WO2013128985A1 - 蓄電池制御装置、蓄電池制御方法、プログラム、蓄電システム、および電源システム - Google Patents

蓄電池制御装置、蓄電池制御方法、プログラム、蓄電システム、および電源システム Download PDF

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storage
charging
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西川　武男
美宣 砂畑
潤一郎 山田
亘 岡田
大橋　誠
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Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a storage battery control device, a storage battery control method, a program, an electricity storage system, and a power supply system, and in particular, a storage battery control device capable of exhibiting better performance in a configuration in which a plurality of storage batteries are connected.
  • Storage battery control method, program, storage system, and power supply system are connected to a storage battery control device, and in particular, a storage battery control device capable of exhibiting better performance in a configuration in which a plurality of storage batteries are connected.
  • a storage system configured by connecting a plurality of storage batteries is used.
  • the performance of the storage system differs according to the control method for charging or discharging each storage battery.
  • Patent Document 1 separately detects the voltages of a plurality of storage batteries connected in parallel, and charges the storage batteries whose voltages are equal to or less than the threshold to the storage voltage, thereby causing overdischarge during storage of the storage batteries.
  • An energy storage system is disclosed to prevent.
  • the voltage of the storage battery, the temperature, and the like because the charging is performed by a control method based on a viewpoint of charging safely and charging to a full charge.
  • the amount of charge was determined by measuring the current, internal resistance, and the like.
  • the charging state of each storage battery varies due to the fact that charging is performed by a control method based on viewpoints of safe charging and full charging. It may occur.
  • the time that can be driven with the maximum capacity at the time of a power failure becomes short.
  • the charging system configured by connecting a plurality of storage batteries, it is possible to exhibit good performance of the entire system by extending the life of the entire system and extending the time that can be driven with the maximum capacity at the time of a power failure. It was asked to do so.
  • This indication is made in view of such a situation, and enables it to exhibit better performance in the composition where a plurality of storage batteries were connected.
  • a setting unit in which the order of charging or discharging the storage battery is preset according to at least two parameters that define the life and output of the storage battery storing electric power; And a determination unit that determines the storage battery to be charged or discharged among the plurality of storage batteries based on the parameters acquired from the plurality of storage batteries with reference to the order set in advance in a unit.
  • the order of charging or discharging the storage battery is set in advance in accordance with at least two parameters that define the life and output of the storage battery storing power. And determining the storage battery to be charged or discharged among the plurality of storage batteries based on the parameters acquired from the plurality of storage batteries with reference to the order of priority.
  • the storage system includes a plurality of storage batteries that store electric power, and a setting in which the order of charging or discharging the storage batteries is preset according to at least two parameters that define the life and output of the storage batteries. It is determined to determine the storage battery to be charged or discharged among the plurality of storage batteries based on the parameters acquired from the plurality of storage batteries with reference to the unit and the order set in advance in the setting unit. And a unit.
  • a power supply system is connected to a power supply including at least a DC power supply using natural energy and an AC power supply via a power system, and the power supply via a power wiring,
  • the storage battery according to the load to be consumed, a plurality of storage batteries connected in parallel to the power supply via the power wiring and storing power, and at least two parameters defining the life and output of the storage battery
  • a setting unit in which the order of charging or discharging is set in advance and the order set in advance in the setting unit, among the plurality of storage batteries based on the parameters acquired from the plurality of storage batteries
  • a determination unit that determines the storage battery to be charged or discharged.
  • the order in which the storage battery is charged or discharged is preset according to at least two parameters that define the life and output of the storage battery that stores power, and the plurality is referred to Among the plurality of storage batteries, the storage battery to be charged or discharged is determined based on the parameters acquired from the storage batteries.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a first embodiment of a power storage system to which the present technology is applied.
  • the storage system 11 is configured to include three storage devices 12-1 to 12-3 and a control device 13. Further, in the power supply system including the storage system 11, the power supply 15 for supplying power via the power system and the loads 16-1 and 16-2 consuming power are connected via the power wiring 14 for transmitting power. And be configured.
  • the power supply 15 includes a direct current power supply using natural energy such as sunlight or wind power or using a fuel cell, and an alternating current power supply such as a commercial power supply that supplies electric power via a power system.
  • Power storage devices 12-1 to 12-3 are connected in parallel to power supply 15 via power wiring 14, and are connected to loads 16-1 and 16-2. Power storage devices 12-1 to 12-3 store the power supplied from power supply 15 via power wiring 14, and store the stored power via loads 16-1 and 16-1 via power wiring 14. Supply to 2.
  • Power storage devices 12-1 to 12-3 include storage batteries 21-1 to 21-3, charging units 22-1 to 22-3, discharging units 23-1 to 23-3, and a battery management system (BMS: Battery). Management System) 24-1 to 24-3 are respectively provided. Power storage devices 12-1 to 12-3 are similarly configured, and hereinafter, power storage devices 12-1 to 12-3 are referred to as power storage device 12 when it is not necessary to distinguish them. The same applies to storage batteries 21-1 to 21-3, charging units 22-1 to 22-3, discharging units 23-1 to 23-3, and battery management systems 24-1 to 24-3.
  • the storage battery 21 can store power of a predetermined capacity, and can maintain a specified charging capacity until charging and discharging of a specified number of times are performed.
  • the ratio of the remaining charge amount of the power stored in the storage battery 21 to the rated capacity with which the storage battery 21 can store power is referred to as the state of charge of the storage battery 21.
  • the number of times of charge and discharge is called the number of charge and discharge.
  • the state of charge defines the output of the storage battery 21, and the number of times of charging and discharging defines the life of the storage battery 21.
  • charging unit 22 performs AC / DC conversion of the power supplied via power wiring 14 according to the voltage of storage battery 21 to charge storage battery 21.
  • the discharge unit 23 DC / AC converts the power stored in the storage battery 21 according to the control of the control device 13, for example, in accordance with the phase of the power transmitted via the power wiring 14 or the like. Output and supply to loads 16-1 and 16-2.
  • the battery management system 24 communicates with the control device 13 to manage the storage battery 21. For example, the battery management system 24 measures the charge state of the storage battery 21 or counts the number of charge / discharge cycles of the storage battery 21 and transmits data indicating the charge state of the storage battery 21 and the number of charge / discharge cycles to the control device 13 .
  • the control device 13 is configured to include an input / output unit 31, a memory 32, and a CPU (Central Processing Unit) 33.
  • an input / output unit 31 a memory 32, and a CPU (Central Processing Unit) 33.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the input / output unit 31 is an interface for communicating with the storage device 12, acquires data transmitted from the battery management system 24, transmits a control signal instructing charging to the charging unit 22, and discharges it. A control signal instructing discharge to the unit 23 is transmitted.
  • the memory 32 stores programs executed by the CPU 33, various data required when the CPU 33 executes the programs, and the like. For example, when the CPU 33 executes a program for controlling charging of the power storage devices 12-1 to 12-3, the memory 32 refers to charging for determining the charging order of the power storage devices 12-1 to 12-3.
  • the order table (see FIG. 2 described later) is stored.
  • the CPU 33 reads out and executes a program stored in the memory 32, controls the entire storage system 11, and controls, for example, charging of the storage devices 12-1 to 12-3.
  • the charging order table is set based on the charging state of the storage battery 21 and the number of times of charging and discharging.
  • the charging order table is configured by six rows and six columns of squares, and in each square of the charging order table, the charging with the lowest priority is performed from the charging order "1" having the highest priority.
  • the order up to "36" is set.
  • the column direction of the charge order table is divided by the charge / discharge frequency CNT0 to CNT6, the charge / discharge frequency CNT0 is set to 0, and the charge / discharge frequency CNT6 is, for example, a number according to the charge capacity of the storage battery 21 (an example And 3000 to 4000 times). Furthermore, the charge / discharge number CNT3 is, for example, a number obtained by integrating the number of days required for the replacement of the storage battery 21 to the average number of charge / discharges per day as a first threshold serving as a reference for prompting replacement of the storage battery 21. The number of times of adding a predetermined margin factor is set.
  • the charge / discharge times CNT1 and CNT2 are set to equally divide the charge / discharge times CNT0 to the charge / discharge times CNT3.
  • the charge / discharge times CNT4 and CNT5 are equal for the charge / discharge times CNT3 to the charge / discharge times CNT6. It is set to be divided into The charge / discharge times CNT1 and CNT2, and the charge / discharge times CNT4 and CNT5 may not be equal, and may be set at arbitrary rates.
  • the row direction of the charge order table is divided by the charge states SOC0 to SOC6.
  • the charge state SOC0 is set to 0%
  • the charge state SOC6 is set to 100%.
  • the state of charge SOC3 is, for example, a value obtained by integrating the necessary time and the necessary power as a second threshold serving as a reference for determining whether or not to perform the process of determining the charge order.
  • a value obtained by adding a predetermined margin factor to the value divided by the rated capacity is set.
  • charge states SOC1 and SOC2 are set to equally divide charge state SOC0 to charge state SOC3, and charge states SOC4 and SOC5 are set to equally divide charge state SOC3 to charge state SOC6. Be done.
  • the charge order table is classified into first to fourth groups according to the first threshold charge / discharge frequency CNT3 and the second threshold charge state SOC3.
  • the first group consists of nine squares whose charge / discharge frequency is less than or equal to the charge / discharge frequency CNT3 and the charge state is less than or equal to the charge state SOC3.
  • the second group is where the charge / discharge frequency is the charge / discharge frequency CNT3. It consists of the nine squares below whose state of charge is greater than state of charge SOC3.
  • the third group consists of nine cells whose charge / discharge frequency is greater than charge / discharge frequency CNT3 and whose charge state is less than or equal to charge state SOC3.
  • the fourth group is charged / discharge frequency is It consists of nine squares which are larger than the number of times of discharge CNT3 and whose state of charge is larger than state of charge SOC3.
  • the charging order “1” having the highest priority to the charging order “9” is set, and in the 9th square of the second group, the first square is set.
  • the charging order “10” to the charging order “18” having the highest priority next to the group are set.
  • the charging order "19" having the highest priority next to the second group to the charging order "27” are set, and the ninth square of the fourth group is set.
  • the charging order having the highest priority is sequentially set preferentially from the lower row in the row where the number of times of charge and discharge is low and from the lower row in the charge state in each row.
  • charge is applied to the grid divided by charge states SOC0 and SOC1 with the lowest charge state.
  • Order "1" is set, and charge order "2" is set to a grid divided by state of charge SOC1 and SOC2 with next lower state of charge, and state of charge is classified with next lower state of charge SOC2 and SOC3
  • the charging order "3" is set to the square.
  • the charge order "4" is in the charge state divided into charge states SOC0 and SOC1 with the lowest charge state.
  • the charge order "5" is set to the grid which is set and is divided by the next lower charge state SOC1 and SOC2 and the charge order is set to the grid next divided by the charge state SOC2 and SOC3 next to the charge state.
  • "6" is set.
  • the charge order "7" is set to the charge condition SOC0 and SOC1 where the charge condition is lowest.
  • Charge order “8” is set in the grid divided by charge state SOC1 and SOC2 with the next lower charge state, and charge order “2” is charged into grid next divided with charge state SOC2 and SOC3 with the next lowest charge state 9 "is set.
  • the charging order “1” from the charging order “1” is given priority from the squares with low charging number and the charging order “1” from the squares with low charging state in each row. Up to 9 "is set.
  • the charge order "10" to the charge order “18” are set, and in the third group, the charge order "19" to the charge order “27” are set, and the fourth In the group, the charging order "28" to the charging order "36" are set.
  • the charge order table in which the charge order is set as described above is stored in the memory 32 of the control device 13. Then, in control device 13, CPU 33 determines the charge order of power storage device 12 with reference to the charge order table, and executes a program for controlling the charge of power storage device 12 based on the charge order to control the storage battery.
  • the function as an apparatus is realized.
  • FIG. 3 shows a function when CPU 33 determines the charging order of power storage device 12 with reference to the charging order table, and functions as a storage battery control device for controlling charging of power storage device 12 based on the charging order.
  • a block diagram is shown.
  • the storage battery control device 41 includes a data acquisition unit 42, a charge order determination unit 43, a charge instruction unit 44, and a determination unit 45.
  • Data acquisition unit 42 periodically communicates with battery management systems 24-1 to 24-3 of power storage devices 12-1 to 12-3 via input / output unit 31 in FIG. Data indicating the charge state and charge / discharge frequency of 1 to 21-3 is acquired. Then, data acquisition unit 42 supplies data indicating the charge state and the number of times of charge and discharge of storage batteries 21-1 to 21-3 to charge order determination unit 43 and determination unit 45.
  • the charge order determination unit 43 refers to the charge order table stored in the memory 32 based on the data indicating the charge state and the charge / discharge frequency of the storage batteries 21-1 to 21-3 supplied from the data acquisition unit 42. , Determine the charge order for the storage batteries 21-1 to 21-3.
  • the charge instructing unit 44 selects the storage battery 21 to be charged in accordance with the charging order of the storage batteries 21-1 to 21-3 determined by the charging order determination unit 43. For example, when charging one unit at a time, charging instruction unit 44 charges storage battery 21 for which the highest priority charging order is determined among the charging sequences of storage batteries 21-1 to 21-3. It selects as a storage battery 21 to perform. Then, the charge instructing unit 44 transmits a control signal instructing charging to the charging unit 22 of the selected storage battery 21 via the input / output unit 31, and causes the charging unit 22 to charge the storage battery 21.
  • determination unit 45 performs the process of determining the charge order by charge order determination unit 43 based on data indicating the charge states of storage batteries 21-1 to 21-3 periodically acquired by data acquisition unit 42 Determine For example, determination unit 45 determines the charge order determination unit when the state of charge of storage battery 21 during charging becomes 100% and when the state of charge of storage battery 21 during charging exceeds the second threshold described above. It is determined that the process of determining the charging order is to be performed according to S43.
  • the column direction is divided by the number of times of charging / discharging 0 times, 25 times, 50 times, 75 times and 100 times, and the row direction is 0%, 25%, 50%, 75
  • the charge order table divided by the% and 100% charge states. Further, in the charging order table, the first threshold described above is set to 50 times, the second threshold described above is set to 50%, and the charging order "1" to the charging order "16" are set. It is done.
  • the state of charge of the storage battery 21-1 is 51%, and the number of times of charging and discharging of the storage battery 21-1 is 10 times. Is shown. Similarly, it is shown that the state of charge of storage battery 21-2 is 10%, and the number of times of charge and discharge of storage battery 21-2 is 10 times, and the state of charge of storage battery 21-3 is 10%. And, it is assumed that it is shown that the number of times of charging and discharging of the storage battery 21-3 is 30 times.
  • the charge order determination unit 43 determines that the charge state of the storage battery 21-1 exceeds 50% and is 75% or less, and the charge / discharge frequency of the storage battery 21-1 is 25 times or less. Decide the charge order "5" for -1. Further, since the charge state of storage battery 21-2 is 25% or less and the charge / discharge frequency of storage battery 21-2 is 25 times or less, charge order determination unit 43 charges the storage battery 21-2 in charge order. Decide "1". Similarly, the charge order determination unit 43 determines that the state of charge of the storage battery 21-3 is 25% or less and the number of times of charge and discharge of the storage battery 21-3 is more than 25 and not more than 50. The charging order "3" is determined with respect to.
  • charge instructing unit 44 transmits a control signal instructing charge to storage battery 21-2 of storage batteries 21-1 to 21-3 in which the charging order “1” with the highest priority is set.
  • the discharging unit 23-2 charges the storage battery 21-2.
  • determination unit 45 determines the charge order according to the state of charge of storage battery 21-2 being charged exceeding the second threshold of 50% based on data periodically acquired by data acquisition unit 42. It is determined that the process of determining
  • data acquisition unit 42 acquires data indicating the charge state and the number of times of charge and discharge of storage batteries 21-1 to 21-3, and charge order determination unit 43 determines the charge order based on those data. Do the process.
  • the charge order determination unit 43 refers to the charge order table and charges the storage cell 21-2 with the charge order “ Determine "5". Since the state of charge and the number of times of charge and discharge of storage battery 21-1 have not changed, storage battery 21-1 remains in the charge order "5", and similarly storage battery 21-3 remains in the charge order "3". It is.
  • charge instructing unit 44 transmits a control signal instructing charging to storage battery 21-3 of storage batteries 21-1 to 21-3 to which the highest priority charging order “3” is set.
  • the discharging unit 23-3 charges the storage battery 21-3. Further, at this time, charging of the storage battery 21-2 is completed, and the number of times of charging and discharging of the storage battery 21-2 is counted up to 11 times.
  • determination unit 45 determines the charge order as the state of charge of storage battery 21-3 being charged exceeds the second threshold of 50%. It is determined that the process of determining
  • data acquisition unit 42 acquires data indicating the charge state and the number of times of charge and discharge of storage batteries 21-1 to 21-3, and charge order determination unit 43 determines the charge order based on those data. Do the process.
  • the charge order determination unit 43 refers to the charge order table and charges the storage cell 21-3 with the charge order “ Decide 7 ". Since the state of charge and the number of times of charge and discharge of storage battery 21-1 have not changed, storage battery 21-1 remains in the charge order "5", and similarly storage battery 21-2 remains in the charge order "5". It is.
  • storage batteries 21-1 and 21-2 are both identical in charge order "5".
  • charge instructing unit 44 compares the number of times of charge and discharge of storage batteries 21-1 and 21-2, and selects the one having the smaller number of charge / discharge cycles as storage battery 21 to be charged. That is, in this case, since the number of times of charge and discharge of storage battery 21-1 is 10 and the number of charge and discharge of storage battery 21-2 is 11, the charge instructing unit 44 charges storage battery 21-1. And transmits a control signal for instructing the storage battery 21-1 to be charged. In response to this, charging of storage battery 21-1 is performed by discharging unit 23-1. Further, at this time, charging of the storage battery 21-3 is completed, and the number of times of charging and discharging of the storage battery 21-3 is counted up to 31 times.
  • the determination unit 45 determines based on data periodically acquired by the data acquisition unit 42. It is determined that the process of determining the charging order is to be performed.
  • data acquisition unit 42 acquires data indicating the charge state and the number of times of charge and discharge of storage batteries 21-1 to 21-3, and charge order determination unit 43 determines the charge order based on those data. Do the process.
  • the charging order determination unit 43 refers to the charging order table to charge the storage battery 21-1 “ Determine 6 ". Since the state of charge and the number of times of charge and discharge of storage battery 21-2 have not changed, storage battery 21-2 remains in the charge order "5", and similarly storage battery 21-3 remains in the charge order "7". It is.
  • charge instructing unit 44 transmits a control signal instructing charging to storage battery 21-2 of storage batteries 21-1 to 21-3 to which the highest priority charging order “5” is set.
  • the discharging unit 23-2 charges the storage battery 21-2. Further, at this time, charging of the storage battery 21-1 is completed, and the number of times of charging and discharging of the storage battery 21-1 is counted up to 11 times.
  • charging is performed until the state of charge of the storage battery 21-2 reaches 100%, and the number of times of charging and discharging of the storage battery 21-2 is counted up to 12 times. The same process is repeated.
  • step S11 the data acquisition unit 42 acquires, from all the storage batteries 21 included in the storage system 11, data indicating the charge state and the number of times of charge and discharge. Then, the data acquisition unit 42 supplies data indicating the charge state of the storage batteries 21-1 to 21-3 and the number of times of charge and discharge to the charge order determination unit 43.
  • step S12 the charge order determination unit 43 refers to the charge order table stored in the memory 32 based on the data supplied from the data acquisition unit 42, as described above with reference to FIGS. , Determine the charge order for the storage batteries 21-1 to 21-3.
  • step S13 the charge instructing unit 44 transmits a control signal for instructing the charging unit 22 of the storage battery 21 having the high priority to be charged according to the charging order determined by the charging order determining unit 43 in step S12. Send.
  • the charge instructing unit 44 compares the number of times of charge and discharge of those storage batteries 21 and charges the one with the smaller number of charge and discharge times. Instruct
  • step S14 the determination unit 45 performs the process of determining the charge order by the charge order determination unit 43 based on the data indicating the charge state of the storage batteries 21-1 to 21-3 acquired regularly by the data acquisition unit 42. It is determined whether or not to do. For example, as described above with reference to FIGS. 4 and 5, when the state of charge of storage battery 21 being charged exceeds the second threshold described above, determination unit 45 determines the charge order by charge order determination unit 43. It is determined that the process to be determined is to be performed.
  • step S14 the process is on standby until the charge order determination unit 43 determines that the process of determining the charge order is to be performed, and the charge order determination unit 43 determines that the process of determining the charge order is to be performed. Returning to S11, the same processing is performed thereafter.
  • the order of charging each of storage batteries 21-1 to 21-3 can be determined based on the state of charge and the number of times of charging of storage batteries 21-1 to 21-3.
  • storage system 11 can charge both the life of storage batteries 21-1 to 21-3 and the state of charge of storage batteries 21-1 to 21-3 in a well-balanced manner. Good performance can be exhibited.
  • the storage battery 21 does not have the number of charge / discharge cycles of any one of the storage batteries 21-1 to 21-3 projecting or variations in the charge state of the storage batteries 21-1 to 21-3. -1 to 21-3 are charged. As a result, it is possible to prevent the overall performance of the system from being degraded, such as the lifetimes of the storage batteries 21-1 to 21-3 being uneven, and the time during which a maximum capacity can be driven during a power failure can be shortened.
  • the storage system 11 can extend the life of the entire system by averaging the lives of the storage batteries 21-1 to 21-3, and can further increase the time that can be driven with the maximum capacity at the time of a power failure. Therefore, better performance can be exhibited.
  • storage system 11 determines the charging order of storage batteries 21-1 to 21-3 using the charging order table in which the charging order is set based on the charging state and the number of times of charging, more simple processing The order of charging can be determined.
  • the storage system 11 since the storage batteries 21 are charged one by one in accordance with the charging order, it is possible to avoid the flow of a large current as when charging a plurality of storage batteries 21 simultaneously.
  • the introduction of the storage system 11 can prevent an increase in the contracted power, and can reduce the discharge opportunity such as peak cut.
  • a of FIG. 7 shows storage batteries 21-1 to 21-3 having variations in charge state
  • B of FIG. 7 shows storage batteries 21-1 to 21-3 having no variation in charge state. It is done.
  • the charge state of the storage battery 21-1 is 50%
  • the charge state of the storage battery 21-2 is 30%
  • the charge state of the storage battery 21-3 is 10%.
  • the storage capacity of storage batteries 21-1 to 21-3 is 10 KWh
  • the storage capacity of storage battery 21-1 is 5 KWh
  • the storage capacity of storage battery 21-3 is 3 KWh.
  • the capacity stored in 21-3 is 1 KWh.
  • the entire storage batteries 21-1 to 21-3 are The time that can be driven by 15 KW, which is the maximum capacity of, is taken until the power stored in the storage battery 21-3 is consumed. Thereafter, after driving by 10 KW until the power stored in the storage battery 21-2 is consumed, it is driven by 5 KW by only the storage battery 21-1.
  • the entire storage batteries 21-1 to 21-3 are The time that can be driven with 15 KW, which is the maximum capacity of, is taken until the power stored in all of the storage batteries 21-1 to 21-3 is consumed. That is, the storage batteries 21-1 to 21-3 can output 15 KW until the end of consuming their respective power.
  • the total capacity (area of the graph) of the storage batteries 21-1 to 21-3 is the same as the storage battery 21-1 even though both are the same at 9 KWh in the example of A in FIG. 7 and the example of B in FIG.
  • the time which can be driven by 15 KW which is the maximum capacity of the whole of 21 to 21 is longer when no variation occurs in the state of charge of the storage batteries 21-1 to 21-3.
  • the storage system 11 refers to the charging order table in which the charging order is set based on the charging state, and determines the charging order of the storage batteries 21-1 to 21-3. It is possible to suppress the occurrence of variations in the state of charge of 21-3 and to charge the battery more uniformly. Therefore, in the storage system 11, even in the event of a power failure, the time that can be driven with the maximum capacity can be made longer.
  • FIG. 8 is divided according to the number of charge / discharge times and the charge state, and the discharge order is set to be symmetrical with the charge order set in the charge order table.
  • a discharge order table is shown. That is, in the discharge order table, discharge orders with high priorities are sequentially set preferentially from the row of squares having a small number of times of charge and discharge, and from the square of high charge state in each row.
  • the priority is given to the ninth square of the second group of nine squares whose charge state is equal to or less than the charge number of times CNT3 and whose charge state is larger than the charge state SOC3.
  • the highest discharge order "1" to the discharge order "9” are set.
  • priority is given next to the second group.
  • the discharge order "10" having the highest rank to the discharge order "18" are set.
  • the fourth group of nine squares with the number of charge / discharge cycles greater than the number of charge cycles CNT3 and the state of charge greater than the state of charge SOC3 has the next highest priority after the first group.
  • the discharge order "19" to the discharge order "27” are set.
  • the third group consisting of nine squares whose number of charge / discharge cycles is greater than the number of charge / discharge cycles CNT3 and the charge state is less than or equal to the charge state SOC3 a discharge with the next highest priority next to the fourth group
  • the order from "28" to "36" is set.
  • the CPU 33 refers to the discharge order table in which the discharge order is set as described above, and determines the charge order based on the number of times of charge and discharge and the charge state of the storage batteries 21-1 to 21-3. Similarly, the discharge order is determined. Thereby, even when the storage batteries 21-1 to 21-3 are discharged, it is possible to prevent the occurrence of variation in the number of times of charging and discharging of the storage batteries 21-1 to 21-3, and the storage batteries 21-1 to 21-3. It can be discharged so that the charge condition of Also in this case, the storage system 11 can exhibit better performance as the entire system.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a second embodiment of a power storage system to which the present technology is applied.
  • the storage system 11 ′ shown in FIG. 9 the same reference numerals are assigned to configurations common to those in the storage system 11 of FIG. 1, and detailed description will be omitted. That is, the storage system 11 ′ includes storage batteries 21-1 to 21-3 and battery management systems 24-1 to 24-3, and the power supply 15 and the loads 16-1 and 16 are connected via the power wiring 14. It is common to the power storage system 11 of FIG. 1 in that it is connected.
  • the storage system 11 includes power conditioners 51-1 to 51-3, and the power conditioners 51-1 to 51-3 include control units 52-1 to 52-3.
  • a configuration different from that of the storage system 11 of FIG. 1 is that the storage batteries 21-1 to 21-3 are connected to the power wiring 14 via 51-1 to 51-3, respectively.
  • Power conditioners 51-1 to 51-3 are respectively configured in the same manner, and hereinafter, when it is not necessary to distinguish power conditioners 51-1 to 51-3, power conditioners 51-1 to 51-3 are referred to as power conditioner 51.
  • Power conditioners 51-1 to 51-3 adjust the input and output power according to the charge states of storage batteries 21-1 to 21-3, respectively, to charge storage batteries 21-1 to 21-3 with power. , Discharge power from the storage batteries 21-1 to 21-3.
  • control units 52-1 to 52-3 are connected to the corresponding battery management systems 24-1 to 24-3 via communication wires, and the control units 52-1 to 52-3 are connected to each other for communication wires. Connected through. Further, control units 52-1 to 52-3 obtain data indicating the charge state and the number of times of charge and discharge of storage batteries 21-1 to 21-3 from corresponding battery management systems 24-1 to 24-3. Then, control units 52-1 to 52-3 communicate with each other to determine the charge order of storage batteries 21-1 to 21-3 to perform charging.
  • control units 52-1 to 52-3 refer to the charging order table to determine the charging order of corresponding storage batteries 21-1 to 21-3. Then, the control units 52-1 to 52-3 compare the charging orders with each other, and the control unit 52 corresponding to the storage battery 21 of the charging order with the highest priority performs charging of the storage battery 21. Then, when the state of charge of the storage battery 21 exceeds the second threshold, the control unit 52 corresponding to the storage battery 21 being charged notifies the other control unit 52 to perform processing for determining the charging order. , The charge order is determined again.
  • the storage system 11 ′ can exhibit better performance as the entire system without providing the control device 13 that controls the entire system as the storage system 11 does, as the storage system 11 does.
  • charge order is set beforehand in the charge order table stored in memory 32 by CPU 33, and the charge order of storage batteries 21-1 to 21-3 is referred to with reference to the charge order table.
  • the CPU 33 may determine the charge order without referring to the charge order table.
  • the CPU 33 uses the determination conditions in which the charge order is set in advance based on the charge / discharge times and the charge state, and the charge / discharge times and charge state of the storage batteries 21-1 to 21-3. It is possible to determine the charging order determined by.
  • the charging order is determined with reference to the charging order table created according to each parameter.
  • the above-described series of processes may be performed by hardware or software.
  • the various functions are executed by installing a computer in which a program constituting the software is incorporated in dedicated hardware or various programs. Can be installed from, for example, a general-purpose personal computer from the program storage medium.
  • those programs are stored in advance in the storage unit, and via a communication unit including a network interface or the like, or a magnetic disk (including a flexible disk), an optical disk (CD-ROM (Compact Disc-Read Only) It can be installed in a computer via a drive for driving removable media such as Memory), DVD (Digital Versatile Disc), magneto-optical disc, or semiconductor memory.
  • a communication unit including a network interface or the like, or a magnetic disk (including a flexible disk), an optical disk (CD-ROM (Compact Disc-Read Only) It can be installed in a computer via a drive for driving removable media such as Memory), DVD (Digital Versatile Disc), magneto-optical disc, or semiconductor memory.
  • the processes described with reference to the above-described flowchart do not necessarily have to be processed in chronological order according to the order described as the flowchart, and processes performed in parallel or individually (for example, parallel processes or objects Processing) is also included.
  • the system represents the entire apparatus configured by a plurality of apparatuses.

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Abstract

　本開示は、複数台の蓄電池が接続された構成においてより良好な性能を発揮することができる蓄電池制御装置、蓄電池制御方法、プログラム、蓄電システム、および電源システムに関する。電力を蓄積する蓄電池の充電状態および充放電回数に応じて、蓄電池を充電する順位が予め設定された充電順番テーブルを参照し、複数の蓄電池から取得された充電状態および充放電回数に基づいて、複数の蓄電池のうちの、充電を行う蓄電池を決定する。充電順番テーブルには、充放電回数が少ないマス目の行から優先的に、かつ、それぞれの行における充電状態が低いマス目から優先的に、蓄電池を充電する順位が設定される。本技術は、例えば、複数台の蓄電池が接続された蓄電システムに適用できる。

Description

蓄電池制御装置、蓄電池制御方法、プログラム、蓄電システム、および電源システム
　本開示は、蓄電池制御装置、蓄電池制御方法、プログラム、蓄電システム、および電源システムに関し、特に、複数台の蓄電池が接続された構成においてより良好な性能を発揮することができるようにした蓄電池制御装置、蓄電池制御方法、プログラム、蓄電システム、および電源システムに関する。
　従来、１台の蓄電池では得ることができないような所定の容量を得るために、複数台の蓄電池が接続されて構成される蓄電システムが使用されている。このような蓄電システムでは、それぞれの蓄電池に対して充電または放電を行う制御方法に応じて、蓄電システムの性能が異なるものとなる。
　例えば、特許文献１には、並列に接続された複数台の蓄電池の電圧を個別に検出して、電圧が閾値以下である蓄電池を保存電圧まで充電することによって、蓄電池の保管時の過放電を防止する蓄電システムが開示されている。
　また、従来の充電システムでは、安全に充電することや、満充電となるまで充電することなどの観点に基づいた制御方法で充電が行われていることより、例えば、蓄電池の電圧や、温度、電流、内部抵抗などを測定して充電量が決定されていた。
特開２００９－８１０７８号公報
　ところで、特許文献１で開示されている蓄電システムでは、複数台の蓄電池の電圧に基づいて充電が制御されるだけであって、例えば、蓄電池の寿命に影響を及ぼす充放電回数は考慮されていなかった。そのため、複数台の蓄電池において充放電回数にバラツキが発生することがあり、それぞれの蓄電池の寿命に偏りが生じてしまうため、システム全体としての寿命が短くなることが想定される。
　また、従来の蓄電システムでは、安全に充電することや、満充電となるまで充電することなどの観点に基づいた制御方法で充電が行われていることより、それぞれの蓄電池の充電状態にバラツキが発生することがある。この場合、従来の蓄電システムでは、例えば、停電時に最大の容量で駆動できる時間が短くなることが想定される。
　従って、複数台の蓄電池が接続されて構成される充電システムにおいて、システム全体の寿命を延長するとともに、停電時に最大の容量で駆動できる時間を延長することによって、システム全体として良好な性能を発揮できるようにすることが求められていた。
　本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、複数台の蓄電池が接続された構成においてより良好な性能を発揮することができるようにするものである。
　本開示の一側面の蓄電池制御装置は、電力を蓄積する蓄電池の寿命および出力を規定する少なくとも２つのパラメータに応じて、前記蓄電池を充電または放電する順位が予め設定された設定部と、前記設定部に予め設定されている順位を参照し、複数の前記蓄電池から取得された前記パラメータに基づいて、複数の前記蓄電池のうちの、充電または放電を行う前記蓄電池を決定する決定部とを備える。
　本開示の一側面の蓄電池制御方法またはプログラムは、電力を蓄積する蓄電池の寿命および出力を規定する少なくとも２つのパラメータに応じて、前記蓄電池を充電または放電する順位が予め設定されており、予め設定されている順位を参照し、複数の前記蓄電池から取得された前記パラメータに基づいて、複数の前記蓄電池のうちの、充電または放電を行う前記蓄電池を決定するステップを含む。
　本開示の一側面の蓄電システムは、電力を蓄積する複数の蓄電池と、前記蓄電池の寿命および出力を規定する少なくとも２つのパラメータに応じて、前記蓄電池を充電または放電する順位が予め設定された設定部と、前記設定部に予め設定されている順位を参照し、複数の前記蓄電池から取得された前記パラメータに基づいて、複数の前記蓄電池のうちの、充電または放電を行う前記蓄電池を決定する決定部とを備える。
　本開示の一側面の電源システムは、少なくとも自然エネルギーを利用した直流電源、および、電力系統を介した交流電源のいずれか一方を含む電源と、前記電源に電力配線を介して接続され、電力を消費する負荷と、前記電源に対して前記電力配線を介して並列的に接続され、電力を蓄積する複数の蓄電池と、前記蓄電池の寿命および出力を規定する少なくとも２つのパラメータに応じて、前記蓄電池を充電または放電する順位が予め設定された設定部と、前記設定部に予め設定されている順位を参照し、複数の前記蓄電池から取得された前記パラメータに基づいて、複数の前記蓄電池のうちの、充電または放電を行う前記蓄電池を決定する決定部とを備える。
　本開示の一側面においては、電力を蓄積する蓄電池の寿命および出力を規定する少なくとも２つのパラメータに応じて、蓄電池を充電または放電する順位が予め設定されており、その順位を参照し、複数の蓄電池から取得されたパラメータに基づいて、複数の蓄電池のうちの、充電または放電を行う前記蓄電池が決定される。
　本開示の一側面によれば、複数台の蓄電池が接続された構成においてより良好な性能を発揮することができる。
本技術を適用した蓄電システムの第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 充電順番テーブルについて説明する図である。 蓄電池制御装置の構成例を示すブロック図である。 充電順番テーブルを参照して、蓄電池を充電する順番について説明する図である。 充電順番テーブルを参照して、蓄電池を充電する順番について説明する図である。 蓄電池の充電を制御する処理を説明するフローチャートである。 停電時に最大の容量で駆動できる時間について説明する図である。 放電順番テーブルについて説明する図である。 本技術を適用した蓄電システムの第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　以下、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１は、本技術を適用した蓄電システムの第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　図１において、蓄電システム１１は、３台の蓄電装置１２－１乃至１２－３および制御装置１３を備えて構成されている。また、蓄電システム１１を含む電源システムは、電力を伝送する電力配線１４を介して、電力系統を介して電力を供給する電源１５、並びに、電力を消費する負荷１６－１および１６－２が接続されて構成される。そして、電源１５には、太陽光や風力などの自然エネルギーを利用した、または燃料電池を用いた直流電源と、電力系統を介して電力を供給する商用電源などの交流電源とが含まれる。
　蓄電装置１２－１乃至１２－３は、電力配線１４を介して、電源１５に対して並列に接続されるとともに、負荷１６－１および１６－２に接続されている。そして、蓄電装置１２－１乃至１２－３は、電力配線１４を介して電源１５から供給される電力を蓄積し、蓄積している電力を、電力配線１４を介して負荷１６－１および１６－２に供給する。
　また、蓄電装置１２－１乃至１２－３は、蓄電池２１－１乃至２１－３、充電部２２－１乃至２２－３、放電部２３－１乃至２３－３、およびバッテリマネジメントシステム（BMS：Battery Management System）２４－１乃至２４－３をそれぞれ備えて構成される。なお、蓄電装置１２－１乃至１２－３は、それぞれ同様に構成されており、以下、蓄電装置１２－１乃至１２－３を区別する必要ない場合には蓄電装置１２と称する。また、蓄電池２１－１乃至２１－３、充電部２２－１乃至２２－３、放電部２３－１乃至２３－３、およびバッテリマネジメントシステム２４－１乃至２４－３についても同様とする。
　蓄電池２１は、所定の容量の電力を蓄積することができ、規定の回数の充放電を行うまで規定の充電能力を維持することができる。ここで、蓄電池２１が電力を蓄積することが可能な定格容量に対する、蓄電池２１に蓄積されている電力の充電残量の割合を、蓄電池２１の充電状態（State Of Charge）と称し、蓄電池２１に充放電が行われた回数を充放電回数と称する。なお、充電状態は、蓄電池２１の出力を規定し、充放電回数は、蓄電池２１の寿命を規定する。
　充電部２２は、制御装置１３の制御に従い、電力配線１４を介して供給される電力を、蓄電池２１の電圧に応じてAC/DC変換して、蓄電池２１に対する充電を行う。
　放電部２３は、制御装置１３の制御に従い、蓄電池２１に蓄積されている電力をDC/AC変換して、例えば、電力配線１４を介して伝送される電力の位相などに合わせて電力配線１４に出力し、負荷１６－１および１６－２に供給する。
　バッテリマネジメントシステム２４は、制御装置１３と通信を行い、蓄電池２１を管理する。例えば、バッテリマネジメントシステム２４は、蓄電池２１の充電状態を測定したり、蓄電池２１の充放電回数をカウントしたりして、蓄電池２１の充電状態および充放電回数を示すデータを制御装置１３に送信する。
　制御装置１３は、入出力部３１、メモリ３２、およびCPU（Central Processing Unit）３３を備えて構成される。
　入出力部３１は、蓄電装置１２と通信を行うためのインタフェースであり、バッテリマネジメントシステム２４から送信されてくるデータを取得し、充電部２２に対して充電を指示する制御信号を送信し、放電部２３に対して放電を指示する制御信号を送信する。
　メモリ３２は、CPU３３が実行するプログラムや、CPU３３がプログラムを実行する際に必要な各種のデータなどを記憶する。例えば、メモリ３２は、CPU３３が、蓄電装置１２－１乃至１２－３の充電を制御するプログラムを実行したときに、蓄電装置１２－１乃至１２－３の充電順番を決定するのに参照する充電順番テーブル（後述の図２参照）を記憶する。
　CPU３３は、メモリ３２に記憶されているプログラムを読み出して実行し、蓄電システム１１全体の制御を行い、例えば、蓄電装置１２－１乃至１２－３の充電を制御する。
　次に、図２を参照して、メモリ３２に記憶されている充電順番テーブルについて説明する。
　図２に示すように、充電順番テーブルは、蓄電池２１の充電状態および充放電回数に基づいて設定される。図２の例では、充電順番テーブルは６行×６列のマス目で構成され、充電順番テーブルの各マス目には、最も優先順位の高い充電順番「１」から、最も優先順位の低い充電順番「３６」までが設定されている。
　充電順番テーブルの列方向は、充放電回数ＣＮＴ０乃至ＣＮＴ６により区分されており、充放電回数ＣＮＴ０は０回に設定され、充放電回数ＣＮＴ６は、例えば、蓄電池２１の充電能力に応じた回数（一例として、3000～4000回）に設定される。さらに、充放電回数ＣＮＴ３は、例えば、蓄電池２１の交換を促す基準となる第１の閾値として、１日あたりの平均的な充放電回数に対して蓄電池２１の交換に要する日数を積算した回数に、所定の余裕係数を加算した回数が設定される。そして、充放電回数ＣＮＴ１およびＣＮＴ２は、充放電回数ＣＮＴ０から充放電回数ＣＮＴ３までを均等に区分するように設定され、充放電回数ＣＮＴ４およびＣＮＴ５は、充放電回数ＣＮＴ３から充放電回数ＣＮＴ６までを均等に区分するように設定される。なお、充放電回数ＣＮＴ１およびＣＮＴ２、並びに、充放電回数ＣＮＴ４およびＣＮＴ５は均等でなく、それぞれ任意の割合で設定してもよい。
　充電順番テーブルの行方向は、充電状態ＳＯＣ０乃至ＳＯＣ６により区分されており、例えば、充電状態ＳＯＣ０は０％に設定され、充電状態ＳＯＣ６は１００％に設定される。さらに、充電状態ＳＯＣ３は、例えば、充電順番を決定する処理を行うか否かの判定の基準となる第２の閾値として、例えば、必要な時間と必要な電力とを積算した値を蓄電池２１の定格容量で除算した数値に、所定の余裕係数を加算した数値が設定される。そして、充電状態ＳＯＣ１およびＳＯＣ２は、充電状態ＳＯＣ０から充電状態ＳＯＣ３までを均等に区分するように設定され、充電状態ＳＯＣ４およびＳＯＣ５は、充電状態ＳＯＣ３から充電状態ＳＯＣ６までを均等に区分するように設定される。
　これにより、充電順番テーブルは、第１の閾値である充放電回数ＣＮＴ３と、第２の閾値である充電状態ＳＯＣ３とによって、第１乃至第４のグループに分類される。第１のグループは、充放電回数が充放電回数ＣＮＴ３以下であり、かつ、充電状態が充電状態ＳＯＣ３以下である９つのマス目からなり、第２のグループは、充放電回数が充放電回数ＣＮＴ３以下であり、かつ、充電状態が充電状態ＳＯＣ３より大である９つのマス目からなる。また、第３のグループは、充放電回数が充放電回数ＣＮＴ３より大であり、かつ、充電状態が充電状態ＳＯＣ３以下である９つのマス目からなり、第４のグループは、充放電回数が充放電回数ＣＮＴ３より大であり、かつ、充電状態が充電状態ＳＯＣ３より大である９つのマス目からなる。
　そして、第１のグループの９つのマス目には、優先順位が最も高い充電順番「１」から充電順番「９」までが設定され、第２のグループの９のマス目には、第１のグループの次に優先順位が高い充電順番「１０」から充電順番「１８」までが設定される。また、第３のグループの９つのマス目には、第２のグループの次に優先順位が高い充電順番「１９」から充電順番「２７」までが設定され、第４のグループの９のマス目には、第３のグループの次に優先順位が高い充電順番「２８」から充電順番「３６」までが設定される。
　さらに、それぞれのグループにおいて、充放電回数が少ないマス目の行から優先的に、かつ、それぞれの行における充電状態が低いマス目から優先的に、優先順位の高い充電順番が順次設定される。
　つまり、第１のグループでは、まず、充放電回数が最も少ない充放電回数ＣＮＴ０およびＣＮＴ１で区分されるマス目の行において、充電状態が最も低い充電状態ＳＯＣ０およびＳＯＣ１で区分されるマス目に充電順番「１」が設定され、充電状態が次に低い充電状態ＳＯＣ１およびＳＯＣ２で区分されるマス目に充電順番「２」が設定され、充電状態が次に低い充電状態ＳＯＣ２およびＳＯＣ３で区分されるマス目に充電順番「３」が設定される。次に、充放電回数が２番目に少ない充放電回数ＣＮＴ１およびＣＮＴ２で区分されるマス目の行において、充電状態が最も低い充電状態ＳＯＣ０およびＳＯＣ１で区分されるマス目に充電順番「４」が設定され、充電状態が次に低い充電状態ＳＯＣ１およびＳＯＣ２で区分されるマス目に充電順番「５」が設定され、充電状態が次に低い充電状態ＳＯＣ２およびＳＯＣ３で区分されるマス目に充電順番「６」が設定される。
　さらに、充放電回数が３番目に少ない充放電回数ＣＮＴ２およびＣＮＴ３で区分されるマス目の行において、充電状態が最も低い充電状態ＳＯＣ０およびＳＯＣ１で区分されるマス目に充電順番「７」が設定され、充電状態が次に低い充電状態ＳＯＣ１およびＳＯＣ２で区分されるマス目に充電順番「８」が設定され、充電状態が次に低い充電状態ＳＯＣ２およびＳＯＣ３で区分されるマス目に充電順番「９」が設定される。
　このように、第１のグループにおいて、充放電回数が少ないマス目の行から優先的に、かつ、それぞれの行における充電状態が低いマス目から優先的に、充電順番「１」から充電順番「９」までが設定される。
　同様に、第２のグループにおいて、充電順番「１０」から充電順番「１８」までが設定され、第３のグループにおいて、充電順番「１９」から充電順番「２７」までが設定され、第４のグループにおいて、充電順番「２８」から充電順番「３６」までが設定される。
　このように充電順番が設定された充電順番テーブルが、制御装置１３のメモリ３２に記憶されている。そして、制御装置１３では、CPU３３が、充電順番テーブルを参照して蓄電装置１２の充電順番を決定し、その充電順番に基づいて蓄電装置１２の充電を制御するプログラムを実行することにより、蓄電池制御装置としての機能が実現される。
　次に、図３は、CPU３３が、充電順番テーブルを参照して蓄電装置１２の充電順番を決定し、その充電順番に基づいて蓄電装置１２の充電を制御する蓄電池制御装置として機能するときの機能ブロック図が示されている。
　図３に示すように、蓄電池制御装置４１は、データ取得部４２、充電順番決定部４３、充電指示部４４、および、判定部４５を備えて構成される。
　データ取得部４２は、図１の入出力部３１を介して、定期的に、蓄電装置１２－１乃至１２－３のバッテリマネジメントシステム２４－１乃至２４－３とそれぞれ通信を行い、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態および充放電回数を示すデータを取得する。そして、データ取得部４２は、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態および充放電回数を示すデータを、充電順番決定部４３および判定部４５に供給する。
　充電順番決定部４３は、データ取得部４２から供給された蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態および充放電回数を示すデータに基づいて、メモリ３２に記憶されている充電順番テーブルを参照し、蓄電池２１－１乃至２１－３に対する充電順番を決定する。
　充電指示部４４は、充電順番決定部４３により決定された蓄電池２１－１乃至２１－３の充電順番に従い、充電を行う蓄電池２１を選択する。例えば、充電指示部４４は、１台ずつ充電を行う場合には、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電順番のうちの、最も優先順位の高い充電順番が決定された蓄電池２１を、充電を行う蓄電池２１として選択する。そして、充電指示部４４は、その選択した蓄電池２１の充電部２２に対して、入出力部３１を介して、充電を指示する制御信号を送信して、充電部２２により蓄電池２１を充電させる。
　判定部４５は、データ取得部４２が定期的に取得する蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態を示すデータに基づいて、充電順番決定部４３により充電順番を決定する処理を行うか否かを判定する。例えば、判定部４５は、充電中の蓄電池２１の充電状態が１００％になった場合、および、充電中の蓄電池２１の充電状態が、上述した第２の閾値を超えた場合、充電順番決定部４３により充電順番を決定する処理を行うと判定する。
　次に、図４および図５を参照して、蓄電池制御装置４１による制御に従って、蓄電池２１－１乃至２１－３が充電される順番について説明する。
　なお、図４および図５では、列方向が、０回、２５回、５０回、７５回、および１００回の充放電回数により区分され、行方向が、０％、２５％、５０％、７５％、および１００％の充電状態により区分されている充電順番テーブルを用いて説明を行う。また、この充電順番テーブルでは、上述した第１の閾値が５０回に設定され、上述した第２の閾値が５０％に設定されており、充電順番「１」から充電順番「１６」までが設定されている。
　例えば、図４の左側に示すように、データ取得部４２が取得したデータにおいて、蓄電池２１－１の充電状態が５１％であり、かつ、蓄電池２１－１の充放電回数が１０回であることが示されているとする。同様に、蓄電池２１－２の充電状態が１０％であり、かつ、蓄電池２１－２の充放電回数が１０回であることが示されており、蓄電池２１－３の充電状態が１０％であり、かつ、蓄電池２１－３の充放電回数が３０回であることが示されているとする。
　この場合、充電順番決定部４３は、蓄電池２１－１の充電状態が５０％を超えていて７５％以下であるとともに、蓄電池２１－１の充放電回数が２５回以下であることより、蓄電池２１－１に対して充電順番「５」を決定する。また、充電順番決定部４３は、蓄電池２１－２の充電状態が２５％以下であるとともに、蓄電池２１－２の充放電回数が２５回以下であることより、蓄電池２１－２に対して充電順番「１」を決定する。同様に、充電順番決定部４３は、蓄電池２１－３の充電状態が２５％以下であるとともに、蓄電池２１－３の充放電回数が２５回より多く５０回以下であることより、蓄電池２１－２に対して充電順番「３」を決定する。
　従って、充電指示部４４は、蓄電池２１－１乃至２１－３のうちの、最も優先順位が高い充電順番「１」が設定された蓄電池２１－２に対して充電を指示する制御信号を送信し、放電部２３－２により蓄電池２１－２の充電が行われる。
　その後、図４の中央に示すように、充電中の蓄電池２１－２の充電状態が２５％となり、そのまま充電が継続して行われ、図４の右側に示すように、充電中の蓄電池２１－２の充電状態が、第２の閾値である５０％を超えて５１％になる。このとき、判定部４５は、データ取得部４２が定期的に取得するデータに基づき、充電中の蓄電池２１－２の充電状態が、第２の閾値である５０％を超えたのに従って、充電順番を決定する処理を行うと判定する。
　これに応じて、データ取得部４２は、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態および充放電回数を示すデータを取得し、充電順番決定部４３は、それらのデータに基づいて充電順番を決定する処理を行う。
　図４の例では、蓄電池２１－２の充電状態が５１％に変化しているのに応じて、充電順番決定部４３は、充電順番テーブルを参照し、蓄電池２１－２に対して充電順番「５」を決定する。なお、蓄電池２１－１の充電状態および充放電回数は変化していないため、蓄電池２１－１は充電順番「５」のままであり、同様に、蓄電池２１－３は充電順番「３」のままである。
　従って、充電指示部４４は、蓄電池２１－１乃至２１－３のうちの、最も優先順位の高い充電順番「３」が設定された蓄電池２１－３に対して充電を指示する制御信号を送信し、放電部２３－３により蓄電池２１－３の充電が行われる。また、このとき、蓄電池２１－２に対する充電が終了し、蓄電池２１－２の充放電回数がカウントアップされて１１回となる。
　その後、図５の左側に示すように、蓄電池２１－３に対して充電が行われることによって、蓄電池２１－３の充電状態が、第２の閾値である５０％を超えて５１％になる。このとき、判定部４５は、データ取得部４２が定期的に取得するデータに基づき、充電中の蓄電池２１－３の充電状態が、第２の閾値である５０％を超えたのに従って、充電順番を決定する処理を行うと判定する。
　これに応じて、データ取得部４２は、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態および充放電回数を示すデータを取得し、充電順番決定部４３は、それらのデータに基づいて充電順番を決定する処理を行う。
　図５の例では、蓄電池２１－３の充電状態が５１％に変化しているのに応じて、充電順番決定部４３は、充電順番テーブルを参照し、蓄電池２１－３に対して充電順番「７」を決定する。なお、蓄電池２１－１の充電状態および充放電回数は変化していないため、蓄電池２１－１は充電順番「５」のままであり、同様に、蓄電池２１－２は充電順番「５」のままである。
　ここで、蓄電池２１－１および２１－２は、どちらも充電順番「５」で同一である。この場合、充電指示部４４は、蓄電池２１－１および２１－２の充放電回数を比較して、充放電回数の少ない方を、充電を行う蓄電池２１として選択する。即ち、この場合、蓄電池２１－１の充放電回数は１０回であり、蓄電池２１－２の充放電回数が１１回であるので、充電指示部４４は、蓄電池２１－１に対して充電を行うとし、蓄電池２１－１に対して充電を指示する制御信号を送信する。これに応じて、放電部２３－１により蓄電池２１－１の充電が行われる。また、このとき、蓄電池２１－３に対する充電が終了し、蓄電池２１－３の充放電回数がカウントアップされて３１回となる。
　その後、図５の中央に示すように、蓄電池２１－１に対して充電状態が１００％となるまで充電が行われると、判定部４５は、データ取得部４２が定期的に取得するデータに基づき、充電順番を決定する処理を行うと判定する。
　これに応じて、データ取得部４２は、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態および充放電回数を示すデータを取得し、充電順番決定部４３は、それらのデータに基づいて充電順番を決定する処理を行う。
　図５の例では、蓄電池２１－１の充電状態が１００％に変化しているのに応じて、充電順番決定部４３は、充電順番テーブルを参照し、蓄電池２１－１に対して充電順番「６」を決定する。なお、蓄電池２１－２の充電状態および充放電回数は変化していないため、蓄電池２１－２は充電順番「５」のままであり、同様に、蓄電池２１－３は充電順番「７」のままである。
　従って、充電指示部４４は、蓄電池２１－１乃至２１－３のうちの、最も優先順位の高い充電順番「５」が設定された蓄電池２１－２に対して充電を指示する制御信号を送信し、放電部２３－２により蓄電池２１－２の充電が行われる。また、このとき、蓄電池２１－１に対する充電が終了し、蓄電池２１－１の充放電回数がカウントアップされて１１回となる。
　その後、図５の右側に示すように、蓄電池２１－２に対して充電状態が１００％となるまで充電が行われ、蓄電池２１－２の充放電回数がカウントアップされて１２回となり、以下、同様の処理が繰り返される。
　次に、図６のフローチャートを参照し、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電を制御する方法について説明する。
　例えば、所定の時間帯の電力を利用して蓄電池２１－１乃至２１－３の充電を行うように設定されている場合には、充電を開始すると設定されている時刻になると処理が開始される。ステップＳ１１において、データ取得部４２は、蓄電システム１１が備える全ての蓄電池２１から、それぞれの充電状態および充放電回数を示すデータを取得する。そして、データ取得部４２は、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態および充放電回数を示すデータを、充電順番決定部４３に供給する。
　ステップＳ１２において、充電順番決定部４３は、データ取得部４２から供給されたデータに基づいて、メモリ３２に記憶されている充電順番テーブルを参照し、図４および５を参照して上述したように、蓄電池２１－１乃至２１－３に対する充電順番を決定する。
　ステップＳ１３において、充電指示部４４は、ステップＳ１２で充電順番決定部４３が決定した充電順番に従って、優先順位の高い充電順番とされた蓄電池２１の充電部２２に対して充電を指示する制御信号を送信する。なお、複数の蓄電池２１の充電順番が同一である場合には、充電指示部４４は、例えば、それらの蓄電池２１の充放電回数を比較して、充放電回数が少ない方に対して充電するように指示する。
　ステップＳ１４において、判定部４５は、データ取得部４２が定期的に取得する蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態を示すデータに基づいて、充電順番決定部４３により充電順番を決定する処理を行うか否かを判定する。例えば、図４および５を参照して上述したように、充電中の蓄電池２１の充電状態が、上述した第２の閾値を超えた場合、判定部４５は、充電順番決定部４３により充電順番を決定する処理を行うと判定する。
　ステップＳ１４では、充電順番決定部４３により充電順番を決定する処理を行うと判定されまで処理が待機され、充電順番決定部４３により充電順番を決定する処理を行うと判定されると、処理はステップＳ１１に戻り、以下、同様の処理が行われる。
　以上のように、蓄電システム１１では、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態および充電回数に基づいて、蓄電池２１－１乃至２１－３それぞれを充電する順番を決定することができる。これにより、蓄電システム１１は、蓄電池２１－１乃至２１－３の寿命、および、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態との両方をバランスよく充電することができるので、システム全体として、より良好な性能を発揮することができる。
　即ち、蓄電システム１１では、蓄電池２１－１乃至２１－３のいずれか１つの充放電回数が突出したり、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態にバラツキが発生したりしないように、蓄電池２１－１乃至２１－３が充電される。これにより、蓄電池２１－１乃至２１－３の寿命が偏ることや、停電時に最大の容量で駆動できる時間が短くなることなど、システム全体としての性能が低下することを回避することができる。
　即ち、蓄電システム１１は、蓄電池２１－１乃至２１－３の寿命を平均化してシステム全体としての寿命を延長することができるとともに、停電時に最大の容量で駆動できる時間をより長くすることができるので、より良好な性能を発揮することができる。また、蓄電システム１１では、充電状態および充電回数に基づいて充電順番が設定された充電順番テーブルを利用して、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電順番を決定するため、より簡易的な処理で、充電順番を決定することができる。
　また、蓄電システム１１では、充電順番に従って１台ずつ蓄電池２１が充電されるので、複数台の蓄電池２１を同時に充電するときのように大電流が流れることを回避することができる。これにより、例えば、蓄電システム１１を導入することによって契約電力が増大することを回避することができるとともに、ピークカットなどの放電機会を減少させることができる。
　ここで、図７を参照して、蓄電システム１１において、停電時に最大の容量で駆動できる時間をより長くすることができることについて説明する。
　図７のＡには、充電状態にバラツキのある蓄電池２１－１乃至２１－３が示されており、図７のＢには、充電状態にバラツキのない蓄電池２１－１乃至２１－３が示されている。
　例えば、図７のＡに示すように、蓄電池２１－１の充電状態を５０％とし、蓄電池２１－２の充電状態を３０％とし、蓄電池２１－３の充電状態を１０％とする。この場合、蓄電池２１－１乃至２１－３に蓄積可能な容量を１０ＫＷｈとすると、蓄電池２１－１に蓄積されている容量は５ＫＷｈとなり、蓄電池２１－３に蓄積されている容量は３ＫＷｈとなり、蓄電池２１－３に蓄積されている容量は１ＫＷｈとなる。
　このように、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態にバラツキが発生しているとき、図７のＡの右側のグラフに示されているように、蓄電池２１－１乃至２１－３の全体の最大の容量である１５ＫＷで駆動できる時間は、蓄電池２１－３に蓄積されている電力が消費されるまでとされる。その後、蓄電池２１－２に蓄積されている電力が消費されるまで、１０ＫＷで駆動した後、蓄電池２１－１だけによる５ＫＷで駆動されることになる。
　一方、図７のＢに示すように、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態が３０％で均一であるとする。この場合、蓄電池２１－１乃至２１－３に蓄積可能な容量を１０ＫＷｈとすると、蓄電池２１－１乃至２１－３に蓄積されている容量はそれぞれ３ＫＷｈとなる。
　このように、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態にバラツキが発生していないとき、図７のＢの右側のグラフに示されているように、蓄電池２１－１乃至２１－３の全体の最大の容量である１５ＫＷで駆動できる時間は、蓄電池２１－１乃至２１－３の全てに蓄積されている電力が消費されるまでとされる。即ち、蓄電池２１－１乃至２１－３は、それぞれの電力を消費しきる最後まで１５ＫＷでの出力が可能である。
　従って、蓄電池２１－１乃至２１－３の総容量（グラフの面積）は、図７のＡの例と図７のＢの例とで、どちらも９ＫＷｈで同一であっても、蓄電池２１－１乃至２１－３の全体の最大の容量である１５ＫＷで駆動できる時間は、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態にバラツキが発生していないときの方が長くなる。
　上述したように、蓄電システム１１では、充電状態に基づいて充電順番が設定された充電順番テーブルを参照して、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電順番を決定するため、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態にバラツキが発生するのを抑制して、より均一な充電状態となるように充電することができる。従って、蓄電システム１１では、停電時においても、最大の容量で駆動することができる時間をより長くすることができる。
　次に、図８を参照して、蓄電池２１－１乃至２１－３の放電順番を決定する処理について説明する。　
　図８には、図２に示した充電順番テーブルと同様に、充放電回数および充電状態により区分され、充電順番テーブルに設定された充電順番とは左右対称となるように放電順番が設定された放電順番テーブルが示されている。つまり、放電順番テーブルでは、充放電回数が少ないマス目の行から優先的に、かつ、それぞれの行における充電状態が高いマス目から優先的に、優先順位の高い放電順番が順次設定される。
　即ち、放電順番テーブルでは、充放電回数が充放電回数ＣＮＴ３以下であり、かつ、充電状態が充電状態ＳＯＣ３より大である９つのマス目からなる第２のグループの９つのマス目に、優先順位が最も高い放電順番「１」から放電順番「９」までが設定される。また、充放電回数が充放電回数ＣＮＴ３以下であり、かつ、充電状態が充電状態ＳＯＣ３以下である９つのマス目からなる第１のグループの９つのマス目に、第２のグループの次に優先順位が高い放電順番「１０」から放電順番「１８」までが設定される。
　また、充放電回数が充放電回数ＣＮＴ３より大であり、かつ、充電状態が充電状態ＳＯＣ３より大である９つのマス目からなる第４のグループに、第１のグループの次に優先順位が高い放電順番「１９」から放電順番「２７」までが設定される。そして、充放電回数が充放電回数ＣＮＴ３より大であり、かつ、充電状態が充電状態ＳＯＣ３以下である９つのマス目からなる第３のグループに、第４のグループの次に優先順位が高い放電順番「２８」から放電順番「３６」までが設定される。
　蓄電システム１１では、CPU３３が、このように放電順番が設定された放電順番テーブルを参照し、蓄電池２１－１乃至２１－３の充放電回数および充電状態に基づいて、充電順番を決定する処理と同様に、放電順番を決定する。これにより、蓄電池２１－１乃至２１－３を放電する際にも、蓄電池２１－１乃至２１－３の充放電回数にバラツキが発生することを防止し、かつ、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態が均一になるように放電することができる。これによっても、蓄電システム１１では、システム全体として、より良好な性能を発揮することができる。
　次に、図９は、本技術を適用した蓄電システムの第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　図９に示されている蓄電システム１１’において、図１の蓄電システム１１と共通する構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。即ち、蓄電システム１１’は、蓄電池２１－１乃至２１－３およびバッテリマネジメントシステム２４－１乃至２４－３を備えており、電力配線１４を介して、電源１５、並びに、負荷１６－１および１６－２が接続されている点で、図１の蓄電システム１１と共通する。
　但し、蓄電システム１１’は、パワーコンディショナ５１－１乃至５１－３を備え、パワーコンディショナ５１－１乃至５１－３が制御部５２－１乃至５２－３を有しており、パワーコンディショナ５１－１乃至５１－３を介して蓄電池２１－１乃至２１－３がそれぞれ電力配線１４に接続されている点で、図１の蓄電システム１１と異なる構成とされる。なお、パワーコンディショナ５１－１乃至５１－３は、それぞれ同様に構成されており、以下、パワーコンディショナ５１－１乃至５１－３を区別する必要ない場合にはパワーコンディショナ５１と称する。また、制御部５２についても同様とする。
　パワーコンディショナ５１－１乃至５１－３は、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態に応じて入出力する電力をそれぞれ調整して、蓄電池２１－１乃至２１－３に電力を充電したり、蓄電池２１－１乃至２１－３から電力を放電したりする。
　制御部５２－１乃至５２－３は、それぞれ対応するバッテリマネジメントシステム２４－１乃至２４－３と通信配線を介して接続されているとともに、制御部５２－１乃至５２－３どうしも通信配線を介して接続されている。また、制御部５２－１乃至５２－３は、それぞれ対応するバッテリマネジメントシステム２４－１乃至２４－３から、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電状態および充放電回数を示すデータを取得する。そして、制御部５２－１乃至５２－３は、互いに通信を行って、蓄電池２１－１乃至２１－３の充電順番を決定して充電を行う。
　つまり、制御部５２－１乃至５２－３は、充電順番テーブルをそれぞれ参照して、対応する蓄電池２１－１乃至２１－３の充電順番を決定する。そして、制御部５２－１乃至５２－３は、互いの充電順番を比較して、優先順位が最も高い充電順番の蓄電池２１に対応する制御部５２が、蓄電池２１に対する充電を行う。そして、充電中の蓄電池２１に対応する制御部５２は、その蓄電池２１の充電状態が第２の閾値を超えると、他の制御部５２に対して充電順番を決定する処理を行うように通知し、再度、充電順番が決定される。
　このように、蓄電システム１１’は、蓄電システム１１のように全体を制御する制御装置１３を備えることなく、蓄電システム１１と同様に、システム全体として、より良好な性能を発揮することができる。
　なお、本実施の形態においては、CPU３３が、メモリ３２に記憶されている充電順番テーブルに充電順番が予め設定されており、充電順番テーブルを参照して蓄電池２１－１乃至２１－３の充電順番を決定するように説明したが、CPU３３は、充電順番テーブルを参照せずに充電順番を決定してもよい。例えば、CPU３３は、充電順番テーブルと同様に充放電回数および充電状態に基づいて充電順番が予め設定されている判定条件を使用して、蓄電池２１－１乃至２１－３の充放電回数および充電状態によって判定された充電順番を決定することができる。
　また、蓄電池２１の充電順番を決定するパラメータとして、上述した充放電回数を使用する他、充電回数または放電回数のいずれか一方、あるいは、その両方を使用してもよい。さらに、蓄電池２１の充電順番を決定するパラメータとして、上述した蓄電池２１の充電状態の他、蓄電池２１の電圧を使用してもよい。このようなパラメータを使用する場合には、それぞれのパラメータに従って作成された充電順番テーブルを参照して、充電順番が決定される。
　なお、上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
　また、それらのプログラムは、あらかじめ記憶部に記憶させておく他、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部を介して、あるいは、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、または半導体メモリなどのリムーバブルメディアを駆動するドライブを介して、コンピュータにインストールすることができる。
　また、上述のフローチャートを参照して説明した各処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むものである。なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
　なお、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　１１　蓄電システム，　１２　蓄電装置，　１３　制御装置，　１４　電力配線，　１５　電源，　１６　負荷，　２１　蓄電池，　２２　充電部，　２３　放電部，　２４　バッテリマネジメントシステム，　３１　入出力部，　３２　メモリ，　３３　CPU，　４１　蓄電池制御装置，　４２　データ取得部，　４３　充電順番決定部，　４４　充電順番決定部，　４５　判定部，　５１　パワーコンディショナ，　５２　制御部

Claims (9)

  1. 　電力を蓄積する蓄電池の寿命および出力を規定する少なくとも２つのパラメータに応じて、前記蓄電池を充電または放電する順位が予め設定された設定部と、
    　前記設定部に予め設定されている順位を参照し、複数の前記蓄電池から取得された前記パラメータに基づいて、複数の前記蓄電池のうちの、充電または放電を行う前記蓄電池を決定する決定部と
    　を備える蓄電池制御装置。
  2. 　前記蓄電池の寿命および出力を規定する２つのパラメータは、前記蓄電池の充電状態および充放電回数であり、
    　前記設定部は、前記蓄電池の充電状態および充放電回数に基づいて、前記蓄電池を充電または放電する順位が予め設定されたテーブルである
    　請求項１に記載の蓄電池制御装置。
  3. 　前記テーブルには、充放電回数が少ないマス目の行から優先的に、かつ、それぞれの行における充電状態が低いマス目から優先的に、前記蓄電池を充電する順位が設定される
    　請求項２に記載の蓄電池制御装置。
  4. 　前記テーブルには、充放電回数が少ないマス目の行から優先的に、かつ、それぞれの行における充電状態が高いマス目から優先的に、前記蓄電池を放電する順位が設定される
    　請求項２に記載の蓄電池制御装置。
  5. 　複数の前記蓄電池から前記パラメータを取得する取得部と、
    　前記取得部が充電中の前記蓄電池から取得した前記パラメータが所定の閾値を超えたときに、前記決定部が充電または放電を行う前記蓄電池を決定する処理を行うと判定する判定部と
    　をさらに備える請求項１乃至５のいずれかに記載の蓄電池制御装置。
  6. 　電力を蓄積する蓄電池の寿命および出力を規定する少なくとも２つのパラメータに応じて、前記蓄電池を充電または放電する順位が予め設定されており、
    　予め設定されている順位を参照し、複数の前記蓄電池から取得された前記パラメータに基づいて、複数の前記蓄電池のうちの、充電または放電を行う前記蓄電池を決定する
    　ステップを含む蓄電池制御方法。
  7. 　電力を蓄積する蓄電池の寿命および出力を規定する少なくとも２つのパラメータに応じて、前記蓄電池を充電または放電する順位が予め設定されており、
    　予め設定されている順位を参照し、複数の前記蓄電池から取得された前記パラメータに基づいて、複数の前記蓄電池のうちの、充電または放電を行う前記蓄電池を決定する
    　ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
  8. 　電力を蓄積する複数の蓄電池と、
    　前記蓄電池の寿命および出力を規定する少なくとも２つのパラメータに応じて、前記蓄電池を充電または放電する順位が予め設定された設定部と、
    　前記設定部に予め設定されている順位を参照し、複数の前記蓄電池から取得された前記パラメータに基づいて、複数の前記蓄電池のうちの、充電または放電を行う前記蓄電池を決定する決定部と
    　を備える蓄電システム。
  9. 　少なくとも自然エネルギーを利用した直流電源、および、電力系統を介した交流電源のいずれか一方を含む電源と、
    　前記電源に電力配線を介して接続され、電力を消費する負荷と、
    　前記電源に対して前記電力配線を介して並列的に接続され、電力を蓄積する複数の蓄電池と、
    　前記蓄電池の寿命および出力を規定する少なくとも２つのパラメータに応じて、前記蓄電池を充電または放電する順位が予め設定された設定部と、
    　前記設定部に予め設定されている順位を参照し、複数の前記蓄電池から取得された前記パラメータに基づいて、複数の前記蓄電池のうちの、充電または放電を行う前記蓄電池を決定する決定部と
    　を備える電源システム。
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