WO2013099401A1 - Storage battery system - Google Patents

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井上　秀樹
小林　康弘
渡辺　雅浩
圭子 安部
高林　久顯
下浦　一朗
桂 三谷
伸一 佐野
啓介 福原
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新神戸電機株式会社
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Abstract

There has been a possibility of not obtaining an accurate state of charge (SOC) value in systems, such as wind power generation systems, that convert natural energy into power, due to the fact that power that the systems generate significantly fluctuates in a short time. In the present invention, an accurate state of charge (SOC) value can be measured, since a fixed state of a current can be ensured during a period of time required for measurement by having a current flowing into a storage battery block in a constant current state.

Description

蓄電池システムBattery system
　本発明は自然エネルギー、特に風力や太陽光によって得られるエネルギーを利用して発電した電力を発電状況に応じて蓄電池に充電したり、或いは負荷や商用系統に対して蓄電池から放電する蓄電池システムに係り、特に蓄電池の充電状態を正確に把握することができる蓄電池システムに関するものである。 The present invention relates to a storage battery system for charging storage batteries according to the power generation status according to the power generation status, or for discharging a storage battery to a load or a commercial system, according to the power generation status. In particular, the present invention relates to a storage battery system capable of accurately grasping the charge state of the storage battery.
　社会生活に必要な電力は、従来では電力を発生するエネルギー源として石炭や石油のような化石燃料を燃焼させて高温、高圧の蒸気を発生し、この蒸気を利用して発電機の発電タービンを駆動して獲得するようにしていた。 The power required for social life has conventionally burned fossil fuels such as coal and oil as an energy source to generate power to generate high-temperature, high-pressure steam, and this steam is used to generate a generator's power generation turbine I was driving to earn.
　ところで、周知の通り地球温暖化の防止のために二酸化炭素の排出量を抑制することが地球規模で要請されている。上述したように、これらの化石燃料は多くの二酸化炭素を発生するためエネルギー源として使用するには制限があり、これらの代替エネルギーとして自然エネルギーである風力や太陽光を利用した発電システムが注目され、また効率の良い発電システムの製品化に向けて開発が行われている。 As is well known, there is a global demand to reduce carbon dioxide emissions to prevent global warming. As described above, these fossil fuels are limited in their use as energy sources because they generate a large amount of carbon dioxide, and power generation systems using natural energy such as wind power and solar light are noted as alternative energy sources. Also, development is being carried out toward the commercialization of efficient power generation systems.
　しかしながら、風力や太陽光など自然エネルギーを利用した発電システムでは発電量が大きく変動するといった現象が生じる。 However, in a power generation system using natural energy such as wind power or sunlight, a phenomenon occurs in which the amount of power generation fluctuates significantly.
　例えば、風力や太陽光を利用した発電システムを商用系統に接続する場合、発電量が商用系統を安定に保つ上で、受け入れ可能な量を上回った時に余剰電力を蓄電池に蓄電し、発電量が商用系統を安定に保つ上で必要な量に満たない時に蓄電池から商用系統に対して放電を行って電力の平準化を図る蓄電池システムが風力や太陽光を利用した発電システムに接続されるようになっている。上記蓄電システムにより、自然エネルギを用いた発電システムが、商用系統に対して出力する電力の所定時間あたりの変化量を、所定値以下とすることができ、商用系統に連系させるために求められる要件を充足できるようになる。 For example, when a power generation system using wind power or sunlight is connected to a commercial power system, surplus power is stored in a storage battery when the power generation amount exceeds an acceptable amount to keep the commercial power system stable, and the power generation amount A storage battery system that discharges from the storage battery to the commercial grid when it does not meet the required amount to keep the commercial grid stable and balances the power is connected to a power generation system using wind power or sunlight It has become. With the above storage system, a power generation system using natural energy can make the amount of change in power output to a commercial grid per predetermined time equal to or less than a predetermined value, and is required for linking to a commercial grid You will be able to meet the requirements.
　尚、この蓄電池システムは風力や太陽光を利用した発電システムの設備に共に併設される場合と、負荷や商用系統に至る間で適宜設けられる場合があるが、以下に説明する本発明ではその設置場所は任意であって制限されるものではない。 The storage battery system may be provided along with the facilities of the power generation system using wind power or sunlight, or may be provided appropriately between the load and the commercial system, but the installation of the present invention described below The place is arbitrary and not limited.
　さて、蓄電池を効率よく充放電させるためには現在の蓄電池がどの程度の充電状態(SOC：State Of Charge)値にあるかを正確に把握しておくことが重要である。 By the way, in order to charge and discharge the storage battery efficiently, it is important to accurately grasp the current state of charge (SOC: State Of Charge) value of the storage battery.
　例えば、充電状態(SOC)値が低い蓄電池においては放電を継続すれば過放電状態となり、時に回復不能な劣化を蓄電池に引き起こすことがある。この過放電の影響は、鉛蓄電池においては電極板に硫酸鉛が析出するサルフェーションとなって現れて充放電容量の低下を招くようになる。 For example, in a storage battery with a low state of charge (SOC) value, if discharge is continued, the battery may be overdischarged, sometimes causing the storage battery to be irreparable. The influence of this overdischarge appears as a sulfation in which lead sulfate is deposited on the electrode plate in the lead storage battery, leading to a decrease in charge and discharge capacity.
　一方、充電状態(SOC)値が高い蓄電池においては充電を継続すれば過充電状態(SOC)値となり、電極等の劣化を引き起こすため蓄電池への悪影響が不可避である。例えば鉛蓄電池に過充電を行えば、電気分解による電解液の減少や陽極の劣化などを生じるようになる。 On the other hand, in a storage battery having a high state of charge (SOC) value, if charging is continued, it becomes an overcharge state (SOC) value, which causes deterioration of electrodes and the like, and an adverse effect on the storage battery is inevitable. For example, if the lead storage battery is overcharged, the electrolytic solution may be reduced or the anode may be deteriorated due to the electrolysis.
　以上のように、発電システムを稼動させている状態で蓄電池を効率よく充放電させるためには現在の蓄電池がどの程度の充電状態(SOC)値にあるかを正確に把握しておくことが重要である。 As described above, in order to charge and discharge the storage battery efficiently while the power generation system is in operation, it is important to accurately grasp the current state of charge (SOC) value of the storage battery. It is.
　そして、蓄電池の充電状態(SOC)値を測定する方法は種々提案されているが、代表的には(１)特開平５－２６９８７号公報（特許文献１）にあるように、ある基準点からの電流の積分量に基づいて蓄電池の充電状態(SOC)値を求める方法や、(２)電気学会論文Ｂ，１２８巻８号、２００８年「階段状電流を用いた鉛蓄電池シミュレーションモデリング手法」（非特許文献１）にあるように、ある時点の電流、電圧、温度の瞬時値に基づいて蓄電池の充電状態(SOC)値を求める方法が知られている。 Then, various methods have been proposed to measure the state of charge (SOC) value of the storage battery, but typically, as described in (1) JP-A-5-26987 (Patent Document 1), from a certain reference point Method of determining the state of charge (SOC) value of the storage battery based on the integral quantity of the current, (2) The Institute of Electrical Engineers of Japan, B, Volume 128, No. 8, 2008 “Lead storage battery simulation modeling method using stepped current” As described in Non-Patent Document 1, there is known a method of determining a state of charge (SOC) of a storage battery based on instantaneous values of current, voltage and temperature at a certain point.
特開平５－２６９８７号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-26987
　しかしながら、特許文献１に記載の測定方法によれば、電流の積分の開始時からの積分回数、若しくは時間の経過と共に積分した時の誤差がその都度毎に順次累積していき、充電状態(SOC)値の測定誤差が拡大していくという現象があった。 However, according to the measurement method described in Patent Document 1, the number of integrations from the start of integration of the current, or an error when integrated with the passage of time sequentially accumulates each time, and the state of charge (SOC There was a phenomenon that the measurement error of the value was enlarged.
　これは、積分に利用する電流測定値の分解能や精度が有限である点と、加えて技術的に実現できる積分の時間分解能も有限であることに起因している。したがって、この測定方法を単独で用いて充電状態(SOC)値を把握するにはその精度に課題があった。 This is due to the fact that the resolution and accuracy of the current measurement values used for integration are finite, and the time resolution of integration that can be technically realized is also finite. Therefore, there is a problem in the accuracy in order to grasp the state of charge (SOC) value using this measurement method alone.
　また、非特許文献１に記載の測定方法によれば、発電システムを稼動させて蓄電池が充放電を行っている状態下で、少なくとも蓄電池へ流入する、或いは流出する電流値及び蓄電池端子の電圧値を測定し、蓄電池の温度も考慮して蓄電池の充電状態(SOC)値を算出するものである。 Further, according to the measurement method described in Non-Patent Document 1, at least the current value flowing into or flowing out from the storage battery and the voltage value of the storage battery terminal under the condition that the storage battery is charged and discharged by operating the power generation system. To calculate the state of charge (SOC) value of the storage battery in consideration of the temperature of the storage battery.
　ただ、この方法では、蓄電池が充放電を行っている状態下で少なくとも蓄電池へ流出入する電流の時間的な変動が大きいと、端子電圧の過渡的な変動を生じ、その過渡的な端子電圧に基づいたSOCの算出では、正確な充電状態(SOC)値を把握できない恐れがある。 However, in this method, if the temporal variation of the current flowing into and out of the storage battery at least is large while the storage battery is performing charging and discharging, a transient fluctuation of the terminal voltage occurs, and the transient terminal voltage is In the SOC calculation based on this, there is a possibility that it is not possible to grasp an accurate state of charge (SOC) value.
　特に風力発電システムや太陽光発電システムの場合では生成される電力が短時間の間に大きく変動するため正確な充電状態(SOC)値を把握できない恐れがある。 In particular, in the case of a wind power generation system or a solar power generation system, the generated power fluctuates greatly in a short time, and there is a possibility that an accurate state of charge (SOC) value can not be grasped.
　本発明の目的は発電システムを稼動させている状態下で、蓄電池の正確な充電状態(SOC)値を把握することができる蓄電システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power storage system capable of grasping an accurate state of charge (SOC) value of a storage battery while the power generation system is in operation.
　本発明の特徴は、蓄電池システムの複数の蓄電池ブロックに発電装置からの電流を配分すると共に、少なくとも１つの蓄電池ブロックに対して定電流を配分する電流配分部を設け、定電流が配分される蓄電池ブロックの少なくとも電流、電圧及び温度から充電状態(SOC)値を推定する、ところにある。 A feature of the present invention is to distribute the current from the power generating device to a plurality of storage battery blocks of the storage battery system, and provide a current distribution unit for distributing a constant current to at least one storage battery block, to distribute the constant current The state of charge (SOC) value is estimated from at least current, voltage and temperature of the block.
　本発明によれば、風力発電システム等の自然エネルギーを電力に変換するシステムでは生成される電力が短時間の間に大きく変動するため、過渡的な電圧変動の影響を受け、正確な充電状態(SOC)値を把握できない恐れがあるのに対し、蓄電池ブロックに流れ込む電流を定電流の状態にしておいて充電状態(SOC)値を測定するようにしているため、過渡的な端子電圧変動を低減した状態を確保できるので、正確な充電状態(SOC)値が測定できるようになるものである。 According to the present invention, in a system for converting natural energy into power, such as a wind power generation system, the generated power fluctuates in a short time, and therefore, it is affected by a transient voltage fluctuation and an accurate charge state ( While there is a possibility that the SOC value can not be grasped, the current flowing into the battery block is kept constant and the state of charge (SOC) value is measured, reducing transient terminal voltage fluctuation. This makes it possible to measure an accurate state of charge (SOC) value.
本発明が適用される風力発電システムの構成を示す全体構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a whole block diagram which shows the structure of the wind power generation system to which this invention is applied. 本発明の基本的な考え方を示すための蓄電池システムにおける蓄電池状態測定部と電流配分部の概略の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the general | schematic structure of the storage battery state measurement part in the storage battery system for showing the basic view of this invention, and an electric current allocation part. 本発明の一実施例になる蓄電池システムにおける蓄電池状態測定部と電流配分部の概略の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the storage battery state measurement part in the storage battery system which becomes one Example of this invention, and an electric current allocation part. 各蓄電池ブロックに配電される電流の特性を示す電流特性図である。It is a current characteristic view showing the characteristic of the current distributed to each storage battery block. 図３に示す実施例をコンピュータシステムで実施する場合の制御ロジックを示すフローチャート図である。FIG. 5 is a flow chart diagram illustrating control logic when the embodiment shown in FIG. 3 is implemented in a computer system. 定電流モード状態の蓄電池ブロックの電流の状態と、この蓄電池ブロックから他の蓄電池ブロックに流れ込む電流の状態を示す電流特性図である。It is a current characteristic view showing the state of the current of the storage battery block in the constant current mode state and the state of the current flowing from the storage battery block to another storage battery block. 図６に示す他の蓄電池ブロックに流れ込む電流の悪影響を抑制するための方法を示す電流特性図である。FIG. 7 is a current characteristic diagram showing a method for suppressing an adverse effect of current flowing into the other storage battery block shown in FIG. 6. 図７に示す他の蓄電池に流れ込む電流が所定の電流制限値を越える前に定電流モードを停止する制御ロジックを示すフローチャート図である。FIG. 8 is a flowchart showing a control logic for stopping the constant current mode before the current flowing into the other storage battery shown in FIG. 7 exceeds a predetermined current limit value. 図８に示すフローチャートで定電流モードの蓄電池ブロックが定電流モードを停止している状態から復帰する場合の制御ロジックを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows control logic in the case where the storage battery block of constant current mode resets from the state which stopped constant current mode by the flowchart shown in FIG. 本発明の他の実施例になる蓄電池システムにおける蓄電池状態測定部と電流配分部の概略の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the general | schematic structure of the storage battery state measurement part in the storage battery system which becomes another Example of this invention, and an electric current allocation part. 図１０に示す実施例をコンピュータシステムで実施する場合の制御ロジックを示すフローチャート図である。FIG. 11 is a flowchart showing control logic when the embodiment shown in FIG. 10 is implemented in a computer system. 本実施例によって測定された充電状態(SOC)値を補正するための補正機能ブロックを示すブロック構成図である。FIG. 2 is a block diagram showing a correction functional block for correcting a state of charge (SOC) value measured by the present embodiment. 図１２に示された機能ブロックを実施する制御ロジックを示すフローチャート図である。FIG. 13 is a flow chart diagram illustrating control logic for implementing the functional blocks shown in FIG. 12; 図１３のフローチャートで実行される充電状態(SOC)値の補正状態を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the correction | amendment state of the charge condition (SOC) value performed by the flowchart of FIG. 図１４と同様に、図１３のフローチャートで実行される充電状態(SOC)値の補正状態を示す特性図である。FIG. 16 is a characteristic diagram showing a correction state of a state of charge (SOC) value performed in the flowchart of FIG. 13 as in FIG. 14. 電流積算による補正時期を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correction | amendment timing by electric current integration. 図１３にあるフローチャートを実施した時の充電状態(SOC)値の補正状態を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the correction | amendment state of charge condition (SOC) value when the flowchart in FIG. 13 is implemented.
　以下、図面に従い本発明の実施例を詳細に説明するが、自然エネルギーを利用した発電システムの一例として先ず風力発電システムの概略を図１に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, an outline of a wind power generation system will be described based on FIG. 1 as an example of a power generation system using natural energy.
　図１において、参照番号１０は風力発電システムを構成する風車であり、風車１０が風力によって回転することで、風車１０或いは発電設備１１に設けられている発電機(図示せず)が回転されて発電を行なうものであり、風車１０或いは発電設備１１で発電された電力は商用系統１２に供給されるものである。 In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a wind turbine which constitutes a wind power generation system, and when the wind turbine 10 is rotated by wind power, a generator (not shown) provided on the wind turbine 10 or the power generation facility 11 is rotated. The power is generated, and the power generated by the wind turbine 10 or the power generation facility 11 is supplied to the commercial grid 12.
　そして、上述したように、風力発電システムにおいては風力の変動によって発電量が大きく変動するといった現象が生じる。このため、風力発電システムでは発電量が商用系統の安定化のために受け入れ可能な量を上回った時に余剰電力を蓄電池に蓄電し、発電量が商用系統における安定化のために必要な電力量に満たない時に蓄電池から商用系統に対して放電を行って電力の平準化を図る蓄電池システム１３が接続されている。 And, as described above, in the wind power generation system, a phenomenon occurs in which the amount of power generation largely fluctuates due to the fluctuation of wind power. For this reason, in the wind power generation system, when the amount of power generation exceeds the amount acceptable for stabilization of the commercial grid, surplus power is stored in the storage battery, and the amount of power generation is the amount of power necessary for stabilization in the commercial grid. A storage battery system 13 is connected which discharges from the storage battery to the commercial system when the battery capacity is not satisfied so as to level the power.
　この蓄電池システム１３は大まかには、蓄電池セル１４が直列に接続された複数の蓄電池ブロック１５と、複数の蓄電池ブロック１５に充電と放電を行なわせるインバータ装置１６と、インバータ装置１６によって複数の蓄電池ブロック１５に充電と放電を行なせる充放電制御装置１７と、複数の蓄電池ブロック１５の充電状態(SOC)値、電流状態、電圧状態、温度状態等を検出する蓄電池状態検出装置１８と、蓄電池状態検出装置１８からの信号やその他の信号から充放電制御装置１７に充放電指令制御信号を与える制御装置１９等から構成されている。なお、ここで言うインバータ装置１６とは、より詳細には双方向コンバータの機能を有するものである。 The storage battery system 13 roughly includes a plurality of storage battery blocks 15 in which storage battery cells 14 are connected in series, an inverter device 16 for charging and discharging the plurality of storage battery blocks 15, and a plurality of storage battery blocks 15. A charge / discharge control device 17 for charging and discharging at 15, a storage battery state detection device 18 for detecting the state of charge (SOC) value, current state, voltage state, temperature state, etc. of a plurality of storage battery blocks 15, and storage battery state The control unit 19 is configured to give a charge / discharge control signal to the charge / discharge control unit 17 from the signal from the detection unit 18 and other signals. In addition, the inverter apparatus 16 said here has a function of a bidirectional | two-way converter in more detail.
　ここで、インバータ装置１６は発電装置から送られてくる交流電流を直流電流に変換して蓄電池ブロック１５に充電し、複数の蓄電池ブロック１５からの直流電流を交流電流に変換して商用系統に放電させる機能を有している。 Here, the inverter device 16 converts the alternating current sent from the power generator into a direct current and charges the storage battery block 15, converts the direct current from the plurality of storage battery blocks 15 into an alternating current, and discharges it to a commercial system. Have a function to
　インバータ装置１６周辺の回路は、複数の蓄電池ブロック１５からの電流を任意に配分できる構成であれば足りる。例えば、DCバス上で複数の蓄電池ブロック１５からの電流を合成する方式でも良い。この場合、各々の蓄電池ブロック１５に設けた図示しない双方向DC－DCコンバータを介し各々の出力を図示しないDCバス上で合成し、その後図示しない双方向DC－ACコンバータで、直交変換し、商用系統へ連系する構成をとっても良い。 The circuits around the inverter device 16 may be configured as long as the current from the plurality of storage battery blocks 15 can be distributed arbitrarily. For example, a method may be used in which currents from multiple storage battery blocks 15 are combined on a DC bus. In this case, each output is synthesized on a DC bus (not shown) via a bidirectional DC-DC converter (not shown) provided in each storage battery block 15, and then orthogonally converted by a bidirectional DC-AC converter (not shown). It is good to take a configuration to connect to the system.
　上記のような蓄電池システム１３において、風力発電システムの風車１０或いは発電設備１１で生成した電力を商用系統１２に供給する際は、任意の時刻から始まる所定の時間間隔の間で所定の電力変動の範囲内に収めて商用系統１２に供給することが求められる場合がある。 In the storage battery system 13 as described above, when the power generated by the wind turbine 10 of the wind power generation system or the power generation facility 11 is supplied to the commercial grid 12, the predetermined power variation occurs between predetermined time intervals starting from any time. It may be required to supply the commercial system 12 within the range.
　このため、蓄電池システム１３では発電装置からの電力が所定電力範囲を超えて発電されている場合に複数の蓄電池ブロック１５に充電し、発電装置からの電力が所定電力範囲より少ない場合に蓄電池ブロック１５から放電して商用系統１２に供給される電力が所定範囲に収まるように制御している。 Therefore, in the storage battery system 13, when the power from the power generation device is generated beyond the predetermined power range, the plurality of storage battery blocks 15 are charged, and when the power from the power generation device is less than the predetermined power range, the storage battery block 15 Control is performed so that the power supplied to the commercial power system 12 falls within a predetermined range.
　つまり、図１において参照番号２０で示すグラフにあるように風力発電システムの発電装置からの発電量は風力変動に伴って大きく変動している。この変動している発電量をそのまま商用系統１２に供給することは商用系統１２への連係要件として課される場合がある。 That is, as shown in a graph indicated by reference numeral 20 in FIG. 1, the amount of power generation from the power generation device of the wind power generation system fluctuates significantly with the wind power fluctuation. Supplying the fluctuating power generation amount to the commercial power system 12 as it is may be imposed as a linkage requirement to the commercial power system 12.
　このため、参照番号２１で示すグラフにあるように蓄電システム１３側から発電装置の発電量の変動を平滑化するように放電し、その結果参照番号２２のグラフにあるようにその合成発電量を商用系統１２に供給するようにしている。 Therefore, as shown in the graph indicated by reference numeral 21, discharge is performed so as to smooth out the variation of the power generation amount of the power generation apparatus from the storage system 13 side, and as a result, the combined power generation amount is indicated as shown in the graph of reference numeral 22. It is supplied to the commercial power line 12.
　そして、このような蓄電池システムの構成においては、複数の蓄電池ブロック１５が満充電になってしまうと余剰電力を充電できなくなって損失が生じるようになる。 Then, in the configuration of such a storage battery system, when the plurality of storage battery blocks 15 are fully charged, the surplus power can not be charged and a loss occurs.
　そこで、余剰電力を効率よく複数の蓄電池ブロック１５に充電するため、蓄電池の充電状態(SOC)値が１００％とならないように充電制御が行われている。また、上述した発電装置の発電量を平滑化するため必要なときには放電しているが、充電状態(SOC)値が０（零）％とならないようにも放電制御も併せ行われている。 Therefore, in order to efficiently charge the plurality of storage battery blocks 15 with surplus power, charge control is performed so that the state of charge (SOC) value of the storage batteries does not reach 100%. In addition, although discharge is performed when necessary to smooth the amount of power generation of the power generation apparatus described above, discharge control is also performed so that the state of charge (SOC) value does not become 0 (zero)%.
　通常、電池劣化防止の観点から複数の蓄電池ブロック１５においては、充電状態(SOC)値が３０％～９０％の範囲(部分充電状態でPSOC：Partial State Of Chargeと称されている）で推移するように充放電制御が行われている。 Usually, in a plurality of storage battery blocks 15 from the viewpoint of preventing battery deterioration, the state of charge (SOC) value changes in the range of 30% to 90% (PSOC in partial charge state is called Partial State Of Charge). Charge and discharge control is performed.
　したがって、風力発電システムが稼動している状態において、充電状態(SOC)値が正確に把握できないと、充電状態(SOC)値が低い複数の蓄電池ブロック１５で放電を継続すれば過放電状態となり、蓄電池ブロック１５が鉛蓄電池であれば電極板に硫酸鉛が析出するサルフェーションとなって現れて充放電容量の低下を生じるようになる。 Therefore, if the state of charge (SOC) value can not be accurately grasped while the wind power generation system is in operation, overdischarge will occur if discharge is continued in a plurality of storage battery blocks 15 with low state of charge (SOC) values. If the storage battery block 15 is a lead storage battery, it appears as a sulfation in which lead sulfate is deposited on the electrode plate, resulting in a decrease in charge / discharge capacity.
　また、充電状態(SOC)値が高い複数の蓄電池ブロック１５で充電を継続すれば過充電状態となり、電気分解による電解液の減少や陽極の劣化などを生じるようになる。 In addition, if charging is continued with a plurality of storage battery blocks 15 having high state of charge (SOC) values, overcharging occurs, resulting in reduction of the electrolyte solution due to electrolysis, deterioration of the anode, and the like.
　このため、風力発電システムが稼動している状態において、充電状態(SOC)値を正確に把握して蓄電池システム１３の充放電制御を行なうことが極めて重要である。 Therefore, it is extremely important to perform charge / discharge control of storage battery system 13 by accurately grasping the state of charge (SOC) value while the wind power generation system is in operation.
　次に、上述したような充放電状態(SOC)を正確に把握するための具体的な構成、方法について以下に図面を用いて説明する。尚、以下に説明する実施例では蓄電システム１３の複数の蓄電池ブロック１５に充電する場合を例に説明を行なうようにするが、複数の蓄電池ブロック１５における容量や蓄電池の種類が異なっても良い。更に電気二重層コンデンサや、リチウムイオンコンデンサであっても良い。また、ある１つの蓄電池ブロック１５の放電時にSOC推定を適用する場合、他方の蓄電池ブロック１５に相当する装置は、必ずしも二次電池である必要は無く、ヒータなど変動する電力を吸収可能な負荷としても良い。 Next, specific configurations and methods for accurately grasping the charge / discharge state (SOC) as described above will be described below with reference to the drawings. In the embodiment to be described below, the case where the plurality of storage battery blocks 15 of the storage system 13 are charged is described as an example, but the capacity of the plurality of storage battery blocks 15 and the type of storage battery may be different. Furthermore, an electric double layer capacitor or a lithium ion capacitor may be used. Moreover, when applying SOC estimation at the time of discharge of one storage battery block 15, the apparatus corresponded to the other storage battery block 15 does not necessarily need to be a secondary battery, It is a load which can absorb the electric power which fluctuates, such as a heater. Also good.
　図２に示す実施例は本発明の基本的な考え方を示すものであり、その特徴は風力発電システムが稼働中であるときは発電装置の発電量が大きき変動していることを考慮して充電状態(SOC)値を測定する方法を提案するものである。 The embodiment shown in FIG. 2 shows the basic concept of the present invention, and its feature is to consider that the amount of power generation of the power generation apparatus is greatly fluctuated when the wind power generation system is in operation. It proposes a method of measuring the state of charge (SOC) value.
　具体的には、蓄電システム１３に備えられている複数の蓄電池ブロック１５の代表として２個の蓄電池ブロックを備えたものにおいて、これらの蓄電池ブロックに入力される電流を少なくともこれに対応して２つに分離するようにし、一方の電流を変動が少ない電流に維持し、残りの電流を他方の電流とすると共に、変動が少ない電流側（理想的には定電流の状態）で充電状態(SOC)値を測定するようにしたものである。 Specifically, in a battery provided with two storage battery blocks as a representative of the plurality of storage battery blocks 15 provided in storage system 13, at least two currents corresponding to the currents input to these storage battery blocks are provided. Separate one from the other, keep one current at a low fluctuation current, use the remaining current as the other current, and charge the battery on the current side with less fluctuation (ideally, a constant current state) (SOC) It is intended to measure the value.
　以下の説明では変動が少ない電流、あるいは実質的に一定の電流を定電流として表現するようにしているが、要は充電状態(SOC)値を測定するうえで実用上安定した電流値であれば良いものである。 In the following description, a current with little fluctuation or a substantially constant current is expressed as a constant current, but it is important if the current value is practically stable for measuring the state of charge (SOC) value. It is good.
　ここで、図２に示すものは蓄電池ブロックが２個であるが、２個以上の場合は、１個の蓄電池ブロックについては定電流を流し、残りの電流は他の蓄電池ブロックに適宜分配して充放電するようにすれば良い。例えば、各蓄電池ブロックの目標SOCにより近づくように調節しても良い。また、電池容量が同一のものが用いられている場合には、蓄電池ブロックの数に対応して均等に按分して充電しても良い。 Here, although two storage battery blocks are shown in FIG. 2, in the case of two or more storage batteries, a constant current is supplied to one storage battery block, and the remaining current is appropriately distributed to the other storage battery blocks. It suffices to charge and discharge. For example, it may be adjusted to be closer to the target SOC of each storage battery block. In addition, when one having the same battery capacity is used, the battery may be equally divided and charged according to the number of storage battery blocks.
　上述したように、充電状態(SOC)値を測定する場合、風力発電システムでは生成される電力が短時間の間に大きく変動するため、出力変動抑制用途の蓄電池においては、変動する充放電電流が印加されることとなり、正確な充電状態(SOC)値を把握できない恐れがあるのに対し、定電流の状態にしておいて充電状態(SOC)値を測定すると、測定に必要な時間の間に亘って電流が一定な状態が確保できるため、蓄電池の端子電圧変動の影響を低減でき、正確な充電状態(SOC)値が測定できるようになるものである。なお、蓄電池の端子電圧変動の影響を与えるものとしては、分極によるものなどが挙げられる。 As described above, when the state of charge (SOC) value is measured, the power generated by the wind power generation system greatly fluctuates in a short time, so in the storage battery for the output fluctuation suppression application, the changing charge and discharge current is While it may be applied and it may not be possible to grasp the accurate state of charge (SOC) value, if the state of charge (SOC) value is measured in the state of constant current, the time required for the measurement will be Since a state in which current is constant can be ensured, the influence of terminal voltage fluctuation of the storage battery can be reduced, and an accurate state of charge (SOC) value can be measured. In addition, as a thing which influences the terminal voltage fluctuation of a storage battery, the thing by polarization etc. is mentioned.
　図２においては、図１に示す風力発電システムに用いられる蓄電池システム１３の蓄電池状態検出装置１８に関係する構成について説明しているが、蓄電池システム１３には目標とする充放電目標値(電流)が設定されており、これに基づいて発電設備から複数の蓄電池ブロック１５に充電されたり、複数の蓄電池ブロック１５から商用系統に放電されたりして充放電目標値(電流)が制御されるようになっている。つまり、図１に示すグラフ２０とグラフ２２に示したような電流の出入りが制御されるようになり、結果としてグラフ２２にあるように制御された合成電流となるようになっている。 In FIG. 2, although the structure relevant to the storage battery state detection apparatus 18 of the storage battery system 13 used for the wind power generation system shown in FIG. 1 is demonstrated, the target charging / discharging target value (electric current) is set as the storage battery system 13. Is set, and based on this, the power generation equipment is charged to the plurality of storage battery blocks 15, or the plurality of storage battery blocks 15 is discharged to the commercial system, and the charge / discharge target value (current) is controlled. It has become. That is, the flow of current as shown in the graph 20 and the graph 22 shown in FIG. 1 is controlled, and as a result, the combined current controlled as shown in the graph 22 is obtained.
　図２に戻って、参照番号２３は蓄電池システムにて充放電すべき電流の目標値を表したグラフを示しており、風力発電システムでは風況によって大きく変動する。 Returning to FIG. 2, reference numeral 23 indicates a graph representing the target value of the current to be charged and discharged in the storage battery system, and in the wind power generation system, it fluctuates largely depending on the wind conditions.
　この大きく変動する電流が複数の蓄電池ブロック１５に、適宜分配されて（例として、均等配分されて）充電される。図においては簡単化のために蓄電池ブロック１５が２個の例を示しており、この電流は充放電制御装置１７に設けられている電流配分部２４によって蓄電池ブロック１５Ａ用と蓄電池ブロック１５Ｂ用の２つの電流に分離されて配分される。 The large fluctuating current is appropriately distributed (eg, equally distributed) to the plurality of storage battery blocks 15 and charged. In the figure, two storage battery blocks 15 are shown for simplification, and this current is stored in the charge / discharge control device 17 by the current distribution unit 24 for the storage battery block 15A and the storage battery block 15B. It is divided into two current and distributed.
　そして、本実施例においてはこの電流配分を充電状態(SOC)値が測定しやすいように、蓄電池ブロック１５Ａに配分される電流を定電流に設定し、蓄電池ブロック１５Ｂに配分される電流を残りの電流である差分電流として設定するものである。この電流配分については公知の手法によって行なわれる。 Then, in the present embodiment, the current distributed to storage battery block 15A is set to a constant current so that the state of charge (SOC) value can be easily measured, and the current distributed to storage battery block 15B is the remaining one. It is set as a differential current which is a current. The current distribution is performed by a known method.
　電流配分部２４は蓄電池の充放電目標値を所定の値を有する定電流成分に分離する定電流配分部２５と、蓄電池の充放電電流目標値から定電流部２５の電流値を差し引いた差分電流成分に分離する差分電流配分部２６を有している。この場合、定電流配分部２５で設定される定電流の値はその発電システムに合わせて適切な値が選択されて設定されるものである。 The current distribution unit 24 separates the charge / discharge target value of the storage battery into a constant current component having a predetermined value, and the difference current obtained by subtracting the current value of the constant current unit 25 from the charge / discharge current target value of the storage battery. It has a differential current distribution unit 26 for separating into components. In this case, the value of the constant current set by the constant current distribution unit 25 is set by selecting an appropriate value according to the power generation system.
　例えば、定電流配分部２５で設定される電流値を予め定めた固定的な電流値として決めても良い。一例として、例えば例えば0．1CAでの充放電時のSOC推定精度が高いと予め判明している場合は、その値を定電流値として設定する。また、過去の所定時間の間の充放電電流目標値の平均値に対して所定の割合を乗算して電流値を求めて定電流配分部２５で設定するようにしても良い。この方式では、例えば過去数分間の充放電電流目標値の平均が1000Aである場合、これを２つの蓄電池ブロックで配分するケースでは、一定電流値を500Aとすることで、他の一定電流値でない蓄電池ブロックへの極端な負担が発生する確率を低減できる。 For example, the current value set by the constant current distribution unit 25 may be determined as a predetermined fixed current value. As an example, for example, when it is known in advance that the SOC estimation accuracy at the time of charge and discharge at 0.1 CA is high, the value is set as a constant current value. Alternatively, the average value of the charge / discharge current target values during a predetermined time in the past may be multiplied by a predetermined ratio to obtain a current value, which may be set by the constant current distribution unit 25. In this method, for example, when the average charge / discharge current target value in the past several minutes is 1000 A, in the case where this is divided by two storage battery blocks, the constant current value is 500 A, which is not another constant current value. It is possible to reduce the probability of occurrence of an extreme load on the storage battery block.
　したがって、定電流配分部２５からの定電流は蓄電池ブロック１５Ａに充電され、差分電流配分部２６からの差分電流は蓄電池ブロック１５Ｂに充電される。尚、この説明では２個の蓄電池ブロック１５Ａと１５Ｂを例示しているが、これよりも多くの蓄電池ブロック５を備えるようにして運用する構成にも、本発明は適用できる。 Therefore, the constant current from constant current distribution unit 25 is charged to storage battery block 15A, and the difference current from difference current distribution unit 26 is charged to storage battery block 15B. Although two storage battery blocks 15A and 15B are illustrated in this description, the present invention can be applied to a configuration in which more storage battery blocks 5 are provided.
　蓄電池ブロック１５Ａと蓄電池ブロック１５Ｂには蓄電池状態検出装置１８が接続され、蓄電池ブロック１５Ａと蓄電池ブロック１５Ｂの電圧、電流、温度を測定すると共に、充電状態(SOC)値を算出している。電圧は直列接続したセルの全体を計測する以外に、一部の代表セルや、6セルや10セルなど全体セル数に対する所定の割合である一部のセルの直列電圧を一部若しくは全体にわたり計測しても良い。所定の割合である一部のセル数は、計測素子の耐圧を基準に決定しても良い。また、少ない直列数ほど、個別のセルの異常を電圧の異常により検出しやすくなるため、左記異常を検出可能な数を目安として選択しても良い。本実施例においては共通の蓄電池状態検出装置１８を使用しているが、蓄電池ブロック毎に専用の蓄電池状態検出装置１８を夫々用いるようにしても良く、また当該蓄電池状態検出装置１８を電池モジュール一体型としても良い。 A storage battery state detection device 18 is connected to the storage battery block 15A and the storage battery block 15B, and measures the voltage, current, and temperature of the storage battery block 15A and the storage battery block 15B and calculates a state of charge (SOC). In addition to measuring the entire series connected cells, the voltage measures the series voltage of a part or all of a part of the representative cells or a part of the total number of cells such as 6 or 10 cells. You may. The number of partial cells, which is a predetermined ratio, may be determined based on the withstand voltage of the measuring element. Further, since the smaller the number of series connection, the abnormality of the individual cell can be easily detected due to the abnormality of the voltage, the number capable of detecting the abnormality described in the left may be selected as a standard. Although the common storage battery state detection device 18 is used in the present embodiment, a dedicated storage battery state detection device 18 may be used for each storage battery block, and the storage battery state detection device 18 may be a battery module. It is good also as a figure.
　各蓄電池ブロック１５Ａ、１５Ｂには蓄電池ブロックに流れ込む電流を測定する電流センサ２７Ａ、２７Ｂが設けられ、これは例えば、蓄電池ブロック１５Ａ、１５Ｂと直列接続された抵抗素子（例えばシャント抵抗）や電流変成器等で構成されている。この電流センサ２７Ａ、２７Ｂは蓄電池ブロック１５Ａ，１５Ｂを流れる電流を検出し、その電流値を電圧信号として蓄電状態検出装置１８を構成する電流測定部２８へ出力するようになっている。 Each storage battery block 15A, 15B is provided with a current sensor 27A, 27B for measuring the current flowing into the storage battery block, for example, a resistive element (for example, a shunt resistor) connected in series with the storage battery block 15A, 15B or a current transformer And so on. The current sensors 27A and 27B detect the current flowing through the storage battery blocks 15A and 15B, and output the current value as a voltage signal to the current measuring unit 28 constituting the storage state detection device 18.
　電流測定部２８は、例えばアナログデジタル変換器を用いて構成されており、電流センサ２７Ａ、２７Ｂを用いて蓄電池ブロック１５Ａ、１５Ｂの充放電電流を所定の周期で測定する。電流測定部２８は測定された充放電電流をアナログ信号からデジタル信号に変換して予め定められた周期で充電状態(SOC)値算出部３２へ出力する。 The current measurement unit 28 is configured using, for example, an analog-to-digital converter, and measures the charge / discharge current of the storage battery blocks 15A, 15B at a predetermined cycle using the current sensors 27A, 27B. The current measuring unit 28 converts the measured charge and discharge current from an analog signal to a digital signal, and outputs the converted signal to the charge state (SOC) value calculating unit 32 at a predetermined cycle.
　また、蓄電池ブロック１５Ａ、１５Ｂには温度センサ２９Ａ、２９Ｂが設けられ、これらは例えば熱電対やサーミスタ等で構成されている。この温度センサ２９Ａ、２９Ｂは蓄電池ブロック１５Ａ，１５Ｂの温度に応じた電圧や抵抗値等のアナログ信号として蓄電状態検出装置１６を構成する温度測定部３０へ出力するようになっている。 Further, temperature sensors 29A, 29B are provided in the storage battery blocks 15A, 15B, and these are constituted by, for example, a thermocouple, a thermistor or the like. The temperature sensors 29A and 29B are configured to output an analog signal such as a voltage or a resistance value corresponding to the temperature of the storage battery blocks 15A and 15B to the temperature measurement unit 30 constituting the storage state detection device 16.
　温度測定部３０は、例えばアナログデジタル変換器や抵抗値測定回路等を用いて構成されており、温度センサ２９Ａ、２９Ｂを用いて蓄電池ブロック１５Ａ、１５Ｂ内の温度を所定の周期で測定する。そして、温度測定部３０は測定された温度をアナログ信号からデジタル信号に変換して温度値として予め定められた周期で充電状態(SOC)値算出部３２へ出力する。 The temperature measurement unit 30 is configured using, for example, an analog-to-digital converter, a resistance value measurement circuit, and the like, and measures the temperature in the storage battery blocks 15A and 15B at predetermined cycles using the temperature sensors 29A and 29B. Then, the temperature measurement unit 30 converts the measured temperature from an analog signal to a digital signal, and outputs it to the charge state (SOC) value calculation unit 32 as a temperature value at a predetermined cycle.
　更に、蓄電池ブロック１５Ａ、１５Ｂの端子電圧は蓄電状態検出装置１８を構成する電圧測定部３１に送られており、これは例えばアナログデジタル変換器を主要素祖として構成されている。そして、蓄電池ブロック１５Ａ、１５Ｂのそれぞれの端子電圧を測定するには、蓄電池ブロック１５Ａ、１５Ｂの端子電圧を予め設定された周期でデジタル値に変換して電圧値として求め、これも予め定められた周期で充電状態(SOC)値算出部３２へ出力するようになっている。 Furthermore, the terminal voltages of the storage battery blocks 15A and 15B are sent to the voltage measurement unit 31 constituting the storage state detection device 18, which is configured, for example, with an analog-to-digital converter as a main element. And in order to measure each terminal voltage of storage battery block 15A, 15B, the terminal voltage of storage battery block 15A, 15B is converted into a digital value with a preset cycle, and it obtains as a voltage value, and this is also preset. It is outputted to the charge state (SOC) value calculation unit 32 in a cycle.
　以上によって求められた蓄電池ブロック１５Ａ、１５Ｂの少なくとも電流値、電圧値、温度値の情報に基づいて、蓄電池状態検出装置１８の一部を構成する充電状態(SOC)値算出部３２によって充電状態(SOC)値が求められる。 Based on the information of at least the current value, the voltage value, and the temperature value of storage battery blocks 15A and 15B determined as described above, the state of charge (SOC) value calculation unit 32 that constitutes a part of storage battery state detection device 18 SOC) value is determined.
　充電状態(SOC)値は以下に述べる演算方法によって求められるものである。尚、この演算方法は例示的なものであって、これ以外の演算方法によっても求めることができるものである。 The state of charge (SOC) value is determined by the calculation method described below. Note that this calculation method is an example, and can also be obtained by other calculation methods.
　充電状態(SOC)値算出部３２は演算機能を有するマイクロコンピュータ等を利用して構成されており、上述した各センサの検出出力を用いて以下に述べる演算を実行して充電状態(SOC)値を求めるものである。 The state of charge (SOC) value calculation unit 32 is configured using a microcomputer or the like having an arithmetic function, and the state of charge (SOC) value is calculated using the detection output of each sensor described above. Seeks
　いま、充電状態(SOC)値をＳ(０～１の値をとる無次元数)、蓄電池電圧をｖ(Ｖ)、蓄電池電流をｉ(Ａ)とすると、充電状態(SOC)値と蓄電池電圧ｖとの関係は下記(式１)で示される。 Assuming that the state of charge (SOC) value is S (a dimensionless number having a value of 0 to 1), the battery voltage is v (V), and the battery current is i (A), the state of charge (SOC) value and the battery voltage The relationship with v is shown by the following (Formula 1).
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　よって、この(式１)からSを求めるように変形すれば充電状態(SOC)値を求めることができるようになる。 Therefore, if it deform | transforms so that S may be calculated | required from this (Formula 1), a charge condition (SOC) value can be calculated | required.
　ここで、放電時では(式1)における係数Ｃｖ０、Ｃｖ１、Ｃｖ２は電流値iとの関係において下記(式２)で示される。 Here, at the time of discharge, the coefficients C v0 , C v1 and C v2 in (Expression 1) are shown by the following (Expression 2) in relation to the current value i.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　同様に、充電時では(式１)における係数Ｃｖ０、Ｃｖ１、Ｃｖ２は電流値iとの関係において下記(式３)で示される。 Similarly, at the time of charging, the coefficients C v0 , C v1 and C v2 in (Expression 1) are shown by the following (Expression 3) in relation to the current value i.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　尚、ここで(式２)や(式３)における係数は温度によって大きく変動することが知られているので、温度によって各係数を決めておくことが重要である。したがって、実際の演算においては、温度毎に係数テーブル或いは係数マップを作成しておき、演算の過程でその温度に対応して係数テーブル或いは係数マップから必要となる係数を読み出して演算することになる。 Here, since it is known that the coefficients in (Equation 2) and (Equation 3) largely fluctuate depending on the temperature, it is important to determine each coefficient depending on the temperature. Therefore, in the actual calculation, a coefficient table or coefficient map is prepared for each temperature, and the necessary coefficients are read out from the coefficient table or coefficient map corresponding to the temperature in the process of calculation and calculation is performed. .
　尚、(式1)は充電状態(SOC)値、電流、温度(係数値に反映)から電圧を求める形式となっているが、二次方程式の解の公式を用いてSを求める形式に容易に変換できる。また、黄金分割等を用いる反復手法で数値的にSを求める方法を用いても良いものである。 (Equation 1) is in the form of obtaining the voltage from the state of charge (SOC) value, current, temperature (reflected in the coefficient value), but it is easy to obtain S using the formula of solution of quadratic equation Can be converted to Also, it is possible to use a method of obtaining S numerically by an iterative method using golden division or the like.
　このように、風力発電システムでは生成される電力が短時間の間に大きく変動するため正確な充電状態(SOC)値を把握できない恐れがあるのに対し、本実施例のように定電流の状態にしておいて充電状態(SOC)値を測定すると、充放電電流の変動に伴う蓄電池端子電圧の変動の影響を低減できるため正確な充電状態(SOC)値が測定できるようになるものである。 As described above, in the wind power generation system, the generated electric power greatly fluctuates in a short time, and there is a possibility that an accurate state of charge (SOC) value may not be grasped, but the state of constant current as in this embodiment. By measuring the state of charge (SOC) value, it is possible to reduce the influence of the fluctuation of the storage battery terminal voltage due to the fluctuation of the charge and discharge current, so that the accurate state of charge (SOC) value can be measured.
　ここで、蓄電池システムの入力側と出力側の電圧が同程度と仮定した場合に蓄電池ブロック１５Ａが充放電されていると両者の電流の差分が充放電制御装置１７に入力されるように見做されるが、上記した制御は同様に成立するものである。 Here, assuming that the voltages on the input side and the output side of the storage battery system are about the same, if the storage battery block 15A is charged and discharged, it is viewed that the difference between the currents of the storage battery block 15A is input to the charge and discharge control device 17. However, the control described above is similarly established.
　更に蓄電池システムの入力側と出力側の電圧が異なる場合も、電圧と電流の積である電力に置き換えることによって上記した制御が成り立つものである。尚、発電装置からの入力は電流で表したが、電力値を用いて制御を行なっても良いものである。 Furthermore, even when the voltages on the input side and the output side of the storage battery system are different, the control described above is realized by replacing the power by the product of the voltage and the current. Although the input from the power generation apparatus is represented by current, control may be performed using a power value.
　以上に説明した実施例は本発明の基本的な考え方を示したものであり、実際には(１)定電流配分部２５によって充電される蓄電池ブロック１５Ａと差分電流配分部２６によって充電される蓄電池ブロック１５Ｂの充電量が異なる不均衡状態が生じるようになるとか、(２)蓄電池ブロック１５Ｂについては正確な充電状態(SOC)値が得られないという実運用上の対応策が必要である。 The embodiment described above shows the basic idea of the present invention, and in practice (1) the storage battery block 15A charged by the constant current distribution unit 25 and the storage battery charged by the differential current distribution unit 26 It is necessary to take practical measures such that an unbalanced state in which the amount of charge of the block 15B is different occurs or (2) an accurate state of charge (SOC) value can not be obtained for the storage battery block 15B.
　このような対応策について以下に説明するが、基本的には実施例１の技術を採用した上での対応策を提案している。 Although such a countermeasure is demonstrated below, the countermeasure after employ | adopting the technique of Example 1 fundamentally is proposed.
　次に本発明の第２の実施例を図３に基づき説明するが、実施例１で示した参照番号と同一の参照番号は同一の構成部品、或いは均等の機能を有した構成部品を示している。 Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. 3. The same reference numerals as in the first embodiment denote the same components or components having equivalent functions. There is.
　この第２の実施例の目的は実施例１に示す充電状態(SOC)値の測定手法を採用しながら、一定電流を印加するタイミングを実施例１と比較してより短時間にしたものである。当該測定手法によって、第一の実施例と比較して、電力変動の抑制効果が高くなっている。 The purpose of the second embodiment is to apply a constant current to the circuit in a shorter time as compared with the first embodiment while adopting the measurement method of the state of charge (SOC) value shown in the first embodiment. . According to the measurement method, the effect of suppressing the power fluctuation is enhanced as compared with the first embodiment.
　図３は第２の実施例を機能的に表現したものであり、蓄電池ブロック１５Ａは切り換えスイッチ３３を介して電流配分部２４と接続されている。この例では蓄電池ブロック１５Ａについて定電流を流す構成となっている。 FIG. 3 functionally illustrates the second embodiment, and the storage battery block 15A is connected to the current distribution unit 24 via the changeover switch 33. In this example, a constant current is supplied to the storage battery block 15A.
　このようにする理由としては、複数の蓄電池ブロック１５をばらつきが少なく製造、管理することで複数の蓄電池ブロック１５の製品特性や経年劣化特性が近似でき、代表して１個の蓄電池ブロック１５Ａで充電状態(SOC)値を求めるようにしても複数の蓄電池ブロック１５の充電状態(SOC)値を推定できるという理由に基づいている。ただ、複数の蓄電池ブロックをより正確に充電状態(SOC)値を測定する場合についての方法は後述する。 The reason why this is done is that product characteristics and aged deterioration characteristics of the plurality of storage battery blocks 15 can be approximated by manufacturing and managing the plurality of storage battery blocks 15 with little variation, and representatively, charging is performed with one storage battery block 15A This is based on the reason that the state of charge (SOC) values of the plurality of storage battery blocks 15 can be estimated even if the state (SOC) value is obtained. However, a method for measuring the state of charge (SOC) value more accurately will be described later.
　そして、制御装置１９から送られてくる制御信号によって切り換えスイッチ３３は充電状態（SOC）値の測定が必要となった際、所定の時間間隔でワンショットタイマ的に(一定であっても可変であっても良い)切り換えられる。なお、通常は、蓄電池ブロック１５Ａに定電流配分部２５からの定電流、及び按分電流配分部２６Ａからの按分電流(これは電流配分部２４に入力され他の蓄電池ブロックと按分された電流)が交互に充電されるものである。 Then, when it becomes necessary to measure the state of charge (SOC) value of the changeover switch 33 by the control signal sent from the control device 19, the one-shot timer (variable even if it is constant) at predetermined time intervals. May be switched). Generally, constant current from constant current distribution unit 25 and distribution current from distribution current distribution unit 26A (which is input to current distribution unit 24 and divided into other storage battery blocks) are stored in storage battery block 15A. It is charged alternately.
　つまり、ある時点において蓄電池ブロック１５Ａは切り換えスイッチ３３によって定電流配分部２５に接続されて定電流で充電され、この状態では蓄電池ブロック１５Ａは定電流で充電されているので実施例１と同様に正確な充電状態(SOC)値を測定することができる。 That is, at a certain point in time, the storage battery block 15A is connected to the constant current distribution unit 25 by the changeover switch 33 and charged with a constant current. In this state, since the storage battery block 15A is charged with a constant current, it is accurate as in the first embodiment. State of charge (SOC) value can be measured.
　尚、この状態においては、蓄電池ブロック１５Ａに按分される按分電流から定電流を差し引いた差分電流が他の按分電流配分部２６Ｂに加えられて蓄電池ブロック１５Ｂに按分される。したがって、蓄電池ブロック１５Ａが定電流で充電されている間は、他の蓄電池ブロック１５Ｂは通常より大きな振幅の電流で充放電されることになる。 In this state, a difference current obtained by subtracting the constant current from the distribution current divided into the storage battery block 15A is added to the other distribution current distribution unit 26B and divided into the storage battery block 15B. Therefore, while storage battery block 15A is being charged with a constant current, other storage battery blocks 15B will be charged and discharged with a current of greater amplitude than usual.
　次いで所定の時間が経過すると、切り換えスイッチ３３が切り換わり、蓄電池ブロック１５Ａは切り換えスイッチ３３によって按分電流配分部２６Ａに接続される。このとき、按分電流配分部２６Ａの電流には上述したように蓄電池ブロック１５の数に対応して按分された電流が充電されるようになる。この状態では電流が変動しているので充電状態(SOC)値を計測するには適していなく、充電状態(SOC)値の計測は実施されないようになっている。 Next, when a predetermined time passes, the changeover switch 33 is switched, and the storage battery block 15A is connected to the proportional distribution current distribution unit 26A by the changeover switch 33. At this time, the current proportional to the number of storage battery blocks 15 is charged to the current of the proportional current distribution unit 26A as described above. In this state, since the current fluctuates, it is not suitable for measuring the state of charge (SOC) value, and measurement of the state of charge (SOC) value is not performed.
　この第２実施例による蓄電池ブロック１５Ａと蓄電池ブロック１５Ｂへの充電状態を図４に示している。図４（a）は蓄電池１５Ｂに充電される電流を示し、図４（ｂ）は蓄電池１５Ａに充電される電流を示している。これからわかるように、蓄電池システムで充放電すべき電流の目標値から、蓄電池ブロック１５Ａに印加される一定電流値を差し引いた残余を、蓄電池ブロック１５Ｂが充放電する。 The charging state of the storage battery block 15A and the storage battery block 15B according to the second embodiment is shown in FIG. FIG. 4A shows the current charged to the storage battery 15B, and FIG. 4B shows the current charged to the storage battery 15A. As understood from this, the storage battery block 15B charges and discharges the remainder obtained by subtracting the constant current value applied to the storage battery block 15A from the target value of the current to be charged and discharged in the storage battery system.
　蓄電池ブロック１５Ａについては、図４（ｂ）にある通り、時刻Ｔ１までは切り換えスイッチ３３は蓄電池ブロック１５Ａと按分電流配分部２６を接続している。またこの間において、蓄電池ブロック１５Ｂについては図４（a）にある通り、所定の割合で分流された電流によってそのまま充電されている。なお、所定の割合とは、例えば、各蓄電池ブロックの目標充電状態（SOC）値により近づくように調節された割合である。また、電池容量が同一のものが用いられている場合には、蓄電池ブロックの数に対応して均等に分流して充電しても良い。 Regarding the storage battery block 15A, as shown in FIG. 4B, the changeover switch 33 connects the storage battery block 15A and the proportional distribution current distribution unit 26 until time T1. Also, during this time, as shown in FIG. 4A, the storage battery block 15B is charged as it is by the current divided at a predetermined rate. The predetermined ratio is, for example, a ratio adjusted to be closer to the target state of charge (SOC) value of each storage battery block. In addition, when one having the same battery capacity is used, charging may be performed by evenly dividing the current according to the number of storage battery blocks.
　このため蓄電池ブロック１５Ａには按分電流配分部２６Ａの電流が入力されて充電されるようになる。これは通常の充電状態であり、他の蓄電池ブロック１５Ｂも同様である。 Therefore, the current of the proportional distribution current distribution unit 26A is input to the storage battery block 15A to be charged. This is a normal state of charge, and the same applies to the other storage battery blocks 15B.
　尚、上述したように、按分電流は複数の蓄電池ブロック１５の数によって異なっており、複数の蓄電池ブロック１５の数に応じ、所定の割合で分流された電流が各蓄電池ブロック１５に流れ込むものである。 As described above, the proportional distribution current differs depending on the number of the plurality of storage battery blocks 15, and the current divided at a predetermined ratio flows into each storage battery block 15 according to the number of the plurality of storage battery blocks 15. .
　次に、時刻Ｔ１を過ぎると切り換えスイッチ３３は蓄電池ブロック１５Ａと定電流配分部２５を接続している。このため蓄電池ブロック１５Ａには定電流配分部２５の電流が流れているので、このときに充電状態(SOC)値を測定するようになる。 Next, when time T1 is passed, the changeover switch 33 connects the storage battery block 15A and the constant current distribution unit 25. Therefore, since the current of the constant current distribution unit 25 flows in the storage battery block 15A, the state of charge (SOC) value is measured at this time.
　そして、この状態においては蓄電池ブロック１５Ａに対して本来では按分される按分電流が定電流に置き換えられるので、その差分電流は他の蓄電池ブロック１５Ｂの按分電流配分部２６Ｂの按分電流に加算される。この状態が図４(a)に示す加算領域である。 Then, in this state, the proportional current divided originally with respect to the storage battery block 15A is replaced with a constant current, so the difference current is added to the proportional current of the distribution current distribution unit 26B of the other storage battery block 15B. This state is the addition area shown in FIG.
　次に、時刻Ｔ２に達すると切り換えスイッチ３３は蓄電池ブロック１５Ａと按分電流配分部２６Ａを再び接続することになる。このため蓄電池ブロック１５Ａには按分電流配分部２６Ａの按分電流が入力されて充電されることになる。 Next, when time T2 is reached, the changeover switch 33 connects the storage battery block 15A and the proportional distribution current distribution unit 26A again. Therefore, the proportional distribution current of the proportional distribution current distribution unit 26A is input to the storage battery block 15A and charged.
　このように第２実施例においては、蓄電池ブロック１５Ａには通常は蓄電池ブロック１５の数に対応し、適宜配分した電流によって充電されているが、所定の条件の下で定電流によって所定時間だけ充電するようにしているので、この間に安定して充電状態(SOC)値を計測できるものである。 As described above, in the second embodiment, the storage battery block 15A is normally charged by the current appropriately distributed corresponding to the number of the storage battery blocks 15, but charging is performed for a predetermined time by the constant current under the predetermined conditions. During this time, the state of charge (SOC) value can be measured stably.
　次に、この第２の実施例を実際にマイクロコンピュータの判断ロジック等を利用して実施する場合のフローチャートについて説明する。 Next, a flow chart will be described in the case where this second embodiment is actually implemented using the determination logic of the microcomputer.
　図５はマイクロコンピュータによる判断ロジックを示すフローチャートであり、所定のスケジューリングや時間インターバルでタスク起動もしくは割り込み起動されるものである。 FIG. 5 is a flow chart showing determination logic by the microcomputer, which is task start or interrupt start at a predetermined scheduling or time interval.
　この実施例は、複数の蓄電池ブロック１５のうち、少なくとも１つの蓄電池ブロック１５Ａを所定時間だけ定電流にする定電流モードと、按分電流配分部２６Ａの電流にする通常モードを有する蓄電池システムの例である。 This embodiment is an example of a storage battery system having a constant current mode in which at least one storage battery block 15A of the plurality of storage battery blocks 15 has a constant current for a predetermined time, and a normal mode in which the current of the proportional distribution current distribution unit 26A. is there.
　図４にあるように、通常モードは按分電流配分部２６Ａの按分電流によって蓄電池１５Ａが充電される期間を意味し、定電流モードは定電流配分部２５で設定された定電流によって蓄電池１５Ａが充電される期間を意味しており、通常モードでは充電状態(SOC)値を計測しない非計測状態となり、定電流モードでは充電状態(SOC)値を計測する計測状態となるものである。 As shown in FIG. 4, the normal mode means a period during which the storage battery 15A is charged by the proportional current of the proportional current distribution unit 26A, and the constant current mode charges the storage battery 15A by the constant current set by the constant current distribution unit 25. In the normal mode, the charging state (SOC) value is not measured, and in the constant current mode, the charging state (SOC) value is measured.
　図５において、現時点では通常モードで蓄電池ブロック１５Ａが充電されている状態下にあるとする。この状態で所定の割り込みタイミングで図５のフローが起動されると、先ずステップＳ５０で定電流モード、すなわち充電状態(SOC)値を計測するモードに移行するか否かの判断を行う。 In FIG. 5, it is assumed that the storage battery block 15A is currently charged in the normal mode at this time. In this state, when the flow of FIG. 5 is activated at a predetermined interrupt timing, it is first determined in step S50 whether to shift to a constant current mode, that is, a mode for measuring a state of charge (SOC) value.
　この移行判断は(１)蓄電池システム１３の制御装置１９からの充電状態(SOC)値の取得要求や、(２)インターバルタイマによる時間的要因に基づく定時取得要求や、(３)蓄電池ブロック１５Ａの部分充電状態(PSOC)の運用限界近傍へ到達する充電状態(SCO)値それ自身による取得要求等によって判断されるものである。なお、この運用限界近傍と判定される値は、システムの推定精度や、運用限界近傍の電流のディレーティングによって決定されるものである。 This transition judgment includes (1) a request for acquiring the state of charge (SOC) value from the control device 19 of the storage battery system 13, (2) a scheduled acquisition request based on time factors by the interval timer, and (3) the storage battery block 15A. The state of charge (SCO) value reaching near the operation limit of the partial charge state (PSOC) value is determined based on an acquisition request by itself or the like. The value determined to be near the operation limit is determined by the estimation accuracy of the system and the derating of the current near the operation limit.
　ここで、充電状態(SOC)値の限界への到達状況を判断材料とする場合は、前回の充電状態(SOC)値の測定から公知の電流積算手法によって得られる充電状態(SOC)値の概略値を用いる方法がある。電流積算による充電状態(SOC)値は、積算時間が短い間は精度が期待できるため本制御に利用できるものである。また、本実施例に限らず、電流積算方式でない充電状態(SOC)値の計測に伴う補助情報として、電流積算の充電状態(SOC)値を用いることは有効である。 Here, when the reaching condition to the limit of the state of charge (SOC) value is used as a judgment material, the outline of the state of charge (SOC) value obtained by the known current integration method from the previous measurement of the state of charge (SOC) value There is a way to use the value. The state of charge (SOC) value based on current integration can be used for this control because accuracy can be expected while the integration time is short. Moreover, it is effective to use the charge condition (SOC) value of current integration as auxiliary information accompanying measurement of the charge condition (SOC) value which is not the current integration method.
　次にステップＳ５０の判断によって、充電状態(SOC)値の計測を行なう定電流モードへの移行が決定するとステップＳ５１に進んで定電流モードを実行する。この場合、図５の切り換えスイッチ３３が蓄電池ブロック１５Ａと定電流配分部２５とを接続する状態となることを意味している。したがって、蓄電池ブロック１５Ａには一定の電流が流れ込んで充電を行なう。 Next, when transition to the constant current mode in which the state of charge (SOC) value is measured is determined by the determination in step S50, the process proceeds to step S51 to execute the constant current mode. In this case, it means that the changeover switch 33 of FIG. 5 is in a state of connecting the storage battery block 15A and the constant current distribution unit 25. Therefore, a constant current flows into storage battery block 15A to perform charging.
　この定電流モードの期間中にステップＳ５２に進んで充電状態(SOC)値が計測されるものであるが、この充電状態(SOC)値は電流を一定としている時間の経過と共に推定精度が向上する傾向がある。このため、定電流モードの終了間際に充電状態(SOC)値を算出すると精度向上を図るうえでも有利である。 The process proceeds to step S52 to measure the state of charge (SOC) value during this constant current mode period, but the state of charge (SOC) value improves estimation accuracy with the passage of time during which the current is constant. Tend. Therefore, calculating the state of charge (SOC) value immediately before the end of the constant current mode is advantageous for improving the accuracy.
　定電流モードの終了間際に充電状態(SOC)値を算出する方法としては定電流モードの終了要求がくると充電状態(SOC)値を算出した後に定電流モードを終了させる方法や、定電流モードの期間中に充電状態(SOC)値を複数回に亘って算出して記憶させておき、定電流モードの終了に合わせて最新の充電状態(SOC)値を読み出して使用するといった方法が考えられる。 As a method of calculating the state of charge (SOC) value immediately before the end of the constant current mode, there is a method of calculating the state of charge (SOC) value and then ending the constant current mode when a constant current mode end request comes, or a constant current mode The state of charge (SOC) value may be calculated and stored multiple times during the period, and the latest state of charge (SOC) value may be read and used when the constant current mode ends. .
　ステップＳ５１及びステップ５２において定電流モードで充電状態(SOC)値が計測されている状態でステップＳ５３に進むと定電流モードを継続するかどうかの判断を実行する。このステップＳ５３は充電状態(SOC)値の計測を終了するかどうかの終了判断である。 If it progresses to step S53 in the state from which the charge condition (SOC) value is measured in constant current mode in step S51 and step 52, judgment of whether constant current mode is continued will be performed. This step S53 is an end judgment as to whether or not the measurement of the state of charge (SOC) value is ended.
　この終了判断は、(１)充電状態(SOC)値を計測のために設定された規定時間に到達した場合や、(２)ステップ５１及びステップ５２で実施した定電流モード処理の結果、蓄電池ブロック１５Ａの電圧応答状態が安定化した(計測された端子電圧の変化率がある一定値より小さくなった)場合や、(３)充電状態(SOC)値の測定対象でない蓄電池ブロック１５Ｂ(図では他ブロックと記載している)の充放電電流が制限値に到達した場合などがある。 This termination judgment may be (1) when the specified time set for measuring the state of charge (SOC) value is reached, or (2) as a result of the constant current mode processing performed in step 51 and step 52, the storage battery block When the voltage response state of 15 A is stabilized (the rate of change of the measured terminal voltage is smaller than a certain value), or (3) the storage battery block 15 B which is not the target of measurement of the state of charge (SOC) value In some cases, the charge / discharge current of the block) reaches the limit value.
　ステップＳ５３で定電流モードが終了したと判断されるとステップＳ５４に進み、定電流モードが終了した旨の信号を発信し、この信号は例えばＳＯＣ算出部３２に送られるようになる。 If it is determined in step S53 that the constant current mode has ended, the process proceeds to step S54, and a signal indicating that the constant current mode has ended is transmitted, and this signal is sent to, for example, the SOC calculation unit 32.
　上述したように、定電流モードの終了間際に充電状態(SOC)値を算出することが計測精度を高めるうえで有効であるので、定電流モードの終了に合わせて定電流モードの期間中に亘って算出して記憶させておいた最新の充電状態(SOC)値を読み出して使用するといった方法を適用可能である。 As described above, it is effective to calculate the state of charge (SOC) value just before the end of the constant current mode to improve the measurement accuracy. A method of reading out and using the latest state of charge (SOC) value calculated and stored can be applied.
　尚、定電流モードの終了信号がくると充電状態(SOC)値を算出した後に定電流モードを終了させる方法については、フローを若干変更してステップＳ５３での判断を定電流モード終了予告判断とし、この予告判断をステップＳ５４で受けると、この後に続く処理で充電状態(SOC)値を算出して、更に続く処理で定電流モードを終了するようにして実行することができる。 Regarding the method of terminating the constant current mode after calculating the state of charge (SOC) value when the termination signal of the constant current mode comes, the flow is slightly changed and the determination in step S53 is regarded as the constant current mode termination advance judgment. When this advance judgment is received in step S54, the state of charge (SOC) value can be calculated in the subsequent processing, and the constant current mode can be terminated in the subsequent processing.
　また、ステップＳ５４で発生された定電流モードが終了した旨の信号は蓄電池システム１３の外部へ出力しても良く、また蓄電池システム１３内の各種制御処理のイベント信号として利用しても良いものである。 Further, the signal indicating that the constant current mode generated in step S 54 may be output to the outside of storage battery system 13, or may be used as an event signal of various control processes in storage battery system 13. is there.
　次に、ステップＳ５０において、定電流モードで無いと判断されるとステップＳ５５に進んで通常モードを実行する。通常モードでは、図３の切り換えスイッチ３３が蓄電池ブロック１５Ａと按分電流配分部２６Ａとを接続する状態を意味している。この場合は上述したように、按分電流となるので蓄電池ブロック１５Ａには従来と同様の充電が可能となる。 Next, in step S50, when it is determined that the current mode is not the constant current mode, the process proceeds to step S55 to execute the normal mode. In the normal mode, it means that the changeover switch 33 of FIG. 3 connects the storage battery block 15A and the proportional distribution current distribution unit 26A. In this case, as described above, since the current is divided, the storage battery block 15A can be charged in the same manner as in the prior art.
　尚、上述したように複数の蓄電池ブロック１５の中で１個の蓄電池ブロック１５Ａに対して定電流状態での充電状態(SOC)値の計測モードを付加し、残りの蓄電池ブロックは通常の電流配分を行うようにするとシステムコストを低く抑えることができる。 As described above, the measurement mode of the state of charge (SOC) value in the constant current state is added to one storage battery block 15A among the plurality of storage battery blocks 15, and the remaining storage battery blocks are normally distributed System costs can be kept low.
　この通常の電流配分時の配分方法は、例えば、(１)複数の蓄電池に対して均等に電流を配分する方法や、(２)充電状態(SOC)値の調整が必要な蓄電池に対して充放電量を加重する方法や、（３）電流値と蓄電池の寿命との関係から、劣化を促進しにくい電流値（ＣＡ値）を考慮して配分する方法等があり、夫々発電システムにあわせて適切な方法を採用すれば良いものである。 The distribution method at the time of this normal current distribution is, for example, (1) a method of equally distributing current to a plurality of storage batteries, and (2) charging of a storage battery which needs adjustment of a state of charge (SOC) value. There is a method of weighting the amount of discharge, and (3) a method of distributing in consideration of the current value (CA value) which is difficult to accelerate deterioration from the relationship between the current value and the life of the storage battery. It is good to adopt an appropriate method.
　以上では、複数の蓄電池ブロック１５の中で１個の蓄電池ブロック１５Ａに対して定電流状態での充電状態(SOC)値の計測モードを付加していたが、より正確に複数の蓄電池ブロック１５の充電状態(SOC)値を測定する場合は次のようにすればよい。 In the above, the measurement mode of the state of charge (SOC) value in the constant current state has been added to one storage battery block 15A among the plurality of storage battery blocks 15. When the state of charge (SOC) value is measured, it may be performed as follows.
　すなわち、複数の蓄電池ブロック１５には温度センサ、電流センサ、電圧センサが設けられているので、図４に示した制御手順と同様な制御手順を各蓄電池ブロックに対し行なうようにすることで実行できるものである。 That is, since the plurality of storage battery blocks 15 are provided with the temperature sensor, the current sensor, and the voltage sensor, the control procedure similar to the control procedure shown in FIG. 4 can be performed for each storage battery block It is a thing.
　例えば、蓄電池ブロック１５Ａの充電状態(SOC)値の測定が終了したことを監視しておき、充電状態(SOC)値の測定終了が報告されると、次の蓄電池ブロック１５Ｂの充電状態(SOC)値の測定を行い、順次備えられている蓄電池ブロック１５に対して充電状態(SOC)値の測定を行なっていくものである。このような時間な切り換えシーケンスを採用することによって、すべての蓄電池ブロックに対して正確な充電状態(SOC)値を得ることができるようになる。 For example, it is monitored that the measurement of the state of charge (SOC) value of the storage battery block 15A is finished, and when the end of measurement of the state of charge (SOC) value is reported, the state of charge (SOC) of the next storage battery block 15B The measurement of the value is performed, and the measurement of the state of charge (SOC) value is performed on the storage battery block 15 sequentially provided. By adopting such a timed switching sequence, it is possible to obtain accurate state of charge (SOC) values for all battery blocks.
　次に実施例２にある蓄電池システムを運用している途中で、充電状態(SOC)値を計測する定電流モードが何らかの原因で中断した際に、再び定電流モードに復帰、移行するリトライ方法について説明する。 Next, in the middle of operating the storage battery system in the second embodiment, when the constant current mode for measuring the state of charge (SOC) value is interrupted for some reason, the retry method is again returned to the constant current mode and shifted to explain.
　図３乃至図５に示すような蓄電池システムを運用している定電流モードの中断原因として、例えば、蓄電池システムに備えられている複数の蓄電池１５の内で定電流モードによって運用される蓄電池ブロック１５Ａ以外の蓄電池ブロック、例えば蓄電池ブロック１５Ｂの電流制限値の超過が考えられる。 As a cause of interruption of the constant current mode operating the storage battery system as shown in FIGS. 3 to 5, for example, the storage battery block 15A operated by the constant current mode among the plurality of storage batteries 15 provided in the storage battery system It is conceivable to exceed the current limit value of a battery block other than the battery block, for example, the battery block 15B.
　図６（a)は定電流モード動作を行なっていない蓄電池ブロック１５Ｂにおける電流値の時間推移であり、図６（ｂ)は定電流モード動作をおこなっている蓄電池ブロック１５Ａにおける電流値の時間推移である。 FIG. 6 (a) is a time transition of current values in the storage battery block 15B not performing the constant current mode operation, and FIG. 6 (b) is a time transition of current values in the storage battery block 15A performing the constant current mode operation. is there.
　この図からわかるように、図６（ｂ)で定電流モードを実行している間において蓄電池ブロック１５Ａの差分電流は蓄電池ブロック１５Ｂに流れ込むことになる。そして、図６（a)において、蓄電池ブロック１５Ｂは本来では破線のような電流波形であるのに対し、蓄電池ブロック１５Ａが定電流モードに移行すると蓄電池ブロック１５Ａの差分電流が蓄電池ブロック１５Ｂ側に上乗せられて斜線を施した分だけ電流値が大きくなる。このとき、この上乗せられた電流が蓄電池ブロック１５Ｂの電流制限値を超過すると蓄電池ブロック１５Ｂに劣化促進等の悪影響を及ぼすことになる。 As understood from this figure, the differential current of the storage battery block 15A flows into the storage battery block 15B while executing the constant current mode in FIG. 6 (b). And in FIG. 6 (a), although the storage battery block 15B is an electric current waveform like a broken line originally, when the storage battery block 15A transfers to constant current mode, the differential current of the storage battery block 15A is superimposed on the storage battery block 15B side. The current value is increased by the amount of hatching. At this time, if the added current exceeds the current limit value of the storage battery block 15B, the storage battery block 15B will be adversely affected by deterioration or the like.
　この理由は、複数の蓄電池ブロック１５のうち１つの蓄電池ブロック１５Ａを定電流モードで充電すると、定電流モードを行っていない蓄電池ブロック１５Ｂは定電流モードを行なう蓄電池のブロック１５Ａの電流値から定電流値を差し引いた差分の電流値を受け持つことに起因している。 The reason is that if one storage battery block 15A of the plurality of storage battery blocks 15 is charged in the constant current mode, the storage battery block 15B not performing the constant current mode performs constant current from the current value of the storage battery block 15A performing the constant current mode It is because it takes charge of the current value of the difference which subtracted the value.
　したがって、蓄電池ブロック１５Ａにおける差分電流の振幅は蓄電池ブロック１５Ｂにそのまま上乗せされるため、蓄電池ブロック１５Ｂの電流制限値を超過する確率は自ずと高くなる。電流制限値を超過した場合でも、蓄電池としての動作するものは多いが、寿命や安全性への影響は不可避である。 Therefore, since the amplitude of the differential current in storage battery block 15A is superimposed on storage battery block 15B as it is, the probability of exceeding the current limit value of storage battery block 15B naturally becomes high. Even if the current limit value is exceeded, there are many that operate as storage batteries, but the impact on the life and safety is inevitable.
　そこで、図７(ｂ)にあるように蓄電池ブロック１５Ａで定電流モードが実行されている状態で、蓄電池ブロック１５Ｂの電流が図７(a)のＡ点に示すように電流制限値を超過する前の電流値に達すると、図７(ｂ)のＢ点で示すように蓄電池ブロック１５Ａの充電状態(SOC)値を測定するための定電流モードの動作を中止し、充電状態(SOC)値を計測するための蓄電池ブロック１５Ａと充電状態(SOC)値を計測しない蓄電池ブロック１５Ｂとで蓄電池システムの充放電電流目標値を按分して分担するようにして蓄電池ブロック１５Ｂの電流制限値の超過を防止するようにする。 Therefore, in the state where the constant current mode is executed in the storage battery block 15A as shown in FIG. 7 (b), the current of the storage battery block 15B exceeds the current limit value as shown at point A in FIG. 7 (a). When the previous current value is reached, the operation of the constant current mode for measuring the state of charge (SOC) value of the storage battery block 15A is stopped as shown by point B in FIG. 7 (b), and the state of charge (SOC) value To divide the charge / discharge current target value of the storage battery system between the storage battery block 15A for measuring the current and the storage battery block 15B not for measuring the state of charge (SOC) value to share the current limit value of the storage battery block 15B Try to prevent.
　このような、定電流モードの中断、停止判定ロジックを図８に示している。 Such a constant current mode interruption / stop determination logic is shown in FIG.
　図８において、ステップＳ８０では蓄電池ブロック１５Ｂの電流を電流センサ２７によって取り込み、マイクロコンピュータのＲＡＭにあるワークエリアに記憶させておく。 In FIG. 8, in step S80, the current of the storage battery block 15B is taken in by the current sensor 27 and stored in the work area in the RAM of the microcomputer.
　次にステップＳ８１で、このときの蓄電池ブロック１５Ｂの電流が電流制限値より幾分低い所定の制限値を越えたかどうかを判断し、越えていなければこのフローを終了する。 Next, in step S81, it is determined whether the current of the storage battery block 15B at this time exceeds a predetermined limit value somewhat lower than the current limit value, and if it does not exceed this flow is ended.
　一方、ステップＳ８１で、このときの蓄電池ブロック１５Ｂの電流が電流制限値より幾分低い所定の制限値を越えたと判断すると、ステップＳ８２に進んで定電流モードを中断、停止させるべき信号を発生させる。 On the other hand, if it is determined in step S81 that the current of storage battery block 15B at this time exceeds a predetermined limit value somewhat lower than the current limit value, the process proceeds to step S82 to generate a signal to interrupt and stop the constant current mode. .
　そして、定電流モードを実行しているプログラムはその起動周期に同期して、図８のステップＳ８２で発生させた定電流モードを中断、停止させるべき信号の有無を監視しているので、この中断、停止信号が発生すると定電流モードを中断、停止させるように動作する。 Since the program executing the constant current mode is monitoring the presence or absence of a signal to be interrupted or stopped in synchronization with the start cycle of the constant current mode generated in step S82 of FIG. When the stop signal is generated, the constant current mode is interrupted and stopped.
　そして、複数の蓄電池ブロック１５において電流制限値の超過が発生する具体的な事例として風力発電システムの例がある。 And there exists an example of a wind-power-generation system as a specific example which the excess of a current limit value generate | occur | produces in the several storage battery block 15. FIG.
　冒頭で説明したように、従来の化石燃料資源を用いた発電から風力や太陽光等の再生可能エネルギーへの転換が加速している。再生可能エネルギーを用いる発電では、自然エネルギーに基づき発電を行うため発電量の変動が大きい。 As described at the beginning, the conversion from conventional fossil fuel resources to renewable energy such as wind power and solar power is accelerating. In the case of power generation using renewable energy, the amount of power generation fluctuates significantly because power is generated based on natural energy.
　この発電量の変動は、特に風力発電システムにおいて顕著に発生することが知られている。つまり、風力発電システムにおいては発生電力が風況によって左右されること、発電電力が風速のおよそ三乗に比例すること、等の理由により非常に変動の大きな電源であることがわかる。 It is known that this fluctuation in the amount of power generation occurs notably in a wind power generation system. In other words, in a wind power generation system, it can be seen that the power supply has a very large fluctuation due to the fact that the generated power is influenced by the wind conditions, and the generated power is proportional to the third power of the wind speed.
　したがって、任意ある時点から定電流モードによる充電状態(SOC)値の計測を開始した場合においては、風速の変動によって常に電流制限値の超過が発生する恐れが潜在的に存在していることになる。 Therefore, when measurement of the state of charge (SOC) value in the constant current mode is started from an arbitrary point in time, there is a possibility that the fluctuation of the wind speed may always cause the current limit value to be exceeded. .
　また、商用系統へ接続するためには、系統を安定に保つ必要性から、蓄電池システム１３から放電される電力も当然ながら管理されていなければならない。 Further, in order to connect to a commercial grid, the power discharged from the storage battery system 13 must also be managed as a matter of course, in order to keep the grid stable.
　したがって、定電流モードによる充電状態(SOC)値の計測状態において、発電量の変動が大きく現れるシステムでは定電流モードを途中で停止し、商用系統への出力変動を一定値内に保持できるようにしておくことが重要である。 Therefore, in the system where the variation in power generation appears large in the state of measurement of the state of charge (SOC) value in the constant current mode, the constant current mode is stopped midway so that the output fluctuation to the commercial system can be kept within a certain value. It is important to keep in mind.
　次に、この定電流モードを強制的に終了させた場合のその後の処理について図９に基づき説明する。 Next, the subsequent processing when the constant current mode is forcibly ended will be described based on FIG.
　図９においてステップＳ５０からステップＳ５５までは図５に示す処理と同様なのでここでは説明を省略する。 Steps S50 to S55 in FIG. 9 are the same as the processing shown in FIG. 5, and thus the description thereof is omitted here.
　まずステップS５３で、何らかの原因(正常終了の場合と異常終了の場合を含む)により定電流モードによる充電状態(SOC)値の計測が終了したと判断する。この処理がすむとステップＳ９０に進み、その終了原因を判別する。 First, in step S53, it is determined that the measurement of the state of charge (SOC) value in the constant current mode has ended due to some cause (including normal termination and abnormal termination). When this process is completed, the process proceeds to step S90, and the cause of the end is determined.
　具体的には、(１)充電状態(SOC)値を計測のために設定された規定時間に到達した場合や、(２)ステップ５１及びステップ５２で実施した定電流モード処理の結果、蓄電池ブロック１５Ａの電圧応答状態が安定化した(変化率がある一定値より小さくなった)場合や、(３)充電状態(SOC)値の測定対象でない蓄電池ブロック１５Ｂの充放電電流が制限値に到達した場合等の正常終了かどうかの判断である。 Specifically, (1) when the specified time set for measuring the state of charge (SOC) value is reached, or (2) as a result of the constant current mode process performed in step 51 and step 52, the storage battery block When the voltage response state of 15A is stabilized (the change rate becomes smaller than a certain value) or (3) the charge / discharge current of the storage battery block 15B which is not the target of measurement of the state of charge (SOC) value reaches the limit value It is a judgment of whether it is a normal end such as case.
　次に、ステップＳ９０で正常終了と判断されるとステップＳ５４に進み、定電流モードが終了した旨の信号を発信してこのフローを抜ける。 Next, when it is determined in step S90 that the process is normally ended, the process proceeds to step S54, a signal indicating that the constant current mode is ended is transmitted, and this flow is exited.
　一方、ステップＳ９０で正常終了でないと判断されるとステップＳ９１に進んでリトライカウンタを加算更新する。 On the other hand, if it is determined in step S90 that the process has not ended normally, the process proceeds to step S91 and the retry counter is added and updated.
　例えば、上述したように蓄電池システムを構成する複数の蓄電池ブロック１５のうち、定電流モードが実行される蓄電池ブロック１５Ａ以外の蓄電池ブロック１５Ｂが電流制限値に到達したことが原因であった場合、定電流モードの停止、中断によるリトライの回数を示すリトライカウントを加算する。 For example, as described above, among the plurality of storage battery blocks 15 that configure the storage battery system, when the storage battery block 15B other than the storage battery block 15A for which the constant current mode is executed has reached the current limit value A retry count indicating the number of retries due to the current mode stop and interruption is added.
　次にステップS９２に進んでリトライカウントの上限判定値に達したかどうかの有無を判定する。このリトライカウント値が上限判定値に達しない場合は、ステップＳ９３に進んで次の定電流モードによる充電状態(SOC)値の計測を行なうまでの時間を測定するリトライタイマーを起動させる。この状態は図７(ｂ)に示されている。 Next, proceeding to step S92, it is determined whether or not the upper limit determination value of the retry count has been reached. If the retry count value does not reach the upper limit judgment value, the process proceeds to step S93, and a retry timer is started to measure the time until measurement of the state of charge (SOC) value in the next constant current mode. This state is shown in FIG. 7 (b).
　図９にあるように、このリトライタイマーがカウントアップされて所定時間に達すると再び定電流モードが開始されるようになっている。そして、このリトライタイマーは通常リトライカウンタがリセットされて一回目のリトライカウンタのカウントアップで起動させるようになっている。 As shown in FIG. 9, when the retry timer is counted up and reaches a predetermined time, the constant current mode is started again. The retry timer is normally reset when the retry counter is reset and started by counting up the first retry counter.
　次にステップS９２でリトライカウントが上限判定値に達したと判定されると、ステップＳ９４に進んでリトライカウント値をリセットすると共に、定電流モードによる充電状態(SOC)値が取得されていないという計測値未取得アラームを出力する。 Next, when it is determined in step S92 that the retry count has reached the upper limit determination value, the process proceeds to step S94 to reset the retry count value and measure that the state of charge (SOC) value in the constant current mode is not acquired. Output a value not acquired alarm.
　この計測値未取得アラームは、蓄電池システム１３の各種例外処理の起動のためのイベント信号に用いるほか、蓄電池システム１３の外部への充電状態(SOC)値計測エラーとして出力しても良い。 This measurement value unacquired alarm may be used as an event signal for starting various exception processes of the storage battery system 13, or may be output as a state of charge (SOC) value measurement error to the outside of the storage battery system 13.
　また、エラーが出ると定電流モードによる充電状態(SOC)値が得られないので、従来の電流積算による充電状態(SOC)値を代用して使用する旨の識別フラグを付したうえで、仮の充電状態(SOC)値として使用するようにしても良い。 In addition, since a state of charge (SOC) value in the constant current mode can not be obtained when an error occurs, an identification flag indicating that the state of charge (SOC) value is to be used instead of the conventional current integration is added. It may be used as a state of charge (SOC) value of
　また、ステップS９４では、リトライカウントのリセットなど変数のクリアも行う。尚、このリトライカウントの変数のクリアは蓄電池システム１３の充放電制御装置初期化時にも当然行われるものである。 In addition, in step S94, the variables such as reset of the retry count are also cleared. Clearing of the variable of the retry count is naturally performed also at the time of initialization of the charge / discharge control device of the storage battery system 13.
　また、ステップS９２でのリトライカウントの判定はリトライの回数以外に、定電流モードの中断が生じた最初の充電状態(SOC)値の計測を開始してからの時間の経過を基に判定しても良い。 Further, the determination of the retry count in step S92 is not based on the number of times of retrying, but on the basis of the lapse of time since the start of measurement of the first state of charge (SOC) value at which interruption of the constant current mode occurred. Also good.
　なお、時間経過の起点は、蓄電池システム外からSOC値要求を受信した時点としても良い。また、経過時間の終点を、蓄電池システム外からSOC出力期限として、入力しても良い。 The starting point of time lapse may be a point of time when the SOC value request is received from outside the storage battery system. Further, the end point of the elapsed time may be input from outside the storage battery system as the SOC output time limit.
　また、蓄電池システム１３が外部から充電状態(SOC)値の要求を受信した時点を開始時点とし、経過時間の終点を蓄電池システムの外部からの充電状態(SOC)値の出力要求時点としても良い。 Alternatively, the storage battery system 13 may receive a request for a state of charge (SOC) value from the outside as the start time, and the end point of the elapsed time may be the output demand time for the state of charge (SOC) value from the outside of the storage battery system.
　更に図９で示したステップＳ９０での定電流モードの異常終了の判断条件として、電流制限値以外に制限温度範囲の逸脱、制限電圧範囲の逸脱等、の蓄電池としての動作に支障を及ぼす可能性がある条件を用いても良い。尚、温度のように大きな時定数があるものは、超過する前に温度の変化率を予測することによって中断条件としても良い。 Further, as a determination condition for abnormal termination of the constant current mode in step S90 shown in FIG. 9, there is a possibility that operation as a storage battery may be disturbed other than the current limit value, such as deviation of the limit temperature range or deviation of the limit voltage range. You may use a certain condition. If there is a large time constant such as temperature, the interruption condition may be set by predicting the rate of change of temperature before exceeding it.
　また、風力発電システムの制限風速超過に伴うカットオフ等のような、発電側(蓄電池システムへの流入電流供給源)の要因による流入電流断なども中断条件として良いものである。 In addition, it is also good as a condition for interruption of inflow current or the like due to a factor on the power generation side (source of inflow current to the storage battery system) such as a cut-off due to exceeding the restricted wind speed of the wind power generation system.
　一方、定電流モードを実行していない側の蓄電池ブロック１５Ｂにおいては、制限電流値の超過を発生させない方法としては第４実施例のような定電流モードの中断以外に、蓄電池の容量(出力電流(電力)、KW値)を大きくすることが考えられる。 On the other hand, in the storage battery block 15B on the side where the constant current mode is not executed, the capacity of the storage battery (output current other than the interruption of the constant current mode as in the fourth embodiment) is It is conceivable to increase (power), KW value).
　しかしながら、定電流モードとなる蓄電池ブロック１５Ａの関与が無い場合でも、十分な電力の平準化を行える構成とするためには、蓄電池の設置量が増えるため、経済性を考慮すると不利である。例えば、風力の平準化用途での鉛蓄電池においては、電力量より電流容量の方が、厳しい条件となるため、電流容量で蓄電池の設置量(並列数)が決まると考えられる。 However, in order to achieve sufficient power leveling even when the storage battery block 15A in the constant current mode is not involved, the installation amount of the storage battery is increased, which is disadvantageous in consideration of economy. For example, in lead storage batteries for wind leveling applications, the current capacity is more severe than the electric energy, so it is considered that the installed capacity (number of parallel) of storage batteries is determined by the current capacity.
　よって、多くの場合で複数の蓄電池(蓄電池は多数の蓄電池セルが直列接続されたものも含む)の全てを平準化時に利用すると仮定すると、定電流モードの中断機能は有効である。 Therefore, assuming that all of a plurality of storage batteries (including storage batteries in which a large number of storage battery cells are connected in series) are used at the time of equalization in many cases, the interrupting function of constant current mode is effective.
　尚、本発明では風力等の自然エネルギーを利用した蓄電池システムの平準化用途以外においても、一般の予測不可能な負荷に使用した場合にも適用できるものである。 The present invention is also applicable to general unpredictable loads even when the storage battery system using natural energy such as wind power is used except for equalization.
　ここで、定電流モードでの充電状態(SOC)値の測定時間は、定電流値をどの程度の大きさに設定出来るかに依存して決まる。定電流による充電状態(SOC)値を測定する場合で測定に要する電荷量一定とすると、測定電流値と測定時間は反比例の関係となる。 Here, the measurement time of the state of charge (SOC) value in the constant current mode is determined depending on how large the constant current value can be set. When the charge amount (SOC) value by constant current is measured and the charge amount required for measurement is constant, the measurement current value and the measurement time are in inverse proportion to each other.
　一方、設定できる最大電流値は温度や、充電状態(SOC)値の状態、劣化状態により変化するため、蓄電池の状況を把握している蓄電池システム１３の制御装置側が、充電状態(SOC)値を計測するのに要する時間に関して多くの情報を有している。 On the other hand, since the maximum current value that can be set changes depending on the temperature, the state of charge state (SOC) value, and the deterioration state, the control device side of the storage battery system 13 that knows the state of the storage battery has the charge state (SOC) It has a lot of information about the time it takes to measure.
　よって、外部システム側から充電状態(SOC)値の測定に要する時間の問い合わせを受けた場合にこれに応答するようにすることで外部システムからみた蓄電池システムの利便性が向上する。 Therefore, the convenience of the storage battery system seen from the external system is improved by responding to the inquiry about the time required to measure the state of charge (SOC) value from the external system side.
　このほか、蓄電池システム外からの充電状態(SOC)値の要求として、どのくらいの時間内に充電状態(SOC)値が必要かといった時間要期を蓄電池システムに入力しても良い。時間要期に代え、最大リトライ回数で指定しても良い。同じく充電状態(SOC)値の要求として、どの程度の精度で充電状態(SOC)値が必要かといった精度要件を加えても良い。充電状態(SOC)値の精度とその精度の測定に要する時間との関係を蓄電池システムが外部システムに出力する構成としても良い。 In addition, as a request for the state of charge (SOC) value from outside the storage battery system, a time period may be input to the storage battery system, such as how long the state of charge (SOC) value is required. The maximum number of retries may be specified instead of the time period. Similarly, as a request for the state of charge (SOC) value, an accuracy requirement such as to what degree the degree of accuracy (SOC) value is required may be added. The battery system may output the relationship between the accuracy of the state of charge (SOC) value and the time required to measure the accuracy to the external system.
　次に本発明の第４の実施例を図１０に基づき説明するが、実施例１で示した参照番号と同一の参照番号は同一の構成部品、或いは均等の機能を有した構成部品を示している。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10. The same reference numerals as in the first embodiment denote the same components or components having equivalent functions. There is.
　この第４の実施例の目的は実施例１による充電状態(SOC)値の測定手法を採用しながら、各蓄電池ブロック１５の充電量の不均衡を軽減し、また他の蓄電池ブロック１５Ｂについても正確な充電状態（SOC)値を測定できるようにするものである。 The purpose of the fourth embodiment is to reduce the imbalance of the charge amount of each storage battery block 15 while adopting the measurement method of the state of charge (SOC) value according to the first embodiment, and to correct the other storage battery blocks 15B as well. It is possible to measure the state of charge (SOC) value.
　図１０は第４の実施例を機能的に表現したものであり、蓄電池ブロック１５Ａと蓄電池ブロック１５Ｂは切り換えスイッチ３４Ａ、３４Ｂを介して電流配分部２４と接続されている。そして、制御装置１９から送られてくる制御信号によって切り換えスイッチ３４Ａ、３４Ｂは所定の時間間隔で切り換えられ、夫々の蓄電池ブロック１５Ａ、１５Ｂに定電流配分部２５からの定電流と差分電流配分部２６からの差分電流とが交互に充電されるものである。 FIG. 10 functionally illustrates the fourth embodiment, and the storage battery block 15A and the storage battery block 15B are connected to the current distribution unit 24 via the changeover switches 34A and 34B. Then, the switches 34A and 34B are switched at predetermined time intervals by the control signal sent from the control device 19, and the constant current from the constant current distribution unit 25 and the difference current distribution unit 26 are switched to each storage battery block 15A and 15B. And the differential current from are alternately charged.
　この所定間隔は定電流による充電と差分電流による充電が蓄電池ブロック１５Ａと蓄電池ブロック１５Ｂとで同じ状態になるように等しく決められている。 The predetermined intervals are equally determined so that the charging by the constant current and the charging by the differential current are in the same state in the storage battery block 15A and the storage battery block 15B.
　つまり、ある時点において蓄電池ブロック１５Ａは切り換えスイッチ３４Ａによって定電流配分部２５に接続されて定電流で充電され、一方、蓄電池ブロック１５Ｂは切り換えスイッチ３４Ｂによって差分電流配分部２６に接続されて差分電流で充電されている。 That is, at a certain point in time, storage battery block 15A is connected to constant current distribution unit 25 by changeover switch 34A and is charged with a constant current, while storage battery block 15B is connected to differential current distribution unit 26 by changeover switch 34B to be differential current It is charged.
　この状態で、蓄電池ブロック１５Ａは定電流で充電されているので実施例１と同様に蓄電池ブロック１５Ａの電流値、電圧値、温度値から正確な充電状態(SOC)値を測定することができる。 In this state, since the storage battery block 15A is charged with a constant current, it is possible to measure an accurate state of charge (SOC) value from the current value, voltage value and temperature value of the storage battery block 15A as in the first embodiment.
　一方、蓄電池ブロック１５Ｂは差分電流で充電されているので正確な充電状態(SOC)値を測定することが難しく、充電状態(SOC)値の測定は実施していない。 On the other hand, since storage battery block 15B is charged by the differential current, it is difficult to measure an accurate state of charge (SOC) value, and measurement of the state of charge (SOC) value is not performed.
　次いで所定の時間が経過すると、切り換えスイッチ３４Ａ、３４Ｂが切り換わり、蓄電池ブロック１５Ａは切り換えスイッチ３４Ａによって差分電流配分部２６に接続されて差分電流で充電され、一方、蓄電池ブロック１５Ｂは切り換えスイッチ３４Ｂによって定電流配分部２５に接続されて定電流で充電されてようになる。 Then, when a predetermined time passes, changeover switches 34A and 34B are switched, and storage battery block 15A is connected to differential current distribution unit 26 by changeover switch 34A and charged with differential current, while storage battery block 15B is switched by changeover switch 34B. It is connected to the constant current distribution unit 25 to be charged with a constant current.
　この状態で、蓄電池ブロック１５Ｂは定電流で充電されているので実施例１と同様に蓄電池ブロック１５Ｂの電流値、電圧値、温度値から正確な充電状態(SOC)値を測定することができる。 In this state, since the storage battery block 15B is charged with a constant current, it is possible to measure an accurate state of charge (SOC) value from the current value, voltage value and temperature value of the storage battery block 15B as in the first embodiment.
　一方、蓄電池ブロック１５Ａは差分電流で充電されているので正確な充電状態(SOC)値を測定することが難しく、充電状態(SOC)値の測定は実施していないものである。 On the other hand, since the storage battery block 15A is charged by the differential current, it is difficult to measure an accurate state of charge (SOC) value, and measurement of the state of charge (SOC) value is not performed.
　このようにして、定電流配分部２５と差分電流配分部２６によって蓄電池ブロック１５Ａと蓄電池ブロック１５Ｂとを交互に充電するようにしたため、各蓄電池ブロック１５Ａ，１５Ｂの充電量の不均衡を少なくすることができるようになり、更に蓄電池ブロック１５Ａ、１５Ｂの両方とも定電流状態で正確な充電状態(SOC)値を測定きるようになる。 In this manner, since the storage battery block 15A and the storage battery block 15B are alternately charged by the constant current distribution unit 25 and the difference current distribution unit 26, the imbalance of the charge amounts of the storage battery blocks 15A and 15B is reduced. In addition, both storage battery blocks 15A and 15B can measure an accurate state of charge (SOC) value in a constant current state.
　また、共通の電流配分部２４を用いて各蓄電池ブロック１５Ａと１５Ｂの充電状態(SOC)値を測定できるので、システムコストを低く抑えることができる。 Further, since the state of charge (SOC) value of each of the storage battery blocks 15A and 15B can be measured using the common current distribution unit 24, the system cost can be reduced.
　また、２個以上の蓄電池ブロックを有するものであっても本実施例の考え方は応用できるものであり、例えば、２個の蓄電池ブロック１５を単位として１個の電流配分部２４を準備してやれば同様のことが行なえるようになる。 Further, the concept of the present embodiment can be applied even if it has two or more storage battery blocks, for example, if one current distribution unit 24 is prepared in units of two storage battery blocks 15, the same applies. Will be able to
　ここで、図１０は第４の実施例を機能的に表したものであり、実際はマイクロコンピュータの判断ロジックを利用して切り換えスイッチ３４Ａ、３４Ｂの切り換えをおこなうものである。 Here, FIG. 10 is a functional representation of the fourth embodiment, and in practice the changeover logic of the microcomputer is used to switch the changeover switches 34A and 34B.
　図１１はその判断ロジックを示すフローチャートであり、所定の時間インターバルで割り込み起動されるものである。 FIG. 11 is a flowchart showing the determination logic, which is activated at predetermined time intervals.
　図１１において、割り込み起動がかかると、ステップＳ１１１で蓄電池ブロック１５Ａの充電状態(SOC)値を計測するモードかどうかを判定する。このステップＳ１１１で蓄電池ブロック１５Ａの充電状態(SOC)値を計測するモードと判定されると、ステップS１１２に進んで切り換えスイッチ３４Ａを定電流配分部２５に切り換え、蓄電池ブロック１５Ａと定電流配分部２５を接続して定電流での充電状態に切り換える。 In FIG. 11, when the interrupt activation is performed, it is determined in step S111 whether the mode is to measure the state of charge (SOC) value of the storage battery block 15A. If it is determined in this step S111 that the mode is to measure the state of charge (SOC) value of storage battery block 15A, the process proceeds to step S112 to switch changeover switch 34A to constant current distribution unit 25 and storage battery block 15A and constant current distribution unit 25. Connect to switch to the charging state with constant current.
　次に、ステップS１１３に進んで切り換えスイッチ３４Ｂを差分電流配分部２６に切り換え、蓄電池ブロック１５Ｂと差分電流配分部２５を接続して差分電流での充電状態に切り換える。 Next, proceeding to step S113, the changeover switch 34B is switched to the differential current distribution unit 26, the storage battery block 15B and the differential current distribution unit 25 are connected, and the state of charge with the differential current is switched.
　次に、この状態でステップＳ１１３に進んで蓄電池ブロック１５Ａの充電状態（SOC）値を電流値、電圧値及び温度値に基づき計測(実際には実施例１に示す演算を実行する)する。このとき、ステップＳ１１４で計測時間が設定されているので、この計測時間が終了するまでは蓄電池ブロック１５Ａの充電状態を電流値、電圧値及び温度値に基づき計測する。この計測時間は発電システムによって適切に設定され、安定して電流値、電圧値及び温度値が得られる値に設定される。 Next, in this state, the process proceeds to step S113, and the state of charge (SOC) value of the storage battery block 15A is measured based on the current value, the voltage value and the temperature value (actually, the calculation shown in the first embodiment is performed). At this time, since the measurement time is set in step S114, the charge state of the storage battery block 15A is measured based on the current value, the voltage value, and the temperature value until the measurement time ends. The measurement time is appropriately set by the power generation system, and is set to a value at which the current value, the voltage value, and the temperature value can be stably obtained.
　次に、計測時間が終了すると蓄電池ブロック１５Ａの充電状態(SOC)値は計測終了となっているので計測終了フラグを立てる。 Next, when the measurement time ends, the state of charge (SOC) value of the storage battery block 15A is at the end of measurement, and a measurement end flag is set.
　次の割り込み起動がかかると、ステップＳ１１１で蓄電池ブロック１５Ａの充電状態(SOC)値を計測するモードかどうかを判定するが、この場合は先の計測終了フラグが立っているので、このステップＳ１１１で蓄電池ブロック１５Ａの充電状態(SOC)値を計測するモードと判定されずにステップＳ１１６に進む。 When the next interrupt activation is performed, it is determined in step S111 whether or not the mode is to measure the state of charge (SOC) value of storage battery block 15A. In this case, the previous measurement end flag is set. The process proceeds to step S116 without being determined as the mode for measuring the state of charge (SOC) value of the storage battery block 15A.
　ステップＳ１１６に進むと、ステップＳ１１６で蓄電池ブロック１５Ｂの充電状態(SOC)値を計測するモードかどうかを判定する。尚、このステップで蓄電池ブロック１５Ｂの充電状態(SOC)値を計測するモードでないと判定されるとそのままこのフローは抜けることになる。 If it progresses to step S116, it will be determined whether it is a mode which measures the charge condition (SOC) value of the storage battery block 15B by step S116. If it is determined in this step that the mode is not to measure the state of charge (SOC) value of the storage battery block 15B, this flow is left as it is.
　一方、このステップＳ１１６で蓄電池ブロック１５Ｂの充電状態(SOC)値を計測するモードと判定されると、ステップS１１７に進んで切り換えスイッチ３４Ａを差分電流配分部２６に切り換え、蓄電池ブロック１５Ａと差分電流配分部２６を接続して差分電流での充電状態に切り換える。 On the other hand, when it is determined in step S116 that the mode is to measure the state of charge (SOC) value of storage battery block 15B, the process proceeds to step S117 to switch changeover switch 34A to differential current distribution unit 26, and to distribute storage battery block 15A and differential current The unit 26 is connected to switch to the charging state with the differential current.
　次に、ステップS１１８に進んで切り換えスイッチ３４Ｂを定電流配分部２５に切り換え、蓄電池ブロック１５Ｂと定電流配分部２５を接続して定電流での充電状態に切り換える。 Next, proceeding to step S118, the changeover switch 34B is switched to the constant current distribution unit 25, and the storage battery block 15B and the constant current distribution unit 25 are connected to switch to the charging state with constant current.
　次に、この状態でステップＳ１１９に進んで蓄電池ブロック１５Ｂの充電状態を電流値、電圧値及び温度値に基づき計測する。このとき、ステップＳ１２０で計測時間が設定されているので、この計測時間が終了するまでは蓄電池ブロック１５Ｂの充電状態を電流値、電圧値及び温度値に基づき計測する。この計測時間は発電システムによって適切に設定され、安定して電流値、電圧値及び温度値が得られる値に設定される。 Next, in this state, the process proceeds to step S119, and the charging state of the storage battery block 15B is measured based on the current value, the voltage value, and the temperature value. At this time, since the measurement time is set in step S120, the charge state of storage battery block 15B is measured based on the current value, the voltage value, and the temperature value until the measurement time ends. The measurement time is appropriately set by the power generation system, and is set to a value at which the current value, the voltage value, and the temperature value can be stably obtained.
　次に、計測時間が終了すると蓄電池ブロック１５Ｂの充電状態(SOC)値は計測終了となっているので計測終了フラグを立てる。 Next, when the measurement time ends, the state of charge (SOC) value of the storage battery block 15B is the end of the measurement, so the measurement end flag is set.
　以上の繰り返しを行なって蓄電池ブロック１５Ａと蓄電池ブロック１５Ｂの充電状態(SOC)値を正確に把握することが可能となる。 It becomes possible to repeat the above and grasp | ascertain the charge condition (SOC) value of the storage battery block 15A and the storage battery block 15B correctly.
　ここで、蓄電池ブロック１５Ａと蓄電池ブロック１５Ｂが定電流配分部２５と差分電流配分部２６によって切り換えられて充電される。このため、蓄電池ブロック１５Ａと蓄電池ブロック１５Ｂの充電量が不均衡になるのを抑制するために、定電流配分部２５と差分電流配分部２６に切り換えられる時間を蓄電池ブロック１５Ａと蓄電池ブロック１５Ｂにおいて等しくするように設定されている。 Here, the storage battery block 15A and the storage battery block 15B are switched by the constant current distribution unit 25 and the difference current distribution unit 26 and charged. Therefore, in order to prevent imbalance between the charge amounts of storage battery block 15A and storage battery block 15B, the times at which switching is made between constant current distribution unit 25 and differential current distribution unit 26 are equal in storage battery block 15A and storage battery block 15B. It is set to
　したがって、定電流配分部２５による蓄電池ブロック１５Ａと蓄電池ブロック１５Ｂの充電中の時間内にステップＳ１１４とステップＳ１１９が実行されることになる。 Therefore, step S114 and step S119 are performed within the time during charge of storage battery block 15A and storage battery block 15B by constant current distribution unit 25.
　このように、定電流配分部２５と差分電流配分部２６によって蓄電池ブロック１５Ａと蓄電池ブロック１５Ｂとを交互に充電するようにしたため、各蓄電池ブロック１５Ａ、１５Ｂの充電量の不均衡を少なくすることができるようになる。 As described above, since the storage battery block 15A and the storage battery block 15B are alternately charged by the constant current distribution unit 25 and the difference current distribution unit 26, the imbalance of the charge amounts of the storage battery blocks 15A and 15B can be reduced. become able to.
　また、共通の電流配分部２４を用いて各蓄電池ブロック１５Ａと１５Ｂの充電状態(SOC)値を測定できるので、システムコストを低く抑えることができる。 Further, since the state of charge (SOC) value of each of the storage battery blocks 15A and 15B can be measured using the common current distribution unit 24, the system cost can be reduced.
　尚、蓄電池システムに入力される発電装置からの電力は予測できない変動要因(風況等による)を有しているため、定電流配分部２５と差分電流配分部２６に切り換えられる時間を蓄電池ブロック１５Ａと蓄電池ブロック１５Ｂにおいて等しくするように設定していても充電量に差が出てくることは避けられない場合がある。 In addition, since the power from the power generation device input to the storage battery system has an unpredictable fluctuation factor (due to the wind conditions etc.), the storage battery block 15A can switch the time for switching between the constant current distribution unit 25 and the differential current distribution unit 26. And even if they are set to be equal in the storage battery block 15B, it may be inevitable that a difference appears in the charge amount.
　そこで、均等充電(満充電状態に復帰させる手法)のような手法を利用して各蓄電池ブロック１５の充電状態を満充電状態に初期化して充電量が異なる不均衡状態を回避することも可能である。この場合、均等充電の実施時期(インターバル)はその発電システムによっても異なるが、例えば、２週間毎、１ヶ月毎、及び３ヶ月毎のように適宜適切な時期を選んで行なわれるようにすれば良いものである。 Therefore, it is possible to initialize the state of charge of each storage battery block 15 to a fully charged state using a method such as equal charge (a method of returning to a fully charged state) to avoid an unbalanced state in which the charge amount differs. is there. In this case, although the implementation time (interval) of the uniform charge varies depending on the power generation system, for example, it is preferable to select an appropriate time, such as every two weeks, every month, and every three months. It is good.
このような充電状態(SOC)値の測定方法によって充分正確な充電状態(SOC)値が得られるものであるが、更にこの充電状態(SOC)値の測定精度を向上する補正方法について以下に説明する。この補正方法は特許文献１に示してある、所定の基準点における蓄電池の充電状態(SOC)値、及び所定の基準点からの電流の積分量（電流積算）に基づいて蓄電池の充電状態(SOC)値を求める、という方法を利用するものである。 Although a sufficiently accurate state of charge (SOC) value can be obtained by such a method of measuring the state of charge (SOC) value, a correction method for further improving the measurement accuracy of the state of charge (SOC) value will be described below. Do. This correction method is shown in Patent Document 1, the state of charge (SOC) of the storage battery based on the state of charge (SOC) value of the storage battery at a predetermined reference point and the integral amount (current integration) of the current from the predetermined reference point. ) The method of finding the value is used.
　図１２はこの補正方法に利用するための機能ブロックを示しており、蓄電池ブロック１５は電流測定部２８、電圧測定部３１及び温度測定部３０によって電流、電圧及び温度が測定されている。これらのパラメータは上述の通り、所定の定電流モードの期間中に測定されるものである。 FIG. 12 shows a functional block to be used for this correction method. The storage battery block 15 measures current, voltage and temperature by the current measurement unit 28, the voltage measurement unit 31, and the temperature measurement unit 30. These parameters are, as mentioned above, measured during a given constant current mode.
　この測定された電流、電圧及び温度から電流・電圧・温度・ＳＯＣ関係モデル３５を利用して基本充電状態(SOC)値推定部３６で充電状態(SOC)値(補正前)を推定し、この充電状態(SOC)値(補正前)は補正前充電状態(SOC)値記憶部３７に一時的に記憶される。 The basic state of charge (SOC) value estimating unit 36 estimates the state of charge (SOC) value (before correction) from the measured current, voltage and temperature using the current-voltage-temperature-SOC relationship model 35 and The state of charge (SOC) value (before correction) is temporarily stored in the pre-correction state of charge (SOC) value storage unit 37.
　ここで、電流・電圧・温度・ＳＯＣ関係モデル３５には電流、電圧、温度と充電状態(SOC)値の関係を示すモデルが形成されている。また、基本充電状態(SOC)値推定部３６はモデルを利用して充電状態(SOC)値(補正前)を推定するものである。 Here, in the current-voltage-temperature-SOC relation model 35, a model showing the relation between the current, voltage, temperature and the state of charge (SOC) value is formed. The basic state of charge (SOC) value estimating unit 36 estimates a state of charge (SOC) value (before correction) using a model.
　電流履歴（電流積算）管理部３８は電流測定部２８から得られる電流を取り込み、この測定値を電流履歴として電流履歴（電流積算）記憶部３９に一時的に記憶する。具体的には電流履歴管理部３８は電流の履歴と、電流積算を管理し、これらは電流履歴、電流積算を記憶する電流履歴（電流積算）記憶部３９に記憶される。 The current history (current integration) management unit 38 takes in the current obtained from the current measurement unit 28 and temporarily stores the measured value in the current history (current integration) storage unit 39 as a current history. Specifically, the current history management unit 38 manages current history and current integration, and these are stored in the current history and current history (current integration) storage unit 39 that stores current integration.
　充電状態(SOC)値補正部４０は基本充電状態(SOC)値推定部３６で得られる充電状態(SOC)値(補正前)を電流履歴（電流積算）管理部３８で得られる電流履歴から補正して充電状態(SOC)値(補正後)を求めるもので、この充電状態(SOC)値(補正後)は補正後充電状態(SOC)値履歴記憶部４１に一時的に記憶される。 State of charge (SOC) value correction unit 40 corrects state of charge (SOC) value (before correction) obtained by basic state of charge (SOC) value estimation unit 36 from current history obtained by current history (current integration) management unit 38 Then, the state of charge (SOC) value (after correction) is determined, and this state of charge (SOC) value (after correction) is temporarily stored in the state of charge after correction (SOC) value history storage unit 41.
　充電状態(SOC)値補正部４０は、具体的には、最新の測定を含め複数回の充電状態(SOC)値(補正前)と、測定時点間の電流履歴（電流積算）から各回の充電状態(SOC)値を補正するもので、最新の充電状態(SOC)値について補正後の充電状態(SOC)値を与えるものである。 Specifically, the state of charge (SOC) value correction unit 40 charges each time from the current history (current integration) between measurement time points (before correction) and the state of charge (SOC) value (before correction) including the latest measurement. The state (SOC) value is corrected, and the state of charge (SOC) value after correction is given to the latest state of charge (SOC) value.
　均等充電実施管理部４２は所定の期間(インターバル)毎に蓄電池ブロック１５を満充電状態或いはそれに近い充電状態に復帰させるもので、この均等充電の期間(インターバル)の間に上述した定電流モードが複数回に亘り実施されて充電状態(SOC)値が求められるように動作するものを前提としている。 The equal charge execution management unit 42 restores the storage battery block 15 to a fully charged state or a near charged state at predetermined intervals (intervals). The constant current mode described above is performed during the equal charge period (interval). It is assumed that the operation is performed multiple times and the state of charge (SOC) value is obtained.
　そして、これらの機能部はＳＯＣ算出部３２に設けられても良いし、制御装置１９に設けられても良いものである。 These functional units may be provided in the SOC calculation unit 32 or in the control device 19.
　次に、定電流モードを比較的短い周期で間歇的にｎ回実行したときの充電状態(SOC)値(候補)を基に電流積算によって補正する制御フローを図１３に示している。ここでは、充電状態(SOC)値の測定値が同程度に信頼でき、電流積算から求めた充電状態(SOC)値の変化については誤差が十分小さいものと仮定する。 Next, FIG. 13 shows a control flow for correcting by current integration based on the state of charge (SOC) value (candidate) when the constant current mode is intermittently performed n times in a relatively short cycle. Here, it is assumed that the measured value of the state of charge (SOC) value is equally reliable, and the change in the state of charge (SOC) value determined from the current integration is sufficiently small.
　図１３において、ステップS１３０では、測定時期および充電状態(SOC)値(候補)を取り込む。このとき、測定時期ｔ１からｔｎの推定値は、それぞれｘ１からｘｎとする。 In FIG. 13, in step S130, the measurement timing and the state of charge (SOC) value (candidate) are taken. At this time, estimated values of the measurement timings t1 to tn are x1 to xn, respectively.
　次に、ステップＳ１３１では、各測定時期間（ｔ１～ｔ２、ｔ２～ｔ３、……、ｔｎ－１～ｔｎ）の電流積算から求めた充電状態(SOC)値の変化（δ１２、δ２３、……、δ(ｎ－１)ｎ）を取り込む。測定時期ｔ１とｔ２の間での変化をδ１２とする。
本来、推定値に誤差が無ければ、ｘ２－ｘ１＝δ１２となるはずであるが、この関係が成立しない場合に、２回測定以降において補正を行う。この補正を行う場合は、ステップＳ１３２で測定値の補正量を決める関係式を作成する。 Next, in step S131, the change in the state of charge (SOC) value (δ12, δ23, ...) obtained from the current integration in each measurement period (t1 to t2, t2 to t3, ..., tn-1 to tn) , Δ (n-1) n). A change between measurement timings t1 and t2 is δ12.
Originally, if there is no error in the estimated value, x 2 −x 1 = δ 12 should be obtained, but if this relationship does not hold, correction is made after the second measurement. When this correction is to be performed, a relational expression that determines the correction amount of the measurement value is created in step S132.
　図１４に、２回測定後の充電状態(SOC)値の補正方法を示しており、２回測定後では補正前の推定値ｘ１は補正されて補正後の第１回推定値ｙ１(２)となり、補正前の推定値ｘ２は補正されて補正後の第２回推定値ｙ２(２)となる。このとき、両者の補正量は、ε１(２)＝ｙ１(２)－ｘ１，ε２(２)＝ｙ２(２)－ｘ２となる。このとき、ｙ２(２)－ｙ１(２)＝δ１２が成り立つことから、第１回測定値の補正量は、ε１(２)＝ｙ２(２)－δ１２－ｘ１となり、第２回測定値の補正後の充電状態(SOC)値ｙ２(２)の関数となることから、両者の補正量は、ｙ２(２)の関数で与えられるという関係式を作成する。 FIG. 14 shows a method of correcting the state of charge (SOC) value after the second measurement, and after the second measurement, the estimated value x1 before the correction is corrected and the first estimated value y1 (2) after the correction The estimated value x2 before correction is corrected to be the second estimated value y2 (2) after correction. At this time, the correction amounts of both are ε1 (2) = y1 (2) −x1, ε2 (2) = y2 (2) −x2. At this time, since y2 (2) -y1 (2) = δ12 holds, the correction amount of the first measurement value is ε1 (2) = y2 (2) -δ12-x1, and the second measurement value Since it becomes a function of the state of charge (SOC) value y2 (2) after correction, a relational expression is created such that the correction amounts of both are given by the function of y2 (2).
　次に、図１５に３回測定後の充電状態(SOC)値の補正を示しており、３回測定後で、補正後の第１回測定値はｙ１(３)、補正後の第２回測定値はｙ２（３）、補正後の第３回測定値はｙ３（３）となる。このとき、それぞれの補正量は、ε１(３)＝ｙ１(３)－ｘ１、ε２(３)＝ｙ２(３)－ｘ２、ε３(３)＝ｙ３(３)－ｘ３となる。
ここで、ｙ２(３)－ｙ１(３)＝δ１２、ｙ３(３)－ｙ２(３)＝δ２３、が成り立つことから、３者の補正量は、ｙ３(３)の関数で与えられるという関係式を作成する。以下、４回以降の測定後の充電状態(SOC)値の補正についても同様である。 Next, FIG. 15 shows the correction of the state of charge (SOC) value after the third measurement, and after the third measurement, the first measurement value after the correction is y1 (3), the second after the correction The measured value is y2 (3), and the corrected third measured value is y3 (3). At this time, the respective correction amounts are ε1 (3) = y1 (3) −x1, ε2 (3) = y2 (3) −x2, ε3 (3) = y3 (3) −x3.
Here, y2 (3) -y1 (3) =. Delta.12, y3 (3) -y2 (3) =. Delta.23, and the relationship that the correction amount of the three is given by the function of y3 (3) Create a formula The same applies to the correction of the state of charge (SOC) value after four or more measurements.
　次に、ステップＳ１３３に進むと、測定値の補正量の２乗和を最小とするように補正後の充電状態(SOC)値を決める。４回の測定を行った場合、補正量の２乗和は、以下のように与えられる。
ε１(４)２＋ε２(４)２＋ε３(４)２＋ε４(４)２
　このとき、第１回測定値の補正量、第２回測定値の補正量、第３回測定値の補正量、第４回測定値の補正量は、補正後の第４回測定値の充電状態(SOC)値のみの関数となるという関係式を用いる。 Next, in step S133, the state of charge (SOC) value after correction is determined so as to minimize the sum of squares of the correction amount of the measurement value. In the case of performing four measurements, the sum of squares of the correction amount is given as follows.
ε1 (4) 2 + ε2 ( 4) 2 + ε3 (4) 2 + ε4 (4) 2
At this time, the correction amount of the first measurement value, the correction amount of the second measurement value, the correction amount of the third measurement value, and the correction amount of the fourth measurement value are the charges of the fourth measurement value after correction. Use a relational expression that it is a function of only the state (SOC) value.
　したがって、測定値の補正量の２乗和は、第４回測定値の補正後の充電状態(SOC)値の関数となるので、測定値の補正量の２乗和は、１変数の２次関数となり、解析的に最小化することができる。最新の第４回測定値については、この段階で、補正後の充電状態(SOC)値が決まる。第４回測定値の補正後の充電状態(SOC)値が決まれば、それ以前のすべての補正後の充電状態(SOC)値を決めることができることから、充電状態(SOC)値の補正を完了することができる。 Therefore, since the sum of squares of the correction amount of the measurement value is a function of the state of charge (SOC) value after the correction of the fourth measurement value, the sum of squares of the correction amount of the measurement value is the second order of one variable. It becomes a function and can be analytically minimized. For the latest fourth measurement value, the corrected state of charge (SOC) value is determined at this stage. Once the state of charge (SOC) value after correction of the 4th measurement value is determined, the state of charge (SOC) value after all the corrections before that can be determined, so correction of state of charge (SOC) value is completed. can do.
　充電状態(SOC)値の測定値が同程度に信頼できない場合については、補正量の重み付き２乗和を最小化すればよい。重みとしては、信頼度の高い測定値の補正量に大きな重みを与えればよい。 In the case where the measured values of the state of charge (SOC) value are not reliable to the same extent, the weighted sum of squares of the correction amount may be minimized. As the weight, a large weight may be given to the correction amount of the highly reliable measurement value.
　電流積算から求めた充電状態(SOC)値の変化については誤差を考慮する必要がある場合については、電流積算から求めた充電状態(SOC)値の補正量を加えて、測定値の補正量を決める関係式を作成し、電流積算からの測定を含めた補正量の重み付き２乗和を最小化すればよい。 When it is necessary to take into account the error in the change of the state of charge (SOC) value obtained from the current integration, the correction amount of the state of charge (SOC) value obtained from the current integration is added A relational expression to be determined may be created to minimize the weighted sum of squares of the correction amount including the measurement from the current integration.
　図１６は電流積算を用いた充電状態(SOC)値の補正の状況を示すもので、最初に蓄電池ブロック１５Ａを満充電状態にしておき、この状態から充放電を行うわけであるが、最初の測定時点の時刻ｔ１までは電流積算１を行ない、電流積算による充電状態(SOC)値の基準点とする。次いで、２回目の測定時点の時刻ｔ２までは電流積算２を行ない、電流積算による充電状態(SOC)値の変化δ１２を決める。これによって、１回目、２回目の充電状態(SOC)値を補正する。次に時刻ｔ３までは電流積算３を行い、電流積算による充電状態(SOC)値の変化δ２３を決める。これによって、１回目、２回目、３回目の充電状態(SOC)値を補正する。このように、測定回数の増加とともに、各回の測定値を補正し、補正後の充電状態(SOC)値を更新する。 FIG. 16 shows the state of correction of the state of charge (SOC) value using current integration. First, the storage battery block 15A is fully charged, and charge / discharge is performed from this state, but the first Current integration 1 is performed until time t1 at the measurement time point, and is used as a reference point of the state of charge (SOC) value based on the current integration. Next, current integration 2 is performed until time t2 at the second measurement time point, and change δ12 of the state of charge (SOC) value due to current integration is determined. As a result, the first and second charge state (SOC) values are corrected. Next, current integration 3 is performed until time t3, and a change δ23 of the state of charge (SOC) value due to the current integration is determined. As a result, the first, second and third charge state (SOC) values are corrected. Thus, as the number of measurements increases, the measured value of each time is corrected, and the state of charge (SOC) value after correction is updated.
　図１７に、４回の測定をしたときの充電状態(SOC)値に対して誤差補正を適用したときの様子を示した。ここでは、想定した充電状態(SOC)値の変動履歴(真値)のもとで、乱数を用いて推定誤差を模擬している。推定誤差は、平準化されて真値に近づいていることがわかる。 FIG. 17 shows a state where the error correction is applied to the state of charge (SOC) value when the measurement is performed four times. Here, under the fluctuation history (true value) of the assumed state of charge (SOC) value, estimation errors are simulated using random numbers. It can be seen that the estimation error is leveled and approaches the true value.
　一般に、電流積算から求めた充電状態(SOC)値は、測定間隔とともに誤差が顕著となるとされているが、測定時点の間隔が短い場合には、電流積算から求めた充電状態(SOC)値の変化については誤差が十分小さいものとして、充電状態(SOC)値の補正に利用できる。 In general, the state of charge (SOC) value obtained from current integration is considered to have a significant error with the measurement interval, but when the interval at the measurement point is short, the state of charge (SOC) value obtained from current integration is The change can be used to correct the state of charge (SOC) value as if the error is sufficiently small.
　さらには、すでに触れたように、電流積算から求めた充電状態(SOC)値の変化について誤差が十分小さくない場合を扱うこともできる。測定時期間の電流積算から求めた充電状態(SOC)値の変化について推定誤差を想定し、各測定時期における推定誤差と同時に補正する場合には、充電状態(SOC)値の変化の補正量を変数として追加することにより、補正の手順を拡張することができる。 Furthermore, as already mentioned above, it is also possible to handle the case where the error is not sufficiently small with respect to the change in the state of charge (SOC) value obtained from the current integration. If the estimation error is assumed for the change of the state of charge (SOC) value obtained from the current integration during the measurement time, and the correction is made simultaneously with the estimation error at each measurement time, the correction amount of the change of the state of charge (SOC) value The correction procedure can be extended by adding it as a variable.
　以上に述べたように、風力発電システム等の自然エネルギーを電力に変換するシステムでは生成される電力が短時間の間に大きく変動するため正確な充電状態(SOC)値を把握できない恐れがあるのに対し、本発明においては、蓄電池ブロックに流れ込む電流を定電流の状態にしておいて充電状態(SOC)値を測定するようにしているため、測定に必要な時間の間に亘って電流が一定な状態が確保できるので正確な充電状態(SOC)値が測定できるようになるものである。 As described above, in a system that converts natural energy into power, such as a wind power generation system, the generated power may fluctuate significantly in a short time, and there is a risk that it may not be possible to grasp an accurate state of charge (SOC) value. On the other hand, in the present invention, since the current flowing into the storage battery block is in the state of constant current to measure the state of charge (SOC) value, the current is constant over the time required for the measurement. It is possible to measure an accurate state of charge (SOC) value because a proper state can be secured.
　１０…風車、１１…発電設備、１２…商用系統、１３…蓄電池システム、１４…蓄電池セル、１５、１５Ａ、１５Ｂ…蓄電池ブロック、１６…インバータ装置、１７…充放電制御装置、１８…蓄電池状態検出装置、１９…制御装置、２４…電流配分部、２５…定電流配分部、２６…差分電流配分部、２６Ａ…按分電流配分部、２７Ａ、２７Ｂ…電流センサ、２８…電流測定部、２９Ａ、２９Ｂ…温度センサ、３０…温度測定部、３１…電圧測定部、３２…充電状態(SOC)値算出部、３３…切り換えスイッチ、３４Ａ、３４Ｂ…切り換えスイッチ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wind mill, 11 ... Power generation facility, 12 ... Commercial system, 13 ... Storage battery system, 14 ... Storage battery cell, 15, 15A, 15B ... Storage battery block, 16 ... Inverter apparatus, 17 ... Charge / discharge control apparatus, 18 ... Storage battery state detection Device, 19: Control device, 24: Current distribution unit, 25: Constant current distribution unit, 26: Differential current distribution unit, 26A: Proportional current distribution unit, 27A, 27B: Current sensor, 28: Current measurement unit, 29A, 29B ... temperature sensor, 30 ... temperature measurement unit, 31 ... voltage measurement unit, 32 ... state of charge (SOC) value calculation unit, 33 ... changeover switch, 34A, 34B ... changeover switch.

Claims (14)

  1. 　自然エネルギーを電力に変換する発電装置から外部に発電された電力を供給するシステムに使用される蓄電池システムにおいて、
    　前記蓄電池システムは、複数の蓄電池ブロックと、前記発電装置からの電流を前記複数の蓄電池ブロックに配分すると共に、少なくとも１つの蓄電池ブロックに対して定電流で配分する電流配分部と、前記定電流が配分される蓄電池ブロックの少なくとも電流、電圧及び温度から充電状態(SOC)値を推定する充電状態(SOC)値算出部を備えていることを特徴とする蓄電池システム。     In a storage battery system used in a system for supplying power generated externally from a generator that converts natural energy into electric power,
    The storage battery system distributes a plurality of storage battery blocks, a current distribution unit that distributes the current from the power generation device to the plurality of storage battery blocks and distributes the constant current to at least one storage battery block, and the constant current What is claimed is: 1. A storage battery system comprising: a state of charge (SOC) value calculator for estimating a state of charge (SOC) value from at least current, voltage and temperature of a storage battery block to be distributed.
  2. 　請求項１に記載の蓄電池システムにおいて、前記発電装置は風車による発電装置であり、前記発電装置によって発電された電力は商用系統に供給されるものであることを特徴とする蓄電池システム。 The storage battery system according to claim 1, wherein the power generation device is a power generation device using a wind turbine, and power generated by the power generation device is supplied to a commercial power system.
  3. 　請求項２に記載の蓄電池システムにおいて、前記蓄電池システムは、前記発電装置からの電力が余剰の場合は前記複数の蓄電池ブロックに充電し、前記発電装置からの電力が不足の場合は前記複数の蓄電池ブロックから前記商用系統に放電する充放電制御手段を備えていることを特徴とする蓄電池システム。 The storage battery system according to claim 2, wherein the storage battery system charges the plurality of storage battery blocks when the power from the power generation device is surplus, and the plurality of storage batteries when the power from the power generation device is insufficient. A storage battery system comprising: charge / discharge control means for discharging a block to the commercial system.
  4. 　請求項３に記載の蓄電池システムにおいて、前記電流配分部は前記定電流を配分する蓄電池ブロックに対して、定電流を流す定電流モードと、他の蓄電池ブロックと按分した電流を流す通常モードに分割して電流を配分することを特徴とする蓄電池システム。 The storage battery system according to claim 3, wherein the current distribution unit divides the storage battery block to which the constant current is distributed into a constant current mode in which a constant current flows and a normal mode in which a current proportional to other storage battery blocks flows A storage battery system characterized by distributing current.
  5. 　請求項４に記載の蓄電池システムにおいて、前記電流配分部は前記複数の蓄電池ブロックのそれぞれに対して順番に、定電流を流す定電流モードと、他の蓄電池ブロックと按分した電流を流す通常モードに分割して電流を配分することを特徴とする蓄電池システム。 5. The storage battery system according to claim 4, wherein the current distribution unit sequentially supplies a constant current to each of the plurality of storage battery blocks and a normal mode to flow a current proportional to another storage battery block. A storage battery system characterized by dividing and distributing current.
  6. 　請求項４に記載の蓄電池システムにおいて、前記電流配分部は前記複数の蓄電池ブロックに対して、定電流を流す定電流モードと、他の蓄電池ブロックと按分した電流を流す通常モードに分割して電流を配分することを特徴とする蓄電池システム。 5. The storage battery system according to claim 4, wherein the current distribution unit divides the plurality of storage battery blocks into a constant current mode in which a constant current flows and a normal mode in which a current proportional to other storage battery blocks flows. A storage battery system characterized by allocating.
  7. 　請求項４に記載の蓄電池システムにおいて、前記定電流モードの終了付近に取り込んだ前記蓄電池ブロックの電流、電圧及び温度から前記充電状態(SOC)値算出部は充電状態(SOC)値を算出することを特徴とする蓄電池システム。 The storage battery system according to claim 4, wherein the state of charge (SOC) value calculator calculates the state of charge (SOC) value from the current, voltage and temperature of the storage battery block taken near the end of the constant current mode. A storage battery system characterized by
  8. 　請求項４に記載の蓄電池システムにおいて、前記電流配分部によって前記定電流が配分される蓄電池ブロックを定電流モードに設定している時に、他の蓄電池ブロックに流れる電流が所定の電流制限値を超える前に前記定電流モードを停止させて通常モードに戻す機能を前記電流配分部が備えていることを特徴とする蓄電池システム。 The storage battery system according to claim 4, wherein when the storage battery block to which the constant current is distributed by the current distribution unit is set in a constant current mode, a current flowing to another storage battery block exceeds a predetermined current limit value. The storage battery system characterized in that the current distribution unit has a function of stopping the constant current mode and returning to the normal mode before.
  9. 　請求項３に記載の蓄電池システムにおいて、前記電流配分部は少なくとも２個の蓄電池ブロックに対応して入力される電流を定電流と残りの差分電流に分割し、定電流を一方の蓄電池ブロックに流し、差分電流を他方の蓄電池ブロックに流すように配分することを特徴とする蓄電池システム。 The storage battery system according to claim 3, wherein the current distribution unit divides a current input corresponding to at least two storage battery blocks into a constant current and a remaining differential current, and flows the constant current to one of the storage battery blocks. A storage battery system for distributing a difference current to the other storage battery block.
  10. 　請求項９に記載の蓄電池システムにおいて、前記一方の蓄電池ブロックと前記他方の蓄電池ブロックは一定の時間間隔で切り換えられて定電流と差分電流が流れることを特徴とする蓄電池システム。 The storage battery system according to claim 9, wherein the one storage battery block and the other storage battery block are switched at a constant time interval so that a constant current and a differential current flow.
  11. 　請求項１０に記載の蓄電池システムにおいて、前記定電流が流れる蓄電池ブロックは、定電流が流れている間の所定の時間内に該当する蓄電池ブロックの電流、電圧及び温度から前記充電状態(SOC)値算出部によって充電状態(SOC)値が算出されることを特徴とする蓄電池システム。 The storage battery system according to claim 10, wherein the storage battery block through which the constant current flows has the state of charge (SOC) value from the current, voltage and temperature of the corresponding storage battery block within a predetermined time while the constant current flows. A storage battery system characterized in that a state of charge (SOC) value is calculated by a calculation unit.
  12. 　請求項４に記載の蓄電池システムにおいて、前記電流配分部は満充電状態から次の満充電状態の間に定電流モードと通常モードを複数回繰り返し、充電状態(SOC)値算出部は定電流モード毎に電流、電圧及び温度から充電状態（SOC）値を求めると共に、所定の定電流モードを基準として次の定電流モードまでの電流積算値を測定し、前記所定の定電流モードで求めた充電状態（SOC）値と前記電流積算値から前記次の定電流モードの充電状態(SOC)値の補正値を算出し、この補正値によって前記充電状態(SOC)値を修正することを特徴とする蓄電池システム。 The storage battery system according to claim 4, wherein the current distribution unit repeats the constant current mode and the normal mode a plurality of times between the fully charged state and the next fully charged state, and the state of charge (SOC) value calculating unit is the constant current mode. The state of charge (SOC) value is determined from the current, voltage and temperature for each time, and the current integration value up to the next constant current mode is measured based on a predetermined constant current mode, and charging determined in the predetermined constant current mode A correction value of a state of charge (SOC) value in the next constant current mode is calculated from a state (SOC) value and the current integrated value, and the state of charge (SOC) value is corrected by the correction value. Battery system.
  13. 　請求項１２に記載の蓄電池システムにおいて、充電状態(SOC)値の修正を行なう場合において、各定電流モードでの充電状態(SOC)値の修正量の総和或いは重み付け総和が最小となるように各定電流モードでの充電状態(SOC)値の修正量を決めることを特徴とする蓄電池システム。 The storage battery system according to claim 12, wherein when the state of charge (SOC) value is corrected, each sum or weighted sum of the correction amount of the state of charge (SOC) value in each constant current mode is minimized. A storage battery system characterized by determining a correction amount of a state of charge (SOC) value in a constant current mode.
  14. 　請求項１２に記載の蓄電池システムにおいて、充電状態(SOC)値の修正を行なう場合において、各定電流モードでの充電状態(SOC)値及び定電流モードの間に測定した電流積算値の修正量の総和或いは重み付け総和が最小となるように各定電流モードでの充電状態(SOC)値の修正量を決めることを特徴とする蓄電池システム。 The storage battery system according to claim 12, wherein when the state of charge (SOC) value is corrected, the amounts of correction of the state of charge (SOC) value in each constant current mode and the integrated current value measured during the constant current mode A storage battery system characterized in that the correction amount of the state of charge (SOC) value in each constant current mode is determined such that the total sum or the weighted total sum is minimized.
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