JP7190416B2 - 蓄電システムおよび管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電システムおよび管理方法に関する。

従来、１つの電力変換装置（ＰＣＳ；Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に対して２以上の蓄電装置が並列で接続された蓄電システムが知られている。このような蓄電システムとして、蓄電装置の接続を切り替えるための切替部が蓄電装置毎に設けられた構成が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１５－１５９６３１号公報

２以上の蓄電装置が並列で接続された蓄電システムでは、２以上の蓄電装置の電圧に不均衡が生じた場合に、当該蓄電装置間で電流が流れる横流が生じることにより、無駄な充放電が発生することで当該蓄電装置の劣化が進行し、蓄電システムの運用に影響を及ぼすおそれがあった。横流を抑制するためには、リレーなどの切替部のオンオフ制御により、電圧に不均衡が生じている蓄電装置の接続を切り替えればよいが、切替部のオンオフ制御は切替部に機械的な消耗を生じさせ、切替部の短寿命化を招く場合がある。

本発明は上述のような課題を鑑みたものであり、切替部に過度の負担を掛けることを抑制することと、横流の抑制とをバランス良く行うことができる蓄電システムおよび管理方法を提供することを目的とする。

本発明のある態様は、１つの電力変換装置に対してｎ個（ｎは２以上）の蓄電装置が、前記電力変換装置と前記ｎ個の蓄電装置との接続のオンオフをそれぞれ切り替えるｎ個の切替部を介して並列で接続された蓄電システムであって、前記ｎ個の蓄電装置の劣化度と、前記ｎ個の切替部の劣化度と、を管理し、前記ｎ個の蓄電装置のうち、電圧差が許容値より大きい２つの対象蓄電装置に関して、前記対象蓄電装置の劣化度合いと、当該対象蓄電装置の接続のオンオフを切り替える、前記ｎ個の切替部のうちの対象切替部の劣化度合いとを比較し、前記対象切替部の劣化度合いが前記対象蓄電装置の劣化度合い以下である前記対象切替部をオフにする制御を実行する。

本発明の他の態様は、１つの電力変換装置に対してｎ個（ｎは２以上）の蓄電装置が、前記電力変換装置と前記ｎ個の蓄電装置との接続のオンオフをそれぞれ切り替えるｎ個の切替部を介して並列で接続された蓄電システムの管理方法であって、前記ｎ個の蓄電装置のうち、電圧差が許容値より大きい２つの対象蓄電装置に関して、前記対象蓄電装置の劣化度合いと当該対象蓄電装置の接続のオンオフを切り替える、前記ｎ個の切替部のうちの対象切替部の劣化度合いとを比較するステップと、前記対象切替部の劣化度合いが前記対象蓄電装置の劣化度合い以下である前記対象切替部をオフにする制御を実行するステップと、を備える。

本発明によれば、切替部に過度の負担を掛けることを抑制することと、横流の抑制とをバランス良く行うことができる蓄電システムおよび管理方法を提供することができる。

図１は、実施形態に係る蓄電システムを示す図である。 図２は、実施形態に係る蓄電装置の容量を説明するための図である。 図３は、実施形態に係る２以上の蓄電装置の充電及び放電を説明するための図である。 図４は、蓄電装置の劣化度合いの算出方法の例を説明するための図である。 図５は、切替部の劣化度合いの算出方法の例を説明するための図である。 図６は、切替部の制御を説明するための図である。 図７は、切替部の制御を説明するためのフローチャートである。

以下において、実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものである。

（蓄電システム）
以下において、実施形態に係る蓄電システムについて図１を参照しながら説明する。図１に示すように、蓄電システム１００は、２以上の蓄電装置１１０と、２以上のセンサ１１１と、２以上の切替部１２０と、ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１３０と、センサ１３１と、制御部２１０と、管理部２２０と、出力部２３０と、記憶部２４０と、を有する。

蓄電装置１１０は、電力を蓄積する装置である。具体的には、蓄電装置１１０は、電力を蓄積する２以上の蓄電セルを有する。２以上の蓄電セルは、互いに直列で接続されるセルストリングを構成する。蓄電装置１１０は、互いに並列で接続される２以上のセルストリングを有していてもよい。蓄電装置１１０は、２以上の蓄電セルのそれぞれに接続された放電抵抗を有しており、蓄電セルから放電抵抗への放電によって、２以上の蓄電セルの電圧値のバラツキを抑制する機能（以下、セルバランス機能）を有していてもよい。蓄電セルの電圧値は、蓄電装置１１０の充電又は放電を繰り返すことによって均一化される。

図１では、蓄電装置１１０として、蓄電装置１１０Ａ～蓄電装置１１０Ｃが例示されている。２以上の蓄電装置１１０は、１つのＰＣＳ１３０に対して並列で接続される。

センサ１１１は、蓄電装置１１０の出力端に設けられており、蓄電装置１１０の状態を検出する。蓄電装置１１０の状態は、蓄電装置１１０の出力端の電圧値を含む。蓄電装置１１０の状態は、蓄電装置１１０から放電される電力の電流値を含んでもよく、蓄電装置１１０に充電される電力の電流値を含んでもよい。

ここで、“出力端”という用語は、蓄電装置１１０の放電における電力の出力端を意味する。従って、“出力端”とは、蓄電装置１１０の充電における電力の入力端と同義である。以下において、説明の便宜から、蓄電装置１１０の放電において、電力が出力される側を“出力端”と称し、電力が入力される側を“入力端”と称する。

図１では、センサ１１１として、センサ１１１Ａ～センサ１１１Ｃが例示されている。センサ１１１Ａは、蓄電装置１１０Ａの状態を検出する。同様に、センサ１１１Ｂは、蓄電装置１１０Ｂの状態を検出し、センサ１１１Ｃは、蓄電装置１１０Ｃの状態を検出する。

切替部１２０は、蓄電装置１１０とＰＣＳ１３０との間の電気的な接続を切り替える。具体的には、切替部１２０は、蓄電装置１１０とＰＣＳ１３０とを接続する電力線の接続又は切断を切り替える。以下においては、蓄電装置１１０とＰＣＳ１３０とが電気的に接続された状態を“ＯＮ”と称し、蓄電装置１１０とＰＣＳ１３０とが電気的に切断された状態を“ＯＦＦ”と称する。特に限定されるものではないが、切替部１２０は、機械的なリレー機構であってもよい。切替部１２０は、スイッチング素子によって構成されるリレー回路であってもよい。切替部１２０によって蓄電装置１１０の接続が切り替えが生じると、その情報が後述する記憶部２４０に記録される。

図１では、切替部１２０として、切替部１２０Ａ～切替部１２０Ｃが例示されている。切替部１２０Ａは、蓄電装置１１０ＡのＯＮ／ＯＦＦを切り替える。同様に、切替部１２０Ｂは、蓄電装置１１０ＢのＯＮ／ＯＦＦを切り替え、切替部１２０Ｃは、蓄電装置１１０ＣのＯＮ／ＯＦＦを切り替える。

ＰＣＳ１３０は、蓄電装置１１０から放電される直流電力を交流電力に変換し、蓄電装置１１０に充電される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置である。ＰＣＳ１３０の入力端は、電力線を介して蓄電装置１１０と接続される。ＰＣＳ１３０の出力端は、電力系統に電力線を介して接続される。ＰＣＳ１３０の出力端は、蓄電システム１００を含む施設に設けられる装置（他の分散電源又は負荷など）に電力線を介して接続されてもよい。ここで、ＰＣＳ１３０は、蓄電システム１００が電力系統から解列された状態（以下、自立運転状態）において、施設に設けられる装置とＰＣＳ１３０とを接続する端子（自立端子）を有してもよい。

センサ１３１は、ＰＣＳ１３０の出力端に設けられており、ＰＣＳ１３０の状態を検出する。ＰＣＳ１３０の状態は、ＰＣＳ１３０の出力端の電圧値を含む。ＰＣＳ１３０の状態は、蓄電装置１１０の放電においてＰＣＳ１３０から出力される電力の電流値を含んでもよく、蓄電装置１１０の充電においてＰＣＳ１３０に入力される電力の電流値を含んでもよい。

制御部２１０は、少なくとも１つのプロセッサを含んでもよい。少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路（ＩＣ）によって構成されてもよく、通信可能に接続された複数の回路（集積回路及び又はディスクリート回路（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）など）によって構成されてもよい。

制御部２１０は、蓄電システム１００に設けられる構成と信号線を介して接続される。ここでは、制御部２１０は、センサ１１１、ＰＣＳ１３０及びセンサ１３１と信号線を介して接続される。制御部２１０は、ＰＣＳ１３０の制御によって蓄電装置１１０の充電又は放電を制御する。制御部２１０は、センサ１１１から蓄電装置１１０の状態を取得する。制御部２１０は、センサ１３１からＰＣＳ１３０の状態を取得する。

管理部２２０は、蓄電システム１００に関する情報を管理する。例えば、管理部２２０は、不揮発性メモリなどのメモリ又は／及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ ｄｉｓｃ ｄｒｉｖｅ）などの記憶媒体によって構成される。具体的には、管理部２２０は、２以上の蓄電装置１１０のそれぞれに対応する２以上の個別充電状態（以下、個別ＳＯＣ（ＳＯＣ；Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ））を特定する情報を管理する。管理部２２０は、蓄電システム１００の全体充電状態（以下、全体ＳＯＣ）を特定する情報を管理する。なお、ＳＯＣの詳細については後述する（図２を参照）。

出力部２３０は、管理部２２０によって管理される情報を出力する。具体的には、出力部２３０は、全体ＳＯＣを特定する情報を出力する。出力部２３０は、個別ＳＯＣを特定する情報を出力してもよい。特に限定されるものではないが、出力の形態は、表示であってもよく、音声であってもよい。例えば、出力部２３０は、ディスプレイによって構成されてもよく、スピーカによって構成されてもよい。或いは、出力部２３０は、通信モジュールによって構成されており、管理部２２０によって管理される情報を外部装置に送信してもよい。通信モジュールは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ－ＳＵＮ、ＬＴＥなどの規格に準拠する無線通信モジュールであってもよく、ＩＥＥＥ８０２．３などの規格に準拠する有線通信モジュールであってもよい。外部装置は、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなどのユーザ端末であってよく、蓄電システム１００を含む施設に設けられるＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよい。

記憶部２４０は、管理部２２０によって管理される情報をログとして記憶する。記憶部２４０は、不揮発性メモリなどのメモリ又は／及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ ｄｉｓｃ ｄｒｉｖｅ）などの記憶媒体によって構成される。記憶部２４０は、全体ＳＯＣの推移をログとして記憶する。記憶部２４０は、個別ＳＯＣの推移をログとして記憶してもよい。記憶部２４０は、ＰＣＳ１３０の運転状態（充電、放電、待機など）の推移をログとして記憶してもよい。また、記憶部２４０は、後述するように、各蓄電装置１１０の劣化度合いに関する情報および各切替部１２０の劣化度合いに関する情報を記憶する。

（蓄電装置の容量）
以下において、実施形態に係る蓄電装置１１０の容量について図２を参照しながら説明する。

図２に示すように、蓄電装置１１０の容量は、蓄電装置１１０の劣化抑制等の観点から、蓄電装置１１０の使用が制限される使用不可容量を含む。閾値ＴＨ_１は、使用不可容量（上限側）を特定する閾値であり、閾値ＴＨ_２は、使用不可容量（下限側）を特定する閾値である。蓄電装置１１０の容量は、災害などの緊急事態に対応するために非常容量（ＢＣＰ（Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｐｌａｎ）容量）を含む。閾値ＴＨ_３は、ＢＣＰ容量を特定する閾値である。

以下においては、蓄電装置１１０の全体容量は、使用不可容量を除いた容量であるものとして説明を進める。緊急事態以外の平常状態では、ＢＣＰ容量が用いられないため、蓄電装置１１０から放電可能な容量（放電可能容量）は、蓄電装置１１０に蓄積された電力（蓄電残量）からＢＣＰ容量を除いた値である。蓄電装置１１０に充電可能な容量（充電可能容量）は、全体容量から蓄電残量を除いた値である。なお、蓄電残量及び使用不可容量（下限側）の合計については、便宜的に蓄電容量と称する。

蓄電装置１１０のＳＯＣは、ＴＨ_１とＴＨ_２との間の容量（すなわち、蓄電装置１１０の全体容量）を基準として定められてもよい。具体的には、蓄電装置１１０のＳＯＣは、蓄電装置１１０の全体容量に対する蓄電装置１１０の蓄電容量の比率で表される。上限ＳＯＣは、上述した閾値ＴＨ_１によって特定される。下限ＳＯＣは、閾値ＴＨ_３によって特定される。

このようなケースにおいて、ＳＯＣの測定方法は、ＳＯＣとＯＣＶ(Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ)との関係を表す曲線（以下、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線）を用いた方法であってもよい。このような方法では、蓄電装置１１０の出力端の電圧値の検出によってＳＯＣを測定することができる。但し、ＳＯＣの測定方法は、これに限定されるものではなく、蓄電装置１１０の充電又は放電に伴う電流の積算を用いた方法であってもよい。

さらに、蓄電装置１１０の定期的なメンテナンスモードによって、全体容量の再測定が行われる。具体的には、満充電状態から所定放電状態まで蓄電装置１１０の放電を行うことによっての再測定が行われる。所定放電状態とは、ＢＣＰ容量の放電が行われた状態である。但し、使用不可容量（下限側）の放電までは行われない。ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線を用いてＳＯＣが測定される場合には、このようなメンテナンスモードによって、上限ＳＯＣ及び下限ＳＯＣに相当する電圧値が再定義される。また、メンテナンスモード時に取得された上限ＳＯＣに相当する満充電容量に関する情報は、上述した記憶部２４０に記録される。

図２では、１つの蓄電装置１１０の容量及びＳＯＣについて説明したが、互いに並列で接続された２以上の蓄電装置１１０の容量及びＳＯＣについても同様である。従って、その詳細については省略する。

（充電及び放電）
以下において、実施形態に係る２以上の蓄電装置１１０の充電及び放電について図３を参照しながら説明する。ここでは、蓄電装置１１０Ａ～蓄電装置１１０Ｃの全てがＯＮである前提で説明する。

図３では、蓄電装置１１０Ｃの蓄電残量に相当する電圧値が最大電圧値（Ｖ_ＭＡＸ）であり、蓄電装置１１０Ｂの蓄電残量に相当する電圧値が最小電圧値（Ｖ_ＭＩＮ）であり、蓄電装置１１０Ａの蓄電残量に相当する電圧値がＶ_ＭＡＸとＶ_ＭＩＮとの間の中間電圧値（Ｖ_ＭＩＤ）であるケースを例示する。

このようなケースにおいて、２以上の蓄電装置１１０の横流によって生じる蓄電装置１１０の劣化を抑制するために、Ｖ_ＭＡＸとＶ_ＭＩＮとの差異（Ｖ_ＤＩＦ）が閾値（ＴＨ_ＤＩＦ）である状態において、２以上の蓄電装置１１０の充電又は放電が行われる。

図３に示すように、２以上の蓄電装置１１０の充電又は放電によって、各蓄電装置１１０の電圧のバラツキ（上述したＶ_ＤＩＦ）は縮小してもよい。但し、各蓄電装置１１０の内部抵抗のバラツキによってＶ_ＤＩＦが拡大する可能性もある。さらに、各蓄電装置１１０の充電又は放電が行われずに時間が経過した場合には、自然放電などによってＶ_ＤＩＦが拡大することも考えられる。

（横流の抑制のための切替部の管理）
上述したように本実施形態の蓄電システム１００では、１つのＰＣＳ（電力変換装置）１３０に対してｎ個（ｎは２以上）の蓄電装置１１０が、ＰＣＳ１３０とｎ個の蓄電装置１１０との接続のオンオフをそれぞれ切り替えるｎ個の切替部１２０を介して並列で接続されている。

管理部２２０は、蓄電装置１１０の充放電が行われる通常運転状態において、ｎ個の蓄電装置１１０の劣化度と、ｎ個の切替部１２０の劣化度と、を管理し、ｎ個の蓄電装置１１０のうち、電圧差が許容値より大きい２つの蓄電装置１１０（以下、対象蓄電装置と呼ぶ）に関して、対象蓄電装置の劣化度合いと当該対象蓄電装置の接続のオンオフを切り替える、ｎ個の切替部１２０のうちの２つの切替部１２０（以下、対象切替部と呼ぶ）の劣化度合いとを比較し、対象切替部の劣化度合いが対象蓄電装置の劣化度合い以下である対象切替部をオフにする制御を制御部２１０に実行させる。

蓄電装置の劣化度合いは、蓄電装置の推定満充電容量と、現満充電容量とに基づいて算出されてもよい。蓄電装置の劣化度合いの算出方法の例について、図４を参照して説明する。

初期状態（たとえば、工場出荷状態）からの時間経過に伴う推定満充電容量Ｓの推移に関する情報は予め設定され、記憶部２４０に格納される。推定満充電容量Ｓの推移に関する情報は、たとえば、実験やシミュレーションにより設定される。現満充電容量Ｔは、たとえば、通常運転状態とは別に実施されるメンテナンスモードなどにおいて、図１に示したＴＨ_１およびＴＨ_２を計測しＴＨ_１－ＴＨ_２を算出することによって取得され、記憶部２４０に格納される。なお、図４では、推定満充電容量Ｓが経過時間とともに一定割合で徐々に減少するケースが例示されているが、推定満充電容量Ｓの推移はこれに限定されず、推定満充電容量Ｓは、経過時間とともに単位時間当たりの推定満充電容量Ｓの減少量が増大するように定められてもよい。

蓄電装置の劣化度合いＸは、記憶部２４０に格納された推定満充電容量および現満充電容量Ｔに基づいて算出され、具体的には、初期状態からの経過時間ｔにおける蓄電装置の劣化度合いＸ、推定満充電容量Ｓ、現満充電容量Ｔをそれぞれ、Ｘ（ｔ）、Ｓ（ｔ）、Ｔ（ｔ）とすると、Ｘ（ｔ）は以下の式により算出される。

Ｘ（ｔ）＝（１－Ｔ（ｔ）／Ｓ（ｔ））×１００［単位：任意単位、または、たとえば「％」］

Ｘ（ｔ）は数値が小さいほど劣化度が小さいことを示す指標である。なお、Ｔ（ｔ）は、初期状態からの経過時間ｔにおける満充電容量の実測値である必要はなく、初期状態からの経過時間ｔ以前の経過時間（以下、ｔ１とする）に取得された最新の満充電容量Ｔの実測値であってもよい。この場合、蓄電装置の劣化度合いＸの算出に用いるＳ（ｔ）は、初期状態からの経過時間ｔではなく、上記ｔ１における推定満充電容量ＳであるＳ（ｔ１）が用いられ、Ｘ（ｔ）に代えて、以下の式で算出されるＸ（ｔ１）が用いられる。

Ｘ（ｔ１）＝（１－Ｔ（ｔ１）／Ｓ（ｔ１））×１００［単位：任意単位、または、たとえば「％」］

上述した推定満充電容量Ｓおよび現満充電容量Ｔは、各蓄電装置について記憶部２４０に格納され、必要に応じて特定の蓄電装置の劣化度合いＸを算出することができる。

対象切替部の劣化度合いは、対象切替部の推定動作回数と実動作回数とに基づいて算出されてもよい。対象切替部の劣化度合いの算出方法の例について、図５を参照して説明する。

初期状態からの時間経過に伴う推定動作回数Ｍの推移に関する情報は、予め設定され、記憶部２４０に格納される。推定動作回数Ｍの推移に関する情報は、たとえば、実験やシミュレーションにより設定される。実動作回数Ｎは、初期状態から実行された切替部の累積動作回数を記録したものであり、記憶部２４０に格納される。

対象切替部の劣化度合いＹは、記憶部２４０に格納された推定動作回数Ｍおよび実動作回数Ｎに基づいて算出され、具体的には、初期状態からの経過時間ｔにおける対象切替部の劣化度合いＹ、対象切替部の推定動作回数Ｍ、対象切替部の実動作回数Ｎをそれぞれ、Ｙ（ｔ）、Ｍ（ｔ）、Ｎ（ｔ）とすると、Ｙ（ｔ）は以下の式により算出される。

Ｙ（ｔ）＝｛１－（Ｐ－Ｎ（ｔ））／（Ｐ－Ｍ（ｔ））｝×１００［単位：任意単位、または、たとえば「％」］

但し、Ｐは、切替部について予め定められており、切替部に許容される総許容動作回数を示している。すなわち、“Ｐ－Ｍ（ｔ）”は、経過時間ｔにおいて切替部に許容されると推定される残り動作回数を示しており、“Ｐ－Ｎ（ｔ）”は、経過時間ｔにおいて切替部に実際に許容される残り動作回数を示している。なお、切替部の動作回数が総許容動作回数Ｐに達する前に切替部の動作が停止する前提でＭ（ｔ）が定められる。すなわち、Ｐ＞Ｍ（ｔ）の関係が満たされるものとする。Ｙ（ｔ）は数値が小さいほど劣化度が小さいことを示す指標である。

上述した総許容動作回数Ｐ、推定動作回数Ｍおよび実動作回数Ｎは、各切替部について記憶部２４０に格納され、必要に応じて特定の切替部の劣化度合いＹを算出することができる。

図６は、切替部１２０の制御を説明するための図である。図６では、蓄電装置１１０Ａ、蓄電装置１１０Ｂ、蓄電装置１１０Ｃの電圧がそれぞれ、Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの状態にある。このとき、最も電圧が高い蓄電装置１１０Ａの電圧と最も電圧が低い蓄電装置１１０Ｂの電圧との差（Ｖａ－Ｖｂ）が所定の許容値より大きいとする。この場合、蓄電装置１１０Ａ、蓄電装置１１０Ｂが２つの対象蓄電装置であり、切替部１２０Ａ、切替部１２０Ｂが２つ対象切替部となる。

蓄電装置１１０Ａの劣化度合いＸａおよび切替部１２０Ａの劣化度合いＹａ、ならびに、蓄電装置１１０Ｂの劣化度合いＸｂおよび切替部１２０Ｂの劣化度合いＹｂがそれぞれ、図４および図５で説明したような算出方法により算出される。

切替部１２０Ａの劣化度合いＹａが蓄電装置１１０Ａの劣化度合いＸａ以下である場合には、切替部１２０Ａをオフにする制御を実施することにより、蓄電装置１１０Ａと蓄電装置１１０Ｂとの間で横流が生じることを抑制することができる。また、切替部１２０Ｂの劣化度合いＹｂが蓄電装置１１０Ｂの劣化度合いＸｂ以下である場合には、切替部１２０Ｂをオフにする制御を実施することにより、蓄電装置１１０Ａと蓄電装置１１０Ｂとの間で横流が生じることを抑制することができる。なお、切替部をオフにする制御は、切替部１２０Ａ、切替部１２０Ｂのうち、いずれか一方のみでよく、電圧がより高い蓄電装置１１０Ａの切替部１２０Ａをオフにしてもよい。

２つの対象蓄電装置の接続のオンオフを切り替える２つの対象切替部の劣化度合いが、ともに対応する対象蓄電装置の劣化度合い以下である場合に、劣化度がより低い対象切替部をオフにする制御を実行してもよい。

２つの対象切替部の劣化度合いの優劣は、一方の対象蓄電装置の劣化度合いと一方の対象切替部の劣化度合いとの差と、他方の対象蓄電装置の劣化度合いと他方の対象切替部の劣化度合いとの差との大小関係により決定することができる。

たとえば、切替部１２０Ａの劣化度合いＹａ、蓄電装置１１０Ａの劣化度合いＸａがそれぞれ０．１、０．２であり、切替部１２０Ｂの劣化度合いＹｂ、蓄電装置の劣化度合いＸｂがそれぞれ０．１５、０．２である場合、蓄電装置１１０Ａの劣化度合いＸａと対象切替部１２０Ａの劣化度合いＹａとの差が０．１であるのに対して、蓄電装置１１０Ｂの劣化度合いＸｂと切替部１２０Ｂの劣化度合いＹｂとの差が０．０５であるため、切替部１２０Ａの劣化度合いＹａが切替部１２０Ｂの劣化度合いＹｂより大きいと評価される。この場合には、切替部１２０Ｂをオフにする制御を実施し、切替部１２０Ａの劣化度に影響を与えないようにしつつ、蓄電装置１１０Ａと蓄電装置１１０Ｂとの間に横流が生じることを抑制する。

切替部１２０Ａをオフにした後、並列に接続されたままの蓄電装置１１０Ｂの電圧と蓄電装置１１０Ｃの電圧との差が上述した許容値より大きい場合には、蓄電装置１１０Ｂ、蓄電装置１１０Ｃが２つの対象蓄電装置であり、切替部１２０Ｂ、切替部１２０Ｃが２つ対象切替部となる。蓄電装置１１０Ｃの劣化度合いＸｃおよび切替部１２０Ｃの劣化度合いＹｃがさらに算出され、切替部１２０Ｂの劣化度合いＹｂが蓄電装置１１０Ｂの劣化度合いＸｂ以下である場合には、切替部１２０Ｂをオフにする制御を実施することにより、蓄電装置１１０Ｂと蓄電装置１１０Ｃとの間で横流が生じることを抑制することができる。

（管理方法）
以下において、実施形態に係る管理方法について図７を参照しながら説明する。図７では、蓄電装置が２個の場合（蓄電装置Ａ、蓄電装置Ｂとする）における制御部２１０の動作について説明する。切替部Ａ、切替部Ｂはそれぞれ、蓄電装置Ａ、蓄電装置Ｂの接続を切り替えるものとし、開始時において切替部Ａ、切替部Ｂはともにオンであり、蓄電装置Ａおよび蓄電装置Ｂが並列に接続されている。

まず、蓄電装置Ａの電圧と蓄電装置Ｂの電圧との差が許容値より大きいか否かが判定される（Ｓ１０）。蓄電装置Ａの電圧と蓄電装置Ｂの電圧との差が許容値以内である場合には処理を終える（Ｓ１０のｎｏ）。蓄電装置Ａの電圧と蓄電装置Ｂの電圧との差が許容値より大きい場合には（Ｓ１０のｙｅｓ）、蓄電装置Ａの劣化度合いおよび切替部Ａの劣化度合いを算出する（Ｓ２０）。

切替部Ａの劣化度合いと蓄電装置Ａの劣化度合いとを比較し（Ｓ３０）、切替部Ａの劣化度合いが蓄電装置Ａの劣化度合いより低い場合に（Ｓ３０のｙｅｓ）、切替部Ａをオフにする制御を実施する（Ｓ４０）。切替部Ａの劣化度合いが蓄電装置Ａの劣化度合い以上である場合には（Ｓ３０のｎｏ）、切替部Ａをオンにしたままにする。

（作用及び効果）
以上説明した蓄電システム１００によれば、電圧差が許容値より大きい２つの対象蓄電装置に関して、対象蓄電装置の劣化度合いと当該対象蓄電装置の接続のオンオフを切り替える対象切替部の劣化度合いとを比較し、対象切替部の劣化度合いが対象蓄電装置の劣化度合い以下である場合に対象切替部をオフにする制御を実行することにより、対象切替部の劣化度合いの状態に支障を来さない場合には、対象切替部のオフによる横流を抑制し、対象蓄電装置の劣化度合いに影響がないようにする一方で、対象蓄電装置の劣化度合いの状態に支障を来さない場合には、横流を許容し、対象切替部の劣化度合いに影響がないようにすることができる。

さらに、２つの対象蓄電装置の接続のオンオフを切り替える２つの対象切替部の劣化度合いが、ともに対応する対象蓄電装置の劣化度合い以下である場合に、劣化度がより低い対象切替部をオフにする制御を実行することにより、２つの対象切替部のうち一方の劣化度合いが過度に悪化することを抑制することができ、結果として、複数の切替部の劣化度合いの短寿命化をより適切に抑制することができる。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

実施形態では特に触れていないが、制御部２１０、管理部２２０、出力部２３０及び記憶部２４０の少なくともいずれか１つは、ＰＣＳ１３０でもよく、蓄電システム１００を含む施設に設けられるＥＭＳに設けられてもよい。ＥＭＳは、クラウドサービスによって提供されてもよい。

実施形態では特に触れていないが、蓄電システム１００に設けられる信号線は、有線であってもよく、無線であってもよい。

実施形態では特に触れていないが、制御部２１０は、管理部２２０で管理される全体ＳＯＣに基づいて、蓄電システム１００の充電又は放電を制御してもよい。例えば、制御部２１０は、全体ＳＯＣが上限ＳＯＣに達した場合に、蓄電システム１００の充電を停止してもよい。同様に、制御部２１０は、全体ＳＯＣが下限ＳＯＣに達した場合に、蓄電システム１００の放電を停止してもよい。

上述の実施形態では、蓄電装置１１０の数が３である場合が例示されているが、蓄電装置１１０の数は４以上でもよい。この場合、電圧差が最も大きい２つの蓄電装置１１０（対象蓄電装置）を選択し、上述したように、電圧差が許容値より大きい場合に対象切替部の劣化度合いが対象蓄電装置の劣化度合い以下である対象切替部をオフにする制御（以下、横流抑制制御と呼ぶ）を実施し、並列接続された残りの蓄電装置１１０の中で、電圧差が最も大きい２つの蓄電装置１１０（対象蓄電装置）を新たに選択して横流抑制制御を順次実施し、並列接続された２つの蓄電装置１１０の全ての組み合わせについて横流抑制制御を実施するようにしてもよい。

蓄電装置の劣化度合いＸと切替部の劣化度合いＹとを比較する場合、両者の値を直に比較してもよいが、一方の劣化度合いに所定の係数を掛けた上で比較を実施してもよい。これによれば、蓄電装置の劣化度合いＸおよび切替部の劣化度合いＹの意味合いや実態に合わせてより適切な判断を行うことができる。

上述した実施形態では、蓄電装置の劣化度合いは、経過時間ｔにおける推定満充電容量と経過時間ｔにおける実満充電容量との比較によって算出されるケースについて例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、蓄電装置の劣化度合いは、蓄電装置の劣化度合いは、初期の満充電容量と経過時間ｔにおける実満充電容量との比較結果に基づいて算出されてもよく、初期の許容充放電サイクル数と経過時間ｔにおける実充放電サイクル数との比較結果に基づいて算出されてもよい。

上述した実施形態では、切替部の劣化度合いは、経過時間ｔにおいて切替部に許容されると推定される残り動作回数と経過時間ｔにおいて切替部に実際に許容される残り動作回数との比較によって算出されるケースについて例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。切替部の劣化度合いは、総許容動作回数と経過時間ｔにおける実動作回数との比較結果に基づいて算出されてもよく、総許容動作時間と経過時間ｔにおける実動作時間との比較結果に基づいて算出されてもよい。

上述したように、蓄電装置の劣化度合い及び切替部の劣化度合いとして任意の指標を用いることができる。このようなケースにおいて、蓄電装置の劣化度合い及び切替部の劣化度合いは、相互に比較可能な指標であればよい。

１００…蓄電システム、１１０…蓄電装置、１１１…センサ、１２０…切替部、１３０…ＰＣＳ、２１０…制御部、２２０…管理部、２３０…出力部、２４０…記憶部

Claims (5)

1. １つの電力変換装置に対してｎ個（ｎは２以上）の蓄電装置が、前記電力変換装置と前記ｎ個の蓄電装置との接続のオンオフをそれぞれ切り替えるｎ個の切替部を介して並列で接続された蓄電システムであって、
   前記ｎ個の蓄電装置の劣化度と、前記ｎ個の切替部の劣化度と、を管理し、
   前記ｎ個の蓄電装置のうち、電圧差が許容値より大きい２つの対象蓄電装置に関して、
   前記対象蓄電装置の劣化度合いと、当該対象蓄電装置の接続のオンオフを切り替える、前記ｎ個の切替部のうちの対象切替部の劣化度合いとを比較し、
   前記対象切替部の劣化度合いが前記対象蓄電装置の劣化度合い以下である前記対象切替部をオフにする制御を実行する、蓄電システム。
2. 前記対象蓄電装置の劣化度合いは、前記対象蓄電装置の推定満充電容量と、現満充電容量とに基づいて算出される、請求項１に記載の蓄電システム。
3. 前記対象切替部の劣化度合いは、前記対象切替部の推定動作回数と実動作回数とに基づいて算出される、請求項１または２に記載の蓄電システム。
4. ２つの前記対象蓄電装置の接続のオンオフを切り替える２つの前記対象切替部の劣化度合いが、ともに対応する前記対象蓄電装置の劣化度合い以下である場合に、劣化度がより低い前記対象切替部をオフにする制御を実行する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓄電システム。
5. １つの電力変換装置に対してｎ個（ｎは２以上）の蓄電装置が、前記電力変換装置と前記ｎ個の蓄電装置との接続のオンオフをそれぞれ切り替えるｎ個の切替部を介して並列で接続された蓄電システムの管理方法であって、
   前記ｎ個の蓄電装置のうち、電圧差が許容値より大きい２つの対象蓄電装置に関して、
   前記対象蓄電装置の劣化度合いと当該対象蓄電装置の接続のオンオフを切り替える、前記ｎ個の切替部のうちの対象切替部の劣化度合いとを比較するステップと、
   前記対象切替部の劣化度合いが前記対象蓄電装置の劣化度合い以下である前記対象切替部をオフにする制御を実行するステップと、
   を備える、管理方法。

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