JP7409480B2 - 電力管理装置、及び蓄電システム - Google Patents

Description

本開示は、電力管理装置、及び蓄電システムに関する。

筐体内に複数の蓄電池を収容した蓄電システムが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。このような蓄電システムでは、筐体内の温度が所定の目標温度範囲内に収まるようにファンが制御される。

特開２０１５－１９５１５９号公報 特開２０１０－１８２５４１号公報

蓄電池の充放電を繰り返すと、蓄電池の蓄電容量が減少することが知られている。充放電のサイクル数が規定回数に達したときに、容量保持率が所定値以上であることが求められる。上述の蓄電システムでは、筐体内の目標温度範囲が予め定められている。しかしながら、筐体内の温度に応じて蓄電容量の劣化率が変化し得る。したがって、規定サイクル数における容量保持率を確保するという観点からは、適切な温度管理が行われていない可能性があり、改善の余地がある。

本開示は、筐体内の温度管理を改善可能な電力管理装置、及び蓄電システムを説明する。

本開示の一側面に係る電力管理装置は、蓄電池を含む蓄電装置と蓄電装置を収容する筐体とを備える蓄電システムにおける筐体内の温度を制御する装置である。この電力管理装置は、蓄電システムの状況を示す状況情報を取得する取得部と、蓄電池の許容容量劣化率に基づいて、筐体内の目標温度を算出する算出部と、状況情報及び目標温度に基づいて、筐体に設けられたファンの風量を制御する風量制御部と、を備える。

この電力管理装置では、蓄電システムの状況を示す状況情報と、筐体内の目標温度と、に基づいてファンの風量が制御される。筐体内の目標温度は、蓄電池の許容容量劣化率に基づいて算出される。この許容容量劣化率は、規定サイクル数における容量保持率を確保することが可能な値に設定されているので、容量保持率の観点から適切な目標温度を得ることができる。その結果、筐体内の温度管理を改善することが可能となる。

取得部は、状況情報として筐体の周囲温度を取得する第１取得部と、状況情報として筐体内における発熱量を取得する第２取得部と、を含んでもよい。筐体の周囲温度及び筐体内の発熱量は、筐体内の温度に影響を及ぼし得る。したがって、筐体の周囲温度及び筐体内の発熱量を考慮することで、筐体内の温度管理をさらに改善することが可能となる。

上記電力管理装置は、蓄電池の充放電を制御する充放電制御部をさらに備えてもよい。算出部は、許容容量劣化率に基づいて、蓄電池の上限充電深度をさらに算出してもよい。充放電制御部は、上限充電深度で蓄電池を充電させてもよい。蓄電池の上限充電深度は、蓄電容量の劣化率に影響を及ぼし得る。したがって、例えば、許容容量劣化率を満たす上限充電深度で蓄電池を充電することによって、規定サイクル数における容量保持率を確保することが可能となる。

蓄電池は、複数の電池セルを含んでもよい。充放電制御部は、上限充電深度で複数の電池セルのそれぞれを充電させてもよい。電池セルの上限充電深度は、電池セルの蓄電容量の劣化率に影響を及ぼし得る。したがって、個々の電池セルを上限充電深度で充電することによって、規定サイクル数における容量保持率を確保することが可能となる。

風量制御部は、状況情報及び目標温度に基づいて必要風量を算出してもよく、必要風量に基づいてファンを制御してもよい。例えば、ファンの風量が必要風量を満たすように調整されることで、筐体内の温度が目標温度に設定され得る。

算出部は、ファンによって必要風量を得ることができない場合、許容容量劣化率を満たす範囲内で目標温度を上げてもよい。目標温度が高いほど、必要風量が減少する。したがって、目標温度を上げることによって、必要風量が得られる可能性を高めることができる。

本開示の別の側面に係る蓄電システムは、蓄電池を含む蓄電装置と、蓄電装置を収容する筐体と、筐体に設けられたファンと、筐体内の温度を制御する電力管理装置と、を備える。電力管理装置は、蓄電池の許容容量劣化率に基づいて算出された筐体内の目標温度と、蓄電システムの状況を示す状況情報と、に基づいてファンの風量を制御する。

この蓄電システムでは、蓄電システムの状況を示す状況情報と、筐体内の目標温度と、に基づいてファンの風量が制御される。筐体内の目標温度は、蓄電池の許容容量劣化率に基づいて算出される。この許容容量劣化率は、規定サイクル数における容量保持率を確保することが可能な値に設定されているので、容量保持率の観点から適切な目標温度を得ることができる。その結果、筐体内の温度管理を改善することが可能となる。

本開示の各側面及び各実施形態によれば、筐体内の温度管理を改善することができる。

図１は、一実施形態に係る蓄電システムを含む給電システムを概略的に示す構成図である。 図２は、図１に示される電力管理装置のハードウェア構成図である。 図３は、図１に示される蓄電装置を含む蓄電システムを概略的に示す正面図である。 図４は、図１に示される電力管理装置の機能ブロック図である。 図５は、図１に示される蓄電池のサイクル特性の例を示す図である。 図６は、ファンの必要台数の決定方法を説明するための図である。 図７は、図１に示される電力管理装置が行う温度制御方法の一連の処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本開示の実施形態が詳細に説明される。なお、図面の説明において同一要素には同一符号が付され、重複する説明は省略される。

図１は、一実施形態に係る蓄電システムを含む給電システムを概略的に示す構成図である。図１に示される給電システム１は、負荷機器Ｌに負荷電力ＷＬ（負荷電圧ＶＬ）を供給するシステムである。本実施形態では、給電システム１は、直流給電システムである。負荷機器Ｌは、直流電圧で動作する直流負荷機器であってもよく、交流電圧で動作する交流負荷機器であってもよい。直流負荷機器の例としては、ＬＥＤ（Light Emission Diode）照明器、ＤＣ（Direct Current）ファン、及びパーソナルコンピュータが挙げられる。交流負荷機器の例としては、洗濯機、冷蔵庫、及びエアーコンディショナが挙げられる。給電システム１は、直流バス２と、１又は複数の電源装置３と、１又は複数の補助電源装置４と、補助電源装置５と、１又は複数のコンバータ６と、１又は複数の蓄電装置７と、電力管理装置１０と、を備える。

直流バス２は、直流電力を供給する直流給電を行うための母線として機能するバスである。直流バス２は、電源装置３、補助電源装置４、補助電源装置５、蓄電装置７、及び負荷機器Ｌの設置場所に亘って敷設されている。直流バス２にはバス電圧Ｖｂｕｓが供給される。バス電圧Ｖｂｕｓは、高圧の直流電圧である。バス電圧Ｖｂｕｓは、コンバータ６の入力電圧の範囲に含まれるように設定される。バス電圧Ｖｂｕｓは、例えば、ＤＣ２５０Ｖ以上ＤＣ４５０Ｖ以下の電圧である。バス電圧Ｖｂｕｓの電圧値は、固定されていてもよく、変動してもよい。

電源装置３は、直流バス２に電力を供給する装置である。本実施形態では、給電システム１は、１つの電源装置３を備えている。電源装置３の数は、１つに限られず、必要に応じて適宜変更され得る。電源装置３は、再生可能エネルギー発電装置３１と、パワーコンディショナー３２と、を含む。

再生可能エネルギー発電装置３１は、発電電力Ｗｒｅを生成する装置である。再生可能エネルギー発電装置３１の例としては、太陽光発電装置、風力発電装置、水力発電装置、及び地熱発電装置が挙げられる。再生可能エネルギー発電装置３１は、パワーコンディショナー３２を介して、直流バス２に接続されている。再生可能エネルギー発電装置３１は、所定の電圧値の発電電圧Ｖｒｅを生成し、発電電圧Ｖｒｅに応じた発電電力Ｗｒｅを出力する。発電電圧Ｖｒｅは、直流電圧でもよく、交流電圧でもよい。

パワーコンディショナー３２は、直流バス２に接続されており、発電電圧Ｖｒｅをバス電圧Ｖｂｕｓに変換する装置である。発電電圧Ｖｒｅが直流電圧である場合、パワーコンディショナー３２は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含む。発電電圧Ｖｒｅが交流電圧である場合、パワーコンディショナー３２は、ＡＣ（Alternating Current）／ＤＣコンバータを含む。パワーコンディショナー３２は、例えば、後述の電源ユニット９から供給される電力（直流電圧）で動作する。パワーコンディショナー３２は、電力管理装置１０からの指令に基づき、再生可能エネルギー発電装置３１の発電動作を制御することで、発電電力Ｗｒｅを制御する。パワーコンディショナー３２は、電力管理装置１０からの指令に基づき、発電電圧Ｖｒｅをバス電圧Ｖｂｕｓに変換し、バス電圧Ｖｂｕｓを直流バス２に供給する。

パワーコンディショナー３２は、再生可能エネルギー発電装置３１から直流バス２に供給されている発電電力Ｗｒｅを計測する電力計測機能を有している。パワーコンディショナー３２は、例えば、周期的に発電電力Ｗｒｅを計測する。パワーコンディショナー３２は、発電電力Ｗｒｅの計測値を電力管理装置１０に送信する。

補助電源装置４は、直流バス２に電力を供給する装置である。本実施形態では、給電システム１は、１つの補助電源装置４を備えている。補助電源装置４の数は、１つに限られず、必要に応じて適宜変更され得る。補助電源装置４は、発電装置４１と、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２と、を含む。

発電装置４１は、交流の発電電力Ｗｇを生成する装置である。発電装置４１の例としては、ディーゼル発電機が挙げられる。発電装置４１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２を介して直流バス２に接続されている。電力管理装置１０によって、発電装置４１の起動及び停止が制御される。例えば、発電装置４１は、後述の蓄電池７１を充電するために、多くの電力が一時的に必要なときに起動される。この場合、発電装置４１は、負荷機器Ｌに負荷電力ＷＬを供給しつつ、蓄電池７１を十分に充電可能な電力を発電可能に構成されている。発電装置４１は、動作状態において、所定の電圧値の発電電圧Ｖｇを生成し、発電電圧Ｖｇに応じた発電電力Ｗｇを出力する。発電電圧Ｖｇは交流電圧である。

ＡＣ／ＤＣコンバータ４２は、直流バス２に接続されており、発電電圧Ｖｇをバス電圧Ｖｂｕｓに変換する装置である。ＡＣ／ＤＣコンバータ４２は、例えば、後述の電源ユニット９から供給される電力（直流電圧）で動作する。ＡＣ／ＤＣコンバータ４２は、電力管理装置１０からの指令に基づき、発電装置４１の発電動作を制御することで、発電電力Ｗｇを制御する。ＡＣ／ＤＣコンバータ４２は、電力管理装置１０からの指令に基づき、発電電圧Ｖｇをバス電圧Ｖｂｕｓに変換し、バス電圧Ｖｂｕｓを直流バス２に供給する。

ＡＣ／ＤＣコンバータ４２は、発電装置４１から直流バス２に供給されている発電電力Ｗｇを計測する電力計測機能を有している。ＡＣ／ＤＣコンバータ４２は、例えば、周期的に発電電力Ｗｇを計測する。ＡＣ／ＤＣコンバータ４２は、発電電力Ｗｇの計測値を電力管理装置１０に送信する。

補助電源装置５は、直流バス２に電力を供給する装置である。補助電源装置５は、商用電源５１と、ＡＣ／ＤＣコンバータ５２と、を含む。商用電源５１は、所定の電圧値の系統電圧Ｖｓを含む系統電力Ｗｓを供給する。系統電圧Ｖｓは交流電圧である。商用電源５１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５２を介して直流バス２に接続されている。

ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、直流バス２に接続されており、系統電圧Ｖｓをバス電圧Ｖｂｕｓに変換する装置である。系統電圧Ｖｓは、交流電圧である。ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、例えば、後述の電源ユニット９から供給される電力（直流電圧）で動作する。ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、電力管理装置１０からの指令に基づき、系統電圧Ｖｓをバス電圧Ｖｂｕｓに変換し、バス電圧Ｖｂｕｓを直流バス２に供給する。ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、商用電源５１から直流バス２に供給されている系統電力Ｗｓを計測する電力計測機能を有している。ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、例えば、周期的に系統電力Ｗｓを計測する。ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、系統電力Ｗｓの計測値を電力管理装置１０に送信する。

補助電源装置４及び補助電源装置５は、安定的に電力を供給することが可能であるので、給電システム１全体の電力が不足している場合に電力を供給するよう制御される。

コンバータ６は、直流バス２に接続されており、バス電圧Ｖｂｕｓを負荷電圧ＶＬに変換する装置である。負荷電圧ＶＬは、負荷機器Ｌに供給される電圧である。負荷機器Ｌは、コンバータ６を介して直流バス２に接続されている。コンバータ６は、例えば、後述の電源ユニット９から供給される電力（直流電圧）で動作する。本実施形態では、給電システム１は、４つのコンバータ６を備えている。コンバータ６の数は、４つに限られず、負荷機器Ｌの数に応じて変更され得る。

コンバータ６は、電力管理装置１０から起動指令を受信した場合、バス電圧Ｖｂｕｓを負荷電圧ＶＬに変換し、負荷電圧ＶＬ（負荷電力ＷＬ）を負荷機器Ｌに供給する。負荷機器Ｌが直流負荷機器である場合、負荷電圧ＶＬは直流電圧であり、コンバータ６はＤＣ／ＤＣコンバータである。負荷機器Ｌが交流負荷機器である場合、負荷電圧ＶＬは交流電圧であり、コンバータ６はＤＣ／ＡＣコンバータである。コンバータ６は、電力管理装置１０から停止指令を受信した場合、負荷電圧ＶＬの供給を停止する。

コンバータ６は、直流バス２から負荷機器Ｌに供給される負荷電流を上限電流値で制限する電流制限機能を有している。上限電流値は、電力管理装置１０によって設定される。コンバータ６は、負荷電圧ＶＬ及び負荷電流に基づき、直流バス２から負荷機器Ｌに供給されている負荷電力ＷＬを計測する電力計測機能を有している。コンバータ６は、例えば、周期的に負荷電力ＷＬを計測する。コンバータ６は、負荷電力ＷＬの計測値を電力管理装置１０に送信する。

蓄電装置７は、給電システム１で生じた余剰電力を蓄積し、給電システム１で生じた不足電力を供給するための装置である。供給電力の総和から負荷電力ＷＬの総和を引くことによって得られる差分電力が０より大きい場合には、差分電力の大きさ（電力値）に等しい余剰電力が生じる。供給電力は、直流バス２に供給される電力である。本実施形態では、供給電力は、発電電力Ｗｒｅ、発電電力Ｗｇ、及び系統電力Ｗｓである。各蓄電装置７には、蓄電装置７の数で余剰電力を均等に分割することによって得られる電力Ｗｃが直流バス２から供給される。差分電力が０より小さい場合には、差分電力の大きさに等しい不足電力が生じる。各蓄電装置７からは、蓄電装置７の数で不足電力を均等に分割することによって得られる電力Ｗｃが直流バス２に放出される。

本実施形態では、給電システム１は、３つの蓄電装置７を備えている。蓄電装置７の数は、３つに限られず、必要に応じて適宜変更され得る。各蓄電装置７は、蓄電池７１と、ＢＭＵ（Battery Management Unit：電池管理装置）７２と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３（第２コンバータ）と、を含む。

蓄電池７１は、充放電可能な装置である。蓄電池７１は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３を介して直流バス２に接続されている。蓄電池７１の例としては、リチウムイオン電池、ＮＡＳ（ナトリウム硫黄）電池、レドックスフロー電池、鉛蓄電池、及びニッケル水素電池が挙げられる。本実施形態では、複数の蓄電装置７に含まれる蓄電池７１は、互いに同種で、かつ同じ蓄電容量を有している。蓄電容量は、蓄電可能な最大の蓄電量である。複数の蓄電装置７に含まれる蓄電池７１は、互いに異なる種類の蓄電池でもよく、互いに異なる蓄電容量を有してもよい。蓄電池７１は、例えば、複数の電池セルを含む。

ＢＭＵ７２は、蓄電池７１を管理する装置である。ＢＭＵ７２は、蓄電池７１の電池電圧Ｖｂａｔを計測する機能と、蓄電池７１の充放電電流の電流値を計測してＳＯＣ（State of charge：残容量）を演算する機能と、を有する。ＢＭＵ７２は、蓄電池７１を構成する複数の電池セルのセル電圧を計測する機能をさらに有してもよい。ＢＭＵ７２は、蓄電池７１に実施済みの充放電のサイクル数、及び蓄電池７１の現在の蓄電容量を計測する機能をさらに有してもよい。ＢＭＵ７２は、蓄電池７１の電池情報を電力管理装置１０に送信する。電池情報は、電池電圧Ｖｂａｔの計測値、充放電電流の電流値、及びＳＯＣを含む。電池情報は、実施済みの充放電のサイクル数、及び現在の蓄電容量を含んでもよい。電池情報は、蓄電池７１の温度を含んでもよい。ＢＭＵ７２は、周期的に電池情報を電力管理装置１０に送信する。

双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、直流バス２に接続されており、バス電圧Ｖｂｕｓと電池電圧Ｖｂａｔとを双方向に変換可能な装置である。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、蓄電池７１と直流バス２との間に設けられている。電池電圧Ｖｂａｔは、蓄電池７１の電圧である。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３としては、公知の双方向ＤＣ／ＤＣコンバータが用いられ得る。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、例えば、後述の電源ユニット９から供給される電力（直流電圧）で動作する。

双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、電力管理装置１０によって制御される。具体的には、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、電力管理装置１０から充電指令を受信した場合、バス電圧Ｖｂｕｓを電池電圧Ｖｂａｔに変換するとともに、充電電流を直流バス２から蓄電池７１に流す。これにより、蓄電池７１が充電される。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、電力管理装置１０から放電指令を受信した場合、電池電圧Ｖｂａｔをバス電圧Ｖｂｕｓに変換するとともに、放電電流を蓄電池７１から直流バス２に流す。これにより、蓄電池７１が放電される。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、定電流方式で蓄電池７１を充電又は放電してもよく、定電圧方式で蓄電池７１を充電又は放電してもよい。

双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、電力管理装置１０から停止指令を受信した場合、動作を停止させて消費電力を低減させるスリープ状態に移行する。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、スリープ状態において充電指令又は放電指令を受信した場合には、スリープ状態から脱して、充電処理又は放電処理を実行する。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、蓄電池７１に供給する充電電流及び蓄電池７１から放出される放電電流の各電流値を蓄電池７１の最大電流値（例えば、４５Ａ）以下に制限する電流制限機能を有している。

双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、電力Ｗｃを計測する電力計測機能を有している。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、例えば、周期的に電力Ｗｃを計測する。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、電力Ｗｃの計測値を電力管理装置１０に送信する。

電力管理装置１０は、給電システム１全体を管理する装置（コントローラ）である。電力管理装置１０は、ＥＭＳ（Energy Management System）とも称される。電力管理装置１０は、電源装置３、補助電源装置４、補助電源装置５、コンバータ６、及び蓄電装置７と通信線を介して互いに通信可能に接続されている。通信線は、有線及び無線のいずれで構成されてもよい。電力管理装置１０は、ＲＳ－２３２Ｃ、ＲＳ－４８５、ＣＡＮ（Controller Area Network）、及びイーサネット（登録商標）等の規格に準拠した通信を行ってもよい。

電力管理装置１０は、バス電圧Ｖｂｕｓを計測する電圧計測処理を行う。電力管理装置１０は、バス電圧Ｖｂｕｓを直接的に計測してもよい。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３がバス電圧Ｖｂｕｓを計測して計測値を電力管理装置１０に送信することによって、電力管理装置１０がバス電圧Ｖｂｕｓを間接的に計測してもよい。

電力管理装置１０は、パワーコンディショナー３２、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２、ＡＣ／ＤＣコンバータ５２、コンバータ６、及び双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３のそれぞれに、起動指令、及び停止指令を送信する。例えば、電力管理装置１０は、コンバータ６に起動指令を送信することで、コンバータ６に負荷電圧ＶＬを供給させる。電力管理装置１０は、コンバータ６に停止指令を送信することで、コンバータ６に負荷電圧ＶＬの供給を停止させる。他のコンバータについても同様である。

電力管理装置１０は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３を制御することによって蓄電池７１を充放電する充放電処理を行う。電力管理装置１０は、差分電力に応じて充放電処理を行う。電力管理装置１０は、供給電力の総和が負荷電力ＷＬの総和よりも大きい場合（差分電力が０よりも大きい場合）、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３に充電指令を送信し、その差分電力である余剰電力を蓄電池７１に蓄積させる。つまり、各蓄電池７１には、蓄電池７１の台数で余剰電力を均等に分割することによって得られる電力が蓄積される。電力管理装置１０は、供給電力の総和が負荷電力ＷＬの総和よりも小さい場合（差分電力が０よりも小さい場合）、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３に放電指令を送信し、不足電力を蓄電池７１から放出させる。蓄電池７１の台数で不足電力を均等に分割することによって得られる電力が各蓄電池７１から放出される。

電力管理装置１０は、後述の蓄電システム１００におけるラック２０内の温度を不図示の温度センサから取得し、ラック２０内の温度を制御する。ラック２０内の温度制御の詳細は後述する。

図２は、図１に示される電力管理装置のハードウェア構成図である。図２に示されるように、電力管理装置１０は、物理的には、１又は複数のプロセッサ１０１、メモリ１０２、及び通信インターフェース１０３等のハードウェアを備えるコンピュータとして構成され得る。プロセッサ１０１の例としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が挙げられる。メモリ１０２は、主記憶装置と補助記憶装置とを含み得る。主記憶装置は、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成される。補助記憶装置の例としては、半導体メモリ、及びハードディスク装置が挙げられる。通信インターフェース１０３は、他の装置とデータの送受信を行う装置である。通信インターフェース１０３は、例えば、ＲＳ－２３２Ｃ、ＲＳ－４８５、及びＣＡＮといった通信規格に準拠した通信モジュール、ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）、又は無線通信モジュールで構成される。

プロセッサ１０１が、メモリ１０２に格納されているプログラムを読み出して実行することにより、プロセッサ１０１の制御のもとで各ハードウェアが動作し、メモリ１０２におけるデータの読み出し及び書き込みが行われる。これにより、電力管理装置１０の図４に示される各機能部が実現される。

次に、蓄電装置７を含む蓄電システムを説明する。図３は、図１に示される蓄電装置を含む蓄電システムを概略的に示す正面図である。図３に示される蓄電システム１００は、蓄電装置７を収容するラック型のシステムである。蓄電システム１００は、蓄電装置７と、ブレーカ８と、電源ユニット９と、電力管理装置１０と、ラック２０と、を備える。

ブレーカ８は、各コンバータと直流バス２との電気的な接続を遮断するための装置である。ブレーカ８によって遮断されるコンバータの例は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３、パワーコンディショナー３２、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２、及びＡＣ／ＤＣコンバータ５２を含む。ブレーカ８は、各コンバータと直流バス２との接続状態を導通状態と遮断状態との間で切り替える。

例えば、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３のメンテナンス時に、ブレーカ８は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３を直流バス２から電気的に切り離す。同様に、再生可能エネルギー発電装置３１の太陽光パネルのメンテナンス時に、ブレーカ８は、パワーコンディショナー３２を直流バス２から電気的に切り離す。給電システム１を保護するために、コンバータにおいて予期しない過電流及び過電圧等の異常が生じた場合には、ブレーカ８は、当該コンバータを直流バス２から電気的に切り離す。

電源ユニット９は、蓄電システム１００内の各装置に電力を供給するための装置である。電源ユニット９は、直流バス２のバス電圧Ｖｂｕｓから一定の電圧値を有する直流電圧を生成し、各装置に直流電圧（電力）を供給する。電源ユニット９によって生成される直流電圧の電圧値は、例えば、１２Ｖ又は２４Ｖである。

ラック２０は、密閉可能な筐体である。ラック２０は、例えば、１９インチラックである。ラック２０は、例えば、蓄電装置７、ブレーカ８、電源ユニット９、及び電力管理装置１０を収容する。ラック２０の上段には、ブレーカ８、電源ユニット９、電力管理装置１０、及び双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３が収容される。ラック２０の下段には、蓄電池７１及びＢＭＵ７２が一体化された電池ユニット７５が収容される。

なお、電池ユニット７５の数が、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３の数よりも多いが、この例では、１台の双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３に対して３台の電池ユニット７５が設けられている。ラック２０には、パワーコンディショナー３２、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２、及びＡＣ／ＤＣコンバータ５２の少なくとも１つがさらに収容されてもよい。ラック２０は、本体部２１と、扉部２２と、ファン２３と、を含む。

本体部２１は、前面及び背面に開口部を有する箱型部材である。扉部２２は、本体部２１の開口部を塞ぐ部材である。本実施形態では、本体部２１の前面及び背面のそれぞれに、左右２枚の扉部２２が設けられている。

ファン２３は、ラック２０の外部から内部に空気を取り込む吸気ファンと、ラック２０の内部から外部に空気を排出する排気ファンと、を含む。ファン２３は、ラック２０に設けられている。本実施形態では、４台のファン２３（２つの吸気ファン及び２つの排気ファン）がラック２０に設けられている。ファン２３の数は、４台に限られず、必要に応じて適宜変更され得る。吸気ファンは、例えば、前面の扉部２２に取り付けられている。排気ファンは、例えば、背面の扉部２２に取り付けられている。ファン２３は、本体部２１の側面に取り付けられてもよい。ファン２３の風量（稼働台数）は、電力管理装置１０によって制御される。

次に、ラック２０内の温度制御を行うための電力管理装置１０の機能部を説明する。図４は、図１に示される電力管理装置の機能ブロック図である。図４に示されるように、電力管理装置１０は、機能的には、取得部１１と、算出部１２と、風量制御部１３と、充放電制御部１４と、を備える。

取得部１１は、蓄電システム１００の状況を示す状況情報を取得する機能部である。状況情報の例は、ラック２０の周囲温度、及びラック２０内の発熱量を含む。取得部１１は、取得部１５（第１取得部）と、取得部１６（第２取得部）と、取得部１７と、を含む。

取得部１５は、ラック２０の周囲温度を状況情報として取得する機能部である。取得部１５は、例えば、ラック２０の外側に設けられた不図示の温度センサによって検知された温度を周囲温度として取得する。温度センサは、ラック２０及び他の機器による排熱の影響を受けない場所に取り付けられる。温度センサは、例えば、ラック２０の吸気ファンの外側、本体部２１の側面の底部、もしくは１０００ｍｍ程度の高さを有する壁面等に取り付けられている。

取得部１６は、ラック２０内における発熱量を状況情報として取得する機能部である。取得部１６は、例えば、直流バス２と双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３との間の電力Ｗｃの計測値を各双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３から取得し、電力Ｗｃの計測値と双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３の変換効率とに基づいて、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３における発熱量を算出する。具体的には、取得部１６は、電力Ｗｃの計測値と変換効率とを乗算し、電力Ｗｃの計測値から乗算結果を減算することで発熱量を算出する。

例えば、電力Ｗｃの計測値が２５００Ｗであり、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３の変換効率が９０％である場合、２５００Ｗ×（１００％－９０％）＝２５０Ｗが発熱量として算出される。電力Ｗｃの計測値が５００Ｗで、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３の変換効率が８５％である場合には、５００Ｗ×（１００％－８５％）＝７５Ｗが発熱量として算出される。

パワーコンディショナー３２、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２、及びＡＣ／ＤＣコンバータ５２がラック２０に収容されている場合、取得部１６は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３と同様にして、各コンバータにおける発熱量を算出する。取得部１６は、ラック２０に収容されている装置における発熱量の総和をラック２０内における発熱量として取得する。

取得部１７は、ラック２０内の温度（内部温度）を状況情報として取得する機能部である。取得部１７は、例えば、ラック２０の内部に設けられた不図示の温度センサによって検知された温度を内部温度として取得する。温度センサは、例えば、ラック２０内部の排気ファン付近、又は蓄電池７１の上面等に取り付けられている。取得部１７は、ＢＭＵ７２から受け取った電池情報に含まれる温度を内部温度として取得してもよい。

算出部１２は、蓄電池７１の許容容量劣化率に基づいて、ラック２０内の目標温度及び蓄電池７１の上限充電深度を算出する機能部である。許容容量劣化率は、充放電の１サイクル当たりに許容可能な蓄電容量の最大の劣化率（減少率）である。許容容量劣化率は、規定サイクル数（例えば、５０００サイクル）における容量保持率を所定の目標値以上に維持することが可能な値に設定される。

充放電の１サイクルとは、１回の充電処理を開始してから、１回の放電処理を終了するまでの一連の流れを意味する。１サイクル当たりの容量劣化率Ｌｃ（単位：％）は、ｎサイクル後の蓄電容量Ｃｓ_ｎと（ｎ＋１）サイクル後の蓄電容量Ｃｓ_ｎ＋１とを用いて、式（１）で表される。例えば、蓄電容量Ｃｓ_ｎが１００Ａｈで、蓄電容量Ｃｓ_ｎ＋１が９９．９９Ａｈである場合、０．０１％である。

上限充電深度は、充電深度の上限値である。充電深度は、充電の程度を示す指標である。充電深度として、蓄電容量に対する蓄電量の割合が用いられる。例えば、蓄電池７１が満充電状態まで充電された場合の充電深度を１（１００％）とし、蓄電池７１が放電末状態である場合の充電深度を０（０％）とする。

ここで、図５を参照して、蓄電池７１のサイクル特性を説明する。図５は、図１に示される蓄電池のサイクル特性の例を示す図である。サイクル特性は、充放電のサイクル数と容量保持率との関係を示す特性である。図５の横軸は、充放電のサイクル数（単位：回）を示す。図５の縦軸は、容量保持率（単位：％）を示す。容量保持率とは、初期の蓄電容量に対する蓄電量の割合である。容量保持率は、例えば、蓄電量を初期の蓄電容量で除算することによって得られる。

特性Ｃ１は、常温（２５度）で蓄電池７１が使用され、充電深度を１００％として蓄電池７１が充電された場合のサイクル特性である。特性Ｃ２は、高温で蓄電池７１が使用され、充電深度を１００％として蓄電池７１が充電された場合のサイクル特性である。特性Ｃ３は、常温（２５度）で蓄電池７１が使用され、充電深度を９２％として蓄電池７１が充電された場合のサイクル特性である。図５に示されるように、蓄電池７１が高温で使用される場合、充放電の１サイクル当たりの蓄電容量の劣化率は大きく、５０００サイクル後には、容量保持率は４７％程度まで減少する。一方、蓄電池７１が低い充電深度で充電される場合、充放電の１サイクル当たりの蓄電容量の劣化率は小さい。このため、初期の蓄電量は少ないものの、５０００サイクル後の容量保持率は７８％程度となる。

続いて、目標温度及び上限充電深度の算出方法を説明する。算出部１２は、まず、蓄電池７１の使用履歴から、実施済みのサイクル数と、現在の蓄電池７１の蓄電容量と、を算出する。そして、算出部１２は、実施済みのサイクル数と、現在の蓄電池７１の蓄電容量と、に基づいて、規定サイクル数（例えば、５０００サイクル）における容量保持率を所定の目標値以上に維持することが可能な値に許容容量劣化率を設定する。規定サイクル数における容量保持率の目標値（目標容量保持率）は、予め設定されている。

例えば、算出部１２は、規定サイクル数から実施済みサイクル数を減算することで残存サイクル数を得る。そして、算出部１２は、残存サイクル数の１サイクルごとに所定の容量劣化率で蓄電容量が減少した場合に、容量保持率が目標容量保持率以上となる容量劣化率のうちの最小の容量劣化率を許容容量劣化率として算出する。これまでの使用により蓄電池７１の蓄電容量が大幅に減少している場合には、許容容量劣化率は小さい値に設定される。一方、これまでの使用により蓄電池７１の蓄電容量がそれほど減少していない場合には、許容容量劣化率は大きい値に設定される。

なお、算出部１２は、蓄電容量の劣化によらずに、許容容量劣化率を固定値に設定してもよい。複数の蓄電池７１の蓄電容量が異なる場合には、ユーザが許容容量劣化率を設定してもよい。寿命が優先される場合、算出部１２は、一番性能の悪い蓄電池７１（つまり、最も小さい蓄電容量）を基準として、許容容量劣化率を設定してもよい。電力が優先される場合、算出部１２は、複数の蓄電池７１の蓄電容量の平均値を基準として、許容容量劣化率を設定してもよい。

式（２）に示されるように、算出部１２は、例えば、演算許容容量劣化率Ｌｓが許容容量劣化率Ｌａ以下となるように、目標温度Ｔ及び上限充電深度ＵＶを算出する。ここで、固有値Ａは、ラック２０内の温度が２５度で蓄電池７１を使用した場合の１サイクル当たりの蓄電容量の劣化率である。固有値Ａは、蓄電池７１の特性に由来する固有値である。

算出部１２は、風量制御部１３から目標温度の再計算指令を受け取った場合、演算許容容量劣化率Ｌｓが許容容量劣化率Ｌａ以下となるように、目標温度Ｔ及び上限充電深度ＵＶを再度算出する。具体的には、算出部１２は、演算許容容量劣化率Ｌｓが許容容量劣化率Ｌａ以下となる範囲で、目標温度Ｔを上げる。

風量制御部１３は、状況情報及び目標温度に基づいて、ファン２３の風量を制御する機能部である。風量制御部１３は、状況情報及び目標温度に基づいて必要風量を算出し、必要風量に基づいてファンを制御する。風量制御部１３は、例えば、発熱量、周囲温度、及び目標温度を変数とした計算式を用いて必要風量を算出する。

図６に示されるように、発熱量が大きいほど必要風量は大きくなり、発熱量が小さいほど必要風量は小さくなる。周囲温度が高いほど必要風量は大きくなり、周囲温度が低いほど必要風量は小さくなる。目標温度が高いほど必要風量は小さくなり、目標温度が低いほど必要風量は大きくなる。なお、図６に示される発熱量は、最大値で規格化された値である。ラック２０の寸法、ラック２０の有効面積、ラック２０の材質（熱伝導率）、ラック２０を構成する各部（本体部２１及び扉部２２）の厚さ、空気の比重、空気の定圧比熱、及び熱伝達率等によっても、必要風量は変化し得る。しかしながら、これらの値は固定値であるので、上記計算式に固定値として含まれる。

風量制御部１３は、例えば、必要風量を得るために必要なファン２３の台数（必要台数）を決定し、必要台数分のファン２３に稼働指令を送信することによって、ファン２３を稼働させる。必要台数が１台である場合、風量制御部１３は、例えば、４台のファン２３のうちの１台の排気ファンに稼働指令を送信する。必要台数が２台である場合、風量制御部１３は、例えば、４台のファン２３のうちの１台の吸気ファンと１台の排気ファンとに稼働指令を送信する。必要台数が３台である場合、風量制御部１３は、例えば、４台のファン２３のうちの１台の吸気ファンと２台の排気ファンとに稼働指令を送信する。必要台数が４台である場合、風量制御部１３は、４台のファン２３に稼働指令を送信する。

図６に示される例では、１台のファン２３の風量が２．２ｍ^３／ｍｉｎと仮定して、ファン２３の必要台数が決定されている。なお、風量制御部１３は、蓄電システム１００に含まれるすべてのファン２３を稼働しても必要風量を得ることができない場合には、目標温度を上げるために算出部１２に目標温度の再計算指令を出力する。

風量制御部１３は、目標温度よりもラック２０内の内部温度が高い場合には、すべてのファン２３に稼働指令を送信することによって、すべてのファン２３を稼働させる。風量制御部１３は、目標温度よりもラック２０内の内部温度が所定温度（例えば、１０度）以上低い場合には、稼働中のファン２３に停止指令を送信することによって、すべてのファン２３を停止させる。

充放電制御部１４は、蓄電池７１の充放電を制御する機能部である。充放電制御部１４は、上限充電深度で蓄電池７１を充電させる。具体的には、充放電制御部１４は、上限充電深度を含む充電指令を双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３に送信し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３が上限充電深度以下の充電深度で蓄電池７１を充電する。充放電制御部１４は、蓄電池７１に含まれる複数の電池セルのそれぞれを上限充電深度で充電させてもよい。具体的には、充放電制御部１４は、上限充電深度を含む充電指令を双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３に送信し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３が上限充電深度以下の充電深度で各電池セルを充電する。

次に、図７をさらに参照して、電力管理装置１０が行うラック２０内の温度を制御する方法を説明する。図７は、図１に示される電力管理装置が行う温度制御方法の一連の処理を示すフローチャートである。図７の一連の処理は、充放電の１サイクルごとに繰り返し行われる。

まず、取得部１１が状況情報を取得する（ステップＳ１１）。具体的には、取得部１５がラック２０の周囲温度を状況情報として取得する（ステップＳ１１１）。取得部１５は、例えば、ラック２０の外側に設けられた不図示の温度センサによって検知された温度を周囲温度として取得する。そして、取得部１５は、周囲温度を風量制御部１３に出力する。

さらに、取得部１６がラック２０内で発生した発熱量を状況情報として取得する（ステップＳ１１２）。例えば、取得部１６は、ラック２０に収容されている装置における発熱量の総和をラック２０内における発熱量として取得する。そして、取得部１６は、発熱量を風量制御部１３に出力する。

さらに、取得部１７がラック２０内の内部温度を状況情報として取得する（ステップＳ１１３）。取得部１７は、例えば、ラック２０の内部に設けられた不図示の温度センサによって検知された温度を内部温度として取得する。そして、取得部１７は、内部温度を風量制御部１３に出力する。

続いて、算出部１２は、ラック２０内の目標温度及び蓄電池７１の上限充電深度を算出する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２では、まず、算出部１２は、蓄電池７１の使用履歴から、実施済みのサイクル数と、現在の蓄電池７１の蓄電容量と、を算出する。そして、算出部１２は、実施済みサイクル数と、現在の蓄電池７１の蓄電容量と、に基づいて、規定サイクル数における容量保持率を所定の目標値（目標容量保持率）以上に維持することが可能な値に許容容量劣化率を設定する。そして、算出部１２は、上述の式（２）を用いて、演算許容容量劣化率Ｌｓが許容容量劣化率Ｌａ以下となるように、目標温度Ｔ及び上限充電深度ＵＶを算出する。そして、算出部１２は、目標温度を風量制御部１３に出力するとともに、上限充電深度を充放電制御部１４に出力する。

続いて、風量制御部１３は、取得部１５から周囲温度を受け取り、取得部１６から発熱量を受け取り、算出部１２から目標温度を受け取ると、発熱量、周囲温度、及び目標温度に基づいて、必要風量を算出する（ステップＳ１３）。例えば、風量制御部１３は、発熱量、周囲温度、及び目標温度を変数とした計算式を用いて必要風量を算出する。

そして、風量制御部１３は、必要風量を得ることができるか否かを判定する（ステップＳ１４）。風量制御部１３は、必要風量を得るために必要なファン２３の台数（必要台数）を決定し、必要台数が蓄電システム１００に含まれるファン２３の総数よりも多い場合、必要風量を得ることができないと判定し（ステップＳ１４；ＮＯ）、算出部１２に目標温度の再計算指令を出力する。そして、算出部１２は、式（２）を満たす範囲内で、目標温度及び上限充電深度を再計算する（ステップＳ１２）。このとき、算出部１２は、前回算出された目標温度よりも高い目標温度を算出する。そして、ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理が行われる。

ステップＳ１４において、風量制御部１３は、必要台数が蓄電システム１００に含まれるファン２３の総数以下である場合に、必要風量を得ることができると判定し（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、ファン２３の風量制御を行う（ステップＳ１５）。ステップＳ１５では、風量制御部１３は、必要台数分のファン２３に稼働指令を送信することによってファン２３を稼働させる。ステップＳ１５において、風量制御部１３は、ラック２０内の内部温度が目標温度よりも高い場合、すべてのファン２３を稼働させる。また、風量制御部１３は、目標温度よりもラック２０内の内部温度が所定温度（ここでは、１０度）以上低い場合には、稼働中のファン２３に停止指令を送信することによって、すべてのファン２３を停止させる。

続いて、充放電制御部１４は、算出部１２から上限充電深度を受け取ると、蓄電池７１の充電制御を行う（ステップＳ１６）。ステップＳ１６では、充放電制御部１４は、上限充電深度を含む充電指令を双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３に送信し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３は、充電指令を受信すると、上限充電深度以下の充電深度で蓄電池７１を充電する。

以上により、ラック２０内の温度制御方法の一連の処理が終了する。このように、電力管理装置１０は、蓄電池７１の許容容量劣化率に基づいて算出されたラック２０内の目標温度と、蓄電システム１００の状況を示す状況情報と、に基づいてファン２３の風量を制御する。電力管理装置１０は、蓄電池７１の許容容量劣化率に基づいて算出された上限充電深度に基づいて、蓄電池７１の充電制御を行う。

ステップＳ１１１～Ｓ１１３は、任意の順序で行われてもよい。ステップＳ１１１～Ｓ１１３の各ステップは、他のステップと並行して行われてもよい。ステップＳ１１は、ステップＳ１２の後に行われてもよく、ステップＳ１２と並行して行われてもよい。ステップＳ１６は、ステップＳ１５の前に行われてもよく、ステップＳ１５と並行して行われてもよい。

以下、実施例及び比較例を用いて本開示の内容を具体的に説明するが、本開示は下記の実施例に限定されない。

実施例１～５及び比較例１，２では、図２に示される蓄電システム１００が用いられた。温度制御としては、実施例１～５では、図７に示される温度制御方法が用いられ、比較例１では、すべて（４台）のファンが常時運転され、比較例２では、ラック内の温度が目標温度から２度下回ったら、すべてのファンの運転が停止された。実施例１～５及び比較例１，２において用いられた周囲温度及び発熱量等の値は以下のとおりである。

（実施例１）
周囲温度が３７度であり、発熱量（最大値で規格化された値）が１であった。そして、許容容量劣化率が０．０１５０％に設定され、目標温度が４４度に設定され、蓄電池７１の上限充電深度が１（１００％）に設定された。

（実施例２）
周囲温度が３７度であり、発熱量（最大値で規格化された値）が０．６であった。そして、許容容量劣化率が０．０１５０％に設定され、目標温度が４４度に設定され、蓄電池７１の上限充電深度が１（１００％）に設定された。

（実施例３）
周囲温度が３７度であり、発熱量（最大値で規格化された値）が１であった。そして、許容容量劣化率が０．０１６０％に設定され、目標温度が４５度に設定され、蓄電池７１の上限充電深度が１（１００％）に設定された。

（実施例４）
周囲温度が３７度であり、発熱量（最大値で規格化された値）が１であった。そして、許容容量劣化率が０．０１６０％に設定され、目標温度が４９度に設定され、蓄電池７１の上限充電深度が０．９（９０％）に設定された。

（実施例５）
周囲温度が３７度であり、発熱量（最大値で規格化された値）が１であった。そして、許容容量劣化率が０．０１６０％に設定され、目標温度が４９度に設定され、電池セルの上限充電深度が０．９（９０％）に設定された。

（比較例１）
周囲温度が３７度であり、発熱量（最大値で規格化された値）が１であり、目標温度が４４度に設定された。

（比較例２）
周囲温度が３７度であり、発熱量（最大値で規格化された値）が１であり、目標温度が４４度に設定された。

各条件でそれぞれ充放電を１００サイクル行い、１００サイクル後の容量劣化率Ｌｃ_１００を算出した。容量劣化率Ｌｃ_１００は、初期の蓄電容量Ｃｓ_０と１００サイクル後の蓄電容量Ｃｓ_１００とを用いて式（３）で算出される。

さらに、１００サイクル後の容量劣化率Ｌｃ_１００から、１０００サイクル後の蓄電容量を推定し、１０００サイクル後の蓄電容量を初期の蓄電容量で除算することによって、１０００サイクル後の容量保持率を算出した。例えば、初期の蓄電容量Ｃｓ_０が１００Ａｈであり、容量劣化率Ｌｃ_１００が５％である場合、１サイクル当たりの容量劣化率は｛１－（０．９５）^{１／１００}｝＝０．００５１３％となる。したがって、１０００サイクル後の蓄電容量は、１００Ａｈ×（１００－０．００５１３）^１０００＝５９．９Ａｈであり、１０００サイクル後の容量保持率は、（５９．９Ａｈ／１００Ａｈ）×１００＝５９．９％となる。

表１に示されるように、４台のファンが常時稼働している場合（比較例１）の消費電力を１とした場合、比較例２では、４台のファンが稼働しているものの、ラック内の温度が目標温度から２度下回るごとにすべてのファンが停止されたので、消費電力は０．７１であった。

一方、実施例１では、ファンの稼働台数が２台であったので、消費電力は０．５０であった。実施例２では、ファンの稼働台数が１台であったので、消費電力は０．２５であった。実施例３～５では、ファンの稼働台数は１台であったが、ラック内の温度が目標温度よりも１０度以上低くなり、ファンが一時的に停止された。したがって、実施例３の消費電力は０．２２であり、実施例４，５の消費電力は０．１７であった。このように、比較例１の消費電力と比較して、実施例１～５では、消費電力を半分以下に低減することができた。

以上説明した電力管理装置１０及び蓄電システム１００では、蓄電システム１００の状況を示す状況情報と、ラック２０内の目標温度と、に基づいてファン２３の風量が制御される。ラック２０内の目標温度は、蓄電池７１の許容容量劣化率に基づいて算出される。この許容容量劣化率は、規定サイクル数における容量保持率を確保することが可能な値に設定されているので、容量保持率（サイクル特性向上）の観点から適切な目標温度を得ることができる。その結果、ラック２０内の温度管理を改善することが可能となる。

ラック２０の周囲温度及びラック２０内の発熱量は、ラック２０内の温度に影響を及ぼし得る。したがって、ラック２０の周囲温度及びラック２０内の発熱量を考慮することで、ラック２０内の温度管理をさらに改善することが可能となる。

蓄電池７１の上限充電深度は、蓄電容量の劣化率に影響を及ぼし得る。上記実施形態では、算出部１２は、許容容量劣化率に基づいて、蓄電池７１の上限充電深度を算出し、充放電制御部１４は、上限充電深度で蓄電池７１を充電させている。したがって、許容容量劣化率を満たす上限充電深度で蓄電池７１を充電することによって、規定サイクル数における容量保持率を確保することが可能となる。

電池セルの上限充電深度は、電池セルの蓄電容量の劣化率に影響を及ぼし得る。充放電制御部１４が個々の電池セルを上限充電深度で充電することによって、規定サイクル数における容量保持率を確保することが可能となる。

上記実施形態では、風量制御部１３は、状況情報及び目標温度に基づいて必要風量を算出し、必要風量に基づいてファン２３の風量を制御している。例えば、ファン２３の風量（稼働台数）が必要風量を満たすように調整されることで、ラック２０内の温度が目標温度に設定され得る。

算出部１２は、蓄電システム１００に含まれるファン２３によって必要風量を得ることができない場合、許容容量劣化率を満たす範囲内で目標温度を上げる。目標温度が高いほど、必要風量が減少する。したがって、目標温度を上げることによって、必要風量が得られる可能性を高めることができる。

さらに、蓄電システム１００の状況に応じた適切な必要風量と上限充電深度とが算出されるので、ファン２３の消費電力を低減することが可能となる。その結果、再生可能エネルギーから得られた電力を有効利用することが可能となる。

なお、本開示に係る電力管理装置、及び蓄電システムは上記実施形態に限定されない。

例えば、給電システム１は、補助電源装置４及び補助電源装置５の少なくとも一方を備えていなくてもよい。給電システム１が補助電源装置５を備えていない場合、給電システム１は、独立型の直流電源システムとも称される。

パワーコンディショナー３２、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２、ＡＣ／ＤＣコンバータ５２、コンバータ６、及び双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ７３の少なくともいずれかは、電力計測機能を有していなくてもよい。この場合、電力管理装置１０は、電圧センサによって計測された電圧の計測値と、電流センサによって計測された電流の計測値と、から各電力の計測値を取得してもよい。

電力管理装置１０は、物理的又は論理的に結合した１つの装置によって構成されていてもよく、互いに物理的又は論理的に分離している複数の装置によって構成されてもよい。例えば、電力管理装置１０は、クラウドコンピューティングのようにネットワーク上に分散された複数のコンピュータによって実現されてもよい。

電力管理装置１０は、ラック２０の外部に設けられてもよい。つまり、電力管理装置１０は、ラック２０に収容されていなくてもよい。

上記実施形態では、風量制御部１３は、ファン２３の稼働台数を変更することによって風量を制御（調整）しているが、ファン２３の回転数を変更することで風量を制御（調整）してもよい。

１…給電システム、７…蓄電装置、１０…電力管理装置、１１…取得部、１２…算出部、１３…風量制御部、１４…充放電制御部、１５…取得部（第１取得部）、１６…取得部（第２取得部）、２０…ラック（筐体）、２３…ファン、７１…蓄電池、１００…蓄電システム。

Claims (11)

1. 蓄電池を含む蓄電装置と前記蓄電装置を収容する筐体とを備える蓄電システムにおける前記筐体内の温度を制御する電力管理装置であって、
   前記蓄電システムの状況を示す状況情報を取得する取得部と、
   前記蓄電池の劣化率が前記蓄電池の許容容量劣化率以下となるように、前記筐体内の目標温度及び前記蓄電池の上限充電深度を算出する算出部と、
   前記状況情報及び前記目標温度に基づいて、前記筐体に設けられたファンの風量を制御する風量制御部と、
   前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部と、
   を備え、
   前記充放電制御部は、前記上限充電深度で前記蓄電池を充電させる、電力管理装置。
2. 前記取得部は、前記状況情報として前記筐体の周囲温度を取得する第１取得部と、前記状況情報として前記筐体内における発熱量を取得する第２取得部と、を含む、請求項１に記載の電力管理装置。
3. 前記蓄電池は、複数の電池セルを含み、
   前記充放電制御部は、前記上限充電深度で前記複数の電池セルのそれぞれを充電させる、請求項１又は請求項２に記載の電力管理装置。
4. 前記風量制御部は、前記状況情報及び前記目標温度に基づいて必要風量を算出し、前記必要風量に基づいて前記ファンの風量を制御する、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の電力管理装置。
5. 前記算出部は、前記ファンによって前記必要風量を得ることができない場合、前記許容容量劣化率を満たす範囲内で前記目標温度を上げる、請求項４に記載の電力管理装置。
6. 蓄電池を含む蓄電装置と、
   前記蓄電装置を収容する筐体と、
   前記筐体に設けられたファンと、
   前記筐体内の温度を制御する電力管理装置と、
   を備える蓄電システムであって、
   前記電力管理装置は、
   前記蓄電池の劣化率が前記蓄電池の許容容量劣化率以下となるように、前記筐体内の目標温度及び前記蓄電池の上限充電深度を算出し、
   前記蓄電システムの状況を示す状況情報と、前記目標温度と、に基づいて前記ファンの風量を制御し、
   前記上限充電深度で前記蓄電池を充電させる、蓄電システム。
7. 蓄電池を含む蓄電装置と前記蓄電装置を収容する筐体とを備える蓄電システムにおける前記筐体内の温度を制御する電力管理装置であって、
   前記蓄電システムの状況を示す状況情報を取得する取得部と、
   前記蓄電池の許容容量劣化率に基づいて、前記筐体内の目標温度を算出する算出部と、
   前記状況情報及び前記目標温度に基づいて、前記筐体に設けられた複数のファンの風量を制御する風量制御部と、
   を備え、
   前記取得部は、前記状況情報として前記筐体の周囲温度を取得する第１取得部と、前記状況情報として前記筐体内における発熱量を取得する第２取得部と、前記状況情報として前記筐体内の内部温度を取得する第３取得部と、を含み、
   前記風量制御部は、前記内部温度が前記目標温度よりも高い場合には前記複数のファンをすべて稼働させ、前記内部温度が前記目標温度以下である場合には前記発熱量、前記周囲温度、及び前記目標温度に基づいて必要風量を算出し、前記複数のファンのうちの前記必要風量を得るために必要な台数分のファンを稼働させる、電力管理装置。
8. 前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部をさらに備え、
   前記算出部は、前記許容容量劣化率に基づいて、前記蓄電池の上限充電深度をさらに算出し、
   前記充放電制御部は、前記上限充電深度で前記蓄電池を充電させる、請求項７に記載の電力管理装置。
9. 前記蓄電池は、複数の電池セルを含み、
   前記充放電制御部は、前記上限充電深度で前記複数の電池セルのそれぞれを充電させる、請求項８に記載の電力管理装置。
10. 前記算出部は、前記ファンによって前記必要風量を得ることができない場合、前記許容容量劣化率を満たす範囲内で前記目標温度を上げる、請求項７～請求項９のいずれか一項に記載の電力管理装置。
11. 蓄電池を含む蓄電装置と、
    前記蓄電装置を収容する筐体と、
    前記筐体に設けられた複数のファンと、
    前記筐体内の温度を制御する電力管理装置と、
    を備える蓄電システムであって、
    前記電力管理装置は、
    前記筐体内の内部温度が前記蓄電池の許容容量劣化率に基づいて算出された前記筐体内の目標温度よりも高い場合には前記複数のファンをすべて稼働させ、
    前記内部温度が前記目標温度以下である場合には前記筐体内における発熱量、前記筐体の周囲温度、及び前記目標温度に基づいて必要風量を算出し、前記複数のファンのうちの前記必要風量を得るために必要な台数分のファンを稼働させる、蓄電システム。

Images