JP6880740B2 - 直流電力制御装置、直流電力制御方法及び直流電力制御システム - Google Patents

Description

本開示は、直流電力制御装置、直流電力制御方法及び直流電力制御システムに関する。

蓄電池を備えることで、入力電源からの電力が途絶えても、接続されている機器に対して、停電することなく所定の時間電力を蓄電池から供給し続けることができる無停電電源装置の存在が知られている。このような電源装置を需要家単位に拡大して、停電や蓄電池の容量不足等の電力供給の異常発生時に電力を需要家に供給する技術が提案されている（特許文献１、２等参照）。

特開２０１１−２０５８７１号公報 特開２０１３−９０５６０号公報

電力を需要家同士で供給しあう際は、蓄電池からの電力供給を考慮すると直流電力による供給が行われることが、効率面を考えると望ましい。また需要家同士で直流電力を供給し合う際には、電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータを介することになるが、ＤＣ−ＤＣコンバータの測定誤差によっては、直流電力の供給時に需要家間で不公平が生じ得る。

そこで、本開示では、ＤＣ−ＤＣコンバータの測定誤差を補正して公平な直流電力の供給をすることが可能な、新規かつ改良された直流電力制御装置、直流電力制御方法及び直流電力制御システムを提案する。

本開示によれば、直流バスラインに接続される他の装置へ前記直流バスライン上の電圧及び電流の値の読み取りを指示する指示部と、前記他の装置で読み取られた電圧及び電流の値を取得し、取得した値を用いて前記直流バスラインを通じた他の装置間の直流電力の送受電の際の補正基準値を決定する補正基準値決定部と、を備える、直流電力制御装置が提供される。

また本開示によれば、直流バスラインに接続される他の装置へ前記直流バスライン上の電圧及び電流の値の読み取りを指示することと、前記他の装置で読み取られた電圧及び電流の値を取得し、取得した値を用いて前記直流バスラインを通じた他の装置間の直流電力の送受電の際の補正基準値を決定することと、を含む、直流電力制御方法が提供される。

また本開示によれば、直流バスラインに接続される複数のバッテリサーバを備え、各バッテリサーバは、前記直流バスラインに接続される他のバッテリサーバへ前記直流バスライン上の電圧及び電流の値の読み取りを指示する指示部と、前記他のバッテリサーバで読み取られた電圧及び電流の値を取得し、取得した値を用いて前記直流バスラインを通じた前記バッテリサーバ間の直流電力の送受電の際の補正基準値を決定する補正基準値決定部と、を備える、直流電力制御システムが提供される。

以上説明したように本開示によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータの測定誤差を補正して公平な直流電力の供給をすることが可能な、新規かつ改良された直流電力制御装置、直流電力制御方法及び直流電力制御システムが提供される。

なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。

本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの全体構成例を示す説明図である。 本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの機能構成例を示す説明図である。 図２に示した送受電制御システム１の構成を簡素化して示す説明図である。 本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。 本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。 本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。 回帰直線の計算例を示す説明図である。 バッテリサーバにおける電圧の読み取り値の誤差の一例をグラフで示す説明図である。 バッテリサーバにおける電流の読み取り値の誤差の一例をグラフで示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示の一実施形態
１．１．概要
１．２．システム構成例
１．３．動作例
２．まとめ

＜１．本開示の一実施形態＞
［１．１．概要］
本開示の一実施形態について説明する前に、本開示の一実施形態の概要について説明する。

各需要家に蓄電池を有するバッテリサーバを備え、商用電源や、太陽光、風力、地熱等の自然エネルギーにより発生した電力を用いて蓄電池に電力を蓄えておき、その蓄電池に蓄えた電力を使って電気製品を動作させる仕組みが、今後ますます普及していくことが想定される。そのような仕組みの普及を踏まえ、上述したように、ある需要家のバッテリサーバにおいて電力が不足した場合に、電力に余裕のある需要家のバッテリサーバから、その電力が不足している需要家のバッテリサーバに電力を融通するシステムが考案されている。電力を需要家同士で供給しあう際は、蓄電池からの電力供給を考慮すると、直流電力による供給が行われることが、効率面を考えると望ましい。

直流電力を需要家同士で供給しあう際に、送電側と受電側との間で、送電する電力量について予め合意しておくことが望ましい。そして、送電側と受電側との間で、予め合意した電力量で、電力が正しく送られることが求められる。送電側と受電側との間で正しい量で電力を送受電することは、送電側と受電側との間での取引の前提となるからである。

そして、需要家同士で直流電力を供給し合う際には、需要家での電圧と、需要家同士を接続する直流バスラインの電圧とを変換するＤＣ−ＤＣコンバータを介することになる。ＤＣ−ＤＣコンバータに、電圧および電流を測定する機能が備わると、その電圧および電流の測定値によってＤＣ−ＤＣコンバータの動作を制御することが可能になる。しかし、ＤＣ−ＤＣコンバータの測定誤差によっては、直流電力の供給時に需要家間で不公平が生じ得る。測定誤差が全てのＤＣ−ＤＣコンバータで同一であれば相対的に一致するために問題にはならないが、測定誤差がＤＣ−ＤＣコンバータによって異なると、実際の電圧や電流とのずれが需要家で異なり、ある需要家が一方的に得をしたり、また損をしたりしてしまう。

また、システム全体として電圧や電流のどこの測定値を正しいものとするかのルールが定まっていないと、直流電力を伝送する度に送電電力にばらつきが出ているように見えてしまう。送電電力にばらつきが出ているように見えると、利用者は直流電力を安心して利用することが出来ない。

従って、需要家同士で直流電力を供給し合う際には、ＤＣ−ＤＣコンバータの測定誤差を補正して、需要家間で公平に直流電力を供給して、利用者に安心して直流電力を利用してもらうようにすることが求められる。

そこで本件開示者は、需要家同士で直流電力を供給し合う際に、ＤＣ−ＤＣコンバータの測定誤差を補正して、公平な直流電力の供給をすることが可能になる技術について鋭意検討を行った。その結果、本件開示者は、以下で説明するように、ＤＣ−ＤＣコンバータが測定した値に基づいて正確な電圧値及び電流値からの誤差を補正することで、公平な直流電力の供給をすることが可能になる技術を考案するに至った。

以上、本開示の一実施形態の概要について説明した。続いて、本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの機能構成例について説明する。

［１．２．システム構成例］
図１は、本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの全体構成例を示す説明図である。図１に示したのは、蓄電池を有するバッテリサーバ間で直流電力を融通しあう送受電制御システムの全体構成例である。以下、図１を用いて本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの全体構成例について説明する。

図１に示した送受電制御システム１は、各需要家（図１では６つ）に設けられるバッテリサーバ同士で、必要に応じて直流電力を供給しあうことを目的として構築されたシステムである。需要家１０ａにはバッテリサーバ１００ａが設けられる。同様に需要家１０ｂにはバッテリサーバ１００ｂが、需要家１０ｃにはバッテリサーバ１００ｃが、需要家１０ｄにはバッテリサーバ１００ｄが、それぞれ設けられる。そして需要家１０ｅにはバッテリサーバ１００ｅが、需要家１０ｆにはバッテリサーバ１００ｆが、バッテリサーバ１００ａ〜１００ｆは、いずれも内部に、または外付けで、充放電可能なバッテリを備えている。

またバッテリサーバ１００ａ〜１００ｆは、直流バスライン２０に接続されて、必要に応じて直流電力を供給しあう。バッテリサーバ１００ａ〜１００ｆは、バッテリの電圧と直流バスライン２０の電圧とを変換する双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを備えている。またバッテリサーバ１００ａ〜１００ｆは、通信線３０に接続されて、直流バスライン２０を通じて直流電力を供給しあう際に、通信線３０を通じて情報の送受信を行なう。なお図１では通信線３０は有線であるとして示しているが、通信線３０は無線であっても良い。

各需要家１０ａ〜１０ｆは、それぞれ太陽光パネル２００ａ〜２００ｆを備えていても良い。太陽光パネル２００ａ〜２００ｆは、いずれも太陽光の照射を受けて発電するパネルであり、発電した電力を、それぞれバッテリサーバ１００ａ〜１００ｆに備えられるバッテリに蓄えることが出来るよう構成されている。なおバッテリサーバ１００ａ〜１００ｆに蓄えられる電力は、太陽光の他に、風力や地熱その他の自然エネルギーにより発生した電力であってもよい。

そして本実施形態に係る送受電制御システム１は、直流バスライン２０に接続されているバッテリサーバ１００ａ〜１００ｆの中の１つだけが、直流バスライン２０を通じた直流電力の送受電を制御する制御権を有するように、バッテリサーバ１００ａ〜１００ｆ間で調停する仕組みを備えたことを特徴としている。すなわち本実施形態に係る送受電制御システム１は、バッテリサーバ１００ａ〜１００ｆの中で制御権を有しているバッテリサーバだけが、他のバッテリサーバに対して、バッテリに蓄えた電力の送電や、バッテリへ充電するための電力の受電を指示し、制御権を有していないバッテリサーバは、勝手に電力の送受電を行なうことが出来ないようにする仕組みを備えている。

このように、直流バスライン２０に接続されているバッテリサーバ１００ａ〜１００ｆの中の１つだけが制御権を有して、他のバッテリサーバに対して直流バスライン２０を通じた直流電力の送受電を制御することで、本実施形態に係る送受電制御システム１は、上述したような単にマスタとスレーブとに役割を分担する場合に生じ得る現象を回避し、直流電力の送受電を制御する制御権を効率よく管理することが可能になる。そして本実施形態に係る送受電制御システム１は、直流電力の送受電を制御する制御権を効率よく管理することで、バッテリサーバ間での制御の秩序を保つことが可能になる。

また各バッテリサーバ１００ａ〜１００ｆは、電流メータ３１及び電圧メータ３２から、それぞれ直流バスライン２０との接続点の電流値および電圧値を取得するよう構成されている。電流メータ３１及び電圧メータ３２は、後述するＤＣ−ＤＣコンバータに設けられ得る。各バッテリサーバ１００ａ〜１００ｆは、通信線３０を通じて電流値および電圧値の情報をやり取りする。各バッテリサーバ１００ａ〜１００ｆは、通信線３０を通じて取得した電流値および電圧値の情報に基づいて、自サーバの双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの制御を行う。

以上、図１を用いて本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの全体構成例について説明した。続いて本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの機能構成例について説明する。

図２は、本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの機能構成例を示す説明図である。以下、図２を用いて本開示の一実施形態に係る送受電制御システムの機能構成例について説明する。

図２に示したように、バッテリサーバ１００ａは、Ｕ−Ａｇｎｅｔ１１０ａと、Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａと、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａと、Ｃ−Ａｇｅｎｔ１４０ａと、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａと、バッテリ１６０ａと、を含んで構成される。バッテリサーバ１００ｂ、１００ｃ、１００ｄについても、バッテリサーバ１００ａと同等の構成を有する。以下では、バッテリサーバ１００ａを構成する各要素についての説明を行う。

図２に示したように、通信線３０は通信線３０ａ、３０ｂの２つの経路（チャネル）に分かれている。通信線３０ａ、３０ｂは、物理的に異なる有線の通信線であってもよく、物理的には同一の有線または無線の通信線であって、認証や暗号化等によって論理的に分かれていてもよい。そして図２に示したように、Ｕ−Ａｇｎｅｔ１１０ａ及びＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ａは通信線３０ａで他のＵ−Ａｇｎｅｔ１１０ｂ〜１１０ｄ及びＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ｂ〜１２０ｄと通信し、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａ及びＣ−Ａｇｅｎｔ１４０ａは通信線３０ｂで他のＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ｂ〜１３０ｄ及びＣ−Ａｇｅｎｔ１４０ｂ〜１４０ｄと通信する。

本実施形態に係る送受電制御システム１は、このようにＵ−Ａｇｎｅｔ１１０ａ及びＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ａと、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａ及びＣ−Ａｇｅｎｔ１４０ａとで通信経路を分けることで、Ｕ−Ａｇｎｅｔ１１０ａ及びＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ａがＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａ及びＣ−Ａｇｅｎｔ１４０ａへ直接指示を送出することを防ぎ、またＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａ及びＣ−Ａｇｅｎｔ１４０ａがＵ−Ａｇｎｅｔ１１０ａ及びＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ａへ直接指示を送出することも防いでいる。

Ｕ−Ａｇｎｅｔ１１０ａは、バッテリ１６０ａの充電状態（ＳＯＣ；Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を定期的に確認する。そしてＵ−Ａｇｎｅｔ１１０ａは、バッテリ１６０ａの充電状態が所定の条件を満たした場合に、Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａへ受電を依頼する。Ｕ−Ａｇｎｅｔ１１０ａがＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ａへ送出する依頼の内容は、受電の際の電圧値や電流値、受電する時間（例えば、開始時刻、終了時刻、継続時間等）、受電を停止するバッテリ１６０ａの充電状態、などが含まれ得る。

Ｕ−Ａｇｎｅｔ１１０ａは、バッテリ１６０の充電状態が所定の条件を満たしたかどうかの判断に、シナリオ１７０ａを参照する。シナリオ１７０ａには、Ｕ−Ａｇｎｅｔ１１０ａがＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ａへ受電を依頼するためのバッテリ１６０ａの充電状態の条件が記述されている。シナリオ１７０ａに記述される条件としては、例えば、バッテリ１６０ａの充電状態が２０％以下になるとＵ−Ａｇｎｅｔ１１０ａがＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ａへ受電を依頼する、という内容があり得る。

Ｕ−Ａｇｎｅｔ１１０ａは、ユーザからの要求に基づき、シナリオ１７０ａの内容を編集する機能を有していても良い。シナリオ１７０ａの内容は例えばテキストで記述されてもよく、ＸＭＬ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）等のマークアップ言語で記述されてもよく、Ｌｉｓｐ、Ｐｅｒｌ、ＰＨＰ等のスクリプト言語として記述されていてもよい。シナリオ１７０ａの内容がスクリプト言語で記述されている場合は、シナリオ１７０ａの内容は、例えば関数の塊として記述され得る。

またシナリオ１７０ａの編集には、例えばテキストエディタが用いられてもよく、専用のエディタが用いられてもよく、Ｗｅｂブラウザが用いられてもよい。Ｕ−Ａｇｎｅｔ１１０ａは、これらのシナリオ１７０ａの内容を編集することが可能なツールが動作可能に構成され得る。

またシナリオ１７０ａには、他のバッテリサーバから電力の要求があった場合に、どのような条件を満たしていればその要求に応えて送電を許可するか、についても記述され得る。シナリオ１７０ａに記述される条件としては、例えば、他のバッテリサーバから電力の要求があった場合に、バッテリ１６０ａの充電状態が８０％以上であればその要求に応えて送電を許可する、という内容があり得る。またシナリオ１７０ａに記述される条件としては、例えば、他のバッテリサーバから電力の要求があった場合に、バッテリ１６０ａの充電状態が８０％以上であり、かつ、電力の１時間あたりの使用率が１０％以下であればその要求に応えて送電を許可する、という内容があり得る。すなわち、バッテリ１６０ａの充電状態だけでなく、バッテリ１６０ａに蓄えられた電力の使用状態も、シナリオ１７０ａに記述される条件に含まれ得る。

シナリオの内容は、各バッテリサーバで独自に定められることが出来る。従って、上述の受電を依頼するための条件や、他のバッテリサーバから電力の要求があった場合にその要求に応えて送電を許可するための条件は、各バッテリサーバでそれぞれ異なり得る。また各バッテリサーバで定められるシナリオは、１つだけに限定されず、状況に応じてＵ−Ａｇｎｅｔ１１０ａが参照するシナリオが切り替えられても良い。

Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａは、Ｕ−Ａｇｎｅｔ１１０ａから受電の依頼が発生した場合に、他のバッテリサーバのＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄとの間で通信線３０ａを通じて通信を行なって、送電可能かどうかを問い合わせる。またＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ａは、他のバッテリサーバのＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄから送電可能かどうかの問い合わせがあった場合に、送電可能、または送電不可能の回答を返答する。

またＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ａは、他のバッテリサーバのＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄから送電可能かどうかの問い合わせがあった場合に、送電可能であると回答する時は、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａが起動されていなければ、他のバッテリサーバのＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄへ、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄが起動中かどうか、通信線３０ａを通じて問い合わせる。詳細は後述するが、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａは、Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａからの起動指示に基づいて起動して、各バッテリサーバのＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａ〜１５０ｄの動作を制御する。

本実施形態に係る送受電制御システム１では、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａ〜１３０ｄの中のいずれか１つだけが起動を許可される。従ってＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ａは、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａが起動されていなければ、バッテリサーバ１００ａは送受電の制御権を有していないと判断して、他のバッテリサーバのＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄへ、送受電の制御権を有しているか、すなわち、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄが起動中かどうかを、通信線３０ａを通じて問い合わせる。起動中のＧＭ−Ａｇｅｎｔがあれば、Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａは、その起動中のＧＭ−Ａｇｅｎｔに、そのＧＭ−Ａｇｅｎｔを起動させているＭ−Ａｇｅｎｔを介して送受電を依頼する。例えばＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ｂが起動中であれば、Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａは、Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ｂを介して、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ｂへ電力の送受電を依頼する。

一方、他のバッテリサーバのＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄから送電可能かどうかの問い合わせがあった場合に、送電可能であると回答する時は、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａが起動されていれば、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａが起動中である旨を併せて回答する。

Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａは、制御権を有しているバッテリサーバのＧＭ−Ａｇｅｎｔのみからの指示に従うようにＣ−Ａｇｅｎｔ１４０ａに通知する。例えばＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ａは、制御権を有しているバッテリサーバのＧＭ−Ａｇｅｎｔを識別する識別情報をＣ−Ａｇｅｎｔ１４０ａに通知する。Ｃ−Ａｇｅｎｔ１４０ａは、制御権を有しているバッテリサーバのＧＭ−Ａｇｅｎｔを識別する識別情報の通知を受けることで、その識別情報以外の識別情報を有するＧＭ−Ａｇｅｎｔからの指示を無視することが出来る。

ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａは、Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａからの起動指示によって起動されて活性化され、Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａからの停止指示によって停止されて不活性化される。活性化されたＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａは、Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａ〜１２０ｄからの電力の送受電の依頼に基づき、Ｃ−Ａｇｅｎｔ１４０ａ〜１４０ｄを介してＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａ〜１５０ｄによる電力の送受電を、通信線３０ｂを通じて制御する。そしてＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａは、依頼された全ての電力の送受電が終了すると、制御権を開放する手続きを実行する。制御権を開放すると、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａはＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ａからの停止指示によって停止されて不活性化される。

ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａは、Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａ〜１２０ｄから電力の送受電の依頼があると、各バッテリサーバ１００ａ〜１００ｄの送電能力及び受電能力をＣ−Ａｇｅｎｔ１４０ａ〜１４０ｄから通信線３０ｂを通じて取得する。またＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａは、加えて直流バスライン２０の総送電電流量から、送電可能な電流量を算出する。ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａは、送電開始後に、累積送電量が要求された送電量に達すると、その送電を停止するようＣ−Ａｇｅｎｔ１４０ａ〜１４０ｄに通信線３０ｂを通じて指示する。

Ｃ−Ａｇｅｎｔ１４０ａは、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａ〜１３０ｄの中の、活性化された（すなわち、制御権を有する）ＧＭ−Ａｇｅｎｔからの指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａを制御する。Ｃ−Ａｇｅｎｔ１４０ａは、制御権を有しているバッテリサーバのＧＭ−Ａｇｅｎｔのみからの指示に従うようにＭ−Ａｇｅｎｔ１２０ａから通知を受けているので、制御権を有しているバッテリサーバのＧＭ−Ａｇｅｎｔからの指示のみに従ってＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａを制御する。

Ｃ−Ａｇｅｎｔ１４０ａは、定期的にＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａのパラメータをチェックする。ＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａのパラメータに異常が生じると、送電または受電相手に警告を通知する。

ＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａは、バッテリ１６０ａや太陽光パネル２００ａとローカルバスライン２１ａで接続されるとともに、他のバッテリサーバ１００ｂ〜１００ｄのＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ｂ〜１５０ｄと直流バスライン２０で接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａは、Ｃ−Ａｇｅｎｔ１４０ａの制御に基づき、直流バスライン２０とローカルバスライン２１ａとの間の直流電力の変換を行なう。

本実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａは、直流バスライン２０の電圧を規定の電圧に維持する定電圧制御モード、直流バスライン２０から電流を引き込む定電流充電モード、直流バスライン２０へ電流を流す定電流放電モード、これら３つのモードのいずれでもないスタンバイモードの４つのモードを有する。

Ｕ−Ａｇｎｅｔ１１０ａは、各バッテリサーバ１００ａ〜１００ｄで独立のシナリオ１７０ａに従って動作する。Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａ、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａ及びＣ−Ａｇｅｎｔ１４０ａは、全てのバッテリサーバ１００ａ〜１００ｄで共通のポリシ１８０に従って動作する。従って、Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａ、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａ及びＣ−Ａｇｅｎｔ１４０ａは、他のバッテリサーバ１００ｂ〜１００ｄと異なるルールで動作することは許されない。

ポリシ１８０の内容は例えばテキストで記述されてもよく、ＸＭＬ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）等のマークアップ言語で記述されてもよく、Ｌｉｓｐ、Ｐｅｒｌ、ＰＨＰ等のスクリプト言語として記述されていてもよい。ポリシ１８０の内容がスクリプト言語で記述されている場合は、ポリシ１８０の内容は、例えば関数の塊として記述され得る。

またポリシ１８０の編集には、例えばテキストエディタが用いられてもよく、専用のエディタが用いられてもよく、Ｗｅｂブラウザが用いられてもよい。上述したように、ポリシ１８０は全てのバッテリサーバ１００ａ〜１００ｄで共通のものが参照されるので、ユーザが簡単に編集できないようにされていることが望ましいが、必要に応じて編集されることも有り得る。Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａ、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａまたはＣ−Ａｇｅｎｔ１４０ａは、ポリシ１８０に定められたルールに基づいて、ポリシ１８０の編集を実行し得る。

シナリオ１７０ａに記述される内容としては、例えば以下の様なものが考えられ得る。
・電力供給を依頼するＳＯＣレベル
・電力提供可能と判断するＳＯＣレベル
・１日の消費サイクルによるバッテリ残存量予測計算手法
・気象情報取得に依る一週間の発電量予測計算手法
・電力融通に依るＡＣ電力利用削減計算

ポリシ１８０に記述される内容としては、例えば、ドキュメントのバージョン、変更日時、記述内容を変更する際のルール、Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａ〜１２０ｄ、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａ〜１３０ｄ、Ｃ−Ａｇｅｎｔ１４０ａ〜１４０ｄのそれぞれに対して定められるルールが含まれ得る。

Ｍ−Ａｇｅｎｔ１２０ａ〜１２０ｄに対して定められるルールとしては、例えば以下の様なものが考えられ得る。
・制御権獲得のための判断条件や判定手順
・他の装置からの異議申立てに対する判定手順
・送受電制御システム１に参加するバッテリサーバの生存確認手順
・送受電制御システム１に参加していたバッテリサーバの登録削除手順
・送受電制御システム１に参加するメンバーのリスト及びメンバーの認証情報

制御権獲得のための判断条件の例としては、賛成したＭ−Ａｇｅｎｔが１つでもあれば制御権を獲得できる、過半数が賛成すれば制御権を獲得できる、等が考えられる。制御権獲得のための判定手順の例としては、制御権獲得のために他のＭ−Ａｇｅｎｔにコマンドをブロードキャスト送信し、所定時間内に返答を返した他のＭ−Ａｇｅｎｔからの返答に基づいて制御権の獲得の是非を判定する、などが考えられる。同様に、他の装置からの異議申立てに対する判定手順の例としては、制御権獲得のために他のＭ−Ａｇｅｎｔにコマンドを送信し、所定時間内に返答を返した他のＭ−Ａｇｅｎｔからの異議申立ての内容に基づいて制御権の獲得の是非を判定する、などが考えられる。

送受電制御システム１に参加するバッテリサーバの生存確認手順の例としては、最後に制御権を獲得したバッテリサーバのＭ−Ａｇｅｎｔが他のバッテリサーバの生存確認を確認する、等が考えられる。

送受電制御システム１に参加していたバッテリサーバの登録削除手順の例としては、例えば削除を要求するコマンドに基づき、ポリシ１８０に記述されている登録情報を削除する、等が考えられる。

またポリシ１８０に送受電制御システム１に参加するメンバーのリスト及びメンバーの認証情報が記述されていることで、Ｍ−Ａｇｅｎｔは、そのメンバーに対してのみ各種コマンドを送信したり、コマンドの送信の際に認証情報を付加したりすることが出来る。メンバーの認証情報としては、例えば各バッテリサーバのアドレス情報や、共通の認証鍵等が考えられる。

ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａ〜１３０ｄに対して定められるルールとしては、例えば以下の様なものが考えられ得る。
・自分の位置から見た各バッテリサーバの接続状態の情報
・各バッテリサーバの接続状態の情報に基づく電流容量の計算手法
・ＤＣ−ＤＣコンバータの制御手順及び制限事項
・各バッテリサーバに対する電力送電、受電に関する開始から終了までの手順
・電力供給が停止したことによる制御権の放棄または委譲手順
・異常が通知された場合の処理手順

直流バスライン２０には直流の電力が流れるので、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａ〜１３０ｄは、バッテリサーバ１００ａ〜１００ｄの直流バスライン２０への接続状態を把握しておき、そのバッテリサーバ１００ａ〜１００ｄの位置情報に基づき、どのように電力を供給するかを決定することが求められる。ポリシ１８０には、バッテリサーバ１００ａ〜１００ｄの直流バスライン２０への接続状態を記述しておくことで、ＧＭ−Ａｇｅｎｔ１３０ａ〜１３０ｄは、その接続状態を参照し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａ〜１５０ｄを制御する。

ＤＣ−ＤＣコンバータの制御手順の例としては、例えば直流電圧を変換する際にＤＣ−ＤＣコンバータに送出する指示の内容等が考えられる。またＤＣ−ＤＣコンバータの制限事項としては、例えば電圧の変換可能範囲等が考えられる。

各バッテリサーバに対する電力送電、受電に関する開始から終了までの手順の例としては、電力送電や受電の開始時の電流の上げ方の手順、電力送電や受電の終了時の電流の下げ方の手順等が考えられる。

電力供給が停止したことによる制御権の放棄または委譲手順としては、例えば、他に電力を供給しているバッテリサーバがあれば、そのバッテリサーバに制御権を委譲する等の手順が考えられる。

異常が通知された場合の処理手順としては、例えば、あるバッテリサーバが故障したら、そのバッテリサーバは無視して処理を進める等の手順が考えられる。

Ｃ−Ａｇｅｎｔ１４０ａ〜１４０ｄに対して定められるルールとしては、例えば以下の様なものが考えられる。
・制御権を有しているバッテリサーバのＧＭ−Ａｇｅｎｔからの制御が続いているか確認する手順及び異常処理手順
・複数のＧＭ−Ａｇｅｎｔから同時に制御されていないかどうかを確認する手順
・複数のＧＭ−Ａｇｅｎｔから同時に制御されていた場合の処理手順
・ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を確認し制御権を有しているバッテリサーバのＧＭ−Ａｇｅｎｔに適宜通知するモニタリング手順

制御権を有しているバッテリサーバのＧＭ−Ａｇｅｎｔからの制御が続いているか確認する手順としては、例えば所定間隔毎にＧＭ−Ａｇｅｎｔからの制御が発生したかどうかを確認する等が考えられる。また異常処理手順としては、ＧＭ−Ａｇｅｎｔからの制御が所定の時間以上途絶えたら制御権を有しているバッテリサーバのＧＭ−Ａｇｅｎｔにその旨を通知する等が考えられる。

複数のＧＭ−Ａｇｅｎｔから同時に制御されていないかどうかを確認する手順としては、Ｍ−Ａｇｅｎｔから通知された識別情報とは異なる識別情報を有するＧＭ−Ａｇｅｎｔからの制御が発生しているかどうかを確認するなどが考えられる。そして複数のＧＭ−Ａｇｅｎｔから同時に制御されていた場合の処理手順としては、例えばＭ−Ａｇｅｎｔから通知された識別情報とは異なる識別情報を有するＧＭ−Ａｇｅｎｔからの制御は無視する、全てのＧＭ−Ａｇｅｎｔからの制御をエラーとして扱って、制御権を有しているバッテリサーバのＧＭ−Ａｇｅｎｔに複数のＧＭ−Ａｇｅｎｔから同時に制御されている旨を通知する、等が考えられる。

ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を確認し制御権を有しているバッテリサーバのＧＭ−Ａｇｅｎｔに適宜通知するモニタリング手順の例としては、所定間隔毎にＤＣ−ＤＣコンバータのパラメータを確認し、制御権を有しているバッテリサーバのＧＭ−ＡｇｅｎｔにＤＣ−ＤＣコンバータのパラメータを通知する、等が考えられる。

ポリシ１８０が上述のように規定されていることで、Ｃ−Ａｇｅｎｔ１４０ａ〜１４０ｄは、ＧＭ−Ａｇｅｎｔからの指示がポリシ１８０の内容に違反していれば、即座にＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａ〜１５０ｄに送受電の停止指示を送出することが可能になる。

もちろん、上述したシナリオ１７０ａやポリシ１８０の記述内容及びシナリオ１７０ａやポリシ１８０の記述内容の例は、上述したものに限定されるものではない。シナリオ１７０ａやポリシ１８０の記述内容は、送受電制御システム１の構成や各バッテリサーバ１００ａ〜１００ｄの構成に応じて適宜変更され得る。

バッテリ１６０ａは、充放電可能な二次電池で構成される。バッテリ１６０ａは、太陽光パネル２００ａが発電した電力や、商用電源（図示せず）から供給される電力によって充電され得る。またバッテリ１６０ａは、必要に応じて他のバッテリサーバ１００ｂ〜１００ｄから供給される電力によって充電され得る。またバッテリ１６０ａに蓄えられた電力は、需要家１０ａにおいて設けられるエアーコンディショナー、冷蔵庫、洗濯機、テレビ受像機、電子レンジその他の電化製品に供給され得る。さらにバッテリ１６０ａに蓄えられた電力は、他のバッテリサーバ１００ｂ〜１００ｄからの求めに応じて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａから他のバッテリサーバ１００ｂ〜１００ｄへ供給され得る。

本開示の一実施形態に係るバッテリサーバ１００ａ〜１００ｄは、図２に示したような構成を有することで、１つのバッテリサーバだけが制御権を有して、他のバッテリサーバに対して直流バスライン２０を通じた直流電力の送受電を制御することができる。本開示の一実施形態に係るバッテリサーバ１００ａ〜１００ｄは、図２に示したような構成を有することで、上述したような単にマスタとスレーブとに役割を分担する場合に生じ得る現象を回避し、直流電力の送受電を制御する制御権を効率よく管理することが可能になる。そして本開示の一実施形態に係るバッテリサーバ１００ａ〜１００ｄは、図２に示したような構成を有することで、直流電力の送受電を制御する制御権を効率よく管理することで、バッテリサーバ間での制御の秩序を保つことが可能になる。

なお、直流バスライン２０やローカルバスライン２１ａ〜２１ｄの形態は特定の構成に限定されるものではない。例えば直流バスライン２０やローカルバスライン２１ａ〜２１ｄは、２つのラインで正電圧及び負電圧を供給し、もう１つのラインでグランドに接続される直流単相３線式のバスラインとして構成されていても良い。

このような構成を有するバッテリサーバを複数備えた送受電制御システム１において、バッテリサーバ間で直流電力を送受電する際に、各バッテリサーバのＤＣ−ＤＣコンバータが読み取った電圧値及び電流値に、正確な電圧値及び電流値からの誤差があると、送電側と受電側とで電力量の認識に差が生じる。例えば、３５０Ｖで２Ａの電力を供給する場合、受電側で正確な電流値より０．１Ａ少ない値が読み取られると、その０．１Ａ分を送電側や、マスタとなったバッテリサーバが負担しなければならない。

そこで本実施形態に係るバッテリサーバは、各バッテリサーバのＤＣ−ＤＣコンバータが測定した値に基づいて、各バッテリサーバが正確な電圧値及び電流値からの誤差を補正するための処理を実行する。各バッテリサーバが正確な電圧値及び電流値からの誤差を補正するための処理を実行することで、本実施形態に係るバッテリサーバは、バッテリサーバ間で公平な直流電力の送受電を可能にさせることが出来る。

図３は、図２に示した送受電制御システム１の構成を簡素化して示す説明図である。図３に示したのは、バッテリサーバ１００ａのＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ａを定電圧制御モードに設定し、他のバッテリサーバ１００ｂ〜１００ｆのＤＣ−ＤＣコンバータ１５０ｂ〜１５０ｆを定電流充電モードまたは定電流放電モードに設定している場合の例である。

直流電力を１つのバッテリサーバから他のバッテリサーバに送る場合、１つのバッテリサーバのＤＣ−ＤＣコンバータの動作モードを定電圧制御モードにして直流バスライン２０の電圧を固定し、他のバッテリサーバのＤＣ−ＤＣコンバータの動作モードを、一定の電流値で定電流充電モードまたは定電流放電モードに設定することで、バッテリサーバ間での電力の送電および受電が行われる。

各バッテリサーバのＤＣ−ＤＣコンバータが備える電圧計及び電流計は、常に正確な値を読み取れるとは限らない。ＤＣ−ＤＣコンバータの製造時に所定の読み取り誤差が生じる上、経年劣化などにより読み取った値に変化が生じる場合も有り得る。ＤＣ−ＤＣコンバータが読み取った値に誤差があるままだと、ＤＣ−ＤＣコンバータを定電圧制御モードで動作させているバッテリサーバが誤差分を全て吸収することになり、各バッテリサーバが適正な電力を融通し合うことが出来なくなるばかりか、ＤＣ−ＤＣコンバータを定電圧制御モードで動作させているバッテリサーバだけが、融通時に不足する電力を負担することになる。

従って、バッテリサーバ間でそれぞれのＤＣ−ＤＣコンバータが読み取った値を補正した上で直流電力を供給することが要求される。バッテリサーバ間でそれぞれのＤＣ−ＤＣコンバータが読み取った値を補正した上で直流電力を供給することで、バッテリサーバ間で公平な電力の送受電が行われる。

本実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータが読み取った値の誤差を補正する方式として、電力の送受電の際に随時補正を行なう随時誤差補正方式と、ＤＣ−ＤＣコンバータが読み取った値を用いて予め補正を行う事前誤差補正方式との２種類を用意する。

まず随時誤差補正方式について説明する。随時誤差補正方式は、送電側と受電側のどちらを正しい値とするのかを事前に決定しておく方式である。

随時誤差補正方式において、受電側のバッテリサーバの読み取り値を正とした場合は、電力を供給するバッテリサーバは、自らの読み取り値でなく、定電圧制御モードで動作しているバッテリサーバの電流値が０Ａとなるようにバランスさせ、放電電流を増減させる。電力を供給するバッテリサーバが定電圧制御モードで動作している場合は、補正の必要は無い。

受電側のバッテリサーバの読み取り値を正とした場合の送電電力は、受電側のバッテリサーバの電圧及び電流の読み取り値と時間との積算となる。受電側のバッテリサーバの読み取り値を正とする場合は、もし送電ロスが生じた場合であっても、送電側のバッテリサーバがその送電ロスを受け持つ。

一方、送電側のバッテリサーバの読み取り値を正とした場合は、受電側のバッテリサーバの受電電流を調整して、定電圧制御モードで動作しているバッテリサーバの電流値を０Ａとなるようにバランスさせる。

送電側のバッテリサーバの読み取り値を正とした場合の送電電力は、送電側のバッテリサーバの電圧及び電流の読み取り値と時間との積算となる。送電側のバッテリサーバの読み取り値を正とする場合は、もし送電ロスが生じた場合であっても、受電側のバッテリサーバがその送電ロスを受け持つ。

例えば図３に示したようにバッテリサーバ１００ａ〜１００ｆが直流バスライン２０に接続されており、直流バスライン２０の電圧を３５０Ｖに設定し、２Ａの電流を流した場合を考える。その場合に、バッテリサーバ１００ａから見てバッテリサーバ１００ｂの電圧が１Ｖ低く、電流が０．１Ａ低く読み取られるという情報を予めバッテリサーバ１００ａ、１００ｂに持たせておく。この情報は、例えばＧＭ−Ａｇｅｎｔが各バッテリサーバに対して値の読み取りを指示し、その読み取った値を収集した上で差分を求め、各バッテリサーバに送信するようにしてもよい。

そしてバッテリサーバ１００ａからバッテリサーバ１００ｂへ、電圧３５０Ｖ、電流２Ａで直流電力を送電する場合、バッテリサーバ１００ａとバッテリサーバ１００ｂとの間の直流バスライン２０の抵抗値を０．５Ωとすると、バッテリサーバ１００ａからバッテリサーバ１００ｂへ送電する際に１Ｖ降圧するはずである。しかしバッテリサーバ１００ａから見てバッテリサーバ１００ｂの電圧が１Ｖ低く読み取られるので、バッテリサーバ１００ｂで読み取られた電圧値は３４８Ｖとなる。また、バッテリサーバ１００ｂが２Ａで電流を直流バスライン２０から引き込んだ場合、バッテリサーバ１００ａでは２．１Ａの電流が流れていると読み取られる。

従って、バッテリサーバ１００ａでは、３４９Ｖで２．１Ａの直流電力がバッテリサーバ１００ｂに供給されていると認識され、バッテリサーバ１００ｂでは、３４８Ｖで２Ａの直流電力がバッテリサーバ１００ａに供給されていると認識される。従って、バッテリサーバ１００ａは７３３Ｗの直流電力を供給し、バッテリサーバ１００ｂは６９６Ｗの電力を受電しているという認識になる。このどちらの値を正とするかは、予めバッテリサーバ間で決めておく。

随時誤差補正方式による補正の別のパターンを示す。バッテリサーバ１００ａが直流バスライン２０の電圧を３５０Ｖに設定し、バッテリサーバ１００ｆからバッテリサーバ１００ｅに電力を供給する場合を考える。その場合に、バッテリサーバ１００ｆから見てバッテリサーバ１００ｅの電圧が１Ｖ高く、電流が０．１Ａ高く読み取られるという情報を予めバッテリサーバ１００ｅ、１００ｆに持たせておく。

そしてバッテリサーバ１００ｆからバッテリサーバ１００ｅへ、電圧３５０Ｖ、電流２Ａで直流電力を送電する場合、バッテリサーバ１００ａはバッテリサーバ１００ｆへ放電電流として２Ａを設定し、バッテリサーバ１００ｅへ充電電流として２Ａを設定する。

しかし、バッテリサーバ１００ｆから見てバッテリサーバ１００ｅの電流が０．１Ａ高く読み取られるので、バッテリサーバ１００ｅは、バッテリサーバ１００ｆと比較して０．１Ａ少なく取り込むことになる。従ってバッテリサーバ１００ａは、バランスを取るためにバッテリサーバ１００ｆへ放電電流として１．９Ａを設定することになる。

従って、バッテリサーバ１００ｆは６６９Ｗの直流電力を供給し、バッテリサーバ１００ｅは７００Ｗの電力を受電しているという認識になる。このどちらの値を正とするかは、予めバッテリサーバ間で決めておく。

以上、随時誤差補正方式について説明した。従って、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、本開示の指示部及び補正基準値決定部として機能し得る。

続いて事前誤差補正方式について説明する。

事前誤差補正方式は、予め各バッテリサーバが、他のバッテリサーバとの間の電圧値及び電流値の読み取り誤差を持っておき、バッテリサーバ間の誤差を打ち消すように各バッテリサーバに放電電流と受電電流を設定する方式である。より具体的には、事前誤差補正方式は、例えば後述するように、最小二乗法を用いて各バッテリサーバにおける誤差を求め、その誤差を平均することで基準値を決定する方式である。

ある１つのバッテリサーバ（例えば直流バスライン２０の制御権を得ているバッテリサーバ、すなわちＧＭ−Ａｇｅｎｔが活性化されたバッテリサーバ）が、他のバッテリサーバから電圧や電流の読み取り値を収集し、その読み取り誤差から後述する誤差補正式を生成する。そして制御権を持つバッテリサーバは、バッテリサーバ間の誤差を打ち消すように各バッテリサーバに放電電流と受電電流を設定する。定電圧制御モードで動作しているバッテリサーバに誤差分の電流が流れることは無いが、仮に規定以上の電流が流れる場合は、送受電に関係したバッテリサーバの誤差を再度計算して補正値を修正する。

事前誤差補正方式での電圧補正式は、例えば以下のように算出する。まず制御権を得ているバッテリサーバは、１つのバッテリサーバのＤＣ−ＤＣコンバータを定電圧制御モードで動作させ、直流バスライン２０を規定の電圧に設定する。続いて、他のバッテリサーバのＤＣ−ＤＣコンバータで読み取られた電圧値を、通信線３０を通じて収集する。

制御権を得ているバッテリサーバは、ＤＣ−ＤＣコンバータを定電圧制御モードで動作させているバッテリサーバに対し、直流バスライン２０の電圧を規定の動作範囲の中で変化させ、直流バスライン２０の電圧の設定と、他のバッテリサーバのＤＣ−ＤＣコンバータで読み取られた電圧値の収集とを繰り返す。

そして制御権を得ているバッテリサーバは、収集した電圧値を用いて、例えば最小二乗法によって、各バッテリサーバを基準とした電圧補正式を算出し、各バッテリサーバに送信して、その電圧補正式を記憶させる。

事前誤差補正方式での電流補正式は、例えば以下のように算出する。まず制御権を得ているバッテリサーバは、１つのバッテリサーバのＤＣ−ＤＣコンバータを定電圧制御モードで動作させ、直流バスライン２０を規定の電圧に設定する。続いて、他のバッテリサーバの中から１つのバッテリサーバのＤＣ−ＤＣコンバータの動作モードを、電流制限による定電流充電モードまたは定電流放電モードに設定した上で、そのＤＣ−ＤＣコンバータに電流値を設定する。そして、その際にＤＣ−ＤＣコンバータが定電圧制御モードで動作しているバッテリサーバで読み取られた電流値を収集する。

制御権を得ているバッテリサーバは、ＤＣ−ＤＣコンバータを定電圧制御モードで動作させているバッテリサーバに対し、直流バスライン２０の電圧を規定の動作範囲の中で変化させる。また制御権を得ているバッテリサーバは、ＤＣ−ＤＣコンバータの動作モードが定電流充電モードまたは定電流放電モードに設定されたバッテリサーバに対して、電流値を規定の動作範囲の中で変化させる。そして制御権を得ているバッテリサーバは、直流バスライン２０の電圧の設定と、電流値の収集とを繰り返す。

なお、制御権を得ているバッテリサーバは、このように定電流充電モードまたは定電流放電モードに設定されたバッテリサーバに対して複数の電流値を設定するが、そのバッテリサーバでの最終的な電流値の合計が０Ａになるよう調整してもよい。制御権を得ているバッテリサーバは、最終的な電流値の合計が０Ａになるよう調整することで、電力の移動を伴わずに電流値の収集を行なうことが出来る。

そして制御権を得ているバッテリサーバは、収集した電流値を用いて、例えば最小二乗法によって、各バッテリサーバを基準とした電流補正式を算出し、各バッテリサーバに送信して、その電圧補正式を記憶させる。電圧補正式は、例えば後述するように、最小二乗法を用いて各バッテリサーバにおける誤差を求め、その誤差を平均することで決定される補正式である。

ここで図面を参照しながら事前誤差補正方式について詳細に説明する。以下の説明では、直流バスライン２０の制御権を得ているバッテリサーバ（すなわち、ＧＭ−Ａｇｅｎｔが活性化されたバッテリサーバ）が補正のための式を算出するものとして説明する。もちろん、補正のための式を算出するバッテリサーバは直流バスライン２０の制御権を得ているバッテリサーバに限定されるものではない。

図４は、本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。図４に示したのは、事前誤差補正方式によって事前にバッテリサーバ間の読み取り誤差を測定する際の、本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。

まず起動して、他のバッテリサーバとの間の調停によって制御権を得たバッテリサーバのＧＭ−Ａｇｅｎｔは、まず登録されているノード情報の読み込みを実行する（ステップＳ１０１）。ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、登録されているノード情報を読み込むと、続いて登録の変更、すなわち新たにＤＣグリッドに参加するバッテリサーバが存在したか、またＤＣグリッドから離脱したバッテリサーバがあったかどうかを判断する（ステップＳ１０２）。

上記ステップＳ１０２の判断の結果、登録の変更が無ければ（ステップＳ１０２、Ｎｏ）、続いてＧＭ−Ａｇｅｎｔは、再測定指示、より具体的には、バッテリサーバ間の読み取り誤差の再測定指示があるかどうかを判断する（ステップＳ１０３）。この再測定指示は、タイマによるトリガによって定期的に発生してもよく、ユーザが手動で指示してもよい。

上記ステップＳ１０３の判断の結果、再測定指示が発生していなければ（ステップＳ１０３、Ｎｏ）、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは上記ステップＳ１０２の判断処理に戻る。

一方、上記ステップＳ１０２の判断の結果、登録の変更があれば（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、または、上記ステップＳ１０３の判断の結果、再測定指示が発生していれば（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、続いてＧＭ−Ａｇｅｎｔは、バッテリサーバ間の読み取り誤差の測定を実行する（ステップＳ１０４）。ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、バッテリサーバ間の読み取り誤差の測定を実行することで、後述する誤差補正式を生成する。バッテリサーバ間の読み取り誤差の測定は図６の説明で後に詳述する。

ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、バッテリサーバ間の読み取り誤差の測定を実行すると、続いてバッテリサーバ間の読み取り誤差に異常が発生しているかどうか判断する（ステップＳ１０５）。バッテリサーバ間の読み取り誤差に異常が発生しているかどうかは、例えば、所定の値以上の誤差が発生しているとか、前回の測定値と比較して明らかに何らかの障害が発生していると思われるほどの値の違いが発生しているかどうか等で判断され得る。

上記ステップＳ１０５の判断の結果、バッテリサーバ間の読み取り誤差に異常が発生していなければ（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、生成した誤差補正式を、各ノード（バッテリサーバ）からの視点に変換して、各ノードに送信する（ステップＳ１０６）。この各ノード（バッテリサーバ）からの視点への変換については後述する。

一方、上記ステップＳ１０５の判断の結果、バッテリサーバ間の読み取り誤差に異常が発生していれば（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、誤差補正式の変換及び送信は行わず、異常終了する。バッテリサーバ間の読み取り誤差に異常が発生している場合、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、異常が発生していることについて何らかのアラートを発生する処理を実行してもよい。そのアラートは音等で聴覚に訴えかけるものであってもよく、視覚に訴えかけるものであってもよいが、その手法や内容については特定のものに限定されるものではない。

以上、図４を用いてバッテリサーバの動作の全体的な流れについて説明した。続いて、図４のステップＳ１０４に示したバッテリサーバ間の読み取り誤差の測定の詳細について説明する。

図５は、本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。図５に示したのは、図４のステップＳ１０４に示したバッテリサーバ間の読み取り誤差の測定の詳細に関する、本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。

バッテリサーバ間の読み取り誤差の測定に際し、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、内部データの初期化、すなわち誤差補正式の初期化を行う（ステップＳ１１１）。

続いてＧＭ−Ａｇｅｎｔは、登録されているノード情報の中から１つのノードを取り出す（ステップＳ１１２）。ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、登録されているノード情報の中から１つのノードを取り出す際に、残っているノード情報があるかどうか判断し（ステップＳ１１３）、まだノード情報が残っていれば（ステップＳ１１３、Ｙｅｓ）、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、まず定電圧制御モードで動作しているＤＣ−ＤＣコンバータを制御して、直流バスライン２０の電圧をある範囲の間で変化させながら、その対象のノードの電圧値を取得する（ステップＳ１１４）。図６に示した例では、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、直流バスライン２０の電圧を３００Ｖから４００Ｖまで１０Ｖ単位で変化させて、その対象のノードの電圧値を取得する。

対象のノードの電圧値を取得すると、続いてＧＭ−Ａｇｅｎｔは、対象のノードの電流をある範囲の間で変化させながら、制御権を得ているバッテリサーバのＤＣ−ＤＣコンバータの電流値を取得する（ステップＳ１１５）。図６に示した例では、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、対象のノードの電流を−８Ａから８Ａの間で変化させながら、制御権を得ているバッテリサーバのＤＣ−ＤＣコンバータの電流値を取得する。

続いてＧＭ−Ａｇｅｎｔは、上記ステップＳ１１４で取得した電圧値及びステップＳ１１５で取得した電流値を用いて、誤差補正式を算出する（ステップＳ１１６）。ステップＳ１１６の誤差補正式の算出については後に詳述する。

一方、上記ステップＳ１１３の判断の結果、もうノード情報が残って無ければ（ステップＳ１１３、Ｎｏ）、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、算出した式を、それぞれのノード主体の式に変更して、各のノードに送信する（ステップＳ１１７）。

以上、図５を用いてバッテリサーバ間の読み取り誤差の測定の詳細の流れについて説明した。続いて、図５のステップＳ１１６に示した誤差補正式の算出の詳細について説明する。

図６は、本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。図６に示したのは、図５のステップＳ１１６に示した誤差補正式の算出の詳細に関する、本開示の一実施形態に係るバッテリサーバの動作例である。

ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、図５の上記ステップＳ１１４で取得した電圧値及びステップＳ１１５で取得した電流値を用いて、回帰直線を計算する（ステップＳ１２１）。本実施形態では、最小二乗法によって回帰直線を計算する。

図７は、回帰直線の計算例を示す説明図である。図７に示したように値が得られた場合、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、最小二乗法によって回帰直線ｙ＝ａｘ＋ｂを計算する。なお、回帰直線ｙ＝ａｘ＋ｂにおける傾きａと切片ｂは以下の数式で求められる。

ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、上記ステップＳ１２１で回帰直線を計算すると、続いて、計算した回帰直線に基づき、上記ステップＳ１１４で取得した電圧値及びステップＳ１１５で取得した電流値に対する補正値を計算する（ステップＳ１２２）。すなわちＧＭ−Ａｇｅｎｔは、電圧と電流とに対してそれぞれ補正値を算出する。

本実施形態では、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、全てのバッテリサーバに対して求めた回帰直線ｙ＝ａｘ＋ｂの、傾きａと切片ｂの平均を求める。そしてＧＭ−Ａｇｅｎｔは、傾きａと切片ｂの平均を、各バッテリサーバに対する回帰直線の式の傾きａと切片ｂから差し引き、差し引いた後の式を、対応するバッテリサーバに送信する。各バッテリサーバは、直流バスライン２０を通じた直流電力の送受電の際に、ＧＭ−Ａｇｅｎｔが活性化されたバッテリサーバから送信された式を用いて、値を補正する。

図４のステップＳ１０６の、誤差補正式の反転とは、傾きａと切片ｂの平均値からの差分を求めた後に、傾きａと切片ｂの平均値を軸にして反転させることをいう。

図８及び図９は、それぞれ、あるバッテリサーバにおける電圧の読み取り値の誤差と、電流の読み取り値の誤差との一例をグラフで示す説明図である。

例えば図８に示したグラフでは、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは直流バスライン２０の電圧を３００Ｖから４００Ｖまで変化させた際に（系列１）、あるバッテリサーバでは、電圧値がずれてしまっている状態（系列２）を示している。また図９に示したグラフでは、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、あるバッテリサーバに対して１Ａから１０Ａまで電流値の設定を変化させた際に（系列１）、そのバッテリサーバでは、実際の電流値がずれてしまっている状態（系列２）を示している。

ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、実際の電圧値および電流値との誤差を求め、平均値を算出し、各バッテリサーバに誤差の情報を送信することで、バッテリサーバ間での直流電力の送受電の際に公平な電力授受を行わせることができる。従って、ＧＭ−Ａｇｅｎｔは、本開示の指示部及び補正基準値決定部として機能し得る。

＜２．まとめ＞
以上説明したように本開示の一実施形態によれば、直流バスライン２０を介した直流電力の送受電を行なう複数のバッテリサーバを備えた送受電制御システムにおいて、直流バスライン２０に接続されているバッテリサーバ間で直流電力を送受電する際に、誤差を補正させてバッテリサーバ間で公平な直流電力の送受電が可能なバッテリサーバが提供される。

上記実施形態では、誤差を補正する方式として電力の送受電の際に随時補正を行なう随時誤差補正方式と、ＤＣ−ＤＣコンバータが読み取った値を用いて予め補正を行う事前誤差補正方式との２種類を用意して、利用者にいずれかを選択させる。

随時誤差補正方式は、直流バスライン２０に接続されているバッテリサーバ間で直流電力を送受電する際に、送電側と受電側のどちらを正しい値とするのかを予め決めておき、その正しい値として決めた側の電圧値および電流値によって直流電力を送受電する方式である。

事前誤差補正方式は、直流バスライン２０に接続されているバッテリサーバ間での直流電力の送受電に先立って予め基準値を求め、その基準値との誤差を各バッテリサーバに持たせておく方式である。本実施形態では、単純誤差補正方式と、事前誤差補正方式の２つを用意しておく。単純誤差補正方式は、２つのバッテリサーバ間の読み取り値の差の情報に基いて直流電力の送受電を制御する方式である。事前誤差補正方式は、例えば最小二乗法を用いて各バッテリサーバにおける誤差を求め、その誤差を平均することで基準値を決定する。

本開示の一実施形態に係るバッテリサーバは、このようにバッテリサーバ間で直流電力を送受電する際に電圧値や電流値の読み取り値の誤差を補正させることで、バッテリサーバ間で公平な直流電力の送受電を可能にする。また本開示の一実施形態に係るバッテリサーバは、バッテリサーバ間で直流電力を送受電する際に電圧値や電流値の読み取り値の誤差を補正させることで、直流バスラインの電圧を所定の電圧に維持させているバッテリサーバに余計な電流の流入や流出が無くなり、送受電制御システムの動作が安定する。

本明細書の各装置が実行する処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図またはフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、各装置が実行する処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。

また、各装置に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した各装置の構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供されることが可能である。また、機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
直流バスラインに接続される他の装置へ前記直流バスライン上の電圧及び電流の値の読み取りを指示する指示部と、
前記他の装置で読み取られた電圧及び電流の値を取得し、取得した値を用いて前記直流バスラインを通じた他の装置間の直流電力の送受電の際の補正基準値を決定する補正基準値決定部と、
を備える、直流電力制御装置。
（２）
前記補正基準値決定部は、前記指示部による指示の際の電圧及び電圧の値と、前記他の装置で読み取られた電圧及び電流の値の差分の平均を前記補正基準値として決定する、前記（１）に記載の直流電力制御装置。
（３）
前記補正基準値決定部は、前記補正基準値を、前記他の装置を基準とした値に変換して、該他の装置へ送信する、前記（２）に記載の直流電力制御装置。
（４）
前記補正基準値決定部は、前記直流バスラインでの直流電力の送受電の際に受電先の装置の電流値及び電圧値を前記補正基準値として決定する、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の直流電力制御装置。
（５）
前記補正基準値決定部は、前記直流バスラインでの直流電力の送受電の際に送電元の装置の電流値及び電圧値を前記補正基準値として決定する、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の直流電力制御装置。
（６）
前記補正基準値決定部は、電圧と電流とでそれぞれ前記補正基準値を決定する、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の直流電力制御装置。
（７）
直流バスラインに接続される他の装置へ前記直流バスライン上の電圧及び電流の値の読み取りを指示することと、
前記他の装置で読み取られた電圧及び電流の値を取得し、取得した値を用いて前記直流バスラインを通じた他の装置間の直流電力の送受電の際の補正基準値を決定することと、
を備える、直流電力制御方法。
（８）
直流バスラインに接続される複数のバッテリサーバを備え、
各バッテリサーバは、
前記直流バスラインに接続される他のバッテリサーバへ前記直流バスライン上の電圧及び電流の値の読み取りを指示する指示部と、
前記他のバッテリサーバで読み取られた電圧及び電流の値を取得し、取得した値を用いて前記直流バスラインを通じた前記バッテリサーバ間の直流電力の送受電の際の補正基準値を決定する補正基準値決定部と、
を備える、直流電力制御システム。

１ ：送受電制御システム
１０ａ〜１０ｄ ：需要家
２０ ：直流バスライン
２１ａ〜２１ｄ ：ローカルバスライン
３０、３０ａ、３０ｂ：通信線
１００ａ〜１００ｄ ：バッテリサーバ
１５０ａ〜１５０ｄ ：ＤＣ−ＤＣコンバータ
１６０ａ〜１６０ｄ ：バッテリ
１７０ａ〜１７０ｄ ：シナリオ
１８０ ：ポリシ
２００ａ〜２００ｄ ：太陽光パネル

Claims (3)

1. 一本の直流バスライン上に並列に接続され、それぞれが、前記直流バスライン上の電圧値及び電流値を読み取り可能に設けられたＤＣ−ＤＣコンバータを備える複数のバッテリサーバのうちの一つのバッテリサーバである直流電力制御装置であって、
   前記複数のバッテリサーバ間で排他的に獲得される、前記直流バスラインを通じた前記複数のバッテリサーバ間の直流電力の融通のための送受電を制御する制御権を有する場合に、前記送受電に先立って、前記複数のバッテリサーバのうちの一つを第１のモードで動作させて当該第１のモードのバッテリサーバに前記直流バスラインの電圧を規定の動作範囲の中で変化させたとき、及び、前記第１のモード以外のバッテリサーバの充放電電流を変化させたときの前記直流バスライン上の電圧値及び電流値の読み取りを前記複数のバッテリサーバのそれぞれに対し順に指示する指示部と、
   前記指示部の指示に基づいて前記複数のバッテリサーバのそれぞれが前記電圧値及び電流値を読み取った際の読み取り値を収集して前記複数のバッテリサーバそれぞれの前記電圧値及び電流値の読み取り誤差を算出し、前記送受電の際に前記読み取り誤差が打ち消されるように、前記読み取り誤差の平均を前記読み取り誤差の補正のための基準値として決定する補正基準値決定部と、
   を備え、
   前記補正基準値決定部は、
   前記送受電の際に前記複数のバッテリサーバのそれぞれにおいて読み取られた前記電圧値及び電流値を入力とし、前記基準値に基づいて前記読み取り誤差が補正された後の前記電圧値及び電流値を出力する式である誤差補正式を前記複数のバッテリサーバのそれぞれにつき生成して前記複数のバッテリサーバへ送信し、前記送受電の際に、前記複数のバッテリサーバに前記誤差補正式を用いて前記電圧値及び電流値を補正させ、
   前記指示部は、
   少なくとも前記複数のバッテリサーバの構成に変更があった場合に前記複数のバッテリサーバのそれぞれに前記電圧値及び電流値の読み取りを指示して前記補正基準値決定部に前記基準値を決定させるとともに、前記複数のバッテリサーバのうちのいずれかの依頼に基づいて開始される前記送受電が終了すると、前記制御権を開放する手続きを実行する、直流電力制御装置。
2. 一本の直流バスライン上に並列に接続され、それぞれが、前記直流バスライン上の電圧値及び電流値を読み取り可能に設けられたＤＣ−ＤＣコンバータを備える複数のバッテリサーバのうちの一つのバッテリサーバである直流電力制御装置を用いた直流電力制御方法であって、
   前記複数のバッテリサーバ間で排他的に獲得される、前記直流バスラインを通じた前記複数のバッテリサーバ間の直流電力の融通のための送受電を制御する制御権を有する場合に、前記送受電に先立って、前記複数のバッテリサーバのうちの一つを第１のモードで動作させて当該第１のモードのバッテリサーバに前記直流バスラインの電圧を規定の動作範囲の中で変化させたとき、及び、前記第１のモード以外のバッテリサーバの充放電電流を変化させたときの前記直流バスライン上の電圧値及び電流値の読み取りを前記複数のバッテリサーバのそれぞれに対し順に指示することと、
   前記指示することの指示に基づいて前記複数のバッテリサーバのそれぞれが前記電圧値及び電流値を読み取った際の読み取り値を収集して前記複数のバッテリサーバそれぞれの前記電圧値及び電流値の読み取り誤差を算出し、前記送受電の際に前記読み取り誤差が打ち消されるように、前記読み取り誤差の平均を前記読み取り誤差の補正のための基準値として決定することと、
   を含み、
   前記決定することは、
   前記送受電の際に前記複数のバッテリサーバのそれぞれにおいて読み取られた前記電圧値及び電流値を入力とし、前記基準値に基づいて前記読み取り誤差が補正された後の前記電圧値及び電流値を出力する式である誤差補正式を前記複数のバッテリサーバのそれぞれにつき生成して前記複数のバッテリサーバへ送信し、前記送受電の際に、前記複数のバッテリサーバに前記誤差補正式を用いて前記電圧値及び電流値を補正させ、
   前記指示することは、
   少なくとも前記複数のバッテリサーバの構成に変更があった場合に前記複数のバッテリサーバのそれぞれに前記電圧値及び電流値の読み取りを指示して前記決定することに前記基準値を決定させるとともに、前記複数のバッテリサーバのうちのいずれかの依頼に基づいて開始される前記送受電が終了すると、前記制御権を開放する手続きを実行する、
   前記直流電力制御装置のプロセッサにより実行される、直流電力制御方法。
3. 一本の直流バスライン上に並列に接続され、それぞれが、前記直流バスライン上の電圧値及び電流値を読み取り可能に設けられたＤＣ−ＤＣコンバータを備える複数のバッテリサーバを備え、
   前記複数のバッテリサーバのそれぞれは、
   前記複数のバッテリサーバ間で排他的に獲得される、前記直流バスラインを通じた前記複数のバッテリサーバ間の直流電力の融通のための送受電を制御する制御権を有する場合に、前記送受電に先立って、前記複数のバッテリサーバのうちの一つを第１のモードで動作させて当該第１のモードのバッテリサーバに前記直流バスラインの電圧を規定の動作範囲の中で変化させたとき、及び、前記第１のモード以外のバッテリサーバの充放電電流を変化させたときの前記直流バスライン上の電圧値及び電流値の読み取りを前記複数のバッテリサーバのそれぞれに対し順に指示する指示部と、
   前記指示部の指示に基づいて前記複数のバッテリサーバのそれぞれが前記電圧値及び電流値を読み取った際の読み取り値を収集して前記複数のバッテリサーバそれぞれの前記電圧値及び電流値の読み取り誤差を算出し、前記送受電の際に前記読み取り誤差が打ち消されるように、前記読み取り誤差の平均を前記読み取り誤差の補正のための基準値として決定する補正基準値決定部と、
   を備え、
   前記補正基準値決定部は、
   前記送受電の際に前記複数のバッテリサーバのそれぞれにおいて読み取られた前記電圧値及び電流値を入力とし、前記基準値に基づいて前記読み取り誤差が補正された後の前記電圧値及び電流値を出力する式である誤差補正式を前記複数のバッテリサーバのそれぞれにつき生成して前記複数のバッテリサーバへ送信し、前記送受電の際に、前記複数のバッテリサーバに前記誤差補正式を用いて前記電圧値及び電流値を補正させ、
   前記指示部は、
   少なくとも前記複数のバッテリサーバの構成に変更があった場合に前記複数のバッテリサーバのそれぞれに前記電圧値及び電流値の読み取りを指示して前記補正基準値決定部に前記基準値を決定させるとともに、前記複数のバッテリサーバのうちのいずれかの依頼に基づいて開始される前記送受電が終了すると、前記制御権を開放する手続きを実行する、直流電力制御システム。

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