JP5519665B2 - 電池制御装置及び電池制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、二次電池を制御する電池制御装置及び電池制御方法に関する。

特許文献１は、複数のＮａＳ電池の充放電の制御に関する。

特許文献１は、電力供給網に設けられた複数のＮａＳ電池を備える電力貯蔵装置を自然エネルギー等の短時間で出力が不規則に変化する電源に追随させると、放電容量の演算値の誤差が発生しやすいため、放電容量の演算値の補正を行わなければならないことに言及している。

また、特許文献１は、ＮａＳ電池の放電容量の演算値の補正を１台ずつ順番に行うことに言及している。

特開２００８−８４６７７号公報

しかし、特許文献１の放電容量の演算値の補正は、放電容量の演算値の補正が必要なＮａＳ電池の放電容量の演算値の補正が遅れたり、必要以上に短い時間間隔で放電容量の演算値の補正が行われ、不必要な放電容量の演算値の補正が行われたりするという問題を生じる場合がある。このような不適切な補正は、電力貯蔵装置の出力に大きな影響を与えるため、望ましくない。

本発明は、この問題を解決するためになされたもので、放電容量の演算値の補正が必要な二次電池の放電容量の演算値が補正され、不必要な放電容量の演算値の補正が行われない電池制御装置及び電池制御方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するための手段を以下に示す。

第１の発明は、二次電池を制御する電池制御装置であって、二次電池の充放電電流値を計測する電流計測部と、前記電流計測部により計測された充放電電流値を積算して二次電池の放電容量の演算値を演算し、放電容量の演算値の補正が行われる放電深度まで充放電された二次電池の放電容量の演算値を補正する放電容量演算部と、前記放電容量演算部により演算された放電容量の演算値の推定誤差を演算する推定誤差演算部と、前記推定誤差演算部により演算された推定誤差が第１の閾値を超える二次電池を放電容量の演算値の補正の候補とする第１の比較部と、第１の閾値を保持する第１の閾値保持部と、二次電池の充放電を制御する双方向変換器と、放電容量の演算値の補正の候補の二次電池の全部又は一部を補正が行われる放電深度になるまで前記双方向変換器に充放電させる充放電指令部と、を備える。

第２の発明は、第１の発明の電池制御装置において、前記推定誤差演算部は、前回の放電容量の演算値の補正が行われた時刻から現在の時刻までの積分であらわされる因子を含む推定誤差を演算する。

第３の発明は、第１又は第２の発明の電池制御装置において、前記推定誤差演算部は、前回の放電容量の演算値の補正における補正量が大きくなるほど大きくなる因子を含む推定誤差を演算する。

第４の発明は、第１ないし第３のいずれかの発明の電池制御装置において、前記推定誤差演算部は、前記電流計測部により計測された充放電電流値の時間変化が大きくなるほど大きくなる因子を含む推定誤差を演算する。

第５の発明は、第１ないし第４のいずれかの発明の電池制御装置において、前記推定誤差演算部は、前記電流計測部により計測された充放電電流値が大きくなるほど大きくなる因子を含む推定誤差を演算する。

第６の発明は、第１ないし第５のいずれかの発明の電池制御装置において、前記放電容量演算部は、前記電流計測部により計測された充放電電流値が基準値より小さくなっている間は充放電電流値の積算を停止し、前記推定誤差演算部は、前記電流計測部により計測された充放電電流値が基準値より小さい場合に充放電電流値が大きくなるほど大きくなる因子を含む推定誤差を演算する。

第７の発明は、第１ないし第６のいずれかの電池制御装置において、前記推定誤差演算部は、前記電流計測部により計測された充放電電流値に含まれる真の充放電電流値に対するオフセットが大きくなるほど大きくなる因子を含む推定誤差を演算する。

第８の発明は、第１ないし第７のいずれかの電池制御装置において、前記電流計測部を収容するハウジングと、前記ハウジングの内部の温度を計測する温度センサと、をさらに備え、前記推定誤差演算部は、前記温度センサにより計測された温度が基準温度から離れるほど大きくなる因子を含む推定誤差を演算する。

第９の発明は、第１ないし第８のいずれかの発明の電池制御装置において、前記推定誤差演算部は、前記双方向変換器の運転状態を反映する因子を含む推定誤差を演算する。

第１０の発明は、第１ないし第９のいずれかの発明の電池制御装置において、前記第１の比較部により放電容量の演算値の補正の候補とされた二次電池から前記推定誤差演算部により演算された推定誤差が大きい順に許容される数の二次電池を放電容量の演算値の補正の対象として選択する第１の選択部、をさらに備え、前記充放電指令部は、前記第１の選択部により選択された二次電池を補正が行われる放電深度になるまで前記双方向変換器に充放電させる。

第１１の発明は、第１ないし第１０のいずれかの発明の電池制御装置において、前記推定誤差演算部により演算された推定誤差と第１の閾値を超えない第２の閾値とを比較し前記推定誤差演算部により演算された推定誤差が第２の閾値を超える二次電池を放電容量の演算値の補正の候補とする第２の比較部と、第２の閾値を保持する第２の閾値保持部と、をさらに備え、前記充放電指令部は、前記第２の比較部により放電容量の演算値の補正の候補とされた二次電池の全部又は一部を補正が行われる放電深度になるまで前記双方向変換器に充放電させる。

第１２の発明は、第１１の発明の電池制御装置において、前記第２の比較部により放電容量の演算値の補正の候補とされた二次電池の数が２個以上である場合は前記第２の比較部により放電容量の演算値の補正の候補とされた二次電池から前記推定誤差演算部により演算された推定誤差が大きい順に許容される数の二次電池を放電容量の演算値の補正の対象として選択し前記第２の比較部により放電容量の演算値の補正の候補とされた二次電池の数が１個以下である場合は放電容量の演算値の補正の対象を選択しない第２の選択部、をさらに備え、前記充放電指令部は、前記第２の選択部により選択された二次電池を補正が行われる放電深度になるまで前記双方向変換器に充放電させる。

第１３の発明は、第１ないし第１２のいずれかの発明の電池制御装置において、現在の時刻が属する時間帯における放電容量の演算値の補正のための充放電を同時に行うことが可能な二次電池の数を決定する充放電可能数決定部と、時間帯ごとの放電容量の演算値の補正のための充放電を同時に行うことが可能な二次電池の数を保持する充放電可能数保持部と、をさらに備え、前記充放電指令部は、前記充放電可能数決定部が決定した二次電池の数を超えない二次電池を補正が行われる放電深度になるまで前記双方向変換器に充放電させる。

第１４の発明は、第１ないし第１３のいずれかの発明の電池制御装置において、前記電流計測部は、ホール電流検出器、を備える。

第１５の発明は、第１ないし第１３のいずれかの発明の電池制御装置において、前記充放電指令部は、充放電電力の目標値を設定し、前記双方向変換器は、充放電電力が目標値となるように二次電池の充放電を制御し、前記電流計測部は、二次電池の電圧を計測する電圧計測部と、前記充放電指令部により設定された充放電電力の目標値、前記電圧計測部により計測された電圧及び前記双方向変換器の効率から充放電電流値を演算する充放電電流値演算部と、前記双方向変換器の効率を保持する効率保持部と、を備える。

第１６の発明は、第１ないし第１３のいずれかの発明の電池制御装置において、前記電流計測部は、二次電池の電圧を計測する電圧計測部と、前記双方向変換器の交流側の入出力電力を計測する電力計測部と、前記電圧計測部により計測された電圧、前記電力計測部により計測された入出力電力及び前記双方向変換器の効率から充放電電流値を演算する充放電電流値演算部と、前記双方向変換器の効率を保持する効率保持部と、を備える。

第１７の発明は、第１ないし第９のいずれかの発明の電池制御装置において、前記推定誤差演算部により演算された推定誤差及び前記第１の比較部の比較結果を表示する表示部と、放電容量の演算値の補正が行われる放電深度まで二次電池を充放電させる命令の入力を受け付ける操作部と、を備え、前記充放電指令部は、前記操作部が充放電させる命令の入力を受け付けた放電容量の演算値の補正の対象の二次電池を補正が行われる放電深度になるまで前記双方向変換器に充放電させる。

第１８の発明は、二次電池を制御する電池制御方法であって、a) 二次電池の充放電電流値を計測する工程と、b) 前記工程a)により計測された充放電電流値を積算して二次電池の放電容量の演算値を演算する工程と、c) 前記工程b)により演算された放電容量の演算値の推定誤差を演算する工程と、d) 前記工程c)により演算された推定誤差が閾値を超える二次電池を放電容量の演算値の補正の候補とする工程と、e) 放電容量の補正の候補の二次電池の全部又は一部を補正が行われる放電深度になるまで充放電させる工程と、f) 放電容量の演算値の補正が行われる放電深度まで充放電された二次電池の放電容量の演算値を補正する工程と、を備える。

本発明によれば、推定誤差が第１の閾値を超える二次電池が放電容量の演算値の補正の候補になるので、放電容量の演算値の補正が必要な二次電池の放電容量の演算値が補正され、不必要な放電容量の演算値の補正が行われない。

第２の発明によれば、放電容量の演算値に誤差が蓄積した二次電池が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

第３の発明によれば、放電容量の演算値の誤差が大きくなりやすい二次電池が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

第４の発明によれば、電流計測部の応答速度、電流計測部の周波数特性、充放電電流値の計測間隔等に起因する誤差が放電容量の演算値に大きな影響を与えた二次電池が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

第５の発明によれば、電流計測部の非直線性に起因する誤差、電流計測部の計測値に含まれる電流計測部の計測値に比例する誤差等が放電容量の演算値に大きな影響を与えた二次電池が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

第６の発明によれば、放電容量演算部における充放電電流値の積算の停止に起因する誤差が放電容量の演算値に大きな影響を与えた二次電池が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

第７の発明によれば、電流計測部により計測された充放電電流値に含まれる真の充放電電流値に対するオフセットに起因する誤差が放電容量の演算値に大きな影響を与えた二次電池が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

第８の発明によれば、電流計測部の温度特性に起因する誤差が放電容量の演算値に大きな影響を与えた二次電池が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

第９の発明によれば、双方向変換器の運転状態に起因する誤差が放電容量の演算値に大きな影響を与えた二次電池が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

第１０の発明によれば、放電容量の演算値の補正が必要な二次電池の放電容量の演算値が自動的に補正されるので、二次電池の充放電の制御が自動化される。

第１１の発明によれば、許容される数より多い二次電池の放電容量の演算値の補正が同時に開始されにくいので、複数の二次電池の全体の出力への影響が抑制される。

第１２の発明によれば、推定誤差が大きく放電容量の演算値の補正の必要性が高い二次電池から放電容量の演算値の補正が行われるとともに、多数の二次電池の放電容量の演算値の補正が同時に開始されにくいので、複数の二次電池の全体の出力への影響が抑制される。

第１３の発明によれば、許容された数以上の二次電池の放電容量の演算値の補正が同時に開始されないので、複数の二次電池の全体の出力への影響が抑制される。

また、第１３の発明によれば、放電容量の演算値の補正が行われる二次電池の数が時間帯ごとに定められた数を超えないので、複数の二次電池の全体の出力への影響が抑制される。

第１４の発明によれば、充放電電流値が直接計測されるので、充放電電流値が高い精度で測定される。

第１５の発明によれば、計測された充放電電流値に含まれる真の充放電電流値に対するオフセットが減少するので、充放電電流値の計測の精度が向上する。

第１６の発明によれば、小さな充放電電流を計測することができる。

第１実施形態の電力貯蔵装置のブロック図である。 ＮａＳ電池のモジュールの回路図である。 推定誤差と誤差との関係を示す図である。 第１実施形態の制御部のブロック図である。 ＮａＳ電池の放電深度と電圧との関係を示すグラフである。 第２実施形態の電力貯蔵装置のブロック図である。 第２実施形態の制御部のブロック図である。 第２実施形態の補正対象決定部のブロック図である。 第２実施形態の放電容量の演算値の補正の対象を決定する処理を示すフローチャートである。 第３実施形態の補正対象決定部のブロック図である。 第３実施形態の放電容量の演算値の補正の対象を決定する処理を示すフローチャートである。 第３実施形態の放電容量の演算値の補正の対象を決定する処理を示すフローチャートである。 第４実施形態の電流計測部のブロック図である。 第５実施形態の電流計測部のブロック図である。 マイクログリッドのブロック図である。

この発明の目的、特徴、局面及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

（１ 第１実施形態）
第１実施形態は、電力貯蔵装置１００２に関する。

（電力貯蔵装置１００２の概略）
図１は、第１実施形態の電力貯蔵装置１００２のブロック図である。

図１に示すように、電力貯蔵装置１００２は、電力を貯蔵するＮａＳ電池（ナトリウム−硫黄電池）１００４と、系統１９０２とＮａＳ電池１００４とを接続する接続線１００６と、ＮａＳ電池１００４の充放電電流値Ｉを計測するホール電流検出器１００８と、ホール電流検出器１００８を収容するハウジング１００９と、ハウジング１００９の内部の温度Ｔを計測する温度センサ１１１０と、ＮａＳ電池１００４から系統１９０２へ供給される電力を直流から交流へ変換し系統１９０２からＮａＳ電池１００４へ供給される電力を交流から直流へ変換する双方向変換器１１１２と、ＮａＳ電池１００４から系統１９０２へ供給される電力を昇圧し系統１９０２からＮａＳ電池１００４へ供給される電力を降圧する変圧器１１１４と、電力貯蔵装置１００２を制御する制御部１１１６と、情報を表示する表示部１１１５と、操作を受け付ける操作部１１１７と、を備える。ＮａＳ電池に代えて他の種類の二次電池を採用してもよい。

ホール電流検出器１００８、双方向変換器１１１２及び変圧器１１１４は、接続線１００６に挿入される。ホール電流検出器１００８は、双方向変換器１１１２の直流側に接続され、変圧器１１１４は双方向変換器１１１２の交流側に接続される。

ホール電流検出器１００８、温度センサ１１１０、双方向変換器１１１２、変圧器１１１４、制御部１１１６、表示部１１１５及び操作部１１１７は、ＮａＳ電池１００４を制御するＮａＳ電池制御装置を構成する。制御部１１１６は、ＮａＳ電池１００４の充放電電流値Ｉを積算してＮａＳ電池１００４の放電容量を演算し、放電容量の演算値からＳＯＣ（State Of Charge；充電状態）を演算する。制御部１１１６は、ＮａＳ電池１００４が放電容量の演算値の補正の候補であるか否かを特定し、放電容量の演算値の補正の候補であると特定したＮａＳ電池１００４を放電容量の演算値の補正が行われる放電深度まで充放電させ、充放電させたＮａＳ電池１００４の放電容量の演算値を補正する。

（ＮａＳ電池１００４）
図２は、ＮａＳ電池１００４のモジュール１１２０の回路図である。

図２に示すように、モジュール１１２０は、ブロック１１２２を直列接続した直列接続体であり、ブロック１１２２は、ストリング１１２４を並列接続した並列接続体であり、ストリング１１２４は、セル１１２６を直列接続した直列接続体である。ブロック１１２２の直列接続数、ストリング１１２４の並列接続数及びセル１１２６の直列接続数は、モジュール１１２０の仕様に応じて増減される。

ＮａＳ電池１００４は、１個以上のモジュール１１２０を備える。モジュール１１２０の数は、ＮａＳ電池１００４の仕様に応じて増減される。

（ホール電流検出器１００８）
ホール電流検出器１００８は、ＮａＳ電池１００４の充放電電流値Ｉを計測する。

ホール電流検出器１００８は、充放電電流が発生させた磁界をホール素子で検出し、ホール素子の出力をＡ／Ｄコンバータその他の付属回路で処理してから出力する。ホール電流検出器１００８に変えて他の原理による電流センサ及び必要な付属回路を電流計測部として採用してもよい。

ホール電流検出器１００８を電流計測部として用いることにより、充放電電流値Ｉが直接測定されるので、充放電電流値Ｉが高い精度で測定される。

ホール電流検出器１００８には、ホール電流検出器１００８により計測された充放電電流値Ｉが真の充放電電流値に対するオフセット（以下では単に「ホール電流検出器１００８のオフセット」という）を含むという問題がある。また、ホール電流検出器１００８には、ホール電流検出器１００８のオフセットが充放電電流値Ｉ及びハウジング１００９の内部の温度Ｔによって変動するという問題がある。さらに、ホール電流検出器１００８には、ホール電流検出器１００８により計測された充放電電流値Ｉが真の充放電電流値に正確に比例しないという非直線性の問題がある。加えて、ホール電流検出器１００８により計測された充放電電流値Ｉには、充放電電流値Ｉに比例する誤差が含まれるという問題がある。これらの問題は、充放電電流値Ｉを積算することによって演算される放電容量の演算値の誤差の原因となる。

第１実施形態の電力貯蔵装置１００２では、これらの問題に起因する放電容量の演算値の推定誤差Ｅｒ（ｔ２）を演算し、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）が大きい場合にＮａＳ電池１００４を放電容量の演算値の補正の候補であると特定する。

図３は、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）と誤差との関係を示す図である。図３に示す誤差は、放電容量の演算値から実際の放電容量を減じた値である。推定誤差Ｅｒ（ｔ２）は、誤差の大きさそのものの推定値ではなく、誤差範囲の推定値である。したがって、図３に示すように、推定誤差が大きな値になっても複数の誤差の要因が相殺しあうと黒丸のプロット点で示す誤差の値は小さくなる場合がある。

（双方向変換器１１１２）
双方向変換器１１１２は、充放電指令に従ってＮａＳ電池１００４を充放電させ、充放電電力が目標値となるようにＮａＳ電池１００４の充放電を制御する。双方向変換器１１１２は、制御部１１１６から伝達された充放電電力指令値と実際の充放電電力とが一致するようにＮａＳ電池１００４の充放電を制御するとともに、放電容量の演算値の誤差を解消するためにＮａＳ電池１００４を充放電させる。

双方向変換器１１１２は、「ＰＣＳ（Power Conversion System）」「交直変換器」等とも呼ばれる。双方向変換器１１１２における直流と交流との相互変換は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）インバータ等により行われる。

（制御部１１１６の概略）
図４は、制御部１１１６のブロック図である。図４のブロックの各々は、少なくともＣＰＵ及びメモリを備える組み込みコンピュータに制御プログラムを実行させることにより実現されてもよいし、ハードウエアにより実現されてもよい。制御部１１１６は、入力された充放電電力指令値を双方向変換器１１１２へ伝達する。充放電電力指令値は、操作部１１１７から入力される場合もあるし、電力貯蔵装置１００２を含むマイクログリッドのマイクログリッド制御システムから通信回線を経由して入力されることもある。

図４に示すように、制御部１１１６は、ＮａＳ電池１００４の放電容量の演算値を演算する放電容量演算部１１３０と、ＮａＳ電池１００４のＳＯＣを演算するＳＯＣ演算部１１３１と、放電容量演算部１１３０により演算された放電容量の演算値の推定誤差Ｅｒ（ｔ２）を演算する推定誤差演算部１１３２と、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）と閾値ＴＨとを比較する比較部１１４０と、閾値ＴＨを保持する閾値保持部１１４２と、双方向変換器１１１２にＮａＳ電池１００４の充放電を指令し充放電電力の目標値を設定する充放電指令部１１３６と、を備える。「演算」には、演算式による演算だけでなく、数値テーブルによる変換、アナログ演算回路による演算等の処理が含まれる。

（放電容量の演算値の演算）
放電容量演算部１１３０は、ホール電流検出器１００８により計測されたＮａＳ電池１００４の充放電電流値Ｉを積算し、ＮａＳ電池１００４の放電容量の演算値を演算する。ただし、放電容量演算部１１３０は、充放電電流値Ｉの大きさが基準値より小さくなっている間は充放電電流値Ｉの積算を停止する。このようにするのは、ホール電流検出器１００８により計測された充放電電流値Ｉが小さいときには、ホール電流検出器１００８のオフセットが充放電電流値Ｉに大きな影響を与えている可能性が高いからである。

（放電容量の演算値の補正）
放電容量演算部１１３０は、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池１００４が補正が行われる放電深度まで充放電されると、放電容量の演算値を補正する。

図５は、ＮａＳ電池１００４の放電深度と電圧との関係を示すグラフである。

図５に示すように、ナトリウム硫化物（Ｎａ₂Ｓ₅）及び単体イオウ（Ｓ）が正極活物質として存在する二相域の充電末（図５のグラフの左端付近）においては、充電がすすむほどＮａＳ電池１００４の電圧は高くなる。充電末以外の二相域においては、電圧は放電深度によらず概ね一定である。ナトリウム硫化物（Ｎａ₂Ｓ_x）のみが正極活物質として存在する一相域においては、電圧は放電深度が深くなると低下する。

したがって、放電容量の演算値の補正は、放電深度が充電末になるまでＮａＳ電池１００４が充電された状態、又は、放電深度が一相域になるまでＮａＳ電池１００４が放電された状態で行われる。

（ＳＯＣの演算）
ＳＯＣ演算部１１３１は、放電容量から決まる残存容量及び定格容量からＳＯＣを演算する。

（電力貯蔵装置１００２の運転の形態）
電力貯蔵装置１００２の運転の形態は、パターン運転と電力平滑運転とに大別される。

パターン運転とは、１日の電力需要の変動に応じて充放電を行う運転である。例えば、電力需要が少ない夜間に充電を行い、電力需要が多い昼間に放電を行うパターン運転が一般的に行われている。パターン運転が行われる場合、時間ごとの充放電電力があらかじめ設定されることが多い。

電力平滑運転とは、より短い電力需要の変動に応じて充放電を行う運転である。

（電力貯蔵装置１００２の運転と放電容量の演算値の補正との関係）
電力貯蔵装置１００２がパターン運転を行う場合、補正が行われる放電深度になるまでＮａＳ電池１００４が充放電されることが比較的多いので、放電容量の演算値の補正のためにＮａＳ電池１００４を充放電しなければならない事態は比較的発生しにくい。

しかし、電力貯蔵装置１００２が電力平滑運転を行う場合、補正が行われる放電深度になるまでＮａＳ電池１００４が充放電されることが比較的少ないので、放電容量の演算値の補正のためにＮａＳ電池１００４を充放電しなければならない事態は比較的発生しやすい。一方、放電容量の演算値の補正のためにＮａＳ電池１００４を充放電することは、電力貯蔵装置１００２の出力に影響を与えるため、放電容量の演算値の補正が必要な場合のみ放電容量の演算値の補正が行われ、不必要な放電容量の演算値の補正が行われないようにすることが望ましい。そこで、第１実施形態の電力貯蔵装置１００２では、電力平滑運転を行うことができるように、放電容量の演算値の推定誤差Ｅｒ（ｔ２）を演算し、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）が大きく放電容量の演算値の補正が必要な場合にのみＮａＳ電池１００４を放電容量の演算値の補正の候補とする。ただし、このことは、電力貯蔵装置１００２がパターン運転を行うことを妨げない。

（推定誤差Ｅｒ（ｔ２）の演算）
推定誤差演算部１１３２は、放電容量演算部１１３０により演算された放電容量の演算値の推定誤差Ｅｒ（ｔ２）を演算する。

（推定誤差Ｅｒ（ｔ２））
推定誤差Ｅｒ（ｔ２）は、放電容量の演算値の誤差の原因を反映する因子の集まりである。放電容量の演算値の誤差の原因には、例えば、前回の放電容量の演算値の補正から現在までに経過した時間、充放電が行われた時間、充放電電力、充放電電力の変動の大きさ・急峻さ・回数等がある。

例えば、現在の時刻ｔ２における放電容量の演算値の推定誤差Ｅｒ（ｔ２）は、式（１）にしたがって、次の第１項及び第２項の和として演算される。

（第１項）時刻ｔにおける推定誤差Ｅｒ（ｔ２）の増加をあらわす被積分関数の前回の放電容量の演算値の補正が行われた時刻ｔ１から現在の時刻ｔ２までの時間ｔについての積分；
（第２項）前回の放電容量の演算値の補正における補正量ｅｒｒｏｒと定数ｅとの積；

式（１）で演算される推定誤差Ｅｒ（ｔ２）に代えて、式（２）に示す第１項と第２項との積として演算される推定誤差Ｅｒ（ｔ２）を用いてもよい。

式（１）の第１項に示すように、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）は、前回の放電容量の演算値の補正が行われた時刻ｔ１から現在の時刻ｔ２までの積分（離散化されている場合の総和も含む）であらわされる因子を含む。これにより、放電容量の演算値に誤差が蓄積した場合にＮａＳ電池１００４が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

式（１）の第２項に示すように、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）は、前回の放電容量の演算値の補正における補正量ｅｒｒｏｒが大きくなるほど大きくなる因子、例えば、補正量ｅｒｒｏｒに比例する因子を含む。１回の補正の補正量ｅｒｒｏｒに代えて２回以上の補正の補正量の平均値を採用してもよい。これにより、放電容量の演算値の誤差が大きくなりやすい場合にＮａＳ電池１００４が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

式（１）の第１項の積分の被積分関数は、次の第１項〜第４項の和として演算される。

（第１項）充放電電流値Ｉの関数である補正係数ａ（Ｉ）と充放電電流値Ｉの時間変化ｄＩ／ｄｔとの積ａ（Ｉ）×ｄＩ／ｄｔ；
（第２項）充放電電流値Ｉの関数である補正係数ｂ（Ｉ）；
（第３項）充放電電流値Ｉの関数である補正係数ｆ（Ｉ）とハウジング１００９の内部の温度Ｔの関数である補正係数ｃ（Ｔ）との積；
（第４項）双方向変換器１１１２の運転状態に応じた値をとる補正係数ｄ；

充放電電流値Ｉは、ホール電流検出器１００８から取得される。温度Ｔは、温度センサ１１１０から取得される。双方向変換器１１１２の運転状態は、充放電指令部１１３６から取得される。

被積分関数の第１項は、時間変化ｄＩ／ｄｔが大きくなるほど大きくなる因子であることが望ましい。これにより、ホール電流検出器１００８の応答速度、ホール電流検出器１００８の周波数特性、充放電電流Ｉの計測間隔等に起因する誤差が放電容量の演算値に大きな影響を与えた場合にＮａＳ電池１００４が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

ホール電流検出器１００８の周波数特性はわずかではあるが充放電電流値Ｉの影響を受けるので、補正係数ａ（Ｉ）は充放電電流値Ｉの関数であることが望ましい。ただし、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）の精度をわずかに低下させることが許容されるのであれば、補正係数ａ（Ｉ）が充放電電流値Ｉに依存しない定数であってもよい。この場合、被積分関数の第１項は、時間変化ｄＩ／ｄｔに比例する因子となる。

式（３）及び式（４）に示すように、式（１）及び式（２）で演算される推定誤差Ｅｒ（ｔ２）の被積分関数の第１項の時間変化ｄＩ／ｄｔが、時間変化ｄＩ／ｄｔの絶対値｜ｄＩ／ｄｔ｜に置き換えられることも望ましい。充放電電流値Ｉが増加する場合及び減少する場合のいずれの場合も充放電電流値Ｉが変化しない場合よりも放電容量の演算値が影響を受けるので、時間変化ｄＩ／ｄｔを時間変化ｄＩ／ｄｔの絶対値｜ｄＩ／ｄｔ｜に置き換えることにより、充放電電流値Ｉが増加する場合及び減少する場合のいずれの場合も推定誤差Ｅｒ（ｔ２）が適切に演算される。

被積分関数の第２項の補正係数ｂ（Ｉ）は、充放電電流値Ｉが大きくなるほど大きくなる因子、例えば、充放電電流値Ｉに比例する因子を含むことが望ましい。これにより、ホール電流検出器１００８の非直線性に起因する誤差、ホール電流検出器１００８により計測された充放電電流値Ｉに含まれる充放電電流値Ｉに比例する誤差等が充電状態に大きな影響を与えた場合にＮａＳ電池１００４が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

また、補正係数ｂ（Ｉ）は、充放電電流値Ｉが基準値より小さい場合に充放電電流値Ｉが大きくなるほど大きくなる因子、例えば、充放電電流値Ｉに比例する因子を含むことが望ましい。これにより、放電容量演算部１１３０における充放電電流値Ｉの積算の停止に起因する誤差が放電容量の演算値に大きな影響を与えた場合にＮａＳ電池１００４が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

さらに、補正係数ｂ（Ｉ）は、ホール電流検出器１００８のオフセットが大きくなるほど大きくなる因子、例えば、ホール電流検出器１００８のオフセットに比例する因子を含むことが望ましい。これにより、ホール電流検出器１００８のオフセットに起因する誤差が放電容量の演算値に大きな影響を与えた場合にＮａＳ電池１００４が放電用容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

ホール電流検出器１００８のオフセットは、大きな充放電電流が流れた後に大きくなる傾向がある。一般的には、ホール電流検出器１００８のオフセットは、充放電電流値Ｉの履歴から演算される。

被積分関数の第３項の補正係数ｃ（Ｔ）は、温度Ｔが基準温度から離れるほど大きくなる因子であることが望ましい。基準温度は、例えば、２５℃に定められる。これにより、温度センサ１１１０の温度特性に起因する誤差が放電容量の演算値に大きな影響を与えた場合にＮａＳ電池１００４が放電電流の演算値の補正の対象になるのが早くなるので放電容量の演算値が適時に補正される。

ホール電流検出器１００８のオフセットは、正の温度係数を有する場合もあるし、負の温度係数を有する場合もあし、温度Ｔが変化したときに不規則に変化する場合もある。このため、補正係数ｃ（Ｔ）は、ホール電流検出器１００８の温度特性を実測して設定することが望ましい。

温度Ｔの影響は、充放電電流値Ｉが小さいときには強くあらわれないので、補正係数ｃ（Ｔ）には、充放電電流値Ｉが小さくなると小さくなる補正係数ｆ（Ｉ）がかけられる。ただし、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）の精度をわずかに低下させることが許容されるのであれば、補正係数ｆ（Ｉ）が充放電電流値Ｉに依存しない定数であってもよい。

被積分関数の第４項の補正係数ｄは、双方向変換器１１１２の運転状態を反映する因子、例えば、双方向変換器１１１２が停止されており充放電電流が流れないときは０となり、双方向変換器１１１２が運転されており充放電電流が流れるときは定数ｄ１となり、双方向変換器１１１２が運転待機中であり微弱な充放電電流が流れる可能性があるときは定数ｄ２となる因子であることが望ましい。定数ｄ１は定数ｄ２よりも大きい（ｄ１＞ｄ２）。これにより、双方向変換器１１１２の運転状態に起因する誤差が放電容量の演算値に大きな影響を与えた場合にＮａＳ電池が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

ホール電流検出器１００８がＡ／Ｄコンバータを含む場合には、Ａ／Ｄ変換に伴う量子化誤差が生じる。補正係数ｄにより、当該量子化誤差が放電容量の演算値に大きな影響を与えた場合にＮａＳ電池が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正される。

式（１）を変形することも許容される。例えば、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）の精度をわずかに低下させることが許容され、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）の演算に使用する資源を減らすことが要求されるのであれば、上述の因子のうち寄与が小さい因子を省略してもよい。また、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）の演算に使用する資源を増やすことが許容されるのであれば、上述の因子以外の因子を推定誤差Ｅｒ（ｔ２）に含めてもよい。

（推定誤差Ｅｒ（ｔ２）の演算の意義）
放電容量の演算値の誤差の原因に応じて充放電電流値Ｉを補正し、補正された充放電電流値Ｉを積算して放電容量を計算することも考えられる。しかし、そのような補正には、経時変化や不確定性を考慮することが困難である、多くの演算資源を必要とする、等の問題がある。

これに対して、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）を演算して放電容量の演算値を適時に補正するようにすれば、必要な演算資源は比較的少なくてすむ。

（推定誤差Ｅｒ（ｔ２）と閾値ＴＨとの比較）
比較部１１４０は、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）を推定誤差演算部１１３２から取得し、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）と閾値ＴＨとを比較し、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）が閾値ＴＨを超える場合にＮａＳ電池１００４を放電容量の演算値の補正の候補とする。これにより、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）が閾値ＴＨを超えるＮａＳ電池２００４が放電容量の演算値の補正の候補になるので、放電容量の演算値の補正が必要な場合にＮａＳ電池２００４の放電容量の演算値が補正され、不必要な放電容量の演算値の補正が行われない。

（充放電の指令及び充放電電力の目標値）
充放電指令部１１３６は、双方向変換器１１１２に充放電指令信号を出力する。これにより、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池１００４は、補正が行われる放電深度まで充放電される。充放電指令部１１３６は、充放電指令信号の出力にあたって、充放電電力の目標値を設定し双方向変換器１１１２に出力する。比較部１１４０により放電容量の演算値の補正の候補となったＮａＳ電池１００４は、そのまま、放電容量の補正の対象となる。ただし、現在の時刻が放電容量の補正を許可する時間帯である場合にのみ、放電容量の補正のための充放電を許可するようにしてもよい。

（放電容量の演算値の補正の手動実行）
放電容量の演算値の補正の候補のＮａＳ電池１００４を自動で放電容量の演算値の補正が行われる放電深度まで放電させる放電容量の演算値の補正の自動実行を停止し、放電容量の演算値の補正の候補のＮａＳ電池１００４を手動で放電容量の演算値の補正が行われる放電深度まで放電させるようにしてもよい。

そのような放電容量の演算値の補正の手動実行を可能にするため、電力貯蔵装置１００２は、ＮａＳ電池１００４の放電容量の演算値の推定誤差Ｅｒ（ｔ２）及び推定誤差Ｅｒ（ｔ２）が閾値ＴＨを超えているか否かを表示部１１１５に表示し、放電容量の演算値の補正の命令を操作部１１１７で受け付ける。放電容量の演算値の補正の命令に加えて、放電容量の演算値の補正のための充放電を開始する時間の入力を操作部１１１７が受け付けてもよい。操作部１１１７が入力を受け付けた放電容量の演算値の補正の命令は、充放電指令部１１３６へ送られる。充放電指令部１１３６は、放電容量の演算値の補正の命令が与えられると、ＮａＳ電池１００４を補正が行われる放電深度になるまで双方向変換器１１１２に充放電させる。

放電容量の演算値の補正を手動実行する場合、電力貯蔵装置１００２の操作者は、表示部１１１５に表示された情報を参照し、電力貯蔵装置１００２を含むマイクログリッドの現在及び将来の状況を考慮し、放電容量の演算値の補正の命令を操作部１１１７から入力する。操作者が考慮する事項には、保守点検中又は保守点検の予定がある分散型電源、気温から導かれる負荷の電力需要予測、マイクログリッドの外部のマクロ系統との間の売買電計画等がある。

（２ 第２実施形態）
第２実施形態は、電力貯蔵装置２００２に関する。

（電力貯蔵装置２００２の概略）
図６は、第２実施形態の電力貯蔵装置２００２のブロック図である。

図６に示すように、電力貯蔵装置２００２は、電力を貯蔵するＮａＳ電池２００４と、系統２９０２とＮａＳ電池２００４とを接続する接続線２００６と、ＮａＳ電池２００４の充放電電流値Ｉｍ（ｍ＝１，２，３，４）を計測するホール電流検出器２００８と、ホール電流検出器２００８を収容するハウジング２００９と、ハウジング２００９の内部の温度Ｔｍ（ｍ＝１，２，３，４）を計測する温度センサ２１１０と、ＮａＳ電池２００４から系統２９０２へ供給される電力を直流から交流へ変換し系統２９０２からＮａＳ電池２００４へ供給される電力を交流から直流へ変換する双方向変換器２１１２と、ＮａＳ電池２００４から系統２９０２へ供給される電力を昇圧し系統２９０２からＮａＳ電池２００４へ供給される電力を降圧する変圧器２１１４と、電力貯蔵装置２００２を制御する制御部２１１６と、情報を表示する表示部２１１５と、操作を受け付ける操作部２１１７と、を備える。

接続線２００６、ホール電流検出器２００８、双方向変換器２１１２及び変圧器２１１４は、複数のＮａＳ電池２００４の各々に対応して１個ずつ設けられ、ホール電流検出器２００８、双方向変換器２１１２及び変圧器２１１４は、接続線２００６に挿入される。ホール電流検出器２００８は、双方向変換器２１１２の直流側に接続され、変圧器２１１４は、双方向変換器２１１２の交流側に接続される。複数のホール電流検出器２００８の各々は、別々のハウジング２００９に収容される。なお、複数のホール電流検出器２００８のうちの２個以上のホール電流検出器２００８を１個のハウジングに収容してもよいし、複数のホール電流検出器２００８の全部を１個のハウジングに収容してもよい。温度センサ２１１０は、複数のハウジング２００９の各々に対応して１個ずつ設けられる。１個のハウジングに２個以上のホール電流検出器２００８が収容される場合は、ハウジングごとに温度センサ２１１０が設けられ、２個以上のホール電流検出器２００８で１個の温度センサ２１１０が共用される。

図６には、４個のＮａＳ電池２００４が示されているが、ＮａＳ電池の数は電力貯蔵装置２００２の仕様に応じて増減される。ＮａＳ電池に代えて他の種類の二次電池を採用してもよい。

ホール電流検出器２００８、温度センサ２１１０、双方向変換器２１１２、変圧器２１１４、制御部２１１６、表示部２１１５及び操作部２１１７は、複数のＮａＳ電池２００４を制御するＮａＳ電池制御装置を構成する。制御部２１１６は、ｍ番目（ｍ＝１，２，３，４）のＮａＳ電池２００４の充放電電流値Ｉｍを積算してｍ番目（ｍ＝１，２，３，４）のＮａＳ電池２００４の放電容量を演算し、放電容量の演算値からＳＯＣを演算する。制御部２１１６は、放電容量の演算値の補正が必要なＮａＳ電池２００４を放電容量の演算値の補正の候補として特定し、補正が行われる放電容量まで特定したＮａＳ電池２００４の全部又は一部を充放電させ、充放電させたＮａＳ電池２００４の放電容量の演算値を補正する。

第２実施形態のＮａＳ電池２００４、ホール電流検出器２００８、温度センサ２１１０、双方向変換器２１１２及び変圧器２１１４としては、それぞれ、第１実施形態のＮａＳ電池１００４、ホール電流検出器１００８、温度センサ１１１０、双方向変換器１１１２及び変圧器１１１４と同様のものが採用される。

（制御部２１１６の概略）
図７は、制御部２１１６のブロック図である。図７のブロックの各々は、少なくともＣＰＵ及びメモリを備える組み込みコンピュータに制御プログラムを実行させることにより実現されてもよいし、ハードウエアにより実現されてもよい。制御部２１１６は、入力された充放電電力指令値と複数のＮａＳ電池２００４の充放電電力の合計とが一致するように複数のＮａＳ電池２００４の各々の充放電指令値を複数の双方向変換器２１１２の各々へ伝達する。充放電電力指令値は、操作部２１１７から入力される場合もあるし、電力貯蔵装置２００２を含むマイクログリッドのマイクログリッド制御システムから通信回線を経由して入力されることもある。

図７に示すように、制御部２１１６は、ＮａＳ電池２００４の放電容量の演算値を演算する放電容量演算部２１３０と、ＮａＳ電池２００４のＳＯＣを演算するＳＯＣ演算部２１３１と、放電容量演算部２１３０により演算された放電容量の演算値の推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）（ｍ＝１，２，３，４）を演算する推定誤差演算部２１３２と、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４を決定する補正対象決定部２１３４と、双方向変換器２１１２にＮａＳ電池２００４の充放電を指令し充放電電力の目標値を設定する充放電指令部２１３６と、を備える。放電容量演算部２１３０、推定誤差演算部２１３２及びＳＯＣ演算部２１３１は、複数のＮａＳ電池２００４の各々に対応して１個ずつ設けられてもよいし、複数のＮａＳ電池２００４の全部について共用であってもよい。

（放電容量の演算値の演算）
放電容量演算部２１３０は、ホール電流検出器２００８により計測された複数のＮａＳ電池２００４の各々の充放電電流値Ｉｍを積算し、複数のＮａＳ電池２００４の各々の放電容量の演算値を演算する。ただし、放電容量演算部２１３０は、充放電電流値Ｉｍの大きさが基準値より小さくなっている間は充放電電流値Ｉｍの積算を停止する。

（放電容量の演算値の補正）
放電容量演算部２１３０は、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４が補正が行われる放電深度まで充放電されると、放電容量の演算値を補正する。

（ＳＯＣの演算）
ＳＯＣ演算部２１３１は、複数のＮａＳ電池の各々について放電容量から決まる残存容量及び定格容量からＳＯＣを演算する。

（放電容量の演算値の補正が電力貯蔵装置２００２の出力に与える影響）
放電容量の演算値の補正のために充放電を行うことは、電力貯蔵装置２００２の出力に影響を与える場合がある。ただし、第１実施形態の電力貯蔵装置１００２と異なり、第２実施形態の電力貯蔵装置２００２は、複数のＮａＳ電池２００４を備える。このため、放電容量の補正のために充放電しているＮａＳ電池２００４の充放電電力の合計Ｐ１、放電容量の補正のために充放電しているＮａＳ電池２００４以外のＮａＳ電池２００４の充放電電力の合計Ｐ２及び入力された充放電電力指令値ＰＩＮとの間に、Ｐ２＝ＰＩＮ−Ｐ１という関係が成立する場合は、電力貯蔵装置２００２の出力を変更する必要はない。この関係が成立しない場合は、電力貯蔵装置２００２の出力を変更するか、放電容量の補正のための充放電を中止する必要が生じる。

（推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）の演算）
推定誤差演算部２１３２は、複数のＮａＳ電池２００４の各々について放電容量演算部２１３０により演算された放電容量の演算値の推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）を演算する。

（推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２））
推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）は、放電容量の演算値の誤差の原因を反映する因子の集まりである。放電容量の演算値の誤差の原因には、例えば、前回の放電容量の演算値の補正から現在までに経過した時間、充放電が行われた時間、充放電電力、充放電電力の変動の大きさ・急峻さ・回数等がある。

例えば、ｍ番目のＮａＳ電池２００４の現在の時刻ｔ２における放電容量の演算値の推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）は、式（５）にしたがって、次の第１項及び第２項の和として演算される。

（第１項）時刻ｔにおける推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）の増加をあらわす被積分関数の前回の放電容量の演算値の補正が行われた時刻ｔ１から現在の時刻ｔ２までの時間ｔについての積分；
（第２項）前回の放電容量の演算値の補正における補正量ｅｒｒｏｒｍと定数ｅとの積；

式（５）は、充放電電流値「Ｉ」が「Ｉｍ」へ、補正量「ｅｒｒｏｒ」が「ｅｒｒｏｒｍ」へ、推定誤差「Ｅｒ（ｔ２）」が「Ｅｒｍ（ｔ２）」へ置き換えられた点を除いては、式（１）と同様の演算式である。

式（６）に示すように、式（５）で演算される推定誤差Ｅｒ（ｔ２）の被積分関数の第１項の時間変化ｄＩｍ／ｄｔが、時間変化ｄＩｍ／ｄｔの絶対値｜ｄＩｍ／ｄｔ｜に置き換えられることも望ましい。

この演算式により、誤差が放電容量の演算値に大きな影響を与えた場合にＮａＳ電池２００４が放電容量の演算値の補正の対象になるのが早くなるので、放電容量の演算値が適時に補正され、放電容量の演算値の補正の対象が適切に選択される。

（放電容量の演算値の補正の対象の決定）
図８は、補正対象決定部２１３４のブロック図である。

図８に示すように、補正対象決定部２１３４は、推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）と閾値ＴＨとを比較する比較部２１４０と、閾値ＴＨを保持する閾値保持部２１４２と、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４を選択する選択部２１４４と、現在の時刻が属する時間帯における放電容量の演算値の補正のための充放電を行うことが可能なＮａＳ電池２００４の数（以下では、「充放電可能数」という）を決定する充放電可能数決定部２１４４と、時間帯ごとの充放電可能数を保持する充放電可能数保持部２１４８と、を備える。

比較部２１４０は、複数のＮａＳ電池２００４の各々の推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）を推定誤差演算部２１３２から取得し、複数のＮａＳ電池２００４の各々について推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）と閾値ＴＨとを比較し、推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）が閾値ＴＨを超えるＮａＳ電池２００４を放電容量の演算値の補正の候補とする。これにより、推定誤差Ｅｒ（ｔ２）が閾値ＴＨを超えるＮａＳ電池２００４が放電容量の演算値の補正の候補になるので、放電容量の演算値の補正が必要なＮａＳ電池２００４の放電容量の演算値が補正され、不必要な放電容量の演算値の補正が行われない。

選択部２１４４は、放電容量の演算値の補正の候補のＮａＳ電池２００４から推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）が最も大きい１個のＮａＳ電池２００４を放電容量の演算値の補正の対象として選択する。これにより、２個以上のＮａＳ電池２００４の放電容量の演算値の補正が同時に開始されないので、電力貯蔵装置２００２の出力への影響が抑制される。

放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４の数が１個であることは必須ではない。すなわち、一般的には、選択部２１４４は、放電容量の演算値の補正の候補のＮａＳ電池２００４から推定誤差Ｅｒ（ｔ２）が大きい順に許容される数のＮａＳ電池２００４を放電容量の演算値の補正の対象として選択する。これにより、許容される数より多いＮａＳ電池２００４の放電容量の演算値の補正が同時に開始されないので、電力貯蔵装置２００２の出力への影響が抑制される。

「許容される数」とは、充放電可能数から放電容量の演算値の補正のための充放電を実際に行っているＮａＳ電池２００４の数を減じた数である。

充放電可能数決定部２１４６は、充放電可能数保持部２１４８に保持された情報を参照し、その時間帯における充放電可能数を決定する。

充放電可能数に制約がない場合は、放電容量の演算値の補正の候補のＮａＳ電池２００４の一部のみを放電容量の演算値の補正の対象としなければならない制約がなくなるので、選択部２１４４、充放電可能数決定部２１４６、充放電可能数保持部２１４８は省略され、放電容量の演算値の補正の候補のＮａＳ電池２００４の全部が放電容量の演算値の補正の対象になる。

（放電容量の演算値の補正の対象を決定する処理）
図９は、放電容量の演算値の補正の対象を決定するために繰り返し行われる処理を示すフローチャートである。

図９に示すように、放電容量の演算値の補正の対象の決定にあたっては、複数のＮａＳ電池２００４の各々の推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）が推定誤差演算部２１３２から取得される（ステップＳ２０１）。

推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）が取得された後に、比較部２１４０により推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）と閾値ＴＨとが比較され、放電容量の演算値の補正の候補のＮａＳ電池２００４が特定される（ステップＳ２０２）。

閾値ＴＨとの比較の結果、放電容量の演算値の補正の候補のＮａＳ電池２００４がない場合（ステップＳ２０３で"NO"）は、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４が選択されないまま、処理が終了する。

一方、放電容量の演算値の補正の候補のＮａＳ電池２００４がある場合（ステップＳ２０３で"YES"）は、充放電可能数決定部２１４６により、現在の時刻が属する時間帯における充放電可能数が決定される（ステップＳ２０４）。

その結果、放電容量の演算値の補正が許容されるＮａＳ電池２００４の数が１個以上であれば（ステップＳ２０５で"YES"）、選択部２１４４により放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４が選択され（ステップＳ２０６）、０個であれば、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４が選択されないまま処理が終了する。

（充放電の指令及び充放電電力の目標値）
充放電指令部２１３６は、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４と系統２９０２とを接続する接続線２００６に挿入された双方向変換器２１１２に充放電指令信号を出力する。これにより、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４は、補正が行われる放電深度まで充放電される。充放電指令部２１３６は、充放電指令信号の出力にあたって、充放電電力の目標値を設定し双方向変換器２１１２に出力する。

（放電容量の演算値の補正の手動実行）
第２実施形態の電力貯蔵装置２０２２においても、第１実施形態の電力貯蔵装置１０２２と同様に、放電容量の演算値の補正の手動実行を可能にするため、複数のＮａＳ電池２００４の放電容量の各々の演算値の推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）及び推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）が閾値ＴＨを超えているか否かを表示部２１１５に表示させ、複数のＮａＳ電池２００４の各々について放電容量の演算値の補正が行われる放電深度まで放電させる命令の入力を操作部２１１７で受けつける。

（３ 第３実施形態）
第３実施形態は、第２実施形態の補正対象決定部２１３４に代えて採用される補正対象決定部３１３４に関する。

図１０は、第３実施形態の補正対象決定部３１３４のブロック図である。

図１０に示すように、補正対象決定部３１３４は、推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）と第１の閾値ＴＨ１とを比較する第１の比較部３１４０と、第１の閾値ＴＨ１を保持する第１の閾値保持部３１４２と、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４を選択する第１の選択部３１４４と、推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）と第２の閾値ＴＨ２とを比較する第２の比較部３１５０と、第２の閾値ＴＨ２を保持する第２の閾値保持部３１５２と、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４を選択する第２の選択部３１５４と、現在の時刻が属する時間帯における充放電可能数を決定する充放電可能数決定部３１４６と、時間帯ごとの充放電可能数を保持する充放電可能数保持部３１４８と、備える。第２の閾値ＴＨ２は、第１の閾値ＴＨ１を超えない（ＴＨ２＜ＴＨ１）。

第１の比較部３１４０は、第２実施形態の比較部２１４０と同様に、複数のＮａＳ電池２００４の各々の放電容量の演算値の推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）を推定誤差演算部２１３２から取得し、複数のＮａＳ電池２００４の各々について推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）と第１の閾値ＴＨ１とを比較し、推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）が第１の閾値ＴＨ１を超えるＮａＳ電池２００４を放電容量の演算値の補正の候補とする。

第１の選択部３１４４は、第２実施形態の選択部２１４４と同様に、第１の比較部３１４０により放電容量の演算値の補正の候補とされたＮａＳ電池２００４から推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）が最も大きい１個のＮａＳ電池を選択する。第１の比較部３１４０により放電容量の演算値の補正の候補とされたＮａＳ電池２００４から推定誤差Ｅｒ（ｔ２）が大きい順に許容される数のＮａＳ電池２００４を選択してもよい。第１の選択部３１４４を省略し、第１の比較部３１４０により放電容量の演算値の補正の候補とされたＮａＳ電池２００４の全部を放電容量の演算値の補正の対象としてもよい。

第２の比較部３１５０は、複数のＮａＳ電池２００４の各々について推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）と第２の閾値ＴＨ２とを比較し、推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）が第２の閾値ＴＨ２を超えるＮａＳ電池２００４を放電容量の演算値の補正の候補とする。

第２の選択部３１５４は、第２の比較部３１５０により放電容量の演算値の補正の候補とされたＮａＳ電池２００４の数が２個以上である場合は、第２の比較部３１５０により放電容量の演算値の補正の候補とされたＮａＳ電池２００４から推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）が最も大きい１個のＮａＳ電池２００４を放電容量の演算値の補正の対象として選択する。第２の比較部３１５０により放電容量の演算値の補正の候補とされたＮａＳ電池２００４から推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）が大きい順に許容される数のＮａＳ電池２００４を選択してもよい。また、第２の選択部３１５４は、第２の比較部３１５０により放電容量の演算値の補正の候補とされたＮａＳ電池２００４の数が１個以下である場合は、放電容量の演算値の補正の対象を選択しない。第２の選択部３１５４を省略し、第２の比較部３１５０により放電容量の演算値の補正の候補とされたＮａＳ電池２００４の全部を放電容量の演算値の補正の対象としてもよい。

（放電容量の演算値の補正の対象を決定する処理）
図１１及び図１２は、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４を決定するために繰り返し行われる処理を示すフローチャートである。

図１１に示すように、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４の決定にあたっては、複数のＮａＳ電池２００４の各々の推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）が推定誤差演算部２１３２から取得される（ステップＳ３０１）。

推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）が取得された後に、第１の比較部３１４０により推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）と第１の閾値ＴＨ１とが比較され、放電容量の演算値の補正の候補のＮａＳ電池２００４が特定される（ステップＳ３０２）。

第１の閾値ＴＨ１との比較の結果、放電容量の演算値の補正の候補のＮａＳ電池２００４がある場合（ステップＳ３０３で"YES"）は、放電容量の演算値の補正のための充放電可能数決定部３１４６により、現在の時刻が属する時間帯における放電容量の演算値の補正のための充放電可能数が決定される（ステップ３０４）。

その結果、放電容量の演算値の補正が許容されるＮａＳ電池２００４の数が１個以上であれば（ステップＳ３０５で"YES"）、第１の選択部３１４４により放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４が選択され（ステップＳ３０６）、０個であれば（ステップＳ３０５で"NO"）、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４が選択されないまま処理が終了する。

放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４が選択された結果、放電容量の演算値の補正の対象として選択されたＮａＳ電池２００４の数が放電容量の演算値の補正が許容されるＮａＳ電池２００４の数に達した場合（ステップＳ３１２で"NO"）は、新たに放電容量の演算値の補正のための充放電を開始することはできないので、処理が終了する。

一方、第１の閾値ＴＨ１との比較の結果、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４がない場合は、続いて、図１２に示すように、第２の閾値ＴＨ２との比較が行われる。放電容量の演算値の補正が許容されるＮａＳ電池２００４の数よりも放電容量の演算値の補正の対象として選択されたＮａＳ電池２００４の数が少ない場合（ステップＳ３１２で"YES"）も、続いて、図１２に示すように、第２の閾値ＴＨ２との比較が行われる。

すなわち、第２の比較部３１５０により推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）と第２の閾値ＴＨ２とが比較され、放電容量の演算値の補正の候補のＮａＳ電池２００４が特定される（ステップＳ３０７）。

第２の閾値ＴＨ２との比較の結果、２個以上の放電容量の演算値の補正の候補のＮａＳ電池２００４がある場合は（ステップＳ３０８で"YES"）、充放電可能数決定部３１４６により、現在の時刻が属する時間帯における充放電可能数が決定される（ステップＳ３０９）。

その結果、放電容量の演算値の補正が許容されるＮａＳ電池２００４の数が１個以上であれば（ステップＳ３１０で"YES"）、第２の選択部３１５４により放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４が選択され（ステップＳ３１１）、放電容量の演算値の補正が許容されるＮａＳ電池２００４の数が０個であれば、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４が選択されないまま処理が終了する。

第３実施形態の補正対象決定部３１３４によれば、推定誤差Ｅｒｍ（ｔ２）が大きく放電容量の演算値の補正の必要性が高いＮａＳ電池２００４から放電容量の演算値の補正が行われるとともに、多数のＮａＳ電池２００４の放電容量の演算値の補正が同時に開始されないので、電力貯蔵装置２００２の出力への影響が抑制される。

（４ 第４実施形態）
第４実施形態は、第１実施形態のホール電流検出器１００８に代えて採用される電流計測部４００８に関する。

図１３は、第４実施形態の電流計測部４００８のブロック図である。

図１３に示すように、電流計測部４００８は、ＮａＳ電池１００４の電圧を計測する電圧計測部４５０２と、双方向変換器１１１２の効率を保持する効率保持部４５０４と、充放電電流値Ｉを演算する充放電電流値演算部４５０６と、を備える。

充放電電流演算部４５０６は、充放電指令部１１３６により設定された充放電電力の目標値、電圧計測部４５０２により計測された電圧及び双方向変換器１１１２の効率からＮａＳ電池１００４の充放電電流値Ｉを演算する。

第４実施形態の電流計測部４００８によれば、小さな充放電電流を計測することができる。なお、第１実施形態のホール電流検出器１００８と第４実施形態の電流計測部４００８とを組み合わせてもよい。例えば、充放電電流が小さいときは第４実施形態の電流計測部４００８が充放電電流値Ｉを計測し、充放電電流が大きいときはホール電流検出器１００８が充放電電流値Ｉを計測するようにしてもよい。また、第２実施形態のホール電流検出器２００８に代えて第４実施形態の電流計測部４００８を採用してもよい。

（５ 第５実施形態）
第５実施形態は、第１実施形態のホール電流検出器１００８に代えて採用される電流計測部５００８に関する。

図１４は、第５実施形態の電流計測部５００８のブロック図である。

図１４に示すように、電流計測部５００８は、ＮａＳ電池１００４の電圧を計測する電圧計測部５５０２と、双方向変換器１１１２の効率を保持する効率保持部５５０４と、双方向変換器１１１２の交流側の入出力電力を計測する電力計測部５５０６と、充放電電流値Ｉを演算する充放電電流値演算部５５０８と、を備える。

充放電電流値演算部５５０８は、電圧計測部５５０２により計測された電圧、電力計測部５５０６により計測された入出力電力及び前記双方向変換器１１１２の効率から充放電電流値を演算する。

第５実施形態の電流計測部５００８によれば、計測された充放電電流値に含まれる真の充放電電流値に対するオフセットが減少するので、充放電電流値が高い精度で測定される。これは、双方向変換器１１１２の交流側における電流測定は、第１実施形態のようなホール電流検出器ではなく、オフセットがなく大電流から小電流まで高い精度で測定が可能な巻線式のカレントトランスを備える電流検出器により行うこともできるからである。

なお、巻線式のカレントトランスを備える電流検出器に代えて、シャント抵抗を備える電流検出器を採用することもできる。ただし、巻線式のカレントトランスを備える電流検出器やホール素子を備える電流検出器には、シャント抵抗を備える電流検出器と比較して、高電圧や大電流に耐えうる部品が不要になり絶縁も容易になるという利点がある。

（６ 第６実施形態）
第６実施形態は、第１実施形態の電力貯蔵装置１００２を含むマイクログリッド６０００に関する。第１実施形態の電力貯蔵装置１００２に代えて、第２実施形態の電力貯蔵装置２００２をマイクログリッド６０００において採用してもよい。

図１５は、第６実施形態のマイクログリッド６０００のブロック図である。「マイクログリッド」とは、電力の需要地に分散型電源を設置した小規模の電力供給網であり、「分散型エネルギーシステム」等とも呼ばれる。

図１５に示すように、マイクログリッド６０００においては、分散型電源６００２、負荷６００４及び第１実施形態の電力貯蔵装置１００２が系統６００６に接続される。分散型電源６００２、負荷６００４及び電力貯蔵装置１００２の運転は、マイクログリッド制御システム６００８により制御される。

分散型電源６００２としては、特に制限されないが、太陽光その他の自然エネルギーを利用した発電機、例えば、太陽光発電装置が用いられる。生ごみ・廃木・廃プラスチック等を原料として製造されたガスを燃料に用いる燃料電池等を分散型電源６００２として用いてもよい。

分散型電源６００２により発電された電力の全部又は一部は、系統６００６を経由して電力貯蔵装置１００２へ送電され、電力貯蔵装置１００２に蓄積される。

マイクログリッド６０００を構成する電力貯蔵装置１００２においてＮａＳ電池１００４の放電容量の演算値の補正が行われる場合、電力貯蔵装置１００２からマイクログリッド制御システム６００８へ出力の変更の要求が送られる。続いて、電力貯蔵装置１００２は、充放電電力の目標値の変更の許可を受け、電力平滑運転を停止するか又は負荷追従目標値を変更することにより、ＮａＳ電池１００４を充放電する。

マイクログリッド６０００では、充電末と放電末との中間付近にＳＯＣが概ね維持される電力平滑運転が行われることが多いため、第１実施形態の電力貯蔵装置１００２が好適に用いられる。ただし、第１実施形態の電力貯蔵装置１００２は、パターン運転を行う場合にも用いられる。電力貯蔵装置１００２があらかじめ設定された運転パターンに応じてパターン運転を行う場合、設定された運転パターンにしたがった充放電により放電容量の演算値の補正が可能であれば、設定された運転パターンにしたがって充放電を行う。設定された運転パターンにしたがった充放電では放電容量の演算値の補正が可能な放電深度に至らない場合や放電容量の演算値の補正が可能な放電深度に至るまでに多数回の充放電が設定されている場合等は、電力貯蔵装置１００２は、マイクログリッド制御システム６００８に出力の変更を要求し、出力の目標値の変更の許可を受けたあとに充放電電力の目標値を変更する。

第１実施形態の電力貯蔵装置１００２に代えて第２実施形態の電力貯蔵装置２００２を採用した場合、放電容量の演算値の補正の対象のＮａＳ電池２００４を補正が行われる放電深度になるまで充放電しながら電力貯蔵装置２００２の出力が充放電電力指令値と一致するように他のＮａＳ電池２００４の充放電を制御することが可能な場合もある。

（７ その他）
この発明は詳細に説明されたが、上述の説明は全ての局面において例示であって、この発明は上述の説明に限定されない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定されうる。特に、第１実施形態〜第６実施形態で説明した事項を組み合わせることは当然に予定されている。

Claims (18)

1. 二次電池を制御する電池制御装置であって、
   二次電池の充放電電流値を計測する電流計測部と、
   前記電流計測部により計測された充放電電流値を積算して二次電池の放電容量の演算値を演算し、放電容量の演算値の補正が行われる放電深度まで充放電された二次電池の放電容量の演算値を補正する放電容量演算部と、
   前記放電容量演算部により演算された放電容量の演算値の推定誤差を演算する推定誤差演算部と、
   前記推定誤差演算部により演算された推定誤差が第１の閾値を超える二次電池を放電容量の演算値の補正の候補とする第１の比較部と、
   第１の閾値を保持する第１の閾値保持部と、
   二次電池の充放電を制御する双方向変換器と、
   放電容量の演算値の補正の候補の二次電池の全部又は一部を補正が行われる放電深度になるまで前記双方向変換器に充放電させる充放電指令部と、
   を備える電池制御装置。
2. 請求項１の電池制御装置において、
   前記推定誤差演算部は、
   前回の放電容量の演算値の補正が行われた時刻から現在の時刻までの積分であらわされる因子を含む推定誤差を演算する、
   電池制御装置。
3. 請求項１又は請求項２の電池制御装置において、
   前記推定誤差演算部は、
   前回の放電容量の演算値の補正における補正量が大きくなるほど大きくなる因子を含む推定誤差を演算する、
   電池制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかの電池制御装置において、
   前記推定誤差演算部は、
   前記電流計測部により計測された充放電電流値の時間変化が大きくなるほど大きくなる因子を含む推定誤差を演算する、
   電池制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかの電池制御装置において、
   前記推定誤差演算部は、
   前記電流計測部により計測された充放電電流値が大きくなるほど大きくなる因子を含む推定誤差を演算する、
   電池制御装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかの電池制御装置において、
   前記放電容量演算部は、
   前記電流計測部により計測された充放電電流値が基準値より小さくなっている間は充放電電流値の積算を停止し、
   前記推定誤差演算部は、
   前記電流計測部により計測された充放電電流値が基準値より小さい場合に充放電電流値が大きくなるほど大きくなる因子を含む推定誤差を演算する、
   電池制御装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかの電池制御装置において、
   前記推定誤差演算部は、
   前記電流計測部により計測された充放電電流値に含まれる真の充放電電流値に対するオフセットが大きくなるほど大きくなる因子を含む推定誤差を演算する、
   電池制御装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかの電池制御装置において、
   前記電流計測部を収容するハウジングと、
   前記ハウジングの内部の温度を計測する温度センサと、
   をさらに備え、
   前記推定誤差演算部は、
   前記温度センサにより計測された温度が基準温度から離れるほど大きくなる因子を含む推定誤差を演算する、
   電池制御装置。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれかの電池制御装置において、
   前記推定誤差演算部は、
   前記双方向変換器の運転状態を反映する因子を含む推定誤差を演算する、
   電池制御装置。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれかの電池制御装置において、
    前記第１の比較部により放電容量の演算値の補正の候補とされた二次電池から前記推定誤差演算部により演算された推定誤差が大きい順に許容される数の二次電池を放電容量の演算値の補正の対象として選択する第１の選択部、
    をさらに備え、
    前記充放電指令部は、
    前記第１の選択部により選択された二次電池を補正が行われる放電深度になるまで前記双方向変換器に充放電させる、
    電池制御装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれかの電池制御装置において、
    前記推定誤差演算部により演算された推定誤差と第１の閾値を超えない第２の閾値とを比較し前記推定誤差演算部により演算された推定誤差が第２の閾値を超える二次電池を放電容量の演算値の補正の候補とする第２の比較部と、
    第２の閾値を保持する第２の閾値保持部と、
    をさらに備え、
    前記充放電指令部は、
    前記第２の比較部により放電容量の演算値の補正の候補とされた二次電池の全部又は一部を補正が行われる放電深度になるまで前記双方向変換器に充放電させる、
    電池制御装置。
12. 請求項１１の電池制御装置において、
    前記第２の比較部により放電容量の演算値の補正の候補とされた二次電池の数が２個以上である場合は前記第２の比較部により放電容量の演算値の補正の候補とされた二次電池から前記推定誤差演算部により演算された推定誤差が大きい順に許容される数の二次電池を放電容量の演算値の補正の対象として選択し前記第２の比較部により放電容量の演算値の補正の候補とされた二次電池の数が１個以下である場合は放電容量の演算値の補正の対象を選択しない第２の選択部、
    をさらに備え、
    前記充放電指令部は、
    前記第２の選択部により選択された二次電池を補正が行われる放電深度になるまで前記双方向変換器に充放電させる、
    電池制御装置。
13. 請求項１ないし請求項１２のいずれかの電池制御装置において、
    現在の時刻が属する時間帯における放電容量の演算値の補正のための充放電を同時に行うことが可能な二次電池の数を決定する充放電可能数決定部と、
    時間帯ごとの放電容量の演算値の補正のための充放電を同時に行うことが可能な二次電池の数を保持する充放電可能数保持部と、
    をさらに備え、
    前記充放電指令部は、
    前記充放電可能数決定部が決定した二次電池の数を超えない二次電池を補正が行われる放電深度になるまで前記双方向変換器に充放電させる、
    電池制御装置。
14. 請求項１ないし請求項１３のいずれかの電池制御装置において、
    前記電流計測部は、
    ホール電流検出器、
    を備える電池制御装置。
15. 請求項１ないし請求項１３のいずれかの電池制御装置において、
    前記充放電指令部は、
    充放電電力の目標値を設定し、
    前記双方向変換器は、
    充放電電力が目標値となるように二次電池の充放電を制御し、
    前記電流計測部は、
    二次電池の電圧を計測する電圧計測部と、
    前記充放電指令部により設定された充放電電力の目標値、前記電圧計測部により計測された電圧及び前記双方向変換器の効率から充放電電流値を演算する充放電電流値演算部と、
    前記双方向変換器の効率を保持する効率保持部と、
    を備える電池制御装置。
16. 請求項１ないし請求項１３のいずれかの電池制御装置において、
    前記電流計測部は、
    二次電池の電圧を計測する電圧計測部と、
    前記双方向変換器の交流側の入出力電力を計測する電力計測部と、
    前記電圧計測部により計測された電圧、前記電力計測部により計測された入出力電力
    及び前記双方向変換器の効率から充放電電流値を演算する充放電電流値演算部と、
    前記双方向変換器の効率を保持する効率保持部と、
    を備える電池制御装置。
17. 請求項１ないし請求項９のいずれかの電池制御装置において、
    前記推定誤差演算部により演算された推定誤差及び前記第１の比較部の比較結果を表示する表示部と、
    放電容量の演算値の補正が行われる放電深度まで二次電池を充放電させる命令の入力を受け付ける操作部と、
    を備え、
    前記充放電指令部は、
    前記操作部が充放電させる命令の入力を受け付けた放電容量の演算値の補正の対象の二次電池を補正が行われる放電深度になるまで前記双方向変換器に充放電させる、
    電池制御装置。
18. 二次電池を制御する電池制御方法であって、
    a) 二次電池の充放電電流値を計測する工程と、
    b) 前記工程a)により計測された充放電電流値を積算して二次電池の放電容量の演算値を演算する工程と、
    c) 前記工程b)により演算された放電容量の演算値の推定誤差を演算する工程と、
    d) 前記工程c)により演算された推定誤差が閾値を超える二次電池を放電容量の演算値の補正の候補とする工程と、
    e) 放電容量の補正の候補の二次電池の全部又は一部を補正が行われる放電深度になるまで充放電させる工程と、
    f) 放電容量の演算値の補正が行われる放電深度まで充放電された二次電池の放電容量の演算値を補正する工程と、
    を備える電池制御方法。

Images