JP2015508498A - 電気エネルギー貯蔵装置の放電容量推定方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
電気エネルギー貯蔵装置(64)で電力システム(10)を動作させる方法が開示される。この方法は、少なくとも1つの情報処理装置(66)で電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量(Cp)を推定するステップを含んでいてもよい。これは、電気エネルギー貯蔵装置からの推定放出電気エネルギー量(DIS)を判定し、推定放出電気エネルギー量に疲労係数(FF)を適用することによって疲労分調整済み推定放電値(DISfa)を判定するステップを含んでいてもよい。疲労係数は、電気エネルギー貯蔵装置からの放電の大きさに基づいて決定されてもよい。この方法はまた、電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を、電気エネルギー貯蔵装置の疲労分調整済み推定放電値と推定全容量(Cfull)に基づいて推定するステップも含んでいてもよい。
Description
本開示は、電気エネルギー貯蔵装置に関し、より詳しくは電気エネルギー貯蔵装置の放電容量の推定に関する。
多くの電力システムは1つ又は複数の電気負荷と、これらの電気負荷のうちの1つ又は複数に電気を供給するための電気エネルギー貯蔵装置(例えば、バッテリ又はコンデンサ)を含む。このようなシステムを制御する際、電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量、すなわち電気エネルギー貯蔵装置が現時点で外部負荷に供給できる電気エネルキーの量を知ることが有益となりうる。電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定するいくつかの方法には、電気エネルギー貯蔵装置からの放電量を測定することと、これをその電気エネルギー貯蔵装置の想定される全容量から差し引くことが含まれる。これは、電気エネルギー貯蔵装置に貯蔵されたエネルギーの絶対量の減少によって充電容量の減少を説明できる。
しかしながら、他の要素が電気エネルギー貯蔵装置の放電容量に影響を与えるかもしれない。例えば、電気エネルギー貯蔵装置には、放電中に疲労効果が生じ、それにより実際に放出可能な電気エネルギーの量が、実際に内部に貯蔵されている電気の総量より少ない値に制限される。疲労効果の大きさとそれに対応する電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量の縮小は、少なくとも部分的に、電気エネルギー貯蔵装置の放電率、又は電気エネルギー貯蔵装置が供給している電流、すなわち出力の大きさに依存する。放電率が高いほど、疲労効果が大きく、現在の放電容量の縮小幅が大きい。電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定する際にこの疲労効果を無視すると、推定の精度が大きく損なわれる。
放電率がバッテリの容量に与える影響を考慮しようとした1つの方法が、Leichleの(特許文献1)において開示されている。(特許文献1)は、バッテリから放出される電流を積分して、そのバッテリから放出される電気エネルギーの量を判定することを開示している。(特許文献1)はさらに、バッテリから放出されるこの電気エネルギーの量を積分が行われた時間で割り、それによってその期間中の平均放電率を判定することを開示している。(特許文献1)の方法は次に、この平均放電率と関数発生器を使ってバッテリの最大容量を計算する。(特許文献1)は、関数発生器によって放電容量に対する放電率の影響が考慮されると開示している。このような調整を行った上で、この方法は次に、計算されたバッテリ最大容量から計算されたバッテリからの放出電気エネルギー量を差し引くことによって、バッテリの利用可能な容量を判定する。
(特許文献1)は放電率がバッテリの利用可能な放電容量に与える影響を考慮すると言われる方法を開示しているが、特定の欠点が残っている可能性がある。例えば、開示された方法では、利用可能な放電容量を計算するたびに、放出された電気エネルギーの量とバッテリの最大容量の両方を計算する必要があるため、不必要に計算集約的となりうる。これに加えて、放電率の影響に関する調整のための情報を適用する前に、ある期間の放電率を平均することから、(特許文献1)の方法では、その期間中の放電率の変動が考慮されない可能性がある。
本開示のシステムと方法は、上述の問題の1つ又はいくつかを解決しうる。
開示されている1つの実施形態は、電気エネルギー貯蔵装置で電力システムを動作させる方法に関する。この方法は、少なくとも1つの情報処理装置で電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定するステップを含んでいてもよい。これは、電気エネルギー貯蔵装置からの推定放出電気エネルギー量を判定し、推定放出電気エネルギー量に疲労係数を適用することによって、疲労分調整済みの推定放電値を判定するステップを含む。疲労係数は、電気エネルギー貯蔵装置から放出される電気の大きさに基づいて決定されてもよい。この方法はまた、電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を、疲労分調整済み推定放電値と電気エネルギー貯蔵装置の推定全容量に基づいて推定するステップを含む。
他の実施形態は、電気エネルギー貯蔵装置で電力システムを動作させる方法に関する。この方法は、少なくとも1つの情報処理装置で電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定するステップを含んでいてもよい。これは、複数の期間の各々について、少なくとも部分的に、電気エネルギー貯蔵装置からの放電の大きさに基づいて疲労係数を決定するステップと、この疲労係数を、電気エネルギー貯蔵装置の放電容量に関する第一の値に適用することによって、電気エネルギー貯蔵装置の放電容量に関する第二の値を判定するステップと、を含む。この方法はまた、複数の期間にわたる第二の値を加算することによって、電気エネルギー貯蔵装置の放電容量に関する第三の値を判定するステップも含んでいてもよい。
開示されている別の実施形態は電力システムに関する。電力システムは、電気エネルギー貯蔵装置を含んでいてもよい。電力システムはまた、電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定するように構成された少なくとも1つの情報処理装置も含んでいてもよい。電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量の推定において、その少なくとも1つの情報処理装置は、その電気エネルギー貯蔵装置からの推定放出電気エネルギー量を判定し、この推定放出電気エネルギー量に疲労係数を適用することによって、疲労分調整済み推定放電値を判定してもよい。疲労係数は、電気エネルギー貯蔵装置から放出される電気の大きさに基づいて決定されてもよい。少なくとも1つの情報処理装置は、電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を、疲労分調整済み推定放電値と電気エネルギー貯蔵装置の推定全容量に基づいて推定してもよい。
図1は、本開示による電力システム10の一実施形態を示す。電力システム10は、1つ又は複数の作業を実行するために電気を使うどのような種類のシステムであってもよい。電力システム10は静止システムであってもよく、又は電力システム10は移動機器(図示せず)の一部であってもよい。図1に示される例では、電力システム10は静止したマイクログリッド、すなわち主要力供給網から分離された、ある作業場所用の局所的電源ネットワークであってもよい。
電力システム10は、電力を供給する1つ又は複数の構成要素と、電力を使用する1つ又は複数の構成要素と、電力を供給する構成要素と電力を使用する構成要素との間の送電を行う1つ又は複数の構成要素と、を含む。図1に示される例では、電力を供給する構成要素は電源28と、電気エネルギー貯蔵装置64と、を含む。電力を使用する1つ又は複数の構成要素は負荷12を含んでいてもよい。
電源28は、電力を供給するように動作可能などのような構成要素(複数の場合もある)を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、電源28は1つ又は複数の発電ユニットを含んでいてもよい。例えば、電源28の発電ユニットはエンジン、例えばガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、気体燃料駆動エンジン又はタービンエンジンを含んでいてもよく、これがエンジン発電機に駆動的に接続されている。これに加えて、又はその代わりに、電源28は電力を生成するように動作可能な他の各種の構成要素を含んでいてもよく、これには燃料電池や光起電力デバイスが含まれるが、これらに限定されない。電源28は、様々な形態の電気を供給するように構成されていてもよい。例えば、電源28はAC(交流電流)電源、例えば多相AC電源を供給するように構成されていてもよい。
電気エネルギー貯蔵装置64は、電気の形態のエネルギーを受け取り、そのエネルギーの少なくとも一部を貯蔵し、その後、電気の形態のエネルギーを放出するように動作可能などのような構成要素を含んでいてもよい。例えば、電気エネルギー貯蔵装置64はバッテリ又はコンデンサを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、電気エネルギー貯蔵装置64は複数のバッテリ及び/又は複数のコンデンサを含んでいてもよい。電気エネルギー貯蔵装置64が複数の装置を含む実施形態では、これらの装置が直列及び/又は並列構成で接続されていてもよい。
負荷12は、電力を使用するどのような構成要素を含んでいてもよい。例えば、負荷12は、照明、加熱、冷却機器、情報処理及び通信機器、及びその他の種類の器具、機械のような構成要素を含んでいてもよい。これに加えて、又はその代わりに、負荷12は電気モータやセンサのような1つ又は複数の構成要素を含んでいてもよい。
電力システム10は、電源28を負荷12に接続する各種の構成要素を含んでいてもよい。図1に示される例では、電力システム10は電源28を負荷12に接続する電力線31と電力線36を含んでいてもよい。
電気エネルギー貯蔵装置64は、負荷12及び/又は電源28に様々な方法で接続されてもよい。例えば、電力システム10は電力線62と、電力調整器60と、電力線44と、インバータ46と、電気エネルギー貯蔵装置64を電力線31、36に、それゆえ負荷12と電源28に接続する電力線44と、を含む。
電力調整器60は、電力線44と電気エネルギー貯蔵装置64との間の送電の1つ又は複数の局面を制御するように動作可能などのような構成要素を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、電力調整器60は、電力線44と電気エネルギー貯蔵装置64との間に電気が流れるか否か、及びどの方向に流れるかを制御するように構成されたDC−DC変換器であってもよい。電力調整器60は、1つ又は複数の能動型切替装置、例えば、電力線44とエネルギー貯蔵装置64との間に電気が流れるか否か、及びどの方向に流れるかを制御するためのIGBT及び/又はMOSFET等を含んでいてもよい。
インバータ46は、電力線44からDC電源を受け取り、電力線40にAC電源を供給するように動作可能などのような種類の装置であってもよい。いくつかの実施形態において、インバータ46はまた、反対方向に、すなわち電力線40から電力線44へと送電するように動作可能であってもよい。具体的には、インバータ46は電力線40からAC電源を受け取り、電力線44にDC電源を供給するように動作可能であってもよい。インバータ46は例えば、DCとAC電源間の変換を行うIGBT又はMOSFET等の制御可能な切替素子を含んでいてもよい。
図1は単線の無停電電源10の各種の電力線の各々を示しているが、当然のことながら、これらの電力線のいくつかは、例えば多相電源を送るための複数の導体を含んでいてもよい。例えば、電力線31、36、40は、いくつかの実施形態において、各々が多相AC電源を送るための複数の導体を有していてもよい。
図1に示される構成要素に加えて、電源28と電気エネルギー貯蔵装置64と負荷12との間の電力伝送を行うためのネットワークはその他の各種の構成要素を含んでいてもよい。たとえば、電力システム10はまた、電源28と電気エネルギー貯蔵装置64と負荷12との間に接続されたスイッチ、変圧器、電力調整器、電力変換器及び回路遮断機等の各種の構成要素を含んでいてもよい。
電力システム10はまた、電力システム10の動作の1つ又は複数の局面をモニタ及び/又は制御するコントローラ65を含んでいてもよい。コントローラ65は、情報処理装置66を含んでいてもよい。情報処理装置66は、情報を処理するように動作可能などのような構成要素(複数の場合もある)を含んでいてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、情報処理装置66は、1つ又は複数のマイクロプロセッサと、1つ又は複数のメモリ装置と、を含んでいてもよい。情報処理装置66は、後述の本発明の方法を実行できる、どのような適当な方法で構成(すなわち、プログラム)されていてもよい。
コントローラ65はまた、情報処理装置66に通信可能に連結された1つ又は複数の検出装置を含んでいてもよい。例えば、コントローラ65は通信線79によって情報処理装置66に通信可能に連結された電圧センサ61を含んでいてもよい。電圧センサ61は、電気エネルギー貯蔵装置64の電圧レベルを検出して、検出された電圧レベルを示す信号を情報処理装置66に送信してもよい。コントローラ65はまた、通信線71を介して情報処理装置66に通信可能に連結された電流センサ63を含んでいてもよい。電流センサ63は、電気エネルギー貯蔵装置64から放出される(又はそこに供給される)電流の大きさを検出して、検出された電流の大きさを示す信号を情報処理装置66に伝送してもよい。コントローラ65はまた、通信線79によって情報処理システム66に通信可能に連結された温度センサ93を含んでいてもよい。温度センサ93は、電気エネルギー貯蔵装置64の温度を検出して、検出された温度を示す信号を情報処理装置66に伝送してもよい。
それゆえ、電圧センサ61と電流センサ63と温度センサ93によって、情報処理装置66は電気エネルギー貯蔵装置64に関連する条件をモニタすることができる。コントローラ65はまた、情報処理装置66が電力システム10の他の局面をモニタ及び/又は制御できるようにする各種の構成要素を含んでいてもよい。例えば、コントローラ65は、情報処理装置66をインバータ46と電源28と電力調整器60にそれぞれ通信可能に連結する通信線72、95、97を含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、情報処理装置66は、電力システム10の電源28、電力調整器60、インバータ46、及び/又はその他の構成要素を制御することによって、電力システム10の各種の構成要素間の電力伝送を制御するように構成(すなわち、プログラム)されていてもよい。情報処理装置66は例えば、電源28を制御して電力が電源線31に供給されるようにしてもよく、それによって負荷12は電力線31、36を介して電源28から電力を受け取ってもよい。同様に、情報処理装置66は、電力調整器60とインバータ46を制御して、電気エネルギー貯蔵装置64から電力線40に電力が伝送されるようにしてもよく、それによって負荷12は電力線40、36を介して電気エネルギー貯蔵装置64から電力を受け取ってもよい。ある状況では、情報処理装置66は電源28と電気エネルギー貯蔵装置64の両方に電力を負荷12に同時に供給させてもよい。他の状況では、情報処理装置66は、電源28のみ、又は電気エネルギー貯蔵装置64のみに電力を負荷12に供給させてもよい。
これに加えて、ある状況では、情報処理装置66は電力システム10を制御して、電気エネルギー貯蔵装置64が充電されるようにしてもよい。これには例えば、電源28を用いて電力線31と40に電力を供給し、その一方で、インバータ46と電力調整器60を動作させて、電力線40から電気エネルギー貯蔵装置64に電力が伝送されるようにすることが含まれていてもよい。
電力システム10は、図1に示される構成に限定されない。例えば、電力システム10は、異なる数及び/又は種類の電源、電力負荷、及び電力伝送用構成要素を含んでいてもよい。同様に、電力システム10は上記のものとは異なる形態の電力を伝送するように構成されていてもよい。例えば、電力システム10は、AC電源の代わりにDC電源を負荷12に伝送するように構成されていてもよい。さらに、コントローラ65は、異なる構成を有していてもよい。情報処理装置66に加えて、又はその代わりに、電力システム10はその他の情報処理装置を又は制御用構成要素を有していてもよい。いくつかの実施形態において、コントローラ65は電気システム10の各種の制御機能を情報処理装置のネットワーク内で分散させてもよい。
電力システム10は、1つ又は複数の作業を実行するために電力を必要とするどのような用途にも使用できる。前述のように、電力システム10は、ある時点で電源28と電気エネルギー貯蔵装置64のどちらか又は両方を使って負荷12のための電力を提供してもよい。電気エネルギー貯蔵装置64及び/又は電源12からの電力の使用の戦略的な調整は、大幅な効率向上を含めた数多くの利点を提供できる。電気エネルギー貯蔵装置64の現在の放電容量を正確に知ることによって、このような戦略的な制御を行いやすくすることができる。
したがって、電力システム10の動作中、コントローラ65と情報処理装置66は繰り返し、又は連続的に、電気エネルギー貯蔵装置64の現在の放電容量を推定してもよい。電気エネルギー貯蔵装置64の推定放電容量の精度を高めるために、情報処理装置66は、電気エネルギー貯蔵装置64の放電率がその放電容量に与えると推定される影響を表す疲労係数を決定してもよい。情報処理装置66は、各種のパラメータに基づいて疲労係数を決定してもよい。いくつかの実施形態において、情報処理装置66は、電気エネルギー貯蔵装置64に関する性能データと1つ又は複数の検出された動作パラメータに基づいて疲労係数を決定してもよい。
図2は、疲労係数の決定に利用可能な性能データの一例をグラフで示している。図2の横軸は電気エネルギー貯蔵装置64の可能な放電率範囲を示す。図2の縦軸は、電気エネルギー貯蔵装置64が持ちうる放電容量の範囲を示す。一連の性能曲線301〜308は、電気エネルギー貯蔵装置64の放電容量が特定の動作パラメータに応じてどのように変化するかを表す。
図は複数の性能曲線301〜308を含んでいるが、これは、電気エネルギー貯蔵装置64の有効放電容量が電気エネルギー貯蔵装置64の最低許容放電レベルに依存するからである。例えば、電気エネルギー貯蔵装置64の最低許容放電レベルが1セル当たり1.85ボルトである場合、性能曲線301が電気エネルギー貯蔵装置64の性能特性を表す。これに対して、電気エネルギー貯蔵装置64の最低許容放電レベルが1セル当たり1.5ボルトである場合、性能曲線308が電気エネルギー貯蔵装置64の性能特性を表す。性能曲線302〜307は、電気エネルギー貯蔵装置64の最低許容放電レベルが1セル個当たり1.85〜1.5ボルトの間にある時の性能特性を表す。
情報処理装置66が図2に示される性能データに基づいて疲労係数を決定するプロセスに関して、電気エネルギー貯蔵装置64の最低許容放電レベルは様々な方法で決定できる。いくつかの実施形態において、情報処理装置66は最低許容放電レベルを電力システム10の1つ又は複数の動作パラメータ及び/又はその他の可変値に基づいて動的に決定してもよい。例えば、いくつかの実施形態において、情報処理装置66は電気エネルギー貯蔵装置64の最低許容放電レベルを、温度センサ93によって検出された電気エネルギー貯蔵装置64の温度に基づいて判定してもよい。電気エネルギー貯蔵装置64の最低許容放電レベルが判定されたら、情報処理装置66は性能曲線301〜308のうちの対応する1つを使用してもよい。例えば、最低許容放電レベルが1セル当たり1.5ボルトと確定された場合、情報処理装置66は性能曲線301を使用してもよい。
性能曲線301〜308のうちの適切な1つを使用して、情報処理装置66は様々な方法で疲労係数を決定してもよい。いくつかの実施形態において、情報処理装置66は性能曲線301〜308のうちの1つを使って、電気エネルギー貯蔵装置64がその現在の放電率でどれだけの放電容量を持ちうるかを、それがベースラインの放電率でどれだけの充電容量を持ちうるかに比例する推定値として疲労係数を決定する。これには、電気エネルギー貯蔵装置64がその現在の放電率で持ちうる理論上の容量を表す現在基準容量Crpを判定することが含まれていてもよい。これにはまた、電気エネルギー貯蔵装置64がそのベースライン放電率で持ちうる理論上の容量を表すベースライン基準容量Crbを判定することも含まれていてよい。
情報処理装置66は現在基準容量Crpを、電気エネルギー貯蔵装置64からの放電の大きさに基づいて判定してもよい。いくつかの実施形態において、情報処理装置66は電圧センサ61と電流センサ63からの信号を使って、電気エネルギー貯蔵装置64から放出中の電力の大きさを判定してもよい。この値が判定されたところで、情報処理装置66は図2に示されるデータを使って現在基準容量Crpを判定してもよい。例えば、性能曲線308が選択され、放出中の電力の大きさが340であれば、情報処理装置66は、性能曲線308が電力の大きさ340に対応する縦の格子線とどこで交差するかを判定してもよい。図2は、この交差点が100の基準容量値に対応することを示している。
情報処理装置66は、様々な方法でベースライン基準容量Crbを判定してもよい。いくつかの実施形態において、情報処理装置66は、ある情報曲線301〜308についての電気エネルギー貯蔵装置64の理論上の最大容量を判定することによってベースライン基準容量Crbを判定してもよい。それゆえ、情報処理装置66が性能曲線308を使用している例では、情報報処理装置66は、性能曲線308をその最も上の最も左側の地点までたどることによってベースライン基準容量を判定してもよい。このような例では、情報処理装置66はベースライン基準容量140に到達するであろう。
現在基準容量Crpとベースライン基準容量Crbが判定されたところで、情報処理装置66は様々な方法で疲労係数を決定してもよい。いくつかの実施形態において、情報処理装置66は現在基準容量Crpとベースライン基準容量Crbを、電気エネルギー貯蔵装置の理論上の容量が現在の放電率によってどれだけ縮小するかの尺度として比較してもよい。例えば、情報処理装置66は以下の等式を使って疲労係数FFを決定してもよい。
このようにして疲労係数FFを計算すると、電気エネルギー貯蔵装置64の理論上の放電容量がその現在の放電率の結果として縮小する量の指標が提供されうる。例えば、現在基準容量が100で、ベースライン基準容量が140である上記のシナリオでは、上記の等式を適用することによって疲労係数0.714が得られる。これは、電気エネルギー貯蔵装置64が持ちうる理論上の放電容量が、比較的高い放電率の疲労の影響によって、71.4%まで縮小した可能性があることを示す。
疲労とそれに起因する理論上の容量の縮小に加えて、電気エネルギー貯蔵装置64から放出される電気エネルギーの累積量もその現在の放電容量に影響を与えるかもしれない。したがって、情報処理装置66が現在の放電容量を推定するために使用する方法には、電気エネルギー貯蔵措置64からどれだけの電気エネルギーが放出されたかを推定することが含まれていてもよい。例えば、情報処理装置66は、ある期間中に電気エネルギー貯蔵装置64からの放出電気エネルギー量を、以下の等式を使って判定してもよい。
DIS=−p×T
DIS=−p×T
式中、DISは放出電気エネルギー量であり、pはその期間の電力の大きさであり、Tはその期間の長さである。情報処理装置66は、電圧センサ61と電流センサ63からの信号に基づいて電力pを判定してもよい。
ある期間の放出電気エネルギー量DISと疲労係数FFを判定したら、情報処理装置66はこれらの値を使って、その期間中の放出電気エネルギー量と疲労の両方が電気エネルギー貯蔵装置64の現在の容量に与える影響を推定してもよい。例えば、情報処理装置66は、以下の等式を使って疲労分調整済み放電値DISfaを判定してもよい。
DISfa=DIS×FF
DISfa=DIS×FF
情報処理装置66は、電気エネルギー貯蔵装置64の現在の放電容量を推定する際に、疲労分調整済み放電値DISfaを様々な方法で使用できる。いくつかの実施形態において、情報処理装置66は疲労分調整済み放電値を使って、対象期間にわたる電気エネルギー貯蔵装置の現在の容量の相対的変化量を推定してもよい。例えば、情報処理装置66は疲労分調整済み放電値DISfaを以下の等式の中で使用して、疲労分調整済み容量変化ΔCfaを判定してもよい。
式中、Cfullは電気エネルギー貯蔵装置64の推定全容量である。それゆえ、このようにして疲労調整済み容量変化ΔCfaを計算することにより、情報処理装置66は電気エネルギー貯蔵装置64の容量が対象期間にわたってどれだけ減少したかをパーセンテージで推定してもよい。電気エネルギー貯蔵装置64の現在の放電容量が時間と共にどれだけ変化するかを追跡し続けるために、情報処理装置66は連続する複数の期間の各々について上記の計算実行のプロセスを繰り返してもよい。いくつかの実施形態において、情報処理装置66は、それが上記の計算を実行するたびに、疲労係数FF及び計算に使用されるその他の可変値を新たに判定してもよい。
電気エネルギー貯蔵装置の64の現在の放電容量Cpを複数の期間にわたる充電容量の推定変化量に基づいて判定するために、情報処理装置66は各期間の疲労分調整済み容量変化ΔCfaを合算してもよい。
情報処理装置66が電気エネルギー貯蔵装置64の現在の放電容量Cpを推定するために使用できる方法は、上記の例に限定されない。例えば、情報処理装置66は、現在基準容量Crpとベースライン基準容量Crbを上記と異なる方法で判定してもよい。電気エネルギー貯蔵装置64の最低許容放電レベルもまた、異なる方法で判定されてもよい。電気エネルギー貯蔵装置64の検出温度に加えて、他の可変値も、電気エネルギー貯蔵装置64の最低許容放電レベルの判定に使用してよい。あるいは、いくつかの実施形態において、最低許容放電レベルは所定の固定値であってもよい。これに加えて、図2に示されるもの以外のデータを使って、現在基準容量Crpとベースライン基準容量Crbを判断してもよい。さらに、情報処理装置66は、上記の例とは異なる各種の等式を使って、電気エネルギー貯蔵装置64の現在の放電容量Cpの推定に使用される各種の値を計算してもよい。
電気エネルギー貯蔵装置64の現在の放電容量Cpを推定するための開示された実施形態は、特定の利点を提供できる。例えば、疲労係数FFを各期間中の放出電気エネルギー量DISに適用することによって、現在の放電容量Cpを推定する工程を簡素化するのに役立ちうる。放出電気エネルギーの計算における疲労係数FFの違いに対処することによって、情報処理装置66は、疲労係数FFの変化を電気エネルギー貯蔵装置64の理論上の全容量Cfullに繰り返し適用する必要がない。これに加えて、複数の期間の各々について疲労係数FFを新たに決定してからその影響を合計することは、電気エネルギー貯蔵装置64の現在の放電容量Cpに対する放電率の変化をより高い精度で推定するのに役立つ。
電気エネルギー貯蔵装置64の現在の放電容量Cpの正確な推定を容易にすることにより、開示されている実施形態はコントローラ65が電力システム10を電気負荷12のニーズに効率的かつ効果的に適合する方法で動作させるのに役立ちうる。例えば、電気エネルギー貯蔵装置64の現在の充電容量Cpを正確に知ることによって、電気エネルギー貯蔵装置64からの電気をいつ使用するべきか、電気エネルギー貯蔵装置64からの電気をどれだけ使用するべきか、電源28からの電気をいつ使用するべきか、電源28からの電気をどれだけ使用するべきか、及び電気エネルギー貯蔵装置64をいつ充電するべきか等の制御上の決定を下しやすくなる。
当業者にとっては明らかであるが、開示されたシステムと方法には、本発明の範囲から逸脱することなく各種の改良や改変を加えることができる。本明細書の考慮と開示されたシステムと方法の実施から、開示されているシステムと方法のその他の実施形態が当業者にとっては明らかであろう。明細書と例は例示に過ぎないと考えるものとし、本願の実際の範囲は以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物によって示される。
Claims (10)
- 電気エネルギー貯蔵装置(64)で電力システム(10)を動作させる方法において、
少なくとも1つの情報処理装置(66)で電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量(Cp)を推定するステップであって、
電気エネルギー貯蔵装置からの推定放出電気エネルギー量(DIS)を判定し、推定放出電気エネルギー量に疲労係数(FF)を適用することによって疲労分調整済み推定放電値(DISfa)を判定するステップであって、疲労係数は電気エネルギー貯蔵装置からの放電の大きさに基づいて決定されるステップと、
電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を、電気エネルギー貯蔵装置の疲労分調整済み推定放電値と推定全容量(Cfull)に基づいて推定するステップと、
を含むステップを含む方法。 - 疲労係数が、
電気エネルギー貯蔵装置からの放電の大きさを検出するステップと、
電気エネルギー貯蔵装置の第一の基準放電容量(Crp)を、検出された電気の大きさに基づいて判定するステップと、
第一の基準放電容量を、電気エネルギー貯蔵装置の第二の基準容量(Crb)で割るステップと、
によって決定される、請求項1に記載の方法。 - 電気エネルギー貯蔵装置の第二の基準容量が、少なくとも部分的に、電気エネルギー貯蔵装置の検出温度に基づいて判定される、請求項2に記載の方法。
- 疲労係数を推定放出電気エネルギー量に適用するステップが、疲労係数に推定放出電気エネルギー量を乗じるステップを含む、請求項2に記載の方法。
- 電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定するステップが、疲労分調整済み推定放電値を電気エネルギー貯蔵装置の推定全容量で割るステップを含む、請求項4に記載の方法。
- 電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定するステップが、疲労分調整済み推定放電値を電気エネルギー貯蔵装置の推定全容量で割るステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 電力システム(10)において、
電気エネルギー貯蔵装置(64)と、
少なくとも1つの情報処理装置(66)であって、電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量(Cp)を、
電気エネルギー貯蔵装置からの推定放出電気エネルギー量(DIS)を判定し、推定放出電気エネルギー量に疲労係数(FF)を適用することによって疲労分調整済み推定放電値(DISfa)を判定するステップであって、疲労係数は電気エネルギー貯蔵装置からの放電の大きさに基づいて決定されるステップと、
電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を、電気エネルギー貯蔵装置の疲労分調整済み推定放電値と推定全容量(Cfull)に基づいて推定するステップと、
によって推定するように構成される少なくとも1つの情報処理装置(66)と、
を含む電力システム(10)。 - 電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を、電気エネルギー貯蔵装置の疲労分調整済み推定放電値と推定全容量に基づいて推定するステップが、
疲労調整済み推定放電値を、複数の期間の各々の電気エネルギー貯蔵装置の推定全容量で割り、複数の期間の各々の疲労分調整済み容量変化を判定するステップと、
複数の期間の各々の疲労分調整済み容量変化を加算するステップと、
を含む、請求項7に記載の電力システム。 - 疲労係数を推定放出電気エネルギー量に適用するステップが、疲労係数に推定放出電気エネルギー量を乗じるステップを含む、請求項7に記載の電力システム。
- 疲労係数が、
電気エネルギー貯蔵装置からの放電の大きさを検出するステップと、
電気エネルギー貯蔵装置の第一の基準放電容量(Crp)を、検出された電気の大きさに基づいて判定するステップと、
第一の基準放電容量を、電気エネルギー貯蔵装置の第二の基準容量(Crb)で割るステップと、
によって決定される、請求項7に記載の電力システム。
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