JP7498265B2 - 蓄電システム及び制御方法 - Google Patents

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Description

本開示は、蓄電システム及び制御方法に関する。
従来、１つの電力変換装置（ＰＣＳ；Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に対して２以上の蓄電装置が並列で接続された蓄電システムが知られている。このような蓄電システムにおいて、２以上の蓄電装置の電圧差が小さくなるように、各蓄電装置と負荷との間に設けられたスイッチを制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
しかしながら、電力変換装置と蓄電装置との間の配線の長さが蓄電装置毎に異なるケースが想定される。言い換えると、配線のインピーダンスが蓄電装置毎に異なるケースが想定される。このようなケースにおいて、配線が相対的に短い蓄電装置の電圧と配線が相対的に長い蓄電装置の電圧との差異が生じるため、蓄電システムのシステム全体として放電動作又は充電動作を適切に実行することができない。
国際公開第２０１３／１２１８４９号パンフレット
第１の特徴は、１つの電力変換装置に対して２以上の蓄電装置のそれぞれが配線によって並列で接続された蓄電システムであって、前記２以上の蓄電装置の電圧を検出する検出部と、前記検出部によって検出される電圧が所定電圧に達した場合に、前記２以上の蓄電装置の電圧の差異が小さくなるように、前記電力変換装置に入力される所定放電電流又は前記電力変換装置から出力される所定充電電流を減少する電流減少制御を実行する制御部と、を備えることを要旨とする。
第２の特徴は、１つの電力変換装置に対して２以上の蓄電装置のそれぞれが配線によって並列で接続された蓄電システムで用いる制御方法あって、前記２以上の蓄電装置の電圧を検出するステップＡと、前記ステップＡで検出される電圧が所定電圧に達した場合に、前記２以上の蓄電装置の電圧の差異が小さくなるように、前記電力変換装置に入力される所定放電電流又は前記電力変換装置から出力される所定充電電流を減少する電流減少制御を実行するステップＢと、を備えることを要旨とする。
図１は、実施形態に係る蓄電システム１００を示す図である。 図２は、実施形態に係るコントローラ１３０を示す図である。 図３は、実施形態に係る放電動作を説明するための図である。 図４は、実施形態に係る制御方法を示す図である。 図５は、実施形態に係る制御方法を示す図である。 図６は、変更例１に係る放電動作を説明するための図である。 図７は、変更例１に係る制御方法を示す図である。 図８は、変更例１に係る制御方法を示す図である。 図９は、変更例２に係る放電動作を説明するための図である。 図１０は、変更例２に係る制御方法を示す図である。 図１１は、変更例２に係る制御方法を示す図である。 図１２は、変更例３に係る蓄電システム１００を示す図である。
以下において、実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものである。
［実施形態］
（蓄電システム）
以下において、実施形態に係る蓄電システムについて説明する。図１に示すように、蓄電システム１００は、２以上の蓄電装置１１０と、PCS（Power Conditioning System）１２０と、コントローラ１３０と、を有する。２以上の蓄電装置１１０のそれぞれは、配線１４１によって１つのPCS１２０に対して並列で接続される。
図１では、蓄電装置１１０として、蓄電装置１１０Ａ、蓄電装置１１０Ｂ及び蓄電装置１１０Ｃが例示されている。配線１４１Ａは、蓄電装置１１０ＡとPCS１２０とを接続しており、配線１４１Ｂは、蓄電装置１１０Ａと蓄電装置１１０Ｂとを接続しており、配線１４１Ｃは、蓄電装置１１０Ｂと蓄電装置１１０Ｃとを接続する。図１では、説明簡略化のために、正極及び負極のいずれか一方の配線１４１が例示されている。従って、蓄電装置１１０Ａ、蓄電装置１１０Ｂ及び蓄電装置１１０Ｃの接続形態は、直列ではなく並列であることに留意すべきである。
図１に示すように、各蓄電装置１１０とPCS１２０とを接続する配線１４１の長さは互いに異なる。具体的には、蓄電装置１１０ＣとPCS１２０とを接続する配線１４１は、蓄電装置１１０ＢとPCS１２０とを接続する配線１４１よりも長く、蓄電装置１１０ＢとPCS１２０とを接続する配線１４１は、蓄電装置１１０ＡとPCS１２０とを接続する配線１４１よりも長い。
蓄電装置１１０は、電力を蓄積する装置である。具体的には、蓄電装置１１０は、電力を蓄積する２以上の蓄電セルを有していてもよい。２以上の蓄電セルは、互いに直列で接続されるセルストリングを構成してもよい。蓄電装置１１０は、互いに並列で接続される２以上のセルストリングを有していてもよい。蓄電装置１１０は、２以上の蓄電セルのそれぞれに接続された放電抵抗を有しており、蓄電セルから放電抵抗への放電によって、２以上の蓄電セルの電圧値のバラツキを抑制する機能（以下、セルバランス機能）を有していてもよい。蓄電セルの電圧値は、蓄電装置１１０の充電又は放電を繰り返すことによって均一化されてもよい。
図１において、蓄電装置１１０は、蓄電装置１１０から電力を出力し、又は、蓄電装置１１０に電力を入力するインタフェース端１１１を有する。例えば、蓄電装置１１０Ａは、インタフェース端１１１Ａを有しており、蓄電装置１１０Ｂは、インタフェース端１１１Ｂを有しており、蓄電装置１１０Ｃは、インタフェース端１１１Ｃを有している。
PCS１２０は、電力変換装置の一例である。PCS１２０は、蓄電装置１１０から出力されるDC電力をAC電力に変換する。PCS１２０は、蓄電装置１１０に入力されるDC電力にAC電力を変換する。PCS１２０は、DC/DCコンバータ、インバータなどを有する。
コントローラ１３０は、PCS１２０を制御する。コントローラ１３０は、無線又は有線でPCS１２０と接続される。コントローラ１３０は、無線又は有線でセンサ１０１と接続される。センサ１０１は、配線１４１が最も短い蓄電装置１１０Ａの電圧を検出するセンサである。センサ１０１は、配線１４１Ａ上に設けられてもよく、蓄電装置１１０Ａに設けられてもよい。無線方式は、IEEE802.11a/b/g/n、ZigBee、Wi-SUN、LTEなどの規格に準拠する方式であってもよい。有線方式は、IEEE802.3などの規格に準拠する方式であってもよい。
（コントローラ）
以下において、実施形態に係るコントローラについて説明する。図２に示すように、コントローラ１３０は、検出部１３１と、制御部１３２と、を有する。
検出部１３１は、２以上の蓄電装置１１０の電圧を検出する検出部を構成する。実施形態では、検出部１３１は、２以上の蓄電装置１１０の中で、配線１４１が最も短い蓄電装置１１０Ａの電圧を検出する。具体的な、検出部１３１は、センサ１０１から受信する信号によって蓄電装置１１０Ａの電圧を検出する。但し、センサ１０１が２以上の蓄電装置１１０の電圧を検出する検出部を構成すると考えてもよく、センサ１０１及び検出部１３１が検出部を構成すると考えてもよい。
制御部１３２は、少なくとも１つのプロセッサを含んでもよい。少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路（IC）によって構成されてもよく、通信可能に接続された複数の回路（集積回路及び又はディスクリート回路（discrete circuits）など）によって構成されてもよい。
制御部１３２は、PCS１２０を制御することによって蓄電装置１１０の放電動作及び充電動作を制御する。実施形態では、制御部１３２は、検出部１３１によって検出される電圧が所定電圧に達した場合に、２以上の蓄電装置１１０の電圧の差異が小さくなるように、PCS１２０に入力される所定放電電流又はPCS１２０から出力される所定充電電流を減少する電流減少制御を実行する。
例えば、所定電圧は、２以上の蓄電装置１１０の放電動作で用いる下限電圧を含んでもよい。下限電圧は、閾値Ｔ１と称されてもよい。制御部１３２は、２以上の蓄電装置１１０の放電動作において、検出部１３１によって検出される電圧が下限電圧に達した場合に、所定放電電流を減少する電流減少制御を実行してもよい。言い換えると、制御部１３２は、放電動作によって低下する電圧が下限電圧に達した場合に、所定放電電流を減少する電流減少制御を実行してもよい。
実施形態では、電流減少制御は、所定放電電流をゼロにする制御、すなわち、２以上の蓄電装置１１０の放電動作を停止する制御を含んでもよい。
制御部１３２は、２以上の蓄電装置１１０の放電動作を停止してから一定期間が経過した後において、放電動作の停止前の電流よりも小さい電流で放電動作を再開してもよい。ここで、放電動作の停止前の電流よりも小さい電流は、ＯＮ／ＯＦＦの切替速度が十分に速い速度（例えば、数１０ｋＨｚ或いはこれ以上）であるスイッチング制御によって生成される脈流として、放電動作の停止前よりもＯＦＦ時間が長い電流であってもよい。放電動作の停止前の電流よりも小さい電流は、スイッチング制御がない場合において、放電動作の停止前よりも時間平均電流が小さい電流であってもよい。
所定電圧は、２以上の蓄電装置１１０の充電動作で用いる上限電圧を含んでもよい。上限電圧は、閾値Ｔ２と称されてもよい。制御部１３２は、２以上の蓄電装置１１０の充電動作において、検出部１３１によって検出される電圧が上限電圧に達した場合に、所定充電電流を減少する電流減少制御を実行してもよい。言い換えると、制御部１３２は、充電動作によって増大する電圧が上限電圧に達した場合に、所定充電電流を減少する電流減少制御を実行してもよい。
実施形態では、電流減少制御は、所定充電電流をゼロにする制御、すなわち、２以上の蓄電装置１１０の充電動作を停止する制御を含んでもよい。
制御部１３２は、２以上の蓄電装置１１０の充電動作を停止してから一定期間が経過した後において、充電動作の停止前の電流よりも小さい電流で充電動作を再開してもよい。ここで、充電動作の停止前の電流よりも小さい電流は、ＯＮ／ＯＦＦの切替速度が十分に速い速度（例えば、数１０ｋＨｚ或いはこれ以上）であるスイッチング制御によって生成される脈流として、充電動作の停止前よりもＯＦＦ時間が長い電流であってもよい。充電動作の停止前の電流よりも小さい電流は、スイッチング制御がない場合において、充電動作の停止前よりも時間平均電流が小さい電流であってもよい。
（電流減少制御）
以下において、実施形態に係る電流減少制御について説明する。ここでは、放電動作における電流減少制御を例示する。図３では、下限電圧は２００Ｖである。
図３の上段に示すように、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の放電動作を制御する。ここで、コントローラ１３０は、PCS１２０に入力される所定放電電流が第１放電電流（例えば、３０Ａ）となるように放電動作を制御する。
ここで、蓄電装置１１０Ａの出力電圧が下限電圧に達するケースについて説明する。このようなケースにおいては、配線１４１Ｂのインピーダンスによって蓄電装置１１０Ｂの出力電圧の下降が生じているため、蓄電装置１１０Ａの出力電圧が下限電圧に達していても、蓄電装置１１０Ｂの出力電圧は、蓄電装置１１０Ａの出力電圧よりも高い（例えば、２０２Ｖ）。同様に、配線１４１Ｂ及び配線１４１Ｃのインピーダンスによって蓄電装置１１０Ｃの出力電圧の下降が生じているため、蓄電装置１１０Ａの出力電圧が下限電圧に達していても、蓄電装置１１０Ｃの出力電圧は、蓄電装置１１０Ａ及び蓄電装置１１０Ｂの出力電圧よりも高い（例えば、２０３Ｖ）。
図３の中段に示すように、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の放電動作を停止する。コントローラ１３０は、放電動作を停止した状態を一定期間に亘って継続する。放電動作を停止した状態を継続する制御は待機制御と称されてもよい。
２以上の蓄電装置１１０が配線１４１によって接続されているため、このような待機制御によれば、２以上の蓄電装置１１０の電圧が揃う（例えば、２０１．７Ｖ）。
図３の下段に示すように、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の放電動作を再開する。ここで、コントローラ１３０は、PCS１２０に入力される所定放電電流が第１放電電流（例えば、３０Ａ）よりも小さい第２放電電流（例えば、１５Ａ）となるように放電動作を制御する。
例えば、蓄電装置１１０Ａの電圧が２００．２Ｖに達した時点において、蓄電装置１１０Ｂの電圧２０１．２Ｖであり、蓄電装置１１０Ｃの電圧が２０１．７Ｖである。このように、図３の下段に示すケースにおいては、図３の上段に示すケースと比べて、２以上の蓄電装置１１０の電圧の差異が抑制される。
上述した電流減少制御によれば、所定放電電流の減少によって、蓄電装置１１０Ａの出力電圧が下限電圧に達した時点において、２以上の蓄電装置１１０の電圧の差異を抑制することができる。さらには、２以上の蓄電装置１１０の全体として効率的な放電動作を実現することができる。
図３では、所定放電電流を第１放電電流から第２放電電流に減少するケースが例示されているが、実施形態はこれに限定されるものではない。所定放電電流を第１放電電流から第２放電電流に減少した後において、所定放電電流を第２放電電流から第２放電電流よりも小さい第３放電電流に減少する制御が実行されてもよい。すなわち、所定放電電流を２段階以上の段階で減少する制御が実行されてもよい。
（制御方法）
以下において、実施形態に係る制御方法について説明する。
第１に、放電動作について、図４を参照しながら説明する。
図４に示すように、ステップＳ１０において、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の放電動作を制御する。
ステップＳ１１において、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が下限電圧（閾値Ｔ１）以下であるか否か、すなわち、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ１に達しているか否かを判定する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ１に達していない場合には放電動作を実行する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ１に達している場合にはステップＳ１２の動作を実行する。
ステップＳ１２において、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の放電動作を停止する。
ステップＳ１３において、コントローラ１３０は、放電動作を停止した状態を一定期間に亘って継続する（待機制御）。
ステップＳ１４において、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が下限電圧（閾値Ｔ１）以下であるか否か、すなわち、検出部１３１によって検出された電圧が一定期間の待機制御によって閾値Ｔ１を上回るか否かを判定する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ１以下である場合に一連の処理を終了する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ１よりも大きい場合にステップＳ１５の処理を実行する。
図４では、ステップＳ１４の判定で用いる閾値がステップＳ１１の判定で用いる閾値Ｔ１と同じであるケースを想定しているが、実施形態はこれに限定されるものではない。ステップＳ１４の判定で用いる閾値は、ステップＳ１１の判定で用いる閾値Ｔ１よりも大きくてもよい。
ステップＳ１５において、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の放電動作を再開する。コントローラ１３０は、放電動作の停止前の電流よりも小さい電流で放電動作を再開してもよい。
第２に、充電動作について、図５を参照しながら説明する。
図５に示すように、ステップＳ２０において、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の充電動作を制御する。
ステップＳ２１において、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が上限電圧（閾値Ｔ２）以上であるか否か、すなわち、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ２に達しているか否かを判定する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ２に達していない場合には充電動作を実行する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ２に達している場合にはステップＳ２２の動作を実行する。
ステップＳ２２において、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の充電動作を停止する。
ステップＳ２３において、コントローラ１３０は、充電動作を停止した状態を一定期間に亘って継続する（待機制御）。
ステップＳ２４において、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が上限電圧（閾値Ｔ２）以上であるか否か、すなわち、検出部１３１によって検出された電圧が一定期間の待機制御によって閾値Ｔ２を下回るか否かを判定する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ２以上である場合に一連の処理を終了する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ２よりも小さい場合にステップＳ２５の処理を実行する。
図５では、ステップＳ２４の判定で用いる閾値がステップＳ２１の判定で用いる閾値Ｔ２と同じであるケースを想定しているが、実施形態はこれに限定されるものではない。ステップＳ２４の判定で用いる閾値は、ステップＳ２１の判定で用いる閾値Ｔ２よりも小さくてもよい。
ステップＳ２５において、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の充電動作を再開する。コントローラ１３０は、充電動作の停止前の電流よりも小さい電流で充電動作を再開してもよい。
（作用及び効果）
実施形態では、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出される電圧が所定電圧に達した場合に、所定放電電流又は所定充電電流を減少する電流減少制御を実行する。このような構成によれば、蓄電装置１１０の電圧が所定電圧に達した時点において、２以上の蓄電装置１１０の電圧の差異を抑制することができる。さらには、２以上の蓄電装置１１０の全体として効率的な放電動作又は充電動作を実現することができる。
［変更例１］
以下において、実施形態の変更例１について説明する。以下においては、実施形態に対する相違点について主として説明する。
実施形態では、所定放電電流又は所定充電電流の減少が放電動作又は充電動作の停止であるケースを例示した。言い換えると、電流減少制御が放電動作又は充電動作の停止を伴うケースを例示した。これに対して、変更例１においては、電流減少制御は、放電動作又は充電動作の停止を伴わずに、所定放電電流又は所定充電電流を減少する制御を含む。
変更例１において、コントローラ１３０は、電流減少制御において、所定放電電流又は所定充電電流を徐々に減少する制御を実行する。
（電流減少制御）
以下において、変更例１に係る電流減少制御について説明する。ここでは、放電動作における電流減少制御を例示する。図６では、下限電圧は２００Ｖである。
図６の上段に示すように、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の放電動作を制御する。ここで、コントローラ１３０は、PCS１２０に入力される所定放電電流が第１放電電流（例えば、３０Ａ）となるように放電動作を制御する。
ここで、蓄電装置１１０Ａの出力電圧が下限電圧に達するケースについて説明する。このようなケースにおいては、配線１４１Ｂのインピーダンスによって蓄電装置１１０Ｂの出力電圧の下降が生じているため、蓄電装置１１０Ａの出力電圧が下限電圧に達していても、蓄電装置１１０Ｂの出力電圧は、蓄電装置１１０Ａの出力電圧よりも高い（例えば、２２０Ｖ）。同様に、配線１４１Ｂ及び配線１４１Ｃのインピーダンスによって蓄電装置１１０Ｃの出力電圧の下降が生じているため、蓄電装置１１０Ａの出力電圧が下限電圧に達していても、蓄電装置１１０Ｃの出力電圧は、蓄電装置１１０Ａ及び蓄電装置１１０Ｂの出力電圧よりも高い（例えば、２３０Ｖ）。
図６の下段に示すように、コントローラ１３０は、放電動作の停止を伴わずに、所定放電電流を減少する。例えば、コントローラ１３０は、PCS１２０に入力される所定放電電流が第１放電電流（例えば、３０Ａ）よりも小さい第２放電電流（例えば、２７Ａ）となるように放電動作を制御する。言い換えると、コントローラ１３０は、第１放電電流に対する所定比率（１０％）の電流を所定放電電流から減少する。
上述した電流減少制御によれば、所定放電電流を徐々に減少することによって、配線１４１のインピーダンスが蓄電装置１１０の電圧の差異に与える影響が小さくなるため、相対的に電圧が高い蓄電装置１１０から電流を取り出すことができる。従って、２以上の蓄電装置１１０の電圧の差異を抑制することができる。さらには、２以上の蓄電装置１１０の全体として効率的な放電動作を実現することができる。
図６では、所定放電電流を第１放電電流から第２放電電流に減少するケースが例示されているが、変更例１はこれに限定されるものではない。第１放電電流に対する所定比率（１０％）の電流を所定放電電流から減少する制御が繰り返されてもよい。所定放電電流の減少は、所定放電電流がゼロになるまで繰り返されてもよい。
（制御方法）
以下において、変更例１に係る制御方法について説明する。
第１に、放電動作について、図７を参照しながら説明する。
図７に示すように、ステップＳ３０において、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の放電動作を制御する。
ステップＳ３１において、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が下限電圧（閾値Ｔ１）以下であるか否か、すなわち、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ１に達しているか否かを判定する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ１に達していない場合には放電動作を実行する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ１に達している場合にはステップＳ３２の動作を実行する。
ステップＳ３２において、コントローラ１３０は、所定放電電流を減少する。例えば、所定放電電流の減少率は１０％である。コントローラ１３０は、減少後の所定放電電流がゼロでない場合には、一定期間（例えば、１０秒）に亘って放電動作を継続する。
ステップＳ３３において、コントローラ１３０は、所定放電電流がゼロであるか否かを判定する。コントローラ１３０は、所定放電電流がゼロである場合には一連の処理を終了する。コントローラ１３０は、所定放電電流がゼロでない場合にはステップＳ３２の処理に戻る。
第２に、充電動作について、図８を参照しながら説明する。
図８に示すように、ステップＳ４０において、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の充電動作を制御する。
ステップＳ４１において、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が上限電圧（閾値Ｔ２）以上であるか否か、すなわち、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ２に達しているか否かを判定する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ２に達していない場合には充電動作を実行する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ２に達している場合にはステップＳ４２の動作を実行する。
ステップＳ４２において、コントローラ１３０は、所定充電電流を減少する。例えば、所定充電電流の減少率は１０％である。コントローラ１３０は、減少後の所定充電電流がゼロでない場合には、一定期間（例えば、１０秒）に亘って充電動作を継続する。
ステップＳ４３において、コントローラ１３０は、所定充電電流がゼロであるか否かを判定する。コントローラ１３０は、所定充電電流がゼロである場合には一連の処理を終了する。コントローラ１３０は、所定充電電流がゼロでない場合にはステップＳ４２の処理に戻る。
（作用及び効果）
変更例１では、コントローラ１３０は、電流減少制御において、所定放電電流又は所定充電電流を徐々に減少する制御を実行する。このような構成によれば、実施形態と同様に、放電動作又は充電動作の完了時点において、２以上の蓄電装置１１０の電圧の差異を抑制することができる。さらには、２以上の蓄電装置１１０の全体として効率的な放電動作又は充電動作を実現することができる。
［変更例２］
以下において、実施形態の変更例２について説明する。以下においては、変更例１に対する相違点について主として説明する。
変更例１では、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が下限電圧又は上限電圧に達した場合に、所定放電電流又は所定充電電流を徐々に減少する制御を実行する。言い換えると、所定電圧が下限電圧又は上限電圧である。これに対して、変更例２では、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が下限電圧よりも大きい所定電圧に達した場合に、所定放電電流を徐々に減少する制御を実行する。或いは、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が上限電圧よりも小さい所定電圧に達した場合に、所定充電電流を徐々に減少する制御を実行する。
（電流減少制御）
以下において、変更例２に係る電流減少制御について説明する。ここでは、放電動作における電流減少制御を例示する。図９では、下限電圧は２００Ｖである。
図９の上段に示すように、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の放電動作を制御する。ここで、コントローラ１３０は、PCS１２０に入力される所定放電電流が第１放電電流（例えば、３０Ａ）となるように放電動作を制御する。
ここで、蓄電装置１１０Ａの出力電圧が下限電圧よりも大きい第１所定電圧（図９の上段では、２１０Ｖ）に達するケースについて説明する。このようなケースにおいては、配線１４１Ｂのインピーダンスによって蓄電装置１１０Ｂの出力電圧の下降が生じているため、蓄電装置１１０Ａの出力電圧が第１所定電圧に達していても、蓄電装置１１０Ｂの出力電圧は、蓄電装置１１０Ａの出力電圧よりも高い（例えば、２１２Ｖ）。同様に、配線１４１Ｂ及び配線１４１Ｃのインピーダンスによって蓄電装置１１０Ｃの出力電圧の下降が生じているため、蓄電装置１１０Ａの出力電圧が第１所定電圧に達していても、蓄電装置１１０Ｃの出力電圧は、蓄電装置１１０Ａ及び蓄電装置１１０Ｂの出力電圧よりも高い（例えば、２１３Ｖ）。
図９の中段に示すように、コントローラ１３０は、放電動作の停止を伴わずに、所定放電電流を減少する。例えば、コントローラ１３０は、PCS１２０に入力される所定放電電流が第１放電電流（例えば、３０Ａ）よりも小さい第２放電電流（例えば、２０Ａ）となるように放電動作を制御する。言い換えると、コントローラ１３０は、第１放電電流に対する所定比率（３３％）の電流を所定放電電流から減少する。
ここで、蓄電装置１１０Ａの出力電圧が下限電圧よりも大きい第２所定電圧（図９の中段では、２０５Ｖ）に達するケースについて説明する。このようなケースにおいては、配線１４１のインピーダンスの影響が図９の上段よりも小さくなるため、２以上の蓄電装置１１０の電圧の差異が縮小する。例えば、蓄電装置１１０Ｂの電圧は２０６．４Ｖであり、蓄電装置１１０Ｃの電圧は２０７．１Ｖである。
図９の下段に示すように、コントローラ１３０は、放電動作の停止を伴わずに、所定放電電流をさらに減少する。例えば、コントローラ１３０は、PCS１２０に入力される所定放電電流が第２放電電流（例えば、２０Ａ）よりも小さい第３放電電流（例えば、１０Ａ）となるように放電動作を制御する。言い換えると、コントローラ１３０は、第１放電電流に対する所定比率（３３％）の電流を所定放電電流からさらに減少する。
ここで、蓄電装置１１０Ａの出力電圧が下限電圧よりも大きい第３所定電圧（図９の中段では、２０２Ｖ）に達するケースについて説明する。このようなケースにおいては、配線１４１のインピーダンスの影響が図９の中段よりもさらに小さくなるため、２以上の蓄電装置１１０の電圧の差異がさらに縮小する。例えば、蓄電装置１１０Ｂの電圧は２０２．６Ｖであり、蓄電装置１１０Ｃの電圧は２０２．９Ｖである。
上述した電流減少制御によれば、所定放電電流を徐々に減少することによって、配線１４１のインピーダンスが蓄電装置１１０の電圧の差異に与える影響が小さくなり、２以上の蓄電装置１１０の電圧の差異を抑制することができる。さらには、２以上の蓄電装置１１０の全体として効率的な放電動作を実現することができる。
図９では、３つの所定電圧を用いて所定放電電流を３段階で減少するケースが例示されているが、変更例２はこれに限定されるものではない。２つの所定電圧を用いて所定放電電流を２段階で減少されてもよい。或いは、４つ以上の所定電圧を用いて所定放電電流を４段階以上で減少されてもよい。最も小さい所定電圧は下限電圧であってもよい。
（制御方法）
以下において、変更例２に係る制御方法について説明する。
第１に、放電動作について、図１０を参照しながら説明する。
図１０に示すように、ステップＳ５０において、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の放電動作を制御する。
ステップＳ５１において、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ１Ａ（例えば、図９の上段で示す２１０Ｖ）以下であるか否か、すなわち、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ１Ａに達しているか否かを判定する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ１Ａに達していない場合には放電動作を実行する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ１Ａに達している場合にはステップＳ５２の動作を実行する。
ステップＳ５２において、コントローラ１３０は、所定放電電流を減少する。例えば、所定放電電流の減少率は３３％である。
ステップＳ５３において、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ１Ｂ（＜閾値Ｔ１Ａ（例えば、図９の中段で示す２０５Ｖ））以下であるか否か、すなわち、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ１Ｂに達しているか否かを判定する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ１Ｂに達していない場合には放電動作を実行する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ１Ｂに達している場合にはステップＳ５４の動作を実行する。
ステップＳ５４において、コントローラ１３０は、所定放電電流を減少する。例えば、所定放電電流の減少率は３３％である。
ステップＳ５５において、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ１Ｃ（例えば、下限電圧（＜閾値Ｔ１Ｂ）以下であるか否か、すなわち、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ１Ｃに達しているか否かを判定する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ１Ｃに達していない場合には放電動作を実行する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ１Ｃに達している場合には一連の処理を終了する。
第２に、充電動作について、図１１を参照しながら説明する。
図１１に示すように、ステップＳ６０において、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の充電動作を制御する。
ステップＳ６１において、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ２Ａ以上であるか否か、すなわち、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ２Ａに達しているか否かを判定する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ２Ａに達していない場合には充電動作を実行する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ２Ａに達している場合にはステップＳ６２の動作を実行する。
ステップＳ６２において、コントローラ１３０は、所定充電電流を減少する。例えば、所定充電電流の減少率は３３％である。
ステップＳ６３において、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ２Ｂ（＞閾値Ｔ２Ａ）以上であるか否か、すなわち、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ２Ｂに達しているか否かを判定する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ２Ｂに達していない場合には充電動作を実行する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ２Ｂに達している場合にはステップＳ６４の動作を実行する。
ステップＳ６４において、コントローラ１３０は、所定充電電流を減少する。例えば、所定充電電流の減少率は３３％である。
ステップＳ６５において、コントローラ１３０は、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ２Ｃ（例えば、上限電圧（＞閾値Ｔ２Ｂ））以上であるか否か、すなわち、検出部１３１によって検出された電圧が閾値Ｔ２Ｃに達しているか否かを判定する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ２Ｃに達していない場合には充電動作を実行する。コントローラ１３０は、電圧が閾値Ｔ２Ｃに達している場合には一連の処理を終了する。
［変更例３］
以下において、実施形態の変更例３について説明する。以下においては、実施形態に対する相違点について主として説明する。
実施形態では、蓄電装置１１０Ｂ及び蓄電装置１１０ＣがPCS１２０に直接的に接続されない態様について説明した。これに対して、変更例３では、蓄電装置１１０Ａだけではなく、蓄電装置１１０Ｂ及び蓄電装置１１０ＣもPCS１２０に直接的に接続されてもよい。
具体的には、図１２に示すように、蓄電装置１１０Ａは、配線１４２Ａ及び配線１４２ＥによってPCS１２０に接続される。蓄電装置１１０Ｂは、配線１４２Ｂ、配線１４２Ｄ及び配線１４２ＥによってPCS１２０に接続される。蓄電装置１１０Ｃは、配線１４２Ｃ、配線１４２Ｄ及び配線１４２ＥによってPCS１２０に接続される。但し、蓄電装置１１０Ａ、蓄電装置１１０Ｂ及び蓄電装置１１０Ｃが配線１４２によってPCS１２０に対して並列で接続される点については実施形態と同様である。
ここで、各蓄電装置１１０とPCS１２０とを接続する配線１４２の長さは実施形態と同様に互いに異なる。具体的には、蓄電装置１１０ＣとPCS１２０とを接続する配線１４２は、蓄電装置１１０ＢとPCS１２０とを接続する配線１４２よりも長く、蓄電装置１１０ＢとPCS１２０とを接続する配線１４２は、蓄電装置１１０ＡとPCS１２０とを接続する配線よりも長い。
変更例３において、コントローラ１３０は、２以上の蓄電装置１１０の中で、配線１４１が最も短い蓄電装置１１０Ａの電圧を検出する。センサ１０１は、配線１４２Ａ上に設けられてもよく、蓄電装置１１０Ａに設けられてもよい。
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
実施形態では特に触れていないが、下限電圧は、蓄電装置１１０の放電が許容される放電末であってもよい。但し、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、下限電圧は、BCP（Business Continuity Planning）電源を確保するように定められた電圧であってもよい。
実施形態では特に触れていないが、上限電圧は、蓄電装置１１０の充電が許容される充電末であってもよい。但し、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、上限電圧は、ネガワット取引等において充電余力を確保するように定められた電圧であってもよい。
実施形態では、検出部１３１によって検出される電圧は、配線１４１又は配線１４２が最も短い蓄電装置１１０Ａの電圧であるケースについて例示した。すなわち、配線１４１又は配線１４２の材質及び太さが同様であるケースについて例示した。しかしながら、実施形態ではこれに限定さえるものではない。例えば、配線１４１又は配線１４２の材質及び太さが部分的に異なるケースが想定されてもよい。このようなケースにおいては、検出部１３１によって検出される電圧は、配線１４１又は配線１４２のインピーダンスが最も小さい蓄電装置１１０であってもよい。例えば、上述した図１２において、配線１４２Ａ、配線１４２Ｂ、配線１４２Ｃ、配線１４２Ｄ及び配線１４２Ｅの材質及び太さが異なっていてもよい。このようなケースにおいて、蓄電装置１１０ＢとPCS１２０との間の配線１４２のインピーダンスが最も小さい場合には、センサ１０１は、配線１４２Ｂ上に設けられてもよく、蓄電装置１１０Ｂに設けられてもよい。

Claims (11)

  1. １つの電力変換装置に対して２以上の蓄電装置のそれぞれが配線によって並列で接続された蓄電システムであって、
    前記２以上の蓄電装置の電圧を検出する検出部と、
    前記検出部によって検出される電圧が所定電圧に達した場合に、前記２以上の蓄電装置の電圧の差異が小さくなるように、前記電力変換装置から前記２以上の蓄電装置に出力される所定充電電流を減少する電流減少制御を実行する制御部と、を備える蓄電システム。
  2. 前記制御部は、前記検出部によって検出される電圧が所定電圧に達した場合に、前記２以上の蓄電装置の電圧の差異が小さくなるように、前記２以上の蓄電装置から前記電力変換装置に入力される所定放電電流を減少する前記電流減少制御を実行する、請求項１に記載の蓄電システム。
  3. 前記制御部は、前記電流減少制御において、前記電力変換装置から前記２以上の蓄電装置に出力される前記所定充電電流を減少した状態で一定期間に亘って前記２以上の蓄電装置を動作させる、請求項１に記載の蓄電システム。
  4. 前記制御部は、前記電流減少制御において、前記２以上の蓄電装置から前記電力変換装置に入力される前記所定放電電流を減少した状態で一定期間に亘って前記２以上の蓄電装置を動作させる、請求項２に記載の蓄電システム。
  5. 前記検出部は、前記２以上の蓄電装置の中で、前記配線のインピーダンスが最も小さい蓄電装置の電圧を検出する、請求項１又は請求項２に記載の蓄電システム。
  6. 前記所定電圧は、前記２以上の蓄電装置の放電動作で用いる下限電圧を含み、
    前記制御部は、前記２以上の蓄電装置の放電動作において、前記検出部によって検出される電圧が前記下限電圧に達した場合に、前記所定放電電流を減少する前記電流減少制御を実行する、請求項２に記載の蓄電システム。
  7. 前記所定電圧は、前記２以上の蓄電装置の充電動作で用いる上限電圧を含み、
    前記制御部は、前記２以上の蓄電装置の充電動作において、前記検出部によって検出される電圧が前記上限電圧に達した場合に、前記所定充電電流を減少する前記電流減少制御を実行する、請求項１に記載の蓄電システム。
  8. 前記電流減少制御は、前記２以上の蓄電装置の放電動作又は前記２以上の蓄電装置の充電動作を停止する制御を含む、請求項２に記載の蓄電システム。
  9. 前記制御部は、
    前記２以上の蓄電装置の放電動作を停止してから一定期間が経過した後において、前記放電動作の停止前の電流よりも小さい電流で前記放電動作を再開し、或いは、
    前記２以上の蓄電装置の充電動作を停止してから一定期間が経過した後において、前記充電動作の停止前の電流よりも小さい電流で前記充電動作を再開する、請求項８に記載の蓄電システム。
  10. 前記制御部は、前記電流減少制御において、前記所定放電電流又は前記所定充電電流を徐々に減少する制御を実行する、請求項２に記載の蓄電システム。
  11. １つの電力変換装置に対して２以上の蓄電装置のそれぞれが配線によって並列で接続された蓄電システムで用いる制御方法あって、
    前記２以上の蓄電装置の電圧を検出するステップＡと、
    前記ステップＡで検出される電圧が所定電圧に達した場合に、前記２以上の蓄電装置の電圧の差異が小さくなるように、前記電力変換装置から前記２以上の蓄電装置に出力される所定充電電流を減少する電流減少制御を実行するステップＢと、を備える、制御方法。
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