JP7185590B2 - 蓄電システム、電池の販売方法及び電池集計システム - Google Patents

Description

本発明は、蓄電システム、電池の販売方法及び電池集計システムに関する。

産業用の蓄電システムには、例えば、太陽光発電併設、風力発電システム併設、ピークカットシステムがある。ここで、ピークカットシステムは、太陽光発電による電力を自家消費に回し、電力量を下げ、かつ契約電力を下げることで、電気料金を下げるシステムである。

特許文献１には、発電システムの発電電力の変動をより緩和しつつ、蓄電池の寿命を延ばすことを目的として、充放電特性の異なる複数の蓄電池を用い、受信部により受信された充放電電力指令値の履歴に基づいて、充放電電力指令値の分布の広がりの程度を示す指標値を算出し、算出した指標値に基づいて複数の蓄電池のうち充放電させる蓄電池を切り替える、電力補助システムが開示されている。

特開２０１６－５４６０７号公報

特許文献１に記載の電力補助システムは、使用する複数の電池の間に価格の差がないことを前提とするものであり、充放電の状況に基づいて、充放電させる蓄電池を切り替えることにより、電池の長寿命化を図るものである。

しかしながら、中古電池といった価格が安くかつ寿命の短い電池が市場に導入された場合には、安い電池を集中的に使用して電池のライフサイクルコスト（ＬＣＣ）の平均値を下げる方が、経済的である。

本発明の目的は、価格が安く寿命の短い電池と、価格が高く寿命の長い電池とが混在する場合において、複数の電池に対する電流の分配を決定することにある。

本発明の蓄電システムは、複数個の電池と、制御部と、を備え、制御部は、複数個の電池のそれぞれの価格情報と、複数個の電池の全体に要求される電流又は電力の値と、を取得し、電流劣化感度を用いて電流寿命比を算出し、複数個の電池のそれぞれに配分する電流の値を算出する。

本発明によれば、価格が安く寿命の短い電池と、価格が高く寿命の長い電池とが混在する場合において、複数の電池に対する電流の分配を決定することができる。

第１の実施形態に係る蓄電システムの一例を示す模式構成図である。 電池の劣化の促進を概念的に示すグラフである。 電流劣化感度を推定するための原理を説明するためのグラフである。 ２個の電池それぞれの電流劣化感度の推定方法を示すグラフである。 保存劣化寿命の推定方法を示すグラフである。 本発明における電流分配の例を示すグラフである。 第２の実施形態に係る蓄電システムの一例を示す模式構成図である。 本発明の電池の販売方法に関する構成を示す図である。 パワー型電池と容量型電池とを組み合わせた場合における電流分配を示すグラフである。 第１の実施形態に係る蓄電システムにおける電池の制御方法を示すフロー図である。

最初に、本発明の原理について説明する。

蓄電システム全体のライフサイクルコスト（ＬＣＣ）は、蓄電システムを構成する電池ｋの初期コストをＣ（ｋ）とし、電池の寿命をＹ_ｋ（Ｉ（ｋ），ｋ）とすると、Σ｛Ｃ（ｋ）÷Ｙ_ｋ（Ｉ（ｋ），ｋ）｝で表される。ここで、Ｉ（ｋ）は、電池ｋの電流である。

ＬＣＣを最小化することが目的とする最適化問題である。ＬＣＣを最小化することは、ランニングコストを最小化することと同義である。

電池寿命Ｙ_ｋ（Ｉ（ｋ），ｋ）は、概略、温度及び電流の関数になる。

産業用の蓄電システムの場合には、空調機付きのコンテナに設置されるため、温度は一定とみなすことができる。

よって、上記の最適化問題をラグランジェの未定乗数法で解けば、Ｃ（ｋ）×ｆ（ｋ）÷Ｙ_ｋ（Ｉ（ｋ），ｋ）^２の値が等しくなればよいことになる。ここで、ｆは、電流劣化感度［年／Ａ］であり、∂Ｙ_ｋ（Ｉ（ｋ），ｋ）／∂Ｉ（ｋ）と定義される。

本発明においては、各電池ｋの電流劣化感度ｆ（ｋ）を取得する手段、ｇ（ｋ）＝（Ｃ（ｋ）×ｆ（ｋ））^０．５を推定する手段、ｆ及びｇにより、電流の分配を決定する手段を有し、電流の配分を決定し、電池の電流を制御する。

本発明においては、寿命が各電池で同程度であるならば、初期コスト（購入価格）の安い電池に電流を集中して流し、安い電池の回転を上げることで、運用コストを下げる。初期コストが同じであるならば、寿命の長い電池に電流を集中して流し、運用コストを下げる。

なお、電池の初期コストは、「価格情報」ともいう。

以下、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。例えば、以下に説明するシステムは、太陽光、風力併設蓄電池、ピークカットシステムのみならず、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＦＥＭＳ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、鉄道にも適用できる。なお、本システムは、種類の異なる電池の運用を計画するシステムであるともいえる。

かかる構成の特徴の一つとして、例えば、次のような構成が挙げられる。

電池を複数種類用意し、その中には中古電池パックと新品電池パックとが混在しており、それぞれに電流を分配する電力調整サブシステム（ＰＣＳ：Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ、「パワーコンディショナ」とも呼ばれるものである。が設置されている。ＰＣＳは、交直変換で充放電電流を設定できる。そして、それぞれのＰＣＳをコントロールする統括コントローラを備えている。

統括コントローラには、電流劣化感度（電池の充放電電流が増加することで、寿命が短くなる割合）を推定する部分や、目標寿命比計算部、電流劣化感度と目標寿命比より、電流分配を求める電流分配部を有する。統括コントローラには、各電池パックの初期コストと、電池システムに要求される電流とが入力される。

上記のような構成によれば、コスト及び寿命に応じた電池の使用頻度を決めることができ、運用コストを時間平均（電池交換も含めた）で低く抑えることができる。なお、上記の構成は、一例であり、本発明は、上記の構成に限定されるものではない。

なお、以下の説明では、同種の要素を区別しないで説明する場合には、枝番を含む参照符号のうちの共通部分（枝番を除く部分）を使用し、同種の要素を区別して説明する場合は、枝番を含む参照符号を使用することがある。

（１）第１の実施形態
本実施形態は、２種類の電池（電池パック）を有する例である。

図１は、蓄電システムの一例を示す構成図である。

本図においては、蓄電システムは、統括コントローラ１０と、パワーコンディショナ１２、１３（ＰＣＳ）と、電池１４、１５と、を備えている。電池１４、１５は、電力を供給又は消費する外部の負荷１１に接続されている。負荷１１は、太陽電池システム、風力発電システム、ビルの電気設備等である。電池１４と負荷１１との間には、パワーコンディショナ１２が設置されている。電池１５と負荷１１との間には、パワーコンディショナ１３が設置されている。ここでは、電池１４を新品の電池Ａ（新品電池）とし、電池１５を中古の電池Ｂ（中古電池）としている。パワーコンディショナ１２、１３は、統括コントローラ１０により制御されている。

なお、統括コントローラ１０は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）若しくは業務用端末、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）及び組み込みマイコン（Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ）のいずれか又はこれらの組み合わせで実現されるプログラムを有する。

統括コントローラ１０は、電流分配部１６と、目標寿命比計算部１７と、電流劣化感度推定部１８と、から構成されている。電流分配部１６は、パワーコンディショナ１２、１３にそれぞれの出力の指令を送るものである。電流劣化感度推定部１８は、電池１４、１５の電流劣化感度ｆを推定する。

統括コントローラ１０は、負荷１１側が要求する電流又は電力（それぞれ「要求電流」、「要求電力」と呼ぶ。）を受信する。また、統括コントローラ１０には、電池１４、１５それぞれの初期価格（コストの初期値）が入力される。そして、統括コントローラ１０は、パワーコンディショナ１２、１３それぞれに対して分配された電流又は電力の出力値が送られる。

目標寿命比計算部１７には、電池１４、１５それぞれのコストの初期値が記録されている。目標寿命比計算部１７は、電池１４、１５それぞれのコストの初期値と、電流劣化感度推定部１８により推定された電池１４、１５それぞれの電流劣化感度ｆと、を用いて、目標寿命比λを計算する。電流分配部１６は、電流劣化感度ｆ、目標寿命比λ等を用いて、電池１４、１５の出力の配分（出力電流又は出力電力の比）を算出し、パワーコンディショナ１２、１３に指令を送る。

以下、本発明の原理について詳しく説明する。

まず、電流劣化感度ｆを定義する。

電池の劣化は、一般に、電池への充放電電流が大きいほど、促進される。

図２は、電池の劣化の促進を概念的に示すグラフである。横軸に充放電電流、縦軸に電池寿命をとっている。

充放電電流は、連続的に一定の電流を流し続ける場合の電流値である。充電の場合は、満充電（電池の仕様における容量の上限値）に達するまで充電を継続する。一方、放電の場合は、容量の下限値に達するまで放電を継続する。充電と放電とでは、電流の向きが異なるため、横軸は電流の絶対値をとっている。充放電の上限値及び下限値の設定に関しては、電流の標準偏差の範囲で充電と放電とを繰り返すようにしても、本図と同様の結果となる。

中心ＳＯＣ及びＤＯＤを用いて電池寿命の測定や推定を行ってもよい。ここで、ＤＯＤは、Ｄｅｐｔｈ Ｏｆ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ の略であり、放電深度を意味する。言い換えると、放電と充電とを切り替える際の容量［Ａｈ］である。

本図においては、中心ＳＯＣ及びＤＯＤが変わらない条件で、かつ、充放電する際の電流だけが変わる場合におけるグラフを示している。

同様に、温度によっても電池の寿命は変化するが、産業用の蓄電システムの場合には、一般に、電池は、空調機付きのコンテナに納められるため、温度は一定と考えてよい。また、ＤＯＤは、電池のＳＯＣの上限値及び下限値が設定されているため、中心ＳＯＣ及びＤＯＤは、実質的に固定されている。

本図においては、電流が大きくなる程、寿命が短くなる。すなわち、曲線の傾きは負である。充放電電流が小さい領域においては、曲線の傾きはほぼ一定となることが多い。この傾き（ある程度広い範囲で傾きが一定の部分における傾き）に（－１）をかけた値を電流劣化感度ｆと定義する。

この電流劣化感度ｆは、電池会社が提供している場合でかつ値が不変（劣化によって値が変わらない場合）であるならば、定数として保持する。しかしながら、電池会社が提供しておらず、もしくは値が劣化によって変わるならば、何かの方法で推定する必要がある。

以下、この推定方法について述べる。

この方法としては、システムの設置当初、一つの電池を交換した直後、若しくは定期的（数年おき）に学習フェーズを設ける。

図３は、電流劣化感度ｆを推定するための原理を説明するためのグラフである。

本図においては、電池１個で、最初に電流０、次に電流Ｉの負荷（これは標準偏差）をかけた場合のＳＯＨ（容量ＳＯＨ）の経時変化を示している。電流０の期間を破線の曲線で、電流Ｉの期間を実線の曲線で表している。ＳＯＨについては、既存の方法により実測又は推定をすることができる。なお、ＳＯＨは、電池の劣化状態を示す指標であり、Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈの略である。

本図に示すように、電流０から電流Ｉに変化させる前後（電流の切り替え前後）において、ＳＯＨの傾き（時間的な変化率）が変化する。この傾きについて、電流を切り替える直前の値をｍ_１、直後の値をｍ_２とする。

ここで、電池のＳＯＨについて、指数関数の近似式として下記式（１）で表すことにする。式中、ｔは時間、ｆは電流劣化感度、Ｉは電流、ｂは定数である。

ＳＯＨは、実際には、指数関数から外れることもあるが、電池の状態を変えると、急に不連続になる現象が起き、指数関数で表現される項は無視できない。このため、指数関数×補正関数と近似されることになる。そして、指数関数の項が大きいため、指数関数として、その係数を電流直線部で近似したものが上記式（１）となる。電池交換は、ＳＯＨが一定値κ（例えば０．７）に達した時に行っているため、電池の寿命Ｔは、上記式（１）より下記式（２）として近似される。なお、κは、「交換ＳＯＨ」と呼ぶ。

また、一方で、上記式（１）より、ｍ_１、ｍ_２は、下記式（３）及び（４）で近似されることになる。

よって、ｍ_１÷ｍ_２は、（－ｆＩ＋ｂ）／ｂと近似される。

したがって、ｆは、下記式（５）となる。

上記式（５）の右辺には、ｂが残っているため、上記式（２）にＩ＝０を代入し、Ｔ＝－ｌｏｇ（κ）×ｂとして用いる。この場合、Ｔは、電流０の場合における電池の寿命（保存劣化寿命Ｌ）となる。すなわち、電流０の場合、Ｔは、保存劣化寿命Ｌに等しくなる。よって、この場合、ｂ＝－Ｌ／ｌｏｇ（κ）となり、下記式（６）としてｆが決定される。

したがって、Ｌが既知の場合には、ｆを計算できることになる。

次に、２個の電池を用いる場合における電流劣化感度の計測方法について説明する。

図４は、２個の電池それぞれのＳＯＨの経時変化を示すグラフである。図中、電池Ａについては実線の曲線、電池Ｂについては破線の曲線で示している。

本図に示すように、前半は、電池Ａの電流を０にして電池Ｂのみを数か月使用し、後半は、電池Ｂの電流を０にして電池Ａのみを数か月使用する。このＳＯＨの実測値を用いて曲線の傾きを算出する。電池Ａのみ又は電池Ｂのみを使用しているそれぞれの期間における電流の標準偏差をＩとすれば、原則として、上記式（６）を用いて、電池Ａ及び電池Ｂの電流劣化感度ｆが求められる。

本図において、使用する電池の切り替えの前後におけるＳＯＨの傾きについて、電池Ａに関する切り替え直前の値をｍ_Ａ１、直後の値をｍ_Ａ２とし、電池Ｂに関する切り替え直前の値をｍ_Ｂ１、直後の値をｍ_Ｂ２とする。この場合において、上記式（６）を適用すると、下記式（７）及び（８）により、それぞれ、電池Ａの電流劣化感度ｆ_Ａ、電池Ｂの電流劣化感度ｆ_Ｂを算出することができる。なお、添え字Ａ、Ｂはそれぞれ、電池Ａ、電池Ｂに対応することを意味している。

保存劣化寿命Ｌがメーカーから提供されているならば、それを用いることができる。保存劣化寿命Ｌが不明である場合は、次の方法により推定する。

図５は、図４と同様の条件で電池Ａ及び電池Ｂを使用した場合におけるＳＯＨの経時変化を示すグラフである。図中、実線の曲線は、実際に電池の電流を０にして計測したＳＯＨであり、破線の曲線は、実線の曲線の状態がその後も継続した場合に指数関数的に外挿して得られるＳＯＨである。なお、簡略的に実践の曲線の右端における曲線の傾きを有する直線により外挿してもよい。

電池Ａ及び電池Ｂの破線の曲線で示す値が交換ＳＯＨ（κ）の値となる時刻をそれぞれ、Ｌ_Ａ、Ｌ_Ｂとする。

上記のような工程により、図１の電流劣化感度推定部１８においては、電流劣化感度ｆ_Ａ、ｆ_Ｂを推定し、その結果をデータとして保存する。すなわち、蓄電システムにおいて、新規に電池を接続した場合や、電池を交換した場合には、図１の統括コントローラ１０は、電池に関する学習を行うことになる（学習フェーズ）。保存劣化寿命Ｌについても、推定した結果を蓄積する。

図１の目標寿命比計算部１７は、入力された電池のコストのデータ（初期値）を保存する。

ここで、電池ＡのコストをＣ_Ａ、電池ＢのコストをＣ_Ｂとすると、電流劣化感度ｆ_Ａ、ｆ_Ｂを用いて、下記式（９）により目標寿命比λの値を求める。

次に、図１の電流分配部１６について説明する。

図６は、電流分配の例を示すグラフである。横軸に上位システム（例えば、図１の負荷１１側）からの要求電流の絶対値を、縦軸に２個の電池のそれぞれに分配する電流の絶対値をとっている。ここで、負の値（これを「放電」と定義し、正の値を「充電」と定義する。）、例えば、－１００Ａが要求電流としてきた場合には、横軸１００Ａの値を指定する。電池Ａが８０Ａ、電池Ｂが２０Ａという値になった場合、実際には電池Ａに－８０Ａ、電池Ｂに－２０Ａの電流を分配する。

図６においては、電池Ａ及び電池Ｂがそれぞれ、区分直線となっている。この例においては、電池Ａと電池Ｂとで電流劣化感度ｆ_Ａ、ｆ_Ｂ及びコストＣ_Ａ、Ｃ_Ｂが同等であり、保存劣化寿命Ｌは電池Ａの方が短いとしている。よって、電池Ｂの方が寿命が長いため、電池Ｂに電流を集中させる解となる。そして、要求電流の絶対値が閾値以下の範囲においては、本図に示すように、電池Ａの電流を０と設定することになる。

つぎに、図６に示す区分直線の求め方について説明する。

電池の寿命について、Ｌ－ｆ×Ｉと近似することにより、コスト最小条件「λ×電池Ｂ寿命（Ｉ_ｂ）＝電池Ａ寿命（Ｉ_ａ）」に代入すると、下記式（１０）が得られる。なお、添え字ａ、ｂはそれぞれ、電池Ａ、電池Ｂに対応することを意味している。

ただし、上記式（１０）により得られる電流Ｉ_ｂは、負の値が許されないため、負の値となる場合には、電流を０とするような区分直線とする。

そして、本例においては、電池Ａ及び電池Ｂの合計がシステムにおける要求電流と等しいことから、下記式（１１）が成り立つ。

上記式（１０）及び（１１）を連立して解くと、下記式（１２）及び（１３）が得られる。

ここで、上記式（１２）及び（１３）においては、右辺が負の値となることは許されないため、計算結果が負になった場合には、０とする。

これをまとめると、図６となる。

この場合において、Ｉの瞬時値をそのまま分配しているため、図２において横軸の充放電電流が標準偏差であっても絶対値であっても成立することになる。

しかしながら、蓄電システムには、電池の充放電期間が無い場合があり、以上の議論が成立しない場合もあり得る。以下、このケースについて述べる。

まず、電池Ａの容量Ｑ_ａ及び電池Ｂの容量Ｑ_ｂについて、下記式（１４）及び（１５）を用いて算出する。

つぎに、電流計画分配を下記式（１６）及び（１７）により決定する。

この解において電流が負になる場合には、電流を０に設定する。ここで、Ｑａ＝Ｑｂ÷λならば、図６で示す電流配分となる。

なお、パワー型電池（電流劣化感度が小さく、コストが高い）と容量型電池（電流劣化感度が大きく、コストが安い）という組み合わせでは、図６ではなく、図９となるような解となる。図９においては、電池Ａをパワー型、電池Ｂを容量型としている。本図の縦軸及び横軸は、図６と同様である。

目標寿命比λが１より十分に大きいと仮定する。すると、Ｌ_ａがλＬ_ｂより十分に小さい値となり、かつ、λｆ_ｂがｆ_ａより十分に大きくなる傾向がある。

この場合、上記式（１２）において、Ｉ_ａの切片は、負になり、かつ、傾きが１に近づくためである。

図９の意味としては、閾値以下の電流では、閾値以下の値なら容量型電池で負担し、閾値以上をはみ出た電流をパワー型電池で分担し、運用コストを下げることを意味する。なお、電流分配部が普段動くことになり、周期刻み（例えば０．１ｓ）毎に要求電流を受信し、ＰＣＳに指令を送る。

また、電流分配部としては、値を規定するのではなく、電池寿命が「電池Ａ寿命＝λ×電池Ｂ寿命」となればよいため、配分比を上げる、下げるということで対応してもよい。電池の寿命は、直近数か月のＳＯＨ履歴より見積もることができる。そして、「電池Ａ寿命＜λ×電池Ｂ寿命」であれば電池Ｂへの電流配分比を多くし、「電池Ａ寿命＞λ×電池Ｂ寿命」であれば電池Ａへの電流配分を多くし、「電池Ａ寿命≒λ×電池Ｂ寿命」であれば、現在の配分を維持する。この比例配分は、定期的（数か月おき）に更新する。

図１０は、第１の実施形態に係る蓄電システムにおける電池の制御方法について、上述の内容をまとめて示したものである。

本図に示すように、蓄電システムにおいては、電池パックの交換又は追加の際、その電池パックのコスト（購入コスト）を入力する（Ｓ１１０）。

それぞれの電池パックの電流、ＳＯＨ等を計測する（Ｓ１２０）。図３等に示すＳＯＨの傾き等を用いて電流劣化感度ｆを算出する（Ｓ１３０）。電流劣化感度ｆ等を用いて目標寿命比λを算出する（Ｓ１４０）。

要求電流Ｉを取得する（Ｓ１５０）。

図６等に示す方法により、分配する電流の値を算出する（Ｓ１６０）。

工程Ｓ１６０の結果に基いて、それぞれの電池パックに指令を送る（Ｓ１７０）。

以上により、電池のランニングコストを小さくする効果が得られる。

（２）第２の実施形態
図７は、第２の実施形態に係る蓄電システムの一例を示したものである。

本図は、３個以上の電池パックを含む場合の例である。

以下、図１との相違点のみについて説明する。

図７においては、蓄電システムは、パワーコンディショナ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｎと、電池１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｎと、を備えている。電池１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｎはそれぞれ、パワーコンディショナ１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｎを介して、電力を供給又は消費する外部の負荷１１に接続されている。

電流劣化感度ｆの学習フェーズにおいては、電池１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｎの電流を順次０として残りの電池を使用し、上記式（９）と同様にして、１番目の電池１１５ａを基準として、目標寿命比λを算出する。

下記式（１８）は、２番目の電池１１５ｂの電流を順次０として残りの電池を使用した場合の計算式である。また、下記式（１９）は、一般式であり、ｎ番目の電池の電流を順次０として残りの電池を使用した場合の計算式である（ｎは、３以上の整数である。）。

そして、電流分配の式としては、電池１寿命（電池１電流）＝λ_２×電池２寿命（電池２電流）＝・・・＝λ_ｎ×電池ｎ寿命（電池ｎ電流）及びΣ電池ｋ電流＝Ｉ（要求電流）を連立させた方程式を解く。負の解が出た場合には、その値を０とする。

また、上記式（１６）及び（１７）を用いて電流配分を求める場合には、上記式（１４）及び（１５）の代わりに、下記式（２０）を用いてＱ_ｋを求める。

そして、上記式（１６）及び（１７）の代わりに、下記式（２１）及び（２２）の連立方程式を解く。

以上のとおり、ｎ個の電池パックがある場合でも対応できる。

（３）その他の実施形態
本実施形態は、中古電池を含む電池の流通市場における情報を集計し売買するシステム又は方法に関するものである。

第１の実施形態及び第２の実施形態は、実際に電池を使用する場合についてのものである。しかしながら、電池を販売する際に電流劣化感度ｆという情報があれば、電池の付加価値となる。このシステムについて述べる。

これには、電池パック販売業者が装置を使って電流劣化感度ｆを計測し、電池を売る際に付加価値として情報を付ける場合と、電気自動車（ＥＶ）を使用する業者が中古電池を転売する際に、使用中のデータを基に電流劣化感度ｆを求めて転売する場合とがある。それぞれについて述べる。

電池パック業者が充放電装置を用いて電流劣化感度ｆを計測する場合には、図３の原理により、電流劣化感度ｆを求める。

電気自動車を使用する業者の場合には、電気自動車のＯＢＤデータを集める仕組みを設ける。ここで、ＯＢＤとは、車載式故障診断装置（ＯＢＤ：Ｏｎ－Ｂｏａｒｄ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）をいう。ＯＢＤには、電池の電流、電圧、温度、ＳＯＣ、ＳＯＨの時系列が含まれているものとする。そして、ＯＢＤは、通信装置を介して、上位のセンターサーバに集められるものとする。

図８は、本発明の電池の販売方法に関する構成を模式的に示したものであり、ＥＶ業者等のＩｏＴシステム（電池集計システム）を示したものである。

本図において、センターサーバは、電池集計システムの構成要素であり、データベース、集計ユニット、入力部、出力部等を有する。センターサーバは、車両（ＥＶ等）毎に、電流の標準偏差、中心ＳＯＣ、電池の平均温度、ＤＯＤ、ＳＯＨの履歴等（履歴情報）を取得し、データベースに蓄積する。

次に、各車両の同一電池型番だけを集計して、電流劣化感度ｆを集計する。縦軸に電池の寿命、横軸に各社の電流標準偏差をとることにより（本図の右上のグラフ）、集計したデータから得られる曲線（直線）の傾きから電流劣化感度ｆが求められる。電流劣化感度ｆは、電池の販売の際に商品情報として提示される。

電池の寿命は、例えば、ＳＯＨ（ＥＶ使用パタン）０．７に至るまでの年数（これは、ＳＯＨ履歴より求められる。）を用いる。ただし、温度は、同一条件のものとしておく（例えば２５℃のもののみ）。ここで、縦軸の年数は、産業用の場合とは違うものであるが、上記式（２）の関係より、産業用でも定数倍された値となり、比例関係としては成立する。

ただし、個別の電池においては、劣化している可能性があり、値が外れている場合がある。その場合は、保存劣化の点（ほとんど使用していないＥＶを代表点とする。）と該当車の点とを結んだ直線の傾きとする。

以下、本実施形態である電池の販売方法及び電池集計システムについてまとめて示す。

電池の販売方法は、（１）電池の劣化状態の履歴と、電池の電流標準偏差と、を含む履歴情報を取得し、蓄積し、（２）劣化状態の履歴から電池の寿命を推定し、（３）電池の寿命と、電池の電流標準偏差と、から電池の電流劣化感度を算出し、（４）電流劣化感度を電池の販売の際に商品情報として提示する。

これにより、中古電池を含む電池の流通過程において、蓄電システムに適合しやすい電池の供給を促進することができる。

履歴情報には、電池の平均温度が含まれる。

電流劣化感度は、同じ種類の電池について算出する。

電池集計システムは、データベースと、集計ユニットと、出力部と、を備え、（１）データベースは、電池の劣化状態の履歴と、電池の電流標準偏差と、を含む履歴情報を取得し、蓄積し、（２）集計ユニットは、劣化状態の履歴から電池の寿命を推定し、電池の寿命と、電池の電流標準偏差と、から電池の電流劣化感度を算出し、電流劣化感度をデータベースに商品情報として送信し、（３）出力部は、電流劣化感度を電池の販売の際に商品情報として提示する。

これにより、中古電池を含む電池の流通過程において、蓄電システムに適用する電池の商品情報の提供を促進することができる。

また、上述した構成については、本発明の要旨を超えない範囲において、適宜変更したり、組み替えたり、組み合わせたり、省略したりしてもよい。

本発明によれば、電池の寿命を延ばすことができる。

１０：統括コントローラ、１１：負荷、１２、１３：パワーコンディショナ、１４、１５：電池、１６：電流分配部、１７：目標寿命比計算部、１８：電流劣化感度推定部。

Claims (11)

1. 複数個の電池と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記複数個の電池のそれぞれの価格情報と、前記複数個の電池の全体に要求される電流又は電力の値と、を取得し、電流劣化感度を用いて電流寿命比を算出し、前記複数個の電池のそれぞれに配分する電流の値を算出する、蓄電システム。
2. 前記制御部は、前記複数個の電池のいずれか１個の電流を０とする期間を設け、その後通電をし、前記通電の直前及び直後の当該１個の電池の劣化状態の時間的な変化率から前記電流劣化感度を算出する、請求項１記載の蓄電システム。
3. 前記電流劣化感度は、当該１個の電池を交換した後に、又は定期的に算出される、請求項２記載の蓄電システム。
4. 前記複数個の電池のいずれか２個の電池の寿命についての前記電流寿命比を考慮した大小関係において、大きい方の電池に多くの電流を配分し、当該大小関係において当該２個の電池が等しい場合は電流の配分を維持する、請求項２記載の蓄電システム。
5. 前記電流の配分は、定期的に調整される、請求項４記載の蓄電システム。
6. 電池の劣化状態の履歴と、前記電池の電流標準偏差と、を含む履歴情報を取得し、蓄積し、
   前記劣化状態の前記履歴から前記電池の寿命を推定し、
   前記電池の前記寿命と、前記電池の前記電流標準偏差と、から前記電池の電流劣化感度を算出し、
   前記電流劣化感度を前記電池の販売の際に商品情報として提示する、電池の販売方法。
7. 前記履歴情報には、前記電池の平均温度が含まれる、請求項６記載の電池の販売方法。
8. 前記電流劣化感度は、同じ種類の電池について算出する、請求項６記載の電池の販売方法。
9. データベースと、集計ユニットと、出力部と、を備え、
   前記データベースは、電池の劣化状態の履歴と、前記電池の電流標準偏差と、を含む履歴情報を取得し、蓄積し、
   前記集計ユニットは、
   前記劣化状態の前記履歴から前記電池の寿命を推定し、
   前記電池の前記寿命と、前記電池の前記電流標準偏差と、から前記電池の電流劣化感度を算出し、
   前記電流劣化感度を前記データベースに商品情報として送信し、
   前記出力部は、前記電流劣化感度を前記電池の販売の際に前記商品情報として提示する、電池集計システム。
10. 前記履歴情報には、前記電池の平均温度が含まれる、請求項９記載の電池集計システム。
11. 前記電流劣化感度は、同じ種類の電池について算出する、請求項９記載の電池集計システム。

Images