JP2016167928A - Charge and discharge system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の組電池により構成される蓄電装置の充放電制御を行う充放電システムに関する。 The present invention relates to a charge / discharge system that performs charge / discharge control of a power storage device including a plurality of assembled batteries.
この種の充放電システムとしては、特許文献１に記載のシステムがある。特許文献１に記載の充放電システムは、電力系統に接続される電力変換器と、電力変換器に対して並列接続される複数の組電池とを備えている。特許文献１に記載の充放電システムは、組電池の充電率を示すＳＯＣ（ State of Charge）値が所定範囲内に維持されるように組電池の充放電を制御している。
As this type of charge / discharge system, there is a system described in
一方、組電池を構成する複数の電池セルの充放電を繰り返すと、各電池セルの電圧にばらつきが生じることがある。各電池セルの電圧に偏差が生じると、組電池のＳＯＣ値の検出精度が低下するため、組電池の充放電制御を適切に実行できなくなる。この場合、組電池が過充電状態や過放電状態になる可能性があり、組電池の寿命が著しく低下する懸念がある。これを解消すべく、特許文献１及び特許文献２にそれぞれ記載される充放電システムでは、複数の電池セルの出力電圧を均等化する、いわゆる均等化処理を行っている。特許文献２に記載の充放電システムは、組電池に電力が供給されていない状態で組電池の複数の電池セルを放電させることにより、複数の電池セルの電圧を均等化している。
On the other hand, when charging / discharging of the plurality of battery cells constituting the assembled battery is repeated, the voltage of each battery cell may vary. When a deviation occurs in the voltage of each battery cell, the accuracy of detection of the SOC value of the battery pack is reduced, and thus the charge / discharge control of the battery pack cannot be performed properly. In this case, there exists a possibility that an assembled battery may be in an overcharge state or an overdischarge state, and there exists a possibility that the lifetime of an assembled battery may fall remarkably. In order to solve this problem, the charge / discharge systems described in
ところで、特許文献１に記載の充放電システムのようにＳＯＣ値が所定範囲に維持されるように組電池の充放電を制御すれば、システムとしての充放電量を確保することが可能である。しかしながら、このような充放電制御を行うためには、ＳＯＣ値を精度良く検出することが前提となる。また、組電池のセル電圧からＳＯＣ値を精度良く検出するためには、組電池の充電状態が満充電領域あるいは過充電領域に達していることが望ましい。これは、組電池の充電状態が満充電領域あるいは過充電領域に達すると、ＳＯＣ値の変化量に対するセル電圧の変化量が大きくなり、セル電圧に基づくＳＯＣ値の検出精度が向上するためである。この点、特許文献１に記載の充放電システムは、ＳＯＣ値が所定範囲から外れた時点で均等化処理を行っている。この場合、組電池の充電状態が満充電領域あるいは過充電領域に達していない状況で、すなわちＳＯＣ値の検出精度が悪い状況で均等化処理が行われる可能性があるため、均等化処理を適切に実行できないおそれがある。結果的に、組電池に過放電や過充電が生じるおそれがある。
By the way, if charging / discharging of an assembled battery is controlled so that a SOC value is maintained in a predetermined range like the charging / discharging system of
一方、特許文献２に記載されるような均等化処理を組電池に対して行うと、均等化処理を行っている期間は組電池が充放電制御を実行できないため、システムとしての充放電量を確保できないおそれがある。
On the other hand, when the equalization process as described in
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組電池の均等化処理を行いつつも、システムとしての充放電量を確保することのできる充放電システムを提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide the charging / discharging system which can ensure the charging / discharging amount as a system, performing the equalization process of an assembled battery. is there.
上記課題を解決するために、複数の組電池（２１（１）〜２１（ｎ））により構成される蓄電装置（２）の充放電制御を行う充放電システム（１）では、複数の組電池が、均等化処理を実行する均等化クラスタ（ＣＬ（１））と、均等化処理の準備を行う均等化準備クラスタ（ＣＬ（２））と、充放電制御を行う充放電クラスタ（ＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ））とにグループ分けされている。均等化クラスタ、均等化準備クラスタ、及び充放電クラスタに少なくとも一つの組電池が属するように、各組電池の属するクラスタが充放電クラスタ、均等化準備クラスタ、及び均等化クラスタの順で時間によりローテーションする。 In order to solve the above-described problem, in a charge / discharge system (1) that performs charge / discharge control of a power storage device (2) including a plurality of assembled batteries (21 (1) to 21 (n)), the plurality of assembled batteries However, the equalization cluster (CL (1)) for performing the equalization process, the equalization preparation cluster (CL (2)) for preparing the equalization process, and the charge / discharge cluster (CL (3) for charge / discharge control) ) To CL (m)). The cluster to which each assembled battery belongs is rotated by time in the order of charge / discharge cluster, equalization preparation cluster, and equalization cluster so that at least one assembled battery belongs to the equalization cluster, equalization preparation cluster, and charge / discharge cluster. To do.
この構成によれば、均等化クラスタの組電池が均等化処理を行っている間、均等化準備クラスタの組電池は均等化処理の準備を行う。これにより、次回のローテーションの際に、均等化の準備を終えた組電池が均等化クラスタへと移行することで、より確実に組電池の均等化処理を実行することができる。また、均等化クラスタの組電池及び均等化準備クラスタの組電池が充放電制御を実行できない期間は、充放電クラスタの組電池が充放電制御を担当するため、充放電システムとしての充放電量を確保することもできる。 According to this configuration, the assembled battery in the equalization preparation cluster prepares for the equalization process while the assembled battery in the equalization cluster performs the equalization process. Thereby, in the next rotation, the assembled battery that has completed preparation for equalization is transferred to the equalized cluster, so that the equalization process of the assembled battery can be executed more reliably. In addition, during the period when the assembled battery of the equalization cluster and the assembled battery of the equalization preparation cluster cannot execute charge / discharge control, the charge / discharge control as the charge / discharge system is performed because the assembled battery of the charge / discharge cluster takes charge of charge / discharge control. It can also be secured.
本発明によれば、組電池の均等化処理を行いつつも、システムとしての充放電量を確保することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the charge / discharge amount as a system is securable, performing the equalization process of an assembled battery.
以下、充放電システムの一実施形態について説明する。
図１に示されるように、本実施形態の充放電システム１は、蓄電装置２及び電力系統３の少なくとも一方から電力線ＰＬを介して工場や住宅等の電力供給対象４に電力を供給するシステムである。充放電システム１は、ＥＭＳ（Energy Management System）５と、計測ユニット６とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of the charge / discharge system will be described.
As shown in FIG. 1, the charge /
計測ユニット６は電力供給対象４の消費電力ＰＣを常時計測している。計測ユニット６は、計測した電力供給対象４の消費電力ＰＣの情報をＥＭＳ５に送信する。
The
ＥＭＳ５は、電力系統３からの電力供給量、及び蓄電装置２の充放電量を統括的に管理している。例えばＥＭＳ５は、計測ユニット６から送信される電力供給対象４の消費電力ＰＣ、及び電力会社７から送信される電力価格Ｃに基づいて電力指示値Ｐを設定するとともに、当該電力指示値Ｐを蓄電装置２に送信する。電力価格Ｃは、例えば時間帯毎の電力価格を表したものである。電力指示値Ｐは、蓄電装置２の充放電量の指示値である。電力指示値Ｐが正の値に設定されている場合、電力指示値Ｐは蓄電装置２の充電電力の指示値を示す。電力指示値Ｐが負の値に設定されている場合、電力指示値Ｐは蓄電装置２の放電電力の指示値を示す。
The EMS 5 comprehensively manages the power supply amount from the
蓄電装置２は、複数のＰＣＳ（Power Conditioning System）２０（１）〜２０（ｎ）と、複数の組電池２１（１）〜２１（ｎ）と、複数のＳＯＣセンサ２２（１）〜２２（ｎ）と、複数のＢＭＵ（battery management unit）２３（１）〜２３（ｎ）とを備えている。なお、「ｎ」は３以上の任意の整数であり、組電池の総数を表している。また、組電池２１（１）〜２１（ｎ）のカッコ内の数は組電池の番号を示している。
The
組電池２１（１）〜２１（ｎ）は、充放電可能なリチウム電池等の二次電池からなる。組電池２１（１）〜２１（ｎ）は、直並列に接続された複数の電池セルにより構成されている。組電池２１（１）〜２１（ｎ）はＰＣＳ２０（１）〜２０（ｎ）にそれぞれ接続されている。組電池２１（１）〜２１（ｎ）は、個別のＰＣＳ２０（１）〜２０（ｎ）を介して電力線ＰＬに並列接続されている。 The assembled batteries 21 (1) to 21 (n) are secondary batteries such as a chargeable / dischargeable lithium battery. The assembled batteries 21 (1) to 21 (n) are constituted by a plurality of battery cells connected in series and parallel. The assembled batteries 21 (1) to 21 (n) are connected to the PCSs 20 (1) to 20 (n), respectively. The assembled batteries 21 (1) to 21 (n) are connected in parallel to the power line PL via individual PCSs 20 (1) to 20 (n).
ＰＣＳ２０（１）〜２０（ｎ）は、組電池２１（１）〜２１（ｎ）から供給される直流電力を交流電力に変換するとともに、当該交流電力を電力線ＰＬを介して電力供給対象４に供給する。また、ＰＣＳ２０（１）〜２０（ｎ）は、電力系統３から供給される交流電力を直流電力に変換するとともに、当該直流電力を組電池２１（１）〜２１（ｎ）に充電する。
The PCSs 20 (1) to 20 (n) convert the DC power supplied from the assembled batteries 21 (1) to 21 (n) into AC power, and the AC power is supplied to the
ＳＯＣセンサ２２（１）〜２２（ｎ）は、組電池２１（１）〜２１（ｎ）のＳＯＣ値Ｓ（１）〜Ｓ（ｎ）をそれぞれ検出する。ＳＯＣ値Ｓ（１）〜Ｓ（ｎ）は、完全放電状態を０％と定義し、満充電状態を１００％と定義した上で、組電池２１（１）〜２１（ｎ）の充電状態を０％から１００％の範囲で表したものである。ＳＯＣセンサ２２（１）〜２２（ｎ）の出力はＢＭＵ２３（１）〜２３（ｎ）にそれぞれ取り込まれている。 The SOC sensors 22 (1) to 22 (n) detect the SOC values S (1) to S (n) of the assembled batteries 21 (1) to 21 (n), respectively. The SOC values S (1) to S (n) are defined as 0% for the fully discharged state and 100% for the fully charged state, and then the charged state of the assembled batteries 21 (1) to 21 (n). This is expressed in the range of 0% to 100%. The outputs of the SOC sensors 22 (1) to 22 (n) are taken into the BMUs 23 (1) to 23 (n), respectively.
ＢＭＵ２３（１）〜２３（ｎ）は、マイクロコンピュータを中心に構成されており、ＣＰＵやメモリ等を有している。ＳＯＣセンサ２２（１）〜２２（ｎ）により検出されるＳＯＣ値Ｓ（１）〜Ｓ（ｎ）に基づいてＰＣＳ２０（１）〜２０（ｎ）の駆動をそれぞれ制御することにより、組電池２１（１）〜２１（ｎ）の充放電をそれぞれ制御する。具体的には、ＢＭＵ２３（１）〜２３（ｎ）のうち、ＢＭＵ２３（１）は、ＥＭＳ５から送信される電力指示値Ｐに基づいて全ての組電池２１（１）〜２１（ｎ）の充放電量指示値ｐ（１）〜ｐ（ｎ）を設定する。ＢＭＵ２３（１）は、充放電量指示値ｐ（１）に基づいて組電池２１（１）の充放電を制御する。すなわち、ＢＭＵ２３（１）は充放電量指示値ｐ（１）を内部処理で用いる。また、ＢＭＵ２３（１）は充放電量指示値ｐ（２）〜ｐ（ｎ）を他のＢＭＵ２３（２）〜２３（ｎ）にそれぞれ送信する。他のＢＭＵ２３（２）〜２３（ｎ）は、ＢＭＵ２３（１）から送信される充放電量指示値ｐ（２）〜ｐ（ｎ）に基づいて組電池２１（２）〜２１（ｎ）の充放電をそれぞれ制御する。このように、ＢＭＵ２３（１）は、組電池２１（１）〜２１（ｎ）の充放電量を統括的に管理する機能、及び組電池２１（１）の充放電を制御する機能を有している。これに対し、ＢＭＵ２３（２）〜２３（ｎ）は、ＢＭＵ２３（１）の指示に基づいてＢＭＵ２３（２）〜２３（ｎ）の充放電を個別に制御する機能を有している。以下、ＢＭＵ２３（１）をマスターＢＭＵ２３（１）とも称し、ＢＭＵ２３（２）〜２３（ｎ）をスレーブＢＭＵ２３（２）〜２３（ｎ）とも称する。本実施形態では、マスターＢＭＵ２３（１）が制御部に相当する。
The BMUs 23 (1) to 23 (n) are mainly configured with a microcomputer and have a CPU, a memory, and the like. The assembled
マスターＢＭＵ２３（１）は、スレーブＢＭＵ２３（２）〜２３（ｎ）との通信に基づいてスレーブＢＭＵ２３（２）〜２３（ｎ）の状態を監視している。例えばマスターＢＭＵ２３（１）は、スレーブＢＭＵ２３（２）〜２３（ｎ）から組電池２１（２）〜２１（ｎ）のそれぞれのＳＯＣ値Ｓ（２）〜Ｓ（ｎ）の情報を取得する。 The master BMU 23 (1) monitors the states of the slave BMUs 23 (2) to 23 (n) based on communication with the slave BMUs 23 (2) to 23 (n). For example, the master BMU 23 (1) acquires information on the SOC values S (2) to S (n) of the assembled batteries 21 (2) to 21 (n) from the slave BMUs 23 (2) to 23 (n).
ＢＭＵ２３（１）〜２３（ｎ）は、組電池２１（１）〜２１（ｎ）を構成する電池セルの電圧を均等化させる、いわゆる均等化処理をそれぞれ行う。具体的には、ＢＭＵ２３（１）〜２３（ｎ）は、組電池２１（１）〜２１（ｎ）のＳＯＣ値Ｓ（１）〜Ｓ（ｎ）を一旦１００％にした後に、すなわち組電池２１（１）〜２１（ｎ）を満充電状態にした後に均等化処理を実行する。 The BMUs 23 (1) to 23 (n) perform so-called equalization processing for equalizing the voltages of the battery cells constituting the assembled batteries 21 (1) to 21 (n), respectively. Specifically, the BMUs 23 (1) to 23 (n) are used after the SOC values S (1) to S (n) of the assembled batteries 21 (1) to 21 (n) are once set to 100%, that is, the assembled batteries. The equalization process is performed after 21 (1) to 21 (n) are fully charged.
次に、組電池２１（１）〜２１（ｎ）の均等化処理について具体的に説明する。
本実施形態では、図２に示されるように、組電池２１（１）〜２１（ｎ）が均等化クラスタＣＬ（１）、均等化準備クラスタＣＬ（２）、及び複数の充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）にグループ分けされる。なお、「ｍ」は３以上の整数であり、各クラスタＣＬ（１）〜ＣＬ（ｍ）の総数を示している。以下、「ｍ」を「クラスタ総数」と称する。各クラスタＣＬ（１）〜ＣＬ（ｍ）は、単数乃至複数の組電池により構成される。均等化クラスタＣＬ（１）は、均等化処理を実行するグループである。均等化準備クラスタＣＬ（２）は、均等化処理の準備処理として、ＳＯＣ値を１００％にすべく組電池の充電を行うグループである。充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）は通常の充放電制御を行うグループである。
Next, the equalization process of the assembled batteries 21 (1) to 21 (n) will be specifically described.
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the assembled batteries 21 (1) to 21 (n) are equalized clusters CL (1), equalized preparation clusters CL (2), and a plurality of charge / discharge clusters CL ( 3) to CL (m). “M” is an integer of 3 or more, and indicates the total number of the clusters CL (1) to CL (m). Hereinafter, “m” is referred to as “cluster total number”. Each of the clusters CL (1) to CL (m) is composed of one or more assembled batteries. The equalization cluster CL (1) is a group that executes equalization processing. The equalization preparation cluster CL (2) is a group that charges the assembled battery so that the SOC value becomes 100% as the preparation process for the equalization process. The charge / discharge clusters CL (3) to CL (m) are groups that perform normal charge / discharge control.
クラスタ総数ｍは、２４時間を、均等化処理に要する時間Ｔｅにより除算した値に設定されている。すなわち、クラスタ総数ｍは、次式ｆ１に基づいて設定されている。
ｍ＝２４／Ｔｅ （ｆ１）
The total number m of clusters is set to a value obtained by dividing 24 hours by the time Te required for the equalization process. That is, the cluster total number m is set based on the following formula f1.
m = 24 / Te (f1)
したがって、例えば均等化処理時間Ｔｅが４時間の場合には、クラスタ総数ｍが６個となる。この場合、１個の均等化クラスタＣＬ（１）と、１個の均等化準備クラスタＣＬ（２）と、４個の充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（６）とが設けられる。組電池２１（１）〜２１（ｎ）は、この６個のクラスタＣＬ（１）〜ＣＬ（６）にグループ分けされる。また、組電池２１（１）〜２１（ｎ）の属するクラスタは、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）、均等化準備クラスタＣＬ（２）、及び均等化クラスタＣＬ（１）の順で時間により変更される。 Therefore, for example, when the equalization processing time Te is 4 hours, the total number m of clusters is 6. In this case, one equalization cluster CL (1), one equalization preparation cluster CL (2), and four charge / discharge clusters CL (3) to CL (6) are provided. The assembled batteries 21 (1) to 21 (n) are grouped into these six clusters CL (1) to CL (6). The clusters to which the assembled batteries 21 (1) to 21 (n) belong are in the order of charge / discharge clusters CL (3) to CL (m), equalization preparation clusters CL (2), and equalization clusters CL (1). It changes with time.
例えば組電池の総数ｎが２４個の場合には、図３に示されるように、４時間毎に均等化開始時刻Ｔ１〜Ｔ６が設定される。ここで、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、組電池２１（１）〜２１（４）は均等化クラスタＣＬ（１）にグループ分けされ、組電池２１（５）〜２１（８）は均等化準備クラスタＣＬ（２）にグループ分けされる。また、組電池２１（９）〜２１（２４）は充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（６）に４つずつグループ分けされる。 For example, when the total number n of assembled batteries is 24, equalization start times T1 to T6 are set every four hours as shown in FIG. Here, during the period from time T1 to time T2, the assembled batteries 21 (1) to 21 (4) are grouped into equalized clusters CL (1), and the assembled batteries 21 (5) to 21 (8) are equalized. Grouped into preparation cluster CL (2). Further, the assembled batteries 21 (9) to 21 (24) are grouped into four groups of charge / discharge clusters CL (3) to CL (6).
時刻Ｔ２の時点で組電池２１（１）〜２１（２４）の属するクラスタが変更される。具体的には、組電池２１（５）〜２１（８）は均等化クラスタＣＬ（１）にグループ分けされ、組電池２１（９）〜２１（１２）は均等化準備クラスタＣＬ（２）にグループ分けされる。また、組電池２１（１）〜２１（４）及び組電池２１（１３）〜２１（２４）は充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（６）にグループ分けされる。以降、均等化開始時刻Ｔ１〜Ｔ６となる度に組電池２１（１）〜２１（ｎ）の属するクラスタが変更される。 At time T2, the cluster to which the assembled batteries 21 (1) to 21 (24) belong is changed. Specifically, the assembled batteries 21 (5) to 21 (8) are grouped into the equalization cluster CL (1), and the assembled batteries 21 (9) to 21 (12) are grouped into the equalization preparation cluster CL (2). Grouped. The assembled batteries 21 (1) to 21 (4) and the assembled batteries 21 (13) to 21 (24) are grouped into charge / discharge clusters CL (3) to CL (6). Thereafter, the cluster to which the assembled batteries 21 (1) to 21 (n) belong is changed every time equalization start times T1 to T6 are reached.
ところで、均等化クラスタＣＬ（１）及び均等化準備クラスタＣＬ（２）にそれぞれ属する組電池は充放電制御を実行することができない。例えば時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、均等化クラスタＣＬ（１）及び均等化準備クラスタＣＬ（２）にそれぞれ属する組電池２１（１）〜２１（８）は充放電制御を実行できない。本実施形態の蓄電装置２では、組電池２１（１）〜２１（８）が充放電制御を実行できない期間、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（６）の組電池２１（９）〜２１（２４）が蓄電装置２の充放電制御を担当する。
By the way, the assembled batteries belonging to the equalization cluster CL (1) and the equalization preparation cluster CL (2) cannot execute charge / discharge control. For example, during the period from time T1 to time T2, the assembled batteries 21 (1) to 21 (8) belonging to the equalization cluster CL (1) and the equalization preparation cluster CL (2) cannot execute charge / discharge control. In the
一方、均等化処理の準備処理として均等化準備クラスタＣＬ（２）の組電池のＳＯＣ値を１００％にするためには、電力指示値Ｐに基づく電力とは別に充電電力が必要となる。本実施形態の充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（６）の組電池２１（９）〜２１（２４）は、電力指示値Ｐに対応した電力要求のみならず、均等化処理の準備に際して均等化準備クラスタＣＬ（２）の組電池２１（１）〜２１（４）に供給する必要のある充電電力をも満足することができるように充放電制御を行う。 On the other hand, in order to set the SOC value of the assembled battery of the equalization preparation cluster CL (2) to 100% as the preparation process of the equalization process, charging power is required separately from the power based on the power instruction value P. The assembled batteries 21 (9) to 21 (24) of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (6) of the present embodiment are not only required for the power request corresponding to the power instruction value P but also for the preparation of the equalization process. The charge / discharge control is performed so that the charging power necessary to be supplied to the assembled batteries 21 (1) to 21 (4) of the preparation cluster CL (2) can also be satisfied.
次に、クラスタの変更処理、及び電力指示値Ｐに基づく充放電制御の具体的な手順について図４を参照して説明する。図４に示される処理は、マスターＢＭＵ２３（１）により均等化開始時刻に実行される。 Next, a specific procedure of cluster change processing and charge / discharge control based on the power instruction value P will be described with reference to FIG. The process shown in FIG. 4 is executed by the master BMU 23 (1) at the equalization start time.
図４に示されるように、マスターＢＭＵ２３（１）は、ＥＭＳ５から電力指示値Ｐを受信すると（ステップＳ１）、均等化準備電力指示値Ｐｄを演算する（ステップＳ２）。均等化準備電力指示値Ｐｄは、均等化処理の準備に際して均等化準備クラスタＣＬ（２）の組電池に供給する必要のある充電電力の指示値である。マスターＢＭＵ２３（１）は、例えば均等化準備クラスタＣＬ（２）に組電池２１（５）〜２１（８）が属している場合、それらの組電池２１（５）〜２１（８）のＳＯＣ値Ｓ（５）〜Ｓ（８）のそれぞれの現在値を取得する。マスターＢＭＵ２３（１）は、組電池２１（５）〜２１（８）のＳＯＣ値Ｓ（５）〜Ｓ（８）を現在値から１００％まで上昇させるために必要な充電電力の総量を演算し、当該総充電電力量を均等化準備電力指示値Ｐｄとする。 As shown in FIG. 4, when the master BMU 23 (1) receives the power command value P from the EMS 5 (step S1), the master BMU 23 (1) calculates the equalization preparation power command value Pd (step S2). The equalization preparation power instruction value Pd is an instruction value of charging power that needs to be supplied to the assembled battery of the equalization preparation cluster CL (2) in preparation for the equalization process. For example, when the assembled batteries 21 (5) to 21 (8) belong to the equalization preparation cluster CL (2), the master BMU 23 (1) has SOC values of the assembled batteries 21 (5) to 21 (8). Each current value of S (5) to S (8) is acquired. The master BMU 23 (1) calculates the total amount of charging power necessary to increase the SOC values S (5) to S (8) of the assembled batteries 21 (5) to 21 (8) from the current value to 100%. The total charge power amount is set as the equalization preparation power instruction value Pd.
ステップＳ２の処理に続いて、マスターＢＭＵ２３（１）は、均等化準備電力指示値Ｐｄに基づいて電力指示値Ｐを次式ｆ２に示されるように補正する（ステップＳ３）。
Ｐ←Ｐ＋Ｐｄ （ｆ２）
Subsequent to step S2, the master BMU 23 (1) corrects the power instruction value P based on the equalization preparation power instruction value Pd as indicated by the following equation f2 (step S3).
P ← P + Pd (f2)
ステップＳ３の処理に続いて、マスターＢＭＵ２３（１）は、補正後の電力指示値Ｐが正の値であるか否かを判断する（ステップＳ４）。マスターＢＭＵ２３（１）は、補正後の電力指示値Ｐが正の値である場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、蓄電装置２として充電制御を行う必要があると判定し、図５に示される充電量設定処理を行う（ステップＳ５）。充電量設定処理は、補正後の電力指示値Ｐに基づいて充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の充電指示値ｐ（ｉ）を設定する処理である。なお、「ｉ」は、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の番号を示している。
Subsequent to the process of step S3, the master BMU 23 (1) determines whether or not the corrected power instruction value P is a positive value (step S4). When the corrected power instruction value P is a positive value (step S4: YES), the master BMU 23 (1) determines that it is necessary to perform charge control as the
図５に示されるように、マスターＢＭＵ２３（１）は、まず、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の充電可能容量Ｃｃに応じて組電池の充電量指示値ｐ（ｉ）を決定する（ステップＳ５０）。例えば組電池２１（９）〜２１（２４）が充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（６）に属している場合、マスターＢＭＵ２３（１）は、組電池２１（９）〜２１（２４）のそれぞれのＳＯＣ値Ｓ（９）〜Ｓ（２４）を取得する。マスターＢＭＵ２３（１）は、次式ｆ３に基づいて各組電池２１（９）〜２１（２４）の充電可能容量Ｃｃ（ｉ）を演算する。なお、「ｉ＝９〜２４」である。また、過充電閾値Ｓｔｈ１は、組電池２１（１）〜２１（ｎ）が過充電状態であるか否かを判定できるＳＯＣ値に設定されており、例えば１００％に設定される。また、蓄電池容量Ｂｓは、セルの直並列の組合せによって決定し、例えば５ＫＷｈに決定される。 As shown in FIG. 5, the master BMU 23 (1) first determines the charge amount instruction value p (i of the assembled battery according to the chargeable capacity Cc of the assembled battery of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m). ) Is determined (step S50). For example, when the assembled batteries 21 (9) to 21 (24) belong to the charge / discharge clusters CL (3) to CL (6), the master BMU 23 (1) has the assembled batteries 21 (9) to 21 (24). The respective SOC values S (9) to S (24) are acquired. The master BMU 23 (1) calculates the chargeable capacity Cc (i) of each of the assembled batteries 21 (9) to 21 (24) based on the following formula f3. Note that “i = 9 to 24”. The overcharge threshold value Sth1 is set to an SOC value that can determine whether or not the assembled batteries 21 (1) to 21 (n) are in an overcharge state, and is set to 100%, for example. Further, the storage battery capacity Bs is determined by a series-parallel combination of cells, for example, 5 kWh.
Ｃｃ（ｉ）＝（Ｓｔｈ１−Ｓ（ｉ））／１００×ＢＳ （ｆ３） Cc (i) = (Sth1-S (i)) / 100 × BS (f3)
次に、マスターＢＭＵ２３（１）は、充電可能容量Ｃｃ（ｉ）と補正後の電力指示値Ｐとから次式ｆ４に基づいて組電池２１（９）〜２１（２４）の充電指示値ｐ（９）〜ｐ（２４）を設定する。
ステップＳ５０の処理に続いて、マスターＢＭＵ２３（１）は、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の充電後のＳＯＣ値が過充電閾値Ｓｔｈ１以上になるか否かを判断する（ステップＳ５１）。例えばマスターＢＭＵ２３（１）は、充電指示値ｐ（９）に基づく充電を組電池２１（９）に対して行った場合、組電池２１（９）のＳＯＣ値Ｓ（９）が現在値から過充電閾値Ｓｔｈ１以上に増加するか否かを判断する。 Subsequent to step S50, the master BMU 23 (1) determines whether or not the SOC value after charging of the assembled batteries of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m) is equal to or higher than the overcharge threshold Sth1. (Step S51). For example, when the master BMU 23 (1) performs charging based on the charging instruction value p (9) to the assembled battery 21 (9), the SOC value S (9) of the assembled battery 21 (9) exceeds the current value. It is determined whether or not the charging threshold value Sth1 is increased.
マスターＢＭＵ２３（１）は、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の中に充電後のＳＯＣ値が過充電閾値Ｓｔｈ１以上に増加する組電池が存在する場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、当該組電池の余剰分の充電量を隣の組電池に分配する（ステップＳ５２）。例えばマスターＢＭＵ２３（１）は、ステップＳ５１の処理において組電池２１（９）のＳＯＣ値Ｓ（９）が過充電閾値Ｓｔｈ１以上に増加すると判断した場合には、組電池２１（９）の充電後のＳＯＣ値Ｓ（９）が過充電閾値Ｓｔｈ１となるように、組電池２１（９）の充電指示値ｐ（９）を補正する。また、マスターＢＭＵ２３（１）は、当該充電指示値ｐ（９）の補正分に対応する充電電力が、組電池の番号が一つだけ大きい組電池２１（１０）の充電量に分配されるように組電池２１（１０）の充電指示値ｐ（１０）を補正する。マスターＢＭＵ２３（１）は、こうした補正処理を充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の全ての組電池の充電指示値ｐ（ｉ）について行う。マスターＢＭＵ２３（１）は、ステップＳ５２の処理を完了した後、ステップＳ５１の処理に戻る。 The master BMU 23 (1) has an assembled battery in which the SOC value after charging increases to the overcharge threshold Sth1 or more among the assembled batteries of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m) (step S51: YES) ), The surplus charge amount of the assembled battery is distributed to the adjacent assembled battery (step S52). For example, when the master BMU 23 (1) determines that the SOC value S (9) of the assembled battery 21 (9) increases to the overcharge threshold Sth1 or more in the process of step S51, The charging instruction value p (9) of the assembled battery 21 (9) is corrected so that the SOC value S (9) of the battery becomes the overcharge threshold value Sth1. In addition, the master BMU 23 (1) distributes the charging power corresponding to the correction of the charging instruction value p (9) to the charging amount of the assembled battery 21 (10) having a single assembled battery number. The charging instruction value p (10) of the assembled battery 21 (10) is corrected. The master BMU 23 (1) performs such correction processing on the charge instruction values p (i) of all the assembled batteries of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m). The master BMU 23 (1) returns to the process of step S51 after completing the process of step S52.
マスターＢＭＵ２３（１）は、ステップＳ５２の処理を繰り返すことで充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の中に充電後のＳＯＣ値が過充電閾値Ｓｔｈ１以上に増加する組電池が存在しなくなった場合、あるいは充電後のＳＯＣ値が過充電閾値Ｓｔｈ１以上に増加する組電池がそもそも存在しない場合には（ステップＳ５１：ＮＯ）、図４に示される処理に戻る。 The master BMU 23 (1) repeats the process of step S52, so that an assembled battery in which the SOC value after charging increases to the overcharge threshold Sth1 or more is included in the assembled batteries of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m). When the battery no longer exists or when the assembled battery whose SOC value after charging increases to the overcharge threshold value Sth1 or more does not exist in the first place (step S51: NO), the process returns to the process shown in FIG.
一方、マスターＢＭＵ２３（１）は、ステップＳ４の判断処理において、補正後の電力指示値Ｐが正の値でないと判断した場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、蓄電装置２として放電制御を行う必要があると判定する。この場合、マスターＢＭＵ２３（１）は、図６に示される放電量設定処理を行う（ステップＳ６）。放電量設定処理は、補正後の電力指示値Ｐに基づいて充放電クラスタの組電池の放電指示値ｐ（ｊ）を設定する処理である。なお、「ｊ」は、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の番号を示している。
On the other hand, when the master BMU 23 (1) determines that the corrected power instruction value P is not a positive value in the determination process of step S4 (step S4: NO), it is necessary to perform discharge control as the
図６に示されるように、マスターＢＭＵ２３（１）は、まず、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の放電可能容量Ｃｓに応じて組電池の放電量指示値ｐ（ｊ）を決定する（ステップＳ６０）。例えば組電池２１（９）〜２１（２４）が充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（６）に属している場合には、マスターＢＭＵ２３（１）は、組電池２１（９）〜２１（２４）のそれぞれのＳＯＣ値Ｓ（９）〜Ｓ（２４）を取得する。マスターＢＭＵ２３（１）は、次式ｆ５に基づいて各組電池２１（９）〜２１（２４）の放電可能容量Ｃｓ（ｊ）を演算する。なお、「ｊ＝９〜２４」である。また、過放電閾値Ｓｔｈ２は、組電池２１（１）〜２１（ｎ）が過放電状態であると判定できるＳＯＣ値に設定されており、例えば０％よりも若干大きい値に設定される。
Ｃｓ（ｊ）＝（Ｓ（ｊ）−Ｓｔｈ２）／１００×Ｂｓ （ｆ５）
As shown in FIG. 6, the master BMU 23 (1) first determines the discharge amount instruction value p (j of the assembled battery according to the dischargeable capacity Cs of the assembled battery of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m). ) Is determined (step S60). For example, when the assembled batteries 21 (9) to 21 (24) belong to the charge / discharge clusters CL (3) to CL (6), the master BMU 23 (1) has the assembled batteries 21 (9) to 21 (24). ) Of the respective SOC values S (9) to S (24). The master BMU 23 (1) calculates the dischargeable capacity Cs (j) of each of the assembled batteries 21 (9) to 21 (24) based on the following formula f5. Note that “j = 9 to 24”. The overdischarge threshold value Sth2 is set to an SOC value at which the assembled batteries 21 (1) to 21 (n) can be determined to be in an overdischarged state, and is set to a value slightly larger than 0%, for example.
Cs (j) = (S (j) −Sth2) / 100 × Bs (f5)
次に、マスターＢＭＵ２３（１）は、放電可能容量Ｃｓ（ｊ）と補正後の電力指示値Ｐから次式ｆ６に基づいて組電池２１（９）〜２１（２４）の放電指示値ｐ（９）〜ｐ（２４）を設定する。
ステップＳ６０の処理に続いて、マスターＢＭＵ２３（１）は、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の放電後のＳＯＣ値が過放電閾値Ｓｔｈ２以下になるか否かを判断する（ステップＳ６１）。例えばマスターＢＭＵ２３（１）は、放電指示値ｐ（９）に基づく放電を組電池２１（９）に対して行った場合、組電池２１（９）のＳＯＣ値Ｓ（９）が現在値から過放電閾値Ｓｔｈ２以下まで減少するか否かを判断する。 Subsequent to the process of step S60, the master BMU 23 (1) determines whether or not the SOC value after discharging the assembled battery of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m) is equal to or less than the overdischarge threshold value Sth2. (Step S61). For example, when the master BMU 23 (1) discharges the assembled battery 21 (9) based on the discharge instruction value p (9), the SOC value S (9) of the assembled battery 21 (9) exceeds the current value. It is determined whether or not the discharge threshold value is decreased to a value equal to or less than the discharge threshold value Sth2.
マスターＢＭＵ２３（１）は、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の中に放電後のＳＯＣ値が過放電閾値Ｓｔｈ２以下に減少する組電池が存在する場合には（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、当該組電池の余剰分の放電量を隣の組電池に分配する（ステップＳ６２）。例えばマスターＢＭＵ２３（１）は、ステップＳ６１の処理において組電池２１（９）のＳＯＣ値Ｓ（９）が過放電閾値Ｓｔｈ２以下に減少すると判断した場合には、組電池２１（９）の放電後のＳＯＣ値Ｓ（９）が過放電閾値Ｓｔｈ２となるように組電池２１（９）の放電指示値ｐ（９）を補正する。また、マスターＢＭＵ２３（１）は、放電指示値ｐ（９）の補正分に対応する放電量が、組電池の番号が一つだけ大きい組電池２１（１０）の放電量に分配されるように組電池２１（１０）の放電指示値ｐ（１０）を補正する。マスターＢＭＵ２３（１）は、こうした補正処理を充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の全ての組電池の放電指示値ｐ（ｊ）について行う。 The master BMU 23 (1), when there is an assembled battery whose SOC value after discharge decreases to the overdischarge threshold value Sth2 or less among the assembled batteries of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m) (step S61). : YES), the surplus discharge amount of the assembled battery is distributed to the adjacent assembled battery (step S62). For example, when the master BMU 23 (1) determines that the SOC value S (9) of the assembled battery 21 (9) decreases to the overdischarge threshold value Sth2 or less in the process of step S61, The discharge instruction value p (9) of the assembled battery 21 (9) is corrected so that the SOC value S (9) of the battery becomes the overdischarge threshold value Sth2. Further, the master BMU 23 (1) distributes the discharge amount corresponding to the correction amount of the discharge instruction value p (9) to the discharge amount of the assembled battery 21 (10) having a larger assembled battery number. The discharge instruction value p (10) of the assembled battery 21 (10) is corrected. The master BMU 23 (1) performs such correction processing on the discharge instruction values p (j) of all the assembled batteries in the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m).
マスターＢＭＵ２３（１）は、ステップＳ６２の処理を繰り返すことで充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の中に放電後のＳＯＣ値が過放電閾値Ｓｔｈ２以下に減少する組電池が存在しなくなった場合、あるいは放電後のＳＯＣ値が過放電閾値Ｓｔｈ２以下に減少する組電池がそもそも存在しない場合には（ステップＳ６１：ＮＯ）、図４に示される処理に戻る。 The master BMU 23 (1) repeats the process of step S62, and the assembled battery in which the SOC value after discharge decreases to the overdischarge threshold value Sth2 or less among the assembled batteries of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m). When the battery no longer exists or when there is no assembled battery whose SOC value after discharge decreases to the overdischarge threshold value Sth2 or less (step S61: NO), the process returns to the process shown in FIG.
図４に示されるように、マスターＢＭＵ２３（１）は、ステップＳ５の充電量設定処理、あるいはステップＳ６の放電量設定処理を実行した後、これらの処理を通じて設定された充放電指示値を充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池に対応するＢＭＵに送信する（ステップＳ７）。これにより、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の充放電制御が行われることとなる。また、マスターＢＭＵ２３（１）は、ステップＳ７の処理において、均等化準備クラスタＣＬ（２）の組電池に対応するＢＭＵに、ＳＯＣ値を１００％にするために必要な充放電指示値を送信する。これにより、均等化準備クラスタＣＬ（２）の組電池のＳＯＣ値を１００％まで上昇させることができる。 As shown in FIG. 4, the master BMU 23 (1) performs the charge amount setting process in step S5 or the discharge amount setting process in step S6, and then charges and discharges the charge / discharge instruction value set through these processes. It transmits to BMU corresponding to the assembled battery of cluster CL (3) -CL (m) (step S7). Thereby, charge / discharge control of the assembled battery of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m) is performed. Further, the master BMU 23 (1) transmits the charge / discharge instruction value necessary for setting the SOC value to 100% to the BMU corresponding to the assembled battery of the equalization preparation cluster CL (2) in the process of step S7. . Thereby, the SOC value of the assembled battery of the equalization preparation cluster CL (2) can be increased to 100%.
ステップＳ７の処理に続いて、マスターＢＭＵ２３（１）は、次回の均等化開始時刻まで待機した後（ステップＳ８）、各組電池２１（１）〜２１（ｎ）の属するクラスタの変更処理を行う（ステップＳ９）。具体的には、マスターＢＭＵ２３（１）は、例えば図３に示されるように各組電池２１（１）〜２１（ｎ）の属するクラスタが変更されるように、スレーブＢＭＵ２３（２）〜２３（ｎ）に対してクラスタの変更を指示する。 Subsequent to the process of step S7, the master BMU 23 (1) waits until the next equalization start time (step S8), and then performs a process of changing the cluster to which each of the assembled batteries 21 (1) to 21 (n) belongs. (Step S9). Specifically, the master BMU 23 (1), for example, as shown in FIG. 3, the slave BMUs 23 (2) to 23 (2) to 23 (1) to 21 (n) are changed so that the clusters to which the assembled batteries 21 (1) to 21 (n) belong are changed. Instructs n) to change the cluster.
ステップＳ９の処理に続いて、マスターＢＭＵ２３（１）は、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の中にＳＯＣ値が１００％の組電池が存在するか否かを判断する（ステップＳ１０）。マスターＢＭＵ２３（１）は、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の中にＳＯＣ値が１００％の組電池が存在する場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、当該組電池に対応するＢＭＵにクラスタの変更を指示することにより、当該組電池を均等化クラスタＣＬ（１）に追加する（ステップＳ１１）。マスターＢＭＵ２３（１）は、ステップＳ１１の処理を実行した後、ステップＳ１の処理に戻る。また、マスターＢＭＵ２３（１）は、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の中にＳＯＣ値が１００％となっている組電池が存在しない場合にも（ステップＳ１０：ＮＯ）、ステップＳ１の処理に戻る。 Following the process of step S9, the master BMU 23 (1) determines whether or not an assembled battery having an SOC value of 100% exists among the assembled batteries of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m). (Step S10). When there is an assembled battery with an SOC value of 100% among the assembled batteries of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m) (step S10: YES), the master BMU 23 (1) By instructing the corresponding BMU to change the cluster, the assembled battery is added to the equalization cluster CL (1) (step S11). The master BMU 23 (1) executes the process of step S11, and then returns to the process of step S1. Further, the master BMU 23 (1) also has no assembled battery with an SOC value of 100% among the assembled batteries of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m) (step S10: NO). Then, the process returns to step S1.
次に、本実施形態の充放電システム１の動作例について説明する。ここでは、図３に示されるように組電池の総数ｎが２４個に、均等化処理時間Ｔｅが４時間に設定されている場合を例に挙げて説明する。図７〜図１２は、組電池２１（１）〜２１（２４）のＳＯＣ値Ｓ（１）〜Ｓ（２４）の推移をそれぞれ示したものである。
Next, an operation example of the charge /
図３に示されるように、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、組電池２１（１）〜２１（４）は均等化クラスタＣＬ（１）に属するとともに、組電池２１（５）〜２１（８）は均等化準備クラスタＣＬ（２）に属している。よって、図７に示されるように、組電池２１（１）〜２１（４）については、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、均等化処理が行われる。また、図８に示されるように、組電池２１（５）〜２１（８）については、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、均等化処理の準備が行われる。したがって、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、組電池２１（１）〜２１（８）は充放電制御を実行することができない。 As shown in FIG. 3, during the period from time T1 to time T2, the assembled batteries 21 (1) to 21 (4) belong to the equalization cluster CL (1) and the assembled batteries 21 (5) to 21 (8). ) Belongs to the equalization preparation cluster CL (2). Therefore, as shown in FIG. 7, equalization processing is performed for the assembled batteries 21 (1) to 21 (4) during the period from time T <b> 1 to time T <b> 2. Further, as shown in FIG. 8, the assembled batteries 21 (5) to 21 (8) are prepared for equalization processing during a period from time T1 to time T2. Therefore, during the period from time T1 to time T2, the assembled batteries 21 (1) to 21 (8) cannot perform charge / discharge control.
一方、図３に示されるように、組電池２１（９）〜２１（２４）は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（６）にそれぞれ属している。よって、図９〜図１２に示されるように、組電池２１（９）〜２１（２４）は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、充放電制御を実行する。この際、ＥＭＳ５により設定された電力指示値Ｐを均等化準備電力指示値Ｐｄで補正した補正後の電力指示値Ｐに基づいて組電池２１（９）〜２１（２４）の充放電制御が行われる。すなわち、電力指示値Ｐのみならず、均等化準備電力指示値Ｐｄをも満足するかたちで組電池２１（９）〜２１（２４）の充放電制御が行われる。これにより、図１３に示されるように、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、蓄電装置２の実際の充放電量が電力指示値Ｐをほぼ満足することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the assembled batteries 21 (9) to 21 (24) belong to the charge / discharge clusters CL (3) to CL (6), respectively, during the period from the
また、図８に示されるように、時刻Ｔ２になった際、均等化の準備を終えた組電池２１（５）〜２１（８）が均等化クラスタＣＬ（１）に移行して均等化処理を行うため、より確実に組電池２１（５）〜２１（８）の均等化処理を実行することができる。そして、図７〜図１２に示されるように、均等化開始時刻Ｔ１〜Ｔ６となる度に各クラスタＣＬ（１）〜ＣＬ（６）に属する組電池がローテーションする。具体的には、均等化クラスタＣＬ（１）、均等化準備クラスタＣＬ（２）、及び充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（６）に少なくとも一つの組電池が属するように、各組電池２１（１）〜２１（２４）の属するクラスタが充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（６）、均等化準備クラスタＣＬ（２）、及び均等化クラスタＣＬ（１）の順で時間によりローテーションする。これにより、ローテーションが一周すれば、すなわち２４時間が経過すれば、全ての組電池２１（１）〜２１（２４）の均等化処理を完了することができる。
Further, as shown in FIG. 8, when the time T2 is reached, the assembled batteries 21 (5) to 21 (8) that have completed preparations for equalization move to the equalization cluster CL (1) and are equalized. Therefore, the equalization process of the assembled batteries 21 (5) to 21 (8) can be executed more reliably. As shown in FIGS. 7 to 12, the assembled batteries belonging to the clusters CL (1) to CL (6) rotate every time equalization start times T1 to T6 are reached. Specifically, each assembled
このように全ての組電池２１（１）〜２１（２４）に対して均等化処理を行いつつも、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（６）に属する組電池の充放電制御により電力指示値Ｐ及び均等化準備電力指示値Ｐｄの両者を満足することができるため、図１３に示されるように、全ての時間帯において蓄電装置２の実際の充放電量が電力指示値Ｐをほぼ満足することができる。
In this way, while performing the equalization process for all the assembled batteries 21 (1) to 21 (24), the power instruction is performed by the charge / discharge control of the assembled batteries belonging to the charge / discharge clusters CL (3) to CL (6). Since both the value P and the equalization preparation power command value Pd can be satisfied, as shown in FIG. 13, the actual charge / discharge amount of the
以上説明した本実施形態の充放電システム１によれば、以下の（１）〜（６）に示される作用及び効果を得ることができる。
According to the charge /
（１）均等化の準備が完了した組電池が均等化クラスタＣＬ（１）へと移行することにより、より確実に組電池２１（１）〜２１（ｎ）の均等化処理を実行することができる。また、組電池２１（１）〜２１（ｎ）の均等化処理を行いつつも、蓄電装置２の実際の充放電量が電力指示値Ｐをほぼ満足することができるため、充放電システム１としての充放電量を確保することができる。
(1) The equalization process of the assembled batteries 21 (1) to 21 (n) can be more reliably executed by shifting the assembled battery that has been prepared for equalization to the equalization cluster CL (1). it can. Moreover, since the actual charging / discharging amount of the
（２）マスターＢＭＵ２３（１）は、電力指示値Ｐを均等化準備電力指示値Ｐｄにより補正した補正後の電力指示値Ｐに基づいて、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の充放電を制御することとした。これにより、電力指示値Ｐに対応したＥＭＳ５の電力要求、及び均等化準備電力指示値Ｐｄに対応した均等化準備クラスタＣＬ（２）の組電池の電力要求の両者を満足することができる。よって、より的確に充放電システム１としての充放電量を確保することができる。
(2) The master BMU 23 (1) sets the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m) based on the corrected power instruction value P obtained by correcting the power instruction value P with the equalization preparation power instruction value Pd. The charging / discharging of the battery was controlled. Thereby, both the power request | requirement of EMS5 corresponding to the electric power instruction | indication value P and the electric power requirement of the assembled battery of the equalization preparation cluster CL (2) corresponding to the equalization preparation electric power instruction | indication value Pd can be satisfied. Therefore, the charge / discharge amount as the charge /
（３）マスターＢＭＵ２３（１）は、補正後の電力指示値Ｐに基づいて充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の所定の組電池の充電制御を行う際、当該所定の組電池の充電後のＳＯＣ値が過充電閾値Ｓｔｈ１以上になる可能性があると判断した場合には、所定の組電池の充電後のＳＯＣ値が過充電閾値Ｓｔｈ１となるように所定の組電池の充放電指示値を補正することとした。また、マスターＢＭＵ２３（１）は、その補正分の充放電指示値に対応する充電電力が所定の組電池とは別の組電池の充電量に分配されるように、別の組電池の充放電指示値を補正することとした。これにより、所定の組電池の過充電を回避することができるとともに、別の組電池の充電量を増加させることができるため、蓄電装置２の充電効率を向上させることができる。
(3) When the master BMU 23 (1) performs charge control of a predetermined assembled battery of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m) based on the corrected power instruction value P, the master BMU 23 (1) When it is determined that the SOC value after charging may become the overcharge threshold value Sth1 or more, the charging / discharging of the predetermined assembled battery is performed so that the SOC value after charging the predetermined assembled battery becomes the overcharge threshold value Sth1. The indicated value was corrected. Further, the master BMU 23 (1) charges / discharges another assembled battery so that the charging power corresponding to the corrected charge / discharge instruction value is distributed to the charge amount of the assembled battery different from the predetermined assembled battery. The indicated value was corrected. Thus, overcharging of a predetermined assembled battery can be avoided and the charge amount of another assembled battery can be increased, so that the charging efficiency of
（４）マスターＢＭＵ２３（１）は、補正後の電力指示値Ｐに基づいて充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の所定の組電池の放電制御を行う際、当該所定の組電池の充電後のＳＯＣ値が過放電閾値Ｓｔｈ２以下になる可能性があると判断した場合には、所定の組電池の充電後のＳＯＣ値が過放電閾値Ｓｔｈ２となるように所定の組電池の充放電指示値を補正することとした。また、マスターＢＭＵ２３（１）は、その補正分の充電指示値に対応する放電電力が所定の組電池とは別の組電池の放電量に分配されるように、別の組電池の充放電指示値を補正することとした。これにより、所定の組電池の過放電を回避することができるとともに、別の組電池の放電量を増加させることができるため、蓄電装置２の電力出力を確保することができる。
(4) When the master BMU 23 (1) performs discharge control of the predetermined battery packs of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m) based on the corrected power instruction value P, the master BMU 23 (1) When it is determined that the SOC value after charging may be equal to or lower than the overdischarge threshold Sth2, the charging / discharging of the predetermined assembled battery is performed so that the SOC value after charging of the predetermined assembled battery becomes the overdischarge threshold Sth2. The indicated value was corrected. In addition, the master BMU 23 (1) instructs the charging / discharging of another assembled battery so that the discharging power corresponding to the corrected charging instruction value is distributed to the discharging amount of the assembled battery different from the predetermined assembled battery. The value was corrected. As a result, overdischarge of a predetermined assembled battery can be avoided and the amount of discharge of another assembled battery can be increased, so that the power output of
（５）マスターＢＭＵ２３（１）は、組電池２１（１）〜２１（ｎ）のローテーションを行う際、充放電クラスタＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）の組電池の中にＳＯＣ値が１００％の組電池が存在する場合には、すなわち満充電状態の組電池が存在する場合には、当該組電池を均等化クラスタに移行させることとした。これにより、より効率的に組電池２１（１）〜２１（ｎ）の均等化処理を実行することが可能となる。 (5) When the master BMU 23 (1) rotates the assembled batteries 21 (1) to 21 (n), the SOC value of the assembled batteries of the charge / discharge clusters CL (3) to CL (m) is 100%. When there is an assembled battery, that is, when there is a fully charged assembled battery, the assembled battery is transferred to the equalization cluster. Thereby, the equalization process of the assembled batteries 21 (1) to 21 (n) can be executed more efficiently.
（６）クラスタ総数ｍを式ｆ１に基づいて設定することとした。これにより、クラスタ総数ｍを均等化処理時間Ｔｅに応じた、より適切な値に設定することができる。 (6) The total number m of clusters is set based on the formula f1. Thereby, the cluster total number m can be set to a more appropriate value according to the equalization processing time Te.
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・クラスタ総数ｍは、２４個に限らず、均等化処理時間Ｔｅに応じた任意の数に設定可能である。クラスタ総数ｍは、均等化クラスタＣＬ（１）に属する組電池に対して均等化処理を行うために必要な最短時間以上の時間を確保することのできる値に設定されていればよい。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms.
The total number of clusters m is not limited to 24, and can be set to any number according to the equalization processing time Te. The total number m of clusters may be set to a value that can secure a time longer than the minimum time necessary for performing the equalization process on the assembled batteries belonging to the equalization cluster CL (1).
・充放電クラスタの数は、６個に限らず、単数乃至複数の任意の数に設定することが可能である。 The number of charge / discharge clusters is not limited to six and can be set to an arbitrary number from one to a plurality.
・上記実施形態では、マスターＢＭＵ２３（１）がスレーブＢＭＵ２３（２）〜２３（ｎ）に対してクラスタの変更を指示することにより組電池２１（１）〜２１（ｎ）のクラスタの変更を行うこととした。これに代えて、例えば図３に示されるような時間帯とクラスタとの関係を示すマップをＢＭＵ２３（１）〜２３（ｎ）のメモリに予め記憶させた上で、当該マップに基づいてＢＭＵ２３（１）〜２３（ｎ）が個別にクラスタを変更してもよい。 In the above embodiment, the master BMU 23 (1) changes the clusters of the assembled batteries 21 (1) to 21 (n) by instructing the slave BMUs 23 (2) to 23 (n) to change the clusters. It was decided. Instead of this, for example, a map showing the relationship between the time zone and the cluster as shown in FIG. 3 is stored in the memory of the BMU 23 (1) to 23 (n) in advance, and the BMU 23 ( 1) to 23 (n) may individually change clusters.
・図４に示される処理では、ステップＳ１０及びステップＳ１１の処理を省略してもよい。 In the process shown in FIG. 4, the processes of step S10 and step S11 may be omitted.
・本発明は上記の具体例に限定されるものではない。すなわち、上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置や条件等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。 -This invention is not limited to said specific example. That is, the above-described specific examples that are appropriately modified by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they have the characteristics of the present invention. For example, the elements included in each of the specific examples described above, their arrangement, conditions, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. Moreover, each element with which embodiment mentioned above is provided can be combined as long as it is technically possible, and the combination of these is also included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.
ＣＬ（１）：均等化クラスタ
ＣＬ（２）：均等化準備クラスタ
ＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ）：充放電クラスタ
２：蓄電装置
２１（１）〜２１（ｎ）：組電池
２３（１）：マスターＢＭＵ（制御部）
CL (1): equalization cluster CL (2): equalization preparation cluster CL (3) to CL (m): charge / discharge cluster 2: power storage devices 21 (1) to 21 (n): assembled battery 23 (1) : Master BMU (control unit)
Claims (6)
前記複数の組電池は、均等化処理を実行する均等化クラスタ（ＣＬ（１））と、均等化処理の準備を行う均等化準備クラスタ（ＣＬ（２））と、充放電制御を行う充放電クラスタ（ＣＬ（３）〜ＣＬ（ｍ））とにグループ分けされ、
前記均等化クラスタ、前記均等化準備クラスタ、及び前記充放電クラスタに少なくとも一つの組電池が属するように、各組電池の属するクラスタが前記充放電クラスタ、前記均等化準備クラスタ、及び前記均等化クラスタの順で時間によりローテーションすることを特徴とする充放電システム。 A charge / discharge system (1) that performs charge / discharge control of a power storage device (2) composed of a plurality of assembled batteries (21 (1) to 21 (n)),
The plurality of assembled batteries include an equalization cluster (CL (1)) that performs an equalization process, an equalization preparation cluster (CL (2)) that prepares an equalization process, and a charge / discharge that performs charge / discharge control. Grouped into clusters (CL (3) -CL (m)),
The cluster to which each assembled battery belongs is the charge / discharge cluster, the equalization preparation cluster, and the equalization cluster so that at least one assembled battery belongs to the equalization cluster, the equalization preparation cluster, and the charge / discharge cluster. Rotation according to time in the order of.
前記組電池の充放電を制御する制御部（２３（１））を更に備え、
前記蓄電装置の充放電量の指示値を電力指示値とし、
前記均等化処理の準備に際して前記均等化準備クラスタの組電池に供給する必要のある充電電力の指示値を均等化準備電力指示値とするとき、
前記制御部は、前記電力指示値を前記均等化準備電力指示値により補正した補正後の電力指示値に基づいて、前記充放電クラスタの組電池の充放電量を制御することを特徴とする充放電システム。 The charge / discharge system according to claim 1,
A control unit (23 (1)) for controlling charging and discharging of the assembled battery;
The instruction value of the charge / discharge amount of the power storage device is a power instruction value,
When setting the instruction value of the charging power that needs to be supplied to the assembled battery of the equalization preparation cluster when preparing the equalization process as the equalization preparation power instruction value,
The control unit controls the charge / discharge amount of the assembled battery of the charge / discharge cluster based on the corrected power instruction value obtained by correcting the power instruction value with the equalization preparation power instruction value. Discharge system.
前記制御部は、前記補正後の電力指示値に基づいて前記充放電クラスタの所定の組電池の充電制御を行う際、前記所定の組電池の充電後のＳＯＣ値が過充電閾値以上になる可能性があると判断した場合には、前記所定の組電池の充電後のＳＯＣ値が前記過充電閾値未満となるように前記所定の組電池の充放電指示値を補正するとともに、その補正分の充電指示値に対応する充電電力が前記所定の組電池とは別の組電池の充電量に分配されるように、前記別の組電池の充放電指示値を補正することを特徴とする充放電システム。 The charge / discharge system according to claim 2,
When the control unit performs charging control of the predetermined assembled battery of the charge / discharge cluster based on the corrected power instruction value, the SOC value after charging of the predetermined assembled battery may be equal to or higher than an overcharge threshold. When it is determined that the charging / discharging instruction value of the predetermined assembled battery is corrected so that the SOC value after charging of the predetermined assembled battery is less than the overcharge threshold, Charging / discharging which correct | amends the charging / discharging instruction value of said another assembled battery so that the charging power corresponding to a charging instruction value may be distributed to the charge amount of the assembled battery different from the said predetermined assembled battery system.
前記制御部は、前記補正後の電力指示値に基づいて前記充放電クラスタの所定の組電池の放電制御を行う際、前記所定の組電池の放電後のＳＯＣ値が過放電閾値以下になる可能性があると判断した場合には、前記所定の組電池の放電後のＳＯＣ値が前記過放電閾値を超えるように前記所定の組電池の充放電指示値を補正するとともに、その補正分の充電指示値に対応する放電電力が前記所定の組電池とは別の組電池に分配されるように、前記別の組電池の充放電指示値を補正することを特徴とする充放電システム。 The charge / discharge system according to claim 2,
When the control unit performs the discharge control of the predetermined assembled battery of the charge / discharge cluster based on the corrected power instruction value, the SOC value after the discharge of the predetermined assembled battery may be equal to or lower than an overdischarge threshold. If it is determined that the charge / discharge instruction value of the predetermined assembled battery is corrected so that the SOC value after the discharge of the predetermined assembled battery exceeds the overdischarge threshold, charging for the corrected amount is performed. The charging / discharging system characterized by correct | amending the charging / discharging instruction | indication value of said another assembled battery so that the discharge electric power corresponding to an instruction | indication value may be distributed to the assembled battery different from the said predetermined assembled battery.
前記組電池のローテーションを行う際、前記充放電クラスタの組電池の中に満充電状態の組電池が存在する場合には、当該組電池が前記均等化クラスタに移行することを特徴とする充放電システム。 In the charging / discharging system as described in any one of Claims 1-4,
When rotating the assembled battery, if there is a fully charged assembled battery among the assembled batteries of the charge / discharge cluster, the assembled battery is transferred to the equalized cluster. system.
前記均等化クラスタ、前記均等化準備クラスタ、及び前記充放電クラスタの総数をクラスタ総数とするとき、
前記クラスタ総数は、２４時間を、前記均等化処理に要する時間により除算した値に設定されていることを特徴とする充放電システム。 In the charging / discharging system as described in any one of Claims 1-5,
When the total number of the equalization cluster, the equalization preparation cluster, and the charge / discharge cluster is the total number of clusters,
The total number of clusters is set to a value obtained by dividing 24 hours by the time required for the equalization process.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180066766A (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-19 | 주식회사 효성 | Method for Operating ESS Optimally and Efficiently |
| JP2020109720A (en) * | 2019-01-04 | 2020-07-16 | 株式会社東芝 | Storage battery evaluation device, storage battery evaluation method, and storage battery evaluation system |
| CN113036890A (en) * | 2021-05-06 | 2021-06-25 | 阳光电源股份有限公司 | Energy storage converter system, energy storage system and charge-discharge control method thereof |
| CN115001070A (en) * | 2022-05-17 | 2022-09-02 | 珠海科创电力电子有限公司 | Energy management system of single PCS sharing multi-battery cluster |
| CN115800423A (en) * | 2022-09-20 | 2023-03-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Energy storage system and method for regulating an energy storage system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012043134A1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 三洋電機株式会社 | Storage battery charging/discharging control device and storage battery charging/discharging control method |
| WO2012133274A1 (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | 三洋電機株式会社 | Electrical storage system and mobile body |
-
2015
- 2015-03-10 JP JP2015046934A patent/JP2016167928A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012043134A1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 三洋電機株式会社 | Storage battery charging/discharging control device and storage battery charging/discharging control method |
| WO2012133274A1 (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | 三洋電機株式会社 | Electrical storage system and mobile body |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180066766A (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-19 | 주식회사 효성 | Method for Operating ESS Optimally and Efficiently |
| JP2020109720A (en) * | 2019-01-04 | 2020-07-16 | 株式会社東芝 | Storage battery evaluation device, storage battery evaluation method, and storage battery evaluation system |
| JP7096775B2 (en) | 2019-01-04 | 2022-07-06 | 株式会社東芝 | Storage battery evaluation device, storage battery evaluation method and storage battery evaluation system |
| CN113036890A (en) * | 2021-05-06 | 2021-06-25 | 阳光电源股份有限公司 | Energy storage converter system, energy storage system and charge-discharge control method thereof |
| CN115001070A (en) * | 2022-05-17 | 2022-09-02 | 珠海科创电力电子有限公司 | Energy management system of single PCS sharing multi-battery cluster |
| CN115001070B (en) * | 2022-05-17 | 2024-03-22 | 珠海科创储能科技有限公司 | Energy management system of single PCS sharing multi-battery cluster |
| CN115800423A (en) * | 2022-09-20 | 2023-03-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Energy storage system and method for regulating an energy storage system |
| CN115800423B (en) * | 2022-09-20 | 2023-11-24 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Energy storage system and method for regulating an energy storage system |
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