CN102474115A - 控制装置、蓄电***、控制方法及计算机程序 - Google Patents

Abstract

控制装置(14)在连接在商用电力***上的蓄电***中，具有：劣化价格保持部(14a)，与二次电池(13)的放电深度建立对应而保持放电成本；价格信息取得部(14b)，取得电力价格；以及放电深度切换部(14c)，以建立对应而被保持的上述放电成本不超过价格差的放电深度进行放电；由此该控制装置能够考虑蓄电池的寿命特性和动态的电力价格的价格差来适当决定充放电深度。

Description

控制装置、蓄电***、控制方法及计算机程序

技术领域

本发明涉及商用电力的蓄电***。

背景技术

随着近年来的伴随着笔记本电脑及便携式信息设备的普及的电池技术的进步，将二次电池用于商用电力的储存的技术正在被研究。例如，在专利文献1中，公开了使用将多个小型二次电池串并联连接而成的电池模组的、商用电力的蓄电***的结构。

作为这些商用电力的蓄电***的应用，风力发电及太阳能发电的发电电力的平顺化在近年来受到关注。此外，以前考虑了通过在电力费用便宜的夜间充电，在价格高的白天放电，来实现向需求家庭的电力成本的削减的应用。在专利文献2中，公开了将夜间费用时间段的电力储存，在白天费用时间段进行放电的商用电力的蓄电***的结构。

在使用二次电池的蓄电***中，放电深度的管理是重要的。这是因为二次电池会因过放电而劣化。在上述专利文献2中，公开了根据充放电履历推测剩余容量、以其80％到95％为上限进行放电的结构。此外，在锂离子二次电池的情况下，已知通过使放电深度较浅来延长电池寿命(生涯容量)。在专利文献3中，与专利文献2同样，公开了在夜间将电力蓄电，在白天放电，通常以浅的放电深度使用的结构。此外，作为考虑二次电池的周期寿命的先行技术，公开了专利文献4。

此外，近年来，随着电力市场的自由化，正在导入电力价格动态变化的实时定价。在专利文献5中公开了不仅对应于电力价格按照夜间和白天等的时间段分别固定地决定的情况、还对应于电力价格动态变动的情况的蓄电***的结构。专利文献5的结构在电力价格是动态的情况下，也能够在一天中的电力费用最便宜的时间中充电，在最贵的时间中放电。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-50763号公报

专利文献2：日本专利第2979939号公报

专利文献3：日本特开2007-215262号公报

专利文献4：日本专利第4064334号公报

专利文献5：日本特开2004-194436号公报

发明概要

发明要解决的问题

在电力价格动态变化的情况下，优选的是，在充电时与放电时的电力价格差小的情况下，使放电深度浅以使电池寿命延长，在价格差大的情况下，使放电深度深。如果价格差变得比某种程度大，则即使考虑到伴随着劣化的电池模组的更换费用，由于使充放电量增多，因此也能够使经济上的好处变大。

但是，在专利文献5的结构中，在电力价格动态变化的情况下，虽然能够在电力费用最便宜的时间中充电、在最贵的时间中放电，但并没有公开根据该电力价格差决定充放电深度的结构。此外，在专利文献1中，记载了根据按时间段(按季节)的电费等将年间的运转计划最优化，但关于具体的最优化方法并没有公开。在专利文献2及3中，将放电深度的最大值静态地决定、或主要根据需求的模式来决定。在专利文献4中，虽然考虑了蓄电池寿命成本，但在铅蓄电池的情况下，由于生涯容量(＝周期寿命×放电深度)不论放电深度如何都能够为一定，所以不进行放电深度的动态的决定。因而，在这些任何文献中，都没有公开对应于动态变动的电力价格的价格差来决定放电深度的方法。

发明内容

本发明用于解决上述以往的问题，目的是对应于动态变动的电力价格、考虑蓄电池的寿命来决定适当的充放电深度。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明的控制装置，具有：保持部，与上述二次电池的多个放电深度中的各个放电深度建立对应来保持该放电深度下的上述充放电的放电成本；取得部，取得上述充放电中的放电时的电力的价格和充电时的电力的价格；以及放电控制部，使上述二次电池以如下放电深度进行放电，该放电深度是与该放电深度建立对应而被保持的上述放电成本不超过从所取得的放电时的上述价格减去充电时的上述价格而得到的这两个上述价格之间的价格差的放电深度。

发明效果

根据本发明的蓄电***，通过考虑蓄电池的寿命特性和动态的电力价格的价格差决定充放电深度，能够使蓄电***的经济利益最大化。

能够避免进行放电的放电深度成为超过价格差的不适当的放电深度，而能够成为不超过它的适当的放电深度。

附图说明

图1是实施方式1及2的蓄电***的概略图。

图2是表示实施方式1的控制装置的处理的流程的概略图。

图3是说明实施方式1的周期寿命及放电成本等的图。

图4是表示实施方式2的控制装置的处理的流程的概略图。

图5是实施方式3的蓄电***的概略图。

图6是实施方式4的蓄电***的概略图。

图7是表示控制装置的结构的图。

图8是表示控制装置的结构的图。

图9是控制装置的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

实施方式的控制装置(控制装置14)具有：保持部(劣化价格保持部14a、图8的S80)，与进行充放电的二次电池(二次电池13)的多个放电深度(例如，图3的(b)栏的40％～60％的放电深度(例如50％的放电深度)、60％～80％的放电深度(例如70％的放电深度)、…)中的各个放电深度建立对应来保持该放电深度下的上述充放电的放电成本(10日元/kWh、20日元/kWh、…)；取得部(价格信息取得部14b、S81、图2的S200、S204)，取得上述充放电的放电时的电力的价格和充电时的电力的价格；以及放电控制部(放电深度切换部14c、S82、S205、S206)，以如下放电深度使上述二次电池放电，该放电深度(40％～60％的放电深度(例如50％的放电深度)、60％～80％的放电深度(例如70％的放电深度)、…)是与该放电深度建立对应而被保持的上述放电成本不超过从所取得的放电时的上述价格减去充电时的上述价格而得到的这两个上述价格之间的价格差(例如，10日元/kWh、20日元/kWh、…)的放电深度。

另外，所谓以不超过的放电深度进行放电，具体而言，例如可以是进行该放电深度(例如80％(70％)、…)下的最低的蓄电量(20％(30％)、…的蓄电量)以上的蓄电量(20％以上(30％以上)、…)为止的放电。即，所谓某放电深度下的充放电，具体而言，例如是仅进行该放电深度下的最低的蓄电量以上的蓄电量为止的放电的充放电。

另外，例如也可以是，上述取得部在放电时取得放电的电力逆潮流(参照实施方式3、4)而被卖电时的该电力的卖电的卖电价格。

并且，更具体地讲，也可以分别确定放电的电力量整体中的、被卖电的电力量的比例、和由需求设备(例如需求设备51)消耗的电力量的比例。并且，也可以计算对卖电的比例乘以卖电的价格而得到的金额、与对由需求设备消耗的比例乘以被削减了购买的电力量后的商用电力***10中的电力的购买的价格而得到的金额之和。并且，也可以计算并使用计算出的和的价格与放电时的价格之间的价格差。

此外，也可以是，保持的上述放电成本是每单位电力量(例如图3的(b)栏中的1kWh)的放电成本，由上述取得部取得的充电时及放电时的各个上述价格是该每单位电力量的价格。

此外，也可以是，具备接收上述放电成本的接收部(接收部14aR)，上述保持部(劣化价格保持部14a)将接收到的该放电成本与该放电成本的上述放电深度建立对应而保持(图3的(b)栏的表的各行的数据)。

此外，由上述取得部取得的充电时的上述价格也可以是在比进行放电的时刻靠后的时刻，被放电的电力再次被充电时的价格。

即，如后面详细叙述那样，例如也可以取得进行该充电的将来的时刻的电力价格表。

另外，如后所述，例如由上述保持部保持的上述放电成本(例如40日元/kWh)也可以是以下这样的成本。即，也可以是根据该放电成本的上述放电深度(80％～100％(例如100％))、上述二次电池的周期寿命特性(图3的(d)栏的1000次)、和上述二次电池的价格(例如图3的(d)栏所示的1.6万日元/1kWh)计算的成本。

(实施方式1)

图1是实施方式1的蓄电***1a的结构图。

本蓄电***1a具有连接部11、双向变换器12、二次电池13、和控制装置14。

连接部11是向商用电力***10的连接端子，并且收容有用来在发生事故时保护商用电力***10及双向变换器12的断路器(breaker)等。

双向变换器12经由连接部11与商用电力***10连接，将商用电力***10的交流电力和二次电池13的直流电力进行双向变换。双向变换器12变换的电力的方向和量、即二次电池13的充放电的方向和其量分别由控制装置14指示。

二次电池13将由双向变换器12变换为直流的电力暂时储存，在需要时放电。放电后的电力通过双向变换器12恢复为交流。

另外，在二次电池13中使用的电池优选的是模组单位等能够将劣化的电池容易地更换的构造。在能够更换电池模组的情况下，也可以具备保存模组内的电池的寿命特性及使用履历等的IC芯片等。这些信息由控制装置14取出并使用。

控制装置14是考虑动态变动的电力费用、和二次电池13的寿命特性，来决定二次电池13的各时刻的充放电量，并控制双向变换器12的装置。控制装置14从经由通信***20连接的电力公司的电力费用(电力价格)服务器21取得电力费用。另外，关于二次电池13的寿命特性，也可以由控制装置14固定地保持。此外，控制装置14也可以从安装在上述电池模组中的IC芯片等取得二次电池13的寿命特性。

另外，控制装置14(的至少一部分)例如也可以是具有CPU(CentralProcessing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random AccessMemory)等的计算机等。并且，也可以通过由该计算机执行计算机程序来实现控制装置14的各功能。

图2是表示控制装置14的处理的流程的概略图。

控制装置14首先从电力价格服务器21取得各时刻的电力价格(S200)。

另外，也可以不是由控制装置14向电力价格服务器21询问，而是接收从电力价格服务器21播送的电力价格的结构。此外，如果知道电力价格在一定期间中周期性地变化，则也可以从下次起一定期间中将该步骤省略。

接着，控制装置14根据所取得的电力价格表，判断当前时刻是否是电力价格的最便宜的时间时刻(S201)。

并且，当为便宜的时间的情况下(S201：是)，控制装置14控制双向变换器12，使二次电池13充电。

另一方面，在不是便宜的时间的情况下(S201：否)，相反判断是否是最贵的时间(S203)。

并且，当为电力价格最贵的时间的情况下(S203：是)，计算与充电时(即最便宜的时间)的电力价格的价格差(S204)。

另外，最便宜的时间的电力价格优选从将来的电力价格表(在已放电的情况下为下次充电时的电力价格)取得，而不是从过去的电力价格表(购买了当前充电到二次电池13中的电力的价格)取得。这是因为，一般关于将拥有的财产放出的定时和其量，与其考虑购买时的价格，不如根据将来的跌价来考虑适当的定时等，这样更能够得到希望的结果。

接着，控制装置14根据在步骤S204中计算出的电力价格差、和二次电池13的周期寿命特性，决定放电深度(S205)。另外，以下对决定方法详细地说明。

图3是表示二次电池13的放电成本等的图。

二次电池一般具有图3的(a)栏那样的周期寿命特性。图3的(a)栏表示如果反复进行放电深度100％的充放电(满充电和完全放电、区域3yB及区域3xA)、则1000次就会二次电池的寿命耗尽((d)栏)。此外，在(a)栏的周期寿命特性中，表示在反复进行放电深度80％的充放电(满充电和剩余容量20％)的情况下、寿命延长到放电深度100％的情况下的2倍即2000次的寿命(区域3y)((c)栏)。

在将放电深度80％的充放电进行了1000次的情况下((c)栏的区域3y1、区域3y2)，可以认为消耗了电池单价的一半。所以，在将放电深度100％的充放电重复1000次的情况下，可以认为在放电深度80％为止的充放电1000次((d)栏的区域3yB)中消耗电池单价的一半、在放电深度80％到100％的1000次(区域3xA)中消耗剩余的一半。这里，如果设电池的1kWh的价格为1.6万日元，则放电深度80％到100％(区域3xA)相当于0.2kWh的容量。因此，可以认为在放电时发生了将“电池的1kWh的价格(1.6万日元/kWh)”中的、区域3yB中消耗的一半(0.8万日元/kWh)以外的剩余的一半(区域3xA的量，0.8万日元/kWh)除以{“区域3xA的容量(0.2kWh)”ד1000次(区域3xA中的次数)”}而得到的金额

1.6万日元÷2÷(0.2kWh×1000次)＝40日元/kWh的成本(放电成本、劣化价格、劣化成本)。另外，该40日元/kWh的放电成本也可以被确定为80％～100％的放电深度(例如90％的放电深度)下的放电成本。并且，如果以同样的考虑方式计算各放电深度下的放电成本，则如(b)栏所示，在60％～80％(例如70％)、40％～60％(例如50％)、…中，分别求出20日元/kWh、10日元/kWh、…。在步骤S205中，决定放电到该放电成本不超过充电时与放电时之间的电力价格差(例如10日元/kWh)的范围(40％～60％的放电深度)。另外，所谓不超过电力价格差(10日元/kWh)的范围，例如也可以是从0％的放电深度到比0％大的指定的放电深度(60％)的范围。

接着，控制装置14控制双向变换器12而进行放电直到所决定的放电深度(S206)。

通过这样的结构，适当设定放电深度，以使在电池的寿命耗尽时，充电时与放电时之间的电力价格差的累计值超过电池价格，能够达到本发明的目的。

另外，这样的确定各个放电深度(80％～100％(例如90％)、60％～80％(例如70％)、…等)下的劣化成本(劣化价格)的计算，例如也可以由控制装置14的设计者等预先进行。并且，也可以由控制装置14等将各个由设计者等预先计算出的劣化成本(40日元/kWh、20日元/kWh、…)与计算出该劣化成本的放电深度(80％～100％(例如90％)、60％～80％(例如70％)、…)建立对应地存储。具体而言，例如也可以存储图3的(b)栏的表。并且，也可以将与处理的对象的放电深度建立对应存储的劣化成本读出并使用。

此外，确定劣化成本的计算也可以在进行劣化成本的处理时等由控制装置14等进行。

另外，这样，劣化成本(劣化价格、放电成本)由控制装置14存储等并使用。使用的劣化成本是该劣化成本的放电深度越深则越大的成本。并且，使用的劣化成本既可以是通过上述方法确定的劣化成本，也可以是通过其他方法确定的劣化成本等。

(实施方式2)

在图1的蓄电***1a中，考虑通过函数N(x)给出二次电池13的放电深度x(0≤x≤1)与周期寿命N之间的关系的情况。在此情况下，设当前时刻为t＝0，并使下面的成本函数TC(·)最小化，从而能够决定各时刻t(＝0，1，…，T-1)的二次电池13的充放电量Δs_t。

[数式1]

$\mathrm{TC}(\mathrm{\Δ}{s}_0,\mathrm{\Δ}{s}_1,...,\mathrm{\Δ}{s}_{T-1})=\underset{t=0}{\overset{T-1}{\mathrm{\Σ}}}\{\mathrm{PC}(\mathrm{\Δ}{s}_t,t)+\frac{P}{C}\·\frac{N(1-s_t/C)-N(1-s_{t+1}/C)}{N(1-s_t/C)N(1-s_{t+1}/C)}\·u(-\mathrm{\Δ}{s}_t)\}---\left(1\right)$

这里，(1)的大括号内的第1项的函数PC(Δs_t，t)表示在时刻t的二次电池13的充放电量是Δs_t的情况下、在时刻t的时间步长内发生的电力费用。这里，在将从电力价格服务器21取得的时刻t的电力价格(单价)用R(t)表述的情况下，函数PC(Δs_t，t)可以用下式计算。

[数式2]

$\mathrm{PC}(\mathrm{\&Delta;}{s}_t,t)=\left\{\begin{array}{cc}R\left(t\right)\mathrm{\&Delta;}{s}_t/(1-L_C)& (\mathrm{\&Delta;}{s}_t\&GreaterEqual;0)\\ -R\left(t\right)\mathrm{\&Delta;}{s}_t(1-L_D)& (\mathrm{\&Delta;}{s}_t<0)\end{array}\right.---\left(2\right)$

另外，常数L_C表示在二次电池13及双向变换器12中在充电时发生的电力损失，常数L_D表示在放电时发生的电力损失。另外，在能够将充放电损失忽略的情况下，只要将常数L_C和L_D的值设为0就可以。

另外，作为该处理的对象的时刻t＝0到时刻T-1的、时间的长度T例如也可以是能够取得R(0)～R(T-1)的各个数据的最长的长度。即，例如在由电力公司等设定3天后为止的各个时刻的价格R、在第4天以后没有完成设定的情况下，长度T也可以是3天后为止的长度。

此外，(1)的大括号内的第2项表示根据二次电池13的周期寿命特性计算的放电成本。是将使用图3说明的计算改为数式而得到的。这里，常数C表示二次电池13的容量，常数P表示二次电池13的价格，(P/C)是每单位容量的电池的价格。

另外，在不是仅能够更换二次电池13的构造的情况下，在常数P中也可以包含双向变换器12的价格及设置工费等。

并且，在(1)的成本函数TC中，在大括号内的第1项中将充电时与放电时的电力价格的差额相加到时刻T为止，在第2项中将放电时的蓄电池的劣化价格相加到时刻T为止。通过使该目标函数(TC)最小化，决定各时刻的充放电量Δs_t，以使充电时与放电时的电力价格之间的差额超过由放电带来的二次电池13的劣化量。

另外，变量s_t(0≤s_t≤C)表示时刻t(＝0，1，…，T)的二次电池13的剩余容量。因而，时刻t的放电深度用(1-s_t/C)表示。此外，在充放电量Δs_t的符号为正的情况下表示充电、负的情况下表示放电。由此，时刻t的剩余容量s_t、相同时刻t的充放电量Δs_t、以及时刻t的下个时刻(t+1)的剩余容量s_t+1之间的关系是下式成立的关系。另外，s₀是当前时刻(t＝0)的实际的剩余容量。

[数式3]

s_t+1＝s_t+Δs_t                   (3)

此外，函数u(·)是在下述中定义的单位阶跃函数。为了将(1)简单地表述而导入。另外，通过该单位阶跃函数，(1)的大括号内的第2项在充电时为0，仅在放电时为有效。

[数式4]

$u\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}1& (x\&GreaterEqual;0)\\ 0& (x<0)\end{array}\right.---\left(4\right)$

在图4中表示实施方式2的控制装置14的流程图。

实施方式2的控制装置14首先从电力价格服务器21取得各时刻t(＝0，…，T-1)的电力价格R(t)的值(S400)。接着，使用(1)，决定各时刻t(＝0，…，T)的充放电量Δs_t(S401)。

另外，在使(1)的值为最小的充放电量Δs_t(t＝0，…，T-1)的求解中，优选使用动态计划法等的数理计划法、遗传算法(GA)、退火法(SA：模拟退火)等的、典型的发现的解法(metaheuristics：通用启发式解法)。

这里，在使用动态计划法决定充放电量Δs_t的情况下，对于(1)采用贝尔曼的最优的原理，例如如以下的(5)所示，首先变形为在时刻i(1≤i≤T)，蓄电量为s_i的情况下的最小成本V(s_i，i)的递推公式。

[数式5]

$V(s_i,i)=\underset{\mathrm{\&Delta;}{s}_1,\mathrm{\&Delta;}{s}_2,...,\mathrm{\&Delta;}{s}_{i-1}}{\min }\underset{t=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\{\mathrm{PC}(\mathrm{\&Delta;}{s}_t,t)+\frac{P}{C}\&CenterDot;\frac{N(0-s_t/C)-N(1-s_{t+1}/C)}{N(1-s_t/C)N(1-s_{t+1}/C)}\&CenterDot;u(-\mathrm{\&Delta;}{s}_t)\}$

$=\underset{\mathrm{\&Delta;}{s}_{i-1}}{\min }[V(s_{i-1},i-1)+\mathrm{PC}(\mathrm{\&Delta;}{s}_{i-1},T)+\frac{P}{C}\&CenterDot;\frac{N(1-s_{i-1}/C)-N(1-s_i/C)}{N(1-s_{i-1}/C)N(1-s_i/C)}\&CenterDot;u(-\mathrm{\&Delta;}{s}_i)]---\left(5\right)$

接着，通过将蓄电量s_i离散化，将V(s_T，T)保持为排列，对于该排列，以与对隐马尔可夫模型的维特比算法(Viterbi algorithm)同样的次序，搜索最小成本路径。由此，决定给出V(s_T，T)的最小值的Δs₁，Δs₂，…，Δs_T-1。具体而言，使时刻为顺方向(i＝1，2，…，T)将成本累计，对离散化的状态s_i及时刻i求出V(s_i，i)后，从时刻T起向反方向参照(たどる)计算出V(s_i，i)的路径，从而确定各时刻的充放电量Δs_i。

这样，决定各时刻的充放电量Δs_t(t＝0，1，…，T-1)后，控制装置14控制双向变换器12以使各时刻步长内的二次电池13的充放电量成为Δs_t(S402)。另外，取得电力价格、以及根据所取得的电力价格决定充放电量Δs_t的处理仅能够在一定时间(T-1)后为止进行，所以将以上的步骤定期地重复(S403)。此外，在S401中计算时的各时刻的剩余容量s_t(t＝1，…，T)与实际的剩余容量不同的情况下也可以从S400的步骤起重新进行。

另外，在(1)的大括号第2项中计算(1)的时间步长充分小的情况下，也可以考虑s_t+1→s_t的极限而将(1)如以下这样变形。另外，N′(·)表示函数N(·)的微分。

[数式6]

$\mathrm{TC}(\mathrm{\&Delta;}{s}_0,\mathrm{\&Delta;}{s}_t,...,\mathrm{\&Delta;}{s}_{T-1})=\underset{t=0}{\overset{T-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\{\mathrm{PC}(\mathrm{\&Delta;}{s}_t,t)+\frac{P}{C}\&CenterDot;\frac{N^{\&prime;}(1-s_t/C)}{N{(1-s_t/C)}^2}\&CenterDot;\mathrm{\&Delta;}{s}_t\&CenterDot;u(-\mathrm{\&Delta;}{s}_t)\}$

此外，也可以对(1)加上对应于剩余容量s_t的罚分(Penalty)。例如，已知锂离子二次电池若放置在满充电附近则劣化。此外，在与太阳能发电***等一起设置的情况下，由于意外发生的剩余电力的吸收，因此在蓄电***中有时最好避免满充电。这里，如果对(1)导入对应于剩余容量s_t的罚函数Q(s_t)，则成本函数可以为下述这样。

[数式7]

$\mathrm{TC}(\mathrm{\&Delta;}{s}_0,\mathrm{\&Delta;}{s}_1,...,\mathrm{\&Delta;}{s}_{T-1})=\underset{t=0}{\overset{T-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\{\mathrm{PC}(\mathrm{\&Delta;}{s}_t,t)+\frac{P}{C}\&CenterDot;\frac{N(1-s_t/C)-N(1-s_{t+1}/C)}{N(1-s_t/C)N(1-s_{t+1}/C)}\&CenterDot;u(-\mathrm{\&Delta;}{s}_t)+Q\left(s_t\right)\}---\left(7\right)$

此外，作为成本函数TC(·)及PC(·)的参数，除了充放电量Δs_t以外，也可以有别的控制参数。例如在与热电联供***、发电机及使用电力的热源机等一起设置本蓄电***的情况下，除了这些控制参数以外，还可以与各时刻的充放电量一起求出这些设备的最优的控制参数。

这样，也可以进行以下的动作。

即，将(1)的前半部分、即∑PC(Δs_t，t)略记作F。并且，将仅关于作为Δs_t＞0(充电时)的t的∑PC(Δs_t，t)＝“充电、购买电力的金额的累计量”略记作Fa，将仅关于作为Δs_t＜0(放电时)的t的∑PC(Δs_t，t)＝“基于放电的利益额(收益额)的累计量”略记作Fb。并且，将(1)的后半部分、即∑[P/C·(…)]略记作G。

并且，例如上述放电控制部也可以计算将电力费用(F)与放电成本(G)相加而得到的成本函数值(TC、(1))。并且，加到成本函数值(TC)中的电力费用(F)也可以是将充电时的价格下的费用(Fa)加上、将放电时的价格下的费用(Fb)减去而得到的金额。并且，也可以根据包含多个时刻(t＝0，1，…，T-1)各自的充放电量(Δs_t)的充放电量的组(充放电量的组合，“Δs₀，Δs₁，…，Δs_T-1”)，计算该组的成本函数值(TC)。并且，也可以根据多个组中的、计算出的成本函数值(TC)为最小的组(Δs₀，Δs₁，…，Δs_T-1)中包含的多个充放电量，在各个时刻(t)进行该组的该时刻的充放电量(Δs_t)的充放电。

并且，更具体地讲，计算出的成本函数值(TC)也可以是还加上计算出该成本函数值的组的、作为在满充电的附近放置的期间(上述)越长则越大的值的、关于该放置的罚分的值((7)的Q(s_t))而得到的成本函数值((7)的TC)。另外，所谓满充电的附近，例如也可以是从100％到从100％减去规定量(例如5％)后的量(95％)的范围。

(实施方式3)

图5是实施方式3的蓄电***1c的结构图。

另外，在图5中，对于与图1相同的构成要素使用相同的标号而适当省略说明。

如图5所示，在蓄电***与需求设备51一起设置在需求家庭中的情况下，如果需求设备51的电力需求小，则有可能通过蓄电***的放电而发生向商用电力***10的逆潮流(卖电)。在此情况下，也可以设置瓦特计52，控制装置14决定充放电量Δs_t以使得不发生逆潮流、或者考虑逆潮流时的卖电价格而计算函数PC(Δs_t，t)。另外，为了进行这些，一般需要需求预测等。

另外，瓦特计52既可以是蓄电***1c的一部分，也可以设在蓄电***1c的外部。

并且，更具体地讲，也可以进行以下的动作。

例如，也可以是，从二次电池13放电的电力量整体中的第1比例的电力量供给到需求设备(需求设备51)，从商用电力***10购买的电力量被削减与通过放电供给的该电力量相当的量。并且，也可以进行第2比例的电力量的、基于逆潮流的卖电。并且，也可以由控制装置14确定对商用电力***10的电力价格乘以上述第1比例而得到的金额、与对卖电价格乘以上述第2比例而得到的金额之和，作为被放电的整体的电力量下的价格。

这里，在卖电中，也可以通过电力公司进行设定等而仅进行有限度的电力量以下的电力量的卖电。这里，进行包括多个时刻(t＝0，1，…)的充放电量的充放电量的组(“Δs₀，Δs₁，…”)的处理。所以，对于进行放电的、Δs₀＜0的充放电量，也可以判断该充放电量(-Δs_t＞0)中的卖电的电力量的部分是否超过这样的限度。并且，也可以仅使用未被判断为超过限度的组。

(实施方式4)

图6是实施方式4的蓄电***1d的结构图。

另外，在图6中，对于与图1及图5相同的构成要素使用相同的标号而适当省略说明。

在图6中，追加设置了直流电力的需求设备61和瓦特计61x。在此情况下，在从控制装置14向双向变换器12的变换量的指示中，从充放电量Δs_t的值加上由瓦特计61x计测的直流的需求设备61的消耗电力。

另外，直流的需求设备61例如可以是LED(Light Emitting Diode)照明。此外，需求设备61也可以是个人计算机等。

这样，被供给放电的电力的需求设备既可以是交流的需求设备51，也可以是直流的需求设备61，也可以都进行供给。

这样，也可以进行以下的动作。

即，在二次电池(例如二次电池13，参照专利文献1等)中，通常在充放电时发生劣化(二次电池损伤)，例如发生图3的(b)栏的40日元/kWh、20日元/kWh、10日元/kWh等的劣化成本(放电成本，劣化价格的损失)。

这里，在如上述那样放电深度是较浅的第1放电深度(例如40％～60％的放电深度(例如50％的放电深度))的情况下，发生的劣化成本也可以比较少(例如10日元/kWh)。并且，相反在是较深的第2放电深度(例如60％～80％(例如70％))的情况下，发生的劣化成本也可以比较多(例如20日元/kWh)。另外，这里所谓放电深度，例如也可以是实际利用于充放电的电力量在满充电的蓄电量中的比例。作为该比例的具体例，示出图3的(b)栏的80％～100％的比例(例如90％)、60％～80％的比例(例如70％)、40％～60％的比例(例如50％)等。

另一方面，在二次电池(例如二次电池13)中，一般在由电力公司设定了较低的价格(例如8日元/kWh)的夜间等进行充电，在设定了较高的价格(例如27日元/kWh)的白天等进行放电。

由此，在充放电(充电及放电)中发生从放电时的价格减去充电时的价格的、这两个价格之间的价格差(例如27-8＝19日元/kWh)带来的利益。

这里，发生的利益能够充当发生的劣化成本的支付。

但是，近年来，随着电力市场的自由化等，由电力公司等更自由且更多样地设定电力价格。

并且，可以想到将来会广泛地普及在晴天等的特定的日子中发电的电力量多、在雨天等中发电的电力量少的太阳能发电。此外，还可以想到在风较强的日子等中发电量多、在较弱的日子等中发电量少的风力发电也更广泛地普及。这样，可以想到会普及根据进行发电的日子(时刻)而发电的电力量大幅变动的发电方式。

因此，设想将来由电力公司等作为白天的价格，在晴天、风较强的日子等的发电量较多的日子等中设定较低的价格，另一方面，在雨天、风较弱的日子等中设定较高的价格等。即，可以想到上述放电时的价格与充电时的价格的价格差在较小的第1价格差与较大的第2价格差之间变动。

另外，例如也可以考虑，对于白天的价格，例如在日光较强的15分钟期间设定较低的价格，另一方面，在下一个15分钟的日光较弱的期间设定为较高的价格等，从而设定在相当短的期间中价格差变动的设定。

并且，如果像这样价格差变动，则由价格差产生的利益(上述)的大小也变动，即能够充当劣化成本的支付的金额变动。

并且，如果尽管价格差变动，并且能够充当劣化成本的支付的金额变动、劣化成本也为一定，则发生的劣化成本相对于能够充当支付的金额的大小过大或过小，发生的劣化成本的大小相对于发生的利益的大小成为平衡较差的大小。

由此，甚至导致劣化成本的累计量达到二次电池的寿命的量而需要购买新的二次电池为止的、二次电池寿命的期间中的将通过各次充放电产生的利益累计而得到的累计利益量偏离购买的新的二次电池的价格等的适当的量。即，寿命耗尽的寿命期间结束时的累计利益量成为不适当的金额。

所以，在本控制装置(控制装置14)中，例如在二次电池13的充放电中，也可以在该充放电的放电深度是比第2放电深度(例如图3的(b)栏的60超％～80％(例如70％))浅的第1放电深度(40％～60％(例如50％))的情况下，发生比第2劣化成本(20日元/kWh)小的第1劣化成本(10日元/kWh)。并且，在该充放电中，也可以当为较深的第2放电深度(60％～80％)的情况下，发生较大的第2劣化成本(20日元/kWh)。

另外，这里发生的劣化成本具体而言也可以是设想到会发生的劣化成本(或者其近似值)。

并且，也可以是，通过该充放电，在从放电时的价格减去充电时的价格而得到的这两个价格之间的价格差为比第2价格差(例如20日元/kWh的价格差)小的第1价格差(10日元/kWh的价格差)的情况下，发生比第2利益(20日元/kWh)小的第1利益(10日元/kWh)，当为较大的第2价格差(20日元/kWh)的情况下，发生较大的第2利益(20日元/kWh)。

并且，取得部(价格信息取得部14b、S81)也可以取得表示进行充放电时的放电时与充电时之间的价格差的信息(10日元/kWh、或者20日元/kWh)。

并且，也可以是，放电控制部(放电深度切换部14c)在所取得的价格差是较小的第1价格差(10日元/kWh)的情况下(S821：否)，使二次电池进行发生较小的第1劣化成本的较浅的第1放电深度(40％～60％(例如50％))下的充放电(S822a)，当为较大的第2价格差(20日元/kWh)的情况下(S821：是)，进行发生较大的第2劣化成本的较深的第2放电深度(60％～80％(例如70％))下的充放电(S822b)。

由此，采用即使价格差变动、发生的利益变动，也对于价格差平衡良好的深度的放电深度(第1、第2放电深度)，能够使发生的劣化成本的大小对于价格差平衡良好、而且对于因价格差发生的利益平衡良好。

由此，例如能够使二次电池13的寿命期间结束时的累计利益量成为购买新的二次电池13所需要的价格等的适当的金额。

另外，具体地讲也可以是，第1及第2放电深度都是发生的劣化成本为规定值以下的放电深度等的比较浅的放电深度，发生的劣化成本比较小(参照专利文献2、3、4等)。

此外，也可以从多个时刻中选择价格比较(最)低的时刻。此外，也可以还选择价格比较(最)高的时刻。并且，也可以在所选择的价格较低的时刻进行充电、在价格较高的时刻进行放电(S201、S203，参照专利文献5等)。并且，作为决定要使用的放电深度的基础的上述价格差更具体地讲例如是这样选择的两个时刻的价格之间的价格差，这样的被选择的两个时刻之间的价格差也可以在第1价格差与第2价格差之间变动。

并且，更具体地讲，保持部也可以保持较小的第1劣化成本(例如10日元/kWh)。

并且，较小的第1价格差也可以是因该第1价格差产生的利益为所保持的第1劣化成本以下的金额的价格差(10日元/kWh以下的价格差)。

并且，较大的第2价格差也可以是该第2价格差下的利益比所保持的第1劣化成本大的金额的价格差(20日元/kWh等的比10日元/kWh大的价格差)。

另外，价格信息取得部14b也可以从电力价格服务器21等取得价格差，也可以根据所取得的价格差以外的其他数据计算价格差，由此作为其计算的计算结果而取得价格差。

另外，也可以是，在更换前的二次电池13被更换为新的二次电池13时，由接收部14aR从控制装置14的外部等接收更换后的新的二次电池13的数据(例如是上述较小的第1劣化成本)，接收的数据被保持并使用。

这样，在本***(蓄电***1a等)中，将价格信息取得部14b、放电深度切换部14c等的多个结构被组合，产生由组合带来的相乘效果。相对于此，在以往例中，缺少这些多个结构中的全部或一部分，不产生相乘效果。本***在这一点上相对于以往例不同。

并且，也可以构建用来实现上述功能的计算机程序，也可以构建存储有该计算机程序的存储介质，也可以构建安装有上述功能的集成电路，也可以构建其他种类的物品。此外，也可以构建包括上述步骤的方法。

此外，也可以将相互不同的多个实施方式的多个要素等的、在相互离开的多个地方描述的多个要素适当地组合。此外，也可以在单纯的细节部中采用上述形态，也可以采用其他形态。其他形态例如既可以是容易想到的形态，还可以是加以改良发明的形态等的难以想到的形态。只要适用本发明，则任何情形都属于本发明的范围中。

产业上的可利用性

有关实施方式的蓄电***的控制方法包括考虑了蓄电池的劣化和电力价格的充放电控制，特别作为能够更换电池模组的蓄电***的控制方法具有实用性。

标号说明

10商用电力***

11连接部

12双向变换器

13二次电池

14控制装置

14a劣化价格保持部

14b价格信息取得部

14c放电深度切换部

20通信***(通信网)

21电力价格服务器

51需求设备

52瓦特计

61需求设备

61x直流电力的瓦特计

Claims (13)

1.一种控制装置，具有：

保持部，与进行充放电的二次电池的多个放电深度中的各个放电深度建立对应来保持该放电深度下的上述充放电的放电成本；

取得部，取得上述充放电中的放电时的电力的价格和充电时的电力的价格；以及

放电控制部，使上述二次电池以如下放电深度进行放电，该放电深度是与该放电深度建立对应而被保持的上述放电成本不超过从所取得的放电时的上述价格减去充电时的上述价格而得到的这两个上述价格之间的价格差的放电深度。

2.如权利要求1所述的控制装置，

上述控制装置设置在蓄电***中，该蓄电***具备：

上述二次电池；以及

双向变换器，与电力价格动态变动的商用电力***以及上述二次电池连接；

由上述保持部保持的上述放电成本是根据该放电成本的上述放电深度、上述二次电池的周期寿命特性、和上述二次电池的价格计算的成本。

3.如权利要求1所述的控制装置，

上述取得部取得在放电时被放电的电力逆潮流而被卖出时的、该电力卖出的卖电价格。

4.如权利要求1所述的控制装置，

所保持的上述放电成本是每单位电力量的放电成本；

由上述取得部取得的充电时及放电时的各个上述价格是每该单位电力量的价格。

5.如权利要求1所述的控制装置，

具备接收上述放电成本的接收部；

上述保持部将接收到的该放电成本与该放电成本的上述放电深度建立对应而保持。

6.如权利要求1所述的控制装置，

由上述取得部取得的充电时的上述价格，是在比放电的时刻靠后的时刻被放电的电力再次被充电时的价格。

7.如权利要求1所述的控制装置，

上述放电控制部计算将电力费用与放电成本相加而得到的成本函数值；

加到上述成本函数值中的上述电力费用是将充电时的上述价格下的费用加上、将放电时的上述价格下的费用减去而得到的金额；

根据包含多个时刻中的各个时刻的充放电量的充放电量的组，计算该组的上述成本函数值；

通过多个上述组中的、计算出的上述成本函数值为最小的组中包含的多个上述充放电量，在各个上述时刻进行该组中的该时刻的上述充放电量的充放电。

8.如权利要求7所述的控制装置，

计算出的上述成本函数值是还将被计算出该成本函数值的上述组的、关于放置的罚分的值加上而得到的成本函数值，该关于放置的罚分的值是在满充电的附近放置的期间越长则越大的值。

9.如权利要求1所述的控制装置，

上述二次电池的充放电是如下的充放电：

在该充放电的放电深度是比第2放电深度浅的第1放电深度的情况下，发生比第2劣化成本小的第1劣化成本，在放电深度是深的上述第2放电深度的情况下，发生大的上述第2劣化成本；

通过该充放电，在从放电时的上述价格减去充电时的上述价格而得到的这两个上述价格之间的上述价格差是比第2价格差小的第1价格差的情况下，发生比第2利益小的第1利益，在上述价格差是大的上述第2价格差的情况下，发生大的上述第2利益；

上述取得部取得进行充放电时的、放电时与充电时之间的上述价格差；

上述放电控制部在所取得的上述价格差是小的上述第1价格差的情况下，使上述二次电池进行浅的上述第1放电深度下的充放电，在上述价格差是大的上述第2价格差的情况下，进行深的上述第2放电深度下的充放电。

10.如权利要求9所述的控制装置，

上述保持部保持小的上述第1劣化成本；

小的上述第1价格差是由该第1价格差产生的上述利益为所保持的上述第1劣化成本以下的价格差；

大的上述第2价格差是该第2价格差下的上述利益比所保持的上述第1劣化成本大的价格差。

11.一种蓄电***，具有：

二次电池，进行充放电；

保持部，与上述二次电池的多个放电深度中的各个放电深度建立对应来保持该放电深度下的上述充放电的放电成本；

取得部，取得上述充放电中的放电时的电力的价格、和充电时的电力的价格；以及

放电控制部，使上述二次电池以如下放电深度进行放电，该放电深度是与该放电深度建立对应而被保持的上述放电成本不超过从所取得的放电时的上述价格减去充电时的上述价格而得到的这两个上述价格之间的价格差的放电深度。

12.一种控制方法，包括：

保持步骤，与进行充放电的二次电池的多个放电深度中的各个放电深度建立对应来保持该放电深度下的上述充放电的放电成本；

取得步骤，取得上述充放电中的放电时的电力的价格和充电时的电力的价格；以及

放电控制步骤，使上述二次电池以如下放电深度进行放电，该放电深度是与该放电深度建立对应而被保持的上述放电成本不超过从所取得的放电时的上述价格减去充电时的上述价格而得到的这两个上述价格之间的价格差的放电深度。

13.一种计算机程序，用来使计算机执行如下步骤：

保持步骤，与进行充放电的二次电池的多个放电深度中的各个放电深度建立对应来保持该放电深度下的上述充放电的放电成本；

取得步骤，取得上述充放电中的放电时的电力的价格和充电时的电力的价格；以及

放电控制步骤，使上述二次电池以如下放电深度进行放电，该放电深度是与该放电深度建立对应而被保持的上述放电成本不超过从所取得的放电时的上述价格减去充电时的上述价格而得到的这两个上述价格之间的价格差的放电深度。

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