電池制御装置
【課題】蓄電池を複数並列接続してなる蓄電池システムを制御する電池制御装置において、温調システムを用いることなく、並列接続された各蓄電池間の劣化バラツキを抑制し、これにより、蓄電池システムの寿命を向上させること。
【解決手段】蓄電池を複数並列接続してなる蓄電池システムであって、並列接続された各蓄電池の温度の検出およびＳＯＣの算出を行い、他の蓄電池よりも温度の高い蓄電池のＳＯＣが、蓄電池の劣化速度を促進する特定のＳＯＣ範囲内となる時間が、他の蓄電池と比較して短くなるように、並列接続された各蓄電池の充放電電流を制御することを特徴とする蓄電池システムを提供する。
【解決手段】蓄電池を複数並列接続してなる蓄電池システムであって、並列接続された各蓄電池の温度の検出およびＳＯＣの算出を行い、他の蓄電池よりも温度の高い蓄電池のＳＯＣが、蓄電池の劣化速度を促進する特定のＳＯＣ範囲内となる時間が、他の蓄電池と比較して短くなるように、並列接続された各蓄電池の充放電電流を制御することを特徴とする蓄電池システムを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池を複数並列接続してなる蓄電池システムを制御する電池制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、比較的に厳しい温度環境で用いられる蓄電池システムとして、定置型蓄電池システムが知られている。このような定置型蓄電池システムとしては、電池容量を大きくするために、通常、複数の蓄電池を並列接続したものが用いられるが、このように複数の蓄電池を並列接続した構成においては、並列接続された各蓄電池は異なる温度環境に置かれることが多く、このように異なる温度環境に置かれると、各蓄電池間における劣化速度が異なることとなってしまい、これにより、各蓄電池間の劣化バラツキが促進し、結果として、定置型蓄電池システム全体の寿命が短くなってしまうという問題がある。一方、各蓄電池の温度環境を同一にするために、各蓄電池に対して温調を行なう方法も考えられるが、この場合においては、各蓄電池に対応した温調システムを設ける必要が生じてしまう。
【０００３】
これに対して、たとえば、特許文献１では、２個の蓄電池を並列接続してなる蓄電池システムにおいて、蓄電池間において温度差が生じている場合に、蓄電池間における劣化バラツキの促進を抑制するために、まず、温度の低い蓄電池の充電を行ない、温度の低い蓄電池の充電が終了した後に、温度の高い蓄電池の充電を行なう技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５３４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術においては、蓄電池間において温度差が生じている場合に、単に蓄電池の充電タイミングを制御するものであり、蓄電池のＳＯＣに起因する蓄電池の劣化速度を考慮するものではないため、各蓄電池間の劣化バラツキを充分に解消することができないという問題があった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、蓄電池を複数並列接続してなる蓄電池システムを制御する電池制御装置において、温調システムを用いることなく、並列接続された各蓄電池間の劣化バラツキを抑制し、これにより、蓄電池システムの寿命を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、蓄電池を複数並列接続してなる蓄電池システムにおいて、並列接続された各蓄電池の温度の検出およびＳＯＣの算出を行い、他の蓄電池よりも温度の高い蓄電池のＳＯＣが、蓄電池の劣化速度を促進する特定のＳＯＣ範囲内となる時間が、他の蓄電池と比較して短くなるように、並列接続された各蓄電池の充放電電流を制御することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、他の蓄電池よりも温度の高い蓄電池のＳＯＣが、蓄電池の劣化速度を促進する特定のＳＯＣ範囲内となる時間が、他の蓄電池と比較して短くなるように、各蓄電池の充放電電流を制御することにより、蓄電池のＳＯＣに基づく劣化速度を調整することができ、これにより、蓄電池システムを構成する各蓄電池間の劣化の進行を略等しくすることができる。そして、その結果として、各蓄電池間の劣化バラツキを抑制することができ、これにより、蓄電池システムの寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態に係る蓄電池システムを示す構成図である。
【図２】図２は、コントローラ４０の機能ブロック図である。
【図３】図３（Ａ）は、各蓄電池の温度と劣化速度との関係を示すグラフ、図３（Ｂ）は、各蓄電池のＳＯＣと劣化速度との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、本実施形態に係る充放電制御処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、劣化速度に基づいて設定される各ＳＯＣ領域を示すグラフである。
【図６】図６は、本実施形態の劣化速度調整処理を行なった際における、各蓄電池のＳＯＣの変化の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る蓄電池システムを示す構成図である。以下においては、本実施形態に係る蓄電池システムが、定置型蓄電池システムである場合を例示して説明するが、特にこれに限定されるものではない。
【００１２】
本実施形態に係る蓄電池システムは、図１に示すように、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂ、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａ、第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂ、変換機１０、交流電源２０、交流負荷３０、およびコントローラ４０を備える。第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂは、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａおよび第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂを介して、互いに並列に接続されるとともに、変換機１０に接続されている。そして、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂは、変換機１０を介して、交流電源２０からの電力が入力可能となっているとともに、交流負荷３０への電力の供給が可能となっている。なお、図１中、太実線は電力線を、破線は通信線を示している。
【００１３】
第１蓄電池１ａは、たとえば、リチウムイオン二次電池であり、第１蓄電池１ａには、第１蓄電池１ａの温度Ｔａを検出するための第１温度センサ２ａ、第１蓄電池１ａの電圧Ｖａを検出するための第１電圧センサ３ａ、および、第１蓄電池１ａに入出力される電流Ｉａを検出するための第１電流センサ４ａが設けられている。そして、これら第１温度センサ２ａ、第１電圧センサ３ａ、および第１電流センサ４ａにより検出された第１蓄電池１ａの温度Ｔａ、電圧Ｖａおよび電流Ｉａは、コントローラ４０に、所定の間隔で送信される。また、第１蓄電池１ａは、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａを介して、電力線と接続されており、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａを制御することで、入出力される電流が制御されるようになっている。
【００１４】
同様に、第２蓄電池１ｂは、たとえば、リチウムイオン二次電池であり、第２蓄電池１ｂも、第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂを検出するための第２温度センサ２ｂ、第２蓄電池１ｂの電圧Ｖｂを検出するための第２電圧センサ３ｂ、および、第２蓄電池１ｂに入出力される電流Ｉｂを検出するための第２電流センサ４ｂを備えており、これら第２温度センサ２ｂ、第２電圧センサ３ｂ、および第２電流センサ４ｂにより検出された第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂ、電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂは、コントローラ４０に、所定の間隔で送信される。また、第２蓄電池１ｂも、第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂを介して、電力線と接続されており、第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂを制御することで、入出力される電流が制御されるようになっている。
【００１５】
変換機１０は、直流電力と交流電力との変換を行なうための変換機である。変換機１０は、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂからの直流電力を交流電力に変換し、交流負荷３０に供給するとともに、交流電源２０からの交流電力を直流電力に変換し、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂに供給する。また、変換機１０は、交流電源２０からの供給電力、および交流負荷３０の負荷電力を検出し、これらをコントローラ４０に送信する。
【００１６】
コントローラ４０は、第１温度センサ２ａ、第１電圧センサ３ａおよび第１電流センサ４ａから、第１蓄電池１ａの温度Ｔａ、電圧Ｖａおよび電流Ｉａを、第２温度センサ２ｂ、第２電圧センサ３ｂおよび第２電流センサ４ｂから、第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂ、電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂを、変換機１０から、交流電源２０からの供給電力、および交流負荷３０の負荷電力を、それぞれ取得し、これらの情報に基づき、蓄電池システムを制御する。
【００１７】
図２に、コントローラ４０の機能ブロック図を示す。図２に示すように、コントローラ４０は、第１ＳＯＣ演算部４１ａ、第２ＳＯＣ演算部４１ｂ、第１電池温度検出部４２ａ、第２電池温度検出部４２ｂ、充放電指令演算部４３、入出力電力検出部４４、および制御信号送出部４５を備える。
【００１８】
第１ＳＯＣ演算部４１ａは、第１電圧センサ３ａ、および第１電流センサ４ａにより検出された第１蓄電池１ａの電圧Ｖａおよび電流Ｉａを取得し、これら電圧Ｖａおよび電流Ｉａに基づいて、第１蓄電池１ａのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を算出する。第１蓄電池１ａのＳＯＣは、たとえば、電圧ＶａとＳＯＣとの関係を示すテーブルを用いる方法や、電流Ｉａを積算する方法、さらにはこれらの方法を組み合わせた方法により、算出することができる。算出された第１蓄電池１ａのＳＯＣは、充放電指令演算部４３に送出される。
【００１９】
第２ＳＯＣ演算部４１ｂは第２電圧センサ３ｂ、および第２電流センサ４ｂにより検出された第２蓄電池１ｂの電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂを取得し、これら電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂに基づいて、第２蓄電池１ｂのＳＯＣを算出する。なお、第２蓄電池１ｂのＳＯＣは、上述の第１蓄電池１ａのＳＯＣと同様の方法により、算出することができる。算出された第２蓄電池１ｂのＳＯＣは、充放電指令演算部４３に送出される。
【００２０】
第１電池温度検出部４２ａは、第１温度センサ２ａにより検出された第１蓄電池１ａの温度Ｔａを取得し、取得した温度Ｔａを、充放電指令演算部４３に送出する。また、第２電池温度検出部４２ｂは、第２温度センサ２ｂにより検出された第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂを取得し、取得した温度Ｔｂを、充放電指令演算部４３に送出する。
【００２１】
充放電指令演算部４３は、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂを充電または放電するための充電電力または放電電力を設定し、これらの情報を、制御信号送出部４５に送出する。なお、充放電指令演算部４３による、充電電力・放電電力の具体的な算出方法については、後述する。
【００２２】
入出力電力検出部４４は、交流電源２０からの供給電力、および交流負荷３０の負荷電力の検出を行い、検出結果を充放電指令演算部４３に送出する。
【００２３】
制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された充電電力または放電電力の情報に基づき、これらの情報を含む制御信号を、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａおよび第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂに送出することで、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂに入出力される電力を制御する。
【００２４】
次いで、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの劣化速度について、図３（Ａ）、図３（Ｂ）を参照して説明する。
【００２５】
図３（Ａ）は、各蓄電池１ａ、１ｂの温度と劣化速度との関係を示すグラフ、図３（Ｂ）は、各蓄電池１ａ、１ｂのＳＯＣと劣化速度との関係を示すグラフである。本実施形態においては、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの劣化は、主として、その温度およびＳＯＣの影響により引き起こされるという特性を有し、そして、その劣化速度は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すものとなる。すなわち、図３（Ａ）に示すように、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂは、その温度が高いほど、劣化速度が高くなるという特性を有する。一方、図３（Ｂ）に示すように、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂは、ＳＯＣに応じて劣化速度が変化する特性を有する。
【００２６】
具体的には、図３（Ａ）に示すように、第１蓄電池１ａの温度に基づく劣化速度ＤＴａは、温度Ｔａに応じたものとなり、また、第２蓄電池１ｂの温度に基づく劣化速度ＤＴｂは、温度Ｔｂに応じたものとなる。同様に、図３（Ｂ）に示すように、第１蓄電池１ａのＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳａは、そのＳＯＣであるＳａに応じたものとなり、また、第２蓄電池１ｂのＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳｂは、そのＳＯＣであるＳｂに応じたものとなる。
【００２７】
そして、本実施形態においては、第１蓄電池１ａの劣化速度Ｄａは、温度に基づく劣化速度ＤＴａと、ＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳａを乗じ、Ｄａ＝ＤＴａ×ＤＳａで求められる。また、同様に、第２蓄電池１ｂの劣化速度Ｄｂは、温度に基づく劣化速度ＤＴｂと、ＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳｂを乗じ、Ｄｂ＝ＤＴｂ×ＤＳｂで求められる。なお、本実施形態の蓄電池システムにおいては、このような各蓄電池１ａ、１ｂの温度に基づく劣化速度ＤＴａ、ＤＴｂ、ＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳａ、ＴＳｂを求め、これらに基づき、各蓄電池１ａ、１ｂの劣化速度Ｄａ、Ｄｂを算出できるように、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すような、温度と劣化速度との関係、およびＳＯＣと劣化速度との関係を示す温度−劣化速度テーブル、およびＳＯＣ−劣化速度テーブルが、コントローラ４０に予め記憶されている。
【００２８】
次いで、本実施形態に係る充放電制御処理について説明する。図４は、本実施形態に係る充放電制御処理を示すフローチャートである。
【００２９】
まず、ステップＳ１では、コントローラ４０の第１ＳＯＣ演算部４１ａおよび第１電池温度検出部４２ａにより、第１蓄電池１ａの温度Ｔａ、電圧Ｖａおよび電流Ｉａの取得が行なわれる。また、同様に、コントローラ４０の第２ＳＯＣ演算部４１ｂおよび第２電池温度検出部４２ｂにより、第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂ、電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂの取得が行なわれる。
【００３０】
ステップＳ２では、コントローラ４０の第１ＳＯＣ演算部４１ａにより、ステップＳ１で取得した第１蓄電池１ａの電圧Ｖａおよび電流Ｉａに基づいて、第１蓄電池１ａのＳＯＣの算出が行なわれ、算出された第１蓄電池１ａのＳＯＣは、充放電指令演算部４３に送出される。また、同様に、コントローラ４０の第２ＳＯＣ演算部４１ｂにより、ステップＳ１で取得した第２蓄電池１ｂの電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂに基づいて、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの算出が行なわれ、算出された第２蓄電池１ｂのＳＯＣは、充放電指令演算部４３に送出される。
【００３１】
ステップＳ３では、コントローラ４０の充放電指令演算部４３により、ステップＳ１において取得した第１蓄電池１ａの温度Ｔａ、および第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂの比較が行なわれ、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂのうち、より温度の高い蓄電池を、高温蓄電池として設定する。上述したように、図３（Ａ）に示すように、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂは、その温度が高いほど、劣化速度が高くなるという関係にある。そのため、ステップＳ３においては、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂのうち、いずれの蓄電池の温度が高いか（すなわち、いずれの蓄電池の方が、温度の影響による劣化速度が大きいか）を判定する。
【００３２】
ステップＳ４では、充放電指令演算部４３により、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂのうち、ステップＳ３において高温蓄電池として設定された蓄電池について、そのＳＯＣが、図５に示す第１低劣化領域ＲＬ１、第１劣化促進領域ＲＨ１、第２低劣化領域ＲＬ２、および第２劣化促進領域ＲＨ２の各ＳＯＣ領域のうち、いずれのＳＯＣ領域内にあるかの判定が行なわれる。ここで、図５は、劣化速度に基づいて設定される各ＳＯＣ領域を示すグラフである。なお、図５は、図３（Ｂ）に示す各蓄電池１ａ、１ｂのＳＯＣと劣化速度との関係を示すグラフにおいて、劣化速度に基づいて設定される各ＳＯＣ領域を示したグラフである。上述したように、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂは、ＳＯＣに応じて劣化速度が変化する性質がある。そのためステップＳ４では、充放電指令演算部４３は、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂのうち、ステップＳ３において高温蓄電池として設定された蓄電池について、第１低劣化領域ＲＬ１、第１劣化促進領域ＲＨ１、第２低劣化領域ＲＬ２、および第２劣化促進領域ＲＨ２の各ＳＯＣ領域のうち、いずれの領域内にあるかの判定を行なう。なお、図５に示すように、第１劣化促進領域ＲＨ１および第２劣化促進領域ＲＨ２は、ＳＯＣに基づく劣化速度の影響が大きく、劣化速度の速い領域であり、一方、第１低劣化領域ＲＬ１および第２低劣化領域ＲＬ２は、ＳＯＣに基づく劣化速度の影響が小さく、劣化速度の遅い領域である。なお、図５に示す各ＳＯＣ領域は、温度−劣化速度テーブル、およびＳＯＣ−劣化速度テーブルと同様に、コントローラ４０に予め記憶されている。
【００３３】
ステップＳ５では、充放電指令演算部４３により、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂが、充電を行なうための充電スケジュール中であるか、あるいは放電を行なうための放電スケジュール中であるか、の判定が行なわれる。なお、充電スケジュール中か、あるいは放電スケジュール中かの判定は、コントローラ４０に記憶された運転スケジュール情報や、日付情報、時間情報に基づいて行なわれる。
【００３４】
次いで、ステップＳ６では、充放電指令演算部４３により、第１温度センサ２ａにより検出された第１蓄電池１ａの温度Ｔａ、および第２温度センサ２ｂにより検出された第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂに基づき、図３（Ａ）に示す、温度と劣化速度との関係を示す温度−劣化速度テーブルを用いて、第１蓄電池１ａの温度に基づく劣化速度ＤＴａ、および第２蓄電池１ｂの温度に基づく劣化速度ＤＴｂの算出が行なわれる。そして、充放電指令演算部４３は、第１蓄電池１ａの温度に基づく劣化速度ＤＴａと、第２蓄電池１ｂの温度に基づく劣化速度ＤＴｂとを比較し、これらの差（｜ＤＴａ−ＤＴｂ｜）が所定値α以上であるか否かの判断を行なう。すなわち、ステップＳ６では、これらの差（｜ＤＴａ−ＤＴｂ｜）が大きく、そのため、第１蓄電池１ａと第２蓄電池１ｂとの劣化速度を調整するための処理である劣化速度調整処理を行なう必要があるか否かを、判定する。そして、差（｜ＤＴａ−ＤＴｂ｜）が所定値α未満である場合には、劣化速度調整処理を行なう必要がないと判断し、ステップＳ７に進む。一方、差（｜ＤＴａ−ＤＴｂ｜）が所定値α以上である場合には、劣化速度調整処理を行なう必要があると判断し、ステップＳ８に進む。
【００３５】
ステップＳ７では、ステップＳ６において、差（｜ＤＴａ−ＤＴｂ｜）が所定値α未満であり、劣化速度調整処理は必要ないと判断されたため、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂについて、均等に充放電を行なうための処理が行なわれる。
【００３６】
具体的には、ステップＳ５において、充電スケジュール中と判定された場合（たとえば、夜間など）には、充放電指令演算部４３により、交流負荷３０の負荷電力と、交流電源２０からの供給電力との差から、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂに供給可能な電力を演算し、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの許容電力を超えない範囲で、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂを均等に充電するための充電電力が設定される。そして、充放電指令演算部４３は、設定した充電電力を、制御信号送出部４５に送信し、制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された充電電力の情報を含む制御信号を、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａおよび第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂに送出し、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂについて、均等に充電を行なう。
【００３７】
あるいは、ステップＳ５において、放電スケジュール中と判定された場合（たとえば、昼間など）には、充放電指令演算部４３により、交流負荷３０の負荷電力から、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの許容電力を超えない範囲で、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂから均等に放電するための放電電力が設定される。なお、充放電指令演算部４３は、交流負荷３０の負荷電力に対して、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの放電電力の和では不足する場合には、交流電源２０に電力を補充させるための補充電力を設定する。そして、充放電指令演算部４３は、設定した放電電力を、制御信号送出部４５に送信し、制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された放電電力の情報を含む制御信号を、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａおよび第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂに送出し、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂを均等に放電させる。また、充放電指令演算部４３は、交流電源２０に電力を補充させるための補充電力を設定した場合には、放電電力の情報に加えて、補充電力の情報を、制御信号送出部４５に送信し、制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された補充電力の情報を含む制御信号を、変換機１０に送出し、変換機１０に補充電力を出力させる。
【００３８】
一方、ステップＳ６において、差（｜ＤＴａ−ＤＴｂ｜）が所定値α以上であり、劣化速度調整処理が必要であると判断された場合には、ステップＳ８に進み、以下に説明する劣化速度調整処理が行なわれる。
【００３９】
本実施形態の劣化速度調整処理においては、充放電指令演算部４３により、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すような、温度と劣化速度との関係を示す温度−劣化速度テーブル、およびＳＯＣと劣化速度との関係を示すＳＯＣ−劣化速度テーブルに基づき、各蓄電池１ａ、１ｂの温度に基づく劣化速度ＤＴａ、ＤＴｂ、およびＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳａ、ＤＳｂが、下記式（１）を満足するような充放電条件の設定することにより（各ＳＯＣ領域内に置かれる時間を設定することにより）、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの劣化速度の調整が行なわれる。
【数１】
【００４０】
すなわち、上記ステップＳ７では、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの充放電電力を均等に設定していたのに対し、ステップＳ８においては、上記式（１）を満足するような第１蓄電池１ａの充放電電力、および第２蓄電１ｂの充放電電力が個別に設定される。なお、ステップＳ８においては、各蓄電池１ａ、１ｂの充放電電力が個別に設定される以外は、上述したステップＳ７と同様にして、各蓄電池１ａ、１ｂの充放電電力が設定される。
【００４１】
本実施形態においては、具体的には、次の（Ａ）〜（Ｅ）のように、各蓄電池１ａ、１ｂの充放電電力が設定される。なお、以下においては、ステップＳ３において、第１蓄電池１ａが、高温蓄電池であると判断されているものとして説明する。
【００４２】
（Ａ）ステップＳ５において充電スケジュール中であると判断され、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第１低劣化領域ＲＬ１内にある場合
この場合においては、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣの上昇速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの上昇速度よりも遅くなるように、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流が、第２蓄電池１ｂの充電電流よりも小さくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの充電電力が設定される。
【００４３】
（Ｂ）ステップＳ５において充電スケジュール中であると判断され、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第１劣化促進領域ＲＨ１内にある場合
この場合においては、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが早く上昇することで、第１劣化促進領域ＲＨ１内に置かれる時間を短くするために、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流が、第２蓄電池１ｂの充電電流よりも大きくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの充電電力が設定される。
【００４４】
（Ｃ）ステップＳ５において充電スケジュール中であると判断され、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第２劣化促進領域ＲＨ２内にある場合
この場合においては、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣの上昇を低く抑え、これにより、第１蓄電池１ａのＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳａを低く抑えるために、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流が、第２蓄電池１ｂの充電電流よりも小さくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの充電電力が設定される。
【００４５】
（Ｄ）ステップＳ５において放電スケジュール中であると判断され、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第２低劣化領域ＲＬ２内にある場合
この場合においては、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣの低下速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの低下速度よりも遅くなるように、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの放電電流が、第２蓄電池１ｂの放電電流よりも小さくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの放電電力が設定される。
【００４６】
（Ｅ）ステップＳ５において放電スケジュール中であると判断され、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第１劣化促進領域ＲＨ１内にある場合
この場合においては、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが早く低下することで、第１劣化促進領域ＲＨ１内に置かれる時間を短くするために、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの放電電流が、第２蓄電池１ｂの放電電流よりも大きくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの放電電力が設定される。
【００４７】
なお、上記（Ａ）〜（Ｅ）以外の場合、たとえば、ステップＳ５において充電スケジュール中であると判断され、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第２低劣化領域ＲＬ２内にある場合等においては、第１蓄電池１ａの充電電力および第２蓄電池１ｂの充電電力は、均等に設定される。
【００４８】
そして、充放電指令演算部４３は、充電スケジュール中である場合には、上記方法にしたがって設定した第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの充電電力を、制御信号送出部４５に送信し、制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの充電電力の情報を含む制御信号を、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａおよび第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂに送出し、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの充電が行なわれる。
【００４９】
また、充放電指令演算部４３は、放電スケジュール中である場合には、上記方法にしたがって設定した第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの放電電力を、制御信号送出部４５に送信し、制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの放電電力の情報を含む制御信号を、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａおよび第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂに送出し、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの放電が行なわれる。
【００５０】
なお、充放電指令演算部４３は、放電スケジュール中である場合において、交流負荷３０の負荷電力に対して、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの放電電力の和では不足する場合には、上記したステップＳ７と同様に、交流電源２０に電力を補充させるための補充電力を設定する。そして、この場合には、放電電力の情報に加えて、補充電力の情報を、制御信号送出部４５に送信し、制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された補充電力の情報を含む制御信号を、変換機１０に送出し、変換機１０に補充電力を出力させる。
【００５１】
このようにして、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの劣化速度を調整するための処理の劣化速度調整処理が行なわれる。
【００５２】
そして、本実施形態の劣化速度調整処理においては、図６に示すようにして、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの充放電電力の制御が行われる。ここで、図６は、本実施形態の劣化速度調整処理を行なった際における、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂのＳＯＣの変化の一例を示すグラフであり、図６においては、充放電指令演算部４３により、第１蓄電池１ａが、高温蓄電池であると判断された場合における、ＳＯＣの変化を示している。なお、図６中において、第１蓄電池１ａのＳＯＣの変化を実線で、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの変化を破線で示した。
【００５３】
図６に示すように、時間ｔ０からｔ１においては、充電スケジュール中であり、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第１低劣化領域ＲＬ１内にあるため、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流が、第２蓄電池１ｂの充電電流よりも小さくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの充電電力が設定される。これにより、第１蓄電池１ａのＳＯＣの上昇速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの上昇速度よりも遅くなり、第２蓄電池１ｂのＳＯＣが、時間ｔ１よりも前に、第１劣化促進領域ＲＨ１に到達した後、第１蓄電池１ａのＳＯＣが、時間ｔ１において、第１劣化促進領域ＲＨ１に到達する。
【００５４】
次いで、時間ｔ１からｔ２においては、充電スケジュール中であり、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第１劣化促進領域ＲＨ１内にあるため、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流が、第２蓄電池１ｂの充電電流よりも大きくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの充電電力が設定される。これにより、第１蓄電池１ａのＳＯＣの上昇速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの上昇速度よりも速くなり、第１蓄電池１ａのＳＯＣおよび第２蓄電池１ｂのＳＯＣが、時間ｔ２において、第２低劣化領域ＲＬ２に到達する。
【００５５】
次いで、時間ｔ２からｔ３において、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂについて、均等に充電が行なわれる。そして、その後、時間ｔ３において、第１蓄電池１ａのＳＯＣおよび第２蓄電池１ｂのＳＯＣが、第２劣化促進領域ＲＨ２に到達すると、時間ｔ３からｔ４においては、充電スケジュール中であり、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第２劣化促進領域ＲＨ２内にあるため、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流が、第２蓄電池１ｂの充電電流よりも小さくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの充電電力が設定される。これにより、第１蓄電池１ａのＳＯＣの上昇速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの上昇速度よりも遅くなる。
【００５６】
なお、図６に示すように、時間ｔ０からｔ１において、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第１低劣化領域ＲＬ１内にある場合に、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流を小さく設定しておくことにより、時間ｔ２において、第１蓄電池１ａのＳＯＣと、第２蓄電池１ｂのＳＯＣとを揃えることが可能となる。そして、第１蓄電池１ａのＳＯＣと、第２蓄電池１ｂのＳＯＣとを揃えることにより、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの両方について、ほぼ同時に満充電状態とすることができるため、充電に要する時間を短くすることができる。
【００５７】
一方、時間ｔ５以降は、放電スケジュール中となり、時間ｔ５からｔ６においては、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂについて、均等に充電が行なわれる。そして、その後、時間ｔ６において、第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第２低劣化領域ＲＬ２に到達すると、時間ｔ６からｔ７においては、放電スケジュール中であり、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第２低劣化領域ＲＬ２内にあるため、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの放電電流が、第２蓄電池１ｂの放電電流よりも小さくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの放電電力が設定される。これにより、第１蓄電池１ａのＳＯＣの低下速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの低下速度よりも遅くなり、第２蓄電池１ｂのＳＯＣが、時間ｔ７よりも前に、第１劣化促進領域ＲＨ１に到達した後、第１蓄電池１ａのＳＯＣが、時間ｔ７において、第１劣化促進領域ＲＨ１に到達する。
【００５８】
次いで、時間ｔ７からｔ８においては、放電スケジュール中であり、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第１劣化促進領域ＲＨ１内にあるため、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの放電電流が、第２蓄電池１ｂの放電電流よりも大きくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの放電電力が設定される。これにより、第１蓄電池１ａのＳＯＣの低下速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの低下速度よりも速くなり、第１蓄電池１ａのＳＯＣおよび第２蓄電池１ｂのＳＯＣが、時間ｔ８において、第１低劣化領域ＲＬ１に到達する。
【００５９】
そして、時間ｔ８からｔ９においては、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂについて、均等に充電が行なわれる。
【００６０】
なお、図６に示すように、時間ｔ６からｔ７において、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第２低劣化領域ＲＬ２内にある場合に、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの放電電流を小さく設定しておくことにより、時間ｔ８において、第１蓄電池１ａのＳＯＣと、第２蓄電池１ｂのＳＯＣとを揃えることが可能となる。そして、第１蓄電池１ａのＳＯＣと、第２蓄電池１ｂのＳＯＣとを揃えることにより、時間ｔ８からｔ９において、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂについて、均等に放電した場合でも、一方の蓄電池のみが放電下限電圧に達してしまい、これにより、蓄電池システムの効率が低下してしまうことを有効に防止することができる。
【００６１】
本実施形態においては、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂのうち、温度の高い蓄電池である高温蓄電池のＳＯＣが、第１劣化促進領域ＲＨ１内にある場合に、高温蓄電池のＳＯＣが、第１劣化促進領域ＲＨ１内となる時間が短くなるように、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの充放電電流を制御するものである。具体的には、充電スケジュール中の場合には、高温蓄電池の充電電流を、高温蓄電池以外の蓄電池の充電電流よりも大きく設定し、また、放電スケジュール中の場合には、高温蓄電池の放電電流を、高温蓄電池以外の蓄電池の放電電流よりも大きく設定する。すなわち、本実施形態においては、各蓄電間のＳＯＣを異ならせることにより、ＳＯＣに基づく劣化速度に差異を設け、これにより、温度の差による劣化速度の差異を、ＳＯＣによる劣化速度の差異で相殺し、これにより、高温蓄電池の劣化の進行度合いと、高温蓄電池以外の蓄電池の劣化の進行度合いとを揃えることができるものである。そして、その結果として、本実施形態によれば、各蓄電池間の劣化バラツキを抑制することができ、これにより、蓄電池システムの寿命を向上させることができる。
【００６２】
なお、上述した実施形態において、温度センサ２ａ，２ｂは本発明の温度検出手段に、コントローラ４０の第１ＳＯＣ演算部４１ａおよび第２ＳＯＣ演算部４１ｂは本発明のＳＯＣ演算手段に、コントローラ４０の充放電指令演算部４３は本発明の高温蓄電池検出手段および制御手段に、それぞれ相当する。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００６４】
なお、上述した劣化速度調整処理において、たとえば、第１蓄電池１ａが高温蓄電池であり、充電スケジュール中、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第１劣化促進領域ＲＨ１内にある場合において、高温蓄電池以外の蓄電池である第２蓄電池１ｂを放電させることにより、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流を増加させるような構成としてもよい。この場合においては、充電スケジュール中に、交流電源２０から供給される供給電力が不足した場合でも、第２蓄電池１ｂから、高温蓄電池である第１蓄電池１ａに、エネルギーを移すことで、高温蓄電池のＳＯＣを上昇させることができ、これにより、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第１劣化促進領域ＲＨ１内となる時間を短くすることができる。
【００６５】
また、同様に、上述した劣化速度調整処理において、たとえば、第１蓄電池１ａが高温蓄電池であり、放電スケジュール中、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第１劣化促進領域ＲＨ１内にある場合において、高温蓄電池以外の蓄電池である第２蓄電池１ｂを充電させることにより、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの放電電流を増加させるような構成としてもよい。この場合においては、放電スケジュール中に、交流負荷３０への電力供給が不要となった場合でも、高温蓄電池である第１蓄電池１ａから、第２蓄電池１ｂに、エネルギーを移すことで、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣを低下させることができ、これにより、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第１劣化促進領域ＲＨ１内となる時間を短くすることができる。
【００６６】
また、上述した実施形態においては、蓄電池が２個並列に接続されてなる蓄電池システムに、本発明を適用した例を示したが、蓄電池が３個以上並列に接続されてなる蓄電池システムに、本発明を適用することももちろん可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１ａ…第１蓄電池
１ｂ…第２蓄電池
５ａ…第１ＤＣ／ＤＣ制御器
５ｂ…第２ＤＣ／ＤＣ制御器
１０…変換機
２０…交流電源
３０…交流負荷
４０…コントローラ
４１ａ…第１ＳＯＣ演算部
４１ｂ…第２ＳＯＣ演算部
４２ａ…第１電池温度検出部
４２ｂ…第２電池温度検出部
４３…充放電指令演算部
４４…入出力電力検出部
４５…制御信号送出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池を複数並列接続してなる蓄電池システムを制御する電池制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、比較的に厳しい温度環境で用いられる蓄電池システムとして、定置型蓄電池システムが知られている。このような定置型蓄電池システムとしては、電池容量を大きくするために、通常、複数の蓄電池を並列接続したものが用いられるが、このように複数の蓄電池を並列接続した構成においては、並列接続された各蓄電池は異なる温度環境に置かれることが多く、このように異なる温度環境に置かれると、各蓄電池間における劣化速度が異なることとなってしまい、これにより、各蓄電池間の劣化バラツキが促進し、結果として、定置型蓄電池システム全体の寿命が短くなってしまうという問題がある。一方、各蓄電池の温度環境を同一にするために、各蓄電池に対して温調を行なう方法も考えられるが、この場合においては、各蓄電池に対応した温調システムを設ける必要が生じてしまう。
【０００３】
これに対して、たとえば、特許文献１では、２個の蓄電池を並列接続してなる蓄電池システムにおいて、蓄電池間において温度差が生じている場合に、蓄電池間における劣化バラツキの促進を抑制するために、まず、温度の低い蓄電池の充電を行ない、温度の低い蓄電池の充電が終了した後に、温度の高い蓄電池の充電を行なう技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５３４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術においては、蓄電池間において温度差が生じている場合に、単に蓄電池の充電タイミングを制御するものであり、蓄電池のＳＯＣに起因する蓄電池の劣化速度を考慮するものではないため、各蓄電池間の劣化バラツキを充分に解消することができないという問題があった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、蓄電池を複数並列接続してなる蓄電池システムを制御する電池制御装置において、温調システムを用いることなく、並列接続された各蓄電池間の劣化バラツキを抑制し、これにより、蓄電池システムの寿命を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、蓄電池を複数並列接続してなる蓄電池システムにおいて、並列接続された各蓄電池の温度の検出およびＳＯＣの算出を行い、他の蓄電池よりも温度の高い蓄電池のＳＯＣが、蓄電池の劣化速度を促進する特定のＳＯＣ範囲内となる時間が、他の蓄電池と比較して短くなるように、並列接続された各蓄電池の充放電電流を制御することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、他の蓄電池よりも温度の高い蓄電池のＳＯＣが、蓄電池の劣化速度を促進する特定のＳＯＣ範囲内となる時間が、他の蓄電池と比較して短くなるように、各蓄電池の充放電電流を制御することにより、蓄電池のＳＯＣに基づく劣化速度を調整することができ、これにより、蓄電池システムを構成する各蓄電池間の劣化の進行を略等しくすることができる。そして、その結果として、各蓄電池間の劣化バラツキを抑制することができ、これにより、蓄電池システムの寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態に係る蓄電池システムを示す構成図である。
【図２】図２は、コントローラ４０の機能ブロック図である。
【図３】図３（Ａ）は、各蓄電池の温度と劣化速度との関係を示すグラフ、図３（Ｂ）は、各蓄電池のＳＯＣと劣化速度との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、本実施形態に係る充放電制御処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、劣化速度に基づいて設定される各ＳＯＣ領域を示すグラフである。
【図６】図６は、本実施形態の劣化速度調整処理を行なった際における、各蓄電池のＳＯＣの変化の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る蓄電池システムを示す構成図である。以下においては、本実施形態に係る蓄電池システムが、定置型蓄電池システムである場合を例示して説明するが、特にこれに限定されるものではない。
【００１２】
本実施形態に係る蓄電池システムは、図１に示すように、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂ、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａ、第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂ、変換機１０、交流電源２０、交流負荷３０、およびコントローラ４０を備える。第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂは、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａおよび第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂを介して、互いに並列に接続されるとともに、変換機１０に接続されている。そして、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂは、変換機１０を介して、交流電源２０からの電力が入力可能となっているとともに、交流負荷３０への電力の供給が可能となっている。なお、図１中、太実線は電力線を、破線は通信線を示している。
【００１３】
第１蓄電池１ａは、たとえば、リチウムイオン二次電池であり、第１蓄電池１ａには、第１蓄電池１ａの温度Ｔａを検出するための第１温度センサ２ａ、第１蓄電池１ａの電圧Ｖａを検出するための第１電圧センサ３ａ、および、第１蓄電池１ａに入出力される電流Ｉａを検出するための第１電流センサ４ａが設けられている。そして、これら第１温度センサ２ａ、第１電圧センサ３ａ、および第１電流センサ４ａにより検出された第１蓄電池１ａの温度Ｔａ、電圧Ｖａおよび電流Ｉａは、コントローラ４０に、所定の間隔で送信される。また、第１蓄電池１ａは、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａを介して、電力線と接続されており、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａを制御することで、入出力される電流が制御されるようになっている。
【００１４】
同様に、第２蓄電池１ｂは、たとえば、リチウムイオン二次電池であり、第２蓄電池１ｂも、第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂを検出するための第２温度センサ２ｂ、第２蓄電池１ｂの電圧Ｖｂを検出するための第２電圧センサ３ｂ、および、第２蓄電池１ｂに入出力される電流Ｉｂを検出するための第２電流センサ４ｂを備えており、これら第２温度センサ２ｂ、第２電圧センサ３ｂ、および第２電流センサ４ｂにより検出された第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂ、電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂは、コントローラ４０に、所定の間隔で送信される。また、第２蓄電池１ｂも、第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂを介して、電力線と接続されており、第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂを制御することで、入出力される電流が制御されるようになっている。
【００１５】
変換機１０は、直流電力と交流電力との変換を行なうための変換機である。変換機１０は、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂからの直流電力を交流電力に変換し、交流負荷３０に供給するとともに、交流電源２０からの交流電力を直流電力に変換し、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂに供給する。また、変換機１０は、交流電源２０からの供給電力、および交流負荷３０の負荷電力を検出し、これらをコントローラ４０に送信する。
【００１６】
コントローラ４０は、第１温度センサ２ａ、第１電圧センサ３ａおよび第１電流センサ４ａから、第１蓄電池１ａの温度Ｔａ、電圧Ｖａおよび電流Ｉａを、第２温度センサ２ｂ、第２電圧センサ３ｂおよび第２電流センサ４ｂから、第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂ、電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂを、変換機１０から、交流電源２０からの供給電力、および交流負荷３０の負荷電力を、それぞれ取得し、これらの情報に基づき、蓄電池システムを制御する。
【００１７】
図２に、コントローラ４０の機能ブロック図を示す。図２に示すように、コントローラ４０は、第１ＳＯＣ演算部４１ａ、第２ＳＯＣ演算部４１ｂ、第１電池温度検出部４２ａ、第２電池温度検出部４２ｂ、充放電指令演算部４３、入出力電力検出部４４、および制御信号送出部４５を備える。
【００１８】
第１ＳＯＣ演算部４１ａは、第１電圧センサ３ａ、および第１電流センサ４ａにより検出された第１蓄電池１ａの電圧Ｖａおよび電流Ｉａを取得し、これら電圧Ｖａおよび電流Ｉａに基づいて、第１蓄電池１ａのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を算出する。第１蓄電池１ａのＳＯＣは、たとえば、電圧ＶａとＳＯＣとの関係を示すテーブルを用いる方法や、電流Ｉａを積算する方法、さらにはこれらの方法を組み合わせた方法により、算出することができる。算出された第１蓄電池１ａのＳＯＣは、充放電指令演算部４３に送出される。
【００１９】
第２ＳＯＣ演算部４１ｂは第２電圧センサ３ｂ、および第２電流センサ４ｂにより検出された第２蓄電池１ｂの電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂを取得し、これら電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂに基づいて、第２蓄電池１ｂのＳＯＣを算出する。なお、第２蓄電池１ｂのＳＯＣは、上述の第１蓄電池１ａのＳＯＣと同様の方法により、算出することができる。算出された第２蓄電池１ｂのＳＯＣは、充放電指令演算部４３に送出される。
【００２０】
第１電池温度検出部４２ａは、第１温度センサ２ａにより検出された第１蓄電池１ａの温度Ｔａを取得し、取得した温度Ｔａを、充放電指令演算部４３に送出する。また、第２電池温度検出部４２ｂは、第２温度センサ２ｂにより検出された第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂを取得し、取得した温度Ｔｂを、充放電指令演算部４３に送出する。
【００２１】
充放電指令演算部４３は、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂを充電または放電するための充電電力または放電電力を設定し、これらの情報を、制御信号送出部４５に送出する。なお、充放電指令演算部４３による、充電電力・放電電力の具体的な算出方法については、後述する。
【００２２】
入出力電力検出部４４は、交流電源２０からの供給電力、および交流負荷３０の負荷電力の検出を行い、検出結果を充放電指令演算部４３に送出する。
【００２３】
制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された充電電力または放電電力の情報に基づき、これらの情報を含む制御信号を、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａおよび第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂに送出することで、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂに入出力される電力を制御する。
【００２４】
次いで、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの劣化速度について、図３（Ａ）、図３（Ｂ）を参照して説明する。
【００２５】
図３（Ａ）は、各蓄電池１ａ、１ｂの温度と劣化速度との関係を示すグラフ、図３（Ｂ）は、各蓄電池１ａ、１ｂのＳＯＣと劣化速度との関係を示すグラフである。本実施形態においては、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの劣化は、主として、その温度およびＳＯＣの影響により引き起こされるという特性を有し、そして、その劣化速度は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すものとなる。すなわち、図３（Ａ）に示すように、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂは、その温度が高いほど、劣化速度が高くなるという特性を有する。一方、図３（Ｂ）に示すように、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂは、ＳＯＣに応じて劣化速度が変化する特性を有する。
【００２６】
具体的には、図３（Ａ）に示すように、第１蓄電池１ａの温度に基づく劣化速度ＤＴａは、温度Ｔａに応じたものとなり、また、第２蓄電池１ｂの温度に基づく劣化速度ＤＴｂは、温度Ｔｂに応じたものとなる。同様に、図３（Ｂ）に示すように、第１蓄電池１ａのＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳａは、そのＳＯＣであるＳａに応じたものとなり、また、第２蓄電池１ｂのＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳｂは、そのＳＯＣであるＳｂに応じたものとなる。
【００２７】
そして、本実施形態においては、第１蓄電池１ａの劣化速度Ｄａは、温度に基づく劣化速度ＤＴａと、ＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳａを乗じ、Ｄａ＝ＤＴａ×ＤＳａで求められる。また、同様に、第２蓄電池１ｂの劣化速度Ｄｂは、温度に基づく劣化速度ＤＴｂと、ＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳｂを乗じ、Ｄｂ＝ＤＴｂ×ＤＳｂで求められる。なお、本実施形態の蓄電池システムにおいては、このような各蓄電池１ａ、１ｂの温度に基づく劣化速度ＤＴａ、ＤＴｂ、ＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳａ、ＴＳｂを求め、これらに基づき、各蓄電池１ａ、１ｂの劣化速度Ｄａ、Ｄｂを算出できるように、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すような、温度と劣化速度との関係、およびＳＯＣと劣化速度との関係を示す温度−劣化速度テーブル、およびＳＯＣ−劣化速度テーブルが、コントローラ４０に予め記憶されている。
【００２８】
次いで、本実施形態に係る充放電制御処理について説明する。図４は、本実施形態に係る充放電制御処理を示すフローチャートである。
【００２９】
まず、ステップＳ１では、コントローラ４０の第１ＳＯＣ演算部４１ａおよび第１電池温度検出部４２ａにより、第１蓄電池１ａの温度Ｔａ、電圧Ｖａおよび電流Ｉａの取得が行なわれる。また、同様に、コントローラ４０の第２ＳＯＣ演算部４１ｂおよび第２電池温度検出部４２ｂにより、第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂ、電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂの取得が行なわれる。
【００３０】
ステップＳ２では、コントローラ４０の第１ＳＯＣ演算部４１ａにより、ステップＳ１で取得した第１蓄電池１ａの電圧Ｖａおよび電流Ｉａに基づいて、第１蓄電池１ａのＳＯＣの算出が行なわれ、算出された第１蓄電池１ａのＳＯＣは、充放電指令演算部４３に送出される。また、同様に、コントローラ４０の第２ＳＯＣ演算部４１ｂにより、ステップＳ１で取得した第２蓄電池１ｂの電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂに基づいて、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの算出が行なわれ、算出された第２蓄電池１ｂのＳＯＣは、充放電指令演算部４３に送出される。
【００３１】
ステップＳ３では、コントローラ４０の充放電指令演算部４３により、ステップＳ１において取得した第１蓄電池１ａの温度Ｔａ、および第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂの比較が行なわれ、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂのうち、より温度の高い蓄電池を、高温蓄電池として設定する。上述したように、図３（Ａ）に示すように、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂは、その温度が高いほど、劣化速度が高くなるという関係にある。そのため、ステップＳ３においては、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂのうち、いずれの蓄電池の温度が高いか（すなわち、いずれの蓄電池の方が、温度の影響による劣化速度が大きいか）を判定する。
【００３２】
ステップＳ４では、充放電指令演算部４３により、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂのうち、ステップＳ３において高温蓄電池として設定された蓄電池について、そのＳＯＣが、図５に示す第１低劣化領域ＲＬ１、第１劣化促進領域ＲＨ１、第２低劣化領域ＲＬ２、および第２劣化促進領域ＲＨ２の各ＳＯＣ領域のうち、いずれのＳＯＣ領域内にあるかの判定が行なわれる。ここで、図５は、劣化速度に基づいて設定される各ＳＯＣ領域を示すグラフである。なお、図５は、図３（Ｂ）に示す各蓄電池１ａ、１ｂのＳＯＣと劣化速度との関係を示すグラフにおいて、劣化速度に基づいて設定される各ＳＯＣ領域を示したグラフである。上述したように、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂは、ＳＯＣに応じて劣化速度が変化する性質がある。そのためステップＳ４では、充放電指令演算部４３は、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂのうち、ステップＳ３において高温蓄電池として設定された蓄電池について、第１低劣化領域ＲＬ１、第１劣化促進領域ＲＨ１、第２低劣化領域ＲＬ２、および第２劣化促進領域ＲＨ２の各ＳＯＣ領域のうち、いずれの領域内にあるかの判定を行なう。なお、図５に示すように、第１劣化促進領域ＲＨ１および第２劣化促進領域ＲＨ２は、ＳＯＣに基づく劣化速度の影響が大きく、劣化速度の速い領域であり、一方、第１低劣化領域ＲＬ１および第２低劣化領域ＲＬ２は、ＳＯＣに基づく劣化速度の影響が小さく、劣化速度の遅い領域である。なお、図５に示す各ＳＯＣ領域は、温度−劣化速度テーブル、およびＳＯＣ−劣化速度テーブルと同様に、コントローラ４０に予め記憶されている。
【００３３】
ステップＳ５では、充放電指令演算部４３により、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂが、充電を行なうための充電スケジュール中であるか、あるいは放電を行なうための放電スケジュール中であるか、の判定が行なわれる。なお、充電スケジュール中か、あるいは放電スケジュール中かの判定は、コントローラ４０に記憶された運転スケジュール情報や、日付情報、時間情報に基づいて行なわれる。
【００３４】
次いで、ステップＳ６では、充放電指令演算部４３により、第１温度センサ２ａにより検出された第１蓄電池１ａの温度Ｔａ、および第２温度センサ２ｂにより検出された第２蓄電池１ｂの温度Ｔｂに基づき、図３（Ａ）に示す、温度と劣化速度との関係を示す温度−劣化速度テーブルを用いて、第１蓄電池１ａの温度に基づく劣化速度ＤＴａ、および第２蓄電池１ｂの温度に基づく劣化速度ＤＴｂの算出が行なわれる。そして、充放電指令演算部４３は、第１蓄電池１ａの温度に基づく劣化速度ＤＴａと、第２蓄電池１ｂの温度に基づく劣化速度ＤＴｂとを比較し、これらの差（｜ＤＴａ−ＤＴｂ｜）が所定値α以上であるか否かの判断を行なう。すなわち、ステップＳ６では、これらの差（｜ＤＴａ−ＤＴｂ｜）が大きく、そのため、第１蓄電池１ａと第２蓄電池１ｂとの劣化速度を調整するための処理である劣化速度調整処理を行なう必要があるか否かを、判定する。そして、差（｜ＤＴａ−ＤＴｂ｜）が所定値α未満である場合には、劣化速度調整処理を行なう必要がないと判断し、ステップＳ７に進む。一方、差（｜ＤＴａ−ＤＴｂ｜）が所定値α以上である場合には、劣化速度調整処理を行なう必要があると判断し、ステップＳ８に進む。
【００３５】
ステップＳ７では、ステップＳ６において、差（｜ＤＴａ−ＤＴｂ｜）が所定値α未満であり、劣化速度調整処理は必要ないと判断されたため、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂについて、均等に充放電を行なうための処理が行なわれる。
【００３６】
具体的には、ステップＳ５において、充電スケジュール中と判定された場合（たとえば、夜間など）には、充放電指令演算部４３により、交流負荷３０の負荷電力と、交流電源２０からの供給電力との差から、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂに供給可能な電力を演算し、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの許容電力を超えない範囲で、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂを均等に充電するための充電電力が設定される。そして、充放電指令演算部４３は、設定した充電電力を、制御信号送出部４５に送信し、制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された充電電力の情報を含む制御信号を、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａおよび第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂに送出し、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂについて、均等に充電を行なう。
【００３７】
あるいは、ステップＳ５において、放電スケジュール中と判定された場合（たとえば、昼間など）には、充放電指令演算部４３により、交流負荷３０の負荷電力から、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの許容電力を超えない範囲で、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂから均等に放電するための放電電力が設定される。なお、充放電指令演算部４３は、交流負荷３０の負荷電力に対して、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの放電電力の和では不足する場合には、交流電源２０に電力を補充させるための補充電力を設定する。そして、充放電指令演算部４３は、設定した放電電力を、制御信号送出部４５に送信し、制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された放電電力の情報を含む制御信号を、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａおよび第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂに送出し、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂを均等に放電させる。また、充放電指令演算部４３は、交流電源２０に電力を補充させるための補充電力を設定した場合には、放電電力の情報に加えて、補充電力の情報を、制御信号送出部４５に送信し、制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された補充電力の情報を含む制御信号を、変換機１０に送出し、変換機１０に補充電力を出力させる。
【００３８】
一方、ステップＳ６において、差（｜ＤＴａ−ＤＴｂ｜）が所定値α以上であり、劣化速度調整処理が必要であると判断された場合には、ステップＳ８に進み、以下に説明する劣化速度調整処理が行なわれる。
【００３９】
本実施形態の劣化速度調整処理においては、充放電指令演算部４３により、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すような、温度と劣化速度との関係を示す温度−劣化速度テーブル、およびＳＯＣと劣化速度との関係を示すＳＯＣ−劣化速度テーブルに基づき、各蓄電池１ａ、１ｂの温度に基づく劣化速度ＤＴａ、ＤＴｂ、およびＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳａ、ＤＳｂが、下記式（１）を満足するような充放電条件の設定することにより（各ＳＯＣ領域内に置かれる時間を設定することにより）、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの劣化速度の調整が行なわれる。
【数１】
【００４０】
すなわち、上記ステップＳ７では、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの充放電電力を均等に設定していたのに対し、ステップＳ８においては、上記式（１）を満足するような第１蓄電池１ａの充放電電力、および第２蓄電１ｂの充放電電力が個別に設定される。なお、ステップＳ８においては、各蓄電池１ａ、１ｂの充放電電力が個別に設定される以外は、上述したステップＳ７と同様にして、各蓄電池１ａ、１ｂの充放電電力が設定される。
【００４１】
本実施形態においては、具体的には、次の（Ａ）〜（Ｅ）のように、各蓄電池１ａ、１ｂの充放電電力が設定される。なお、以下においては、ステップＳ３において、第１蓄電池１ａが、高温蓄電池であると判断されているものとして説明する。
【００４２】
（Ａ）ステップＳ５において充電スケジュール中であると判断され、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第１低劣化領域ＲＬ１内にある場合
この場合においては、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣの上昇速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの上昇速度よりも遅くなるように、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流が、第２蓄電池１ｂの充電電流よりも小さくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの充電電力が設定される。
【００４３】
（Ｂ）ステップＳ５において充電スケジュール中であると判断され、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第１劣化促進領域ＲＨ１内にある場合
この場合においては、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが早く上昇することで、第１劣化促進領域ＲＨ１内に置かれる時間を短くするために、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流が、第２蓄電池１ｂの充電電流よりも大きくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの充電電力が設定される。
【００４４】
（Ｃ）ステップＳ５において充電スケジュール中であると判断され、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第２劣化促進領域ＲＨ２内にある場合
この場合においては、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣの上昇を低く抑え、これにより、第１蓄電池１ａのＳＯＣに基づく劣化速度ＤＳａを低く抑えるために、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流が、第２蓄電池１ｂの充電電流よりも小さくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの充電電力が設定される。
【００４５】
（Ｄ）ステップＳ５において放電スケジュール中であると判断され、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第２低劣化領域ＲＬ２内にある場合
この場合においては、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣの低下速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの低下速度よりも遅くなるように、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの放電電流が、第２蓄電池１ｂの放電電流よりも小さくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの放電電力が設定される。
【００４６】
（Ｅ）ステップＳ５において放電スケジュール中であると判断され、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第１劣化促進領域ＲＨ１内にある場合
この場合においては、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが早く低下することで、第１劣化促進領域ＲＨ１内に置かれる時間を短くするために、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの放電電流が、第２蓄電池１ｂの放電電流よりも大きくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの放電電力が設定される。
【００４７】
なお、上記（Ａ）〜（Ｅ）以外の場合、たとえば、ステップＳ５において充電スケジュール中であると判断され、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第２低劣化領域ＲＬ２内にある場合等においては、第１蓄電池１ａの充電電力および第２蓄電池１ｂの充電電力は、均等に設定される。
【００４８】
そして、充放電指令演算部４３は、充電スケジュール中である場合には、上記方法にしたがって設定した第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの充電電力を、制御信号送出部４５に送信し、制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの充電電力の情報を含む制御信号を、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａおよび第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂに送出し、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの充電が行なわれる。
【００４９】
また、充放電指令演算部４３は、放電スケジュール中である場合には、上記方法にしたがって設定した第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの放電電力を、制御信号送出部４５に送信し、制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの放電電力の情報を含む制御信号を、第１ＤＣ／ＤＣ制御器５ａおよび第２ＤＣ／ＤＣ制御器５ｂに送出し、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの放電が行なわれる。
【００５０】
なお、充放電指令演算部４３は、放電スケジュール中である場合において、交流負荷３０の負荷電力に対して、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの放電電力の和では不足する場合には、上記したステップＳ７と同様に、交流電源２０に電力を補充させるための補充電力を設定する。そして、この場合には、放電電力の情報に加えて、補充電力の情報を、制御信号送出部４５に送信し、制御信号送出部４５は、充放電指令演算部４３により設定された補充電力の情報を含む制御信号を、変換機１０に送出し、変換機１０に補充電力を出力させる。
【００５１】
このようにして、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの劣化速度を調整するための処理の劣化速度調整処理が行なわれる。
【００５２】
そして、本実施形態の劣化速度調整処理においては、図６に示すようにして、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂの充放電電力の制御が行われる。ここで、図６は、本実施形態の劣化速度調整処理を行なった際における、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電１ｂのＳＯＣの変化の一例を示すグラフであり、図６においては、充放電指令演算部４３により、第１蓄電池１ａが、高温蓄電池であると判断された場合における、ＳＯＣの変化を示している。なお、図６中において、第１蓄電池１ａのＳＯＣの変化を実線で、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの変化を破線で示した。
【００５３】
図６に示すように、時間ｔ０からｔ１においては、充電スケジュール中であり、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第１低劣化領域ＲＬ１内にあるため、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流が、第２蓄電池１ｂの充電電流よりも小さくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの充電電力が設定される。これにより、第１蓄電池１ａのＳＯＣの上昇速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの上昇速度よりも遅くなり、第２蓄電池１ｂのＳＯＣが、時間ｔ１よりも前に、第１劣化促進領域ＲＨ１に到達した後、第１蓄電池１ａのＳＯＣが、時間ｔ１において、第１劣化促進領域ＲＨ１に到達する。
【００５４】
次いで、時間ｔ１からｔ２においては、充電スケジュール中であり、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第１劣化促進領域ＲＨ１内にあるため、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流が、第２蓄電池１ｂの充電電流よりも大きくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの充電電力が設定される。これにより、第１蓄電池１ａのＳＯＣの上昇速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの上昇速度よりも速くなり、第１蓄電池１ａのＳＯＣおよび第２蓄電池１ｂのＳＯＣが、時間ｔ２において、第２低劣化領域ＲＬ２に到達する。
【００５５】
次いで、時間ｔ２からｔ３において、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂについて、均等に充電が行なわれる。そして、その後、時間ｔ３において、第１蓄電池１ａのＳＯＣおよび第２蓄電池１ｂのＳＯＣが、第２劣化促進領域ＲＨ２に到達すると、時間ｔ３からｔ４においては、充電スケジュール中であり、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第２劣化促進領域ＲＨ２内にあるため、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流が、第２蓄電池１ｂの充電電流よりも小さくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの充電電力が設定される。これにより、第１蓄電池１ａのＳＯＣの上昇速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの上昇速度よりも遅くなる。
【００５６】
なお、図６に示すように、時間ｔ０からｔ１において、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第１低劣化領域ＲＬ１内にある場合に、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流を小さく設定しておくことにより、時間ｔ２において、第１蓄電池１ａのＳＯＣと、第２蓄電池１ｂのＳＯＣとを揃えることが可能となる。そして、第１蓄電池１ａのＳＯＣと、第２蓄電池１ｂのＳＯＣとを揃えることにより、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの両方について、ほぼ同時に満充電状態とすることができるため、充電に要する時間を短くすることができる。
【００５７】
一方、時間ｔ５以降は、放電スケジュール中となり、時間ｔ５からｔ６においては、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂについて、均等に充電が行なわれる。そして、その後、時間ｔ６において、第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第２低劣化領域ＲＬ２に到達すると、時間ｔ６からｔ７においては、放電スケジュール中であり、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第２低劣化領域ＲＬ２内にあるため、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの放電電流が、第２蓄電池１ｂの放電電流よりも小さくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの放電電力が設定される。これにより、第１蓄電池１ａのＳＯＣの低下速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの低下速度よりも遅くなり、第２蓄電池１ｂのＳＯＣが、時間ｔ７よりも前に、第１劣化促進領域ＲＨ１に到達した後、第１蓄電池１ａのＳＯＣが、時間ｔ７において、第１劣化促進領域ＲＨ１に到達する。
【００５８】
次いで、時間ｔ７からｔ８においては、放電スケジュール中であり、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第１劣化促進領域ＲＨ１内にあるため、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの放電電流が、第２蓄電池１ｂの放電電流よりも大きくなるように、各蓄電池１ａ、１ｂの放電電力が設定される。これにより、第１蓄電池１ａのＳＯＣの低下速度が、第２蓄電池１ｂのＳＯＣの低下速度よりも速くなり、第１蓄電池１ａのＳＯＣおよび第２蓄電池１ｂのＳＯＣが、時間ｔ８において、第１低劣化領域ＲＬ１に到達する。
【００５９】
そして、時間ｔ８からｔ９においては、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂについて、均等に充電が行なわれる。
【００６０】
なお、図６に示すように、時間ｔ６からｔ７において、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第２低劣化領域ＲＬ２内にある場合に、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの放電電流を小さく設定しておくことにより、時間ｔ８において、第１蓄電池１ａのＳＯＣと、第２蓄電池１ｂのＳＯＣとを揃えることが可能となる。そして、第１蓄電池１ａのＳＯＣと、第２蓄電池１ｂのＳＯＣとを揃えることにより、時間ｔ８からｔ９において、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂについて、均等に放電した場合でも、一方の蓄電池のみが放電下限電圧に達してしまい、これにより、蓄電池システムの効率が低下してしまうことを有効に防止することができる。
【００６１】
本実施形態においては、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂのうち、温度の高い蓄電池である高温蓄電池のＳＯＣが、第１劣化促進領域ＲＨ１内にある場合に、高温蓄電池のＳＯＣが、第１劣化促進領域ＲＨ１内となる時間が短くなるように、第１蓄電池１ａおよび第２蓄電池１ｂの充放電電流を制御するものである。具体的には、充電スケジュール中の場合には、高温蓄電池の充電電流を、高温蓄電池以外の蓄電池の充電電流よりも大きく設定し、また、放電スケジュール中の場合には、高温蓄電池の放電電流を、高温蓄電池以外の蓄電池の放電電流よりも大きく設定する。すなわち、本実施形態においては、各蓄電間のＳＯＣを異ならせることにより、ＳＯＣに基づく劣化速度に差異を設け、これにより、温度の差による劣化速度の差異を、ＳＯＣによる劣化速度の差異で相殺し、これにより、高温蓄電池の劣化の進行度合いと、高温蓄電池以外の蓄電池の劣化の進行度合いとを揃えることができるものである。そして、その結果として、本実施形態によれば、各蓄電池間の劣化バラツキを抑制することができ、これにより、蓄電池システムの寿命を向上させることができる。
【００６２】
なお、上述した実施形態において、温度センサ２ａ，２ｂは本発明の温度検出手段に、コントローラ４０の第１ＳＯＣ演算部４１ａおよび第２ＳＯＣ演算部４１ｂは本発明のＳＯＣ演算手段に、コントローラ４０の充放電指令演算部４３は本発明の高温蓄電池検出手段および制御手段に、それぞれ相当する。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００６４】
なお、上述した劣化速度調整処理において、たとえば、第１蓄電池１ａが高温蓄電池であり、充電スケジュール中、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第１劣化促進領域ＲＨ１内にある場合において、高温蓄電池以外の蓄電池である第２蓄電池１ｂを放電させることにより、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの充電電流を増加させるような構成としてもよい。この場合においては、充電スケジュール中に、交流電源２０から供給される供給電力が不足した場合でも、第２蓄電池１ｂから、高温蓄電池である第１蓄電池１ａに、エネルギーを移すことで、高温蓄電池のＳＯＣを上昇させることができ、これにより、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第１劣化促進領域ＲＨ１内となる時間を短くすることができる。
【００６５】
また、同様に、上述した劣化速度調整処理において、たとえば、第１蓄電池１ａが高温蓄電池であり、放電スケジュール中、かつ、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、図５に示す第１劣化促進領域ＲＨ１内にある場合において、高温蓄電池以外の蓄電池である第２蓄電池１ｂを充電させることにより、高温蓄電池である第１蓄電池１ａの放電電流を増加させるような構成としてもよい。この場合においては、放電スケジュール中に、交流負荷３０への電力供給が不要となった場合でも、高温蓄電池である第１蓄電池１ａから、第２蓄電池１ｂに、エネルギーを移すことで、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣを低下させることができ、これにより、高温蓄電池である第１蓄電池１ａのＳＯＣが、第１劣化促進領域ＲＨ１内となる時間を短くすることができる。
【００６６】
また、上述した実施形態においては、蓄電池が２個並列に接続されてなる蓄電池システムに、本発明を適用した例を示したが、蓄電池が３個以上並列に接続されてなる蓄電池システムに、本発明を適用することももちろん可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１ａ…第１蓄電池
１ｂ…第２蓄電池
５ａ…第１ＤＣ／ＤＣ制御器
５ｂ…第２ＤＣ／ＤＣ制御器
１０…変換機
２０…交流電源
３０…交流負荷
４０…コントローラ
４１ａ…第１ＳＯＣ演算部
４１ｂ…第２ＳＯＣ演算部
４２ａ…第１電池温度検出部
４２ｂ…第２電池温度検出部
４３…充放電指令演算部
４４…入出力電力検出部
４５…制御信号送出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池を複数並列接続してなる蓄電池システムを制御する電池制御装置であって、
前記並列接続された各蓄電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記並列接続された各蓄電池のＳＯＣを算出するＳＯＣ演算手段と、
前記温度検出手段により検出された各蓄電池の温度に基づいて、他の蓄電池よりも温度の高い蓄電池を特定し、特定した蓄電池を高温蓄電池として検出する高温蓄電池検出手段と、
蓄電池の劣化速度を促進する特定のＳＯＣ範囲を、特定ＳＯＣ範囲とした場合に、前記高温蓄電池のＳＯＣが、該特定ＳＯＣ範囲内となる時間が、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池と比較して短くなるように、前記並列接続された各蓄電池の充放電電流を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする電池制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電池制御装置において、
前記制御手段は、前記並列接続された各蓄電池が放電状態にあり、かつ、前記高温蓄電池のＳＯＣが、前記特定ＳＯＣ範囲内にある場合に、前記高温蓄電池の放電電流を、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池の放電電流よりも大きくすることを特徴とする電池制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電池制御装置において、
前記制御手段は、前記並列接続された各蓄電池が放電状態にあり、かつ、前記高温蓄電池のＳＯＣが、前記特定ＳＯＣ範囲内にある場合に、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池を充電することにより、前記高温蓄電池の放電電流を増加させることを特徴とする電池制御装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の電池制御装置において、
前記制御手段は、前記並列接続された各蓄電池が放電状態にあり、前記高温蓄電池のＳＯＣが、前記特定ＳＯＣ範囲よりも高いＳＯＣである場合に、前記高温蓄電池のＳＯＣの低下速度が、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池のＳＯＣの低下速度よりも遅くなるように、前記並列接続された各蓄電池の充放電電流を制御することを特徴とする電池制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電池制御装置において、
前記制御手段は、前記並列接続された各蓄電池が充電状態にあり、かつ、前記高温蓄電池のＳＯＣが、前記特定ＳＯＣ範囲内にある場合に、前記高温蓄電池の充電電流を、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池の充電電流よりも大きくすることを特徴とする電池制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電池制御装置において、
前記制御手段は、前記並列接続された各蓄電池が充電状態にあり、かつ、前記高温蓄電池のＳＯＣが、前記特定ＳＯＣ範囲内にある場合に、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池を放電することにより、前記高温蓄電池の充電電流を増加させることを特徴とする電池制御装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の電池制御装置において、
前記制御手段は、前記並列接続された各蓄電池が充電状態にあり、前記高温蓄電池のＳＯＣが、前記特定ＳＯＣ範囲よりも低いＳＯＣである場合に、前記高温蓄電池のＳＯＣの上昇速度が、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池のＳＯＣの上昇速度よりも遅くなるように、前記並列接続された各蓄電池の充放電電流を制御することを特徴とする電池制御装置。
【請求項１】
蓄電池を複数並列接続してなる蓄電池システムを制御する電池制御装置であって、
前記並列接続された各蓄電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記並列接続された各蓄電池のＳＯＣを算出するＳＯＣ演算手段と、
前記温度検出手段により検出された各蓄電池の温度に基づいて、他の蓄電池よりも温度の高い蓄電池を特定し、特定した蓄電池を高温蓄電池として検出する高温蓄電池検出手段と、
蓄電池の劣化速度を促進する特定のＳＯＣ範囲を、特定ＳＯＣ範囲とした場合に、前記高温蓄電池のＳＯＣが、該特定ＳＯＣ範囲内となる時間が、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池と比較して短くなるように、前記並列接続された各蓄電池の充放電電流を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする電池制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電池制御装置において、
前記制御手段は、前記並列接続された各蓄電池が放電状態にあり、かつ、前記高温蓄電池のＳＯＣが、前記特定ＳＯＣ範囲内にある場合に、前記高温蓄電池の放電電流を、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池の放電電流よりも大きくすることを特徴とする電池制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電池制御装置において、
前記制御手段は、前記並列接続された各蓄電池が放電状態にあり、かつ、前記高温蓄電池のＳＯＣが、前記特定ＳＯＣ範囲内にある場合に、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池を充電することにより、前記高温蓄電池の放電電流を増加させることを特徴とする電池制御装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の電池制御装置において、
前記制御手段は、前記並列接続された各蓄電池が放電状態にあり、前記高温蓄電池のＳＯＣが、前記特定ＳＯＣ範囲よりも高いＳＯＣである場合に、前記高温蓄電池のＳＯＣの低下速度が、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池のＳＯＣの低下速度よりも遅くなるように、前記並列接続された各蓄電池の充放電電流を制御することを特徴とする電池制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電池制御装置において、
前記制御手段は、前記並列接続された各蓄電池が充電状態にあり、かつ、前記高温蓄電池のＳＯＣが、前記特定ＳＯＣ範囲内にある場合に、前記高温蓄電池の充電電流を、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池の充電電流よりも大きくすることを特徴とする電池制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電池制御装置において、
前記制御手段は、前記並列接続された各蓄電池が充電状態にあり、かつ、前記高温蓄電池のＳＯＣが、前記特定ＳＯＣ範囲内にある場合に、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池を放電することにより、前記高温蓄電池の充電電流を増加させることを特徴とする電池制御装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の電池制御装置において、
前記制御手段は、前記並列接続された各蓄電池が充電状態にあり、前記高温蓄電池のＳＯＣが、前記特定ＳＯＣ範囲よりも低いＳＯＣである場合に、前記高温蓄電池のＳＯＣの上昇速度が、前記高温蓄電池以外の他の蓄電池のＳＯＣの上昇速度よりも遅くなるように、前記並列接続された各蓄電池の充放電電流を制御することを特徴とする電池制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−６５４４９（Ｐ２０１２−６５４４９Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０７５５０（Ｐ２０１０−２０７５５０）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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