電力貯蔵装置が備える蓄電池の放電方法
【課題】昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリットを最大限に得ることが出来るとともに、電力貯蔵装置の運転とセルの出力電圧のバラツキ補正とを両立することが出来て、さらにＳＯＣの精度が良い状態で電力貯蔵装置を運転し続けることが出来る放電方法を提供する。
【解決手段】本発明の実施形態に係る放電方法は、蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記蓄電池の充電容量に対する現在の充電量の比率を下げる比率低減工程と、上記比率低減工程の後、上記電力系統から供給される電力によって上記蓄電池を充電する充電工程とを含み、上記比率低減工程において、上記比率を、上記充電工程が開始されるまでに、放電用に設定された下限の上記比率である下限比率に近づける。上記蓄電池の比率は、上記蓄電池の出力電圧を、上記蓄電池の使用下限電圧ＶＬに近づけることにより下げられる。
【解決手段】本発明の実施形態に係る放電方法は、蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記蓄電池の充電容量に対する現在の充電量の比率を下げる比率低減工程と、上記比率低減工程の後、上記電力系統から供給される電力によって上記蓄電池を充電する充電工程とを含み、上記比率低減工程において、上記比率を、上記充電工程が開始されるまでに、放電用に設定された下限の上記比率である下限比率に近づける。上記蓄電池の比率は、上記蓄電池の出力電圧を、上記蓄電池の使用下限電圧ＶＬに近づけることにより下げられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統に接続されて電力を貯蔵する電力貯蔵装置が備える蓄電池の放電方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
〔契約電力を超えた場合の、該契約電力に対する超過分の電力供給方法〕
電力会社の電力系統から、家庭や工場などの負荷に電力を供給する場合、電力会社と負荷側との契約において、予め契約電力が定められている。契約電力Ｐｏとは、電力会社と負荷との契約において負荷側が使用できる最大の電力である。負荷において契約電力を超えて電力が使用されると、負荷側から電力会社へ契約超過金を支払う必要が生じたり、契約において負荷側から電力会社へ支払う料金が高くなったりする。
【０００３】
ここで、家庭や工場などの需要家は、負荷において契約電力を超えて電力が消費されても、該契約電力に対する超過分の電力を供給できるように、電力系統と負荷との間に、電力貯蔵装置を設けている。電力貯蔵装置は、蓄電池（バッテリー）を備えており、電力系統から蓄電池に電力を供給することにより、蓄電池を充電する（蓄電池に電荷を蓄える）ことが可能である。そして、蓄電池は、例えば負荷において契約電力を超えて電力が消費された時に、充電により蓄えた電荷を放電する。これに伴い、負荷に電力が供給される。家庭や工場などの需要家は、このようにして、契約電力を超えて電力が消費される事態に対応している。
【０００４】
負荷の消費電力が契約電力を超えた場合の、該契約電力に対する超過分の電力供給方法には、幾つかの方法が有るが、ここでは例として、ピークカット動作を用いる方法と、ピークシフト動作を用いる方法とを説明する。
【０００５】
ピークカット動作では、電力系統から供給する電力の上限を定めておく。この上限は、例えば契約電力とする。
【０００６】
そして、負荷において、上記上限を超えて電力が消費された場合は、電力系統が契約電力を負荷に供給する。また、これとともに、電力貯蔵装置の蓄電池が、充電により蓄えた電荷を放電することに伴って、負荷の消費電力における契約電力からの超過分が、負荷に供給される。これにより、契約電力を超えて電力が消費される事態に対応することが出来、電力系統から供給される電力が契約電力を超えないようにすることが出来る。
【０００７】
一方、ピークシフト動作では、夜間に蓄電池に充電（蓄電）した電力を、予め設定された一定の電力で昼間に放電する。ここで述べた一定の電力は、契約電力とは無関係である。
【０００８】
まず、負荷の消費電力が、契約電力を超えない第１の時間帯について考える。このような第１の時間帯では、電力系統から負荷へ、通常の電力供給を行う。
【０００９】
次に、負荷の消費電力が、契約電力を超えることが予想される第２の時間帯について考える。このような第２の時間帯では、家庭や工場などの需要家は、電力系統とともに蓄電池を用いる。これにより、負荷へ電力が供給される。第２の時間帯では、電力系統から負荷へ供給される電力がどのような値であっても、上記蓄電池から上記一定の電力が放電される。
【００１０】
但し、蓄電池の放電により、負荷へ供給される電力が負荷の消費電力を越えてしまうと、蓄電池から電力系統への逆潮流が発生する。よって、実際には、逆潮流が発生しないように、上記一定の電力を制限する場合もある。
【００１１】
上述したピークシフト動作において重要な点は、第２の時間帯の中で、負荷の消費電力が契約電力を超えない時間帯があったとしても、蓄電池から負荷へ供給する電力が、上記一定の電力のまま変わらない、という点である。
【００１２】
上述したようなピークカット動作を行うものとして、特許文献１では、ピークカット動作を行うとともに、負荷平準化動作を行う電力貯蔵装置が開示されている。負荷平準化動作とは、電力料金が昼間より安い夜間に蓄電池の充電を行い、電力消費が大きい昼間に、充電済の蓄電池から負荷に放電する動作である。
【００１３】
〔セルの出力電圧におけるバラツキの補正〕
上述した蓄電池は、複数のセルから構成されており、各々のセルから電力を供給することにより、蓄電池からの電力供給が行われている。
【００１４】
この時、各々のセルで充電及び放電を個別に繰り返すうちに、セルの出力電圧が、各々のセルで異なってしまうことがある。即ち、セルの出力電圧にバラツキが生じることがある。
【００１５】
セルの出力電圧にバラツキが生じると、各セルの寿命にバラツキが生じたり、蓄電池の回路に負担がかかったりすることとなる。なお、負荷への電力供給時は、全てのセルの電圧が供給されるので、セルの出力電圧にバラツキが生じても、負荷への電力供給の正確性に対しては影響が及ばない。
【００１６】
そこで、セルの出力電圧のバラツキを補正するものとして、特許文献２では、蓄電池を構成する全てのセルを、過充電を行った後に、さらに小さい電流で所定時間の充電を行うことが開示されている。このような充電を行うことにより、全てのセルが、均一に過充電された状態となって（即ち、均等充電された状態となって）、セルの出力電圧のバラツキが補正される。
【００１７】
なお、上述した過充電とは、十分に電荷が蓄えられた状態である満充電を超えて、電荷を蓄えようとすることである。
【００１８】
〔ＳＯＣの補正〕
一般に、ＳＯＣ（state of charge：充電状態）と呼ばれる相対的な充電レベルは、蓄電池の充電容量に対する充電残量の比率として定義される。
【００１９】
ＳＯＣは、例えば、クーロンカウンタで計測することが可能である。クーロンカウンタでは、蓄電池に流れ込む電流（蓄電池に入力される電流）と、蓄電池から流れ出す電流（蓄電池から出力される電流）とを積算するクーロンカウント処理が行われる。
【００２０】
しかし、蓄電池に入力される電流及び蓄電池から出力される電流における、測定誤差または演算誤差等が原因となって、クーロンカウンタ等で計測した充電状態と、蓄電池における実際の充電状態との間に、誤差が生じることがある。
【００２１】
そこで、従来の電力貯蔵装置では、定期的に、または、蓄電池の充電及び放電を制御する制御系から要求があった場合に、蓄電池の完全放電を行う（蓄電池の充電残量をゼロにする）。そして、この完全放電における電荷量を元にして、ＳＯＣの補正を行うことが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００２−２７１９９４号公報（２００２年９月２０日公開）
【特許文献２】特開２００４−２７３２９５号公報（２００４年９月３０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
第１に、上記〔契約電力を超えた場合の、超過分の電力供給方法〕において、特許文献１の電力貯蔵装置では、ピークカット動作及び負荷平準化動作を行うことが開示されていることを述べた。しかしながら、特許文献１の電力貯蔵装置には、以下に示す問題点がある。
【００２４】
負荷が消費する電力量は、１日毎に変化する。特許文献１の電力貯蔵装置は、負荷が消費する電力量が少ない日の場合、夜間の充電が開始される時刻までに、蓄電池の出力電圧が使用下限電圧に達するように蓄電池を放電できないという問題点を有している。
【００２５】
ここで、使用下限電圧とは、蓄電池が安全に放電することが出来る電圧の下限である。
【００２６】
上記問題点を有していることにより、特許文献１の電力貯蔵装置は、蓄電池の出力電圧が使用下限電圧に達するように蓄電池を放電する場合と比べて、夜間の充電量が減少する。よって、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリット（昼間より電力料金が安い夜間に充電することにより電力料金が安くなるというメリット）を十分に得ることが出来ない。
【００２７】
第２に、上記〔セル電圧のバラツキの補正〕において、特許文献２に係る発明では、セルの出力電圧のバラツキを補正するために、蓄電池を過充電することを述べた。しかし、過充電とは、上述したように満充電からさらに電荷を蓄えることであるので、蓄電池の破損などが生じる可能性があり、安全性の点で問題がある。
【００２８】
また、特許文献２に係る発明における、セルの出力電圧のバラツキを補正するための時間は、蓄電池の容量によるが、通常、１日程度の時間を要する。このため、バラツキの補正を行う日には、電力貯蔵装置を運転することが出来ない（蓄電池の放電に基づいて負荷へ電力を供給することが出来ない）。
【００２９】
さらに、特許文献２に係る発明における、セルの出力電圧のバラツキの補正において、補正を行うための回路をセル毎に設けることが考えられるが、セルの数が多くなるほど補正のための回路の数も多くなり、製造コスト・運用コストが増大するという問題が生じる。
【００３０】
第３に、〔ＳＯＣの補正〕において述べた従来の電力貯蔵装置では、定期的に、または、蓄電池の充電及び放電を制御する制御系から要求があった場合にだけ、蓄電池の完全放電によるＳＯＣの補正を行う。このため、ＳＯＣの補正の頻度が、必要な頻度よりも低い場合に、ＳＯＣの精度が悪い状態で（計測したＳＯＣに誤差が生じている状態で）電力貯蔵装置が運転されてしまい、信頼性の点で問題がある。また、〔ＳＯＣの補正〕において述べた従来の電力貯蔵装置では、ＳＯＣの補正を行うための特別な日を設ける必要があり、この日には電力貯蔵装置を運転することができないという問題が生じる。
【００３１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリットを最大限に得ることが出来る、電力貯蔵装置が備える蓄電池の放電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明の放電方法は、上記課題を解決するために、負荷に電力を供給する電力系統に接続され、上記負荷に供給する電力を貯蔵する電力貯蔵装置が備える蓄電池の放電方法であって、上記蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記蓄電池の充電容量に対する現在の充電量の比率を下げる比率低減工程と、上記比率低減工程の後、上記電力系統から供給される電力によって上記蓄電池を充電する充電工程とを含み、上記比率低減工程において、上記比率を、上記充電工程が開始されるまでに、放電用に設定された下限の上記比率である下限比率に近づけることを特徴とする。
【００３３】
上記放電方法によれば、上記蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記充電工程が開始されるまでに、上記比率を上記下限比率に近づける比率低減工程を含む。
【００３４】
これにより、上記蓄電池の比率が、従来の蓄電池の比率よりも、放電用に設定された下限の上記比率である上記下限比率により近付くとともに、上記蓄電池に電荷が残らなくなる。
【００３５】
従って、上記蓄電池は、夜間の充電量が、従来の電力貯蔵装置の蓄電池よりも多くなるので、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリット（昼間より電力料金が安い夜間に充電することにより電力料金が安くなるというメリット）を最大限に得ることが出来る。また、上記蓄電池は、従来の電力貯蔵装置の蓄電池よりも利用効率が向上する。さらに、電力料金が昼間より安い夜間に蓄電池の充電を行い、電力消費が夜間より大きい昼間に、充電済の蓄電池から負荷に放電する動作である負荷平準化動作の効果も、従来の電力貯蔵装置より高くなる。
【００３６】
上記放電方法では、上記比率低減工程にて、上記電力系統から上記負荷へ供給する上限の電力である上限電力を越える電力を必要とする場合、上記上限電力からの超過分の電力を上記蓄電池から上記負荷に供給する動作を行なう時間帯の最終時刻、または、上記負荷の消費電力が上記上限電力を超えることが予想される時間帯の最終時刻から、上記充電工程にて上記蓄電池の充電が開始される時刻までの間、上記蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記比率を下げてもよい。
【００３７】
これにより、上記比率を上記下限比率に近づけることが出来る。
【００３８】
上記放電方法では、上記比率低減工程にて上記蓄電池を放電する際、上記蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流である低電流で、上記蓄電池を放電してもよい。
【００３９】
上記放電方法では、最初から最後まで上記低電流で放電する。放電時の電流をより大きくすると、上記蓄電池の寿命がより短くなるという特性を考慮すると、上記比率低減工程は、上記蓄電池の寿命に対する影響が最も小さいというメリットを有している。
【００４０】
上記放電方法では、上記比率低減工程にて、上記蓄電池の出力電圧が所定の閾値電圧より大きいとき、上記蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流である低電流より高い一定の電流で、上記蓄電池を放電するとともに、上記蓄電池の出力電圧が上記閾値電圧以下のとき、上記低電流で上記蓄電池を放電してもよい。
【００４１】
上記放電方法では、上記蓄電池の出力電圧が上記閾値電圧以下になるまでは、放電における電流が上記低電流よりも高い。従って、上記比率低減工程が完了するまでの時間をより短くすることが出来るというメリットを有している。
【００４２】
上記放電方法では、上記比率低減工程にて、上記蓄電池の出力電圧が所定の閾値電圧より大きいとき、上記蓄電池から上記電力系統に電力が逆流しない大きさの電力で、上記蓄電池を放電するとともに、上記蓄電池の出力電圧が上記閾値電圧以下のとき、上記蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流である低電流で、上記蓄電池を放電してもよい。
【００４３】
上記放電方法では、上記電力系統に電力が逆流しない大きさの電力で放電する。従って、上記比率低減工程が完了するまでの時間を最も短くすることが出来るというメリットを有している。
【００４４】
上記放電方法では、上記低電流は、公称容量値の容量を有する蓄電池を少なくとも連続して５時間放電可能な一定の電流であってもよい。これにより、上記比率低減工程において、上記低電流により、上記蓄電池を少なくとも連続して５時間放電することが出来る。
【００４５】
上記いずれかの放電方法では、上記比率低減工程の前に、充電された上記蓄電池を放電させることによって、電力料金が昼間より安い夜間に上記蓄電池の充電を行い、電力消費が大きい昼間に、充電済の上記蓄電池から上記負荷に放電することにより上記負荷の平準化を行う負荷平準化工程をさらに含んでもよい。
【００４６】
また、上記いずれかの放電方法では、上記負荷平準化工程は、上記電力系統から上記負荷へ供給する上限の電力である上限電力を越える電力を必要とする場合、上記電力系統から上記上限電力を上記負荷へ供給するとともに、上記上限電力からの超過分の電力を上記蓄電池から上記負荷に供給するピークカット工程、および上記負荷の消費電力が上記上限電力を超えることが予想される時間帯において、上記電力系統から上記電力を上記負荷へ供給するとともに、予め設定された一定の電力を上記蓄電池から上記負荷に供給するピークシフト工程の少なくともいずれかを含んでもよい。
【００４７】
これにより、従来の電力貯蔵装置を用いる場合よりも高い負荷平準化効果を得ることが出来る。
【００４８】
上記いずれかの放電方法では、上記負荷は、上記電力系統において停電または瞬低が生じたときに電力の供給を必要とする最重要負荷、および、上記電力系統において停電が生じたときに電力の供給を必要としない重要負荷を含むものであって、上記電力系統の出力は上記最重要負荷に接続されており、上記電力系統において停電または瞬低が生じていないとき上記電力系統の出力を上記重要負荷に接続させるとともに、上記電力系統において停電が生じたとき、上記電力系統の出力を上記重要負荷に接続しない制御を行なう切替工程をさらに含んでもよい。
【００４９】
これにより、上記電力系統において、上記停電または上記瞬時の電圧低下が生じた場合に、上記最重要負荷に電力を供給し続けることと、停電が生じた場合に上記重要負荷に電力を供給しないようにすることとが出来る。
【００５０】
上記いずれかの放電方法では、上記蓄電池は複数のセルから構成されており、上記比率低減工程において、上記セル間の出力電圧の差を低減することが出来るので、上記蓄電池を構成する複数のセルの出力電圧におけるバラツキを補正することが出来る。
【００５１】
本発明の、セルの出力電圧におけるバラツキの補正では、従来の手法のように、十分に電荷が蓄えられた状態である満充電を超えて、電荷を蓄えようとする過充電を行う必要がない。このため、過充電により上記蓄電池が破損することがないので、安全性の点で従来の手法より有利である。
【００５２】
また、本発明では、セルの出力電圧におけるバラツキは、毎日行う上記比率低減放電により補正することが出来る。このため、従来の手法のように、セルの出力電圧のバラツキを補正するための日を設けなくてもよく、上記電力貯蔵装置の運転とセルの出力電圧のバラツキ補正とを両立することが出来る。
【００５３】
さらに、上記電力貯蔵装置では、充電及び放電を行うための最低限の構成で、セルの出力電圧におけるバラツキを補正することが出来る。このため、従来の手法のように、セルの出力電圧のバラツキを補正するための回路をセル毎に設ける必要が無い。従って、従来の手法よりも、製造コスト・運用コストを低減することが出来る。
【００５４】
上記いずれかの放電方法では、上記比率を計測する計測装置にて計測された上記比率を、上記比率低減工程にて放電した電荷量に応じて補正する比率補正工程をさらに含んでもよい。
【００５５】
上記比率補正工程により、上記比率を補正することが出来る。そして、上記比率補正工程を毎日行うことにより、上記比率の補正を毎日行うことが出来る。
【００５６】
よって、従来の電力貯蔵装置のように、比率の補正を行うための特別な日を設ける必要がなく、比率の精度が良い状態で（高水準の比率を維持して）上記電力貯蔵装置を運転し続けることが出来る。即ち、上記電力貯蔵装置では、比率の補正（メンテナンス）を、毎日、かつ、上記電力貯蔵装置の運転を停止することなく行うことが出来る。このため、上記電力貯蔵装置は、信頼性の観点と設備保全の観点とにおいて、従来の電力貯蔵装置よりもメリットを有している。
【００５７】
また、比率を、毎日精度よく表示する（または把握する）ことが出来るため、上述した負荷平準化動作を確実に行うことが出来る。これとともに、負荷平準化動作及び比率の補正を、一連の作業として行うことが出来る。
【００５８】
以上のように、本発明の放電方法によれば、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリットを最大限に得ることが出来るとともに、電力貯蔵装置の運転とセルの出力電圧のバラツキ補正とを両立することが出来て、さらに比率の精度が良い状態で電力貯蔵装置を運転し続けることが出来る。
【発明の効果】
【００５９】
本発明の放電方法は、以上のように、蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記蓄電池の充電容量に対する現在の充電量の比率を下げる比率低減工程と、上記比率低減工程の後、上記電力系統から供給される電力によって上記蓄電池を充電する充電工程とを含み、上記比率低減工程において、上記比率を、上記充電工程が開始されるまでに、放電用に設定された下限の上記比率である下限比率に近づける方法である。
【００６０】
それゆえ、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリットを最大限に得ることが出来る、電力貯蔵装置が備える蓄電池の放電方法を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態において提案する、３つのＳＯＣ低減放電を示すグラフであり、（ａ）は、第１のＳＯＣ低減放電を示すグラフであり、（ｂ）は、第２のＳＯＣ低減放電を示すグラフであり、（ｃ）は、第３のＳＯＣ低減放電を示すグラフである。
【図２】本発明の実施形態に係る電力貯蔵装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電力貯蔵装置の運転において、ピークカット動作を用いる時を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態に係る電力貯蔵装置の運転において、ピークシフト動作を用いる時のグラフである。
【図５】セルの出力電圧におけるバラツキの補正時の、電流とセルの出力電圧との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
本発明の一実施形態について図１〜図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。まずは本実施形態に係る電力貯蔵装置１について、図２を用いて説明する。なお、本実施形態にかかる蓄電池６の放電方法は、後述する負荷に電力を供給する電力系統２に接続され、上記負荷に供給する電力を貯蔵する電力貯蔵装置１が備える蓄電池６の放電方法である。
【００６３】
〔電力貯蔵装置１〕
図２は、本実施形態に係る電力貯蔵装置１を示すブロック図である。電力貯蔵装置１は、三相の電力系統２に接続されて電力を貯蔵する電力貯蔵装置であって、高速ＳＷ（スイッチング）回路３、二巻線変圧器４、電力変換器５、蓄電池（バッテリー）６、スイッチ９、及びスイッチ制御回路１０を備えている。また、図２には、電力貯蔵装置１に加えて、商用の電力系統２、最重要負荷７、及び重要負荷８が示されている。最重要負荷７、及び重要負荷８の定義については後述する。
【００６４】
図２において、電力系統２の出力は、高速ＳＷ回路３の一端に接続されている。高速ＳＷ回路３の他端は、二巻線変圧器４の一端、最重要負荷７の入力端、及びスイッチ９の一端に接続されている。スイッチ９の他端は、重要負荷８の入力端に接続されている。二巻線変圧器４の他端は、電力変換器５の一端に接続されている。電力変換器５の他端は、蓄電池６に接続されている。そして、スイッチ制御回路１０から出力されるスイッチ制御信号Ｓｃは、スイッチ９の制御入力端に入力される。
【００６５】
電力系統２は、高速ＳＷ回路３を介して、最重要負荷７及び重要負荷８に交流電力Ｐを供給することが出来る。最重要負荷７及び重要負荷８に供給する交流電力Ｐは、後述する契約電力Ｐｏ（上限電力）以下の範囲内で、任意に調整することが出来る。
【００６６】
高速ＳＷ回路３は、電力会社の電力系統２側において事故が発生した場合に、電力系統２と、最重要負荷７及び重要負荷８との間を開放する。
【００６７】
蓄電池６は、以下に示す充電により直流電力Ｐ２を蓄えることが出来る（充電工程）。充電では、まず、電力系統２から出力された交流電力Ｐが、高速ＳＷ回路３を介して、二巻線変圧器４に入力される。二巻線変圧器４では、交流電力Ｐの電圧が変換され、電圧が変換された交流電力Ｐ１が、二巻線変圧器４から電力変換器５に入力される。電力変換器５では、電圧が変換された交流電力Ｐ１が直流電力Ｐ２に変換される。そして、電力変換器５から蓄電池６へ直流電力Ｐ２が供給されることにより、蓄電池６の充電が行われる。
【００６８】
また、二巻線変圧器４、電力変換器５、及び蓄電池６により、上記充電によって蓄電池６に蓄えられた直流電力Ｐ２’に基づいて、放電が行われる、即ち、最重要負荷７及び重要負荷８に交流電力Ｐ’が供給される。放電は、必要に応じて行われるが、何時行われるかについては後述する。
【００６９】
放電は、以下に示す過程により行われる。まず、スイッチ制御回路１０から出力されるスイッチ制御信号Ｓｃにより開閉が制御されるスイッチ９は、通常時は閉じられている。通常時とは、停電や瞬低が生じていない時である。これとともに、蓄電池６に蓄えられている直流電力Ｐ２’が、電力変換器５へ出力される。電力変換器５では、入力された直流電力Ｐ２’が交流電力Ｐ１’へ変換されて、交流電力Ｐ１’が二巻線変圧器４へ出力される。二巻線変圧器４では、交流電力Ｐ１’の電圧変換が行われるとともに、電圧が変換された交流電力Ｐ’が、最重要負荷７及び重要負荷８に供給される。このようにして、蓄電池６の放電が行われる。
【００７０】
〔最重要負荷７及び重要負荷８〕
ここで、図２の最重要負荷７及び重要負荷８について、以下に説明する。図２の電力系統２において、停電または瞬低（瞬時の電圧低下）が起こることがある。この場合、最重要負荷７及び重要負荷８へ、交流電力Ｐが正常に供給されなくなる。
【００７１】
最重要負荷７は、停電または瞬低が生じても電力が供給され続ける必要がある負荷である。そのため、電力系統２において停電または瞬低が生じた場合は、蓄電池６から最重要負荷７へ放電する。これにより、最重要負荷７は電力が供給され続ける。
【００７２】
一方、重要負荷８は、停電が生じた際に、電力が供給され続ける必要のない負荷である（なお、重要負荷８は、瞬低が生じた際は、電力が供給され続ける必要がある）。そのため、スイッチ制御回路１０は、電力系統２において停電または瞬低が生じた場合は、スイッチ９へスイッチ制御信号Ｓｃを送ることにより、スイッチ９を開放する。これにより、電力系統２において、停電または瞬低が生じた場合に、最重要負荷７に電力を供給し続けることと、停電が生じた場合に重要負荷８に電力を供給しないようにすることとが出来る（切替工程）。
【００７３】
上述したように、電力貯蔵装置１では、放電が行われる。ここで、放電の例として、ピークカット動作を用いる方法と、ピークシフト動作を用いる方法とを説明する。
【００７４】
〔ピークカット動作〕
図３は、電力貯蔵装置１の運転（運用）において、ピークカット動作を用いる時を示すグラフである。図３、及び、後述する図１、図４の横軸は、時間ｔである。ピークカット動作について、以下に説明する。
【００７５】
なお、以下の説明において、単に「負荷」と記載している場合は、特別に記載の無い限り、最重要負荷７及び重要負荷８を含む負荷２０を示すものとする。
【００７６】
ピークカット動作では、電力系統２から供給する交流電力Ｐの上限を定めておく。この上限は、例えば契約電力Ｐｏとする。
【００７７】
契約電力Ｐｏとは、電力会社と負荷との契約において負荷側が使用できる最大の電力である。負荷において契約電力Ｐｏを超えて電力が使用されると、負荷側から電力会社へ契約超過金を支払う必要が生じたり、契約において電力会社へ支払う料金が高くなったりする。
【００７８】
図３において、時刻ｔ１から時刻ｔ２（最終時刻）までの間に、最重要負荷７及び重要負荷８が、契約電力Ｐｏを超えて電力を消費した場合を考える。この場合は、電力系統２が、最重要負荷７及び重要負荷８へ、契約電力Ｐｏを供給する。これとともに、電力貯蔵装置１の蓄電池６が放電することにより、負荷の消費電力ＰＬにおける契約電力Ｐｏからの超過分としての交流電力Ｐ’が負荷に供給される（ピークカット工程）。これにより、負荷において、契約電力Ｐｏを超えて電力が消費される事態に対応することが出来、電力貯蔵装置１の蓄電池６が放電することにより、電力系統２から供給される交流電力Ｐが契約電力Ｐｏを超えないようにすることが出来る。
【００７９】
図３のグラフでは、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの間と、時刻ｔ８から時刻ｔ２までの間とにおいて、ピークカット動作が行われている。
【００８０】
〔ピークシフト動作〕
図４は、電力貯蔵装置１の運転において、ピークシフト動作を用いる時のグラフである。ピークシフト動作について、以下に説明する。
【００８１】
ピークシフト動作では、夜間に蓄電池６に充電（蓄電）した電力を、予め設定された一定の電力で昼間に放電する。ここで述べた一定の電力は、契約電力Ｐｏとは無関係である。
【００８２】
まず、負荷の消費電力が、契約電力Ｐｏを超えない第１の時間帯について考える。図４では、第１の時間帯は、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの間と、時刻ｔ４（最終時刻）以降の時間である。このような第１の時間帯では、電力系統２から負荷へ交流電力Ｐを供給する。
【００８３】
次に、負荷の消費電力が、契約電力Ｐｏを超えることが予想される第２の時間帯について考える。図４では、ピークシフト動作を行う第２の時間帯は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間である。
【００８４】
このような第２の時間帯では、家庭や工場などの需要家は、電力系統２とともに蓄電池６を用いる。これにより、負荷へ電力が供給される。具体的には、蓄電池６から電力変換器５へ直流電力Ｐ２’が供給されることに伴い、上記一定の電力が負荷へ供給される（ピークシフト工程）。第２の時間帯では、電力系統２から負荷へ供給される電力がどのような値であっても、蓄電池６から上記一定の電力が放電される。
【００８５】
但し、蓄電池６の放電により、負荷へ供給される電力が負荷の消費電力を越えてしまうと、蓄電池６から電力系統２への逆潮流が発生する（蓄電池６から電力系統２に電力が逆流する）。よって、実際には、逆潮流が発生しないように、上記一定の電力を制限する場合もある。
【００８６】
上述したピークシフト動作において重要な点は、第２の時間帯の中で、負荷の消費電力が契約電力Ｐｏを超えない時間帯があったとしても、蓄電池６から負荷へ供給する電力が、上記一定の電力のまま変わらない、という点である。
【００８７】
以上のように、本実施形態に係る電力貯蔵装置１を用いる構成（図２の構成）では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間にピークカット動作を行うか、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間にピークシフト動作を行うことにより、負荷の消費電力が契約電力Ｐｏを超える事態に対応できる。
【００８８】
なお、上記第２の時間帯において、負荷の消費電力が、ピークシフト動作による電力（電力系統２の供給電力と上記一定の電力との和の電力）を超えることも想定される。このような場合は、ピークシフト動作を行うとともに、ピークカット動作を行うことにより対応する。
【００８９】
また、図２の構成において、蓄電池６は充電されるが、充電は、昼間よりも電力料金が安い夜間の時間帯である夜間充電時間帯に行われる。図３では、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間と、蓄電池６への充電が開始される夜間の時刻である夜間充電開始時刻ｔ５以降が夜間充電時間帯を示す。図４では、第１の時間帯が夜間充電時間帯である（時刻ｔ０から時刻ｔ３までの間と、時刻ｔ４以降の時間が夜間充電時間帯である）。
【００９０】
〔ＳＯＣ低減放電〕
図１は、本実施形態において提案する、３つのＳＯＣ低減放電を示すグラフである。図１（ａ）は、第１のＳＯＣ低減放電を示すグラフであり、図１（ｂ）は、第２のＳＯＣ低減放電を示すグラフであり、図１（ｃ）は、第３のＳＯＣ低減放電を示すグラフである。
【００９１】
また、図１において、Ｉ６は蓄電池６の出力電流を示し、Ｖ６は蓄電池６の出力電圧を示す。使用下限電圧ＶＬ（下限電圧）及び閾値電圧Ｖｔｈについては後述する。
【００９２】
まず、ＳＯＣ低減放電について説明する。ＳＯＣ低減放電は、蓄電池６のＳＯＣ（比率）を下げる放電である（比率低減工程）。ＳＯＣ低減放電によって、蓄電池６の出力電圧が蓄電池６の使用下限電圧ＶＬに近付けられることにより、蓄電池６のＳＯＣは下げられる（放電用に設定された下限のＳＯＣである下限ＳＯＣ（下限比率）に近づけられる）。使用下限電圧ＶＬとは、蓄電池６が安全に放電することが出来る電圧の下限である。
【００９３】
〔発明が解決しようとする課題〕の欄にて述べたように、負荷が消費する電力量は、１日毎に変化する。そして、従来の電力貯蔵装置は、負荷が消費する電力量が少ない日の場合、夜間の充電が開始される時刻までに、蓄電池の出力電圧が使用下限電圧に達するように蓄電池を放電できないという問題点を有していた。
【００９４】
そこで、本実施形態に係る電力貯蔵装置１では、ピークカット時間帯が終了する時刻ｔ２（または、ピークシフト動作を行う第２の時間帯が終了する時刻ｔ４）から、夜間充電開始時刻ｔ５までの放電時間帯に、ＳＯＣ低減放電を行う。これにより、蓄電池６の出力電圧が、従来の蓄電池の出力電圧よりも、使用下限電圧ＶＬにより近付くとともに、蓄電池６に電荷が残らなくなる。
【００９５】
従って、電力貯蔵装置１の蓄電池６は、夜間の充電量が、従来の電力貯蔵装置の蓄電池よりも多くなるので、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリット（昼間より電力料金が安い夜間に充電することにより電力料金が安くなるというメリット）を最大限に得ることが出来る。また、電力貯蔵装置１の蓄電池６は、従来の電力貯蔵装置の蓄電池よりも利用効率が向上する。さらに、電力料金が昼間より安い夜間に蓄電池の充電を行い、電力消費が夜間より大きい昼間に、充電済の蓄電池から負荷に放電する動作である負荷平準化動作（負荷平準化工程）の効果（負荷平準化効果）も、従来の電力貯蔵装置より高くなる。
【００９６】
なお、１日において、ピークカット動作を１度も行わない場合（負荷の消費電力ＰＬが、契約電力Ｐｏを１度も超えない場合）においても、ＳＯＣ低減放電を行う時間は変わらない（上述したように、ピークカット時間帯が終了する時刻ｔ２から、夜間充電開始時刻ｔ５までの間である）。
【００９７】
また、ＳＯＣ低減放電を開始して、夜間充電開始時刻ｔ５になるまでに、負荷の消費電力ＰＬが契約電力Ｐｏを超えたとしても、ＳＯＣ低減放電を継続する。この場合、負荷の消費電力ＰＬが契約電力Ｐｏを超えない場合よりも、ＳＯＣ低減放電の終了時刻が早まる。そして、ＳＯＣ低減放電を行う時間帯は、ピークカット時間帯ではないので、ＳＯＣ低減放電時に負荷の消費電力ＰＬが契約電力Ｐｏを超えたとしても、ピークカット動作は行わない。
【００９８】
さらに、図１（ａ）〜図１（ｃ）は全て、ピークカット動作を行う場合のＳＯＣ低減放電を示しているが、ピークシフト動作についても同様である。即ち、本実施形態に係る電力貯蔵装置１では、ピークシフト動作を行う時間帯が終了する時刻ｔ４から、夜間充電開始時刻ｔ５までの間に、ＳＯＣ低減放電を行う。そして、ＳＯＣ低減放電時に負荷の消費電力ＰＬが契約電力Ｐｏを超えたとしても、ピークシフト動作は行わずに、ＳＯＣ低減放電を継続する。
【００９９】
ここで、上記メリットが最大限得られるのは、夜間充電開始時刻ｔ５までに、蓄電池６の出力電圧が使用下限電圧ＶＬに達する場合であるが、「ＳＯＣ低減放電」の開始時刻（図１では時刻ｔ２）が遅ければ、夜間の充電開始時に使用下限電圧ＶＬに達しない可能性がある。「ＳＯＣ低減放電」の開始時刻は、タイムテーブルなどで予め定められているが、上記開始時刻は、前日の電力消費の傾向などを考慮して変更されてもよい。こうすることで、「ＳＯＣ低減放電」の開始時刻が早くなって、夜間充電開始時刻ｔ５までに、蓄電池６の出力電圧が使用下限電圧ＶＬに達することが出来る。従って、上記メリットが最大限得られる。この場合は、「ＳＯＣ低減放電」を「ＳＯＣ下限到達放電」と称することとする。
【０１００】
ここで、図１（ａ）〜図１（ｃ）に示す３つのＳＯＣ低減放電、即ち、第１のＳＯＣ低減放電〜第３のＳＯＣ低減放電のそれぞれについて説明する。
【０１０１】
〔第１のＳＯＣ低減放電〕
図１（ａ）の第１のＳＯＣ低減放電について、以下に説明する。第１のＳＯＣ低減放電では、ピークカット時間帯が終了する時刻ｔ２から、夜間充電開始時刻ｔ５までの間に、一定の低電流で放電を行う（即ち、当該低電流に応じた低電力を放電する）。これにより、夜間充電開始時刻ｔ５までに、蓄電池６の出力電圧を使用下限電圧ＶＬに近づけることが出来る（可能であれば使用下限電圧ＶＬに到達させる）。
【０１０２】
上記説明における低電流とは、蓄電池６の寿命に対する影響が極めて小さい範囲の電流（蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流）であり、蓄電池６の性能に応じて異なる。上記低電流を電池の技術分野における「Ｃ」を用いて表現すると、例えば０〜０．２Ｃの電流であるが、上記低電流が蓄電池６の性能に応じて異なるので、上記低電流が０〜０．２Ｃの範囲に限定されないことは明らかである。
【０１０３】
上記「Ｃ」について説明すると、１Ｃの電流とは、公称容量値の容量を有するセルを放電して、ちょうど１時間で放電終了となる一定の電流である。数値を用いて例示すると、２．２Ａｈ（アンペアアワー）の公称容量値の蓄電池６では１Ｃ＝２．２Ａ（アンペア）となる。
【０１０４】
また、０．２Ｃの電流は、蓄電池６の特性及び蓄電池６の性能にほとんど影響を与えない程度の電流であり、公称容量値の容量を有する蓄電池６が５時間で放電終了となる一定の電流（公称容量値の容量を有する蓄電池を少なくとも連続して５時間放電可能な一定の低電流）である。１Ｃの電流と同様に数値を用いて例示すると、２．２Ａｈ（アンペアアワー）の公称容量値の蓄電池６では、０．２Ｃ＝０．４４Ａ（アンペア）となる。
【０１０５】
第１のＳＯＣ低減放電は、最初から最後まで低電流で放電する。このため、ＳＯＣ低減放電が完了するまでの時間は、後述する第２及び第３のＳＯＣ低減放電よりも長くなる。しかしながら、放電時の電流をより大きくすると、蓄電池６の寿命がより短くなるという特性を考慮すると、第１のＳＯＣ低減放電は、蓄電池６の寿命に対する影響が最も小さいというメリットを有している。
【０１０６】
〔第２のＳＯＣ低減放電〕
図１（ｂ）の第２のＳＯＣ低減放電について、以下に説明する。第２のＳＯＣ低減放電では、蓄電池６の出力電圧Ｖ６が、所定の閾値電圧Ｖｔｈ以下になるまでは、上記低電流よりも高く一定の電流で放電する。そして、蓄電池６の出力電圧Ｖ６が閾値電圧Ｖｔｈ以下になると、上記低電流で放電する。
【０１０７】
第２のＳＯＣ低減放電は、蓄電池６の出力電圧Ｖ６が所定の閾値電圧Ｖｔｈ以下になるまでは、放電における電流が上記低電流よりも高い。従って、出力電圧低減が完了するまでの時間を、第１のＳＯＣ低減放電よりも短くすることが出来るというメリットを有している。
【０１０８】
〔第３のＳＯＣ低減放電〕
図１（ｃ）の第３のＳＯＣ低減放電について、以下に説明する。第３のＳＯＣ低減放電では、蓄電池６の出力電圧Ｖ６が、所定の閾値電圧Ｖｔｈ以下になるまでは、放電可能最大電力で放電する。ここで述べた放電可能最大電力とは、逆潮流が発生しない範囲の電力であり、負荷の消費電力以下の電力である。また、逆潮流とは、負荷への供給電力が、負荷の消費電力を超過することにより、蓄電池６から電力系統２へ電力が逆に戻されることである。そして、蓄電池６の出力電圧Ｖ６が閾値電圧Ｖｔｈ以下になると、上記低電流で放電する。
【０１０９】
第３のＳＯＣ低減放電では、上記放電可能最大電力で放電する。従って、ＳＯＣ低減放電が完了するまでの時間を、３つのＳＯＣ低減放電（第１のＳＯＣ低減放電〜第３のＳＯＣ低減放電）の中で最も短くすることが出来るというメリットを有している。
【０１１０】
図２の電力貯蔵装置１では、第１〜第３のＳＯＣ低減放電の内のいずれか１つを行うが、例えば、ＳＯＣ低減放電を開始するときの、蓄電池６の充電量が多ければ、第２のＳＯＣ低減放電または第３のＳＯＣ低減放電を行うとより好ましい。また、蓄電池６の寿命に対する影響をできるだけ小さくしたければ、第１のＳＯＣ低減放電を行うとよい。
【０１１１】
〔セルの出力電圧におけるバラツキの補正〕
図２に示す蓄電池６は、複数のセルから構成されており、各々のセルから電力を供給することにより、蓄電池６からの電力供給（放電）が行われている。
【０１１２】
この時、各々のセルで充電及び放電を個別に繰り返すうちに、セルの出力電圧が、各々のセルで異なってしまうことがある（即ち、セルの出力電圧にバラツキが生じることがある）。
【０１１３】
セルの出力電圧にバラツキが生じると、各セルの寿命にバラツキが生じたり、蓄電池６の回路に負担がかかったりすることとなる。なお、負荷への電力供給時は、全てのセルの電圧が供給されるので、セルの出力電圧にバラツキが生じても、負荷への電力供給の正確性に対しては影響が及ばない。
【０１１４】
しかし、本実施形態に係る電力貯蔵装置１では、第１〜第３のＳＯＣ低減放電の内のいずれか１つを行う。これにより、夜間充電開始時刻ｔ５までの間に、蓄電池６の出力電圧が、従来の蓄電池の出力電圧よりも、使用下限電圧ＶＬにより近付くので、ＳＯＣ低減放電を行うことにより、上記セル間の出力電圧の差を低減することが出来る、即ち、蓄電池６を構成する複数のセルの出力電圧におけるバラツキを補正することが出来る。
【０１１５】
セルの出力電圧におけるバラツキを補正する時の電流は、上記低電流より低くする必要はなく、例えば上記低電流と等しくてもよい。これにより、蓄電池６の出力電圧が、確実に使用下限電圧ＶＬに達するので、セルの出力電圧も確実に補正される。
【０１１６】
本実施形態において提案する、セルの出力電圧におけるバラツキの補正では、従来の手法のように、十分に電荷が蓄えられた状態である満充電を超えて、電荷を蓄えようとする過充電を行う必要がない。このため、過充電により蓄電池６が破損することがないので、安全性の点で従来の手法より有利である。
【０１１７】
また、セルの出力電圧におけるバラツキは、毎日行うＳＯＣ低減放電の終了後に行うことが出来る。このため、従来の手法のように、セルの出力電圧のバラツキを補正するための日を設けなくてもよく、電力貯蔵装置１の運転とセルの出力電圧のバラツキ補正とを両立することが出来る。
【０１１８】
さらに、電力貯蔵装置１では、充電及び放電を行うための最低限の構成で、セルの出力電圧におけるバラツキを補正することが出来る。このため、従来の手法のように、セルの出力電圧のバラツキを補正するための回路をセル毎に設ける必要が無い。従って、従来の手法よりも、製造コスト・運用コストを低減することが出来る。
【０１１９】
図５は、セルの出力電圧におけるバラツキの補正時の、電流とセルの出力電圧との関係を示すグラフである。上記電流は、放電する時に蓄電池６が出力する電流Ｉ６である。
【０１２０】
図５のグラフは、蓄電池６が４つのセルから構成されている場合のグラフである。電流Ｉ６がより大きい時刻ｔ９においては、４つのセルの出力電圧（４つのセル電圧Ｖ１〜Ｖ４）は、２．９０Ｖから２．９７Ｖの範囲内にある。これに対して、電流Ｉ６がより小さい時刻ｔ１０においては、４つのセル電圧Ｖ１〜Ｖ４は、２．９０Ｖから２．９２Ｖの範囲内にある。
【０１２１】
このように、放電する時に蓄電池６が出力する電流Ｉ６をより小さくすることにより、放電量を小さくして放電の微調整を行うことが出来るので、セル電圧におけるバラツキをより小さくすることが出来る。
【０１２２】
〔ＳＯＣの補正〕
一般に、ＳＯＣと呼ばれる相対的な充電レベルは、蓄電池の充電容量に対する充電残量（現在の充電量）の比率として定義される。
【０１２３】
ＳＯＣは、蓄電池６に接続された計測装置２１（例えば、クーロンカウンタ）で計測することが可能である。クーロンカウンタでは、蓄電池に流れ込む電流（蓄電池に入力される電流）と、蓄電池から流れ出す電流（蓄電池から出力される電流）とを積算するクーロンカウント処理が行われる。
【０１２４】
ここで、蓄電池６に入力される電流及び蓄電池６から出力される電流における、測定誤差または演算誤差等が原因となって、クーロンカウンタ等で計測した充電状態と、蓄電池における実際の充電状態との間に、誤差が生じる（ＳＯＣの精度が悪くなる）ことがあった。ＳＯＣの精度が悪くなると、蓄電池の充電・放電の制御の精度が悪化する。
【０１２５】
このため、従来の電力貯蔵装置では、定期的に、または、蓄電池の充電及び放電を制御する制御系から要求があった場合に、蓄電池の完全放電を行う（蓄電池の充電残量をゼロにする）。そして、この完全放電における電荷量を元にして、ＳＯＣの補正を行っていた。
【０１２６】
なお、上述したようにＳＯＣを補正する従来の電力貯蔵装置では、通常運転時にいつ使用下限電圧に達するかが把握できない。
【０１２７】
これに対して、本実施形態に係る電力貯蔵装置１では、第１〜第３のＳＯＣ低減放電の内のいずれか１つを、毎日行うことが出来る。そして、ＳＯＣ低減放電における放電量に基づいて、ＳＯＣの補正を毎日行うことが出来る（比率補正工程）。
【０１２８】
よって、従来の電力貯蔵装置のように、ＳＯＣの補正を行うための特別な日を設ける必要がなく、ＳＯＣの精度が良い状態で（高水準のＳＯＣを維持して）電力貯蔵装置１を運転し続けることが出来る。即ち、本実施形態に係る電力貯蔵装置１では、ＳＯＣの補正（メンテナンス）を、毎日、かつ、電力貯蔵装置１の運転を停止することなく行うことが出来る。このため、電力貯蔵装置１は、信頼性の観点と設備保全の観点とにおいて、従来の電力貯蔵装置よりもメリットを有している。
【０１２９】
また、ＳＯＣを、毎日精度よく表示する（または把握する）ことが出来るため、上述した負荷平準化動作を安心して行うことが出来る。これとともに、負荷平準化動作及びＳＯＣの補正を、一連の作業として行うことが出来る。
【０１３０】
なお、ＳＯＣを補正するときの電流は、上記低電流より低くする必要はなく、例えば上記低電流と等しくてもよい。これにより、蓄電池６の出力電圧が、確実に使用下限電圧ＶＬに達するので、使用下限電圧ＶＬに達するまでの放電量が正確に把握できて、ＳＯＣも確実に補正される。
【０１３１】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明の放電方法は、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリットを最大限に得ることが出来るとともに、電力貯蔵装置の運転とセルの出力電圧のバラツキ補正とを両立することが出来て、さらにＳＯＣの精度が良い状態で電力貯蔵装置を運転し続けることが出来るので、消費電力が契約電力を越える負荷に好適に用いることが出来る。
【符号の説明】
【０１３３】
１ 電力貯蔵装置
２ 電力系統
３ 高速ＳＷ回路
４ 二巻線変圧器
５ 電力変換器
６ 蓄電池
７ 最重要負荷
８ 重要負荷
９ スイッチ
２０ 負荷
２１ 計測装置
１０ スイッチ制御回路
Ｉ６ 電流
Ｐ 交流電力
Ｐ’ 交流電力
Ｐ１ 交流電力
Ｐ１’ 交流電力
Ｐ２ 直流電力
ＰＬ 消費電力
Ｐｏ 契約電力（上限電力）
Ｓｃ スイッチ制御信号
Ｖ１〜Ｖ４ セル電圧
Ｖ６ 出力電圧
ＶＬ 使用下限電圧（下限電圧）
Ｖｔｈ 閾値電圧
ｔ 時間
ｔ０，ｔ１，ｔ３，ｔ６〜ｔ１０ 時刻
ｔ２ 時刻
ｔ４ 時刻
ｔ５ 夜間充電開始時刻
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統に接続されて電力を貯蔵する電力貯蔵装置が備える蓄電池の放電方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
〔契約電力を超えた場合の、該契約電力に対する超過分の電力供給方法〕
電力会社の電力系統から、家庭や工場などの負荷に電力を供給する場合、電力会社と負荷側との契約において、予め契約電力が定められている。契約電力Ｐｏとは、電力会社と負荷との契約において負荷側が使用できる最大の電力である。負荷において契約電力を超えて電力が使用されると、負荷側から電力会社へ契約超過金を支払う必要が生じたり、契約において負荷側から電力会社へ支払う料金が高くなったりする。
【０００３】
ここで、家庭や工場などの需要家は、負荷において契約電力を超えて電力が消費されても、該契約電力に対する超過分の電力を供給できるように、電力系統と負荷との間に、電力貯蔵装置を設けている。電力貯蔵装置は、蓄電池（バッテリー）を備えており、電力系統から蓄電池に電力を供給することにより、蓄電池を充電する（蓄電池に電荷を蓄える）ことが可能である。そして、蓄電池は、例えば負荷において契約電力を超えて電力が消費された時に、充電により蓄えた電荷を放電する。これに伴い、負荷に電力が供給される。家庭や工場などの需要家は、このようにして、契約電力を超えて電力が消費される事態に対応している。
【０００４】
負荷の消費電力が契約電力を超えた場合の、該契約電力に対する超過分の電力供給方法には、幾つかの方法が有るが、ここでは例として、ピークカット動作を用いる方法と、ピークシフト動作を用いる方法とを説明する。
【０００５】
ピークカット動作では、電力系統から供給する電力の上限を定めておく。この上限は、例えば契約電力とする。
【０００６】
そして、負荷において、上記上限を超えて電力が消費された場合は、電力系統が契約電力を負荷に供給する。また、これとともに、電力貯蔵装置の蓄電池が、充電により蓄えた電荷を放電することに伴って、負荷の消費電力における契約電力からの超過分が、負荷に供給される。これにより、契約電力を超えて電力が消費される事態に対応することが出来、電力系統から供給される電力が契約電力を超えないようにすることが出来る。
【０００７】
一方、ピークシフト動作では、夜間に蓄電池に充電（蓄電）した電力を、予め設定された一定の電力で昼間に放電する。ここで述べた一定の電力は、契約電力とは無関係である。
【０００８】
まず、負荷の消費電力が、契約電力を超えない第１の時間帯について考える。このような第１の時間帯では、電力系統から負荷へ、通常の電力供給を行う。
【０００９】
次に、負荷の消費電力が、契約電力を超えることが予想される第２の時間帯について考える。このような第２の時間帯では、家庭や工場などの需要家は、電力系統とともに蓄電池を用いる。これにより、負荷へ電力が供給される。第２の時間帯では、電力系統から負荷へ供給される電力がどのような値であっても、上記蓄電池から上記一定の電力が放電される。
【００１０】
但し、蓄電池の放電により、負荷へ供給される電力が負荷の消費電力を越えてしまうと、蓄電池から電力系統への逆潮流が発生する。よって、実際には、逆潮流が発生しないように、上記一定の電力を制限する場合もある。
【００１１】
上述したピークシフト動作において重要な点は、第２の時間帯の中で、負荷の消費電力が契約電力を超えない時間帯があったとしても、蓄電池から負荷へ供給する電力が、上記一定の電力のまま変わらない、という点である。
【００１２】
上述したようなピークカット動作を行うものとして、特許文献１では、ピークカット動作を行うとともに、負荷平準化動作を行う電力貯蔵装置が開示されている。負荷平準化動作とは、電力料金が昼間より安い夜間に蓄電池の充電を行い、電力消費が大きい昼間に、充電済の蓄電池から負荷に放電する動作である。
【００１３】
〔セルの出力電圧におけるバラツキの補正〕
上述した蓄電池は、複数のセルから構成されており、各々のセルから電力を供給することにより、蓄電池からの電力供給が行われている。
【００１４】
この時、各々のセルで充電及び放電を個別に繰り返すうちに、セルの出力電圧が、各々のセルで異なってしまうことがある。即ち、セルの出力電圧にバラツキが生じることがある。
【００１５】
セルの出力電圧にバラツキが生じると、各セルの寿命にバラツキが生じたり、蓄電池の回路に負担がかかったりすることとなる。なお、負荷への電力供給時は、全てのセルの電圧が供給されるので、セルの出力電圧にバラツキが生じても、負荷への電力供給の正確性に対しては影響が及ばない。
【００１６】
そこで、セルの出力電圧のバラツキを補正するものとして、特許文献２では、蓄電池を構成する全てのセルを、過充電を行った後に、さらに小さい電流で所定時間の充電を行うことが開示されている。このような充電を行うことにより、全てのセルが、均一に過充電された状態となって（即ち、均等充電された状態となって）、セルの出力電圧のバラツキが補正される。
【００１７】
なお、上述した過充電とは、十分に電荷が蓄えられた状態である満充電を超えて、電荷を蓄えようとすることである。
【００１８】
〔ＳＯＣの補正〕
一般に、ＳＯＣ（state of charge：充電状態）と呼ばれる相対的な充電レベルは、蓄電池の充電容量に対する充電残量の比率として定義される。
【００１９】
ＳＯＣは、例えば、クーロンカウンタで計測することが可能である。クーロンカウンタでは、蓄電池に流れ込む電流（蓄電池に入力される電流）と、蓄電池から流れ出す電流（蓄電池から出力される電流）とを積算するクーロンカウント処理が行われる。
【００２０】
しかし、蓄電池に入力される電流及び蓄電池から出力される電流における、測定誤差または演算誤差等が原因となって、クーロンカウンタ等で計測した充電状態と、蓄電池における実際の充電状態との間に、誤差が生じることがある。
【００２１】
そこで、従来の電力貯蔵装置では、定期的に、または、蓄電池の充電及び放電を制御する制御系から要求があった場合に、蓄電池の完全放電を行う（蓄電池の充電残量をゼロにする）。そして、この完全放電における電荷量を元にして、ＳＯＣの補正を行うことが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００２−２７１９９４号公報（２００２年９月２０日公開）
【特許文献２】特開２００４−２７３２９５号公報（２００４年９月３０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
第１に、上記〔契約電力を超えた場合の、超過分の電力供給方法〕において、特許文献１の電力貯蔵装置では、ピークカット動作及び負荷平準化動作を行うことが開示されていることを述べた。しかしながら、特許文献１の電力貯蔵装置には、以下に示す問題点がある。
【００２４】
負荷が消費する電力量は、１日毎に変化する。特許文献１の電力貯蔵装置は、負荷が消費する電力量が少ない日の場合、夜間の充電が開始される時刻までに、蓄電池の出力電圧が使用下限電圧に達するように蓄電池を放電できないという問題点を有している。
【００２５】
ここで、使用下限電圧とは、蓄電池が安全に放電することが出来る電圧の下限である。
【００２６】
上記問題点を有していることにより、特許文献１の電力貯蔵装置は、蓄電池の出力電圧が使用下限電圧に達するように蓄電池を放電する場合と比べて、夜間の充電量が減少する。よって、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリット（昼間より電力料金が安い夜間に充電することにより電力料金が安くなるというメリット）を十分に得ることが出来ない。
【００２７】
第２に、上記〔セル電圧のバラツキの補正〕において、特許文献２に係る発明では、セルの出力電圧のバラツキを補正するために、蓄電池を過充電することを述べた。しかし、過充電とは、上述したように満充電からさらに電荷を蓄えることであるので、蓄電池の破損などが生じる可能性があり、安全性の点で問題がある。
【００２８】
また、特許文献２に係る発明における、セルの出力電圧のバラツキを補正するための時間は、蓄電池の容量によるが、通常、１日程度の時間を要する。このため、バラツキの補正を行う日には、電力貯蔵装置を運転することが出来ない（蓄電池の放電に基づいて負荷へ電力を供給することが出来ない）。
【００２９】
さらに、特許文献２に係る発明における、セルの出力電圧のバラツキの補正において、補正を行うための回路をセル毎に設けることが考えられるが、セルの数が多くなるほど補正のための回路の数も多くなり、製造コスト・運用コストが増大するという問題が生じる。
【００３０】
第３に、〔ＳＯＣの補正〕において述べた従来の電力貯蔵装置では、定期的に、または、蓄電池の充電及び放電を制御する制御系から要求があった場合にだけ、蓄電池の完全放電によるＳＯＣの補正を行う。このため、ＳＯＣの補正の頻度が、必要な頻度よりも低い場合に、ＳＯＣの精度が悪い状態で（計測したＳＯＣに誤差が生じている状態で）電力貯蔵装置が運転されてしまい、信頼性の点で問題がある。また、〔ＳＯＣの補正〕において述べた従来の電力貯蔵装置では、ＳＯＣの補正を行うための特別な日を設ける必要があり、この日には電力貯蔵装置を運転することができないという問題が生じる。
【００３１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリットを最大限に得ることが出来る、電力貯蔵装置が備える蓄電池の放電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明の放電方法は、上記課題を解決するために、負荷に電力を供給する電力系統に接続され、上記負荷に供給する電力を貯蔵する電力貯蔵装置が備える蓄電池の放電方法であって、上記蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記蓄電池の充電容量に対する現在の充電量の比率を下げる比率低減工程と、上記比率低減工程の後、上記電力系統から供給される電力によって上記蓄電池を充電する充電工程とを含み、上記比率低減工程において、上記比率を、上記充電工程が開始されるまでに、放電用に設定された下限の上記比率である下限比率に近づけることを特徴とする。
【００３３】
上記放電方法によれば、上記蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記充電工程が開始されるまでに、上記比率を上記下限比率に近づける比率低減工程を含む。
【００３４】
これにより、上記蓄電池の比率が、従来の蓄電池の比率よりも、放電用に設定された下限の上記比率である上記下限比率により近付くとともに、上記蓄電池に電荷が残らなくなる。
【００３５】
従って、上記蓄電池は、夜間の充電量が、従来の電力貯蔵装置の蓄電池よりも多くなるので、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリット（昼間より電力料金が安い夜間に充電することにより電力料金が安くなるというメリット）を最大限に得ることが出来る。また、上記蓄電池は、従来の電力貯蔵装置の蓄電池よりも利用効率が向上する。さらに、電力料金が昼間より安い夜間に蓄電池の充電を行い、電力消費が夜間より大きい昼間に、充電済の蓄電池から負荷に放電する動作である負荷平準化動作の効果も、従来の電力貯蔵装置より高くなる。
【００３６】
上記放電方法では、上記比率低減工程にて、上記電力系統から上記負荷へ供給する上限の電力である上限電力を越える電力を必要とする場合、上記上限電力からの超過分の電力を上記蓄電池から上記負荷に供給する動作を行なう時間帯の最終時刻、または、上記負荷の消費電力が上記上限電力を超えることが予想される時間帯の最終時刻から、上記充電工程にて上記蓄電池の充電が開始される時刻までの間、上記蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記比率を下げてもよい。
【００３７】
これにより、上記比率を上記下限比率に近づけることが出来る。
【００３８】
上記放電方法では、上記比率低減工程にて上記蓄電池を放電する際、上記蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流である低電流で、上記蓄電池を放電してもよい。
【００３９】
上記放電方法では、最初から最後まで上記低電流で放電する。放電時の電流をより大きくすると、上記蓄電池の寿命がより短くなるという特性を考慮すると、上記比率低減工程は、上記蓄電池の寿命に対する影響が最も小さいというメリットを有している。
【００４０】
上記放電方法では、上記比率低減工程にて、上記蓄電池の出力電圧が所定の閾値電圧より大きいとき、上記蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流である低電流より高い一定の電流で、上記蓄電池を放電するとともに、上記蓄電池の出力電圧が上記閾値電圧以下のとき、上記低電流で上記蓄電池を放電してもよい。
【００４１】
上記放電方法では、上記蓄電池の出力電圧が上記閾値電圧以下になるまでは、放電における電流が上記低電流よりも高い。従って、上記比率低減工程が完了するまでの時間をより短くすることが出来るというメリットを有している。
【００４２】
上記放電方法では、上記比率低減工程にて、上記蓄電池の出力電圧が所定の閾値電圧より大きいとき、上記蓄電池から上記電力系統に電力が逆流しない大きさの電力で、上記蓄電池を放電するとともに、上記蓄電池の出力電圧が上記閾値電圧以下のとき、上記蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流である低電流で、上記蓄電池を放電してもよい。
【００４３】
上記放電方法では、上記電力系統に電力が逆流しない大きさの電力で放電する。従って、上記比率低減工程が完了するまでの時間を最も短くすることが出来るというメリットを有している。
【００４４】
上記放電方法では、上記低電流は、公称容量値の容量を有する蓄電池を少なくとも連続して５時間放電可能な一定の電流であってもよい。これにより、上記比率低減工程において、上記低電流により、上記蓄電池を少なくとも連続して５時間放電することが出来る。
【００４５】
上記いずれかの放電方法では、上記比率低減工程の前に、充電された上記蓄電池を放電させることによって、電力料金が昼間より安い夜間に上記蓄電池の充電を行い、電力消費が大きい昼間に、充電済の上記蓄電池から上記負荷に放電することにより上記負荷の平準化を行う負荷平準化工程をさらに含んでもよい。
【００４６】
また、上記いずれかの放電方法では、上記負荷平準化工程は、上記電力系統から上記負荷へ供給する上限の電力である上限電力を越える電力を必要とする場合、上記電力系統から上記上限電力を上記負荷へ供給するとともに、上記上限電力からの超過分の電力を上記蓄電池から上記負荷に供給するピークカット工程、および上記負荷の消費電力が上記上限電力を超えることが予想される時間帯において、上記電力系統から上記電力を上記負荷へ供給するとともに、予め設定された一定の電力を上記蓄電池から上記負荷に供給するピークシフト工程の少なくともいずれかを含んでもよい。
【００４７】
これにより、従来の電力貯蔵装置を用いる場合よりも高い負荷平準化効果を得ることが出来る。
【００４８】
上記いずれかの放電方法では、上記負荷は、上記電力系統において停電または瞬低が生じたときに電力の供給を必要とする最重要負荷、および、上記電力系統において停電が生じたときに電力の供給を必要としない重要負荷を含むものであって、上記電力系統の出力は上記最重要負荷に接続されており、上記電力系統において停電または瞬低が生じていないとき上記電力系統の出力を上記重要負荷に接続させるとともに、上記電力系統において停電が生じたとき、上記電力系統の出力を上記重要負荷に接続しない制御を行なう切替工程をさらに含んでもよい。
【００４９】
これにより、上記電力系統において、上記停電または上記瞬時の電圧低下が生じた場合に、上記最重要負荷に電力を供給し続けることと、停電が生じた場合に上記重要負荷に電力を供給しないようにすることとが出来る。
【００５０】
上記いずれかの放電方法では、上記蓄電池は複数のセルから構成されており、上記比率低減工程において、上記セル間の出力電圧の差を低減することが出来るので、上記蓄電池を構成する複数のセルの出力電圧におけるバラツキを補正することが出来る。
【００５１】
本発明の、セルの出力電圧におけるバラツキの補正では、従来の手法のように、十分に電荷が蓄えられた状態である満充電を超えて、電荷を蓄えようとする過充電を行う必要がない。このため、過充電により上記蓄電池が破損することがないので、安全性の点で従来の手法より有利である。
【００５２】
また、本発明では、セルの出力電圧におけるバラツキは、毎日行う上記比率低減放電により補正することが出来る。このため、従来の手法のように、セルの出力電圧のバラツキを補正するための日を設けなくてもよく、上記電力貯蔵装置の運転とセルの出力電圧のバラツキ補正とを両立することが出来る。
【００５３】
さらに、上記電力貯蔵装置では、充電及び放電を行うための最低限の構成で、セルの出力電圧におけるバラツキを補正することが出来る。このため、従来の手法のように、セルの出力電圧のバラツキを補正するための回路をセル毎に設ける必要が無い。従って、従来の手法よりも、製造コスト・運用コストを低減することが出来る。
【００５４】
上記いずれかの放電方法では、上記比率を計測する計測装置にて計測された上記比率を、上記比率低減工程にて放電した電荷量に応じて補正する比率補正工程をさらに含んでもよい。
【００５５】
上記比率補正工程により、上記比率を補正することが出来る。そして、上記比率補正工程を毎日行うことにより、上記比率の補正を毎日行うことが出来る。
【００５６】
よって、従来の電力貯蔵装置のように、比率の補正を行うための特別な日を設ける必要がなく、比率の精度が良い状態で（高水準の比率を維持して）上記電力貯蔵装置を運転し続けることが出来る。即ち、上記電力貯蔵装置では、比率の補正（メンテナンス）を、毎日、かつ、上記電力貯蔵装置の運転を停止することなく行うことが出来る。このため、上記電力貯蔵装置は、信頼性の観点と設備保全の観点とにおいて、従来の電力貯蔵装置よりもメリットを有している。
【００５７】
また、比率を、毎日精度よく表示する（または把握する）ことが出来るため、上述した負荷平準化動作を確実に行うことが出来る。これとともに、負荷平準化動作及び比率の補正を、一連の作業として行うことが出来る。
【００５８】
以上のように、本発明の放電方法によれば、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリットを最大限に得ることが出来るとともに、電力貯蔵装置の運転とセルの出力電圧のバラツキ補正とを両立することが出来て、さらに比率の精度が良い状態で電力貯蔵装置を運転し続けることが出来る。
【発明の効果】
【００５９】
本発明の放電方法は、以上のように、蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記蓄電池の充電容量に対する現在の充電量の比率を下げる比率低減工程と、上記比率低減工程の後、上記電力系統から供給される電力によって上記蓄電池を充電する充電工程とを含み、上記比率低減工程において、上記比率を、上記充電工程が開始されるまでに、放電用に設定された下限の上記比率である下限比率に近づける方法である。
【００６０】
それゆえ、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリットを最大限に得ることが出来る、電力貯蔵装置が備える蓄電池の放電方法を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態において提案する、３つのＳＯＣ低減放電を示すグラフであり、（ａ）は、第１のＳＯＣ低減放電を示すグラフであり、（ｂ）は、第２のＳＯＣ低減放電を示すグラフであり、（ｃ）は、第３のＳＯＣ低減放電を示すグラフである。
【図２】本発明の実施形態に係る電力貯蔵装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電力貯蔵装置の運転において、ピークカット動作を用いる時を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態に係る電力貯蔵装置の運転において、ピークシフト動作を用いる時のグラフである。
【図５】セルの出力電圧におけるバラツキの補正時の、電流とセルの出力電圧との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
本発明の一実施形態について図１〜図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。まずは本実施形態に係る電力貯蔵装置１について、図２を用いて説明する。なお、本実施形態にかかる蓄電池６の放電方法は、後述する負荷に電力を供給する電力系統２に接続され、上記負荷に供給する電力を貯蔵する電力貯蔵装置１が備える蓄電池６の放電方法である。
【００６３】
〔電力貯蔵装置１〕
図２は、本実施形態に係る電力貯蔵装置１を示すブロック図である。電力貯蔵装置１は、三相の電力系統２に接続されて電力を貯蔵する電力貯蔵装置であって、高速ＳＷ（スイッチング）回路３、二巻線変圧器４、電力変換器５、蓄電池（バッテリー）６、スイッチ９、及びスイッチ制御回路１０を備えている。また、図２には、電力貯蔵装置１に加えて、商用の電力系統２、最重要負荷７、及び重要負荷８が示されている。最重要負荷７、及び重要負荷８の定義については後述する。
【００６４】
図２において、電力系統２の出力は、高速ＳＷ回路３の一端に接続されている。高速ＳＷ回路３の他端は、二巻線変圧器４の一端、最重要負荷７の入力端、及びスイッチ９の一端に接続されている。スイッチ９の他端は、重要負荷８の入力端に接続されている。二巻線変圧器４の他端は、電力変換器５の一端に接続されている。電力変換器５の他端は、蓄電池６に接続されている。そして、スイッチ制御回路１０から出力されるスイッチ制御信号Ｓｃは、スイッチ９の制御入力端に入力される。
【００６５】
電力系統２は、高速ＳＷ回路３を介して、最重要負荷７及び重要負荷８に交流電力Ｐを供給することが出来る。最重要負荷７及び重要負荷８に供給する交流電力Ｐは、後述する契約電力Ｐｏ（上限電力）以下の範囲内で、任意に調整することが出来る。
【００６６】
高速ＳＷ回路３は、電力会社の電力系統２側において事故が発生した場合に、電力系統２と、最重要負荷７及び重要負荷８との間を開放する。
【００６７】
蓄電池６は、以下に示す充電により直流電力Ｐ２を蓄えることが出来る（充電工程）。充電では、まず、電力系統２から出力された交流電力Ｐが、高速ＳＷ回路３を介して、二巻線変圧器４に入力される。二巻線変圧器４では、交流電力Ｐの電圧が変換され、電圧が変換された交流電力Ｐ１が、二巻線変圧器４から電力変換器５に入力される。電力変換器５では、電圧が変換された交流電力Ｐ１が直流電力Ｐ２に変換される。そして、電力変換器５から蓄電池６へ直流電力Ｐ２が供給されることにより、蓄電池６の充電が行われる。
【００６８】
また、二巻線変圧器４、電力変換器５、及び蓄電池６により、上記充電によって蓄電池６に蓄えられた直流電力Ｐ２’に基づいて、放電が行われる、即ち、最重要負荷７及び重要負荷８に交流電力Ｐ’が供給される。放電は、必要に応じて行われるが、何時行われるかについては後述する。
【００６９】
放電は、以下に示す過程により行われる。まず、スイッチ制御回路１０から出力されるスイッチ制御信号Ｓｃにより開閉が制御されるスイッチ９は、通常時は閉じられている。通常時とは、停電や瞬低が生じていない時である。これとともに、蓄電池６に蓄えられている直流電力Ｐ２’が、電力変換器５へ出力される。電力変換器５では、入力された直流電力Ｐ２’が交流電力Ｐ１’へ変換されて、交流電力Ｐ１’が二巻線変圧器４へ出力される。二巻線変圧器４では、交流電力Ｐ１’の電圧変換が行われるとともに、電圧が変換された交流電力Ｐ’が、最重要負荷７及び重要負荷８に供給される。このようにして、蓄電池６の放電が行われる。
【００７０】
〔最重要負荷７及び重要負荷８〕
ここで、図２の最重要負荷７及び重要負荷８について、以下に説明する。図２の電力系統２において、停電または瞬低（瞬時の電圧低下）が起こることがある。この場合、最重要負荷７及び重要負荷８へ、交流電力Ｐが正常に供給されなくなる。
【００７１】
最重要負荷７は、停電または瞬低が生じても電力が供給され続ける必要がある負荷である。そのため、電力系統２において停電または瞬低が生じた場合は、蓄電池６から最重要負荷７へ放電する。これにより、最重要負荷７は電力が供給され続ける。
【００７２】
一方、重要負荷８は、停電が生じた際に、電力が供給され続ける必要のない負荷である（なお、重要負荷８は、瞬低が生じた際は、電力が供給され続ける必要がある）。そのため、スイッチ制御回路１０は、電力系統２において停電または瞬低が生じた場合は、スイッチ９へスイッチ制御信号Ｓｃを送ることにより、スイッチ９を開放する。これにより、電力系統２において、停電または瞬低が生じた場合に、最重要負荷７に電力を供給し続けることと、停電が生じた場合に重要負荷８に電力を供給しないようにすることとが出来る（切替工程）。
【００７３】
上述したように、電力貯蔵装置１では、放電が行われる。ここで、放電の例として、ピークカット動作を用いる方法と、ピークシフト動作を用いる方法とを説明する。
【００７４】
〔ピークカット動作〕
図３は、電力貯蔵装置１の運転（運用）において、ピークカット動作を用いる時を示すグラフである。図３、及び、後述する図１、図４の横軸は、時間ｔである。ピークカット動作について、以下に説明する。
【００７５】
なお、以下の説明において、単に「負荷」と記載している場合は、特別に記載の無い限り、最重要負荷７及び重要負荷８を含む負荷２０を示すものとする。
【００７６】
ピークカット動作では、電力系統２から供給する交流電力Ｐの上限を定めておく。この上限は、例えば契約電力Ｐｏとする。
【００７７】
契約電力Ｐｏとは、電力会社と負荷との契約において負荷側が使用できる最大の電力である。負荷において契約電力Ｐｏを超えて電力が使用されると、負荷側から電力会社へ契約超過金を支払う必要が生じたり、契約において電力会社へ支払う料金が高くなったりする。
【００７８】
図３において、時刻ｔ１から時刻ｔ２（最終時刻）までの間に、最重要負荷７及び重要負荷８が、契約電力Ｐｏを超えて電力を消費した場合を考える。この場合は、電力系統２が、最重要負荷７及び重要負荷８へ、契約電力Ｐｏを供給する。これとともに、電力貯蔵装置１の蓄電池６が放電することにより、負荷の消費電力ＰＬにおける契約電力Ｐｏからの超過分としての交流電力Ｐ’が負荷に供給される（ピークカット工程）。これにより、負荷において、契約電力Ｐｏを超えて電力が消費される事態に対応することが出来、電力貯蔵装置１の蓄電池６が放電することにより、電力系統２から供給される交流電力Ｐが契約電力Ｐｏを超えないようにすることが出来る。
【００７９】
図３のグラフでは、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの間と、時刻ｔ８から時刻ｔ２までの間とにおいて、ピークカット動作が行われている。
【００８０】
〔ピークシフト動作〕
図４は、電力貯蔵装置１の運転において、ピークシフト動作を用いる時のグラフである。ピークシフト動作について、以下に説明する。
【００８１】
ピークシフト動作では、夜間に蓄電池６に充電（蓄電）した電力を、予め設定された一定の電力で昼間に放電する。ここで述べた一定の電力は、契約電力Ｐｏとは無関係である。
【００８２】
まず、負荷の消費電力が、契約電力Ｐｏを超えない第１の時間帯について考える。図４では、第１の時間帯は、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの間と、時刻ｔ４（最終時刻）以降の時間である。このような第１の時間帯では、電力系統２から負荷へ交流電力Ｐを供給する。
【００８３】
次に、負荷の消費電力が、契約電力Ｐｏを超えることが予想される第２の時間帯について考える。図４では、ピークシフト動作を行う第２の時間帯は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間である。
【００８４】
このような第２の時間帯では、家庭や工場などの需要家は、電力系統２とともに蓄電池６を用いる。これにより、負荷へ電力が供給される。具体的には、蓄電池６から電力変換器５へ直流電力Ｐ２’が供給されることに伴い、上記一定の電力が負荷へ供給される（ピークシフト工程）。第２の時間帯では、電力系統２から負荷へ供給される電力がどのような値であっても、蓄電池６から上記一定の電力が放電される。
【００８５】
但し、蓄電池６の放電により、負荷へ供給される電力が負荷の消費電力を越えてしまうと、蓄電池６から電力系統２への逆潮流が発生する（蓄電池６から電力系統２に電力が逆流する）。よって、実際には、逆潮流が発生しないように、上記一定の電力を制限する場合もある。
【００８６】
上述したピークシフト動作において重要な点は、第２の時間帯の中で、負荷の消費電力が契約電力Ｐｏを超えない時間帯があったとしても、蓄電池６から負荷へ供給する電力が、上記一定の電力のまま変わらない、という点である。
【００８７】
以上のように、本実施形態に係る電力貯蔵装置１を用いる構成（図２の構成）では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間にピークカット動作を行うか、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間にピークシフト動作を行うことにより、負荷の消費電力が契約電力Ｐｏを超える事態に対応できる。
【００８８】
なお、上記第２の時間帯において、負荷の消費電力が、ピークシフト動作による電力（電力系統２の供給電力と上記一定の電力との和の電力）を超えることも想定される。このような場合は、ピークシフト動作を行うとともに、ピークカット動作を行うことにより対応する。
【００８９】
また、図２の構成において、蓄電池６は充電されるが、充電は、昼間よりも電力料金が安い夜間の時間帯である夜間充電時間帯に行われる。図３では、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間と、蓄電池６への充電が開始される夜間の時刻である夜間充電開始時刻ｔ５以降が夜間充電時間帯を示す。図４では、第１の時間帯が夜間充電時間帯である（時刻ｔ０から時刻ｔ３までの間と、時刻ｔ４以降の時間が夜間充電時間帯である）。
【００９０】
〔ＳＯＣ低減放電〕
図１は、本実施形態において提案する、３つのＳＯＣ低減放電を示すグラフである。図１（ａ）は、第１のＳＯＣ低減放電を示すグラフであり、図１（ｂ）は、第２のＳＯＣ低減放電を示すグラフであり、図１（ｃ）は、第３のＳＯＣ低減放電を示すグラフである。
【００９１】
また、図１において、Ｉ６は蓄電池６の出力電流を示し、Ｖ６は蓄電池６の出力電圧を示す。使用下限電圧ＶＬ（下限電圧）及び閾値電圧Ｖｔｈについては後述する。
【００９２】
まず、ＳＯＣ低減放電について説明する。ＳＯＣ低減放電は、蓄電池６のＳＯＣ（比率）を下げる放電である（比率低減工程）。ＳＯＣ低減放電によって、蓄電池６の出力電圧が蓄電池６の使用下限電圧ＶＬに近付けられることにより、蓄電池６のＳＯＣは下げられる（放電用に設定された下限のＳＯＣである下限ＳＯＣ（下限比率）に近づけられる）。使用下限電圧ＶＬとは、蓄電池６が安全に放電することが出来る電圧の下限である。
【００９３】
〔発明が解決しようとする課題〕の欄にて述べたように、負荷が消費する電力量は、１日毎に変化する。そして、従来の電力貯蔵装置は、負荷が消費する電力量が少ない日の場合、夜間の充電が開始される時刻までに、蓄電池の出力電圧が使用下限電圧に達するように蓄電池を放電できないという問題点を有していた。
【００９４】
そこで、本実施形態に係る電力貯蔵装置１では、ピークカット時間帯が終了する時刻ｔ２（または、ピークシフト動作を行う第２の時間帯が終了する時刻ｔ４）から、夜間充電開始時刻ｔ５までの放電時間帯に、ＳＯＣ低減放電を行う。これにより、蓄電池６の出力電圧が、従来の蓄電池の出力電圧よりも、使用下限電圧ＶＬにより近付くとともに、蓄電池６に電荷が残らなくなる。
【００９５】
従って、電力貯蔵装置１の蓄電池６は、夜間の充電量が、従来の電力貯蔵装置の蓄電池よりも多くなるので、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリット（昼間より電力料金が安い夜間に充電することにより電力料金が安くなるというメリット）を最大限に得ることが出来る。また、電力貯蔵装置１の蓄電池６は、従来の電力貯蔵装置の蓄電池よりも利用効率が向上する。さらに、電力料金が昼間より安い夜間に蓄電池の充電を行い、電力消費が夜間より大きい昼間に、充電済の蓄電池から負荷に放電する動作である負荷平準化動作（負荷平準化工程）の効果（負荷平準化効果）も、従来の電力貯蔵装置より高くなる。
【００９６】
なお、１日において、ピークカット動作を１度も行わない場合（負荷の消費電力ＰＬが、契約電力Ｐｏを１度も超えない場合）においても、ＳＯＣ低減放電を行う時間は変わらない（上述したように、ピークカット時間帯が終了する時刻ｔ２から、夜間充電開始時刻ｔ５までの間である）。
【００９７】
また、ＳＯＣ低減放電を開始して、夜間充電開始時刻ｔ５になるまでに、負荷の消費電力ＰＬが契約電力Ｐｏを超えたとしても、ＳＯＣ低減放電を継続する。この場合、負荷の消費電力ＰＬが契約電力Ｐｏを超えない場合よりも、ＳＯＣ低減放電の終了時刻が早まる。そして、ＳＯＣ低減放電を行う時間帯は、ピークカット時間帯ではないので、ＳＯＣ低減放電時に負荷の消費電力ＰＬが契約電力Ｐｏを超えたとしても、ピークカット動作は行わない。
【００９８】
さらに、図１（ａ）〜図１（ｃ）は全て、ピークカット動作を行う場合のＳＯＣ低減放電を示しているが、ピークシフト動作についても同様である。即ち、本実施形態に係る電力貯蔵装置１では、ピークシフト動作を行う時間帯が終了する時刻ｔ４から、夜間充電開始時刻ｔ５までの間に、ＳＯＣ低減放電を行う。そして、ＳＯＣ低減放電時に負荷の消費電力ＰＬが契約電力Ｐｏを超えたとしても、ピークシフト動作は行わずに、ＳＯＣ低減放電を継続する。
【００９９】
ここで、上記メリットが最大限得られるのは、夜間充電開始時刻ｔ５までに、蓄電池６の出力電圧が使用下限電圧ＶＬに達する場合であるが、「ＳＯＣ低減放電」の開始時刻（図１では時刻ｔ２）が遅ければ、夜間の充電開始時に使用下限電圧ＶＬに達しない可能性がある。「ＳＯＣ低減放電」の開始時刻は、タイムテーブルなどで予め定められているが、上記開始時刻は、前日の電力消費の傾向などを考慮して変更されてもよい。こうすることで、「ＳＯＣ低減放電」の開始時刻が早くなって、夜間充電開始時刻ｔ５までに、蓄電池６の出力電圧が使用下限電圧ＶＬに達することが出来る。従って、上記メリットが最大限得られる。この場合は、「ＳＯＣ低減放電」を「ＳＯＣ下限到達放電」と称することとする。
【０１００】
ここで、図１（ａ）〜図１（ｃ）に示す３つのＳＯＣ低減放電、即ち、第１のＳＯＣ低減放電〜第３のＳＯＣ低減放電のそれぞれについて説明する。
【０１０１】
〔第１のＳＯＣ低減放電〕
図１（ａ）の第１のＳＯＣ低減放電について、以下に説明する。第１のＳＯＣ低減放電では、ピークカット時間帯が終了する時刻ｔ２から、夜間充電開始時刻ｔ５までの間に、一定の低電流で放電を行う（即ち、当該低電流に応じた低電力を放電する）。これにより、夜間充電開始時刻ｔ５までに、蓄電池６の出力電圧を使用下限電圧ＶＬに近づけることが出来る（可能であれば使用下限電圧ＶＬに到達させる）。
【０１０２】
上記説明における低電流とは、蓄電池６の寿命に対する影響が極めて小さい範囲の電流（蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流）であり、蓄電池６の性能に応じて異なる。上記低電流を電池の技術分野における「Ｃ」を用いて表現すると、例えば０〜０．２Ｃの電流であるが、上記低電流が蓄電池６の性能に応じて異なるので、上記低電流が０〜０．２Ｃの範囲に限定されないことは明らかである。
【０１０３】
上記「Ｃ」について説明すると、１Ｃの電流とは、公称容量値の容量を有するセルを放電して、ちょうど１時間で放電終了となる一定の電流である。数値を用いて例示すると、２．２Ａｈ（アンペアアワー）の公称容量値の蓄電池６では１Ｃ＝２．２Ａ（アンペア）となる。
【０１０４】
また、０．２Ｃの電流は、蓄電池６の特性及び蓄電池６の性能にほとんど影響を与えない程度の電流であり、公称容量値の容量を有する蓄電池６が５時間で放電終了となる一定の電流（公称容量値の容量を有する蓄電池を少なくとも連続して５時間放電可能な一定の低電流）である。１Ｃの電流と同様に数値を用いて例示すると、２．２Ａｈ（アンペアアワー）の公称容量値の蓄電池６では、０．２Ｃ＝０．４４Ａ（アンペア）となる。
【０１０５】
第１のＳＯＣ低減放電は、最初から最後まで低電流で放電する。このため、ＳＯＣ低減放電が完了するまでの時間は、後述する第２及び第３のＳＯＣ低減放電よりも長くなる。しかしながら、放電時の電流をより大きくすると、蓄電池６の寿命がより短くなるという特性を考慮すると、第１のＳＯＣ低減放電は、蓄電池６の寿命に対する影響が最も小さいというメリットを有している。
【０１０６】
〔第２のＳＯＣ低減放電〕
図１（ｂ）の第２のＳＯＣ低減放電について、以下に説明する。第２のＳＯＣ低減放電では、蓄電池６の出力電圧Ｖ６が、所定の閾値電圧Ｖｔｈ以下になるまでは、上記低電流よりも高く一定の電流で放電する。そして、蓄電池６の出力電圧Ｖ６が閾値電圧Ｖｔｈ以下になると、上記低電流で放電する。
【０１０７】
第２のＳＯＣ低減放電は、蓄電池６の出力電圧Ｖ６が所定の閾値電圧Ｖｔｈ以下になるまでは、放電における電流が上記低電流よりも高い。従って、出力電圧低減が完了するまでの時間を、第１のＳＯＣ低減放電よりも短くすることが出来るというメリットを有している。
【０１０８】
〔第３のＳＯＣ低減放電〕
図１（ｃ）の第３のＳＯＣ低減放電について、以下に説明する。第３のＳＯＣ低減放電では、蓄電池６の出力電圧Ｖ６が、所定の閾値電圧Ｖｔｈ以下になるまでは、放電可能最大電力で放電する。ここで述べた放電可能最大電力とは、逆潮流が発生しない範囲の電力であり、負荷の消費電力以下の電力である。また、逆潮流とは、負荷への供給電力が、負荷の消費電力を超過することにより、蓄電池６から電力系統２へ電力が逆に戻されることである。そして、蓄電池６の出力電圧Ｖ６が閾値電圧Ｖｔｈ以下になると、上記低電流で放電する。
【０１０９】
第３のＳＯＣ低減放電では、上記放電可能最大電力で放電する。従って、ＳＯＣ低減放電が完了するまでの時間を、３つのＳＯＣ低減放電（第１のＳＯＣ低減放電〜第３のＳＯＣ低減放電）の中で最も短くすることが出来るというメリットを有している。
【０１１０】
図２の電力貯蔵装置１では、第１〜第３のＳＯＣ低減放電の内のいずれか１つを行うが、例えば、ＳＯＣ低減放電を開始するときの、蓄電池６の充電量が多ければ、第２のＳＯＣ低減放電または第３のＳＯＣ低減放電を行うとより好ましい。また、蓄電池６の寿命に対する影響をできるだけ小さくしたければ、第１のＳＯＣ低減放電を行うとよい。
【０１１１】
〔セルの出力電圧におけるバラツキの補正〕
図２に示す蓄電池６は、複数のセルから構成されており、各々のセルから電力を供給することにより、蓄電池６からの電力供給（放電）が行われている。
【０１１２】
この時、各々のセルで充電及び放電を個別に繰り返すうちに、セルの出力電圧が、各々のセルで異なってしまうことがある（即ち、セルの出力電圧にバラツキが生じることがある）。
【０１１３】
セルの出力電圧にバラツキが生じると、各セルの寿命にバラツキが生じたり、蓄電池６の回路に負担がかかったりすることとなる。なお、負荷への電力供給時は、全てのセルの電圧が供給されるので、セルの出力電圧にバラツキが生じても、負荷への電力供給の正確性に対しては影響が及ばない。
【０１１４】
しかし、本実施形態に係る電力貯蔵装置１では、第１〜第３のＳＯＣ低減放電の内のいずれか１つを行う。これにより、夜間充電開始時刻ｔ５までの間に、蓄電池６の出力電圧が、従来の蓄電池の出力電圧よりも、使用下限電圧ＶＬにより近付くので、ＳＯＣ低減放電を行うことにより、上記セル間の出力電圧の差を低減することが出来る、即ち、蓄電池６を構成する複数のセルの出力電圧におけるバラツキを補正することが出来る。
【０１１５】
セルの出力電圧におけるバラツキを補正する時の電流は、上記低電流より低くする必要はなく、例えば上記低電流と等しくてもよい。これにより、蓄電池６の出力電圧が、確実に使用下限電圧ＶＬに達するので、セルの出力電圧も確実に補正される。
【０１１６】
本実施形態において提案する、セルの出力電圧におけるバラツキの補正では、従来の手法のように、十分に電荷が蓄えられた状態である満充電を超えて、電荷を蓄えようとする過充電を行う必要がない。このため、過充電により蓄電池６が破損することがないので、安全性の点で従来の手法より有利である。
【０１１７】
また、セルの出力電圧におけるバラツキは、毎日行うＳＯＣ低減放電の終了後に行うことが出来る。このため、従来の手法のように、セルの出力電圧のバラツキを補正するための日を設けなくてもよく、電力貯蔵装置１の運転とセルの出力電圧のバラツキ補正とを両立することが出来る。
【０１１８】
さらに、電力貯蔵装置１では、充電及び放電を行うための最低限の構成で、セルの出力電圧におけるバラツキを補正することが出来る。このため、従来の手法のように、セルの出力電圧のバラツキを補正するための回路をセル毎に設ける必要が無い。従って、従来の手法よりも、製造コスト・運用コストを低減することが出来る。
【０１１９】
図５は、セルの出力電圧におけるバラツキの補正時の、電流とセルの出力電圧との関係を示すグラフである。上記電流は、放電する時に蓄電池６が出力する電流Ｉ６である。
【０１２０】
図５のグラフは、蓄電池６が４つのセルから構成されている場合のグラフである。電流Ｉ６がより大きい時刻ｔ９においては、４つのセルの出力電圧（４つのセル電圧Ｖ１〜Ｖ４）は、２．９０Ｖから２．９７Ｖの範囲内にある。これに対して、電流Ｉ６がより小さい時刻ｔ１０においては、４つのセル電圧Ｖ１〜Ｖ４は、２．９０Ｖから２．９２Ｖの範囲内にある。
【０１２１】
このように、放電する時に蓄電池６が出力する電流Ｉ６をより小さくすることにより、放電量を小さくして放電の微調整を行うことが出来るので、セル電圧におけるバラツキをより小さくすることが出来る。
【０１２２】
〔ＳＯＣの補正〕
一般に、ＳＯＣと呼ばれる相対的な充電レベルは、蓄電池の充電容量に対する充電残量（現在の充電量）の比率として定義される。
【０１２３】
ＳＯＣは、蓄電池６に接続された計測装置２１（例えば、クーロンカウンタ）で計測することが可能である。クーロンカウンタでは、蓄電池に流れ込む電流（蓄電池に入力される電流）と、蓄電池から流れ出す電流（蓄電池から出力される電流）とを積算するクーロンカウント処理が行われる。
【０１２４】
ここで、蓄電池６に入力される電流及び蓄電池６から出力される電流における、測定誤差または演算誤差等が原因となって、クーロンカウンタ等で計測した充電状態と、蓄電池における実際の充電状態との間に、誤差が生じる（ＳＯＣの精度が悪くなる）ことがあった。ＳＯＣの精度が悪くなると、蓄電池の充電・放電の制御の精度が悪化する。
【０１２５】
このため、従来の電力貯蔵装置では、定期的に、または、蓄電池の充電及び放電を制御する制御系から要求があった場合に、蓄電池の完全放電を行う（蓄電池の充電残量をゼロにする）。そして、この完全放電における電荷量を元にして、ＳＯＣの補正を行っていた。
【０１２６】
なお、上述したようにＳＯＣを補正する従来の電力貯蔵装置では、通常運転時にいつ使用下限電圧に達するかが把握できない。
【０１２７】
これに対して、本実施形態に係る電力貯蔵装置１では、第１〜第３のＳＯＣ低減放電の内のいずれか１つを、毎日行うことが出来る。そして、ＳＯＣ低減放電における放電量に基づいて、ＳＯＣの補正を毎日行うことが出来る（比率補正工程）。
【０１２８】
よって、従来の電力貯蔵装置のように、ＳＯＣの補正を行うための特別な日を設ける必要がなく、ＳＯＣの精度が良い状態で（高水準のＳＯＣを維持して）電力貯蔵装置１を運転し続けることが出来る。即ち、本実施形態に係る電力貯蔵装置１では、ＳＯＣの補正（メンテナンス）を、毎日、かつ、電力貯蔵装置１の運転を停止することなく行うことが出来る。このため、電力貯蔵装置１は、信頼性の観点と設備保全の観点とにおいて、従来の電力貯蔵装置よりもメリットを有している。
【０１２９】
また、ＳＯＣを、毎日精度よく表示する（または把握する）ことが出来るため、上述した負荷平準化動作を安心して行うことが出来る。これとともに、負荷平準化動作及びＳＯＣの補正を、一連の作業として行うことが出来る。
【０１３０】
なお、ＳＯＣを補正するときの電流は、上記低電流より低くする必要はなく、例えば上記低電流と等しくてもよい。これにより、蓄電池６の出力電圧が、確実に使用下限電圧ＶＬに達するので、使用下限電圧ＶＬに達するまでの放電量が正確に把握できて、ＳＯＣも確実に補正される。
【０１３１】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明の放電方法は、昼の電気料金と夜の電気料金との差額によるメリットを最大限に得ることが出来るとともに、電力貯蔵装置の運転とセルの出力電圧のバラツキ補正とを両立することが出来て、さらにＳＯＣの精度が良い状態で電力貯蔵装置を運転し続けることが出来るので、消費電力が契約電力を越える負荷に好適に用いることが出来る。
【符号の説明】
【０１３３】
１ 電力貯蔵装置
２ 電力系統
３ 高速ＳＷ回路
４ 二巻線変圧器
５ 電力変換器
６ 蓄電池
７ 最重要負荷
８ 重要負荷
９ スイッチ
２０ 負荷
２１ 計測装置
１０ スイッチ制御回路
Ｉ６ 電流
Ｐ 交流電力
Ｐ’ 交流電力
Ｐ１ 交流電力
Ｐ１’ 交流電力
Ｐ２ 直流電力
ＰＬ 消費電力
Ｐｏ 契約電力（上限電力）
Ｓｃ スイッチ制御信号
Ｖ１〜Ｖ４ セル電圧
Ｖ６ 出力電圧
ＶＬ 使用下限電圧（下限電圧）
Ｖｔｈ 閾値電圧
ｔ 時間
ｔ０，ｔ１，ｔ３，ｔ６〜ｔ１０ 時刻
ｔ２ 時刻
ｔ４ 時刻
ｔ５ 夜間充電開始時刻
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に電力を供給する電力系統に接続され、上記負荷に供給する電力を貯蔵する電力貯蔵装置が備える蓄電池の放電方法であって、
上記蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記蓄電池の充電容量に対する現在の充電量の比率を下げる比率低減工程と、
上記比率低減工程の後、上記電力系統から供給される電力によって上記蓄電池を充電する充電工程とを含み、
上記比率低減工程において、上記比率を、上記充電工程が開始されるまでに、放電用に設定された下限の上記比率である下限比率に近づけることを特徴とする放電方法。
【請求項２】
上記比率低減工程にて、
上記電力系統から上記負荷へ供給する上限の電力である上限電力を越える電力を必要とする場合、上記上限電力からの超過分の電力を上記蓄電池から上記負荷に供給する動作を行なう時間帯の最終時刻、または、上記負荷の消費電力が上記上限電力を超えることが予想される時間帯の最終時刻から、上記充電工程にて上記蓄電池の充電が開始される時刻までの間、上記蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記比率を下げることを特徴とする請求項１に記載の放電方法。
【請求項３】
上記比率低減工程にて上記蓄電池を放電する際、上記蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流である低電流で、上記蓄電池を放電することを特徴とする請求項２に記載の放電方法。
【請求項４】
上記比率低減工程にて、
上記蓄電池の出力電圧が所定の閾値電圧より大きいとき、上記蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流である低電流より高い一定の電流で、上記蓄電池を放電するとともに、
上記蓄電池の出力電圧が上記閾値電圧以下のとき、上記低電流で上記蓄電池を放電することを特徴とする請求項２に記載の放電方法。
【請求項５】
上記比率低減工程にて、
上記蓄電池の出力電圧が所定の閾値電圧より大きいとき、上記蓄電池から上記電力系統に電力が逆流しない大きさの電力で、上記蓄電池を放電するとともに、
上記蓄電池の出力電圧が上記閾値電圧以下のとき、上記蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流である低電流で、上記蓄電池を放電することを特徴とする請求項２に記載の放電方法。
【請求項６】
上記低電流は、公称容量値の容量を有する蓄電池を少なくとも連続して５時間放電可能な一定の電流であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の放電方法。
【請求項７】
上記比率低減工程の前に、充電された上記蓄電池を放電させることによって、電力料金が昼間より安い夜間に上記蓄電池の充電を行い、電力消費が大きい昼間に、充電済の上記蓄電池から上記負荷に放電することにより上記負荷の平準化を行う負荷平準化工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の放電方法。
【請求項８】
上記負荷平準化工程は、
上記電力系統から上記負荷へ供給する上限の電力である上限電力を越える電力を必要とする場合、上記電力系統から上記上限電力を上記負荷へ供給するとともに、上記上限電力からの超過分の電力を上記蓄電池から上記負荷に供給するピークカット工程、および
上記負荷の消費電力が上記上限電力を超えることが予想される時間帯において、上記電力系統から上記電力を上記負荷へ供給するとともに、予め設定された一定の電力を上記蓄電池から上記負荷に供給するピークシフト工程の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項７に記載の放電方法。
【請求項９】
上記負荷は、上記電力系統において停電または瞬低が生じたときに電力の供給を必要とする最重要負荷、および、上記電力系統において停電が生じたときに電力の供給を必要としない重要負荷を含むものであって、
上記電力系統の出力は上記最重要負荷に接続されており、
上記電力系統において停電または瞬低が生じていないとき上記電力系統の出力を上記重要負荷に接続させるとともに、上記電力系統において停電が生じたとき、上記電力系統の出力を上記重要負荷に接続しない制御を行なう切替工程をさらに含むことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の放電方法。
【請求項１０】
上記蓄電池は複数のセルから構成されており、
上記比率低減工程において、上記セル間の出力電圧の差を低減することが出来ることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の放電方法。
【請求項１１】
上記比率を計測する計測装置にて計測された上記比率を、上記比率低減工程にて放電した電荷量に応じて補正する比率補正工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の放電方法。
【請求項１】
負荷に電力を供給する電力系統に接続され、上記負荷に供給する電力を貯蔵する電力貯蔵装置が備える蓄電池の放電方法であって、
上記蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記蓄電池の充電容量に対する現在の充電量の比率を下げる比率低減工程と、
上記比率低減工程の後、上記電力系統から供給される電力によって上記蓄電池を充電する充電工程とを含み、
上記比率低減工程において、上記比率を、上記充電工程が開始されるまでに、放電用に設定された下限の上記比率である下限比率に近づけることを特徴とする放電方法。
【請求項２】
上記比率低減工程にて、
上記電力系統から上記負荷へ供給する上限の電力である上限電力を越える電力を必要とする場合、上記上限電力からの超過分の電力を上記蓄電池から上記負荷に供給する動作を行なう時間帯の最終時刻、または、上記負荷の消費電力が上記上限電力を超えることが予想される時間帯の最終時刻から、上記充電工程にて上記蓄電池の充電が開始される時刻までの間、上記蓄電池を放電させて上記負荷に電力を供給することによって、上記比率を下げることを特徴とする請求項１に記載の放電方法。
【請求項３】
上記比率低減工程にて上記蓄電池を放電する際、上記蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流である低電流で、上記蓄電池を放電することを特徴とする請求項２に記載の放電方法。
【請求項４】
上記比率低減工程にて、
上記蓄電池の出力電圧が所定の閾値電圧より大きいとき、上記蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流である低電流より高い一定の電流で、上記蓄電池を放電するとともに、
上記蓄電池の出力電圧が上記閾値電圧以下のとき、上記低電流で上記蓄電池を放電することを特徴とする請求項２に記載の放電方法。
【請求項５】
上記比率低減工程にて、
上記蓄電池の出力電圧が所定の閾値電圧より大きいとき、上記蓄電池から上記電力系統に電力が逆流しない大きさの電力で、上記蓄電池を放電するとともに、
上記蓄電池の出力電圧が上記閾値電圧以下のとき、上記蓄電池の寿命に影響しない程度、かつ一定の電流である低電流で、上記蓄電池を放電することを特徴とする請求項２に記載の放電方法。
【請求項６】
上記低電流は、公称容量値の容量を有する蓄電池を少なくとも連続して５時間放電可能な一定の電流であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の放電方法。
【請求項７】
上記比率低減工程の前に、充電された上記蓄電池を放電させることによって、電力料金が昼間より安い夜間に上記蓄電池の充電を行い、電力消費が大きい昼間に、充電済の上記蓄電池から上記負荷に放電することにより上記負荷の平準化を行う負荷平準化工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の放電方法。
【請求項８】
上記負荷平準化工程は、
上記電力系統から上記負荷へ供給する上限の電力である上限電力を越える電力を必要とする場合、上記電力系統から上記上限電力を上記負荷へ供給するとともに、上記上限電力からの超過分の電力を上記蓄電池から上記負荷に供給するピークカット工程、および
上記負荷の消費電力が上記上限電力を超えることが予想される時間帯において、上記電力系統から上記電力を上記負荷へ供給するとともに、予め設定された一定の電力を上記蓄電池から上記負荷に供給するピークシフト工程の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項７に記載の放電方法。
【請求項９】
上記負荷は、上記電力系統において停電または瞬低が生じたときに電力の供給を必要とする最重要負荷、および、上記電力系統において停電が生じたときに電力の供給を必要としない重要負荷を含むものであって、
上記電力系統の出力は上記最重要負荷に接続されており、
上記電力系統において停電または瞬低が生じていないとき上記電力系統の出力を上記重要負荷に接続させるとともに、上記電力系統において停電が生じたとき、上記電力系統の出力を上記重要負荷に接続しない制御を行なう切替工程をさらに含むことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の放電方法。
【請求項１０】
上記蓄電池は複数のセルから構成されており、
上記比率低減工程において、上記セル間の出力電圧の差を低減することが出来ることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の放電方法。
【請求項１１】
上記比率を計測する計測装置にて計測された上記比率を、上記比率低減工程にて放電した電荷量に応じて補正する比率補正工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の放電方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１４７６００（Ｐ２０１２−１４７６００Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４９５０（Ｐ２０１１−４９５０）
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【出願人】（０００００３９４２）日新電機株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【出願人】（０００００３９４２）日新電機株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
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