KR101778309B1

KR101778309B1 - 자연 에너지 이용 시스템용 납 축전지 및 납 축전지 시스템

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Publication number: KR101778309B1
Application number: KR1020117003728A
Authority: KR
Inventors: 게이꼬 아베; 야스히로 고바야시; 마사히로 와따나베; 히사아끼 다까바야시; 요시까즈 히로세; 신이찌 사노; 이찌로 시모우라
Original assignee: 신코베덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2011-01-17
Publication date: 2017-09-13
Also published as: EP2605327A1; EP2605327B1; WO2012020575A1; JP5447282B2; KR20130044115A; EP2605327A4; CN102439782B; CN102439782A; JP2012037464A

Abstract

과빈도 균등 충전의 실시 간격을, 납 축전지의 충전 상태(SOC)의 추이 상황에 따라서 변화시킴으로써 납 축전지를 장기 수명화한다. 긴급도가 낮은 균등 충전을 줄여서, 균등 충전의 전력이나 코스트를 저감하고, 풍력ㆍ축전 시스템의 정지 기회를 줄여서 코스트적으로도 우위를 정하는 시스템으로 한다. 납 축전지를 운용하는 측에서 장래의 균등 충전 타이밍을 파악할 수 있도록 하여 운용 관리를 하기 쉬운 납 축전지 및 납 축전지 시스템을 실현한다. 납 축전지 및 납 축전지 시스템에 있어서, 전지 상태 측정부와, SOC 모델과, 전지 상태 측정부에 의해서 측정한 정보와 SOC 모델 정보로부터 SOC를 추정하는 SOC 추정부와, 납 축전지의 SOC의 추이 상황을 기록하는 SOC 추이 DB와, 추정된 SOC의 값을 SOC 추이 DB에 기록하여 SOC의 추이 상황을 조사하는 SOC 추이 이력 관리부와, 납 축전지의 열화 모델과, SOC 추이 이력 관리부로부터의 SOC 추이 상황 및 열화 모델의 정보를 기초로 최적의 납 축전지의 실시 방식을 계획하는 균등 충전 최적 계획부와, SOC 추이 정보ㆍ균등 충전 정보 출력부와, 균등 충전 최적 계획부에 의해 결정된 계획을 따라서 납 축전지의 균등 충전을 실시하는 균등 충전 제어부를 설치한다.

Description

자연 에너지 이용 시스템용 납 축전지 및 납 축전지 시스템{LEAD ACID STORAGE BATTERY AND LEAD ACID STORAGE BATTERY SYSTEM FOR A NATURAL ENERGY USING SYSTEM}

본 발명은, 풍력 발전 시스템 등의 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 및 납 축전지 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 특히 풍력 발전의 변동 억제에 사용되는 납 축전지의 충전 상태(SOC:State of Charge)의 추이를 파악하고, SOC 추이 상황에 따라서 적절한 빈도 및 방식에 의해 균등 충전을 실시함으로써, 납 축전지의 수명을 장기 수명화하고, 또한 균등 충전의 코스트나, 풍력 발전 축전 시스템의 정지에 수반하는 손실을 저감하는 것이 가능한, 자연 에너지 이용 시스템용의 납 축전지 및 납 축전지 시스템에 관한 것이다.

지구 온난화는, 전인류에게 있어서 중대한 문제이며, 각국에서 온난화의 진행을 지연시켜 막기 위해서, 효율적인 전력 계통ㆍ스마트 그리드를 구축하고, 에너지 절약을 추진함과 함께, CO₂를 배출하지 않는 태양광 발전이나 풍력 발전 등의 자연 에너지의 대량 도입을 추진하자고 하고 있다.

예를 들면 풍력 발전은, 대기 순환의 자연 에너지를 이용하고 있어 CO₂를 배출하지 않는다고 하는 메리트가 있지만, 바람이 부는 상황으로 인해 발전 출력이 안정되지 못해 전력 계통에의 악영향이나 전력 품질의 저하가 염려되고 있다. 이와 같은 전력 계통에의 악영향을 방지하고, 에너지를 유효하게 이용하기 위해서는, 납 축전지 등을 이용하여 에너지 변동을 평준화하고 안정화하는 풍력 발전ㆍ축전 시스템에 기대가 모아지고 있다. 풍력 발전 출력의 변동 억제 용도용의 납 축전지는, 풍력 발전기와 동등한 장기 수명화나 저코스트화가 요구되고 있다.

그런데, 풍력 발전 변동 억제용의 납 축전지는, 풍력 출력 변동에 맞춰서 충방전을 할 수 있도록, 반방전 상태(PSOC:Partial State of Charge)로 운용된다. 따라서 종래의 통상은 만충전으로 해 두고 필요할 때에 방전하는 비상용 납 축전지나, 야간에 만충전으로 해 두고 대낮에 부하가 많을 때에 방전하는 산업용 납 축전지와 달리, 통상 운용 상태에서는 만충전으로 되지 않는다. 이 특수한 용도로, 저SOC에 의한 부극의 설페이션(sulfation)에 의한 열화를 방지하기 위해, 정기적(통상 1∼2주간마다)으로 납 축전지를 만충전으로 하는 균등 충전(회복 충전)을 실시하고 있다. 균등 충전의 또 하나의 목적은, SOC의 파악을 정확히 행하기 위해, 정기적으로 SOC값을 리셋하여, 균등 충전 후 100％ 충전 상태로 하는 데에 있다.

그러나, 균등 충전을 빈번하게 자주 행하면, 반대로 정극에 과충전에 의한 열화가 일어나 수명을 앞당기는 등의 문제가 있었다.

특허 문헌 1에는, 납 축전지의 균등 충전 간격을, 기온에 따라서 변경하는 예가 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 2에는, 납 축전지의 균등 충전량 시의 과충전량을 종래(110％∼115％)보다 낮은 설정(99％∼102％)으로 하여, 정극의 열화를 방지하는 취지의 개시가 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2003-288947호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 제2004-39434호 공보

본 발명은, 자연 에너지 이용 시스템용의 납 축전지 또는 납 축전지 시스템에 있어서, 납 축전지의 균등 충전의 실시 간격을, 납 축전지의 사용 상황(SOC의 추이)에 따라서 변화시킴으로써 납 축전지를 장기 수명화하고, SOC의 파악을 위해서만의 균등 충전을 줄임으로써, 균등 충전을 위한 전력이나 코스트, 자연 에너지ㆍ축전 시스템의 정지 기회를 줄여서, 코스트적으로도 우위를 정하는, 새로운 납 축전지나 납 축전지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 납 축전지를 운용 하는 측에서, 차회에 예정되는 균등 충전의 타이밍을 파악할 수 있도록 함으로써, 운용 관리하기 쉬운 납 축전지 및 납 축전지 시스템으로 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 또는 납 축전지 시스템으로서, 납 축전지의 상태를 측정하는 전지 상태 측정부와, 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도를 포함하는 출력 팩터와 납 축전지의 충전 상태의 관계를 나타내는 SOC 모델과, 납 축전지의 균등 충전을 실시하는 균등 충전 실시부를 갖는 납 축전지 또는 납 축전지 시스템에 있어서, 상기 전지 상태 측정부에 의해서 측정한 정보와 상기 SOC 모델의 정보로부터, 상기 납 축전지의 충전 상태를 추정하는 SOC 추정부와, 상기 납 축전지의 충전 상태가 어떻게 추이하고 있을지를 기록하는 SOC 추이 DB와, 상기 SOC 추정부에 추정된 충전 상태의 값을 상기 SOC 추이 DB에 기록함과 함께 SOC의 추이 상황을 조사하는 SOC 추이 이력 관리부와, 상기 납 축전지의 충전 상태를 포함하는 납 축전지의 운용 상황과 열화의 관계를 나타내는 열화 모델과, 상기 SOC 추이 이력 관리부로부터의 SOC 추이 상황 및 상기 열화 모델의 정보를 기초로 균등 충전의 최적의 실시 방식을 계획하는 균등 충전 최적 계획부를 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 또는 납 축전지 시스템에 있어서, 상기 균등 충전 최적 계획부는, 또한 균등 충전 간격 결정부와 균등 충전 방식 결정부를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 또는 납 축전지 시스템에 있어서, 상기 SOC 모델은 방전시 SOC 모델과 충전시 SOC 모델을 갖고, 상기 전지 상태 측정부의 정보에 기초하여 상기 방전시 SOC 모델과 충전시 SOC 모델 중 어느 하나를 선택하는 SOC 추정 모델 선택부를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 또는 납 축전지 시스템에 있어서, 임시 SOC 추정 결과 DB와 SOC 모델 신뢰도 DB를 갖고, 상기 SOC 추정부는 상기 방전시 SOC 모델과 충전시 SOC 모델 중 어느 하나 선택된 모델을 이용하여 상기 납 축전지의 SOC인 임시 SOC를 추정하고, 상기 임시 SOC 추정 결과 DB에 방전시 추정 결과와 충전시 추정 결과로 나눠서 격납하고, 상기 SOC 추정부는 방전시 추정 결과와 충전시 추정 결과와 상기 SOC 모델 신뢰도 DB의 정보를 기초로 현재의 SOC를 추정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 또는 납 축전지 시스템에 있어서, 상기 균등 충전 최적 계획부가 결정하는 「균등 충전 간격」은, 납 축전지의 방전량(Ah), 충방전량(Ah), 방전 시간 또는 방전 일수 중 어느 하나를 기준으로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 또는 납 축전지 시스템에 있어서, 상기 SOC 추이 DB에 격납되어 있는 SOC 추이 상황과, 균등 충전 최적 계획부에 의해 결정된 균등 충전의 실시 예정의 정보를 외부에 출력하는, SOC 추이 정보ㆍ균등 충전 정보 출력부를 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 또는 납 축전지 시스템에 있어서, 상기 SOC 추이 정보ㆍ균등 충전 정보 출력부는, SOC 추이 상황과, 균등 충전의 실시 예정 외에, 납 축전지의 방전량(Ah), 또는 충방전량(Ah)의 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한, 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 또는 납 축전지 시스템으로서, 납 축전지의 상태를 측정하는 전지 상태 측정부와, 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도를 포함하는 출력 팩터와 납 축전지의 충전 상태의 관계를 나타내는 SOC 모델과, 납 축전지의 균등 충전을 실시하는 충방전 실시부를 갖는 납 축전지 또는 납 축전지 시스템에 있어서, 상기 전지 상태 측정부에 의해서 측정한 정보와 상기 SOC 모델의 정보로부터 상기 납 축전지의 충전 상태를 추정하는 SOC 추정부와, 상기 납 축전지의 SOC의 추이 상황을 기록하는 SOC 추이 DB와, 상기 SOC 추정부에 의해 추정된 SOC의 값을 SOC 추이 DB에 기록함과 함께 SOC의 추이 상황을 조사하는 SOC 추이 이력 관리부와, 풍력 발전의 예측값을 얻기 위해 과거의 풍력 발전 정보를 분석하여 작성한 풍력 발전 예측 DB와, 해당 풍력 발전 예측 DB를 이용하여 장래의 풍력 발전량을 예측하는 풍력 발전 예측부와, 상기 납 축전지의 SOC 및 전지의 충방전을 포함하는 전지의 운용 상황과 열화의 관계를 나타내는 열화 모델과, 상기 풍력 발전 예측부로부터의 장래의 풍력 발전 예측 결과와, 상기 SOC 추이 이력 관리부로부터의 SOC 추이 상황 및 상기 열화 모델의 정보를 기초로, 상기 납 축전지의 장기 수명화에 최적인 납 축전지의 충방전을 계획하는 충방전 계획부와, 해당 충방전 계획부에 의해 결정된 충방전의 계획에 따라서, 납 축전지의 충방전을 제어하는 충방전 실시부를 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 또는 납 축전지 시스템에 있어서, 상기 풍력 발전 예측부에 의한 풍력 발전의 예측 결과와, 상기 SOC 추이 DB에 격납되어 있는 SOC 추이 상황과, 상기 충방전 계획부에 의해 결정된 충방전에 관한 정보를 외부에 출력하는, 풍력 발전 정보ㆍSOC 추이 정보ㆍ충방전 정보 출력부를 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 또는 납 축전지 시스템에 있어서, 전지 상태 측정부의 정보와 SOC 모델 정보로부터 충전 상태를 추정하는 SOC 추정부와, 납 축전지의 충전 상태 추이를 기록하는 SOC 추이 DB와, 추정된 충전 상태의 값을 SOC 추이 DB에 기록하고 SOC의 추이 상황을 조사하는 SOC 추이 이력 관리부와, 열화 모델과, SOC 추이 이력 관리부로부터의 SOC 추이 상황 및 열화 모델의 정보를 기초로 균등 충전의 최적의 실시 방식을 계획하는 균등 충전 최적 계획부를 설치함으로써, 균등 충전의 실시 빈도나 충전 방식을 SOC의 추이 상황과 수명ㆍ열화의 관점에서 최적화함으로써, 납 축전지를 장기 수명화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 기능 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 SOC 모델을 이용한 SOC 추정의 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예 1의 SOC 모델(방전 특성 모델)의 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예 1의 SOC 추이 DB의 데이터의 그래프.
도 5는 SOC 추이 DB의 데이터의 그래프.
도 6은 SOC 추이 DB의 데이터의 그래프.
도 7은 열화 모델의 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예 1의 열화 모델의 그래프.
도 9는 열화 모델의 그래프.
도 10은 본 발명의 실시예 1의 처리 플로우도.
도 11a는 본 발명의 실시예 1의 SOC 추이 상황과 균등 충전 예고 출력의 설명도.
도 11b는 본 발명의 실시예 1의 SOC 추이 상황과 균등 충전 예고 출력의 설명도.
도 12는 본 발명의 실시예 2의 기기 블록도.
도 13은 본 발명의 실시예 2의 처리 플로우도.
도 14는 본 발명의 실시예 3의 기기 블록도.
도 15는 본 발명의 실시예 3의 처리 플로우도.
도 16a는 본 발명의 실시예 3의 충방전 목표 설정의 설명도.
도 16b는 본 발명의 실시예 3의 충반전 목표 설정의 설명도.
도 17a는 본 발명의 실시예 3의 SOC 추이 상황과 균등 충전 예고 출력의 설명도.
도 17b는 본 발명의 실시예 3의 SOC 추이 상황과 균등 충전 예고 출력의 설명도.
도 18은 본 발명을 적용하는 풍력 발전용 납 축전지 시스템을 도시하는 모식도.

이하, 본 발명의 실시 형태를 각 실시예에 대해, 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.

<실시예 1>

[시스템 구성]

도 1에, 본 발명의 실시예 1에 따른 자연 에너지 이용 시스템에 적용되는 납 축전지 및 납 축전지 시스템의 기능 블록도를 도시한다. 본 발명의 납 축전지 시스템은, 납 축전지(101), 전지 상태 측정부(102), SOC 모델(103), SOC 추정부(104), SOC 추이 DB(105), SOC 추이 이력 관리부(106), 열화 모델(107), 균등 충전 최적 계획부(108), SOC 추이 정보ㆍ균등 충전 정보 출력부(109) 및, 균등 충전 제어부(110)로 이루어진다.

상기 구성 요소의 각 기능에 대해서 설명한다. 전지 상태 측정부(102)는, 전류 측정부(102a), 전압 측정부(102b) 및 온도 측정부(102c)를 갖고, 납 축전지(101)의 전류(A), 전압(V), 온도(℃) 등의 납 축전지의 상태를 측정한다.

SOC 모델(103)은, 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도 등과 납 축전지의 전지 SOC의 관계를 나타내는 모델이며, 미리 납 전지의 특성을 조사하여 작성해 둔다.

또한, SOC 모델의 작성 방법에 대해서는, 일례로서, 「계단 형상 전류를 이용한 납 축전지 시뮬레이션 모델링 수법(전학론 B, 128권 8호, 2008년)」에 모델의 작성 수순을 포함하여, 상세하게 기재되어 있다.

SOC 추정부(104)는, 전지 상태 측정부(102)에 따라서 측정한 정보와, SOC 모델(103)의 정보로부터, 납 축전지의 SOC를 추정한다. 도 2에, 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도와 납 축전지의 전지 SOC의 관계를 나타내는 SOC 모델(방전 모델)을 이용하여, SOC를 추정하는 일례를 나타낸다.

또한, SOC 모델을 이용한 납 축전지의 SOC의 추정 방법에 대해서는, 본 출원의 선원인 일본 특허 출원 제2009-225996에 상세하게 기재되어 있다.

SOC 추이 DB(105)는, 납 축전지의 SOC를 어떻게 추이하고 있는지의 상황을 기록하는 데이터베이스이다. SOC 추정부(104)가 SOC의 추정 결과 정보를, SOC 추이 DB(105)에 기록ㆍ추가해 간다. SOC의 기록은, 수시 기록ㆍ갱신하는 방법이나, 일정 시간마다 추정 결과를 기록하는 방법 등이 있다.

SOC 추이 이력 관리부(106)는, SOC 추정부(104)에 의해서 추정된 SOC의 값을 SOC 추이 DB(105)에 기록함과 함께, SOC 추이 DB(105)로부터, SOC의 과거의 추이 상황의 정보를 인출한다. 예를 들면, 균등 충전 최적 계획부(108)의 요구에 의해, 직전의 일정 기간의 SOC 추이 상황의 데이터를 추출하여 제공한다.

열화 모델(107)은, 납 축전지의 SOC를 포함하는 전지의 운용 상황과 열화의 관계나, SOC와 SOC에 대응한 최적의 균등 충전 간격ㆍ방식 등을 나타낸 정보를 포함한다. 열화 모델(107)은, 미리 납 축전지의 운용과 수명ㆍ열화의 관계를 조사하여 작성해 둔다.

또한, 납 축전지의 SOC를 포함하는 전지의 운용 상황과 열화의 관계를 나타내는 모델의 작성 방법은, 본 출원의 선원인 일본 특허 출원 제2009-001345에 상세하게 실시 방법을 기재하고 있다.

균등 충전 최적 계획부(108)는, SOC 추이 이력 관리부(106)로부터 SOC 추이 상황을 얻어, 각 SOC 추이 상황에 따라서, 열화를 방지하여 장기 수명화하기 위해 최적의 납 축전지의 균등 충전 간격ㆍ균등 충전 방식을 결정하는 균등 충전 간격 결정부(108a)와 균등 충전 방식 결정부(108b)를 갖고, 가장 납 축전지의 예측 수명이 길어지는 균등 충전의 최적의 실시 방식을, 열화 모델(107)의 정보를 이용하여 구한다.

SOC 추이 정보ㆍ균등 충전 정보 출력부(109)는, SOC 추이 DB(105)에 격납되어 있는 SOC 추이 상황과, 균등 충전 최적 계획부(108)에 의해 결정된 균등 충전의 실시 예정의 정보를 외부에 출력한다.

균등 충전 제어부(110)는, 균등 충전 최적 계획부(108)에 의해 결정된 계획에 따라서, 납 축전지(101)에 대하여, 균등 충전(회복 충전)을 실시한다.

[SOC 추정 방식]

다음으로, 도 2, 도 3을 이용하여, SOC 모델과 SOC 모델을 이용한 SOC의 추정에 대해서 설명한다. 도 2, 도 3은, 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도와 납 축전지의 전지 SOC의 관계를 나타내는 SOC 모델(방전 모델)의 예이다.

도 2에 도시한 커브는, 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도와 납 축전지의 전지 SOC의 관계를 나타내는 SOC 모델의 일례(온도:25℃, 방전 전류:8A)를 나타낸다. 그래프는, 종축이 단자 전압(V), 횡축이 SOC를 나타낸다. 따라서, 예를 들면 온도:25℃일 때에 8A의 전류를 흘리고 있고, 그 때의 단자 전압이 2.04(V)이었다고 한다. 이 경우는 도 7에 도시한 바와 같이, 납 축전지의 SOC는, 0.85(85％)이면 SOC 모델로부터 추정할 수 있다.

도 2의 예에서는, 온도:25℃, 방전 전류:8A만의 예를 나타냈지만, 예를 들면, 온도:25℃의 모델에 한해서도, 도 3에 도시한 바와 같이 전류마다 복수의 특성 커브가 존재한다. 또한, 온도 특성이나 열화도마다 이와 같은 복수의 커브의 모델이 존재한다(온도 특성마다, 열화도마다에도, 또한 특성 커브를 형성하면 됨).

또한, SOC 모델이나, SOC 모델을 이용한 SOC 추정 방법(도 2, 도 3)의 상세는, 앞서 기재한 일본 특허 출원 제2009-225996에 실시 방법을 기재하고 있다. 또한, SOC 모델의 작성 방법에 대해서는, 일례로서, 「계단 형상 전류를 이용한 납 축전지 시뮬레이션 모델링 수법(전학론 B, 128권 8호, 2008년)」에 모델의 작성 수순을 포함하여, 상세하게 기재되어 있다.

[SOC 추이 상황]

다음으로, 도 4∼도 6을 이용하여, SOC 추이 DB에 격납되어 있는 SOC 추이 상황의 예를 나타낸다. 도면의 예에서는, 시각마다의 SOC의 추이나, 임의의 시간대에서의 SOC의 평균ㆍ추이 폭 등을 나타내고 있다. 도 4에서는, SOC 평균이 60％, 추이 폭이 30％∼90％로 되어 있다. 도 5에서는, SOC 평균이 80％, 추이 폭이 70％∼90％와, 도 4로부터 SOC가 비교적 높은 범위(부극의 설페이션이 생기기 어려운 영역)에서 추이하고 있다. 반대로, 도 6에서는, SOC 평균이 40％, 추이 폭이 30％∼50％와, 도 4로부터 SOC가 비교적 낮은 범위(부극의 설페이션이 생기기 쉬운 영역)에서 추이하고 있다.

[열화 모델]

계속해서, 도 7∼도 9를 이용하여, 납 축전지의 열화 모델(107)의 예를 나타낸다. 도 7의 예에서는, SOC 추이의 중심과, 그것에 대하여 최적의, 즉 납 축전지를 가장 장기 수명화가 가능한 균등 충전 간격의 관계를 나타내고 있다. 도 8에서는, SOC 체재 레벨과 그것에 대하여 최적의, 즉 납 축전지를 가장 장기 수명화가 가능한 균등 충전 간격의 관계를 나타내고 있다. SOC 체재 레벨은 시시각각 변화하지만, 예를 들면 그 체재 시간에 따른 가중치를 부여하여, 최적의 균등 충전 간격을 산출하는 것도 가능하다. 또한, 균등 충전 간격은, 도 7과 같이, 「몇 일마다」라고 결정하는 방법이나, 도 8과 같이, 「몇 Ah 충방전 후(몇 Ah 방전 후)」라고 결정하는 방법도 유효하다. 도 9는, SOC 체재 레벨과, 그것에 대하여 최적의 균등 충전시의 과충전량의 관계를 나타내고 있다.

이와 같이, SOC의 추이 상황에 따라서, 균등 충전의 타이밍(균등 충전 간격)이나, 균등 충전의 방식, 과충전량 등을 적절하게 함으로써, 납 축전지를 장기 수명화하는 것이 가능하다. 또한, 열화 모델의 작성 방법의 상세에 대해서도 앞서 일본 특허 출원 제2009-225996에 실시 방법을 기재하고 있다.

[시스템 처리 플로우]

다음으로, 도 10을 이용하여, 실시예 1의 처리 플로우에 대해서 각 스텝마다 설명한다. 우선, 전지 상태 측정부(102)가 납 축전지(101)의 상태(전류ㆍ전압ㆍ온도 등)를 측정한다(S201).

다음으로, SOC 추정부(104)는, 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도와 SOC의 관계를 나타내는 SOC 모델(103)을 이용하여, 현재의 납 축전지의 SOC를 추정한다(S202).

그리고, SOC 추이 이력 관리부(106)는, 납 축전지(101)의 SOC의 추이를 SOC 추이 DB(105)에 기록한다(S203).

균등 충전 최적 계획부(108)는, SOC의 추이 상황을 SOC 추이 이력 관리부(106)에 조회하고, SOC 추이 이력 관리부(106)는, SOC 추이 DB(105)를 참조하여, SOC의 추이 상황을 균등 충전 최적 계획부(108)에 알린다. 균등 충전 최적 계획부(108)는, 그 SOC 추이 이력에 대하여, 수명을 장기 수명으로 할 수 있는 최적의 운용 조건(균등 충전 간격ㆍ균등 충전 방식)을 납 축전지의 운용과 열화에 관한 정보(SOC와 최적의 운용에 관한 정보)인 열화 모델(107)를 이용하여 구한다(S204).

SOC 추이 정보ㆍ균등 충전 정보 출력부(109)는, 납 축전지의 SOC 추이 정보, 및, 균등 충전 실시 예정 정보ㆍ실시 정보를 출력한다(S205). 즉, SOC 추이 DB(105)에 격납되어 있는 SOC 추이 상황과, 균등 충전 최적 계획부(108)에 의해 결정된 균등 충전의 실시 예정의 정보를 외부에 출력한다.

균등 충전 실시부(110)는, 균등 충전 최적 계획부(108)가 결정한 방법에 따라서, 납 축전지에 대하여 균등 충전을 실시한다(S206).

이상의 처리에 의해, 납 축전지의 사용 상황(SOC 추이 상황)에 따라서, 납 축전지의 수명을 장기 수명으로 하는 최적의 균등 충전을 실시할 수 있다.

도 11a, 도 11b는, 실시예 1의 출력예(화면)를 나타낸다. 출력에는, SOC의 추이 상황, 및, 균등 충전의 실시 예고를 표시하고 있다. 그래프에서, SOC 100％(이상)로 되어 있는 부분이, 균등 충전을 실시하고 있는 부분이다. 균등 충전 간격은, SOC의 추이 상황에 의해서, 수명을 장기 수명으로 할 수 있도록, 실시 타이밍이 변한다. 그러나, 도 11a, 도 11b와 같이, 지금까지의 SOC 추이 상황으로부터 예측되는 균등 충전의 실시 타이밍을 예고함으로써, 납 축전지 유저는 납 축전지의 운용ㆍ제어가 하기 쉬워진다.

<실시예 2>

[시스템 구성]

다음으로, 도 12에, 본 발명의 실시예 2에서, 보다 고정밀도를 기대할 수 있는 상세한 기능 블록도를 도시한다. 실시예 2의 기능 블록은, 납 축전지(101), 전지 상태 측정부(102), SOC 모델(301), SOC 추정 모델 선택부(302), SOC 추정부(303), 임시 SOC 추정 결과 DB(304), SOC 결정부(305), SOC 모델 신뢰도 DB(306), SOC 추이 DB(105), SOC 추이 이력 관리부(106), 열화 모델(107), 균등 충전 최적 계획부(108), SOC 추이 정보ㆍ균등 충전 정보 출력부(109) 및, 균등 충전 실시부(110), 학습부(307)로 이루어진다.

실시예 2의 각 기능 중, 도 1과 다른 부분에 대해서만 설명한다. SOC 모델(301)은, 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도 등의 출력 팩터와 납 축전지의 SOC의 관계를 나타내는 모델이며, 방전시의 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도 등의 출력 팩터와 납 축전지의 SOC의 관계를 나타내는 방전시 SOC 모델(301a)과, 충전시의 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도 등과 납 축전지의 SOC의 관계를 나타내는 충전시 SOC 모델(301b)로 이루어진다. 여기서, 미리 방전ㆍ충전을 행하면서 납 전지의 특성 데이터를 수집하여 조사하고, 방전시 SOC 모델(301a)과 충전시 SOC 모델(301b)로 이루어지는 SOC 모델을 작성해 둔다.

SOC 추정 모델 선택부(302)는, 전지 상태 측정부(102)를 통하여 납 축전지에 흐르는 전류를 조사하여, 「방전시」인지 「충전시」인지의 전류 상태를 조사하고, 전류 상태에 따라서, SOC의 추정에 이용하는 모델을 SOC 모델(301) 중으로부터, 방전시 SOC 모델(301a) 또는 충전시 SOC 모델(301b) 중 어느 하나 적절한 모델을 선택한다.

SOC 추정부(303)는, 방전시 SOC 모델(301a) 또는 충전시 SOC 모델(301b) 중 어느 하나 선택된 모델을 사용하여 납 축전지의 SOC를 추정하고, 임시 SOC로 한다. 또한, 구해진 임시 SOC 추정값은, 임시 SOC 추정 결과 DB(304)에, 방전시 추정 결과(304a)와 충전시 추정 결과(304b)로 나눠서 격납한다.

SOC 결정부(305)는, 임시 SOC 추정 결과 DB(304)에 격납되어 있는, 방전시의 임시 SOC 추정 결과, 충전시의 임시 SOC 추정 결과를, SOC 모델 신뢰도 DB(306)의 정보를 기초로 가중치 부여하여, 현재의 SOC를 결정한다.

예를 들면, SOC가 낮은 영역에서는, 방전시 SOC 모델(301a)과 충전시 SOC 모델(301b) 모두 신뢰도가 동일한 정도이지만, SOC가 높은 영역에서는, 「충전 모델」보다도 방전시 SOC 모델(301a)의 쪽이 신뢰도가 높다고 하는 SOC 모델의 신뢰도를 미리 조사해 두고, 임시 SOC의 값에 신뢰도에 따른 가중치나, 추정하고자 하는 시각으로부터의 가까운 정도 등에 따른 가중치를 부여하여, 최종적인 SOC를 결정할 수 있다.

예를 들면, 지금 「SOC가 높은 영역」이지만, 지금은 「충전」 중이지만, 매우 조금 전에 「방전」하고 있어서 그 때의 임시 SOC값이 있다고 한 경우에, 신뢰도와, 구하고자 하는 시각으로부터 어느 정도 떨어져 있는지 등의 정보에 의해, 임시 SOC 추정 결과(「방전시」「충전시」 별도의 임시 SOC 추정값)에 가중치 부여하여, 현재의 SOC를 결정할 수 있다.

구해진 SOC는, SOC 추이 DB(105)에 격납되고, 후에는, 마찬가지로, 균등 충전 간격ㆍ균등 충전 방식이 결정된다. 또한, SOC 모델 신뢰도 DB(306)는, 학습부(307)를 설치함으로써, 수시, 정보의 갱신ㆍ학습을 할 수 있도록 하여도 된다.

이상에 의해, 방전시 SOC 모델(301a), 충전시 SOC 추정 모델(301b)과 「신뢰도」를 기초로, 고정밀도로 SOC를 추정하면서, 균등 충전 간격이나 균등 충전 방식을 결정할 수 있다.

[시스템 처리 플로우]

다음으로, 도 13을 이용하여, 실시예 2의 처리 플로우에 대해서, 간단히 설명한다. 전지 상태 측정부가 납 축전지의 상태(전류ㆍ전압ㆍ온도 등)를 측정한다(S401). 전지의 상태는, 방전 상태인지, 혹은, 충전 상태인지 조사하고(S402), 방전 상태이면, SOC 모델은, 방전시 SOC 모델을 선택한다(S402a). 충전 상태이면, SOC 모델은, 충전시 SOC 모델을 선택한다(S402b). SOC 추정부는, 선택한 SOC 모델을 이용하여, 현재의 납 축전지의 SOC를 추정하고, 임시 SOC 추정값으로 한다(S403). 임시 SOC 추정값은, 전지 상태(방전ㆍ충전)에 따라서, 임시 SOC 추정 결과 DB에 격납한다(S404). SOC 추이 DB를 참조하여, 직전의 SOC 상태ㆍ충방전 상태, 및, 그 상태에서의 SOC 모델의 신뢰도를 조사한다(S405). 전 스텝의 전지 상태, SOC 모델의 신뢰도에 따라서, 최근의 SOC 추정 결과, 및, 임시 SOC 추정 결과를 이용하여, 현재의 SOC(추정 결과)를 결정한다(S406).

SOC 추이 이력 관리부는, 납 축전지의 SOC의 추이를 SOC 추이 DB에 기록함과 함께, SOC의 추이 상황을 평가한다(S407). 균등 충전 최적 계획부는, SOC의 추이 상황을 SOC 추이 이력 관리부에 조회하고, 그 SOC 추이 이력에 대하여, 수명을 장기 수명으로 할 수 있는 최적의 운용 조건 균등 충전 간격ㆍ균등 충전 방식을 열화 모델을 이용하여 구한다(S408). SOC 추이 정보ㆍ균등 충전 정보 출력부는, 납 축전지의 SOC 추이 정보, 및, 균등 충전 실시 예정 정보ㆍ실시 정보를 출력한다(S409). 균등 충전 실시부는, 균등 충전 최적 계획부가 결정한 방법을 따라서 납 축전지에 대하여 균등 충전을 실시한다(S410). 이상의 처리에 의해, 납 축전지의 사용 상황(SOC 추이 상황)에 따라서, 납 축전지의 수명을 장기 수명으로 하는 최적의 균등 충전을 실시할 수 있다.

<실시예 3>

다음으로, 본 발명의 실시예 3으로서, 자연 에너지로서 풍력 발전의 예측값이 얻어지는 경우에, SOC의 추이 이력과 열화 모델을 사용하여, 납 축전지를 장기 수명화가 가능한 충방전의 계획이나 충방전 목표를 세워, 장기 수명화하는 방식에 대해서 도 14, 도 15를 이용하여 설명한다.

도 14는, 본 발명의 실시예 3의 기능 블록을 나타낸다. 기능 블록은, 납 축전지(101), 전지 상태 측정부(102), SOC 모델(103), SOC 추정부(104), SOC 추이 DB(105), SOC 추이 이력 관리부(106), 풍력 발전 예측 DB(501), 풍력 발전 예측부(502), 열화 모델(503), 충방전 계획부(504), 풍력 발전 정보ㆍSOC 추이 정보ㆍ충방전 정보 출력부(505), 충방전 실시부(506), 학습부(507)로 이루어진다.

실시예 3의 특징은, 풍력 발전 예측 DB(501), 풍력 발전 예측부(502)에 의해, 앞으로의 풍력 발전의 예측값을 얻어, 그 때의 상황, SOC의 추이 상황, 및, 납 축전지의 운용과 열화에 관한 지견(열화 모델(503))을 고려하여, 충방전 계획부(504)가 납 축전지의 충방전을 계획하는 데에 있다.

[시스템 처리 플로우]

다음으로, 도 15를 이용하여, 처리 플로우에 대해서 설명한다. 우선, 전지 상태 측정부가 납 축전지의 상태(전류ㆍ전압ㆍ온도 등)를 측정한다(S601). 다음으로, SOC 추정부는, 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도와 SOC의 관계를 나타내는 SOC 모델을 이용하여, 현재의 납 축전지의 SOC를 추정한다(S602).

그리고, SOC 추이 이력 관리부는, 납 축전지의 SOC의 추이를 SOC 추이 DB에 기록한다(S603).

풍력 발전 예측부는, 풍력 발전 예측 DB를 이용하여, 금후, 풍력 발전량을 어떻게 추이할지 예측한다(S604).

충방전 계획부는, SOC의 추이 상황, 풍력 발전량의 금후의 추이 예측 결과, 및, 납 축전지의 운용(충방전)과 열화의 관계를 나타내는 열화 모델을 이용하여, 최적의 충방전의 계획을 행한다(S605).

SOC 추이 정보ㆍ충방전 정보ㆍ풍력 발전 정보 출력부는, 풍력 발전 예측 정보, 납 축전지의 SOC 추이 정보, 및 충방전에 관한 정보를 출력한다(S606). 충방전 실시부는, 충방전 계획부의 계획에 따라서, 납 축전지의 충방전을 실시한다(S607).

또한, 학습부는, 풍력 발전 예측 DB(풍력 발전의 예측 결과와 실제의 결과), 열화 모델(납 축전지의 운용(충방전)과 열화의 관계), 및, SOC 모델(전류ㆍ전압ㆍ온도와 SOC의 관계 모델)을 갱신ㆍ학습한다(S608).

이상의 처리에 의해, 자연 에너지로서 풍력 발전의 예측값이 얻어지는 경우에, SOC의 추이 이력과 열화 모델을 사용하여, 납 축전지를 장기 수명화가 가능한 충방전의 계획이나 충방전 목표를 세워, 장기 수명화하는 방식을 실시할 수 있다.

[출력예]

도 16a, 도 16b에, 충방전 계획의 출력예를 나타낸다. 예를 들면, 지금으로부터 ××시간 후에 바람이 급격하게 약해지고, 출력이 급격하게 떨어져, 그것을 보충하기 위해, 납 축전지에 방전이 많이 요구되는 예상인 것으로 한다. 그러면, 충방전 계획부(504)는, SOC 사용 범위 내에서 충방전의 목표값을 높게 설정하여 대량 방전에 대비한다고 하는 계획을 세울 수 있다. 이와 같이, 현시점에서 앞선 미래의 상황도 예측하면서 납 축전지를 장기 수명화가 가능한 운용을 계획함으로써, 또한, 납 축전지의 수명을 연장시키는 것을 기대할 수 있다.

도 17a, 도 17b는, 본 실시예의 출력예(풍력 발전 정보ㆍSOC 추이 정보ㆍ충방전 정보 출력부(505)의 출력)를 나타낸다. 출력 화면에는, SOC의 추이 상황(그래프) 외, 풍력 발전의 예측 정보, 충방전의 목표값, 균등 충전의 실시 예정 등을 표시하고 있다. 이 예에서는, 풍력 발전의 예측이 「××시간 후, 바람이 지나치게 강하여, 풍차가 컷아웃으로 될 전망」으로 되어 있다. 컷아웃으로 되면 풍차의 출력이 「최대」로부터 「O」으로 되기 때문에, 납 축전지에 대하여 많은 방전 요구가 생긴다. 그 때문에, 이 예에서는, 「충방전의 목표값은, SOC 사용 범위 내의 높게(SOC 75％) 설정합니다」라고 표시되어 있다. 이와 같이, 풍력 발전의 예측 결과나, 충방전의 목표 등을 출력함으로써, 운용측이 계획적으로 납 축전지를 이용할 수 있다. 또한, 균등 충전의 실시 타이밍 예고도, 납 축전지를 제어하는 납 축전지 유저에게 있어서, 운용ㆍ제어하기 쉽게 할 수 있다.

도 18은, 본 발명을 풍력 발전 시스템에 적용한 경우의 시스템 구성을 도시한다. 도 18에서, 풍력 발전의 발전 출력은, 납 축전지 또는 납 축전지 시스템의 축전 시스템 출력에 의해 평준화되어, 안정된 계통 출력으로서 계통에 공급된다. 이 풍력 발전 시스템에 있어서, 본 발명의 납 축전지 또는 납 축전지 시스템은, SOC의 추이 정보에 의해 적절한 빈도로 충전됨으로써 장기 수명화되어, 자연 에너지 시스템 전체의 효율적 운용에 크게 공헌할 수 있다.

101 : 납 축전지
102 : 전지 상태 측정부
103 : SOC 모델
110 : 균등 충전 실시부
104 : SOC 추정부
105 : SOC 추이 DB
106 : SOC 추이 입력 관리부
107 : 열화 모델
108 : 균등 충전 최적 계획부
108a : 균등 충전 간격 결정부
108b : 균등 충전 방식 결정부
109 : SOC 추이 정보ㆍ균등 충전 정보 출력부
301a : 방전시 SOC 모델
301b : 충전시 SOC 모델
302 : SOC 추정 모델 선택부
304 : 임시 SOC 추정 결과 DB
306 : SOC 모델 신뢰도 DB
506 : 충방전 실시부
501 : 풍력 발전 예측 DB
502 : 풍력 발전 예측부
504 : 충방전 계획부
505 : 풍력 발전 정보ㆍSOC 추이 정보ㆍ충방전 정보 출력부

Claims

자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지로서, 납 축전지의 상태를 측정하는 전지 상태 측정부와, 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도를 포함하는 출력 팩터와 납 축전지의 충전 상태의 관계를 나타내는 SOC 모델과, 납 축전지의 균등 충전을 실시하는 균등 충전 실시부를 갖는 납 축전지에 있어서,
상기 전지 상태 측정부에 의해서 측정한 정보와 상기 SOC 모델의 정보로부터, 상기 납 축전지의 충전 상태를 추정하는 SOC 추정부와, 상기 납 축전지의 충전 상태가 어떻게 추이하고 있는지를 기록하는 SOC 추이 DB와, 상기 SOC 추정부에 추정된 충전 상태의 값을 상기 SOC 추이 DB에 기록함과 함께 SOC의 추이 상황을 조사하는 SOC 추이 이력 관리부와, 상기 납 축전지의 충전 상태를 포함하는 납 축전지의 운용 상황과 열화의 관계를 나타내는 열화 모델과, 상기 SOC 추이 이력 관리부로부터의 SOC 추이의 중심 정보 및 상기 열화 모델의 정보를 기초로 균등 충전의 최적의 실시 방식을 계획하는 균등 충전 최적 계획부를 설치한 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지.
제1항에 있어서,
상기 균등 충전 최적 계획부는, 또한 균등 충전 간격 결정부와 균등 충전 방식 결정부를 갖는 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 SOC 모델은 방전시 SOC 모델과 충전시 SOC 모델을 갖고, 상기 전지 상태 측정부의 정보에 기초하여 상기 방전시 SOC 모델과 충전시 SOC 모델 중 어느 하나를 선택하는 SOC 추정 모델 선택부를 갖는 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지.
제1항 또는 제2항에 있어서,
임시 SOC 추정 결과 DB와 SOC 모델 신뢰도 DB를 갖고, 상기 SOC 추정부는 상기 방전시 SOC 모델과 충전시 SOC 모델 중 어느 하나 선택된 모델을 이용하여 상기 납 축전지의 SOC인 임시 SOC를 추정하고, 상기 임시 SOC 추정 결과 DB에 방전시 추정 결과와 충전시 추정 결과로 나눠서 격납하고, 상기 SOC 추정부는 방전시 추정 결과와 충전시 추정 결과와 상기 SOC 모델 신뢰도 DB의 정보를 기초로 현재의 SOC를 추정하는 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 균등 충전 최적 계획부가 결정하는 균등 충전 간격은, 납 축전지의 방전량(Ah), 충방전량(Ah), 방전 시간 또는 방전 일수 중 어느 하나를 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 SOC 추이 DB에 격납되어 있는 SOC 추이 상황과, 균등 충전 최적 계획부에 의해 결정된 균등 충전의 실시 예정의 정보를 외부에 출력하는, SOC 추이 정보ㆍ균등 충전 정보 출력부를 설치한 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지.
제6항에 있어서,
상기 SOC 추이 정보ㆍ균등 충전 정보 출력부는, SOC 추이 상황과, 균등 충전의 실시 예정 외에, 납 축전지의 방전량(Ah), 또는 충방전량(Ah)의 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지.
자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지로서, 납 축전지의 상태를 측정하는 전지 상태 측정부와, 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도를 포함하는 출력 팩터와 납 축전지의 충전 상태의 관계를 나타내는 SOC 모델과, 납 축전지의 균등 충전을 실시하는 충방전 실시부를 갖는 납 축전지에 있어서,
상기 전지 상태 측정부에 의해서 측정한 정보와 상기 SOC 모델의 정보로부터 상기 납 축전지의 충전 상태를 추정하는 SOC 추정부와, 상기 납 축전지의 SOC의 추이 상황을 기록하는 SOC 추이 DB와, 상기 SOC 추정부에 의해 추정된 SOC의 값을 SOC 추이 DB에 기록함과 함께 SOC의 추이 상황을 조사하는 SOC 추이 이력 관리부와, 풍력 발전의 예측값을 얻기 위해 과거의 풍력 발전 정보를 분석하여 작성한 풍력 발전 예측 DB와, 해당 풍력 발전 예측 DB를 이용하여 장래의 풍력 발전량을 예측하는 풍력 발전 예측부와, 상기 납 축전지의 SOC 및 전지의 충방전을 포함하는 전지의 운용 상황과 열화의 관계를 나타내는 열화 모델과, 상기 풍력 발전 예측부로부터의 장래의 풍력 발전 예측 결과와, 상기 SOC 추이 이력 관리부로부터의 SOC 추이의 중심 정보 및 상기 열화 모델의 정보를 기초로, 상기 납 축전지의 장기 수명화에 최적인 납 축전지의 충방전을 계획하는 충방전 계획부와, 해당 충방전 계획부에 의해 결정된 충방전의 계획에 따라서, 납 축전지의 충방전을 제어하는 충방전 실시부를 설치한 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지.
제8항에 있어서,
상기 풍력 발전 예측부에 의한 풍력 발전의 예측 결과와, 상기 SOC 추이 DB에 격납되어 있는 SOC 추이 상황과, 상기 충방전 계획부에 의해 결정된 충방전에 관한 정보를 외부에 출력하는, 풍력 발전 정보ㆍSOC 추이 정보ㆍ충방전 정보 출력부를 설치한 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지.
납 축전지와, 납 축전지의 상태를 측정하는 전지 상태 측정부와, 상기 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도 등의 팩터와 납 축전지의 전지 충전 상태의 관계를 나타내는 SOC 모델과, 상기 납 축전지의 균등 충전을 실시하는 균등 충전 실시부를 갖는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 시스템에 있어서,
상기 전지 상태 측정부에 의해서 측정한 정보와 상기 SOC 모델의 정보로부터, 상기 납 축전지의 충전 상태를 추정하는 SOC 추정부와, 상기 납 축전지의 충전 상태가 어떻게 추이하고 있는지를 기록하는 SOC 추이 DB와, 상기 SOC 추정부에 추정된 충전 상태의 값을 상기 SOC 추이 DB에 기록함과 함께 SOC의 추이 상황을 조사하는 SOC 추이 이력 관리부와, 상기 납 축전지의 충전 상태를 포함하는 납 축전지의 운용 상황과 열화의 관계를 나타내는 열화 모델과, 상기 SOC 추이 이력 관리부로부터의 SOC 추이의 중심 정보 및 상기 열화 모델의 정보를 기초로 균등 충전의 최적의 실시 방식을 계획하는 균등 충전 최적 계획부를 설치한 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 시스템.
제10항에 있어서,
상기 균등 충전 최적 계획부는, 또한 균등 충전 간격 결정부와 균등 충전 방식 결정부를 갖는 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 시스템.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 SOC 모델은 방전시 SOC 모델과 충전시 SOC 모델을 갖고, 상기 전지 상태 측정부의 정보에 기초하여 상기 방전시 SOC 모델과 충전시 SOC 모델 중 어느 하나를 선택하는 SOC 추정 모델 선택부를 갖는 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 시스템.
제10항 또는 제11항에 있어서,
임시 SOC 추정 결과 DB와 SOC 모델 신뢰도 DB를 갖고, 상기 SOC 추정부는 상기 방전시 SOC 모델과 충전시 SOC 모델 중 어느 하나 선택된 모델을 이용하여 상기 납 축전지의 SOC인 임시 SOC를 추정하고, 상기 임시 SOC 추정 결과 DB에 방전시 추정 결과와 충전시 추정 결과로 나눠서 격납하고, 상기 SOC 추정부는 방전시 추정 결과와 충전시 추정 결과와 상기 SOC 모델 신뢰도 DB의 정보를 기초로 현재의 SOC를 추정하는 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 시스템.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 균등 충전 최적 계획부가 결정하는 균등 충전 간격은, 납 축전지의 방전량(Ah), 충방전량(Ah), 방전 시간 또는 방전 일수 중 어느 하나를 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 시스템.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 SOC 추이 DB에 격납되어 있는 SOC 추이 상황과, 균등 충전 최적 계획부에 의해 결정된 균등 충전의 실시 예정의 정보를 외부에 출력하는, SOC 추이 정보ㆍ균등 충전 정보 출력부를 설치한 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 시스템.
제15항에 있어서,
상기 SOC 추이 정보ㆍ균등 충전 정보 출력부는, SOC 추이 상황과, 균등 충전의 실시 예정 외에, 납 축전지의 방전량(Ah), 또는 충방전량(Ah)의 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 시스템.
자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 시스템으로서, 납 축전지의 상태를 측정하는 전지 상태 측정부와, 납 축전지의 전류ㆍ전압ㆍ온도를 포함하는 출력 팩터와 납 축전지의 충전 상태의 관계를 나타내는 SOC 모델과, 납 축전지의 균등 충전을 실시하는 충방전 실시부를 갖는 납 축전지 시스템에 있어서,
상기 전지 상태 측정부에 의해서 측정한 정보와 상기 SOC 모델의 정보로부터 상기 납 축전지의 충전 상태를 추정하는 SOC 추정부와, 상기 납 축전지의 SOC의 추이 상황을 기록하는 SOC 추이 DB와, 상기 SOC 추정부에 의해 추정된 SOC의 값을 SOC 추이 DB에 기록함과 함께 SOC의 추이 상황을 조사하는 SOC 추이 이력 관리부와, 풍력 발전의 예측값을 얻기 위해서 과거의 풍력 발전 정보를 분석하여 작성한 풍력 발전 예측 DB와, 해당 풍력 발전 예측 DB를 이용하여 장래의 풍력 발전량을 예측하는 풍력 발전 예측부와, 상기 납 축전지의 SOC 및 전지의 충방전을 포함하는 전지의 운용 상황과 열화의 관계를 나타내는 열화 모델과, 상기 풍력 발전 예측부로부터의 장래의 풍력 발전 예측 결과와, 상기 SOC 추이 이력 관리부로부터의 SOC 추이의 중심 정보 및 상기 열화 모델의 정보를 기초로, 상기 납 축전지의 장기 수명화에 최적인 납 축전지의 충방전을 계획하는 충방전 계획부와, 해당 충방전 계획부에 의해 결정된 충방전의 계획에 따라서, 납 축전지의 충방전을 제어하는 충방전 실시부를 설치한 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 시스템.
제17항에 있어서,
상기 풍력 발전 예측부에 의한 풍력 발전의 예측 결과와, 상기 SOC 추이 DB에 격납되어 있는 SOC 추이 상황과, 상기 충방전 계획부에 의해 결정된 충방전에 관한 정보를 외부에 출력하는, 풍력 발전 정보ㆍSOC 추이 정보ㆍ충방전 정보 출력부를 설치한 것을 특징으로 하는 자연 에너지 이용 시스템에 이용되는 납 축전지 시스템.