JP2011083091A

JP2011083091A - バッテリ制御ユニット

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Publication number: JP2011083091A
Application number: JP2009232022A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Kidera; 和憲木寺
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2029-10-05
Also published as: JP5507946B2

Abstract

【課題】バッテリ制御ユニットにおいて、非常用に必要とされるバッテリの電力量を確実に確保することにある。
【解決手段】劣化等により非常用の第１〜第４バッテリ６１〜６４の有効容量が不足していると判断されたとき、通常用の第５バッテリ６５が非常用の第１〜第４バッテリ６１〜６４に加える。これにより、非常用のバッテリの有効容量を増やすことができ、停電時に十分な電力量を確保することができる。
【選択図】図２

Description

この発明は、負荷に電力を供給するバッテリを制御するバッテリ制御ユニットに関する。

従来、バッテリからの電力を各種負荷に供給する配電システムが存在する。配電システムにおけるバッテリは余剰電力の蓄電のみならず、商用電力の停電時に非常用の電力として使用される。例えば、特許文献１に示される配電システムにおいては、停電等の非常時に備えて、次のようなバッテリ充放電制御がされる。すなわち、バッテリには、予め非常用電力として、所定値のＳＯＣ（State Of Charge）が確保されている。ＳＯＣとはバッテリの残量率を示す指標であり、０〜１００％の数値で表される。ＳＯＣが１００％の場合には、バッテリは満充電状態であり、ＳＯＣが０％の場合は、バッテリの残容量がゼロの状態である。従って、放電によりバッテリのＳＯＣが所定値、例えば、２０％以下となった場合には、以降の放電を停止するとともに、充電を開始する。この制御により、非常用電力が確実に確保されて、停電時においても、必要最低限の負荷に電力を供給できる。

特開２００９−１５９７３０号公報

ところで、上記バッテリは、充放電を繰り返すこと等により劣化する。バッテリの劣化に伴いバッテリの有効容量は減少する。例えば、新品バッテリにおける有効容量が１００Ｗｈであったが、劣化により同バッテリの有効容量は２０Ｗｈ減少し、有効容量が８０Ｗｈとなったとする。このような状況において、非常時に備えてバッテリのＳＯＣが２０％だけ確保されたとしても、劣化の有無によりバッテリの残容量は異なる。具体的には、新品バッテリでは２０Ｗｈの電力量が確保されるのに対し、上記劣化したバッテリでは、１６Ｗｈの電力量しか確保されない。この問題は、バッテリの劣化が進むにつれて顕著になる。このように、バッテリの劣化により、非常時に確保される電力量は小さくなるため、非常時に必要な電力量が確保できないおそれがあった。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、非常用に必要とされるバッテリの電力量を確実に確保することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、電気負荷に電力を供給する複数のバッテリと、前記複数のバッテリの放電及び充電を制御するとともに、前記複数のバッテリを通常時に使用される通常用の前記バッテリ群、及び停電時に使用される非常用の前記バッテリ群として割り当てる制御部と、を備えたバッテリ制御ユニットにおいて、前記非常用のバッテリ群の有効容量を検出する有効容量検出手段、を備え、前記制御部は、前記有効容量検出手段の検出結果に基づき、前記非常用のバッテリ群の有効容量が不足していると判断した場合に、自動で非常用に割り当てる前記バッテリの数を増加させることをその要旨としている。

同構成によれば、バッテリ劣化等により非常用のバッテリ群の有効容量が不足していると判断されたとき、通常用のバッテリ群のうち少なくとも１つ以上のバッテリが非常用のバッテリ群に加えられる。これにより、非常用のバッテリ群の有効容量を増やすことができ、停電に備え十分な電力量を確保することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバッテリ制御ユニットにおいて、前記有効容量検出手段は、前記非常用のバッテリ群の放電電流及びバッテリ電圧を検出する電流電圧検出手段であり、前記制御部は、前記非常用のバッテリ群を所定のタイミングで放電したとき、前記電流電圧検出手段の検出結果に基づき放電量を算出し、同算出された放電量が、停電時において必要とされる前記バッテリ群の有効容量にて放電されたときの放電量に基づき設定される放電しきい値未満となったとき、前記非常用のバッテリ群の有効容量が不足していると判断して、自動で非常用に割り当てる前記バッテリの数を増加させることをその要旨としている。

同構成によれば、電流電圧検出手段が検出する非常用のバッテリ群の放電電流及びバッテリ電圧に基づき、放電量が算出される。ここで、劣化によりバッテリの有効電池容量は小さくなるのに伴い、同バッテリの放電量は小さくなる。従って、非常用のバッテリ群の放電量と放電しきい値との比較に基づき、同バッテリ群の有効容量が十分であるか否かの判断が可能である。ここで、放電しきい値は、停電時において必要とされる有効容量にて放電されたときの放電量に基づき設定される。すなわち、非常用のバッテリ群の放電量が放電しきい値未満の場合には、同バッテリ群の有効容量が不足していると判断され、自動で非常用のバッテリの数が増やされる。これにより、非常用のバッテリ群の有効容量を増やすことができ、停電時に十分な電力量を確保することができる。

本発明によれば、バッテリ制御ユニットにおいて、非常用に必要とされるバッテリの電力量を確実に確保することができる。

本実施形態における配電システムの構成を示すブロック図。本実施形態における図１の一部を拡大したブロック図。本実施形態における電圧Ｖｂ及びＳＯＣの関係を示したグラフ。本実施形態における非常用電力確保プログラムの処理手順を示すフローチャート。

以下、本発明にかかるバッテリ制御ユニットを配電システムに具体化した第１の実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、住宅には、宅内に設置された各種機器（照明機器、エアコン、家電、オーディオビジュアル機器等）に電力を供給する配電システム１が設けられている。配電システム１は、家庭用の商用交流電源（ＡＣ電源）２の電力の他に、太陽光により発電する太陽電池３の電力も各種機器に供給する。また、配電システム１は、物質の化学反応により発電する燃料電池４も電源として使用されている。配電システム１は、直流電源（ＤＣ電源）を入力して動作するＤＣ機器５の他に、交流電源（ＡＣ電源）を入力して動作するＡＣ機器６にも電力を供給する。

配電システム１には、同システム１の分電盤としてコントロールユニット７及びＤＣ分電盤（直流ブレーカ内蔵）８が設けられている。また、配電システム１には、住宅のＤＣ機器５の動作を制御する機器として制御ユニット９及びリレーユニット１０が設けられている。

コントロールユニット７には、交流電源を分岐させるＡＣ分電盤１１が交流系電力線１２を介して接続されている。コントロールユニット７は、このＡＣ分電盤１１を介して商用交流電源２及び燃料電池４に接続されるとともに、直流系電力線１３を介して太陽電池３に接続されている。コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１から交流電力を取り込むとともに太陽電池３から直流電力を取り込み、これら電力を機器電源として所定の直流電力に変換する。そして、コントロールユニット７は、この変換後の直流電力を、直流系電力線１４を介してＤＣ分電盤８に出力したり、又は直流系電力線１５を介してバッテリユニット１６に出力して同電力を蓄電したりする。バッテリユニット１６は、例えば停電時等のバックアップ電源として使用される。コントロールユニット７は、交流電力を取り込むのみならず、太陽電池３やバッテリユニット１６の直流電力を交流電力に変換してＡＣ分電盤１１に供給する。コントロールユニット７は、信号線１７を介してＤＣ分電盤８とデータのやり取りを実行する。

ＤＣ分電盤８は、直流電力対応の一種のブレーカである。ＤＣ分電盤８は、コントロールユニット７から入力した直流電力を分岐させ、その分岐後の直流電力を、直流系電力線１８を介して制御ユニット９に出力したり、直流系電力線１９を介してリレーユニット１０に出力したりする。また、ＤＣ分電盤８は、信号線２０を介して制御ユニット９とデータのやり取りをしたり、信号線２１を介してリレーユニット１０とデータのやり取りをしたりする。

制御ユニット９には、複数のＤＣ機器５が接続されている。これらＤＣ機器５は、直流電力及びデータの両方を１対の線によって搬送可能な直流供給線路２２を介して制御ユニット９と接続されている。直流供給線路２２は、ＤＣ機器の電源となる直流電圧に、高周波の搬送波によりデータを電送する通信信号を重畳する、いわゆる電力線搬送通信により、１対の線で電力及びデータの両方をＤＣ機器５に搬送する。制御ユニット９は、直流系電力線１８を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２０を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５をどのように制御するのかを把握する。そして、制御ユニット９は、指示されたＤＣ機器５に直流供給線路２２を介して直流電圧及び動作指令を出力し、ＤＣ機器５の動作を制御する。

制御ユニット９には、宅内のＤＣ機器５の動作を切り換える際に操作するスイッチ２３が直流供給線路２２を介して接続されている。また、制御ユニット９には、例えば赤外線リモートコントローラからの発信電波を検出するセンサ２４が直流供給線路２２を介して接続されている。よって、ＤＣ分電盤８からの動作指示のみならず、スイッチ２３の操作やセンサ２４の検知によっても、直流供給線路２２に通信信号を流してＤＣ機器５が制御される。

リレーユニット１０には、複数のＤＣ機器５がそれぞれ個別の直流系電力線２５を介して接続されている。リレーユニット１０は、直流系電力線１９を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線２１を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５を動作させるのかを把握する。そして、リレーユニット１０は、指示されたＤＣ機器５に対し、内蔵のリレーにて直流系電力線２５への電源供給をオンオフすることで、ＤＣ機器５の動作を制御する。また、リレーユニット１０には、ＤＣ機器５を手動操作するための複数のスイッチ２６が接続されており、スイッチ２６の操作によって直流系電力線２５への電源供給をリレーにてオンオフすることにより、ＤＣ機器５が制御される。

ＤＣ分電盤８には、例えば壁コンセントや床コンセントの態様で住宅に建て付けられた直流コンセント２７が直流系電力線２８を介して接続されている。この直流コンセント２７にＤＣ機器のプラグ（図示略）を差し込めば、同機器に直流電力を直接供給することが可能である。

また、ＡＣ分電盤１１及び商用交流電源２との間には、商用交流電源２の使用量を遠隔検針可能な電力メータ２９が接続されている。電力メータ２９には、商用電源使用量の遠隔検針の機能のみならず、例えば電力線搬送通信や無線通信の機能が搭載されている。電力メータ２９は、電力線搬送通信や無線通信等を介して検針結果を電力会社等に送信する。

配電システム１には、宅内の各種機器をネットワーク通信によって制御可能とするネットワークシステム３０が設けられている。ネットワークシステム３０には、同システム３０のコントロールユニットとして宅内サーバ３１が設けられている。宅内サーバ３１は、インターネットなどのネットワークＮを介して宅外の管理サーバ３２と接続されるとともに、信号線３３を介して宅内機器３４に接続されている。また、宅内サーバ３１は、ＤＣ分電盤８から直流系電力線３５を介して取得する直流電力を電源として動作する。

宅内サーバ３１には、ネットワーク通信による宅内の各種機器の動作制御を管理するコントロールボックス３６が信号線３７を介して接続されている。コントロールボックス３６は、信号線１７を介してコントロールユニット７及びＤＣ分電盤８に接続されるとともに、直流供給線路３８を介してＤＣ機器５を直接制御可能である。コントロールボックス３６には、例えば使用したガス量や水道量を遠隔検針可能なガス／水道メータ３９が接続されるとともに、ネットワークシステム３０の操作パネル４０に接続されている。操作パネル４０には、例えばドアホン子器やセンサやカメラからなる監視機器４１が接続されている。

宅内サーバ３１は、ネットワークＮを介して宅内の各種機器の動作指令を入力すると、コントロールボックス３６に指示を通知して、各種機器が動作指令に準じた動作をとるようにコントロールボックス３６を動作させる。また、宅内サーバ３１は、ガス／水道メータ３９から取得した各種情報を、ネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供可能であるとともに、監視機器４１で異常検出があったことを操作パネル４０から受け付けると、その旨もネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供する。

次に、コントロールユニット７及びバッテリユニット１６周辺の具体的構成について説明する。図２に示すように、コントロールユニット７は、太陽電池ＤＣ−ＤＣコンバータ（以下、太陽電池コンバータ称す）５３と、双方向コンバータ５８とを備える。

太陽電池コンバータ５３は、太陽電池３から入力される直流電力を適切な直流電力に変換してＤＣ分電盤８及び双方向コンバータ５８に出力する。
双方向コンバータ５８は、太陽電池３及びバッテリユニット１６からの直流電力を交流に変換するとともに、ＡＣ電源２及び燃料電池４からの交流電力を直流に変換する。

バッテリユニット１６は、制御部５１と、第１ＤＣ―ＤＣコンバータ（以下、第１コンバータ称す）５５と、第２ＤＣ―ＤＣコンバータ（以下、第２コンバータ称す）５６と、
第１〜第８バッテリ６１〜６８と、スイッチング装置５９と、電流検出センサ７０と、電圧検出センサ７１とからなる。

本例において、新品時における各バッテリ６１〜６８の有効容量は等しく、各バッテリ６１〜６８はバッテリセルからなる。また、初期設定においては、第１〜第４バッテリ６１〜６４は停電時に使用される非常用に割り当てられ、第５〜第８バッテリ６５〜６８は通常時に使用される通常用に割り当てられている。

制御部５１は、不揮発性のメモリ５１ａを備え、メモリ５１ａには、後述する非常用電力確保プログラム、各種しきい値等が記憶されている。また、制御部５１は、放電時間Ｔを計測するタイマ５１ｂを備える。制御部５１は、第１コンバータ５５に放電に関する指令信号を出力し、第２コンバータ５６に充電に関する指令信号を出力する。第１コンバータ５５は、当該指令信号に基づき、第１〜第８バッテリ６１〜６８からの電力を直流系電力線１４に適切な電力に変換して出力し、第２コンバータ５６は、当該指令信号に基づき、直流系電力線１４からの電力を第１〜第８バッテリ６１〜６８に適切な電力に変換して出力する。

また、スイッチング装置５９は、第１〜第８バッテリ６１〜６８及び両コンバータ５５，５６間に設けられるとともに、制御部５１からの指令信号に基づき、第１〜第８バッテリ６１〜６８を両コンバータ５５，５６に接続するスイッチング動作をする。すなわち、スイッチング装置５９は、複数のスイッチング素子で構成される。初期設定においては、制御部５１により、通常用の第５〜第８バッテリ６５〜６８が両コンバータ５５，５６に直列接続されていて、非常用の第１〜第４バッテリ６１〜６４は両コンバータ５５，５６に接続されていない。なお、第１〜第４バッテリ６１〜６４は、非常時に備えて満充電状態とされているものの、両コンバータ５５，５６に接続されていないところ第１〜第４バッテリ６１〜６４からの電力がＤＣ機器５等に供給されることはない。

電流検出センサ７０は、直流系電力線１５に設けられて、第１コンバータ５５の出力電流Ｉ１を検出し、当該検出結果を制御部５１に出力する。
電圧検出センサ７１は、第１コンバータ５５及びスイッチング装置５９間における電圧Ｖｂを検出し、当該検出結果を制御部５１に出力する。なお、電流検出センサ７０及び電圧検出センサ７１は電流電圧検出手段及び有効容量検出手段に相当する。

制御部５１は、電圧検出センサ７１により検出される電圧Ｖｂに基づき、バッテリ残量率を示す指標であるＳＯＣ（State Of Charge）を算出する。具体的には、満充電時における第１〜第４バッテリ６１〜６４の電圧Ｖｂを基準電圧Ｖｍとすると、「（検出電圧Ｖｂ／基準電圧Ｖｍ）×１００」でＳＯＣがパーセントで算出される。よって、図３のグラフに示すように、電圧Ｖｂ及びＳＯＣには比例関係があり、電圧Ｖｂの低下に伴いＳＯＣも低下する。

ところで、一般的にバッテリは、時間の経過とともに劣化する。このバッテリの劣化に伴いバッテリの有効容量は減少する。例えば、新品のバッテリは、最大１００Ｗｈの電力量を蓄えられるのに対し、同新品電池と同一種類の劣化した劣化バッテリは、有効容量が２０Ｗｈ減少し、最大８０Ｗｈの電力量しか蓄えられない。よって、例えば、第１〜第４バッテリ６１〜６４が劣化した場合、満充電状態にあっても非常用に十分な電力量が蓄えられないおそれがある。

そこで、制御部５１は、所定周期毎（例えば、１ヶ月毎）に非常用電力確保プログラムを実行する。当該プログラムは、図４のフローチャートに示す処理手順に従って実行される。

まず、制御部５１は、第２コンバータ５６を通じて、自然放電等により電力消耗した第１〜第４バッテリ６１〜６４を満充電状態とする（Ｓ１０１）。そして、制御部５１は、第１コンバータ５５を通じて、満充電状態となった第１〜第４バッテリ６１〜６４の放電を開始する（Ｓ１０２）。このとき、制御部５１は、タイマ５１ｂを通じて第１〜第４バッテリ６１〜６４の放電に要する時間Ｔの測定を開始するとともに、電流検出センサ７０及び電圧検出センサ７１を通じて電流Ｉ１及び電圧Ｖｂの測定を開始する。

すなわち、図３のグラフに示すように、第１〜第４バッテリ６１〜６４の電圧Ｖｂは、満充電時における４．２Ｖから放電することで徐々に低下していく。そして、制御部５１は、電圧Ｖｂが電圧しきい値Ｖａ以下となったとき（Ｓ１０３でＹＥＳ）、放電を停止する（Ｓ１０４）。このとき、制御部５１は、時間Ｔ、電流Ｉ１及び電圧Ｖｂの測定を終了する。なお、本例において、電圧しきい値Ｖａは、３．６Ｖに設定されているとともに、電圧Ｖｂが電圧しきい値Ｖａとなったときに、第１〜第４バッテリ６１〜６４のＳＯＣは５０％となる。

そして、制御部５１は、上記各々測定された時間Ｔ、電流Ｉ１及び電圧Ｖｂの積により第１〜第４バッテリ６１〜６４の放電量Ｐｏｕｔを算出する（Ｓ１０５）。さらに、制御部５１は、放電量Ｐｏｕｔ及び予め設定される放電しきい値Ｐａを比較する（Ｓ１０６）。ここで、放電量Ｐｏｕｔは、第１〜第４バッテリ６１〜６４の有効容量に応じた値となる。例えば、ＳＯＣを１００％から５０％に遷移させた場合、有効容量が１００Ｗｈのバッテリからの放電量は５０Ｗｈであるのに対し、有効容量が８０Ｗｈのバッテリからの放電量は４０Ｗｈである。よって、ＳＯＣを１００％から５０％に遷移させたときの放電量Ｐｏｕｔから第１〜第４バッテリ６１〜６４の有効容量を推算できる。これに基づき放電しきい値Ｐａは、第１〜第４バッテリ６１〜６４の有効容量が非常時に必要な電力量以上となるように設定される。

放電量Ｐｏｕｔが放電しきい値Ｐａ未満となったとき（Ｓ１０６でＹＥＳ）、制御部５１は、スイッチング装置５９を通じて、非常用の第１〜第４バッテリ６１〜６４に第５バッテリ６５を追加する（Ｓ１０７）。これにより、第１〜第５バッテリ６１〜６５の有効容量は増え、非常時に必要な電力量を第１〜第５バッテリ６１〜６５により蓄電可能となる。この場合、第６〜第８バッテリ６６〜６８が通常用として、第１〜第５バッテリ６１〜６５が非常用として使用される。なお、次回の非常用電力確保プログラムは、第１〜第５バッテリ６１〜６５が非常用として、第６〜第８バッテリ６６〜６８が通常用として実行される。

一方、放電量Ｐｏｕｔが放電しきい値Ｐａ以上となったとき（Ｓ１０６でＮＯ）、非常用の第１〜第４バッテリ６１〜６４の有効容量にて非常時に必要な電力量を蓄電可能であるとして処理を終了する。

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）劣化等により非常用の第１〜第４バッテリ６１〜６４の有効容量が不足していると判断されたとき、通常用の第５バッテリ６５が非常用の第１〜第４バッテリ６１〜６４に加えられる。これにより、第５バッテリ６５の有効容量分だけ非常用のバッテリの有効容量を増やすことができ、停電時に十分な電力量を確保することができる。

（２）電流検出センサ７０及び電圧検出センサ７１が検出する非常用の第１〜第４バッテリ６１〜６４の電流Ｉ１及びバッテリ電圧Ｖｂに基づき放電量が算出される。ここで、劣化によりバッテリの有効電池容量は小さくなるのに伴い、同バッテリの放電量は小さくなる。従って、非常用の第１〜第４バッテリ６１〜６４の放電量Ｐｏｕｔと放電しきい値Ｐａとの比較に基づき、第１〜第４バッテリ６１〜６４の有効容量が十分であるか否かの判断を可能である。ここで、放電しきい値Ｐａは、停電時において必要とされる有効容量にて放電されたときの放電量に基づき設定される。すなわち、非常用の第１〜第４バッテリ６１〜６４の放電量Ｐｏｕｔが放電しきい値Ｐａ未満の場合には、第１〜第４バッテリ６１〜６４の有効容量が不足していると判断され、自動で非常用のバッテリの数が増やされる。これにより、非常用のバッテリの有効容量を増やすことができ、停電時に十分な電力量を確保することができる。

（３）非常用の第１〜第４バッテリ６１〜６４の有効容量を増やすにあたり、通常用の第５バッテリ６５を非常用に割り当てればよいため、例えば、同一のバッテリの容量のうち非常用に使用される割合を増やす等の制御が不要である。よって、バッテリを多数設けることで、いっそう容易に非常用の第１〜第４バッテリ６１〜６４の有効容量を増やすことができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態において、第１〜第４バッテリ６１〜６４の放電量Ｐｏｕｔを算出していたが、各バッテリ６１〜６４について、個別に図４のＳ１０１〜Ｓ１０５に示す処理を行い、各放電量Ｐｏｕｔを足し合わせて、上記第１〜第４バッテリ６１〜６４の放電量Ｐｏｕｔを算出してもよい。この場合、各バッテリ６１〜６８は両コンバータ５５，５６に並列接続するとともに、第１〜第８バッテリ６１〜６８及びスイッチング装置５９間に電流検出センサ７０及び電圧検出センサ７１を設ける必要がある。

本構成によれば、第１〜第８バッテリ６１〜６８の各有効容量が判断可能とされる。よって、例えば、劣化が進んでいる非常用の第１バッテリ６１及び、劣化が進んでいない通常用の第８バッテリ６８を入れ替え、第１バッテリ６１を通常用とし、第８バッテリ６８を非常用とすることで、通常用のバッテリの有効容量を過剰に減らすことなく非常時において必要な分だけの有効容量が確保できる。

・上記実施形態においては、第１コンバータ５５とは別に電流検出センサ７０及び電圧検出センサ７１が設けられていたが、電流検出センサ７０及び電圧検出センサ７１は、第１コンバータ５５に内蔵されていてもよい。

・上記実施形態において、初期設定においては、第１〜第４バッテリ６１〜６４は、非常用に割り当てられ、第５〜第８バッテリ６５〜６８は、通常用に割り当てられていた。しかし、バッテリの総数並びに非常用及び通常用に割り当てるバッテリの数はこれに限定されるものではない。

・上記実施形態においては、放電量Ｐｏｕｔが放電しきい値Ｐａ未満となったときに、非常用の第１〜第４バッテリ６１〜６４に第５バッテリ６５が追加されていた。しかし、追加されるバッテリは一つでなく、複数であってもよい。この場合、例えば、非常用に第５バッテリ６５を追加したときに、再び、図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０６に係る処理を行い、第１〜第５バッテリ６１〜６５の有効容量が非常時に必要とされる分だけ確保されたか否かを判断する。そして、未だ、放電量Ｐｏｕｔが放電しきい値Ｐａ未満であるとき（ステップＳ１０６でＹＥＳ）には、非常時に必要とされる有効容量が確保されていないとして、非常用に第６バッテリ６６を追加する。これにより、いっそう確実に非常時に必要とされる有効容量を確保できる。

・上記実施形態においては、満充電時の電圧Ｖｂ（４．２Ｖ）が電圧しきい値Ｖａ（３．６Ｖ）となるまでの時間Ｔ等を計測していた。ここで、電圧しきい値Ｖａは３．６Ｖに限らず、例えば、電圧しきい値Ｖａを４．２Ｖに近い値とすることで、より短時間で図４のステップＳ１０４で示す放電を停止する処理に進むことができ、非常用電力確保プログラムの処理の迅速化が期待できる。また、電圧しきい値Ｖａをより小さい値とすることで、電流Ｉ１及び電圧Ｖｂの検出時間が延びるため、より精度よく放電量Ｐｏｕｔを算出できる。

・上記実施形態においては、第１〜第４バッテリ６１〜６４の放電量Ｐｏｕｔに基づき、有効容量が推算可能であったが、充電量に基づき有効容量を推算することもできる。この場合、例えば、電圧Ｖｂが３．６Ｖから４．２Ｖとなるまでの充電量に基づき、第１〜第４バッテリ６１〜６４の有効容量を推算する。

・上記実施形態においては、放電量Ｐｏｕｔに基づき有効容量が推算されていた。しかし、放電に要する時間Ｔに基づき有効容量を推算することも可能である。具体的には、バッテリは、劣化が進むにつれて、同一の電力量だけ放電した場合であっても、電圧Ｖｂの降下は速くなる。ここで、図４のステップＳ１０３，Ｓ１０４に示すように、放電に要する時間Ｔは、電圧Ｖｂが電圧しきい値Ｖａ以下となったときに計測を終了する。よって、第１〜第４バッテリ６１〜６４の劣化が進むにつれて、放電に要する時間Ｔは短くなる。よって、放電に要する時間Ｔに基づき、第１〜第４バッテリ６１〜６４の劣化の度合い、ひいては第１〜第４バッテリ６１〜６４の有効容量を推算することができる。

１…配電システム、２…商用交流電源（ＡＣ電源）、３…太陽電池、４…燃料電池、７…コントロールユニット、１２…直交流接続線、１３〜１５…直流系電力線、１６…バッテリユニット（バッテリ制御ユニット）、５１…制御部、５１ａ…メモリ、５１ｂ…タイマ、５３…太陽電池コンバータ、５５…第１コンバータ、５６…第２コンバータ、５８…双方向コンバータ、５９…スイッチング装置、６１〜６８…第１〜第８バッテリ、７０…電流検出センサ、７１…電圧検出センサ７１。

Claims

電気負荷に電力を供給する複数のバッテリと、
前記複数のバッテリの放電及び充電を制御するとともに、前記複数のバッテリを通常時に使用される通常用のバッテリ群、及び停電時に使用される非常用のバッテリ群として割り当てる制御部と、を備えたバッテリ制御ユニットにおいて、
前記非常用のバッテリ群の有効容量を検出する有効容量検出手段、を備え、
前記制御部は、前記有効容量検出手段の検出結果に基づき、前記非常用のバッテリ群の有効容量が不足していると判断した場合に、自動で非常用に割り当てる前記バッテリの数を増加させるバッテリ制御ユニット。
請求項１に記載のバッテリ制御ユニットにおいて、
前記有効容量検出手段は、前記非常用のバッテリ群の放電電流及びバッテリ電圧を検出する電流電圧検出手段であり、
前記制御部は、前記非常用のバッテリ群を所定のタイミングで放電したとき、前記電流電圧検出手段の検出結果に基づき放電量を算出し、同算出された放電量が、停電時において必要とされる前記バッテリ群の有効容量にて放電されたときの放電量に基づき設定される放電しきい値未満となったとき、前記非常用のバッテリ群の有効容量が不足していると判断して、自動で非常用に割り当てる前記バッテリの数を増加させるバッテリ制御ユニット。