JP5186446B2 - Discharge control device, uninterruptible power supply, and load leveling system - Google Patents

Discharge control device, uninterruptible power supply, and load leveling system Download PDF

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Description

本発明は、二次電池の放電制御の技術に関する。   The present invention relates to a secondary battery discharge control technique.

二次電池を放電させる際に、当該二次電池の残容量を所定値以上に確保する必要がある用途が存在する。そのような用途の例として、例えば特許文献１に開示されている無停電電源装置がある。この無停電電源装置は、夜間に交流商用電源の電力を貯蔵しておき、昼間に、電力貯蔵手段の貯蔵電力量が基準貯蔵電力量以下にならないように制御しつつ、当該貯蔵電力を無停電電源装置の負荷に供給することにより、交流商用電源の夜間電力を昼間にシフトする。この無停電電源装置では、電力貯蔵手段の貯蔵電力量は、少なくとも基準貯蔵電力量以上に確保されているので、無停電電源装置本来の機能である停電補償機能は失われない。   When discharging a secondary battery, there is an application in which the remaining capacity of the secondary battery needs to be secured to a predetermined value or more. As an example of such an application, there is an uninterruptible power supply device disclosed in Patent Document 1, for example. This uninterruptible power supply stores the power of AC commercial power at night and controls the stored power in the daytime while controlling the stored power amount of the power storage means not to fall below the reference stored power amount. By supplying the load of the power supply device, the nighttime power of the AC commercial power supply is shifted in the daytime. In this uninterruptible power supply, the stored power amount of the power storage means is ensured to be at least equal to or higher than the reference stored power amount, so the power failure compensation function that is the original function of the uninterruptible power supply device is not lost.

特開２０００−２７８８６６号公報JP 2000-278866 A

二次電池に貯蔵されている貯蔵電力量の内、放電可能な容量（放電可能容量）は、当該二次電池の周囲温度によって変化する。すなわち、低温では二次電池の内部抵抗が大きくなるために、前記周囲温度が低くなるほど前記放電可能容量は少なくなる。そのため、二次電池を放電させる際に、当該二次電池の残容量を所定値以上に確保したとしても、当該残容量が全て放電可能容量となるわけではない。例えば、特許文献１に記載の無停電電源装置では、前記周囲温度の高低に関わらず前記基準貯蔵電力量は一定であるので、前記基準貯蔵電力量の全てが放電可能容量とは限らず、特に低温時において停電補償に必要な容量の電力を放電できないおそれがある。   Of the stored electric energy stored in the secondary battery, the dischargeable capacity (dischargeable capacity) varies depending on the ambient temperature of the secondary battery. That is, since the internal resistance of the secondary battery increases at a low temperature, the dischargeable capacity decreases as the ambient temperature decreases. Therefore, when the secondary battery is discharged, even if the remaining capacity of the secondary battery is secured to a predetermined value or more, the remaining capacity does not necessarily become a dischargeable capacity. For example, in the uninterruptible power supply described in Patent Document 1, since the reference stored power amount is constant regardless of the level of the ambient temperature, not all of the reference stored power amount is a dischargeable capacity. There is a risk that the capacity of power necessary for power failure compensation cannot be discharged at low temperatures.

本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであり、二次電池の周囲温度の高低に関わらず、必要な放電可能容量の電力を残して当該二次電池を放電させることを目的とする。   The present invention has been made to solve such a conventional problem, and discharges the secondary battery while leaving the necessary dischargeable power regardless of the ambient temperature of the secondary battery. The purpose is to let you.

本発明の１の局面に係る放電制御装置は、外部電源から供給される電力を貯蔵する二次電池の周囲温度を測定する温度測定手段と、前記二次電池の残容量を算出する残容量算出手段と、第１の容量を記憶する記憶手段と、前記二次電池の放電を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記残容量を、前記第１の容量と当該第１の容量を除いた第２の容量とに区分して管理し、前記第１の容量を、前記温度測定手段が測定した前記周囲温度に応じて変更し、前記残容量が前記第１の容量となった時点で前記二次電池の放電を停止させる放電制御装置において、前記周囲温度の計時変化を予測する温度変化予測手段をさらに備え、前記記憶手段は、前記二次電池の充放電のスケジュールをさらに記憶し、前記残容量算出手段は、前記二次電池が放電される時間帯の周囲温度に対応する前記残容量を算出する。 A discharge control device according to one aspect of the present invention includes a temperature measurement unit that measures the ambient temperature of a secondary battery that stores power supplied from an external power source, and a remaining capacity calculation that calculates a remaining capacity of the secondary battery. Means, storage means for storing the first capacity, and control means for controlling the discharge of the secondary battery, the control means, the remaining capacity, the first capacity and the first capacity The first capacity is changed according to the ambient temperature measured by the temperature measuring means, and the remaining capacity becomes the first capacity. In the discharge control device for stopping the discharge of the secondary battery at a point in time, the apparatus further comprises a temperature change prediction means for predicting a time change of the ambient temperature, and the storage means further includes a schedule for charging and discharging the secondary battery. Storing the remaining capacity calculating means, Pond calculates the remaining capacity corresponding to the ambient temperature of the time zone to be discharged.

この構成によれば、二次電池の放電時に放電されずに確保される残容量は、当該二次電池の周囲温度に応じて変更される。したがって当該二次電池は、低温時でも必要な容量の電力を放電可能に確保することができる。また、前記二次電池が放電される時間帯の周囲温度に応じて前記第１の容量を確保するので、放電時に放電せずに確保しておく当該第１の容量を、実際の使用態様に合わせて算出することができる。 According to this configuration , the remaining capacity secured without being discharged when the secondary battery is discharged is changed according to the ambient temperature of the secondary battery. Therefore, the secondary battery can ensure that a required amount of power can be discharged even at low temperatures. In addition, since the first capacity is secured according to the ambient temperature of the time zone during which the secondary battery is discharged, the first capacity that is secured without discharging at the time of discharging is used in an actual usage mode. It can be calculated together.

上記構成において、前記記憶手段は、前記周囲温度の変化に応じて設定された複数の値を前記第１の容量として記憶し、前記制御手段は、前記複数の値の中から前記温度測定手段が測定した前記周囲温度に対応する値を選択することで、前記第１の容量を、前記温度測定手段が測定した前記周囲温度に応じて変更することが望ましい。 In the above configuration , the storage unit stores a plurality of values set according to changes in the ambient temperature as the first capacity, and the control unit is configured to select the temperature measurement unit from the plurality of values. It is desirable that the first capacity is changed according to the ambient temperature measured by the temperature measuring means by selecting a value corresponding to the measured ambient temperature.

この構成によれば、二次電池の放電時に放電せずに確保される前記第１の容量は、前記周囲温度の変化に応じて設定された複数の値から選択される。したがって、当該第１の容量を確実に変更することができる。 According to this configuration , the first capacity that is secured without discharging when the secondary battery is discharged is selected from a plurality of values that are set according to changes in the ambient temperature. Therefore, the first capacity can be changed reliably.

上記構成において、前記二次電池の放電量を算出する放電量算出手段をさらに備え、前記記憶手段は、前記二次電池の充電完了時の容量である充電完了容量をさらに記憶し、前記残容量算出手段は、前記放電量算出手段が算出した前記放電量を前記充電完了容量から減じることで前記残容量を算出することが望ましい。 In the above configuration , the battery further includes a discharge amount calculating unit that calculates a discharge amount of the secondary battery, and the storage unit further stores a charge completion capacity that is a capacity when the secondary battery is completely charged, and the remaining capacity The calculating means preferably calculates the remaining capacity by subtracting the discharge amount calculated by the discharge amount calculating means from the charge completion capacity.

この構成によれば、前記残容量を正確に算出することができるので、放電可能な電力として前記二次電池に確保される前記第１の容量を、正確に算出することができる。 According to this configuration , the remaining capacity can be accurately calculated, and thus the first capacity secured in the secondary battery as dischargeable power can be accurately calculated.

上記構成において、前記記憶手段は、前記二次電池の充放電サイクル数に応じて設定された複数の値を前記充電完了容量として記憶し、前記残容量算出手段は、前記二次電池の放電時に、当該放電時の前記充放電サイクル数に対応する前記充電完了容量の値を、前記複数の値の中から選択して用いて前記残容量を算出することが望ましい。 In the above configuration , the storage unit stores a plurality of values set according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery as the charge completion capacity, and the remaining capacity calculation unit is configured to discharge the secondary battery. , the value of the charging completion capacity corresponding to the number of charge-discharge cycles when the discharge, it is desirable to calculate the remaining capacity selected and used from among the plurality of values.

この構成によれば、前記二次電池が劣化して前記充電完了容量が減少した場合にも前記残容量を正確に算出することができる。 According to this configuration , the remaining capacity can be accurately calculated even when the secondary battery deteriorates and the charge completion capacity decreases.

上記構成において、前記記憶手段に記憶された前記充電完了容量を変更する充電完了容量変更手段をさらに備え、前記残容量算出手段は、前記充電完了容量変更手段によって変更された前記充電完了容量を用いて前記残容量を算出することが望ましい。 In the above-described configuration , the battery pack further includes charge completion capacity changing means for changing the charge completion capacity stored in the storage means, and the remaining capacity calculating means uses the charge completion capacity changed by the charge completion capacity changing means. It is desirable to calculate the remaining capacity.

この構成によれば、前記二次電池が劣化して前記充電完了容量が減少した場合に、前記充電完了容量変更手段によって前記充電完了容量が変更される。したがって、前記二次電池が劣化して前記充電完了容量が減少した場合にも前記残容量を正確に算出することができる。 According to this configuration, when the secondary battery is deteriorated and the charge completion capacity is decreased, the charge completion capacity is changed by the charge completion capacity changing unit. Therefore, the remaining capacity can be accurately calculated even when the secondary battery deteriorates and the charge completion capacity decreases.

本発明の他の局面に係る放電制御装置は、外部電源から供給される電力を貯蔵する二次電池の周囲温度を測定する温度測定手段と、前記二次電池の残容量を算出する残容量算出手段と、第１の容量を記憶する記憶手段と、前記二次電池の放電を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記残容量を、前記第１の容量と当該第１の容量を除いた第２の容量とに区分して管理し、前記第１の容量を、前記温度測定手段が測定した前記周囲温度に応じて変更し、前記残容量が前記第１の容量となった時点で前記二次電池の放電を停止させる放電制御装置において、前記二次電池の放電量を算出する放電量算出手段と、前記記憶手段に記憶された前記充電完了容量を変更する充電完了容量変更手段と、をさらに備え、前記記憶手段は、前記二次電池の充電完了時の容量である充電完了容量と、前記二次電池の充放電のスケジュールと、をさらに記憶し、前記残容量算出手段は、前記放電量算出手段が算出した前記放電量を前記充電完了容量から減じて前記残容量を算出すると共に、前記充電完了容量変更手段によって変更された前記充電完了容量を用いて前記残容量を算出するものであり、前記制御手段は、予め定められた時点での充電完了後に前記二次電池を完全放電させ、前記放電量算出手段は、前記完全放電時の放電量を算出し、前記充電完了容量変更手段は、予め記憶された充電完了容量に換えて、前記完全放電時の前記放電量を、前記充電完了容量として前記記憶手段に記憶させるものであって、前記周囲温度の計時変化を予測する温度変化予測手段をさらに備え、前記残容量算出手段は、前記二次電池が放電される時間帯の周囲温度に対応する前記残容量を算出する。A discharge control device according to another aspect of the present invention includes a temperature measuring unit that measures the ambient temperature of a secondary battery that stores power supplied from an external power source, and a remaining capacity calculator that calculates a remaining capacity of the secondary battery. Means, storage means for storing the first capacity, and control means for controlling the discharge of the secondary battery, the control means, the remaining capacity, the first capacity and the first capacity The first capacity is changed according to the ambient temperature measured by the temperature measuring means, and the remaining capacity becomes the first capacity. In the discharge control device for stopping the discharge of the secondary battery at the time, the discharge amount calculation means for calculating the discharge amount of the secondary battery, and the charge completion capacity for changing the charge completion capacity stored in the storage means Change means, and the storage means A charge completion capacity that is a capacity at the time of battery charge completion and a charge / discharge schedule of the secondary battery are further stored, and the remaining capacity calculation unit calculates the discharge amount calculated by the discharge amount calculation unit. The remaining capacity is calculated by subtracting from the charge completion capacity, and the remaining capacity is calculated using the charge completion capacity changed by the charge completion capacity changing means, and the control means is predetermined. The secondary battery is completely discharged after completion of charging at the time, the discharge amount calculating means calculates the discharge amount at the time of the complete discharge, and the charge completion capacity changing means is replaced with a previously stored charge completion capacity. The discharge amount at the time of the complete discharge is stored in the storage means as the charge completion capacity, further comprising a temperature change prediction means for predicting a time change of the ambient temperature, Capacity calculating means calculates the remaining capacity corresponding to the ambient temperature of the time zone in which the secondary battery is discharged.

この構成によれば、前記二次電池の劣化度合いに応じて、前記充電完了容量を定期的かつ自動的に更新することができる。また、前記二次電池が放電される時間帯の周囲温度に応じて前記第１の容量を確保するので、放電時に放電せずに確保しておく当該第１の容量を、実際の使用態様に合わせて算出することができる。 According to this configuration , the charge completion capacity can be updated regularly and automatically according to the degree of deterioration of the secondary battery. In addition, since the first capacity is secured according to the ambient temperature of the time zone during which the secondary battery is discharged, the first capacity that is secured without discharging at the time of discharging is used in an actual usage mode. It can be calculated together.

上記構成において、前記温度測定手段は、前記周囲温度を予め定められた間隔で予め定められた期間測定し、前記記憶手段は、前記期間に測定された前記周囲温度をさらに記憶し、前記温度変化予測手段は、前記記憶手段に記憶された前記周囲温度に基づいて前記二次電池が放電される時間帯の周囲温度を予測することが望ましい。 In the above configuration , the temperature measuring unit measures the ambient temperature at a predetermined interval, and the storage unit further stores the ambient temperature measured during the period, and the temperature change The predicting means preferably predicts the ambient temperature in a time zone in which the secondary battery is discharged based on the ambient temperature stored in the storage means.

この構成によれば、前記二次電池が放電される時間帯の周囲温度を、放電制御装置の設置環境における気温変化に基づいて予測することができる。 According to this configuration , it is possible to predict the ambient temperature in the time zone in which the secondary battery is discharged based on the temperature change in the installation environment of the discharge control device.

本発明のさらに他の局面に係る無停電電源装置は、上記の放電制御装置と、前記放電制御装置によって制御され、外部電源から供給される電力を貯蔵する二次電池と、を備え、前記外部電源が停止した場合には、前記二次電池に貯蔵された前記第１の容量の電力および前記第２の容量の電力の少なくとも一方を用いて、負荷に電力を供給する。 An uninterruptible power supply according to still another aspect of the present invention includes the above discharge control device, and a secondary battery that is controlled by the discharge control device and stores electric power supplied from an external power source, and the external When the power supply stops, power is supplied to the load using at least one of the first capacity power and the second capacity power stored in the secondary battery.

この構成によれば、前記第１の容量以上の電力が前記二次電池に貯蔵されているので、停電補償を確実に行うことができる。 According to this configuration , power more than the first capacity is stored in the secondary battery, so that power failure compensation can be reliably performed.

本発明のさらに他の局面に係る負荷平準化システムは、上記の無停電電源装置を備え、負荷平準化動作時に、前記二次電池に貯蔵された前記第２の容量の電力のみを用いて負荷に電力を供給する。 A load leveling system according to still another aspect of the present invention includes the above-described uninterruptible power supply, and uses only the second capacity power stored in the secondary battery during load leveling operation. To supply power.

この構成によれば、前記第１の容量以上の電力が前記二次電池に貯蔵されているので、無停電電源装置の機能を失うことなく、負荷平準化を行うことができる。 According to this configuration , power equal to or higher than the first capacity is stored in the secondary battery, so that load leveling can be performed without losing the function of the uninterruptible power supply.

上記構成において、前記負荷の消費電力を測定する消費電力測定手段をさらに備え、前記消費電力が予め定められた電力値を超えた場合に、前記二次電池から前記負荷に対して電力を供給することが望ましい。 The above configuration further includes power consumption measuring means for measuring the power consumption of the load, and supplies power from the secondary battery to the load when the power consumption exceeds a predetermined power value. It is desirable .

この構成によれば、前記負荷の前記消費電力が予め定められた電力値を超えた場合に負荷平準化を行うことができるので、より効果的な負荷平準化を行うことができる。 According to this configuration , load leveling can be performed when the power consumption of the load exceeds a predetermined power value, so that more effective load leveling can be performed.

本発明によれば、二次電池の周囲温度の高低に関わらず、当該二次電池は必要な容量の電力を放電可能に確保することができる。したがって本発明は、例えば負荷平準化と停電補償との両立が求められる用途に適用するのに好適である。   According to the present invention, regardless of the ambient temperature of the secondary battery, the secondary battery can ensure that the required capacity of electric power can be discharged. Therefore, the present invention is suitable for application to, for example, applications that require both load leveling and power failure compensation.

本発明の一実施形態に係る負荷平準化システムの概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the load leveling system which concerns on one Embodiment of this invention. 電池周囲温度と停電補償用容量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between battery ambient temperature and a power failure compensation capacity. 本発明の一実施形態に係る負荷平準化システムが備える無停電電源装置が、負荷平準化時および停電補償時に行う制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control which the uninterruptible power supply device with which the load leveling system which concerns on one Embodiment of this invention is equipped performs load leveling and power failure compensation. 本発明の一実施形態に係る負荷平準化システムが備える無停電電源装置が、負荷の消費電力が予め定められた電力値を超えた場合に行う制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control which the uninterruptible power supply with which the load leveling system which concerns on one Embodiment of this invention is provided performs when the power consumption of load exceeds the predetermined electric power value. 本発明の変形実施形態に係る負荷平準化システムの概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the load leveling system which concerns on the deformation | transformation embodiment of this invention.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る負荷平準化システム１の概略を示すブロック図である。負荷平準化システム１では、無停電電源装置２０が外部電源２に接続され、無停電電源装置２０および外部電源２に、負荷３が接続されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a load leveling system 1 according to an embodiment of the present invention. In the load leveling system 1, the uninterruptible power supply 20 is connected to the external power supply 2, and the load 3 is connected to the uninterruptible power supply 20 and the external power supply 2.

無停電電源装置２０は、放電制御装置１０と二次電池２００とを備える。無停電電源装置２０は、例えば商用電源である外部電源２から電力の供給を受けて、例えばリチウムイオン電池である二次電池２００に電力を貯蔵し、この貯蔵電力を用いて負荷平準化および停電補償を行う。   The uninterruptible power supply 20 includes a discharge control device 10 and a secondary battery 200. The uninterruptible power supply 20 receives power from an external power source 2 that is a commercial power source, for example, stores power in a secondary battery 200 that is a lithium ion battery, for example, and uses this stored power to perform load leveling and power outage Compensate.

無停電電源装置２０は、外部電源２との接続を切断可能にするスイッチ１７０を備えている。無停電電源装置２０の待機時および負荷平準化時には、制御部１００はスイッチ１７０をＯＮとし、外部電源２から負荷３への電力供給を可能とする。無停電電源装置２０の待機時には、外部電源２のみから負荷３に電力が供給され、負荷平準化動作時には、外部電源２からの電力供給に加えて、無停電電源装置２０によって、二次電池２００に貯蔵された電力も負荷３に供給される。停電補償時には、商用電力系統である外部電源２側への逆潮流を防止するために、制御部１００はスイッチ１７０をＯＦＦとし、二次電池２００に貯蔵された電力を負荷３に供給する。なお、制御部１００については後に詳しく説明する。   The uninterruptible power supply 20 includes a switch 170 that enables disconnection from the external power supply 2. At the time of standby of the uninterruptible power supply 20 and load leveling, the control unit 100 turns on the switch 170 to enable power supply from the external power source 2 to the load 3. When the uninterruptible power supply 20 is on standby, power is supplied from only the external power supply 2 to the load 3, and during load leveling operation, the secondary battery 200 is supplied by the uninterruptible power supply 20 in addition to supplying power from the external power supply 2. The electric power stored in is also supplied to the load 3. At the time of power failure compensation, the control unit 100 turns off the switch 170 and supplies the power stored in the secondary battery 200 to the load 3 in order to prevent a reverse power flow to the external power supply 2 side that is a commercial power system. The control unit 100 will be described in detail later.

なお無停電電源装置２０による負荷平準化は、負荷３の消費電力が増大する時間帯である負荷平準化時間帯である場合、または、前記消費電力の値が予め定められた閾値Ｗｔｈを超えた場合、のいずれかの場合に行われる。   Note that the load leveling by the uninterruptible power supply 20 is a load leveling time zone, which is a time zone during which the power consumption of the load 3 increases, or the value of the power consumption exceeds a predetermined threshold value Wth. If done either.

放電制御装置１０は、制御部１００（制御手段）、温度センサ１２０（温度測定手段）、電流・電圧計１３０、電力計１４０（消費電力測定手段）、交流直流変換部１５０、連系リアクトル１６０、および前述のスイッチ１７０を備える。   The discharge control device 10 includes a control unit 100 (control unit), a temperature sensor 120 (temperature measurement unit), a current / voltmeter 130, a wattmeter 140 (power consumption measurement unit), an AC / DC converter 150, an interconnection reactor 160, And the switch 170 described above.

温度センサ１２０は、二次電池２００の近傍に設置され、二次電池２００の周囲温度を測定する。電流・電圧計１３０は、二次電池２００の放電時に、二次電池２００が放電する電力の放電電流値および放電電圧値を測定する。電力計１４０は、負荷３の使用電力量を測定する。   The temperature sensor 120 is installed in the vicinity of the secondary battery 200 and measures the ambient temperature of the secondary battery 200. The ammeter / voltmeter 130 measures a discharge current value and a discharge voltage value of electric power discharged from the secondary battery 200 when the secondary battery 200 is discharged. The wattmeter 140 measures the amount of power used by the load 3.

交流直流変換部１５０は、二次電池２００の充電時には、外部電源２から供給される交流電力を直流電力に変換して二次電池２００に供給する整流器として機能し、二次電池２００の放電時には、二次電池２００から放電される直流電力を、負荷３に応じた電圧値または電流値もしくは電力値の交流電力に変換して負荷３に供給するインバータとして機能する。また交流直流変換部１５０は、外部電源２から供給される電力を用いて、例えば定電圧・定電流充電方式で二次電池２００を充電する。   The AC / DC converter 150 functions as a rectifier that converts AC power supplied from the external power source 2 into DC power and supplies the DC power to the secondary battery 200 when the secondary battery 200 is charged. The inverter functions as an inverter that converts the DC power discharged from the secondary battery 200 into AC power having a voltage value, current value, or power value corresponding to the load 3 and supplies the AC power to the load 3. Further, the AC / DC converter 150 uses the electric power supplied from the external power supply 2 to charge the secondary battery 200 by, for example, a constant voltage / constant current charging method.

連系リアクトル１６０は、交流直流変換部１５０と外部電源２との間に設けられている。負荷平準化動作時に交流直流変換部１５０は、交流直流変換部１５０側の交流電力Ｖ２の位相を外部電源２側の交流電力Ｖ１の位相よりも進ませることで、二次電池２００に貯蔵されている電力を負荷３に供給する。二次電池２００の充電時に交流直流変換部１５０は、Ｖ２の位相をＶ１の位相よりも遅らせることで、外部電源２の電力を二次電池２００に供給する。なお、交流直流変換部１５０が、Ｖ２の位相とＶ１の位相とを等しくした場合は、二次電池２００は充電も放電もされない待機状態となる。 The interconnecting reactor 160 is provided between the AC / DC converter 150 and the external power supply 2. Load leveling behavior at the time of the AC-DC converter 150, AC-DC conversion unit 150 side of the AC power V 2 phase that also advancing from the external power source 2 side of the AC power V 1 of the phase stored in the secondary battery 200 The supplied power is supplied to the load 3. When the secondary battery 200 is charged, the AC / DC converter 150 supplies the power of the external power source 2 to the secondary battery 200 by delaying the phase of V 2 from the phase of V 1 . When AC / DC converter 150 equalizes the phase of V 2 and the phase of V 1 , secondary battery 200 enters a standby state in which neither charging nor discharging is performed.

制御部１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１０、計時部１０１、および記憶部１０２（記憶手段）を備える。   The control unit 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 110, a time measuring unit 101, and a storage unit 102 (storage means).

記憶部１０２は、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備え、放電制御プログラム、二次電池２００の充放電スケジュール、二次電池２００の充電完了時の容量である充電完了容量Ｃ０、閾値Ｗｔｈ、および二次電池２００の周囲温度と停電補償用容量Ｃ１とを対応づけるテーブル等を記憶する。前記充放電スケジュールには、予め設定されている負荷平準化時間帯の開始時刻と終了時刻の情報が含まれている。なお、停電補償用容量Ｃ１については後に詳しく説明する。 The storage unit 102 includes, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. capacity C0, the threshold Wth, and stores a table relating such ambient temperature of the secondary battery 200 and the power failure and the compensating capacitance C 1. The charge / discharge schedule includes information on the start time and end time of a preset load leveling time zone. It should be noted, will be described in detail later a power failure compensation capacitor C 1.

計時部１０１は、一定周期でクロック信号を発生させるクロック発信器を備え、このクロック信号をＣＰＵ１１０に出力する。当該クロック信号および記憶部１０２が記憶する充放電スケジュールに基づいて、後述の放電制御部１１１、充電制御部１１２、および充放電切替指示部１１３は、負荷平準化を行う時間帯であるか否かを判定する。   The timer unit 101 includes a clock transmitter that generates a clock signal at a constant period, and outputs the clock signal to the CPU 110. Based on the clock signal and the charge / discharge schedule stored in the storage unit 102, the discharge control unit 111, the charge control unit 112, and the charge / discharge switching instruction unit 113, which will be described later, are in a time zone for performing load leveling. Determine.

ＣＰＵ１１０は、記憶部１０２に予め格納されている前記放電制御プログラムを実行することで、放電制御部１１１、充電制御部１１２、充放電切替指示部１１３、放電量算出部１１４（放電量算出手段）、残容量算出部１１５（残容量算出手段）、停電補償用容量管理部１１６、および充電完了容量変更部１１７（充電完了容量変更手段）をソフトウェア的に具備するように機能する。なお、前記の各部を、ハードウェアとしてＣＰＵ１１０内部にそれぞれ設けることも可能である。   The CPU 110 executes the discharge control program stored in advance in the storage unit 102, whereby a discharge control unit 111, a charge control unit 112, a charge / discharge switching instruction unit 113, and a discharge amount calculation unit 114 (discharge amount calculation means). The remaining capacity calculation unit 115 (remaining capacity calculation unit), the power failure compensation capacity management unit 116, and the charge completion capacity change unit 117 (charge completion capacity change unit) function as software. It should be noted that each of the above-described units can be provided inside the CPU 110 as hardware.

放電制御部１１１は、二次電池２００の放電時、すなわち停電補償時または負荷平準化時に、電流・電圧計１３０および電力計１４０が測定した測定値の少なくとも１つに基づいて、負荷３に供給する交流電力の電圧値および電流値ならびに電力値の少なくとも１つを決定する。そして放電制御部１１１は、負荷３に供給される電力がこのように決定された値を有する交流電力となるように交流直流変換部１５０を制御する。   The discharge control unit 111 supplies the load 3 to the load 3 based on at least one of the measurement values measured by the current / voltmeter 130 and the wattmeter 140 when the secondary battery 200 is discharged, that is, during power failure compensation or load leveling. At least one of a voltage value and a current value of the AC power to be performed and a power value is determined. Then, the discharge control unit 111 controls the AC / DC conversion unit 150 so that the power supplied to the load 3 becomes the AC power having the value thus determined.

充電制御部１１２は、電流・電圧計１３０が測定した二次電池２００の電流値および電圧値に基づいて、二次電池２００の充電時に交流直流変換部１５０が二次電池２００に印加する電流値および電圧値を決定する。充電制御部１１２は、交流直流変換部１５０に指示して、充電終了条件に該当するまで、すなわち、（１）二次電池２００の残容量が充電完了容量Ｃ０となるまで充電された場合、（２）二次電池２００の電圧値が所定の閾値Ｖｔｈ１以上となった場合、（３）二次電池２００が所定の充電時間Ｔｔｈまで充電された場合、のいずれかの場合に該当するまで、前記電流値および前記電圧値で二次電池２００を充電させる。なお、Ｖｔｈ１およびＴｔｈは、Ｃ０と同じく予め記憶部１０２に記憶されている。 Based on the current value and voltage value of the secondary battery 200 measured by the current / voltmeter 130, the charging control unit 112 is a current value that the AC / DC conversion unit 150 applies to the secondary battery 200 when the secondary battery 200 is charged. And determine the voltage value. The charging control unit 112 instructs the AC / DC conversion unit 150 to charge until the charging end condition is satisfied, that is, (1) until the remaining capacity of the secondary battery 200 reaches the charging completion capacity C 0 . (2) When the voltage value of the secondary battery 200 is equal to or higher than the predetermined threshold value Vth1, (3) When the secondary battery 200 is charged until the predetermined charging time Tth, until either of the cases, The secondary battery 200 is charged with the current value and the voltage value. Incidentally, Vth1 and Tth are also previously stored in the storage unit 102 and C 0.

充放電切替指示部１１３は、記憶部１０２に記憶されている充放電スケジュールおよび計時部１０１が出力するクロック信号に基づいて、二次電池２００を充電するか放電するかを判断し、交流直流変換部１５０に充放電の切替を指示する。   The charge / discharge switching instruction unit 113 determines whether to charge or discharge the secondary battery 200 based on the charge / discharge schedule stored in the storage unit 102 and the clock signal output from the time measuring unit 101, and performs AC / DC conversion. The unit 150 is instructed to switch between charge and discharge.

放電量算出部１１４は、計時部１０１が出力するクロック信号に基づいて、電流・電圧計１３０が測定する電流値を、二次電池２００の放電時に所定の間隔でサンプリングし、当該電流値を積分することで、二次電池２００の放電量（単位はＡｈ）を算出する。   The discharge amount calculation unit 114 samples the current value measured by the current / voltmeter 130 at a predetermined interval when the secondary battery 200 is discharged based on the clock signal output from the time measuring unit 101, and integrates the current value. By doing so, the discharge amount (unit: Ah) of the secondary battery 200 is calculated.

残容量算出部１１５は、記憶部１０２に記憶されている充電完了容量Ｃ０から、放電量算出部１１４が算出した前記放電量を減じることで、二次電池２００の残容量を算出する。このように残容量算出部１１５が前記残容量を算出することで、例えば二次電池２００の放電電圧値に基づいて残容量を算出する場合と比較して、前記残容量を正確に算出することができる。 The remaining capacity calculation unit 115 calculates the remaining capacity of the secondary battery 200 by subtracting the discharge amount calculated by the discharge amount calculation unit 114 from the charge completion capacity C 0 stored in the storage unit 102. In this way, the remaining capacity calculation unit 115 calculates the remaining capacity, so that the remaining capacity is accurately calculated as compared with the case where the remaining capacity is calculated based on the discharge voltage value of the secondary battery 200, for example. Can do.

停電補償用容量管理部１１６は、残容量算出部１１５が算出した前記残容量を、停電補償用容量Ｃ１（第１の容量）と負荷平準化用容量Ｃ２（第２の容量）とに区分して管理する。停電補償用容量Ｃ１は、停電補償に用いるために負荷平準化時には放電されずに確保される容量である。負荷平準化用容量Ｃ２は、前記残容量から停電補償用容量Ｃ１を差し引いた容量であり、負荷平準化の用途に用いられる。記憶部１０２に記憶されているテーブルであって、二次電池２００の周囲温度と停電補償用容量Ｃ１とを対応づけるテーブルを参照して、停電補償用容量管理部１１６は温度センサ１２０が測定した前記周囲温度に応じて停電補償用容量Ｃ１を変更する。このテーブルにおいて、二次電池２００の周囲温度が低くなるほど、停電補償用容量Ｃ１は大きくなるように、両者は対応づけられている。 The power failure compensation capacity management unit 116 converts the remaining capacity calculated by the remaining capacity calculation unit 115 into a power failure compensation capacity C 1 (first capacity) and a load leveling capacity C 2 (second capacity). Divide and manage. Power failure compensating capacitance C 1 is at the time of load leveling for use in a power failure compensation is amount of space without being discharged. Load leveling capacitor C 2 is the capacitance obtained by subtracting the power failure compensating capacitor C 1 from the remaining capacity, used in applications of the load leveling. A table stored in the storage unit 102 that associates the ambient temperature of the secondary battery 200 with the power failure compensation capacity C 1 , the power failure compensation capacity management unit 116 measures the temperature sensor 120. wherein changing the power failure compensating capacitor C 1 in response to ambient temperature and. In this table, as the ambient temperature of the secondary battery 200 is low, power failure compensating capacitance C 1 to increases, both are associated.

このように前記残容量が管理されているので、放電制御部１１１は、負荷平準化時に、二次電池２００の残容量が停電補償用容量Ｃ１となった時点で二次電池２００の放電を停止させる。また停電補償時には、放電制御部１１１は、負荷平準化用容量Ｃ２を使い切った場合に、停電補償用容量Ｃ１も利用して二次電池２００を放電させる。 Since the said remaining capacity is managed, the discharge control unit 111, when the load leveling, the discharge of the secondary battery 200 when the remaining capacity of the secondary battery 200 becomes a power failure compensating capacitor C 1 Stop. Further, at the time of power failure compensation, the discharge control unit 111 uses the power failure compensation capacity C 1 to discharge the secondary battery 200 when the load leveling capacity C 2 is used up.

充電完了容量変更部１１７は、記憶部１０２に記憶された充電完了容量Ｃ０を変更する。この変更について以下に説明する。放電制御部１１１は、記憶部１０２に予め記憶されている充放電スケジュールに基づいて、予め定められた時点での充電完了後に二次電池２００を完全放電させる。充電完了容量変更部１１７は、放電量算出部１１４が算出した当該完全放電時の放電量を、予め記憶されていた充電完了容量Ｃ０に換えて、新たな充電完了容量Ｃ０’として記憶部１０２に記憶させる。 The charging completion capacity changing unit 117 changes the charging completion capacity C 0 stored in the storage unit 102. This change will be described below. The discharge control unit 111 completely discharges the secondary battery 200 after the completion of charging at a predetermined time based on the charge / discharge schedule stored in the storage unit 102 in advance. The charge completion capacity changing unit 117 replaces the discharge amount at the time of complete discharge calculated by the discharge amount calculation unit 114 with the charge completion capacity C 0 stored in advance, and stores it as a new charge completion capacity C 0 ′. 102.

このように、充電完了容量変更部１１７によって、二次電池２００の劣化度合いに応じた実測値として、充電完了容量Ｃ０が定期的かつ自動的に更新されることになる。そのため、二次電池２００が充放電サイクルを繰り返すことや、二次電池２００の経年劣化を原因として、充電完了容量Ｃ０が初期値よりも減少した場合にも（図２参照。初期値Ｃ０、減少後Ｃ０’）、残容量算出部１１５は、新たな充電完了容量Ｃ０’を用いて二次電池２００の残容量を正確に算出することができる。 As described above, the charge completion capacity changing unit 117 periodically and automatically updates the charge completion capacity C 0 as an actual measurement value corresponding to the degree of deterioration of the secondary battery 200. Therefore, even when the secondary battery 200 repeats the charge / discharge cycle or the secondary battery 200 is deteriorated over time, the charge completion capacity C 0 is decreased from the initial value (see FIG. 2, see the initial value C 0 ). , C 0 ′ after reduction, the remaining capacity calculation unit 115 can accurately calculate the remaining capacity of the secondary battery 200 using the new charge completion capacity C 0 ′.

図２は、二次電池２００の周囲温度と停電補償用容量Ｃ１との関係を示す図である。低温では二次電池２００の内部抵抗が大きくなるために、二次電池２００に貯蔵されている貯蔵電力量（＝残容量。図２においては充電完了容量Ｃ０である）に占める放電不能な容量（放電不能容量Ｃｄ）の割合は、二次電池２００の周囲温度が低くなるほど増加する。すなわち、二次電池２００の充電完了容量Ｃ０に占める放電可能な容量（放電可能容量Ｃｅ）の割合は、二次電池２００の周囲温度が低くなるほど少なくなる。停電補償に必要な電力量（必要補償容量Ｃｋ）は、前記周囲温度にかかわらず一定であるから、停電補償用容量Ｃ１（＝Ｃｄ＋Ｃｋ）は、二次電池２００の周囲温度が低くなるほど増加する。二次電池２００の周囲温度と停電補償用容量Ｃ１とを対応づける前記テーブルには、このような関係が反映されている。 FIG. 2 is a diagram showing a relationship between the ambient temperature of the secondary battery 200 and the power failure compensation capacity C1. In the internal resistance of the rechargeable battery 200 is increased at low temperature, the amount of storage power stored in the secondary battery 200 discharges non space occupied in (= remaining capacity. Is fully charged capacitor C 0 in FIG. 2) The ratio of (non-dischargeable capacity Cd) increases as the ambient temperature of the secondary battery 200 decreases. That is, the ratio of the dischargeable capacity occupying the charge completion capacitance C 0 of the rechargeable battery 200 (dischargeable capacity Ce) becomes smaller as the ambient temperature of the secondary battery 200 is low. Since the amount of power required for power failure compensation (necessary compensation capacity Ck) is constant regardless of the ambient temperature, the power failure compensation capacity C 1 (= Cd + Ck) increases as the ambient temperature of the secondary battery 200 decreases. . The said table associating ambient temperature of the secondary battery 200 and the power failure and the compensating capacitor C 1, such relationship is reflected.

停電補償用容量管理部１１６は、前記テーブルを参照し、温度センサ１２０が測定した前記周囲温度に応じて停電補償用容量Ｃ１を変更するので、二次電池２００は低温時においても必要補償容量Ｃｋを放電可能となる。すなわち停電補償時には、放電制御部１１１は、負荷平準化用容量Ｃ２を使い切った場合に停電補償用容量Ｃ１も利用して二次電池２００を放電させ、停電補償用容量Ｃ１から放電不能容量Ｃｄを除いた必要補償容量Ｃｋを使い切らない限り停電補償を継続させる。なお、放電制御部１１１が必要補償容量Ｃｋを使い切ったことを判定する場合の判定条件は、電流・電圧計１３０が測定した二次電池２００の放電電圧値が、所定の閾値Ｖｔｈ２（Ｖ）以下となることである。閾値Ｖｔｈ２は、記憶部１０２に予め記憶されている。 The power failure compensation capacity management unit 116 refers to the table and changes the power failure compensation capacity C 1 according to the ambient temperature measured by the temperature sensor 120. Therefore, the secondary battery 200 is required compensation capacity even at low temperatures. Ck can be discharged. That is, at the time of power failure compensation, the discharge control unit 111 discharges the secondary battery 200 using the power failure compensation capacity C 1 when the load leveling capacity C 2 is used up and cannot discharge from the power failure compensation capacity C 1. The power failure compensation is continued unless the necessary compensation capacity Ck excluding the capacity Cd is used up. Note that the determination condition when the discharge control unit 111 determines that the necessary compensation capacity Ck has been used is that the discharge voltage value of the secondary battery 200 measured by the current / voltmeter 130 is equal to or less than a predetermined threshold value Vth2 (V). It is to become. The threshold value Vth2 is stored in the storage unit 102 in advance.

図３は、負荷平準化システム１が備える無停電電源装置２０が、負荷平準化時および停電補償時に行う制御を示すフローチャートである。無停電電源装置２０が起動されると、制御部１００は、外部電源２から正常に電力が供給されているか否かをモニタリングする（ステップＳ１）。外部電源２からの電力供給が停止している場合は（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ１１に進んで無停電電源装置２０は停電補償を開始する。外部電源２から正常に電力が供給されている場合（ステップＳ１でＮＯ）、制御部１００は、電力計１４０が測定した負荷３の消費電力が閾値Ｗｔｈ以下であるか否かをモニタリングする（ステップＳ２）。   FIG. 3 is a flowchart showing the control performed by the uninterruptible power supply 20 included in the load leveling system 1 at the time of load leveling and power failure compensation. When the uninterruptible power supply 20 is activated, the control unit 100 monitors whether power is normally supplied from the external power supply 2 (step S1). When the power supply from the external power supply 2 is stopped (YES in step S1), the process proceeds to step S11, and the uninterruptible power supply 20 starts power failure compensation. When power is normally supplied from the external power supply 2 (NO in step S1), the control unit 100 monitors whether or not the power consumption of the load 3 measured by the wattmeter 140 is equal to or less than the threshold value Wth (step). S2).

前記消費電力がＷｔｈを超えている場合は（ステップＳ２でＮＯ）、図４の丸付数字１に進む。前記消費電力がＷｔｈ以下の場合は（ステップＳ２でＹＥＳ）、記憶部１０２に記憶されている充放電スケジュールおよび計時部１０１が出力するクロック信号に基づいて、制御部１００は、その時点が負荷平準化時間帯であるか否かを判定する（ステップＳ３）。負荷平準化時間帯である場合は（ステップＳ３でＹＥＳ）、停電補償用容量管理部１１６は、温度センサ１２０が測定した二次電池２００の周囲温度に基づいて停電補償用容量Ｃ１を算出する（ステップＳ４）。また、残容量算出部１１５は、二次電池２００の残容量を算出する（ステップＳ５）。負荷平準化時間帯でない場合は（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ１５に進む。 If the power consumption exceeds Wth (NO in step S2), the process proceeds to circled number 1 in FIG. When the power consumption is less than or equal to Wth (YES in step S2), the control unit 100 determines that the time is load leveling based on the charge / discharge schedule stored in the storage unit 102 and the clock signal output from the time measuring unit 101. It is determined whether or not it is a time period (step S3). When it is the load leveling time zone (YES in step S3), the power failure compensation capacity management unit 116 calculates the power failure compensation capacity C 1 based on the ambient temperature of the secondary battery 200 measured by the temperature sensor 120. (Step S4). Moreover, the remaining capacity calculation unit 115 calculates the remaining capacity of the secondary battery 200 (step S5). If it is not the load leveling time zone (NO in step S3), the process proceeds to step S15.

前記残容量が停電補償用容量Ｃ１を上回っている場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、無停電電源装置２０は負荷平準化を開始する（ステップＳ７）。前記残容量が停電補償用容量Ｃ１以下の場合は（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ１７に進む。 If the remaining capacity is greater than the power failure compensating capacitor C 1 (YES in step S6), and the uninterruptible power supply 20 starts the load leveling (step S7). If the remaining capacity is a power failure compensating capacitor C 1 or less (NO in step S6), the process proceeds to step S17.

負荷平準化用容量Ｃ２を使い切ることなく、すなわち負荷平準化中に前記残容量が停電補償用容量Ｃ１とならず（ステップＳ８でＹＥＳ）、負荷平準化終了時刻になった場合は（ステップＳ９でＮＯ）、無停電電源装置２０は負荷平準化を終了し（ステップＳ１０）、二次電池２００の充電を開始する（ステップＳ１８）。負荷平準化中に負荷平準化用容量Ｃ２を使い切って、前記残容量が停電補償用容量Ｃ１となった場合には（ステップＳ８でＮＯ）、無停電電源装置２０は負荷平準化を終了する（ステップＳ１６）。 Without using up the load leveling capacitor C 2, if i.e. the remaining capacity in the load leveling is not a power failure compensating capacitor C 1 (YES in step S8), and became a load leveling end time (step The uninterruptible power supply 20 ends load leveling (step S10) and starts charging the secondary battery 200 (step S18). Used up load leveling capacitor C 2 in load leveling, when the remaining capacity becomes a power outage compensating capacitor C 1 (NO in step S8), and the uninterruptible power supply 20 is terminated load leveling (Step S16).

ステップＳ１１で開始される停電補償時に、必要補償容量Ｃｋを使い切ることなく、すなわち二次電池２００の放電電圧値が閾値Ｖｔｈ２以下とならず（ステップＳ１２でＹＥＳ）、外部電源２からの給電が復帰した場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、または、必要補償容量Ｃｋを使い切った場合、すなわち二次電池２００の放電電圧値が閾値Ｖｔｈ２以下となった場合（ステップＳ１２でＮＯ）、無停電電源装置２０は停電補償を終了する（ステップＳ１４）。   At the time of power failure compensation started in step S11, the necessary compensation capacity Ck is not used up, that is, the discharge voltage value of the secondary battery 200 does not become the threshold value Vth2 or less (YES in step S12), and the power supply from the external power source 2 is restored. If the required compensation capacity Ck is used up, that is, if the discharge voltage value of the secondary battery 200 is equal to or lower than the threshold value Vth2 (NO in step S12), the uninterruptible power supply 20 The power failure compensation is terminated (step S14).

停電補償が終了したとき（ステップＳ１４）、または負荷平準化時間帯における負荷平準化が、二次電池２００の残容量が停電補償用容量Ｃ１となったために終了したとき（ステップＳ１６）には、負荷平準化時間帯の終了を待って（ステップＳ１７でＮＯ）、充電制御部１１２は二次電池２００の充電を開始する（ステップＳ１８）。負荷平準化時間帯の終了を待って充電制御部１１２が二次電池２００の充電を開始するのは、負荷平準化時間帯においては（ステップＳ１７でＹＥＳ）、負荷３の消費電力が大きいため、二次電池２００の充電を開始するとさらに外部電源２の負荷が大きくなり、負荷平準化の目的に反するからである。 When the power failure compensation is finished (step S14), and or load leveling in load leveling time zone, when the remaining capacity of the secondary battery 200 is terminated due to a power failure compensating capacitor C 1 (step S16) is Then, waiting for the end of the load leveling time zone (NO in step S17), the charging control unit 112 starts charging the secondary battery 200 (step S18). The reason why the charging control unit 112 starts charging the secondary battery 200 after the end of the load leveling time zone is that the power consumption of the load 3 is large in the load leveling time zone (YES in step S17). This is because when the charging of the secondary battery 200 is started, the load of the external power source 2 further increases, which is against the purpose of load leveling.

ステップＳ３でＮＯの場合にステップＳ１５に進み、二次電池２００の残容量が充電完了容量Ｃ０に満たないときにも（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ１８に進んで充電制御部１１２は二次電池２００の充電を開始する。 Proceeds to step S15 if NO in step S3, even when the remaining capacity of the secondary battery 200 is less than the charge completion capacitance C 0 (NO at step S15), and the charging control unit 112 proceeds to step S18, secondary Charging of the battery 200 is started.

ステップＳ１５に進み、二次電池２００の残容量が充電完了容量Ｃ０であるとき、すなわち二次電池２００が充電完了後に放電されていないときには（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ステップＳ２１に進んで無停電電源装置２０は待機状態となる。 Proceeding to step S15, when the remaining capacity of the secondary battery 200 is the charge completion capacity C 0, that is, when the secondary battery 200 is not discharged after the completion of charging (YES in step S15), the process proceeds to step S21 and the uninterruptible power is lost. The power supply device 20 enters a standby state.

ステップＳ１８に進んで二次電池２００の充電が開始され、二次電池２００が充電終了条件に該当するまで充電されると（ステップＳ１９でＹＥＳ）、充電制御部１１２は、二次電池２００の充電を終了させ（ステップＳ２０）、無停電電源装置２０は待機状態となる（ステップＳ２１）。   In step S18, charging of the secondary battery 200 is started, and when the secondary battery 200 is charged until the charging end condition is satisfied (YES in step S19), the charging control unit 112 charges the secondary battery 200. Is terminated (step S20), and the uninterruptible power supply 20 enters a standby state (step S21).

図４は、負荷平準化システム１が備える無停電電源装置２０が、負荷３の消費電力が閾値Ｗｔｈを超えた場合に行う制御を示すフローチャートである。外部電源２から正常に電力が供給されている場合に（ステップＳ１でＮＯ、図３参照）、電力計１４０が測定した負荷３の消費電力がＷｔｈを超えているときは（ステップＳ２でＮＯ、図３参照）、停電補償用容量管理部１１６は、温度センサ１２０が測定した二次電池２００の周囲温度に基づいて停電補償用容量Ｃ１を算出する（ステップＳ１０１）。また、残容量算出部１１５は、二次電池２００の残容量を算出する（ステップＳ１０２）。   FIG. 4 is a flowchart showing the control performed when the uninterruptible power supply 20 included in the load leveling system 1 performs when the power consumption of the load 3 exceeds the threshold value Wth. When power is normally supplied from the external power source 2 (NO in step S1, see FIG. 3), when the power consumption of the load 3 measured by the wattmeter 140 exceeds Wth (NO in step S2) The power failure compensation capacity management unit 116 calculates the power failure compensation capacity C1 based on the ambient temperature of the secondary battery 200 measured by the temperature sensor 120 (step S101). Further, the remaining capacity calculation unit 115 calculates the remaining capacity of the secondary battery 200 (step S102).

負荷平準化用容量Ｃ２が使い切られていない場合、すなわち前記残容量が停電補償用容量Ｃ１を上回っている場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、無停電電源装置２０は負荷平準化を開始する（ステップＳ１０４）。負荷平準化用容量Ｃ２が使い切られている場合、すなわち前記残容量が停電補償用容量Ｃ１以下の場合は（ステップＳ１０３でＮＯ）、図３の丸付数字２に進み、負荷平準化時間帯の終了を待って（ステップＳ１７でＮＯ、図３参照）、充電制御部１１２は二次電池２００の充電を開始する（ステップＳ１８、図３参照）。 If the load leveling capacitor C 2 is not used up, i.e. when the remaining capacity exceeds a power failure compensating capacitor C1 (YES at step S103), the uninterruptible power supply 20 starts the load leveling (step S104). If the load leveling capacitor C 2 is used up, i.e. the if the remaining capacity of the power failure compensating capacitor C 1 or less (NO in step S103), the process proceeds to encircled numeral 2 in FIG. 3, load leveling time Waiting for the end of the band (NO in step S17, see FIG. 3), the charging control unit 112 starts charging the secondary battery 200 (see step S18, FIG. 3).

負荷平準化用容量Ｃ２が使い切られることなく、すなわち負荷平準化中に前記残容量が停電補償用容量Ｃ１とならず（ステップＳ１０５でＮＯ）、電力計１４０が測定した負荷３の消費電力がＷｔｈ以下となったときは（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、無停電電源装置２０は負荷平準化を終了する（ステップＳ１０７）。負荷平準化中に負荷平準化用容量Ｃ２が使い切られ、前記残容量が停電補償用容量Ｃ１まで減少した場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）には、図３の丸付数字３に進み、無停電電源装置２０は負荷平準化を終了する（ステップＳ１６、図３参照）。 Without load leveling capacitor C 2 is used up, i.e. not the remaining capacity in the load leveling power outage compensating capacitor C 1 (NO in step S105), the power consumption of the load 3 to the power meter 140 was measured Is equal to or less than Wth (YES in step S106), uninterruptible power supply 20 ends load leveling (step S107). Load leveling capacitor C 2 in load leveling used up, when the remaining capacity has decreased to a power failure compensating capacitance C1 (YES at step S105), the process proceeds to circled numeral 3 in FIG. 3, the uninterruptible The power supply device 20 ends the load leveling (see step S16, FIG. 3).

なお、負荷平準化中に電力計１４０が測定した負荷３の消費電力がＷｔｈを超えたままのときは（ステップＳ１０６でＮＯ）、ステップＳ１０５に戻り、負荷平準化用容量Ｃ２が使い切られない限り、すなわち前記残容量が停電補償用容量Ｃ１とならない限り負荷平準化を継続する。 Incidentally, when the as power consumption of the load 3 to the power meter 140 is measured during the load leveling exceeds Wth (NO at step S106), the process returns to step S105, the capacitance C 2 is for load leveling not used up as long, that is to continue the load leveling as long as the remaining capacity is not a power failure compensating capacitance C 1.

負荷３の消費電力がＷｔｈ以下となり負荷平準化が終了した場合に（ステップＳ１０７）、負荷平準化時間帯でなければ（ステップＳ１０８でＮＯ）、図３の丸付数字４に進み、充電制御部１１２は二次電池２００の充電を開始する（ステップＳ１８、図３参照）。負荷平準化時間帯であれば（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、図３の丸付数字５に進み、負荷平準化に備えて、停電補償用容量管理部１１６は、温度センサ１２０が測定した二次電池２００の周囲温度に基づいて停電補償用容量Ｃ１を算出する（ステップＳ４、図３参照）。 When the power consumption of the load 3 is less than Wth and the load leveling is finished (step S107), if it is not the load leveling time zone (NO in step S108), the process proceeds to the circled number 4 in FIG. 112 starts charging the secondary battery 200 (step S18, see FIG. 3). If it is the load leveling time zone (YES in step S108), the process proceeds to circled number 5 in FIG. 3 and the power management unit 116 for power failure compensation measures the secondary battery measured by the temperature sensor 120 in preparation for load leveling. 200 calculates a power failure compensating capacitor C 1, based on the ambient temperature (see step S4, FIG. 3).

上記実施形態に係る負荷平準化システム１によれば、停電補償用容量管理部１１６は、前記テーブルを参照することで、温度センサ１２０が測定した前記周囲温度に応じて停電補償用容量Ｃ１を確実に変更することが可能となり、二次電池２００は低温時においても必要補償容量Ｃｋを放電可能となる。 According to the load leveling system 1 according to the above-described embodiment, the power failure compensation capacity management unit 116 refers to the table, and determines the power failure compensation capacity C 1 according to the ambient temperature measured by the temperature sensor 120. Therefore, the secondary battery 200 can discharge the necessary compensation capacity Ck even at a low temperature.

以上、本発明の一実施形態に係る負荷平準化システム１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることもできる。 The load leveling system 1 according to the embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to this, and for example, the following modified embodiment can be taken.

（１）上記実施形態では、二次電池２００の充放電スケジュールに基づいて、放電制御部１１１が、予め定められた時点での充電完了後に二次電池２００を完全放電させ、充電完了容量変更部１１７が、当該完全放電時の放電量を新たな充電完了容量Ｃ０’として記憶部１０２に記憶させている。これに代えて、二次電池２００の充放電サイクル数と充電完了容量Ｃ０とを対応づけるテーブルを記憶部１０２に記憶させ、残容量算出部１１５は、二次電池２００の放電時に、当該放電時の前記充放電サイクル数に対応する充電完了容量Ｃ０の値を、前記テーブルから選択して用いて前記残容量を算出するようにしてもよい。この構成によれば、二次電池２００が劣化して充電完了容量Ｃ０が減少した場合に、充電完了容量Ｃ０を実測することなく二次電池２００の残容量を正確に算出することができる。 (1) In the above embodiment, based on the charging / discharging schedule of the secondary battery 200, the discharge control unit 111 completely discharges the secondary battery 200 after completion of charging at a predetermined time point, and the charge completion capacity changing unit 117 stores the discharge amount at the time of the complete discharge in the storage unit 102 as a new charge completion capacity C 0 ′. Instead, a table that associates the number of charge / discharge cycles of the secondary battery 200 with the charge completion capacity C 0 is stored in the storage unit 102, and the remaining capacity calculation unit 115 performs the discharge when the secondary battery 200 is discharged. The remaining capacity may be calculated using the value of the charge completion capacity C 0 corresponding to the number of charge / discharge cycles at the time selected from the table. According to this configuration, when the secondary battery 200 deteriorates and the charge completion capacity C 0 decreases, the remaining capacity of the secondary battery 200 can be accurately calculated without actually measuring the charge completion capacity C 0. .

（２）上記実施形態では、負荷平準化開始時の電池周囲温度に対応する停電補償用容量Ｃ０を制御部１００が算出している。これに代えて、図５に示すように制御部１００に温度変化予測部１１８（温度変化予測手段）を設け、記憶部１０２に記憶されている二次電池２００の充放電スケジュールに基づいて、負荷平準化時間帯における電池周囲温度の経時変化を温度変化予測部１１８が予測し、当該経時変化における当該電池周囲温度の最低値に対応する停電補償用容量Ｃ０を停電補償用容量管理部１１６が算出するようにしても良い。 (2) In the above embodiment, the control unit 100 calculates the power failure compensation capacity C 0 corresponding to the battery ambient temperature at the start of load leveling. Instead, a temperature change prediction unit 118 (temperature change prediction means) is provided in the control unit 100 as shown in FIG. 5, and the load is determined based on the charge / discharge schedule of the secondary battery 200 stored in the storage unit 102. The temperature change predicting unit 118 predicts the time-dependent change in the battery ambient temperature in the leveling time zone, and the power failure compensation capacity management unit 116 calculates the power failure compensation capacity C0 corresponding to the minimum value of the battery ambient temperature in the time change. You may make it do.

例えば、温度変化予測部１１８は、温度センサ１２０が測定する前記周囲温度を予め定められた間隔、例えば負荷平準化時間帯において数分ごとの間隔でサンプリングし、前記周囲温度の測定データを予め定められた期間分、例えば現時点から遡ること１週間分を記憶部１０２に記憶させ、温度変化予測部１１８が、当該周囲温度の平均値や経時変化の傾向に基づいて負荷平準化時間帯の周囲温度を予測するようにすることができる。   For example, the temperature change prediction unit 118 samples the ambient temperature measured by the temperature sensor 120 at a predetermined interval, for example, every few minutes in the load leveling time period, and determines the ambient temperature measurement data in advance. For example, the temperature change predicting unit 118 stores the ambient temperature in the load leveling time zone based on the average value of the ambient temperature and the tendency of change over time. Can be predicted.

また例えば、負荷平準化システム１をネットワークに接続し、負荷平準化システム１が設置されている地域の気象予測データを外部のデータベースから温度変化予測部１１８が取得することで、負荷平準化が行われる時間帯における電池周囲温度の最低値を温度変化予測部１１８が予測するようにすることも可能である。   Further, for example, the load leveling system 1 is connected to the network, and the temperature change prediction unit 118 acquires the weather forecast data of the area where the load leveling system 1 is installed from an external database, thereby performing the load leveling. It is also possible for the temperature change predicting unit 118 to predict the minimum value of the battery ambient temperature in the displayed time zone.

これらの構成によれば、二次電池２００が実際に放電される負荷平準化時間帯における電池周囲温度の最低値に対応する停電補償用容量を、負荷平準化システム１の設置環境における気温変化に基づいて確保し、負荷平準化時間帯における前記周囲温度の変動に応じた最適な値に設定することができる。   According to these configurations, the capacity for power failure compensation corresponding to the lowest value of the battery ambient temperature in the load leveling time zone in which the secondary battery 200 is actually discharged is changed to the temperature change in the installation environment of the load leveling system 1. It can be ensured based on this, and can be set to an optimum value according to the fluctuation of the ambient temperature in the load leveling time zone.

（３）上記実施形態では、温度センサ１２０が測定した電池周囲温度に対応する停電補償用容量Ｃ１は、記憶部１０２にテーブルとして記憶されている。これに代えて、電池周囲温度から停電補償用容量Ｃ１を算出可能な計算式を記憶部１０２に記憶させ、制御部１００が当該計算式を用いて、温度センサ１２０が測定した電池周囲温度に対応する停電補償用容量Ｃ１を算出するようにしてもよい。 (3) In the above embodiment, the power failure compensation capacity C 1 corresponding to the battery ambient temperature measured by the temperature sensor 120 is stored in the storage unit 102 as a table. Alternatively, stores the battery ambient temperature capable of calculating formulas power outage compensating capacitance C 1 in the storage unit 102, the control unit 100 by using the calculation formula, the battery ambient temperature the temperature sensor 120 is measured it may be calculated outage compensating capacitor C 1 corresponding.

（４）上記実施形態では、充電完了容量変更部１１７によって、充電完了容量Ｃ０が定期的かつ自動的に更新されている。これに代えて、例えばユーザが充電完了容量を入力可能な入力部を設け、当該入力部への入力値を、充電完了容量変更部１１７が新たな充電完了容量Ｃ０’として更新するようにしてもよい。 (4) In the above embodiment, the charge completion capacity changing section 117, the charge completion capacitance C 0 is updated regularly and automatically. Instead, for example, an input unit that allows the user to input a charge completion capacity is provided, and the input value to the input unit is updated by the charge completion capacity change unit 117 as a new charge completion capacity C 0 ′. Also good.

（５）上記実施形態では、電力を貯蔵する二次電池２００としてリチウムイオン電池を用いているが、これに換えてニッケル水素電池等の他の二次電池を用いることもできる。   (5) In the above embodiment, a lithium ion battery is used as the secondary battery 200 for storing electric power. However, other secondary batteries such as a nickel metal hydride battery can be used instead.

１負荷平準化システム
２外部電源
３負荷
１０放電制御装置
２０無停電電源装置
１００制御部（制御手段）
１０１計時部
１０２記憶部（記憶手段）
１１０ＣＰＵ
１１１放電制御部
１１２充電制御部
１１３充放電切替指示部
１１４放電量算出部（放電量算出手段）
１１５残容量算出部（残容量算出手段）
１１６停電補償用容量管理部
１１７充電完了容量変更部（充電完了容量変更手段）
１１８温度変化予測部（温度変化予測手段）
１２０温度センサ（温度測定手段）
１４０電力計（消費電力測定手段）
２００二次電池 1 load leveling system 2 external power source 3 load 10 discharge control device 20 uninterruptible power supply 100 control unit (control means)
101 Timekeeping section 102 storage section (storage means)
110 CPU
111 discharge control unit 112 charge control unit 113 charge / discharge switching instruction unit 114 discharge amount calculation unit (discharge amount calculation means)
115 remaining capacity calculation unit (remaining capacity calculation means)
116 Capacity management unit for power failure compensation 117 Charging completion capacity changing unit (charging completion capacity changing means)
118 Temperature change prediction unit (temperature change prediction means)
120 temperature sensor (temperature measuring means)
140 Wattmeter (Power consumption measuring means)
200 secondary battery

Claims (10)

外部電源から供給される電力を貯蔵する二次電池の周囲温度を測定する温度測定手段と、
前記二次電池の残容量を算出する残容量算出手段と、
第１の容量を記憶する記憶手段と、
前記二次電池の放電を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記残容量を、前記第１の容量と当該第１の容量を除いた第２の容量とに区分して管理し、
前記第１の容量を、前記温度測定手段が測定した前記周囲温度に応じて変更し、
前記残容量が前記第１の容量となった時点で前記二次電池の放電を停止させる放電制御装置において、
前記周囲温度の計時変化を予測する温度変化予測手段をさらに備え、
前記記憶手段は、前記二次電池の充放電のスケジュールをさらに記憶し、
前記残容量算出手段は、前記二次電池が放電される時間帯の周囲温度に対応する前記残容量を算出する、放電制御装置。 Temperature measuring means for measuring the ambient temperature of the secondary battery that stores power supplied from an external power source;
A remaining capacity calculating means for calculating a remaining capacity of the secondary battery;
Storage means for storing a first capacity;
Control means for controlling the discharge of the secondary battery,
The control means includes
Managing the remaining capacity by dividing it into a first capacity and a second capacity excluding the first capacity;
Changing the first capacity according to the ambient temperature measured by the temperature measuring means;
In the discharge control device for stopping discharge of the secondary battery when the remaining capacity becomes the first capacity ,
A temperature change predicting means for predicting a time change of the ambient temperature;
The storage means further stores a charge / discharge schedule of the secondary battery,
The remaining capacity calculating means calculates the remaining capacity corresponding to an ambient temperature in a time zone in which the secondary battery is discharged . 前記記憶手段は、前記周囲温度の変化に応じて設定された複数の値を前記第１の容量として記憶し、
前記制御手段は、前記複数の値の中から前記温度測定手段が測定した前記周囲温度に対応する値を選択することで、前記第１の容量を、前記温度測定手段が測定した前記周囲温度に応じて変更する請求項１に記載の放電制御装置。 The storage means stores a plurality of values set according to changes in the ambient temperature as the first capacity,
The control means selects a value corresponding to the ambient temperature measured by the temperature measurement means from the plurality of values, thereby changing the first capacity to the ambient temperature measured by the temperature measurement means. The discharge control device according to claim 1 which changes according to it. 前記二次電池の放電量を算出する放電量算出手段をさらに備え、
前記記憶手段は、前記二次電池の充電完了時の容量である充電完了容量をさらに記憶し、
前記残容量算出手段は、前記放電量算出手段が算出した前記放電量を前記充電完了容量から減じることで前記残容量を算出する請求項１または２に記載の放電制御装置。 A discharge amount calculating means for calculating a discharge amount of the secondary battery;
The storage means further stores a charge completion capacity that is a capacity when the secondary battery is fully charged,
The discharge control device according to claim 1, wherein the remaining capacity calculation unit calculates the remaining capacity by subtracting the discharge amount calculated by the discharge amount calculation unit from the charge completion capacity. 前記記憶手段は、前記二次電池の充放電サイクル数に応じて設定された複数の値を前記充電完了容量として記憶し、
前記残容量算出手段は、前記二次電池の放電時に、当該放電時の前記充放電サイクル数に対応する前記充電完了容量の値を、前記複数の値の中から選択して用いて前記残容量を算出する請求項３に記載の放電制御装置。 The storage means stores a plurality of values set according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery as the charge completion capacity,
When the secondary battery is discharged, the remaining capacity calculating means selects the value of the charge completion capacity corresponding to the number of charge / discharge cycles at the time of discharging from the plurality of values and uses the remaining capacity. The discharge control device according to claim 3 which computes. 前記記憶手段に記憶された前記充電完了容量を変更する充電完了容量変更手段をさらに備え、
前記残容量算出手段は、前記充電完了容量変更手段によって変更された前記充電完了容量を用いて前記残容量を算出する請求項３に記載の放電制御装置。 Charging completion capacity changing means for changing the charging completion capacity stored in the storage means,
The discharge control device according to claim 3, wherein the remaining capacity calculation unit calculates the remaining capacity using the charge completion capacity changed by the charge completion capacity change unit. 外部電源から供給される電力を貯蔵する二次電池の周囲温度を測定する温度測定手段と、
前記二次電池の残容量を算出する残容量算出手段と、
第１の容量を記憶する記憶手段と、
前記二次電池の放電を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記残容量を、前記第１の容量と当該第１の容量を除いた第２の容量とに区分して管理し、
前記第１の容量を、前記温度測定手段が測定した前記周囲温度に応じて変更し、
前記残容量が前記第１の容量となった時点で前記二次電池の放電を停止させる放電制御装置において、
前記二次電池の放電量を算出する放電量算出手段と、
前記記憶手段に記憶された前記充電完了容量を変更する充電完了容量変更手段と、をさらに備え、
前記記憶手段は、前記二次電池の充電完了時の容量である充電完了容量と、前記二次電池の充放電のスケジュールと、をさらに記憶し、
前記残容量算出手段は、前記放電量算出手段が算出した前記放電量を前記充電完了容量から減じて前記残容量を算出すると共に、前記充電完了容量変更手段によって変更された前記充電完了容量を用いて前記残容量を算出するものであり、
前記制御手段は、予め定められた時点での充電完了後に前記二次電池を完全放電させ、
前記放電量算出手段は、前記完全放電時の放電量を算出し、
前記充電完了容量変更手段は、予め記憶された充電完了容量に換えて、前記完全放電時の前記放電量を、前記充電完了容量として前記記憶手段に記憶させるものであって、
前記周囲温度の計時変化を予測する温度変化予測手段をさらに備え、
前記残容量算出手段は、前記二次電池が放電される時間帯の周囲温度に対応する前記残容量を算出する放電制御装置。 Temperature measuring means for measuring the ambient temperature of the secondary battery that stores power supplied from an external power source;
A remaining capacity calculating means for calculating a remaining capacity of the secondary battery;
Storage means for storing a first capacity;
Control means for controlling the discharge of the secondary battery,
The control means includes
Managing the remaining capacity by dividing it into a first capacity and a second capacity excluding the first capacity;
Changing the first capacity according to the ambient temperature measured by the temperature measuring means;
In the discharge control device for stopping discharge of the secondary battery when the remaining capacity becomes the first capacity,
A discharge amount calculating means for calculating a discharge amount of the secondary battery;
Charging completion capacity changing means for changing the charging completion capacity stored in the storage means,
The storage means further stores a charge completion capacity that is a capacity at the completion of charging of the secondary battery, and a charge / discharge schedule of the secondary battery,
The remaining capacity calculation means calculates the remaining capacity by subtracting the discharge amount calculated by the discharge amount calculation means from the charge completion capacity, and uses the charge completion capacity changed by the charge completion capacity change means. To calculate the remaining capacity,
The control means completely discharges the secondary battery after completion of charging at a predetermined time point,
The discharge amount calculating means calculates a discharge amount during the complete discharge,
The charge completion capacity changing unit is configured to store the discharge amount at the time of the complete discharge in the storage unit as the charge completion capacity in place of the charge completion capacity stored in advance,
A temperature change predicting means for predicting a time change of the ambient temperature;
The remaining capacity calculation means is a discharge control device that calculates the remaining capacity corresponding to an ambient temperature in a time zone in which the secondary battery is discharged . 前記温度測定手段は、前記周囲温度を予め定められた間隔で予め定められた期間測定し、
前記記憶手段は、前記期間に測定された前記周囲温度をさらに記憶し、
前記温度変化予測手段は、前記記憶手段に記憶された前記周囲温度に基づいて前記二次電池が放電される時間帯の周囲温度を予測する請求項１または６に記載の放電制御装置。 The temperature measuring means measures the ambient temperature at a predetermined interval for a predetermined period;
The storage means further stores the ambient temperature measured during the period;
The discharge control device according to claim 1 or 6 , wherein the temperature change predicting unit predicts an ambient temperature in a time zone in which the secondary battery is discharged based on the ambient temperature stored in the storage unit. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の放電制御装置と、
前記放電制御装置によって制御され、外部電源から供給される電力を貯蔵する二次電池と、を備え、
前記外部電源が停止した場合には、前記二次電池に貯蔵された前記第１の容量の電力および前記第２の容量の電力の少なくとも一方を用いて、負荷に電力を供給する無停電電源装置。 The discharge control device according to any one of claims 1 to 7 ,
A secondary battery controlled by the discharge control device and storing power supplied from an external power source,
An uninterruptible power supply that supplies power to a load using at least one of the power of the first capacity and the power of the second capacity stored in the secondary battery when the external power supply stops . 請求項８に記載の無停電電源装置を備え、
負荷平準化動作時に、前記二次電池に貯蔵された前記第２の容量の電力のみを用いて負荷に電力を供給する負荷平準化システム。 The uninterruptible power supply device according to claim 8 ,
A load leveling system that supplies power to a load using only the power of the second capacity stored in the secondary battery during a load leveling operation. 前記負荷の消費電力を測定する消費電力測定手段をさらに備え、
前記消費電力が予め定められた電力値を超えた場合に、前記二次電池から前記負荷に対して電力を供給する請求項９に記載の負荷平準化システム。
It further comprises power consumption measuring means for measuring the power consumption of the load,
The load leveling system according to claim 9, wherein power is supplied from the secondary battery to the load when the power consumption exceeds a predetermined power value.
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