JP5747610B2 - 充電制御装置、充電制御方法、プログラム及びシステム - Google Patents
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Description
1.充放電制御システムの概要
2.蓄電装置
3.充放電制御装置
4.充放電制御の具体例
4−1.第1の例
4−2.第2の例
4−3.第3の例
5.むすび
まず、本開示による充放電制御システムについて図1を参照して説明する。図1は、本開示による充放電制御システムの概略図である。図1に示すように、一般家庭において、商用電源1と、発電部(風力発電機2、太陽光発電機3など)からの電力供給が想定される場合に、発電部からの不安定な電力供給を平準化するため、家庭内に二次電池を搭載した蓄電装置20aが設置され得る。家庭内に設置される蓄電装置20aは、昼夜の電力料金の差に基づいて充放電を制御を行ってもよい。具体的には、蓄電装置20aは、電力料金が安い夜間に充電し、高い昼間に放電する制御を行ってもよい。さらに、将来、電力消費量の需要変動に応じて電気料金が変動する場合、家庭内に設置される蓄電装置20aは、電力消費量の需要変動を予測して充放電を制御してもよい。具体的には、蓄電装置20aは、電力消費量の需要が低く電気料金が安い時間帯に充電し、電力消費量の需要が高く電気料金が高い時間帯に放電する制御が行われる。蓄電装置20aは、家庭内の電化製品、例えば画像表示装置5、空気調節装置6、照明装置7および冷蔵庫8に給電する。
本開示による蓄電制御システムが有する蓄電装置20の構成および動作処理について図2〜4を参照して説明する。
続いて、本開示による蓄電制御システムが備える充放電制御装置30の構成および動作処理について図5〜図9を参照して説明する。
次に、充放電制御部350が行う、蓄電装置の今後の劣化度合いに応じた充電する蓄電装置の選択について具体例を挙げて説明する。
第1の例として、充放電制御部350は、今後の劣化度合いが低い蓄電装置を優先して充電する蓄電装置を選択する。具体的には、充放電制御部350は、充放電x回目の電池容量(%)が高い蓄電装置を優先する。これにより、充放電による劣化の進行が少ないと予測される蓄電装置を優先的に充電することができるので、蓄電システム全体で見た場合に複数の蓄電装置のそれぞれの劣化の進行を抑えられて、総合的な電池容量(kWh)の長寿命化が実現される。
第2の例として、充放電制御部350は、各蓄電装置の今後の劣化度合いと、複数の蓄電装置の今後の電池容量(kWh)の総和とから、複数の蓄電装置の今後の電池容量を優先して充電する蓄電装置を選択する。具体的には、劣化度合い予測部340が、全ての蓄電装置について、充放電x回目の電池容量(%)を予測し、予測した電池容量(%)と仕様上の電池容量(kWh)から充放電x回目の電池容量(kWh)を計算し、複数の蓄電装置の今後の電池容量の総和を予測する。充放電制御部350は、予測された電池容量(kWh)の総和が大きくなるように充電する電池を選択する。
蓄電装置20a;0.96kWh(仕様上の電池容量1.2kWh
× 現状の電池容量80%)
蓄電装置20b;2.52kWh(仕様上の電池容量3.6kWh
× 現状の電池容量70%)
である場合に、以下(1)および(2)に一例を挙げて説明する。
蓄電装置20a;0.54kWh(仕様上の電池容量1.2kWh
× 未来の電池容量予測値45%)
蓄電装置20b;1.98kWh(仕様上の電池容量3.6kWh
× 未来の電池容量予測値55%)
と予測できるとき、蓄電装置20aだけで100回充電すると、100回充電後は、
蓄電装置20a;0.54kWh(蓄電装置20aのみ使うので蓄電装置20aが充放電により劣化して電池容量(kWh)が減る)
蓄電装置20b;2.52kWh(蓄電装置20bは使わないので蓄電装置20aは充放電による劣化はなく、充放電できる電池容量(kWh)は維持される)
総和;3.06kWh
と予測できる。
蓄電装置20a;0.96kWh(蓄電装置20aは使わないので蓄電装置20aは充放電による劣化はなく、充放電できる電池容量(kWh)は維持される)
蓄電装置20b;1.98kWh(蓄電装置20bのみ使うので蓄電装置20bが充放電により劣化して電池容量(kWh)が減る)
総和;2.94kWh
と予測できる。
蓄電装置20a;0.36kWh(仕様上の電池容量1.2kWh
× 未来の電池容量予測値30%)
蓄電装置20b;2.16kWh(仕様上の電池容量3.6kWh
× 未来の電池容量予測値60%)
と予測できるとき、蓄電装置20aだけで100回充電すると、100回充電後は、
蓄電装置20a;0.36kWh(蓄電装置20aのみ使うので蓄電装置20aが充放電により劣化して電池容量(kWh)が減る)
蓄電装置20b;2.52kWh(蓄電装置20bは使わないので蓄電装置20bは充放電による劣化はなく、充放電できる電池容量(kWh)は維持される)
総和;2.9kWh
と予測できる。
蓄電装置20a;0.96kWh(蓄電装置20aは使わないので蓄電装置20aは充放電による劣化はなく、充放電できる電池容量(kWh)は維持される)
蓄電装置20b;2.16kWh(蓄電装置20bのみ使うので蓄電装置20bが充放電により劣化して電池容量(kWh)が減る)
総和;3.12kWh
と予測できる。
充放電制御部350は、第3の例として、電池容量(kWh)が大きい蓄電装置を優先的に選択する。具体的には、劣化度合い予測部340が全ての蓄電装置について、充放電x回目の電池容量(%)を予測し、予測した電池容量(%)と仕様上の電池容量(kWh)からx回目の電池容量(kWh)を算出する。充放電制御部350は、算出されたx回目の電池容量(kWh)が大きい蓄電装置を優先的に選択する。第3の例によれば、電池容量(kWh)が大きい蓄電装置が優先的に充電されるため、充電される蓄電装置の個数が少なくなる。例えば、必要蓄電量が1(kWh)の場合に、電池容量0.1kWhの蓄電装置を10個充電することに対し、電池容量1kWhの蓄電装置を1個充電すればよい。これにより、充電回数による劣化が進む蓄電装置の数を少なくし、総合的に見ると、蓄電システム全体の劣化を抑えることができる。
上述したように、本開示による充電制御システムは、複数の二次電池が混在する場合に、各二次電池の充電回数と電池容量(%)から、今後の劣化度合いを予測して、複数の蓄電装置から充電する蓄電装置を選択して充放電制御を行うことで、充電制御システムを総合的に長寿命化することができる。
(1) 二次電池を有する蓄電装置の電池情報に基づき算出された前記蓄電装置の今後の劣化度合いに応じて、複数の蓄電装置から充電する蓄電装置を選択する充電制御部と、
前記充電制御部により選択された蓄電装置に充電指示を送信する送信部と、
を備える、充電制御装置。
(2) 前記電池情報は、前記蓄電装置の累積放電電力情報と充電回数情報を含み、
前記充電制御装置は、
前記累積放電電力情報と、前記蓄電装置の放電電力理論値に基づいて、前記蓄電装置の劣化度合いを算出する第1の算出部と、
前記第1の算出部で算出された前記蓄電装置の劣化度合いと、前記充電回数情報に基づいて、前記蓄電装置の今後の劣化度合いを算出する第2の算出部と、
をさらに備える、前記(1)に記載の充電制御装置。
(3) 前記充電制御部は、必要消費電力値と前記複数の蓄電装置の電池容量の総和を比較し、前記必要電力値が前記複数の蓄電装置の電池容量の総和より少ない場合に、前記複数の蓄電装置から少なくとも1の蓄電装置を選択する、前記(1)または(2)に記載の充電制御装置。
(4)前記充電制御部は、前記選択された蓄電装置の電池容量の総和が前記必要消費電力値を満たすよう、前記今後の劣化度合いが最も低い蓄電装置から順に選択する、前記(1)から(3)のいずれか1項に記載の充電制御装置。
(5)前記充電制御部は、前記選択された蓄電装置の電池容量の総和が前記必要消費電力値を満たすよう、前記複数の蓄電装置の今後の電池容量の総和が大きくなるよう蓄電装置を選択する、前記(1)から(3)のいずれか1項に記載の充電制御装置。
(6) 前記充電制御部は、前記選択された蓄電装置の電池容量の総和が前記必要消費電力値を満たすよう、前記今後の電池容量が多い蓄電装置から順に選択する、前記(1)から(3)のいずれか1項に記載の充電制御装置。
210 二次電池
220 電池管理部
230 通信部
30 充放電制御装置
310 通信部
320 電池情報管理部
330 記憶部
340 劣化度合い予測部
350 充放電制御部
Claims (8)
- 二次電池を有する複数の蓄電装置の各電池情報に基づき算出された前記蓄電装置毎の今後の劣化度合いに応じて、前記複数の蓄電装置から充電する蓄電装置を選択する充電制御部と、
前記充電制御部により選択された蓄電装置に充電指示を送信する送信部と、
を備え、
前記今後の劣化度合いは、選択対象となる前記複数の蓄電装置毎の任意の同一充電回数時点におけるものであって、
前記各電池情報は、前記蓄電装置の累積放電電力情報と充電回数情報を含み、
前記累積放電電力情報と、前記蓄電装置の放電電力理論値に基づいて、前記蓄電装置の劣化度合いを算出する第1の算出部と、
前記第1の算出部で算出された前記蓄電装置の劣化度合いと、前記充電回数情報に基づいて、前記蓄電装置の今後の劣化度合いを算出する第2の算出部と、をさらに備える、充電制御装置。 - 前記充電制御部は、予測された翌日の消費電力量に基づく必要充電量と前記複数の蓄電装置の電池容量の総和を比較し、前記必要充電量が前記複数の蓄電装置の電池容量の総和より少ない場合に、前記今後の劣化度合いに応じて前記複数の蓄電装置から少なくとも1の蓄電装置を選択する、請求項1に記載の充電制御装置。
- 前記充電制御部は、前記選択された蓄電装置の電池容量の総和が前記必要充電量を満たすよう、前記今後の劣化度合いが最も低い蓄電装置から順に選択する、請求項2に記載の充電制御装置。
- 前記充電制御部は、前記選択された蓄電装置の電池容量の総和が前記必要充電量を満たすよう、前記今後の劣化度合いに基づき、前記複数の蓄電装置の今後の電池容量の総和が大きくなるよう蓄電装置を選択する、請求項2に記載の充電制御装置。
- 前記充電制御部は、前記選択された蓄電装置の電池容量の総和が前記必要充電量を満たすよう、前記今後の劣化度合いに基づいて予測された電池容量が多い蓄電装置から順に選択する、請求項2に記載の充電制御装置。
- 二次電池を有する複数の蓄電装置の各電池情報に基づき算出された前記蓄電装置毎の今後の劣化度合いに応じて、前記複数の蓄電装置から充電する蓄電装置を選択するステップと、
前記選択された蓄電装置に充電指示を送信するステップと、
を含み、
前記今後の劣化度合いは、選択対象となる前記複数の蓄電装置毎の任意の同一充電回数時点におけるものであって、
前記各電池情報は、前記蓄電装置の累積放電電力情報と充電回数情報を含み、
前記累積放電電力情報と、前記蓄電装置の放電電力理論値に基づいて、前記蓄電装置の劣化度合いを算出するステップと、
前記算出された前記蓄電装置の劣化度合いと、前記充電回数情報に基づいて、前記蓄電装置の今後の劣化度合いを算出するステップと、をさらに含む、充電制御方法。 - 二次電池を有する複数の蓄電装置の各電池情報に基づき算出された前記蓄電装置毎の今後の劣化度合いに応じて、前記複数の蓄電装置から充電する蓄電装置を選択する処理と、
前記選択された蓄電装置に充電指示を送信する処理と、
をコンピュータに実行させ、
前記今後の劣化度合いは、選択対象となる前記複数の蓄電装置毎の任意の同一充電回数時点におけるものであって、
前記各電池情報は、前記蓄電装置の累積放電電力情報と充電回数情報を含み、
前記累積放電電力情報と、前記蓄電装置の放電電力理論値に基づいて、前記蓄電装置の劣化度合いを算出する処理と、
前記算出された前記蓄電装置の劣化度合いと、前記充電回数情報に基づいて、前記蓄電装置の今後の劣化度合いを算出する処理と、をさらに実行させる、プログラム。 - 二次電池と、
電池情報を充電制御装置に送信する送信部と、
を有する複数の蓄電装置と;
前記複数の蓄電装置から送信された前記電池情報に基づき算出された前記蓄電装置の今後の劣化度合いに応じて、複数の前記蓄電装置から充電する蓄電装置を選択する充電制御部と、
前記充電制御部により選択された蓄電装置に充電指示を送信する送信部と、
を有する充電制御装置と;
を備え、
前記今後の劣化度合いは、選択対象となる前記複数の蓄電装置毎の任意の同一充電回数時点におけるものであって、
前記電池情報は、前記蓄電装置の累積放電電力情報と充電回数情報を含み、
前記充電制御装置は、
前記累積放電電力情報と、前記蓄電装置の放電電力理論値に基づいて、前記蓄電装置の劣化度合いを算出する第1の算出部と、
前記第1の算出部で算出された前記蓄電装置の劣化度合いと、前記充電回数情報に基づいて、前記蓄電装置の今後の劣化度合いを算出する第2の算出部と、をさらに有する、充電制御システム。
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