JP7185590B2 - Electricity storage system, battery sales method, and battery counting system - Google Patents

Electricity storage system, battery sales method, and battery counting system Download PDF

Info

Publication number
JP7185590B2
JP7185590B2 JP2019082784A JP2019082784A JP7185590B2 JP 7185590 B2 JP7185590 B2 JP 7185590B2 JP 2019082784 A JP2019082784 A JP 2019082784A JP 2019082784 A JP2019082784 A JP 2019082784A JP 7185590 B2 JP7185590 B2 JP 7185590B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
current
batteries
deterioration
life
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019082784A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020181667A (en
Inventor
健士 井上
大輝 小松
伸治 今井
茂樹 牧野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2019082784A priority Critical patent/JP7185590B2/en
Priority to PCT/JP2020/003123 priority patent/WO2020217622A1/en
Publication of JP2020181667A publication Critical patent/JP2020181667A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7185590B2 publication Critical patent/JP7185590B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/30Wind power
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

本発明は、蓄電システム、電池の販売方法及び電池集計システムに関する。 The present invention relates to an electric storage system, a battery sales method, and a battery counting system.

産業用の蓄電システムには、例えば、太陽光発電併設、風力発電システム併設、ピークカットシステムがある。ここで、ピークカットシステムは、太陽光発電による電力を自家消費に回し、電力量を下げ、かつ契約電力を下げることで、電気料金を下げるシステムである。 Industrial power storage systems include, for example, a solar power generation system, a wind power generation system, and a peak cut system. Here, the peak shaving system is a system for reducing electricity charges by using photovoltaic power for self-consumption, reducing the amount of power, and lowering the contract demand.

特許文献1には、発電システムの発電電力の変動をより緩和しつつ、蓄電池の寿命を延ばすことを目的として、充放電特性の異なる複数の蓄電池を用い、受信部により受信された充放電電力指令値の履歴に基づいて、充放電電力指令値の分布の広がりの程度を示す指標値を算出し、算出した指標値に基づいて複数の蓄電池のうち充放電させる蓄電池を切り替える、電力補助システムが開示されている。 In Patent Document 1, a plurality of storage batteries with different charge/discharge characteristics are used for the purpose of extending the life of the storage batteries while further mitigating fluctuations in the power generated by the power generation system. Disclosed is a power auxiliary system that calculates an index value indicating the degree of spread of a distribution of charge/discharge power command values based on a history of values, and switches a storage battery to be charged/discharged among a plurality of storage batteries based on the calculated index value. It is

特開2016-54607号公報JP 2016-54607 A

特許文献1に記載の電力補助システムは、使用する複数の電池の間に価格の差がないことを前提とするものであり、充放電の状況に基づいて、充放電させる蓄電池を切り替えることにより、電池の長寿命化を図るものである。 The power auxiliary system described in Patent Document 1 is based on the premise that there is no price difference between the plurality of batteries used, and by switching the storage battery to be charged and discharged based on the charging and discharging situation, This is intended to extend the life of the battery.

しかしながら、中古電池といった価格が安くかつ寿命の短い電池が市場に導入された場合には、安い電池を集中的に使用して電池のライフサイクルコスト(LCC)の平均値を下げる方が、経済的である。 However, when cheap batteries with a short life such as used batteries are introduced to the market, it is more economical to use cheap batteries intensively to lower the average life cycle cost (LCC) of batteries. is.

本発明の目的は、価格が安く寿命の短い電池と、価格が高く寿命の長い電池とが混在する場合において、複数の電池に対する電流の分配を決定することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to determine current distribution to a plurality of batteries in a case where cheap batteries with a short life and expensive batteries with a long life coexist.

本発明の蓄電システムは、複数個の電池と、制御部と、を備え、制御部は、複数個の電池のそれぞれの価格情報と、複数個の電池の全体に要求される電流又は電力の値と、を取得し、電流劣化感度を用いて電流寿命比を算出し、複数個の電池のそれぞれに配分する電流の値を算出する。 The power storage system of the present invention includes a plurality of batteries and a control unit, and the control unit stores price information of each of the plurality of batteries and a current or power value required for the plurality of batteries as a whole. and are obtained, the current deterioration sensitivity is used to calculate the current life ratio, and the value of the current to be distributed to each of the plurality of batteries is calculated.

本発明によれば、価格が安く寿命の短い電池と、価格が高く寿命の長い電池とが混在する場合において、複数の電池に対する電流の分配を決定することができる。 According to the present invention, it is possible to determine current distribution to a plurality of batteries in a case where cheap batteries with a short life and expensive batteries with a long life coexist.

第1の実施形態に係る蓄電システムの一例を示す模式構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an example of a power storage system according to a first embodiment; FIG. 電池の劣化の促進を概念的に示すグラフである。4 is a graph conceptually showing acceleration of deterioration of a battery. 電流劣化感度を推定するための原理を説明するためのグラフである。4 is a graph for explaining the principle for estimating current deterioration sensitivity; 2個の電池それぞれの電流劣化感度の推定方法を示すグラフである。4 is a graph showing a method of estimating the current degradation sensitivity of each of two batteries; 保存劣化寿命の推定方法を示すグラフである。It is a graph which shows the estimation method of storage-deterioration life. 本発明における電流分配の例を示すグラフである。4 is a graph showing an example of current distribution in the present invention; 第2の実施形態に係る蓄電システムの一例を示す模式構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of a power storage system according to a second embodiment; FIG. 本発明の電池の販売方法に関する構成を示す図である。It is a figure which shows the structure regarding the sales method of the battery of this invention. パワー型電池と容量型電池とを組み合わせた場合における電流分配を示すグラフである。4 is a graph showing current distribution when a power type battery and a capacity type battery are combined. 第1の実施形態に係る蓄電システムにおける電池の制御方法を示すフロー図である。FIG. 4 is a flow diagram showing a method for controlling a battery in the power storage system according to the first embodiment;

最初に、本発明の原理について説明する。 First, the principle of the present invention will be explained.

蓄電システム全体のライフサイクルコスト(LCC)は、蓄電システムを構成する電池kの初期コストをC(k)とし、電池の寿命をY(I(k),k)とすると、Σ{C(k)÷Y(I(k),k)}で表される。ここで、I(k)は、電池kの電流である。 The life cycle cost (LCC ) of the entire power storage system is Σ{C( k)÷Y k (I(k), k)}. where I(k) is the current in battery k.

LCCを最小化することが目的とする最適化問題である。LCCを最小化することは、ランニングコストを最小化することと同義である。 Minimizing the LCC is the objective optimization problem. Minimizing LCC is synonymous with minimizing running costs.

電池寿命Y(I(k),k)は、概略、温度及び電流の関数になる。 Battery life Y k (I(k),k) is approximately a function of temperature and current.

産業用の蓄電システムの場合には、空調機付きのコンテナに設置されるため、温度は一定とみなすことができる。 Since an industrial power storage system is installed in a container with an air conditioner, the temperature can be considered constant.

よって、上記の最適化問題をラグランジェの未定乗数法で解けば、C(k)×f(k)÷Y(I(k),k)の値が等しくなればよいことになる。ここで、fは、電流劣化感度[年/A]であり、∂Y(I(k),k)/∂I(k)と定義される。 Therefore, if the above optimization problem is solved by Lagrange's method of undetermined multipliers, the value of C(k)×f(k)÷Y k (I(k), k) 2 should be equal. where f is the current deterioration sensitivity [years/A] and is defined as ∂Y k (I(k),k)/∂I(k).

本発明においては、各電池kの電流劣化感度f(k)を取得する手段、g(k)=(C(k)×f(k))0.5を推定する手段、f及びgにより、電流の分配を決定する手段を有し、電流の配分を決定し、電池の電流を制御する。 In the present invention, means for acquiring the current deterioration sensitivity f(k) of each battery k, means for estimating g(k)=(C(k)×f(k)) 0.5 , f and g, A means for determining the current distribution is provided to determine the current distribution and control the battery current.

本発明においては、寿命が各電池で同程度であるならば、初期コスト(購入価格)の安い電池に電流を集中して流し、安い電池の回転を上げることで、運用コストを下げる。初期コストが同じであるならば、寿命の長い電池に電流を集中して流し、運用コストを下げる。 In the present invention, if the life of each battery is about the same, the operation cost is reduced by concentrating the current on the battery with the lower initial cost (purchase price) and increasing the rotation speed of the battery with the lower cost. If the initial cost is the same, the current is concentrated in the long-life battery to lower the operating cost.

なお、電池の初期コストは、「価格情報」ともいう。 Note that the initial cost of the battery is also referred to as "price information".

以下、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。例えば、以下に説明するシステムは、太陽光、風力併設蓄電池、ピークカットシステムのみならず、HEMS(Home Energy Management System)、BEMS(Building Energy Management System)、FEMS(Factory Energy Management System)、鉄道にも適用できる。なお、本システムは、種類の異なる電池の運用を計画するシステムであるともいえる。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and includes various modifications and application examples within the technical concept of the present invention. For example, the system described below is applicable not only to solar and wind power storage batteries and peak cut systems, but also to HEMS (Home Energy Management System), BEMS (Building Energy Management System), FEMS (Factory Energy Management System), and railways. Applicable. This system can also be said to be a system for planning the operation of batteries of different types.

かかる構成の特徴の一つとして、例えば、次のような構成が挙げられる。 One of the features of such a configuration is, for example, the following configuration.

電池を複数種類用意し、その中には中古電池パックと新品電池パックとが混在しており、それぞれに電流を分配する電力調整サブシステム(PCS:Power Conditioning Subsystem、「パワーコンディショナ」とも呼ばれるものである。が設置されている。PCSは、交直変換で充放電電流を設定できる。そして、それぞれのPCSをコントロールする統括コントローラを備えている。 A power conditioning subsystem (PCS: Power Conditioning Subsystem, also known as a "power conditioner") distributes current to each of a mixture of used battery packs and new battery packs. The PCS can set charging/discharging currents by AC/DC conversion, and is equipped with a general controller that controls each PCS.

統括コントローラには、電流劣化感度(電池の充放電電流が増加することで、寿命が短くなる割合)を推定する部分や、目標寿命比計算部、電流劣化感度と目標寿命比より、電流分配を求める電流分配部を有する。統括コントローラには、各電池パックの初期コストと、電池システムに要求される電流とが入力される。 The general controller includes a part that estimates the current deterioration sensitivity (the rate at which battery life is shortened due to an increase in battery charge/discharge current), a target life ratio calculation part, and current distribution based on the current deterioration sensitivity and the target life ratio. It has the desired current distribution section. The initial cost of each battery pack and the current required for the battery system are input to the general controller.

上記のような構成によれば、コスト及び寿命に応じた電池の使用頻度を決めることができ、運用コストを時間平均(電池交換も含めた)で低く抑えることができる。なお、上記の構成は、一例であり、本発明は、上記の構成に限定されるものではない。 According to the configuration as described above, it is possible to determine the frequency of use of the battery according to the cost and life, and to keep the operation cost low on a time average (including battery replacement). The above configuration is an example, and the present invention is not limited to the above configuration.

なお、以下の説明では、同種の要素を区別しないで説明する場合には、枝番を含む参照符号のうちの共通部分(枝番を除く部分)を使用し、同種の要素を区別して説明する場合は、枝番を含む参照符号を使用することがある。 In the following description, when the same type of elements are described without distinguishing between them, common parts (parts excluding the branch numbers) of the reference numerals including the branch numbers are used to distinguish between the same types of elements. In some cases, reference signs with branch numbers are used.

(1)第1の実施形態
本実施形態は、2種類の電池(電池パック)を有する例である。
(1) First Embodiment This embodiment is an example having two types of batteries (battery packs).

図1は、蓄電システムの一例を示す構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a power storage system.

本図においては、蓄電システムは、統括コントローラ10と、パワーコンディショナ12、13(PCS)と、電池14、15と、を備えている。電池14、15は、電力を供給又は消費する外部の負荷11に接続されている。負荷11は、太陽電池システム、風力発電システム、ビルの電気設備等である。電池14と負荷11との間には、パワーコンディショナ12が設置されている。電池15と負荷11との間には、パワーコンディショナ13が設置されている。ここでは、電池14を新品の電池A(新品電池)とし、電池15を中古の電池B(中古電池)としている。パワーコンディショナ12、13は、統括コントローラ10により制御されている。 In this figure, the power storage system includes a general controller 10 , power conditioners 12 and 13 (PCS), and batteries 14 and 15 . Batteries 14, 15 are connected to an external load 11 that supplies or consumes power. The load 11 is a solar cell system, a wind power generation system, building electrical equipment, or the like. A power conditioner 12 is installed between the battery 14 and the load 11 . A power conditioner 13 is installed between the battery 15 and the load 11 . Here, the battery 14 is a new battery A (new battery), and the battery 15 is a used battery B (used battery). Power conditioners 12 and 13 are controlled by a general controller 10 .

なお、統括コントローラ10は、PC(Personal Computer)若しくは業務用端末、PLC(Programmable Logic Controller)及び組み込みマイコン(Microcomputer)のいずれか又はこれらの組み合わせで実現されるプログラムを有する。 The general controller 10 has a program realized by any one of a PC (Personal Computer), a business terminal, a PLC (Programmable Logic Controller), an embedded microcomputer, or a combination thereof.

統括コントローラ10は、電流分配部16と、目標寿命比計算部17と、電流劣化感度推定部18と、から構成されている。電流分配部16は、パワーコンディショナ12、13にそれぞれの出力の指令を送るものである。電流劣化感度推定部18は、電池14、15の電流劣化感度fを推定する。 The general controller 10 includes a current distributor 16 , a target life ratio calculator 17 , and a current deterioration sensitivity estimator 18 . The current distribution unit 16 sends commands for respective outputs to the power conditioners 12 and 13 . A current deterioration sensitivity estimator 18 estimates the current deterioration sensitivity f of the batteries 14 and 15 .

統括コントローラ10は、負荷11側が要求する電流又は電力(それぞれ「要求電流」、「要求電力」と呼ぶ。)を受信する。また、統括コントローラ10には、電池14、15それぞれの初期価格(コストの初期値)が入力される。そして、統括コントローラ10は、パワーコンディショナ12、13それぞれに対して分配された電流又は電力の出力値が送られる。 The general controller 10 receives current or power requested by the load 11 (referred to as "requested current" and "required power", respectively). Also, initial prices (initial values of costs) of the batteries 14 and 15 are input to the general controller 10 . Then, the general controller 10 is sent the output value of the distributed current or power to each of the power conditioners 12 and 13 .

目標寿命比計算部17には、電池14、15それぞれのコストの初期値が記録されている。目標寿命比計算部17は、電池14、15それぞれのコストの初期値と、電流劣化感度推定部18により推定された電池14、15それぞれの電流劣化感度fと、を用いて、目標寿命比λを計算する。電流分配部16は、電流劣化感度f、目標寿命比λ等を用いて、電池14、15の出力の配分(出力電流又は出力電力の比)を算出し、パワーコンディショナ12、13に指令を送る。 Initial cost values of the batteries 14 and 15 are recorded in the target life ratio calculator 17 . The target life ratio calculator 17 calculates the target life ratio λ to calculate The current distribution unit 16 uses the current deterioration sensitivity f, the target life ratio λ, etc. to calculate the distribution of the outputs of the batteries 14 and 15 (the ratio of the output current or the output power), and issues commands to the power conditioners 12 and 13. send.

以下、本発明の原理について詳しく説明する。 The principle of the present invention will be described in detail below.

まず、電流劣化感度fを定義する。 First, the current degradation sensitivity f is defined.

電池の劣化は、一般に、電池への充放電電流が大きいほど、促進される。 Deterioration of the battery is generally accelerated as the charging/discharging current to the battery increases.

図2は、電池の劣化の促進を概念的に示すグラフである。横軸に充放電電流、縦軸に電池寿命をとっている。 FIG. 2 is a graph conceptually showing acceleration of battery deterioration. The horizontal axis represents charge/discharge current, and the vertical axis represents battery life.

充放電電流は、連続的に一定の電流を流し続ける場合の電流値である。充電の場合は、満充電(電池の仕様における容量の上限値)に達するまで充電を継続する。一方、放電の場合は、容量の下限値に達するまで放電を継続する。充電と放電とでは、電流の向きが異なるため、横軸は電流の絶対値をとっている。充放電の上限値及び下限値の設定に関しては、電流の標準偏差の範囲で充電と放電とを繰り返すようにしても、本図と同様の結果となる。 A charge/discharge current is a current value when a constant current continues to flow continuously. In the case of charging, charging is continued until the battery reaches full charge (capacity upper limit in battery specifications). On the other hand, in the case of discharging, discharging is continued until the lower limit of capacity is reached. Since the direction of the current differs between charging and discharging, the horizontal axis represents the absolute value of the current. Regarding the setting of the upper limit value and the lower limit value of charging/discharging, even if charging and discharging are repeated within the range of the standard deviation of the current, the same result as in this figure is obtained.

中心SOC及びDODを用いて電池寿命の測定や推定を行ってもよい。ここで、DODは、Depth Of Discharge の略であり、放電深度を意味する。言い換えると、放電と充電とを切り替える際の容量[Ah]である。 A central SOC and DOD may be used to measure or estimate battery life. Here, DOD is an abbreviation for Depth Of Discharge and means depth of discharge. In other words, it is the capacity [Ah] when switching between discharging and charging.

本図においては、中心SOC及びDODが変わらない条件で、かつ、充放電する際の電流だけが変わる場合におけるグラフを示している。 This figure shows a graph under the condition that the center SOC and DOD remain unchanged and only the current during charging and discharging changes.

同様に、温度によっても電池の寿命は変化するが、産業用の蓄電システムの場合には、一般に、電池は、空調機付きのコンテナに納められるため、温度は一定と考えてよい。また、DODは、電池のSOCの上限値及び下限値が設定されているため、中心SOC及びDODは、実質的に固定されている。 Similarly, the life of the battery also changes depending on the temperature, but in the case of an industrial power storage system, the battery is generally housed in an air-conditioned container, so the temperature can be considered constant. Also, since the DOD is set to the upper and lower limits of the SOC of the battery, the center SOC and DOD are substantially fixed.

本図においては、電流が大きくなる程、寿命が短くなる。すなわち、曲線の傾きは負である。充放電電流が小さい領域においては、曲線の傾きはほぼ一定となることが多い。この傾き(ある程度広い範囲で傾きが一定の部分における傾き)に(-1)をかけた値を電流劣化感度fと定義する。 In this figure, the larger the current, the shorter the life. That is, the slope of the curve is negative. In the region where the charge/discharge current is small, the slope of the curve is often almost constant. A current degradation sensitivity f is defined as a value obtained by multiplying this slope (slope in a portion where the slope is constant over a relatively wide range) by (-1).

この電流劣化感度fは、電池会社が提供している場合でかつ値が不変(劣化によって値が変わらない場合)であるならば、定数として保持する。しかしながら、電池会社が提供しておらず、もしくは値が劣化によって変わるならば、何かの方法で推定する必要がある。 This current deterioration sensitivity f is held as a constant if it is provided by the battery company and the value is unchanged (when the value does not change due to deterioration). However, if the battery company does not provide it, or if the value changes due to deterioration, it must be estimated in some way.

以下、この推定方法について述べる。 This estimation method will be described below.

この方法としては、システムの設置当初、一つの電池を交換した直後、若しくは定期的(数年おき)に学習フェーズを設ける。 As this method, a learning phase is provided at the beginning of system installation, immediately after replacing one battery, or periodically (every few years).

図3は、電流劣化感度fを推定するための原理を説明するためのグラフである。 FIG. 3 is a graph for explaining the principle for estimating the current deterioration sensitivity f.

本図においては、電池1個で、最初に電流0、次に電流Iの負荷(これは標準偏差)をかけた場合のSOH(容量SOH)の経時変化を示している。電流0の期間を破線の曲線で、電流Iの期間を実線の曲線で表している。SOHについては、既存の方法により実測又は推定をすることができる。なお、SOHは、電池の劣化状態を示す指標であり、State Of Healthの略である。 This figure shows the change in SOH (capacity SOH) over time when a single battery is first loaded with a current of 0 and then with a current of I (this is the standard deviation). A period of current 0 is represented by a dashed curve, and a period of current I is represented by a solid curve. SOH can be measured or estimated by existing methods. Note that SOH is an index indicating the state of deterioration of the battery, and is an abbreviation for State Of Health.

本図に示すように、電流0から電流Iに変化させる前後(電流の切り替え前後)において、SOHの傾き(時間的な変化率)が変化する。この傾きについて、電流を切り替える直前の値をm、直後の値をmとする。 As shown in this figure, before and after changing the current from 0 to I (before and after switching the current), the slope of SOH (temporal rate of change) changes. Regarding this slope, the value immediately before switching the current is m 1 , and the value immediately after switching is m 2 .

ここで、電池のSOHについて、指数関数の近似式として下記式(1)で表すことにする。式中、tは時間、fは電流劣化感度、Iは電流、bは定数である。 Here, the SOH of the battery is represented by the following equation (1) as an approximation of an exponential function. In the formula, t is time, f is current degradation sensitivity, I is current, and b is a constant.

Figure 0007185590000001
Figure 0007185590000001

SOHは、実際には、指数関数から外れることもあるが、電池の状態を変えると、急に不連続になる現象が起き、指数関数で表現される項は無視できない。このため、指数関数×補正関数と近似されることになる。そして、指数関数の項が大きいため、指数関数として、その係数を電流直線部で近似したものが上記式(1)となる。電池交換は、SOHが一定値κ(例えば0.7)に達した時に行っているため、電池の寿命Tは、上記式(1)より下記式(2)として近似される。なお、κは、「交換SOH」と呼ぶ。 The SOH actually deviates from the exponential function, but when the state of the battery is changed, a phenomenon of sudden discontinuity occurs, and the term expressed by the exponential function cannot be ignored. Therefore, the approximation is exponential function×correction function. Since the term of the exponential function is large, the above equation (1) is obtained by approximating the coefficient of the exponential function with the current linear portion. Since the battery is replaced when the SOH reaches a certain value κ (for example, 0.7), the battery life T is approximated by the following equation (2) from the above equation (1). Note that κ is called "exchanged SOH".

Figure 0007185590000002
Figure 0007185590000002

また、一方で、上記式(1)より、m、mは、下記式(3)及び(4)で近似されることになる。 On the other hand, m 1 and m 2 are approximated by the following expressions (3) and (4) from the above expression (1).

Figure 0007185590000003
Figure 0007185590000003

Figure 0007185590000004
Figure 0007185590000004

よって、m÷mは、(-fI+b)/bと近似される。 Therefore, m 1 ÷m 2 is approximated as (−fI+b)/b.

したがって、fは、下記式(5)となる。 Therefore, f becomes the following formula (5).

Figure 0007185590000005
Figure 0007185590000005

上記式(5)の右辺には、bが残っているため、上記式(2)にI=0を代入し、T=-log(κ)×bとして用いる。この場合、Tは、電流0の場合における電池の寿命(保存劣化寿命L)となる。すなわち、電流0の場合、Tは、保存劣化寿命Lに等しくなる。よって、この場合、b=-L/log(κ)となり、下記式(6)としてfが決定される。 Since b remains on the right side of the above equation (5), I=0 is substituted into the above equation (2) and used as T=−log(κ)×b. In this case, T is the battery life (storage deterioration life L) when the current is zero. That is, when the current is 0, T is equal to the storage deterioration life L. Therefore, in this case, b=-L/log(κ), and f is determined by the following equation (6).

Figure 0007185590000006
Figure 0007185590000006

したがって、Lが既知の場合には、fを計算できることになる。 Therefore, if L is known, then f can be calculated.

次に、2個の電池を用いる場合における電流劣化感度の計測方法について説明する。 Next, a method for measuring current degradation sensitivity when using two batteries will be described.

図4は、2個の電池それぞれのSOHの経時変化を示すグラフである。図中、電池Aについては実線の曲線、電池Bについては破線の曲線で示している。 FIG. 4 is a graph showing changes in SOH over time for each of the two batteries. In the figure, the battery A is indicated by a solid curve, and the battery B is indicated by a dashed curve.

本図に示すように、前半は、電池Aの電流を0にして電池Bのみを数か月使用し、後半は、電池Bの電流を0にして電池Aのみを数か月使用する。このSOHの実測値を用いて曲線の傾きを算出する。電池Aのみ又は電池Bのみを使用しているそれぞれの期間における電流の標準偏差をIとすれば、原則として、上記式(6)を用いて、電池A及び電池Bの電流劣化感度fが求められる。 As shown in the figure, in the first half, the current of battery A is set to 0 and only battery B is used for several months, and in the second half, the current of battery B is set to 0 and only battery A is used for several months. The slope of the curve is calculated using this measured value of SOH. If the standard deviation of the current in each period when only battery A or only battery B is used is I, in principle, the current deterioration sensitivity f of battery A and battery B can be obtained using the above equation (6). be done.

本図において、使用する電池の切り替えの前後におけるSOHの傾きについて、電池Aに関する切り替え直前の値をmA1、直後の値をmA2とし、電池Bに関する切り替え直前の値をmB1、直後の値をmB2とする。この場合において、上記式(6)を適用すると、下記式(7)及び(8)により、それぞれ、電池Aの電流劣化感度f、電池Bの電流劣化感度fを算出することができる。なお、添え字A、Bはそれぞれ、電池A、電池Bに対応することを意味している。 In this figure, regarding the slope of SOH before and after switching the batteries to be used, the value immediately before switching regarding battery A is m A1 , the value immediately after switching is m A2 , the value immediately before switching regarding battery B is m B1 , and the value immediately after switching. be m B2 . In this case, by applying the above formula (6), the current deterioration sensitivity f A of the battery A and the current deterioration sensitivity f B of the battery B can be calculated from the following formulas (7) and (8), respectively. The suffixes A and B mean that they correspond to the battery A and the battery B, respectively.

Figure 0007185590000007
Figure 0007185590000007

Figure 0007185590000008
Figure 0007185590000008

保存劣化寿命Lがメーカーから提供されているならば、それを用いることができる。保存劣化寿命Lが不明である場合は、次の方法により推定する。 If the shelf life L is provided by the manufacturer, it can be used. If the storage deterioration life L is unknown, it is estimated by the following method.

図5は、図4と同様の条件で電池A及び電池Bを使用した場合におけるSOHの経時変化を示すグラフである。図中、実線の曲線は、実際に電池の電流を0にして計測したSOHであり、破線の曲線は、実線の曲線の状態がその後も継続した場合に指数関数的に外挿して得られるSOHである。なお、簡略的に実践の曲線の右端における曲線の傾きを有する直線により外挿してもよい。 FIG. 5 is a graph showing changes over time in SOH when batteries A and B are used under the same conditions as in FIG. In the figure, the solid-line curve is the SOH actually measured with the battery current set to 0, and the dashed-line curve is the SOH obtained by exponentially extrapolating when the state of the solid-line curve continues thereafter. is. For simplicity, extrapolation may be performed using a straight line having the slope of the curve at the right end of the actual curve.

電池A及び電池Bの破線の曲線で示す値が交換SOH(κ)の値となる時刻をそれぞれ、L、Lとする。 Let L A and L B be the times when the value indicated by the dashed curve of battery A and battery B becomes the value of replacement SOH(κ), respectively.

上記のような工程により、図1の電流劣化感度推定部18においては、電流劣化感度f、fを推定し、その結果をデータとして保存する。すなわち、蓄電システムにおいて、新規に電池を接続した場合や、電池を交換した場合には、図1の統括コントローラ10は、電池に関する学習を行うことになる(学習フェーズ)。保存劣化寿命Lについても、推定した結果を蓄積する。 Through the steps described above, the current deterioration sensitivity estimator 18 of FIG. 1 estimates the current deterioration sensitivities f A and f B and stores the result as data. That is, in the power storage system, when a battery is newly connected or when the battery is replaced, the general controller 10 of FIG. 1 performs battery-related learning (learning phase). Also for the storage deterioration life L, estimated results are accumulated.

図1の目標寿命比計算部17は、入力された電池のコストのデータ(初期値)を保存する。 The target life ratio calculator 17 in FIG. 1 stores the input battery cost data (initial value).

ここで、電池AのコストをC、電池BのコストをCとすると、電流劣化感度f、fを用いて、下記式(9)により目標寿命比λの値を求める。 Assuming that the cost of battery A is C A and the cost of battery B is C B , the value of target life ratio λ is obtained from the following equation (9) using current deterioration sensitivities f A and f B .

Figure 0007185590000009
Figure 0007185590000009

次に、図1の電流分配部16について説明する。 Next, the current distribution unit 16 in FIG. 1 will be described.

図6は、電流分配の例を示すグラフである。横軸に上位システム(例えば、図1の負荷11側)からの要求電流の絶対値を、縦軸に2個の電池のそれぞれに分配する電流の絶対値をとっている。ここで、負の値(これを「放電」と定義し、正の値を「充電」と定義する。)、例えば、-100Aが要求電流としてきた場合には、横軸100Aの値を指定する。電池Aが80A、電池Bが20Aという値になった場合、実際には電池Aに-80A、電池Bに-20Aの電流を分配する。 FIG. 6 is a graph showing an example of current distribution. The horizontal axis represents the absolute value of the current required from the host system (for example, the load 11 side in FIG. 1), and the vertical axis represents the absolute value of the current distributed to each of the two batteries. Here, a negative value (this is defined as "discharging" and a positive value is defined as "charging"), for example, if -100A is the requested current, specify the value of 100A on the horizontal axis . When battery A has a value of 80 A and battery B has a value of 20 A, a current of -80 A to battery A and -20 A to battery B is actually distributed.

図6においては、電池A及び電池Bがそれぞれ、区分直線となっている。この例においては、電池Aと電池Bとで電流劣化感度f、f及びコストC、Cが同等であり、保存劣化寿命Lは電池Aの方が短いとしている。よって、電池Bの方が寿命が長いため、電池Bに電流を集中させる解となる。そして、要求電流の絶対値が閾値以下の範囲においては、本図に示すように、電池Aの電流を0と設定することになる。 In FIG. 6, battery A and battery B are each a segmented straight line. In this example, it is assumed that the current deterioration sensitivities f A and f B and the costs C A and C B of the battery A and the battery B are equivalent, and the storage deterioration life L of the battery A is shorter. Therefore, since the battery B has a longer life, the solution is to concentrate the current on the battery B. Then, in the range where the absolute value of the required current is equal to or less than the threshold, the current of the battery A is set to 0 as shown in the figure.

つぎに、図6に示す区分直線の求め方について説明する。 Next, how to obtain the segmented straight line shown in FIG. 6 will be described.

電池の寿命について、L-f×Iと近似することにより、コスト最小条件「λ×電池B寿命(I)=電池A寿命(I)」に代入すると、下記式(10)が得られる。なお、添え字a、bはそれぞれ、電池A、電池Bに対応することを意味している。 By approximating the battery life as Lf×I and substituting it into the minimum cost condition “λ×battery B life (I b )=battery A life (I a )”, the following formula (10) is obtained. . The suffixes a and b mean that they correspond to the battery A and the battery B, respectively.

Figure 0007185590000010
Figure 0007185590000010

ただし、上記式(10)により得られる電流Iは、負の値が許されないため、負の値となる場合には、電流を0とするような区分直線とする。 However, since the current Ib obtained by the above equation (10) does not allow a negative value, it is a segmented straight line that sets the current to 0 when the value is negative.

そして、本例においては、電池A及び電池Bの合計がシステムにおける要求電流と等しいことから、下記式(11)が成り立つ。 In this example, since the sum of battery A and battery B is equal to the required current in the system, the following formula (11) holds.

Figure 0007185590000011
Figure 0007185590000011

上記式(10)及び(11)を連立して解くと、下記式(12)及び(13)が得られる。 Simultaneously solving the above equations (10) and (11) yields the following equations (12) and (13).

Figure 0007185590000012
Figure 0007185590000012

Figure 0007185590000013
Figure 0007185590000013

ここで、上記式(12)及び(13)においては、右辺が負の値となることは許されないため、計算結果が負になった場合には、0とする。 Here, in the above equations (12) and (13), since the right side cannot be a negative value, it is set to 0 when the calculation result is negative.

これをまとめると、図6となる。 This is summarized in FIG.

この場合において、Iの瞬時値をそのまま分配しているため、図2において横軸の充放電電流が標準偏差であっても絶対値であっても成立することになる。 In this case, since the instantaneous value of I is distributed as it is, the equation holds regardless of whether the charging/discharging current on the horizontal axis in FIG. 2 is the standard deviation or the absolute value.

しかしながら、蓄電システムには、電池の充放電期間が無い場合があり、以上の議論が成立しない場合もあり得る。以下、このケースについて述べる。 However, the power storage system may not have a battery charging/discharging period, and the above discussion may not hold. This case will be described below.

まず、電池Aの容量Q及び電池Bの容量Qについて、下記式(14)及び(15)を用いて算出する。 First, the capacity Qa of battery A and the capacity Qb of battery B are calculated using the following equations (14) and (15).

Figure 0007185590000014
Figure 0007185590000014

Figure 0007185590000015
Figure 0007185590000015

つぎに、電流計画分配を下記式(16)及び(17)により決定する。 Next, the planned current distribution is determined by the following equations (16) and (17).

Figure 0007185590000016
Figure 0007185590000016

Figure 0007185590000017
Figure 0007185590000017

この解において電流が負になる場合には、電流を0に設定する。ここで、Qa=Qb÷λならば、図6で示す電流配分となる。 If the current is negative in this solution, set the current to zero. Here, if Qa=Qb/λ, the current distribution shown in FIG. 6 is obtained.

なお、パワー型電池(電流劣化感度が小さく、コストが高い)と容量型電池(電流劣化感度が大きく、コストが安い)という組み合わせでは、図6ではなく、図9となるような解となる。図9においては、電池Aをパワー型、電池Bを容量型としている。本図の縦軸及び横軸は、図6と同様である。 A combination of a power type battery (low sensitivity to current deterioration and high cost) and a capacity type battery (high sensitivity to current deterioration and low cost) results in a solution as shown in FIG. 9 instead of FIG. In FIG. 9, battery A is a power type, and battery B is a capacity type. The vertical axis and horizontal axis in this figure are the same as in FIG.

目標寿命比λが1より十分に大きいと仮定する。すると、LがλLより十分に小さい値となり、かつ、λfがfより十分に大きくなる傾向がある。 Assume that the target lifetime ratio λ is well above one. Then, L a tends to be sufficiently smaller than λL b , and λf b tends to be sufficiently larger than f a .

この場合、上記式(12)において、Iの切片は、負になり、かつ、傾きが1に近づくためである。 In this case, the intercept of Ia becomes negative and the slope approaches 1 in the above equation (12).

図9の意味としては、閾値以下の電流では、閾値以下の値なら容量型電池で負担し、閾値以上をはみ出た電流をパワー型電池で分担し、運用コストを下げることを意味する。なお、電流分配部が普段動くことになり、周期刻み(例えば0.1s)毎に要求電流を受信し、PCSに指令を送る。 The meaning of FIG. 9 is that the current below the threshold is covered by the capacitive battery if the value is below the threshold, and the current exceeding the threshold is shared by the power battery, thereby reducing the operating cost. Note that the current distribution unit normally operates, receives the requested current at each cycle (for example, 0.1 s), and sends a command to the PCS.

また、電流分配部としては、値を規定するのではなく、電池寿命が「電池A寿命=λ×電池B寿命」となればよいため、配分比を上げる、下げるということで対応してもよい。電池の寿命は、直近数か月のSOH履歴より見積もることができる。そして、「電池A寿命<λ×電池B寿命」であれば電池Bへの電流配分比を多くし、「電池A寿命>λ×電池B寿命」であれば電池Aへの電流配分を多くし、「電池A寿命≒λ×電池B寿命」であれば、現在の配分を維持する。この比例配分は、定期的(数か月おき)に更新する。 In addition, as the current distribution unit, the battery life should be "Battery A life = λ x Battery B life" instead of specifying a value, so the distribution ratio may be increased or decreased. . Battery life can be estimated from the SOH history of the last few months. Then, if "battery A life < λ x battery B life", the current distribution ratio to battery B is increased, and if "battery A life > λ x battery B life", the current distribution to battery A is increased. , if "battery A life ≈ λ x battery B life", then maintain the current allocation. This proportional allocation is updated periodically (every few months).

図10は、第1の実施形態に係る蓄電システムにおける電池の制御方法について、上述の内容をまとめて示したものである。 FIG. 10 summarizes the above contents of the battery control method in the power storage system according to the first embodiment.

本図に示すように、蓄電システムにおいては、電池パックの交換又は追加の際、その電池パックのコスト(購入コスト)を入力する(S110)。 As shown in this figure, in the power storage system, when replacing or adding a battery pack, the cost (purchase cost) of the battery pack is input (S110).

それぞれの電池パックの電流、SOH等を計測する(S120)。図3等に示すSOHの傾き等を用いて電流劣化感度fを算出する(S130)。電流劣化感度f等を用いて目標寿命比λを算出する(S140)。 The current, SOH, etc. of each battery pack are measured (S120). A current deterioration sensitivity f is calculated using the slope of SOH and the like shown in FIG. 3 and the like (S130). A target life ratio λ is calculated using the current deterioration sensitivity f and the like (S140).

要求電流Iを取得する(S150)。 A requested current I is obtained (S150).

図6等に示す方法により、分配する電流の値を算出する(S160)。 The value of the current to be distributed is calculated by the method shown in FIG. 6 and the like (S160).

工程S160の結果に基いて、それぞれの電池パックに指令を送る(S170)。 Based on the result of step S160, a command is sent to each battery pack (S170).

以上により、電池のランニングコストを小さくする効果が得られる。 As described above, the effect of reducing the running cost of the battery can be obtained.

(2)第2の実施形態
図7は、第2の実施形態に係る蓄電システムの一例を示したものである。
(2) Second Embodiment FIG. 7 shows an example of a power storage system according to a second embodiment.

本図は、3個以上の電池パックを含む場合の例である。 This figure shows an example in which three or more battery packs are included.

以下、図1との相違点のみについて説明する。 Only differences from FIG. 1 will be described below.

図7においては、蓄電システムは、パワーコンディショナ113a、113b、113nと、電池115a、115b、115nと、を備えている。電池115a、115b、115nはそれぞれ、パワーコンディショナ113a、113b、113nを介して、電力を供給又は消費する外部の負荷11に接続されている。 In FIG. 7, the power storage system includes power conditioners 113a, 113b, 113n and batteries 115a, 115b, 115n. The batteries 115a, 115b, 115n are connected to an external load 11 that supplies or consumes power through power conditioners 113a, 113b, 113n, respectively.

電流劣化感度fの学習フェーズにおいては、電池115a、115b、115nの電流を順次0として残りの電池を使用し、上記式(9)と同様にして、1番目の電池115aを基準として、目標寿命比λを算出する。 In the learning phase of the current deterioration sensitivity f, the currents of the batteries 115a, 115b, and 115n are sequentially set to 0, and the remaining batteries are used. Calculate the ratio λ.

下記式(18)は、2番目の電池115bの電流を順次0として残りの電池を使用した場合の計算式である。また、下記式(19)は、一般式であり、n番目の電池の電流を順次0として残りの電池を使用した場合の計算式である(nは、3以上の整数である。)。 The following formula (18) is a calculation formula when the current of the second battery 115b is sequentially set to 0 and the remaining batteries are used. The following formula (19) is a general formula, and is a calculation formula when the current of the n-th battery is sequentially set to 0 and the remaining batteries are used (n is an integer of 3 or more).

Figure 0007185590000018
Figure 0007185590000018

Figure 0007185590000019
Figure 0007185590000019

そして、電流分配の式としては、電池1寿命(電池1電流)=λ×電池2寿命(電池2電流)=・・・=λ×電池n寿命(電池n電流)及びΣ電池k電流=I(要求電流)を連立させた方程式を解く。負の解が出た場合には、その値を0とする。 Then, as a current distribution formula, battery 1 life (battery 1 current) = λ 2 × battery 2 life (battery 2 current) = ... = λ n × battery n life (battery n current) and Σ battery k current = Solve the simultaneous equations for I (required current). If a negative solution is obtained, the value is set to 0.

また、上記式(16)及び(17)を用いて電流配分を求める場合には、上記式(14)及び(15)の代わりに、下記式(20)を用いてQを求める。 Also, when the current allocation is obtained using the above equations (16) and (17), the following equation (20) is used instead of the above equations (14) and (15) to determine Qk .

Figure 0007185590000020
Figure 0007185590000020

そして、上記式(16)及び(17)の代わりに、下記式(21)及び(22)の連立方程式を解く。 Then, instead of the above equations (16) and (17), the simultaneous equations of the following equations (21) and (22) are solved.

Figure 0007185590000021
Figure 0007185590000021

Figure 0007185590000022
Figure 0007185590000022

以上のとおり、n個の電池パックがある場合でも対応できる。 As described above, even if there are n battery packs, it can be handled.

(3)その他の実施形態
本実施形態は、中古電池を含む電池の流通市場における情報を集計し売買するシステム又は方法に関するものである。
(3) Other Embodiments This embodiment relates to a system or method for aggregating and trading information in the secondary market of batteries including used batteries.

第1の実施形態及び第2の実施形態は、実際に電池を使用する場合についてのものである。しかしながら、電池を販売する際に電流劣化感度fという情報があれば、電池の付加価値となる。このシステムについて述べる。 The first and second embodiments are for actual use of batteries. However, if the information on the current deterioration sensitivity f is available when the battery is sold, it will be an added value of the battery. This system is described.

これには、電池パック販売業者が装置を使って電流劣化感度fを計測し、電池を売る際に付加価値として情報を付ける場合と、電気自動車(EV)を使用する業者が中古電池を転売する際に、使用中のデータを基に電流劣化感度fを求めて転売する場合とがある。それぞれについて述べる。 There are cases where battery pack dealers measure the current deterioration sensitivity f using a device and add information as added value when selling batteries, and dealers who use electric vehicles (EV) resell used batteries. In some cases, the current deterioration sensitivity f is obtained based on the data in use and resold. Let's talk about each.

電池パック業者が充放電装置を用いて電流劣化感度fを計測する場合には、図3の原理により、電流劣化感度fを求める。 When the battery pack manufacturer measures the current deterioration sensitivity f using a charging/discharging device, the current deterioration sensitivity f is obtained according to the principle shown in FIG.

電気自動車を使用する業者の場合には、電気自動車のOBDデータを集める仕組みを設ける。ここで、OBDとは、車載式故障診断装置(OBD:On-Board Diagnostics)をいう。OBDには、電池の電流、電圧、温度、SOC、SOHの時系列が含まれているものとする。そして、OBDは、通信装置を介して、上位のセンターサーバに集められるものとする。 In the case of businesses that use electric vehicles, a mechanism for collecting OBD data of electric vehicles will be provided. Here, OBD means on-board diagnostics (OBD). It is assumed that the OBD includes time series of battery current, voltage, temperature, SOC, and SOH. Then, OBDs are collected in a higher-level center server via a communication device.

図8は、本発明の電池の販売方法に関する構成を模式的に示したものであり、EV業者等のIoTシステム(電池集計システム)を示したものである。 FIG. 8 schematically shows the configuration related to the method of selling batteries of the present invention, and shows an IoT system (battery counting system) of an EV dealer or the like.

本図において、センターサーバは、電池集計システムの構成要素であり、データベース、集計ユニット、入力部、出力部等を有する。センターサーバは、車両(EV等)毎に、電流の標準偏差、中心SOC、電池の平均温度、DOD、SOHの履歴等(履歴情報)を取得し、データベースに蓄積する。 In this figure, the center server is a component of the battery counting system, and has a database, counting unit, input section, output section, and the like. The center server acquires current standard deviation, center SOC, battery average temperature, DOD, SOH history, etc. (history information) for each vehicle (EV or the like) and stores them in a database.

次に、各車両の同一電池型番だけを集計して、電流劣化感度fを集計する。縦軸に電池の寿命、横軸に各社の電流標準偏差をとることにより(本図の右上のグラフ)、集計したデータから得られる曲線(直線)の傾きから電流劣化感度fが求められる。電流劣化感度fは、電池の販売の際に商品情報として提示される。 Next, only the same battery model number of each vehicle is aggregated, and the current deterioration sensitivity f is aggregated. By taking the battery life on the vertical axis and the current standard deviation of each company on the horizontal axis (upper right graph in this figure), the current deterioration sensitivity f can be obtained from the slope of the curve (straight line) obtained from the aggregated data. The current deterioration sensitivity f is presented as product information when the battery is sold.

電池の寿命は、例えば、SOH(EV使用パタン)0.7に至るまでの年数(これは、SOH履歴より求められる。)を用いる。ただし、温度は、同一条件のものとしておく(例えば25℃のもののみ)。ここで、縦軸の年数は、産業用の場合とは違うものであるが、上記式(2)の関係より、産業用でも定数倍された値となり、比例関係としては成立する。 For the battery life, for example, the number of years until the SOH (EV usage pattern) reaches 0.7 (this is obtained from the SOH history) is used. However, the temperature should be the same (for example, only 25° C.). Here, the number of years on the vertical axis is different from that for industrial use, but from the relationship of the above equation (2), the value is multiplied by a constant even for industrial use, and a proportional relationship is established.

ただし、個別の電池においては、劣化している可能性があり、値が外れている場合がある。その場合は、保存劣化の点(ほとんど使用していないEVを代表点とする。)と該当車の点とを結んだ直線の傾きとする。 However, individual batteries may have deteriorated and the values may be off. In this case, the slope of a straight line connecting the point of storage deterioration (an EV that has hardly been used is taken as a representative point) and the point of the vehicle in question.

以下、本実施形態である電池の販売方法及び電池集計システムについてまとめて示す。 Hereinafter, the battery sales method and the battery counting system according to the present embodiment will be collectively described.

電池の販売方法は、(1)電池の劣化状態の履歴と、電池の電流標準偏差と、を含む履歴情報を取得し、蓄積し、(2)劣化状態の履歴から電池の寿命を推定し、(3)電池の寿命と、電池の電流標準偏差と、から電池の電流劣化感度を算出し、(4)電流劣化感度を電池の販売の際に商品情報として提示する。 A battery sales method includes (1) acquiring and storing history information including a history of deterioration of the battery and a current standard deviation of the battery, (2) estimating the service life of the battery from the history of deterioration, (3) Calculate the current deterioration sensitivity of the battery from the life of the battery and the current standard deviation of the battery, and (4) Present the current deterioration sensitivity as product information when the battery is sold.

これにより、中古電池を含む電池の流通過程において、蓄電システムに適合しやすい電池の供給を促進することができる。 As a result, in the process of distributing batteries including used batteries, it is possible to promote the supply of batteries that are easily compatible with the power storage system.

履歴情報には、電池の平均温度が含まれる。 Historical information includes the average temperature of the battery.

電流劣化感度は、同じ種類の電池について算出する。 The current degradation sensitivity is calculated for batteries of the same type.

電池集計システムは、データベースと、集計ユニットと、出力部と、を備え、(1)データベースは、電池の劣化状態の履歴と、電池の電流標準偏差と、を含む履歴情報を取得し、蓄積し、(2)集計ユニットは、劣化状態の履歴から電池の寿命を推定し、電池の寿命と、電池の電流標準偏差と、から電池の電流劣化感度を算出し、電流劣化感度をデータベースに商品情報として送信し、(3)出力部は、電流劣化感度を電池の販売の際に商品情報として提示する。 A battery counting system includes a database, a counting unit, and an output unit. (1) The database acquires and stores history information including a history of deterioration of the battery and a standard deviation of the current of the battery. (2) The counting unit estimates the life of the battery from the deterioration state history, calculates the current deterioration sensitivity of the battery from the battery life and the current standard deviation of the battery, and stores the current deterioration sensitivity in the database for product information. (3) The output unit presents the current deterioration sensitivity as product information when the battery is sold.

これにより、中古電池を含む電池の流通過程において、蓄電システムに適用する電池の商品情報の提供を促進することができる。 As a result, in the process of distributing batteries including used batteries, it is possible to promote the provision of product information on batteries applied to power storage systems.

また、上述した構成については、本発明の要旨を超えない範囲において、適宜変更したり、組み替えたり、組み合わせたり、省略したりしてもよい。 Moreover, the above-described configurations may be appropriately changed, rearranged, combined, or omitted within the scope of the present invention.

本発明によれば、電池の寿命を延ばすことができる。 According to the present invention, battery life can be extended.

10:統括コントローラ、11:負荷、12、13:パワーコンディショナ、14、15:電池、16:電流分配部、17:目標寿命比計算部、18:電流劣化感度推定部。 10: general controller, 11: load, 12, 13: power conditioner, 14, 15: battery, 16: current distributor, 17: target life ratio calculator, 18: current degradation sensitivity estimator.

Claims (11)

複数個の電池と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記複数個の電池のそれぞれの価格情報と、前記複数個の電池の全体に要求される電流又は電力の値と、を取得し、電流劣化感度を用いて電流寿命比を算出し、前記複数個の電池のそれぞれに配分する電流の値を算出する、蓄電システム。
a plurality of batteries;
a control unit;
The control unit acquires price information of each of the plurality of batteries and a value of current or power required for all of the plurality of batteries, and calculates a current life ratio using current deterioration sensitivity. and calculating a current value to be distributed to each of the plurality of batteries.
前記制御部は、前記複数個の電池のいずれか1個の電流を0とする期間を設け、その後通電をし、前記通電の直前及び直後の当該1個の電池の劣化状態の時間的な変化率から前記電流劣化感度を算出する、請求項1記載の蓄電システム。 The control unit provides a period in which the current of any one of the plurality of batteries is 0, and then energizes, and the deterioration state of the one battery immediately before and after the energization changes over time. 2. The power storage system according to claim 1, wherein said current deterioration sensitivity is calculated from a rate. 前記電流劣化感度は、当該1個の電池を交換した後に、又は定期的に算出される、請求項2記載の蓄電システム。 3. The power storage system according to claim 2, wherein said current deterioration sensitivity is calculated after replacing said one battery or periodically. 前記複数個の電池のいずれか2個の電池の寿命についての前記電流寿命比を考慮した大小関係において、大きい方の電池に多くの電流を配分し、当該大小関係において当該2個の電池が等しい場合は電流の配分を維持する、請求項2記載の蓄電システム。 In the magnitude relationship considering the current life ratio of the lifetimes of any two of the plurality of batteries, more current is distributed to the larger battery, and the two batteries are equal in the magnitude relationship. 3. The power storage system of claim 2, wherein the current sharing is maintained when the current is on. 前記電流の配分は、定期的に調整される、請求項4記載の蓄電システム。 5. The power storage system of claim 4, wherein the current distribution is adjusted periodically. 電池の劣化状態の履歴と、前記電池の電流標準偏差と、を含む履歴情報を取得し、蓄積し、
前記劣化状態の前記履歴から前記電池の寿命を推定し、
前記電池の前記寿命と、前記電池の前記電流標準偏差と、から前記電池の電流劣化感度を算出し、
前記電流劣化感度を前記電池の販売の際に商品情報として提示する、電池の販売方法。
Acquiring and accumulating history information including a history of deterioration of the battery and a current standard deviation of the battery;
estimating the life of the battery from the history of the deterioration state;
calculating the current deterioration sensitivity of the battery from the life of the battery and the current standard deviation of the battery;
A method of selling a battery, wherein the current deterioration sensitivity is presented as product information when the battery is sold.
前記履歴情報には、前記電池の平均温度が含まれる、請求項6記載の電池の販売方法。 7. The battery sales method according to claim 6, wherein said history information includes an average temperature of said battery. 前記電流劣化感度は、同じ種類の電池について算出する、請求項6記載の電池の販売方法。 7. The battery sales method according to claim 6, wherein said current deterioration sensitivity is calculated for batteries of the same type. データベースと、集計ユニットと、出力部と、を備え、
前記データベースは、電池の劣化状態の履歴と、前記電池の電流標準偏差と、を含む履歴情報を取得し、蓄積し、
前記集計ユニットは、
前記劣化状態の前記履歴から前記電池の寿命を推定し、
前記電池の前記寿命と、前記電池の前記電流標準偏差と、から前記電池の電流劣化感度を算出し、
前記電流劣化感度を前記データベースに商品情報として送信し、
前記出力部は、前記電流劣化感度を前記電池の販売の際に前記商品情報として提示する、電池集計システム。
comprising a database, an aggregation unit, and an output unit,
The database acquires and accumulates history information including a history of deterioration of the battery and a current standard deviation of the battery,
The aggregation unit is
estimating the life of the battery from the history of the deterioration state;
calculating the current deterioration sensitivity of the battery from the life of the battery and the current standard deviation of the battery;
transmitting the current deterioration sensitivity to the database as product information;
The battery counting system, wherein the output unit presents the current deterioration sensitivity as the product information when the battery is sold.
前記履歴情報には、前記電池の平均温度が含まれる、請求項9記載の電池集計システム。 10. The battery counting system according to claim 9, wherein said history information includes an average temperature of said battery. 前記電流劣化感度は、同じ種類の電池について算出する、請求項9記載の電池集計システム。 10. The battery counting system according to claim 9, wherein said current deterioration sensitivity is calculated for batteries of the same type.
JP2019082784A 2019-04-24 2019-04-24 Electricity storage system, battery sales method, and battery counting system Active JP7185590B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019082784A JP7185590B2 (en) 2019-04-24 2019-04-24 Electricity storage system, battery sales method, and battery counting system
PCT/JP2020/003123 WO2020217622A1 (en) 2019-04-24 2020-01-29 Electricity storage system, battery selling method, and battery counting system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019082784A JP7185590B2 (en) 2019-04-24 2019-04-24 Electricity storage system, battery sales method, and battery counting system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020181667A JP2020181667A (en) 2020-11-05
JP7185590B2 true JP7185590B2 (en) 2022-12-07

Family

ID=72942393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019082784A Active JP7185590B2 (en) 2019-04-24 2019-04-24 Electricity storage system, battery sales method, and battery counting system

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7185590B2 (en)
WO (1) WO2020217622A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4325688A1 (en) * 2021-04-12 2024-02-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. Characteristic leveling method and characteristic leveling device
CN114290959B (en) * 2021-12-30 2023-05-23 重庆长安新能源汽车科技有限公司 Active life control method and system for power battery and computer readable storage medium

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010191636A (en) 2009-02-17 2010-09-02 Doken:Kk Battery replacement system for electric device
JP2011146389A (en) 2005-11-14 2011-07-28 Hitachi Vehicle Energy Ltd Device and system for managing battery information, secondary battery reuse system, secondary battery recovery/selling system, secondary battery reuse method and secondary battery recovery/selling method
JP2018186590A (en) 2017-04-24 2018-11-22 株式会社日立製作所 Composite power storage system
JP2018191500A (en) 2017-04-28 2018-11-29 富士電機株式会社 Charge and discharge distribution control device, charge and discharge distribution control system, and charge and discharge distribution control method
WO2019049571A1 (en) 2017-09-11 2019-03-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electricity storage system and management device
WO2019181585A1 (en) 2018-03-20 2019-09-26 本田技研工業株式会社 Management device and management system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003007348A (en) * 2001-06-20 2003-01-10 Sony Computer Entertainment Inc Battery providing system and battery providing method
JP5573575B2 (en) * 2010-10-08 2014-08-20 トヨタ自動車株式会社 VEHICLE BATTERY MONITORING DEVICE, VEHICLE BATTERY MONITORING SYSTEM, AND VEHICLE BATTERY DIAGNOSIS METHOD

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011146389A (en) 2005-11-14 2011-07-28 Hitachi Vehicle Energy Ltd Device and system for managing battery information, secondary battery reuse system, secondary battery recovery/selling system, secondary battery reuse method and secondary battery recovery/selling method
JP2010191636A (en) 2009-02-17 2010-09-02 Doken:Kk Battery replacement system for electric device
JP2018186590A (en) 2017-04-24 2018-11-22 株式会社日立製作所 Composite power storage system
JP2018191500A (en) 2017-04-28 2018-11-29 富士電機株式会社 Charge and discharge distribution control device, charge and discharge distribution control system, and charge and discharge distribution control method
WO2019049571A1 (en) 2017-09-11 2019-03-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electricity storage system and management device
WO2019181585A1 (en) 2018-03-20 2019-09-26 本田技研工業株式会社 Management device and management system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020217622A1 (en) 2020-10-29
JP2020181667A (en) 2020-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9112382B2 (en) Electric vehicle charging scheduling system
JP6445190B2 (en) Battery control device
US9948119B2 (en) Control of parallel battery utilization
JP5680438B2 (en) Charge control device
US9184601B2 (en) Charge-discharge control device, charge-discharge monitoring device, charge-discharge control system, and computer program product
US9209629B2 (en) Charge-discharge control device, charge-discharge control system, and computer program product
US20130300374A1 (en) Storage battery control system and storage battery control method
US20120249152A1 (en) Charging/discharging determination apparatus and computer-readable non-transitory medium storing charging/discharging determination program
CN106026151B (en) Scheduling method and device for electric vehicle battery storage and replacement station
JP7185590B2 (en) Electricity storage system, battery sales method, and battery counting system
US11505081B2 (en) Charge/discharge management apparatus and vehicle
TWI810778B (en) Charging / discharging plan creation device, command device, power system management system, terminal device, power storage system, charging / discharging system, power storage battery, electric vehicle, charging / discharging plan creation method and recording medium
CN117220384B (en) Current distribution method for parallel operation of batteries and battery parallel system
CN115117474A (en) Battery management system and battery management method
JPWO2019230783A1 (en) Device management server, device management system and device management method
US20190052096A1 (en) Control device
US20220376522A1 (en) Region energy management device and region energy management method
CN103545853A (en) Intelligent lithium battery pack management system
US20220340034A1 (en) A method for controlling charging of electrical storage devices
JP2017184326A (en) Power control system and power control method
TWI823260B (en) Instruction device, charge-discharge control system, power control system, central instruction device, setting value management device, charge-discharge control method and recording medium
JP7225421B2 (en) Storage battery management system
CN115018206B (en) New energy vehicle battery pack charging decision method and device
WO2023228492A1 (en) Ev management system
WO2022264346A1 (en) Storage battery system and storage battery system charging/discharging control method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221125

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7185590

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150