WO2018105645A1 - 運転制御システム及びその制御方法 - Google Patents

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WO2018105645A1
WO2018105645A1 PCT/JP2017/043785 JP2017043785W WO2018105645A1 WO 2018105645 A1 WO2018105645 A1 WO 2018105645A1 JP 2017043785 W JP2017043785 W JP 2017043785W WO 2018105645 A1 WO2018105645 A1 WO 2018105645A1
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WO
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storage system
power storage
operation pattern
power
time
Prior art date
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PCT/JP2017/043785
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English (en)
French (fr)
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園 駱
中村 新
梶谷 浩司
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日本電気株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an operation control system for controlling charge / discharge operation of a power storage system and a control method therefor.
  • storage batteries are used not only in information processing equipment such as personal computers and mobile phones, communication equipment, etc., but also as power sources for electric assist bicycles, electric cars, hybrid cars, and the like. Furthermore, the storage battery is also used for storing electric power generated by a renewable power source such as a solar battery. The aforementioned renewable power sources are being introduced to realize a low-carbon society associated with global warming.
  • the product life depends on the battery capacity of the storage battery.
  • the battery capacity of a storage battery decreases in the following cases.
  • SOC refers to the ratio of the charged amount of electricity to the storage capacity of the storage battery.
  • storage of a storage battery refers to a state in which the storage battery is left without being charged or discharged.
  • a power storage system including a storage battery, it is desirable to suppress as much as possible the shortening of the product life caused by the operation method and the like while supplying the power desired by the user.
  • Patent Document 1 calculates a predicted amount of deterioration caused by charging a storage battery based on the frequency of charging / discharging operations, the magnitude of charging current, the remaining charge time (storage time in a high SOC state), and the like. .
  • the above calculation is performed, and the battery remaining amount and the required charge amount of the storage battery are calculated, and the charge start time is calculated based on the remaining battery amount and the required charge amount while minimizing the predicted amount of deterioration.
  • a power storage system that determines the power consumption is described.
  • Patent Document 2 describes that the charging operation is controlled in two stages in order to shorten the storage time in a high temperature state and a high SOC state where the progress of deterioration is large.
  • the first threshold value (based on the storage battery temperature or the ambient temperature of the storage battery such as the vehicle room temperature or the atmospheric temperature, the charging start time of the storage system, and the use start time of the user storage system) SOC1) and the second threshold (SOC2) are set.
  • the first stage charging operation (initial charging) is stopped at the first threshold, and the charging is resumed to charge to a high SOC. Charging is stopped at the second threshold value.
  • JP 2013-210340 A International Publication No. 2010/084599 JP 2010-159661 A
  • Patent Documents 1 and 2 described above control only the charging operation of the storage battery, and do not consider the use state of the storage battery (discharge state of the storage battery). For this reason, in the techniques described in Patent Documents 1 and 2, the storage battery may stop discharging at a specific SOC where the progress of deterioration is large. In that case, since the storage battery is stored with a specific SOC whose progress of deterioration is large, the deterioration of the storage battery becomes large.
  • Patent Documents 1 and 2 are based on the premise that the storage battery is charged with electric power supplied from a generator mounted on the vehicle or a commercial power source (electric power system). Therefore, the techniques described in Patent Documents 1 and 2 are not suitable for a power storage system that operates in cooperation with a renewable power source whose power generation amount varies depending on the weather, for example, a solar power generation device.
  • Patent Document 3 describes a technique related to the present invention.
  • the present invention has been made in order to solve the problems of the background art as described above, and can be applied to a power storage system that operates in cooperation with a solar power generation device while suppressing the progress of deterioration of the power storage system.
  • An object is to provide an operation control system and a control method thereof.
  • the operation control system of the present invention is an operation control system for controlling the charge / discharge operation of the power storage system,
  • a monitoring unit for acquiring information indicating a state of the power storage system and an operating environment;
  • An input unit for inputting a user use request that is a scheduled power usage amount of the user of the power storage system;
  • Based on the information acquired by the monitoring unit and the user use request input using the input unit generate a plurality of operation patterns that satisfy the user use request and can be operated by the power storage system, and
  • An operation pattern calculation unit that calculates an amount of deterioration indicating the degree of progress of deterioration of the power storage system in the operation pattern, and selects an operation pattern with the least amount of deterioration,
  • a control unit for controlling the charge / discharge operation of the power storage system according to the operation pattern selected by the operation pattern calculation unit;
  • the operation control system of the present invention is an operation control system for controlling the charge / discharge operation of the power storage system,
  • a monitoring unit for acquiring information indicating a state of the power storage system and an operating environment;
  • An input unit for inputting a user use request that is a scheduled power usage amount of the user of the power storage system;
  • An operation pattern calculation unit that generates a plurality of operation patterns that can be operated by the power storage system and that satisfies the user use request based on the information acquired by the monitoring unit and the user use request input using the input unit.
  • An operation pattern selection unit that presents a plurality of operation patterns generated by the operation pattern calculation unit in a selectable manner; A control unit for controlling the charge / discharge operation of the power storage system according to the operation pattern selected using the operation pattern selection unit; Have The driving pattern calculation unit Based on the deterioration amount calculated for each of the plurality of operation patterns, an operation mode is set for at least one of the plurality of operation patterns, The operation pattern selection unit An operation control system that presents the operation pattern and an operation mode corresponding to the operation pattern in association with each other.
  • the operation control method of the present invention is an operation control method for controlling the charge / discharge operation of the power storage system, Obtaining information indicating the state of the power storage system and the operating environment of the power storage system; Obtaining a user usage request that is a scheduled power usage amount of the user of the power storage system; Based on the information indicating the state and operating environment of the power storage system, and the user use request, generate a plurality of operation patterns that satisfy the user use request and can be operated by the power storage system, Calculating an amount of deterioration indicating a degree of progress of deterioration of the power storage system in the plurality of operation patterns, Select the operation pattern with the least amount of deterioration, In this method, the charge / discharge operation of the power storage system is controlled according to the selected operation pattern.
  • an operation control method for controlling the charge / discharge operation of the power storage system Obtaining information indicating the state and operating environment of the power storage system; Obtaining a user usage request that is a scheduled power usage amount of the user of the power storage system; Based on the information indicating the state of the power storage system and the operating environment of the power storage system, and the user use request, generate a plurality of operation patterns that can be operated by the power storage system that satisfy the user use request, Presenting the plurality of driving patterns to the user and causing the user to select the driving pattern,
  • the charge / discharge operation of the power storage system is controlled according to the operation pattern selected by the user.
  • an operation control system that can be applied to a power storage system that operates in cooperation with a solar power generation device, while enabling the progress of deterioration of the power storage system to be suppressed.
  • 7 is a table showing an example of a cycle deterioration factor set based on the graphs shown in FIGS. 6A to 6C. It is a graph which shows the example of a measurement of storage degradation in the ambient temperature of an electrical storage system. It is a graph which shows the example of a measurement of storage degradation in the ambient temperature of an electrical storage system. It is a graph which shows the example of a measurement of storage degradation in the ambient temperature of an electrical storage system. It is a graph which shows the example of a measurement of storage degradation in the ambient temperature of an electrical storage system. It is a graph which shows the example of a measurement of storage degradation in the ambient temperature of an electrical storage system. It is a graph which shows the example of a measurement of storage degradation in the ambient temperature of an electrical storage system.
  • 9 is a table showing an example of a storage deterioration factor set based on the graphs shown in FIGS. 8A to 8F. It is a graph which shows an example of the 1st operation pattern of the electrical storage system at the time of fine weather. It is a graph which shows an example of the 2nd operation pattern of the electrical storage system at the time of fine weather. It is a graph which shows an example of the 3rd operation pattern of the electrical storage system at the time of fine weather. It is a graph which shows an example of the driving
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an operation control system according to the first embodiment.
  • the operation control system 10 of the first embodiment includes a monitoring unit 100, an input unit 110, an operation pattern calculation unit 120, and a control unit 130.
  • the monitoring unit 100 acquires information indicating the state of the power storage system 1 to be controlled and the operating environment.
  • the input unit 110 is provided to input a scheduled power usage amount (hereinafter referred to as “user usage request”) of the user of the power storage system 1.
  • the operation pattern calculation unit 120 generates an operation pattern of the power storage system 1 based on the information acquired by the monitoring unit 100 and the user use request obtained by the input unit 110.
  • Control unit 130 controls the charge / discharge operation of power storage system 1 based on the operation pattern generated by operation pattern calculation unit 120. Further, the control unit 130 controls the discharge operation of PV (described later) based on the operation pattern generated by the operation pattern calculation unit 120.
  • the user use request may further include information indicating “the scheduled power usage time of the user of the power storage system 1” in addition to the above “scheduled power usage of the user of the power storage system 1”. .
  • the power storage system 1 has a configuration including one storage battery, a configuration in which a plurality of storage batteries are connected in series or in parallel, or a configuration in which a plurality of storage battery groups including a plurality of storage batteries connected in series are connected in parallel. It is.
  • the power storage system 1 is assumed to include a current detection circuit, a measurement circuit, a temperature sensor, and a protection circuit.
  • the current detection circuit is provided to detect a charging current and a discharging current of a storage battery provided in the power storage system 1.
  • the measurement circuit is provided for measuring the SOC and the inter-terminal voltage of the storage battery provided in the power storage system 1.
  • the temperature sensor is provided for measuring the temperature of the power storage system 1.
  • the protection circuit is provided to protect the storage battery included in the power storage system 1.
  • the protection circuit is a well-known circuit for protecting against overcharge and overdischarge of the storage battery, overcurrent at the time of charge / discharge of the storage battery, abnormal temperature rise of the storage battery, and the like.
  • the “state” of the power storage system 1 is, for example, at least one of the remaining capacity (specifically indicated by SOC) of the power storage system 1 and the temperature. It is assumed that the monitoring unit 100 holds in advance information indicating the characteristics of the power storage system 1 such as the storage capacity, the nominal voltage, and SOC that deteriorates during storage, or information indicating the characteristics of the storage battery included in the power storage system 1. .
  • the “driving environment” of the power storage system 1 is, for example, weather information indicating the weather or weather forecast information indicating the weather forecast.
  • the weather information and weather forecast information are information necessary when the power storage system 1 is operated in cooperation with, for example, a solar power generation device (Photo Voltaic, hereinafter referred to as “PV”) (not shown).
  • PV Photo Voltaic
  • At least one of sunshine hours, solar radiation amount and solar power generation amount is a network such as the Internet from a weather forecasting organization (such as a business operator or the Japan Meteorological Agency) that provides forecast information of solar radiation amount and solar power generation amount It can be obtained through.
  • a weather forecasting organization such as a business operator or the Japan Meteorological Agency
  • what is necessary is just to acquire at least one of a solar radiation amount prediction and a solar power generation amount prediction among the weather forecast information from the above-mentioned weather forecast organization (an operator, the Meteorological Agency, etc.) via a network such as the Internet.
  • the predicted value of the wind direction, wind speed, or power generation amount as the operating environment is obtained via a network such as the Internet from a wind power generation device or a weather forecasting organization such as the Japan Meteorological Agency that provides the prediction information. Get it.
  • the control unit 130 causes the PV to supply the user with the power generated by the PV. More specifically, when the electric power generated by the PV satisfies the “user's own power usage plan amount of the power storage system 1” requested by the user, the control unit 130 (described later) is generated by the PV by the PV. Assume that power is supplied to the user.
  • the control unit 130 causes the power storage system 1 to supply the user with the power charged in the power storage system 1. More specifically, when the electric power generated by the PV does not satisfy the “user's own power usage plan of the power storage system 1” requested by the user, the control unit 130 (described later) connects the power storage system 1 to the power storage system 1. It is assumed that the user is supplied with the electric power charged in.
  • the operation control system 10 shown in FIG. 1 can be realized by a CPU (Central Processing Unit), a storage device, various logic circuits, and an information processing device (computer).
  • the information processing apparatus includes communication means for transmitting / receiving information to / from the power storage system 1 and transmitting / receiving information to / from a weather forecasting organization via a network such as the Internet.
  • the information processing apparatus realizes a function as the operation control system 10 (20) of the present invention, which will be described later, by the CPU executing processing according to a program stored in the storage device.
  • the operation pattern calculation unit 120 stores the power storage system 1 based on the information indicating the state and operation environment of the power storage system 1 acquired by the monitoring unit 100 and the user use request. A plurality of operation patterns that can be operated by the system 1 are generated. The operation pattern of the power storage system 1 is generated by the operation pattern calculation unit 120, for example, in units of one day.
  • the operation pattern calculation unit 120 As described above, the operation pattern calculation unit 120 generates a plurality of operation patterns of the power storage system 1.
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates a deterioration amount indicating the degree of progress of deterioration of the power storage system 1 in each operation pattern for each operation pattern. In addition, the operation pattern calculation unit 120 selects an operation pattern with the least amount of deterioration. That is, the operation pattern calculation unit 120 selects an operation pattern with the least progress of deterioration of the power storage system 1.
  • the operation pattern of the power storage system 1 is generated by the following process, for example.
  • the plurality of operation patterns of the power storage system 1 are generated by the following procedure including the following first process to fifth process.
  • the driving pattern calculation unit 120 acquires a user use request and weather forecast information.
  • the operation pattern calculation unit 120 predicts “a time period during which PV generated power can be used”.
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates a “charge start time” and a “charge end time”.
  • the operation pattern calculation unit 120 determines “a time period during which the power storage system 1 is operated”.
  • the operation pattern calculation unit 120 sets “discharge time before storage”.
  • the driving pattern calculation unit 120 generates a driving pattern.
  • the driving pattern calculation unit 120 acquires a user use request and weather forecast information.
  • the driving pattern calculation unit 120 first includes information indicating the state of the power storage system 1 acquired by the monitoring unit 100 before the driving pattern creation date (for example, 22:00 on the previous day of the creation date) and the driving environment.
  • the next day weather forecast information received from the weather forecasting organization is acquired from the monitoring unit 100.
  • the driving pattern calculation unit 120 acquires a user use request for the next day input by the user using the input unit 110.
  • the user's own power use scheduled time of the power storage system 1” included in the user use request may be indicated as “a time zone in which the user uses power”.
  • the “user's own power usage plan (W) of the power storage system 1 included in the user usage request” is “the power storage system 1 1 can be indicated by the value of the current supplied from 1 to the user (A).
  • current value (A)” and “amount of electricity (Ah)” are in a proportional relationship.
  • the user use request indicates, for example, from 7 o'clock to 23 o'clock as the “time period in which the user uses power”. In addition, the user use request indicates, for example, 5 Ah as “the amount of electricity used by the user”.
  • the operation pattern calculation unit 120 predicts “a time period during which PV generated power can be used”.
  • the operation pattern calculation unit 120 predicts “a time period during which PV generated power can be used” based on weather forecast information for the next day.
  • the operation pattern calculation unit 120 stores in advance a “time period in which PV generated power can be used”.
  • the “time period in which PV generated power can be used” corresponds to the weather indicated by the weather forecast information for the next day (for example, each of fine weather, cloudy weather, and rainy weather).
  • the driving pattern calculation unit 120 stores in advance the “time period during which PV generated power can be used” corresponding to the case where the weather indicated by the weather forecast information on the next day is sunny, as “8:00 to 18:00”. Further, for example, the driving pattern calculation unit 120 stores in advance the “time period in which the generated power of PV can be used” corresponding to the case where the weather indicated by the weather forecast information on the next day is cloudy as “9:00 to 15:00”. Yes. Further, for example, the driving pattern calculation unit 120 stores in advance that there is no “time zone in which the generated power of PV can be used” corresponding to the case where the weather indicated by the weather forecast information on the next day is rainy.
  • the operation pattern calculation unit 120 predicts “a time period in which PV generated power can be used” based on weather forecast information (sunshine hours, solar radiation amount prediction, and solar power generation amount prediction) as follows. .
  • the operation pattern calculation unit 120 predicts “8:00 to 18:00” as “a time zone in which PV generated power can be used” when the weather indicated by the weather forecast information on the next day is clear. In addition, when the weather indicated by the weather forecast information on the next day is cloudy, the operation pattern calculation unit 120 predicts “9:00 to 15:00” as “a time zone in which PV generated power can be used”. In addition, when the weather indicated by the weather forecast information on the next day is rainy, the driving pattern calculation unit 120 predicts that there is no “time period in which PV generated power can be used”.
  • time periods when PV generated power can be used are examples. Based on weather forecast information (for example, solar radiation amount prediction or solar power generation amount prediction), a part of the “time period in which PV generated power can be used” indicates that the PV generated power is requested by the user. It may be determined that the “amount of electricity used by the user” is not satisfied. In this case, the operation pattern calculation unit 120 may predict that the user cannot use the generated power of the PV in the partial time zone.
  • weather forecast information for example, solar radiation amount prediction or solar power generation amount prediction
  • the operation pattern calculation unit 120 can shorten the “time period in which the PV generated power can be used”.
  • a time period during which PV generated power can be used” corresponding to clear sky is stored in advance as “8:00 to 18:00”.
  • weather forecast information for example, solar radiation amount prediction or solar power generation amount prediction
  • PV generated power from “18:00 to 18:00” out of “8:00 to 18:00”
  • the operation pattern calculation unit 120 may predict that the user cannot use PV generated power at “17:00 to 18:00”.
  • the “time period in which the generated power of PV can be used” corresponding to clear sky is predicted to be “8:00 to 17:00”.
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates the charging start time of the power storage system 1 based on the user use request.
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates the “charge end time” of the power storage system 1 based on the user use request.
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates the “charging start time” of the power storage system 1 based on the user use request. For example, in the case where the user use request indicates electricity consumption of 5 A per hour from 7:00 to 23:00, in order to shorten the storage time of the power storage system 1 in the high SOC state, at 7:00 (charge end time) The charging start time in each operation pattern is set so as to end the charging of the power storage system 1.
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates the “charge start time” and the “charge end time”.
  • the operation pattern calculation unit 120 compares the earliest time in the “time zone in which the user uses power” with the earliest time in the “time zone in which the PV generated power can be used”.
  • the operation pattern calculation unit 120 determines that the earliest time in the “time period in which the user uses power” is earlier than the earliest time in the “time period in which the PV generated power can be used”. In this case, the driving pattern calculation unit 120 determines the earliest time in the “time period in which the user uses power” as the “charging end time”. In addition, operation pattern calculation unit 120 determines “charging start time” so that charging of power storage system 1 ends at “charging end time” (for example, the SOC of power storage system 1 reaches 100%). As described above, the operation pattern calculation unit 120 determines the “charge start time” and the “charge end time” of the power storage system 1.
  • the operation pattern calculation unit 120 determines that the earliest time in the “time period in which the user uses power” is not earlier than the earliest time in the “time period in which the PV generated power can be used”. In this case, the operation pattern calculation unit 120 further compares the latest time of the “time period in which the user uses power” with the latest time of the “time period in which the PV generated power can be used”.
  • the operation pattern calculation unit 120 determines that the latest time of the “time period in which the user uses power” is later than the latest time of the “time period in which the generated power of the PV can be used”. In this case, the operation pattern calculation unit 120 determines the latest time of the “time period in which the PV generated power can be used” as the “charging end time”. In addition, operation pattern calculation unit 120 determines “charging start time” so that charging of power storage system 1 ends at “charging end time” (for example, the SOC of power storage system 1 reaches 100%). As described above, the operation pattern calculation unit 120 determines the “charge start time” and the “charge end time” of the power storage system 1.
  • the operation pattern calculation unit 120 determines that the latest time in the “time period in which the user uses power” is not later than the latest time in the “time period in which the PV generated power can be used”.
  • the “time zone in which the user uses power” is included in the “time zone in which the generated power of the PV can be used”. That is, the user can use the power generated by the PV in all the “time period in which the user uses power”. For this reason, discharge from the power storage system 1 to the user is not performed. Therefore, the power storage system 1 does not need to be charged. Therefore, in this case, the “charge start time” and the “charge end time” of the power storage system 1 are not determined.
  • the operation pattern calculation unit 120 uses the earliest time (7 o'clock) of the “time period in which the user uses power” (7 o'clock to 23 o'clock) and “PV generated power can be used. Compare with the earliest time (8 o'clock) of “Time zone” (8 o'clock to 18 o'clock). As a result of this comparison, the operation pattern calculation unit 120 indicates that the earliest time (7 o'clock) of the “time period in which the user uses power” is the earliest time (8 o'clock) of the “time period in which the PV generated power can be used” It is judged that it is earlier.
  • the driving pattern calculation unit 120 determines the earliest time (7 o'clock) of the “time period in which the user uses power” as the “charging end time”. Further, the operation pattern calculation unit 120 ends the charging of the power storage system 1 at the “charge end time” (7 o'clock) (for example, the SOC of the power storage system 1 reaches 100%) ( For example, 3 o'clock) is determined. As described above, the operation pattern calculation unit 120 determines the “charge start time” and the “charge end time” of the power storage system 1.
  • the operation pattern calculation unit 120 is set to allow the user to supply power from the power storage system 1 at 7 o'clock to 8 o'clock and from 18 o'clock to 23 o'clock in each operation pattern.
  • the operation of the power storage system 1 is terminated when the power storage system 1 is completely discharged. In the time zone when the power storage system 1 has finished operating, power is supplied to the user from the power system.
  • the operation pattern calculation unit 120 determines the “time zone in which the power storage system 1 is operated”. Specifically, in the fourth process, the operation pattern calculation unit 120 sets a time zone excluding “a time zone in which the generated power of the PV can be used” out of “a time zone in which the user uses power” as “power storage”. It is determined as “the time period during which the system 1 is operated”.
  • the “time period in which the user uses power” included in the user use request acquired in the first process indicates “7:00 to 23:00”.
  • the “time period in which the PV generated power can be used” is predicted to be “8:00 to 18:00”.
  • the time zone (“7 o'clock to 8 o'clock” and “18 o'clock to 23 o'clock”) excluding “the time zone during which the user can use the power generated by the user” is “ The power generated by PV cannot be used. Therefore, the operation pattern calculation unit 120 determines “7 o'clock to 8 o'clock” and “18 o'clock to 23 o'clock” as “a time zone during which the power storage system 1 is operated”. Thereby, the power storage system 1 allows the user to supply power at “7 o'clock to 8 o'clock” and “18:00 to 23:00”.
  • the operation pattern calculation unit 120 ends the operation of the power storage system 1 when the power storage system 1 is completely discharged in the “time period during which the power storage system 1 is operated”. In the time zone when the power storage system 1 has finished operating, power is supplied to the user from the power system.
  • the operation pattern calculation unit 120 ends the operation of the power storage system 1 when the SOC of the power storage system 1 reaches 0% in the “time period during which the power storage system 1 is operated”. In this case, electric power is supplied to the user from the electric power system (not shown) in the latest time of the “time zone in which the electric storage system 1 is operated” from when the SOC of the electric storage system 1 reaches 0%. .
  • the operation pattern calculation unit 120 determines a “time zone in which the power storage system 1 is operated” based on the user use request. For example, if the user usage request shows electricity consumption of 5 A per hour from 7 o'clock to 23 o'clock, even if the next day is sunny, PV is generated from 7 o'clock to 8 o'clock and from 18 o'clock to 23 o'clock Unable to use the power. Therefore, the operation pattern calculation unit 120 is set to allow the user to supply power from the power storage system 1 at 7 o'clock to 8 o'clock and from 18 o'clock to 23 o'clock in each operation pattern. However, from 18:00 to 23:00, the operation of the power storage system 1 is terminated when the power storage system 1 is completely discharged. In the time zone when the power storage system 1 has finished operating, power is supplied to the user from the power system.
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates a plurality of “discharge times before storage” of the power storage system 1 so as to be different from each other in the “time period in which the generated power of PV can be used”. Thereby, the operation pattern calculation unit 120 sets the discharge stop time of the power storage system 1 so that the SOC value at the time of storage of the power storage system 1 is different for each operation pattern in the time zone in which the power generated by the PV can be used. Set.
  • the operation pattern calculation unit 120 sets “discharge time before storage”.
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates the “time period in which the power storage system 1 is operated” calculated in the fourth process and the “time period in which the PV generated power can be used” predicted in the second process. Compare
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates a plurality of “discharge times before storage” when there is a time zone before the “time zone in which the generated power of the PV can be used” in the “time zone in which the power storage system 1 is operated”. calculate. At this time, the operation pattern calculation unit 120 includes a plurality of “storage” so as to be equal to or longer than the length of the time period before the “time period in which the generated power of the PV can be used” in the “time period in which the power storage system 1 is operated”. Each of the “previous discharge time” is calculated. Note that each of the plurality of “discharge times before storage” at this time is a time corresponding to a predetermined SOC.
  • the operation pattern calculation unit 120 sets “discharge time before storage” when there is no time zone before “time zone in which the generated power of PV can be used” in “time zone in which the power storage system 1 is operated”. do not do.
  • the driving pattern calculation unit 120 compares “7 o'clock to 8 o'clock” and “18:00 to 23:00” with “8 o'clock to 18 o'clock” predicted in the second process.
  • the operation pattern calculation unit 120 includes a “time zone in which the generated power of the PV can be used” (“7 hours to 8 hours” and “18:00 to 23:00”). From 8:00 to 18:00 "), it is determined that there is a previous time zone (" 7 to 8:00 "). At this time, the operation pattern calculation unit 120 calculates each of the “discharge time before storage” so as to be 1 hour or longer.
  • discharge time before storage is the difference from the SOC at the earliest time (charging end time) of the “time zone in which the power storage system 1 is operated” to a predetermined SOC at the time of storage, It is calculated by dividing by the rate of decrease of SOC per unit time when discharged.
  • the rate of decrease in SOC per hour when discharged at 5 A is 15%. This means that the SOC is reduced by 15% when the electricity storage system 1 discharges 5 Ah of electricity. Further, for example, it is assumed that the SOC of the power storage system 1 is 100% at 7 o'clock (charge end time). Further, it is assumed that “the amount of electricity used by the user” indicates 5 Ah.
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates 1 hour as “discharge time before storage” by dividing 15% (difference between 100% and 85%) by 15%.
  • SOC 70% is determined in advance as a plurality of SOCs at the time of storage.
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates 2 hours as “discharge time before storage” by dividing 30% (difference between 100% and 70%) by 15%.
  • the operation pattern calculation unit 120 generates an operation pattern. Specifically, the driving pattern calculation unit 120 operates the power storage system 1 in each time zone based on the results obtained in the first process, the second process, the third process, the fourth process, and the fifth process ( Storage, charge or discharge). Thereby, the driving pattern calculation unit 120 can generate a pattern (driving pattern) indicating the operation of the power storage system 1 in each time zone.
  • the operation pattern calculation unit 120 uses one result based on the results obtained in the first process to the fourth process. Generate driving patterns.
  • the operation pattern in this case is, for example, as shown in FIG.
  • the operation pattern calculation unit 120 uses the plurality of operation patterns based on the results obtained in the first process to the fifth process. Is generated.
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates both the operation pattern when the “discharge time before storage” is “1 hour” and the operation pattern when the “discharge time before storage” is “2 hours”. Is generated.
  • the operation pattern calculation unit 120 generates a first operation pattern as shown in FIG. 10 as an operation pattern when the “discharge time before storage” is “1 hour”. Further, for example, the operation pattern calculation unit 120 generates the second operation pattern as shown in FIG. 11 as the operation pattern when the “discharge time before storage” is “2 hours”.
  • the power storage system 1 supplies power to the user from the power storage system 1 until it is completely discharged after 18:00.
  • the power storage system 1 supplies power to the user from the power storage system 1 until it is completely discharged after 18:00.
  • FIG.10 and FIG.11 shows, in the 1st driving
  • FIG. 11 it is shown that the discharge after 18:00 stops at 22:00. At this time, from 22:00 to 23:00, power is supplied to the user from another power system.
  • the operation pattern calculation unit 120 may further perform the following sixth process in addition to the above first to fifth processes.
  • the driving pattern calculation unit 120 newly generates a driving pattern in which the SOC value at the “charging end time” is changed based on the driving pattern generated in the fifth process.
  • the driving pattern calculation unit 120 sets the SOC value at “charging end time” from 100% to 85 based on the driving pattern shown in FIG. 10 (the driving pattern generated in the fifth process).
  • the operation pattern changed to% (the third operation pattern shown in FIG. 12) is generated.
  • the sixth process has been described above.
  • the operation pattern of the power storage system 1 is such that the charging operation is stopped when the SOC of the power storage system 1 reaches 85%, for example, than the operation pattern that uses the maximum rated capacity range of the power storage system 1.
  • such an operation pattern wastes the capacity (15%) of the power storage system 1, and is not a preferable operation pattern for a user who wants to use the capacity of the power storage system 1 to the maximum. Therefore, the capacity range (SOC range) used by the power storage system 1 may be changed in advance by, for example, designation by a user or the like. That is, the upper limit (for example, 100% or 85%) of the SOC of the power storage system 1 may be changed in advance by, for example, designation by a user or the like.
  • the operation patterns shown in FIGS. 10 to 13 are examples, and the state (charging, discharging or storing) of the power storage system 1 in the operation pattern does not need to be switched in units of one hour, in units of 15 minutes or units of 30 minutes. It may be switched with.
  • the said operation pattern is sufficient electric power that this PV satisfy
  • the amount of deterioration of the power storage system 1 in the operation pattern includes factors that cause deterioration of the power storage system 1 (for example, a charge rate, a charge time, a discharge rate, a discharge time, an SOC at the time of storage (storage SOC), a storage time, and an ambient temperature. Etc.) is calculated by the operation pattern calculation unit 120 for each operation pattern. At this time, the deterioration amount for each operation pattern is calculated according to the following equation (1) using a coefficient (deterioration factor) set based on an actually measured value measured in advance.
  • Deterioration amount (total factor) CC charge time ⁇ cycle deterioration factor + CV charge time ⁇ cycle deterioration factor + each SOC storage time ⁇ each storage deterioration factor + discharge time ⁇ cycle deterioration factor (1)
  • CC charging time is charging time by constant current (CC)
  • CV charging time is charging time by constant voltage (Constant Voltage: CV).
  • the storage battery normally starts charging in the CC mode, and charges in the CV mode when the inter-terminal voltage reaches the rated voltage.
  • Cycle deterioration is that the deterioration of battery performance proceeds according to the number of charge / discharge cycles.
  • the cycle deterioration factor is a coefficient (deterioration factor) given to the CC charging time, CV charging time, and discharging time.
  • the CV mode indicates a state where the voltage is constant.
  • the CC mode indicates a state where the current is constant.
  • the storage deterioration is a deterioration of battery performance in accordance with the SOC value when the power storage system 1 is stored.
  • the storage deterioration factor is a coefficient (deterioration factor) given to the SOC at the time of storage and its storage time. A method for setting the cycle deterioration factor and the storage deterioration factor will be described in an embodiment described later. The calculation of the deterioration amount of each of the plurality of operation patterns in the operation pattern calculation unit 120 has been described above.
  • the operation pattern calculation unit 120 extracts the smallest one of the deterioration amounts calculated for each of the plurality of operation patterns.
  • the operation pattern 120 selects an operation pattern corresponding to the extracted deterioration amount. The selection of the operation pattern with the least progress of deterioration of the power storage system 1 in the operation pattern calculation unit 120 has been described above.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of the operation control system according to the first embodiment.
  • the operation control system 10 first uses the monitoring unit 100 to display information indicating the state of the power storage system 1 such as the remaining capacity on the night before the operation pattern creation target day (for example, 22:00). Collect (step S11). Moreover, the operation control system 10 collects, for example, weather forecast information for the next day as information indicating the operation environment of the power storage system 1 using the monitoring unit 100 (step S12).
  • the driving control system 10 uses the driving pattern calculation unit 120 to input the user usage request input using the input unit 110 and the information indicating the state and driving environment of the power storage system 1 collected by the monitoring unit 100. Each is acquired (step S13). Then, the operation pattern calculation unit 120 generates a plurality of operation patterns of the power storage system 1 that satisfy the user use request by performing the first to fifth processes described above using the information (step S14).
  • the operation pattern calculation unit 120 may further perform a sixth process after the fifth process.
  • the operation control system 10 calculates the deterioration amount of each operation pattern generated by the operation pattern calculation unit 120 by the operation pattern calculation unit 120, and the operation pattern calculation unit 120 calculates the operation pattern having the smallest deterioration amount. Select (step S15).
  • the operation control system 10 acquires the operation pattern selected by the operation pattern calculation unit 120 using the control unit 130, and controls the charge / discharge operation of the power storage system 1 according to the operation pattern using the control unit 130. (Step S16).
  • the operation control system 10 As described above, the operation control system 10 according to the first embodiment generates a plurality of operation patterns of the power storage system 1 based on the user use request, the state of the power storage system 1 and the operation environment. In addition, the operation control system 10 selects an operation pattern with the least amount of deterioration from the plurality of generated operation patterns, and controls the charge / discharge operation of the power storage system 1 according to the selected operation pattern.
  • Each driving pattern is generated based on the driving environment of the power storage system 1 such as weather information and weather forecast information.
  • the usage state of the storage battery (discharge state of the storage battery) is not considered.
  • the deterioration amount of the operation pattern includes a value obtained by multiplying the discharge time by the cycle deterioration factor, as shown in the above formula (1). For this reason, compared with the technique of patent document 1, the operation control system 10 of 1st Embodiment can suppress progress of deterioration.
  • the operation control system 10 of the first embodiment can be applied to the power storage system 1 operated in cooperation with PV.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the operation control system according to the second embodiment.
  • the operation control system 20 includes a monitoring unit 100, an input unit 110, an operation pattern calculation unit 120, a control unit 130, and an operation pattern selection unit 140.
  • the monitoring unit 100 acquires information indicating the state of the power storage system 1 and the operating environment.
  • the input unit 110 is provided for the user of the power storage system 1 to input his / her scheduled power usage amount (user usage request).
  • the driving pattern calculation unit 120 calculates a plurality of driving patterns that can be driven by the power storage system 1 based on the information obtained by the monitoring unit 100 and the user use request obtained by the input unit 110.
  • Control unit 130 controls the charge / discharge operation of power storage system 1 according to the operation pattern selected by the user using operation pattern selection unit 140.
  • the driving pattern selection unit 140 presents a plurality of driving patterns generated by the driving pattern calculation unit 120 in a selectable manner.
  • the operation control system 20 presents a plurality of operation patterns generated by the operation pattern calculation unit 120 to the user using the operation pattern selection unit 140. Thereby, the user can select the operation pattern of the power storage system 1 from the operation pattern selection unit 140.
  • the operation pattern calculation unit 120 will be described.
  • the operation pattern calculation unit 120 of the first embodiment generates a plurality of operation patterns, calculates a deterioration amount for each of the plurality of operation patterns, and selects an operation pattern with the smallest deterioration amount.
  • the operation pattern calculation unit 120 of the second embodiment generates a plurality of operation patterns, calculates a deterioration amount for each of the plurality of operation patterns, and sets an “operation mode” for the plurality of operation patterns.
  • Each of the generated operation patterns is set with an “operation mode” indicating its characteristics.
  • the “long life mode” in which the amount of deterioration (total factor) is the smallest and the progress of deterioration of the power storage system 1 is suppressed can be considered.
  • an “economic mode” in which the use amount of PV generated power (PV power use amount) is the largest can be considered.
  • the PV power usage amount is larger than the “long life mode”, and the degradation amount (total factor) is smaller than the “economic mode”.
  • a “combination mode” or the like having the largest (PV power consumption / degradation amount) is conceivable.
  • the operation pattern calculation unit 120 sets the “economic mode” to the operation pattern having the longest storage time of the power storage system 1 among the plurality of operation patterns.
  • the operation pattern calculation unit 120 sets “combination mode” to the operation pattern having the largest “PV power usage amount per unit deterioration amount (PV power usage amount / deterioration amount)”.
  • the storage time of the power storage system 1 may be used in the “time zone in which the user uses power”. Further, as the value indicating the PV power consumption, the value of the amount of electricity supplied from the PV to the user may be used.
  • the reason for using the storage time of the power storage system 1 as a value indicating the PV power usage is that there is a positive correlation between the “time period in which the user uses power” and the “PV power usage”. is there. More specifically, the power generated by the PV is supplied to the user during the time when the storage of the power storage system 1 in the “time period in which the user uses power” is set.
  • the operation pattern calculation unit 120 sets the “long life mode” to the pattern with the smallest deterioration amount among the plurality of operation patterns.
  • the deterioration amount refers to the deterioration amount calculated by the above equation (1) shown in the first embodiment.
  • the power storage system 1 When the power storage system 1 is controlled based on the operation pattern in which the “economic mode” is set, the amount of electric power supplied to the user from the charged power system can be suppressed by using the PV generated power to the maximum extent. Therefore, a reduction in power charges can be expected.
  • the PV generated power can be used as much as possible while suppressing the progress of the deterioration of the power storage system 1. That is, the operation pattern in which the “combination mode” is set can be said to be an operation pattern with a good balance between the deterioration amount and the PV generated power.
  • the power storage system 1 when the power storage system 1 is controlled based on the operation pattern in which the “long life mode” is set, the power storage system 1 is compared to the case where the power storage system 1 is controlled based on a plurality of other operation patterns. It is possible to most suppress the progress of deterioration. Therefore, a reduction in the maintenance frequency of the power storage system 1 can be expected by controlling the power storage system 1 based on the operation pattern in which the “long life mode” is set.
  • the following fourth operation pattern, fifth operation pattern, and sixth operation pattern are generated by the operation pattern calculation unit 120.
  • the amount of electricity supplied from the PV to the user is used as a value indicating the amount of PV power used.
  • the operation pattern calculation unit 120 sets the “long life mode” to the fourth operation pattern with the least amount of deterioration among the fourth operation pattern, the fifth operation pattern, and the sixth operation pattern. Then, the operation pattern selection unit 140 presents the fourth operation pattern with the least amount of deterioration as the “long life mode”. In addition, the operation pattern calculation unit 120 sets the “economic mode” to the sixth operation pattern with the largest PV power consumption. Then, the operation pattern selection unit 140 presents the sixth operation pattern having the largest PV power usage amount as the “economic mode”. In addition, the operation pattern calculation unit 120 sets the “combination mode” to the fifth operation pattern having the largest PV power usage amount with respect to the unit deterioration amount. And the driving
  • the operation pattern selection unit 140 will be described.
  • the driving pattern selection unit 140 includes a display unit (not shown) for presenting a plurality of driving patterns generated by the driving pattern calculation unit 120 to the user, and input means for the user to specify and input the selected driving pattern ( (Not shown).
  • the operation pattern selection unit 140 displays each of the plurality of operation patterns presented to the user in association with the corresponding “operation mode”.
  • the driving pattern selection unit 140 displays, on the display unit (not shown), the driving pattern in which the “operation mode” is set by the driving pattern calculation unit 120 among the plurality of driving patterns presented to the user. indicate. At this time, the operation pattern selection unit 140 displays the operation pattern in which the “operation mode” is set on the display unit (not shown) together with the “operation mode”. Thereby, the driving pattern selection unit 140 presents a plurality of driving patterns generated by the driving pattern calculation unit 120 to the user.
  • the operation pattern selection unit 140 displays the fourth operation pattern used in the description of the operation pattern calculation unit 120 described above on the display unit in association with the “long life mode”.
  • the driving pattern selection unit 140 displays the sixth driving pattern used in the description of the driving pattern calculation unit 120 described above on the display unit in association with the “economic mode”.
  • the driving pattern selection unit 140 displays the fifth driving pattern used in the description of the driving pattern calculation unit 120 described above on the display unit in association with the “combination mode”.
  • the operation pattern selection unit 140 displays the plurality of operation patterns on the display unit in this manner, thereby presenting the plurality of operation patterns together with the “operation mode” to the user.
  • the power storage system 1 is connected to the operation control system 20.
  • the description is abbreviate
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of the operation control system according to the second embodiment.
  • the operation control system 20 first uses the monitoring unit 100 to indicate information indicating the state of the power storage system 1 such as the remaining capacity on the night before the operation pattern creation target day (for example, 22:00). Are collected (step S21).
  • the operation control system 20 collects, for example, weather forecast information for the next day as information indicating the operation environment of the power storage system 1 using the monitoring unit 100 (step S22).
  • the operation control system 20 uses the operation pattern calculation unit 120 to acquire the user use request input using the input unit 110 and the information indicating the state of the power storage system 1 and the operation environment collected by the monitoring unit 100. (Step S23). Then, the driving pattern calculation unit 120 uses the acquired information to perform the above-described first to sixth processes (detailed in the description of the first embodiment), thereby satisfying the user usage request. A plurality of operation patterns of the system 1 are generated (step S24).
  • the operation control system 20 uses the operation pattern calculation unit 120 to calculate the deterioration amount of each operation pattern, and sets a feature (“operation mode”) for each operation pattern (step S25).
  • the operation pattern calculation unit 120 sets, for example, the operation pattern with the least amount of deterioration in the “long life mode”.
  • the operation pattern calculation unit 120 sets, for example, the operation pattern having the largest usage amount of PV generated power (PV power usage amount) to the “economic mode”.
  • the operation pattern calculation unit 120 sets, for example, an operation pattern in which the usage amount of PV generated power with respect to the unit deterioration amount is the largest in “combination mode”.
  • the operation control system 20 presents each operation pattern calculated by the operation pattern calculation unit 120 together with the feature (“operation mode”) on the operation pattern selection unit 140 to present it to the user (step S26).
  • the operation control system 20 acquires the operation pattern selected by the user from the operation pattern calculation unit 120 using the control unit 130, and sets the acquired operation pattern. Therefore, the charge / discharge operation of the power storage system 1 is controlled (step S27).
  • the user can operate not only in the “long life mode” operation pattern in which the progress of deterioration of the power storage system 1 is most suppressed, but also in the “economic mode”, the “combination mode”, and the like.
  • a pattern can be selected. Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the degree of freedom of use of the power storage system 1 by the user can be improved.
  • a plurality of operation patterns for the target day (next day) are generated on the day before the operation pattern creation target date, and charging of the power storage system 1 is performed according to the operation pattern with the least amount of deterioration. An example of controlling the discharge operation was shown.
  • a plurality of driving patterns for the target day are generated on the day before the driving pattern creation target date, and the user selects the generated driving patterns.
  • movement of the electrical storage system 1 according to the operated pattern which showed was shown.
  • the driving environment (meteorological information and weather forecast information) during operation of the power storage system 1 is monitored by the monitoring unit 100, and when the driving environment is greatly different from the previous day's forecast, the driving pattern calculation unit 120 is used.
  • An example of regenerating and updating a driving pattern using the above will be shown.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the control system according to the third embodiment.
  • the operation control system includes a monitoring unit 100, an input unit 110, an operation pattern calculation unit 120, a control unit 130, and an operation pattern selection unit 140.
  • the monitoring unit 100, the input unit 110, the operation pattern calculation unit 120, the control unit 130, and the operation pattern selection unit 140 in the operation control system of the third embodiment are the same as the operation of the second embodiment. Functions equivalent to those in the control system 20 are provided.
  • the monitoring unit 100 in the operation control system of the third embodiment further collects the operation environment of the power storage system 1 for each preset period (15 minutes, 30 minutes, or 1 hour).
  • control unit 130 of the operation control system of the third embodiment further includes the current driving environment (weather information or weather forecast information) and information indicating the driving environment that is the basis of the current driving pattern. Compare. Specifically, the comparison between the current driving environment and information indicating the driving environment on which the driving pattern is based is based on, for example, the PV power generation amount in the current driving environment and the driving environment on which the driving pattern is based. It is a comparison with the amount of PV power generation. Based on this comparison, the control unit 130 calculates a power generation amount difference between the PV power generation amount in the current operation environment and the PV power generation amount based on the operation environment on which the operation pattern is based. It is assumed that the PV power generation amount based on the operating environment is preset for each operating environment. The control unit 130 compares a preset allowable error with the above-described power generation amount difference. The preset tolerance is a preset threshold value (details will be described later).
  • control unit 130 of the operation control system When the power generation amount difference is greater than the allowable error, the control unit 130 of the operation control system recalculates the operation pattern based on the current operation environment in the operation pattern calculation unit 120. Update. Thereafter, the control unit 130 of the operation control system controls the charge / discharge operation of the power storage system 1 according to the updated operation pattern.
  • control unit 130 controls the charge / discharge operation of the power storage system 1 according to the updated operation pattern from the updated time.
  • the control unit 130 of the operation control system when the “long-life mode” is set in the operation pattern before the update, the control unit 130 of the operation control system also determines the deterioration amount among the updated operation patterns even after the operation pattern is updated.
  • the charging / discharging operation of the power storage system 1 is controlled in accordance with the operation pattern with the least number.
  • the control unit 130 of the operation control system allows the PV generated power among the updated operation patterns even after the operation pattern is updated.
  • the charge / discharge operation of the power storage system 1 is controlled according to the operation pattern with the largest usage amount (PV power usage amount).
  • the control unit 130 of the operation control system determines the unit deterioration amount among the plurality of operation patterns updated even after the operation pattern is updated. The operation pattern with the largest usage of PV generated power is selected.
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates a plurality of operation patterns again. Thereby, the driving pattern is updated. Then, according to the operation pattern corresponding to any one of the “long life mode”, “economic mode”, or “combination mode” among the plurality of calculated operation patterns, the control unit 130 performs the operation of the power storage system 1. Control.
  • the power storage system 1 is controlled by the control unit 130 according to the operation pattern corresponding to any one of the “long life mode”, the “economic mode”, and the “combination mode”. . Therefore, the progress of the deterioration of the power storage system 1 can be suppressed even after the operation pattern is exercised.
  • Whether or not to update the operation pattern is determined using a preset threshold (the above-mentioned allowable error).
  • the threshold value will be described in detail.
  • the threshold may be the same value throughout the day.
  • the threshold value may be set to a different value depending on the time.
  • the absolute value of the amount of solar radiation is larger in a time zone where the amount of solar radiation during fine weather (for example, 11:00 to 14:00) is larger than in other time zones. Therefore, the PV power generation amount fluctuates greatly even if the sunlight is temporarily blocked by clouds or the like. Therefore, the actual PV power generation amount in fine weather tends to have a larger error than the PV power generation amount based on the weather forecast. Therefore, the threshold value in a time zone with a large amount of solar radiation may be set to a value larger than the threshold value in another time zone.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of the operation control system according to the third embodiment.
  • the processing procedure of the operation control system illustrated in FIG. 5 is executed by the control unit 130 illustrated in FIGS. 1 and 3.
  • step S31 when the operation control system according to the third embodiment starts operation of the power storage system 1, the charge / discharge operation of the power storage system 1 according to the operation pattern generated in advance or the operation pattern selected by the user. Is controlled (step S31).
  • the operation control system determines whether or not it is the operation end time of the power storage system 1 (step S32). If it is the operation end time, the operation of the power storage system 1 is ended for one day.
  • step S32 if it is not the operation end time, the operation control system determines the actual operation environment at the present time (hereinafter referred to as “actual operation environment”) and the operation environment used when generating the operation pattern during operation (hereinafter, “ It is determined whether or not the “verification time” is compared (referred to as “predicted driving environment”) (step S33). When it is not verification time, it returns to the process of step S31 and the driving
  • a preset threshold value step S34. If the difference between the actual driving environment and the predicted driving environment is smaller than the threshold value, the process returns to step S31 and the operation of the power storage system 1 is continued.
  • the difference between the actual operating environment and the predicted operating environment refers to the difference between the amount of electricity generated by the PV under the actual operating environment and the amount of electricity generated by the PV under the predicted operating environment.
  • the amount of electricity generated by PV under the predicted operating environment is set in advance for each weather (sunny, cloudy, and rainy) indicated by the predicted operating environment. Therefore, in step S34 described above, the control unit 130 sets a threshold value in which a difference between the amount of generated power based on the operating environment acquired by the monitoring unit 100 and the amount of generated power of PV under the predicted operating environment is set in advance. Or less.
  • the driving control system regenerates and updates the driving pattern based on the actual driving environment (weather information or weather forecast information) and user usage request (Step S35), the process returns to Step S31, and the operation of the power storage system 1 is continued according to the updated operation pattern.
  • the driving environment (actual driving environment) of the power storage system 1 during operation is monitored, and the driving environment (predicted driving environment) used when the driving pattern is generated by the actual driving environment. If it is significantly different from the above, the operation pattern is regenerated and updated. Therefore, even if the actual driving environment is different from the predicted driving environment, the power storage system 1 can be operated with an operation pattern that satisfies the user use request.
  • the operation pattern is generated by the operation pattern calculation unit 120 using the “time period in which the generated power of PV can be used” in the case of cloudy weather.
  • the “time period in which the PV generated power can be used” in cloudy weather is shorter than the “time period in which the PV generated power can be used” in fine weather. Therefore, when the actual driving environment is sunny and the predicted driving environment is cloudy, it is included in the “time zone in which the generated power of the PV can be used” even though the power can be supplied from the PV. There is no time zone.
  • the driving pattern is regenerated and updated.
  • the “time zone in which the PV generated power can be used” is used as the “time zone in which the PV generated power can be used”.
  • the operation control system of the third embodiment when the “long life mode” is set in the operation pattern before the update, the operation pattern after the update is among the newly generated operation patterns. This is an operation pattern with the least amount of deterioration.
  • running control system of 3rd Embodiment the progress of degradation of the electrical storage system 1 can be suppressed from the time of updating a driving
  • the operation control system may control the operation of the PV together. .
  • the electric power that is not used by the user among the electric power generated by the PV may be used for charging the power storage system 1 or may flow backward to the electric power system.
  • the operation pattern calculation unit 120 may include the predicted charging operation in the operation pattern.
  • the deterioration amount of the power storage system 1 in each operation pattern is calculated using a coefficient (deterioration factor) set based on an actually measured value measured in advance and the above equation (1).
  • FIG. 6A to 6C are graphs showing examples of measurement results of cycle deterioration at the ambient temperature of the power storage system.
  • FIG. 6A shows an example of a measurement result of cycle deterioration when the power storage system 1 is charged and discharged at 1C.
  • FIG. 6B shows an example of a measurement result of cycle deterioration when the power storage system 1 is charged and discharged at 0.3C.
  • FIG. 6C shows an example of a measurement result of cycle deterioration when the power storage system 1 is charged / discharged at 0.15C.
  • C indicates a discharge rate
  • 1C is a current value at which discharge is completed in one hour when the power storage system 1 is discharged at a constant current.
  • “1C” is a current value when the power storage system 1 is discharged from SOC 100% to SOC 0% in one hour.
  • charging at the same current value as during 1C discharge is referred to as 1C charging.
  • charging at the same current value as at the time of 0.3C discharging is referred to as 0.3C charging.
  • charging at the same current value as at the time of 0.15C discharging is referred to as 0.15C charging.
  • the table shown in FIG. 7 is set based on the graphs shown in FIGS. 6A to 6C.
  • FIG. 8A to 8F are graphs showing examples of measurement results of storage deterioration at the ambient temperature of the power storage system.
  • the “time period in which the user uses power” included in the user use request indicates from 7:00 to 23:00.
  • the user use request indicates, for example, 5 Ah as “the amount of electricity used by the user”.
  • the operation pattern calculation unit 120 generates three operation patterns (a first operation pattern, a second operation pattern, and a third operation pattern) shown in the following (1) to (3).
  • FIG. 10 is a graph showing an example of a first operation pattern of the power storage system in fine weather.
  • charging of the power storage system 1 with electric power from the electric power system is set from 3:00 to 7:00.
  • the power storage system 1 stops discharging when the SOC reaches 85%.
  • FIG. 11 is a graph showing an example of a second operation pattern of the power storage system in fine weather.
  • FIG. 12 is a graph showing an example of a third operation pattern of the power storage system in fine weather.
  • the operation pattern calculation unit 120 calculates the deterioration amounts of the first operation pattern, the second operation pattern, and the third operation pattern described above. And the driving
  • the third operation pattern described above is an operation pattern in which the rated capacity of the power storage system 1 is not utilized to the maximum extent. That is, the third operation pattern is an operation pattern in which the capacity of the power storage system 1 is wasted.
  • the power storage system 1 is not charged to SOC 100%, but is charged only to SOC 85%. That is, this is a pattern in which the capacity (15%) of the power storage system 1 is not used.
  • the third operation pattern has a smaller amount of deterioration than the first and second operation patterns.
  • FIG. 13 is a graph showing an example of an operation pattern of the power storage system in rainy weather.
  • the discharge time is 6 hours.
  • FIG. 14 is a graph showing an example of the operation pattern of the power storage system during cloudy weather.
  • the “time period in which PV generated power can be used” is considered to be shorter than that in fine weather.
  • 9 o'clock to 15 o'clock is the “time zone in which the generated power of PV can be used” in cloudy weather.
  • FIGS. 13 and 14 are examples of operation patterns during rainy weather and cloudy weather.
  • the driving pattern calculation unit 120 can generate a plurality of driving patterns in which the SOC at the end of charging or at the time of storage is changed, for example, during rainy weather and cloudy weather as well as during sunny weather.
  • power consumption corresponding to consumption of electricity of 5 A per hour is set continuously from 7:00 to 23:00.
  • the “time period in which the user uses power” included in the user use request indicates from 7:00 to 23:00.
  • the user use request indicates 5 Ah as “amount of electricity used by the user”.
  • an operation pattern may be generated in accordance with the user use request.
  • the discharge rate from 7 o'clock to 8 o'clock in the first to third operation patterns and the operation pattern during cloudy weather changes.
  • the SOC value at the time of storage of power storage system 1 from 8 o'clock to 18 o'clock or from 9 o'clock to 18 o'clock changes.
  • the discharge rate from 7 o'clock to 8 o'clock in the operation pattern in the rainy weather also changes.
  • power consumption corresponding to consumption of 10 Ah electric power is set from 7 o'clock to 8 o'clock, power consumption is zero from 8 o'clock to 15 o'clock, and 5 Ah from 15 o'clock to 24 o'clock Suppose that the consumption of electricity is set.
  • the “time period in which the user uses power” of the user use request is from 7:00 to 24:00. Further, it is assumed that the “amount of electricity used by the user” in the user usage request from 7 o'clock to 8 o'clock is 10 Ah. In addition, it is assumed that the “amount of electricity used by the user” in the user usage request from 8:00 to 15:00 is 0 Ah. In addition, it is assumed that “amount of electricity used by the user” in the user usage request from 15:00 to 24:00 is 5 Ah. Further, it is assumed that the “time period in which PV generated power can be used” is from 8:00 to 18:00.
  • the operation pattern calculation unit 120 can generate an operation pattern in which storage of the power storage system 1 is set from 8:00 to 18:00.
  • the operation pattern calculation unit 120 selects the cycle deterioration factor in the CC charging time and the CV charging time, the storage deterioration factor in the SOC storage time, and the cycle deterioration factor in the discharge time according to the operation pattern.
  • the deterioration amount may be calculated.
  • the driving pattern calculation unit 120 calculates the deterioration amount by the equation (1) shown in the first embodiment.
  • the second example is a specific example of the operation mode setting in the second embodiment described above.
  • the operation pattern calculation unit 120 generates the following three operation patterns (1) to (3) (seventh operation pattern, eighth operation pattern, and ninth operation pattern).
  • (1) Seventh Operation Pattern FIG. 15 is a diagram showing a seventh operation pattern. The seventh operation pattern will be described.
  • charging of the power storage system 1 with electric power from the power system is set from 4:40 to 7:00.
  • SOC 65%.
  • FIG. 16 is a diagram showing an eighth operation pattern. The eighth operation pattern will be described. In the eighth operation pattern, charging of the power storage system 1 with power from the power system is set at 3 to 7 o'clock.
  • the time set in the eighth operation pattern is as follows: the CC charging time of 0.3C is 3 hours, the CV charging time is 1 hour, the discharging time of 0.15C is 6 hours, and the SOC is 70%. The time is 9 hours.
  • FIG. 17 is a diagram showing a ninth operation pattern. The ninth operation pattern will be described. In the ninth operation pattern, charging of the power storage system 1 with power from the power system is set at 3 to 7 o'clock.
  • the time set in the ninth operation pattern is as follows: the CC charging time of 0.3C is 3 hours, the CV charging time is 1 hour, the discharging time of 0.15C is 6 hours, and the SOC is 80%. The time is 5 hours 40 minutes.
  • PV power usage amount (PV power usage amount / deterioration amount) per unit deterioration amount) is 0.48.
  • the three driving patterns generated by the driving pattern calculation unit 120 have been described.
  • the operation pattern calculation unit 120 sets the “economic mode” to the seventh operation pattern having the longest storage time among the seventh operation pattern, the eighth operation pattern, and the ninth operation pattern.
  • the operation pattern calculation unit 120 has the highest “PV power use amount (PV power use amount / deterioration amount) per unit deterioration amount” among the seventh operation pattern, the eighth operation pattern, and the ninth operation pattern.
  • “Combination mode” is set to the large eighth operation pattern.
  • the operation pattern calculation unit 120 sets the “long life mode” to the ninth operation pattern having the smallest deterioration amount among the seventh operation pattern, the eighth operation pattern, and the ninth operation pattern.
  • the third example is a specific example of the third embodiment described above.
  • the actual operation environment of the power storage system 1 during operation is monitored, and the operation environment (predicted operation environment) used when the actual operation environment generates an operation pattern during operation If it is significantly different, regenerate and update the driving pattern.
  • FIG. 18 shows how the operation pattern is changed during operation of the power storage system 1.
  • FIG. 18 shows a state in which the operation pattern is updated during the operation of the power storage system 1.
  • FIG. 18 is a graph showing a third example of the operation pattern of the power storage system.
  • the driving pattern shown in FIG. 18 is based on the predicted driving environment on the day before the driving pattern creation target day, and the creation target day is predicted to be sunny, and the PV power generation amount satisfies the user usage request from 8:00 to 18:00. It is generated as a thing.
  • the operation pattern shown in FIG. 18 is generated assuming that “8:00 to 18:00” is “a time slot in which PV generated power can be used”.
  • the amount of solar radiation at 11 o'clock is greatly reduced from the predicted value (predicted driving environment) of the previous day, and the PV power generation amount satisfies the user usage request.
  • the driving pattern calculation unit 120 updates the driving pattern based on the predicted driving environment to the driving pattern based on the actual driving environment.
  • the control unit 130 controls the power storage system 1 based on the driving pattern based on the actual driving environment.
  • the power storage system 1 can be operated with the updated operation pattern that satisfies the user use request.

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Abstract

[課題]蓄電システムの劣化の進行を抑制可能にしつつ、太陽光発電装置と連携して運用する蓄電システムに適用できる運転制御システム及び運転制御方法を提供する。 [解決手段]蓄電システムの状態及び運転環境を示す情報を取得する監視部と、ユーザの電力使用予定量であるユーザ使用要求を入力するための入力部と、監視部で取得した情報及びユーザ使用要求に基づいて、ユーザ使用要求を満たす蓄電システムの複数の運転パターンを生成し、各運転パターンにおける蓄電システムの劣化量をそれぞれ算出し、劣化量が最も少ない運転パターンを選択する運転パターン算出部と、運転パターン算出部で選択された運転パターンにしたがって蓄電システムの充放電動作を制御する制御部とを有する。

Description

運転制御システム及びその制御方法
 本発明は蓄電システムの充放電動作を制御する運転制御システム及びその制御方法に関する。
 近年、蓄電池は、パーソナルコンピュータや携帯電話機等の情報処理機器、通信機器等で用いられるだけでなく、電動アシスト自転車、電気自動車、ハイブリッド自動車等の電源としても用いられる。さらに、蓄電池は、太陽電池等の再生可能電源で発電された電力を貯蔵するためにも用いられる。前述の再生可能電源は、地球温暖化問題に伴う低炭素社会の実現へ向けて導入されつつある。
 蓄電池を、電力貯蔵や電気自動車等の大型の電源としても普及させるには、製造コストを低減するだけでなく、メンテナンス等に要するコストも低減する必要がある。そのためには製品寿命を延ばすことが重要になる。
 蓄電池の製品寿命を延ばす方法としては、材料や構造を見直すことで製品寿命そのものを延ばす方法も考えられるが、運用方法等に起因して発生する製品寿命の短縮を抑制する方法もある。
 製品寿命は、蓄電池の電池容量に依存する。また例えば、次のような場合に、蓄電池の電池容量が低下することが知られている。
 すなわち、例えば、リチウムイオン二次電池等の蓄電池は、満充電の状態あるいは特定のSOC(State Of Charge:充電状態)で保存すると、電池性能が急速に劣化(電池容量が低下)することが知られている。また、蓄電池は、高温環境下や大きい充放電電流で使用すること、あるいは充放電を繰り返す充放電サイクル数が増えることでも電池容量が低下することが知られている。
 なお、「SOC」とは、充電された電気量を蓄電池の蓄電容量との比で表した比率を指す。また、本明細書において、蓄電池の「保存」とは、蓄電池を充電も放電もさせずに放置している状態を指す。
 蓄電池を備える蓄電システムにおいては、ユーザが所望する電力を供給しつつ、運用方法等に起因して発生する製品寿命の短縮をできるだけ抑制することが望ましい。
 例えば、特許文献1には、充放電動作の頻度、充電電流の大きさ、電荷の残存時間(高いSOC状態における保存時間)等に基づいて蓄電池を充電することで生じる劣化の予測量を算出する。また、特許文献1には、上述の算出をすると共に、蓄電池の電池残量及び必要充電量を算出し、劣化の予測量を最小としつつ、電池残量及び必要充電量に基づいて充電開始時刻を決定する蓄電システムが記載されている。
 また、特許文献2には、劣化の進行が大きい高温状態及び高SOC状態で保存される時間を短縮するために、充電動作を2段階で制御することが記載されている。特許文献2に記載された技術では、蓄電池の温度または車室温や大気温等の蓄電池の周囲温度、蓄電システムの充電開始時刻及びユーザの蓄電池システムの利用開始時刻に基づいて第1しきい値(SOC1)及び第2しきい値(SOC2)を設定する。また、特許文献2に記載の技術では、第1段階の充電動作(初期充電)を第1しきい値で停止し、充電を再開して高いSOCまで充電する第2段階の充電動作である追加充電を第2しきい値で停止している。
特開2013-210340号公報 国際公開第2010/084599号 特開2010-159661号公報
 上述した特許文献1及び2に記載された技術は、蓄電池の充電動作のみを制御し、蓄電池の使用状態(蓄電池の放電状態)を考慮していない。そのため、特許文献1及び2に記載された技術では、劣化の進行が大きい特定のSOCで蓄電池が放電を停止することがある。その場合、劣化の進行が大きい特定のSOCで蓄電池が保存されることになるため、該蓄電池の劣化が大きくなってしまう。
 また、特許文献1及び2に記載された技術は、車両に搭載された発電機あるいは商用電源(電力系統)から供給される電力で蓄電池を充電することを前提としている。そのため、特許文献1及び2に記載された技術は、天気によって発電量が変動する再生可能電源、例えば太陽光発電装置と連携して運用する蓄電システムには向いていない。
 また、特許文献3にも本発明に関連する技術が記載されている。
 本発明は上述したような背景技術が有する課題を解決するためになされたものであり、蓄電システムの劣化の進行を抑制可能にしつつ、太陽光発電装置と連携して運用する蓄電システムに適用できる運転制御システム及びその制御方法を提供することを目的とする。
 本発明の運転制御システムは、蓄電システムの充放電動作を制御する運転制御システムであって、
 前記蓄電システムの状態及び運転環境を示す情報を取得する監視部と、
 前記蓄電システムのユーザの電力使用予定量であるユーザ使用要求を入力するための入力部と、
 前記監視部で取得した情報及び前記入力部を用いて入力された前記ユーザ使用要求に基づいて、前記ユーザ使用要求を満たす、前記蓄電システムで運転可能な複数の運転パターンを生成し、前記複数の運転パターンにおける前記蓄電システムの劣化の進行の度合いを示す劣化量をそれぞれ算出し、前記劣化量が最も少ない運転パターンを選択する運転パターン算出部と、
 前記運転パターン算出部で選択された運転パターンにしたがって前記蓄電システムの充放電動作を制御する制御部と、
を有する。
 または、本発明の運転制御システムは、蓄電システムの充放電動作を制御する運転制御システムであって、
 前記蓄電システムの状態及び運転環境を示す情報を取得する監視部と、
 前記蓄電システムのユーザの電力使用予定量であるユーザ使用要求を入力するための入力部と、
 前記監視部で取得した情報及び前記入力部を用いて入力された前記ユーザ使用要求に基づいて、前記ユーザ使用要求を満たす、前記蓄電システムで運転可能な複数の運転パターンを生成する運転パターン算出部と、
 前記運転パターン算出部で生成された複数の運転パターンを選択可能に提示する運転パターン選択部と、
 前記運転パターン選択部を用いて選択された運転パターンにしたがって前記蓄電システムの充放電動作を制御する制御部と、
を有し、
 前記運転パターン算出部は、
 前記複数の運転パターンの各々ごとに算出される劣化量に基づいて、前記複数の運転パターンの少なくとも一つに対して動作モードを設定し、
 前記運転パターン選択部は、
 前記運転パターンと、該運転パターンに対応する動作モードとを互いに関連付けて提示する運転制御システム。
 一方、本発明の運転制御方法は、蓄電システムの充放電動作を制御するための運転制御方法であって、
 前記蓄電システムの状態及び前記蓄電システムの運転環境を示す情報を取得し、
 前記蓄電システムの前記ユーザの電力使用予定量であるユーザ使用要求を取得し、
 前記蓄電システムの状態及び運転環境を示す情報、並びに前記ユーザ使用要求に基づいて、前記ユーザ使用要求を満たす、前記蓄電システムで運転可能な複数の運転パターンを生成し、
 前記複数の運転パターンにおける前記蓄電システムの劣化の進行の度合いを示す劣化量をそれぞれ算出し、
 前記劣化量が最も少ない運転パターンを選択し、
 該選択された運転パターンにしたがって前記蓄電システムの充放電動作を制御する方法である。
 または、蓄電システムの充放電動作を制御するための運転制御方法であって、
 前記蓄電システムの状態及び運転環境を示す情報を取得し、
 前記蓄電システムの前記ユーザの電力使用予定量であるユーザ使用要求を取得し、
 前記蓄電システムの状態及び前記蓄電システムの運転環境を示す情報、並びに前記ユーザ使用要求に基づいて、前記ユーザ使用要求を満たす、前記蓄電システムで運転可能な複数の運転パターンを生成し、
 前記複数の運転パターンを前記ユーザに提示して前記ユーザに前記運転パターンを選択させ、
 前記ユーザに選択された運転パターンにしたがって前記蓄電システムの充放電動作を制御する方法である。
 本発明によれば、蓄電システムの劣化の進行を抑制可能にしつつ、太陽光発電装置と連携して運用する蓄電システムに適用できる運転制御システムが得られる。
第1の実施の形態の運転制御システムの一構成例を示すブロック図である。 第1の実施の形態の運転制御システムの処理手順の一例を示すフローチャートである。 第2の実施の形態の運転制御システムの一構成例を示すブロック図である。 第2の実施の形態の運転制御システムの処理手順の一例を示すフローチャートである。 第3の実施の形態の運転制御システムの処理手順の一例を示すフローチャートである。 蓄電システムの周囲温度におけるサイクル劣化の測定例を示すグラフである。 蓄電システムの周囲温度におけるサイクル劣化の測定例を示すグラフである。 蓄電システムの周囲温度におけるサイクル劣化の測定例を示すグラフである。 図6A~図6Cで示したグラフに基づいて設定したサイクル劣化ファクタの一例を示すテーブルである。 蓄電システムの周囲温度における保存劣化の測定例を示すグラフである。 蓄電システムの周囲温度における保存劣化の測定例を示すグラフである。 蓄電システムの周囲温度における保存劣化の測定例を示すグラフである。 蓄電システムの周囲温度における保存劣化の測定例を示すグラフである。 蓄電システムの周囲温度における保存劣化の測定例を示すグラフである。 蓄電システムの周囲温度における保存劣化の測定例を示すグラフである。 図8A~Fで示したグラフに基づいて設定した保存劣化ファクタの一例を示すテーブルである。 晴天時における蓄電システムの第1の運転パターンの一例を示すグラフである。 晴天時における蓄電システムの第2の運転パターンの一例を示すグラフである。 晴天時における蓄電システムの第3の運転パターンの一例を示すグラフである。 雨天時における蓄電システムの運転パターンの一例を示すグラフである。 曇天時における蓄電システムの運転パターンの一例を示すグラフである。 晴天時における蓄電システムの第7の運転パターンの一例を示すグラフである。 晴天時における蓄電システムの第8の運転パターンの一例を示すグラフである。 晴天時における蓄電システムの第9の運転パターンの一例を示すグラフである。 蓄電システムの運転パターンの第3実施例を示すグラフである。
 次に本発明について図面を用いて説明する。
(第1の実施の形態)
 図1は、第1の実施の形態の運転制御システムの一構成例を示すブロック図である。
 図1に示すように、第1の実施の形態の運転制御システム10は、監視部100と、入力部110と、運転パターン算出部120と、制御部130とを有する。監視部100は、制御対象となる蓄電システム1の状態及び運転環境を示す情報を取得する。入力部110は、蓄電システム1のユーザ自身の電力使用予定量(以下、「ユーザ使用要求」と称す)を入力するために設けられている。運転パターン算出部120は、監視部100で取得した情報、及び入力部110で得られたユーザ使用要求に基づいて、蓄電システム1の運転パターンを生成する。制御部130は、運転パターン算出部120で生成された運転パターンに基づいて蓄電システム1の充放電動作を制御する。また、制御部130は、運転パターン算出部120で生成された運転パターンに基づいてPV(後述)の放電動作を制御する。
 また、ユーザ使用要求は、上述の「蓄電システム1のユーザ自身の電力使用予定量」に加えて、更に、「蓄電システム1のユーザ自身の電力使用予定時間」を示す情報を含んでいても良い。
 蓄電システム1は、1台の蓄電池を備える構成、複数台の蓄電池が直列または並列に接続された構成、あるいは直列に接続された複数台の蓄電池から成る複数の蓄電池群が並列に接続された構成である。蓄電システム1は、電流検出回路と、測定回路と、温度センサと、保護回路とを備えているものとする。電流検出回路は、該蓄電システム1が備える蓄電池の充電電流や放電電流を検出するために設けられている。測定回路は、該蓄電システム1が備える蓄電池のSOCや端子間電圧を測定するために設けられている。温度センサは、該蓄電システム1の温度を測定するために設けられている。保護回路は、該蓄電システム1が備える蓄電池を保護するために設けられている。保護回路は、蓄電池に対する過充電や過放電、蓄電池の充放電時における過電流、蓄電池の異常な温度上昇等から保護するための周知の回路である。
 蓄電システム1の「状態」とは、例えば該蓄電システム1の残容量(具体的にはSOCで示す。)及び温度の少なくとも一方である。監視部100は、蓄電容量、公称電圧、保存時に劣化が進行するSOC等の蓄電システム1の特性を示す情報、あるいは蓄電システム1が備える蓄電池の特性を示す情報を予め保持しているものとする。
 蓄電システム1の「運転環境」とは、例えば天気を示す気象情報や天気予報を示す気象予報情報である。気象情報や気象予報情報は、蓄電システム1を、例えば不図示の太陽光発電装置(Photo Voltaic、以下、「PV」と称す)と連携して運転する場合に必要な情報である。
 気象情報のうち、特に日照時間と、日射量及び太陽光発電量の少なくとも一方は、日射量及び太陽光発電量の予測情報を提供する気象予報機関(事業者や気象庁等)からインターネット等のネットワークを介して入手すればよい。また、気象予報情報のうち、日射量予測及び太陽光発電量予測の少なくとも一方についても、前述の気象予報機関(事業者や気象庁等)からインターネット等のネットワークを介して入手すればよい。
 なお、蓄電システム1は、PVだけでなく風力発電装置と連携して運転してもよい。その場合も、運転環境としての風向や風速、あるいは発電量の予測値は、風力発電装置の発電量やその予測情報を提供する事業者や気象庁等の気象予報機関からインターネット等のネットワークを介して入手すればよい。
 なお、昼間においては、制御部130(後述)がPVに、PVで発電された電力をユーザに供給させるものとする。より具体的には、PVで発電された電力がユーザ使用要求の「蓄電システム1のユーザ自身の電力使用予定量」を満足するとき、制御部130(後述)がPVに、PVで発電された電力をユーザに供給させるものとする。一方で、夜間においては、制御部130(後述)が蓄電システム1に、蓄電システム1に充電された電力をユーザに供給させるものとする。より具体的には、PVで発電された電力がユーザ使用要求の「蓄電システム1のユーザ自身の電力使用予定量」を満足しないとき、制御部130(後述)が蓄電システム1に、蓄電システム1に充電された電力をユーザに供給させるものとする。
 次に運転制御システム10について説明する。
 図1に示す運転制御システム10は、CPU(Central Processing Unit)と、記憶装置と、各種論理回路と、情報処理装置(コンピュータ)とで実現できる。情報処理装置は、蓄電システム1と情報を送受信すると共にインターネット等のネットワークを介して気象予報機関と情報を送受信するための通信手段等を備える。また、情報処理装置は、記憶装置に格納されたプログラムにしたがってCPUが処理を実行することで、後述する本発明の運転制御システム10(20)としての機能を実現する。
 このような構成において、本実施形態の運転制御システム10では、監視部100で取得した蓄電システム1の状態及び運転環境を示す情報、並びにユーザ使用要求に基づいて、運転パターン算出部120が、蓄電システム1で運転可能な複数の運転パターンを生成する。蓄電システム1の運転パターンは、運転パターン算出部120により、例えば1日単位で生成される。
 次に、運転パターン算出部120について説明する。上述のように、運転パターン算出部120は、蓄電システム1の複数の運転パターンを生成する。
 また、運転パターン算出部120は、各運転パターンにおける蓄電システム1の劣化の進行の度合いを示す劣化量を運転パターンごとにそれぞれ算出する。また、運転パターン算出部120は、該劣化量が最も少ない運転パターンを選択する。すなわち、運転パターン算出部120は、蓄電システム1の劣化の進行が最も少ない運転パターンを選択する。
 蓄電システム1の運転パターンは、例えば以下に示す処理で生成される。
 具体的には、蓄電システム1の複数の運転パターンは、次の第1処理~第5処理からなる以下の手順によって生成される。第1処理では、運転パターン算出部120は、ユーザ使用要求及び気象予報情報を取得する。第2処理では、運転パターン算出部120は、「PVの発電電力を利用できる時間帯」を予測する。第3処理では、運転パターン算出部120は、「充電開始時刻」及び「充電終了時刻」を算出する。第4処理では、運転パターン算出部120は、「蓄電システム1を運転する時間帯」を決定する。第5処理では、運転パターン算出部120は、「保存前の放電時間」を設定する。第6処理では、運転パターン算出部120は、運転パターンを生成する。
 第1処理について説明する。第1処理では、運転パターン算出部120は、ユーザ使用要求及び気象予報情報を取得する。
 運転パターン算出部120は、まず運転パターンの作成対象日よりも前(例えば作成対象日の前日の22時)に、監視部100で取得された蓄電システム1の状態を示す情報と、運転環境として気象予報機関から受信された翌日の気象予報情報とを、監視部100から取得する。また、運転パターン算出部120は、ユーザが入力部110を用いて入力した翌日のユーザ使用要求を取得する。
 以下では、ユーザ使用要求に含まれる「蓄電システム1のユーザ自身の電力使用予定時間」を「ユーザが電力を使用する時間帯」として示す場合がある。また、蓄電システム1からユーザに供給される電力における電圧(V)が一定である場合、ユーザ使用要求に含まれる「蓄電システム1のユーザ自身の電力使用予定量(W)」は、「蓄電システム1からユーザに供給される電流の値(A)」で示すことができる。また、一般的に、「電流の値(A)」と「電気量(Ah)」は比例関係にある。このことから、「蓄電システム1からユーザに供給される電流の値(A)」と「蓄電システム1からユーザに供給される電気量(Ah)」は比例関係にある。したがって、「蓄電システム1からユーザに供給される電力における電圧(V)」が一定である場合、「蓄電システム1のユーザ自身の電力使用予定量(W)」は、「蓄電システム1からユーザに供給される電気量(Ah)」で置き換えることができる。
 また、以下の説明においては、「蓄電システム1からユーザに供給される電力における電圧(V)」が一定であるものとする。このため、以下の説明では、「蓄電システム1のユーザ自身の電力使用予定量(W)」を「蓄電システム1からユーザに供給される電気量(Ah)」に置き換えて説明する。また、「蓄電システム1からユーザに供給される電気量(Ah)」を「ユーザが使用する電気量」と示す。
 ユーザ使用要求は、例えば、「ユーザが電力を使用する時間帯」として7時~23時を示す。また、ユーザ使用要求は、例えば、「ユーザが使用する電気量」として5Ahを示す。
 第2処理について説明する。第2処理では、運転パターン算出部120は、「PVの発電電力を利用できる時間帯」を予測する。
 具体的には、運転パターン算出部120は、翌日の気象予報情報に基づいて、「PVの発電電力を利用できる時間帯」を予測する。
 なお、運転パターン算出部120は、「PVの発電電力を利用できる時間帯」を予め記憶しているものとする。「PVの発電電力を利用できる時間帯」は、翌日の気象予報情報が示す天気(例えば、晴天、曇天及び雨天の各々)に対応する。
 例えば、運転パターン算出部120は、翌日の気象予報情報が示す天気が晴天の場合に対応する「PVの発電電力を利用できる時間帯」を「8時~18時」として予め記憶している。また、例えば、運転パターン算出部120は、翌日の気象予報情報が示す天気が曇天の場合に対応する「PVの発電電力を利用できる時間帯」を「9時~15時」として予め記憶している。また、例えば、運転パターン算出部120は、翌日の気象予報情報が示す天気が雨天の場合に対応する「PVの発電電力を利用できる時間帯」が無いことを予め記憶している。
 この場合、運転パターン算出部120は、気象予報情報(日照時間、日射量予測及び太陽光発電量の予測)に基づいて、「PVの発電電力を利用できる時間帯」を以下のように予測する。
 運転パターン算出部120は、翌日の気象予報情報が示す天気が晴天である場合、「8時~18時」を「PVの発電電力を利用できる時間帯」として予測する。また、運転パターン算出部120は、翌日の気象予報情報が示す天気が曇天である場合、「9時~15時」を「PVの発電電力を利用できる時間帯」として予測する。また、運転パターン算出部120は、翌日の気象予報情報が示す天気が雨天である場合、「PVの発電電力を利用できる時間帯」が無いと予測する。
 これらの「PVの発電電力を利用できる時間帯」は一例である。気象予報情報(例えば、日射量予測又は太陽光発電量予測)に基づいて、「PVの発電電力を利用できる時間帯」のうちの一部の時間帯が、PVの発電電力がユーザ使用要求の「ユーザが使用する電気量」を満たさないと判断される場合がある。この場合は、運転パターン算出部120は、ユーザが該一部の時間帯においてPVの発電電力を利用できないと予測してもよい。
 すなわち、運転パターン算出部120は、「PVの発電電力を利用できる時間帯」を短くできる。
 例えば、晴天に対応する「PVの発電電力を利用できる時間帯」が、「8時~18時」として予め記憶されているとする。この際、気象予報情報(例えば、日射量予測又は太陽光発電量予測)に基づいて、「8時~18時」のうち「17時~18時」のPVの発電電力が、ユーザ使用要求の「ユーザが使用する電気量」(5Ah)を満たさないと判断されたとする。この場合、運転パターン算出部120は、ユーザが「17時~18時」においてPVの発電電力を利用できないと予測してもよい。この結果、この例における、晴天に対応する「PVの発電電力を利用できる時間帯」は、「8時~17時」であると予測される。
 以上、「PVの発電電力を利用できる時間帯」の予測(第2処理)について説明した。
 第3処理について説明する。
 運転パターン算出部120は、ユーザ使用要求に基づいて蓄電システム1の充電開始時刻を算出する。
 また、運転パターン算出部120は、ユーザ使用要求に基づいて、蓄電システム1の「充電終了時刻」を算出する。
 以下に、第3処理について説明する。
 第3処理の概要について説明する。
 運転パターン算出部120は、ユーザ使用要求に基づいて蓄電システム1の「充電開始時刻」を算出する。例えば、ユーザ使用要求が7時から23時まで一時間当たり5Aの電気の消費量を示している場合、高SOC状態における蓄電システム1の保存時間を短縮するため、7時(充電終了時刻)に蓄電システム1の充電を終了するように、各運転パターンにおける充電の開始時刻を設定する。
 以上のように第3処理では、運転パターン算出部120は、「充電開始時刻」及び「充電終了時刻」を算出する。
 次に、第3処理の詳細について説明する。
 まず、運転パターン算出部120は、「ユーザが電力を使用する時間帯」の最も早い時刻と、「PVの発電電力を利用できる時間帯」の最も早い時刻とを比較する。
 運転パターン算出部120が、「ユーザが電力を使用する時間帯」の最も早い時刻は、「PVの発電電力を利用できる時間帯」の最も早い時刻よりも早いと判断した場合について説明する。この場合、運転パターン算出部120は、「ユーザが電力を使用する時間帯」の最も早い時刻を、「充電終了時刻」に決定する。また、運転パターン算出部120は、「充電終了時刻」に蓄電システム1の充電を終了させる(例えば、蓄電システム1のSOCが100%に達する)ように、「充電開始時刻」を決定する。以上のように、運転パターン算出部120は、蓄電システム1の「充電開始時刻」及び「充電終了時刻」を決定する。
 運転パターン算出部120が、「ユーザが電力を使用する時間帯」の最も早い時刻は、「PVの発電電力を利用できる時間帯」の最も早い時刻よりも早くないと判断した場合について説明する。この場合、運転パターン算出部120は、更に、「ユーザが電力を使用する時間帯」の最も遅い時刻と、「PVの発電電力を利用できる時間帯」の最も遅い時刻とを比較する。
 運転パターン算出部120が、「ユーザが電力を使用する時間帯」の最も遅い時刻は、「PVの発電電力を利用できる時間帯」の最も遅い時刻よりも遅いと判断した場合について説明する。この場合、運転パターン算出部120は、「PVの発電電力を利用できる時間帯」の最も遅い時刻を、「充電終了時刻」として決定する。また、運転パターン算出部120は、「充電終了時刻」に蓄電システム1の充電を終了させる(例えば、蓄電システム1のSOCが100%に達する)ように、「充電開始時刻」を決定する。以上のように、運転パターン算出部120は、蓄電システム1の「充電開始時刻」及び「充電終了時刻」を決定する。
 運転パターン算出部120が、「ユーザが電力を使用する時間帯」の最も遅い時刻は、「PVの発電電力を利用できる時間帯」の最も遅い時刻よりも遅くないと判断した場合について説明する。この場合、「ユーザが電力を使用する時間帯」は、「PVの発電電力を利用できる時間帯」に含まれている。すなわち、ユーザは、「ユーザが電力を使用する時間帯」の全てにおいて、PVで発電された電力を利用できる。このため、蓄電システム1からユーザへの放電は行われない。したがって、蓄電システム1は、充電される必要が無い。そのため、この場合においては、蓄電システム1の「充電開始時刻」及び「充電終了時刻」は決定されない。
 以上、第3処理の詳細について説明した。
 「充電開始時刻」及び「充電終了時刻」の決定(第3処理)の具体例について説明する。例えば、第1処理において取得されたユーザ使用要求に含まれる「ユーザが電力を使用する時間帯」が、「7時~23時」であるとする。また、第2処理で予測された「PVの発電電力を利用できる時間帯」が、「8時~18時」であるとする。
 この場合、第3処理において、運転パターン算出部120は、「ユーザが電力を使用する時間帯」(7時~23時)の最も早い時刻(7時)と、「PVの発電電力を利用できる時間帯」(8時~18時)の最も早い時刻(8時)とを比較する。運転パターン算出部120は、この比較によって、「ユーザが電力を使用する時間帯」の最も早い時刻(7時)は、「PVの発電電力を利用できる時間帯」の最も早い時刻(8時)よりも早いと判断する。この場合、運転パターン算出部120は、「ユーザが電力を使用する時間帯」の最も早い時刻(7時)を「充電終了時刻」として決定する。また、運転パターン算出部120は、「充電終了時刻」(7時)に蓄電システム1の充電を終了させる(例えば、蓄電システム1のSOCが100%に達する)ように、「充電開始時刻」(例えば3時)を決定する。以上のように、運転パターン算出部120は、蓄電システム1の「充電開始時刻」及び「充電終了時刻」を決定する。
 以上、「充電開始時刻」及び「充電終了時刻」の決定(第3処理)について説明した。
 第4処理について説明する。
 まず、第4処理の概要について説明する。
 例えばユーザ使用要求が7時から23時まで5Ahの電気の消費量を示している場合、翌日が晴天であっても、7時~8時及び18時~23時ではPVで発電された電力を利用できない。そのため、運転パターン算出部120は、各運転パターンにおける7時~8時及び18時~23時では蓄電システム1からユーザに電力を供給させるように設定する。但し、18時~23時では、蓄電システム1が完全に放電した時点で該蓄電システム1の運転を終了する。蓄電システム1が運転を終了している時間帯では、電力系統からユーザに電力が供給される。
 以上のように、第4処理では、運転パターン算出部120は、「蓄電システム1を運転する時間帯」を決定する。具体的には、第4処理では、運転パターン算出部120は、「ユーザが電力を使用する時間帯」のうち、「PVの発電電力を利用できる時間帯」を除いた時間帯を、「蓄電システム1を運転する時間帯」として決定する。
 例えば、第1処理において取得されたユーザ使用要求に含まれる「ユーザが電力を使用する時間帯」が、「7時~23時」を示しているとする。また、第2処理において、「PVの発電電力を利用できる時間帯」が「8時~18時」であると予測されているとする。この場合、「ユーザが電力を使用する時間帯」のうち「PVの発電電力を利用できる時間帯」を除いた時間帯(「7時~8時」及び「18時~23時」)は、PVで発電された電力を利用できない。そのため、運転パターン算出部120は、「7時~8時」及び「18時~23時」を、「蓄電システム1を運転する時間帯」として決定する。これにより蓄電システム1は、「7時~8時」及び「18時~23時」ではユーザに電力を供給させられる。
 なお、運転パターン算出部120は、「蓄電システム1を運転する時間帯」では、蓄電システム1が完全に放電した時点で該蓄電システム1の運転を終了する。蓄電システム1が運転を終了している時間帯では、電力系統からユーザに電力が供給される。
 すなわち、運転パターン算出部120は、「蓄電システム1を運転する時間帯」において、蓄電システム1のSOCが0%に達した時点で該蓄電システム1の運転を終了する。なお、この場合、蓄電システム1のSOCが0%に達した時点から、「蓄電システム1を運転する時間帯」の最も遅い時間においては、電力系統(不図示)からユーザに電力が供給される。
 「蓄電システム1を運転する時間帯」の決定(第4処理)の概要について説明する。
 運転パターン算出部120は、ユーザ使用要求に基づいて「蓄電システム1を運転する時間帯」を決定する。例えばユーザ使用要求が7時から23時まで一時間当たり5Aの電気の消費量を示している場合、翌日が晴天であっても、7時~8時及び18時~23時ではPVで発電された電力を利用できない。そのため、運転パターン算出部120は、各運転パターンにおける7時~8時及び18時~23時では蓄電システム1からユーザに電力を供給させるように設定する。但し、18時~23時では、蓄電システム1が完全に放電した時点で該蓄電システム1の運転を終了する。蓄電システム1が運転を終了している時間帯では、電力系統からユーザに電力が供給される。
 以上、蓄電システム1を運転する時間帯の決定(第4処理)について説明した。
 第5処理について説明する。
 第5処理の概要について説明する。運転パターン算出部120は、「PVの発電電力を利用できる時間帯」の中で蓄電システム1の「保存前の放電時間」を互いに異なるように複数算出する。これにより、運転パターン算出部120は、PVで発電された電力を利用できる時間帯における、蓄電システム1の保存時のSOCの値が各運転パターンで異なるように、蓄電システム1の放電停止時刻を設定する。
 上記のように、第5処理では、運転パターン算出部120は、「保存前の放電時間」を設定する。
 以下、第5処理の詳細について説明する。第5処理において、運転パターン算出部120は、第4処理において算出された「蓄電システム1を運転する時間帯」と、第2処理で予測された「PVの発電電力を利用できる時間帯」とを比較する。
 運転パターン算出部120は、「蓄電システム1を運転する時間帯」のうちに「PVの発電電力を利用できる時間帯」以前の時間帯がある場合に、複数の「保存前の放電時間」を算出する。この際、運転パターン算出部120は、「蓄電システム1を運転する時間帯」のうちの「PVの発電電力を利用できる時間帯」以前の時間帯の長さ以上になるように複数の「保存前の放電時間」の各々を算出する。なお、この際の複数の「保存前の放電時間」の各々は、予め定められたSOCに対応する時間である。
 なお、運転パターン算出部120は、「蓄電システム1を運転する時間帯」のうちに「PVの発電電力を利用できる時間帯」以前の時間帯がない場合、「保存前の放電時間」を設定しない。
 以下、第5処理の具体例について説明する。以下の具体例の説明においては、第3処理において「7時~8時」及び「18時~23時」が「蓄電システム1を運転する時間帯」として、運転パターン算出部120により決定されているとする。また、第2処理において、「8時~18時」が「PVの発電電力を利用できる時間帯」として、運転パターン算出部120により予測されているものとする。
 第5処理において、運転パターン算出部120は、「7時~8時」及び「18時~23時」と、第2処理で予測された「8時~18時」とを比較する。運転パターン算出部120は、「蓄電システム1を運転する時間帯」(「7時~8時」及び「18時~23時」)のうちに「PVの発電電力を利用できる時間帯」(「8時~18時」)以前の時間帯(「7時~8時」)があると判断する。この際、運転パターン算出部120は、1時間以上になるように、「保存前の放電時間」の各々を算出する。なお、この際の「保存前の放電時間」は、「蓄電システム1を運転する時間帯」の最も早い時刻(充電終了時刻)におけるSOCから、予め定められた保存時のSOCまでの差を、放電した際の単位時間当たりのSOCの減少率で除することによって算出される。
 ここで、5Aで放電した際の1時間当たりのSOCの減少率を15%とする。これは、蓄電システム1が5Ahの電気量を放電した際に、SOCが15%減少することを意味する。また、例えば、7時(充電終了時刻)において蓄電システム1のSOCが100%であるとする。また、「ユーザが使用する電気量」が5Ahを示すとする。
 例えば、保存時における複数のSOCとして、予めSOC85%が定められているものとする。この場合、運転パターン算出部120は、15%(100%と85%の差)を15%で除することにより、「保存前の放電時間」として1時間を算出する。
 また、例えば保存時における複数のSOCとして、予めSOC70%が定められているものとする。この場合、運転パターン算出部120は、30%(100%と70%の差)を15%で除することにより、「保存前の放電時間」として2時間を算出する。
 以上、第5処理について説明した。
 以上のようにして、運転パターン算出部120は、運転パターンを生成する。具体的には、運転パターン算出部120は、第1処理、第2処理、第3処理、第4処理及び第5処理で求められた結果に基づいて、各時間帯における蓄電システム1の動作(保存、充電又は放電)を決定する。これにより、運転パターン算出部120は、各時間帯における蓄電システム1の動作を示すパターン(運転パターン)を生成することが出来る。
 また、第5処理で互いに異なる複数の「保存前の放電時間」の各々が設定されていない場合、運転パターン算出部120は、第1処理~第4処理で求められた結果に基づいて一つの運転パターンを生成する。この場合の運転パターンは、例えば後述の図13に示される通りである。
 第5処理で互いに異なる複数の「保存前の放電時間」の各々が設定されている場合、運転パターン算出部120は、第1処理~第5処理で求められた結果に基づいて複数の運転パターンを生成する。
 例えば、「保存前の放電時間」として、「1時間」と「2時間」が設定されているとする。この場合、運転パターン算出部120は、「保存前の放電時間」が「1時間」である場合の運転パターンと、「保存前の放電時間」が「2時間」である場合の運転パターンの両方を生成する。
 例えば、運転パターン算出部120は、「保存前の放電時間」が「1時間」である場合の運転パターンとして、図10に示されるような第1の運転パターンを生成する。また、例えば、運転パターン算出部120は、「保存前の放電時間」が「2時間」である場合の運転パターンとして、図11に示されるような第2の運転パターンを生成する。
 第1の運転パターンの概要について説明する。
 第1の運転パターンにおいて、蓄電システム1は、7時までに電力系統からの電力で蓄電システム1をSOC=100%に充電される。また、蓄電システム1は、7時~8時において蓄電システム1からユーザに電力を供給させてSOC=85%で放電を停止する。また、蓄電システム1は、8時~18時において蓄電システム1をSOC=85%で保存する。また蓄電システム1は、18時以降、完全に放電するまで蓄電システム1からユーザに電力を供給する。 第2の運転パターンにおいて、蓄電システム1は、7時までに電力系統からの電力で蓄電システム1をSOC=100%に充電される。また蓄電システム1は、7時~9時において蓄電システム1からユーザに電力を供給させてSOC=70%で放電を停止する。また、蓄電システム1は、9時~18時において蓄電システム1をSOC=70%で保存する。また、蓄電システム1は、18時以降、完全に放電するまで蓄電システム1からユーザに電力を供給する。 なお、図10及び図11に示されるように、第1の運転パターン及び第2の運転パターンでは、10Aで7時まで充電されている。この電流値は、蓄電システム1の定格によって定められるものとする。
 なお、図11においては、18時以降の放電が22時で停止していることが示されている。この際、22時から23時までにおいては、他の電力系統からユーザへ電力が供給されるものとする。
 また、運転パターン算出部120は、以上の第1処理~第5処理に加えて、さらに以下の第6処理を行ってもよい。第6処理において運転パターン算出部120は、第5処理で生成された運転パターンに基づいて、「充電終了時刻」におけるSOCの値を変更した運転パターンを新たに生成する。
 具体的には、例えば、運転パターン算出部120は、図10に示される運転パターン(第5処理で生成された運転パターン)に基づいて、「充電終了時刻」におけるSOCの値を100%から85%に変更した運転パターン(図12で示される第3の運転パターン)を生成する。 以上、第6処理について説明した。
 なお、蓄電システム1の運転パターンは、蓄電システム1の定格容量の範囲を最大限に使用する運転パターンよりも、例えば蓄電システム1のSOCが85%に達した時点で充電動作を停止させて、SOC=85%以下で使用する運転パターンの方が、劣化量が小さくなる。但し、そのような運転パターンは、蓄電システム1の容量(15%)を無駄にすることになるため、蓄電システム1の容量を最大限に利用したいユーザには好ましい運転パターンではない。したがって、蓄電システム1の使用する容量範囲(SOCの範囲)は、予め例えばユーザ等の指定によって変更できるようにしてもよい。すなわち、蓄電システム1のSOCの上限(例えば100%又は85%)は、予め例えばユーザ等の指定によって変更できるようにしてもよい。
 なお、図10~図13に示される運転パターンは一例であり、運転パターンにおける蓄電システム1の状態(充電、放電又は保存)は、1時間単位で切り替える必要はなく、15分単位あるいは30分単位で切り替えてもよい。なお、上記運転パターンは、ユーザがPVで発電された電力を利用できる期間において、該PVがユーザ使用要求(ユーザ使用要求に含まれる「ユーザが使用する電気量」)を満たすのに十分な電力を発電していることを前提としている。
 以上、運転パターンの生成について説明した。
 次に、複数の運転パターンの各々の劣化量の算出について説明する。
 運転パターンにおける蓄電システム1の劣化量は、該蓄電システム1の劣化が進行する要素(例えば充電レート、充電時間、放電レート、放電時間、保存時におけるSOC(保存SOC)、保存時間、及び周囲温度等)に基づいて運転パターン毎に、運転パターン算出部120によって算出される。このとき、運転パターン毎の劣化量は、予め測定した実測値に基づいて設定した係数(劣化ファクタ)を用いて、下記式(1)に従って算出される。
 劣化量(トータルファクタ)=CC充電時間×サイクル劣化ファクタ+CV充電時間×サイクル劣化ファクタ+各SOC保存時間×各保存劣化ファクタ+放電時間×サイクル劣化ファクタ…式(1)
 ここで、CC充電時間は定電流(Constant Current: CC)による充電時間であり、CV充電時間は定電圧(Constant Voltage: CV)による充電時間である。蓄電池は、通常、CCモードで充電を開始し、端子間電圧が定格電圧に到達するとCVモードで充電する。サイクル劣化は、充放電サイクル数に応じて電池性能の劣化が進行することである。また、サイクル劣化ファクタは、CC充電時間、CV充電時間及び放電時間に対して付与する係数(劣化ファクタ)である。また、CVモードとは、電圧が一定である状態を示す。また、CCモードとは、電流が一定である状態を示す。
 保存劣化は、蓄電システム1の保存時におけるSOCの値に応じて電池性能の劣化が進行することである。また、保存劣化ファクタは保存時におけるSOCとその保存時間に対して付与する係数(劣化ファクタ)である。サイクル劣化ファクタ及び保存劣化ファクタの設定方法については後述する実施例で示す。 以上、運転パターン算出部120における、複数の運転パターンの各々の劣化量の算出について説明した。
 次に、運転パターン算出部120が、蓄電システム1の劣化の進行が最も少ない運転パターンを選択する動作について説明する。
 運転パターン算出部120は、複数の運転パターンの各々について算出された劣化量のうち、最も小さいものを抽出する。運転パターン120は、抽出された劣化量に対応する運転パターンを選択する。以上、運転パターン算出部120における、蓄電システム1の劣化の進行が最も少ない運転パターンの選択について説明した。
 なお、入力部110及び制御部130の様態については、以下の運転制御システム10の動作の説明の中で述べる。
 以上、運転制御システム10の構成について説明した。
 次に、図2を用いて運転制御システム10の動作を説明する。図2は、第1の実施の形態の運転制御システムの処理手順の一例を示すフローチャートである。
 図2で示すように、運転制御システム10は、運転パターンの作成対象日の前日の夜(例えば22時)に、まず監視部100を用いて残容量等の蓄電システム1の状態を示す情報を収集する(ステップS11)。また、運転制御システム10は、監視部100を用いて蓄電システム1の運転環境を示す情報として、例えば翌日の気象予報情報を収集する(ステップS12)。
 次に、運転制御システム10は、入力部110を用いて入力されたユーザ使用要求と、監視部100で収集された蓄電システム1の状態及び運転環境を示す情報とを、運転パターン算出部120でそれぞれ取得する(ステップS13)。そして、運転パターン算出部120は、それらの情報を用いて上述の第1処理~第5処理を行うことにより、ユーザ使用要求を満たす蓄電システム1の運転パターンを複数生成する(ステップS14)。
 またこの際、運転パターン算出部120は、第5処理の後に、更に第6処理を行っても良い。
 続いて、運転制御システム10は、運転パターン算出部120によって、運転パターン算出部120で生成した各運転パターンの劣化量をそれぞれ算出し、運転パターン算出部120によって、劣化量が最も少ない運転パターンを選択する(ステップS15)。
 最後に、運転制御システム10は、制御部130を用いて運転パターン算出部120で選択された運転パターンを取得し、制御部130を用いて該運転パターンにしたがって蓄電システム1の充放電動作を制御する(ステップS16)。
 以上、運転制御システム10の動作について説明した。
 上記のように、第1の実施の形態の運転制御システム10は、ユーザ使用要求、蓄電システム1の状態及び運転環境に基づいて蓄電システム1の運転パターンを複数生成する。また、運転制御システム10は、生成された該複数の運転パターンから劣化量が最も少ない運転パターンを選択し、該選択した運転パターンにしたがって蓄電システム1の充放電動作を制御する。
 したがって、運転制御システム10によれば、ユーザ使用要求を満たしつつ、蓄電システム1の劣化の進行を抑制した充放電制御が可能になる。また、各運転パターンは気象情報や気象予報情報等の蓄電システム1の運転環境に基づいて生成される。
 この結果、ユーザ使用要求の「蓄電システム1のユーザ自身の電力使用予定時間」において、蓄電システム1及びPVのどちらか一方から、ユーザに途切れずに電力が供給される。
 なお、背景技術に記載の通り、例えば特許文献1に記載の技術においては、蓄電池の使用状態(蓄電池の放電状態)が考慮されていない。一方で、運転パターンの劣化量は、上述の式(1)に示されるように、放電時間にサイクル劣化ファクタを乗じた値を含む。このため、特許文献1に記載の技術と比較して、第1の実施の形態の運転制御システム10は、劣化の進行を抑制できる。
 このように、第1の実施の形態の運転制御システム10は、PVと連携して運用される蓄電システム1にも適用できる。
 以上のように、運転制御システム10によれば、蓄電システム1の劣化の進行を抑制可能にしつつ、太陽光発電装置(PV)と連携して運用する蓄電システム1に適用できる。
(第2の実施の形態)
 図3は、第2の実施の形態の運転制御システムの一構成例を示すブロック図である。
 図3に示すように、第2の実施の形態の運転制御システム20は、監視部100と、入力部110と、運転パターン算出部120と、制御部130と、運転パターン選択部140とを有する。監視部100は、蓄電システム1の状態及び運転環境を示す情報を取得する。入力部110は、蓄電システム1のユーザが自身の電力使用予定量(ユーザ使用要求)を入力するために設けられている。運転パターン算出部120は、監視部100で得られた情報及び入力部110で得られたユーザ使用要求に基づいて蓄電システム1で運転可能な複数の運転パターンを算出する。制御部130は、運転パターン選択部140を用いてユーザが選択した運転パターンにしたがって蓄電システム1の充放電動作を制御する。運転パターン選択部140は、運転パターン算出部120で生成された複数の運転パターンを選択可能に提示する。
 運転制御システム20は、運転パターン算出部120で生成した複数の運転パターンを、運転パターン選択部140を用いてユーザに提示する。これにより、ユーザは、運転パターン選択部140から蓄電システム1の運転パターンを選択できる。
 運転パターン算出部120について説明する。
 第1の実施形態の運転パターン算出部120は、複数の運転パターンを生成し、複数の運転パターンの各々ごとに劣化量を算出し、劣化量が最も少ない運転パターンを選択すると説明した。
 一方で、第2の実施形態の運転パターン算出部120は、複数の運転パターンを生成し、複数の運転パターンの各々ごとに劣化量を算出し、複数の運転パターンに「動作モード」を設定し、生成した複数の運転パターンの各々にその特徴を示す「動作モード」をそれぞれ設定する。
 運転パターン算出部120の「動作モード」の設定について説明する。
 運転パターンの「動作モード」の一つとしては、例えば上記劣化量(トータルファクタ)が最も少なく、蓄電システム1の劣化の進行が抑制される「長寿命モード」が考えられる。また、「動作モード」の一つとしては、例えばPVの発電電力の使用量(PV電力使用量)が最も大きい「経済モード」が考えられる。また、「動作モード」の一つとしては、例えば「長寿命モード」よりはPV電力使用量が大きく、「経済モード」よりは劣化量(トータルファクタ)が少ない、単位劣化量に対するPV電力使用量(PV電力使用量/劣化量)が最も大きい「組み合わせモード」等が考えられる。
 なお、運転パターン毎の劣化量は、第1の実施の形態で示した上記式(1)を用いて計算すればよい。
 例えば、運転パターン算出部120は、複数の運転パターンのうち、蓄電システム1の保存時間が最も長い運転パターンに「経済モード」を設定する。ここでの蓄電システム1の保存時間とは、蓄電システム1の保存時間のうちSOC=0%における保存時間を除いた時間である。
 また例えば、運転パターン算出部120は、「単位劣化量に対するPV電力使用量(PV電力使用量/劣化量)」が最も大きい運転パターンに「組み合わせモード」を設定する。
 PV電力使用量を示す値としては、「ユーザが電力を使用する時間帯」のうち、蓄電システム1の保存時間を用いてもよい。また、PV電力使用量を示す値としては、PVからユーザに供給される電気量の値を用いても良い。
 PV電力使用量を示す値として蓄電システム1の保存時間を用いる理由は、「ユーザが電力を使用する時間帯」と「PV電力使用量」との間には、正の相関関係があるからである。より具体的には、「ユーザが電力を使用する時間帯」における蓄電システム1の保存が設定されている時間では、PVで発電された電力がユーザに供給されるからである。
 また例えば、運転パターン算出部120は、複数の運転パターンのうち、上記劣化量が最も小さいパターンに「長寿命モード」を設定する。なお、上記劣化量とは、第1の実施の形態で示した上記式(1)により算出される劣化量を指す。
 「経済モード」が設定された運転パターンに基づいて蓄電システム1が制御される場合、PVの発電電力を最大限に使用することで、有料の電力系統からユーザに供給される電力量を抑制できるため、電力料金の低減が期待できる。
 また、「組み合わせモード」が設定された運転パターンに基づいて蓄電システム1が制御される場合、蓄電システム1の劣化の進行を抑制しつつ、PVの発電電力をできるだけ使用することが出来る。すなわち、「組み合わせモード」が設定された運転パターンは、劣化量とPVの発電電力とのバランスがよい運転パターンと言える。
 また、「長寿命モード」が設定された運転パターンに基づいて蓄電システム1が制御される場合は、他の複数の運転パターンに基づいて蓄電システム1が制御された場合に比べて、蓄電システム1の劣化の進行を最も抑制できる。そのため、「長寿命モード」が設定された運転パターンに基づいて蓄電システム1が制御することで、蓄電システム1のメンテナンスの頻度の低下が期待できる。
 以下、運転パターン算出部120が「動作モード」を設定する際の詳細について説明する。
 例えば、運転パターン算出部120によって、以下の第4の運転パターン、第5の運転パターン及び第6の運転パターンが生成されたとする。ここでは、PV電力使用量を示す値として、PVからユーザに供給される電気量を用いるものとする。
 第4の運転パターンでは、劣化量=10、PV電力使用量=20Ah、「単位劣化量に対するPV電力使用量(PV電力使用量/劣化量)」=2Ahが設定されているとする。
 また、第5の運転パターンでは、劣化量=20、PV電力使用量=50Ah、「単位劣化量に対するPV電力使用量(PV電力使用量/劣化量)」=2.5Ahが設定されているとする。
 また、第6の運転パターンでは、劣化量=30、PV電力使用量=55Ah、「単位劣化量に対するPV電力使用量(PV電力使用量/劣化量)」=1.8Ahが設定されているとする。
 この場合、運転パターン算出部120は、第4の運転パターン、第5の運転パターン及び第6の運転パターンのうち、劣化量が最も少ない第4の運転パターンに「長寿命モード」を設定する。そして、運転パターン選択部140は、劣化量が最も少ない第4の運転パターンを「長寿命モード」として提示する。また、運転パターン算出部120は、PV電力使用量が最も大きい第6の運転パターンに「経済モード」を設定する。そして、運転パターン選択部140は、PV電力使用量が最も大きい第6の運転パターンを「経済モード」として提示する。また、運転パターン算出部120は、単位劣化量に対するPV電力使用量が最も大きい第5の運転パターンに「組み合わせモード」を設定する。そして、運転パターン選択部140は、単位劣化量に対するPV電力使用量が最も大きい第5の運転パターンを「組み合わせモード」として提示する。
 運転パターン選択部140について説明する。
 運転パターン選択部140は、運転パターン算出部120で生成された複数の運転パターンをユーザに提示するための表示部(不図示)及び選択した運転パターンをユーザが指定・入力するための入力手段(不図示)を備える。
 そして、運転パターン選択部140は、ユーザに提示する複数の運転パターンの各々に、それぞれに対応する「動作モード」を関連付けて表示する。
 より具体的には、運転パターン選択部140は、ユーザに提示する複数の運転パターンの各々のうち、運転パターン算出部120によって「動作モード」が設定された運転パターンを表示部(不図示)に表示する。この際、運転パターン選択部140は、「動作モード」が設定された運転パターンを、「動作モード」と共に表示部(不図示)に表示する。これにより、運転パターン選択部140は、運転パターン算出部120で生成された複数の運転パターンをユーザに提示する。
 例えば、運転パターン選択部140は、上述の運転パターン算出部120の説明の際に用いられた第4の運転パターンを、「長寿命モード」に関連づけて表示部に表示する。また例えば、運転パターン選択部140は、上述の運転パターン算出部120の説明の際に用いられた第6の運転パターンを、「経済モード」に関連づけて表示部に表示する。例えば、運転パターン選択部140は、上述の運転パターン算出部120の説明の際に用いられた第5の運転パターンを、「組み合わせモード」に関連づけて表示部に表示する。
 運転パターン選択部140は、このようにして複数の運転パターンを表示部に表示することにより、複数の運転パターンを「動作モード」と共にユーザに提示する。
 その他の運転制御システム20の構成及び動作は、図1に示した第1の実施の形態の運転制御システム10と同様であるため、その説明は省略する。
 蓄電システム1は、運転制御システム20に接続されている。なお、第2の実施の形態における蓄電システム1の構成及び動作は第1の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
 以上、運転制御システム20の構成について説明した。
 次に、運転制御システム20の動作について説明する。図4は、第2の実施の形態の運転制御システムの処理手順の一例を示すフローチャートである。
 図4に示すように、運転制御システム20は、まず監視部100を用いて、運転パターンの作成対象日の前日の夜(例えば22時)に、残容量等の蓄電システム1の状態を示す情報を収集する(ステップS21)。また、運転制御システム20は、監視部100を用いて蓄電システム1の運転環境を示す情報として、例えば翌日の気象予報情報を収集する(ステップS22)。
 次に、運転制御システム20は、入力部110を用いて入力されたユーザ使用要求と、監視部100で収集された蓄電システム1の状態及び運転環境を示す情報とを運転パターン算出部120で取得する(ステップS23)。そして、運転パターン算出部120は、それら取得した情報を用いて上述の第1処理~第6処理(第1の実施の形態の説明にて詳述)を行うことで、ユーザ使用要求を満たす蓄電システム1の運転パターンを複数生成する(ステップS24)。
 続いて、運転制御システム20は、運転パターン算出部120を用いて、各運転パターンの劣化量をそれぞれ算出すると共に、運転パターン毎の特徴(「動作モード」)を設定する(ステップS25)。上述したように、運転パターン算出部120は、例えば劣化量が最も少ない運転パターンを「長寿命モード」に設定する。また、運転パターン算出部120は、例えば、PVの発電電力の使用量(PV電力使用量)が最も大きい運転パターンを「経済モード」に設定する。また、運転パターン算出部120は、例えば、単位劣化量に対するPVの発電電力の使用量が最も大きい運転パターンを「組み合わせモード」に設定する。
 次に、運転制御システム20は、運転パターン算出部120が算出した各運転パターンをその特徴(「動作モード」)と共に運転パターン選択部140に表示させることでユーザに提示する(ステップS26)。
 ユーザが運転パターン選択部140を用いて運転パターンを選択すると、運転制御システム20は、制御部130を用いてユーザが選択した運転パターンを運転パターン算出部120から取得し、該取得した運転パターンにしたがって蓄電システム1の充放電動作を制御する(ステップS27)。
 以上、運転制御システム20の動作について説明した。
 第2の実施の形態によれば、ユーザは、蓄電システム1の劣化の進行が最も抑制される「長寿命モード」の運転パターンだけでなく、上記「経済モード」や「組み合わせモード」等の運転パターンを選択できる。したがって、第1の実施の形態と同様の効果が得られると共に、ユーザの蓄電システム1の利用自由度が向上する。
(第3の実施の形態)
 上述した第1の実施の形態は、運転パターンの作成対象日の前日に、該対象日(翌日)の複数の運転パターンを生成し、最も劣化量の少ない運転パターンにしたがって、蓄電システム1の充放電動作を制御する例を示した。また、上述した、第2の実施の形態は、運転パターンの作成対象日の前日に、該対象日(翌日)の複数の運転パターンを生成し、生成した複数の運転パターンのうちのユーザが選択した運転パターンにしたがって蓄電システム1の充放電動作を制御する例を示した。
 第3の実施の形態では、蓄電システム1の運転中における運転環境(気象情報及び気象予報情報)を監視部100によって監視し、該運転環境が前日の予報と大きく異なる場合は運転パターン算出部120を用いて運転パターンを再生成して更新する例を示す。
 第3の実施の形態の運転制御システムは、図3に示される第2の実施の形態の運転制御システムと同様の構成を備える。したがって、図3は、第3の実施の形態の制御システムの一構成例を示すブロック図である。
 図3に示されるように、第3の実施の形態の運転制御システムは、監視部100と、入力部110と、運転パターン算出部120と、制御部130と、運転パターン選択部140とを有する。なお、第3の実施の形態の運転制御システムにおける監視部100と、入力部110と、運転パターン算出部120と、制御部130と、運転パターン選択部140は、第2の実施の形態の運転制御システム20における各々と同等の機能を備える。
 第3の実施の形態の運転制御システムにおける監視部100は、更に、予め設定された周期毎に(15分、30分または1時間)蓄電システム1の運転環境を収集する。
 また、第3の実施の形態の運転制御システムの制御部130は、更に、現時点の運転環境(気象情報、又は気象予報情報)と、現時点の運転パターンの基になる運転環境を示す情報とを比較する。具体的には、現時点の運転環境と運転パターンの基になる運転環境を示す情報との比較は、例えば、現時点の運転環境におけるPVの発電量と、運転パターンの基になった運転環境に基づくPVの発電量との比較である。制御部130は、この比較によって、現時点の運転環境におけるPVの発電量と、運転パターンの基になった運転環境に基づくPVの発電量との発電量差を算出する。なお、運転環境に基づくPVの発電量は、運転環境ごとに予め設定されているとする。制御部130は、予め設定された許容誤差と前述の発電量差とを比較する。なお、予め設定された許容誤差とは、予め設定されたしきい値(詳細は後述する。)のことである。
 そして、制御部130は、前述の発電量差が許容誤差よりも大きい場合、運転制御システムの制御部130は、運転パターン算出部120に、現時点の運転環境に基づいて運転パターンを再度計算して更新させる。以降、運転制御システムの制御部130は、更新後の運転パターンにしたがって蓄電システム1の充放電動作を制御する。
 具体的には、制御部130は、更新した時刻から、更新後の運転パターンにしたがって蓄電システム1の充放電動作を制御する。
 ここで、更新前の運転パターンに「長寿命モード」が設定されている場合、運転制御システムの制御部130は、運転パターンの更新後においても、更新された複数の運転パターンのうち、劣化量が最も少ない運転パターンにしたがって蓄電システム1の充放電動作を制御する。また、更新前の運転パターンに「経済モード」が設定されている場合、運転制御システムの制御部130は、運転パターンの更新後においても、更新された複数の運転パターンのうち、PVの発電電力の使用量(PV電力使用量)が最も大きい運転パターンにしたがって蓄電システム1の充放電動作を制御する。同様に、更新前の運転パターンに「組み合わせモード」が設定されている場合、運転制御システムの制御部130は、運転パターンの更新後においても更新された複数の運転パターンのうち、単位劣化量に対するPVの発電電力の使用量が最も大きい運転パターンを選択する。
 具体的には、第1の実施形態において説明された第1処理から第5処理を実施することにより、運転パターン算出部120は、再度複数の運転パターンを算出する。これにより、運転パターンは更新される。そして、算出された複数の運転パターンのうち、「長寿命モード」、「経済モード」又は「組み合わせモード」のいずれか一つに対応する運転パターンに従って、制御部130は、蓄電システム1の動作を制御する。
 これにより、運転パターンの更新後においても、蓄電システム1は、「長寿命モード」、「経済モード」又は「組み合わせモード」のいずれか一つに対応する運転パターンに従って、制御部130により制御される。したがって、運転パターンの行使後においても、蓄電システム1の劣化の進行は抑制可能である。
 運転パターンを更新するか否かは、予め設定したしきい値(前述の許容誤差)を用いて判定される。ここで、しきい値について詳述する。しきい値は、終日同じ値であってもよい。また、しきい値は、時刻に応じて異なる値に設定されてもよい。一般に、晴天時の日射量が多い時間帯(例えば11時~14時)は該日射量の絶対値が他の時間帯と比べて大きい。そのため、雲等によって一時的に太陽光が遮られるだけでもPVの発電量が大きく変動する。そのため、晴天時における実際のPVの発電量は、天気予報に基づくPVの発電量に対して誤差が大きくなる傾向がある。したがって、日射量が多い時間帯におけるしきい値は他の時間帯におけるしきい値よりも大きい値に設定してもよい。
 蓄電システム1の構成及び動作、並びにその他の運転制御システムの構成及び動作は第1及び第2の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
 図5は、第3の実施の形態の運転制御システムの処理手順の一例を示すフローチャートである。図5に示す運転制御システムの処理手順は、図1及び図3に示した制御部130が実行するものとする。
 図5に示すように、第3の実施の形態の運転制御システムは、蓄電システム1の運転を開始すると、予め生成された運転パターンまたはユーザが選択した運転パターンにしたがって蓄電システム1の充放電動作を制御する(ステップS31)。
 次に、運転制御システムは、蓄電システム1の運転終了時刻であるか否かを判定し(ステップS32)、運転終了時刻である場合は、蓄電システム1の1日の運転を終了する。
 ステップS32において、運転終了時刻でない場合、運転制御システムは、現時点における実際の運転環境(以下、「実運転環境」と称す)と、運転中の運転パターンの生成時に用いた運転環境(以下、「予測運転環境」と称す)とを比較する「検証時刻」であるか否かを判定する(ステップS33)。検証時刻でない場合は、ステップS31の処理に戻って蓄電システム1の運転を継続する。検証時刻である場合、運転制御システムは、実運転環境と予測運転環境との差が予め設定されたしきい値よりも小さいか否かを判定する(ステップS34)。実運転環境と予測運転環境との差がしきい値よりも小さい場合は、ステップS31の処理に戻って蓄電システム1の運転を継続する。
 ここでの「実運転環境と予測運転環境との差」とは、実運転環境下におけるPVの発電電気量と予測運転環境下におけるPVの発電電気量の差を指す。また、予測運転環境下におけるPVの発電電気量は、予め、予測運転環境が示す天気(晴天、曇天及び雨天)ごとにそれぞれ設定されているものとする。したがって、上述のステップS34では、制御部130は、監視部100によって取得された運転環境に基づく発電電気量と、予測運転環境下におけるPVの発電電気量との差が予め設定されたしきい値よりも小さいか否かを判定する。
 実運転環境と予測運転環境との差がしきい値以上である場合、運転制御システムは、実運転環境(気象情報又は気象予報情報)及びユーザ使用要求に基づいて運転パターンを再生成して更新し(ステップS35)、ステップS31の処理に戻って更新後の運転パターンにしたがって蓄電システム1の運転を継続する。
 以上、第3の実施の形態の運転制御システムの動作について説明した。
 第3の実施の形態によれば、運転中における蓄電システム1の運転環境(実運転環境)を監視し、該実運転環境が運転中の運転パターンの生成時に用いた運転環境(予測運転環境)と大きく異なる場合は運転パターンを再生成して更新する。したがって、実運転環境が予測運転環境と異なっていてもユーザ使用要求を満たす運転パターンで蓄電システム1を運転できる。
 更に、実運転環境と予測運転環境とが異なることで発生する劣化を抑制することができる。よって、第1及び第2の実施の形態と同様の効果を得ることが可能になると共に、実運転環境に対応した更新後の最適な運転パターンで蓄電システム1を運転できる。
 より具体的な例を以下に述べる。例えば、予測運転環境が曇天であり、実運転環境が晴天であるとする。この場合、運転パターンは、曇天の場合の「PVの発電電力を利用できる時間帯」を用いて、運転パターン算出部120によって生成される。曇天の場合の「PVの発電電力を利用できる時間帯」は、晴天の場合の「PVの発電電力を利用できる時間帯」よりも短い。そのため、実運転環境が晴天であって予測運転環境が曇天である場合、PVからの電力の供給が可能な時間帯であるにも関わらず、「PVの発電電力を利用できる時間帯」に含まれない時間帯がある。
 しかし、第3の実施の形態によれば、実運転環境が予測運転環境と大きく異なる場合は運転パターンを再生成して更新する。これにより、「PVの発電電力を利用できる時間帯」には、晴天の場合の「PVの発電電力を利用できる時間帯」が用いられる。これにより、PVからの電力の供給が可能な時間帯であるにも関わらず、「PVの発電電力を利用できる時間帯」に含まれない時間帯を少なくできる。この結果、第3の実施の形態によれば、劣化が進行する運転パターン(更新前の運転パターン)で、蓄電システム1が運転される事態の発生を抑制できる。
 第3の実施の形態の運転制御システムによれば、更新前の運転パターンに「長寿命モード」が設定されている場合、更新後の運転パターンは、新たに生成された複数の運転パターンのうち、劣化量が最も少ない運転パターンである。これにより、第3の実施の形態の運転制御システムによれば、運転パターンを更新した時点から蓄電システム1の劣化の進行を抑制可能である。 なお、上述した第1~第3の実施の形態では、運転制御システムが蓄電システム1の充放電動作のみ制御する例を示したが、運転制御システムはPVの動作を併せて制御してもよい。例えば、PVで発電された電力のうち、ユーザで使用されない電力は、蓄電システム1の充電に用いてもよく、電力系統に逆潮流させてもよい。PVで発電された電力の少なくとも一部を蓄電システム1の充電に用いる場合、運転パターン算出部120はその予測される充電動作を運転パターンに含めればよい。
(第1実施例)
 ここでは、第1の実施の形態の実施例を説明する。
 まず、上述した蓄電システム1の各運転パターンにおける劣化量の算出方法を示すための前提について説明する。
 上述したように、各運転パターンにおける蓄電システム1の劣化量は、予め測定した実測値に基づいて設定した係数(劣化ファクタ)及び上記式(1)を用いて計算される。
 図6A~Cは、蓄電システムの周囲温度におけるサイクル劣化の測定結果の例を示すグラフである。図6Aは蓄電システム1を1Cで充放電させたときのサイクル劣化の測定結果の例を示す。図6Bは蓄電システム1を0.3Cで充放電させたときのサイクル劣化の測定結果の例を示す。図6Cは蓄電システム1を0.15Cで充放電させたときのサイクル劣化の測定結果の例を示している。
 ここで、「C」とは放電レートを示し、「1C」とは蓄電システム1を定電流放電させたときに1時間で放電終了となる電流値である。
 すなわち、「1C」とは、蓄電システム1をSOC100%からSOC0%まで1時間で放電する際の電流値である。
 また、1C放電時と同じ電流値で充電することを1C充電と称する。また、0.3C放電時と同じ電流値で充電することを0.3C充電と称する。また、0.15C放電時と同じ電流値で充電することを0.15C充電と称す。
 各温度及び各充放電レートにおけるサイクル劣化ファクタは、例えば周囲温度25℃、充放電レート=0.3Cのときの値を「1」としたときの相対値として設定される。図7に示されるテーブルは、図6A~Cに示したグラフに基づいて設定される。図7に示されるテーブルは、周囲温度25℃、35℃、45℃における充放電レート=1C、0.3C、0.15Cのときのサイクル劣化ファクタの一例をそれぞれ示している。
 図8A~Fは、蓄電システムの周囲温度における保存劣化の測定結果の例を示すグラフである。図8AはSOC=50%で保存した時の保存劣化の測定結果の例を示す。図8BはSOC=0%で保存した時の保存劣化の測定結果の例を示す。図8CはSOC=30%で保存した時の保存劣化の測定結果の例を示す。図8DはSOC=70%で保存した時の保存劣化の測定結果の例を示す。図8EはSOC=80%で保存した時の保存劣化の測定結果の例を示す。図8FはSOC=100%で保存した時の保存劣化の測定結果の例を示している。
 各温度及び各保存SOCにおける保存劣化ファクタは、例えば周囲温度25℃、SOC=50%のときの値を「1」としたときの相対値として設定される。図9に示すテーブルは、図8A~Fで示したグラフに基づいて設定される。また、図9に示すテーブルは、周囲温度25℃、35℃、45℃における、保存SOC=0%、30%、50%、70%、80%、90%、100%のときの保存劣化ファクタの一例をそれぞれ示している。図9に示すテーブルは、図8A~Fでは示していないSOC=90%のときの、周囲温度25℃、35℃、45℃における保存劣化ファクタの一例も更に示している。
 次に、図7及び図9に示したテーブルを用いて運転パターンの劣化量を算出する例を示す。なお、図7及び図9に示したテーブルは、予め運転パターン算出部120に保存されているものとする。ここでは、蓄電システム1の定格容量が33Ahであるとする。また、ユーザ使用要求が7時から23時まで1時間あたり5Aの電気量の消費を示すとする。
 具体的には、ユーザ使用要求に含まれる「ユーザが電力を使用する時間帯」が7時~23時を示すとする。また、ユーザ使用要求は、例えば、「ユーザが使用する電気量」として5Ahを示すとする。
 また、8時から18時が「PVの発電電力を利用できる時間帯」であるとする。
 さらに、運転パターン算出部120が、以下の(1)~(3)で示す3つの運転パターン(第1の運転パターン、第2の運転パターン及び第3の運転パターン)を生成するものとする。
 以上、蓄電システム1の各運転パターンにおける劣化量の算出方法を示すための前提を説明した。
 次に、蓄電システム1の各運転パターンにおける劣化量の算出方法を示す。
(1)第1の運転パターン
 図10は、晴天時における蓄電システムの第1の運転パターンの一例を示すグラフである。
 図10に示されるように、第1の運転パターンには、電力系統からの電力で蓄電システム1を充電することが、3時~7時に設定されている。ここで、3時~6時には、電力系統からの電力で蓄電システム1を0.3C(=10A)でCC充電すること設定されている。また、6時~7時には、電力系統からの電力で蓄電システム1をSOC=100%までCV充電することが、6時~7時に設定されている。また、第1の運転パターンには、蓄電システム1を0.15C(=5A)で放電させることが7時~8時に設定されている。この際、蓄電システム1は、SOC=85%に達した時点で放電を停止している。また、第1の運転パターンには、蓄電システム1をSOC=90%で保存することが、8時から18時に設定されている。また、第1の運転パターンには、18時以降、蓄電システム1をSOC=0%まで0.15C(=5A)で放電することが設定されている。
 この場合、第1の運転パターンに設定されている時間は、SOC=0%における保存時間(待機)が4時間、0.3CのCC充電時間が3時間、CV充電時間が1時間、0.15Cの放電時間が6時間、SOC=90%における保存時間が10時間となる。
 したがって、周囲温度=25℃における第1の運転パターンの劣化量は、
 CC充電時間×サイクル劣化ファクタ+CV充電時間×サイクル劣化ファクタ+各SOC保存時間×各保存劣化ファクタ+放電時間×サイクル劣化ファクタ
=3×1+1×1+10×1.1+6×0.5
=18
となる。
(2)第2の運転パターン
 図11は、晴天時における蓄電システムの第2の運転パターンの一例を示すグラフである。
 図11に示されるように、第2の運転パターンには、電気系統からの電力で蓄電システム1を0.3C(=10A)でCC充電することが3時~6時に設定されている。また、第2の運転パターンには、電力系統からの電力で蓄電システム1をSOC=100%までCV充電することが、6時~7時に設定されている。また、第2の運転パターンには、蓄電システム1を0.15C(=5A)で放電させることが、7時~9時に設定されている。この際、蓄電システム1は、SOC=70%で放電を停止している。また、第2の運転パターンには、蓄電システム1をSOC=70%で保存することが9時~18時に設定されている。また、第2の運転パターンには、18時以降、蓄電システム1をSOC=0%まで0.15C(=5A)で放電させることが設定されている。
 この場合、第2の運転パターンに設定されている時間は、SOC=0%における保存時間(待機)が5時間、0.3CのCC充電時間が3時間、CV充電時間が1時間、0.15Cの放電時間が6時間、SOC=70%における保存時間が9時間となる。
 したがって、周囲温度=25℃における第2の運転パターンの劣化量は
 CC充電時間×サイクル劣化ファクタ+CV充電時間×サイクル劣化ファクタ+各SOC保存時間×各保存劣化ファクタ+放電時間×サイクル劣化ファクタ
=3×1+1×1+9×0.6+6×0.5
=12.4
となる。
(3)第3の運転パターン
 図12は、晴天時における蓄電システムの第3の運転パターンの一例を示すグラフである。
 図12に示されるように、第3の運転パターンには、電力系統からの電力で蓄電システム1を0.3C(=10A)でSOC=85%までCC充電することが、4時~7時に設定されている。また、第3の運転パターンには、蓄電システム1を0.15C(=5A)で放電させることが、7時~8時に設定されている。この際、蓄電システム1は、SOC=70%で放電を停止している。また、第3の運転パターンには、蓄電システム1をSOC=70%で保存することが、8時~18時に設定されている。また、第3の運転パターンには、18時以降、蓄電システム1をSOC=0%まで0.15C(=5A)で放電させることが設定されている。
 この場合、第3の運転パターンに設定されている時間は、SOC=0%における保存時間(待機)が6時間、0.3CのCC充電時間が3時間、CV充電時間が0時間、0.15Cの放電時間が5時間、SOC=70%における保存時間が10時間となる。
 したがって、周囲温度=25℃における第3の運転パターンの劣化量は
 CC充電時間×サイクル劣化ファクタ+CV充電時間×サイクル劣化ファクタ+各SOC保存時間×各保存劣化ファクタ+放電時間×サイクル劣化ファクタ
=3×1+0×1+10×0.6+5×0.5
=11.5
となる。
 以上、蓄電システム1の各運転パターンにおける劣化量の算出方法を示した。
 このように、運転パターン算出部120は、上述の第1の運転パターン、第2の運転パターン及び第3の運転パターンの各々の劣化量を算出する。そして、運転パターン算出部120は、第1の運転パターン、第2の運転パターン及び第3の運転パターンのうち、最も劣化量の小さい第3の運転パターンを選択する。
 なお、上述した第3の運転パターンは、蓄電システム1の定格容量を最大限に利用しない運転パターンである。すなわち、第3の運転パターンは、蓄電システム1の容量を無駄にしている運転パターンである。
 より具体的には、第3の運転パターンは蓄電システム1をSOC100%まで充電せずに、SOC85%までしか充電しない。すなわち、蓄電システム1の容量(15%)を使用しないパターンである。但し、第3の運転パターンは、第1及び第2の運転パターンよりも劣化量が小さい。
 次に、雨天時及び曇天時における運転パターン及びその劣化量の計算方法について示す。
 図13は、雨天時における蓄電システムの運転パターンの一例を示すグラフである。
 雨天の場合、上述したようにユーザはPVの発電電力をほとんど利用できないと考えられる。図13に示す雨天の運転パターンには、電力系統からの電力で蓄電システム1を0.3C(=10A)でCC充電することが、3時~6時に設定されている。また、雨天の運転パターンには、電力系統からの電力で蓄電システム1をSOC=100%までCV充電することが、6時~7時に設定されている。また、雨天の運転パターンには、7時から蓄電システム1をSOC=0%まで0.15C(=5A)で放電することが設定されている。
 この場合、雨天の運転パターンに設定されている時間は、SOC=0%における保存時間(待機)が14時間、0.3CのCC充電時間が3時間、CV充電時間が1時間、0.15Cの放電時間が6時間となる。
 したがって、周囲温度=25℃における、図13に示す運転パターンの劣化量は
 CC充電時間×サイクル劣化ファクタ+CV充電時間×サイクル劣化ファクタ+各SOC保存時間×各保存劣化ファクタ+放電時間×サイクル劣化ファクタ
=3×1+1×1+14×0+6×0.5
=7
となる。
 図14は、曇天時における蓄電システムの運転パターンの一例を示すグラフである。
 曇天の場合、「PVの発電電力を利用できる時間帯」は晴天時よりも短くなると考えられる。ここでは、9時~15時が、曇天の際の「PVの発電電力を利用できる時間帯」であるとする。
 図14に示す曇天の運転パターンには、電力系統からの電力で蓄電システム1を0.3C(=10A)でCC充電することが、3時~6時に設定されている。また、曇天の運転パターンには、電力系統からの電力で蓄電システム1をSOC=100%までCV充電することが、6時~7時に設定されている。また、曇天の運転パターンには、蓄電システム1を0.15C(=5A)で放電させることが7時~9時に設定されている。この際、蓄電システム1は、SOC=70%で放電を停止する。また、曇天の運転パターンには、蓄電システム1にSOC=70%で保存させることが、9時~15時に設定されている。また、曇天の運転パターンには、15時以降、蓄電システム1をSOC=0%まで0.15C(=5A)で放電させることが設定されている。
 この場合、曇天の運転パターンに設定されている時間は、SOC=0%における保存時間(待機)が8時間、0.3CのCC充電時間が3時間、CV充電時間が1時間、0.15Cの放電時間が6時間、SOC=70%における保存時間が6時間となる。
 したがって、周囲温度=25℃における、図14に示す運転パターンの劣化量は
 CC充電時間×サイクル劣化ファクタ+CV充電時間×サイクル劣化ファクタ+各SOC保存時間×各保存劣化ファクタ+放電時間×サイクル劣化ファクタ
=3×1+1×1+6×0.6+6×0.5
=10.6
となる。
 図13及び図14は、雨天時及び曇天時における運転パターンの一例である。また、運転パターン算出部120は、雨天時及び曇天時においても、晴天時と同様に、例えば充電終了時や保存時におけるSOCを変更した複数の運転パターンを生成することも可能である。
 なお、本実施例では、ユーザ使用要求として、7時から23時まで連続して毎時間5Aの電気量の消費に対応する電力消費が設定されるとしている。
 具体的には、ユーザ使用要求に含まれる「ユーザが電力を使用する時間帯」が7時~23時を示すとしている。また、ユーザ使用要求は、「ユーザが使用する電気量」として5Ahを示すとしている。
 ユーザ使用要求が上記の例と異なる場合は、該ユーザ使用要求に合わせて運転パターンを生成すればよい。
 例えば、ユーザ使用要求の「ユーザが電力を使用する時間帯」が7時から23時までを示すとする。また、例えば、7時から8時までにおけるユーザ使用要求の「ユーザが使用する電気量」が10Ahを示すとする。また、8時から23時までにおけるユーザ使用要求の「ユーザが使用する電気量」が10Ahを示すとする。この場合は、上記第1~第3の運転パターン及び曇天時における運転パターンの7時から8時までの放電レートが変わる。また、8時から18時または9時から18時までの蓄電システム1の保存時におけるSOCの値が変わることになる。同様に、上記雨天時における運転パターンの7時から8時までの放電レートも変わることになる。
 また、例えば、ユーザ使用要求として、7時から8時まで10Ahの電気量の消費に対応する電力消費が設定され、8時から15時まで電力消費が零であり、15時から24時まで5Ahの電気量の消費が設定されているとする。
 すなわち、ユーザ使用要求の「ユーザが電力を使用する時間帯」が7時から24時であるとする。また、7時から8時までにおけるユーザ使用要求の「ユーザが使用する電気量」が10Ahであるとする。また、8時から15時までにおけるユーザ使用要求の「ユーザが使用する電気量」が0Ahであるとする。また、15時から24時までにおけるユーザ使用要求の「ユーザが使用する電気量」が5Ahであるとする。また、「PVの発電電力を利用できる時間帯」が8時~18時であるとする。
 この場合、運転パターン算出部120は、8時~18時において蓄電システム1を保存が設定された運転パターンを生成することが可能である。また運転パターン算出部120は、15時~18時において蓄電システム1を0.15C(=5A)で放電させることが設定された運転パターンを生成することも可能である。あるいは、運転パターン算出部120は、15時~16時において蓄電システム1を0.15C(=5A)で放電させ、16時~18時において蓄電システム1を保存し、18時以降、蓄電システム1をSOC=0%まで0.15C(=5A)で放電させるように設定された運転パターンを生成することも可能である。
 このような場合も、運転パターン算出部120は、CC充電時間及びCV充電時間におけるサイクル劣化ファクタ、SOC保存時間における保存劣化ファクタ、放電時間におけるサイクル劣化ファクタの値を、運転パターンに合わせて選択することで劣化量を算出すればよい。
 すなわち、運転パターン算出部120は、第1の実施の形態で示した式(1)によって劣化量を算出する。
(第2実施例)
 第2実施例は、上述した第2の実施の形態における動作モードの設定の具体例である。
 第2実施例において、運転パターン算出部120は、以下の(1)~(3)3つの運転パターン(第7運転パターン、第8運転パターン及び第9運転パターン)を生成するものとする。
(1)第7の運転パターン
 図15は、第7の運転パターンを示す図である。第7の運転パターンについて説明する。第7の運転パターンには、電力系統からの電力で蓄電システム1を充電することが、4時40分~7時に設定されている。ここで、4時40分~7時には、電力系統からの電力で蓄電システム1を0.3C(=10A)でCC充電することが設定されている。ここで、蓄電システム1は、SOC=65%に達するものとする。また、第7の運転パターンには、蓄電システム1を0.15C(=5A)で放電させることが7時~8時に設定されている。この際、蓄電システム1は、SOC=50%に達した時点で放電を停止している。また、第7の運転パターンには、蓄電システム1をSOC=50%で保存することが、8時から18時に設定されている。また、第7の運転パターンには、18時以降、SOC0%に達するまで0.15C(=5A)で放電することが設定されている。なお、ここで、21時20分において蓄電システム1のSOCが0%に達するものとする。
 この場合、第7の運転パターンに設定されている時間は、0.3CのCC充電時間が2.4時間、CV充電時間が0時間、0.15Cの放電時間が4.33時間、SOC=50%における保存時間が10時間である。
 この場合、上述の(式1)により、周囲温度=25℃における第7の運転パターンの劣化量は、
 CC充電時間×サイクル劣化ファクタ+CV充電時間×サイクル劣化ファクタ+各SOC保存時間×各保存劣化ファクタ+放電時間×サイクル劣化ファクタ
=2.4×1+0×1+10×1+4.33×0.5
=14.565
となる。
 ここでのPV電力使用量には、蓄電システム1の保存時間を用いるものとする。これにより、第7の運転パターンにおいて、蓄電システム1は8時から18時まで保存しているため、PV電力使用量は、10(8時から18時までの時間)である。したがって、「単位劣化量に対するPV電力使用量(PV電力使用量/劣化量)」は、0.69である。
(2)第8の運転パターン
 図16は、第8の運転パターンを示す図である。第8の運転パターンについて説明する。第8の運転パターンには、電力系統からの電力で蓄電システム1を充電することが、3時~7時に設定されている。ここでは、3時~6時において電力系統からの電力で蓄電システム1を0.3C(=10A)でCC充電することが設定されている。また、6時~7時には、電力系統からの電力で蓄電システム1をSOC=100%までCV充電することが設定されている。また、第8の運転パターンには、蓄電システム1を0.15C(=5A)で放電させることが7時~9時に設定されている。この際、蓄電システム1は、SOC=70%に達した時点で放電を停止している。また、第8の運転パターンには、蓄電システム1をSOC=70%で保存することが、9時から18時に設定されている。また、第1の運転パターンには、18時以降、蓄電システム1をSOC=0%に達する時刻(22時)まで0.15C(=5A)で放電することが設定されている。
 この場合、第8の運転パターンに設定されている時間は、0.3CのCC充電時間が3時間、CV充電時間が1時間、0.15Cの放電時間が6時間、SOC=70%における保存時間が9時間である。
 この場合、上述の(式1)により、周囲温度=25℃における第8の運転パターンの劣化量は、
 CC充電時間×サイクル劣化ファクタ+CV充電時間×サイクル劣化ファクタ+各SOC保存時間×各保存劣化ファクタ+放電時間×サイクル劣化ファクタ
=3×1+1×1+9×0.6+6×0.5
=12.4
となる。
 ここでのPV電力使用量には、蓄電システム1の保存時間を用いるものとする。これにより、第7の運転パターンにおいて、蓄電システム1は9時から18時まで保存しているため、PV電力使用量は、9(9時から17時までの時間)である。したがって、「単位劣化量に対するPV電力使用量(PV電力使用量/劣化量)」は、0.73である。
(3)第9の運転パターン
 図17は、第9の運転パターンを示す図である。第9の運転パターンについて説明する。第9の運転パターンには、電力系統からの電力で蓄電システム1を充電することが、3時~7時に設定されている。ここでは、3時~6時において電力系統からの電力で蓄電システム1を0.3C(=10A)でCC充電することが設定されている。また、6時~7時には、電力系統からの電力で蓄電システム1をSOC=100%までCV充電することが設定されている。また、第9の運転パターンには、蓄電システム1を0.15C(=5A)で放電させることが7時~8時20分に設定されている。この際、蓄電システム1は、SOC=80%に達した時点で放電を停止している。また、第8の運転パターンには、蓄電システム1をSOC=80%で保存することが、8時20分から14時に設定されている。また、第1の運転パターンには、14時以降、蓄電システム1をSOC=0%に達する時刻(18時40分)まで0.15C(=5A)で放電することが設定されている。
 この場合、第9の運転パターンに設定されている時間は、0.3CのCC充電時間が3時間、CV充電時間が1時間、0.15Cの放電時間が6時間、SOC=80%における保存時間が5時間40分である。
 この場合、上述の(式1)により、周囲温度=25℃における第9の運転パターンの劣化量は、
 CC充電時間×サイクル劣化ファクタ+CV充電時間×サイクル劣化ファクタ+各SOC保存時間×各保存劣化ファクタ+放電時間×サイクル劣化ファクタ
=3×1+1×1+5.66×0.85+6×0.5
=11.81
となる。
 ここでのPV電力使用量には、蓄電システム1の保存時間を用いるものとする。これにより、第7の運転パターンにおいて、蓄電システム1は8時20分から14時まで保存しているため、PV電力使用量は、5.66(8時20分から14時までの時間)である。したがって、「単位劣化量に対するPV電力使用量(PV電力使用量/劣化量)」は、0.48である。
 運転パターン算出部120により生成された3つの運転パターンについて説明した。
 次に運転パターン算出部120が、第7の運転パターン、第8の運転パターン及び第9の運転パターンの各々に「動作モード」を設定する際の処理について説明する。
 運転パターン算出部120は、第7の運転パターン、第8の運転パターン及び第9の運転パターンのうち、最も保存時間が長い第7の運転パターンに「経済モード」を設定する。また、運転パターン算出部120は、第7の運転パターン、第8の運転パターン及び第9の運転パターンのうち、最も「単位劣化量に対するPV電力使用量(PV電力使用量/劣化量)」が大きい第8の運転パターンに「組み合わせモード」を設定する。また、運転パターン算出部120は、第7の運転パターン、第8の運転パターン及び第9の運転パターンのうち、最も劣化量が小さい第9の運転パターンに「長寿命モード」を設定する。
 これにより、ユーザは、蓄電システム1の劣化の進行が最も抑制される「長寿命モード」の運転パターンだけでなく、上記「経済モード」や「組み合わせモード」等の運転パターンを選択できる。したがって、第1の実施の形態と同様の効果が得られると共に、ユーザの蓄電システム1の利用自由度が向上する。
(第3実施例)
 第3実施例は、上述した第3の実施の形態の具体例である。
 上述したように、第3の実施の形態では、運転中における蓄電システム1の実運転環境を監視し、該実運転環境が運転中の運転パターンの生成時に用いた運転環境(予測運転環境)と大きく異なる場合は運転パターンを再生成して更新する。図18は、蓄電システム1の運転中に運転パターンが変更される様子を示している。
 すなわち、図18は、蓄電システム1の運転中に運転パターンが更新される様子を示している。
 図18は、蓄電システムの運転パターンの第3実施例を示すグラフである。
 図18に示す運転パターンは、運転パターンの作成対象日の前日における予測運転環境に基づいて、該作成対象日が晴天と予報され、8時~18時においてPVの発電量がユーザ使用要求を満たすものとして生成されている。
 すなわち、図18に示す運転パターンは、「8時~18時」が「PVの発電電力を利用できる時間帯」であるとして生成されている。
 この場合、予測運転環境に基づく運転パターンは、3時~6時において、電力系統からの電力で蓄電システム1が0.3C(=10A)でCC充電されることが設定されている。また、予測運転環境に基づく運転パターンは、6時~7時において電力系統からの電力で蓄電システム1がSOC=100%までCV充電されることが設定されている。また、予測運転環境に基づく運転パターンは、7時~8時において蓄電システム1を0.3C(=10A)で放電させることが設定されている。また、予測運転環境に基づく運転パターンは、8時~9時において蓄電システム1を0.15C(=5A)で放電させることが設定されている。この際、蓄電システム1はSOC=70%で放電を停止する。また、予測運転環境に基づく運転パターンは、9時~18時において蓄電システム1をSOC=70%で保存させることが設定されている。また、予測運転環境に基づく運転パターンは、18時以降、蓄電システム1をSOC=0%まで0.15C(=5A)で放電させることが設定されている。
 以上の運転パターンにおいて、運転当日の7時に実運転環境を取得した結果、11時台の日射量が前日の予報値(予測運転環境)から大きく低減し、PVの発電量がユーザ使用要求を満たさないと予測された場合を考える。
 具体的には、11時~12時におけるPVの発電量が、ユーザ使用要求の「ユーザが使用する電気量」を下回った場合を考える。
 この場合、運転パターン算出部120は、予測運転環境に基づく運転パターンから実運転環境に基づく運転パターンに更新する。
 この場合、運転パターン算出部120は、7時~8時において蓄電システム1が0.3C(=10A)で放電することを実運転環境に基づく運転パターンに設定する。また、運転パターン算出部120は、8時~11時において蓄電システム1がSOC=80%で保存することを、実運転環境に基づく運転パターンに設定する。また、運転パターン算出部120は、11時~12時において蓄電システム1が0.15C(=5A)で放電させることを実運転環境に基づく運転パターンに設定する。これにより、11時~12時において、蓄電システム1は、PVの発電量では不足する電力を補償する。また、運転パターン算出部120は、12時~18時において蓄電システム1がSOC=70%で保存することを、実運転環境に基づく運転パターンに設定する。また、運転パターン算出部120は、18時以降、蓄電システム1がSOC=0%まで0.15C(=5A)で放電することを、実運転環境に基づく運転パターンに設定する。
 運転パターン算出部120が実運転環境に基づく運転パターンを設定した後、制御部130は、実運転環境に基づく運転パターンに基づいて蓄電システム1を制御する。
 したがって、実運転環境が予測運転環境と異なっていても、ユーザ使用要求を満たす更新後の運転パターンで蓄電システム1を運転できる。
 1  蓄電システム
 10、20  運転制御システム
 100  監視部
 110  入力部
 120  運転パターン算出部
 130  制御部
 140  運転パターン選択部

Claims (8)

  1.  蓄電システムの充放電動作を制御する運転制御システムであって、
     前記蓄電システムの状態及び運転環境を示す情報を取得する監視部と、
     前記蓄電システムのユーザの電力使用予定量であるユーザ使用要求を入力するための入力部と、
     前記監視部で取得した情報及び前記入力部を用いて入力された前記ユーザ使用要求に基づいて、前記ユーザ使用要求を満たす、前記蓄電システムで運転可能な複数の運転パターンを生成し、前記複数の運転パターンにおける前記蓄電システムの劣化の進行の度合いを示す劣化量をそれぞれ算出し、前記劣化量が最も少ない運転パターンを選択する運転パターン算出部と、
     前記運転パターン算出部で選択された運転パターンにしたがって前記蓄電システムの充放電動作を制御する制御部と、
    を有する運転制御システム。
  2.  前記運転パターン算出部は、
     前記運転パターンにおける、前記蓄電システムの定電流による充電時間をCC充電時間とし、前記蓄電システムの定電圧による充電時間をCV充電時間とし、前記蓄電システムの前記CC充電時間、前記CV充電時間及び放電時間に付与する係数をサイクル劣化ファクタとし、前記蓄電システムのSOC(State of Charge)における保存時間に付与する係数を保存劣化ファクタとしたとき、
     前記劣化量を、
     CC充電時間×サイクル劣化ファクタ+CV充電時間×サイクル劣化ファクタ+各SOC保存時間×各保存劣化ファクタ+放電時間×サイクル劣化ファクタで求める請求項1記載の運転制御システム。
  3.  蓄電システムの充放電動作を制御する運転制御システムであって、
     前記蓄電システムの状態及び運転環境を示す情報を取得する監視部と、
     前記蓄電システムのユーザの電力使用予定量であるユーザ使用要求を入力するための入力部と、
     前記監視部で取得した情報及び前記入力部を用いて入力された前記ユーザ使用要求に基づいて、前記ユーザ使用要求を満たす、前記蓄電システムで運転可能な複数の運転パターンを生成する運転パターン算出部と、
     前記運転パターン算出部で生成された複数の運転パターンを選択可能に提示する運転パターン選択部と、
     前記運転パターン選択部を用いて選択された運転パターンにしたがって前記蓄電システムの充放電動作を制御する制御部と、
    を有し、
     前記運転パターン算出部は、
     前記複数の運転パターンの各々ごとに算出される劣化量に基づいて、前記複数の運転パターンの少なくとも一つに対して動作モードを設定し、
     前記運転パターン選択部は、
     前記運転パターンと、該運転パターンに対応する動作モードとを互いに関連付けて提示する運転制御システム。
  4.  前記運転パターン算出部は、
     前記複数の運転パターンに対して動作モードを設定し、
     前記運転パターン選択部は、
     前記運転パターンと、該運転パターンに対応する動作モードとを互いに関連付けて提示する請求項3記載の運転制御システム。
  5.  前記制御部は、
     前記蓄電システムの運転中における実際の運転環境と、前記運転パターンの生成時に用いた運転環境との差が予め設定されたしきい値以上であるとき、
     前記運転パターン算出部に、前記実際の運転環境及び前記ユーザ使用要求に基づいて前記運転パターンを再生成させ、該再生成された運転パターンにしたがって前記蓄電システムの充放電動作を制御する請求項1から4のいずれか1項記載の運転制御システム。
  6.  前記蓄電システムの状態は前記蓄電システムの残容量であり、前記蓄電システムの運転環境は天気を示す気象情報及び天気予報を示す気象予報情報である請求項1から5のいずれか1項記載の運転制御システム。
  7.  蓄電システムの充放電動作を制御するための運転制御方法であって、
     前記蓄電システムの状態及び前記蓄電システムの運転環境を示す情報を取得し、
     前記蓄電システムの前記ユーザの電力使用予定量であるユーザ使用要求を取得し、
     前記蓄電システムの状態及び運転環境を示す情報、並びに前記ユーザ使用要求に基づいて、前記ユーザ使用要求を満たす、前記蓄電システムで運転可能な複数の運転パターンを生成し、
     前記複数の運転パターンにおける前記蓄電システムの劣化の進行の度合いを示す劣化量をそれぞれ算出し、
     前記劣化量が最も少ない運転パターンを選択し、
     該選択された運転パターンにしたがって前記蓄電システムの充放電動作を制御する運転制御方法。
  8.  蓄電システムの充放電動作を制御するための運転制御方法であって、
     前記蓄電システムの状態及び運転環境を示す情報を取得し、
     前記蓄電システムの前記ユーザの電力使用予定量であるユーザ使用要求を取得し、
     前記蓄電システムの状態及び前記蓄電システムの運転環境を示す情報、並びに前記ユーザ使用要求に基づいて、前記ユーザ使用要求を満たす、前記蓄電システムで運転可能な複数の運転パターンを生成し、
     前記複数の運転パターンを前記ユーザに提示して前記ユーザに前記運転パターンを選択させ、
     前記ユーザに選択された運転パターンにしたがって前記蓄電システムの充放電動作を制御する運転制御方法。
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