電力安定化システムおよび電力安定化方法
【課題】配電系統の電力を適切に安定化する。
【解決手段】実施形態によれば、単一のマスタ側制御装置、および少なくとも１つのスレーブ側制御装置をもち、マスタ側制御装置は、電力系統の状態に応じて、複数の電池モジュールのうち制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行ない、スレーブ側制御装置に当該スレーブ側制御装置に接続される制御対象の電池モジュールの充電または放電の指示信号を出力し、スレーブ側制御装置は、マスタ側制御装置からの指示信号にしたがって、前記接続される制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行なう。
【解決手段】実施形態によれば、単一のマスタ側制御装置、および少なくとも１つのスレーブ側制御装置をもち、マスタ側制御装置は、電力系統の状態に応じて、複数の電池モジュールのうち制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行ない、スレーブ側制御装置に当該スレーブ側制御装置に接続される制御対象の電池モジュールの充電または放電の指示信号を出力し、スレーブ側制御装置は、マスタ側制御装置からの指示信号にしたがって、前記接続される制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、二次電池を含む電池モジュールを有する電力安定化システムおよび電力安定化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力需要はますます増大してきており、また、電力系統も複雑化してきている。このため、電力を安定に送電するための電力安定化システムが必要となり、これまでに様々な装置が考案されているが、電力系統に対する充電または放電を行なうための電池モジュールを応用したものも幾つか考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−６５８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した電力安定化システムには、配電系統の交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換器、この変換された直流電力を電池モジュールとの間の充放電のために入出力するＤＣ／ＤＣ変換器を有するが、システム内で異常や故障が発生した場合には、システム全体の動作が停止してしまうが、この停止を防止するための対処が適切にはなされていないのが現状である。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、配電系統の電力を適切に安定化することが可能になる電力安定化システムおよび電力安定化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、電力系統に接続され、交流電力と直流電力間の双方向の変換を行なう第１の電力変換装置と、管理対象の二次電池を有する複数の電池モジュールと、前記第１の電力変換装置と前記電池モジュールの間に接続され、前記第１の電力変換装置からの直流電力を変換して前記電池モジュールの二次電池に充電し、前記電池モジュールに充電された電力を変換して前記第１の電力変換装置に放電する第２の電力変換装置と、前記電力系統の状態に応じて、前記複数の電池モジュールのそれぞれの充電または放電を制御する制御装置とをもち、前記制御装置は、単一のマスタ側制御装置、および少なくとも１つのスレーブ側制御装置を有し、前記マスタ側制御装置は、前記電力系統の状態に応じて、前記複数の電池モジュールのうち制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行ない、前記スレーブ側制御装置に当該スレーブ側制御装置に接続される制御対象の電池モジュールの充電または放電の指示信号を出力し、前記スレーブ側制御装置は、
前記マスタ側制御装置からの指示信号にしたがって、前記接続される制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行なう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態における電力安定化システムの拡張前の構成例を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態における電力安定化システムの拡張後の構成例を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャート。
【図４】第２の実施形態における電力安定化システムの構成例を示すブロック図。
【図５】第２の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャート。
【図６】第３の実施形態における電力安定化システムの構成例を示すブロック図。
【図７】第３の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャート。
【図８】第４の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャート。
【図９】第５の実施形態における電力安定化システムの構成例を示すブロック図。
【図１０】第５の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態における電力安定化システムの拡張前の構成例を示すブロック図である。
【０００９】
図１に示した電力安定化システムは、建物内の電力系統である配電系統に接続されるシステムであり、システム全体の統括制御を行なう統括制御装置１、ＡＣ／ＤＣ変換器２、ＤＣ／ＤＣ変換器３、電池モジュール４、検出装置５を備える。検出装置５は、例えば配電系統の電流センサであったり、ＥＭＳ(Energy Management System)受信端末であったりする。ＥＭＳとは、システムの外部に設けられる電力管理用システムである。
【００１０】
統括制御装置１は、管理部１１、通信部１２を有する。
管理部１１は、各電池モジュール４の電池情報に基づいて各電池モジュール４に対する充放電量を制御する負荷配分制御機能を有する。
通信部１２は、各電池モジュール４の電池情報をＡＣ／ＤＣ変換器２やＤＣ／ＤＣ変換器３を介した通信によって取得する。
【００１１】
ＡＣ／ＤＣ変換器２は、双方向インバータ２１、制御部２２、通信部２３、通信変換部２４、通信部２５を有する。
双方向インバータ２１は、配電系統からの交流電力を直流電力に変換してＤＣ／ＤＣ変換器３へ出力したり、ＤＣ／ＤＣ変換器３からの直流電力を交流電力に変換して配電系統に出力したりする。
制御部２２は、統括制御装置１からの通信指令に基づいて双方向インバータ２１の動作を制御する。
通信部２３は、ＤＣ／ＤＣ変換器３との間での情報の送受信を行なう。通信部２５は、統括制御装置１との間での情報の送受信を行なう。通信変換部２４は、通信部２３により処理する情報と通信部２５により処理する情報との間の変換処理を行なう。
【００１２】
ＤＣ／ＤＣ変換器３は、電圧昇降圧部３１、制御部３２、通信部３３を有する。
電圧昇降圧部３１は、ＡＣ／ＤＣ変換器２からの直流電力の電圧変換を行なって電池モジュール４の二次電池に充電したり、この二次電池に蓄えられていた電力の電圧変換を行なってＡＣ／ＤＣ変換器２に放電したりする。
制御部３２は、統括制御装置１やＡＣ／ＤＣ変換器２からの通信指令に基づいて電圧昇降圧部３１を制御する。
通信部３３は、ＡＣ／ＤＣ変換器２や電池モジュール４との間での情報の送受信を行なう。
【００１３】
電池モジュール４は、二次電池列４１、ＢＭＵ(Battery Management Unit)４２を有し、このＢＭＵ４２は、制御部４３、通信部４４、管理部４５を有する。
二次電池列４１は、例えばリチウムイオン、ＮｉＭＨ、鉛などのいずれかの二次電池を直並列に接続したものである。
ＢＭＵ４２の制御部４３は、ＤＣ／ＤＣ変換器３からの通信指令に基づいて二次電池列を制御し、電池の充放電を行なう。通信部４４は、ＤＣ／ＤＣ変換器３との間での情報の送受信を行なう。管理部４５は、二次電池列４１の電圧、電流、温度、ＳＯＣ(State Of Charge：充電状態)の値、内部抵抗、充放電積算電流などの電池情報を管理して、二次電池列４１の異常や充放電回数の残り寿命の検知を行なう。
【００１４】
また、本実施形態では、電池モジュール４は３つ設けられ、ＤＣ／ＤＣ変換器３は、それぞれの電池モジュール４に対して１つずつ設けられる。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器２と１つ目の電池モジュール４の間に１つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３が設けられ、ＡＣ／ＤＣ変換器２と２つ目の電池モジュール４の間に２つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３が設けられ、ＡＣ／ＤＣ変換器２と３つ目の電池モジュール４の間に３つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３が設けられる。
【００１５】
図２は、第１の実施形態における電力安定化システムの拡張後の構成例を示すブロック図である。
図２に示した拡張後のシステムは、拡張前と比較して、マスタ側の統括制御装置１が１つ備えられ、スレーブ側の統括制御装置１が２つ備えられる。また、ＡＣ／ＤＣ変換器２は、各ＤＣ／ＤＣ変換器３に対して１つずつ設けられる。
【００１６】
具体的には、マスタ側の統括制御装置１の通信部１２が１つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２の通信部２５に接続され、この変換器の通信部２３に対して、１つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３、１つ目の電池モジュールが直列に接続される。
【００１７】
また、スレーブ側の１つ目の統括制御装置１の通信部１２が２つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２の通信部２５に接続され、この変換器に対して２つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３、２つ目の電池モジュール４が直列に接続される。
【００１８】
また、スレーブ側の２つ目の統括制御装置１の通信部１２が３つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２の通信部２５に接続され、この変換器に対して３つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３、３つ目の電池モジュール４が直列に接続される。
【００１９】
また、配電系統は、各ＡＣ／ＤＣ変換器２の双方向インバータ２１に接続され、マスタ側の統括制御装置１の通信部１２はスレーブ側の１つ目の統括制御装置１の通信部１２にさらに接続され、この通信部１２はスレーブ側の２つ目の統括制御装置１の通信部１２にさらに接続される。
【００２０】
図３は、第１の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、図２に示した拡張後のＡＣ／ＤＣ変換器２は電力出力値の情報をマスタ側の統括制御装置１に出力し、各電池モジュール４のＢＭＵ４２は、二次電池列４１の電池情報をマスタ側の統括制御装置１に出力する。マスタ側の統括制御装置１の管理部１１は、このように出力された情報を入力すると、内部メモリに記憶することで設定を行なう（ステップＳ１）。
【００２１】
管理部１１は、設定した情報をもとに、拡張後の各ＡＣ／ＤＣ変換器２の出力値の合計や各電池モジュール４の電池情報で示される充電容量の合計を計算し、各ＤＣ／ＤＣ変換器３の出力値を計算する（ステップＳ２，Ｓ３）。ここで計算される各ＤＣ／ＤＣ変換器３の出力値は接続先のＡＣ／ＤＣ変換器２の出力値以内となる。そして、管理部１１は、各ＤＣ／ＤＣ変換器３に対し、出力値をステップＳ３で計算した出力値に変更するための指令信号を出力し、この信号を入力したＤＣ／ＤＣ変換器３の制御部３２は、当該変換器の出力値の設定変更を行なう（ステップＳ５）。
【００２２】
図１に示したような拡張前の構成では、１つのＡＣ／ＤＣ変換器２に対して３つのＤＣ／ＤＣ変換器３が接続されており、各ＤＣ／ＤＣ変換器３の出力値の合計は、この１つのＡＣ／ＤＣ変換器２の出力値以内に制限されるので１つのＤＣ／ＤＣ変換器３の出力値はＡＣ／ＤＣ変換器２の出力値の３分の１となるが、拡張後の構成では、各ＤＣ／ＤＣ変換器３に対してＡＣ／ＤＣ変換器２が１対１で接続されるので、各ＤＣ／ＤＣ変換器３の出力値を増やすことができる。
【００２３】
また、マスタ側の統括制御装置１の管理部１１は、１つ目の電池モジュール４の電池情報を得る場合には、電池情報要求信号を通信部１２から出力する。この信号は１つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２の通信部２５、通信変換部２４、通信部２３、１つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３の通信部３３、１つ目の電池モジュール４の通信部４４を介して管理部４５に伝達される。すると、管理部４５は、当該電池モジュール４内の二次電池列４１の電池情報を通信部４４から出力する。この信号は、ＤＣ／ＤＣ変換器３、ＡＣ／ＤＣ変換器２、マスタ側の統括制御装置１の通信部１２を介して管理部１１に伝達される。
【００２４】
また、マスタ側の統括制御装置１の管理部１１は、２つ目の電池モジュール４の電池情報を得る場合には、電池情報要求信号を通信部１２から１つ目のスレーブ側の統括制御装置１に出力する。この信号は、２つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２、２つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３、２つ目の電池モジュール４の通信部４４を介して管理部４５に伝達される。すると、管理部４５は、当該電池モジュール４内の二次電池列４１の電池情報を通信部４４から出力する。この信号は、ＤＣ／ＤＣ変換器３、ＡＣ／ＤＣ変換器２、１つ目のスレーブ側の統括制御装置１、マスタ側の統括制御装置１の通信部１２を介して管理部１１に伝達される。
【００２５】
同様に、マスタ側の統括制御装置１の管理部１１は、３つ目の電池モジュール４の電池情報を得る場合には、電池情報要求信号を通信部１２から１つ目のスレーブ側の統括制御装置１を介して２つ目のスレーブ側の統括制御装置１に出力する。この信号は３つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２、３つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３、３つ目の電池モジュール４の通信部４４を介して管理部４５に伝達される。すると、管理部４５は、当該電池モジュール４内の二次電池列４１の電池情報を通信部４４から出力する。この信号は、ＤＣ／ＤＣ変換器３、ＡＣ／ＤＣ変換器２、２つ目及び１つ目のスレーブ側の統括制御装置１、マスタ側の統括制御装置１の通信部１２を介して管理部１１に伝達される。
【００２６】
マスタ側の統括制御装置１は、各電池モジュール４の電池情報をもとに、配電系統の安定を維持するための充放電対象の電池モジュール４を決定し、直接の接続先である１つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２、もしくは、決定先の電池モジュール４に対応するスレーブ側の統括制御装置１に対して充放電指令信号を出力する。このように出力された信号が充放電対象の電池モジュール４の制御部４３に伝達されることで、当該電池モジュール４内の二次電池列４１に対する充電もしくは放電の制御がなされる。
【００２７】
また、マスタ側の統括制御装置１からの指令信号は、充放電対象の電池モジュール４に対応するＤＣ／ＤＣ変換器３の通信部３３を介して制御部３２に入力され、制御部３２は、この信号をもとに電圧昇降圧部３１を制御する。また、この指令信号は、充放電対象の電池モジュール４に対応するＡＣ／ＤＣ変換器２の通信部２３を介して制御部２２に入力され、制御部２２は、この信号をもとに双方向インバータ２１を制御する。
【００２８】
以上のように、第１の実施形態における電力安定化システムでは、マスタ側およびスレーブ側の統括制御装置を設け、マスタ側の統括制御装置１が各電池モジュールの電池情報をもとに、充放電対象の電池モジュールにかかる充放電制御を行なうので、建物内の電力需要の変化に応じて、電力の安定性を適切に維持しつつ、電池モジュールの容量や電力変換器の出力値を拡張することができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態における電力安定化システムの構成は図２に示したものと基本的にほぼ同様であるので同一部分の説明は省略する。
図４は、第２の実施形態における電力安定化システムの構成例を示すブロック図である。
本実施形態では、図２に示した構成と比較して、表示装置６をさらに備え、マスタ側の統括制御装置１は電池モジュール４の異常情報表示制御のための制御部１３を有する。表示装置６は例えば液晶ディスプレイ装置であり、制御部６１および表示部６２を備える。制御部６１は、マスタ側の統括制御装置１の制御部１３に接続される。
【００３０】
図５は、第２の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャートである。
マスタ側の統括制御装置１の管理部１１は、各電池モジュール４の電池情報であるＳＯＣの値や残り寿命の情報を検出し（ステップＳ２１）、この電池情報をもとに、各電池モジュール４のうち故障もしくは充放電回数が寿命に達した電池モジュールがある場合には（ステップＳ２２のＹＥＳ）、該当の電池モジュールの異常を示す情報を表示するための表示指示信号を通信部１２、制御部１３を介して表示装置６の制御部６１に出力する（ステップＳ２３）。
【００３１】
表示装置６の制御部６１は表示指示信号を入力すると（ステップＳ２４）、この信号で示される、異常発生元の電池モジュール４の異常を示す情報を表示部６２により表示する（ステップＳ２５）。
【００３２】
このような構成とすることにより、電力安定化システムの管理者は、いずれかの電池モジュールに異常が発生したことを容易に把握することができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
図６は、第３の実施形態における電力安定化システムの構成例を示すブロック図である。
本実施形態では、図２に示した構成と比較して、マスタ側の統括制御装置１は、電池モジュールの異常情報送信制御のための制御部１３および外部通信部１４をさらに備える。
【００３４】
図７は、第３の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャートである。
マスタ側の統括制御装置１の管理部１１は、各電池モジュール４の電池情報であるＳＯＣの値や充放電回数の残り寿命を検出し（ステップＳ３１）、この電池情報をもとに、各電池モジュール４のうち故障もしくは充放電回数が寿命に達した電池モジュールがある場合には（ステップＳ３２のＹＥＳ）、該当の電池モジュールの異常を示す情報を外部の電力設備監視センタに報知するための外部報知指示信号を通信部１２、制御部１３、外部通信部１４を介して電力設備監視センタに出力する（ステップＳ３３）。
【００３５】
出力先の電力設備監視センタの表示制御装置は外部報知指示信号を入力すると、この信号で示される、異常発生元の電池モジュール４の異常を示す情報を表示する。
【００３６】
このような構成とすることにより、報知先の管理者は、報知元の電力安定化システムのいずれかの電池モジュールに異常が発生したことを容易に把握することができる。
【００３７】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。本実施形態の電力安定化システムは、電池モジュール４を増設してシステムに組み入れた際に、この電池モジュールの情報通信用の通信プロトコルや電池情報を認識および設定するものである。
図８は、第４の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、増設対象の電池モジュール４をいずれかのＤＣ／ＤＣ変換器３に接続した場合（ステップＳ４１）、この電池モジュール４のＢＭＵ４２の管理部４５は、通信プロトコルや電池情報を通信部４４から接続先のＤＣ／ＤＣ変換器３に出力する（ステップＳ４２）。
【００３８】
ＤＣ／ＤＣ変換器３の制御部３２は、出力された通信プロトコルや電池情報を通信部３３を介して入力して認識すると、この情報を接続先のＡＣ／ＤＣ変換器２などを介してマスタ側の統括制御装置１に出力する（ステップＳ４３，Ｓ４４，Ｓ４５）。
【００３９】
この統括制御装置１の管理部１１は、出力された通信プロトコルや電池情報を通信部１２を介して入力すると、この情報を内部メモリに記憶することで設定し、これらの情報をもとに、増設された電池モジュールを含む各電池モジュール４に対する充放電制御を行なう。
【００４０】
このような構成とすることにより、電池モジュールを増設した場合でも、この増設された電池モジュールを含む各電池モジュールに対する適切な充放電制御を行なうことができる。
【００４１】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。
図９は、第５の実施形態における電力安定化システムの構成例を示すブロック図である。
本実施形態では、図２に示した構成と比較して、マスタ側およびスレーブ側の統括制御装置１のそれぞれに固有の識別番号（ＩＤ）が付与される。
また、本実施形態では、マスタ側の統括制御装置１や１つ目のスレーブ側の統括制御装置１に接続されるＡＣ／ＤＣ変換器２に対し、複数のＤＣ／ＤＣ変換器３および電池モジュール４の組が接続される。マスタ側の統括制御装置１からの接続先の電池モジュール４は特性の異なる電池モジュール「Ａ」、「Ｂ」であり、１つ目のスレーブ側の統括制御装置１からの接続先の電池モジュール４は電池モジュール「Ａ」、「Ｂ」と特性の異なる電池モジュール「Ｃ」、「Ｄ」であり、２つ目のスレーブ側の統括制御装置１からの接続先の電池モジュール４は電池モジュール「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」と特性の異なる電池モジュール「Ｅ」である。
【００４２】
図１０は、第５の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、複数の統括制御装置１のそれぞれに対するマスタ側およびスレーブ側の区別の設定を行なうための設定信号が、外部の電力設備監視センタから配電系統に最も近い統括制御装置１に入力される。この統括制御装置１は、入力した信号をもとに、それぞれの統括制御装置１についてのマスタ側およびスレーブ側の設定を行なう（ステップＳ５１）。
【００４３】
この設定信号では、ＩＤの番号の最も若い統括制御装置１をマスタ側とし、その他の統括制御装置１をスレーブ側とすることが指示され、ＩＤが「１」である統括制御装置１がマスタ側に設定され、ＩＤが「２」以降である統括制御装置１がスレーブ側に設定される。
【００４４】
設定されたいずれかのスレーブ側の統括制御装置１は、マスタ側の統括制御装置１との間で一定時間ごとに動作確認用信号を送信して返信される信号を受信することで、マスタ側の統括制御装置１が故障しているか否かを判断している。スレーブ側の統括制御装置１は、動作確認用信号をマスタ側の統括制御装置１に送信したにも関わらず、所定時間経過後も信号が返信されない場合には、マスタ側の統括制御装置１が故障していることを検出する（ステップＳ５２）。
【００４５】
すると、検出を行なったスレーブ側の統括制御装置１は、故障したマスタ側以外の自装置を含むそれぞれの統括制御装置１のうちいずれか１つ、例えばＩＤの最も若い装置を新たなマスタ側の統括制御装置１に設定することで、マスタ側の統括制御装置の設定変更を行なう（ステップＳ５３）。
【００４６】
新たなマスタ側の統括制御装置１の設定の基準は、前述したＩＤの番号に限らず、接続先のＡＣ／ＤＣ変換器２やＤＣ／ＤＣ変換器３の出力値の大小、例えば出力値が最も大きい装置であってもよいし、接続先の電池モジュール４の二次電池列４１の充放電回数の残り寿命が最も長い統括制御装置であってもよいし、接続先の電池モジュール４の二次電池列４１の容量が最も多い統括制御装置であってもよい。
【００４７】
これらの各実施形態によれば、配電系統の電力を適切に安定化することが可能になる電力安定化システムを提供することができる。
発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１…統括制御装置、２…ＡＣ／ＤＣ変換器、３…ＤＣ／ＤＣ変換器、４…電池モジュール、５…検出装置、２１…双方向インバータ、３１…電圧昇降圧部、４１…二次電池列、４２…ＢＭＵ。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、二次電池を含む電池モジュールを有する電力安定化システムおよび電力安定化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力需要はますます増大してきており、また、電力系統も複雑化してきている。このため、電力を安定に送電するための電力安定化システムが必要となり、これまでに様々な装置が考案されているが、電力系統に対する充電または放電を行なうための電池モジュールを応用したものも幾つか考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−６５８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した電力安定化システムには、配電系統の交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣ変換器、この変換された直流電力を電池モジュールとの間の充放電のために入出力するＤＣ／ＤＣ変換器を有するが、システム内で異常や故障が発生した場合には、システム全体の動作が停止してしまうが、この停止を防止するための対処が適切にはなされていないのが現状である。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、配電系統の電力を適切に安定化することが可能になる電力安定化システムおよび電力安定化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、電力系統に接続され、交流電力と直流電力間の双方向の変換を行なう第１の電力変換装置と、管理対象の二次電池を有する複数の電池モジュールと、前記第１の電力変換装置と前記電池モジュールの間に接続され、前記第１の電力変換装置からの直流電力を変換して前記電池モジュールの二次電池に充電し、前記電池モジュールに充電された電力を変換して前記第１の電力変換装置に放電する第２の電力変換装置と、前記電力系統の状態に応じて、前記複数の電池モジュールのそれぞれの充電または放電を制御する制御装置とをもち、前記制御装置は、単一のマスタ側制御装置、および少なくとも１つのスレーブ側制御装置を有し、前記マスタ側制御装置は、前記電力系統の状態に応じて、前記複数の電池モジュールのうち制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行ない、前記スレーブ側制御装置に当該スレーブ側制御装置に接続される制御対象の電池モジュールの充電または放電の指示信号を出力し、前記スレーブ側制御装置は、
前記マスタ側制御装置からの指示信号にしたがって、前記接続される制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行なう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態における電力安定化システムの拡張前の構成例を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態における電力安定化システムの拡張後の構成例を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャート。
【図４】第２の実施形態における電力安定化システムの構成例を示すブロック図。
【図５】第２の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャート。
【図６】第３の実施形態における電力安定化システムの構成例を示すブロック図。
【図７】第３の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャート。
【図８】第４の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャート。
【図９】第５の実施形態における電力安定化システムの構成例を示すブロック図。
【図１０】第５の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態における電力安定化システムの拡張前の構成例を示すブロック図である。
【０００９】
図１に示した電力安定化システムは、建物内の電力系統である配電系統に接続されるシステムであり、システム全体の統括制御を行なう統括制御装置１、ＡＣ／ＤＣ変換器２、ＤＣ／ＤＣ変換器３、電池モジュール４、検出装置５を備える。検出装置５は、例えば配電系統の電流センサであったり、ＥＭＳ(Energy Management System)受信端末であったりする。ＥＭＳとは、システムの外部に設けられる電力管理用システムである。
【００１０】
統括制御装置１は、管理部１１、通信部１２を有する。
管理部１１は、各電池モジュール４の電池情報に基づいて各電池モジュール４に対する充放電量を制御する負荷配分制御機能を有する。
通信部１２は、各電池モジュール４の電池情報をＡＣ／ＤＣ変換器２やＤＣ／ＤＣ変換器３を介した通信によって取得する。
【００１１】
ＡＣ／ＤＣ変換器２は、双方向インバータ２１、制御部２２、通信部２３、通信変換部２４、通信部２５を有する。
双方向インバータ２１は、配電系統からの交流電力を直流電力に変換してＤＣ／ＤＣ変換器３へ出力したり、ＤＣ／ＤＣ変換器３からの直流電力を交流電力に変換して配電系統に出力したりする。
制御部２２は、統括制御装置１からの通信指令に基づいて双方向インバータ２１の動作を制御する。
通信部２３は、ＤＣ／ＤＣ変換器３との間での情報の送受信を行なう。通信部２５は、統括制御装置１との間での情報の送受信を行なう。通信変換部２４は、通信部２３により処理する情報と通信部２５により処理する情報との間の変換処理を行なう。
【００１２】
ＤＣ／ＤＣ変換器３は、電圧昇降圧部３１、制御部３２、通信部３３を有する。
電圧昇降圧部３１は、ＡＣ／ＤＣ変換器２からの直流電力の電圧変換を行なって電池モジュール４の二次電池に充電したり、この二次電池に蓄えられていた電力の電圧変換を行なってＡＣ／ＤＣ変換器２に放電したりする。
制御部３２は、統括制御装置１やＡＣ／ＤＣ変換器２からの通信指令に基づいて電圧昇降圧部３１を制御する。
通信部３３は、ＡＣ／ＤＣ変換器２や電池モジュール４との間での情報の送受信を行なう。
【００１３】
電池モジュール４は、二次電池列４１、ＢＭＵ(Battery Management Unit)４２を有し、このＢＭＵ４２は、制御部４３、通信部４４、管理部４５を有する。
二次電池列４１は、例えばリチウムイオン、ＮｉＭＨ、鉛などのいずれかの二次電池を直並列に接続したものである。
ＢＭＵ４２の制御部４３は、ＤＣ／ＤＣ変換器３からの通信指令に基づいて二次電池列を制御し、電池の充放電を行なう。通信部４４は、ＤＣ／ＤＣ変換器３との間での情報の送受信を行なう。管理部４５は、二次電池列４１の電圧、電流、温度、ＳＯＣ(State Of Charge：充電状態)の値、内部抵抗、充放電積算電流などの電池情報を管理して、二次電池列４１の異常や充放電回数の残り寿命の検知を行なう。
【００１４】
また、本実施形態では、電池モジュール４は３つ設けられ、ＤＣ／ＤＣ変換器３は、それぞれの電池モジュール４に対して１つずつ設けられる。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器２と１つ目の電池モジュール４の間に１つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３が設けられ、ＡＣ／ＤＣ変換器２と２つ目の電池モジュール４の間に２つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３が設けられ、ＡＣ／ＤＣ変換器２と３つ目の電池モジュール４の間に３つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３が設けられる。
【００１５】
図２は、第１の実施形態における電力安定化システムの拡張後の構成例を示すブロック図である。
図２に示した拡張後のシステムは、拡張前と比較して、マスタ側の統括制御装置１が１つ備えられ、スレーブ側の統括制御装置１が２つ備えられる。また、ＡＣ／ＤＣ変換器２は、各ＤＣ／ＤＣ変換器３に対して１つずつ設けられる。
【００１６】
具体的には、マスタ側の統括制御装置１の通信部１２が１つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２の通信部２５に接続され、この変換器の通信部２３に対して、１つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３、１つ目の電池モジュールが直列に接続される。
【００１７】
また、スレーブ側の１つ目の統括制御装置１の通信部１２が２つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２の通信部２５に接続され、この変換器に対して２つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３、２つ目の電池モジュール４が直列に接続される。
【００１８】
また、スレーブ側の２つ目の統括制御装置１の通信部１２が３つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２の通信部２５に接続され、この変換器に対して３つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３、３つ目の電池モジュール４が直列に接続される。
【００１９】
また、配電系統は、各ＡＣ／ＤＣ変換器２の双方向インバータ２１に接続され、マスタ側の統括制御装置１の通信部１２はスレーブ側の１つ目の統括制御装置１の通信部１２にさらに接続され、この通信部１２はスレーブ側の２つ目の統括制御装置１の通信部１２にさらに接続される。
【００２０】
図３は、第１の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、図２に示した拡張後のＡＣ／ＤＣ変換器２は電力出力値の情報をマスタ側の統括制御装置１に出力し、各電池モジュール４のＢＭＵ４２は、二次電池列４１の電池情報をマスタ側の統括制御装置１に出力する。マスタ側の統括制御装置１の管理部１１は、このように出力された情報を入力すると、内部メモリに記憶することで設定を行なう（ステップＳ１）。
【００２１】
管理部１１は、設定した情報をもとに、拡張後の各ＡＣ／ＤＣ変換器２の出力値の合計や各電池モジュール４の電池情報で示される充電容量の合計を計算し、各ＤＣ／ＤＣ変換器３の出力値を計算する（ステップＳ２，Ｓ３）。ここで計算される各ＤＣ／ＤＣ変換器３の出力値は接続先のＡＣ／ＤＣ変換器２の出力値以内となる。そして、管理部１１は、各ＤＣ／ＤＣ変換器３に対し、出力値をステップＳ３で計算した出力値に変更するための指令信号を出力し、この信号を入力したＤＣ／ＤＣ変換器３の制御部３２は、当該変換器の出力値の設定変更を行なう（ステップＳ５）。
【００２２】
図１に示したような拡張前の構成では、１つのＡＣ／ＤＣ変換器２に対して３つのＤＣ／ＤＣ変換器３が接続されており、各ＤＣ／ＤＣ変換器３の出力値の合計は、この１つのＡＣ／ＤＣ変換器２の出力値以内に制限されるので１つのＤＣ／ＤＣ変換器３の出力値はＡＣ／ＤＣ変換器２の出力値の３分の１となるが、拡張後の構成では、各ＤＣ／ＤＣ変換器３に対してＡＣ／ＤＣ変換器２が１対１で接続されるので、各ＤＣ／ＤＣ変換器３の出力値を増やすことができる。
【００２３】
また、マスタ側の統括制御装置１の管理部１１は、１つ目の電池モジュール４の電池情報を得る場合には、電池情報要求信号を通信部１２から出力する。この信号は１つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２の通信部２５、通信変換部２４、通信部２３、１つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３の通信部３３、１つ目の電池モジュール４の通信部４４を介して管理部４５に伝達される。すると、管理部４５は、当該電池モジュール４内の二次電池列４１の電池情報を通信部４４から出力する。この信号は、ＤＣ／ＤＣ変換器３、ＡＣ／ＤＣ変換器２、マスタ側の統括制御装置１の通信部１２を介して管理部１１に伝達される。
【００２４】
また、マスタ側の統括制御装置１の管理部１１は、２つ目の電池モジュール４の電池情報を得る場合には、電池情報要求信号を通信部１２から１つ目のスレーブ側の統括制御装置１に出力する。この信号は、２つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２、２つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３、２つ目の電池モジュール４の通信部４４を介して管理部４５に伝達される。すると、管理部４５は、当該電池モジュール４内の二次電池列４１の電池情報を通信部４４から出力する。この信号は、ＤＣ／ＤＣ変換器３、ＡＣ／ＤＣ変換器２、１つ目のスレーブ側の統括制御装置１、マスタ側の統括制御装置１の通信部１２を介して管理部１１に伝達される。
【００２５】
同様に、マスタ側の統括制御装置１の管理部１１は、３つ目の電池モジュール４の電池情報を得る場合には、電池情報要求信号を通信部１２から１つ目のスレーブ側の統括制御装置１を介して２つ目のスレーブ側の統括制御装置１に出力する。この信号は３つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２、３つ目のＤＣ／ＤＣ変換器３、３つ目の電池モジュール４の通信部４４を介して管理部４５に伝達される。すると、管理部４５は、当該電池モジュール４内の二次電池列４１の電池情報を通信部４４から出力する。この信号は、ＤＣ／ＤＣ変換器３、ＡＣ／ＤＣ変換器２、２つ目及び１つ目のスレーブ側の統括制御装置１、マスタ側の統括制御装置１の通信部１２を介して管理部１１に伝達される。
【００２６】
マスタ側の統括制御装置１は、各電池モジュール４の電池情報をもとに、配電系統の安定を維持するための充放電対象の電池モジュール４を決定し、直接の接続先である１つ目のＡＣ／ＤＣ変換器２、もしくは、決定先の電池モジュール４に対応するスレーブ側の統括制御装置１に対して充放電指令信号を出力する。このように出力された信号が充放電対象の電池モジュール４の制御部４３に伝達されることで、当該電池モジュール４内の二次電池列４１に対する充電もしくは放電の制御がなされる。
【００２７】
また、マスタ側の統括制御装置１からの指令信号は、充放電対象の電池モジュール４に対応するＤＣ／ＤＣ変換器３の通信部３３を介して制御部３２に入力され、制御部３２は、この信号をもとに電圧昇降圧部３１を制御する。また、この指令信号は、充放電対象の電池モジュール４に対応するＡＣ／ＤＣ変換器２の通信部２３を介して制御部２２に入力され、制御部２２は、この信号をもとに双方向インバータ２１を制御する。
【００２８】
以上のように、第１の実施形態における電力安定化システムでは、マスタ側およびスレーブ側の統括制御装置を設け、マスタ側の統括制御装置１が各電池モジュールの電池情報をもとに、充放電対象の電池モジュールにかかる充放電制御を行なうので、建物内の電力需要の変化に応じて、電力の安定性を適切に維持しつつ、電池モジュールの容量や電力変換器の出力値を拡張することができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態における電力安定化システムの構成は図２に示したものと基本的にほぼ同様であるので同一部分の説明は省略する。
図４は、第２の実施形態における電力安定化システムの構成例を示すブロック図である。
本実施形態では、図２に示した構成と比較して、表示装置６をさらに備え、マスタ側の統括制御装置１は電池モジュール４の異常情報表示制御のための制御部１３を有する。表示装置６は例えば液晶ディスプレイ装置であり、制御部６１および表示部６２を備える。制御部６１は、マスタ側の統括制御装置１の制御部１３に接続される。
【００３０】
図５は、第２の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャートである。
マスタ側の統括制御装置１の管理部１１は、各電池モジュール４の電池情報であるＳＯＣの値や残り寿命の情報を検出し（ステップＳ２１）、この電池情報をもとに、各電池モジュール４のうち故障もしくは充放電回数が寿命に達した電池モジュールがある場合には（ステップＳ２２のＹＥＳ）、該当の電池モジュールの異常を示す情報を表示するための表示指示信号を通信部１２、制御部１３を介して表示装置６の制御部６１に出力する（ステップＳ２３）。
【００３１】
表示装置６の制御部６１は表示指示信号を入力すると（ステップＳ２４）、この信号で示される、異常発生元の電池モジュール４の異常を示す情報を表示部６２により表示する（ステップＳ２５）。
【００３２】
このような構成とすることにより、電力安定化システムの管理者は、いずれかの電池モジュールに異常が発生したことを容易に把握することができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
図６は、第３の実施形態における電力安定化システムの構成例を示すブロック図である。
本実施形態では、図２に示した構成と比較して、マスタ側の統括制御装置１は、電池モジュールの異常情報送信制御のための制御部１３および外部通信部１４をさらに備える。
【００３４】
図７は、第３の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャートである。
マスタ側の統括制御装置１の管理部１１は、各電池モジュール４の電池情報であるＳＯＣの値や充放電回数の残り寿命を検出し（ステップＳ３１）、この電池情報をもとに、各電池モジュール４のうち故障もしくは充放電回数が寿命に達した電池モジュールがある場合には（ステップＳ３２のＹＥＳ）、該当の電池モジュールの異常を示す情報を外部の電力設備監視センタに報知するための外部報知指示信号を通信部１２、制御部１３、外部通信部１４を介して電力設備監視センタに出力する（ステップＳ３３）。
【００３５】
出力先の電力設備監視センタの表示制御装置は外部報知指示信号を入力すると、この信号で示される、異常発生元の電池モジュール４の異常を示す情報を表示する。
【００３６】
このような構成とすることにより、報知先の管理者は、報知元の電力安定化システムのいずれかの電池モジュールに異常が発生したことを容易に把握することができる。
【００３７】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。本実施形態の電力安定化システムは、電池モジュール４を増設してシステムに組み入れた際に、この電池モジュールの情報通信用の通信プロトコルや電池情報を認識および設定するものである。
図８は、第４の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、増設対象の電池モジュール４をいずれかのＤＣ／ＤＣ変換器３に接続した場合（ステップＳ４１）、この電池モジュール４のＢＭＵ４２の管理部４５は、通信プロトコルや電池情報を通信部４４から接続先のＤＣ／ＤＣ変換器３に出力する（ステップＳ４２）。
【００３８】
ＤＣ／ＤＣ変換器３の制御部３２は、出力された通信プロトコルや電池情報を通信部３３を介して入力して認識すると、この情報を接続先のＡＣ／ＤＣ変換器２などを介してマスタ側の統括制御装置１に出力する（ステップＳ４３，Ｓ４４，Ｓ４５）。
【００３９】
この統括制御装置１の管理部１１は、出力された通信プロトコルや電池情報を通信部１２を介して入力すると、この情報を内部メモリに記憶することで設定し、これらの情報をもとに、増設された電池モジュールを含む各電池モジュール４に対する充放電制御を行なう。
【００４０】
このような構成とすることにより、電池モジュールを増設した場合でも、この増設された電池モジュールを含む各電池モジュールに対する適切な充放電制御を行なうことができる。
【００４１】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。
図９は、第５の実施形態における電力安定化システムの構成例を示すブロック図である。
本実施形態では、図２に示した構成と比較して、マスタ側およびスレーブ側の統括制御装置１のそれぞれに固有の識別番号（ＩＤ）が付与される。
また、本実施形態では、マスタ側の統括制御装置１や１つ目のスレーブ側の統括制御装置１に接続されるＡＣ／ＤＣ変換器２に対し、複数のＤＣ／ＤＣ変換器３および電池モジュール４の組が接続される。マスタ側の統括制御装置１からの接続先の電池モジュール４は特性の異なる電池モジュール「Ａ」、「Ｂ」であり、１つ目のスレーブ側の統括制御装置１からの接続先の電池モジュール４は電池モジュール「Ａ」、「Ｂ」と特性の異なる電池モジュール「Ｃ」、「Ｄ」であり、２つ目のスレーブ側の統括制御装置１からの接続先の電池モジュール４は電池モジュール「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」と特性の異なる電池モジュール「Ｅ」である。
【００４２】
図１０は、第５の実施形態における電力安定化システムによる処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、複数の統括制御装置１のそれぞれに対するマスタ側およびスレーブ側の区別の設定を行なうための設定信号が、外部の電力設備監視センタから配電系統に最も近い統括制御装置１に入力される。この統括制御装置１は、入力した信号をもとに、それぞれの統括制御装置１についてのマスタ側およびスレーブ側の設定を行なう（ステップＳ５１）。
【００４３】
この設定信号では、ＩＤの番号の最も若い統括制御装置１をマスタ側とし、その他の統括制御装置１をスレーブ側とすることが指示され、ＩＤが「１」である統括制御装置１がマスタ側に設定され、ＩＤが「２」以降である統括制御装置１がスレーブ側に設定される。
【００４４】
設定されたいずれかのスレーブ側の統括制御装置１は、マスタ側の統括制御装置１との間で一定時間ごとに動作確認用信号を送信して返信される信号を受信することで、マスタ側の統括制御装置１が故障しているか否かを判断している。スレーブ側の統括制御装置１は、動作確認用信号をマスタ側の統括制御装置１に送信したにも関わらず、所定時間経過後も信号が返信されない場合には、マスタ側の統括制御装置１が故障していることを検出する（ステップＳ５２）。
【００４５】
すると、検出を行なったスレーブ側の統括制御装置１は、故障したマスタ側以外の自装置を含むそれぞれの統括制御装置１のうちいずれか１つ、例えばＩＤの最も若い装置を新たなマスタ側の統括制御装置１に設定することで、マスタ側の統括制御装置の設定変更を行なう（ステップＳ５３）。
【００４６】
新たなマスタ側の統括制御装置１の設定の基準は、前述したＩＤの番号に限らず、接続先のＡＣ／ＤＣ変換器２やＤＣ／ＤＣ変換器３の出力値の大小、例えば出力値が最も大きい装置であってもよいし、接続先の電池モジュール４の二次電池列４１の充放電回数の残り寿命が最も長い統括制御装置であってもよいし、接続先の電池モジュール４の二次電池列４１の容量が最も多い統括制御装置であってもよい。
【００４７】
これらの各実施形態によれば、配電系統の電力を適切に安定化することが可能になる電力安定化システムを提供することができる。
発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１…統括制御装置、２…ＡＣ／ＤＣ変換器、３…ＤＣ／ＤＣ変換器、４…電池モジュール、５…検出装置、２１…双方向インバータ、３１…電圧昇降圧部、４１…二次電池列、４２…ＢＭＵ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に接続され、交流電力と直流電力間の双方向の変換を行なう第１の電力変換装置と、
管理対象の二次電池を有する複数の電池モジュールと、
前記第１の電力変換装置と前記電池モジュールの間に接続され、前記第１の電力変換装置からの直流電力を変換して前記電池モジュールの二次電池に充電し、前記電池モジュールに充電された電力を変換して前記第１の電力変換装置に放電する第２の電力変換装置と、
前記電力系統の状態に応じて、前記複数の電池モジュールのそれぞれの充電または放電を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
単一のマスタ側制御装置、および少なくとも１つのスレーブ側制御装置でなり、
前記マスタ側制御装置は、
前記電力系統の状態に応じて、前記複数の電池モジュールのうち制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行ない、前記スレーブ側制御装置に当該スレーブ側制御装置に接続される制御対象の電池モジュールの充電または放電の指示信号を出力し、
前記スレーブ側制御装置は、
前記マスタ側制御装置からの指示信号にしたがって、前記接続される制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行なう
ことを特徴とする電力安定化システム。
【請求項２】
電力系統に接続され、交流電力と直流電力間の双方向の変換を行なう第１の電力変換装置、管理対象の二次電池を有する複数の電池モジュールと、前記第１の電力変換装置と前記電池モジュールの間に接続され、前記第１の電力変換装置からの直流電力を変換して前記電池モジュールの二次電池に充電し、前記電池モジュールに充電された電力を変換して前記第１の電力変換装置に放電する第２の電力変換装置、および前記電力系統の状態に応じて、前記複数の電池モジュールのそれぞれの充電または放電を制御する制御装置を有する電力安定化システムに用いられる電力安定化方法であって、前記制御装置は、単一のマスタ側制御装置、および少なくとも１つのスレーブ側制御装置でなり、
前記電力系統の状態に応じて、前記複数の電池モジュールのうち制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行ない、前記スレーブ側制御装置に当該スレーブ側制御装置に接続される制御対象の電池モジュールの充電または放電の指示信号を出力し、
前記マスタ側制御装置からの指示信号にしたがって、前記接続される制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行なう
ことを特徴とする電力安定化方法。
【請求項３】
前記マスタ側制御装置は、前記制御装置のうち制御対象の電池モジュールの充放電回数の残り寿命が最も長い装置である
ことを特徴とする請求項１に記載の電力安定化システム。
【請求項４】
前記マスタ側制御装置は、前記制御装置のうち制御対象の電池モジュールの二次電池の容量が最も多い装置である
ことを特徴とする請求項１に記載の電力安定化システム。
【請求項５】
前記電池モジュールの管理対象の二次電池の充放電が正常に行なえなくなった場合に、当該二次電池の異常を示す情報を表示する表示装置をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の電力安定化システム。
【請求項６】
前記マスタ側制御装置は、
新たな電池モジュールを前記第２の電力変換装置に接続して増設した場合に、当該電池モジュールの二次電池の情報を取得し、この取得した情報をもとに、前記増設した電池モジュールの充放電を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力安定化システム。
【請求項１】
電力系統に接続され、交流電力と直流電力間の双方向の変換を行なう第１の電力変換装置と、
管理対象の二次電池を有する複数の電池モジュールと、
前記第１の電力変換装置と前記電池モジュールの間に接続され、前記第１の電力変換装置からの直流電力を変換して前記電池モジュールの二次電池に充電し、前記電池モジュールに充電された電力を変換して前記第１の電力変換装置に放電する第２の電力変換装置と、
前記電力系統の状態に応じて、前記複数の電池モジュールのそれぞれの充電または放電を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
単一のマスタ側制御装置、および少なくとも１つのスレーブ側制御装置でなり、
前記マスタ側制御装置は、
前記電力系統の状態に応じて、前記複数の電池モジュールのうち制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行ない、前記スレーブ側制御装置に当該スレーブ側制御装置に接続される制御対象の電池モジュールの充電または放電の指示信号を出力し、
前記スレーブ側制御装置は、
前記マスタ側制御装置からの指示信号にしたがって、前記接続される制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行なう
ことを特徴とする電力安定化システム。
【請求項２】
電力系統に接続され、交流電力と直流電力間の双方向の変換を行なう第１の電力変換装置、管理対象の二次電池を有する複数の電池モジュールと、前記第１の電力変換装置と前記電池モジュールの間に接続され、前記第１の電力変換装置からの直流電力を変換して前記電池モジュールの二次電池に充電し、前記電池モジュールに充電された電力を変換して前記第１の電力変換装置に放電する第２の電力変換装置、および前記電力系統の状態に応じて、前記複数の電池モジュールのそれぞれの充電または放電を制御する制御装置を有する電力安定化システムに用いられる電力安定化方法であって、前記制御装置は、単一のマスタ側制御装置、および少なくとも１つのスレーブ側制御装置でなり、
前記電力系統の状態に応じて、前記複数の電池モジュールのうち制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行ない、前記スレーブ側制御装置に当該スレーブ側制御装置に接続される制御対象の電池モジュールの充電または放電の指示信号を出力し、
前記マスタ側制御装置からの指示信号にしたがって、前記接続される制御対象の電池モジュールの二次電池の充電または放電の制御を行なう
ことを特徴とする電力安定化方法。
【請求項３】
前記マスタ側制御装置は、前記制御装置のうち制御対象の電池モジュールの充放電回数の残り寿命が最も長い装置である
ことを特徴とする請求項１に記載の電力安定化システム。
【請求項４】
前記マスタ側制御装置は、前記制御装置のうち制御対象の電池モジュールの二次電池の容量が最も多い装置である
ことを特徴とする請求項１に記載の電力安定化システム。
【請求項５】
前記電池モジュールの管理対象の二次電池の充放電が正常に行なえなくなった場合に、当該二次電池の異常を示す情報を表示する表示装置をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の電力安定化システム。
【請求項６】
前記マスタ側制御装置は、
新たな電池モジュールを前記第２の電力変換装置に接続して増設した場合に、当該電池モジュールの二次電池の情報を取得し、この取得した情報をもとに、前記増設した電池モジュールの充放電を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力安定化システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−８５４９４（Ｐ２０１２−８５４９４Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３１７４４（Ｐ２０１０−２３１７４４）
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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