JP6496008B2 - 蓄電池管理装置、方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、蓄電池管理装置、方法及びプログラムに関する。

近年、太陽光発電や風力発電などをはじめとした安全かつクリーンな自然エネルギーの導入が進んでいる。しかしながら、自然エネルギーの出力は不安定であり、大量導入が進むと電力系統における電圧や周波数に悪影響を及ぼすことが懸念される。また、電力需要に対してこれら自然エネルギーの供給量が大幅に上回ると、自然エネルギーの発電システムを停止しなければならず、発電設備の利用率が低下してしまう。

これらの問題を解決するために、二次電池を用いた大規模蓄電池を発電システムに併設し、蓄電池からの充放電電力により自然エネルギーの出力変動を抑制したり、電力余剰分を蓄電池に貯蔵するなどの用途が期待されている。

米国特許第６５３４９５４号 特許第５２９２３７５号公報 特開２０１３−１８３５０９号公報 特開２０１３−１９５２３２号公報 特開２０１４−１１９３９７号公報

ところで、電力系統向け蓄電池システムの利用目的として、自然エネルギーの出力変動抑制や、電力系統の周波数安定化などが挙げられる。蓄電池システムをこのような用途で利用する場合、蓄電池は常時充放電を繰り返し、システムを停止する時間はほとんどない。蓄電池のＳＯＣを推定する方式として従来は電流積算方式などが用いられてきたが、このように充放電を常時繰り返すような用途においては、電流の計測誤差が蓄積し、ＳＯＣを正しく推定できず、蓄電池システムの運用に支障が生じる虞があった。

より具体的には、ＳＯＣ推定値が本来の値よりも少なく見積もられた場合には、放電可能な容量が見かけ上少なくなり、蓄電池システムを効率的に運用することができなくなったり、ＳＯＣ推定値が本来の値よりも多く見積もられた場合には、ＳＯＣが０％となる前に蓄電池が放電末電圧（Ｖ_{ｌｏｗｅｒ}）に到達し、蓄電池システムが予期せず停止したりする虞があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、充放電を常時繰り返すような蓄電池システムにおいても、実際のＳＯＣを正しく推定し、蓄電池システムを安定して運用することが可能な蓄電池管理装置、方法及びプログラムを提供することを目的としている。

実施形態の蓄電池管理装置は、蓄電池装置及び電力調整装置を有する蓄電池システムを複数系統備えた電力システムにおいて、蓄電池システムの管理を行う。
ＳＯＣ推定テーブルは、蓄電池装置の開路電圧とＳＯＣとの関係を予め記憶する。
測定制御部は、ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置を複数系統の蓄電池システム間で放電あるいは充電させて開路電圧とＳＯＣとが単調関数と見做せる所定のＳＯＣ領域とし、電力供給／需要系統から電気的に切り離して、ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置の開路電圧を測定させる。
このとき、測定制御部は、開路電圧測定後に複数系統の蓄電池装置のＳＯＣを揃えるように放電あるいは充電を行わせるとともに、複数系統の蓄電池システムを構成する複数の蓄電池装置を、ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置と、非ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置とに分けた場合に、複数系統の蓄電池装置のＳＯＣを揃えるに際し、ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置間でＳＯＣを揃えた後、全ての蓄電池装置のＳＯＣを揃えるように放電あるいは充電を行わせる。
これにより、推定部は、ＳＯＣ領域で測定させた開路電圧に基づいてＳＯＣ推定テーブルを参照して、蓄電池装置のＳＯＣを推定する。

図１は、複数系統の蓄電池システムを備えた電力システムの概要構成図である。 図２は、実施形態の蓄電池システムの概要構成ブロック図である。 図３は、セルモジュール、ＣＭＵ及びＢＭＵの詳細構成説明図である。 図４は、開路電圧の測定に適したＳＯＣ領域の説明図である。 図５は、実施形態の開路電圧ＯＣＶの測定処理フローチャートである。 図６は、実施形態の動作例説明図である。

次に図面を参照して実施形態について説明する。
［１］第１実施形態
図１は、複数系統の蓄電池システムを備えた電力システムの概要構成図である。

電力システム１００は、電力系統１に変圧器２を介して接続され、入力電力あるいは出力電力を測定する電力計２と、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎ及び電力計２を介して電力系統１に接続され、電力系統１からの電力を充電し、あるいは、電力系統へ電力を放電して出力する複数の蓄電池システム３−１〜３−ｎと、蓄電池システム３−１〜３−ｎのローカルな制御を行うとともに、後述するＳＯＣ推定テーブル５Ａを備えた蓄電池制御コントローラ５と、蓄電池制御コントローラ５のリモート制御を行う上位制御装置６と、を備えている。
上記構成において、変圧器４は、電力系統１と蓄電池システム３−１〜３−ｎとの間の電圧変換を行っている。

図２は、実施形態の蓄電池システムの概要構成ブロック図である。
蓄電池システム３−１〜３−ｎは、同様の構成であるので、以下の説明においては、蓄電池システム３−１を例として説明する。
蓄電池システム３−１は、大別すると、電力を蓄える蓄電池装置１１と、蓄電池装置１１から供給された直流電力を所望の電力品質を有する交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置（ＰＣＳ：Power Conditioning System）１２と、を備えている。

蓄電池装置１１は、大別すると、複数の電池盤２１−１〜２１−Ｎ（Ｎは自然数）と、電池盤２１−１〜２１−Ｎが接続された電池端子盤２２と、を備えている。
電池盤２１−１〜２１−Ｎは、互いに並列に接続された複数の電池ユニット２３−１〜２３−Ｍ（Ｍは自然数）と、ゲートウェイ装置２４と、後述のＢＭＵ（Battery Management Unit：電池管理装置）及びＣＭＵ（Cell Monitoring Unit：セル監視装置）に動作用の直流電源を供給する直流電源装置２５と、を備えている。

ここで、電池ユニットの構成について説明する。
電池ユニット２３−１〜２３−Ｍは、それぞれ、高電位側電源供給ライン（高電位側電源供給線）ＬＨ及び低電位側電源供給ライン（低電位側電源供給線）ＬＬを介して、出力電源ライン（出力電源線；母線）ＬＨＯ、ＬＬＯに接続され、主回路である電力変換装置１２に電力を供給している。

電池ユニット２３−１〜２３−Ｍは、同一構成であるので、電池ユニット２３−１を例として説明する。
電池ユニット２３−１は、大別すると、複数（図２では、２４個）のセルモジュール３１−１〜３１−２４と、セルモジュール３１−１〜３１−２４にそれぞれ設けられた複数（図２では、２４個）のＣＭＵ３２−１〜３２−２４と、セルモジュール３１−１２とセルモジュール３１−１３との間に設けられたサービスディスコネクト３３と、電流センサ３４と、コンタクタ３５と、を備え、複数のセルモジュール３１−１〜３１−２４、サービスディスコネクト３３、電流センサ３４及びコンタクタ３５は、直列に接続されている。

ここで、セルモジュール３１−１〜３１−２４は、電池セルを複数、直並列に接続されて組電池を構成している。そして、複数の直列接続されたセルモジュール３１−１〜３１−２４で組電池群を構成している。

さらに電池ユニット２３−１は、ＢＭＵ３６を備え、各ＣＭＵ３２−１〜３２−２４の通信ライン、電流センサ３４の出力ラインは、ＢＭＵ３６に接続されている。
ＢＭＵ３６は、ゲートウェイ装置２４の制御下で、電池ユニット２３−１全体を制御し、各ＣＭＵ３２−１〜３２−２４との通信結果（後述する電圧データ及び温度データ）及び電流センサ３４の検出結果に基づいてコンタクタ３５の開閉制御を行う。

次に電池端子盤２２の構成について説明する。
電池端子盤２２は、電池盤２１−１〜２１−Ｎに対応させて設けられた複数の盤遮断器４１−１〜４１−Ｎと、蓄電池装置１１全体を制御するマイクロコンピュータとして構成されたマスタ（Master）装置４２と、を備えている。

マスタ装置４２には、電力変換装置１２との間に、電力変換装置１２のＵＰＳ（Uninterruptible Power System）１２Ａを介して供給される制御電源線５１と、イーサネット（登録商標）として構成され、制御データのやりとりを行う制御通信線５２と、が接続されている。

ここで、セルモジュール３１−１〜３１−２４、ＣＭＵ３２−１〜３２−２４およびＢＭＵ３６の詳細構成について説明する。

図３は、セルモジュール、ＣＭＵ及びＢＭＵの詳細構成説明図である。
セルモジュール３１−１〜３１−２４は、それぞれ、直列接続された複数（図３では、１０個）の電池セル６１−１〜６１−１０を備えている。

ＣＭＵ３２−１〜３２−２４は、対応するセルモジュール３１−１〜３１−２４を構成している電池セル６１−１〜６１−１０の電圧及び所定箇所の温度を測定するための電圧温度計測ＩＣ（Analog Front End IC:ＡＦＥ−ＩＣ）６２と、それぞれが対応するＣＭＵ３２−１〜３２−２４全体の制御を行うＭＰＵ６３と、ＢＭＵ３６との間でＣＡＮ通信を行うためのＣＡＮ（Controller Area Network）規格に則った通信コントローラ６４と、セル毎の電圧に相当する電圧データ及び温度データを格納するメモリ６５と、を備えている。

以下の説明において、セルモジュール３１−１〜３１−２４のそれぞれと、対応するＣＭＵ３２−１〜３２−２４と、を合わせた構成については、電池モジュール３７−１〜３７−２４と呼ぶものとする。例えば、セルモジュール３１−１と対応するＣＭＵ３２−１を合わせた構成を電池モジュール３７−１と呼ぶものとする。

また、ＢＭＵ３６は、ＢＭＵ３６全体を制御するＭＰＵ７１と、ＣＭＵ３２−１〜３２−２４との間でＣＡＮ通信を行うためのＣＡＮ規格に則った通信コントローラ７２と、ＣＭＵ３２−１〜３２−２４から送信された電圧データ及び温度データを格納するメモリ７３と、を備えている。

蓄電池制御コントローラ５は、自然エネルギー発電ユニット１の発電電力を検出し、この発電電力が電力系統へ及ぼす影響を緩和するために、蓄電池装置１１を用いて発電電力の出力変動抑制を行なっている。ここで、蓄電池装置１１に対する変動抑制量は当該蓄電池制御コントローラ５あるいはその上位制御装置６で算出し、蓄電池装置１１に対応するＰＣＳ（Power Conditioning System）１２に充放電指令として与えられる。

次に蓄電池装置１１のＳＯＣの測定動作について説明する。
以下においては、蓄電池装置１１のＳＯＣの測定（推定）制御を蓄電池制御コントローラ５が行うものとして説明する。

まず、測定原理について説明する。
蓄電池装置１１のＳＯＣの測定（推定）を精度良く行うためには、充放電を止めて平衡状態で開路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）を測定することが必要であるが、本実施形態の蓄電池システム３−１〜３−ｎのように、常時充放電が行われる蓄電池システムにおいては、通常運転中においては、平衡状態で開路電圧を測定する方法をとることはできないため、電流積算でＳＯＣを推定する方法が考えられるが、誤差が蓄積するため定期的なＳＯＣの較正が必須となってしまう。
ここで、電流積算は、電流センサ３４の出力に基づいて、ＢＭＵ３６が行い、電流積算結果を蓄電池制御コントローラ５に通知するものとする。

そこで、本実施形態においては、蓄電池制御コントローラ５が測定制御部として機能し、複数の蓄電池システム３−１〜３−ｎのうち、順番でＳＯＣ測定対象の一又は複数の蓄電池システム３−ｘ（ｘ＝１〜ｎ）を選択するとともに、選択した蓄電池システム３−ｘのＳＯＣが、開路電圧の測定に適したＳＯＣ領域となるように、当該選択した蓄電池システム３−ｘを充電あるいは放電する。そして、その後、充放電経路から電気的に切り離して、蓄電池システム３−ｘを構成している蓄電池装置１１が平衡状態となるまで待って、開路電圧ＯＣＶを測定し、蓄電池制御コントローラ５は、今度は推定部として機能して蓄電池システム３−ｘを構成している蓄電池装置１１のＳＯＣを予め記憶したＳＯＣ推定テーブル５Ａを参照して推定している。

この場合において、複数の蓄電池システムを選択し、互いに充電あるいは放電を行うことで、選択した全ての蓄電池システムが開路電圧の測定に適したＳＯＣ領域となるようにするのがより好ましい。

図４は、開路電圧の測定に適したＳＯＣ領域の説明図である。
図４において、ＳＯＣの単位は、Ａｈであり、蓄電池装置１１の放電末をＱ＝０、満充電をＱ＝Ｑ_ｍａｘとする。
図４に示すように、ＳＯＣが低い領域（０≦ＳＯＣ≦Ｑ_Ｌ）及び高い領域（Ｑ_Ｈ≦ＳＯＣ≦Ｑ_ｍａｘ）の双方において、開路電圧ＯＣＶが急激に変化する（傾きが大きい）ため、ＳＯＣがこれらのいずれかの領域となるように選択した蓄電池システム３−ｘを充電あるいは放電することとなる。
すなわち、開路電圧の測定に適したＳＯＣ領域は、ＳＯＣを変数とした場合に、開路電圧ＯＣＶが単調関数（単調増加関数）と見做せる領域である。

次に実施形態の動作を説明する。
以下の説明においては、系統全体の電流の出入力量は系統外からの要求によって決まり、値 (Ｉ_total)はΔｔごとに変化するものとし、各ＰＣＳ１２は、蓄電池制御コントローラ５からの指示に基づいて充放電を行うものとする。
また、電流量は、各ＰＣＳ１２が任意に設定できるものとする。さらに蓄電池装置１１に対する充電を行うＰＣＳ１２と、蓄電池装置１１から放電を行うＰＣＳ１２が混在することを許容する。この結果、充電を行うＰＣＳは、放電を行うＰＣＳから電力を供給されることとなる。
以下の説明においては、時刻は離散的な値ｔｋで表す。
すなわち、
ｔ_ｋ＋１＝ｔ_ｋ＋Δｔ
となり、
Ｑ_ｊ（ｔ_ｋ＋１）＝Ｑ_ｊ（ｔ_ｋ）＋Ｉ（ｔ_ｋ）Δｔ
とする。
また、説明を簡単にするため、各ＰＣＳ１２の容量は同じものとするが、異なった容量であっても同様に適用が可能である。

図５は、実施形態の開路電圧ＯＣＶの測定処理フローチャートである。
まず、蓄電池制御コントローラ５は、ＳＯＣ測定開始タイミングを決定する（ステップＳ１１）。

本実施形態においては、ＳＯＣの測定開始タイミングの決定においては、以下の基準に沿って決定を行っている。
（１） 蓄電池システム３−１〜３−ｎのいずれかに属するいずれのＰＣＳ１２も一定期間以内の間隔で測定する。この場合において、同一間隔で行う必要はなく、一定期間内に一度測定を行うという意味である。ここで、一定期間を予め定めるにあたっては、電流積算でＳＯＣを推定するに際して、誤差蓄積が許容範囲内に収まる期間を目安としている。

（２） また、蓄電池制御コントローラ５は、実際のＳＯＣの測定開始タイミングは、低負荷が見込まれる時間帯に設定する。
これは、測定対象のＰＣＳ１２は、系統から切り離され、通常運転から外れるため、系統全体の容量および最大充放電電流が低下するので、蓄電池制御コントローラ５は、そのような状況でも支障のないタイミングに決定することとなる。
すなわち、いわゆる縮退運転が可能な時間帯に設定される。

具体的には、系統の用途から低負荷な時間帯が既知の場合は、深夜、早朝、休日などの固定スケジューリングで、ＳＯＣの測定期間がそれらの期間に収まるように設定してもよい。
また、蓄電池制御コントローラ５は、系統外（たとえば、上位制御装置６）から測定開始タイミングの指示をうけるようにしてもよい。

また、蓄電池制御コントローラ５が、過去の充放電量指示履歴を記憶しておき、低負荷が予想されるときを判別し、測定開始タイミングを設定するようにしてもよい。

また、蓄電池制御コントローラ５は、運用中に、ＳＯＣの測定精度の高い領域になったのを見計らって測定開始タイミングを定めるようにしてもよい。
すなわち、放電末または満充電に近い状態で測定開始すれば、その後（後述のステップＳ１３）における充放電時間を短縮できる。

つづいて蓄電池制御コントローラ５は、測定対象のＰＣＳ１２を選択する（ステップＳ１２）。

測定対象のＰＣＳ１２を選択するにあたっては、以下のような方法を採用可能である。
（１） 各ＰＣＳを順番に測定対象にする。
この場合においては、特に優先順位を付ける必要はないが、短期的には、測定しやすいＰＣＳを適宜選択するようにすることも可能である。すなわち、上述した一定期間に全てのＰＣＳ１２の測定が終わるが、その順番は適宜入れ替えても良いということである。

（２）各ＰＣＳを順番に測定対象にするに際しては、以下のような三つの場合が想定される。
（２．１） 二つのＰＣＳ１２を測定対象とする。
この場合においては、一方のＰＣＳ１２が放電した電力を、他方のＰＣＳ１２が充電する電力として用いることで、１回の処理で、当該二つのＰＣＳ１２を同時に測定に適したＳＯＣ範囲とできるように選択する。

このため、二つのＰＣＳのＳＯＣの和（＝Ｑ_１＋Ｑ_２）が以下の制約条件を満たすようにする必要がある。
０＋Ｑ_Ｈ≦Ｑ_１＋Ｑ_２≦Ｑ_Ｌ＋Ｑ_ｍａｘ

（２．２）ｍ個（ｍ：３以上の整数）以上のＰＣＳ１２を測定対象とする。
ＳＯＣの平均値が放電末や満充電近くに偏っていた場合、二つのＰＣＳ１２を測定する場合の制約条件が満たせないことが考えられる。したがって、このような場合には、ｍ個（ｍ：３以上の整数）以上のＰＣＳ１２を測定対象として同時に測定することとなる。

この場合においては、状況に応じて以下の制約条件を満たす必要がある。
（２．２．１） ＳＯＣの平均値が高い場合、１個のＰＣＳ１２を放電し、残りのＰＣＳ１２を充電する。この場合の制約条件は以下の通りである。
０＋（ｍ−１）Ｑ_Ｈ≦Ｑ_１＋Ｑ_２＋…＋Ｑ_ｍ≦Ｑ_Ｌ＋（ｍ−１）Ｑ_ｍａｘ

（２．２．２） ＳＯＣの平均値が低い場合、１個のＰＣＳ１２を充電し、残りのＰＣＳ１２を放電する。この場合の制約条件は以下の通りである。
０＋Ｑ_Ｈ≦Ｑ_１＋Ｑ_２＋…＋Ｑ_ｍ≦（ｍ−１）Ｑ_Ｌ＋Ｑ_ｍａｘ

（２．３） 一つのＰＣＳ１２を測定対象とする。
この場合において、充放電量の合計を系統外部からの指示通りにするため、測定対象の一つのＰＣＳ１２を充電する場合には、充電電力は、他のＰＣＳ１２の放電電力で賄う。
また、測定対象の一つのＰＣＳ１２を放電する場合には、放電電力を、他のＰＣＳ１２の充電電力として用いる。

続いて、蓄電池制御コントローラ５は、測定対象のＰＣＳ１２に対応する蓄電池装置１１のＳＯＣが開路電圧ＯＣＶの測定精度の高い領域となるように充放電を行う（ステップＳ１３）。
この場合において、二つのＰＣＳ１２間で充放電を行う場合、一方のＰＣＳ１２を便宜上ＰＣＳ１２−１とし、他方のＰＣＳ１２をＰＣＳ１２−２と表記する。
ＰＣＳ１２−１を放電側、ＰＣＳ１２−２を充電側とし、充電時の電流を正値で表し、放電時の電流を負値で表すとすると、ＰＣＳ１２−１の放電電流をＩ_１（ｔ_ｋ）とし、ＰＣＳ１２−２の充電電流をＩ_２（ｔ_ｋ）とし、充放電電流の絶対値｜ａ｜を一定値とすると、以下の式を満たすようになる。
Ｉ_１（ｔ_ｋ）＝−ａ
Ｉ_２（ｔ_ｋ）＝ａ

そして、次式を満たすまで、充電及び放電を行う。
Ｑ_１＜Ｑ_ＬかつＱ_２＞Ｑ_Ｈ
また、ｍ個（ｍ：３以上の整数）以上のＰＣＳ１２（ＰＣＳ１２−１〜ＰＣＳ１２−ｍ）間で充放電する場合には、第１のＰＣＳ１２−１を放電側、ＰＣＳ１２−２〜ＰＣＳ１２−ｍを充電側とし、ＰＣＳ１２−１の放電電流をＩ１（ｔｋ）とし、ＰＣＳ１２−２〜ＰＣＳ１２−ｍの充電電流をＩ_２（ｔ_ｋ）〜Ｉ_ｍ（ｔ_ｋ）とし、充放電電流の絶対値｜ａ｜を一定値とすると、以下の式を満たすようになる。
Ｉ_１（ｔ_ｋ）＝−ａ
Ｉ_ｘ（ｔ_ｋ）＝ａ／（ｍ−１）（ｘ＝２，３，…，ｍ）

そして、次式を満たすまで、充電及び放電を行う。
Ｑ_１＜Ｑ_ＬかつＱ_２＋…＋Ｑ_ｍ＞Ｑ_Ｈ
なお、第１のＰＣＳ１２−１を充電側、ＰＣＳ１２−２〜ＰＣＳ１２−ｍを放電側とすることも可能である。

また、一つのＰＣＳを測定する場合には、一つのＰＣＳ１２−１を放電側、測定対象以外の全てのＰＣＳ１２−２〜１２−ｎを充電側とし、ＰＣＳ１２−１の放電電流をＩ_１（ｔ_ｋ）とし、ＰＣＳ１２−２〜ＰＣＳ１２−ｎの充電電流をＩ_２（ｔ_ｋ）〜Ｉ_ｎ（ｔ_ｋ）とし、系統外からの要求電流をＩtotal(ｔｋ)とし、充放電電流の絶対値｜ａ｜を一定値とすると、以下の式を満たすようになる。
Ｉ_１（ｔ_ｋ）＝−ａ
Ｉｘ（ｔ_ｋ）＝（Ｉ_total(ｔ_ｋ)＋ａ）／（ｎ−１）
（ｘ＝２，３，…，ｎ）

そして、次式を満たすまで、充電及び放電を行う。
Ｑ_１＜Ｑ_Ｌ

続いて、蓄電池制御コントローラ５は、開路電圧ＯＣＶが平衡状態になるまで待つ（ステップＳ１４）。
そして、開路電圧ＯＣＶが平衡状態になると想定される時間が経過した後、開路電圧ＯＣＶを測定し（ステップＳ１５）、図４に示したような関係に相当する予め求めておいたＯＣＶ−ＳＯＣテーブルからＳＯＣを推定する。
続いて、蓄電池制御コントローラ５は、測定対象のＰＣＳを介して蓄電池装置１１に対して充電あるいは放電を行って系統全体のＳＯＣと合わせる（ステップＳ１５）。
この場合において、複数個のＰＣＳを同時に測定していた場合、まずはＰＣＳ間で充放電を行って、測定対象のＰＣＳ間のＳＯＣを揃える。
そして、測定対象のＰＣＳ１２のＳＯＣを他のＰＣＳ１２のＳＯＣと揃える。
具体的には、ｂΔｔ経過後に全ＰＣＳのＳＯＣを等しくするには、次式を満たすようにすればよい。

以上の説明は、一般的なものであったが、理解の容易のため、３系統の蓄電池システム３−１〜３−３において、二つのＰＣＳ１２（ＰＣＳ１２−１及びＰＣＳ１２−２）間で充放電を行う場合を例として説明する。
ここで、第１のＰＣＳ１２−１が充電され、第２のＰＣＳ１２−２が放電される場合を想定し、ＱＬ＝２０％、ＱＨ＝８０％とする。
図６は、実施形態の動作例説明図である。
まず、蓄電池制御コントローラ５は、ＳＯＣ測定開始タイミングを時刻ｔ０と決定し（ステップＳ１１）、測定対象のＰＣＳ１２−１及びＰＣＳ１２−２を選択する（ステップＳ１２）。
図６において、時刻ｔ０の初期状態においては、３系統の蓄電池システム３−１〜３−３のＰＣＳ１２−１〜１２−３は、ＳＯＣ＝５０％前後にあったものとする。
まず、蓄電池制御コントローラ５は、測定対象のＰＣＳ１２−１に対応する蓄電池装置１１のＳＯＣが開路電圧ＯＣＶの測定精度の高い領域（ＳＯＣが８０％以上）となるように充電を行わせ、測定対象のＰＣＳ１２−２に対応する蓄電池装置１１のＳＯＣが開路電圧ＯＣＶの測定精度の高い領域（ＳＯＣが２０％以下）となるように放電を行わせる（ステップＳ１３）。
この結果、測定対象のＰＣＳ１２−２に対応する蓄電池装置１１の放電電力が、測定対象のＰＣＳ１２−１に対応する蓄電池装置１１の充電電力となる。
そして、時刻ｔ３において、測定対象のＰＣＳ１２−１に対応する蓄電池装置１１のＳＯＣが開路電圧ＯＣＶの測定精度の高い領域（ＳＯＣが８０％以上）となり、測定対象のＰＣＳ１２−２に対応する蓄電池装置１１のＳＯＣが開路電圧ＯＣＶの測定精度の高い領域（ＳＯＣが２０％以下）となる。
そこで、蓄電池制御コントローラ５は、例えば、時刻ｔ３〜時刻ｔ５の時間は、開路電圧ＯＣＶが平衡状態になるまで待つ時間とする（ステップＳ１４）。このため、蓄電池制御コントローラ５は、スイッチＳＷ１及びＳＷ２を開状態（オフ状態）として、待機する。
そして、開路電圧ＯＣＶが平衡状態になると想定される時刻ｔ５を経過した後、時刻ｔ６に至るまでの期間に、蓄電池制御コントローラ５は、開路電圧ＯＣＶを測定する（ステップＳ１５）。

続いて時刻ｔ６に至ると、蓄電池制御コントローラ５は、時刻ｔ６〜時刻ｔ９の間の時間で、まずはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を閉状態（オン状態）として、測定対象のＰＣＳ１２−１とＰＣＳ１２−２との間で充放電を行って、測定対象のＰＣＳ１２−１とＰＣＳ１２−２との間のＳＯＣを揃える。そして、時刻ｔ９〜時刻ｔ１０の時間で、これらＰＣＳ１２−１及びＰＣＳ１２−２のＳＯＣを、非測定対象のＰＣＳ１２−３と一致させて処理を終了する（ステップＳ１６）。

以上の説明のように、本実施形態によれば、蓄電池システムを構成する蓄電池装置のＳＯＣを推定するに際し、推定の元となる開路電圧ＯＣＶの測定精度の高いＳＯＣ領域に蓄電池のＳＯＣを変更して、測定を行うので、充放電を常時繰り返すような蓄電池システムにおいても、蓄電池装置のＳＯＣを正しく推定することができる。

本実施形態の蓄電池管理装置（蓄電池制御コントローラ）は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、必要に応じてディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

本実施形態の蓄電池管理装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、本実施形態の蓄電池管理装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の蓄電池管理装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
また、本実施形態の蓄電池管理装置のプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

本実施形態の蓄電池管理装置で実行されるプログラムは、上述した各部（測定制御部、推定部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、測定制御部、推定部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (7)

1. 蓄電池装置及び電力調整装置を有する蓄電池システムを複数系統備えた電力システムにおいて、前記蓄電池システムの管理を行う蓄電池管理装置において、
   前記蓄電池装置の開路電圧とＳＯＣとの関係を予め記憶したＳＯＣ推定テーブルと、
   ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置を前記複数系統の蓄電池システム間で放電あるいは充電させて前記開路電圧と前記ＳＯＣとが単調関数と見做せる所定のＳＯＣ領域とし、電力供給／需要系統から電気的に切り離して、前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置の開路電圧を測定させる測定制御部と、
   前記ＳＯＣ領域で測定させた前記開路電圧に基づいて前記ＳＯＣ推定テーブルを参照して、前記蓄電池装置のＳＯＣを推定する推定部と、を備え、
   前記測定制御部は、前記開路電圧測定後に複数系統の前記蓄電池装置のＳＯＣを揃えるように放電あるいは充電を行わせるとともに、複数系統の前記蓄電池システムを構成する複数の蓄電池装置を、前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置と、非ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置とに分けた場合に、複数系統の前記蓄電池装置のＳＯＣを揃えるに際し、前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置間でＳＯＣを揃えた後、全ての蓄電池装置のＳＯＣを揃えるように放電あるいは充電を行わせる、
   蓄電池管理装置。
2. 前記測定制御部は、複数の前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置を選択した場合に、前記複数の前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置のうち、充電により前記所定のＳＯＣ領域となるようにされた蓄電池装置を放電させ、放電により前記所定のＳＯＣ領域となるようにされた蓄電池装置を充電させることにより、前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置のＳＯＣが同一となるようにする、
   請求項１記載の蓄電池管理装置。
3. 前記測定制御部は、複数の前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置を選択した場合に、前記複数の前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置を一つの蓄電池装置と残りの蓄電池装置に分け、一方を充電し、他方を放電することにより双方を前記所定のＳＯＣ領域とする、
   請求項１又は請求項２記載の蓄電池管理装置。
4. 前記測定制御部は、前記系統から切り離した後に、開路電圧が平衡状態と見做せる時間が経過した後に、前記開路電圧を測定する、
   請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の蓄電池管理装置。
5. 前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置を前記電力供給／需要系統から切り離しを行う期間を前記電力システムの縮退運転可能期間に行う、
   請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の蓄電池管理装置。
6. 蓄電池装置及び電力調整装置を有する蓄電池システムを複数系統備えた電力システムにおいて、前記蓄電池システムの管理を行うとともに、前記蓄電池装置の開路電圧とＳＯＣとの関係を予め記憶したＳＯＣ推定テーブルを備えた蓄電池管理装置で実行される方法であって、
   ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置を前記複数系統の蓄電池システム間で放電あるいは充電させて前記開路電圧と前記ＳＯＣとが単調関数と見做せる所定のＳＯＣ領域とし、電力供給／需要系統から電気的に切り離して、前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置の開路電圧を測定させる過程と、
   前記ＳＯＣ領域で測定させた前記開路電圧に基づいて前記ＳＯＣ推定テーブルを参照して、前記蓄電池装置のＳＯＣを推定する過程と、を備え、
   前記開路電圧を測定させる過程は、前記開路電圧測定後に前記複数系統の蓄電池装置のＳＯＣを揃えるように放電あるいは充電を行わせる過程と、
   前記複数系統の蓄電池システムを構成する複数の蓄電池装置を、前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置と、非ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置とに分けた場合に、前記複数系統の蓄電池装置のＳＯＣを揃えるに際し、前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置間でＳＯＣを揃えた後、全ての蓄電池装置のＳＯＣを揃えるように放電あるいは充電を行わせる過程と、
   を備えた方法。
7. 蓄電池装置及び電力調整装置を有する蓄電池システムを複数系統備えた電力システムにおいて、前記蓄電池システムの管理を行うとともに、前記蓄電池装置の開路電圧とＳＯＣとの関係を予め記憶したＳＯＣ推定テーブルを備えた蓄電池管理装置をコンピュータにより制御するためのプログラムであって、
   前記コンピュータを、
   ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置を前記複数系統の蓄電池システム間で放電あるいは充電させて前記開路電圧と前記ＳＯＣとが単調関数と見做せる所定のＳＯＣ領域とし、電力供給／需要系統から電気的に切り離して、前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置の開路電圧を測定させる手段と、
   前記ＳＯＣ領域で測定させた前記開路電圧に基づいて前記ＳＯＣ推定テーブルを参照して、前記蓄電池装置のＳＯＣを推定する手段と、して機能させ、
   前記開路電圧を測定させる手段は、前記開路電圧測定後に前記複数系統の蓄電池装置のＳＯＣを揃えるように放電あるいは充電を行わせる手段と、
   前記複数系統の蓄電池システムを構成する複数の蓄電池装置を、前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置と、非ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置とに分けた場合に、前記複数系統の蓄電池装置のＳＯＣを揃えるに際し、前記ＳＯＣ測定対象の蓄電池装置間でＳＯＣを揃えた後、全ての蓄電池装置のＳＯＣを揃えるように放電あるいは充電を行わせる手段と、
   して機能させるプログラム。