JP6099990B2 - Power storage system and control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、蓄電システムおよびその制御方法に関し、より具体的には複数の電池システムを備えた蓄電システムおよびその制御方法に関するものである。   The present invention relates to a power storage system and a control method thereof, and more specifically to a power storage system including a plurality of battery systems and a control method thereof.

発電装置、特に風力発電装置や太陽光発電装置等の自然エネルギー発電装置を備えた電力系統においては、電力の有効利用を行うために蓄電システムを備える。この蓄電システムの充放電を管理する技術として、例えば特許文献１に開示されているものを挙げることができる。このような技術を用いれば、充放電量を配分することにより、電池容量に対する充電量の相対比率（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、以下「ＳＯＣ」という。）を均等にし、発電装置の電力変動を抑制することが可能である。   A power system provided with a power generation device, particularly a natural energy power generation device such as a wind power generation device or a solar power generation device, includes a power storage system in order to effectively use power. As a technique for managing charging / discharging of this power storage system, for example, one disclosed in Patent Document 1 can be cited. By using such a technique, by distributing the charge / discharge amount, the relative ratio of the charge amount to the battery capacity (State Of Charge, hereinafter referred to as “SOC”) is made uniform, and the power fluctuation of the power generator is suppressed. Is possible.

特開２０１０−２３３２８７号公報JP 2010-233287 A

しかしながら、特許文献１に記載の蓄電システムでは、蓄電システムが満充電状態になった場合に継続して発電装置が発電を行える状態であると、蓄電システムの充電を停止させ、さらに発電装置を電力系統から切り離さなければならない。また、蓄電システムだけでは放電できず、負荷となる装置を追加する必要が生じる。   However, in the power storage system described in Patent Document 1, if the power generation device can continue to generate power when the power storage system is fully charged, charging of the power storage system is stopped and the power generation device is Must be disconnected from the grid. Moreover, it cannot discharge only with an electrical storage system, and it becomes necessary to add the apparatus used as load.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、放電のための負荷を追加設置することなく充放電を行うことができる複数の電池システムを備えた蓄電システムおよびその制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a power storage system including a plurality of battery systems that can be charged and discharged without additionally installing a load for discharging, and a control method thereof. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明の蓄電システムおよびその制御方法は以下の手段を採用する。
複数の電池にそれぞれ双方向インバータを接続した複数の電池システムと、前記複数の電池システムの制御を行う制御装置を備え、自然エネルギー発電装置が接続する電力系統に接続する蓄電システムにおいて、前記電力系統と前記複数の電池システムとの間の電力の供給量を測定する電力計を備え、前記複数の電池システムは、それぞれ並列に接続され、前記制御装置は、前記複数の電池システムの少なくとも１つの電池システムと他方の電池システムの間で行われる相互充放電を繰り返し行うことにより前記各電池の空き容量を確保するように制御し、前記電力計の測定値が０でない場合に前記複数の電池システムの少なくとも１つの電池システムの放電を調整する蓄電システムを採用する。 In order to solve the above problems, the power storage system and the control method thereof according to the present invention employ the following means.
A plurality of battery systems of connecting the bi-directional inverter in each of a plurality of batteries, a control device for controlling the plurality of battery systems, in the energy storage system connected to the power system to be connected natural energy power generation device, said power system And a plurality of battery systems, the plurality of battery systems are respectively connected in parallel, and the control device includes at least one battery of the plurality of battery systems. Control is performed to ensure the free capacity of each battery by repeatedly performing mutual charge and discharge performed between the system and the other battery system, and when the measured value of the power meter is not 0, the plurality of battery systems A power storage system that adjusts the discharge of at least one battery system is employed.

本発明によれば、電池と双方向インバータの組み合わせである電池システムにおいて複数の電池システムが相互に充電および放電を行うため、充放電の制御が蓄電システムの内部構造のみで行える。また、充放電の際のインバータ損失に起因する放電を用いることができるので、外部への放電を行わず、抵抗負荷を用いる必要も無い。   According to the present invention, since a plurality of battery systems mutually charge and discharge in a battery system that is a combination of a battery and a bidirectional inverter, charge / discharge control can be performed only by the internal structure of the power storage system. Moreover, since the discharge resulting from the inverter loss at the time of charging / discharging can be used, it does not discharge to the outside and it is not necessary to use a resistive load.

また、本発明によれば、各電池の空き容量を確保するために複数の各電池システムが相互に充電および放電を繰り返すことから、インバータ損失により電池の空き容量が増え、外部への放電を行うことなくまた抵抗負荷を用いることなく蓄電システム単体で充電のための空き容量を確保できる。 In addition, according to the present invention, in order to secure the free capacity of each battery, a plurality of battery systems repeatedly charge and discharge each other, so that the battery free capacity increases due to inverter loss and discharges to the outside. In addition, a free capacity for charging can be secured by the power storage system alone without using a resistive load.

上記発明において、前記制御装置は、各前記電池システムのＳＯＣに差がある場合、最大ＳＯＣの前記電池システムと最小ＳＯＣの前記電池システムの組み合わせにおいて前記相互充放電を行うこととしてもよい。
本発明によれば、各電池システムのＳＯＣに差がある場合には、ＳＯＣがそれぞれ最大値と最小値の電池システムの組み合わせに対して相互充放電を行うことから、制御が簡便となる。 In the above invention, the control device may perform the mutual charge / discharge in a combination of the battery system having the maximum SOC and the battery system having the minimum SOC when there is a difference in SOC between the battery systems.
According to the present invention, when there is a difference in the SOC of each battery system, the control is simplified because the SOC performs mutual charge / discharge with respect to the combination of the battery systems having the maximum value and the minimum value.

上記発明において、前記制御装置は、各前記電池システムのＳＯＣがすべて等しい場合、あらかじめ決められた所定の基準により選択した組み合わせにおいて前記相互充放電を行うこととしてもよい。
本発明によれば、各電池システムのＳＯＣがすべて等しい場合は、あらかじめ決定した所定の基準により相互充放電する電池システムを選択することから、例えば満充電状態でも相互充放電を行うことができるなど、電力系統に応じた柔軟な制御の実施が可能となる。 In the above invention, when the SOCs of the battery systems are all equal, the control device may perform the mutual charge / discharge in a combination selected according to a predetermined criterion.
According to the present invention, when the SOCs of the battery systems are all equal, a battery system that performs mutual charging / discharging is selected according to a predetermined criterion that is determined in advance, so that, for example, mutual charging / discharging can be performed even in a fully charged state. Therefore, flexible control according to the power system can be performed.

上記発明において、前記制御装置は、前記相互充放電を充放電回数に応じて繰り返し行うことにより各前記電池システムの充放電回数を平均化することとしてもよい。
本発明によれば、各電池システムの充放電回数を平均化するために複数の各電池システムが充放電回数に応じて相互に充電および放電を繰り返すことから、各電池の充電回数すなわち寿命を可及的に揃えることができる。 In the above invention, the control device may average the charge / discharge times of the battery systems by repeatedly performing the mutual charge / discharge according to the charge / discharge times.
According to the present invention, in order to average the charging / discharging frequency of each battery system, each of the battery systems repeats charging and discharging with each other according to the charging / discharging frequency. Can be aligned as much as possible.

上記発明において、前記蓄電システムは、自然エネルギー発電装置が接続する電力系統に接続し、前記制御装置は、前記蓄電システムが電力系統から解列された場合、外部への充放電を行わずに前記各電池の空き容量を確保し、充電待ち状態となることとしてもよい。
本発明によれば、自然エネルギー発電装置が接続する電力系統から解列されても、相互充放電を行うことで外部への充放電を行わずに電池の空き容量を確保し充電待ち状態となるため、解列からの復帰直後より自然エネルギー発電装置からの充電を行うことができる。 In the above invention, the power storage system is connected to a power system to which a natural energy power generation device is connected, and the control device is configured to perform the charging / discharging without external charging when the power storage system is disconnected from the power system. It is good also as securing the free capacity of each battery and going into the waiting state for charge.
According to the present invention, even when disconnected from the power system to which the natural energy power generation apparatus is connected, by performing mutual charging / discharging, the battery free capacity is secured without charging / discharging to the outside, and the battery is waiting for charging. Therefore, charging from the natural energy power generation device can be performed immediately after returning from the disconnection.

上記発明において、自然エネルギー発電装置が接続する電力系統に接続する前記蓄電システムにおいて前記各電池が満充電状態の場合、前記各電池の空き容量を確保し、充電待ち状態となることとしてもよい。
本発明によれば、天候などにより発電量が定まらない自然エネルギー発電装置において例えば発電量が多い場合に、蓄電システムが満充電状態であっても相互充放電により充電待ち状態となることで、余剰電力を蓄電システムに充電できることから自然エネルギー発電装置を電力系統から解列することなく電力を有効活用できる。 In the above invention, when each battery is fully charged in the power storage system connected to the power system to which the natural energy power generation apparatus is connected, it is possible to secure a free capacity of each battery and enter a charge waiting state.
According to the present invention, in a natural energy power generation device whose power generation amount is not determined due to the weather or the like, for example, when the power generation amount is large, even if the power storage system is in a fully charged state, a surplus can be obtained by waiting for charging due to mutual charging and discharging. Since power can be charged into the power storage system, the natural energy power generation device can be effectively used without disconnecting from the power system.

複数の電池にそれぞれ双方向インバータを接続した複数の電池システムと、前記複数の電池システムの制御を行う制御装置を備え、自然エネルギー発電装置が接続する電力系統に接続する蓄電システムの制御方法において、前記電力系統と前記複数の電池システムとの間の電力の供給量を測定する電力計を備え、前記複数の電池システムは、それぞれ並列に接続され、前記制御装置は、前記複数の電池システムの少なくとも１つの電池システムと他方の電池システムの間で行われる相互充放電を繰り返し行うことにより前記各電池の空き容量を確保するように制御するステップと、前記電力計の測定値が０でない場合に前記複数の電池システムの少なくとも１つの電池システムの放電を調整するステップと、を備えた蓄電システムの制御方法を採用する。 In a control method of a power storage system that includes a plurality of battery systems each having a bidirectional inverter connected to a plurality of batteries, and a control device that controls the plurality of battery systems, and that is connected to an electric power system to which a natural energy power generation device is connected . A power meter that measures the amount of power supplied between the power system and the plurality of battery systems, wherein the plurality of battery systems are connected in parallel, and the control device includes at least one of the plurality of battery systems. A step of controlling to ensure the free capacity of each battery by repeatedly performing mutual charge and discharge performed between one battery system and the other battery system, and when the measured value of the wattmeter is not 0, the method of the power storage system comprising the steps of adjusting the discharge of at least one of the battery system of the plurality of battery systems, the Adopted to.

本発明によれば、電池と双方向インバータの組み合わせである電池システムにおいて複
数の電池システムが相互に充電および放電を行うため、充放電の制御が蓄電システムの内
部構造のみで行える。また、充放電の際のインバータ損失に起因する放電を用いることが
できるので、外部への放電を行わず、抵抗負荷を用いる必要も無い。
また、本発明によれば、各電池の空き容量を確保するために複数の各電池システムが相互に充電および放電を繰り返すことから、インバータ損失により電池の空き容量が増え、外部への放電を行うことなくまた抵抗負荷を用いることなく蓄電システム単体で充電のための空き容量を確保できる。 According to the present invention, since a plurality of battery systems mutually charge and discharge in a battery system that is a combination of a battery and a bidirectional inverter, charge / discharge control can be performed only by the internal structure of the power storage system. Moreover, since the discharge resulting from the inverter loss at the time of charging / discharging can be used, it does not discharge to the outside and it is not necessary to use a resistive load.
In addition, according to the present invention, in order to secure the free capacity of each battery, a plurality of battery systems repeatedly charge and discharge each other, so that the battery free capacity increases due to inverter loss and discharges to the outside. In addition, a free capacity for charging can be secured by the power storage system alone without using a resistive load.

本発明によれば、複数の電池システムを備えた蓄電システムの充電および放電の制御が、蓄電システムの内部構造のみで実施可能となり、インバータ損失を用いた放電が可能となる。これにより、放電のための負荷を追加設置することない。   According to the present invention, charging and discharging control of a power storage system including a plurality of battery systems can be performed only by the internal structure of the power storage system, and discharging using inverter loss is possible. This eliminates the need for additional load for discharging.

本発明の第１実施形態にかかる蓄電システムを示した概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a power storage system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態にかかる電池システムのＳＯＣに差がある場合の処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process when there exists a difference in SOC of the battery system concerning 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態にかかる電池システムのＳＯＣが等しい場合の処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process when SOC of the battery system concerning 1st Embodiment of this invention is equal. 本発明の第２実施形態にかかる蓄電システムの接続する電力系統を示した概略構成図である。It is the schematic block diagram which showed the electric power grid | system which the electrical storage system concerning 2nd Embodiment of this invention connects.

以下に、本発明にかかる蓄電システムおよびその制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について、図１を用いて説明する。
図１には、本実施形態にかかる蓄電システムの概略構成が示されている。
図１に示されるように、蓄電システム１０は、制御装置１１と、複数の電池システム１２と、電力計４０を主な構成として備えている。各電池システム１２は、蓄電システム１０の内部において、それぞれが並列に接続されており、その分岐の上流に電力計４０が設置されている。それぞれの電池システム１２は、インバータ（双方向インバータ）１２１、電池１２０を主な構成として備えており、その内部においてインバータ１２１と電池１２０は直列に接続されている。また各インバータ１２１は、制御装置１１に接続されており、制御装置１１は各インバータ１２１、すなわち各電池システム１２の制御を行う。
各インバータ１２１は双方向の電力変換機能を有する。電力系統１からの交流電力は各インバータ１２１で直流に整流され電池１２０に充電される。また、いずれかの電池システム１２の電池１２０から放電する直流電力は各インバータ１２１で直流電力から交流電力への電力変換を行い、別の電池システム１２へ充電することが可能である。なお、電池１２０は二次電池であり、リチウム二次電池、鉛二次電池、ニッケル水素二次電池等である。 Hereinafter, an embodiment of a power storage system and a control method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a power storage system according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the power storage system 10 includes a control device 11, a plurality of battery systems 12, and a wattmeter 40 as main components. Each battery system 12 is connected in parallel inside the power storage system 10, and a wattmeter 40 is installed upstream of the branch. Each battery system 12 includes an inverter (bidirectional inverter) 121 and a battery 120 as main components, and the inverter 121 and the battery 120 are connected in series inside. Each inverter 121 is connected to the control device 11, and the control device 11 controls each inverter 121, that is, each battery system 12.
Each inverter 121 has a bidirectional power conversion function. AC power from the power system 1 is rectified to DC by each inverter 121 and charged to the battery 120. Further, the DC power discharged from the battery 120 of any one of the battery systems 12 can be converted into DC power from the DC power by each inverter 121 and charged to another battery system 12. The battery 120 is a secondary battery, such as a lithium secondary battery, a lead secondary battery, or a nickel hydride secondary battery.

次に、上記構成を有する蓄電システム１０の詳細な処理について、図２から図３に示すフローチャートを用いて説明する。図２および図３は、この蓄電システム１０の詳細な処理を表す１つのフローチャートを各々の電池システム１２のＳＯＣに差がある場合の処理、ＳＯＣが等しい場合の処理の各手順に分割したものである。   Next, detailed processing of the power storage system 10 having the above-described configuration will be described using the flowcharts shown in FIGS. FIGS. 2 and 3 are obtained by dividing one flowchart representing detailed processing of the power storage system 10 into steps of processing when there is a difference in the SOC of each battery system 12 and processing when the SOC is equal. is there.

図２には、各電池システム１２のＳＯＣに差がある場合の手順が示されている。
図２に示すように、電力系統１からの充放電指令があると、蓄電システム１０全体でのＳＯＣが所定のＳＯＣ以下か否かの判断が行われ（Ｓ２０１）、所定のＳＯＣ以下の場合は処理を終了し、電力系統１からの電力を充電する。
一方、上記ステップＳ２０１において、蓄電システム１０のＳＯＣが所定のＳＯＣよりも大きい場合は、内部の各電池システム１２のＳＯＣが等しいか否かの判断が行われ（Ｓ２０２）、等しい場合にはＸに遷移する。 FIG. 2 shows a procedure when there is a difference in SOC of each battery system 12.
As shown in FIG. 2, when there is a charge / discharge command from the electric power system 1, it is determined whether or not the SOC of the entire power storage system 10 is equal to or lower than a predetermined SOC (S201). The process is terminated and the power from the power system 1 is charged.
On the other hand, if the SOC of the power storage system 10 is greater than the predetermined SOC in step S201, it is determined whether or not the SOCs of the internal battery systems 12 are equal (S202). Transition.

一方、上記ステップＳ２０２において、各電池システム１２のＳＯＣが等しくない場合は、各電池システム１２のＳＯＣの中で最大のＳＯＣとなる最大ＳＯＣ及び最小のＳＯＣとなる最少ＳＯＣの各電池システム１２を選定し、それぞれをＰＣＳ（Ａ）及びＰＣＳ（Ｂ）とする（Ｓ２０３）。ここで、ＰＣＳ（Ａ）及びＰＣＳ（Ｂ）は、複数であってもよい。   On the other hand, if the SOCs of the battery systems 12 are not equal in step S202, the battery systems 12 having the maximum SOC that is the maximum SOC and the minimum SOC that is the minimum SOC among the SOCs of the battery systems 12 are selected. These are designated as PCS (A) and PCS (B) (S203). Here, there may be a plurality of PCS (A) and PCS (B).

次に、ＰＣＳ（Ａ）を所定の値で放電し、この電力の全量をインバータ１２１を経由して、ＰＣＳ（Ｂ）へ充電する（Ｓ２０４）。
次に、蓄電システム１０の電力計４０の測定値が０でないならば、電力系統１からの電力が供給されている、または電力系統１へ電力が供給されていることから、さらにＰＣＳ（Ａ）の放電を調整する（Ｓ２０５）。 Next, the PCS (A) is discharged at a predetermined value, and the entire amount of this electric power is charged into the PCS (B) via the inverter 121 (S204).
Next, if the measured value of the wattmeter 40 of the power storage system 10 is not 0, the power from the power system 1 is supplied or the power is supplied to the power system 1, so that the PCS (A) Is adjusted (S205).

次に、ＰＣＳ（Ａ）とＰＣＳ（Ｂ）のＳＯＣの差が所定の範囲内に収まったか否かの判断が行われ（Ｓ２０６）、収まっていない場合にはステップＳ２０４に遷移する。
一方、上記ステップＳ２０６において、ＳＯＣの差が所定の範囲内に収まっている場合は、ステップＳ２０１に遷移する。ステップＳ２０１で、蓄電システム１０のＳＯＣが所定のＳＯＣ以下か否かの判断が行われ、所定のＳＯＣ以下の場合は処理を終了し、所定のＳＯＣよりも大きい場合は処理、すなわち相互充放電を繰り返す。 Next, it is determined whether or not the difference between the SOCs of PCS (A) and PCS (B) is within a predetermined range (S206). If not, the process proceeds to step S204.
On the other hand, when the difference in SOC is within the predetermined range in step S206, the process proceeds to step S201. In step S201, it is determined whether or not the SOC of the power storage system 10 is equal to or lower than a predetermined SOC. If the SOC is equal to or lower than the predetermined SOC, the process is terminated. repeat.

図３には、各電池システム１２のＳＯＣが等しい場合の手順が示されている。
図３に示すように、Ｘから遷移、すなわち各電池システム１２のＳＯＣが等しい場合は、所定の基準でＰＣＳ（Ａ）とＰＣＳ（Ｂ）を選定する（Ｓ３０１）。この所定の基準には、たとえば各電池システム１２の充放電回数、各電池１２０の温度等、を用いる。例えば、所定の基準として各電池システム１２の充放電回数を用いた場合、充放電回数が少ない電池システム１２同士で相互充放電を行うこととなる。また、充放電回数を用いた相互充放電を繰り返し行うことで、各電池システム１２の充放電回数を平均化することが可能となる。 FIG. 3 shows a procedure when the SOC of each battery system 12 is equal.
As shown in FIG. 3, when the transition is from X, that is, when the SOC of each battery system 12 is equal, PCS (A) and PCS (B) are selected based on a predetermined standard (S301). As this predetermined standard, for example, the number of times of charging / discharging of each battery system 12, the temperature of each battery 120, and the like are used. For example, when the number of times of charge / discharge of each battery system 12 is used as the predetermined reference, the battery systems 12 having a small number of times of charge / discharge are subjected to mutual charge / discharge. Moreover, it becomes possible to average the charging / discharging frequency of each battery system 12 by repeating the mutual charging / discharging using the charging / discharging frequency.

次に、ＰＣＳ（Ａ）を所定の値で放電する。この放電と同じ値でＰＣＳ（Ｂ）を充電する（Ｓ３０２）。
次に、蓄電システム１０の電力計４０の測定値が０でないならば、電力系統１からの電力が供給されている、または電力系統１へ電力が供給されていることから、さらにＰＣＳ（Ａ）の放電を調整する（Ｓ３０３）。 Next, PCS (A) is discharged at a predetermined value. The PCS (B) is charged with the same value as this discharge (S302).
Next, if the measured value of the wattmeter 40 of the power storage system 10 is not 0, the power from the power system 1 is supplied or the power is supplied to the power system 1, so that the PCS (A) Is adjusted (S303).

次に、ＰＣＳ（Ａ）が上限ＳＯＣに到達したか否か、またはＰＣＳ（Ｂ）が下限ＳＯＣに到達したか否かの判断が行われ（Ｓ３０４）、どちらも到達していない場合にはステップＳ３０２に遷移する。
一方、上記ステップＳ３０４において、ＰＣＳ（Ａ）が上限ＳＯＣに到達したか、またはＰＣＳ（Ｂ）が下限ＳＯＣに到達した場合は、ステップＳ３０５に遷移する。 Next, it is determined whether or not PCS (A) has reached the upper limit SOC or whether PCS (B) has reached the lower limit SOC (S304). The process proceeds to S302.
On the other hand, if PCS (A) has reached the upper limit SOC or PCS (B) has reached the lower limit SOC in step S304, the process proceeds to step S305.

次に、ＰＣＳ（Ｂ）を所定の値で放電する。この放電と同じ値でＰＣＳ（Ａ）を充電する（Ｓ３０５）。
次に、蓄電システム１０の電力計４０の測定値が０でないならば、電力系統１からの電力が供給されている、または電力系統１へ電力が供給されていることから、さらにＰＣＳ（Ｂ）の放電を調整する（Ｓ３０６）。 Next, PCS (B) is discharged at a predetermined value. The PCS (A) is charged with the same value as this discharge (S305).
Next, if the measured value of the wattmeter 40 of the power storage system 10 is not 0, the power from the power system 1 is supplied or the power is supplied to the power system 1, so that PCS (B) Is adjusted (S306).

次に、ＰＣＳ（Ｂ）が上限ＳＯＣに到達したか否か、またはＰＣＳ（Ａ）が下限ＳＯＣに到達したか否かの判断が行われ（Ｓ３０７）、どちらも到達していない場合にはステップＳ３０５に遷移する。
一方、上記ステップＳ３０７において、ＰＣＳ（Ｂ）が上限ＳＯＣに到達したか、またはＰＣＳ（Ａ）が下限ＳＯＣに到達した場合は、Ｚに遷移する。Ｚに遷移、すなわちステップＳ２０１に遷移すると、蓄電システム１０のＳＯＣが所定のＳＯＣ以下か否かの判断が行われ、所定のＳＯＣ以下の場合は処理を終了し、所定のＳＯＣよりも大きい場合は処理、すなわち相互充放電を繰り返す。 Next, it is determined whether or not PCS (B) has reached the upper limit SOC or whether PCS (A) has reached the lower limit SOC (S307). The process proceeds to S305.
On the other hand, if PCS (B) has reached the upper limit SOC or PCS (A) has reached the lower limit SOC in step S307, the process proceeds to Z. When transitioning to Z, that is, transition to step S201, it is determined whether or not the SOC of the power storage system 10 is equal to or lower than a predetermined SOC. If the SOC is equal to or lower than the predetermined SOC, the process is terminated. The process, that is, mutual charge / discharge is repeated.

図２から図３に示すフローチャートの処理を繰り返すと、全ての電池システム１２が上限ＳＯＣに到達していない限り、電池システム１２の相互充放電を行う際に発生するインバータ損失を利用し相互充放電を行った電池システム１２の電池１２０の空き容量が確保できる。すなわち、外部への放電を行うことなく蓄電システム１０の充電容量を確保することが可能となる。   When the processes of the flowcharts shown in FIGS. 2 to 3 are repeated, mutual charging / discharging is performed using inverter loss that occurs when the battery systems 12 perform mutual charging / discharging unless all the battery systems 12 have reached the upper limit SOC. The free capacity of the battery 120 of the battery system 12 that has been performed can be secured. That is, it is possible to secure the charging capacity of the power storage system 10 without discharging to the outside.

以上説明してきたように、本実施形態の蓄電システム１０およびその制御方法によれば、電池１２０とインバータ１２１の組み合わせである電池システム１２において複数の電池システム１２が相互に充電および放電を行うため、充放電の制御が蓄電システム１０の内部構造のみで行える。また外部への放電を行わず、抵抗負荷などの外部負荷を用いる必要も無い。また、各電池１２０の空き容量を確保するために複数の各電池システム１２が相互に充電および放電を繰り返すことから、インバータ損失により電池１２０の空き容量が増え、外部への放電を行うことなくまた抵抗負荷などの外部負荷を用いることなく蓄電システム１０単体で充電のための空き容量を確保できる。
また、各電池システム１２のＳＯＣに差がある場合には、ＳＯＣがそれぞれ最大値と最小値の電池システム１２の組み合わせに対して相互充放電を行うことから、制御が簡便となる。各電池システム１２のＳＯＣがすべて等しい場合は、あらかじめ決定した所定の基準により相互充放電する電池システム１２を選択することから、例えば満充電状態でも相互充放電を行うことができるなど、電力系統１に応じた柔軟な制御の実施が可能となる。
また、充放電回数に応じて複数の電池システム１２が相互に充放電を繰り返すことから、充放電回数を平均化することができ、各電池１２０の寿命を可及的に揃えることができる。 As described above, according to the power storage system 10 and the control method thereof according to the present embodiment, in the battery system 12 that is a combination of the battery 120 and the inverter 121, the plurality of battery systems 12 mutually charge and discharge. Charge / discharge control can be performed only by the internal structure of the power storage system 10. Further, it is not necessary to use an external load such as a resistive load without discharging to the outside. In addition, since a plurality of battery systems 12 repeatedly charge and discharge each other in order to secure the free capacity of each battery 120, the free capacity of the battery 120 increases due to inverter loss, and the battery 120 does not discharge to the outside. A free capacity for charging can be ensured by the power storage system 10 alone without using an external load such as a resistive load.
In addition, when there is a difference in the SOC of each battery system 12, the control is simplified because the SOC performs mutual charging / discharging with respect to the combination of the battery systems 12 having the maximum value and the minimum value. When the SOCs of the battery systems 12 are all equal, the battery system 12 that is mutually charged / discharged is selected according to a predetermined criterion that is determined in advance. It is possible to implement flexible control according to the situation.
Moreover, since the some battery system 12 repeats charging / discharging mutually according to the frequency | count of charging / discharging, the frequency | count of charging / discharging can be averaged and the lifetime of each battery 120 can be equalized as much as possible.

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について説明する。
上記した第１実施形態では蓄電システム１０が接続する電力系統１に接続する発電装置（図示略）の種類は問わないが、本実施形態では、電力系統１に接続する発電装置が例えば風力発電装置や太陽光発電装置等の自然エネルギー発電装置であるとするものである。その他の点については第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
図４には、本実施形態にかかる蓄電システムが接続する電力系統の概略構成が示されている。
図４に示されるように、電力系統１には、蓄電システム１０、自然エネルギー発電装置７０、外部負荷が接続している。 [Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment described above, the type of power generation device (not shown) connected to the power system 1 to which the power storage system 10 is connected is not limited, but in this embodiment, the power generation device connected to the power system 1 is, for example, a wind power generation device. And a natural energy power generation device such as a solar power generation device. Since other points are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.
FIG. 4 shows a schematic configuration of a power system to which the power storage system according to the present embodiment is connected.
As shown in FIG. 4, a power storage system 10, a natural energy power generation device 70, and an external load are connected to the power system 1.

天候などにより発電量が定まらない自然エネルギー発電装置７０が接続する電力系統１において、その発電量に応じて蓄電システム１０は電力系統１から解列される場合がある。この場合においても、蓄電システム１０は電池システム１２の組み合わせについて相互充放電を行うことで電池１２０の空き容量を確保し、蓄電システム１０は充電待ち状態となる。
また、電池１２０が満充電の場合でも、蓄電システム１０は電池システム１２の組み合わせについて相互充放電を行うことで外部への充放電を行わずに電池１２０の空き容量を確保し、蓄電システム１０は充電待ち状態となる。 In the power system 1 connected to the natural energy power generation apparatus 70 whose power generation amount is not determined due to weather or the like, the power storage system 10 may be disconnected from the power system 1 according to the power generation amount. Also in this case, the power storage system 10 secures the free capacity of the battery 120 by performing mutual charging / discharging on the combination of the battery systems 12, and the power storage system 10 enters a state of waiting for charging.
In addition, even when the battery 120 is fully charged, the power storage system 10 secures the free capacity of the battery 120 without performing external charging / discharging by performing mutual charge / discharge on the combination of the battery systems 12, and the power storage system 10 Waiting for charging.

以上、説明してきたように、本実施形態の蓄電システム１０およびその制御方法によれば、外部への充放電を行うことなく充電待ち状態となり、解列からの復帰直後より自然エネルギー発電装置７０からの充電を行うことができる。
また、天候などにより発電量が定まらない自然エネルギー発電装置７０において例えば発電量が多い場合に、蓄電システム１０が満充電状態であっても相互充放電により充電待ち状態となることで、余剰電力を蓄電システム１０に充電できることから自然エネルギー発電装置７０を電力系統１から解列することなく電力を有効活用できる。 As described above, according to the power storage system 10 and the control method thereof according to the present embodiment, the battery enters the charge waiting state without performing external charging / discharging, and from the natural energy power generation device 70 immediately after the return from the disconnection. Can be charged.
Further, in the natural energy power generation apparatus 70 in which the amount of power generation is not determined due to the weather or the like, for example, when the amount of power generation is large, even if the power storage system 10 is in a fully charged state, it is in a waiting state for charging due to mutual charging and discharging, so surplus power is reduced. Since the power storage system 10 can be charged, electric power can be effectively utilized without disconnecting the natural energy power generation device 70 from the power system 1.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更なども含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.

１ 電力系統
１０ 蓄電システム
１１ 制御装置
１２ 電池システム
４０ 電力計
７０ 自然エネルギー発電装置
１２０ 電池
１２１ インバータ（双方向インバータ）

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power system 10 Electric power storage system 11 Control apparatus 12 Battery system 40 Wattmeter 70 Natural energy power generation apparatus 120 Battery 121 Inverter (bidirectional inverter)

Claims (7)

複数の電池にそれぞれ双方向インバータを接続した複数の電池システムと、
前記複数の電池システムの制御を行う制御装置を備え、
自然エネルギー発電装置が接続する電力系統に接続する蓄電システムにおいて、
前記電力系統と前記複数の電池システムとの間の電力の供給量を測定する電力計を備え、
前記複数の電池システムは、それぞれ並列に接続され、
前記制御装置は、前記複数の電池システムの少なくとも１つの電池システムと他方の電池システムの間で行われる相互充放電を繰り返し行うことにより前記各電池の空き容量を確保するように制御し、
前記電力計の測定値が０でない場合に前記複数の電池システムの少なくとも１つの電池システムの放電を調整する蓄電システム。 A plurality of battery systems each having a bidirectional inverter connected to a plurality of batteries;
A control device for controlling the plurality of battery systems ;
In a power storage system connected to a power system to which a natural energy generator is connected ,
A power meter for measuring the amount of power supplied between the power system and the plurality of battery systems;
The plurality of battery systems are respectively connected in parallel,
The control device performs control so as to ensure the free capacity of each battery by repeatedly performing mutual charge and discharge performed between at least one battery system of the plurality of battery systems and the other battery system ,
A power storage system that adjusts discharge of at least one battery system of the plurality of battery systems when a measured value of the power meter is not zero . 前記制御装置は、各前記電池システムのＳＯＣに差がある場合、最大ＳＯＣの前記電池システムと最小ＳＯＣの前記電池システムの組み合わせにおいて前記相互充放電を行うことを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。 Wherein the control device, when there is a difference in SOC of each of the battery system, according to claim 1, characterized in that the mutual discharge in a combination of the battery system of the cell system and the minimum SOC maximum SOC Power storage system. 前記制御装置は、各前記電池システムのＳＯＣがすべて等しい場合、あらかじめ決められた所定の基準により選択した組み合わせにおいて前記相互充放電を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の蓄電システム。 3. The power storage system according to claim 1, wherein the control device performs the mutual charging / discharging in a combination selected according to a predetermined criterion when SOCs of the battery systems are all equal. 前記制御装置は、前記相互充放電を充放電回数に応じて繰り返し行うことにより各前記電池システムの充放電回数を平均化することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の蓄電システム。 The said control apparatus averages the frequency | count of charging / discharging of each said battery system by repeatedly performing the said mutual charging / discharging according to the frequency | count of charging / discharging, The electrical storage system in any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. . 自然エネルギー発電装置が接続する電力系統に接続する前記蓄電システムにおいて、前記制御装置は、前記蓄電システムが電力系統から解列された場合、前記各電池の空き容量を確保し、充電待ち状態となる請求項１から４のいずれかに記載の蓄電システム。 In the power storage system connected to the power system to which the natural energy power generation apparatus is connected, the control device secures a free capacity of each battery and enters a charge waiting state when the power storage system is disconnected from the power system. The electrical storage system in any one of Claim 1 to 4 . 自然エネルギー発電装置が接続する電力系統に接続する前記蓄電システムにおいて、前記各電池が満充電状態の場合、前記各電池の空き容量を確保し、充電待ち状態となる請求項１から５のいずれかに記載の蓄電システム。 In the power storage system connected to the power system to be connected natural energy power generation device, if said each cell is fully charged, ensuring the free space in each cell, one of 5 claims 1 to be charged waiting The power storage system described in 1. 複数の電池にそれぞれ双方向インバータを接続した複数の電池システムと、
前記複数の電池システムの制御を行う制御装置を備え、
自然エネルギー発電装置が接続する電力系統に接続する蓄電システムの制御方法において、
前記電力系統と前記複数の電池システムとの間の電力の供給量を測定する電力計を備え、
前記複数の電池システムは、それぞれ並列に接続され、
前記制御装置は、前記複数の電池システムの少なくとも１つの電池システムと他方の電池システムの間で行われる相互充放電を繰り返し行うことにより前記各電池の空き容量を確保するように制御するステップと、
前記電力計の測定値が０でない場合に前記複数の電池システムの少なくとも１つの電池システムの放電を調整するステップと、
を備えた蓄電システムの制御方法。 A plurality of battery systems each having a bidirectional inverter connected to a plurality of batteries;
A control device for controlling the plurality of battery systems ;
In the control method of the power storage system connected to the power system to which the natural energy power generator is connected ,
A power meter for measuring the amount of power supplied between the power system and the plurality of battery systems;
The plurality of battery systems are respectively connected in parallel,
The control device performs control so as to ensure a free capacity of each battery by repeatedly performing mutual charge and discharge performed between at least one battery system of the plurality of battery systems and the other battery system ;
Adjusting the discharge of at least one battery system of the plurality of battery systems when the measured value of the power meter is not zero;
A method for controlling a power storage system comprising:
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