JPWO2016147322A1 - 蓄電池管理装置、方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

実施形態の蓄電池管理装置は、複数の蓄電池装置及び前記蓄電池装置にそれぞれ対応する複数の電力調整装置を備え、温度入力部は、電力調整装置を介して蓄電池装置の温度が入力される。選定部は、入力された前記蓄電池装置の温度に基づいて、充放電を行わせる蓄電池装置を制御している前記電力調整装置を、充放電を行わせる充放電指令対象の電力調整装置として選定し、配分部は、選定部の選定結果に基づいて選定された充放電指令対象の電力調整装置に対して充放電指令値を配分するので、システム構築が容易で、充放電電力の分配を適切に行える。

Description

本発明の実施形態は、蓄電池管理装置、方法及びプログラムに関する。

近年、太陽光、風力などの自然エネルギーを利用した発電の変動抑制、電力需要に伴う連系線潮流の変動抑制やピークシフト等の用途に、二次電池による大規模な蓄電池システムの利用が期待されている。こうした大規模な蓄電池システムを構成するには、個別に充放電電力等を制御可能な蓄電池装置を複数個組み合わせて利用していた。

このような複数の蓄電池装置を備えた蓄電池システムでは、蓄電池システム全体に対する充放電指令値を構成要素である個別の蓄電池装置に配分して、当該蓄電池システムを構成する全ての蓄電池装置の充放電制御を行うことにより、発電の変動抑制、連系線潮流の変動抑制あるいはピークシフト等の用途に利用している。

特開２０１４−１７１３３５号公報

上記従来の蓄電池システムにおいては、各蓄電池装置（を構成する蓄電池）に対する充放電電力分配を適切に行わないと、各蓄電池が早期に劣化してしまう虞があった。例えば、一般的な鉛電池は、低ＳＯＣ（State Of Charge：残量、電池充電状態）、リチウムイオン電池は高ＳＯＣでそれぞれ劣化が進みやすく、長期間使用するＳＯＣ領域を適切に考慮しないと短寿命となることが知られている。

これを解決すべく、従来においては、蓄電池温度、ＳＯＣ及び蓄電池の運用期間を考慮して充放電電力分配を行うように構成されていたが、蓄電池システムを構築するに先立って複雑なデータを準備する必要があり、システム構築が容易ではないとともに、必ずしも適切に運用が行えるとは限らなかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、システム構築が容易で、充放電電力の分配を適切に行える蓄電池管理装置、方法及びプログラムを提供することを目的としている。

実施形態の蓄電池管理装置は、複数の蓄電池装置及び前記蓄電池装置にそれぞれ対応する複数の電力調整装置を備えている。
温度入力部は、電力調整装置を介して蓄電池装置の温度が入力される。
選定部は、入力された前記蓄電池装置の温度に基づいて、充放電を行わせる蓄電池装置を制御している前記電力調整装置を、充放電を行わせる充放電指令対象の電力調整装置として選定し、配分部は、選定部の選定結果に基づいて選定された充放電指令対象の電力調整装置に対して充放電指令値を配分する。

図１は、複数系統の蓄電池システムを備えた自然エネルギー発電システムの概要構成図である。 図２は、実施形態の蓄電池システムの概要構成ブロック図である。 図３は、セルモジュール、ＣＭＵ及びＢＭＵの詳細構成説明図である。 図４は、第１実施形態の蓄電池制御コントローラの機能構成ブロック図である。 図５は、第２実施形態の蓄電池制御コントローラの機能構成ブロック図である。 図６は、第３実施形態の蓄電池制御コントローラの機能構成ブロック図である。 図７は、第４実施形態の蓄電池制御コントローラの機能構成ブロック図である。

次に図面を参照して実施形態について説明する。
図１は、複数系統の蓄電池システムを備えた自然エネルギー発電システムの概要構成図である。

自然エネルギー発電システム１００は、電力システムとして機能し、太陽光、水力、風力、バイオマス、地熱等の自然エネルギー（再生可能エネルギー）を利用し、系統電力として出力可能な自然エネルギー発電ユニット１と、自然エネルギー発電ユニット１の発電電力を測定する電力計２と、風力、電力計２の測定結果に基づいて自然エネルギー発電ユニット１の余剰電力を充電し、不足電力を放電して自然エネルギー発電ユニット１の発電電力に重畳して出力する複数の蓄電池システム３−１〜３−ｎと、自然エネルギー発電ユニット１の出力電力（蓄電池システム３−１〜３−ｎの出力電力が重畳されている場合も含む）の電圧変換を行う変圧器４と、蓄電池システム３−１〜３−ｎのローカルな制御を行う蓄電池制御コントローラ５と、蓄電池制御コントローラ５のリモート制御を行う上位制御装置６と、を備えている。

図２は、実施形態の蓄電池システムの概要構成ブロック図である。
蓄電池システム３−１〜３−ｎは、同様の構成であるので、以下の説明においては、蓄電池システム３−１を例として説明する。
蓄電池システム３−１は、大別すると、電力を蓄える蓄電池装置１１と、蓄電池装置１１から供給された直流電力を所望の電力品質を有する交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置（ＰＣＳ：Power Conditioning System）１２と、を備えている。

蓄電池装置１１は、大別すると、複数の電池盤２１−１〜２１−Ｎ（Ｎは自然数）と、電池盤２１−１〜２１−Ｎが接続された電池端子盤２２と、を備えている。
電池盤２１−１〜２１−Ｎは、互いに並列に接続された複数の電池ユニット２３−１〜２３−Ｍ（Ｍは自然数）と、ゲートウェイ装置２４と、後述のＢＭＵ（Battery Management Unit：電池管理装置）及びＣＭＵ（Cell Monitoring Unit：セル監視装置）に動作用の直流電源を供給する直流電源装置２５と、を備えている。

ここで、電池ユニットの構成について説明する。
電池ユニット２３−１〜２３−Ｍは、それぞれ、高電位側電源供給ライン（高電位側電源供給線）ＬＨ及び低電位側電源供給ライン（低電位側電源供給線）ＬＬを介して、出力電源ライン（出力電源線；母線）ＬＨＯ、ＬＬＯに接続され、主回路である電力変換装置１２に電力を供給している。

電池ユニット２３−１〜２３−Ｍは、同一構成であるので、電池ユニット２３−１を例として説明する。
電池ユニット２３−１は、大別すると、複数（図１では、２４個）のセルモジュール３１−１〜３１−２４と、セルモジュール３１−１〜３１−２４にそれぞれ設けられた複数（図１では、２４個）のＣＭＵ３２−１〜３２−２４と、セルモジュール３１−１２とセルモジュール３１−１３との間に設けられたサービスディスコネクト３３と、電流センサ３４と、コンタクタ３５と、を備え、複数のセルモジュール３１−１〜３１−２４、サービスディスコネクト３３、電流センサ３４及びコンタクタ３５は、直列に接続されている。

ここで、セルモジュール３１−１〜３１−２４は、電池セルを複数、直並列に接続されて組電池を構成している。そして、複数の直列接続されたセルモジュール３１−１〜３１−２４で組電池群を構成している。

さらに電池ユニット２３−１は、ＢＭＵ３６を備え、各ＣＭＵ３２−１〜３２−２４の通信ライン、電流センサ３４の出力ラインは、ＢＭＵ３６に接続されている。
ＢＭＵ３６は、ゲートウェイ装置２４の制御下で、電池ユニット２３−１全体を制御し、各ＣＭＵ３２−１〜３２−２４との通信結果（電圧及び温度の計測結果）及び電流センサ３４の検出結果に基づいてコンタクタ３５の開閉制御を行う。

次に電池端子盤の構成について説明する。
電池端子盤２２は、電池盤２１−１〜２１−Ｎに対応させて設けられた複数の盤遮断器４１−１〜４１−Ｎと、蓄電池装置１１全体を制御するマイクロコンピュータとして構成されたマスタ（Master）装置４２と、を備えている。

マスタ装置４２には、電力変換装置１２との間に、電力変換装置１２のＵＰＳ（Uninterruptible Power System）１２Ａを介して供給される制御電源線５１と、イーサネット（登録商標）として構成され、制御データのやりとりを行う制御通信線５２と、が接続されている。

ここで、セルモジュール３１−１〜３１−２４、ＣＭＵ３２−１〜３２−２４およびＢＭＵ３６の詳細構成について説明する。

図３は、セルモジュール、ＣＭＵ及びＢＭＵの詳細構成説明図である。
セルモジュール３１−１〜３１−２４は、それぞれ、直列接続された複数（図２では、１０個）の電池セル６１−１〜６１−１０を備えている。

ＣＭＵ３２−１〜３２−２４は、対応するセルモジュール３１−１〜３１−２４を構成している電池セルの電圧及び所定箇所の温度を測定するための電圧温度計測ＩＣ（Analog Front End IC:AFE-IC）６２と、それぞれが対応するＣＭＵ３２−１〜３２−２４全体の制御を行うＭＰＵ６３と、ＢＭＵ３６との間でＣＡＮ通信を行うためのＣＡＮ（Controller Area Network）規格に則った通信コントローラ６４と、セル毎の電圧に相当する電圧データ及温度データを格納するメモリ６５と、を備えている。

以下の説明において、セルモジュール３１−１〜３１−２４のそれぞれと、対応するＣＭＵ３２−１〜３２−２４と、を合わせた構成については、電池モジュール３７−１〜３７−２４と呼ぶものとする。例えば、セルモジュール３１−１と対応するＣＭＵ３２−１を合わせた構成を電池モジュール３７−１と呼ぶものとする。

また、ＢＭＵ３６は、ＢＭＵ３６全体を制御するＭＰＵ７１と、ＣＭＵ３２−１〜３２−２４との間でＣＡＮ通信を行うためのＣＡＮ規格に則った通信コントローラ７２と、ＣＭＵ３２−１〜３２−２４から送信された電圧データ及び温度データを格納するメモリ７３と、を備えている。

蓄電池制御コントローラ５は、自然エネルギー発電ユニット１の発電電力を検出し、この発電電力が電力系統へ及ぼす影響を緩和するために、蓄電池装置１１を用いて発電電力の出力変動抑制を行なっている。ここで、蓄電池装置１１に対する変動抑制量は当該蓄電池制御コントローラ５あるいはその上位制御装置６で算出し、蓄電池装置１１に対応するＰＣＳ（Power Conditioning System）１２に充放電指令として与えられる。

［１］第１実施形態
図４は、第１実施形態の蓄電池制御コントローラの機能構成ブロック図である。
蓄電池制御コントローラ５は、各蓄電池システム３−１〜３−ｎに対応するＰＣＳ１２から蓄電池装置１１の温度である蓄電池温度ＴＢ−１〜ＴＢ−ｎが入力される温度入力部８１と、所定の温度幅を有する温度基準値データＴｒｅｆを予め記憶する温度基準値データ記憶部８２と、蓄電池温度ＴＢ−１〜ＴＢ−ｎ及び温度基準値データＴｒｅｆが入力されて充放電を行わせることが可能な蓄電池装置１１に対応するＰＣＳ１２を選定するＰＣＳ選定部８３と、ＰＣＳ選定部８３により選定された一又は複数のＰＣＳ１２に対し、充放電指令値の配分を行い、蓄電池システム３−１〜３−ｎに対応するｎ台のＰＣＳ１２に対して充放電指令値を通知する充放電指令値配分部８４と、を備えている。

次に第１実施形態の動作を説明する。
蓄電池システム３−１〜３−ｎのそれぞれに対応する蓄電池装置１１は、ＡＦＣＩＣ６２が測定した蓄電池温度をＰＣＳ１２に送る。
さらに蓄電池システム３−１〜３−ｎのそれぞれに対応するＰＣＳ１２は、蓄電池装置１１から入力された蓄電池温度に対応する温度データＴＢ−１〜ＴＢ−ｎを蓄電池制御コントローラ５に送信する。

これと並行して、蓄電池制御コントローラ５は、各ＰＣＳ１２に充放電指令値を出力し、充放電指令値が入力されたＰＣＳ１２は、入力された充放電指令値に基づいて、蓄電池装置の充放電制御を行い、各蓄電池装置１１は、入力された充放電指令値に基づき充放電を行うこととなる。

ここで、充放電制御とは、蓄電池装置１１へ充電指令値を送り、蓄電池装置１１が充放電指令値に基づいて、放電時は蓄電池装置１１が放電した直流出力を交流に変換し、電力系統７へ出力し、充電時は電力系統７あるいは自然エネルギー発電ユニット１の交流電力を直流に変換し、蓄電池システム３−１〜３−ｎの蓄電池装置１１に出力して充電させることをいう。

ここで、蓄電池制御コントローラ５の温度入力部８１には、蓄電池システム３−１〜３−ｎのそれぞれに対応する複数のＰＣＳ１２が送信した当該ＰＣＳ１２の制御下にある蓄電池装置１１の温度データＴＢ−１〜ＴＢ−ｎが入力される。

ここで、蓄電池制御コントローラ５が、上位制御装置６から入力された全体の充放電指令値に基づき、蓄電池システム３−１〜３−ｎのそれぞれに対応する複数のＰＣＳ１２へ全体の充放電指令値を配分する際の動作を説明する。
温度入力部８１は、ｎ台のＰＣＳ１２から温度データＴＢ−１〜ＴＢｎが入力されると、入力された温度データＴＢ−１〜ＴＢｎをＰＣＳ選定部８３に出力する。

ＰＣＳ選定部８３は、温度基準値データＴｒｅｆを参照し、蓄電池装置１１の温度があらかじめ規定された基準値範囲内である場合、すなわち、充放電を行っても蓄電池装置１１を構成している電池セル６１−１〜６１−１０の充放電による劣化を考慮する必要が無い状態であると考えられる場合であるので、当該蓄電池装置１１に対応するＰＣＳ１２を充放電指令値の配分対象のＰＣＳとして選定して充放電指令値配分部８４に通知する。

逆に蓄電池装置１１の温度があらかじめ規定された基準値範囲外の場合には、ＰＣＳ選定部８３は、当該蓄電池装置１１に対応するＰＣＳ１２を充放電指令値の非配分対象のＰＣＳ１２として選定し、充放電指令値配分部８４への通知は行わない。

これにより、充放電指令値配分部８４は、例えば、ｎ台のＰＣＳ１２のうち、ｍ台（１≦ｍ≦ｎ）のＰＣＳ１２が、充放電指令値の配分対象となった場合には、例えば、全てのＰＣＳ１２が同一の充放電能力を有している場合には、充放電指令値に対応する放電電力量がＸである場合、ｍ台のＰＣＳ１２に対し、Ｘ／１２の放電電力量を配分することとなる。また、ＰＣＳ１２の充放電能力が異なる場合には、能力に比例した比率で、放電電力量Ｘを各ＰＣＳ１２に割り当てることとなる。

この結果、（ｎ−ｍ）台のＰＣＳ１２に対応する（ｎ−ｍ）台の蓄電池装置１１は、充電及び放電の対象とはならないので、状況によっては、温度が再び基準値範囲内となるので、次回の充放電指令値の配分時には配分対象となることができる。

以上の説明のように、本第１実施形態の自然エネルギー発電システム１００によれば、充放電指令値配分のために事前に煩雑で手間のかかる準備が不要であるとともに、蓄電池装置１１の温度が温度基準値データＴｒｅｆ範囲外となっている蓄電池装置１１を非充放電対象蓄電池装置とするので、劣化を防ぐことができる。ひいては、蓄電池システム３−１〜３−ｎ、さらには、自然エネルギー発電システム１００全体の寿命を長くすることができる。

［２］第２実施形態
図５は、第２実施形態の蓄電池制御コントローラの機能構成ブロック図である。
図５に示す第２実施形態の蓄電池制御コントローラ５Ａが、図４に示した第１実施形態の蓄電池制御コントローラ５と異なる点は、各蓄電池システム３−１〜３−ｎに対応するＰＣＳ１２から蓄電池装置１１のＳＯＣであるＳＯＣデータＳＯＣ−１〜ＳＯＣ−ｎが入力されるＳＯＣ入力部８５と、所定のＳＯＣ幅を有するＳＯＣ基準値データＳＯＣｒｅｆを予め記憶するＳＯＣ基準値データ記憶部８６と、蓄電池装置１１の温度が基準温度範囲外あるいはＳＯＣが基準ＳＯＣ範囲外である場合の選定条件を予め記憶した選定条件データ記憶部８７を備えた点である。

次に第２実施形態の動作を説明する。
蓄電池システム３−１〜３−ｎのそれぞれに対応する蓄電池装置１１は、ＡＦＥＩＣ６２が測定した蓄電池温度をＰＣＳ１２に送る。

さらに蓄電池システム３−１〜３−ｎのそれぞれに対応するＰＣＳ１２は、蓄電池装置１１から入力された蓄電池温度に対応する温度データＴＢ−１〜ＴＢｎを蓄電池制御コントローラ５に送信する。また、これらのＰＣＳ１２は、蓄電池装置１１から入力されたＳＯＣデータＳＯＣ−１〜ＳＯＣ−ｎを蓄電池制御コントローラ５に送信する。

これと並行して、蓄電池制御コントローラ５は、各ＰＣＳ１２に充放電指令値を出力し、充放電指令値が入力されたＰＣＳ１２は、入力された充放電指令値に基づいて、蓄電池装置の充放電制御を行い、各蓄電池装置１１は、入力された充放電指令値に基づき充放電を行う。

ここで、蓄電池制御コントローラ５の温度入力部８１には、蓄電池システム３−１〜３−ｎのそれぞれに対応する複数のＰＣＳ１２が送信した当該ＰＣＳ１２の制御下にある蓄電池装置１１の温度データＴＢ−１〜ＴＢｎが入力され、ＳＯＣ入力部８５には、ＳＯＣデータＳＯＣ−１〜ＳＯＣ−ｎが入力される。

次に、蓄電池制御コントローラ５が、上位制御装置６から入力された全体の充放電指令値に基づき、蓄電池システム３−１〜３−ｎのそれぞれに対応する複数のＰＣＳ１２へ全体の充放電指令値を配分する際の動作を説明する。

温度入力部８１は、ｎ台のＰＣＳ１２から温度データＴＢ−１〜ＴＢｎが入力されると、入力された温度データＴＢ−１〜ＴＢｎをＰＣＳ選定部８３に出力する。
また、ＳＯＣ入力部８５は、ｎ台のＰＣＳ１２からＳＯＣデータＳＯＣ−１〜ＳＯＣ−ｎが入力されたＳＯＣデータＳＯＣ−１〜ＳＯＣ−ｎをＰＣＳ選定部８３に出力する。

ここで、選定条件データ記憶部８７には、蓄電池装置１１の温度が基準温度範囲外あるいはＳＯＣが基準ＳＯＣ範囲外である場合の選定条件が予め記憶されている。例えば、ＳＯＣが基準ＳＯＣ範囲外であっても、蓄電池装置１１の温度が基準温度範囲内である場合に、ＳＯＣが基準ＳＯＣ範囲外であっても所定の範囲内にある蓄電池装置１１は例外的に選定対象とする、等の例外的な選定条件が記憶されている。

これは、厳密に温度データＴＢ−１〜ＴＢｎ及びＳＯＣデータＳＯＣ−１〜ＳＯＣ−ｎに基づいてＰＣＳ１２を選定してしまうと、必要とされる充放電が行えなくなる虞があるためである。

ＰＣＳ選定部８３は、温度基準値データＴｒｅｆを参照して蓄電池装置１１の温度があらかじめ規定された基準値範囲内であり、かつ、ＳＯＣ基準値データＳＯＣｒｅｆを参照して蓄電池装置１１のＳＯＣが予め規定された基準値範囲内である場合には、すなわち、充放電を行っても蓄電池装置１１を構成している電池セル６１−１〜６１−１０の充放電による劣化を考慮する必要が無い状態であると考えられる場合であるので、当該蓄電池装置１１に対応するＰＣＳ１２を充放電指令値の配分対象のＰＣＳとして選定して充放電指令値配分部８４に通知する。

これに対し、下記の（ａ）〜（ｃ）の場合、すなわち、温度あるいはＳＯＣの少なくとも一方が基準値範囲外である場合には、ＰＣＳ選定部８３は、ＰＣＳ選定部８３に記憶されている選定条件に基づいて、選定条件を満たす場合には、当該蓄電池装置１１に対応するＰＣＳ１２を充放電指令値の配分対象のＰＣＳとして選定して充放電指令値配分部８４に通知することとなる。

（ａ） 温度基準値データＴｒｅｆを参照して蓄電池装置１１の温度があらかじめ規定された基準値範囲内であり、かつ、ＳＯＣ基準値データＳＯＣｒｅｆを参照して蓄電池装置１１のＳＯＣが予め規定された基準値範囲外である場合
（ｂ） 温度基準値データＴｒｅｆを参照して蓄電池装置１１の温度があらかじめ規定された基準値範囲外であり、かつ、ＳＯＣ基準値データＳＯＣｒｅｆを参照して蓄電池装置１１のＳＯＣが予め規定された基準値範囲内である場合
（ｃ） 温度基準値データＴｒｅｆを参照して蓄電池装置１１の温度があらかじめ規定された基準値範囲外であり、かつ、ＳＯＣ基準値データＳＯＣｒｅｆを参照して蓄電池装置１１のＳＯＣが予め規定された基準値範囲外である場合

また、ＰＣＳ選定部８３は、ＰＣＳ選定部８３に記憶されている選定条件に基づいて、選定条件を満たさない場合には、ＰＣＳ選定部８３は、当該蓄電池装置１１に対応するＰＣＳ１２を充放電指令値の非配分対象のＰＣＳ１２として選定し、充放電指令値配分部８４への通知は行わない。
これにより、充放電指令値配分部８４は、ＰＣＳ１２の充放電能力に比例した比率で各ＰＣＳ１２に充放電を割り当てることとなる。

以上の説明のように、本第２実施形態の自然エネルギー発電システム１００によっても、充放電指令値配分のために事前に煩雑で手間のかかる準備が不要であるとともに、蓄電池装置１１の温度が温度基準値データＴｒｅｆ範囲外となっている蓄電池装置１１を非充放電対象蓄電池装置とするので、劣化を防ぐことができる。ひいては、蓄電池システム３−１〜３−ｎ、さらには、自然エネルギー発電システム１００全体の寿命を長くすることができる。

［３］第３実施形態
図６は、第３実施形態の蓄電池制御コントローラの機能構成ブロック図である。
図６に示す第３実施形態の蓄電池制御コントローラ５Ｂが、図５に示した第２実施形態の蓄電池制御コントローラ５Ａと異なる点は、電力系統７から通知された電源周波数に対応する周波数データＦＱが入力される周波数入力部８８と、所定の周波数幅（基準中心周波数に対する許容周波数変動幅）を有する周波数基準値データＦｒｅｆを予め記憶する周波数基準値データ記憶部８９と、蓄電池装置１１の温度が基準温度範囲外あるいはＳＯＣが基準ＳＯＣ範囲外である場合に電源周波数に応じていずれのＰＣＳを選択するかの選定条件を予め記憶した選定条件データ記憶部８７Ａを備えた点である。

ここで、電源周波数が変化するのは、以下のような理由による。
すなわち、需要電力量よりも供給電力量が少ない場合には電力が不足して電源周波数が低下し、需要電力量よりも供給電力量が多い場合には電力が余って電源周波数は上昇するためである。

次に第３実施形態の動作を説明する。
蓄電池システム３−１〜３−ｎのそれぞれに対応する蓄電池装置１１は、ＡＦＥＩＣ６２が測定した蓄電池温度をＰＣＳ１２に送る。

さらに蓄電池システム３−１〜３−ｎのそれぞれに対応するＰＣＳ１２は、蓄電池装置１１から入力された蓄電池温度に対応する温度データＴＢ−１〜ＴＢｎを蓄電池制御コントローラ５に送信する。また、これらのＰＣＳ１２は、蓄電池装置１１から入力されたＳＯＣデータＳＯＣ−１〜ＳＯＣ−ｎを蓄電池制御コントローラ５に送信する。

また、電力系統７（自然エネルギー発電ユニット１を電力系統と同様に扱うことも可能である）は、電源周波数を測定し、電源周波数に対応する周波数データＦＱを蓄電池制御コントローラ５に送信する。

これと並行して、蓄電池制御コントローラ５は、各ＰＣＳ１２に充放電指令値を出力し、充放電指令値が入力されたＰＣＳ１２は、入力された充放電指令値に基づいて、蓄電池装置の充放電制御を行い、各蓄電池装置１１は、入力された充放電指令値に基づき充放電を行う。

ここで、蓄電池制御コントローラ５の温度入力部８１には、蓄電池システム３−１〜３−ｎのそれぞれに対応する複数のＰＣＳ１２が送信した当該ＰＣＳ１２の制御下にある蓄電池装置１１の温度データＴＢ−１〜ＴＢｎが入力され、ＳＯＣ入力部８５には、ＳＯＣデータＳＯＣ−１〜ＳＯＣ−ｎが入力され、周波数入力部８８には、周波数データＦＱが入力される。

次に、蓄電池制御コントローラ５が、上位制御装置６から入力された全体の充放電指令値に基づき、蓄電池システム３−１〜３−ｎのそれぞれに対応する複数のＰＣＳ１２へ全体の充放電指令値を配分する際の動作を説明する。

温度入力部８１は、ｎ台のＰＣＳ１２から温度データＴＢ−１〜ＴＢｎが入力されると、入力された温度データＴＢ−１〜ＴＢｎをＰＣＳ選定部８３に出力する。
また、ＳＯＣ入力部８５は、ｎ台のＰＣＳ１２からＳＯＣデータＳＯＣ−１〜ＳＯＣ−ｎが入力されると、入力されたＳＯＣデータＳＯＣ−１〜ＳＯＣ−ｎをＰＣＳ選定部８３に出力する。

また、周波数入力部８８は、電力系統７から周波数データＦＱが入力されると、入力された周波数データＦＱをＰＣＳ選定部８３に出力する。

ここで、選定条件データ記憶部８７Ａには、蓄電池装置１１の温度が基準温度範囲外あるいはＳＯＣが基準ＳＯＣ範囲外である場合であって、電源周波数に応じた選定条件が予め記憶されている。例えば、ＳＯＣが基準ＳＯＣ範囲外かつ温度が基準温度範囲外であっても、電源周波数が低い場合には電力供給が不足しているので、選定するＰＣＳ１２を増加させるような例外的な選定条件が記憶されている。

これは、厳密に温度データＴＢ−１〜ＴＢｎ及びＳＯＣデータＳＯＣ−１〜ＳＯＣ−ｎに基づいてＰＣＳ１２を選定してしまうと、電源周波数の維持に必要とされる充放電が行えなくなる虞があるためである。

ＰＣＳ選定部８３は、温度基準値データＴｒｅｆを参照して蓄電池装置１１の温度があらかじめ規定された基準値範囲内であり、かつ、ＳＯＣ基準値データＳＯＣｒｅｆを参照して蓄電池装置１１のＳＯＣが予め規定された基準値範囲内であり、かつ、周波数基準値データＦｒｅｆを参照して、電源周波数が予め規定された基準値範囲内である場合には、、すなわち、充放電を行っても蓄電池装置１１を構成している電池セル６１−１〜６１−１０の充放電による劣化を考慮する必要が無い状態であると考えられる場合であるので、当該蓄電池装置１１に対応するＰＣＳ１２を充放電指令値の配分対象のＰＣＳとして選定して充放電指令値配分部８４に通知する。

これに対し、上述した第２実施形態における（ａ）〜（ｃ）の場合、すなわち、温度あるいはＳＯＣの少なくとも一方が基準値範囲外である場合には、ＰＣＳ選定部８３は、周波数データＦＱに対応する電源周波数を参酌してＰＣＳ選定部８３に記憶されている選定条件に基づいて、電源周波数が所定の周波数基準値範囲内となる選定条件を満たす場合には、当該蓄電池装置１１に対応するＰＣＳ１２を充放電指令値の配分対象のＰＣＳとして選定して充放電指令値配分部８４に通知することとなる。

また、ＰＣＳ選定部８３は、ＰＣＳ選定部８３に記憶されている選定条件に基づいて、選定条件を満たさない場合には、ＰＣＳ選定部８３は、当該蓄電池装置１１に対応するＰＣＳ１２を充放電指令値の非配分対象のＰＣＳ１２として選定し、充放電指令値配分部８４への通知は行わない。
これにより、充放電指令値配分部８４は、ＰＣＳ１２の充放電能力に比例した比率で各ＰＣＳ１２に充放電を割り当てることとなる。

以上の説明のように、本第３実施形態の自然エネルギー発電システム１００によれば、電源周波数を所定の周波数基準値範囲内に維持しつつ、充放電指令値配分のために事前に煩雑で手間のかかる準備が不要であるとともに、電力系統の周波数安定に寄与できる。さらに、蓄電池装置１１の温度が温度基準値データＴｒｅｆ範囲外となっている蓄電池装置１１を非充放電対象蓄電池装置とするので、劣化を防ぐことができる。ひいては、蓄電池システム３−１〜３−ｎ、さらには、自然エネルギー発電システム１００全体の寿命を長くすることができる。

［４］第４実施形態
図７は、第４実施形態の蓄電池制御コントローラの機能構成ブロック図である。
図７に示す第４実施形態の蓄電池制御コントローラ５Ｃが、図６に示した第３実施形態の蓄電池制御コントローラ５Ｂと異なる点は、蓄電池装置１１の温度、ＳＯＣ及び電源周波数の観点からは本来充放電指令値の配分対象として選定しないはずの蓄電池装置１１を選定条件データ記憶部８７Ａに記憶された選定条件に従って例外的に選定した蓄電装置を所定時間だけ選定状態とするためのタイマ９０を設けた点である。

この第４実施形態の構成によれば、第３実施形態と同様の手順で例外的に選定した蓄電装置１１については、タイマ９０で規定される所定時間だけ、選定状態とすることができるので、通常通り選定された蓄電池装置１１よりも短い時間だけ選定対象とされるので、電源周波数の安定化を図りつつ、蓄電池装置１１の劣化を抑制し、蓄電池システム３−１〜３−ｎ、さらには、自然エネルギー発電システム１００全体の寿命を長くすることができる。

［５］実施形態の効果
以上の説明のように、各実施形態によれば、使用の結果、（一時的に）劣化が進みやすい状態になっている蓄電池装置１１を一旦充放電対象から外すことで、状態を復活させつつ、自然エネルギー発電システムの運用が行えるので、蓄電池装置１１の劣化を抑制し、蓄電池システム３−１〜３−ｎ、さらには、自然エネルギー発電システム１００全体の寿命を長くできる。

［６］実施形態の変形例
本実施形態の蓄電池管理装置（蓄電池制御コントローラ）は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、必要に応じてディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

本実施形態の蓄電池管理装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、本実施形態の蓄電池管理装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の蓄電池管理装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
また、本実施形態の蓄電池管理装置のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (7)

1. 複数の蓄電池装置及び前記蓄電池装置にそれぞれ対応する複数の電力調整装置を備えた蓄電池システムの管理を行う蓄電池管理装置において、
   前記電力調整装置を介して前記蓄電池の温度が入力される温度入力部と、
   入力された前記蓄電池装置の温度に基づいて、充放電を行わせる蓄電池装置を制御している前記電力調整装置を、充放電を行わせる充放電指令対象の電力調整装置として選定する選定部と、
   前記選定部の選定結果に基づいて選定された充放電指令対象の電力調整装置に対して充放電指令値を配分する配分部と、
   を備えた蓄電池管理装置。
2. 前記電力調整装置を介して前記蓄電池のＳＯＣが入力されるＳＯＣ入力部を備え、
   前記選定部は、入力された前記蓄電池装置の温度及び前記蓄電池装置のＳＯＣに基づいて、充放電を行わせる蓄電池装置を制御している前記電力調整装置を、充放電を行わせる充放電指令対象の電力調整装置として選定する、
   請求項１記載の蓄電池管理装置。
3. 入力された前記蓄電池装置の温度が所定の基準温度値範囲外である場合、又は、入力された前記蓄電池のＳＯＣが所定の基準ＳＯＣ値範囲外である場合であっても、当該蓄電池装置に対応する前記電力調整装置を例外的に充放電指令対象の電力調整装置として選定するための選定条件を予め記憶した選定条件記憶部を備え、
   前記選定部は、前記蓄電池の温度または前記蓄電池のＳＯＣに基づいて選定を行った場合に、非選定対象となる前記電力調整装置を、前記選定条件記憶部を参照して例外的に充放電指令対象の電力調整装置として選定する、
   請求項２記載の蓄電池管理装置。
4. 前記蓄電池システムの電力供給対象または電力需要対象である電力系統から電源周波数が入力される周波数入力部と、
   入力された前記蓄電池装置の温度が所定の基準温度値範囲外である場合、又は、入力された前記蓄電池のＳＯＣが所定の基準ＳＯＣ値範囲外である場合であっても、前記電源周波数に基づいて、当該蓄電池装置に対応する前記電力調整装置を例外的に充放電指令対象の電力調整装置として選定するための選定条件を予め記憶した選定条件記憶部を備え、
   前記選定部は、前記蓄電池の温度または前記蓄電池のＳＯＣに基づいて選定を行った場合に、非選定対象となる前記電力調整装置を、前記電源周波数に基づいて前記選定条件記憶部を参照して例外的に充放電指令対象の電力調整装置として選定する、
   請求項２記載の蓄電池管理装置。
5. 前記選定条件記憶部を参照して例外的に充放電指令対象の電力調整装置として選定された前記電力調整装置に対応する蓄電装置の充放電動作時間を設定するタイマを備え、
   前記選定部は、前記タイマの出力に対応する充放電動作時間だけ、前記例外的に充放電指令対象として選定する、
   請求項３又は請求項４記載の蓄電池管理装置。
6. 複数の蓄電池装置及び前記蓄電池装置にそれぞれ対応する複数の電力調整装置を備えた蓄電池システムの管理を行う蓄電池管理装置で実行される方法において、
   前記電力調整装置を介して前記蓄電池の温度が入力される過程と、
   入力された前記蓄電池装置の温度に基づいて、充放電を行わせる蓄電池装置を制御している前記電力調整装置を、充放電を行わせる充放電指令対象の電力調整装置として選定する過程と、
   前記選定された充放電指令対象の電力調整装置に対して充放電指令値を配分する過程と、
   を備えた方法。
7. 複数の蓄電池装置及び前記蓄電池装置にそれぞれ対応する複数の電力調整装置を備えた蓄電池システムの管理を行う蓄電池管理装置をコンピュータにより制御するためのプログラムであって、
   前記コンピュータを、
   前記電力調整装置を介して前記蓄電池の温度が入力される手段と、
   入力された前記蓄電池装置の温度に基づいて、充放電を行わせる蓄電池装置を制御している前記電力調整装置を、充放電を行わせる充放電指令対象の電力調整装置として選定する手段と、
   前記選定の結果に基づいて選定された充放電指令対象の電力調整装置に対して充放電指令値を配分する手段と、
   して機能させるプログラム。

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