the battery modules of the selection candidate battery units are not all the same or substantially the same, the SOC of the battery module 21B being charged is Assuming that the SOC (= 70%) of the battery module 21C of the battery unit 20C that is a candidate for selection and that is not being charged is reached, the switching unit 44 mutually supplies power of 37.5 kW to the battery unit 20B and the battery unit 20C. In order to supply, control is performed so that the respective switches 23B and 23C are switched on and off at a predetermined timing. As a result, the battery module 21B and the battery module 21C can be charged uniformly. At this time, still it is powered 37.5 kW The battery unit 20D charging of the battery module 21 D is made. The predetermined timing for switching between the switch 23B and the switch 23C can be, for example, every 50 msec to 100 msec.

また、ステップS123の処理において、選択候補の電池ユニットの電池モジュールのSOCが全て同一又は略同一であると判断した場合(ステップS123:Yes)、切換部44は、選択候補の電池ユニットと、非選択候補の電池ユニットとを均等充電するように各々対応するスイッチを相互に切り換えるよう制御する(ステップS126)。   In the process of step S123, when it is determined that the SOCs of the battery modules of the selection candidate battery units are all the same or substantially the same (step S123: Yes), the switching unit 44 determines that the selection candidate battery unit is not Control is performed so that the corresponding switches are switched to each other so that the battery units of the selection candidates are equally charged (step S126).

本例では、例えば、後述するステップS127〜S129の処理の結果、ステップS122の処理に移ったとすると、すなわち、供給電力Pが75kWで変化が無く、該供給電力Pが継続して電池ユニット20A〜20Dに供給可能であるとすると、図8(C)の表に示すように、選択候補の電池ユニットの電池モジュールのSOCが全て同一又は略同一のSOC(=79%)となったとき、切換部44は、選択候補の電池ユニット20B〜20Dと、非選択候補の電池ユニット20Aとを均等充電するように各々対応するスイッチ23A〜23Dを相互に切り換えるよう制御する。   In this example, for example, if the processing proceeds to step S122 as a result of the processing in steps S127 to S129 described later, that is, the supplied power P is 75 kW and does not change, and the supplied power P continues to be battery units 20A to 20A. Assuming that supply to 20D is possible, as shown in the table of FIG. 8C, when the SOCs of the battery modules of the selection candidate battery units are all the same or substantially the same SOC (= 79%), switching is performed. The unit 44 controls the switches 23A to 23D corresponding to each other so as to charge the selected candidate battery units 20B to 20D and the non-selected candidate battery units 20A equally.

具体的には、図9(A)〜(D)に示すように、全ての電池ユニット20A〜20DのSOCが均等に充電可能なように、且つ、どの電池ユニット20A〜20Dに電力が供給されても各々基準電力値以上となるように、切換部44は、各スイッチ23A〜23Dを順次切り換える。   Specifically, as shown in FIGS. 9A to 9D, power is supplied to which battery units 20A to 20D so that the SOCs of all the battery units 20A to 20D can be charged evenly. Even so, the switching unit 44 sequentially switches the switches 23 </ b> A to 23 </ b> D so that each becomes equal to or higher than the reference power value.

例えば、まず、図9(A)に示すように、スイッチ23C及びスイッチ23DをONとすれば、供給電力P(=75kW)が分配されてコンバータ22C及びコンバータ22Dに37.5kWずつの電力が供給される。次に、所定時間経過後、図9(B)に示すように、スイッチ23CをOFFとし、且つスイッチ23BをONとすれば、供給電力P(=75kW)が分配されてコンバータ22B及びコンバータ22Dに37.5kWずつの電力が供給される。同様に、所定時間経過後、図9(C)に示すように、スイッチ23DをOFFとし、且つスイッチ23CをONとすれば、供給電力P(=75kW)が分配されてコンバータ22B及びコンバータ22Cに37.5kWずつの電力が供給される。次に、図9(D)に示すように、スイッチ23B及びスイッチ23CをOFFとし、スイッチ23AをONとすれば、供給電力P(=75kW)がコンバータ22Aに電力が供給される。このように供給電力Pの供給先を切り換えることで、電池装置20の各電池ユニット20A〜20Dを均等に充電することができる。なお、図9の例であれば、スイッチ23AをONとしたとき、1つの電池モジュール21Aに集中して電力が供給されるため、スイッチ23AのみをONとする時間を、他の2つのスイッチをONとする時間よりも短くするなど、各スイッチの切り換えのタイミングは適宜自由に設定することができる。   For example, first, as shown in FIG. 9A, when the switch 23C and the switch 23D are turned ON, the supply power P (= 75 kW) is distributed and the power of 37.5 kW is supplied to the converter 22C and the converter 22D. Is done. Next, after a predetermined time has elapsed, as shown in FIG. 9B, when the switch 23C is turned OFF and the switch 23B is turned ON, the supplied power P (= 75 kW) is distributed to the converter 22B and the converter 22D. Electric power of 37.5 kW is supplied. Similarly, after a predetermined time has elapsed, as shown in FIG. 9C, if the switch 23D is turned OFF and the switch 23C is turned ON, the supplied power P (= 75 kW) is distributed to the converter 22B and the converter 22C. Electric power of 37.5 kW is supplied. Next, as shown in FIG. 9D, when the switch 23B and the switch 23C are turned off and the switch 23A is turned on, the supplied power P (= 75 kW) is supplied to the converter 22A. By switching the supply destination of the supply power P in this way, the battery units 20A to 20D of the battery device 20 can be charged uniformly. In the example of FIG. 9, when the switch 23A is turned on, power is supplied to one battery module 21A in a concentrated manner. Therefore, the time for turning on only the switch 23A is set for the other two switches. The switching timing of each switch can be freely set as appropriate, for example, by shortening the ON time.

図6のフローチャートに戻り、上記ステップS124、S125、又はS126の処理の後、取得部42は、風力発電装置10の供給電力Pの情報を風力発電装置10から取得する(ステップS127)。   Returning to the flowchart of FIG. 6, after the process of step S124, S125, or S126, the acquisition unit 42 acquires information on the power supply P of the wind power generator 10 from the wind power generator 10 (step S127).

取得部42は、ステップS127の処理で取得した供給電力Pの値が、所定の範囲を超えて変化したか否かを判断する(ステップS128)。この処理は、上記取得した供給電力Pが、先の処理で取得した供給電力P(例えば、ステップS101の処理で取得した供給電力P)と比べて、所定の範囲を超えて電力が変化したか否かを判断するために行う処理である。ここでの所定の範囲とは、例えば、風力発電装置10からの供給電力Pを分配する電力及び供給すべき電池ユニットの個数Mを変更した方が電池システム1における充電効率が良くなる場合の供給電力Pの変化の範囲である。上記所定の範囲を超えて変化したと判断した場合(ステップS128:Yes)、ステップS102の処理に移り、上記所定の範囲を超えて変化していないと判断した場合(ステップS128:No)、ステップS129の処理に移る。   The acquisition unit 42 determines whether or not the value of the supplied power P acquired in the process of step S127 has changed beyond a predetermined range (step S128). In this process, whether the acquired supply power P has changed beyond a predetermined range as compared with the supply power P acquired in the previous process (for example, the supply power P acquired in the process of step S101). This process is performed to determine whether or not. The predetermined range here refers to, for example, supply when the power to distribute the supply power P from the wind power generator 10 and the number M of the battery units to be supplied change the charging efficiency in the battery system 1. This is the range of change in the power P. If it is determined that the value has changed beyond the predetermined range (step S128: Yes), the process proceeds to step S102, and if it is determined that the value has not changed beyond the predetermined range (step S128: No), step The process proceeds to S129.

ステップS129の処理において、選択部43が充電終了でないと判断した場合(ステップS129:No)、ステップS122の処理に戻り、一方、選択部43が充電終了であると判断した場合(ステップS129:Yes)、電池システム1の動作処理を終了する。   In the process of step S129, when the selection unit 43 determines that the charging is not finished (step S129: No), the process returns to step S122. On the other hand, when the selection unit 43 determines that the charging is finished (step S129: Yes) ), The operation process of the battery system 1 is terminated.

次に、ステップS120の処理後について図7を参照して説明をする。図7のフローチャートに示すように、ステップS120の処理後、取得部42は、充電中の電池モジュールの充電状態を示す情報を取得し、SOCを演算する(ステップS130)。   Next, the processing after step S120 will be described with reference to FIG. As shown in the flowchart of FIG. 7, after the process of step S120, the acquisition unit 42 acquires information indicating the state of charge of the battery module being charged, and calculates the SOC (step S130).

次いで、取得部42は、上記取得した充電中の電池モジュールの各SOCに基づいて、充電中の電池モジュールのSOCが、選択候補の電池モジュールのSOCまで到達したか否か(同一又は略同一になったか否か)を判断する(ステップS131)。   Next, the acquisition unit 42 determines whether or not the SOC of the battery module being charged has reached the SOC of the battery module that is the selection candidate based on the obtained SOC of each battery module being charged (same or substantially the same). Whether or not) (step S131).

充電中の電池モジュールのSOCが、上記選択候補のうち電池モジュールのSOCまで到達した場合(ステップS131:Yes)、選択部43は、同一又は略同一になった電池モジュールを有する各電池ユニットに対して電力P/Mが均等に供給されるように、対応するスイッチに対して信号線を介して信号を送り、それぞれのスイッチのON、OFFを所定のタイミングで相互に切り換える(ステップS132)。このとき、当該SOCまで到達していない電池ユニットについては、所定時間の間(例えば、1分間)、依然として電力P/Mが供給され、その後、ステップS133の処理に移る。   When the SOC of the battery module being charged has reached the SOC of the battery module among the above selection candidates (step S131: Yes), the selection unit 43 selects each battery unit having the same or substantially the same battery module. Then, a signal is sent to the corresponding switch via the signal line so that the power P / M is evenly supplied, and the ON and OFF of each switch are switched to each other at a predetermined timing (step S132). At this time, for the battery unit that has not reached the SOC, the power P / M is still supplied for a predetermined time (for example, 1 minute), and then the process proceeds to step S133.

一方、上記充電中の電池モジュールのSOCが、上記選択候補のうち充電中で無い電池モジュールのSOCまで到達していない場合(ステップS131:No)、ステップS133の処理に移る。   On the other hand, when the SOC of the battery module being charged does not reach the SOC of the battery module that is not being charged among the selection candidates (step S131: No), the process proceeds to step S133.

ステップS133〜S135の処理は、上記ステップS127〜S129の処理と同様であるので、その説明を省略する。   Since the processing of steps S133 to S135 is the same as the processing of steps S127 to S129, the description thereof is omitted.

以上のように、本実施形態の電池システム1は動作する。   As described above, the battery system 1 of the present embodiment operates.

<上記本実施形態の電池システム1において、他の条件での動作内容>
上述では、最初のステップS100の処理において、風力発電装置10の供給電力Pが75kWである場合を説明したが、別の条件として、供給電力Pが35kWである場合についても、図4〜図7、及び図10を参照しつつ、以下、簡単に説明する。
<Operation Contents under Other Conditions in Battery System 1 of the Present Embodiment>
In the above description, the case where the power supply P of the wind power generator 10 is 75 kW has been described in the process of the first step S100. However, as another condition, the case where the power supply P is 35 kW is also illustrated in FIGS. A brief description will be given below with reference to FIGS.

まず、ステップS100の処理において、取得部42は、上述と同様、Pb[1]=40kW(PbA)、Pb[2]=35kW(PbC)、Pb[3]=30kW(PbB)、Pb[4]=25kW(PbD)である配列を作成する。   First, in the process of step S100, the acquisition unit 42, like the above, Pb [1] = 40 kW (PbA), Pb [2] = 35 kW (PbC), Pb [3] = 30 kW (PbB), Pb [4 ] = 25 kW (PbD).

次いで、ステップS101の処理において、取得部42は、風力発電装置10から供給電力P(=35kW)の情報を取得する。次いで、ステップS102の処理において、選択部43は、供給電力P(=35kW)を電池ユニットの個数N(=4)で除算した値(=約8.75kW)が、基準電力値Pb[1](=40kW)より小さいと判断して、ステップS107〜S110の処理を上述と同様に行い、M=3、i=1が設定される。   Next, in the process of step S <b> 101, the acquisition unit 42 acquires information on the supplied power P (= 35 kW) from the wind turbine generator 10. Next, in the processing of step S102, the selection unit 43 determines that the value (= about 8.75 kW) obtained by dividing the supplied power P (= 35 kW) by the number N (= 4) of battery units is the reference power value Pb [1]. It is determined that the value is smaller than (= 40 kW), and the processing of steps S107 to S110 is performed in the same manner as described above, and M = 3 and i = 1 are set.

その後、ステップS111の処理において、選択部43は、供給電力P(=35kW)をM(=3)で除算した値約11.67kWが、基準電力値Pb[1](=40kW)より小さいと判断し、ステップS112の処理に進む。ステップS112の処理では、Pb[1]をもつコンバータ22Aに対応する電池ユニット21Aの上記優先順位は4番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップS113の処理に進む。ステップS113の処理において、現段階では、M=3、i=1であるので、i≧N−M+1の関係式を満たさないので、ステップS114の処理に進む。ステップS114の処理において、i=2と再設定し、ステップS111の処理に移る。   Thereafter, in the process of step S111, the selection unit 43 determines that a value of about 11.67 kW obtained by dividing the supplied power P (= 35 kW) by M (= 3) is smaller than the reference power value Pb [1] (= 40 kW). Determination is made and the process proceeds to step S112. In the process of step S112, since the priority order of the battery unit 21A corresponding to the converter 22A having Pb [1] is set to No. 4, it is excluded from the selection candidates, and the process proceeds to step S113. In the process of step S113, since M = 3 and i = 1 at this stage, the relational expression of i ≧ N−M + 1 is not satisfied, so the process proceeds to step S114. In the process of step S114, i = 2 is reset, and the process proceeds to step S111.

再度、ステップS111の処理において、選択部43は、供給電力P(=35kW)をM(=3)で除算した値約11.67kWが、基準電力値Pb[2](=35kW)より小さいと判断し、ステップS112の処理に進む。ステップS112の処理では、Pb[2]をもつコンバータ22Cに対応する電池ユニット21Cの上記優先順位は3番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップS113の処理に進む。ステップS113の処理において、現段階では、M=3、i=2であるので、i≧N−M+1の関係式を満たすので、ステップS115の処理に進む。ステップS115の処理において、M=M−1(=2)と再設定し、ステップS116の処理で、M≧2を満たすので、ステップS110の処理に移る。   Again, in the process of step S111, the selection unit 43 determines that the value of about 11.67 kW obtained by dividing the supplied power P (= 35 kW) by M (= 3) is smaller than the reference power value Pb [2] (= 35 kW). Determination is made and the process proceeds to step S112. In the process of step S112, since the priority order of the battery unit 21C corresponding to the converter 22C having Pb [2] is set to No. 3, it is excluded from the selection candidates, and the process proceeds to step S113. In the process of step S113, since M = 3 and i = 2 at the current stage, the relational expression i ≧ N−M + 1 is satisfied, and thus the process proceeds to step S115. In the process of step S115, M = M-1 (= 2) is set again, and in the process of step S116, M ≧ 2 is satisfied, so the process proceeds to step S110.

ステップS110の処理で、再度i=1と設定された後、ステップS111の処理において、選択部43は、供給電力P(=35kW)をM(=2)で除算した値約17.5kWが、基準電力値Pb[1](=40kW)より小さいと判断し、ステップS112の処理に進む。ステップS112の処理では、Pb[1]をもつコンバータ22Aに対応する電池ユニット21Aの上記優先順位は4番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップS113の処理に進む。ステップS113の処理において、現段階では、M=2、i=1であるので、i≧N−M+1の関係式を満たさないので、ステップS114の処理に進む。ステップS114の処理において、i=2と再設定し、ステップS111の処理に移る。   After i = 1 is set again in the process of step S110, in the process of step S111, the selection unit 43 obtains a value of about 17.5 kW obtained by dividing the supplied power P (= 35 kW) by M (= 2). It is determined that it is smaller than the reference power value Pb [1] (= 40 kW), and the process proceeds to step S112. In the process of step S112, since the priority order of the battery unit 21A corresponding to the converter 22A having Pb [1] is set to No. 4, it is excluded from the selection candidates, and the process proceeds to step S113. In the process of step S113, since M = 2 and i = 1 at the present stage, the relational expression i ≧ N−M + 1 is not satisfied, so the process proceeds to step S114. In the process of step S114, i = 2 is reset, and the process proceeds to step S111.

ステップS111の処理において、選択部43は、供給電力P(=35kW)をM(=2)で除算した値約17.5kWが、基準電力値Pb[2](=35kW)より小さいと判断し、ステップS112の処理に進む。ステップS112の処理では、Pb[2]をもつコンバータ22Cに対応する電池ユニット21Cの上記優先順位は3番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップS113の処理に進む。ステップS113の処理において、現段階では、M=2、i=2であるので、i≧N−M+1の関係式を満たさないので、ステップS114の処理に進む。ステップS114の処理において、i=3と再設定し、ステップS111の処理に移る。   In the processing of step S111, the selection unit 43 determines that a value of about 17.5 kW obtained by dividing the supplied power P (= 35 kW) by M (= 2) is smaller than the reference power value Pb [2] (= 35 kW). The process proceeds to step S112. In the process of step S112, since the priority order of the battery unit 21C corresponding to the converter 22C having Pb [2] is set to No. 3, it is excluded from the selection candidates, and the process proceeds to step S113. In the process of step S113, since M = 2 and i = 2 at this stage, the relational expression of i ≧ N−M + 1 is not satisfied, so the process proceeds to step S114. In the process of step S114, i = 3 is reset, and the process proceeds to step S111.

ステップS111の処理において、選択部43は、供給電力P(=35kW)をM(=2)で除算した値約17.5kWが、基準電力値Pb[3](=30kW)より小さいと判断し、ステップS112の処理に進む。ステップS112の処理では、Pb[3]をもつコンバータ22Bに対応する電池ユニット21Bの上記優先順位は2番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップS113の処理に進む。ステップS112の処理において、現段階では、M=2、i=3であるので、i≧N−M+1の関係式を満たすので、ステップS115の処理に進む。ステップS115の処理において、M=M−1(=1)と再設定し、ステップS116の処理で、M≧2を満たさないので、ステップS117の処理に進む。   In the process of step S111, the selection unit 43 determines that a value of about 17.5 kW obtained by dividing the supplied power P (= 35 kW) by M (= 2) is smaller than the reference power value Pb [3] (= 30 kW). The process proceeds to step S112. In the process of step S112, the priority order of the battery unit 21B corresponding to the converter 22B having Pb [3] is set to No. 2, so that it is excluded from the selection candidates, and the process proceeds to step S113. In the process of step S112, since M = 2 and i = 3 at the current stage, the relational expression i ≧ N−M + 1 is satisfied, and thus the process proceeds to step S115. In the process of step S115, M = M−1 (= 1) is set again, and in the process of step S116, M ≧ 2 is not satisfied, so the process proceeds to step S117.

ステップS117の処理において、選択部43は、電力の供給可能対象とする電池ユニットの個数を変数Qで表し、Q=1と設定し、ステップS119の処理に進む。ステップS119の処理において、上記処理の結果、i=3(i≠1)であるので、ステップS121の処理に進む。供給電力Pが35kWである場合、少なくとも2つの電池ユニットに供給電力Pを分配すると、1つの電池ユニットは必ず基準電力値以下となってしまい、電力変換効率が落ちてしまうため、ステップS121の処理では、優先順位に基づいて且つ所定の電池ユニットを除いて選択した1個の電池ユニットに電力(35kW)を供給するよう、対応するSWをONとする。本例では、供給電力Pである35kWは、基準電力値Pb[1]より小さく基準電力値Pb[2]以上であるため、電池ユニット20Aを除いた電池ユニット20B〜20Dを選択候補とし、図10(A)に示すように、この選択候補の電池ユニット20B〜20Dの中から上記優先順位にしたがって電池ユニット20Dを選択し、この電池地ユニット20Dに電力35kWを供給するよう、対応するスイッチ23DをONとする。   In the process of step S117, the selection unit 43 represents the number of battery units that can be supplied with power as a variable Q, sets Q = 1, and proceeds to the process of step S119. In the process of step S119, since i = 3 (i ≠ 1) as a result of the above process, the process proceeds to step S121. When the supply power P is 35 kW, if the supply power P is distributed to at least two battery units, one battery unit is always less than or equal to the reference power value, and power conversion efficiency decreases. Then, the corresponding SW is turned ON so that power (35 kW) is supplied to one battery unit selected based on the priority order and excluding a predetermined battery unit. In this example, 35 kW, which is the supplied power P, is smaller than the reference power value Pb [1] and greater than or equal to the reference power value Pb [2]. Therefore, the battery units 20B to 20D excluding the battery unit 20A are selected as candidates. As shown in FIG. 10A, the corresponding switch 23D is selected so that the battery unit 20D is selected from the battery units 20B to 20D as the selection candidates according to the priority order and the power 35 kW is supplied to the battery ground unit 20D. Set to ON.

次いで、ステップS122〜S124の処理に移り、ステップS124の処理において、図10(B)に示すように、充電中の電池モジュール21DのSOCが、選択候補の電池モジュール21BのSOCである60%まで到達したとすると、ステップS125の処理に進む。   Next, the process proceeds to steps S122 to S124. In the process of step S124, as shown in FIG. 10B, the SOC of the battery module 21D being charged is up to 60%, which is the SOC of the battery module 21B as the selection candidate. If it has reached, the process proceeds to step S125.

ステップS125の処理において、切換部44は、同一又は略同一となった電池モジュール21B、21Dを有する各電池ユニット20B、20Dが均等充電するように各々対応するスイッチ21B、21Dを相互に切り換え、ステップS127〜S128の処理に進む。   In the process of step S125, the switching unit 44 switches the corresponding switches 21B and 21D to each other so that the battery units 20B and 20D having the same or substantially the same battery modules 21B and 21D are charged equally, step The process proceeds to S127 to S128.

ステップS127〜S128の処理において、取得部42が取得した供給電力Pが先の供給電力Pの35kWと変わらなかったものとすると、ステップS129の処理に進む。ステップS129の処理において、現段階では、まだ充電中であるものとし、ステップS122の処理に移る。そして、ステップS122の処理において、図10(C)に示すように、充電中の電池モジュール21B(又は21D)のSOCが、選択候補の電池モジュール21CのSOCである70%まで到達したとすると、ステップS125の処理に進む。   If it is assumed that the supply power P acquired by the acquisition unit 42 is not changed from 35 kW of the previous supply power P in the processes of steps S127 to S128, the process proceeds to step S129. In the process of step S129, it is assumed that charging is still in progress at this stage, and the process proceeds to step S122. Then, in the process of step S122, as shown in FIG. 10C, when the SOC of the battery module 21B (or 21D) being charged has reached 70%, which is the SOC of the battery module 21C of the selection candidate, The process proceeds to step S125.

ステップS125の処理において、切換部44は、同一又は略同一となった電池モジュール21B〜21Cを有する各電池ユニット20B〜20Cが均等充電するように各々対応するスイッチを相互に順次切り換る。   In the process of step S125, the switching unit 44 sequentially switches the corresponding switches so that the battery units 20B to 20C having the same or substantially the same battery modules 21B to 21C are charged equally.

次いで、ステップS127〜S129以降の処理に進み、選択部43が充電終了と判断すれば本処理フローを終了する。   Next, the process proceeds to steps S127 to S129 and subsequent steps. If the selection unit 43 determines that the charging is finished, the process flow ends.

<上記本実施形態の電池システム1において、更に他の条件での動作内容>
上述では、最初のステップS100の処理において、風力発電装置10の供給電力Pが75kW、35kWである場合を説明したが、別の条件として、供給電力Pが80kWである場合についても、図4〜図7、及び図11を参照しつつ、以下、簡単に説明する。
<In the battery system 1 of the present embodiment, the operation content under still other conditions>
In the above description, the case where the supply power P of the wind power generator 10 is 75 kW and 35 kW has been described in the process of the first step S100. However, as another condition, the case where the supply power P is 80 kW is also illustrated in FIGS. Hereinafter, a brief description will be given with reference to FIGS. 7 and 11.

まず、ステップS100の処理において、取得部42は、上述と同様、Pb[1]=40kW(PbA)、Pb[2]=35kW(PbC)、Pb[3]=30kW(PbB)、Pb[4]=25kW(PbD)である配列が作成される。   First, in the process of step S100, the acquisition unit 42, like the above, Pb [1] = 40 kW (PbA), Pb [2] = 35 kW (PbC), Pb [3] = 30 kW (PbB), Pb [4 ] = 25 kW (PbD) is created.

次いで、ステップS101の処理において、取得部42は、風力発電装置10から供給電力P(=80kW)の情報を取得する。次いで、ステップS102の処理において、制御装置40は、供給電力P(=80kW)を電池ユニットの個数N(=4)で除算した値(=20kW)が、基準電力値Pb[1](=40kW)より小さいと判断して、ステップS107〜S110の処理を上述と同様に行い、M=3、i=1と設定する。   Next, in the process of step S <b> 101, the acquisition unit 42 acquires information on the supplied power P (= 80 kW) from the wind turbine generator 10. Next, in the process of step S102, the control device 40 determines that the value (= 20 kW) obtained by dividing the supplied power P (= 80 kW) by the number N (= 4) of battery units is the reference power value Pb [1] (= 40 kW). ), The processes in steps S107 to S110 are performed in the same manner as described above, and M = 3 and i = 1 are set.

その後、ステップS111の処理において、選択部43は、供給電力P(=80kW)をM(=3)で除算した値約26.7kWが、基準電力値Pb[1](=40kW)より小さいと判断し、ステップS112の処理に進む。ステップS112の処理では、Pb[1]をもつコンバータ22Aに対応する電池ユニット21Aの上記優先順位は4番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップS113の処理に進む。ステップS113の処理において、現段階では、M=3、i=1であるので、i≧N−M+1の関係式を満たさないので、ステップS114の処理に進む。ステップS114の処理において、i=2と再設定し、ステップS111の処理に移る。   Thereafter, in the process of step S111, the selection unit 43 determines that a value of about 26.7 kW obtained by dividing the supplied power P (= 80 kW) by M (= 3) is smaller than the reference power value Pb [1] (= 40 kW). Determination is made and the process proceeds to step S112. In the process of step S112, since the priority order of the battery unit 21A corresponding to the converter 22A having Pb [1] is set to No. 4, it is excluded from the selection candidates, and the process proceeds to step S113. In the process of step S113, since M = 3 and i = 1 at this stage, the relational expression of i ≧ N−M + 1 is not satisfied, so the process proceeds to step S114. In the process of step S114, i = 2 is reset, and the process proceeds to step S111.

再度、ステップS111の処理において、選択部43は、供給電力P(=80kW)をM(=3)で除算した値約26.7kWが、基準電力値Pb[2](=35kW)より小さいと判断し、ステップS113の処理に進む。ステップS112の処理では、Pb[2]をもつコンバータ22Cに対応する電池ユニット21Cの上記優先順位は3番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップS113の処理に進む。ステップS113の処理において、現段階では、M=3、i=2であるので、i≧N−M+1の関係式を満たすので、ステップS115の処理に進む。ステップS114の処理において、M=M−1(=2)と再設定し、ステップS115の処理で、M≧2を満たすので、ステップS110の処理に移る。   Again, in the process of step S111, the selection unit 43 determines that a value of about 26.7 kW obtained by dividing the supplied power P (= 80 kW) by M (= 3) is smaller than the reference power value Pb [2] (= 35 kW). Determination is made and the process proceeds to step S113. In the process of step S112, since the priority order of the battery unit 21C corresponding to the converter 22C having Pb [2] is set to No. 3, it is excluded from the selection candidates, and the process proceeds to step S113. In the process of step S113, since M = 3 and i = 2 at the current stage, the relational expression i ≧ N−M + 1 is satisfied, and thus the process proceeds to step S115. In the process of step S114, M = M-1 (= 2) is set again, and in the process of step S115, M ≧ 2 is satisfied, so the process proceeds to step S110.

ステップS110の処理で、再度i=1と設定された後、ステップS111の処理において、選択部43は、供給電力P(=80kW)をM(=2)で除算した値40kWが、基準電力値Pb[1](=40kW)以上と判断し、ステップS118の処理に進む。   After i = 1 is set again in the process of step S110, in the process of step S111, the selection unit 43 determines that the value 40 kW obtained by dividing the supplied power P (= 80 kW) by M (= 2) is the reference power value. It is determined that Pb [1] (= 40 kW) or more, and the process proceeds to step S118.

ステップS118の処理において、電力の供給可能対象とする電池ユニットの個数を変数Qで表し、Q=2と設定し、ステップS119の処理に進む。ステップS119の処理において、i=1であるので、ステップS120の処理に進む。ステップS120の処理において、供給電力Pが80kWである場合、2つの電池ユニットに供給電力Pを分配しても、各電池ユニットに分配される電力は個々の基準電力値以上となるので、電力変換効率が高い状態を維持できる。よって、全ての電池ユニット20A〜20Dを選択候補とし、図11(A)に示すように、優先順位にしたがって2個の電池ユニット20B、20Dを選択し、これらに電力(40kW)を供給するよう、対応するスイッチ23B,23DをONとする。 In the process of step S118, the number of battery units that can be supplied with power is represented by a variable Q, Q = 2 is set, and the process proceeds to step S119. Since i = 1 in the process of step S119, the process proceeds to step S120. In the process of step S120, when the supplied power P is 80 kW, even if the supplied power P is distributed to the two battery units, the power distributed to each battery unit is equal to or higher than the individual reference power value. High efficiency can be maintained. Therefore, all the battery units 20A to 20D are selected as candidates, and as shown in FIG. 11A, the two battery units 20B and 20D are selected according to the priority order, and power (40 kW) is supplied to them. The corresponding switches 23B and 23D are turned ON.

次いで、ステップS130〜S131の処理に移り、ステップS131の処理において、図11(B)に示すように、充電中の電池モジュール21BのSOCが、選択候補の電池モジュール21CのSOCである70%まで到達したとすると、ステップS132の処理に進む。   Next, the process proceeds to steps S130 to S131. In the process of step S131, as shown in FIG. 11B, the SOC of the battery module 21B being charged is up to 70%, which is the SOC of the battery module 21C of the selection candidate. If it has reached, the process proceeds to step S132.

ステップS132の処理において、同一又は略同一となった電池モジュール21B、21Cを有する各電池ユニット20B、20Cが均等充電されるように各々対応するスイッチ23B、23Cを相互に切り換え、ステップS133〜S134の処理に進む。なお、当該SOCまで到達していない電池ユニット20Dについては、依然として電力40kWが供給され続ける。   In the process of step S132, the corresponding switches 23B and 23C are switched to each other so that the battery units 20B and 20C having the same or substantially the same battery modules 21B and 21C are charged equally, and steps S133 to S134 are performed. Proceed to processing. In addition, about battery unit 20D which has not reached | attained to the said SOC, electric power 40kW is still supplied.

ステップS133〜S134の処理において、取得部42が取得した供給電力Pが先の供給電力Pの80kWと変わらなかったものとすると、ステップS135の処理に進む。ステップS135の処理において、現段階では、まだ充電中であるものとし、ステップS130の処理に移る。そして、ステップS130の処理において、図11(C)に示すように、充電中の電池モジュール21B、21C、又は21DのSOCが、選択候補の電池モジュール21AのSOCである80%まで到達したとすると、ステップS132の処理に進む。   If the supply power P acquired by the acquisition unit 42 is not changed from 80 kW of the previous supply power P in the processes of steps S133 to S134, the process proceeds to step S135. In the process of step S135, it is assumed that charging is still in progress at this stage, and the process proceeds to step S130. In the process of step S130, as shown in FIG. 11C, it is assumed that the SOC of the battery module 21B, 21C, or 21D being charged has reached 80%, which is the SOC of the battery module 21A as the selection candidate. The process proceeds to step S132.

ステップS132の処理において、切換部44は、同一又は略同一となった電池モジュール21A〜21Dを有する各電池ユニット20A〜20Dが均等充電するように各々対応するスイッチを相互に切り換る。すなわち、電池ユニット20A、20Bに各40kW、電池ユニット20B、20Cに各40kW、電池ユニット20C、20Dに各40kW、電池ユニット20A、20Dに各40kW、というサイクルで所定時間ごとにスイッチを切り換えることで、各電池ユニット20A〜20Dが均等充電し得る。   In the process of step S132, the switching unit 44 switches the corresponding switches to each other so that the battery units 20A to 20D having the same or substantially the same battery modules 21A to 21D are charged equally. That is, the battery units 20A and 20B are each 40 kW, the battery units 20B and 20C are 40 kW each, the battery units 20C and 20D are 40 kW each, and the battery units 20A and 20D are each 40 kW. Each battery unit 20A-20D can be charged equally.

次いで、ステップS133〜S135以降の処理に進み、選択部43が充電終了と判断すれば本処理フローを終了する。   Next, the process proceeds to steps S133 to S135 and after, and if the selection unit 43 determines that the charging is finished, the process flow is finished.

以上、本実施形態の電池システム1によれば、風力発電装置10からの供給電力に応じて、且つ、電力変換器22A〜22Dの電力変換効率をも考慮して、複数且つ並列にそれぞれ接続された電池ユニット20A〜20Dのうち供給すべき電池ユニットを選択することができるので、高い充電効率を維持して最適な個数の電池モジュールを充電することができる。   As described above, according to the battery system 1 of the present embodiment, a plurality of devices are connected in parallel according to the power supplied from the wind power generator 10 and considering the power conversion efficiency of the power converters 22A to 22D. Since the battery unit to be supplied can be selected from the battery units 20A to 20D, an optimum number of battery modules can be charged while maintaining high charging efficiency.

また、本実施形態の電池システム1によれば、電池モジュール21A〜21Dの充電状態を示す各充電情報を取得して、電池ユニットに電力を供給する優先順位を充電状態の低い順に決定することで、電池モジュールの充電状態を均等にしやすくすることができる。また、各電池モジュールの使用状況や、複数の電池モジュールの中に劣化した電池モジュールが存在するなどの要因で、各電池モジュール相互間で電圧がバラつくことも想定され、この場合、単に、並列にそれぞれ接続された複数の電池モジュールを同時に充電すれば、各電池モジュール間で相互充電作用が起こり、充電効率が落ちてしまう問題点もあった。しかし、優先順位を充電状態の低い順に決定するため、複数の電池ユニットに電力を供給するとしても、充電状態が近い電池モジュールを有する電池ユニットを選択して電力を分配供給し得るので、各電池モジュール間での電圧が相違することなどに起因する相互充電作用を抑制することができる。   Moreover, according to the battery system 1 of the present embodiment, each charging information indicating the charging state of the battery modules 21A to 21D is acquired, and the priority for supplying power to the battery unit is determined in ascending order of the charging state. It is possible to make the state of charge of the battery module uniform. It is also assumed that the voltage varies between battery modules due to factors such as the usage status of each battery module and the presence of degraded battery modules among multiple battery modules. If a plurality of battery modules connected to each other are charged at the same time, there is a problem that a mutual charging action occurs between the battery modules and the charging efficiency is lowered. However, since the priority order is determined in order from the lowest charge state, even if power is supplied to a plurality of battery units, it is possible to select and supply battery units having battery modules having similar charge states. The mutual charging effect caused by the difference in voltage between modules can be suppressed.

さらに、本実施形態の電池システム1によれば、供給電力Pを第一基準電力値以上の電力で分配可能な電池ユニットの個数よりも、基準電力値が第一基準電力値より小さい第二基準電力値以下であるコンバータを有する電池ユニットの中から供給電力を第二基準電力値以上の電力で分配可能な電池ユニットの個数が多い場合、基準電力値が第二基準電力値以下であるコンバータを有する電池ユニットの中から供給電力Pを第二基準電力値以上の電力に分配可能な電池ユニットの個数を決定し、風力発電装置10から電力を供給する電池ユニットを決定した個数選択する。その結果、電池モジュールを可能な限り並列に均等に充電することができる。   Furthermore, according to the battery system 1 of the present embodiment, the second reference is smaller in the reference power value than the first reference power value than the number of battery units that can distribute the supplied power P with the power equal to or higher than the first reference power value. When there are a large number of battery units that can distribute the supplied power with power that is greater than or equal to the second reference power value from among the battery units that have converters that are less than or equal to the power value, a converter whose reference power value is less than or equal to the second reference power value The number of battery units that can distribute the supplied power P to power that is equal to or higher than the second reference power value is determined from among the battery units that the battery unit has, and the determined number of battery units that supply power from the wind power generator 10 is selected. As a result, the battery modules can be charged as evenly as possible in parallel.

またさらに、本実施形態の電池システム1によれば、選択部43により選択され、且つ、充電中の電池モジュールの充電状態が、非選択の電池ユニットのうち少なくとも1つの電池ユニットの有する電池モジュールの充電状態と同一又は略同一となった場合、風力発電装置10から供給されていた電力の供給先を、充電状態が同一又は略同一の電ユニット間で所定のタイミングで交互に切り換える。その結果、充電状態がある程度高まり、充電状態が同一又は略同一になった少なくとも2つ以上の電池ユニットに対しては均等に電力を供給し、一方、低い充電状態の電池ユニットに対しては電力を供給し続けることができる。すなわち、充電状態が低い電池ユニットに対しては電力を供給し続けて他の電池モジュールと同等の充電率になるように早く充電をすることができ、且つ、電池モジュールの充電状態が同一又は略同一な電池ユニットに対しては均等を維持した状態で充電をすることができる。 Furthermore, according to the battery system 1 of the present embodiment, the charging state of the battery module selected by the selection unit 43 and being charged is the battery module of at least one of the non-selected battery units. If a same or substantially the same as the charge state, the power supply destination which has been supplied from the wind turbine generator 10, alternately switched at a predetermined timing between the state of charge the same or substantially the same batteries unit. As a result, the state of charge is increased to some extent, and power is evenly supplied to at least two battery units having the same or substantially the same state of charge, while power is supplied to battery units in a low state of charge. Can continue to supply. That is, a battery unit with a low state of charge can be charged quickly so that power can be continuously supplied to achieve a charge rate equivalent to that of other battery modules, and the state of charge of the battery modules is the same or substantially the same. The same battery unit can be charged while maintaining equality.

さらに、本実施形態の電池システム1によれば、所定のタイミングで風力発電装置10が供給する電力の供給電力Pに関する情報を取得することで、供給電力Pが変化した場合であっても、供給電力Pに応じて電力の供給を受ける最適な電池ユニットの個数を決定し、高い充電効率を常に維持することが可能となる。   Furthermore, according to the battery system 1 of the present embodiment, even if the supply power P is changed by obtaining information on the supply power P of the power supplied by the wind turbine generator 10 at a predetermined timing, the supply is performed. It is possible to determine the optimal number of battery units that receive power supply according to the power P, and to maintain high charging efficiency at all times.

<変形例>
以上のように本発明の電池システムの好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるべきものではなく、特許請求の範囲に表現された思想及び範囲を逸脱することなく、種々の変形、追加、及び省略が当業者によって可能である。
<Modification>
The preferred embodiments of the battery system of the present invention have been described above. However, the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and departs from the spirit and scope expressed in the claims. Various modifications, additions, and omissions are possible by those skilled in the art.

例えば、上記実施形態では、電源装置の一例として風力発電装置を用いて説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、太陽光発電や商用電源を利用したものであってもよい。電源装置として太陽光発電装置を用いる場合、電源と電池ユニットとの間に配置される電力変換器は、DC/DCコンバータを用いればよく、この場合、DC/DCコンバータの電力変換効率から上記基準電力値を適宜設定する。また、電源装置として商用電源のように、一定の電力を受電することができるのであれば、例えば、制御装置40は、供給電力Pの情報を充電開始直後のみに取得するようにしてもよい。   For example, in the said embodiment, although demonstrated using the wind power generator as an example of a power supply device, this invention is not limited to this, For example, what uses solar power generation and a commercial power source may be used. When a solar power generation device is used as the power supply device, the power converter disposed between the power supply and the battery unit may be a DC / DC converter. In this case, the above-mentioned standard is obtained from the power conversion efficiency of the DC / DC converter. Set the power value appropriately. In addition, as long as the power supply device can receive a certain amount of power like a commercial power supply, for example, the control device 40 may acquire information on the supplied power P only immediately after the start of charging.

さらに、上記実施形態では、各コンバータ22A〜22Dの基準電力値PbA〜Pbがそれぞれ異なる値をもつ場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、複数のコンバータの各基準電力値のうち、2つの基準電力値(一基準電力値と該第一基準電力値より小さい第二基準電力値)が存在するのであれば、同じ基準電力値のコンバータがあってもよい。すなわち、コンバータ22A〜22Cの基準電力値が同じで(例えば、第一基準電力値)、コンバータ22Dの基準電力値(例えば、第二基準電力値)のみコンバータ22A〜22Cの基準電力値と異なっていてもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the reference power values PbA to Pb D of the converters 22A to 22D have different values has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the reference power values of a plurality of converters. If there are two reference power values (one reference power value and a second reference power value smaller than the first reference power value), there may be converters having the same reference power value. That is, the reference power values of converters 22A to 22C are the same (for example, the first reference power value), and only the reference power value of converter 22D (for example, the second reference power value) is different from the reference power values of converters 22A to 22C. May be.

さらに、上記実施形態では、制御装置40が、電池モジュールの充電状態を示す各充電情報を取得する場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ある程度、電池ユニット間の充電状態が均等である条件下で使用可能な場合、充電情報の取得を省略してもよい。この場合であっても、制御装置40は、風力発電装置10からの供給電力に応じて、且つ、電力変換器22A〜22Dの電力変換効率をも考慮して、並列にそれぞれ接続された複数の電池ユニット20A〜20Dのうち供給すべき電池ユニットを選択し、その後、非選択の電池ユニットをも含めて各電池ユニット20A〜20Dに均等に電力が供給されるように各スイッチ23A〜23DのON、OFFを順次、相互に切り換えるように制御することができる。   Furthermore, although the said embodiment demonstrated the case where the control apparatus 40 acquires each charge information which shows the charge condition of a battery module, this invention is not limited to this, For example, the charge condition between battery units to some extent or more If it can be used under the condition that is equal, the acquisition of the charging information may be omitted. Even in this case, the control device 40 has a plurality of power supplies connected in parallel according to the power supplied from the wind power generator 10 and also taking into account the power conversion efficiency of the power converters 22A to 22D. The battery units to be supplied are selected from the battery units 20A to 20D, and then the switches 23A to 23D are turned on so that power is evenly supplied to the battery units 20A to 20D including the non-selected battery units. , OFF can be controlled so as to be switched sequentially.

またさらに、上記実施形態では、制御装置40が、各充電情報に基づいて、電池ユニットに電力を供給する優先順位を充電状態の低い順に決定し、その決定した順に電力を供給するようにしたが、本発明はこれに限られない。例えば、充電情報から各電池モジュールの充電状態のバラつきが所定の範囲内に収まる場合は、制御装置40は、風力発電装置10からの供給電力に応じて、且つ、電力変換器22A〜22Dの電力変換効率をも考慮して、並列にそれぞれ接続された複数の電池ユニット20A〜20Dのうち供給すべき電池ユニットを選択し、均等に電力を供給するよう各スイッチ23A〜23DのON、OFFを所定のタイミングで相互に切り換えるように制御することもできる。一方、所定の範囲内に収まらない充電状態の電池ユニットがある場合、制御装置40は、該電池ユニットのみ電力を供給し続け、他の電池ユニット間はスイッチを相互に切り換えて均等に電力を供給するようにしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the control device 40 determines the priority for supplying power to the battery units in ascending order of charge based on each charging information, and supplies power in the determined order. The present invention is not limited to this. For example, when the variation in the charging state of each battery module falls within a predetermined range from the charging information, the control device 40 responds to the power supplied from the wind power generator 10 and the power of the power converters 22A to 22D. In consideration of conversion efficiency, a battery unit to be supplied is selected from a plurality of battery units 20A to 20D connected in parallel, and the switches 23A to 23D are turned ON / OFF in a predetermined manner so as to supply power evenly. It is also possible to perform control so as to switch between each other at the timing. On the other hand, when there is a charged battery unit that does not fall within the predetermined range, the control device 40 continues to supply power only to the battery unit, and switches the switches among the other battery units to supply power evenly. You may make it do.

さらに、上記実施形態では、制御装置40は、選択部43により選択され、充電中の電池モジュールの充電状態が、非選択の電池ユニットのうち少なくとも1つの電池ユニットの有する電池モジュールの充電状態と同一又は略同一となった場合、風力発電装置10から供給されていた電力の供給先を、充電状態が同一又は略同一の電ユニット間で交互に切り換えるようにしたが、本発明はこれに限られない。例えば、制御装置40は、選択され、充電中の全ての電池モジュールの充電状態が、非選択の電池ユニットの有する電池モジュールの充電状態と同一又は略同一となるまで、非選択の電池ユニットへの電力の供給をストップするように制御してもよい。 Furthermore, in the said embodiment, the control apparatus 40 is selected by the selection part 43, and the charge state of the battery module in charge is the same as the charge state of the battery module which at least 1 battery unit has among non-selected battery units. or when it becomes substantially the same, the power supply destination which has been supplied from the wind turbine generator 10, but the charge state is to switch alternately between the same or substantially the same batteries unit, the present invention is limited thereto I can't. For example, the control device 40 selects the non-selected battery unit until the state of charge of all the battery modules selected and being charged is the same as or substantially the same as the state of charge of the battery module of the non-selected battery unit. You may control to stop supply of electric power.

さらに、上記実施形態では、制御装置40において、それぞれの処理機能を有する各部が備えられている構成を説明したが、本発明はこれに限られず、各部を制御装置40と通信可能に接続されたネットワーク上に又は他の装置に備えて構成することもできる。またさらに、制御装置40には、用途に応じた各部がそれぞれ備えられているが、制御装置40に備えられている各部は、そのいくつかを一纏めにして構成されていてもよいし、一つの部をさらに複数の部に分割して構成されていてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration in which each unit having each processing function is provided in the control device 40 has been described, but the present invention is not limited to this, and each unit is connected to be able to communicate with the control device 40. It can also be configured on the network or in preparation for other devices. Furthermore, the control device 40 is provided with each unit according to the application. However, each of the units provided in the control device 40 may be configured as a single unit or a single unit. The part may be further divided into a plurality of parts.

本発明の電池システムは、複数の電池ユニットに備えられた電池モジュールを少なくとも充電を利用するシステムに適用することができ、例えば、電気自動車などモータの回生時に電力を二次電池に貯蔵し、当該二次電池に貯蔵した電力をモータの駆動時に使用する移動用システムとして利用することができる。また、風力発電や太陽光発電のような自然エネルギーを利用して発電した電力を二次電池に貯蔵し、当該二次電池に貯蔵した電力を家庭用の電気設備に使用する電力貯蔵システムや、当該二次電池に貯蔵した電力を交流電力負荷としての電力系統へ売電する電力売電システムなどの定置用システムとして利用することができる。   The battery system of the present invention can be applied to a system that uses at least charging of battery modules provided in a plurality of battery units. For example, electric power is stored in a secondary battery when a motor such as an electric vehicle is regenerated. The power stored in the secondary battery can be used as a moving system that is used when the motor is driven. In addition, a power storage system that stores power generated by using natural energy such as wind power generation or solar power generation in a secondary battery, and uses the power stored in the secondary battery for household electrical equipment, The power stored in the secondary battery can be used as a stationary system such as a power selling system that sells power to an electric power system as an AC power load.

1…電池システム、10…風力発電装置(電源装置)、20…電池装置、20A〜20D…電池ユニット、21A〜21D…電池モジュール、22A〜22D…コンバータ(電力変換器)、23A〜23D…スイッチ、30…負荷、40…制御装置、50…表示装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery system, 10 ... Wind power generator (power supply device), 20 ... Battery device, 20A-20D ... Battery unit, 21A-21D ... Battery module, 22A-22D ... Converter (power converter), 23A-23D ... Switch , 30 ... load, 40 ... control device, 50 ... display device.

Claims (5)

電力を供給する電源装置と、
前記電源装置から供給される電力を変換する電力変換部と、前記電力変換部で変換された電力を充電する電池モジュールとをそれぞれ備える電池ユニットが複数且つ並列に接続された電池装置と、
前記複数の電力変換部のそれぞれの基準電力値に関する情報を記憶する記憶部と、前記電源装置が供給する供給電力に関する情報を取得する取得部と、前記記憶部に記憶された複数の前記基準電力値のうち最も大きい値を第一基準電力値として設定し、且つ、前記取得部が取得した前記供給電力を前記第一基準電力値以上の電力に分配可能な前記電池ユニットの個数を決定して、前記決定した個数の前記電池ユニットを選択して前記充電する選択部とを備える制御装置と、
を有することを特徴とする電池システム。
A power supply for supplying power;
A battery device in which a plurality of battery units each including a power conversion unit that converts power supplied from the power supply device and a battery module that charges the power converted by the power conversion unit are connected in parallel;
A storage unit that stores information on each reference power value of the plurality of power conversion units, an acquisition unit that acquires information on supply power supplied by the power supply device, and the plurality of reference powers stored in the storage unit The largest value among the values is set as the first reference power value, and the number of the battery units that can distribute the supply power acquired by the acquisition unit to power equal to or higher than the first reference power value is determined. A control unit comprising: a selection unit that selects and charges the determined number of the battery units;
A battery system comprising:
前記取得部は、前記複数の電池ユニットがそれぞれ備える前記電池モジュールの各モジュール情報を取得して、前記各モジュール情報に基づき前記電池モジュールごとの各充電率を求めて、
前記選択部は、前記記憶部に記憶された前記基準電力値に関する情報と前記取得部が取得した前記供給電力に関する情報及び前記各充電率とに基づいて、前記供給電力を前記第一基準電力値以上の電力に分配可能な前記電池ユニットの個数を決定することを特徴とする請求項1に記載の電池システム。
The acquisition unit acquires each module information of the battery module provided in each of the plurality of battery units, obtains each charging rate for each battery module based on each module information,
The selection unit sets the supply power to the first reference power value based on information on the reference power value stored in the storage unit, information on the supply power acquired by the acquisition unit, and each charging rate. The battery system according to claim 1, wherein the number of the battery units that can be distributed to the power is determined.
前記選択部は、
前記電池ユニットに電力を供給する優先順位を前記充電率の低い順に決定し、
前記優先順位に従って前記決定した個数の前記電池ユニットを選択することを特徴とする請求項2に記載の電池システム。
The selection unit includes:
Deciding the priority for supplying power to the battery unit in ascending order of the charging rate,
The battery system according to claim 2, wherein the determined number of the battery units are selected according to the priority order.
前記制御装置は、
前記選択部により選択された前記電池ユニットのうち少なくとも1つの電池ユニットに対応する前記充電率が、前記選択部が非選択の前記電池ユニットのうち少なくとも1つの電池ユニットに対応する前記充電率と同一又は略同一となった場合、
前記選択部により選択され、且つ、前記同一又は略同一となった前記電池ユニットに対して前記電源装置から供給されていた電力を、前記充電率が同一又は略同一となった少なくとも2つ以上の前記電ユニットに対して交互に切り換えて供給する切換部を更に備えることを特徴とする請求項3に記載の電池システム。
The controller is
The charging rate corresponding to at least one battery unit among the battery units selected by the selection unit is the same as the charging rate corresponding to at least one battery unit among the battery units not selected by the selection unit. Or if they are nearly identical,
The electric power selected from the power supply device with respect to the same or substantially the same battery unit selected by the selection unit is at least two or more with the same or substantially the same charging rate. cell system of claim 3, further comprising a switching unit to supply switched alternately to the batteries unit.
前記基準電力値は、前記電力変換部が最大の電力変換効率を示す電力値であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の電池システム。 The reference power value, battery system according to any one of claims 1 to 4, wherein the power conversion unit is a power value that indicates the maximum power conversion efficiency.
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