WO2016152006A1

WO2016152006A1 - 制御装置

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Publication number: WO2016152006A1
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Inventors: 徹白木
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Filing date: 2016-02-16
Publication date: 2016-09-29
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Abstract

　電力を負荷に供給するとともに、複数の蓄電池を充電する蓄電池システムの制御装置が提供される。制御装置は、充電指令電力及び放電指令電力を読み込む読込部と、分配充電電力と分配放電電力を決定する分配部と、複数の蓄電池を充電又は放電させる充放電実行部と、を備える。分配部は、読込部が充電指令電力を読み込んだ場合は、充電可能な電力が電力変換器の定格入出力よりも大きい蓄電池は、分配充電電力が該定格入出力と略同一となるように決定する。分配部は、読込部が放電指令電力を読み込んだ場合は、放電可能な電力が電力変換器の定格入出力よりも大きい蓄電池は、分配放電電力が該定格入出力と略同一となるように決定する。

Description

制御装置

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１５年３月２４日に出願された日本国特許出願２０１５－６１５３７号に基づくものであり、その開示をここに参照により援用する。

　本開示は、蓄電池群を構成する複数の蓄電池が放電した電力を電力変換器によって変換して負荷に供給するとともに、外部から蓄電池群に供給される電力を電力変換器によって変換して複数の蓄電池を充電する蓄電池システムの制御装置に関する。

　例えば下記特許文献１には、複数の蓄電池を備えた蓄電池システムが開示されている。各蓄電池には、リチウムイオン電池等の二次電池が採用されている。各蓄電池が放電する直流電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータによって変換されて昇圧された後、更にＤＣ／ＡＣインバータによって交流電力に変換され、負荷に供給される。また、外部から蓄電池システムに供給される電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータによって変換されて降圧された後に、各蓄電池に充電される。

　また、各蓄電池における充放電は、蓄電池ごとに設けられる制御部によって制御される。そして、当該制御部は、上位コントローラからの指令に基づいて制御を行う。上位コントローラは、負荷が要求する電力である需要電力と、蓄電池システムから当該負荷に供給する電力である供給電力と、の調整を行う機器である。各制御部は、各蓄電池が充放電する電力の総和が、上位コントローラからの指令電力と一致するように制御する。すなわち、上位コントローラからみれば、複数の蓄電池からなる蓄電池群は、あたかも一つの大きな蓄電池として機能する。

　各蓄電池の充電率は、一様になるとは限らない。したがって、蓄電池システムが放電する場合は、充電率が大きい蓄電池から優先的に放電させる一方で、蓄電池システムが充電する場合は、充電率が小さい蓄電池から優先的に充電させることが一般的に行われている。これにより、上位コントローラからの指令電力に対応する充放電を確実に行うことが可能としている。

ＪＰ　２０１３－１６９０８９　Ａ

　蓄電池システムにおいてこのような充放電を行うと、蓄電池ごとに使用率にばらつきが生じるおそれがある。すなわち、複数の蓄電池のうち、特定の蓄電池のみが充放電を頻繁に行う一方で、他の蓄電池はほとんど充放電を行わないおそれがある。この場合、当該特定の蓄電池の劣化が、他の蓄電池に比べて著しく進行するおそれがある。

　ＤＣ／ＤＣコンバータは、定格入出力と大きく異なる動作点で動作させると、その効率が著しく低下するという特性がある。すなわち、各蓄電池において充放電を行う際の電気エネルギーの損失が大きくなり、蓄電池システムとしての効率の低下を招くおそれがある。

　蓄電池群において特定の蓄電池の劣化の進行を抑制しつつ、高い効率を発揮させるように蓄電池システムを制御する制御装置が待望されていることを本願発明者は見出した。

　本開示は、蓄電池群を構成する蓄電池の使用率を向上させながらも、高い効率を発揮させることが可能な蓄電池システムの制御装置を提供することを目的とする。

　本開示の一例による制御装置は、蓄電池群を構成する複数の蓄電池が放電した電力を電力変換器によって変換して負荷に供給するとともに、外部から前記蓄電池群に供給される電力を前記電力変換器によって変換して前記複数の蓄電池を充電する蓄電池システムの制御装置である。制御装置は、前記蓄電池群に対する充電指令電力及び放電指令電力を読み込む読込部と、前記充電指令電力に基づいて前記複数の蓄電池のそれぞれに充電させる電力である分配充電電力を決定するとともに、前記放電指令電力に基づいて前記複数の蓄電池のそれぞれに放電させる電力である分配放電電力を決定する分配部と、前記分配部によって決定された前記分配充電電力又は前記分配放電電力に基づいて、前記複数の蓄電池を充電又は放電させる充放電実行部と、を備える。前記分配部は、前記読込部が前記充電指令電力を読み込んだ場合は、前記複数の蓄電池のうち充電率が小さい前記蓄電池から順に前記分配充電電力を決定するものであって、充電可能な電力が前記電力変換器の定格入出力よりも大きい前記蓄電池は、前記分配充電電力が該定格入出力と略同一となるように決定する。一方で、分配部は、前記読込部が前記放電指令電力を読み込んだ場合は、前記複数の蓄電池のうち充電率が大きい前記蓄電池から順に前記分配放電電力を決定するものであって、放電可能な電力が前記電力変換器の定格入出力よりも大きい前記蓄電池は、前記分配放電電力が該定格入出力と略同一となるように決定する。

　本開示の制御装置によれば、読込部が充電指令電力を読み込んだ場合は、複数の蓄電池のうち充電率が小さい蓄電池から順に分配充電電力を決定する。さらに、充電可能な電力が電力変換器の定格入出力よりも大きい蓄電池は、分配充電電力が定格入出力と略同一となるように決定する。したがって、蓄電池群が充電を求められている場合は、充電率が小さい蓄電池から電力変換器の定格入出力と略同一の分配充電電力を充電させるように制御するため、高い効率で充電を行うことが可能となる。

　本開示の制御装置によれば、読込部が放電指令電力を読み込んだ場合は、複数の蓄電池のうち充電率が大きい蓄電池から順に分配放電電力を決定する。さらに、放電可能な電力が電力変換器の定格入出力よりも大きい蓄電池は、分配放電電力が定格入出力と略同一となるように決定する。したがって、蓄電池群が放電を求められている場合は、充電率が大きい蓄電池から電力変換器の定格入出力と略同一の分配放電電力を放電させるように制御するため、高い効率で放電を行うことが可能となる。

　本開示の制御装置によれば、充電率が小さい又は大きい蓄電池から分配充電電力又は分配放電電力を決定することで、蓄電池群を構成する蓄電池の使用率を向上させながらも、分配充電電力及び分配放電電力を電力変換器の定格入出力と略同一とすることで、高い効率を発揮させることが可能となる。

　本開示の制御装置によれば、蓄電池群を構成する蓄電池の使用率を向上させながらも、高い効率を発揮させることが可能な蓄電池システムの制御装置を提供することができる。

　本開示についての上記および他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照した下記の詳細な説明から、より明確になる。添付図面において、
図１は、第１実施形態に係る制御装置及び当該制御装置が適用される蓄電池システムを示す構成図であり、図２は、図１の制御装置を示す機能ブロック図であり、図３は、図１のコンバータの効率と負荷率との関係を示す図であり、図４は、図１の制御装置の処理の流れを示すフローチャートであり、図５は、第２実施形態に係る制御装置及び当該制御装置が適用される蓄電池システムを示す構成図であり、図６は、図５の制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。

　以下、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

　まず、図１を参照しながら、本開示の第１実施形態に係る制御装置１００の制御対象である蓄電池システム６１について説明する。蓄電池システム６１は、工場やビル等の負荷ＬＤに電力を供給するためのシステムとして構成されている。

　尚、負荷ＬＤは、商用電源（不図示）から電力の供給を受けている。負荷ＬＤには、交流バスラインＳＬ１を介して、商用電源から３相２００Ｖの交流電力が供給されている。尚、負荷ＬＤは、３相のみならず単相の交流電力の供給を受けることも可能である。

　蓄電池システム６１は、この商用電源と負荷ＬＤとを繋ぐ交流バスラインＳＬ１の途中に接続されている。蓄電池システム６１は、交流バスラインＳＬ１を介して補助的な電力を負荷ＬＤに供給し、負荷ＬＤが商用電源から供給を受ける電力を抑制することを目的として設置される。交流バスラインＳＬ１には、この他にも太陽光発電ユニット２０が接続されている。

　太陽光発電ユニット２０は、太陽光エネルギーを変換して電力を発生させ、当該電力を負荷ＬＤに供給するための装置である。太陽光発電ユニット２０において発生した電力は、交流バスラインＳＬ１を介して負荷ＬＤに供給される。

　太陽光発電ユニット２０は、太陽電池２１と、インバータ２２とを備えている。太陽電池２１は、太陽光を受光し、そのエネルギーを直流電力に変換することによって電力を発生させる機器である。太陽電池２１は、屋外に設置されている。

　インバータ２２は、太陽電池２１で発生させた直流電力を３相２００Ｖの交流電力に変換し、当該電力を交流バスラインＳＬ１に供給するための電力変換器である。図１に示されるように、本実施形態では１組の太陽電池２１及びインバータ２２が交流バスラインＳＬ１に接続されているが、これに限らず、負荷ＬＤの規模や太陽電池２１の性能に応じて、太陽電池２１及びインバータ２２を増設してもよい。

　晴天時の昼間においては、太陽光発電ユニット２０から負荷ＬＤに電力が供給される。これにより、負荷ＬＤが商用電源から供給を受ける電力が抑制され、電力事業者に支払う電気料金を低減させることができる。

　蓄電池システム６１は、太陽光発電ユニット２０又は商用電源から供給された電力のうち、負荷ＬＤで消費されなかった電力を一時的に充電可能である。負荷ＬＤが消費する電力が大きい場合は、蓄電池システム６１は、充電している電力を負荷ＬＤに供給することで、負荷ＬＤが商用電源から供給を受ける電力を抑制することが可能となっている。また、蓄電池システム６１は、時間帯別の電気料金を導入している場合には、電気料金が低額な時間帯に商用電源から電力の供給を受けて充電する一方で、電気料金が高額な時間帯に放電して負荷ＬＤに電力を供給することも可能である。さらに、負荷ＬＤにおける電力消費量が最大に達する時間帯において、蓄電池システム６１から電力を供給することで負荷ＬＤが商用電源から供給を受ける電力を抑制し、電力事業者との契約電力を小さくして、電力事業者に支払う電気料金を低減させることも可能となる。

　蓄電池システム６１が充電している電力は、直流バスラインＳＬ２及び交流バスラインＳＬ１を介して負荷ＬＤに供給される。直流バスラインＳＬ２は、連系インバータ４０を介して交流バスラインＳＬ１に接続されている。

　蓄電池システム６１は、蓄電池３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅの５つの蓄電池３１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅの５つのＤＣ／ＤＣコンバータ３２とを備えている。図１では、蓄電池３１Ｃ，３１Ｄ及びＤＣ／ＤＣコンバータ３２Ｃ，３２Ｄの図示を省略している。蓄電池システム６１は、蓄電池３１とＤＣ／ＤＣコンバータ３２とが１つずつ組となり、計５組が直流バスラインＳＬ２に対して並列に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅを総称してコンバータ３２とも呼び、コンバータ３２は本開示の電力変換器の一例に相当する。

　蓄電池３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅの各蓄電池３１は、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池からなる二次電池である。各蓄電池３１の容量はすべて同一であってもよいし、異なるものであってもよい。

　ＤＣ／ＤＣコンバータ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅの各ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、それぞれ蓄電池３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅ，と電気的に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、蓄電池３１から放電された直流電力を昇圧して直流バスラインＳＬ２に供給する電力変換器である。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、直流バスラインＳＬ２と蓄電池３１との間で電圧を調整して両者を繋ぐものということができる。

　尚、蓄電池３１及びＤＣ／ＤＣコンバータ３２の数は５組に限られず、蓄電池３１の容量や、負荷ＬＤの規模に応じて増減してもよい。

　連系インバータ４０は、直流バスラインＳＬ２を介して供給される直流電力を交流電力に変換し、交流バスラインＳＬ１に供給する電力変換器である。また、連系インバータ４０は、交流バスラインＳＬ１を介して供給される交流電力を直流電力に変換し、直流バスラインＳＬ２に供給することもできる。つまり、連系インバータ４０により、交流バスラインＳＬ１と直流バスラインＳＬ２との間で、双方向に電力の供給を行うことが可能とされている。

　続いて、制御装置１００について説明する。制御装置１００は、蓄電池システム６１の全体の統合制御を行うコンピュータシステムの一部である。制御装置１００は、マスター制御部１００Ａと、スレーブ制御部１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅとを備えている。図１では、スレーブ制御部１００Ｃ，１００Ｄの図示を省略している。

　マスター制御部１００Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２Ａ、スレーブ制御部１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅと電気的に接続され、それらの制御を行うサブシステムである。また、マスター制御部１００Ａは、後述する上位コントローラ５０と電気的に接続され、相互に通信可能とされている。尚、本願における「電気的に接続」とは、有線によって接続された状態に限定される意味ではなく、無線により互いに通信可能とされた状態をも含みうるものとする。

　スレーブ制御部１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅは、それぞれＤＣ／ＤＣコンバータ３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅと電気的に接続され、それらの制御を行うサブシステムである。

　図２に示されるように、マスター制御部１００Ａは、機能的な制御ブロックとして、読込部１１０Ａと、分配部１２０Ａと、充放電実行部１３０Ａと、を有している。各部の機能については後述する。

　以上のように構成された蓄電池システム６１は、上位コントローラ５０から受信する指令に基づいて充放電を行う。上位コントローラ５０は、負荷ＬＤが要求する電力である需要電力と、蓄電池システム６１から負荷ＬＤに供給する電力である供給電力と、の調整を行う機器である。また、上位コントローラ５０は、連系インバータ４０と電気的に接続されており、その制御を行う。

　マスター制御部１００Ａが上位コントローラ５０から受信した指令が、蓄電池システム６１に対して充電を要求するものであったとき、マスター制御部１００Ａの読込部１１０Ａは、その指令電力（以下、これを「充電指令電力」とも称する）を読み込む。

　この場合、マスター制御部１００Ａの分配部１２０Ａは、読込部１１０Ａが読み込んだ充電指令電力を充電すべく、各蓄電池３１に充電させる電力である分配電力（以下、これを「分配充電電力」とも称する）を決定する。すなわち、各蓄電池３１の分配充電電力の総和が充電指令電力と一致するように、各蓄電池３１の分配充電電力を決定する。

　マスター制御部１００Ａの充放電実行部１３０Ａは、分配部１２０Ａで決定された分配充電電力の充電を各蓄電池３１に行わせる。具体的には、当該充電は、マスター制御部１００ＡがＤＣ／ＤＣコンバータ３２Ａ及びスレーブ制御部１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅに送信する制御信号に基づいて行われる。当該信号を受信したＤＣ／ＤＣコンバータ３２Ａは、蓄電池３１Ａに決定された分配充電電力の充電を行わせる。また、当該信号を受信したスレーブ制御部１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅは、それぞれＤＣ／ＤＣコンバータ３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅに制御信号を送信するとともに、蓄電池３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅに決定された分配充電電力の充電を行わせる。尚、充電指令電力が小さい場合、蓄電池３１の一部は分配充電電力がゼロとなり、実質的に充電を行わない場合も生じ得る。

　一方、マスター制御部１００Ａが上位コントローラ５０から受信した指令が、蓄電池システム６１に対して放電を要求するものであったとき、マスター制御部１００Ａの読込部１１０Ａは、その指令電力（以下、これを「放電指令電力」とも称する）を読み込む。

　この場合、マスター制御部１００Ａの分配部１２０Ａは、読込部１１０Ａが読み込んだ放電指令電力を放電すべく、各蓄電池３１に放電させる電力（以下、これを「分配放電電力」とも称する）を決定する。すなわち、各蓄電池３１の分配放電電力の総和が放電指令電力と一致するように、各蓄電池３１の分配放電電力を決定する。

　マスター制御部１００Ａの充放電実行部１３０Ａは、分配部１２０Ａで決定された分配放電電力の放電を各蓄電池３１に行わせる部分である。前述した充電の場合と同様に、当該放電は、マスター制御部１００ＡがＤＣ／ＤＣコンバータ３２Ａ及びスレーブ制御部１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅに送信する制御信号に基づいて行われる。尚、放電指令電力が小さい場合、蓄電池３１の一部は分配放電電力がゼロとなり、放電を行わない場合も生じ得る。

　このように、上位コントローラ５０側からみると、蓄電池３１、制御装置１００等から構成される蓄電池群１０は、あたかも一つの大きな蓄電池のように機能して充放電を行い得るものである。

　ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の運転効率について、図３を参照しながら説明する。図３には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２における負荷率と効率との関係が示されている。

　グラフ横軸の「負荷率」とは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の定格入出力に対する、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２に入力される電力の比率を百分率で示したものである。したがって、蓄電池３１から放電される電力、又は、直流バスラインＳＬ２を介して蓄電池３１に充電される電力が大きいほど、負荷率が大きくなる関係にある。負荷率が１００％の場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の定格入出力に略等しい電力の充電又は放電が行われる。

　グラフ縦軸の「効率」とは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２に入力される電力に対する、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２から出力される電力の比率を百分率で示したものである。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２に入力される電力が一定である場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２から出力される電力が大きいほど、効率が高くなる関係にある。効率が１００％の場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２に入力される電力と略等しい電力が、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２から出力される。

　図３に示されるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２では、負荷率が大きいほど効率が高くなる関係がある。また、負荷率が１００％のときには効率が最も高く、１００％に近い値となる。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、その定格入出力に近い電力を入力するほど効率が高まる特性を有している。換言すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２に入力される電力が、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の定格入出力から大きく外れたものになると、効率が低下し、蓄電池システム６１としての運転効率の低下を招いてしまう。

　そこで、マスター制御部１００Ａの分配部１２０Ａは、このようなＤＣ／ＤＣコンバータ３２の特性を考慮して、各蓄電池３１に充放電させる分配電力を決定している。図４を参照しながら、各蓄電池３１の分配電力を決定する際にマスター制御部１００Ａが実行する処理について説明する。

　マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０１で、指令電力Pcmdを読み込む。指令電力Pcmdは、上位コントローラ５０から蓄電池群１０に対して充電を要求している場合は正となり、上位コントローラ５０から蓄電池群１０に対して放電を要求している場合は負となる値である。すなわち、指令電力Pcmdが正の値である場合は、当該指令電力Pcmdは前述した充電指令電力に相当する。また、指令電力Pcmdが負の値である場合は、当該指令電力Pcmdは前述した放電指令電力に相当する。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０２で、指令電力Pcmdが正の値であるか否かを判定する。指令電力Pcmdが正の値であると判定した場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、すなわち、上位コントローラ５０が蓄電池群１０に対して充電を要求している場合、マスター制御部１００Ａは、各蓄電池３１に充電させる分配電力Pdistを決定すべく、ステップＳ１０３の処理に進む。

　ここで、分配電力Pdistは、各蓄電池３１に充放電させる電力である。分配電力Pdistが正の値である場合は、当該分配電力Pdistは前述した充電指令電力に相当する。また、分配電力Pdistが負の値である場合は、当該分配電力Pdistは前述した放電指令電力に相当する。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０３で、充電率が小さい蓄電池３１から順次、分配電力Pdistを決定する処理を実行するように、対象となる蓄電池３１の切り替えを行う。初回のＳ１０３の処理では、各蓄電池３１のうち最も充電率が小さい蓄電池３１が選択される。ここでは例として、蓄電池３１Ａの充電率が他の蓄電池３１と比べて小さい場合について説明する。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０４で、指令電力Pcmdがコンバータ３２Ａの定格入出力Pioよりも大きいか否かを判定する。指令電力Pcmdがコンバータ３２Ａの定格入出力Pioよりも大きいと判定した場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０５の処理に進む。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０５で、蓄電池３１Ａの充電可能電力Pchが、コンバータ３２Ａの定格入出力Pioよりも大きいか否かを判定する。ここで、充電可能電力Pchは、蓄電池３１Ａの蓄電容量及び充電率に基づいて、次式ｆ１によって算出されるゼロ又は正の値である。

　　（数１）
　充電可能電力P_ch=蓄電池容量-充電率/100*蓄電池容量　…（式f1）

　Ｓ１０５で、蓄電池３１Ａの充電可能電力Pchが、コンバータ３２Ａの定格入出力Pioよりも大きいと判定した場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０６の処理に進む。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０６で、蓄電池３１Ａの分配電力Pdistが、コンバータ３２Ａの定格入出力Pioとなるように決定する。すなわち、コンバータ３２Ａを最も大きな負荷率で運転させて効率を高めるように、蓄電池３１Ａの分配電力Pdistを決定する。

　一方、Ｓ１０５で、蓄電池３１Ａの充電可能電力Pchが、コンバータ３２Ａの定格入出力Pioよりも大きくないと判定した場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０９の処理に進む。

　また、Ｓ１０４で、指令電力Pcmdがコンバータ３２Ａの定格入出力Pioよりも大きくないと判定した場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０８の処理に進む。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０８で、蓄電池３１Ａの充電可能電力Pchが、指令電力Pcmdよりも大きいか否かを判定する。蓄電池３１Ａの充電可能電力Pchが、指令電力Pcmdよりも大きくないと判定した場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０９の処理に進む。

　マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０９で、蓄電池３１Ａの分配電力Pdistが、蓄電池３１Ａの充電可能電力Pchと同一となるように決定する。すなわち、蓄電池３１Ａの充電率が略１００％となるように分配電力Pdistを決定する。

　Ｓ１０６又はＳ１０９の処理を終えたマスター制御部１００Ａは、Ｓ１０７に進む。マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０７で、指令電力Pcmdから蓄電池３１Ａの分配電力Pdistを除した値を算出し、当該値を新たな指令電力Pcmdとする。Ｓ１０７の処理を終えたマスター制御部１００Ａは、Ｓ１０２の処理に戻る。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０２で、新たな指令電力Pcmdが正の値であるか否かを判定する。指令電力Pcmdが正の値である場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０３の処理に進む。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０３で、分配電力Pdistを決定する処理を実行する対象を、蓄電池３１Ａから他の蓄電池３１に切り替える。具体的には、マスター制御部１００Ａは、蓄電池３１Ａから、蓄電池３１Ａの次に充電率が小さい蓄電池３１に対象を切り替える。

　以降、マスター制御部１００Ａは、新たな指令電力Pcmdが、対象となる蓄電池３１のコンバータ３２の定格入出力Pioよりも大きい場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、前述したように分配電力Pdistをコンバータ３２の定格入出力Pio（Ｓ１０６）又は充電可能電力Pch（Ｓ１０９）のいずれかとしながら、分配電力Pdistを決定する処理を実行する対象を順次切り替える。

　これに対し、Ｓ１０８で、蓄電池３１Ａの充電可能電力Pchが、指令電力Pcmdよりも大きいと判定した場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１７の処理に進む。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１７で、蓄電池３１Ａの分配電力Pdistが、指令電力Pcmdと同一となるように決定し、処理を終了する。

　これに対し、Ｓ１０２で、指令電力Pcmdが正の値ではないと判定した場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、すなわち、上位コントローラ５０が蓄電池群１０に対して放電を要求している場合、マスター制御部１００Ａは、各蓄電池３１に放電させる電力である分配電力Pdistを決定すべく、Ｓ１１０の処理に進む。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１０で、充電率が大きい蓄電池３１から順次、分配電力Pdistを決定する処理を実行するように、対象となる蓄電池３１の切り替えを行う。初回のＳ１１０の処理では、各蓄電池３１のうち最も充電率が大きい蓄電池３１が選択される。ここでは例として、蓄電池３１Ｅの充電率が他の蓄電池３１と比べて大きい場合について説明する。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１１で、指令電力Pcmdが、コンバータ３２Ａの定格入出力Pioを正負反転させた値よりも小さいか否かを判定する。指令電力Pcmdが、コンバータ３２Ｅの定格入出力Pioを正負反転させた値よりも小さいと判定した場合（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１２の処理に進む。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１２で、蓄電池３１Ｅの放電可能電力Pdchが、コンバータ３２Ｅの定格入出力Pioよりも大きいか否かを判定する。ここで、放電可能電力Pdchは、各蓄電池３１の充電率、蓄電容量及び最低蓄電残量に基づいて、次式ｆ２によって算出されるゼロ又は正の値である。次式ｆ２に示されるように、各蓄電池３１は、その蓄電残量がゼロとなるまで放電することはなく、最低蓄電残量を確保して放電するように設定されている。なぜならば、蓄電残量がゼロとなるまで各蓄電池３１に放電させると、各蓄電池３１の性能低下や、寿命の短縮といった不具合を招くおそれがあるためである。

　　（数２）
　放電可能電力P_dch=充電率/100*蓄電池容量-最低蓄電残量　…（式f2）

　Ｓ１１２で、蓄電池３１Ｅの放電可能電力Pdchが、コンバータ３２Ｅの定格入出力Pioよりも大きいと判定した場合（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１３の処理に進む。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１３で、蓄電池３１Ｅの分配電力Pdistが、コンバータ３２Ｅの定格入出力Pioを正負反転させた値となるように決定する。すなわち、コンバータ３２Ｅを最も大きな負荷率で運転させて効率を高めるように、蓄電池３１Ｅの分配電力Pdistを決定する。

　一方、Ｓ１１２で、蓄電池３１Ｅの放電可能電力Pdchが、コンバータ３２Ｅの定格入出力Pioよりも大きくないと判定した場合（Ｓ１１２：Ｎｏ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１６の処理に進む。

　また、Ｓ１１１で、指令電力Pcmdが、コンバータ３２Ｅの定格入出力Pioを正負反転させた値よりも小さくないと判定した場合（Ｓ１１１：Ｎｏ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１５の処理に進む。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１５で、蓄電池３１Ｅの放電可能電力Pdchが、指令電力Pcmdを正負反転させた値よりも大きいか否かを判定する。蓄電池３１Ｅの放電可能電力Pdchが、指令電力Pcmdを正負反転させた値よりも大きくないと判定した場合（Ｓ１１５：Ｎｏ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１６の処理に進む。

　マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１６で、蓄電池３１Ｅの分配電力Pdistが、蓄電池３１Ｅの放電可能電力Pdchを正負反転させた値と同一となるように決定する。すなわち、蓄電池３１Ｅの蓄電残量が前述した最低蓄電残量となるように分配電力Pdistを決定する。

　Ｓ１１３又はＳ１１６の処理を終えたマスター制御部１００Ａは、Ｓ１１４に進む。マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１４で、指令電力Pcmdから蓄電池３１Ｅの分配電力Pdistを除した値を算出し、当該値を新たな指令電力Pcmdとする。Ｓ１１４の処理を終えたマスター制御部１００Ａは、Ｓ１０２の処理に戻る。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１０２で、新たな指令電力Pcmdが正の値であるか否かを判定する。新たな指令電力Pcmdが正の値ではない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１０の処理に進む。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１０で、分配電力Pdistを決定する処理を実行する対象を、蓄電池３１Ｅから他の蓄電池３１に切り替える。具体的には、マスター制御部１００Ａは、蓄電池３１Ｅから、蓄電池３１Ｅの次に充電率が大きい蓄電池３１に対象を切り替える。

　以降、マスター制御部１００Ａは、新たな指令電力Pcmdが、対象となる蓄電池３１のコンバータ３２の定格入出力Pioを正負反転させた値よりも小さい場合（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）、前述したように分配電力Pdistをコンバータ３２の定格入出力Pioを正負反転させた値（Ｓ１１３）又は放電可能電力Pdchを正負反転させた値（Ｓ１１６）のいずれかとしながら、分配電力Pdistを決定する処理を実行する対象を順次切り替える。

　これに対し、Ｓ１１５で、蓄電池３１Ｅの放電可能電力Pdchが、新たな指令電力Pcmdを正負反転させた値よりも大きいと判定した場合（Ｓ１１５：Ｙｅｓ）、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１７の処理に進む。

　次に、マスター制御部１００Ａは、Ｓ１１７で、蓄電池３１Ｅの分配電力Pdistが、指令電力Pcmdと同一となるように決定し、処理を終了する。

　以上のように、制御装置１００では、読込部１１０Ａが充電を要求する指令電力Pcmdを読み込んだ場合は、複数の蓄電池３１のうち充電率が小さい蓄電池３１から順に分配電力Pdistを決定する。さらに、充電可能電力Pchがコンバータ３２の定格入出力Pioよりも大きい蓄電池３１は、分配電力Pdistが定格入出力Pioと略同一となるように決定する。したがって、蓄電池群１０が充電を求められている場合は、充電率が小さい蓄電池３１からコンバータ３２の定格入出力Pioと略同一の分配電力Pdistを充電させるように制御するため、高い効率で充電を行うことが可能となる。

　また、制御装置１００では、読込部１１０Ａが放電を要求する指令電力Pcmdを読み込んだ場合は、複数の蓄電池３１のうち充電率が大きい蓄電池３１から順に分配電力Pdistを決定する。さらに、放電可能電力Pdchがコンバータ３２の定格入出力Pioよりも大きい蓄電池３１は、分配電力Pdistが定格入出力Pioと略同一となるように決定する。したがって蓄電池群１０が放電を求められている場合は、充電率が大きい蓄電池３１からコンバータ３２の定格入出力Pioと略同一の分配電力Pdchを放電させるように制御するため、高い効率で充電を行うことが可能となる。

　すなわち、制御装置１００によれば、充電率が小さい又は大きい蓄電池３１から分配電力Pdistを決定することで、蓄電池群１０を構成する蓄電池３１の使用率を向上させながらも、分配電力Pdistをコンバータ３２の定格入出力Pioと略同一とすることで、高い効率を発揮させることが可能となる。

　また、蓄電池３１の放電可能電力Pdchは、蓄電池３１が充電している電力から最低蓄電残量を除した量に設定されている。これにより、蓄電残量がゼロとなるまで各蓄電池３１が放電することがないため、各蓄電池３１の性能低下や、寿命の短縮といった不具合を防止することが可能となる。

　尚、制御装置１００は、Ｓ１０６で、蓄電池３１の分配電力Pdistが、コンバータ３２の定格入出力Pioと同一となるように決定している。しかしながら、本開示は、分配電力Pdistを定格入出力Pioと完全に同一とすることを要するものではない。すなわち、充電の効率向上が、分配電力Pdistを定格入出力Pioと完全に同一とした場合と同程度に認められるものであれば、両者は完全な同一を含む略同一の範囲にあればよい。例えば、分配電力Pdistがコンバータ３２の定格入出力Pioに対して２０％程度の差異がある場合でも、それによって当該差異が無い場合と同程度に充電の効率の向上が認められれば、本開示の範囲に包含される。これは、蓄電池３１の分配電力Pdistを、コンバータ３２の定格入出力Pioを正負反転させた値と同一となるように決定している放電の場合についても同様である。

　次に、図５及び図６を参照しながら、本開示の第２実施形態に係る制御装置２００について説明する。尚、第２実施形態のうち、前述した第１実施形態と共通する部分については共通の符号を付し、その説明を適宜省略する。

　第２実施形態に係る制御装置２００は、その制御対象が蓄電池システム６２であり、蓄電池システム６２に特化した処理を実行し得る点で前述した第１実施形態に係る制御装置１００と異なる。蓄電池システム６２が備えている複数の蓄電池３１及びＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、複数のクラスタＣＬを構成している。当該複数のクラスタＣＬは、クラスタＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４，ＣＬ５からなる。図５では、クラスタＣＬ３，ＣＬ４の図示を省略している。

　各クラスタＣＬは、５組の蓄電池３１及びＤＣ／ＤＣコンバータ３２を有している。図５では、各クラスタＣＬが有している蓄電池３１及びＤＣ／ＤＣコンバータ３２の図示を一部省略している。各クラスタＣＬは、いずれも直流バスラインＳＬ２に対して並列に接続されている。

　続いて、制御装置２００について説明する。制御装置２００は、蓄電池システム６２の全体の統合制御を行うコンピュータシステムの一部である。クラスタＣＬ１には、マスター制御部２０１Ａと、スレーブ制御部２０１Ｂ，２０１Ｃ，２０１Ｄ，２０１Ｅが備えられている。一方、クラスタＣＬ２，ＣＬ３，ＣＬ４，ＣＬ５のそれぞれに備えられる制御装置２００は、すべてマスター制御部２０１Ａによって制御されるスレーブ制御部とされている。

　マスター制御部２０１Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２１Ａ、及び、制御装置２００の他部であるスレーブ制御部と電気的に接続され、それらの制御を行うサブシステムである。また、マスター制御部２０１Ａは、上位コントローラ５０と電気的に接続され、相互に通信可能とされている。マスター制御部２０１Ａは、前述したマスター制御部１００Ａの読込部１１０Ａ、分配部１２０Ａ及び充放電実行部１３０Ａと同等の機能を有している。

　これにより、上位コントローラ５０側からみると、複数のクラスタＣＬを有している蓄電池群１１は、あたかも一つの大きな蓄電池のように機能して充放電を行い得るものである。

　また、マスター制御部２０１Ａは、各蓄電池３１の充放電をクラスタＣＬ単位で管理する機能を有している。図６を参照しながら、各蓄電池３１の分配電力を決定する際にマスター制御部２０１Ａが実行する処理について説明する。

　マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２０１で、指令電力Pcmdを読み込む。

　次に、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２０２で、指令電力Pcmdが正の値であるか否かを判定する。指令電力Pcmdが正の値であると判定した場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、すなわち、上位コントローラ５０が蓄電池群１１に対して充電を要求している場合、マスター制御部２０１Ａは、各蓄電池３１に充電させる分配電力Pdistを決定すべく、Ｓ２０３の処理に進む。

　マスター制御部２０１Ａは、充電のために予め定められた順序に従って、クラスタＣＬごとにＳ２０３以降の処理を実行する。ここでは例として、初めにクラスタＣＬ１について、２番目にクラスタＣＬ２について、３番目にクラスタＣＬ３について、４番目にクラスタＣＬ４について、最後にクラスタＣＬ５について処理を実行するように予め順序が定められている場合について説明する。

　マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２０３で、クラスタＣＬ１内の全ての蓄電池３１の充電率が１００％であるか否かを判定する。クラスタＣＬ１内に充電率が１００％に満たない蓄電池３１が１つでも存在する場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２０４の処理に進む。

　次に、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２０４で、クラスタＣＬ１内の充電率が小さい蓄電池３１から順次、分配電力Pdistを決定する処理を実行するように、対象となる蓄電池３１の切り替えを行う。初回のＳ２０４の処理では、クラスタＣＬ１内の各蓄電池３１のうち最も充電率が小さい蓄電池３１が選択される。ここでは例として、蓄電池３１１Ａの充電率が、クラスタＣＬ１内の他の蓄電池３１と比べて小さい場合について説明する。

　マスター制御部２０１Ａは、蓄電池３１１Ａについて、Ｓ２０５からＳ２１０に示される処理を適宜実行する。このＳ２０５からＳ２１０に示される処理は、前述した図４のＳ１０４からＳ１０９に示される処理と同様であるため、ここではその説明を省略する。

　Ｓ２０８で新たな指令電力Pcmdを算出したマスター制御部２０１Ａは、Ｓ２０２の処理に戻る。そして、Ｓ２０２で、新たな指令電力Pcmdが正の値であると判定した場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２０３の処理に進む。

　マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２０３で、クラスタＣＬ１内の全ての蓄電池３１の充電率が１００％であるか否かを判定する。すなわち、前回までのサイクルで決定された分配電力Pdistの充電が行われることで、クラスタＣＬ１内の全ての蓄電池３１の充電率が１００％となるか否かを判定する。前回までのサイクルで決定された分配電力Pdistの充電が行われても、クラスタＣＬ１内に充電率が１００％に満たない蓄電池３１が１つでも存在する場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２０４の処理に進む。

　次に、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２０４で、分配電力Pdistを決定する処理を実行する対象を、蓄電池３１１ＡからクラスタＣＬ１内の他の蓄電池３１に切り替える。具体的には、マスター制御部２０１Ａは、蓄電池３１１Ａから、蓄電池３１１Ａの次に充電率が小さい蓄電池３１に対象を切り替える。

　以降、マスター制御部２０１Ａは、前回までのサイクルで決定された分配電力Pdistの充電が行われても、クラスタＣＬ１内に充電率が１００％に満たない蓄電池３１が１つでも存在し（Ｓ２０３：Ｎｏ）、且つ、新たな指令電力Pcmdが、対象となる蓄電池３１のコンバータ３２の定格入出力Pioよりも大きい場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、分配電力Pdistをコンバータ３２の定格入出力Pio（Ｓ２０７）又は充電可能電力Pch（Ｓ２１０）のいずれかとしながら、分配電力Pdistを決定する処理を実行する対象を、クラスタＣＬ１内で順次切り替える。

　そして、Ｓ２０３で、クラスタＣＬ１内の全ての蓄電池３１の充電率が１００％であると判定した場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２１１の処理に進む。

　次に、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２１１で、Ｓ２０４以降の処理を実行する対象を、クラスタＣＬ１から他のクラスタＣＬに切り替える。具体的には、マスター制御部２０１Ａは、クラスタＣＬ１から、予め定められた順序で２番目とされているクラスタＣＬ２に対象を切り替える。

　以降、マスター制御部２０１Ａは、処理の対象とするクラスタＣＬ内の全ての蓄電池３１の充電率が１００％となった場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）に、処理の対象となるクラスタＣＬを順次切り替えながら、各蓄電池３１の分配電力Pdistを決定する。

　これに対し、Ｓ２０２で、指令電力Pcmdが正の値ではないと判定した場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、すなわち、上位コントローラ５０が蓄電池群１１に対して放電を要求している場合、マスター制御部２０１Ａは、各蓄電池３１に放電させる電力である分配電力Pdistを決定すべく、Ｓ２１２の処理に進む。

　マスター制御部２０１Ａは、放電のために予め定められた順序に従って、クラスタＣＬごとにＳ２１２以降の処理を実行する。ここでは例として、初めにクラスタＣＬ５について、２番目にクラスタＣＬ４について、３番目にクラスタＣＬ３について、４番目にクラスタＣＬ２について、最後にクラスタＣＬ１について処理を実行するように予め順序が定められている場合について説明する。

　マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２１２で、クラスタＣＬ５内の全ての蓄電池３１の充電率が最低充電率であるか否かを判定する。クラスタＣＬ５内に充電率が最低充電率MinSOCではない蓄電池３１が１つでも存在する場合（Ｓ２１２：Ｎｏ）、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２１３の処理に進む。

　次に、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２１３で、クラスタＣＬ５内で充電率が大きい蓄電池３１から順次、分配電力Pdistを決定する処理を実行するように、対象となる蓄電池３１の切り替えを行う。初回のＳ２１３の処理では、各蓄電池３１のうち最も充電率が大きい蓄電池３１が選択される。ここでは例として、蓄電池３１５Ｅの充電率がクラスタＣＬ５内の他の蓄電池３１と比べて大きい場合について説明する。

　マスター制御部２０１Ａは、蓄電池３１５Ｅについて、Ｓ２１４からＳ２１９に示される処理を適宜実行する。このＳ２１４からＳ２１９に示される処理は、前述した図４のＳ１１１からＳ１１６に示される処理と同様であるため、ここではその説明を省略する。

　Ｓ２１７で新たな指令電力Pcmdを算出したマスター制御部２０１Ａは、Ｓ２０２の処理に戻る。そして、Ｓ２０２で、新たな指令電力Pcmdが正の値ではないと判定した場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２１２の処理に進む。

　マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２１２で、クラスタＣＬ５内の全ての蓄電池３１の充電率が最低充電率MinSOCであるか否かを判定する。すなわち、前回までのサイクルで決定された分配電力Pdistの放電が行われることで、クラスタＣＬ５内の全ての蓄電池３１の充電率が最低充電率MinSOCとなるか否かを判定する。前回までのサイクルで決定された分配電力Pdistの放電が行われても、クラスタＣＬ５内に充電率が最低充電率MinSOCとならない蓄電池３１が１つでも存在する場合（Ｓ２１２：Ｎｏ）、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２１３の処理に進む。

　次に、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２１３で、分配電力Pdistを決定する処理を実行する対象を、蓄電池３１５ＥからクラスタＣＬ５内の他の蓄電池３１に切り替える。具体的には、マスター制御部２０１Ａは、蓄電池３１５Ｅから、蓄電池３１５Ｅの次に充電率が大きい蓄電池３１に対象を切り替える。

　以降、マスター制御部２０１Ａは、前回までのサイクルで決定された分配電力Pdistの放電が行われても、クラスタＣＬ５内に充電率が最低充電率MinSOCではない蓄電池３１が１つでも存在し（Ｓ２１２：Ｎｏ）、且つ、新たな指令電力Pcmdが、対象となる蓄電池３１のコンバータ３２の定格入出力Pioを正負反転させた値よりも小さい場合（Ｓ２１４：Ｙｅｓ）、分配電力Pdistをコンバータ３２の定格入出力Pioを正負反転させた値（Ｓ２１６）又は放電可能電力Pdchを正負反転させた値（Ｓ２１９）のいずれかとしながら、分配電力Pdistを決定する処理を実行する対象を、クラスタＣＬ５内で順次切り替える。

　そして、Ｓ２１２で、クラスタＣＬ５内の全ての蓄電池３１の充電率が最低充電率MinSOCであると判定した場合（Ｓ２１２：Ｙｅｓ）、すなわち、前回までのサイクルで決定された分配電力Pdistの放電が行われることで、クラスタＣＬ５内の全ての蓄電池３１の充電率が最低充電率MinSOCとなると判定した場合、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２１１の処理に進む。

　次に、マスター制御部２０１Ａは、Ｓ２１１で、Ｓ２１３以降の処理を実行する対象を、クラスタＣＬ５から他のクラスタＣＬに切り替える。具体的には、マスター制御部２０１Ａは、クラスタＣＬ５から、予め定められた順序で２番目とされているクラスタＣＬ４に対象を切り替える。

　以降、マスター制御部２０１Ａは、処理の対象とするクラスタＣＬ内の全ての蓄電池３１の充電率が最低充電率MinSOCとなった場合（Ｓ２１２：Ｙｅｓ）、処理の対象となるクラスタＣＬを順次切り替えながら、各蓄電池３１の分配電力Pdistを決定する。

　以上のように、制御装置２００は、充電を要求する指令電力Pcmdを読み込んだ場合は、予め定められた順序に従ってクラスタＣＬごとに蓄電池３１の分配電力Pdistを決定する。また、制御装置２００は、充電によって一のクラスタＣＬの蓄電池３１の充電率が１００％まで上昇する場合は、他のクラスタＣＬの蓄電池３１の分配電力Pdistを決定する。

　さらに、制御装置２００は、放電を要求する指令電力Pcmdを読み込んだ場合は、予め定められた順序に従ってクラスタＣＬごとに蓄電池３１の分配電力Pdistを決定する。また、制御装置２００は、放電によって一のクラスタＣＬの蓄電池３１の充電率が最低充電率MinSOCまで降下する場合は、他のクラスタＣＬの蓄電池３１の分配電力Pdistを決定する。

　これにより、蓄電池群１１が複数のクラスタＣＬから構成されるクラスタＣＬを有している場合でも、蓄電池３１の使用率を向上させながらも、分配電力Pdistをコンバータ３２の定格入出力Pioと略同一とすることで、高い効率を発揮させることが可能となる。

　本開示によれば様々な態様の制御装置が提供される。本開示の一例による制御装置は、蓄電池群を構成する複数の蓄電池が放電した電力を電力変換器によって変換して負荷に供給するとともに、外部から蓄電池群に供給される電力を電力変換器によって変換して複数の蓄電池を充電する蓄電池システムの制御装置である。制御装置は、蓄電池群に対する充電指令電力及び放電指令電力を読み込む読込部と、充電指令電力に基づいて複数の蓄電池のそれぞれに充電させる電力である分配充電電力を決定するとともに、放電指令電力に基づいて複数の蓄電池のそれぞれに放電させる電力である分配放電電力を決定する分配部と、分配部によって決定された分配充電電力又は分配放電電力に基づいて、複数の蓄電池を充電又は放電させる充放電実行部と、を備える。分配部は、読込部が充電指令電力を読み込んだ場合は、複数の蓄電池のうち充電率が小さい蓄電池から順に分配充電電力を決定するものであって、充電可能な電力が電力変換器の定格入出力よりも大きい蓄電池は、分配充電電力が該定格入出力と略同一となるように決定する。一方で、分配部は、読込部が放電指令電力を読み込んだ場合は、複数の蓄電池のうち充電率が大きい蓄電池から順に分配放電電力を決定するものであって、放電可能な電力が電力変換器の定格入出力よりも大きい蓄電池は、分配放電電力が該定格入出力と略同一となるように決定する。

　また、本開示の制御装置によれば、読込部が放電指令電力を読み込んだ場合は、複数の蓄電池のうち充電率が大きい蓄電池から順に分配放電電力を決定する。さらに、放電可能な電力が電力変換器の定格入出力よりも大きい蓄電池は、分配放電電力が定格入出力と略同一となるように決定する。したがって、蓄電池群が放電を求められている場合は、充電率が大きい蓄電池から電力変換器の定格入出力と略同一の分配放電電力を放電させるように制御するため、高い効率で放電を行うことが可能となる。

　すなわち、本開示の制御装置によれば、充電率が小さい又は大きい蓄電池から分配充電電力又は分配放電電力を決定することで、蓄電池群を構成する蓄電池の使用率を向上させながらも、分配充電電力及び分配放電電力を電力変換器の定格入出力と略同一とすることで、高い効率を発揮させることが可能となる。

　ここで、蓄電池における充放電の効率を高めるために、その分配充電電力及び分配放電電力を電力変換器の定格入出力と「略同一」としているが、これは、両者が完全に同一となることを排除する意味ではない。蓄電池における充放電の効率を最大限高めるためには、両者を完全に同一とすることが好ましい。しかしながら、本開示の趣旨はこれに限定されるものではなく、充放電の効率向上が、分配充電電力及び分配放電電力を電力変換器の定格入出力と完全に同一とした場合と同程度に認められるものであれば、両者は完全な同一を含む略同一の範囲にあればよい。例えば、分配充電電力及び分配放電電力が、電力変換器の定格入出力に対して２０％程度の差異がある場合でも、それによって当該差異が無い場合と同程度に充放電の効率の向上が認められれば、本開示の範囲に包含される。

　なお、本出願に記載されるフローチャート、あるいは、フローチャートの処理は、複数のステップ（あるいはセクションとも言及される）から構成され、各ステップは、たとえば、Ｓ１０１と表現される。さらに、各ステップは、複数のサブステップに分割されることができる、一方、複数のステップが合わさって一つのステップにすることも可能である。

　以上、具体例を参照しつつ本開示の実施の形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。

Claims

　蓄電池群（１０，１１）を構成する複数の蓄電池（３１）が放電した電力を電力変換器（３２）によって変換して負荷（ＬＤ）に供給するとともに、外部から前記蓄電池群に供給される電力を前記電力変換器によって変換して前記複数の蓄電池を充電する蓄電池システム（６１，６２）の制御装置（１００，２００）であって、
　前記蓄電池群に対する充電指令電力及び放電指令電力を読み込む読込部（１１０Ａ）と、
　前記充電指令電力に基づいて前記複数の蓄電池のそれぞれに充電させる電力である分配充電電力を決定するとともに、前記放電指令電力に基づいて前記複数の蓄電池のそれぞれに放電させる電力である分配放電電力を決定する分配部（１２０Ａ）と、
　前記分配部によって決定された前記分配充電電力又は前記分配放電電力に基づいて、前記複数の蓄電池を充電又は放電させる充放電実行部（１３０Ａ）と、を備え、
　前記分配部は、
　前記読込部が前記充電指令電力を読み込んだ場合は、前記複数の蓄電池のうち充電率が小さい前記蓄電池から順に前記分配充電電力を決定するものであって、充電可能な電力が前記電力変換器の定格入出力よりも大きい前記蓄電池は、前記分配充電電力が該定格入出力と略同一となるように決定し、
　前記読込部が前記放電指令電力を読み込んだ場合は、前記複数の蓄電池のうち充電率が大きい前記蓄電池から順に前記分配放電電力を決定するものであって、放電可能な電力が前記電力変換器の定格入出力よりも大きい前記蓄電池は、前記分配放電電力が該定格入出力と略同一となるように決定する制御装置。
　前記蓄電池が放電可能な電力は、前記蓄電池が蓄えている電力から予め定められた所定量の電力を除した量に設定されている請求項１に記載の制御装置。
　前記蓄電池群は、複数の前記蓄電池から構成されるクラスタ（ＣＬ）を複数有し、
　前記読込部が前記充電指令電力を読み込んだ場合は、前記分配部は、予め定められた順序に従って前記クラスタごとに前記蓄電池の前記分配充電電力を決定するとともに、充電によって一の前記クラスタの前記蓄電池の充電率が予め定められた第１所定値まで上昇する場合は、他の前記クラスタの前記蓄電池の前記分配充電電力を決定し、
　前記読込部が前記放電指令電力を読み込んだ場合は、前記分配部は、予め定められた順序に従って前記クラスタごとに前記蓄電池の前記分配放電電力を決定するとともに、放電によって一の前記クラスタの前記蓄電池の充電率が予め定められた第２所定値まで降下する場合は、他の前記クラスタの前記蓄電池の前記分配放電電力を決定する請求項１又は２に記載の制御装置。