JP5884020B2 - 電力制御装置、電力制御方法、プログラム、集積回路、および、蓄電池ユニット - Google Patents

電力制御装置、電力制御方法、プログラム、集積回路、および、蓄電池ユニット Download PDF

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Description

本発明は、蓄電池システムの充電制御または放電制御に関するものである。
近年、一般家庭、オフィスビル、または、工場などの建物に蓄電池ユニットを設け、蓄電池ユニットに充電された電力を電気機器に供給するシステムが検討されている。このシステムでは、例えば、電力系統から供給される余剰電力、または、太陽光などの自然エネルギーを利用した発電システムで生成された電力などが蓄電池ユニットに充電される。
これにより、系統からの電力だけでなく、自宅の蓄電池ユニットに充電された電力を用いて電気機器に電力を供給できるので、各建物の電気代、および、COの排出量を削減できる。
従来、複数の蓄電池のそれぞれのSOC(State of Charge;充電状態)を所定の範囲に揃えるよう充電または放電することで各蓄電池の充放電電力または放電電力を最大にする技術が知られている(例えば、特許文献1)。
特開2010−28886号公報
しかしながら、上記従来の技術では以下のような問題があった。
即ち、蓄電池ユニットは、一般的に、蓄電池だけでなく蓄電池から入出力される電力を調整するための電力変換器を備える。電力変換器は、発電システムで発電された電力を蓄電池が充電可能な電力に調整する。また、電力変換器は、蓄電池から放電された電力を電力機器で消費できるように調整する。
電力変換器は、定格の近傍で電力変換すると変換効率が良く、定格よりも小さい電力で電力変換するほど変換効率が悪くなることが知られている。
一方、蓄電池は、小電力で充電または放電すると劣化しづらく、大電力で充電または放電すると劣化しやすい。特に充電時は劣化が顕著である。
したがって、電力変換器の定格で充電または放電すると電力変換器の変換効率は向上するが、蓄電池は劣化がしやすくなる。一方、電力変換器の定格よりも小さな電力で充電または放電するほど蓄電池は劣化しづらくなるが、電力変換器の変換効率は低下する。
上記従来技術では、各電池の充電状態(SOC)のみ考慮し、上述のような充電時または放電時の電力の大きさは考慮されていない。また、SOCの充電状態に応じて各蓄電池を平均的に使用するため、各蓄電池の寿命が近くなる可能性が高い。その結果、ユーザは蓄電池ユニット全体を買い替える必要が発生する。
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、蓄電池システム全体の寿命が短くなるのを防止しつつ、電力変換時の蓄電池システム全体の変換効率を向上させることを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一形態に係る電力制御装置は、複数の蓄電池に充電させる電力の合計目標値を取得する目標値取得部と、各蓄電池の健康状態に関する情報を取得する状態取得部と、前記合計目標値の電力を分配して各蓄電池に充電させる電力を前記複数の蓄電池の各々について決定する電力制御部と、を備え、前記電力制御部は、前記複数の蓄電池のうちの、第1の蓄電池および第2の蓄電池それぞれの前記健康状態を比較し、前記第2の蓄電池の健康状態が前記第1の蓄電池の健康状態よりも良い場合、前記第1の蓄電池に充電させる第1の電力よりも小さな第2の電力を前記第2の蓄電池に充電させる。
なお、それぞれの電力変換部は、少なくとも1つの電力変換器を備えてもよい。例えば、このような電力変換部の定格は、例えば、それらの電力変換器の定格のうちで、最も高い定格であると理解されてもよい。
なお、本発明は、装置として実現するだけでなく、このような装置が備える処理手段を備える集積回路、その装置を構成する処理手段をステップとする制御方法、または、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。
本発明によると、各蓄電池の健康状態(SOH)に応じて前記目標値の電力を充電するための電力を前記複数の蓄電池の各々について決定する。換言すれば、各蓄電池の健康状態(SOH)に応じて蓄電池の寿命および電力変換時の効率のどちらを優先するかを、前記電力変換器の定格値を用いて判断する。これにより、蓄電池システム全体の寿命が短くなるのを防止しつつ電力変換時の効率を向上できる。
図1は、実施の形態1に係る電力供給システムのシステム構成図である。 図2は、実施の形態1に係る制御装置の機能ブロック図である。 図3は、実施の形態1に係る制御装置の動作の1例を示すフローチャートである。 図4は、実施の形態2に係る制御装置の機能ブロック図である。 図5は、実施の形態2に係る制御装置の動作の1例を示すフローチャートである。 図6は、実施の形態2に係る制御装置の充電電力決定処理の動作の1例を示すフローチャートである。 図7Aは、実施の形態2の概要を説明するための概念図である。 図7Bは、実施の形態2の概要を説明するための概念図である。 図7Cは、実施の形態2の概要を説明するための概念図である。 図7Dは、実施の形態2の概要を説明するための概念図である。 図8は、実施の形態2の変形例に係る制御装置の充電電力決定処理の動作の1例を示すフローチャートである。 図9は、実施の形態3に係る蓄電池システムのシステム構成を示す図である。 図10は、実施の形態3に係る制御装置の充電電力決定処理の動作の1例を示すフローチャートである。 図11は、実施の形態3に係る制御装置の充電電力決定処理の動作の1例を示すフローチャートである。 図12Aは、実施の形態3の概要を説明するための概念図である。 図12Bは、実施の形態3の概要を説明するための概念図である。 図12Cは、実施の形態3の概要を説明するための概念図である。 図12Dは、実施の形態3の概要を説明するための概念図である。 図12Eは、実施の形態3の概要を説明するための概念図である。 図13は、実施の形態3に係る制御装置の充電電力決定処理の動作の1例を示すフローチャートである。 図14Aは、電力変換器の効率特性を示す図である。 図14Bは、電力変換器の効率特性を示す図である。 図14Cは、電力変換器の効率特性を示す図である。 図15Aは、効率の表を示す図である。 図15Bは、効率の表を示す図である。 図15Cは、効率の表を示す図である。 図16は、第1の電力変換部、第1の蓄電池などを示す図である。 図17は、特定される効率を示す図である。 図18Aは、電力変換器の効率特性を示す図である。 図18Bは、電力変換器の効率特性を示す図である。 図18Cは、電力変換器の効率特性を示す図である。 図19Aは、効率の表を示す図である。 図19Bは、効率の表を示す図である。 図19Cは、効率の表を示す図である。 図20は、特定される効率を示す図である。 図21は、実施の形態3に係る電力供給システムのシステム構成図である。 図22は、実施の形態4に係る電力供給システムのシステム構成図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
本発明の一態様に係る電力制御装置は、複数の蓄電池に充電させる電力の合計目標値を取得する目標値取得部と、各蓄電池の健康状態に関する情報を取得する状態取得部と、前記合計目標値の電力を分配して各蓄電池に充電させる電力を、前記複数の蓄電池の各々について決定する電力制御部と、を備え、前記電力制御部は、前記複数の蓄電池のうちの、第1の蓄電池および第2の蓄電池それぞれの前記健康状態を比較し、前記第2の蓄電池の前記健康状態が前記第1の蓄電池の前記健康状態よりも良い場合、前記第1の蓄電池に充電させる第1の電力よりも小さな第2の電力を前記第2の蓄電池に充電させる電力制御装置である。
さらに、所定の発電装置から供給される電力を入力して第1の前記蓄電池へと出力する少なくとも1つの電力変換器を備える第1の電力変換部の定格である第1の定格を取得する定格取得部を備え、前記電力制御部は、各蓄電池の前記健康状態に応じて、前記合計目標値と、第1の前記定格との大小関係を比較することにより、第1の前記蓄電池に充電させる前記第1の電力を、第1の前記定格および前記合計目標値のうちの小さい方の電力以下として決定してもよい。
前記定格取得部は、さらに、第2の前記蓄電池へと出力をする少なくとも1つの電力変換器を備える第2の電力変換部の定格である第2の定格を取得し、前記電力制御部は、前記合計目標値よりも、第1の前記定格および第2の前記定格の合計値の方が小さい場合、第1の前記定格で、第1の前記電力変換部での電力変換により、第1の前記蓄電池を充電させ、第2の前記定格で、第2の前記電力変換部での電力変換により、第2の前記蓄電池を充電させてもよい。
前記電力制御部は、前記合計目標値と、第1の前記定格とを比較し、前記合計目標値が、第1の前記定格よりも大きい場合、第1の前記蓄電池に第1の前記定格で充電させてもよい。
前記充電制御部は、前記合計目標値が、第1の前記定格よりも大きい場合、第2の前記蓄電池に、前記合計目標値から、第1の前記定格を差し引いた差分値の電力で充電させてもよい。
前記電力制御部は、前記合計目標値が、第1の前記定格よりも小さい場合、前記第1の蓄電池に前記合計目標値の電力を充電させてもよい。
前記電力制御部は、前記合計目標値が、第1の前記定格よりも小さい場合、前記第2の蓄電池に充電させる電力を0としてもよい。
それぞれの前記電力変換部には、前記定格が異なる複数の電力変換器が設けられており、前記電力制御部は、前記合計目標値と、前記複数の電力変換部の中のいずれかの前記電力変換器の定格との大小関係を求めることにより、前記複数の電力変換器のうちから、各蓄電池を充放電するときに用いる電力変換器を決定してもよい。
前記電力制御部は、さらに、各々の前記電力変換部が用いられた場合の効率を取得し、取得される複数の前記効率に基づいて、前記複数の電力変換部のうちから、用いられる前記電力変換部を決定してもよい。
前記蓄電池の健康状態に関する情報は、SOH(State Of Health)で示され、前記第1の蓄電池のSOHよりも、前記第2の蓄電池のSOHが、高い値で示されてもよい。
なお、本発明の一態様に係る電力制御装置としては、複数の蓄電池に放電させる電力の合計目標値を取得する目標値取得部と、各蓄電池の健康状態に関する情報を取得する状態取得部と、前記合計目標値の電力を分配して各蓄電池に放電させる電力を、前記複数の蓄電池の各々について決定する電力制御部と、を備え、前記電力制御部は、前記複数の蓄電池のうちの、第1の蓄電池および第2の蓄電池それぞれの前記健康状態を比較し、前記第2の蓄電池の前記健康状態が前記第1の蓄電池の前記健康状態よりも良い場合、前記第1の蓄電池に放電させる第1の電力よりも小さな第2の電力を前記第2の蓄電池に放電させる電力制御装置も挙げられる。
本発明の一態様に係る蓄電池ユニットとしては、複数の蓄電池と、複数の前記蓄電池に充電させる電力の合計目標値を取得する目標値取得部と、各蓄電池の健康状態に関する情報を取得する状態取得部と、前記合計目標値の電力を分配して各蓄電池に充電させる電力を、前記複数の蓄電池の各々について決定する電力制御部と、を備え、前記電力制御部は、前記複数の蓄電池のうちの、第1の蓄電池および第2の蓄電池それぞれの前記健康状態を比較し、前記第2の蓄電池の前記健康状態が前記第1の蓄電池の前記健康状態よりも良い場合、前記第1の蓄電池に充電させる第1の電力よりも小さな第2の電力を前記第2の蓄電池に充電させる蓄電池ユニットが挙げられる。
本発明の一態様に係る蓄電池ユニットとしては、複数の蓄電池と、複数の前記蓄電池に放電させる電力の合計目標値を取得する目標値取得部と、各蓄電池の健康状態に関する情報を取得する状態取得部と、前記合計目標値の電力を分配して各蓄電池に放電させる電力を、前記複数の蓄電池の各々について決定する電力制御部と、を備え、前記電力制御部は、前記複数の蓄電池のうちの、第1の蓄電池および第2の蓄電池それぞれの前記健康状態を比較し、前記第2の蓄電池の前記健康状態が前記第1の蓄電池の前記健康状態よりも良い場合、前記第1の蓄電池に放電させる第1の電力よりも小さな第2の電力を前記第2の蓄電池に放電させる蓄電池ユニットも挙げられる。
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本発明の一実施の形態の電力制御装置は、各蓄電池11b、12bの健康状態(SOH:図1の情報11bL、12bL)に応じて、合計目標値の電力(図4、図7A等における、目標値の電力24x)を充電するための電力を、複数の蓄電池11b、12bの各々について決定する。換言すれば、各蓄電池の健康状態(SOH)に応じて、蓄電池の寿命を優先するか、効率を優先するかを判断する。
これにより、蓄電池システム10全体の寿命が短くなるのを防止しつつ電力変換の効率を向上できる。
例えば、SOHが低い蓄電池(例えば第1の蓄電池11b)は寿命が短くなり、一方、SOHが高い蓄電池(第2の蓄電池12b)の寿命が低下するのを防止できるので、各蓄電池11b、12bの寿命を不均一にできる。その結果、全ての蓄電池の寿命が同時に尽きる場合に比べて、蓄電池システム10の全体が停止する時間を短くすることができる。また、全ての蓄電池を一度に取替える必要がなくなるので、蓄電池システム10の設備投資を抑制することがきる。
また、SOHが高い蓄電池(例えば第2の蓄電池12b)の充電時の電力変換の効率は低効率になるが、SOHが低い蓄電池(第1の蓄電池11b)の充電では、例えば、定格に近い比較的大きな電力で電力変換をさせるので、当該SOHが低い蓄電池の電力変換時の変換効率を高効率にできる。その結果、従来に比べて、蓄電池システム10全体としての電力変換時の効率を向上できる。
しかも、充電量の合計目標値(図4、図7A等における、目標値の電力24x)よりも各電力変換器11t、12tの定格の合計値(図7A等の電力40)の方が大きい場合(図5のS034:NO)、取得した各電力変換器の定格の電力で、その電力が定格の電力変換器の電力変換で充電される蓄電池が充電される。これにより、何れの電力変換器での電力変換での充電も、その電力変換器の定格の電力で行うので、各電力変換器を高効率で動作させることができる。その結果、各電力変換器で発生する電力損失を削減できる。
ここで、一般に、蓄電池は大きな電力で充電されるほど寿命が低下すると言われている。本技術によると、健康状態が良い蓄電池ほど、小さな電力を充電する。これにより、蓄電池の健康状態が良い場合には、小さな電力で充電されるので、当該蓄電池の寿命が低下するのを防止できる。
換言すれば、健康状態が悪い蓄電池には、より大きな電力を充電することになるので、当該蓄電池の寿命が低下すると想定される。しかし、健康状態の悪い蓄電池の寿命は、健康状態の良い電池の寿命に比べて、比較的短いと想定される。従って、健康状態の悪い蓄電池を小さな電力で充電して、当該蓄電池の寿命が短くなるのを防止するよりも、健康状態の良い電池の寿命が低下するのを防止する方が、蓄電池システム全体として寿命を長くできる。
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下では、まず実施の形態1〜3において蓄電池システムの充電時の動作について詳細に説明し、放電時の動作については実施の形態4で説明する。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に用いられる電力供給システム10hのシステム構成図である。電力供給システム10hは、蓄電池システム10と、負荷10jと、分電盤10iと、電力系統10kと、PV(Photovoltaic power generation)10pとを含んでいる。蓄電池システム10は、例えば、一般家庭、マンション、オフィスビル、および、工場などの建物に設けられる。
蓄電池システム10には、例えば、以下(i)〜(iii)の電力PSBが充電される。(i)発電所の発電装置により発電された、電力系統10kからの電力、(ii)PV10pで発電された電力、(iii)分電盤10iを介した潮流電力Pから負荷10jが消費する電力Pを差し引いた分の余剰電力。なお、これら(i)〜(iii)に限らず、蓄電池システム10で充電可能な電力であればその他の電力が充電されても良いことは言うまでもない。
蓄電池システム10は、制御装置13、第1の蓄電池11b、第1の電力変換器11t、第2の蓄電池12b、および、第2の電力変換器12tを備える。
第1の蓄電池11bおよび第2の蓄電池12bは、電力を蓄電する。
第1の電力変換器11tおよび第2の電力変換器12tは、それぞれに入力される電力を、第1の蓄電池11bおよび第2の蓄電池12bで充電可能な電力に変換する。第1の電力変換器11tおよび第2の電力変換器12tは、例えば、DC/DCコンバータ、AC/DCコンバータ、DC/ACコンバータ、または双方向インバータなどで構成される。
第1の電力変換器11tおよび第2の電力変換器12tにより行われる電力変換の変換効率は、それぞれ、第1の電力変換器11tおよび第2の電力変換器12tの定格に近い電力で充電するほど高くなる。一方、充電するときの電力が、第1の電力変換器11tおよび第2の電力変換器12tの定格よりも小さくなるほど、それぞれ、変換効率が低下する。
制御装置13は、潮流情報10uに基づいて、制御を行う。制御装置13は、その制御において、第1の蓄電池および第2の蓄電池に充電させる電力を制御する。
具体的には、制御装置13は、潮流情報10uに基づいて、第1の電力変換器11tおよび第2の電力変換器12tの各々に指令値11tcおよび指令値12tcを送信して、第1の電力変換器11tおよび第2の電力変換器12tを制御することにより、各蓄電池に充電させる電力を制御する。
潮流情報10uは、例えば、外部に設けられたサーバ、または、本蓄電池システム10h全体を制御する所定の制御装置などから取得される。
なお、以下では、蓄電値システム10が2個の蓄電池および2個の電力変換器を備える場合を例に説明するが、蓄電池および電力変換器の個数は、2個に限られず、任意の個数であってもよい。蓄電池を適宜増設した場合でも各実施の形態は適用可能である。
図2は、実施の形態1に係る制御装置13の機能ブロック図である。図2において、制御装置13は、SOH取得部21、充電制御部22および目標値取得部24を備える。
なお、制御装置13は、これら、SOH取得部21、充電制御部22、および目標値取得部24以外のその他の機能ブロックを更に備えてもよい。例えば、図4で後述するように、制御装置13は、定格情報取得部26などを更に備えてもよい。
なお、制御装置13は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えるコンピュータなどである。SOH取得部21などのそれぞれの機能ブロックの機能は、例えば、このコンピュータがソフトウェアを実行することにより実現される機能などである。
また、制御装置13は、それぞれの機能を実現する回路が設けられた集積回路(図略)が設けられてもよい。
SOH取得部21は、第1の蓄電池11bおよび第2の蓄電池12bの2つの蓄電池のそれぞれのSOH(State Of Health)を示すSOH情報を取得する。このSOHは、当該分野において、蓄電池の健康状態、或いは、蓄電池の劣化状態を示す指標として、一般的に定義されている。
SOHの値は、例えば、その値が小さいほど、その蓄電池の残り寿命が短いこと示す。つまり、蓄電池のSOHとは、その蓄電池が新品のときにおける定格容量に対するその蓄電池に満充電で蓄電される電力量の割合である。例えば、蓄電池の定格容量が5kWhの場合に、この蓄電池のある時点における満充電量が4kWhであった場合、この時点における当該蓄電池のSOHはSOH=4/5×100=80%として計算される。
なお、このSOH情報は、各々の蓄電池10b(1〜n)から取得しても良い(例えば、図1に示されるように、n=2)。この場合、各蓄電池は、SOHを算出する機能を有する。また、SOH取得部21が各蓄電池10bのSOHを算出する機能を有しても良い。
なお、SOHの算出方法は、当該分野において広く知られている算出方法であれば、どの算出方法でも適用できる。
充電制御部22は、SOH取得部21で取得された各蓄電池のSOH情報に基づき、各蓄電池に充電させる電力を決定する。具体的には、充電制御部22は、2つの蓄電池のSOHを比較し、SOHの大きい方の蓄電池にSOHの小さい方の蓄電池よりも小さな電力を充電させる。即ち、充電制御部22は、健康状態の良い(劣化が進んでいない)蓄電池に健康状態の悪い(劣化が進んでいる)蓄電池よりも小さな電力を充電させる。
目標値取得部24は、各蓄電池に充電させる、目標値の電力24x(図7A、図7Bなど)を決定する。換言すれば、目標値の電力24xとは、蓄電池システム10に充電させるときの目標の充電電力である。
なお、例えば、目標値取得部24により、電力系統10k(図1)と、蓄電池システム10との間での潮流の情報である潮流情報10u(図4)が取得される。そして、目標値取得部24は、取得された潮流情報10uに基づいて、目標値の電力24xを決定する。
つまり、例えば、住宅などに設けられる所定の制御装置などから、制御装置13により、潮流の目標値が取得されてもよい。
そして、取得された潮流の目標値に、取得された潮流情報10uにより特定される潮流が近付くように、先述された目標値の電力24xが決定されてもよい。
なお、制御装置13は、さらに、取得された潮流の目標値を保持する潮流目標値保持部23(図4参照)を備えてもよい。そして、この潮流目標値保持部23により保持される潮流の目標値に基づいて、上述の各蓄電池に充電させる、目標値の電力24xを決定してもよい。
例えば、充電制御部22は、比較的大きい第1の電力4H(図7Aなど)として、決定された、目標値の電力24x以下の電力を、SOHが小さい方の蓄電池に充電させてもよい。そして、例えば、充電制御部22は、比較的小さい第2の電力4Lとして、この第1の電力4Hが、目標値の電力24xから差し引かれただけの電力(=目標値−第1の電力4H)を、SOHが大きい方の蓄電池に充電させてもよい。
これにより、上述された各効果を得つつも、それぞれの蓄電池への充電の電力が合計された合計電力が、決定された、目標値の電力24xにされる。
図3は、実施の形態1に係る制御装置13の動作を示すフローチャートである。なお、本実施の形態では、第1の蓄電池11bのSOHが第2の蓄電池12bのSOHよりも小さい場合、即ち、第1の蓄電池11bの方が第2の蓄電池12bよりも健康状態が悪い場合を例に説明する。この場合、充電制御部22は、蓄電池12bに充電させる電力よりも大きな電力を、蓄電池12bよりも健康状態の悪い蓄電池11aに充電させる。
まず、目標値取得部24は、上述ように、潮流情報10uに基づいて、各蓄電池に充電させる合計電力である目標値を取得する(S11)。また、SOH取得部21は、n個の蓄電池のうちの各々の蓄電池10bからSOH情報を取得する(S12)。このS11およびS12の順序は逆でも良いし、同時でもよい。
次に、充電制御部22は、各蓄電池10bのSOHを比較することにより、各蓄電池10bに充電させる電力を決定する(S13)。
具体的には、S13において、充電制御部22は、各蓄電池10bのSOHを比較する。そして、健康状態の良い蓄電池ほど、より小さな電力を充電させるように、目標値に基づいて、蓄電池10bに充電させる電力を決定する(S13a)。2個の蓄電池について比較した場合、蓄電池12bの方が、蓄電池11bよりも健康状態が良いので、蓄電池12bに充電させる電力の方が、より小さな電力となるように、蓄電池11bおよび蓄電池12bに充電させる電力をそれぞれ決定する。
次に、充電制御部22は、決定した、各々の蓄電池10bに充電させる電力を、その蓄電池10bに充電させるための制御指令11tcおよび12tcを、各々の電力変換器10tに送信する(S13b)。
これにより、大きいSOHの蓄電池(例えば第2の蓄電池12b)では、比較的小さな電力で充電されるので、当該SOHの大きい蓄電池は、充電時に生じる蓄電池の劣化を抑制することができる。そのため、健康状態の良い蓄電池の残り寿命が短縮する幅を抑制することができる。
その結果、すべての蓄電池の寿命がほぼ同じタイミングで尽きて、蓄電池システム10全体が稼働不能になるのを防止できる。
一方、小さいSOHの蓄電池(第1の蓄電池11b)では、比較的大きな第1の電力の充電がされるので、その充電をする電力変換器10t(第1の電力変換器11t)で高い効率で電力変換できる。
これにより、2つの蓄電池の寿命が尽きる時期が同時になって(近くなって)、蓄電池の寿命が均一化されてしまうのを防止できる。
その結果、2つの蓄電池の寿命が尽きる時期が同じになって(近くなって)、蓄電池システム全体を新たに買い換えるなどのコストが生じてしまうのを回避できる。
(実施の形態2)
実施の形態1では、各蓄電池のSOH情報に基づいて各蓄電池に充電させる電力を決定した。実施の形態2では、各蓄電池のSOH情報(即ち、蓄電池の健康状態)に加え、各電力変換器の定格に基づいて各蓄電池に充電させる電力を決定する。
図4は、実施の形態2に係る制御装置13の構成を示す機能ブロック図である。
図4において、制御装置13は、図2に示す機能ブロックに加え、さらに、定格情報取得部26を備える。
定格情報取得部26(図4)は、それぞれの電力変換器(第1、第2の電力変換器11t、12t)の定格を特定してもよい。
ここで、例えば、特定される定格とは、その定格の電力変換器(例えば第1の電力変換器11t)による電力変換により、その電力変換器に対応する蓄電池(第1蓄電池11b)が充電される電力の最大値である。
なお、制御装置13は、さらに、それぞれの定格情報を保持する定格情報保持部25を備えてもよい。そして、定格情報取得部26は、この定格情報保持部25から、それぞれの電力変換器に対応する定格情報を取得してもよい。
なお、例えば、保持されるそれぞれの定格情報は、住宅における所定の制御装置など、制御装置13の外部から取得された情報などでもよい。ここで、所定の制御装置は、先述の潮流の目標値を制御装置13に送信する装置と同じでもよい。
そして、充電制御部22は、それぞれの電力変換器に、特定された定格以下の電力を指令してもよい。また、例えば、充電制御部22は、それぞれの電力変換器に、蓄電池システムに充電させる目標値の電力および電力変換器の定格の電力のうちの、より小さい方の電力以下の電力を指令してもよい。
これにより、電力変換器に指令される電力が、その電力変換器の定格より大きくなるのを防止できる。
以下、以上のように構成された制御装置13の動作について説明する。
図5は、実施の形態2に係る制御装置13の動作を示すフローチャートである。図5のフローチャートの処理において、充電制御部22は、各蓄電池のSOH情報および電力変換器の定格に基づいて、各蓄電池に充電させる電力を決定する。
まず、充電制御部22は、充電制御が必要であるときに(S031:Yes)、潮流情報10に基づいて、各蓄電池に充電させる合計目標値の電力24x(図7Aなど)を決定する(S032)。
次に、充電制御部22は、それぞれの電力変換器の定格情報11td、12tdを特定する(S033)。なお、例えば、このS033で、それぞれの定格情報が、定格情報取得部26により取得されてもよい。
充電制御部22は、S032で決定した目標値の電力24xが、特定された、それぞれの電力変換器の定格の合計値(図7Aなど)以下であるか否かを判定する(S034)。
S034において、目標値の電力24xが各電力変換器の定格の合計値よりも小さい場合(S034:NO)、それぞれの蓄電池(第1、第2の蓄電池11b、12b)に、その蓄電池に対応して設けられる電力変換器の定格で充電をさせる(S034a)。
これにより、決定された目標値の電力24xが、各電力変換器の定格の合計値よりも小さい場合には、各電力変換器の定格で充電されるので、高い変換効率で充電できる。
一方、S034において、目標値の電力24xが各電力変換器の定格の合計値よりも小さい場合(S034:Yes)、SOH取得部21は、それぞれの蓄電池のSOH情報を取得する(先述のS12参照)。
次に、充電制御部22は、取得したSOH情報および定格情報に基づいてそれぞれの蓄電池に充電させる電力を決定する(S036)。このS036の詳細については、図6にて後述する。
その後、充電制御部22は、各蓄電池に決定した電力を充電させるための指令値を各電力変換器に送信することにより、各蓄電池に充電させる電力を制御する(S037)。
図6は、実施の形態2に係る制御装置13の充電電力決定処理のフローチャートである。また、図7A〜図7Dは、本実施の形態の概要を説明するための概念図である。図7A〜図7Dのそれぞれは、電力のグラフである。実施の形態2に係る制御装置13の充電電力決定処理について図6および図7A〜図7Dを参照しながら説明する。
なお、図7A〜図7Dのグラフのそれぞれにおいて、比較的大きな第1の電力4H、および、比較的小さな第2の電力4Lが示される。第1の電力4Hは、第2の電力4Lよりも大きな電力である。
なお、図7B、図7Dのグラフのそれぞれにおいて、第2の電力4Lは0である。これら図7B、図7Dでは、図示の便宜上、第2の電力4Lについて、模式的な図示がされる。
第1の実施形態で説明された第1の電力は、例えば、図7A〜図7Dに示す第1の電力4Hである。そして、第1の実施形態で述べられた第2の電力は、例えば、図7A〜図7Dに示す第2の電力4Lである。
以下、図6に示す制御装置13の充電電力決定処理の各動作について説明する。
図5のS036では、例えば、この図6のフローチャートの処理がされる。
S041では、小さい方のSOHの蓄電池と、大きい方のSOHの蓄電池とがそれぞれ充電制御部22により特定される(S13a参照)。
S042a、S042b、および、S043a〜S043d、S037では、特定された、小さい方のSOHの蓄電池(例えば第1の蓄電池11b)に、比較的大きな第1の電力4Hでの充電をさせる制御(上述)が、充電制御部22により行われる。
そして、このS042a、S042b、および、S043a〜S043d、S037では、特定された、大きい方のSOHの蓄電池(第2の蓄電池12b)に、比較的小さな第2の電力4Lでの充電をさせる制御が行われる(S13b参照)。
これら図5、図6の詳細については、以下の説明で述べられる通りである。
つまり、S042aおよびS042bのそれぞれでは、決定された、目標値の電力24x(図7B、図7Dを参照)が、特定された、SOHが小さい方の電力変換器の定格4Hdよりも大きいかどうかが、充電制御部22により判定される。
ここで、この定格4Hdは、SOHが小さい方の蓄電池に充電される電力の最大値であり、上述された大きな第1の電力4Hの最大値である。
そして、S043bおよびS043dのそれぞれでは、目標値の電力24xが、この定格4Hdよりも大きくないと判定される場合に(図7B、図7D、S042a:NO、S042b:NO)、この目標値の電力24xが、大きな第1の電力4Hとして決定され、小さな第2の電力4Lとして、0が決定される(図7B、図7D)。
一方で、S043aおよびS043cのそれぞれでは、決定された、目標値の電力24x(図7A、図7Cを参照)が、定格4Hdよりも大きいと判定される場合に(図7A、図7C、S042a:YES、S042b:YES)、大きな第2の電力4Hとして、この第2の電力4Hが充電される電力変換器の定格である定格4Hdが決定される。この場合には、小さな第1の電力4Lとして、決定された、第2の電力4Hである定格4Hdが、目標値の電力24xから差し引かれた電力4Hrが決定される(図7A、図7C)。
(変形例)
実施の形態2では、蓄電池の個数が2個の場合について説明したが、蓄電池の個数は、2個に限られず、任意の個数でもよい。以下では、蓄電池の個数がn個(n≧2)の場合について説明する。
図8は、実施の形態2の変形例に係る制御装置13の充電電力決定処理のフローチャートである。図8は、蓄電池が3個の場合のフローチャートを例にしているが、以下では、蓄電池の個数をn個に一般化した場合について説明する。
まず、充電制御部22は、それぞれの蓄電池のSOHを比較することにより各蓄電池のSOHの大きさの順序を決定する。換言すれば、各蓄電池の健康状態の順序を決定する(S061)。
なお、図8のS061:YESでは、第1の蓄電池のSOH(SOH1)が1番目の順序と特定され、第2の蓄電池のSOH(SOH2)が2番目の順序と特定され、第3の蓄電池のSOH(SOH3)が、3番目の順序と特定されるケースが一例として示される。
次に、充電制御部22は、以下の第1の処理、第2の処理…、第(n−1)の処理を実行する。
つまり、図8の例では、n=3のため、第1の処理(S062x)と、第2の処理(S064x)とが行われる。
そして、第kの処理(k=1、2…、n−1)では、k番目の順序の蓄電池の充電の電力が決定される。
つまり、第kの処理では、k番目の順序〜n番目の順序の蓄電池への充電の電力が合計された電力の目標値X(k)に基づいた処理がされる。
ここで、X(1)は、先述された、図5のS032で決定される、目標値の電力(図7Aなどの目標値の電力24xを参照)である。
そして、X(k+1)は、X(k)から、決定された、k番目の順序の蓄電池の充電の電力が差し引かれた電力である。
そして、第kの処理における第1ステップ(S062、S064)では、まず、目標値X(k)が、第kの順序の蓄電池に対応する電力変換器の定格よりも大きいか否かが充電制御部22により判定される。
そして、第kの処理の第2のステップ(S063b、S065b)では、目標値X(k)が、その定格よりも大きくないと判定される場合に(S062:NO、S064:NO)、第kの順序の蓄電池への充電の電力が、大きくないと判定された目標値X(k)と決定される。
なお、この第2のステップ(S063b、S065b)では、第k+1以降のそれぞれの順序の蓄電池への充電の電力が、0と決定される。
一方で、第kの処理の第3のステップ(S063a、S065a)では、目標値X(k)の方が大きいと判定される場合に(S062:YES、S064:YES)、第kの順序の蓄電池への充電の電力が、その蓄電池の定格の電力と決定される。
なお、k=n−1の場合には(S064xの場合)、この第3のステップ(S065a)では、第k+1(=n)の順序の蓄電池への充電の電力が、目標値X(k)から、第kの順序の蓄電池に対応する電力変換器の定格の電力が差し引かれた電力と決定される。
つまり、例えば、図示されるS065aでは、第n(=3)の順序の充電での電力が、「(目標値−定格1−定格2)」と決定される。
なお、例えば、S061:NOの場合にも、このような、S061:YESの場合の処理と同様の処理が行われてもよい。
(実施の形態3)
図9は、第3の実施形態における電力供給システム10hのシステム構成図である。
第1の電力変換部91tは、使用変換器切替部310と、第1の電力変換器311と、第2の電力変換器312とを備える。
第1の電力変換器311は、定格4Hda(図12A〜図12D)の電力変換器である。
第2の電力変換器312は、第1の電力変換器311の定格4Hdaよりも小さい定格4Hdb(図12A〜図12Dを参照)の電力変換器である。
使用変換器切替部310は、これら第1、第2の電力変換器311、312のうちで、当該使用変換器切替部310に対して指示された方の電力変換器を用いて充電させる。
なお、第1の電力変換部11tは、例えば、第1の電力変換器311および第2の電力変換器312を切り替えるためのスイッチ313、314が設けられる。
そして、使用変換器切替部310は、これらスイッチ313、314のそれぞれのスイッチの状態を、そのスイッチが、第1の電力変換器311に接続される状態へと切り替えることにより、第1の電力変換器311による充電をさせてもよい。
そして、使用変換器切替部310は、それぞれのスイッチの状態を、第2の電力変換器312に接続される状態へと切り替えることにより、第2の電力変換器312による充電をさせてもよい。
第2の電力変換部92tは、使用変換器切替部320と、第1の電力変換器321と、第2の電力変換器322とを備える。
これら使用変換器切替部320等は、例えば、第1の電力変換部91tにおける使用変換器切替部310等と同様であるので、詳しい説明は省略する。
図10は、実施の形態3に係る制御装置13の充電電力決定処理のフローチャートである。
なお、図10のS09gでは、「電力変換部1:1を選択し…」の語が示される。この語は、第1の電力変換部91tにおける、第1の電力変換器311を選択することを表わす。なお、S09g以外の他の箇所での記載についても、適宜、この例と同様である。
そして、例えば、図5のS036での処理として、図10のフローチャートの処理が行われてもよい。
S091では、比較的小さい方のSOHの蓄電池と、比較的大きい方のSOHの蓄電池とがそれぞれ特定される。
S092およびS093では、決定された、目標値の電力24x(図12A〜図12E、図5のS032などを参照)に基づく処理が行われる。
ここで、第1の場合として、目標値の電力24xが、第1の電力変換器311の定格4Hdaよりも大きい場合(図12A、図12B、S092:YES)がある。
また、第2の場合として、目標値の電力24xが、この定格4Hda以下であり、かつ、第2の電力変換器312の定格4Hdbよりも大きい場合(図12C、図12D、S092:NO、かつ、S093:YES)がある。
また、第3の場合として、目標値の電力24xが、第2の電力変換器312の定格4Hdb以下である場合(図12E、S092:NO、かつ、S093:NO)がある。
S092およびS93では、これら第1〜第3の場合のうちの、何れの場合であるかが充電制御部22により判定される。
図12A〜図12Eのそれぞれは、電力のグラフである。
S09cでは、第2の電力変換器312の定格4Hdb以下と判定された第3の場合に(S092:NO、かつ、S093:NO)、第1、第2の電力変換部91t、92tのうちで、第1の電力変換部91tのみを用い、かつ、第1の電力変換部91tの第1、第2の電力変換器311、312のうちで、第2の電力変換器312を用いることが決定される(S09p、図12E)。そして、この第2の電力変換器312による充電の電力として、目標値の電力24xが決定される(S09p、図12E)。
なお、この第3の場合に決定される電力は、例えば、目標値の電力24xではなく、第2の電力変換器312の定格の電力などでもよい。
他方、目標値の電力24xが、第2の電力変換器312の定格4Hdb以下と判定されない第1、第2の場合には(S092:YES、S093:YES)、次の処理がされる。
つまり、目標値の電力24xが、第1の電力変換器312の定格4Hdaよりも大きいと判定される第1の場合には(図12A、図12B、S092:YES)、第1の電力変換部91tを用い、かつ、第1の電力変換部91tの第1、第2の電力変換器311、312のうちで、第1の電力変換器311を用いることが決定される(S09d、図12A、図12B)。そして、用いられる第1の電力変換器311による充電の電力として、第1の電力変換器311の定格4Hdaが決定される(図12A、図12B、S09d)。
そして、次に、目標値の電力24xから、決定された、第1の電力変換器311の定格4Hdaが差し引かれた電力4Hr(図12A、図12B、S09eに示される「目標値−定格11」を参照)が、第2の電力変換部92tにおける第2の電力変換器322の定格4Ldbよりも大きいか否かが判定される(S09e)。
そして、定格4Ldbよりも大きいと判定される場合には(S09e:YES)、第1の電力変換器311とともに、第2の電力変換部92tにおける第1の電力変換器321を用いることが決定される(図12A)。
このときに、決定される、第1の電力変換器321での充電の電力は、上述された、差し引かれた電力4Hrである(図12A)。
一方で、上述された、第1の電力変換器311の定格4Hdaが差し引かれた電力4Hrが、第2の電力変換器322の定格4Ldb以下であると判定される場合には(S09e:NO)、第1の電力変換器311とともに、第2の電力変換部92tにおける第2の電力変換器322を用いることが決定される(図12B)。
このときにも、決定される、第2の電力変換器322での充電の電力は、上述された、差し引かれた電力4Hrである(図12B)。
一方で、目標値の電力24xが、第1の電力変換器312の定格4Hda以下であり、かつ、第2の電力変換器312の定格4Hdb(図12C、図12D)よりも大きいと判定される第2の場合には(図12C、図12D、S093:YES)、第1の電力変換部91tを用い、かつ、第1の電力変換部91tにおける第2の電力変換器312を用いることが決定される(S09j、図12C、図12D)。そして、用いられる第2の電力変換器312による充電の電力として、第2の電力変換器312の定格4Hdbが決定される(図12C、図12D、S09j)。
そして、次に、目標値の電力24xから、決定された、第2の電力変換器312の定格4Hdbが差し引かれた電力4Hr(図12C、図12D、S09kに示される「目標値−定格12」を参照)が、第2の電力変換部92tにおける第2の電力変換器322の定格4Ldbよりも大きいか否かが判定される(S09k)。
そして、定格4Ldbよりも大きいと判定される場合には(S09k:YES)、第2の電力変換器312とともに、第2の電力変換部92tにおける第1の電力変換器321を用いることが決定される(図12C、S09l)。
このときに、決定される、第1の電力変換器321での充電の電力は、上述された、差し引かれた電力4Hr(図12C)である。
一方で、上述された、第2の電力変換器312の定格4Hdbが差し引かれた電力4Hrが、第2の電力変換器322の定格4Ldb以下であると判定される場合には(S09k:NO)、第2の電力変換器312とともに、第2の電力変換部92tにおける第2の電力変換器322を用いることが決定される(図12D)。
このときにも、決定される、第2の電力変換器322での充電の電力は、上述された、差し引かれた電力4Hrである(図12D)。
図11は、実施の形態3に係る制御装置13の充電電力決定処理のフローチャートである。
なお、例えば、図5のS036での処理として、図11のフローチャートの処理が行われてもよい。
つまり、目標値の電力24xが、第1の電力変換部91tの第1の電力変換器311の定格4Hda以下で(S092:NO)、かつ、第2の電力変換器312の定格4Hdbより大きいと判定される場合に(S093:YES)、図11のS09bの処理がされてもよい。
すなわち、S09bの処理では、第1、第2の電力変換部91t、92tのうちで、第1の電力変換部91tのみを用い、かつ、第1の電力変換部91tの第1の電力変換器311を用いることが決定されてもよい(S101)。そして、この第1の電力変換器311による充電の電力として、目標値の電力24xが決定されてもよい。
図13は、算出される効率に基づいた処理のフローチャートである。
また、目標値の電力24xが、第1の電力変換部91tの第1の電力変換器311の定格4Hda以下で(S092:NO)、かつ、第2の電力変換器312の定格4Hdbより大きいと判定される場合に(S093:YES)、図13のS09bの処理がされてもよい。
ここで、充電の種類としては、その充電に用いられる1以上の充電器が、第1の電力変換部91tのみである種類と、第2の電力変換部92tのみである種類と、第1、第2の電力変換部91t、92tの両方である種類とがある。
そして、それぞれの種類において、その種類における、用いられる1以上の電力変換部のそれぞれでの、用いられる電力変換器として、複数の電力変換器(第1、第2の電力変換器311、312、または、第1、第2の電力変換器321、322)がある。
つまり、充電の種類と、その種類で用いられるそれぞれの電力変換部で用いられる電力変換器の組み合わせとが、それぞれ、充電制御部22により決定される。
そして、その組み合わせで用いられるそれぞれの電力変換器で充電される電力が、充電制御部22により決定される。
つまり、用いられる電力変換器の個数(=用いられる電力変換部の個数)と同じ個数だけの、1以上の電力が決定される。
なお、決定される、それら1以上の電力が合計された電力は、例えば、先述された目標値の電力24xに等しい電力である。
こうして、充電の種類と、用いられる電力変換器の組み合わせと、それぞれの電力変換器での充電の電力とからなる、充電における条件が決定される。
そして、S09bのS121では、1以上の条件に含まれるそれぞれの条件について、その条件での充電がされる際の効率が、充電制御部22により特定される。
特定される効率は、例えば、その充電で用いられるそれぞれの電力変換器での、電力変換の効率の平均値(または合計値)などである。
S122では、S121で特定される1以上の効率のうちで、最も高い効率が特定された条件が、充電制御部22により特定される。
これにより、特定される、最も高い効率が特定された条件における、充電の種類と、用いられる電力変換器の組み合わせと、それぞれの電力変換器での充電の電力とが、それぞれ、決定される(S123a〜S123c)。
なお、例えば、図13で示されるS123aでは、決定される条件における、充電の種類が、第1の電力変換部91tのみを用いる種類であり、かつ、この第1の電力変換部91tで用いられる電力変換器が、第1の電力変換器311であり、かつ、この第1の電力変換器311での充電の電力が、目標値の電力24xと同じ電力である場合が示される。
図14A〜図14Cのそれぞれは、電力変換器における電力変換の効率のグラフである。
例えば、第1の電力変換部91tの第1の電力変換器311の特性は、図14Aのグラフでの効率が生じる特性である。
そして、例えば、第1の電力変換部91tの第2の電力変換器312の特性、および、第2の電力変換部92tの第1の電力変換器321の特性のそれぞれが、図14Bのグラフの効率が生じる特性である。
そして、例えば、第2の電力変換部92tの第2の電力変換器322の特性が、図14Cの効率が生じる特性である。
図15A〜図15Cのそれぞれは、電力変換器の効率の表である。
図15A〜図15Cでは、それぞれ、図14A〜図14Cのグラフにおける効率の表が示される。
図16は、蓄電池11bおよび第1の電力変換部91tなどを示す図である。
図15A〜図15Cのそれぞれの表では、「出力/入力」との欄において、出力電力311a(図16)と、入力電力311bとが示される。
入力電力311bは、電力変換器(図16の例では、第1の電力変換部91tにおける、第1の電力変換器311)により電力変換がされる前の電力である。
そして、出力電力311aは、電力変換がされた後の電力である。
図17は、特定される効率などを示す図である。
図17の(a)欄では、目標値の電力24xが、3kWである場合の例が示され(x=3)、(b)欄では、2kWである場合の例が示される(x=2)。
例えば、図17の(a)欄における(1)欄では、図示されるように、次の場合が示される。その場合には、充電の種類として、第1の電力変換部91tのみを用いる種類が決定され、かつ、電力変換部91tで用いられる電力変換器として、第1の電力変換器311が決定され、かつ、その第1の電力変換器311での充電の電力が、目標値の電力24xと同じ電力である3kWと決定される。
そして、この(1)欄では、この場合における効率が、0.4kWの損失での効率であることが示される。
同様に、(2)欄では、(1)欄での、上記の条件とは別の条件での効率が、0.4kWの損失での効率であり、(3)欄では、(1)欄および(2)欄の条件の何れとも異なる条件での効率が、0.3kWの損失での効率であることが示される。
これらの、(1)欄〜(3)欄の3つの条件のうちのそれぞれの条件での効率が特定される(図13のS121)。これらの効率のうちから、(3)欄での効率が、最も高いことが特定され(S122)、充電に用いられる条件として、(3)欄での条件が決定される。
図17の(a)欄の最下部では、「…(3)を選択する」との文字が示されて、(3)欄での条件が決定されることが模式的に示される。
なお、(b)欄についても、上述された(a)欄と同様であるので、詳しい説明は省略される。
図18A〜図18Cのそれぞれは、電力変換器の効率のグラフである。
図19A〜図19Cのそれぞれは、電力変換器の効率の表である。
図20は、特定される効率などを示す図である。
このように、それぞれの電力変換器の効率は、先述された、図14A〜図14Cおよび図15A〜図15Cでの通りではなくて、図18A〜図18Cおよび図19A〜図19Cでの通りでもよい。そして、このような、図18A〜図18Cおよび図19A〜図19Cで示される通りである場合などにおいて、図13で示される処理(図20参照)が行われてもよい。
図21は、取得される、出力電力(図16の出力電力311a)の情報11tb、12tb、および、入力電力(図16の入力電力311b)の情報11ta、12taなどを示す図である。
充電制御部22は、これらの、情報11tb、12tbおよび情報11ta、12taを取得してもよい。
情報11taは、第1の電力変換部91tの入力電力311bを特定する情報である。
情報11tbは、第1の電力変換部91tの出力電力311aを特定する情報である。
情報12taは、第2の電力変換部92tの入力電力311bを特定する情報である。
情報12tbは、第2の電力変換部92tの出力電力311aを特定する情報である。
そして、第1の電力変換部91tでの電力変換の効率として、取得された情報11taにより特定される入力電圧311bに対する、情報11tbにより特定される出力電力311aの割合が、充電制御部22により特定されてもよい(図15A〜図15C、図17などを参照)。
そして、第2の電力変換部92tでの電力変換の効率として、取得された情報12taの入力電圧311bに対する、情報12tbの出力電力311aの割合が特定されてもよい。
例えば、こうして特定される、それぞれの電力変換部(その電力変換部における電力変換器)での電力変換での効率に基づいて、上述された処理が行われてもよい。
(実施の形態4)
図22は、実施の形態4に係る蓄電池システム10のシステム構成を示す図である。
蓄電池システム10は、第1の電力変換器11txと、第2の電力変換器12txとを備える。
第1の電力変換器11txでの電力変換がされる際に、当該第1の電力変換器11txに指令される電力が、第1の蓄電池11tにより放電される。
第2の電力変換器12txでの電力変換がされる際に、当該第2の電力変換器12txに指令される電力が、第2の蓄電池12tに放電される。
これら、第1の電力変換器11txおよび第2の電力変換器12txは、例えば。DC/DCコンバータ、DC/ACコンバータ、AC/DCコンバータ、または双方向インバータなどで構成される。
それぞれの蓄電池における、放電に際しての劣化も、放電される電力が比較的大きい第1の電力である場合には、比較的大きな劣化であり、比較的小さい第2の電力である場合には、比較的小さな劣化である。
そこで、蓄電池システム10においては、上述された、充電時における処理と同様の処理が、放電時において行われてもよい。
例えば、充電制御部22などのそれぞれの機能ブロックにより、上述された、充電時の処理と同様の処理が、放電時にも行われてもよい。
例えば、充電制御部22は、充電時の処理と、放電時の処理との両方を行う電力制御部でもよい。なお、目標値取得部24などの他の機能ブロックについても、それぞれ、適宜同様である。
なお、このように、それぞれの電力変換部は、少なくとも1つの電力変換器を備えてもよい。例えば、このような電力変換部の定格は、例えば、それらの電力変換器の定格のうちで、最も高い定格であると理解されてもよい。
なお、本発明は、装置、システム、集積回路などとして実現できるだけでなく、その装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現したり、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体として実現したり、そのプログラムを示す情報、データ又は信号として実現したりすることもできる。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信してもよい。ここで、上記各実施の形態の電力制御装置を実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
すなわち、このプログラムは、例えば、複数の蓄電池に充電させる電力の合計目標値を取得するステップと、各蓄電池の健康状態に関する情報を取得するステップと、前記合計目標値の電力を分配して各蓄電池に充電させる電力を、前記複数の蓄電池の各々について決定するステップと、を電力制御装置に実行させるプログラムであって、各蓄電池に充電させる電力を決定する前記ステップは、前記複数の蓄電池のうちの、第1の蓄電池および第2の蓄電池それぞれの前記健康状態を比較し、前記第2の蓄電池の前記健康状態が前記第1の蓄電池の前記健康状態よりも良い場合、前記第1の蓄電池に充電させる第1の電力よりも小さな第2の電力を前記第2の蓄電池に充電させるプログラムである。
各実施形態によると、各蓄電池の健康状態(SOH)に応じて、目標値の電力を充電または放電するための電力を前記複数の蓄電池の各々について決定する場合に有用である。
10 蓄電池システム
11b 第1の蓄電池
11t 第1の電力変換器
12b 第2の蓄電池
12t 第2の電力変換器
13 制御装置
21 SOH取得部
22 充電制御部
24 目標値取得部
26 定格情報取得部

Claims (12)

  1. 第1の蓄電池および第2の蓄電池を含む複数の蓄電池に充電させる電力の目標値を取得する第1の取得部と、
    各蓄電池の健康状態に関する情報を取得する第2の取得部と、
    外部から供給される電力を所定の電力に調整して前記所定の電力を蓄電池に充電する電力変換器の定格情報を記憶する記憶部と、
    前記第1の蓄電池の方が前記第2の蓄電池よりも健康状態が悪い場合、前記第1の蓄電池の充電に使用する第1の充電用電力変換器の定格と前記目標値とを比較し、前記第1の充電用電力変換器の定格が前記目標値よりも大きいときは、前記目標値に相当する電力を全て前記第1の蓄電池に充電させ、前記第1の充電用電力変換器の定格が前記目標値よりも小さいときは、前記目標値のうちで前記第1の充電用電力変換器の定格に相当する電力を前記第1の蓄電池に充電させ、前記目標値と第1の充電用電力変換器の定格との差分電力を前記第2の蓄電池に充電させる充電制御部と、を備える
    電力制御装置。
  2. 前記第1の蓄電池には、前記第1の充電用電力変換器を含む、定格が異なる複数の電力変換器が接続され、
    前記充電制御部は、
    前記複数の電力変換器の中で、前記目標値よりも小さい定格の電力変換器が前記第1の蓄電池に接続されている場合は、当該電力変換器の中で前記目標値との差が最も小さい定格の電力変換器を前記第1の充電用電力変換器として選択する、
    請求項1に記載の電力制御装置。
  3. 前記充電制御部は、
    前記複数の電力変換器の中で、前記目標値よりも大きい定格の電力変換器のみ前記第1の蓄電池に接続されている場合は、前記目標値との差が最も小さい定格の電力変換器を前記第1の充電用電力変換器として選択する、
    請求項2に記載の電力制御装置。
  4. 前記第2の蓄電池には、定格が異なる複数の電力変換器が接続され、
    前記充電制御部は、
    前記第1の充電用電力変換器の定格が前記目標値よりも小さい場合は、前記第2の蓄電池に接続された前記複数の電力変換器の中で、前記目標値と前記第1の充電用電力変換器の定格との差分電力よりも大きい定格であって、且つ、前記定格と当該差分電力との差が最も小さい電力変換器を使用して前記第2の蓄電池を充電する、
    請求項2または請求項3に記載の電力制御装置。
  5. 前記第1の蓄電池には、前記第1の充電用電力変換器を含む、定格が異なる複数の電力変換器が接続され、
    前記記憶部は、さらに、前記電力変換器への入力電力に対する変換効率を示す効率特性を前記第1の蓄電池に接続されている各電力変換器について記憶し、
    前記充電制御部は、前記複数の電力変換器の中で、前記第1の蓄電池に充電させる電力に対応する変換効率が最も高くなる電力変換器を、前記第1の充電用電力変換器として選択する、
    請求項1に記載の電力制御装置。
  6. 前記第2の蓄電池には、定格が異なる複数の電力変換器が接続され、
    前記記憶部は、さらに、前記効率特性を前記第2の蓄電池に接続されている各電力変換器について記憶し、
    前記充電制御部は、前記第1の充電用電力変換器の定格が前記目標値よりも小さい場合は、前記第2の蓄電池に接続された前記複数の電力変換器の中で、前記目標値と前記第1の充電用電力変換器の定格との差分電力に対応する変換効率が最も高くなる電力変換器を使用して前記第2の蓄電池を充電する、
    請求項5に記載の電力制御装置。
  7. 前記蓄電池の健康状態に関する情報は、SOH(State of Health)で示され、
    前記第1の蓄電池のSOHよりも、前記第2の蓄電池のSOHが、高い値で示される、
    請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の電力制御装置。
  8. 第1の蓄電池および第2の蓄電池を含む複数の蓄電池の充電を制御する電力制御装置の電力制御方法であって、
    前記電力制御装置は、
    前記複数の蓄電池に充電させる電力の目標値を取得し、
    各蓄電池の健康状態に関する情報を取得し、
    前記第1の蓄電池の方が前記第2の蓄電池よりも健康状態が悪い場合、前記第1の蓄電池の充電に使用する第1の充電用電力変換器の定格と前記目標値とを比較し、前記第1の充電用電力変換器の定格が前記目標値よりも大きい場合は前記目標値に相当する電力を全て前記第1の蓄電池に充電させ、前記第1の充電用電力変換器の定格が前記目標値よりも小さいときは、前記目標値のうちで前記第1の充電用電力変換器の定格に相当する電力を前記第1の蓄電池に充電させ、前記第1の充電用電力変換器の定格を上回る分の電力を、前記第2の蓄電池に充電させる
    電力制御方法。
  9. 第1の蓄電池および第2の蓄電池を含む複数の蓄電池と、
    前記複数の蓄電池に充電させる電力の目標値を取得する第1の取得部と、
    各蓄電池の健康状態に関する情報を取得する第2の取得部と、
    前記複数の蓄電池それぞれに対応して設けられ、外部から供給される電力を所定の電力に調整し、対応する蓄電池に前記所定の電力を充電する複数の電力変換器と、
    各電力変換器の定格情報を記憶する記憶部と、
    前記第1の蓄電池の方が前記第2の蓄電池よりも健康状態が悪い場合、前記複数の電力変換器の内の前記第1の蓄電池の充電に使用する第1の充電用電力変換器の定格と前記目標値とを比較し、前記第1の充電用電力変換器の定格が前記目標値よりも大きいときは、前記目標値に相当する電力を全て前記第1の蓄電池に充電させ、前記第1の充電用電力変換器の定格が前記目標値よりも小さいときは、前記目標値のうちで前記第1の充電用電力変換器の定格に相当する電力を前記第1の蓄電池に充電させ、前記第1の充電用電力変換器の定格を上回る分の電力を、前記第2の蓄電池に充電させる充電制御部と、を備える
    蓄電池ユニット。
  10. 第1の蓄電池および第2の蓄電池を含む複数の蓄電池に放電させる電力の目標値を取得する第1の取得部と、
    各蓄電池の健康状態に関する情報を取得する第2の取得部と、
    蓄電池から供給される電力を所定の電力に調整して外部に前記所定の電力を放電する電力変換器の定格情報を記憶する記憶部と、
    前記第1の蓄電池の方が前記第2の蓄電池よりも健康状態が悪い場合、前記第1の蓄電池の放電に使用する第1の放電用電力変換器の定格と前記目標値とを比較し、前記第1の放電用電力変換器の定格が前記目標値よりも大きい場合は前記目標値に相当する電力を全て前記第1の蓄電池から放電させ、前記第1の放電用電力変換器の定格が前記目標値よりも小さい場合は、前記目標値のうちで前記第1の放電用電力変換器の定格に相当する電力を前記第1の蓄電池から放電させ、前記第1の放電用電力変換器の定格を上回る分の電力を、前記第2の蓄電池から放電させる放電制御部と、を備える
    電力制御装置。
  11. 第1の蓄電池および第2の蓄電池を含む複数の蓄電池の充電を制御する電力制御装置に実行させるプログラムであって、
    前記複数の蓄電池に充電させる電力の目標値を取得し、
    各蓄電池の健康状態に関する情報を取得し、
    前記第1の蓄電池の方が前記第2の蓄電池よりも健康状態が悪い場合、前記第1の蓄電池の充電に使用する第1の充電用電力変換器の定格と前記目標値とを比較し、前記第1の充電用電力変換器の定格が前記目標値よりも大きい場合は前記目標値に相当する電力を全て前記第1の蓄電池に充電させ、前記第1の充電用電力変換器の定格が前記目標値よりも小さいときは、前記目標値のうちで前記第1の充電用電力変換器の定格に相当する電力を前記第1の蓄電池に充電させ、前記第1の充電用電力変換器の定格を上回る分の電力を、前記第2の蓄電池に充電させる
    処理を前記電力制御装置に実行させるプログラム。
  12. 第1の蓄電池および第2の蓄電池を含む複数の蓄電池に充電させる電力の目標値を取得する第1の取得部と、
    各蓄電池の健康状態に関する情報を取得する第2の取得部と、
    外部から供給される電力を所定の電力に調整して前記所定の電力を蓄電池に充電する電力変換器の定格情報を記憶する記憶部と、
    前記第1の蓄電池の方が前記第2の蓄電池よりも健康状態が悪い場合、前記第1の蓄電池の充電に使用する第1の充電用電力変換器の定格と前記目標値とを比較し、前記第1の充電用電力変換器の定格が前記目標値よりも大きいときは、前記目標値に相当する電力を全て前記第1の蓄電池に充電させ、前記第1の充電用電力変換器の定格が前記目標値よりも小さいときは、前記目標値のうちで前記第1の充電用電力変換器の定格に相当する電力を前記第1の蓄電池に充電させ、前記目標値と第1の充電用電力変換器の定格との差分電力を前記第2の蓄電池に充電させる充電制御部と、を備える
    集積回路。
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