WO2019163181A1

WO2019163181A1 - 蓄電システム

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Publication number: WO2019163181A1
Application number: PCT/JP2018/035075
Authority: WO
Inventors: 森　和久; 祐樹河口; 瑞紀中原; 叶田　玲彦; 野口　直昭; 荒川　淳
Original assignee: 株式会社日立製作所
Priority date: 2018-02-20
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2019-08-29
Also published as: JP2019146334A

Abstract

複数の蓄電池と、複数の電力変換回路と、蓄電池と電力変換回路とを切り替え可能に接続する接続選択回路と、接続選択回路に対して指示をする制御部と、を備えた蓄電システムであって、複数の蓄電池は、電力変換回路及び接続選択回路を介して母線に接続され、制御部は、蓄電池の定格出力及び劣化度に基づいて、電力変換回路の必要な数を求め、蓄電池と電力変換回路との接続構成についての指示をする。これにより、蓄電池の性能に応じて適切な数の電力変換回路に接続し、効率が高くコンパクトな蓄電システムを提供することができる。

Description

蓄電システム

　本発明は、蓄電システムに関する。

　電気自動車の普及が進むにつれて、種々の仕様あるいは様々な劣化状態の電池が発生することになる。電気自動車では、電池が唯一の電源であり、頻繁に充放電が行われるとともに、残量低下時は走行不能になる可能性が懸念されるため、劣化した電池は使われない可能性が高い。

　一方、ビル内の電力ピークカットや、非常時の給電のための蓄電システムは、他の電源も用いるため、充放電の頻度も抑えられる。このため、自動車で使った後の電池を蓄電システムに再利用することが検討されている。

　電気自動車に用いる電池（蓄電池）には、リチウムイオン電池、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、全固体電池等がある。したがって、自動車で使った後の電池を蓄電システムに用いる場合は、種類が異なり、かつ、定格出力、劣化度、容量、電圧等にもばらつきを有する電池を組み合わせることが想定される。

　特許文献１には、充放電可能な複数の電池ユニットが接続され、複数の電力変換器が電池ユニットに対して充放電を行うように構成される蓄電システムにおいて、複数の電池ユニットそれぞれに接続され、電池ユニットを複数の電力変換器に対して切り替え可能とするスイッチを有し、電池ユニットを、複数の電力変換器のうちのいずれか１つに接続するようにスイッチの開閉状態を制御するものが開示されている。

　特許文献２には、１台の電力変換部に、複数のバッテリが直列接続されたストリングが並列接続され、ストリングを構成するバッテリを切り替え、バッテリの組み合わせを変更する、電源装置が開示されている。

特開２０１５－１５９６３１号公報国際公開第２０１２／１１５１４８号

　自動車で使用後の電池の場合には、劣化度が異なる上に、電池仕様も異なる可能性がある。

　電池に対して個別に電力変換回路が接続されている場合には、電池各々に応じた個別制御が可能となるため、それぞれの電池を最大限有効に利用できる反面、電力変換回路は最大の定格出力等の電池仕様に合わせておかないと対応できない。その場合には、電力変換回路の変換容量は最大に合わせて設計することになり、装置の大型化が懸念されるとともに、小電力時の効率低下が懸念される。

　特許文献１に記載の蓄電システムにおいては、複数の電池ユニットが１つの電力変換器に並列接続される場合があり、複数の電池ユニットの電圧を揃えないと、その電圧差に応じて並列接続された電池ユニットの間で大電流が流れてしまうおそれがある。また、特許文献１に記載の蓄電システムにおいては、電池ユニットを、複数の電力変換器のうちのいずれか１つに接続する構成となっているため、様々な仕様および劣化度を有する電池ユニット（蓄電池）の充放電を適切に行うことができない場合もあると考えられる。

　例えば、電圧が同じでも、劣化具合により内部抵抗が異なると、電流分担が不均等になり、劣化していない電池も、劣化が激しくなるなどの問題がある。このような場合には、劣化度が近い電池を使用しなければならない。さらに、劣化度が著しく異なる場合には、劣化の激しい電池により全体の出力が制限されてしまい、電池を有効に利用できないことになる。

　また、特許文献２に記載の電源装置は、１台の電力変換部に、複数のバッテリが直列接続されたストリングが並列接続された構成における課題を解決する手段を開示したものであり、複数の電力変換部を有する場合に対応するものではない。

　本発明の目的は、蓄電池の性能に応じて適切な数の電力変換回路に接続し、効率が高くコンパクトな蓄電システムを提供することにある。

　本発明の蓄電システムは、複数の蓄電池と、複数の電力変換回路と、蓄電池と電力変換回路とを切り替え可能に接続する接続選択回路と、接続選択回路に対して指示をする制御部と、を備え、複数の蓄電池は、電力変換回路及び接続選択回路を介して母線に接続され、制御部は、蓄電池の定格出力及び劣化度に基づいて、電力変換回路の必要な数を求め、蓄電池と電力変換回路との接続構成についての指示をする。

　本発明によれば、蓄電池の性能に応じて適切な数の電力変換回路に接続し、効率が高くコンパクトな蓄電システムを提供することができる。

本発明の実施例１における蓄電システムの構成例を示す。本発明の実施例１における接続選択回路の設定フローチャートの例を示す。本発明の実施例２における電力変換回路の構成例を示す。本発明の実施例３における電力変換回路の構成例を示す。本発明の実施例４における電力変換回路の構成例を示す。本発明の実施例５における電力変換回路の構成例を示す。本発明の実施例６における蓄電システムの実装例（正面図）を示す。本発明の実施例６における蓄電システムの実装例（Ａ－Ａ’矢視図）を示す。本発明の実施例７における蓄電システムの構成例を示す。本発明の実施例８における蓄電システムの構成例を示す。本発明の実施例９における表示器の画面例を示す。

　本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、各図及び各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。また、ここでは、電力変換回路を構成するスイッチング素子は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を例に記載しているが、他のデバイスでもよい。また、ＩＧＢＴのゲート駆動信号回路については図示および説明を省略する。

　本明細書において、劣化度とは、二次電池の繰り返し使用による劣化の程度をいい、従来、一般に劣化度として用いられている指標はどのようなものであってもよい。例えば、劣化状態（Ｓｔａｔｅｓ　Ｏｆ　Ｈｅａｌｔｈ：ＳＯＨ）が用いられる。なお、ＳＯＨの定義は、種々あり、容量維持率、抵抗上昇率等が用いられる。

　図１に実施例１の蓄電システムの構成例を示す。蓄電システム１は、母線９に電力変換回路１１～１４が接続されている。ここでは、電力変換回路１１～１４が母線９に並列に接続されている場合を例にした。各電力変換回路１１～１４には、接続選択回路３１～３４が接続され、これを介して蓄電池２１～２３に接続されている。電力変換回路１１～１４のそれぞれは、複数の蓄電池２１～２３のうち一つの蓄電池に接続されるように配線が設けられている。複数の蓄電池２１～２３のそれぞれは、複数の接続選択回路３１～３４と接続可能となるように配線が設けられている。

　蓄電池は、蓄電手段の一つであり、スーパーキャパシタのような蓄電可能なデバイスも含む。以後、蓄電池として説明する。

　各蓄電池の出力および劣化度は、蓄電システム制御部４のうち、電池情報検出部４１で検出して、それに応じて接続構成制御部４２から、接続選択回路３１～３４に指令を出してスイッチを切り替える。また、母線９の電力仕様および状態から、電力変換回路１１～１４を充放電制御部４３により制御する。なお、蓄電システム制御部４は、単に「制御部」とも呼ぶ。

　制御部は、それぞれの蓄電池が複数の電力変換回路の１つ以上と接続されるか、又は複数の電力変換回路のいずれとも接続されないかを決定する。

　以下、蓄電池の出力が２１および２２に比べて、２３は２倍程度である場合を説明する。接続選択回路のスイッチの切替について、図２のフローチャートを用いて説明する。

　４個の電力変換回路１１～１４が接続されているので、個数Ｎ＝４となる。まず、ステップ４０１にて、ｋ＝１として、ステップ４０２にてスイッチＳＷ＿１の状態を確認する。ｋ＝１では、ｋ－１番目がないため、ステップ４０３の判定はＹｅｓとなり、ステップ４０４のように、ｋ＝１番目に蓄電池を配置可能であり、接続選択回路３１のＳＷ＿１は、蓄電池２１に接続される３１Ｂ側に接続される。

　ステップ４０６で電池情報検出部４１は蓄電池２１の情報を検出して、接続構成制御部４２はステップ４０７の接続電力変換回路数判定（電力変換回路の必要な数の算出）を行う。

　蓄電池の劣化度や定格出力等の情報は、蓄電池を設置するときに診断し、その後は充放電電流の積算値から推定して求めてもよい。この場合に得られた出力（初期状態における出力）を、蓄電池の定格出力としてもよい。それぞれの蓄電池が有する初期状態における出力や劣化度は、互いに異なる場合がある。

　この例では、定格出力を３段階に分けることにして、その閾値を小さいほうから、Ｐｔｈ１、Ｐｔｈ２およびＰｔｈ３とした。また、劣化度も３段階に分けることにして、ほとんど劣化がない状態を１．０、劣化が進み半分程度の出力に制約される状態を０．５、さらに劣化が進み寿命に近い状態を０．３とした。そして定格出力と劣化度の積から決まる最大出力から、接続すべき電力変換回路の数を求めてもよい。

　例えば、ほとんど劣化がない劣化度１．０の場合には、定格出力がＰｔｈ１以下であれば変換回路は１台、定格出力がＰｔｈ１以上でＰｔｈ２未満であれば２台、Ｐｔｈ２以上（図中は＜Ｐｔｈ３と記載）であれば３台とした。なお、何段階に分けるかは、普及している蓄電池の種類に応じて決めればよい。また、ここではＰｔｈ１未満を変換回路１台としたが、Ｐｔｈ１以下にしてもよい。

　さらに、今後このような蓄電池の利用が普及すると、蓄電池に劣化情報を記録した媒体（メモリ）を添付された状態で流通されることも考えられ、その場合にはそれを読み取れば初期の劣化情報を判定することが可能である。なお、劣化情報には、蓄電池の定格出力及び劣化度に対応するデータが含まれていることが望ましい。

　制御部は、蓄電池の劣化度を検出する機能を有する。蓄電システムに組み込んでからも、劣化診断運転として、例えば所定の充電電流を流したときの蓄電池電圧の測定により劣化情報を得ることができる。このとき、１つの電力変換回路に複数の蓄電池が並列に接続される場合には、それぞれの蓄電池の電流が制御できないため、判定するのが困難であるが、１つの蓄電池の電流は１個あるいは複数の電力変換回路で制御可能なため、蓄電池の劣化診断運転も可能である。

　このような判定から、蓄電池２１に必要な変換回路は１台と判定して、ステップ４０８において、接続選択回路３２のスイッチＳＷ＿２は、蓄電池に接続される端子３２Ｂと接続する側に設定される。

　次にステップ４０９にてｋ＝２として、ステップ４０２に戻る。ステップ４０３で、接続選択回路３２のＳＷ＿２は、接続選択回路３１に接続される３２Ａ側ではなく、３２Ｂ側に接続できるため、ここに蓄電池２２を接続できる。同様に蓄電池２２の定格出力および劣化度から１台と判定されて、接続選択回路３３のスイッチＳＷ＿３も、蓄電池に接続される端子３３Ｂ側に設定される。

　次にｋ＝３では、蓄電池２３の定格出力は約２倍であり、Ｐｔｈ１以上Ｐｔｈ２未満であるため、変換回路は２台接続することになる。そのため、接続選択回路３４のＳＷ＿４は端子３４Ａ側に接続する。

　ｋ＝４では、ステップ４０２および４０３で、接続選択回路３４のＳＷ＿４が電力変換回路１３に接続される端子３４Ａになっているため、ステップ４０５となり、接続選択回路３４には蓄電池を接続できない。そのため、ステップ４０９になり、ｋに１を加えてｋ＝５となる。ステップ４１０で台数Ｎよりも大きくなるため、判定は終了となる。このような処理によって、図１の接続構成となる。

　蓄電池の劣化状態を定期的に診断するとともに、図２のステップ４０７の判定処理を実施することで、蓄電池を蓄電システム１に組み込んだ後の劣化状態に応じて、接続構成を変更することができる。例えば、蓄電池２３の劣化度が０．５まで進んだ場合には、必要な電力変換回路は１台で十分となるため、接続選択回路３４のＳＷ＿４を端子３４Ａから、端子３４Ｂ側に切り替えて、ここでは図示していない新たな蓄電池を接続することが可能となる。

　このような構成とすることで、蓄電システム内の電力変換回路を、使用する蓄電池の仕様および劣化度に応じて、フレキシブルに蓄電池に接続することができる。そのため、電力変換回路も有効に利用できるため、蓄電システムの小型化に寄与できる。

　図３に本発明の第２の実施例として、電力変換回路１１～１４の具体的な構成例を示す。この例では、母線が９１（＋）および９２（－）の直流であり、電力変換回路は昇降圧チョッパ回路を用いていている。電力変換回路１１～１４は同じ構成となるため、１１および１２のみ図示している。

　電力変換回路１１は、リアクトル１１０５、上下一対のスイッチング素子１１０１、１１０３および逆並列接続される環流ダイオード１１０２、１１０４、平滑コンデンサ１１０６で構成されている。これにより、蓄電池の電圧が母線９１および９２間の電圧と異なっても充放電が可能である。なお、電力変換回路１２についても、構成は同じであるため、説明は省略する。

　接続選択回路および蓄電池の接続について、図１では、蓄電池の正極側と負極側とを区別せずに１本の線で略記したが、ここでは正極側と負極側とを区別して図示した。接続選択回路３１のうち、蓄電池２１の正極側に接続されるのが３１Ｂ１、負極側に接続されるのが３１Ｂ２であり、他の端子についても同様に、符号の末尾が１は正極側、末尾が２は負極側とした。

　図３の場合は、３１Ｃ１で隣の３２Ａ１に接続しているため、３１Ｃ１－１１１間の配線は、電力変換回路１個分の電流に応じた配線で済む。一方、図４の場合には、３１Ｃ１－１１１間は蓄電池の最大出力に応じた電流になるため、電力変換回路の数に応じた配線になる。

　図４に第３の実施例を示す。図３と同じ部位は同じ符号で示し、説明を省略する。図４では、接続選択回路３２の端子３２Ａ１に、電力変換回路１１の端子１１１から接続されている。

　また、同様に３２Ａ２には、１１２から接続されている。接続選択回路と電力変換回路との接続（３１Ｃ１から１１１、３１Ｃ２から１１２、３２Ｃ１から１２１および３２Ｃ２から１２２）は、蓄電池の定格出力に応じた電流容量の配線が必要である。ただし、接続選択回路に接続される配線は、図３に比べて少ないので、接続選択回路３１、３２の大きさを低減することが可能となる。

　その分、電力変換回路部の端子および配線は許容電流を大きくする必要があるが、実装面で接続選択回路を小型にしたほうが好適な場合には、こちらの接続構成にしてもよい。

　図５に第４の実施例として、電力変換回路１１に、絶縁型変換回路を用いた例を示す。ここでは、母線は三相交流（９Ｕ、９Ｖおよび９Ｗ）である。そのため、電力変換回路１１は、蓄電池側平滑コンデンサ１１３、絶縁型ＤＣ／ＤＣ変換回路１１４、平滑コンデンサ１１５、三相インバータ１１６およびフィルタリアクトル１１７で構成される。

　ここで、蓄電池側平滑コンデンサ１１３およびフィルタリアクトル１１７は一例であり、コンデンサとリアクトルを組み合わせた構成でもよい。

　絶縁型ＤＣ／ＤＣ変換回路１１４は、絶縁トランス１１４５の両側に、それぞれ１１４１１、１１４１２、１１４２１、１１４２２、１１４３１、１１４３２、１１４４１および１１４４２で構成されるフルブリッジ回路と、１１４６１、１１４６２、１１４７１、１１４７２、１１４８１、１１４８２、１１４９１および１１４９２で構成されるフルブリッジ回路が接続された構成である。このような構成にすることで、様々な電圧仕様の蓄電池を充電および放電することが可能であるとともに、蓄電池が接続される側と母線に接続する側とを絶縁できる。

　また、三相インバータは、平滑コンデンサ１１５の直流電力を母線に合わせた三相電力に変換するための回路であり、１１６１１、１１６１２、１１６２１、１１６２２、１１６３１、１１６３２、１１６４１、１１６４２、１１６５１、１１６５２、１１６６１および１１６６２で構成される。

　これらの回路は、充放電制御部４３により制御されるが、昇降圧チョッパによる充放電制御および三相インバータによる制御は一般的であるため、説明は省略する。

　　図６に第５の実施例として、母線が高電圧系統の場合を説明する。母線が高電圧の場合に、複数の絶縁型の電力変換回路を直列に接続した構成にすることがある。図６では、図５に示したような絶縁型電力変換回路１５～１８を４段直列に接続した場合を示している。

　図中、絶縁型電力変換回路１８の片方の端子９０は、母線９が三相交流の場合には、その中性点とすればよい。また、母線が直流の場合には、負側の配線（図３における、９２）に接続する。

　それぞれの絶縁型電力変換回路１５～１８の母線に接続される側の電位は異なるが、絶縁型を用いているため、接続選択回路３１～３４の電位は同じにすることができる。そのため、図１の場合と同様に蓄電池の最大出力に応じて絶縁型電力変換回路の数を判定して接続を切り替えればよい。

　なお、電力変換回路と母線との間は、電力変換回路の交換などもあるため、開閉器が接続される場合があるが、ここでは省略した。

　図７に本発明の第６の実施例として、蓄電システム１の実装例を示す。図７（Ａ）が正面図で、図７（Ｂ）が矢視Ａ－Ａ’図である。

　この例では、５つの蓄電サブシステムが１つの筐体に収納されている。筐体は５段で構成されており、各々の段に蓄電サブシステムが格納されている。

　図７（Ｂ）で示すとおり、筐体の前面の蓄電池挿入口にコネクタで接続された蓄電池２１オ～２４オが配置され、背面に電力変換回路１１オ～１４オが配置され、蓄電池２１オ～２４オと電力変換回路１１オ～１４オとの間に接続選択回路群３が配置されている。このような配置にすることにより、頻繁に入れ替えの必要がある蓄電池の交換作業を容易にすることが可能となる。電力変換回路もモジュール化し、コネクタで接続するようにしてもよい。

　また、容量の大きく質量の大きい蓄電池が筐体の下部に配置され、容量が小さく質量が小さい蓄電池が筐体の上部へ配置されている。このように配置することにより筐体の安定を図ることが可能となる。

　この例では、蓄電池２３ウ、２１イ、２２イ、２１ア及び２２アが他の蓄電池に比べて約２倍の定格出力で体積も大きい例を示している。

　一方で、蓄電池は寸法も異なるため、このように２か所の蓄電池設置位置に跨って蓄電池を置けるような実装構造が好ましい。

　なお、蓄電池２３ウのように定格出力が約２倍ある大型の蓄電池も劣化度が進むと、接続すべき電力変換回路は１台で十分になる。そのときには接続選択回路３４を切り替えることで接続される電力変換回路を２個から１個に切り替えることができる。

　接続されなくなる電力変換回路に、新たな蓄電池を接続することは蓄電池の設置位置にスペースがないためできないが、電力変換回路を１台だけ接続することで変換回路での損失は低減される。

　また、筐体の最上段は、接続選択回路の構成や、蓄電池の劣化進展警告などを表示するための表示器５、強制的に運転停止するなどのスイッチ６が正面に取り付けられている。内部には蓄電システム制御部４が収納されている。

　なお、ここでは、蓄電池、接続選択回路、電力変換回路および蓄電システム制御部を１つの筐体に収納したが、分割してもよく、例えば蓄電池および制御部だけは交換、点検しやすい場所に配置して、その他の部分はアクセスしにくい建物のデッドスペース的な場所に配置してもよい。

　図８に本発明の第７の実施例の蓄電システムの構成例を示す。ここでは、接続構成制御部４２から、接続選択回路３１～３４への信号および充放電制御部４３から電力変換回路１１～１４への制御信号の図示は省略した。

　前述した図１の例では、接続選択回路３１～３４は他の変換回路のうち１つだけと接続できる構成であったのに対して、この例では、４箇所すべての変換回路に接続できる。また、同様に図１の例では、電力変換回路１１と蓄電池２３とを接続するには、接続選択回路３２を介して接続せざるを得ず、その場合に蓄電池２２は接続できない。

　これに対して、図８では、どの蓄電池にも接続できる構成である。このようにすることで、蓄電池と変換回路との接続の組み合わせに自由度が広がる。それにより、初期に蓄電池を設置した状態から劣化が進み、接続されなくなった電力変換回路を他の蓄電池へ接続し使用することができる。

　蓄電池２１、２２は定格出力が同じで、蓄電池２３は２倍の定格出力をもち、図２のフローにより、蓄電池２１、２２は１つの電力変換回路、蓄電池２３には２つの電力変換回路を接続する場合を説明する。

　図８のように、蓄電池２１は、接続選択回路群３のうち、端子３Ｂ１、３１Ｂ１、ＳＷ＿１および端子３Ｃ１を介して、電力変換回路１１に接続される。

　また、蓄電池２２は端子３Ｂ２、３２Ｂ２、ＳＷ＿２および端子３Ｃ２を介して電力変換回路１２に接続される。蓄電池２３は端子３Ｂ３から、３３Ｂ３、ＳＷ＿３および端子３Ｃ３を介して電力変換回路１３に接続されるとともに、ＳＷ＿４が３４Ａ３を選択しているため、端子３Ｃ４を介して電力変換回路１４にも接続される。

　この状態から運転するうちに蓄電池の劣化が進み、蓄電池２１は劣化が進み交換が必要、蓄電池２２はまだ使用可能、蓄電池２３は劣化が進んだため電力変換回路は１つで十分になったとする。仮に、新たに接続する蓄電池の寸法が蓄電池２１と同じであるが、ほとんど劣化していない場合であって、電力変換回路を２台接続する場合について説明する。

　図１の構成の場合には、蓄電池２３の寸法が他と変わらずに、接続選択回路３４に接続できる位置に置くことができる場合には、ＳＷ＿４を３４Ａから３４Ｂに切り替えるとともに、接続選択回路３１のＳＷ＿１を３１Ｂから３１Ａに切り替えて、新たな蓄電池を３４Ｂに接続することで対応できる。ただし、蓄電池２３の寸法が大きく、接続選択回路３４に接続できる場所に新たな蓄電池を配置することができない場合もある。このような場合には、新たな蓄電池は元の蓄電池２１の場所に置くことになり、接続できる電力変換回路は１１だけになるという問題がある。

　一方、図８の構成であれば、蓄電池２１の代わりに新たな蓄電池を配置して、接続選択回路３４のＳＷ＿４を３４Ａ３から３４Ｂ１に切り替えることで、新たな蓄電池から２台の電力変換回路１１および１４を接続できるため、劣化度に応じて柔軟な電力変換回路の接続が可能となる。

　図９に本発明の第８の実施例の蓄電システムの構成例を示す。

　図１、図８の例では、蓄電池に内蔵の電池コントローラあるいは、劣化情報の記録から蓄電システム制御部４の電池情報検出部４１に情報を入手していた。それに対して図９の例では、蓄電池診断部７１、７２、７３、７４により、蓄電池の電流および電圧から劣化を診断して、電池情報検出部４１から蓄電池の劣化情報を検出する。

　さらに、蓄電池を接続する端子３Ｂ１～３Ｂ４に加えて、蓄電池診断用端子３ＢＴを設けた。これにより、（図示はしていない）新たに接続する蓄電池の劣化状態を調べることができる。このときの動作について説明する。ここでは、図８の場合と同様に蓄電池２３に接続する電力変換回路は２台の場合を例に説明する。

　接続選択回路３４のＳＷ＿４を一時的に３４Ａ３から３４Ｂ４に切り替えるとともに、診断時切替回路７０を蓄電池診断用端子３ＢＴ側にする。これにより、新たな蓄電池が電力変換回路１４に接続され、診断のための充放電が可能である。この間、蓄電池２３に接続される電力変換回路は１３のみとなり、蓄電池２３の出力できる能力の半分となるが、診断が終わったら接続選択回路３４のＳＷ＿４を元の３４Ａ３に戻せば、再び蓄電池２３には２台の電力変換回路１３および１４が接続される。なお本発明では、各々の蓄電池の充放電を個別に制御できるため、蓄電システムを運転継続したまま、蓄電池の診断が可能である。

　診断された蓄電池の情報は、図７（Ａ）に示した表示器５に、劣化情報、接続すべき電力変換回路の数、さらには、どの位置に配置すればよいかを表示することで、交換のときに蓄電池の設置場所を判断することができるため、交換時間の低減が可能となる。

　また、蓄電池の設置場所の判断時には、蓄電池の寸法を考慮することも可能である。

　さらに、ここでは、新たな蓄電池を床に置くか、台車に乗せたまま診断できるように、蓄電池診断用端子を最下段に設けた。なお、図７（Ａ）、図７（Ｂ）では説明のために、接続選択回路３４アおよび蓄電池診断用端子３ＢＴを、蓄電池２２アよりも前に置いた図にしている。接続選択回路３４アは蓄電池２２アの背面側にあって、蓄電池診断用端子３ＢＴだけコネクタ等で手前に出る構造もとり得る。それにより、蓄電池２２アの交換の妨げにはならないですむ。

　（電池設置場所の表示例）
　図１０に本発明の第９の実施例として、蓄電システム１の表示器５に、多数の蓄電システムがある中で、蓄電システム設置場所を知らせる表示の例を示す。ここでは、図７（Ａ）、図７（Ｂ）で示した蓄電システムの筐体が複数ある場合を説明する。

　この例では通路２に面した蓄電システムＳ１１の表示が点滅しており、蓄電システムＳ１１に交換すべき蓄電池が存在することがわかる。

　交換作業者は通路２を通って蓄電システムＳ１１へ交換用蓄電池を運び、蓄電システムＳ１１を見ると各蓄電池に対応して設置されたＬＥＤのうち交換対象の蓄電池に対応するＬＥＤが点灯しており、蓄電システムＳ１１にセットされているＬＥＤの点灯している蓄電池を取り外して、持ち込んだ蓄電池をセットすることができる。

　なお、ここでは、蓄電システム１の表示器５に表示する例を示したが、必ずしも図７（Ａ）に示したような蓄電システム１の筐体に取り付けた表示器５である必要はない。蓄電システムとは別の建物全体の管理装置があれば、その表示器でもよく、その場合には蓄電システム設置場所が分散している場合には、どの場所に行けばよいかが事前に把握することができる。さらには建物の外でもよく、遠隔保守点検システムがあれば、その画面に表示してもよい。

　このように通路に面して蓄電システムを配置することにより蓄電池や電力変換回路の交換等のメンテナンス作業を容易にすることが可能になるばかりではなく、蓄電システムから放出される排熱を通路を通して流す冷却風により効率的に冷却することができる。

　なお、上記はすべて蓄電手段として蓄電池の場合を説明したが、一部は電気自動車を接続してもよい。その場合には、ビル内に設置するのではなく、蓄電池への配線を屋外まで敷設しておき、電気自動車に接続できる構成とすることで可能となる。この場合でも、電気自動車の電池と他の蓄電池あるいは他の電気自動車の電池とは直接的に接続されずに、個別に充放電電流を制御できる。

　以上のように、本発明の構成により、様々な仕様および劣化度の蓄電池にフレキシブルに対応できる小型の蓄電システムを提供することができる。

　１：蓄電システム、４：蓄電システム制御部、５：表示器、６：スイッチ、１１、１２、１３、１４：電力変換回路、２１、２２、２３：蓄電池、３１、３２、３３、３４：接続選択回路、４１：電池情報検出部、４２：接続構成制御部、４３：充放電制御部、７０：診断時切替回路、７１、７２、７３、７４：蓄電池診断部。

Claims

　複数の蓄電池と、
　複数の電力変換回路と、
　前記蓄電池と前記電力変換回路とを切り替え可能に接続する接続選択回路と、
　前記接続選択回路に対して指示をする制御部と、を備え、
　前記複数の蓄電池は、前記電力変換回路及び前記接続選択回路を介して母線に接続され、
　前記制御部は、前記蓄電池の定格出力及び劣化度に基づいて、前記電力変換回路の必要な数を求め、前記蓄電池と前記電力変換回路との接続構成についての前記指示をする、蓄電システム。
　前記複数の蓄電池が有する前記定格出力及び初期状態における前記劣化度のうち少なくとも一方は、互いに異なる、請求項１記載の蓄電システム。
　前記複数の電力変換回路のそれぞれは、前記複数の蓄電池のうち一つの蓄電池に接続される、請求項１記載の蓄電システム。
　前記複数の蓄電池のそれぞれが複数の前記接続選択回路と接続可能となるように配線が設けられ、
　前記制御部は、前記それぞれの蓄電池が前記複数の電力変換回路の１つ以上と接続されるか、又は前記複数の電力変換回路のいずれとも接続されないかを決定する、請求項１記載の蓄電システム。
　前記制御部は、前記蓄電池の前記劣化度を検出する機能を有する、請求項１記載の蓄電システム。
　前記蓄電池は、その蓄電池の劣化情報を記録した媒体を有し、
　前記制御部は、前記媒体から前記蓄電池の劣化情報を読み出し、前記劣化情報に基づいて前記指示をする、請求項１記載の蓄電システム。
　前記複数の蓄電池は、前記接続選択回路に接続するためのコネクタを有する蓄電池収納筐体に設置され、
　前記蓄電池収納筐体が安定するように、前記複数の蓄電池の質量に応じて、前記複数の蓄電池を配置する、請求項１記載の蓄電システム。
　前記蓄電池の情報を表示する表示器を更に備えた、請求項７記載の蓄電システム。