KR101718646B1 - 감시 장치, 제어 장치 및 제어 시스템 - Google Patents

감시 장치, 제어 장치 및 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

효과적으로 축전지의 충방전을 제어할 수 있는 감시 장치, 제어 장치 및 제어 시스템을 제공한다. 실시 형태에 따르면, 감시 장치는, 사용 이력 축적부와, 수요 예측 생성부와, 발전 예측부와, 열화 테이블 결정부와, 충방전 계획 작성부와, 송신부를 구비한다. 사용 이력 축적부는, 발전 장치 및 축전지를 제어하는 제어 장치로부터 적어도 축전지 상태 정보를 수신하여, 상기 축전지의 사용 이력을 생성해서 저장한다. 수요 예측 생성부는, 상기 제어 장치가 전력의 공급을 제어하는 전력 소비부가 소비하는 전력의 수요 예측을 생성한다. 발전 예측부는, 상기 발전 장치의 발전 예측을 생성한다. 열화 테이블 결정부는, 상기 사용 이력으로부터 상기 축전지의 열화 속도를 나타내는 열화 테이블을 결정한다. 충방전 계획 작성부는, 상기 열화 테이블, 상기 수요 예측 및 상기 발전 예측에 기초하여, 상기 축전지의 충방전 계획을 작성한다. 송신부는, 상기 수요 예측, 상기 발전 예측, 상기 충방전 계획, 및, 상기 축전지의 충방전을 제어하기 위한 상기 열화 테이블을 상기 제어 장치에 송신한다.

Description

감시 장치, 제어 장치 및 제어 시스템{MONITORING DEVICE, CONTROL DEVICE AND CONTROL SYSTEM}
본 발명의 실시 형태는, 감시 장치, 제어 장치 및 제어 시스템에 관한 것이다.
축전지의 열화량(전지 소모량)을 제어하는 열화량 제어 장치는, 상위 장치인 열화량 감시 장치로부터 충방전 계획을 수신하고, 수신된 충방전 계획에 따라서 축전지를 충방전한다. 그러나, 종래, 충방전 계획의 기초가 되는 수요 예상 등이 현실과 달라 충방전 계획대로 충방전하면 열화량을 적정하게 제어할 수 없는 경우 등에, 열화량 제어 장치는, 축전지의 충방전을 적절하게 제어할 수 없다는 과제가 있다.
일본 특허 공개 평 08-140205호 공보 일본 특허 공개 제2004-222427호 공보 일본 특허 공개 제2012-60833호 공보
상기의 과제를 해결하기 위해서, 효과적으로 축전지의 충방전을 제어할 수 있는 감시 장치, 제어 장치 및 제어 시스템을 제공한다.
실시 형태에 따르면, 감시 장치는, 사용 이력 축적부와, 수요 예측 생성부와, 발전 예측부와, 열화 테이블 결정부와, 충방전 계획 작성부와, 송신부를 구비한다. 사용 이력 축적부는, 발전 장치 및 축전지를 제어하는 제어 장치로부터 적어도 축전지 상태 정보를 수신하여, 상기 축전지의 사용 이력을 생성해서 저장한다. 수요 예측 생성부는, 상기 제어 장치가 전력의 공급을 제어하는 전력 소비부가 소비하는 전력의 수요 예측을 생성한다. 발전 예측부는, 상기 발전 장치의 발전 예측을 생성한다. 열화 테이블 결정부는, 상기 사용 이력으로부터 상기 축전지의 열화 속도를 나타내는 열화 테이블을 결정한다. 충방전 계획 작성부는, 상기 열화 테이블, 상기 수요 예측 및 상기 발전 예측에 기초하여, 상기 축전지의 충방전 계획을 작성한다. 송신부는, 상기 수요 예측, 상기 발전 예측, 상기 충방전 계획, 및 상기 축전지의 충방전을 제어하기 위한 상기 열화 테이블을 상기 제어 장치에 송신한다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 열화량 제어 시스템의 기능 예를 나타내기 위한 블록도이다.
도 2는 열화 테이블 결정부가 선택한 열화 테이블의 예를 나타내기 위한 도이다.
도 3은 충방전 계획 작성부가 작성한 충방전 계획의 예를 나타내기 위한 도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 열화량 감시 장치의 구성예를 나타내기 위한 블록도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 열화량 제어 장치의 구성예를 나타내기 위한 블록도이다.
도 6은 축전지의 구성예를 나타내기 위한 도이다.
도 7은 제1 실시 형태에 관한 열화량 감시 장치의 동작예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 제1 실시 형태에 관한 열화량 제어 장치의 동작예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 제2 실시 형태에 따른 열화량 제어 시스템의 기능 예를 나타내기 위한 블록도이다.
도 10은 제2 실시 형태에 따른 열화량 감시 장치의 동작예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 제2 실시 형태에 따른 열화량 제어 장치의 동작예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 제3 실시 형태에 따른 열화량 제어 시스템의 기능 예를 나타내기 위한 블록도이다.
도 13은 제3 실시 형태에 따른 열화량 제어 장치의 동작예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 제3 실시 형태에 따른 열화량 감시 장치의 동작예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는 제3 실시 형태에 따른 열화량 제어 장치의 동작예를 설명하기 위한 흐름도이다.
(제1 실시 형태)
이하, 도면을 참조하면서 제1 실시 형태에 대해서 설명한다.
제1 실시 형태에 관한 열화량 제어 시스템은, 축전지의 열화량(또는, 전지 소모량)을 제어한다. 열화량 감시 장치는, 열화량 제어 장치가 송신하는 축전지의 정보에 기초하여 축전지의 충방전 계획 등을 생성한다. 열화량 제어 장치는, 열화량 감시 장치가 생성하는 충방전 계획 등에 따라 축전지의 충방전을 제어한다. 또한, 축전지는, 복수개의 전지 셀을 구비한다.
또한, 열화량 제어 장치는, 개인저택 또는 공장 등의 전력 소비부에 공급하는 전력을 제어한다. 즉, 열화량 제어 장치는, 축전지 또는 송전선 등으로부터 전력 소비부에 전력을 공급한다.
도 1은, 열화량 감시 장치(10)(감시 장치)와 열화량 제어 장치(20)(제어 장치)를 구비하는 열화량 제어 시스템(1)(제어 시스템)의 기능 예를 나타내기 위한 블록도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 열화량 감시 장치(10)는, 사용 이력 축적부(11), 열화 테이블 결정부(12), 수요 예측부(13), 발전 예측부(14), 충방전 계획 작성부(15) 및 제1 통신부(16) 등을 구비한다.
사용 이력 축적부(11)는, 열화량 제어 시스템(1)이 제어하는 축전지(53)의 사용 이력을 저장한다. 사용 이력은, 축전지(53)의 온도, SOC(State of charge), 전류, 전압, 내부 저항 및 용량 등의 축전지 상태가 시간 경과와 함께 변화한 것을 나타내는 정보이다. 사용 이력이 저장하는 정보는, 특정한 구성에 한정되는 것은 아니다.
사용 이력 축적부(11)는, 열화량 제어 장치(20)가 생성 및 송신하는 축전지 상태 정보에 기초하여 사용 이력을 생성한다. 열화량 제어 장치(20)는, 축전지(53)의 온도, SOC, 전류, 전압, 내부 저항 및 용량 등을 포함하는 축전지 상태 정보를 수시로 열화량 감시 장치(10)에 송신한다. 또한, 열화량 제어 장치(20)는, 소정의 간격으로 축전지 상태 정보를 송신해도 된다. 사용 이력 축적부(11)는, 열화량 제어 장치(20)가 축전지 상태 정보를 송신할 때마다, 송신되는 축전지 상태 정보를 시계열에 따라서 사용 이력으로서 저장한다.
열화 테이블 결정부(12)는, 사용 이력 축적부(11)가 저장하는 사용 이력 등에 기초하여 열화 테이블을 결정한다. 열화 테이블은, 축전지(53)의 상태에 따른 열화 속도를 나타내는 값을 저장한다. 예를 들어, 열화 테이블은, SOC 및 온도에 따른 열화 속도를 나타낸다.
예를 들어, 열화 테이블 결정부(12)는, 축전지(53)의 종류, 사용 연월, 충방전의 횟수 및 현재의 전류, 전압, 내부 저항 및 용량 등에 따른 열화 테이블을 미리 복수 저장한다. 열화 테이블 결정부(12)는, 축전지(53)의 상태에 따라서 일의적으로 선택한다.
열화 테이블 결정부(12)는, 축전지(53)의 종류, 사용 연월, 충방전의 횟수 및 현재의 전류, 전압, 내부 저항 및 용량 등에 따라 열화 테이블을 선택한다. 열화 테이블 결정부(12)가 열화 테이블을 생성하기 위해서 사용하는 파라미터는, 사용 이력에 포함되는 정보이어도 되고, 미리 오퍼레이터 등에 의해 입력된 정보이어도 된다. 열화 테이블 결정부(12)가 열화 테이블을 생성하기 위해서 사용하는 파라미터는, 특정한 구성에 한정되는 것은 아니다.
또한, 열화 테이블 결정부(12)는, 사용 이력 축적부(11)가 저장하는 축전지(53)의 사용 이력 등에 기초하는 학습에 의해 열화 테이블을 생성해도 된다. 열화 테이블 결정부(12)가 열화 테이블을 결정하는 방법은, 특정한 방법에 한정되는 것은 아니다.
도 2는, 열화 테이블 결정부(12)가 결정하는 열화 테이블의 예를 나타낸다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 열화 테이블은, 종축에 SOC 및 횡축에 온도를 갖는 테이블이다. SOC는, 축전지(53)가 축전하고 있는 비율을 나타낸다. 예를 들어, SOC가 50％인 경우, 축전지(53)는, 허용량의 50％를 축전하고 있다. 또한, 온도는, 축전지(53)의 온도이다.
도 2가 도시하는 예에 있어서, 열화 속도는, 「1」 또는 「0」이다. 열화 속도 「1」은, 축전지(53)의 열화 속도가 빠른 것을 나타낸다. 또한, 열화 속도 「0」은, 축전지(53)의 열화 속도가 느린 것을 나타낸다.
예를 들어, 도 2가 도시하는 열화 테이블은, SOC가 「30％」이고 온도가 「40℃」인 경우의 축전지(53)의 열화 속도가 「0」인 것을 나타낸다. 즉, 열화 테이블은, 당해 조건 하에서 축전지(53)의 열화 속도가 느린 것을 나타낸다. 또한, 열화 테이블은, 열화 속도로서, 「0」 또는 「1」의 2치 이외의 값을 저장해도 된다. 예를 들어, 열화 테이블은, 「0.5」 등의 중간적인 값을 가져도 된다. 즉, 열화 테이블은, 열화 속도가 빠르거나 또는 늦은 것 이외의 열화 속도를 나타내도 된다. 열화 테이블이 나타내는 열화 속도는, 특정한 구성에 한정되는 것은 아니다.
열화 테이블 결정부(12)는, 결정된 열화 테이블을 충방전 계획 작성부(15)에 송신한다.
수요 예측부(13)는, 열화량 제어 장치(20)가 전력을 공급하는 전력 소비부에서 소비되는 전력의 수요를 예측한 데이터(이하, 간단히 수요 예측이라 약기함)를 생성한다. 예를 들어, 수요 예측부(13)는, 과거의 수요(예를 들어, 1주일 전의 수요)를 사용해서 수요 예측을 생성해도 된다. 이 경우, 수요 예측부(13)는, 전력 소비부의 과거의 전력 수요를 미리 저장해 둔다. 또한, 열화량 제어 장치(20)는, 전력 소비부가 소비한 전력을 나타내는 정보를 정기적으로 열화량 감시 장치(10)에 송신해도 된다. 수요 예측부(13)가 전력 소비부의 수요 예측을 생성하는 방법은, 특정한 방법에 한정되는 것은 아니다.
수요 예측부(13)는, 충방전 계획 작성부(15)가 충방전 계획을 생성하기 위해 필요한 기간에 대해서 수요 예측을 생성한다. 예를 들어, 충방전 계획 작성부(15)가 1일의 충방전 계획을 작성하는 경우, 수요 예측부(13)는, 1일분의 수요 예측을 생성한다.
수요 예측부(13)는, 생성되는 수요 예측을 충방전 계획 작성부(15)에 송신한다.
발전 예측부(14)는, 열화량 제어 장치(20)가 제어하는 발전 장치(51)가 발전하는 전력의 발전 예측을 생성한다. 예를 들어, 발전 예측부(14)는, 발전 장치(51)의 과거 발전량으로부터 발전 예측을 생성한다. 발전 장치(51)가 솔라 패널인 경우, 예를 들어 발전 예측부(14)는, 과거의 날씨와 발전량의 관계 및 발전량을 예상하는 기간의 일기 예보 등에 기초하여 발전량을 예측한 데이터(이하, 간단히 발전 예측이라 약기함)를 생성한다.
또한, 발전 예측부(14)는, 열화량 제어 장치(20)가 측정한, 과거의 발전 장치(51)의 발전량에 기초하여 발전 예측을 생성해도 된다. 이 경우, 열화량 제어 장치(20)는, 발전 장치(51)가 발전한 전력을 나타내는 정보를 정기적으로 열화량 감시 장치(10)에 송신한다.
발전 예측부(14)는, 충방전 계획 작성부(15)가 충방전 계획을 생성하기 위해 필요한 기간에 대해서 발전 예측을 생성한다. 예를 들어, 충방전 계획 작성부(15)가 1일의 충방전 계획을 작성하는 경우, 발전 예측부(14)는, 1일분의 수요 예측을 생성한다.
발전 예측부(14)는, 생성되는 발전 예측을 충방전 계획 작성부(15)에 송신한다.
충방전 계획 작성부(15)는, 열화 테이블 결정부(12)가 결정한 열화 테이블, 수요 예측부(13)가 송신하는 수요 예측 및 발전 예측부(14)가 송신하는 발전 예측에 기초하여 충방전을 행하기 위한 계획 데이터(이하, 간단히 충방전 계획이라 약기함)를 작성한다. 충방전 계획 작성부(15)는, 소정의 기간(계획 기간)에 대응하는 충방전 계획을 작성한다. 충방전 계획은, 예를 들어 시계열에서의 축전지(53)의 충방전 계획이다.
충방전 계획 작성부(15)는, 축전지(53)의 열화량과 전기 요금이 최적이 되도록 계획을 작성한다. 예를 들어, 충방전 계획 작성부(15)는, 소정의 방전 패턴을 임시로 결정하고, 발견적 방법을 사용해서 열화량 및 전기 요금이 최적화되는 방전 패턴을 발견한다. 즉, 충방전 계획 작성부(15)는, 어떤 방전 패턴에 따랐을 경우에 있어서의 열화량을 산출한다. 열화량은, 열화 테이블에 기초하는 열화 속도를 시간을 따라서 적산한 값이다. 또한, 충방전 계획 작성부(15)는, 당해 방전 패턴에 따랐을 경우에 있어서의 광열비를 산출한다. 충방전 계획 작성부(15)는, 방전 패턴을 변화시키면서 열화량 및 광열비를 산출하여, 최적의 열화량 및 전기 요금이 되는 방전 패턴을 발견한다.
충방전 계획 작성부(15)는, 축전지(53)의 열화를 빠르게 하는 방전 계획을 작성해도 되고, 축전지(53)의 열화를 억제하는 방전 계획을 작성해도 된다. 충방전 계획 작성부(15)가 작성하는 방전 계획의 내용 및 목적은, 특정한 구성에 한정되는 것은 아니다.
도 3은, 충방전 계획 작성부(15)가 작성한 충방전 계획의 예이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 충방전 계획은, 축전지가 방전하는 방전량과 시간을 대응지어서 저장한다. 예를 들어, 도 3이 도시하는 충방전 계획은, 10시부터 11시의 사이에서 축전지의 방전량이 2kw인 것을 나타낸다. 또한, 충방전 계획은, 11시부터 12시의 사이에서 축전지의 방전량이 1.5kw인 것을 나타낸다. 충방전 계획은, 계획 기간에 대응하는 방전량을 나타낸다.
충방전 계획은, 도 3에 도시하는 바와 같은 1시간마다의 계획이어도 되고, 다른 기간마다의 계획이어도 된다. 또한, 충방전 계획은, 송전선(55)으로부터 충전하는 충전량 및 발전 장치(51)로부터 충전하는 충전량을 나타내도 된다. 충방전 계획의 내용은, 특정한 구성에 한정되는 것은 아니다.
제1 통신부(16)는, 수요 예측부(13)가 생성한 수요 예측, 발전 예측부(14)가 생성한 발전 예측, 열화 테이블 결정부(12)가 결정한 열화 테이블 및 충방전 계획 작성부(15)가 작성한 충방전 계획을 열화량 제어 장치(20)에 송신한다. 또한, 제1 통신부(16)는, 열화량 제어 장치(20)가 송신하는 사용 이력을 수신한다. 제1 통신부(16)는, 인터넷을 통해서 열화량 제어 장치(20)와 데이터를 송수신해도 된다. 또한, 제1 통신부(16)는, 유선 또는 무선으로 다른 통신망을 통해서 열화량 제어 장치(20)와 데이터를 송수신해도 된다.
이어서, 열화량 제어 장치(20)에 대해서 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 열화량 제어 장치(20)는, 축전지 상태 측정부(21), 충방전 제어부(22) 및 제2 통신부(23) 등을 구비한다.
축전지 상태 측정부(21)는, 축전지의 상태를 측정한다. 축전지 상태 측정부(21)는, 예를 들어 축전지의 온도, SOC, 전류, 전압, 용량 및 내부 저항 등을 측정한다. 축전지 상태 측정부(21)는, 축전지를 구성하는 전지 셀을 제어 및 감시하는 제어 기판 등이어도 된다. 축전지 상태 측정부(21)는, 측정된 온도, SOC, 전류, 전압, 용량 및 내부 저항 등의 축전지의 상태를 저장하는 축전지 상태 정보를 생성한다.
충방전 제어부(22)는, 발전 장치(51)가 발전하는 전력을 전력 소비부에 송신하는 기능, 송전선(55)으로부터 송전되는 전력을 전력 소비부에 송신하는 기능, 발전 장치(51)가 발전하는 전력을 축전지(53)에 충전하는 기능, 송전선(55)으로부터 송전되는 전력을 축전지(53)에 충전하는 기능 및 축전지(53)로부터 전력을 전력 소비부로 방전시키는 기능 등을 갖는다.
충방전 제어부(22)는, 열화량 감시 장치(10)가 송신하는 충방전 계획에 따라서 축전지(53)로부터 전력을 전력 소비부로 방전시킨다.
또한, 충방전 제어부(22)는, 발전 장치(51)가 발전하는 발전량 및 전력 소비부가 소비하는 소비량이 발전 예측 및 수요 예측과 일치하는지 판정하는 판정부(22a)를 구비한다. 예를 들어, 판정부(22a)는, 소정의 평가식에 따라서 발전량 및 소비량이 발전 예측 및 수요 예측과 소정의 값 이상으로 괴리하는지 판정한다.
또한, 충방전 제어부(22)는, 충방전 계획에 따라서 축전지(53)의 충방전을 제어하는 제1 제어부(22b)를 구비한다. 또한, 충방전 제어부(22)는, 열화 테이블에 기초해서 독자의 계획을 작성하여 작성된 계획에 따라서 축전지(53)의 충방전을 제어하는 제2 제어부(22c)를 구비한다.
판정부(22a)가, 발전량 및 소비량이 발전 예측 및 수요 예측과 일치한다고 판정하면, 제1 제어부(22b)는, 수신된 충방전 계획에 따라서 축전지(53)의 충방전을 제어한다.
판정부(22a)가, 발전량 및 소비량이 발전 예측 및 수요 예측과 일치하지 않는다고 판정하면, 제2 제어부(22c)는, 열화 테이블에 기초해서 독자의 계획을 작성하고, 작성된 독자의 계획에 기초하여 축전지(53)를 제어한다. 예를 들어, 소비량이 수요 예측보다도 많은 경우, 제2 제어부(22c)는, 수요 예측을 초과한 만큼의 전력을 축전지(53)로 방전시킬지 또는 송전선(55)으로부터 송전되는 전력을 이용할지 판단한다. 이 경우, 제2 제어부(22c)는, 축전지(53)가 방전하 경우의 열화량을 열화 테이블에 기초하여 산출한다. 또한, 제2 제어부(22c)는, 송전선(55)으로부터 송전되는 전력을 이용하는 경우의 전기 요금을 산출한다. 제2 제어부(22c)는, 열화량과 전기 요금에 기초하여, 축전지(53)로 방전시킬지 또는 송전선(55)으로부터 송전되는 전력을 이용할지를 결정한다. 또한, 제2 제어부(22c)는, 초과분의 전력에 대해서, 축전지(53)로 방전시키고 또한 송전선(55)으로부터 송전되는 전력을 이용해도 된다.
제2 제어부(22c)가 작성하는 독자의 계획은, 특정한 구성에 한정되는 것은 아니다.
제2 통신부(23)는, 열화량 감시 장치(10)가 송신하는 수요 예측, 발전 예측, 열화 테이블 및 충방전 계획을 수신한다. 또한, 제2 통신부(23)는, 축전지 상태 측정부(21)가 생성한 축전지 상태 정보를 열화량 감시 장치(10)에 송신한다. 제2 통신부(23)는, 제1 통신부(16)가 접속하는 통신망을 통해서 열화량 감시 장치(10)와 각 데이터를 송수신한다.
이어서, 열화량 감시 장치(10)의 구성예에 대해서 설명한다.
도 4는, 열화량 감시 장치(10)의 구성예에 대해서 설명하기 위한 블록도이다.
열화량 감시 장치(10)는, 예를 들어 서버 또는 PC 등이다. 열화량 감시 장치(10)는, 특정한 기기에 한정되지 않는다.
도 4가 나타내는 바와 같이, 열화량 감시 장치(10)는, CPU(31), RAM(32), ROM(33), NVM(34) 및 통신 인터페이스(I/F)(35) 등을 구비한다.
CPU(31)는, 열화량 감시 장치(10) 전체의 동작을 제어한다. CPU(31)는, 내부 캐시 및 각종 인터페이스 등을 구비해도 된다. CPU(31)는, 내부 메모리, ROM(33) 또는 NVM(34)에 미리 기억한 프로그램을 실행함으로써 다양한 처리를 실현한다. 예를 들어, CPU(31)는, 프로그램을 실행함으로써, 통신 인터페이스(35)를 통해서 입력되는 데이터 등을 처리한다. CPU(31)는, 프로그램을 실행함으로써 열화량 감시 장치(10)의 각 기능을 실현한다. 또한, CPU(31)가 프로그램을 실행함으로써 실현하는 각 기능 중 일부는, 하드웨어 회로가 실현하는 기능이어도 된다. 이 경우, CPU(31)는, 하드웨어 회로가 실현하는 기능을 제어한다.
CPU(31)는, 프로세서의 일례이다.
RAM(32)은, 휘발성의 메모리이다. RAM(32)은, CPU(31)의 처리 중 데이터 등을 일시적으로 저장한다. RAM(32)은, CPU(31)로부터의 명령에 기초하여 다양한 프로그램을 저장한다. 또한, RAM(32)은, 프로그램의 실행에 필요한 데이터 및 프로그램의 실행 결과 등을 저장해도 된다.
ROM(33)은, 미리 제어용의 프로그램 및 제어 데이터 등이 기억된 불휘발성의 메모리이다. ROM(33)에 기억되는 제어 프로그램 및 제어 데이터는, 미리 열화량 감시 장치(10)의 사양에 따라서 내장된다. ROM(33)은, 예를 들어 열화량 감시 장치(10)의 회로 기판을 제어하는 프로그램(예를 들어, BIOS) 등을 저장하고 있다.
NVM(34)은, 데이터의 기입 및 재기입이 가능한 불휘발성의 메모리이다. NVM(34)는, 예를 들어 하드 디스크, SSD, EEPROM 또는 플래시 메모리 등이다. NVM(34)은, 열화량 감시 장치(10)의 운용 용도에 따라서 제어 프로그램, 어플리케이션 프로그램 및 다양한 데이터를 저장한다.
NVM(34)은, 축전지(53)의 사용 이력을 저장하는 기록 영역(34a) 등을 구비한다.
통신 인터페이스(통신 I/F)(35)는, 열화량 제어 장치(20)와의 데이터 통신을 행하기 위한 인터페이스이다.
또한, 열화량 감시 장치(10)는, 표시부, 조작부 및 외부 인터페이스 등을 더 구비해도 된다. 또한, 열화량 감시 장치(10)는, 상술한 구성 이외의 구성 요소를 적절히 추가해도 된다.
이어서, 열화량 제어 장치(20)의 구성예에 대해서 설명한다.
도 5는, 열화량 제어 장치(20)의 구성예에 대해서 설명하기 위한 블록도이다.
열화량 제어 장치(20)는, 예를 들어 PC 등이다.
도 5가 나타내는 바와 같이, 열화량 제어 장치(20)는, CPU(41), RAM(42), ROM(43), NVM(44) 및 통신 인터페이스(I/F)(45) 등을 구비한다.
CPU(41)는, 열화량 제어 장치(20) 전체의 동작을 제어한다. CPU(41)는, 내부 캐시 및 각종 인터페이스 등을 구비해도 된다. CPU(41)는, 내부 메모리, ROM(43) 또는 NVM(44)에 미리 기억한 프로그램을 실행함으로써 다양한 처리를 실현한다. 예를 들어, CPU(41)는, 프로그램을 실행함으로써, 통신 인터페이스(45)를 통해서 입력되는 데이터 등을 처리한다. CPU(41)는, 프로그램을 실행함으로써 열화량 제어 장치(20)의 각 기능을 실현한다. 또한, CPU(41)가 프로그램을 실행함으로써 실현하는 각 기능 중 일부는, 하드웨어 회로가 실현하는 기능이어도 된다. 이 경우, CPU(41)는, 하드웨어 회로가 실현하는 기능을 제어한다.
CPU(41)는, 프로세서의 일례이다.
RAM(42)은, 휘발성의 메모리이다. RAM(42)은, CPU(41)의 처리 중 데이터 등을 일시적으로 저장한다. RAM(42)은, CPU(41)로부터의 명령에 기초하여 다양한 프로그램을 저장한다. 또한, RAM(42)은, 프로그램의 실행에 필요한 데이터 및 프로그램의 실행 결과 등을 저장해도 된다.
ROM(43)은, 미리 제어용의 프로그램 및 제어 데이터 등이 기억된 불휘발성의 메모리이다. ROM(43)에 기억되는 제어 프로그램 및 제어 데이터는, 미리 열화량 제어 장치(20)의 사양에 따라서 내장된다. ROM(43)은, 예를 들어 열화량 제어 장치(20)의 회로 기판을 제어하는 프로그램(예를 들어, BIOS) 등을 저장하고 있다.
NVM(44)은, 데이터의 기입 및 재기입이 가능한 불휘발성의 메모리이다. NVM(44)은, 예를 들어 하드 디스크, SSD, EEPROM 또는 플래시 메모리 등이다. NVM(44)은, 열화량 제어 장치(20)의 운용 용도에 따라서 제어 프로그램, 어플리케이션 프로그램 및 다양한 데이터를 저장한다.
NVM(44)은, 열화 테이블을 저장하는 기록 영역(44a) 및 충방전 계획을 저장하는 기록 영역(44b) 등을 구비한다.
통신 인터페이스(통신 I/F)(45)는, 열화량 감시 장치(10)와의 데이터 통신을 행하기 위한 인터페이스이다.
외부 인터페이스(통신 I/F)(46)는, PCS(52, 54 및 56)에 제어 신호를 송신하기 위한 인터페이스이다. CPU(41)는, 외부 인터페이스(46)를 통해서, 축전지(53)의 충방전을 제어한다.
또한, 열화량 제어 장치(20)는, 표시부, 조작부 및 외부 인터페이스 등을 더 구비해도 된다. 또한, 열화량 제어 장치(20)는, 상술한 구성 이외의 구성 요소를 적절히 추가해도 된다.
열화량 제어 장치(20)는, 외부 인터페이스(46)를 통해서 PCS(52, 54 및 56)에 접속한다. 또한, PCS(52)는, 발전 장치(51)에 접속한다. PCS(54)는, 축전지(53)에 접속한다. 또한, PCS(56)는, 송전선(55)에 접속한다. 또한, PCS(54)는, PCS(52 및 56)에 접속한다.
발전 장치(51)는, 축전지(53)에 충전하는 전력 또는 전력 소비부에 공급하는 전력을 발전한다. 발전 장치(51)는, 발전된 전력을 PCS(52)에 공급한다. 예를 들어, 발전 장치(51)는, 솔라 패널 등이다.
PCS(파워 컨디셔너)(52)는, 열화량 제어 장치(20)로부터의 제어 신호에 기초하여 발전 장치(51)가 발전한 전력을 제어한다. 즉, PCS(52)는, 제어 신호에 기초하여, 발전 장치(51)가 발전한 전력을 전력 소비부에 공급한다. 또한, PCS(52)는, 제어 신호에 기초하여, 발전 장치(51)가 발전한 전력을 PCS(54)를 통해서 축전지(53)에 충전한다.
축전지(53)는, 복수의 전지 셀로 구성되는 2차 전지이다. 축전지(53)는, PCS(54)의 제어에 기초하여, 전력을 방전하거나, 발전 장치(51) 또는 송전선(55)으로부터의 전력을 충전하거나 한다. 축전지(53)의 구조에 대해서는 후술한다.
PCS(54)는, 열화량 제어 장치(20)로부터의 제어 신호에 기초하여 축전지(53)를 제어한다. 즉, PCS(54)는, 제어 신호에 기초하여 축전지(53)로부터 전력을 취출해서 전력 소비부에 공급한다. 또한, PCS(54)는, 제어 신호에 기초하여 발전 장치(51) 또는 송전선(55)으로부터 공급되는 전력을 축전지(53)에 충전한다.
송전선(55)은, 전력 회사가 제공하는 전력을 송전한다. 송전선(55)으로부터 송전되는 전력은, PCS(56)에 공급된다.
PCS(56)는, 열화량 제어 장치(20)로부터의 제어 신호에 기초하여 송전선(55)으로부터 송전되는 전력을 제어한다. 즉, PCS(56)는, 제어 신호에 기초하여 송전선(55)으로부터 송전되는 전력을 전력 소비부에 공급한다. 또한, PCS(56)는, 제어 신호에 기초하여 송전되는 전력을 PCS(54)를 통해서 축전지(53)에 충전한다.
이어서, 축전지(53)의 구성예에 대해서 설명한다.
도 6은, 축전지(53)의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6이 나타내는 바와 같이, 축전지(53)는, 전지 셀(61a 내지 61c) 및 제어 기판(64) 등을 구비한다.
전지 셀(61a)은, 예를 들어 리튬 이온 전지 등의 비수소계 이차 전지를 사용하고 있다. 전지 셀(61a)은, 알루미늄 등에 의해 형성된 편평한 직사각형 상자 형상의 외장 용기, 및, 외장 용기 내에 비수 전해액과 함께 수납된 전극체를 구비하고 있다. 전극체는, 예를 들어 정극판 및 부극판을, 그 사이에 세퍼레이터를 개재시켜서 소용돌이 형상으로 권회하고, 또한 직경 방향으로 압축함으로써, 편평한 직사각 형상으로 형성되어 있다.
정극 단자(62a) 및 부극 단자(63a)는, 외장 용기의 길이 방향 양단부에 각각 설치되고, 외장 용기로부터 상방으로 돌출되어 있다. 정극 단자(62a) 및 부극 단자(63a)는, 전극체의 정극 및 부극에 각각 접속되어 있다.
전지 셀(61b 및 61c)은, 전지 셀(61a)과 마찬가지의 구성이다. 또한, 축전지(53)를 구성하는 전지 셀의 구성 및 수는, 특정한 구성에 한정되는 것은 아니다.
제어 기판(64)은, 직사각 형상의 제어 회로 기판에 의해 구성된다. 제어 기판(64)은, 대부분의 전지 셀(61)을 덮고 있다. 제어 기판(64)은, 축전지(53)의 외장 용기의 천장벽 등에 고정되어 있다.
제어 기판(64)은, 각 전지 셀(61)에 전기적으로 접속되어 있다. 제어 기판(64)은, 각 전지 셀(61)의 전압, 전류 및 온도 등을 검출하여, 축전지(53)가 적절하게 동작하도록 다양한 제어를 행한다.
이어서, 열화량 감시 장치(10)의 동작예에 대해서 설명한다.
도 7은, 열화량 감시 장치(10)의 동작예를 설명하기 위한 흐름도이다.
여기에서는, 열화량 감시 장치(10)의 사용 이력 축적부(11)는, 지금까지의 축전지(53)의 사용 이력을 저장하고 있는 것으로 한다.
먼저, 열화량 감시 장치(10)의 열화 테이블 결정부(12)는, 사용 이력 축적부(11)로부터 사용 이력을 판독한다(스텝 S11). 열화 테이블 결정부(12)가 사용 이력을 판독하면, 수요 예측부(13)는, 전력 소비부의 수요 예측을 생성한다(스텝 S12).
수요 예측부(13)가 수요 예측을 생성하면, 발전 예측부(14)는, 발전 장치(51)의 발전 예측을 생성한다(스텝 S13). 발전 예측부(14)가 발전 예측을 생성하면, 열화 테이블 결정부(12)는, 사용 이력에 기초하여 열화 테이블을 결정한다(스텝 S14).
열화 테이블 결정부(12)가 열화 테이블을 결정하면, 충방전 계획 작성부(15)는, 수요 예측, 발전 예측 및 열화 테이블에 기초하여, 충방전 계획을 작성한다(스텝 S15). 충방전 계획 작성부(15)가 충방전 계획을 작성하면, 제1 통신부(16)는, 수요 예측, 발전 예측, 열화 테이블 및 충방전 계획을 열화량 제어 장치(20)에 송신한다(스텝 S16).
제1 통신부(16)가 각 데이터를 열화량 제어 장치(20)에 송신하면, 열화량 감시 장치(10)는, 동작을 종료한다.
또한, 열화량 제어 장치(20)가 각 데이터를 열화량 감시 장치(10)에 송신하는 간격은, 예를 들어 반일 또한 1일 등이지만, 특정한 기간에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 열화량 제어 장치(20)의 동작예에 대해서 설명한다.
도 8은, 열화량 제어 장치(20)의 동작예에 대해서 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 열화량 제어 장치(20)의 제2 통신부(23)는, 열화량 감시 장치(10)로부터 수요 예측, 발전 예측, 열화 테이블 및 충방전 계획을 수신한다(스텝 S21).
제2 통신부(23)가 각 데이터를 수신하면, 판정부(22a)는, 수요 예측 및 발전 예측을 참조하여, 현실의 수요 및 발전이 수요 예측 및 발전 예측과 일치하는지 판정한다(스텝 S22). 판정부(22a)가 현실의 수요 및 발전이 수요 예측 및 발전 예측과 일치하는지 판정하는 방법은, 상술한 바와 같다.
판정부(22a)가 현실의 수요 및 발전이 수요 예측 및 발전 예측과 일치한다고 판정하면(스텝 S22, "예"), 제1 제어부(22b)는, 수신된 충방전 계획에 따라서 축전지(53)의 충방전을 제어한다(스텝 S23). 즉, 제1 제어부(22b)는, 수신된 충방전 계획에 기초하는 제어 신호를 PCS(54)에 송신한다. PCS(54)는, 제1 제어부(22b)가 송신하는 제어 신호에 따라서 축전지(53)를 충방전시킨다.
판정부(22a)가 현실의 수요 및 발전이 수요 예측 및 발전 예측과 일치하지 않는다고 판정하면(스텝 S22, "아니오"), 제2 제어부(22c)는, 열화 테이블에 기초해서 독자의 계획을 작성하고, 작성된 독자의 계획에 따라서 축전지(53)의 충방전을 제어한다(스텝 S24). 즉, 제2 제어부(22c)는, 독자의 계획에 기초하는 제어 신호를 PCS(54)에 송신한다. PCS(54)는, 제2 제어부(22c)가 송신하는 제어 신호에 따라서 축전지(53)를 충방전시킨다.
제1 제어부(22b)가 충방전 계획에 따라서 축전지(53)의 충방전을 제어한 경우(스텝 S23) 또는 제2 제어부(22c)가 독자적인 계획에 따라서 축전지(53)의 충방전을 제어한 경우(스텝 S24), 열화량 제어 장치(20)는, 동작을 종료한다.
또한, 열화량 제어 장치(20)는, 스텝 S22 이하의 동작을 소정의 간격으로 반복해서 행해도 된다. 예를 들어, 열화량 제어 장치(20)는, 1시간마다 스텝 S22 이하의 동작을 반복해도 된다. 또한, 열화량 제어 장치(20)는, 독자의 계획을 작성한 후에는 새롭게 충방전 계획을 수신할 때까지, 독자의 계획에 따라서 축전지(53)를 제어해도 된다. 또한, 열화량 제어 장치(20)는, 독자의 계획을 작성한 후에 현실의 수요 및 발전이 수요 예측 및 발전 예측과 일치한 경우에는, 수신된 충방전 계획에 따라서 축전지(53)를 제어해도 된다.
또한, 축전지 상태 측정부(21)는, 축전지(53)의 축전지 상태 정보를 수집한다. 축전지 상태 측정부(21)가 축전지 상태 정보를 수집하면, 제2 통신부(23), 소정의 간격으로 축전지(53)의 축전지 상태 정보를 열화량 감시 장치(10)에 송신한다. 예를 들어, 제2 통신부(23)는, 1시간마다 또는 1일마다 축전지(53)의 축전지 상태 정보를 열화량 감시 장치(10)에 송신한다. 제2 통신부(23)가 축전지(53)의 축전지 상태 정보를 송신하는 타이밍은, 특정한 구성에 한정되는 것은 아니다.
이상과 같이 구성되는 열화량 제어 시스템은, 열화량 감시 장치가 생성한 수요 예상 및 발전 예상과 현실의 수요 및 발전이 일치하지 않는 경우에도, 열화량 제어 장치가 독자적인 계획을 작성함으로써 축전지의 열화량을 제어할 수 있다.
(제2 실시 형태)
이어서, 제2 실시 형태에 따른 열화량 제어 시스템에 대해서 설명한다.
도 9는, 제2 실시 형태에 따른 열화량 제어 시스템(1)의 기능 예를 도시하는 블록도이다.
제2 실시 형태에 따른 열화량 제어 시스템(1)의 기능 예는, 열화 테이블 결정부(12)가 유효 기한 설정부(12a)를 구비하는 점, 및 열화량 제어 장치(20)가 유효 기한 판정부(24)를 구비하는 점에서 제1 실시 형태에 관한 열화량 제어 시스템(1)의 기능 예와 상이하다. 따라서, 그 밖에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
열화 테이블 결정부(12)가 구비하는 유효 기한 설정부(12a)는, 열화 테이블 결정부(12)가 결정하는 열화 테이블에 유효 기한을 설정한다. 유효 기한은, 열화 테이블이 사용 가능한 기간을 나타낸다. 유효 기한은, 일시이어도 되고, 열화 테이블을 송신하고 나서의 시간이어도 된다.
예를 들어, 유효 기한은, 축전지(53)의 내부 상태가 국소적으로 안정되어 있는 기간이다. 또한, 유효 기한은, 축전지(53)의 열화 속도가 변화하지 않는 기간, 또는, 근사적으로 열화 속도가 동일한 기간이다.
유효 기한 설정부(12a)는, 축전지(53)의 종류, 사용 이력, 온도 및 축전지(53)의 제조 과정에서의 가열 시간 등에 기초하여 유효 기한을 결정한다. 예를 들어, 유효 기한 설정부(12a)는, 각 데이터를 미리 설정되는 모델에 적용해서 유효 기한을 결정해도 된다.
예를 들어, 축전지(53)의 사용 기간이 비교적 짧은 경우에는, 축전지(53)의 열화 속도는 불안정하다. 그 때문에, 축전지(53)의 사용 기간이 비교적 짧은 경우에는, 유효 기한 설정부(12a)는, 비교적 짧은 기간을 유효 기한으로 결정한다. 또한, 축전지(53)의 사용 기간이 비교적 긴 경우에는, 축전지(53)의 열화 속도는 안정적이다. 그 때문에, 축전지(53)의 사용 기간이 비교적 긴 경우에는, 유효 기한 설정부(12a)는, 비교적 긴 기한을 유효 기간으로 결정한다.
유효 기한 설정부(12a)가 유효 기한을 결정하는 방법은, 특정한 방법에 한정되는 것은 아니다.
열화량 제어 장치(20)의 유효 기한 판정부(24)는, 현재 시각이 열화 테이블에 설정되어 있는 유효 기한 내인지 판정한다. 현재 시각이 유효 기한 내인 경우, 유효 기한 판정부(24)는, 열화량 감시 장치(10)로부터 수신된 열화 테이블(서버 열화 테이블)을 독자의 계획을 작성하기 위한 열화 테이블로서 설정한다. 또한, 현재 시각이 유효 기한 내가 아닌 경우, 유효 기한 판정부(24)는, 열화량 제어 장치(20)가 미리 저장하고 있는 열화 테이블(로컬 열화 테이블)을 독자의 계획을 작성하기 위한 열화 테이블로서 설정한다.
유효 기한 판정부(24)는, 열화량 제어 장치(20)가 제조되는 단계 등에서 로컬 열화 테이블을 저장한다.
로컬 열화 테이블은, 예를 들어 축전지(53)의 정상적인 열화를 나타내는 것이어도 된다. 정상적인 열화란, 일반적으로 사용 초기에 나타나는 일시적인 용량의 증감을 포함하지 않는 열화 현상으로서, 수명 중기부터 수명 말기에 나타나는 안정적인 열화이다. 또한, 로컬 열화 테이블은, 특정한 내용에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 제2 실시 형태에 따른 열화량 제어 시스템(1)의 구성예에 대해서 설명한다.
제2 실시 형태에 따른 열화량 제어 시스템의 구성예는, NVM(44)이 로컬 열화 테이블을 저장하는 기록 영역(44c)(도 5 참조)을 구비하는 점에서 제1 실시 형태에 관한 열화량 제어 시스템(1)의 구성예와 상이하다. 따라서, 다른 점에 대해서는 설명을 생략한다.
NVM(44)이 저장하는 기록 영역(44c)은, 로컬 열화 테이블을 저장한다. 상술한 바와 같이, 기록 영역(44c)은, 열화량 제어 장치(20)의 제조시 등에 있어서 미리 로컬 열화 테이블을 저장한다.
이어서, 열화량 감시 장치(10)의 동작예에 대해서 설명한다.
도 10은, 열화량 감시 장치(10)의 동작예에 대해서 설명하기 위한 흐름도이다.
스텝 S11부터 스텝 S14까지의 동작은, 제1 실시 형태의 열화량 감시 장치(10)의 동작과 동일하므로, 여기에서는, 설명을 생략한다.
열화 테이블 결정부(12)가 열화 테이블을 결정하면, 유효 기한 설정부(12a)는, 결정된 열화 테이블에 유효 기한을 설정한다(스텝 S31). 유효 기한 설정부(12a)가 열화 테이블에 유효 기한을 설정하면, 충방전 계획 작성부(15)는, 충방전 계획을 작성한다(스텝 S15).
충방전 계획 작성부(15)가 충방전 계획을 작성하면, 제1 통신부(16)는, 수요 예측, 발전 예측, 충방전 계획, 열화 테이블 및 유효 기한을 열화량 제어 장치(20)에 송신한다(스텝 S32). 제1 통신부(16)가 각 데이터를 열화량 제어 장치(20)에 송신하면, 열화량 감시 장치(10)는, 동작을 종료한다.
이어서, 열화량 제어 장치(20)의 동작예에 대해서 설명한다.
도 11은, 열화량 제어 장치(20)의 동작예를 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 열화량 제어 장치(20)의 제2 통신부(23)는, 열화량 감시 장치(10)로부터 수요 예측, 발전 예측, 충방전 계획, 열화 테이블(서버 열화 테이블) 및 유효 기한을 수신한다(스텝 S41).
제2 통신부(23)가 각 데이터를 수신하면, 유효 기한 판정부(24)는, 현재 시각이 유효 기한 내인지 판정한다(스텝 S42). 현재 시각이 유효 기한 내라고 판정되면(스텝 S42, "예"), 유효 기한 판정부(24)는, 서버 열화 테이블을 독자적인 계획을 작성하기 위한 열화 테이블로서 설정한다(스텝 S43).
현재 시각이 유효 기한 내가 아니라고 판정되면(스텝 S42, "아니오"), 유효 기한 판정부(24)는, 로컬 열화 테이블을 독자적인 계획을 작성하기 위한 열화 테이블로서 설정한다(스텝 S44).
유효 기한 판정부(24)가 서버 열화 테이블을 설정한 경우(스텝 S43) 또는 유효 기한 판정부(24)가 로컬 열화 테이블을 설정한 경우(스텝 S44), 판정부(22a)는, 수요 예측 및 발전 예측을 참조하여, 수요 예측 및 발전 예측이 현실의 수요 및 발전과 일치하는지 판정한다(스텝 S45).
판정부(22a)가, 수요 예측 및 발전 예측이 현실의 수요 및 발전과 일치한다고 판정하면(스텝 S45, "예"), 제1 제어부(22b)는, 충방전 계획에 따라서 축전지(53)의 충방전을 제어한다(스텝 S46).
판정부(22a)가, 수요 예측 및 발전 예측이 현실의 수요 및 발전과 일치하지 않는다고 판정하면(스텝 S45, "아니오"), 제2 제어부(22c)는, 독자의 계획을 작성하기 위해 설정되어 있는 열화 테이블(서버 열화 테이블 또는 로컬 열화 테이블)에 기초해서 독자의 계획을 작성하고, 작성된 독자의 계획에 따라서 축전지(53)의 충방전을 제어한다(스텝 S47). 즉, 현재 시각이 유효 기한 내인 경우, 제2 제어부(22c)는, 서버 열화 테이블에 기초해서 독자의 계획을 작성하고, 작성된 독자의 계획에 따라서 축전지(53)의 충방전을 제어한다. 또한, 현재 시각이 유효 기한 내가 아닌 경우, 제2 제어부(22c)는, 로컬 열화 테이블에 기초해서 독자의 계획을 작성하고, 작성된 독자의 계획에 따라서 축전지(53)의 충방전을 제어한다.
제1 제어부(22b)가 충방전 계획에 따라서 축전지(53)의 충방전을 제어한 경우(스텝 S46) 또는 제2 제어부(22c)가 독자적인 계획에 따라서 축전지(53)의 충방전을 제어한 경우(스텝 S47), 열화량 제어 장치(20)는, 동작을 종료한다.
또한, 열화량 제어 장치(20)는, 스텝 S42 이하의 동작을 소정의 간격으로 반복해서 행해도 된다. 예를 들어, 열화량 제어 장치(20)는, 1시간마다 스텝 S42 이하의 동작을 반복해도 된다.
이상과 같이 구성되는 열화량 제어 시스템은, 열화 테이블이 적절하게 열화 속도를 나타낼 수 있는 기간을 경과한 경우에 독자적인 열화 테이블에 의해 축전지의 열화를 제어할 수 있다. 그 결과, 열화량 제어 시스템은, 열화량 감시 장치와 열화량 제어 장치의 통신이 절단된 경우에도 축전지의 열화를 제어할 수 있다.
(제3 실시 형태)
이어서, 제3 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 12는, 제3 실시 형태에 따른 열화량 제어 시스템(1)의 기능 예를 도시하는 블록도이다.
제3 실시 형태에 따른 열화량 제어 시스템(1)의 기능 예는, 열화량 제어 장치(20)가 축전지 상태 기록부(25)를 구비하는 점에서 제2 실시 형태에 따른 열화량 제어 시스템(1)의 기능 예와 상이하다. 따라서, 그 밖의 점에 대해서 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
축전지 상태 기록부(25)는, 열화량 감시 장치(10)와의 통신이 절단된 경우, 축전지 상태 측정부(21)가 생성한 축전지 상태 정보를 저장한다. 축전지 상태 기록부(25)는, 열화량 감시 장치(10)와의 통신이 절단되어 있는 동안에 있어서, 축전지 상태 측정부(21)가 생성한 축전지 상태 정보를 추가적으로 계속해서 저장한다.
제2 통신부(23)는, 열화량 감시 장치(10)와의 통신이 복귀되면, 축전지 상태 기록부(25)가 저장하는 축전지 상태 정보를 열화량 감시 장치(10)에 송신한다.
또한, 열화량 감시 장치(10)와의 통신이 복귀된 경우, 축전지 상태 기록부(25)는, 축전지 상태 정보의 저장 항목의 평균값 등을 산출해도 된다. 이 경우, 제2 통신부(23)는, 축전지 상태 기록부(25)가 산출한 평균값 등을 열화량 감시 장치(10)에 송신해도 된다.
유효 기한 판정부(24)는, 또한 열화량 감시 장치(10)와의 통신이 복귀된 후에 열화량 감시 장치(10)로부터 수신되는 열화 테이블이 최신의 열화 테이블인지 판정한다. 즉, 유효 기한 판정부(24)는, 열화량 감시 장치(10)로부터의 열화 테이블이 결정된 일시 등에 기초하여, 수신된 열화 테이블이 통신이 절단되어 있는 동안의 사용 이력에 기초하여 결정된 열화 테이블인지 판정한다.
이어서, 제3 실시 형태에 따른 열화량 제어 시스템(1)의 구성예에 대해서 설명한다.
제3 실시 형태에 따른 열화량 제어 시스템의 구성예는, NVM(44)이 사용 이력을 저장하는 기록 영역(44d)(도 5 참조)을 구비하는 점에서 제1 실시 형태에 관한 열화량 제어 시스템(1)의 구성예와 상이하다. 따라서, 그 밖의 점에 대해서는 설명을 생략한다.
NVM(44)이 구비하는 기록 영역(44d)은, 열화량 감시 장치(10)와의 통신이 절단된 경우에 축전지(53)의 축전지 상태 정보를 저장한다. 상술한 바와 같이, 열화량 감시 장치(10)와의 통신이 절단되어 있는 동안에 있어서, 기록 영역(44d)은, 축전지 상태 정보를 추가적으로 계속해서 저장한다.
이어서, 열화량 감시 장치(10)와의 통신이 절단된 경우의 열화량 제어 장치(20)의 동작예에 대해서 설명한다.
도 13은, 열화량 감시 장치(10)와의 통신이 절단된 경우의 열화량 제어 장치(20)의 동작예에 대해서 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 열화량 제어 장치(20)는, 열화량 감시 장치(10)와의 통신이 복귀되었는지 판정한다(스텝 S51).
열화량 제어 장치(20)가 열화량 감시 장치(10)와의 통신이 복귀되지 않았다고 판단하면(스텝 S51, "아니오"), 축전지 상태 기록부(25)는, 축전지 상태 측정부(21)가 생성한 축전지 상태 정보를 저장한다(스텝 S52).
열화량 제어 장치(20)가 열화량 감시 장치(10)와의 통신이 복귀되었다고 판정하면(스텝 S51, "예"), 제2 통신부(23)는, 축전지 상태 기록부(25)가 저장하는 축전지 상태 정보를 열화량 감시 장치(10)에 송신한다(스텝 S53). 제2 통신부(23)가 축전지 상태 정보를 열화량 감시 장치(10)에 송신하면, 열화량 제어 장치(20)는, 동작을 종료한다.
이어서, 열화량 제어 장치(20)와의 통신이 복귀된 경우의 열화량 감시 장치(10)의 동작예에 대해서 설명한다.
도 14는, 열화량 제어 장치(20)와의 통신이 복귀된 경우의 열화량 감시 장치(10)의 동작예에 대해서 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 열화량 감시 장치(10)의 제1 통신부(16)는, 열화량 제어 장치(20)로부터의 축전지 상태 정보를 수신했는지 판정한다(스텝 S61). 제1 통신부(16)가 열화량 제어 장치(20)로부터의 축전지 상태 정보를 수신하지 않았다고 판단하면(스텝 S61, "아니오"), 열화량 감시 장치(10)는, 스텝 S61로 복귀된다.
제1 통신부(16)가 열화량 제어 장치(20)로부터의 축전지 상태 정보를 수신했다고 판정하면(스텝 S61, "예"), 사용 이력 축적부(11)는, 수신된 축전지 상태 정보를 시계열에 따라서 사용 이력으로서 저장한다(스텝 S62).
사용 이력 축적부(11)가 축전지 상태 정보를 저장하면, 열화 테이블 결정부(12)는, 사용 이력을 판독한다(스텝 S63). 사용 이력을 판독하면, 열화 테이블 결정부(12)는, 열화 테이블을 결정한다(스텝 S64).
열화 테이블 결정부(12)가 열화 테이블을 결정하면, 유효 기한 설정부(12a)는, 열화 테이블 결정부(12)가 결정하는 열화 테이블에 유효 기한을 설정한다(스텝 S65).
유효 기한 설정부(12a)가 유효 기한을 설정하면, 제1 통신부(16)는, 열화 테이블 및 유효 기한을 열화량 제어 장치(20)에 송신한다(스텝 S66). 제1 통신부(16)가 열화 테이블 및 유효 기한을 열화량 제어 장치(20)에 송신하면, 열화량 제어 장치(20)는, 동작을 종료한다.
이어서, 열화량 제어 장치(20)가 열화 테이블을 갱신하는 동작예에 대해서 설명한다.
도 15는, 열화량 제어 장치(20)가 열화 테이블을 갱신하는 동작예에 대해서 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 열화량 제어 장치(20)의 제2 통신부(23)는, 열화량 감시 장치(10)로부터 열화 테이블(서버 열화 테이블) 및 유효 기한을 수신한다(스텝 S71).
제2 통신부(23)가 각 데이터를 수신하면, 유효 기한 판정부(24)는, 서버 열화 테이블이 최신의 열화 테이블인지 판정한다(스텝 S72). 서버 열화 테이블이 최신의 열화 테이블이라고 판정하면(스텝 S72, "예"), 유효 기한 판정부(24)는, 서버 열화 테이블을 독자적인 계획을 작성하기 위한 열화 테이블로서 설정한다(스텝 S73).
서버 열화 테이블이 최신의 열화 테이블이 아니라고 판정하면(스텝 S72, "아니오"), 유효 기한 판정부(24)는, 로컬 열화 테이블을 독자적인 계획을 작성하기 위한 열화 테이블로서 설정한다(스텝 S74).
유효 기한 판정부(24)가 서버 열화 테이블을 설정한 경우(스텝 S73) 또는 유효 기한 판정부(24)가 로컬 열화 테이블을 설정한 경우(스텝 S74), 열화량 제어 장치(20)는, 동작을 종료한다.
또한, 서버 열화 테이블이 최신의 열화 테이블이 아니라고 판정한 경우, 열화량 제어 장치(20)는, 열화량 감시 장치(10)가 열화 테이블을 송신할 때까지 대기해도 된다.
이상과 같이 구성되는 열화량 제어 시스템은, 열화량 감시 장치와 열화량 제어 장치의 통신이 복귀된 경우에 열화량 제어 장치의 열화 테이블을 갱신할 수 있다. 그 결과, 열화량 제어 시스템은, 열화 제어의 정밀도를 높일 수 있다.
본 발명의 몇 가지의 실시 형태를 설명했지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.
1 : 열화량 제어 시스템(제어 시스템)
10 : 열화량 감시 장치(감시 장치)
11 : 사용 이력 축적부 12 : 열화 테이블 결정부
12a : 유효 기한 설정부 13 : 수요 예측부
14 : 발전 예측부 15 : 충방전 계획 작성부
16 : 제1 통신부 20 : 열화량 제어 장치(제어 장치)
21 : 축전지 상태 측정부 22 : 충방전 제어부
22a : 판정부 22b : 제1 제어부
22c : 제2 제어부 23 : 제2 통신부
24 : 유효 기한 판정부 25 : 축전지 상태 기록부
51 : 발전 장치 53 : 축전지
55 : 송전선

Claims (11)

  1. 발전 장치 및 축전지를 제어하는 제어 장치로부터 적어도 축전지 상태 정보를 수신하여, 상기 축전지의 사용 이력을 생성해서 저장하는 사용 이력 축적부와,
    상기 제어 장치가 전력의 공급을 제어하는 전력 소비부가 소비하는 전력의 수요 예측을 생성하는 수요 예측부와,
    상기 발전 장치의 발전 예측을 생성하는 발전 예측부와,
    상기 사용 이력으로부터 상기 축전지의 열화 속도를 나타내는 열화 테이블을 결정하는 열화 테이블 결정부와,
    상기 열화 테이블, 상기 수요 예측 및 상기 발전 예측에 기초하여, 상기 축전지의 충방전 계획을 작성하는 충방전 계획 작성부와,
    상기 수요 예측, 상기 발전 예측, 상기 충방전 계획, 및, 상기 축전지의 충방전을 제어하기 위한 상기 열화 테이블을 상기 제어 장치에 송신하는 송신부를 구비하고,
    상기 사용 이력 축적부는, 상기 제어 장치와의 통신이 절단된 후에 상기 통신이 복귀된 경우, 상기 제어 장치로부터 상기 통신이 절단된 기간에 있어서의 축전지 상태 정보를 수신하고, 상기 축전지 상태 정보에 기초하여 사용 이력을 생성해서 저장하고,
    상기 열화 테이블 결정부는, 상기 경우에 있어서, 상기 사용 이력에 기초하여 열화 테이블을 결정하고,
    상기 송신부는, 상기 열화 테이블을 상기 제어 장치에 송신하는, 감시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    또한, 상기 열화 테이블에 유효 기한을 설정하는 유효 기한 설정부
    를 구비하고,
    상기 송신부는 또한, 상기 유효 기한을 상기 제어 장치에 송신하는, 감시 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열화 테이블은, 상기 축전지의 온도 및 SOC에 따른 열화 속도를 나타내는, 감시 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열화 테이블은, 열화 속도를 2치로 나타내는, 감시 장치.
  6. 축전지, 발전 장치 및 전력 소비부를 제어하는 제어 장치에 있어서,
    상기 축전지의 축전지 상태 정보를 생성하는 축전지 측정부와,
    상기 축전지 상태 정보를 감시 장치에 송신하는 송신부와,
    상기 감시 장치로부터 수요 예측, 발전 예측, 열화 테이블 및 충방전 계획을 수신하는 수신부와,
    상기 수요 예측 및 상기 발전 예측이 상기 전력 소비부의 전력 수요 및 발전 장치의 발전량과 일치하는지 판정하는 판정부와,
    상기 판정부가 상기 수요 예측 및 상기 발전 예측이 상기 전력 소비부의 전력 수요 및 발전 장치의 발전량과 일치한다고 판정한 경우에, 상기 충방전 계획에 따라서 상기 축전지의 충방전을 제어하는 제1 제어부와,
    상기 판정부가 상기 수요 예측 및 상기 발전 예측이 상기 전력 소비부의 전력 수요 및 발전 장치의 발전량과 일치하지 않는다고 판정한 경우에, 상기 열화 테이블에 기초하여 상기 축전지의 충방전을 제어하는 제2 제어부를 구비하고,
    상기 수신부는, 상기 감시 장치로부터 상기 열화 테이블에 설정되는 유효 기한을 수신하고,
    또한, 미리 로컬 열화 테이블을 저장하는 제1 기록부와,
    상기 유효 기한에 현재 시각이 포함되는지 판정하는 유효 기한 판정부를 구비하고,
    상기 제2 제어부는, 상기 유효 기한 판정부가 상기 유효 기한에 현재 시각이 포함된다고 판정한 경우, 상기 열화 테이블에 기초하여 상기 축전지의 충방전을 제어하고, 상기 유효 기한 판정부가 상기 유효 기한에 현재 시각이 포함되지 않는다고 판정한 경우, 상기 로컬 열화 테이블에 기초하여 상기 축전지의 충방전을 제어하는, 제어 장치.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    또한, 상기 감시 장치와의 통신이 절단된 경우, 상기 축전지 측정부가 생성한 축전지 상태 정보를 저장하는 제2 기록부를 구비하고,
    상기 송신부는, 상기 감시 장치와의 통신이 복귀된 경우에, 상기 축전지 상태 정보를 상기 감시 장치에 송신하는, 제어 장치.
  9. 제6항 또는 제8항에 있어서,
    상기 열화 테이블은, 상기 축전지의 온도 및 SOC에 따른 열화 속도를 나타내는, 제어 장치.
  10. 제6항 또는 제8항에 있어서,
    상기 열화 테이블은, 열화 속도를 2치로 나타내는, 제어 장치.
  11. 감시 장치와 제어 장치를 갖는 제어 시스템에 있어서,
    발전 장치 및 축전지를 제어하는 제어 장치로부터 적어도 축전지 상태 정보를 수신하여, 상기 축전지의 사용 이력을 생성해서 저장하는 사용 이력 축적부와,
    상기 제어 장치가 전력의 공급을 제어하는 전력 소비부가 소비하는 전력의 수요 예측을 생성하는 수요 예측부와,
    상기 발전 장치의 발전 예측을 생성하는 발전 예측부와,
    상기 사용 이력으로부터 상기 축전지의 열화 속도를 나타내는 열화 테이블을 결정하는 열화 테이블 결정부와,
    상기 열화 테이블, 상기 수요 예측 및 상기 발전 예측에 기초하여, 상기 축전지의 충방전 계획을 작성하는 충방전 계획 작성부와,
    상기 수요 예측, 상기 발전 예측, 상기 충방전 계획, 및, 상기 축전지의 충방전을 제어하기 위한 상기 열화 테이블을 상기 제어 장치에 송신하는 제1 송신부와,
    상기 열화 테이블에 유효 기한을 설정하는 유효 기한 설정부,
    를 구비하고,
    상기 제1 송신부는, 또한 상기 유효 기한을 상기 제어 장치에 송신하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 축전지의 축전지 상태 정보를 생성하는 축전지 측정부와,
    상기 축전지 상태 정보를 상기 감시 장치에 송신하는 제2 송신부와,
    상기 감시 장치로부터 수요 예측, 발전 예측, 열화 테이블 및 충방전 계획을 수신하는 수신부와,
    상기 수요 예측 및 상기 발전 예측이 상기 전력 소비부의 전력 수요 및 발전 장치의 발전량과 일치하는지 판정하는 판정부와,
    상기 판정부가 상기 수요 예측 및 상기 발전 예측이 상기 전력 소비부의 전력 수요 및 발전 장치의 발전량과 일치한다고 판정한 경우에, 상기 충방전 계획에 따라서 상기 축전지의 충방전을 제어하는 제1 제어부와,
    상기 판정부가 상기 수요 예측 및 상기 발전 예측이 상기 전력 소비부의 전력 수요 및 발전 장치의 발전량과 일치하지 않는다고 판정한 경우에, 상기 열화 테이블에 기초하여 상기 축전지의 충방전을 제어하는 제2 제어부를 구비하고,
    상기 수신부는, 상기 감시 장치로부터 상기 열화 테이블에 설정되는 유효 기한을 수신하고,
    또한, 상기 제어 장치는,
    미리 로컬 열화 테이블을 저장하는 제1 기록부와,
    상기 유효 기한에 현재 시각이 포함되는지 판정하는 유효 기한 판정부를 구비하고,
    상기 제2 제어부는, 상기 유효 기한 판정부가 상기 유효 기한에 현재 시각이 포함된다고 판정한 경우, 상기 열화 테이블에 기초하여 상기 축전지의 충방전을 제어하고, 상기 유효 기한 판정부가 상기 유효 기한에 현재 시각이 포함되지 않는다고 판정한 경우, 상기 로컬 열화 테이블에 기초하여 상기 축전지의 충방전을 제어하는, 제어 시스템.
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