JP7494686B2 - Charge/discharge control system - Google Patents

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Description

本発明は、充放電制御システムに関する。 The present invention relates to a charge/discharge control system.

特許文献１には、並列に接続されたバッテリパックが同時に使用されると、負荷への配線距離が相対的に近いバッテリパックが、相対的に遠いバッテリパックよりも、その配線抵抗の小ささに応じた分だけ多くの電流が出力されてしまうため、各バッテリパックは、配線距離に伴って劣化の進行速度に差が生じてしまう虞があり、これを抑制することを目的とした電動車両の駆動制御装置が記載されている。 Patent Document 1 describes a drive control device for an electric vehicle that, when battery packs connected in parallel are used at the same time, the battery pack that is relatively close to the load will output more current than the battery pack that is relatively far away, in proportion to the smaller wiring resistance. This can lead to differences in the rate at which each battery pack deteriorates depending on the wiring distance.

特許文献１に記載の電動車両の駆動制御装置は、並列接続された複数のバッテリパックのうち、いずれか１つを駆動用バッテリパックとして選択するバッテリ制御ユニットと、選択されたバッテリパックからモータに電力を供給する電力供給部と、選択されたバッテリパックの電力容量情報を取得する電力容量取得部と、を含む。特許文献１に記載の電動車両の駆動制御装置は、選択されたバッテリパックの電力容量が所定値以下となった場合、バッテリ制御ユニットが、選択されたバッテリパック以外のバッテリパックを駆動用バッテリパックとして選択する。 The drive control device for an electric vehicle described in Patent Document 1 includes a battery control unit that selects one of multiple battery packs connected in parallel as a drive battery pack, a power supply unit that supplies power from the selected battery pack to a motor, and a power capacity acquisition unit that acquires power capacity information of the selected battery pack. In the drive control device for an electric vehicle described in Patent Document 1, when the power capacity of the selected battery pack falls below a predetermined value, the battery control unit selects a battery pack other than the selected battery pack as the drive battery pack.

特開２０１９－２０８３０９号公報JP 2019-208309 A

しかしながら、特許文献１に記載の電動車両の駆動制御装置では、電力容量が所定値以下となった場合に駆動用バッテリパックを切り替えるのみで、例えばバッテリパックの使用頻度等を考慮してバッテリパックの劣化の偏りを抑制することについては何ら考慮されていなかった。 However, the drive control device for an electric vehicle described in Patent Document 1 only switches the drive battery pack when the power capacity falls below a predetermined value, and does not take into account, for example, the frequency of use of the battery packs, or the like, to suppress uneven deterioration of the battery packs.

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、複数の電池モジュール間における使用頻度の偏りを抑制し、複数の電池モジュール間における劣化の偏りを抑制することができる充放電制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a charge/discharge control system that can suppress bias in frequency of use among multiple battery modules and suppress bias in deterioration among multiple battery modules.

本発明は、上記目的を達成するため、発電装置と、電気負荷と、複数の電池モジュールと、前記複数の電池モジュールが並列に接続された第１の接続路と、前記第１の接続路と前記発電装置及び前記電気負荷との間に設けられ、前記第１の接続路と前記発電装置又は前記電気負荷とを接続するオン状態又は切断するオフ状態を切替可能な第１のスイッチと、前記発電装置又は前記電池モジュールから電力が供給される制御装置と、を備え、前記電池モジュールは、蓄電池と、前記蓄電池と前記第１の接続路とを接続するオン状態又は切断するオフ状態を切替可能な第２のスイッチと、前記蓄電池の状態を管理し、前記第２のスイッチの切替を制御する蓄電池管理装置と、を有し、前記蓄電池管理装置と前記第１の接続路との間には、前記蓄電池管理装置と前記第１の接続路とを接続するオン状態又は切断するオフ状態を切替可能な第３のスイッチが前記蓄電池管理装置ごとに少なくとも１つ設けられ、前記制御装置は、前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチの切替を制御するよう構成され、前記電池モジュールから放電を行う場合、前記複数の電池モジュールを、少なくとも１つの電池モジュールから構成された複数の電池モジュール群に分け、前記複数の電池モジュール群のうち、前記電池モジュール群を構成する電池モジュールの平均電圧値が最も高い電池モジュール群を第１の電池モジュール群、その次に電池モジュールの平均電圧値が高い電池モジュール群を第２の電池モジュール群としたとき、前記第１の電池モジュール群を構成する電池モジュールの前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチをオン状態に切り替え、前記第１の電池モジュール群の平均電圧値である第１の平均電圧値が前記第２の電池モジュール群の平均電圧値である第２の平均電圧値より低く、かつ、前記第１の平均電圧値と前記第２の平均電圧値との差が所定値より大きいことを条件に、前記第２の電池モジュール群を構成する電池モジュールの前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチをオン状態に切り替え、前記第１の電池モジュール群を構成する電池モジュールの前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチをオフ状態に切り替える構成を有する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a power generation device, an electrical load, a plurality of battery modules, a first connection path to which the plurality of battery modules are connected in parallel, a first switch provided between the first connection path and the power generation device and the electrical load, capable of switching between an on state for connecting the first connection path to the power generation device or the electrical load, or an off state for disconnecting the first connection path, and a control device to which power is supplied from the power generation device or the battery module, the battery module having a storage battery, a second switch capable of switching between an on state for connecting the storage battery to the first connection path, or an off state for disconnecting the storage battery, and a storage battery management device that manages the state of the storage battery and controls the switching of the second switch, at least one third switch capable of switching between an on state for connecting the storage battery management device to the first connection path, or an off state for disconnecting the storage battery management device, is provided for each storage battery management device between the storage battery management device and the first connection path, the control device is configured to control the switching of the first switch and the third switch, and a control device is configured to control the switching of the first switch and the third switch, and to control the switching of the first switch and the third switch, and to control the switching of the first switch and the third switch, and to control the switching of the first switch and the third switch, and to control the switching of the third switch and the switching of ... When performing the above, the plurality of battery modules are divided into a plurality of battery module groups each composed of at least one battery module, and among the plurality of battery module groups, the battery module group with the highest average voltage value of the battery modules constituting the battery module group is designated as the first battery module group, and the battery module group with the next highest average voltage value of the battery modules is designated as the second battery module group. The second switch and the third switch of the battery module constituting the first battery module group are switched to the on state, and the second switch and the third switch of the battery module constituting the second battery module group are switched to the on state, and the second switch and the third switch of the battery module constituting the first battery module group are switched to the off state, under the condition that the first average voltage value, which is the average voltage value of the first battery module group, is lower than the second average voltage value, which is the average voltage value of the second battery module group, and the difference between the first average voltage value and the second average voltage value is greater than a predetermined value.

本発明によれば、複数の電池モジュール間における使用頻度の偏りを抑制し、複数の電池モジュール間における劣化の偏りを抑制することができる充放電制御システムを提供することができる。 The present invention provides a charge/discharge control system that can suppress bias in frequency of use among multiple battery modules and suppress bias in deterioration among multiple battery modules.

図１は、本発明の一実施例に係る充放電制御システムの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a charge/discharge control system according to an embodiment of the present invention. 図２は、本発明の一実施例に係る充放電制御システムにおける各電池モジュールの電圧値の遷移を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the transition of the voltage value of each battery module in the charge/discharge control system according to one embodiment of the present invention. 図３は、本発明の一実施例に係る充放電制御システムによって実行される放電制御の処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a flow of a discharge control process executed by the charge/discharge control system according to one embodiment of the present invention. 図４は、本発明の一実施例に係る充放電制御システムにおける各電池モジュールの放電回数の算出方法を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method for calculating the number of discharges of each battery module in the charge/discharge control system according to one embodiment of the present invention. 図５は、本発明の一実施例に係る充放電制御システムにおける電池モジュールの蓄電池の放電特性を示すマップである。FIG. 5 is a map showing the discharge characteristics of the storage battery of the battery module in the charge/discharge control system according to one embodiment of the present invention. 図６は、本発明の一実施例に係る充放電制御システムの動作の一例を説明するタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart for explaining an example of the operation of the charge/discharge control system according to the embodiment of the present invention.

本発明の一実施の形態に係る充放電制御システムは、発電装置と、電気負荷と、複数の電池モジュールと、複数の電池モジュールが並列に接続された第１の接続路と、第１の接続路と発電装置及び電気負荷との間に設けられ、第１の接続路と発電装置又は電気負荷とを接続するオン状態又は切断するオフ状態を切替可能な第１のスイッチと、発電装置又は電池モジュールから電力が供給される制御装置と、を備え、電池モジュールは、蓄電池と、蓄電池と第１の接続路とを接続するオン状態又は切断するオフ状態を切替可能な第２のスイッチと、蓄電池の状態を管理し、第２のスイッチの切替を制御する蓄電池管理装置と、を有し、蓄電池管理装置と第１の接続路との間には、蓄電池管理装置と第１の接続路とを接続するオン状態又は切断するオフ状態を切替可能な第３のスイッチが蓄電池管理装置ごとに少なくとも１つ設けられ、制御装置は、第１のスイッチ及び第３のスイッチの切替を制御するよう構成され、電池モジュールから放電を行う場合、複数の電池モジュールを、少なくとも１つの電池モジュールから構成された複数の電池モジュール群に分け、複数の電池モジュール群のうち、電池モジュール群を構成する電池モジュールの平均電圧値が最も高い電池モジュール群を第１の電池モジュール群、その次に電池モジュールの平均電圧値が高い電池モジュール群を第２の電池モジュール群としたとき、第１の電池モジュール群を構成する電池モジュールの第２のスイッチ及び第３のスイッチをオン状態に切り替え、第１の電池モジュール群の平均電圧値である第１の平均電圧値が第２の電池モジュール群の平均電圧値である第２の平均電圧値より低く、かつ、第１の平均電圧値と第２の平均電圧値との差が所定値より大きいことを条件に、第２の電池モジュール群を構成する電池モジュールの第２のスイッチ及び第３のスイッチをオン状態に切り替え、第１の電池モジュール群を構成する電池モジュールの第２のスイッチ及び第３のスイッチをオフ状態に切り替えることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る充放電制御システムは、複数の電池モジュール間における使用頻度の偏りを抑制し、複数の電池モジュール間における劣化の偏りを抑制することができる。 A charge/discharge control system according to one embodiment of the present invention includes a power generation device, an electrical load, a plurality of battery modules, a first connection path in which the plurality of battery modules are connected in parallel, a first switch provided between the first connection path and the power generation device and the electrical load, capable of switching between an on state for connecting the first connection path to the power generation device or the electrical load, or an off state for disconnecting the first connection path, and a control device to which power is supplied from the power generation device or the battery module. The battery module includes a storage battery, a second switch capable of switching between an on state for connecting the storage battery and the first connection path, or an off state for disconnecting the storage battery, and a storage battery management device that manages the state of the storage battery and controls the switching of the second switch. At least one third switch capable of switching between an on state for connecting the storage battery management device and the first connection path, or an off state for disconnecting the storage battery management device, is provided for each storage battery management device between the storage battery management device and the first connection path, and the control device is configured to control the switching of the first switch and the third switch. When discharging from the battery module, In this case, the plurality of battery modules are divided into a plurality of battery module groups each composed of at least one battery module, and among the plurality of battery module groups, the battery module group with the highest average voltage value of the battery modules constituting the battery module group is designated as the first battery module group, and the battery module group with the next highest average voltage value of the battery modules is designated as the second battery module group. The second switch and the third switch of the battery module constituting the first battery module group are switched to the on state, and the second switch and the third switch of the battery module constituting the second battery module group are switched to the on state and the second switch and the third switch of the battery module constituting the first battery module group are switched to the off state under the condition that the first average voltage value, which is the average voltage value of the first battery module group, is lower than the second average voltage value, which is the average voltage value of the second battery module group, and the difference between the first average voltage value and the second average voltage value is greater than a predetermined value. As a result, the charge/discharge control system according to one embodiment of the present invention can suppress the bias in the frequency of use among the plurality of battery modules and the bias in deterioration among the plurality of battery modules.

以下、本発明の一実施例に係る充放電制御システムについて図面を参照して説明する。 Below, a charge/discharge control system according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、本実施例に係る充放電制御システム１は、発電装置２と、電気負荷３と、複数の電池モジュール４と、第１の接続路５と、第１のスイッチ６と、制御装置７と、を含んで構成されている。 As shown in FIG. 1, the charge/discharge control system 1 according to this embodiment includes a power generation device 2, an electrical load 3, a plurality of battery modules 4, a first connection path 5, a first switch 6, and a control device 7.

本実施例に係る充放電制御システム１においては、電池モジュール４が１からｎ個設けられている。本実施例においては、複数の電池モジュール４のそれぞれを区別するために複数の電池モジュール４をそれぞれ電池モジュール４（ａ）から４（ｎ）で示すこととする。電池モジュール４（ａ）から４（ｎ）のうちいずれかの電池モジュールを特定せずに、１つの電池モジュールを示す場合には単に「電池モジュール４」と記す。 In the charge/discharge control system 1 according to this embodiment, 1 to n battery modules 4 are provided. In this embodiment, in order to distinguish between the multiple battery modules 4, the multiple battery modules 4 are indicated as battery modules 4(a) to 4(n), respectively. When indicating one battery module without specifying which of the battery modules 4(a) to 4(n) is selected, it is simply referred to as "battery module 4."

発電装置２は、例えば太陽光発電装置や風力発電装置等の再生可能エネルギを利用して発電を行う発電装置によって構成されている。再生可能エネルギを利用して発電を行う発電装置としては、太陽光発電装置や風力発電装置に限らず、水力、地熱、バイオマス等の再生可能エネルギを利用した発電装置等も適用可能である。 The power generation device 2 is configured by a power generation device that generates electricity using renewable energy, such as a solar power generation device or a wind power generation device. Power generation devices that generate electricity using renewable energy are not limited to solar power generation devices or wind power generation devices, and power generation devices that use renewable energy such as hydroelectric power, geothermal power, and biomass can also be used.

電気負荷３は、例えば照明や電光掲示板等のように、発光体を負荷として有する装置によって構成されている。電気負荷３は、発光体を負荷として有する装置に限られない。 The electrical load 3 is configured by a device having a light-emitting body as a load, such as a light source or an electronic bulletin board. The electrical load 3 is not limited to a device having a light-emitting body as a load.

電池モジュール４（ａ）から４（ｎ）は、第１の接続路５に対して互いに並列に接続されている。各電池モジュール４はそれぞれ、蓄電池４１と、第２のスイッチ４２と、蓄電池管理装置４３と、を有している。 The battery modules 4(a) to 4(n) are connected in parallel to each other via the first connection path 5. Each battery module 4 has a storage battery 41, a second switch 42, and a storage battery management device 43.

本実施例においては、電池モジュール４（ａ）から４（ｎ）のいずれの蓄電池４１、第２のスイッチ４２及び蓄電池管理装置４３であるかを区別するため、電池モジュール４（ａ）から４（ｎ）のそれぞれに対応する蓄電池４１、第２のスイッチ４２及び蓄電池管理装置４３を、蓄電池４１（ａ）から４１（ｎ）、第２のスイッチ４２（ａ）から４２（ｎ）及び蓄電池管理装置４３（ａ）から４３（ｎ）で示す。蓄電池４１（ａ）から４１（ｎ）、第２のスイッチ４２（ａ）から４２（ｎ）及び蓄電池管理装置４３（ａ）から４３（ｎ）について、電池モジュール４（ａ）から４（ｎ）のいずれのものであるかを特定せずに、１つの蓄電池、第２のスイッチ及び蓄電池管理装置を示す場合にはそれぞれ単に「蓄電池４１」、「第２のスイッチ４２」、「蓄電池管理装置４３」と記す。 In this embodiment, in order to distinguish which of the battery modules 4(a) to 4(n) the storage battery 41, the second switch 42, and the storage battery management device 43 are, the storage battery 41, the second switch 42, and the storage battery management device 43 corresponding to each of the battery modules 4(a) to 4(n) are indicated as the storage battery 41(a) to 41(n), the second switch 42(a) to 42(n), and the storage battery management device 43(a) to 43(n). When indicating one storage battery, second switch, and storage battery management device without specifying which of the battery modules 4(a) to 4(n) the storage battery 41(a) to 41(n), the second switch 42(a) to 42(n), and the storage battery management device 43(a) to 43(n) are, they are simply referred to as the "storage battery 41", the "second switch 42", and the "storage battery management device 43", respectively.

蓄電池４１は、例えばリチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池によって構成されている。蓄電池４１としては、例えば車両に搭載されていたリチウムイオンバッテリをリユースしたものを用いることもできる。 The storage battery 41 is composed of a rechargeable secondary battery such as a lithium ion battery. For example, a lithium ion battery that was originally installed in a vehicle can be reused as the storage battery 41.

第２のスイッチ４２は、蓄電池４１と第１の接続路５とを接続するオン状態、又は、切断するオフ状態を切替可能なスイッチである。第２のスイッチ４２のオン状態又はオフ状態の切替は、蓄電池管理装置４３よって制御されるようになっている。 The second switch 42 is a switch that can be switched between an on state that connects the storage battery 41 and the first connection path 5, and an off state that disconnects the storage battery 41 and the first connection path 5. The switching between the on state and the off state of the second switch 42 is controlled by the storage battery management device 43.

蓄電池管理装置４３は、蓄電池４１の電圧値や残容量（ＳＯＣ：state of charge）など、蓄電池４１の状態を監視及び管理するようになっている。蓄電池管理装置４３は、第２のスイッチ４２のオン状態又はオフ状態の切替を制御するようになっている。蓄電池管理装置４３は、蓄電池４１の充放電電流に基づきＳＯＣを算出する。 The battery management device 43 monitors and manages the state of the battery 41, such as the voltage value and remaining capacity (SOC: state of charge) of the battery 41. The battery management device 43 controls the switching of the second switch 42 between the on state and the off state. The battery management device 43 calculates the SOC based on the charge and discharge current of the battery 41.

蓄電池管理装置４３は、制御装置７に接続されており、蓄電池４１の電圧値やＳＯＣ等の各種情報を制御装置７に送信可能に構成されている。 The battery management device 43 is connected to the control device 7 and is configured to be able to transmit various information such as the voltage value and SOC of the battery 41 to the control device 7.

蓄電池管理装置４３と第１の接続路５との間には、蓄電池管理装置４３と第１の接続路５とを接続するオン状態、又は、切断するオフ状態を切替可能な第３のスイッチ８が設けられている。第３のスイッチ８は、蓄電池管理装置４３ごとに少なくとも１つ設けられている。本実施例では、蓄電池管理装置４３ごとに第３のスイッチ８が１つ設けられた例を説明するが、蓄電池管理装置４３ごとに第３のスイッチ８が２つ以上設けられていてもよい。 Between the battery management device 43 and the first connection path 5, a third switch 8 is provided that can be switched between an ON state that connects the battery management device 43 and the first connection path 5 and an OFF state that disconnects the battery management device 43. At least one third switch 8 is provided for each battery management device 43. In this embodiment, an example in which one third switch 8 is provided for each battery management device 43 is described, but two or more third switches 8 may be provided for each battery management device 43.

本実施例においては、蓄電池管理装置４３（ａ）から４３（ｎ）のいずれの第３のスイッチ８であるかを区別するため、蓄電池管理装置４３（ａ）から４３（ｎ）のそれぞれに対応する第３のスイッチ８を、第３のスイッチ８（ａ）から８（ｎ）で示す。第３のスイッチ８（ａ）から８（ｎ）について、蓄電池管理装置４３（ａ）から４３（ｎ）のいずれのものであるかを特定せずに、１つの第３のスイッチを示す場合には単に「第３のスイッチ８」と記す。 In this embodiment, in order to distinguish which of the battery management devices 43(a) to 43(n) the third switches 8 correspond to, respectively, the battery management devices 43(a) to 43(n), and are indicated as third switches 8(a) to 8(n). When indicating one third switch without specifying which of the battery management devices 43(a) to 43(n) the third switches 8(a) to 8(n) belong to, the third switches 8(a) to 8(n) are simply referred to as "third switch 8."

第３のスイッチ８のオン状態又はオフ状態の切替は、制御装置７よって制御されるようになっている。 The third switch 8 is controlled to switch between the on and off states by the control device 7.

第１の接続路５には、電池モジュール４（ａ）から４（ｎ）が並列に接続されている。第１の接続路５の一端には、第１のスイッチ６が接続されている。 Battery modules 4(a) to 4(n) are connected in parallel to the first connection path 5. A first switch 6 is connected to one end of the first connection path 5.

第１のスイッチ６は、第１の接続路５と発電装置２及び電気負荷３との間に設けられ、第１の接続路５と発電装置２又は電気負荷３とを接続するオン状態、又は、切断するオフ状態を切替可能なスイッチである。 The first switch 6 is provided between the first connection path 5 and the power generation device 2 and the electrical load 3, and is a switch that can be switched between an ON state that connects the first connection path 5 to the power generation device 2 or the electrical load 3, and an OFF state that disconnects the first connection path 5 from the power generation device 2 or the electrical load 3.

すなわち、第１のスイッチ６は、第１の接続路５と発電装置２とを接続する発電オン状態、又は、第１の接続路５と電気負荷３とを接続する放電オン状態のいずれかのオン状態と、発電装置２及び電気負荷３のいずれとも第１の接続路５を接続しないオフ状態と、に切替可能である。 That is, the first switch 6 can be switched between an on state, a power generation on state in which the first connection path 5 is connected to the power generation device 2, or a discharge on state in which the first connection path 5 is connected to the electrical load 3, and an off state in which the first connection path 5 is not connected to either the power generation device 2 or the electrical load 3.

第１のスイッチ６の発電オン状態、放電オン状態又はオフ状態の切替は、制御装置７よって制御されるようになっている。充放電制御システム１の初回起動時等、制御装置７の電源投入がなされていない状態においては、充放電制御システム１を起動するための電力を確保する観点から第１のスイッチ６が発電オン状態に切り替えられているのが好ましい。 The switching of the first switch 6 between the power generation on state, the discharge on state, and the off state is controlled by the control device 7. When the control device 7 is not powered on, such as when the charge/discharge control system 1 is started for the first time, it is preferable that the first switch 6 is switched to the power generation on state in order to ensure power for starting the charge/discharge control system 1.

制御装置７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。コンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数等とともに、当該コンピュータユニットを制御装置７として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、コンピュータユニットは、本実施例における制御装置７として機能する。 The control device 7 is composed of a computer unit equipped with a CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), an input port, and an output port. The ROM of the computer unit stores a program for causing the computer unit to function as the control device 7, along with various constants, etc. In other words, the CPU uses the RAM as a working area to execute the program stored in the ROM, causing the computer unit to function as the control device 7 in this embodiment.

制御装置７は、第１の接続路５に接続されており、第１の接続路５を介して発電装置２又は電池モジュール４（ａ）から４（ｎ）の少なくとも１つから電力が供給されるようになっている。制御装置７は、第１のスイッチ６及び第３のスイッチ８のオン状態又はオフ状態の切替を制御するようになっている。 The control device 7 is connected to the first connection path 5, and power is supplied from the power generation device 2 or at least one of the battery modules 4(a) to 4(n) via the first connection path 5. The control device 7 controls the switching of the first switch 6 and the third switch 8 between the on state and the off state.

制御装置７には、各種センサ９が接続されている。本実施例においては、各種センサ９として、発電装置２の種類や電気負荷３の種類に応じて必要なセンサが接続されるようになっており、例えば、風力センサ、照度センサ、温度センサ等の外部環境の変化を検出可能なセンサ類が接続されている。また、制御装置７は、電気負荷３が照明である場合には、照明時間や照明時刻を管理するタイマを備えていてもよい。 Various sensors 9 are connected to the control device 7. In this embodiment, the various sensors 9 are connected as necessary depending on the type of power generation device 2 and the type of electrical load 3, and for example, sensors capable of detecting changes in the external environment, such as a wind sensor, an illuminance sensor, and a temperature sensor, are connected. In addition, when the electrical load 3 is lighting, the control device 7 may be provided with a timer that manages the lighting time and lighting time.

（放電制御）
次に、本実施例に係る充放電制御システム１における放電制御について説明する。 (Discharge Control)
Next, the discharge control in the charge/discharge control system 1 according to this embodiment will be described.

本実施例において、ｎ個の電池モジュール４の少なくとも１つ以上から放電を行う場合、制御装置７は、ｎ個の電池モジュール４を、少なくとも１つの電池モジュール４から構成された複数の電池モジュール群４Ｇに分ける。 In this embodiment, when discharging from at least one of the n battery modules 4, the control device 7 divides the n battery modules 4 into multiple battery module groups 4G, each of which is made up of at least one battery module 4.

具体的には、制御装置７は、ｎ個の電池モジュール４を、蓄電池４１の電圧値が高い順に少なくとも１つの電池モジュール４によって構成した複数の電池モジュール群４Ｇに振り分ける。 Specifically, the control device 7 distributes the n battery modules 4 into a plurality of battery module groups 4G, each of which is composed of at least one battery module 4, in descending order of the voltage value of the storage battery 41.

例えば、８個の電池モジュール４がある場合は、電圧値が１番目、２番目に高い電池モジュール４で１つの電池モジュール群を構成し、電圧値が３番目、４番目に高い電池モジュール４で１つの電池モジュール群を構成し、電圧値が５番目、６番目に高い電池モジュール４で１つの電池モジュール群を構成し、電圧値が７番目、８番目に高い電池モジュール４で１つの電池モジュール群を構成する。 For example, if there are eight battery modules 4, one battery module group is made up of the battery modules 4 with the first and second highest voltage values, one battery module group is made up of the battery modules 4 with the third and fourth highest voltage values, one battery module group is made up of the battery modules 4 with the fifth and sixth highest voltage values, and one battery module group is made up of the battery modules 4 with the seventh and eighth highest voltage values.

電池モジュール単品でなく、電池モジュール群にしている理由としては、電池モジュール単品で放電する場合、該電池モジュールの電圧値が放電可能電圧値を下回る以外の理由で放電不可になると、制御装置への電源供給が不可能になり、システム全体で動作不良に陥る恐れがあるためであり、放電の際は複数の電池モジュールで構成された電池モジュール群を用いる方が好ましい。 The reason for using a battery module group rather than a single battery module is that when discharging a single battery module, if the battery module is unable to discharge for any reason other than the voltage value of the battery module falling below the dischargeable voltage value, it becomes impossible to supply power to the control device, which may result in malfunction of the entire system; therefore, it is preferable to use a battery module group made up of multiple battery modules when discharging.

ただし、複数の電池モジュール群４Ｇを決定する際には、電圧値の差が所定の差Δｔｈを超える電池モジュール４同士では電池モジュール群を構成しないようにするのが好ましい。この場合、例えば、電圧値が１番目に高い電池モジュール４と電圧値が２番目に高い電池モジュール４との電圧値の差が所定の差Δｔｈを超えている場合には、電圧値が１番目に高い電池モジュール４のみで１つの電池モジュール群を構成する。このとき、電圧値が２番目に高い電池モジュール４は、電圧値が３番目に高い電池モジュール４との電圧値の差が所定の差Δｔｈ以内であれば、電圧値が３番目に高い電池モジュール４と１つの電池モジュール群を構成する。 However, when determining the multiple battery module groups 4G, it is preferable not to configure a battery module group with battery modules 4 whose voltage difference exceeds a predetermined difference Δth. In this case, for example, if the voltage difference between the battery module 4 with the highest voltage value and the battery module 4 with the second highest voltage value exceeds the predetermined difference Δth, one battery module group is configured with only the battery module 4 with the highest voltage value. In this case, if the voltage difference between the battery module 4 with the second highest voltage value and the battery module 4 with the third highest voltage value is within the predetermined difference Δth, the battery module 4 with the second highest voltage value will configure one battery module group with the battery module 4 with the third highest voltage value.

このように、電圧値の差が所定の差Δｔｈを超える電池モジュール４同士で電池モジュール群を構成しないのは、次の理由による。すなわち、電池モジュール群を構成する電池モジュール４のうち、一部の電池モジュール４の電圧値が突出して高いと、当該電池モジュール群を構成する電池モジュール４間で電圧差が大きくなることで大電流が流れて回路が故障するおそれがあるため、当該故障を回避するためである。 The reason why battery modules 4 with a voltage difference exceeding a predetermined difference Δth are not used to form a battery module group is as follows. That is, if the voltage values of some of the battery modules 4 constituting a battery module group are exceptionally high, the voltage difference between the battery modules 4 constituting the battery module group will be large, causing a large current to flow and resulting in circuit failure, and this is to avoid such failure.

したがって、本実施例において、電池モジュール群４Ｇは、蓄電池４１の電圧値が高い順に該電圧値の差が所定の差Δｔｈ以内にある少なくとも１つの電池モジュール４によって構成されている。 Therefore, in this embodiment, the battery module group 4G is composed of at least one battery module 4 whose storage batteries 41 have voltage values in descending order and whose voltage value difference is within a predetermined difference Δth.

制御装置７は、これら複数の電池モジュール群４Ｇのうち、電池モジュール群４Ｇを構成する電池モジュール４の蓄電池４１の平均電圧値（以下、「電池モジュール４の平均電圧値」ともいう）が最も高い電池モジュール群４Ｇを第１の電池モジュール群４Ｇ（１）、その次に電池モジュール４の平均電圧値が高い電池モジュール群４Ｇを第２の電池モジュール群４Ｇ（２）とする。 The control device 7 designates the battery module group 4G having the highest average voltage value of the storage batteries 41 of the battery modules 4 constituting the battery module group 4G (hereinafter also referred to as the "average voltage value of the battery modules 4") as the first battery module group 4G(1), and the battery module group 4G having the next highest average voltage value of the battery modules 4 as the second battery module group 4G(2).

制御装置７は、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）を構成する電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８をオン状態に切り替える。 The control device 7 switches the second switch 42 and the third switch 8 of the battery module 4 constituting the first battery module group 4G(1) to the on state.

制御装置７は、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）の平均電圧値である第１の平均電圧値ＢＭＶ１が第２の電池モジュール群４Ｇ（２）の平均電圧値である第２の平均電圧値ＢＭＶ２より低く、かつ、第１の平均電圧値ＢＭＶ１と第２の平均電圧値ＢＭＶ２との差が所定値Ｖｔｈより大きいことを条件に、第２の電池モジュール群４Ｇ（２）を構成する電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８をオン状態に切り替え、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）を構成する電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８をオフ状態に切り替える。 The control device 7 switches the second switch 42 and the third switch 8 of the battery module 4 constituting the second battery module group 4G(2) to the ON state and switches the second switch 42 and the third switch 8 of the battery module 4 constituting the first battery module group 4G(1) to the OFF state, on the condition that the first average voltage value BMV1, which is the average voltage value of the first battery module group 4G(1), is lower than the second average voltage value BMV2, which is the average voltage value of the second battery module group 4G(2), and the difference between the first average voltage value BMV1 and the second average voltage value BMV2 is greater than a predetermined value Vth.

所定値Ｖｔｈは、電気負荷３に電池モジュール４を接続した場合に電圧値が直ぐに低下しても電池モジュール群４Ｇの切替が頻繁に生じないような電圧値の幅であって、予め実験的に求めて制御装置７のＲＯＭに記憶されている。 The predetermined value Vth is a range of voltage values that prevents frequent switching of the battery module group 4G even if the voltage value drops immediately when the battery module 4 is connected to the electrical load 3, and is determined in advance experimentally and stored in the ROM of the control device 7.

これにより、第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８が必要以上にオン状態に切り替えられることを抑制され、またこれらスイッチの切替に伴う、電気負荷３への印加される電圧又は流れる電流の変動も抑制される。 This prevents the second switch 42 and the third switch 8 from being switched on more than necessary, and also prevents fluctuations in the voltage applied to or current flowing through the electrical load 3 that occur when these switches are switched.

なお、第１のスイッチ６が放電オン状態であるときと第１のスイッチ６がオフ状態であるときとで電池モジュール群４Ｇからの放電速度が異なるため、第１のスイッチ６が放電オン状態であるときと第１のスイッチ６がオフ状態であるときとで所定値Ｖｔｈを異なる値に設定してもよい。 In addition, since the discharge rate from the battery module group 4G differs when the first switch 6 is in the discharge on state and when the first switch 6 is in the off state, the predetermined value Vth may be set to a different value when the first switch 6 is in the discharge on state and when the first switch 6 is in the off state.

次に、図２を参照して、本実施例の放電制御について、電池モジュール群４Ｇが４つの場合を例に説明する。 Next, referring to FIG. 2, the discharge control of this embodiment will be explained using an example in which there are four battery module groups 4G.

図２においては、横軸に並ぶ各棒グラフが各電池モジュール群４Ｇの平均電圧値を示している。また、図２中、「１」と明記された棒グラフは、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）の平均電圧値であり、「２」と明記された棒グラフは、第２の電池モジュール群４Ｇ（２）の平均電圧値である。 In FIG. 2, each bar graph along the horizontal axis indicates the average voltage value of each battery module group 4G. In addition, in FIG. 2, the bar graph marked "1" indicates the average voltage value of the first battery module group 4G (1), and the bar graph marked "2" indicates the average voltage value of the second battery module group 4G (2).

図２の縦軸は、各電池モジュール群４Ｇの平均電圧値の大きさを示している。当該縦軸における各破線間の幅は、上述した所定値Ｖｔｈを示している。 The vertical axis of FIG. 2 indicates the magnitude of the average voltage value of each battery module group 4G. The width between each dashed line on the vertical axis indicates the above-mentioned predetermined value Vth.

図２においては、放電に伴い、４つの電池モジュール群４Ｇのなかで第１の電池モジュール群４Ｇ（１）と第２の電池モジュール群４Ｇ（２）とが遷移していく様子を示している。 Figure 2 shows how the first battery module group 4G (1) and the second battery module group 4G (2) transition among the four battery module groups 4G as the battery is discharged.

図２（ａ）に示すように、制御装置７は、まず４つの電池モジュール群４Ｇのうち、平均電圧値が最も高い電池モジュール群４Ｇを第１の電池モジュール群４Ｇ（１）とし、その次に平均電圧値が高い電池モジュール群４Ｇを第２の電池モジュール群４Ｇ（２）として決定する。以下においては、上述した通り、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）の平均電圧値を第１の平均電圧値ＢＭＶ１、第２の電池モジュール群４Ｇ（２）のの平均電圧値を第２の平均電圧値ＢＭＶ２とする。 As shown in FIG. 2(a), the control device 7 first determines the battery module group 4G with the highest average voltage value among the four battery module groups 4G as the first battery module group 4G(1), and the battery module group 4G with the next highest average voltage value as the second battery module group 4G(2). In the following, as described above, the average voltage value of the first battery module group 4G(1) is referred to as the first average voltage value BMV1, and the average voltage value of the second battery module group 4G(2) is referred to as the second average voltage value BMV2.

そして、制御装置７は、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）を構成する電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８をオン状態に切り替え、放電を開始する。 Then, the control device 7 switches the second switch 42 and the third switch 8 of the battery module 4 constituting the first battery module group 4G(1) to the on state, and starts discharging.

その後、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）の放電に伴い、第１の平均電圧値ＢＭＶ１が第２の平均電圧値ＢＭＶ２より低くなり、かつ、第１の平均電圧値ＢＭＶ１と第２の平均電圧値ＢＭＶ２との差が所定値Ｖｔｈより大きくなると、図２（ｂ）に示すように、制御装置７は、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）と第２の電池モジュール群４Ｇ（２）とを新たに決定し直す。ここでは、これまで第２の電池モジュール群４Ｇ（２）であった電池モジュール群４Ｇが第１の電池モジュール群４Ｇ（１）となり、これまで第１の電池モジュール群４Ｇ（１）であった電池モジュール群４Ｇが第２の電池モジュール群４Ｇ（２）となる。 After that, when the first average voltage value BMV1 becomes lower than the second average voltage value BMV2 due to the discharge of the first battery module group 4G(1), and the difference between the first average voltage value BMV1 and the second average voltage value BMV2 becomes larger than the predetermined value Vth, as shown in FIG. 2(b), the control device 7 re-determines the first battery module group 4G(1) and the second battery module group 4G(2). Here, the battery module group 4G that was previously the second battery module group 4G(2) becomes the first battery module group 4G(1), and the battery module group 4G that was previously the first battery module group 4G(1) becomes the second battery module group 4G(2).

以後も、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）の放電に伴い、第１の平均電圧値ＢＭＶ１が第２の平均電圧値ＢＭＶ２より低くなり、かつ、第１の平均電圧値ＢＭＶ１と第２の平均電圧値ＢＭＶ２との差が所定値Ｖｔｈより大きくなる度に、図２（ｃ）から図２（ｅ）に示すように第１の電池モジュール群４Ｇ（１）と第２の電池モジュール群４Ｇ（２）とが新たに決定されて放電が継続される。 After that, as the first battery module group 4G(1) discharges, each time the first average voltage value BMV1 becomes lower than the second average voltage value BMV2 and the difference between the first average voltage value BMV1 and the second average voltage value BMV2 becomes greater than the predetermined value Vth, the first battery module group 4G(1) and the second battery module group 4G(2) are newly determined as shown in Figures 2(c) to 2(e) and discharging continues.

次に、図３を参照して、本実施例に係る充放電制御システム１によって実行される放電制御の処理の流れについて説明する。 Next, referring to FIG. 3, the flow of the discharge control process executed by the charge/discharge control system 1 according to this embodiment will be described.

図３に示す放電制御における各処理の主体は、制御装置７又は蓄電池管理装置４３である。図３に示す放電制御は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。 The control device 7 or the battery management device 43 is responsible for each process in the discharge control shown in FIG. 3. The discharge control shown in FIG. 3 is repeatedly executed at a predetermined time interval.

図３に示すように、制御装置７は、電気負荷３に対する駆動要求があるか否かを判定する（ステップＳ１）。制御装置７は、例えば照度センサから得られる照度や時間などの外部環境に応じて、電気負荷３に対する駆動要求を行うか否かを判定することができる。例えば、照明の点灯が必要な照度以下である場合や照明の点灯が必要な時刻となった場合には、電気負荷３に対して駆動要求がなされる。その他の外部環境として各種センサ９から得られる通行人や車両の有無などに応じて電気負荷３に対する駆動要求があるか否かを判定してもよい。 As shown in FIG. 3, the control device 7 determines whether or not there is a drive request for the electric load 3 (step S1). The control device 7 can determine whether or not to make a drive request for the electric load 3 depending on the external environment, such as the illuminance obtained from the illuminance sensor and the time. For example, when the illuminance is below the required level for the lights to be turned on or when the time has come for the lights to be turned on, a drive request is made to the electric load 3. Whether or not there is a drive request for the electric load 3 may also be determined depending on other external environments, such as the presence or absence of passersby or vehicles obtained from various sensors 9.

制御装置７は、ステップＳ１において電気負荷３に対する駆動要求がないと判定した場合には、第１のスイッチ６をオフ状態に切り替え（ステップＳ３）、ステップＳ５に処理を移行する。これにより、電池モジュール４における無駄な放電や過放電が防止される。 If the control device 7 determines in step S1 that there is no drive request for the electrical load 3, it switches the first switch 6 to the OFF state (step S3) and proceeds to step S5. This prevents unnecessary discharge and over-discharge of the battery module 4.

制御装置７は、ステップＳ１において電気負荷３に対する駆動要求があると判定した場合には、電圧値が放電可能電圧値以上の電池モジュール４があるか否かを判定する（ステップＳ２）。 When the control device 7 determines in step S1 that there is a drive request for the electrical load 3, it determines whether there is a battery module 4 whose voltage value is equal to or greater than the dischargeable voltage value (step S2).

制御装置７は、電圧値が放電可能電圧値以上の蓄電池４１を有する電池モジュール４を、放電可能な電池モジュールであると判定する。なお、制御装置７は、ＳＯＣが放電可能ＳＯＣ以上の蓄電池４１を有する電池モジュール４を、放電可能な電池モジュールと判定してもよい。 The control device 7 determines that a battery module 4 having a storage battery 41 whose voltage value is equal to or greater than the dischargeable voltage value is a battery module capable of discharging. The control device 7 may also determine that a battery module 4 having a storage battery 41 whose SOC is equal to or greater than the dischargeable SOC is a battery module capable of discharging.

放電可能電圧値とは、発電装置２からの給電がないとした場合でも、１つの電池モジュール４で所定期間の間、制御装置７を駆動し続けることのできる電圧値である。所定の期間とは、次に充電が開始されるまでの予測期間である。当該所定期間は、各種センサ９から得られる情報に基づき変動してもよいし、予め実験的に求めた定数であってもよい。なお、充放電制御システム１が設置される地域によって日照時間や年間の晴雨の期間が異なるため、地域によって当該予測期間も異なることから、地域に応じて放電可能電圧値を変更してもよい。 The dischargeable voltage value is a voltage value that allows one battery module 4 to continue to drive the control device 7 for a specified period of time even if there is no power supply from the power generation device 2. The specified period is a predicted period until the next charging is started. The specified period may vary based on information obtained from the various sensors 9, or may be a constant experimentally determined in advance. Note that since the hours of sunshine and the annual periods of sunshine and rain vary depending on the region in which the charge/discharge control system 1 is installed, the predicted period also varies depending on the region, and therefore the dischargeable voltage value may be changed depending on the region.

制御装置７は、ステップＳ２において電圧値が放電可能電圧値以上の電池モジュール４がないと判定した場合には、第１のスイッチ６をオフ状態に切り替え（ステップＳ３）、ステップＳ５に処理を移行する。これにより、電池モジュール４の過放電が防止される。 If the control device 7 determines in step S2 that there is no battery module 4 whose voltage value is equal to or greater than the dischargeable voltage value, it switches the first switch 6 to the OFF state (step S3) and proceeds to step S5. This prevents the battery module 4 from being over-discharged.

制御装置７は、ステップＳ２において電圧値が放電可能電圧値以上の電池モジュール４があると判定した場合には、第１のスイッチ６を放電オン状態に切り替える（ステップＳ４）。 If the control device 7 determines in step S2 that there is a battery module 4 whose voltage value is equal to or greater than the dischargeable voltage value, it switches the first switch 6 to the discharge on state (step S4).

その後、制御装置７は、少なくとも１つの電池モジュール４から構成された電池モジュール群４Ｇを決定する（ステップＳ５）。すなわち、制御装置７は、ｎ個の電池モジュール４を、少なくとも１つの電池モジュール４から構成された複数の電池モジュール群４Ｇに分ける。 Then, the control device 7 determines a battery module group 4G composed of at least one battery module 4 (step S5). That is, the control device 7 divides the n battery modules 4 into multiple battery module groups 4G composed of at least one battery module 4.

次いで、制御装置７は、複数の電池モジュール群４Ｇのうち、電池モジュール群４Ｇを構成する電池モジュール４の平均電圧値が最も高い電池モジュール群４Ｇを第１の電池モジュール群４Ｇ（１）、その次に電池モジュール４の平均電圧値が高い電池モジュール群４Ｇを第２の電池モジュール群４Ｇ（２）として決定する（ステップＳ６）。 Next, the control device 7 determines, among the multiple battery module groups 4G, the battery module group 4G with the highest average voltage value of the battery modules 4 that constitute the battery module group 4G as the first battery module group 4G (1), and the battery module group 4G with the next highest average voltage value of the battery modules 4 as the second battery module group 4G (2) (step S6).

その後、制御装置７は、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）を構成する電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８をオン状態に切り替える（ステップＳ７）。これにより、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）からの放電が行われる。 Then, the control device 7 switches the second switch 42 and the third switch 8 of the battery module 4 constituting the first battery module group 4G(1) to the on state (step S7). This causes discharging from the first battery module group 4G(1).

次いで、制御装置７は、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）以外の電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８をオフ状態に切り替える（ステップＳ８）。これにより、平均電圧値が最も高い第１の電池モジュール群４Ｇ（１）のみによる放電に限定でき、他の電池モジュール４からの放電を抑制することができる。 Next, the control device 7 switches the second switch 42 and the third switch 8 of the battery modules 4 other than the first battery module group 4G(1) to the OFF state (step S8). This makes it possible to limit discharge to only the first battery module group 4G(1) which has the highest average voltage value, and suppress discharge from the other battery modules 4.

その後、制御装置７は、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）の第１の平均電圧値ＢＭＶ１が放電可能平均電圧値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ９）。 Then, the control device 7 determines whether the first average voltage value BMV1 of the first battery module group 4G(1) is greater than the dischargeable average voltage value (step S9).

放電可能平均電圧値とは、上述した放電可能電圧と同様に、発電装置２からの給電がないとした場合でも、１つの電池モジュール４で所定期間の間、制御装置７を駆動し続けることのできる電圧値である。ここでの所定期間も、次に充電が開始されるまでの予測期間である。 The dischargeable average voltage value is, like the dischargeable voltage described above, a voltage value that allows one battery module 4 to continue to drive the control device 7 for a specified period of time even if there is no power supply from the power generation device 2. The specified period here is also a predicted period until the next charging starts.

また、放電可能平均電圧値は、放電可能電圧より高い電圧閾値とするのが好ましい。その理由は、次の通りである。異なる電圧値の電池モジュール４同士を接続した場合、時間経過により電圧値が均等化される。ところが、接続時間が短時間の場合や、電池モジュール群４Ｇを構成する電池モジュール４の数が多い場合、電圧値が均等化されるまで時間がかかることがある。その際、電池モジュール群４Ｇを構成する各電池モジュール４の電圧値の高低により、単体の電池モジュール４で見た場合に、放電可能電圧値を下回る電池モジュール４が発生することを防ぐため、上述したように放電可能平均電圧値を放電可能電圧より高い電圧閾値に設定するのが好ましい。これにより、１つの電池モジュール群４Ｇを構成する電池モジュール４のなかで、最も電圧値の低い電池モジュール４が過放電することが抑制される。 In addition, it is preferable that the dischargeable average voltage value is set to a voltage threshold value higher than the dischargeable voltage. The reason is as follows. When battery modules 4 with different voltage values are connected to each other, the voltage values are equalized over time. However, if the connection time is short or there are a large number of battery modules 4 constituting the battery module group 4G, it may take time for the voltage values to be equalized. In this case, in order to prevent the occurrence of a battery module 4 that falls below the dischargeable voltage value when viewed as a single battery module 4 due to the high and low voltage values of the battery modules 4 constituting the battery module group 4G, it is preferable to set the dischargeable average voltage value to a voltage threshold value higher than the dischargeable voltage as described above. This prevents the battery module 4 with the lowest voltage value from being over-discharged among the battery modules 4 constituting one battery module group 4G.

本実施例においては、ステップＳ６及びステップＳ９の処理によって、１つの電池モジュール群４Ｇを構成する電池モジュール４間で、使用頻度の違いによる劣化度合いの差が発生することが抑制される。 In this embodiment, the processes of steps S6 and S9 suppress the occurrence of differences in the degree of deterioration between the battery modules 4 constituting one battery module group 4G due to differences in frequency of use.

制御装置７は、ステップＳ９において第１の平均電圧値ＢＭＶ１が放電可能平均電圧値よりも大きくない、すなわち放電可能平均電圧値以下であると判定した場合には、本充放電制御を終了する。 If the control device 7 determines in step S9 that the first average voltage value BMV1 is not greater than the dischargeable average voltage value, i.e., is equal to or less than the dischargeable average voltage value, the control device 7 terminates this charge/discharge control.

制御装置７は、ステップＳ９において第１の平均電圧値ＢＭＶ１が放電可能平均電圧値よりも大きいと判定した場合には、第２の平均電圧値ＢＭＶ２から第１の平均電圧値ＢＭＶ１を差し引いた値が所定値Ｖｔｈより大きいか否かを判定する（ステップＳ１０）。 If the control device 7 determines in step S9 that the first average voltage value BMV1 is greater than the dischargeable average voltage value, it determines whether the value obtained by subtracting the first average voltage value BMV1 from the second average voltage value BMV2 is greater than a predetermined value Vth (step S10).

本実施例において、所定値Ｖｔｈは正の値である。これにより、制御装置７は、ステップＳ１０において、第１の平均電圧値ＢＭＶ１が第２の平均電圧値ＢＭＶ２より低く、かつ、第１の平均電圧値ＢＭＶ１と第２の平均電圧値ＢＭＶ２との差が所定値Ｖｔｈより大きいか否かを判定することができる。 In this embodiment, the predetermined value Vth is a positive value. This allows the control device 7 to determine in step S10 whether the first average voltage value BMV1 is lower than the second average voltage value BMV2 and whether the difference between the first average voltage value BMV1 and the second average voltage value BMV2 is greater than the predetermined value Vth.

制御装置７は、ステップＳ１０において第２の平均電圧値ＢＭＶ２から第１の平均電圧値ＢＭＶ１を差し引いた値が所定値Ｖｔｈより大きくない、すなわち所定値Ｖｔｈ以下であると判定した場合には、ステップＳ９に処理を戻す。 If the control device 7 determines in step S10 that the value obtained by subtracting the first average voltage value BMV1 from the second average voltage value BMV2 is not greater than the predetermined value Vth, i.e., is equal to or less than the predetermined value Vth, the control device 7 returns the process to step S9.

制御装置７は、ステップＳ１０において第２の平均電圧値ＢＭＶ２から第１の平均電圧値ＢＭＶ１を差し引いた値が所定値Ｖｔｈより大きいと判定した場合には、本充放電制御を終了する。 If the control device 7 determines in step S10 that the value obtained by subtracting the first average voltage value BMV1 from the second average voltage value BMV2 is greater than the predetermined value Vth, it terminates this charge/discharge control.

これにより、充放電制御の次回ループにおいて、第２の電池モジュール群４Ｇ（２）を構成する電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８がオン状態に切り替えられ、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）を構成する電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８がオフ状態に切り替えられる。これは、充放電制御の次回ループにおいては、第２の電池モジュール群４Ｇ（２）が平均電圧の最も高い電池モジュール群４Ｇとなり、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）として決定されるからである。 As a result, in the next loop of charge/discharge control, the second switch 42 and the third switch 8 of the battery module 4 constituting the second battery module group 4G(2) are switched to the ON state, and the second switch 42 and the third switch 8 of the battery module 4 constituting the first battery module group 4G(1) are switched to the OFF state. This is because, in the next loop of charge/discharge control, the second battery module group 4G(2) becomes the battery module group 4G with the highest average voltage, and is determined to be the first battery module group 4G(1).

また、制御装置７は、ステップＳ７で放電が開始されてからステップＳ１０において第２の平均電圧値ＢＭＶ２から第１の平均電圧値ＢＭＶ１を差し引いた値が所定値Ｖｔｈより大きいと判定されるまでの時間が、所定時間よりも短い場合には第１の電池モジュール群４Ｇ（１）を構成する電池モジュール４の少なくともいずれかの蓄電池４１が劣化していると判定してもよい。蓄電池４１が劣化していると、電圧低下速度が速く（単位時間当たりの電圧低下量が大きく）なるためである。所定時間は、蓄電池４１が劣化していないと判定できる時間の下限であって、予め実験的に求めて制御装置７のＲＯＭに記憶されている。 The control device 7 may also determine that at least one of the storage batteries 41 of the battery modules 4 constituting the first battery module group 4G(1) is degraded if the time from when discharge is started in step S7 until when it is determined in step S10 that the value obtained by subtracting the first average voltage value BMV1 from the second average voltage value BMV2 is greater than the predetermined value Vth is shorter than the predetermined time. This is because if the storage battery 41 is degraded, the rate of voltage drop becomes faster (the amount of voltage drop per unit time becomes larger). The predetermined time is the lower limit of the time at which it can be determined that the storage battery 41 is not degraded, and is experimentally determined in advance and stored in the ROM of the control device 7.

さらに、制御装置７は、上述のように蓄電池４１が劣化していると判定した際に、第１の平均電圧値ＢＭＶ１が放電可能平均電圧値以下となってしまっている場合には、過放電や過充電による電池モジュール４の故障や過熱を防止するため、以降、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）での充放電を禁止する。 Furthermore, when the control device 7 determines that the storage battery 41 has deteriorated as described above, if the first average voltage value BMV1 is equal to or lower than the dischargeable average voltage value, the control device 7 prohibits any further charging or discharging of the first battery module group 4G(1) in order to prevent breakdown or overheating of the battery module 4 due to overcharging or overdischarging.

なお、制御装置７は、上述のステップＳ６において、平均電圧値が最も高い電池モジュール群４Ｇが複数ある場合には、各電池モジュール群４Ｇを構成する電池モジュール４の放電回数の合計値が少ない順に第１の電池モジュール群４Ｇ（１）、第２の電池モジュール群４Ｇ（２）として決定する。放電回数の合計値は、電池モジュール群４Ｇを構成する全ての電池モジュール４の放電回数の合計値である。 In addition, in step S6 described above, if there are multiple battery module groups 4G with the highest average voltage value, the control device 7 determines the first battery module group 4G(1) and the second battery module group 4G(2) in order of the smallest total number of discharges of the battery modules 4 that make up each battery module group 4G. The total number of discharges is the total number of discharges of all the battery modules 4 that make up the battery module group 4G.

制御装置７は、各電池モジュール４において、蓄電池４１の満充電容量に対する累積の放電量の割合が１００％になった場合に放電回数を１回とカウントする。 The control device 7 counts the number of discharges as one for each battery module 4 when the ratio of the cumulative discharge amount to the full charge capacity of the storage battery 41 becomes 100%.

例えば、図４（ａ）に示すように充電容量が１００％の電池モジュール４がある場合、当該電池モジュール４において放電により図４（ｂ）に示すように充電容量が４０％に低下すると、このときの放電量は６０％となる。 For example, if there is a battery module 4 with a charge capacity of 100% as shown in FIG. 4(a), when the charge capacity of the battery module 4 decreases to 40% due to discharge as shown in FIG. 4(b), the discharge amount at this time will be 60%.

次いで、図４（ｃ）に示すように当該電池モジュール４が充電容量８０％まで充電され、その後、図４（ｄ）に示すように充電容量が４０％に低下すると、このときの放電量は４０％となる。これにより、蓄電池４１の満充電容量を充電容量１００％としたとき、充電容量１００％に対する累積の放電量の割合は、「６０％＋４０％＝１００％」となり、放電回数を１回としてカウントされる。図４における充電容量は、放電容量を割合表記したものである。 Next, the battery module 4 is charged to a charge capacity of 80% as shown in FIG. 4(c), and then when the charge capacity drops to 40% as shown in FIG. 4(d), the discharge amount at this time is 40%. As a result, when the full charge capacity of the storage battery 41 is taken as 100% charge capacity, the ratio of the cumulative discharge amount to 100% charge capacity is "60% + 40% = 100%", and the number of discharges is counted as 1. The charge capacity in FIG. 4 is the discharge capacity expressed as a percentage.

ここで、制御装置７は、図５に示すように蓄電池４１の放電容量と温度と電圧値との相関関係を定義したマップに基づき、放電量を推定することができる。図５に示すマップは、蓄電池４１の放電容量と温度と電圧値との相関関係を予め実験的に求めて制御装置７のＲＯＭに記憶されている。 Here, the control device 7 can estimate the discharge amount based on a map that defines the correlation between the discharge capacity, temperature, and voltage value of the storage battery 41 as shown in Figure 5. The map shown in Figure 5 is stored in the ROM of the control device 7 by experimentally determining the correlation between the discharge capacity, temperature, and voltage value of the storage battery 41 in advance.

次に、図６を参照して、本実施例に係る充放電制御システム１の動作の一例について、電池モジュール４（ａ）、４（ｂ）及び４（ｎ）を例に説明する。 Next, referring to FIG. 6, an example of the operation of the charge/discharge control system 1 according to this embodiment will be described using battery modules 4(a), 4(b), and 4(n) as an example.

図６に示す例では、電池モジュール４（ａ）、４（ｂ）及び４（ｎ）をそれぞれ１つの電池モジュール群４Ｇとしている。つまり、図６に示す例では、１つの電池モジュール４で１つの電池モジュール群４Ｇを構成している。 In the example shown in FIG. 6, battery modules 4(a), 4(b), and 4(n) are each configured as one battery module group 4G. In other words, in the example shown in FIG. 6, one battery module 4 constitutes one battery module group 4G.

図６に示すように、時刻ｔ０においては、電気負荷３の駆動要求がなく、第１のスイッチ６がオフ状態に切り替えられている。このとき、電池モジュール４（ａ）、４（ｂ）及び４（ｎ）のうち、電池モジュール４（ａ）を平均電圧値が最も高い第１の電池モジュール群４Ｇ（１）とし、電池モジュール４（ｂ）を平均電圧値がその次に高い第２の電池モジュール群４Ｇ（２）として決定される。 As shown in FIG. 6, at time t0, there is no request to drive the electrical load 3, and the first switch 6 is switched to the off state. At this time, among the battery modules 4(a), 4(b), and 4(n), the battery module 4(a) is determined to be the first battery module group 4G(1) having the highest average voltage value, and the battery module 4(b) is determined to be the second battery module group 4G(2) having the next highest average voltage value.

これにより、電池モジュール４（ａ）の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８がオン状態に切り替えられ、電池モジュール４（ａ）以外の電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８がオフ状態に切り替えられる。したがって、時刻ｔ０においては、電池モジュール４（ａ）のみからの放電によって充放電制御システム１が維持される。 As a result, the second switch 42 and the third switch 8 of the battery module 4(a) are switched to the ON state, and the second switches 42 and the third switches 8 of the battery modules 4 other than the battery module 4(a) are switched to the OFF state. Therefore, at time t0, the charge/discharge control system 1 is maintained by discharging only from the battery module 4(a).

その後、時刻ｔ１において、電池モジュール４（ｂ）の電圧値から電池モジュール４（ａ）の電圧値を差し引いた値、すなわち第２の平均電圧値ＢＭＶ２から第１の平均電圧値ＢＭＶ１を差し引いた値が所定値Ｖｔｈより大きくなると、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）及び第２の電池モジュール群４Ｇ（２）が再決定される。 After that, at time t1, when the value obtained by subtracting the voltage value of battery module 4(a) from the voltage value of battery module 4(b), i.e., the value obtained by subtracting the first average voltage value BMV1 from the second average voltage value BMV2, becomes greater than a predetermined value Vth, the first battery module group 4G(1) and the second battery module group 4G(2) are re-determined.

時刻ｔ１においては、電池モジュール４（ｂ）が第１の電池モジュール群４Ｇ（１）、電池モジュール４（ｎ）が第２の電池モジュール群４Ｇ（２）として決定される。これにより、電池モジュール４（ｂ）の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８がオン状態に切り替えられ、電池モジュール４（ｂ）以外の電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８がオフ状態に切り替えられる。 At time t1, battery module 4(b) is determined as the first battery module group 4G(1), and battery module 4(n) is determined as the second battery module group 4G(2). As a result, the second switch 42 and the third switch 8 of battery module 4(b) are switched to the ON state, and the second switches 42 and the third switches 8 of battery modules 4 other than battery module 4(b) are switched to the OFF state.

その後、時刻ｔ２において、電池モジュール４（ｎ）の電圧値から電池モジュール４（ｂ）の電圧値を差し引いた値、すなわち第２の平均電圧値ＢＭＶ２から第１の平均電圧値ＢＭＶ１を差し引いた値が所定値Ｖｔｈより大きくなると、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）及び第２の電池モジュール群４Ｇ（２）が再決定される。 After that, at time t2, when the value obtained by subtracting the voltage value of battery module 4(b) from the voltage value of battery module 4(n), i.e., the value obtained by subtracting the first average voltage value BMV1 from the second average voltage value BMV2, becomes greater than the predetermined value Vth, the first battery module group 4G(1) and the second battery module group 4G(2) are re-determined.

時刻ｔ２においては、電池モジュール４（ｎ）が第１の電池モジュール群４Ｇ（１）、電池モジュール４（ａ）が第２の電池モジュール群４Ｇ（２）として決定される。これにより、電池モジュール４（ｎ）の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８がオン状態に切り替えられ、電池モジュール４（ｎ）以外の電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８がオフ状態に切り替えられる。 At time t2, battery module 4(n) is determined as the first battery module group 4G(1), and battery module 4(a) is determined as the second battery module group 4G(2). As a result, the second switch 42 and the third switch 8 of battery module 4(n) are switched to the ON state, and the second switches 42 and the third switches 8 of battery modules 4 other than battery module 4(n) are switched to the OFF state.

その後、時刻ｔ３において、電気負荷３の駆動要求があると、電圧値が放電可能電圧以上の電池モジュール４があるため、第１のスイッチ６が放電オン状態に切り替えられる。このとき、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）は電池モジュール４（ｎ）で変わりないため、電池モジュール４（ｎ）から電気負荷３に対して電力が供給される。 After that, at time t3, when a request to drive the electrical load 3 is made, since there is a battery module 4 whose voltage value is equal to or greater than the dischargeable voltage, the first switch 6 is switched to the discharge-on state. At this time, the first battery module group 4G(1) remains the battery module 4(n), so power is supplied from the battery module 4(n) to the electrical load 3.

その後、時刻ｔ４までは、電気負荷３の駆動要求が継続しているため、全ての電池モジュール４の電圧値が放電可能電圧を下回るまで、上述のように第１の電池モジュール群４Ｇ（１）を切り替えながら放電が継続される。 After that, until time t4, the request to drive the electrical load 3 continues, so discharging continues while switching the first battery module group 4G(1) as described above until the voltage values of all the battery modules 4 fall below the dischargeable voltage.

時刻ｔ４において、全ての電池モジュール４において電圧値が放電可能電圧を下回ると、電気負荷３の駆動要求の有無に関わらず、第１のスイッチ６がオフ状態に切り替えられる。これにより、電気負荷３もオフされる。このとき、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）は電池モジュール４（ｂ）であり、第２の電池モジュール群４Ｇ（２）は電池モジュール４（ｎ）である。 At time t4, when the voltage values of all the battery modules 4 fall below the dischargeable voltage, the first switch 6 is switched to the off state regardless of whether there is a drive request for the electrical load 3. This also turns off the electrical load 3. At this time, the first battery module group 4G(1) is the battery module 4(b), and the second battery module group 4G(2) is the battery module 4(n).

その後、時刻ｔ５において、電池モジュール４（ｎ）の電圧値から電池モジュール４（ｂ）の電圧値を差し引いた値が所定値Ｖｔｈより大きくなると、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）及び第２の電池モジュール群４Ｇ（２）が再決定される。 After that, at time t5, when the value obtained by subtracting the voltage value of battery module 4(b) from the voltage value of battery module 4(n) becomes greater than a predetermined value Vth, the first battery module group 4G(1) and the second battery module group 4G(2) are re-determined.

時刻ｔ５においては、電池モジュール４（ｎ）が第１の電池モジュール群４Ｇ（１）、電池モジュール４（ａ）が第２の電池モジュール群４Ｇ（２）として決定される。これにより、電池モジュール４（ｎ）の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８がオン状態に切り替えられ、電池モジュール４（ｎ）以外の電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８がオフ状態に切り替えられる。 At time t5, battery module 4(n) is determined as the first battery module group 4G(1), and battery module 4(a) is determined as the second battery module group 4G(2). As a result, the second switch 42 and the third switch 8 of battery module 4(n) are switched to the ON state, and the second switches 42 and the third switches 8 of battery modules 4 other than battery module 4(n) are switched to the OFF state.

その後、時刻ｔ６までは、第２の平均電圧値ＢＭＶ２から第１の平均電圧値ＢＭＶ１を差し引いた値と、所定値Ｖｔｈとに基づき、上述のように第１の電池モジュール群４Ｇ（１）の切替が繰り返される。 After that, until time t6, the first battery module group 4G(1) is repeatedly switched as described above based on the value obtained by subtracting the first average voltage value BMV1 from the second average voltage value BMV2 and the predetermined value Vth.

その後、時刻ｔ６において、発電装置２における発電電圧が電池モジュール４を充電可能な電圧まで上昇すると、第１のスイッチ６が発電オン状態に切り替えられ、電圧値の低い電池モジュール４（ｂ）及び４（ｎ）の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８がオン状態に切り替えられる。これにより、電池モジュール４（ｂ）及び４（ｎ）の充電が開始される。 After that, at time t6, when the generated voltage in the power generation device 2 rises to a voltage capable of charging the battery module 4, the first switch 6 is switched to the power generation on state, and the second switch 42 and the third switch 8 of the battery modules 4(b) and 4(n) with the lower voltage value are switched to the on state. This starts charging the battery modules 4(b) and 4(n).

その後、時刻ｔ７において、電池モジュール４（ｂ）及び４（ｎ）の電圧値が電池モジュール４（ａ）の電圧値と同じになると、電池モジュール４（ａ）の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８がオン状態に切り替えられる。これにより、電池モジュール４（ａ）の充電も開始される。 After that, at time t7, when the voltage values of battery modules 4(b) and 4(n) become the same as the voltage value of battery module 4(a), the second switch 42 and the third switch 8 of battery module 4(a) are switched to the on state. This also starts charging battery module 4(a).

以上のように、本実施例に係る充放電制御システム１は、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）の第１の平均電圧値ＢＭＶ１が第２の電池モジュール群４Ｇ（２）の第２の平均電圧値ＢＭＶ２より低く、かつ、第１の平均電圧値ＢＭＶ１と第２の平均電圧値ＢＭＶ２との差が所定値Ｖｔｈより大きいことを条件に、第２の電池モジュール群４Ｇ（２）を構成する電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８をオン状態に切り替え、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）を構成する電池モジュール４の第２のスイッチ４２及び第３のスイッチ８をオフ状態に切り替えるよう構成されている。 As described above, the charge/discharge control system 1 according to this embodiment is configured to switch the second switch 42 and the third switch 8 of the battery module 4 constituting the second battery module group 4G(2) to the ON state and switch the second switch 42 and the third switch 8 of the battery module 4 constituting the first battery module group 4G(1) to the OFF state, provided that the first average voltage value BMV1 of the first battery module group 4G(1) is lower than the second average voltage value BMV2 of the second battery module group 4G(2) and the difference between the first average voltage value BMV1 and the second average voltage value BMV2 is greater than a predetermined value Vth.

この構成により、本実施例に係る充放電制御システム１は、平均電圧値が最も高い第１の電池モジュール群４Ｇ（１）から放電を行い、第１の平均電圧値ＢＭＶ１が、次に平均電圧値が高い第２の電池モジュール群４Ｇ（２）より所定値Ｖｔｈ分低くなった場合に、放電する電池モジュール群を第１の電池モジュール群４Ｇ（１）から第２の電池モジュール群４Ｇ（２）へ切り替えることができる。 With this configuration, the charge/discharge control system 1 according to this embodiment discharges from the first battery module group 4G(1) which has the highest average voltage value, and when the first average voltage value BMV1 becomes lower by a predetermined value Vth than the second battery module group 4G(2) which has the next highest average voltage value, the battery module group to be discharged can be switched from the first battery module group 4G(1) to the second battery module group 4G(2).

これにより、本実施例に係る充放電制御システム１は、放電する電池モジュール群４Ｇ間の電圧差を抑制し、大電流が流れることを抑制しつつ、一部の電池モジュール群４Ｇだけが放電されるなどの使用頻度の偏りを抑制することができる。したがって、複数の電池モジュール４間における使用頻度の偏りを抑制し、複数の電池モジュール４間における劣化の偏りを抑制することができる。 As a result, the charge/discharge control system 1 according to this embodiment can suppress the voltage difference between the discharging battery module groups 4G, suppress the flow of large current, and suppress bias in the frequency of use, such as only some of the battery module groups 4G being discharged. Therefore, it is possible to suppress bias in the frequency of use among the multiple battery modules 4, and bias in deterioration among the multiple battery modules 4.

また、本実施例に係る充放電制御システム１は、電気負荷３として大電力を要する電気負荷を使用する場合には、複数の電池モジュール４から電力供給を行うことができる。さらに、複数の電池モジュール４で構成された電池モジュール群４Ｇで電気負荷３を駆動する場合は、電池モジュール群４Ｇを構成する電池モジュール４が、故障等で電力を出力できなくなっても、残りの電池モジュール４から放電可能となるため、充放電制御システム１の耐久性を向上させることができる。 In addition, the charge/discharge control system 1 according to this embodiment can supply power from multiple battery modules 4 when an electrical load 3 that requires a large amount of power is used. Furthermore, when the electrical load 3 is driven by a battery module group 4G made up of multiple battery modules 4, even if a battery module 4 constituting the battery module group 4G is unable to output power due to a malfunction or the like, the remaining battery modules 4 can still discharge power, improving the durability of the charge/discharge control system 1.

また、本実施例に係る充放電制御システム１において、電池モジュール群４Ｇは、蓄電池４１の電圧値が高い順に該電圧値の差が所定の差Δｔｈ以内にある少なくとも１つの電池モジュール４によって構成されている。 In addition, in the charge/discharge control system 1 according to this embodiment, the battery module group 4G is composed of at least one battery module 4 whose storage batteries 41 have voltage values in descending order and whose voltage value difference is within a predetermined difference Δth.

この構成により、本実施例に係る充放電制御システム１は、電池モジュール群４Ｇを構成する電池モジュール４間で電圧差が大きくなることで大電流が流れて回路が故障するといった事態を回避することができる。 With this configuration, the charge/discharge control system 1 according to this embodiment can avoid a situation in which a large current flows and a circuit breaks down due to an increase in the voltage difference between the battery modules 4 constituting the battery module group 4G.

また、本実施例に係る充放電制御システム１は、放電が開始されてから、第２の平均電圧値ＢＭＶ２から第１の平均電圧値ＢＭＶ１を差し引いた値が所定値Ｖｔｈより大きいと判定されるまでの時間が所定時間よりも短い場合には、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）での充放電を禁止するよう構成されている。 The charge/discharge control system 1 according to this embodiment is configured to prohibit charging/discharging in the first battery module group 4G(1) if the time from when discharge starts until it is determined that the value obtained by subtracting the first average voltage value BMV1 from the second average voltage value BMV2 is greater than the predetermined value Vth is shorter than a predetermined time.

この構成により、本実施例に係る充放電制御システム１は、蓄電池管理装置４３が常時起動していないことから積算電流値に基づくＳＯＣの計算が不十分であっても、電池モジュール４の劣化度合いを判定できる。 With this configuration, the charge/discharge control system 1 according to this embodiment can determine the degree of deterioration of the battery module 4 even if the calculation of the SOC based on the integrated current value is insufficient because the battery management device 43 is not constantly running.

また、本実施例に係る充放電制御システム１は、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）を構成する電池モジュール４の少なくともいずれかの蓄電池４１が劣化していると判定できる場合には、第１の電池モジュール群４Ｇ（１）での充放電を禁止することで、過放電や過充電による電池モジュール４の故障や過熱を防止することができる。 In addition, when it is determined that at least one of the storage batteries 41 of the battery modules 4 constituting the first battery module group 4G(1) is degraded, the charge/discharge control system 1 according to this embodiment prohibits charging/discharging in the first battery module group 4G(1), thereby preventing breakdown or overheating of the battery modules 4 due to overcharging or overdischarging.

また、本実施例に係る充放電制御システム１は、平均電圧値が最も高い電池モジュール群４Ｇが複数ある場合には、各電池モジュール群４Ｇを構成する電池モジュール４の放電回数の合計値が少ない順に第１の電池モジュール群４Ｇ（１）、第２の電池モジュール群４Ｇ（２）として決定し、蓄電池４１の満充電容量に対する累積の放電量の割合が１００％になった場合に放電回数を１回とカウントするよう構成されている。 In addition, when there are multiple battery module groups 4G with the highest average voltage value, the charge/discharge control system 1 according to this embodiment is configured to determine the first battery module group 4G (1), the second battery module group 4G (2) in order of the smallest total number of discharges of the battery modules 4 that constitute each battery module group 4G, and to count the number of discharges as one when the ratio of the cumulative discharge amount to the full charge capacity of the storage battery 41 becomes 100%.

この構成により、本実施例に係る充放電制御システム１は、平均電圧値が同じ電池モジュール群４Ｇにおいて、放電回数の少ない電池モジュール群４Ｇから優先して放電することが可能になるため、電池モジュール群４Ｇ間の使用頻度の偏り、すなわち、劣化度合いの偏りを抑制できる。これにより、電池モジュール群４Ｇを構成する電池モジュール４の交換頻度を減らすことができる。 With this configuration, the charge/discharge control system 1 according to this embodiment can prioritize discharging from battery module groups 4G that have been discharged fewer times among battery module groups 4G with the same average voltage value, thereby suppressing bias in the frequency of use, i.e., bias in the degree of deterioration, among battery module groups 4G. This can reduce the frequency of replacement of the battery modules 4 that make up the battery module group 4G.

また、本実施例に係る充放電制御システム１は、蓄電池４１の放電容量と温度と電圧値との相関関係を定義したマップ（図５参照）に基づき放電量を推定するので、温度と電圧値とから放電量を容易に推定することができる。 In addition, the charge/discharge control system 1 according to this embodiment estimates the discharge amount based on a map (see FIG. 5) that defines the correlation between the discharge capacity of the storage battery 41, the temperature, and the voltage value, so that the discharge amount can be easily estimated from the temperature and voltage value.

また、本実施例に係る充放電制御システム１は、発電装置２が再生可能エネルギを利用して発電を行う発電装置によって構成されている。これにより、本実施例に係る充放電制御システム１を屋外に独立して設置することができる。 The charge/discharge control system 1 according to this embodiment is configured with a power generation device 2 that generates electricity using renewable energy. This allows the charge/discharge control system 1 according to this embodiment to be installed independently outdoors.

また、本実施例に係る充放電制御システム１は、電気負荷３が発光体を負荷として有する装置によって構成されている。これにより、本実施例に係る充放電制御システム１を、屋外に独立して設置される照明や電光掲示板に用いることができる。 The charge/discharge control system 1 according to this embodiment is configured by a device in which the electrical load 3 has a light-emitting body as a load. This allows the charge/discharge control system 1 according to this embodiment to be used for lighting or electronic bulletin boards that are independently installed outdoors.

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 Although an embodiment of the present invention has been disclosed, it is apparent that modifications may be made by one of ordinary skill in the art without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.

１ 充放電制御システム
２ 発電装置
３ 電気負荷
４ 電池モジュール
４Ｇ 電池モジュール群
４Ｇ（１） 第１の電池モジュール群
４Ｇ（２） 第２の電池モジュール群
５ 第１の接続路
６ 第１のスイッチ
７ 制御装置
８ 第３のスイッチ
９ 各種センサ
４１ 蓄電池
４２ 第２のスイッチ
４３ 蓄電池管理装置
ＢＭＶ１ 第１の平均電圧値
ＢＭＶ２ 第２の平均電圧値
Ｖｔｈ 所定値
Δｔｈ 所定の差
 REFERENCE SIGNS LIST 1 Charge/discharge control system 2 Power generation device 3 Electric load 4 Battery module 4G Battery module group 4G(1) First battery module group 4G(2) Second battery module group 5 First connection path 6 First switch 7 Control device 8 Third switch 9 Various sensors 41 Storage battery 42 Second switch 43 Storage battery management device BMV1 First average voltage value BMV2 Second average voltage value Vth Predetermined value Δth Predetermined difference

Claims (7)

発電装置と、
電気負荷と、
複数の電池モジュールと、
前記複数の電池モジュールが並列に接続された第１の接続路と、
前記第１の接続路と前記発電装置及び前記電気負荷との間に設けられ、前記第１の接続路と前記発電装置又は前記電気負荷とを接続するオン状態又は切断するオフ状態を切替可能な第１のスイッチと、
前記発電装置又は前記電池モジュールから電力が供給される制御装置と、を備え、
前記電池モジュールは、
蓄電池と、
前記蓄電池と前記第１の接続路とを接続するオン状態又は切断するオフ状態を切替可能な第２のスイッチと、
前記蓄電池の状態を管理し、前記第２のスイッチの切替を制御する蓄電池管理装置と、を有し、
前記蓄電池管理装置と前記第１の接続路との間には、前記蓄電池管理装置と前記第１の接続路とを接続するオン状態又は切断するオフ状態を切替可能な第３のスイッチが前記蓄電池管理装置ごとに少なくとも１つ設けられ、
前記制御装置は、前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチの切替を制御するよう構成され、
前記電池モジュールから放電を行う場合、前記複数の電池モジュールを、少なくとも１つの電池モジュールから構成された複数の電池モジュール群に分け、前記複数の電池モジュール群のうち、前記電池モジュール群を構成する電池モジュールの平均電圧値が最も高い電池モジュール群を第１の電池モジュール群、その次に電池モジュールの平均電圧値が高い電池モジュール群を第２の電池モジュール群としたとき、
前記第１の電池モジュール群を構成する電池モジュールの前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチをオン状態に切り替え、
前記第１の電池モジュール群の平均電圧値である第１の平均電圧値が前記第２の電池モジュール群の平均電圧値である第２の平均電圧値より低く、かつ、前記第１の平均電圧値と前記第２の平均電圧値との差が所定値より大きいことを条件に、前記第２の電池モジュール群を構成する電池モジュールの前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチをオン状態に切り替え、前記第１の電池モジュール群を構成する電池モジュールの前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチをオフ状態に切り替えることを特徴とする充放電制御システム。 A power generation device;
Electrical load and
A plurality of battery modules;
a first connection path in which the plurality of battery modules are connected in parallel;
a first switch provided between the first connection path and the power generation device and the electrical load, the first switch being switchable between an on state for connecting the first connection path to the power generation device or the electrical load and an off state for disconnecting the first connection path from the power generation device or the electrical load;
a control device to which power is supplied from the power generation device or the battery module;
The battery module includes:
A storage battery,
a second switch capable of switching between an on state for connecting the storage battery and the first connection path and an off state for disconnecting the storage battery and the first connection path;
A battery management device that manages a state of the battery and controls switching of the second switch,
At least one third switch is provided between the battery management device and the first connection path, and the third switch is switchable between an on state for connecting the battery management device and the first connection path and an off state for disconnecting the battery management device and the first connection path, for each battery management device;
The control device is configured to control switching of the first switch and the third switch;
When discharging from the battery module, the plurality of battery modules are divided into a plurality of battery module groups each composed of at least one battery module, and among the plurality of battery module groups, a battery module group having the highest average voltage value of the battery modules constituting the battery module group is designated as a first battery module group, and a battery module group having the next highest average voltage value of the battery modules is designated as a second battery module group,
switching the second switch and the third switch of the battery module constituting the first battery module group to an on state;
A charge/discharge control system characterized in that, under the condition that a first average voltage value that is an average voltage value of the first battery module group is lower than a second average voltage value that is an average voltage value of the second battery module group and a difference between the first average voltage value and the second average voltage value is greater than a predetermined value, the second switch and the third switch of a battery module that constitutes the second battery module group are switched to an on state, and the second switch and the third switch of a battery module that constitutes the first battery module group are switched to an off state. 前記電池モジュール群は、前記蓄電池の電圧値が高い順に該電圧値の差が所定の差以内にある前記少なくとも１つの電池モジュールによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の充放電制御システム。 The charge/discharge control system according to claim 1, characterized in that the battery module group is composed of at least one battery module whose voltage values are in descending order of the voltage values of the storage batteries and whose voltage value difference is within a predetermined difference. 前記制御装置は、前記第１の平均電圧値が前記第２の平均電圧値より低く、かつ、前記第１の電池モジュール群の放電が開始されてから前記第１の平均電圧値と前記第２の平均電圧値との差が所定値より大きくなるまでの時間が、所定時間よりも短い場合には、前記第１の電池モジュール群での充放電を禁止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充放電制御システム。 The charge/discharge control system according to claim 1 or 2, characterized in that the control device prohibits charging/discharging in the first battery module group when the first average voltage value is lower than the second average voltage value and the time from when the discharge of the first battery module group starts until the difference between the first average voltage value and the second average voltage value becomes greater than a predetermined value is shorter than a predetermined time. 前記制御装置は、
前記複数の電池モジュール群のうち前記平均電圧値が最も高い電池モジュール群が複数ある場合、各電池モジュール群を構成する電池モジュールの放電回数の合計値が最も少ない電池モジュール群を前記第１の電池モジュール群とし、
前記蓄電池の満充電容量に対する累積の放電量の割合が１００％になった場合に前記放電回数を１回とカウントすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の充放電制御システム。 The control device includes:
When there are a plurality of battery module groups having the highest average voltage value among the plurality of battery module groups, a battery module group having a smallest total number of discharges of the battery modules constituting each battery module group is determined as the first battery module group;
4. The charge/discharge control system according to claim 1, wherein the number of discharges is counted as one when a ratio of an accumulated discharge amount to a full charge capacity of the storage battery becomes 100%. 前記制御装置は、前記蓄電池の放電容量と温度と電圧値との相関関係を定義したマップに基づき、前記放電量を推定することを特徴とする請求項４に記載の充放電制御システム。 The charge/discharge control system according to claim 4, characterized in that the control device estimates the discharge amount based on a map that defines the correlation between the discharge capacity of the storage battery, the temperature, and the voltage value. 前記発電装置は、再生可能エネルギを利用して発電を行う発電装置によって構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の充放電制御システム。 The charge/discharge control system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the power generation device is configured as a power generation device that generates power using renewable energy. 前記電気負荷は、発光体を負荷として有する装置によって構成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の充放電制御システム。
 7. The charge/discharge control system according to claim 1, wherein the electric load is constituted by a device having a light-emitting body as a load.
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