JP6702235B2 - 蓄電池システム、パワーコンディショナおよび蓄電池の寿命保証方法 - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電池システム、パワーコンディショナおよび蓄電池の寿命保証方法に関する。
近年、パワーコンディショナ（ＰＣ：Power Conditioning System）と蓄電池とを備え
た蓄電池システムが普及してきている。蓄電池システムでは、例えば、太陽電池や燃料電池、コジェネレーションシステム等で発電された直流電力を交流電力に変換した上で、変換後の電力の負荷（電力使用機器群）への供給、または、蓄電池への充電、系統（商用電力系統）への売電出力が行われる。蓄電池システムでは、例えば、電力単価の安い夜間電力を蓄電池に充電することで、朝方や夕方における充電電力の利用が可能になる。また、蓄電池システムでは、平常時に蓄電池に充電された電力の、停電等の非常時における利用が可能になる。
た蓄電池システムが普及してきている。蓄電池システムでは、例えば、太陽電池や燃料電池、コジェネレーションシステム等で発電された直流電力を交流電力に変換した上で、変換後の電力の負荷（電力使用機器群）への供給、または、蓄電池への充電、系統（商用電力系統）への売電出力が行われる。蓄電池システムでは、例えば、電力単価の安い夜間電力を蓄電池に充電することで、朝方や夕方における充電電力の利用が可能になる。また、蓄電池システムでは、平常時に蓄電池に充電された電力の、停電等の非常時における利用が可能になる。
なお、本明細書で説明する技術に関連する技術が記載されている先行技術文献としては、以下の特許文献が存在している。
蓄電池システムの蓄電池は、蓄電池システムの提供メーカや、蓄電池の製造メーカ等によって稼働寿命が保証される。蓄電池の稼働寿命は、例えば、蓄電池を安全に使用することができる指標として、劣化状態を示すＳＯＨ（State Of Health）を用いて表される。
ここで、ＳＯＨは、例えば、稼働前の満充電容量（Ａｈ）に対する劣化時（稼働後）の満充電容量（Ａｈ）の比率（パーセント）として表される。蓄電池システムの保守・整備においては、上記メーカは、所定の環境条件（例えば、０°〜４０°）下の稼働状態を前提として蓄電池のＳＯＨを計測し、蓄電池の稼働寿命による交換を含む保証サービスを提供していた。
ここで、ＳＯＨは、例えば、稼働前の満充電容量（Ａｈ）に対する劣化時（稼働後）の満充電容量（Ａｈ）の比率（パーセント）として表される。蓄電池システムの保守・整備においては、上記メーカは、所定の環境条件（例えば、０°〜４０°）下の稼働状態を前提として蓄電池のＳＯＨを計測し、蓄電池の稼働寿命による交換を含む保証サービスを提供していた。
ところで、充放電の繰り返しを前提とする蓄電池においては、電池の寿命は、放電深度（ＤＯＤ：Depth Of Discharge）に依存することが知られている。ここで、放電深度とは、蓄電池の容量に対する放電量の比率を表し、例えば、容量が１０ｋｗｈの蓄電池を７ｋｗｈの放電量を上限として稼働した場合には、放電深度は７０パーセントとして表される。
蓄電池の稼働寿命による交換保証サービスを提供するメーカでは、保証期間の確定のため、上記放電深度は固定値に設定されていた。しかしながら、蓄電池システムの利用者においては、稼働環境や使用形態に応じて放電深度を変更し、蓄電池の稼働寿命を長くしたいという要望があった。
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであり、蓄電池の放電深度を変更可能にすると共に、放電深度に応じた寿命保証を可能とする技術の提供を目的とする。
本発明は、蓄電池システムによって例示される。
すなわち、蓄電池システムは、充放電可能な蓄電池と、前記蓄電池の充放電量を制御するパワーコンディショナを有する。前記パワーコンディショナは、前記蓄電池の充放電に係る放電深度の設定を受け付ける受付手段と、前記放電深度の設定に応じて前記蓄電池の充放電容量を変更すると共に、前記蓄電池の寿命保証期間を前記放電深度の設定に応じて更新する更新手段と、を備えることを特徴とする。
すなわち、蓄電池システムは、充放電可能な蓄電池と、前記蓄電池の充放電量を制御するパワーコンディショナを有する。前記パワーコンディショナは、前記蓄電池の充放電に係る放電深度の設定を受け付ける受付手段と、前記放電深度の設定に応じて前記蓄電池の充放電容量を変更すると共に、前記蓄電池の寿命保証期間を前記放電深度の設定に応じて更新する更新手段と、を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、蓄電池システムの設置時、もしくは出荷時などのシステム稼働前に、固定値として設定された蓄電池の放電深度（ＤＯＤ）が変更できると共に、変更後の放電深度（ＤＯＤ）の設定に応じて蓄電池の寿命保証を行うことができる。
また、本発明においては、前記パワーコンディショナは、前記放電深度が設定された前記蓄電池の稼働履歴を記録する記録手段と、を備え、前記更新手段は、変更前の放電深度が設定された前記蓄電池の稼働期間と、変更後の放電深度に対応する寿命変化係数とに基づいて、前記変更後の放電深度が設定された前記蓄電池の寿命保証期間を算出するようにしてもよい。かかる構成によれば、既に設定された放電深度（ＤＯＤ）の稼働履歴と、変更後の放電深度（ＤＯＤ）の設定とに基づいて蓄電池の再寿命が計算でき、寿命保証を行うことができる。
また、本発明においては、前記更新手段は、前記パワーコンディショナの表示部に前記放電深度の設定に応じて更新された前記蓄電池の寿命保証期間を表示するようにしてもよい。また、本発明においては、前記更新手段は、前記パワーコンディショナに接続される機器に対して、前記放電深度の設定に応じて更新された前記蓄電池の寿命保証期間を出力するようにしてもよい。かかる構成によれば、蓄電池システムの保守・整備を行う担当者、あるいは、蓄電池システムの利用者に対して、表示部に表示された寿命保証期間やＰＣ等の操作を介して、放電深度（ＤＯＤ）更新後の寿命保証期間を提示することができる。
また、本発明は、充放電可能な蓄電池の充放電量を制御するパワーコンディショナであって、前記蓄電池の充放電に係る放電深度の設定を受け付ける受付手段と、前記放電深度の設定に応じて前記蓄電池の充放電容量を変更すると共に、前記蓄電池の寿命保証期間を前記放電深度の設定に応じて更新する更新手段と、を備えることを特徴とするパワーコンディショナであってもよい。
また、本発明は、充放電可能な蓄電池と、前記蓄電池の充放電量を制御するパワーコンディショナを有する蓄電池システムの前記パワーコンディショナが、
前記蓄電池の充放電に係る放電深度の設定を受け付ける受付ステップと、前記放電深度の設定に応じて前記蓄電池の充放電容量を変更すると共に、前記蓄電池の寿命保証期間を前記放電深度の設定に応じて更新する更新ステップと、を実行することを特徴とする蓄電池の寿命保証方法であってもよい。
前記蓄電池の充放電に係る放電深度の設定を受け付ける受付ステップと、前記放電深度の設定に応じて前記蓄電池の充放電容量を変更すると共に、前記蓄電池の寿命保証期間を前記放電深度の設定に応じて更新する更新ステップと、を実行することを特徴とする蓄電池の寿命保証方法であってもよい。
なお、本発明は、上記手段や処理の少なくとも一部を含む蓄電池システムとして特定することができる。上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
本発明によれば、蓄電池の放電深度を変更可能にすると共に、放電深度に応じた寿命保証を可能とする技術が提供できる。
以下、図面を参照して、一実施形態に係る蓄電池システムについて説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本蓄電池システムは実施形態の構成には限定されない。
＜１．装置構成＞
図１は、本実施形態に係る蓄電池システム１の構成例を示す図である。図１の蓄電池システム１は、自然エネルギーとして太陽光を利用して発電する太陽光発電システムと組合せられる形態の一例である。図１の蓄電池システム１は、太陽光発電システムの備える太陽電池２と、系統（商用電力系統）３と、負荷（電力使用機器群）４とに接続される。
図１は、本実施形態に係る蓄電池システム１の構成例を示す図である。図１の蓄電池システム１は、自然エネルギーとして太陽光を利用して発電する太陽光発電システムと組合せられる形態の一例である。図１の蓄電池システム１は、太陽光発電システムの備える太陽電池２と、系統（商用電力系統）３と、負荷（電力使用機器群）４とに接続される。
なお、本実施形態に係る蓄電池システム１と組み合せられる発電システムは、太陽光発電に限定されるものではなく、例えば、風力発電、潮力発電、地熱発電、小規模水力発電、コジェネレーションシステム、燃料電池等を利用した発電システムであってもよい。蓄電池システム１は、上記各種の発電システムの一部を構成するとしてもよい。また、蓄電池システム１は、系統３と負荷４に限定して接続される形態としてもよい。
図１に示すように、本実施形態に係る蓄電池システム１は、パワーコンディショナ１０に接続される蓄電池２０を構成に含む。蓄電池２０は、充放電可能な２次電池である。蓄電池２０として、例えば、ＮａＳ電池（ナトリウム−硫黄電池）、リチウム・イオン電池、鉛電池が例示される。
また、本実施形態の蓄電池システム１は、蓄電池２０の使用にあたり、放電深度（ＤＯＤ）を設定するための機器を構成に含む。放電深度（ＤＯＤ）を設定するための機器として、例えば、リモコン３０が例示される。リモコン３０には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル等の表示パネル３０ａが含まれる。
但し、放電深度（ＤＯＤ）を設定するための機器は、通信ネットワークを介してパワーコンディショナ１０に接続するスマートフォンやＰＣ（Personal Computer）等の情報処
理装置であってもよく、パワーコンディショナ１０の筐体に設けられた入力ボタン等であってもよい。以下では、放電深度（ＤＯＤ）を設定するための機器はリモコン３０として説明する。
理装置であってもよく、パワーコンディショナ１０の筐体に設けられた入力ボタン等であってもよい。以下では、放電深度（ＤＯＤ）を設定するための機器はリモコン３０として説明する。
パワーコンディショナ１０は、ＤＣ／ＤＣ変換回路５と、双方向ＤＣ／ＤＣ変換回路６と、双方向ＤＣ／ＡＣ変換回路７と、制御装置１０ａと、表示部１０ｂとを含む。制御装置１０ａには、ＤＯＤ制御部１０１が含まれる。なお、矩形破線で示すＤＣ／ＤＣ変換回路５、双方向ＤＣ／ＤＣ変換回路６、双方向ＤＣ／ＡＣ変換回路７は、例えば、パワーコンディショナ１０に接続される電力変換装置といった形態で提供されるとしてもよい。表示部１０ｂは、例えば、パワーコンディショナ１０の筐体に設けられたＬＣＤパネル等の表示デバイスである。
蓄電池システム１において、パワーコンディショナ１０は、例えば、太陽電池２から出力された直流電力をＤＣ／ＤＣ変換回路５を介して昇圧し、昇圧した直流電力を双方向ＤＣ／ＡＣ変換回路７を介して交流電力に変換する。変換された交流電力は、系統３、あるいは、負荷４に出力される。また、パワーコンディショナ１０は、例えば、ＤＣ／ＤＣ変換回路５から出力される直流電力や双方向ＤＣ／ＡＣ変換回路７から出力されるＡＣ／Ｄ
Ｃ変換後の直流電力を、双方向ＤＣ／ＤＣ変換回路６を介して所定電力に変換し蓄電池２０に充電する。なお、蓄電池２０に充電された電力は、双方向ＤＣ／ＤＣ変換回路６および双方向ＤＣ／ＡＣ変換回路７を介して交流電力に変換され、系統３に接続された負荷４に供給される。
Ｃ変換後の直流電力を、双方向ＤＣ／ＤＣ変換回路６を介して所定電力に変換し蓄電池２０に充電する。なお、蓄電池２０に充電された電力は、双方向ＤＣ／ＤＣ変換回路６および双方向ＤＣ／ＡＣ変換回路７を介して交流電力に変換され、系統３に接続された負荷４に供給される。
パワーコンディショナ１０の制御装置１０ａは、例えば、図２に示すハードウェア構成を有するコンピュータとして提供される。図２に示す制御装置１０ａは、接続バス１６によって相互に接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、主記憶装置１２、補
助記憶装置１３、通信ＩＦ（Interface）１４、入出力ＩＦ１５を有する。ＣＰＵ１１は
、ＭＰＵ（Microprocessor）、プロセッサとも呼ばれる。但し、ＣＰＵ１１は、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のＣＰＵ１１がマルチコア構成であってもよい。主記憶装置１２および補助記憶装置１３は、ＣＰＵ１１が読み取り可能な記録媒体である。
助記憶装置１３、通信ＩＦ（Interface）１４、入出力ＩＦ１５を有する。ＣＰＵ１１は
、ＭＰＵ（Microprocessor）、プロセッサとも呼ばれる。但し、ＣＰＵ１１は、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のＣＰＵ１１がマルチコア構成であってもよい。主記憶装置１２および補助記憶装置１３は、ＣＰＵ１１が読み取り可能な記録媒体である。
制御装置１０ａは、ＣＰＵ１１が補助記憶装置１３に記憶されたプログラムを主記憶装置１２の作業領域に実行可能に展開し、プログラムの実行を通じて周辺機器の制御を行うことで、所定の目的に合致した機能を提供する。
ＣＰＵ１１は、制御装置１０ａ全体の制御を行う中央処理演算装置である。ＣＰＵ１１は、補助記憶装置１３に記憶されたプログラムに従って処理を行う。主記憶装置１２は、ＣＰＵ１１がプログラムやデータをキャッシュしたり、作業領域を展開したりする記憶媒体である。主記憶装置１２は、例えば、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）を含む。補助記憶装置１３は、ＣＰＵ１１により実行されるプログラムや、動作の設定情報などを記憶する記憶媒体である。補助記憶装置１３は、例えば、ＨＤＤ（Hard-disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、フラッシュメモリ、ＵＳＢメモリ、ＳＤ（Secure Digital）メモリカード等である。通信ＩＦ１４は、制御装置１０ａに接続されるネットワーク
等とのインターフェースである。入出力ＩＦ１５は、制御装置１０ａに接続される機器との間でデータの入出力を行うインターフェースである。なお、上記の構成要素はそれぞれ複数に設けられてもよいし、一部の構成要素を設けないようにしてもよい。
等とのインターフェースである。入出力ＩＦ１５は、制御装置１０ａに接続される機器との間でデータの入出力を行うインターフェースである。なお、上記の構成要素はそれぞれ複数に設けられてもよいし、一部の構成要素を設けないようにしてもよい。
制御装置１０ａにおいては、通信ＩＦ１４を介し、ネットワークに接続される機器との間で蓄電池２０の充放電量や稼働履歴等の情報のやり取りが行われる。また、入出力ＩＦ１５を介し、リモコン３０を介した設定操作やパワーコンディショナ１０の筐体に設けられた入力ボタンを用いた操作入力が受け付けられる。また、入出力ＩＦ１５を介して、ＬＣＤ等の表示デバイスへの表示データや情報が出力される。
制御装置１０ａは、ＣＰＵ１１のプログラムの実行により、ＤＯＤ制御部１０１の処理機能を提供する。但し、上記処理部の少なくとも一部の処理がＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等によって提供さ
れてもよい。また、上記処理部の少なくとも一部が、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、数値演算プロセッサ等の専用ＬＳＩ（large scale integration）、その他のデジタル回路であってもよい。また、上記処理部の少なくとも一部にアナログ回路を含むとしてもよい。制御装置１０ａは、上記処理部が参照し、或いは、管理するデータの格納先として補助記憶装置１３を備える。
れてもよい。また、上記処理部の少なくとも一部が、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、数値演算プロセッサ等の専用ＬＳＩ（large scale integration）、その他のデジタル回路であってもよい。また、上記処理部の少なくとも一部にアナログ回路を含むとしてもよい。制御装置１０ａは、上記処理部が参照し、或いは、管理するデータの格納先として補助記憶装置１３を備える。
本実施形態に係るパワーコンディショナ１０は、上記制御装置１０ａのＤＯＤ制御部１０１の処理機能を提供することで、放電深度（ＤＯＤ）の設定値に応じた蓄電池２０の寿命保証を可能にする。なお、本実施形態に係るパワーコンディショナ１０の制御装置１０ａにおいては、放電深度（ＤＯＤ）の設定値と共に蓄電池２０の稼働状態が稼働履歴とし
て記録される。
て記録される。
＜２．処理機能＞
図１のパワーコンディショナ１０において、ＤＯＤ制御部１０１は、リモコン３０またはパワーコンディショナ１０の筐体に設けられた入力ボタンを介し、蓄電池２０の放電深度（ＤＯＤ）の設定値を受け付ける。なお、ＤＯＤ制御部１０１は、通信ＩＦ１４を介し、ネットワークに接続されたＰＣ等の情報処理装置から入力された蓄電池２０の放電深度（ＤＯＤ）の設定値を受け付けるとしてもよい。ＤＯＤ制御部１０１は、例えば、受け付けた放電深度（ＤＯＤ）の設定値と、年歴、月歴、日歴を含む時刻情報とを対応付けて主記憶装置１２の所定の領域に一時的に記憶する。
図１のパワーコンディショナ１０において、ＤＯＤ制御部１０１は、リモコン３０またはパワーコンディショナ１０の筐体に設けられた入力ボタンを介し、蓄電池２０の放電深度（ＤＯＤ）の設定値を受け付ける。なお、ＤＯＤ制御部１０１は、通信ＩＦ１４を介し、ネットワークに接続されたＰＣ等の情報処理装置から入力された蓄電池２０の放電深度（ＤＯＤ）の設定値を受け付けるとしてもよい。ＤＯＤ制御部１０１は、例えば、受け付けた放電深度（ＤＯＤ）の設定値と、年歴、月歴、日歴を含む時刻情報とを対応付けて主記憶装置１２の所定の領域に一時的に記憶する。
ＤＯＤ制御部１０１は、放電深度（ＤＯＤ）の設定値に基づいて、蓄電池２０の充放電に係る容量を変更する。例えば、放電深度（ＤＯＤ）値が１００パーセントの状態で１０ｋｗｈの電力量が充放電可能な蓄電池２０では、放電深度（ＤＯＤ）値を８０パーセントに設定することで充放電に係る相対的な容量が８ｋｗｈに制限される。放電深度（ＤＯＤ）が８０パーセントに設定された蓄電池２０においては、例えば、使用可能な電力量は、稼働前の状態であっても最大８ｋｗｈに制限される。ＤＯＤ制御部１０１は、放電深度（ＤＯＤ）の設定値に基づいて、蓄電池２０の充放電可能な容量の使用領域を相対的に制限する。
ＤＯＤ制御部１０１は、例えば、蓄電池２０の充放電に係る双方向ＤＣ／ＤＣ変換回路６の充放電制御量を設定された放電深度（ＤＯＤ）に基づいて変更する。蓄電池２０の充放電量は、双方向ＤＣ／ＤＣ変換回路６を介し、設定された放電深度（ＤＯＤ）に応じて制御される。そして、ＤＯＤ制御部１０１は、例えば、補助記憶装置１３に保持された寿命保証テーブルＴｂ１を参照し、蓄電池２０の寿命保証を放電深度（ＤＯＤ）の設定値に基づいて更新する。
ＤＯＤ制御部１０１は、更新された蓄電池２０の寿命保証期間と、更新後の放電深度（ＤＯＤ）の設定値と、更新時の時刻情報とを対応付けて補助記憶装置１３の所定の領域に記録する。なお、ＤＯＤ制御部１０１は、更新時の時刻情報に基づいて放電深度（ＤＯＤ）の更新後の稼働期間を算出する。
図３は、パワーコンディショナ１０の保持する寿命保証テーブルＴｂ１の一例である。パワーコンディショナ１０の制御装置１０ａにおいては、例えば、図３に示す寿命保証テーブルＴｂ１が補助記憶装置１３の所定の記憶領域に保持される。
図３に例示の寿命保証テーブルＴｂ１では、放電深度（ＤＯＤ）毎に「保証年数」、「保証日数」、「ゲイン」の各フィールドを有する。なお、図３の寿命保証テーブルＴｂ１では、１０パーセントを単位ステップとして、「５０」パーセントから「８０」パーセントまでの放電深度（ＤＯＤ）の各設定値が例示されている。
寿命保証テーブルＴｂ１の「保証年数」フィールドには、放電深度（ＤＯＤ）の設定値に対応する保証年数が格納される。「保証年数」フィールドに格納される保証年数は、例えば、蓄電池２０が稼働前の状態（すなわち、ＳＯＨが「１００パーセント」の状態）での保証年数を表す。なお、保証年数は、蓄電池２０の周囲温度が０°から４０度の範囲内で使用され、且つ、蓄電池２０の劣化状態を示す指標（ＳＯＨ）が５０パーセントになる期間で表される。同様にして、「保証日数」フィールドには、「保証年数」フィールドに格納された保証年数を、１年を「３６５」日で日数換算した保証日数が格納される。
寿命保証テーブルＴｂ１の「ゲイン」フィールドには、蓄電池システム１の稼働後にお
いて、放電深度（ＤＯＤ）の設定値が変更された場合の再寿命を計算するための係数値が格納される。ここで、「ゲイン」とは、放電深度（ＤＯＤ）の変更後の、蓄電池２０の寿命保証期間に対する寿命変化係数を表す。
いて、放電深度（ＤＯＤ）の設定値が変更された場合の再寿命を計算するための係数値が格納される。ここで、「ゲイン」とは、放電深度（ＤＯＤ）の変更後の、蓄電池２０の寿命保証期間に対する寿命変化係数を表す。
このような係数値は、例えば、放電深度（ＤＯＤ）の設定値が異なる複数の蓄電池を用いて実験的に求めることができる。例えば、放電深度（ＤＯＤ）の設定値が異なる複数の蓄電池に対して、所定回数の充放電サイクル試験を行い、それぞれのＳＯＨを計測する。そして、計測されたＳＯＨを統計的に処理することで、放電深度（ＤＯＤ）の設定値が異なる蓄電池の寿命保証期間に対する相対的な変化係数を求めるとすればよい。例えば、蓄電池の寿命保証が、ＳＯＨ：５０パーセントで設定される場合には、変化係数の基準となる放電深度（ＤＯＤ）の設定値を５０パーセントとすることができる。
本実施形態に係るパワーコンディショナ１０においては、ＤＯＤ制御部１０１は、寿命保証テーブルＴｂ１の「ゲイン」フィールドの格納値と、変更前の放電深度（ＤＯＤ）設定値と稼働日数に基づいて、放電深度（ＤＯＤ）変更後の蓄電池２０の寿命保証期間を算出する。
（算出例）
算出例として、放電深度（ＤＯＤ）の設定値が８０パーセント、稼働期間が１０００日の蓄電池２０に対して、放電深度（ＤＯＤ）の設定値を６０パーセントに変更した場合を想定する。この場合では、以下の式（１）に示すように残りの寿命保証期間（残り日数）が算出される。
残り日数＝（（ＤＯＤ：５０パーセントの保証日数）−（ＤＯＤ変更前の稼働日数）×（ＤＯＤ変更前のゲイン値））／（ＤＯＤ変更後のゲイン値） 式（１）
算出例として、放電深度（ＤＯＤ）の設定値が８０パーセント、稼働期間が１０００日の蓄電池２０に対して、放電深度（ＤＯＤ）の設定値を６０パーセントに変更した場合を想定する。この場合では、以下の式（１）に示すように残りの寿命保証期間（残り日数）が算出される。
残り日数＝（（ＤＯＤ：５０パーセントの保証日数）−（ＤＯＤ変更前の稼働日数）×（ＤＯＤ変更前のゲイン値））／（ＤＯＤ変更後のゲイン値） 式（１）
ＤＯＤ制御部１０１は、寿命保証テーブルＴｂ１を参照し、蓄電池２０の残りの寿命保証期間を算出するための基準となる「ＤＯＤ：５０パーセント」の保証日数「５８４０日」を取得する。同様にして、ＤＯＤ制御部１０１は、「ＤＯＤ変更前のゲイン値」として、寿命保証テーブルＴｂ１の「ＤＯＤ：８０パーセント」のゲイン値「１．６」を取得する。また、ＤＯＤ制御部１０１は、「ＤＯＤ変更後のゲイン値」として、寿命保証テーブルＴｂ１の「ＤＯＤ：６０パーセント」のゲイン値「１．１」を取得する。ＤＯＤ制御部１０１は、取得した各種の値を主記憶装置１２の所定の領域に一時的に記憶する。なお、「ＤＯＤ変更前の稼働日数」は、稼働履歴から求められる。
ＤＯＤ制御部１０１においては、式（１）と、寿命保証テーブルＴｂ１から取得した各種の値、および、稼働履歴から求められた稼働日数に基づいて、残り日数が算出される。
残り日数＝（（５８４０）−（１０００日）×（１．６））／（１．１）
＝３８５４日（小数点以下、切り捨て）
残り日数＝（（５８４０）−（１０００日）×（１．６））／（１．１）
＝３８５４日（小数点以下、切り捨て）
なお、上記の状態で２０００日間に稼働させた後、放電深度（ＤＯＤ）の設定値を５０パーセントに変更した場合では、残り日数は、以下のように算出される。ＤＯＤ制御部１０１は、放電深度（ＤＯＤ）：８０パーセントの稼働日数に対してゲイン値（放電深度（ＤＯＤ）：８０パーセントのゲイン値）を掛合せ、式（１）の分子項目に反映すればよい。
残り日数＝（（５８４０）−（１０００日）×（１．６）−（２０００日）×（１．１））／（１．０）
＝２０４０日
残り日数＝（（５８４０）−（１０００日）×（１．６）−（２０００日）×（１．１））／（１．０）
＝２０４０日
本実施形態に係るパワーコンディショナ１０においては、上記放電深度（ＤＯＤ）の設定値の変更に伴って更新された蓄電池２０の寿命保証期間を表示部１０ｂ、あるいは、リ
モコン３０の表示パネル３０ａに表示するとしてもよい。また、パワーコンディショナ１０は、更新された蓄電池の寿命保証期間をネットワークに接続されるＰＣ等の情報処理装置に提供するとしてもよい。蓄電池システム１の保守・整備を行う担当者、あるいは、蓄電池システム１の利用者は、表示部１０ｂやリモコン３０の表示パネル３０ａに表示された寿命保証期間、あるいは、ＰＣ等の操作を介して表示された寿命保証期間に基づいて、放電深度（ＤＯＤ）更新後の寿命保証期間を確認することができる。
モコン３０の表示パネル３０ａに表示するとしてもよい。また、パワーコンディショナ１０は、更新された蓄電池の寿命保証期間をネットワークに接続されるＰＣ等の情報処理装置に提供するとしてもよい。蓄電池システム１の保守・整備を行う担当者、あるいは、蓄電池システム１の利用者は、表示部１０ｂやリモコン３０の表示パネル３０ａに表示された寿命保証期間、あるいは、ＰＣ等の操作を介して表示された寿命保証期間に基づいて、放電深度（ＤＯＤ）更新後の寿命保証期間を確認することができる。
＜３．処理フロー＞
次に、図４を参照し、本実施形態に係る処理を説明する。図３は、パワーコンディショナ１０の制御装置１０ａを介して提供される処理の一例を示すフローチャートである。本実施形態の制御装置１０ａは、例えば、ＣＰＵ１１等が補助記憶装置１３に記憶された各種プログラムや各種データを読み出して実行することで、図４に示す処理を提供する。
次に、図４を参照し、本実施形態に係る処理を説明する。図３は、パワーコンディショナ１０の制御装置１０ａを介して提供される処理の一例を示すフローチャートである。本実施形態の制御装置１０ａは、例えば、ＣＰＵ１１等が補助記憶装置１３に記憶された各種プログラムや各種データを読み出して実行することで、図４に示す処理を提供する。
図４のフローチャートにおいて、処理の開始は、蓄電池２０の放電深度（ＤＯＤ）の設定値の受け付けのときが例示される。制御装置１０ａは、入出力ＩＦ１５を介し、リモコン３０またはパワーコンディショナ１０の筐体に設けられた入力ボタンから入力された蓄電池２０の放電深度（ＤＯＤ）の設定値を受け付ける（Ｓ１）。なお、制御装置１０ａは、通信ＩＦ１４を介し、ネットワークに接続されたＰＣ等の情報処理装置からの放電深度（ＤＯＤ）の設定値を受け付けるとしてもよい。制御装置１０ａは、受け付けた放電深度（ＤＯＤ）の設定値をＳ２の処理に引き渡す。
制御装置１０ａは、Ｓ１の処理で受け付けた放電深度（ＤＯＤ）の設定値に基づいて蓄電池２０の放電深度（ＤＯＤ）を変更する（Ｓ２）。制御装置１０ａは、例えば、蓄電池２０の充放電に係る双方向ＤＣ／ＤＣ変換回路６の充放電制御量を受け付けた放電深度（ＤＯＤ）に基づいて変更する。蓄電池２０の充放電量は、双方向ＤＣ／ＤＣ変換回路６を介し、受け付けた放電深度（ＤＯＤ）に応じて制御される。制御装置１０ａは、Ｓ３の処理に移行する。
制御装置１０ａは、補助記憶装置１３に保持された寿命保証テーブルＴｂ１を参照し、蓄電池２０の寿命保証期間を、受け付けた放電深度（ＤＯＤ）の設定値に基づいて算出する（Ｓ３）。寿命保証期間の算出については、図３を用いて説明した。制御装置１０ａは、算出された寿命保証期間をＳ４の処理に引き渡す。
なお、蓄電池システム１の出荷時といった蓄電池システム１の稼働前においては、寿命保証テーブルＴｂ１の受け付けた放電深度（ＤＯＤ）の設定値に対応する保証期間（保証年数、保証日数）がＳ４の処理に引き渡される。
Ｓ４の処理では、制御装置１０ａは、Ｓ３の処理から引き渡された寿命保証期間に基づいて、蓄電池２０の寿命保証期間を更新する。制御装置１０ａは、更新後の寿命保証期間と放電深度（ＤＯＤ）の設定値と、更新時の時刻情報（年歴、月歴、日歴を含む）とを対応付けて補助記憶装置１３の所定の領域に記録する。補助記憶装置１３に記録された更新後の寿命保証期間は、例えば、リモコン３０の操作、入力ボタンの操作を受けてパワーコンディショナ１０の筐体に設けられた表示部１０ｂ、リモコン３０の表示パネル３０ａに表示される。あるいは、ネットワークに接続されるＰＣ等の情報処理装置の操作を受けて、補助記憶装置１３に記録された更新後の寿命保証期間が提供される。Ｓ４の処理後、制御装置１０ａは、図４の処理を終了する。
以上、説明したように、本実施形態に係る蓄電池システム１のパワーコンディショナ１０は、蓄電池２０に対する放電深度（ＤＯＤ）の設定操作を受け付けることができる。そして、パワーコンディショナ１０は、受け付けた放電深度（ＤＯＤ）の設定値に基づいて
、蓄電池２０の充放電制御量を変更し、蓄電池２０の寿命保証期間を更新することができる。
、蓄電池２０の充放電制御量を変更し、蓄電池２０の寿命保証期間を更新することができる。
この結果、パワーコンディショナ１０は、例えば、蓄電池システム１の設置時、もしくは出荷時にリモコン３０等を介して放電深度（ＤＯＤ）が設定されたときには、寿命保証テーブルＴｂ１の放電深度（ＤＯＤ）設定値に対応する「保証年数」あるいは「保証日数」を蓄電池２０の寿命保証の初期値として設定することができる。本実施形態に係る蓄電池システム１においては、放電深度（ＤＯＤ）の設定値に対応した蓄電池２０の寿命保証が可能になる。
また、蓄電池システム１の稼働後においては、パワーコンディショナ１０は、変更前の放電深度（ＤＯＤ）設定値と稼働日数、変更後の放電深度（ＤＯＤ）の設定値に基づいて、蓄電池２０の寿命保証期間を算出できる。この結果、本実施形態に係る蓄電池システム１においては、放電深度（ＤＯＤ）の設定が複数に行われた場合であっても、算出された寿命保証期間に基づいて更新後の蓄電池２０の寿命保証が可能になる。
本実施形態に係る蓄電池システム１、および、パワーコンディショナ１０によれば、蓄電池の放電深度を変更可能にすると共に、放電深度に応じた寿命保証を可能とする技術が提供できる。
なお、上述の実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更して実施し得る。本実施形態に係る蓄電池システム１は、太陽光発電、風力発電、潮力発電、地熱発電、小規模水力発電、コジェネレーションシステム、燃料電池等を利用した発電システムの一部を構成するとしてもよい。また、蓄電池システム１は、系統（商用電力系統）から供給される電力に限定して蓄電池２０を充電し、蓄電池２０の充電電力を負荷（電力使用機器群）に供給する形態であってもよい。また、パワーコンディショナ１０は、表示部１０ｂを構成に含ないとしてもよい。放電深度（ＤＯＤ）の変更後の寿命保証期間は、リモコン操作により、リモコン３０の備えるＬＣＤ等の表示パネル３０ａに表示されるとしてもよい。
１ 蓄電池システム
２ 太陽電池
３ 系統（商用電力系統）
４ 負荷（電力使用機器群）
５ ＤＣ／ＤＣ変換回路
６ 双方向ＤＣ／ＤＣ変換回路
７ 双方向ＤＣ／ＡＣ変換回路
１０ パワーコンディショナ
１０ａ 制御装置
１０ｂ 表示部
１１ ＣＰＵ
１２ 主記憶装置
１３ 補助記憶装置
１４ 通信ＩＦ
１５ 入出力ＩＦ
１６ 接続バス
２０ 蓄電池
３０ リモコン
３０ａ 表示パネル
１０１ ＤＯＤ制御部
２ 太陽電池
３ 系統（商用電力系統）
４ 負荷（電力使用機器群）
５ ＤＣ／ＤＣ変換回路
６ 双方向ＤＣ／ＤＣ変換回路
７ 双方向ＤＣ／ＡＣ変換回路
１０ パワーコンディショナ
１０ａ 制御装置
１０ｂ 表示部
１１ ＣＰＵ
１２ 主記憶装置
１３ 補助記憶装置
１４ 通信ＩＦ
１５ 入出力ＩＦ
１６ 接続バス
２０ 蓄電池
３０ リモコン
３０ａ 表示パネル
１０１ ＤＯＤ制御部
Claims (5)
- 充放電可能な蓄電池と、前記蓄電池の充放電量を制御するパワーコンディショナを有する蓄電池システムであって、
前記パワーコンディショナは、
前記蓄電池の充放電に係る放電深度の設定を受け付ける受付手段と、
前記放電深度が設定された前記蓄電池の稼働履歴を記録する記録手段と、
前記放電深度の設定に応じて前記蓄電池の充放電容量を変更すると共に、変更前の放電深度が設定された前記蓄電池の稼働期間と、変更後の放電深度に対応する寿命変化係数とに基づいて、前記変更後の放電深度が設定された前記蓄電池の寿命保証期間を算出して更新する更新手段と、
を備えることを特徴とする蓄電池システム。 - 前記更新手段は、前記パワーコンディショナの表示部に前記放電深度の設定に応じて更新された前記蓄電池の寿命保証期間を表示する、ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池システム。
- 前記更新手段は、前記パワーコンディショナに接続される機器に対して、前記放電深度の設定に応じて更新された前記蓄電池の寿命保証期間を出力する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の蓄電池システム。
- 充放電可能な蓄電池の充放電量を制御するパワーコンディショナであって、
前記蓄電池の充放電に係る放電深度の設定を受け付ける受付手段と、
前記放電深度が設定された前記蓄電池の稼働履歴を記録する記録手段と、
前記放電深度の設定に応じて前記蓄電池の充放電容量を変更すると共に、変更前の放電深度が設定された前記蓄電池の稼働期間と、変更後の放電深度に対応する寿命変化係数とに基づいて、前記変更後の放電深度が設定された前記蓄電池の寿命保証期間を算出して更新する更新手段と、
を備えることを特徴とするパワーコンディショナ。 - 充放電可能な蓄電池と、前記蓄電池の充放電量を制御するパワーコンディショナを有する蓄電池システムの前記パワーコンディショナが、
前記蓄電池の充放電に係る放電深度の設定を受け付ける受付ステップと、
前記放電深度が設定された前記蓄電池の稼働履歴を記録する記録ステップと、
前記放電深度の設定に応じて前記蓄電池の充放電容量を変更すると共に、変更前の放電深度が設定された前記蓄電池の稼働期間と、変更後の放電深度に対応する寿命変化係数とに基づいて、前記変更後の放電深度が設定された前記蓄電池の寿命保証期間を算出して更新する更新ステップと、
を実行することを特徴とする蓄電池の寿命保証方法。
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| JP2017046532A JP6702235B2 (ja) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | 蓄電池システム、パワーコンディショナおよび蓄電池の寿命保証方法 |
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| JP2017046532A JP6702235B2 (ja) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | 蓄電池システム、パワーコンディショナおよび蓄電池の寿命保証方法 |
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| JP2018152959A JP2018152959A (ja) | 2018-09-27 |
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| WO2023224094A1 (ja) * | 2022-05-19 | 2023-11-23 | 本田技研工業株式会社 | 情報提供装置、情報提供方法、およびプログラム |
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