特許 6384482 蓄電池システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6384482

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】蓄電池システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/32 20060101AFI20180827BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20180827BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20180827BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20180827BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/32

   H02J3/38 110

   H02J13/00 311R

   H02J13/00 301A

   H02J7/00 302C

   H02J7/02 F

   H02J7/00 302D

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-537510(P2015-537510)

(86)(22)【出願日】2013年9月19日

(86)【国際出願番号】JP2013075345

(87)【国際公開番号】WO2015040724

(87)【国際公開日】20150326

【審査請求日】2016年2月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082175

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 守

(74)【代理人】

【識別番号】100106150

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 英樹

(72)【発明者】

【氏名】鶴丸 大介

(72)【発明者】

【氏名】花田 雅人

【審査官】 坂東 博司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６９０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１６９４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７２５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２４１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０８４６７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／０３８４８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０２７２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７４６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２３１１５９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／３２

Ｈ０２Ｊ ３／３８

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ７／０２

Ｈ０２Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力系統に接続される蓄電池システムであって、前記電力系統の電力需給を管理するエネルギマネジメントシステムからの充放電要求に基づいて動作する蓄電池システムにおいて、
並列に接続された複数の蓄電池モジュールと、
それぞれの前記蓄電池モジュールに設けられ、前記蓄電池モジュールの状態を監視する複数の蓄電池監視装置と、
前記電力系統の交流電力を直流電力に変換して前記複数の蓄電池モジュールに充電する機能と、前記複数の蓄電池モジュールの直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に放電する機能とを有する交直変換装置と、
前記充放電要求と前記複数の蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報とを受信し、前記充放電要求と前記蓄電池情報とに基づいて前記交直変換装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記蓄電池情報に基づいて充放電可能電力を計算し、前記充放電可能電力を制約条件として、前記充放電要求に基づき前記交直変換装置に対する充放電指令を決定する充放電指令部を備え、
１つの前記交直変換装置に１又は複数の前記蓄電池モジュール及び前記蓄電池監視装置が割り当てられることにより１つのＰＣＳグループが構成され、
前記ＰＣＳグループは複数設けられ、その複数の前記ＰＣＳグループのそれぞれに前記制御装置が設けられ、
前記ＰＣＳグループごとに設けられた複数の前記制御装置は、そのうちの所定の１つは主制御装置として機能し、前記所定の１つ以外は従制御装置として機能するように構成され、
前記制御装置は、前記主制御装置として機能する場合、前記充放電指令部を作動させ、前記従制御装置として機能する場合、前記充放電指令部を作動させずに、担当する前記ＰＣＳグループ内の前記蓄電池監視装置から前記蓄電池情報を受信して前記主制御装置に供給するとともに、前記主制御装置から前記充放電指令を受信して担当する前記ＰＣＳグループ内の前記交直変換装置に供給するように構成され、
前記主制御装置の前記充放電指令部は、前記主制御装置が担当する前記ＰＣＳグループ内の前記蓄電池監視装置から供給される前記蓄電池情報と、前記従制御装置から受信した前記蓄電池情報とに基づいて前記ＰＣＳグループごとに前記充放電可能電力を計算し、前記ＰＣＳグループごとに計算される前記充放電可能電力に合わせて、前記充放電指令を前記ＰＣＳグループごとに決定するように構成され、
異常の発生により前記主制御装置の前記充放電指令部が機能しない場合、主と従の関係が入れ替わり、前記主制御装置に代わって前記従制御装置が前記充放電指令部を作動させる
ことを特徴とする蓄電池システム。

【請求項2】

前記制御装置は、前記蓄電池システムの異常を検知した場合に、検知した異常の内容に応じたインターロック処理を施すインターロック処理部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池システム。

【請求項3】

前記インターロック処理部は、前記蓄電池情報から前記蓄電池システムの異常を検知するように構成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の蓄電池システム。

【請求項4】

前記充放電指令部は、前記蓄電池モジュールの電圧と前記蓄電池モジュールの並列数とから前記充放電可能電力を計算するように構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の蓄電池システム。

【請求項5】

前記充放電指令部は、前記蓄電池モジュールの充放電電力が最大になるように前記充放電指令を決定するように構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の蓄電池システム。

【請求項6】

前記主制御装置の前記充放電指令部は、複数の前記ＰＣＳグループの全体の充放電電力が前記充放電要求に合致するように、前記充放電指令を前記ＰＣＳグループ間で調整するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池システム。

【請求項7】

前記主制御装置の前記充放電指令部は、前記ＰＣＳグループごとにＳＯＣを計算し、前記ＰＣＳグループ間でＳＯＣが均一になるように、前記充放電指令を前記ＰＣＳグループごとに決定するように構成されている
ことを特徴とする請求項１又は６に記載の蓄電池システム。

【請求項8】

前記制御装置は、
前記蓄電池モジュールが過放電状態に近づいたときには、前記蓄電池モジュールが過放電状態に至らないように、前記充放電要求とは無関係に前記交直変換装置に対して自動的に充電指令を出力する過放電防止部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の蓄電池システム。

【請求項9】

前記過放電防止部は、前記蓄電池モジュールの電圧を所定の下限電圧と比較し、前記蓄電池モジュールの電圧が前記下限電圧以下になったことによって前記蓄電池モジュールが過放電状態に近づいたことを検知するように構成されている
ことを特徴とする請求項８に記載の蓄電池システム。

【請求項10】

前記蓄電池モジュールは、複数の蓄電池セルが直列に接続されてなり、
前記過放電防止部は、前記蓄電池セルのそれぞれの電圧を所定の下限セル電圧と比較し、前記蓄電池セルの何れか１つの電圧が前記下限セル電圧以下になったことによって前記蓄電池モジュールが過放電状態に近づいたことを検知するように構成されている
ことを特徴とする請求項８に記載の蓄電池システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、電力系統に接続される蓄電池システムに関する。

【背景技術】

【0002】

電力系統は、発電設備と負荷設備とを送配電設備によって接続することで構築されている。電力系統には、複数の大規模発電所と多数の工場や商業施設及び家庭とを接続する大規模なシステムから、特定の施設内で構築される小規模なシステムまで様々な規模のものが存在する。何れの規模の電力系統においても、電力系統全体の電力需給を管理するエネルギマネジメントシステム（ＥＭＳ）が備えられ、ＥＭＳによって発電設備による電力の供給と負荷設備による電力の需要とをバランスさせることが行われている。

【0003】

蓄電池システムは、上記のような電力系統に接続されて、電力需給をバランスさせるための１つの手段として用いられる。かつては、大量の電力の貯蔵は困難であるとされていたが、リチウムイオン電池やナトリウム硫黄電池のような大容量の蓄電池が実用化されたことによって、大量の電力の貯蔵が可能になった。このような蓄電池を備えた蓄電池システムを電力系統に接続することにより、電力の需要に対して供給が過大なときには、過剰な電力を蓄電池に充電し、電力の需要に対して供給が不足するときには、蓄電池からの放電により電力の不足を補填するといった運用をとることができる。

【0004】

このような蓄電池システムの好適な用途の一例が、太陽光や風力等の自然エネルギを利用した発電設備との組み合わせである。自然エネルギを利用した発電設備は、昨今のエネルギ問題或いは環境問題に対する意識の高まりをうけて広く導入されつつある。しかし、自然エネルギを利用した発電設備には、季節や天候等の自然的要因によって発電電力が左右されやすいために安定した電力供給を行えないという短所がある。蓄電池システムは、この短所を補うことのできるシステムであり、自然エネルギを利用した発電設備に蓄電池システムを組み合わせることで安定した電力供給を行うことが可能になる。

【0005】

蓄電池システムを電力系統に接続する場合、蓄電池システムの動作は前述のＥＭＳによって管理される。蓄電池システムは、蓄電池に接続された交直変換装置（ＰＣＳ）を備える。ＰＣＳは、電力系統の交流電力を直流電力に変換して蓄電池に充電する機能と、蓄電池の直流電力を交流電力に変換して電力系統に放電する機能とを有している。ＥＭＳからＰＣＳに対して充放電要求が供給され、ＰＣＳが充放電要求に従って動作することで、電力系統から蓄電池への充電、或いは、蓄電池から電力系統への放電が達成される。

【0006】

なお、出願人は、本発明に関連するものとして、以下に記載する文献を認識している。特許文献１の図９には、電力系統に接続された蓄電池システムの一例が描かれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】日本特開２０１３−２７２１０号公報

【特許文献2】日本特開２０１２−７５２４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、ＥＭＳからＰＣＳに供給される充放電要求は、電力系統全体において電力の需給をバランスさせるように決定されているが、蓄電池にとっては必ずしも適切ではない。ＥＭＳが実行している演算の量は膨大であるので、ＥＭＳが要求の受け手である蓄電池の状態を逐一把握し、それに応じたきめ細かな制御を行うことは難しい。特に、蓄電池システムが大容量である場合には、蓄電池は極めて多数のセル、具体例としては、数百個から数万個のセルから構成されるため、それらの全ての状態について逐一把握することは極めて困難である。このため、ＥＭＳが個々の蓄電池を管理するのであれば、常に変化している蓄電池の状態に対し、ＥＭＳによる蓄電池システムの制御の周期は長く取らざるを得なくなる。その結果、ＥＭＳから供給される充放電要求は蓄電池の状態に応じた適切なものとはならず、充放電要求と蓄電池の状態との関係次第では、蓄電池を十分に使いこなすことができない場合があるだけでなく、性能や寿命に影響する無理な運転を蓄電池に強いることになるおそれもある。

【0009】

本発明は、上述のような課題に鑑みなされたもので、蓄電池に対して無理な運転を強いることなく蓄電池の最大限の性能を引き出すことができる蓄電池システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的の達成のため、本発明に係る蓄電池システムは以下のように構成される。

【0011】

本発明に係る蓄電池システムは電力系統に接続され、電力系統の電力需給を管理するエネルギマネジメントシステムからの充放電要求に基づいて動作するように構成される。本発明に係る蓄電池システムが接続される電力系統の規模や構成には限定はない。

【0012】

本発明に係る蓄電池システムは、蓄電池モジュール、蓄電池監視装置、交直変換装置、及び制御装置を備える。蓄電池モジュールは、複数個、並列に接続されている。蓄電池モジュールは単一の蓄電池セルで構成されていてもよいし、複数の蓄電池セルの集合体として構成されていてもよい。蓄電池モジュールの種類としては、リチウムイオン電池やナトリウム硫黄電池やニッケル水素電池等の大容量の蓄電池が好ましい。

【0013】

蓄電池監視装置は、蓄電池モジュールの状態を監視する装置である。蓄電池監視装置は、複数ある蓄電池モジュールのそれぞれに設けられている。蓄電池監視装置による監視項目としては、例えば、電流、電圧、温度等の状態量を挙げることができる。電圧に関して言えば、蓄電池モジュールが複数のセルで構成されている場合には、セルごとに電圧を監視することが好ましい。蓄電池監視装置は、監視項目である状態量をセンサによって常時或いは所定の周期で計測し、得られたデータの一部或いは全部を蓄電池情報として外部に出力する。

【0014】

交直変換装置は、電力系統に蓄電池モジュールを接続する装置であり、電力系統の交流電力を直流電力に変換して蓄電池モジュールに充電する機能と、蓄電池モジュールの直流電力を交流電力に変換して電力系統に放電する機能とを有している。交直変換装置はパワーコンディショナーとも呼ばれ、蓄電池モジュールへの充電電力量、及び蓄電池モジュールからの放電電力量は、交直変換装置によって調整される。

【0015】

制御装置は、エネルギマネジメントシステムと交直変換装置との間に介在する装置である。エネルギマネジメントシステムから蓄電池システムに供給される充放電要求は、この制御装置が受信する。制御装置は、充放電要求とともに複数の蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報を受信し、充放電要求と蓄電池情報とに基づいて交直変換装置を制御するように構成される。制御装置は充放電指令部を備える。充放電指令部は、蓄電池情報に基づいて充放電可能電力を計算し、充放電可能電力を制約条件として、充放電要求に基づき交直変換装置に対する充放電指令を決定するように構成される。

【0016】

充放電可能電力は蓄電池モジュールの電圧から算出することができる。蓄電池モジュールの電圧は蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報に含まれる。充放電可能電力の計算において電圧以外の情報を参照することはもちろん可能である。複数の蓄電池セルが直列に接続されてなる蓄電池モジュールの場合には、蓄電池モジュールの電圧と蓄電池モジュールの並列数とから充放電可能電力を計算することができる。充放電指令部は、蓄電池の充放電電力が最大になるように充放電指令を決定するように構成することができる。

【0017】

制御装置は複数のＰＣＳグループを制御するように構成することができる。ＰＣＳグループとは、１つの交直変換装置に１又は複数の蓄電池モジュール及び蓄電池監視装置が割り当てられることにより構成されたグループである。ＰＣＳグループは複数設けられ、その複数のＰＣＳグループのそれぞれに制御装置が設けられている。ＰＣＳグループごとに設けられた複数の制御装置は、そのうちの所定の１つは主制御装置として機能し、所定の１つ以外は従制御装置として機能する。制御装置は、主制御装置として機能する場合、充放電指令部を作動させるが、従制御装置として機能する場合、充放電指令部を作動させない。従制御装置として機能する場合、制御装置は、担当するＰＣＳグループ内の蓄電池監視装置から蓄電池情報を受信して主制御装置に供給するとともに、主制御装置から充放電指令を受信して担当するＰＣＳグループ内の交直変換装置に供給する。この場合、エネルギマネジメントシステムから供給される充放電要求は、複数のＰＣＳグループの全体に対する要求となる。主制御装置は、エネルギマネジメントシステムからの充放電要求に基づいて複数のＰＣＳグループの全体を制御する。このようなシステム構成では、主制御装置の充放電指令部は、主制御装置が担当するＰＣＳグループ内の蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報と、従制御装置から受信した蓄電池情報とに基づいてＰＣＳグループごとに充放電可能電力を計算し、充放電可能電力に合わせてＰＣＳグループごとに充放電指令を決定するように構成することができる。なお、異常の発生により主制御装置の充放電指令部が機能しない場合、主と従の関係が入れ替わり、主制御装置に代わって従制御装置が充放電指令部を作動させる。また、充放電指令部は、複数のＰＣＳグループの全体の充放電電力が充放電要求に合致するように、充放電指令を前記ＰＣＳグループ間で調整するように構成することができる。さらに、充放電指令部は、ＰＣＳグループごとにＳＯＣ（State of Charge）を計算し、ＰＣＳグループ間でＳＯＣが均一になるように、充放電指令をＰＣＳグループごとに決定するように構成することもできる。

【0018】

本発明に係る蓄電池システムの好ましい形態では、制御装置は過放電防止部をさらに備える。過放電防止部は、蓄電池モジュールが過放電状態に近づいたときには、蓄電池モジュールが過放電状態に至らないように、エネルギマネジメントシステムから供給される充放電要求とは無関係に交直変換装置に対して自動的に充電指令を出力するように構成される。蓄電池モジュールが過放電状態に近づいたことは、例えば蓄電池モジュールの電圧から判断することができる。蓄電池モジュールの電圧を所定の下限電圧と比較し、蓄電池モジュールの電圧が下限電圧以下になったことによって蓄電池モジュールが過放電状態に近づいたことを検知するように過放電防止部を構成することができる。蓄電池モジュールが複数の蓄電池セルから構成されている場合には、蓄電池セルのそれぞれの電圧を所定の下限セル電圧と比較し、蓄電池セルの何れか１つの電圧が下限セル電圧以下になったことによって蓄電池モジュールが過放電状態に近づいたことを検知するように過放電防止部を構成することが好ましい。

【0019】

本発明に係る蓄電池システムの別の好ましい形態では、制御装置はインターロック処理部をさらに備える。インターロック処理部は、蓄電池システムの異常を検知した場合に、検知した異常の内容に応じたインターロック処理を施すように構成される。蓄電池システムの異常は、例えば、蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報から検知することができる。蓄電池システムの異常の検知において、蓄電池情報以外の情報、例えば、交直変換装置からの情報を参照することはもちろん可能である。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係る蓄電池システムによれば、エネルギマネジメントシステムが出す充放電要求に忠実に従って交直変換装置を動作させるのではなく、制御装置が決定した充放電指令に従って交直変換装置を動作させる。制御装置による充放電指令の決定では、エネルギマネジメントシステムが出す充放電要求だけでなく、蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報が参照されるので、蓄電池の状態に応じた指示を交直変換装置に与えることができる。このため、本発明に係る蓄電池システムによれば、蓄電池に対して無理な運転を強いることなく蓄電池の最大限の性能を引き出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための概念構成図である。

【図2】本発明の実施の形態１に係るシステムのブロック図である。

【図3】蓄電池の電圧とＳＯＣとの関係を示す図である。

【図4】本発明の実施の形態１において蓄電池システムが実行する制御ルーチンのフローチャートである。

【図5】本発明の実施の形態２に係るシステム構成を説明するための概念構成図である。

【図6】本発明の実施の形態２に係るシステムのブロック図である。

【図7】本発明の実施の形態２において蓄電池システムが実行する制御ルーチンのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

【0023】

実施の形態１．
［実施の形態１の全体構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための概念構成図である。図１に示す蓄電池システム１０は、電力系統の送電設備２０に接続される。電力系統には、送電設備２０の他、送電設備２０に接続された発電設備（図示省略）、送電設備２０に接続された負荷設備（図示省略）が含まれる。蓄電池システム１０は、コンピュータネットワーク４０により遠方のエネルギマネジメントシステム（以下、ＥＭＳ）３０に接続される。ＥＭＳ３０は、発電設備の発電量、蓄電池システム１０の充放電量、負荷設備の受電量など、電力系統の電力需給を管理する。

【0024】

蓄電池システム１０は、交直変換装置（以下、ＰＣＳ）１００、フロントバッテリーコントロールステーション盤（以下、ＦＢＣＳ盤）１２０、及び蓄電池盤１４０を備える。蓄電池システム１０では、１つのＰＣＳ１００に対して１つのＦＢＣＳ盤１２０が接続され、１つのＦＢＣＳ盤１２０に対して複数の蓄電池盤１４０が並列に接続される。図１では、蓄電池盤１４０は３列であるが、これは単なる一例である。蓄電池盤１４０の並列数はＰＣＳ１００の仕様に基づいて定められる。よって、蓄電池盤１４０の並列数が１列となることもあり得る。

【0025】

（蓄電池盤）
蓄電池盤１４０は、ヒューズ１４１、コンタクタ１４２、蓄電池モジュール１４３、及び蓄電池監視装置（以下、ＢＭＵ：Battery Management Unit）１４４を備える。蓄電池モジュール１４３は、複数のセルが直列に接続されたモジュールである。各セルは、リチウムイオン電池（ＬｉＢ）である。蓄電池モジュール１４３は、コンタクタ１４２及びヒューズ１４１を介して送電線によりＦＢＣＳ盤１２０に接続される。また、蓄電池モジュール１４３は、信号線によりＢＭＵ１４４に接続される。ＢＭＵ１４４は、コンピュータネットワーク５０によりＦＢＣＳ盤１２０上の制御装置１３０に接続され、信号線によりコンタクタ１４２に接続される。

【0026】

ＢＭＵ１４４は、蓄電池モジュール１４３の状態を監視する。具体的には、ＢＭＵ１４４は、蓄電池モジュール１４３の状態量を計測する手段として電流センサ、電圧センサ、及び温度センサを備える。電流センサによって蓄電池モジュール１４３に流れる電流が計測される。電圧センサによって各セルの電圧が計測される。そして、温度センサによって蓄電池モジュール１４３の温度が計測される。ＢＭＵ１４４による蓄電池モジュール１４３の監視は常時行われる。ただし、本実施の形態でいう常時監視とは、センサから絶え間のない連続した信号を取り込む動作だけでなく、所定の短い周期でセンサの信号を取り込む動作を含む概念である。ＢＭＵ１４４は、各センサによる計測で得られた情報を含む蓄電池情報を制御装置１３０に送信する。

【0027】

コンタクタ１４２は、ヒューズ１４１と蓄電池モジュール１４３との間に配備されている。コンタクタ１４２が投入信号を受けると接点がＯＮとなり投入される。また、コンタクタ１４２が開放信号を受けると接点がＯＦＦとなり開放される。例えば、投入信号は所定値［Ａ］以上の電流であり、開放信号は所定値［Ａ］未満の電流である。コンタクタ１４２の投入によってＰＣＳ１００と蓄電池モジュール１４３とは電気的に接続され、コンタクタ１４２の開放によってＰＣＳ１００と蓄電池モジュール１４３との電気的接続は遮断される。

【0028】

（ＦＢＣＳ盤）
ＦＢＣＳ盤１２０は、蓄電池盤１４０とＰＣＳ１００とに接続される。具体的には、各蓄電池盤１４０は、個別の送電線によりＦＢＣＳ盤１２０に接続される。個別の送電線はＦＢＣＳ盤の内部で合流し、より太い送電線に接続される。合流後の送電線はＰＣＳ１００に接続される。また、ＦＢＣＳ盤１２０は制御装置１３０を備える。制御装置１３０は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むメモリ、各種情報を入出力する入出力インタフェース、各種情報に基づいて各種演算処理を実行可能なプロセッサを備える。制御装置１３０は、コンピュータネットワーク４０によりＥＭＳ３０に、コンピュータネットワーク５０によりＢＭＵ１４４に、コンピュータネットワーク６０によりＰＣＳ１００に接続される。また、制御装置１３０は、信号線によりコンタクタ１４２に接続される。

【0029】

制御装置１３０は、ＰＣＳ１００に対して充放電指令を出す司令塔の役割を担う。一例として、制御装置１３０は、ＥＭＳ３０から送信された充放電要求と、ＢＭＵ１４４から送信された蓄電池情報を受信する。充放電要求は、ＰＣＳ１００に充放電させる有効電力と無効電力に関する要求を含む。ただし、充放電要求には、具体的な電力量を数値で示す具体的要求と、充放電電力を最大にすることを要求する抽象的要求が含まれる。制御装置１３０は、充放電要求と蓄電池情報とに基づいてＰＣＳ１００に対する充放電指令（充放電量［ｋＷ］に相当する）を決定し、ＰＣＳ１００に送信する。また、制御装置１３０は、蓄電池モジュール１４３の性能・寿命を安全且つ最大に制御する機能、ＰＣＳ１００に対してトリップ指令を出力する機能、コンタクタ１４２を投入・開放させる機能等を備える。

【0030】

（ＰＣＳ）
ＰＣＳ１００は、変圧器を介して送電線により送電設備２０に接続される。ＰＣＳ１００は、電力系統の交流電力を直流電力に変換して蓄電池モジュール１４３に充電する充電機能と、蓄電池モジュール１４３の直流電力を交流電力に変換して電力系統に放電する放電機能とを備える。蓄電池モジュール１４３への充電電力量、及び蓄電池モジュール１４３からの放電電力量は、ＰＣＳ１００によって調整される。ＰＣＳ１００による充放電電力量の調整は、制御装置１３０から供給される充放電指示に従って行われる。ＰＣＳ１００は電流センサと電圧センサとを備え、ＰＣＳ１００はこれらのセンサの出力値を参照して充放電電力量の調整を実施する。

【0031】

［実施の形態１の特徴的構成］
図２は、本発明の実施の形態１に係るシステムのブロック図である。図２における制御装置１３０を示すブロック内には、制御装置１３０が備える種々の機能のうちの一部がブロックで表されている。これらブロックのそれぞれに演算資源が割り当てられている。制御装置１３０には各ブロックに対応するプログラムが用意され、それらがプロセッサによって実行されることで各ブロックの機能が制御装置１３０において実現される。

【0032】

（充放電指令機能）
制御装置１３０は充放電指令機能を有し、その機能は充放電指令部１３１が受け持つ。制御装置１３０は、ＥＭＳ３０から充放電要求を受信し、ＢＭＵ１４４から蓄電池情報を受信する。充放電指令部１３１は、充放電要求と蓄電池情報とに基づいて充放電指令を決定し、充放電指令をＰＣＳ１００に送信する。

【0033】

具体的には、充放電指令部１３１は、蓄電池情報に含まれる蓄電池モジュール１４３の電圧から充放電可能電力を計算する。本実施の形態でいう電圧とは、蓄電池モジュール１４３の両端にかかる電圧を意味する。図３はリチウムイオン電池のＯＣＶ（閉回路電圧）とＳＯＣとの関係を表したグラフである。本実施の形態ではＳＯＣは満充電に対する充電率を意味するものとする。このグラフから分かるように、リチウムイオン電池は、満タンに充電されているほど電圧が高く、空に近いほど電圧が低くなるという特性を有している。この電圧−ＳＯＣ特性を利用することにより、電圧の計測値からＳＯＣを計算し、ＳＯＣから充放電可能電力を計算することができる。なお、充放電指令部１３１が計算する充放電可能電力は、ＰＣＳ１００に接続された全ての蓄電池モジュール１４３の放電可能電力の和を意味する。これは、蓄電池モジュール１４３の電圧と並列数とから計算することができる。

【0034】

充放電指令部１３１は、充放電可能電力を制約条件として、ＥＭＳ３０からの充放電要求に基づきＰＣＳ１００に対する充放電指令を決定する。具体的には、充放電要求が充電電力量を具体的に指定する具体的要求の場合には、充電電力量の要求値が充電可能電力以下であれば、その要求値を充放電指令（充電指令）として決定し、充電電力量の要求値が充電可能電力よりも大きければ、充電可能電力を充放電指令（充電指令）として決定する。充放電要求が放電電力量を具体的に指定する具体的要求の場合には、放電電力量の要求値が放電可能電力以下であれば、その要求値を充放電指令（放電指令）として決定し、放電電力量の要求値が放電可能電力よりも大きければ、放電可能電力を充放電指令（放電指令）として決定する。一方、充放電要求が抽象的要求であり最大充電が要求されている場合には、充電可能電力を充放電指令（充電指令）として決定し、最大放電が要求されている場合には、放電可能電力を充放電指令（放電指令）として決定する。ただし、制約条件としての充放電可能電力は、充放電指令の決定において満たすのが望ましい条件ではあるが、絶対に外してはならない条件ではない。よって、一時的であればＰＣＳ１００に対する充放電指令が充放電可能電力を超えることもできる。

【0035】

（過放電防止機能）
制御装置１３０は過放電防止機能を有し、その機能は過放電防止部１３２が受け持つ。過放電防止部１３２は、蓄電池が過放電状態に近づいたときには、蓄電池が過放電状態に至らないように、ＥＭＳ３０からの充放電要求とは無関係にＰＣＳ１００に対して自動的に充電指令を出力する。本実施の形態でいう蓄電池とは、並列接続された蓄電池モジュール１４３の全体を意味し、蓄電池が過放電状態に近づくとは、蓄電池モジュール１４３を構成するセルの少なくとも１つが過放電状態に近づくことを意味する。ＢＭＵ１４４から供給される蓄電池情報にはセルごとの電圧が含まれている。過放電防止部１３２は、各セルの電圧を所定の下限セル電圧と比較し、電圧が下限セル電圧以下になっている過放電セルの存在を検知することによって蓄電池が過放電状態に近づいたことを検知する。過放電防止部１３２は、過放電セルの電圧が回復して下限セル電圧よりも高くなるまで、ＰＣＳ１００に対して充電指令を出力する。このとき過放電防止部１３２が出力する充電指令は、充放電指令部１３１においてＥＭＳ３０からの充放電要求に基づき決定される充放電指令に優先する。

【0036】

（インターロック機能）
また、制御装置１３０はインターロック機能を有し、その機能はインターロック処理部１３３が受け持つ。蓄電池モジュール１４３のインターロックは、ＢＭＵ１４４が過放電、過充電、温度異常等を検出した場合に、ＢＭＵ１４４によっても行われる。しかし、これらの異常が発生したときには、蓄電池は既にかなりの過負荷状態になっている。そこで、本実施の形態のシステムでは、ＢＭＵ１４４によるインターロックが実行される前に、ソフトウェアインターロックによりＰＣＳ１００、コンタクタ１４２を制御する。インターロック処理部１３３は、蓄電池システム１０の異常を検知した場合に、検知した異常の内容に応じたインターロック処理を施す。具体的には、インターロック処理は、ＰＣＳ１００へトリップ指令を出力する処理や、コンタクタ１４２を開放させる処理である。なお、ＢＭＵ１４４に先駆けてインターロック処理を実行するために、電流、電圧、温度等のインターロック閾値は、ＢＭＵ１４４に設定された閾値よりも低く設定されている。

【0037】

（フローチャート）
図４は、ＥＭＳ３０からの充放電要求に基づく充放電制御を実現するために、蓄電池システム１０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。このフローチャートに示す制御装置１３０の処理は、充放電指令部１３１の機能によって実現される処理である。制御装置１３０のメモリには、図４に示すフローチャートの処理を実行するプログラムが記憶されており、制御装置１３０のプロセッサがプログラムを読み出して、実行することにより図４示す処理が実現される。

【0038】

図４に示すルーチンでは、まず、ＥＭＳ３０は、電力系統における電力の需要と供給とをバランスさせるように蓄電池システム１０に対する充放電要求を決定する（ステップＳ１０１）。このとき、ＥＭＳ３０は、蓄電池システム１０の状態は顧みずに充放電要求を決定することもできるし、蓄電池システム１０の状態を参酌して充放電要求を決定することができる。ただし、後者の場合、ＥＭＳ１０が負担する演算量との関係により、ＥＭＳ１０が蓄電池システム１０の状態を把握する周期は長く取らざるを得ない。このため、ＥＭＳ１０で決定される充放電要求は、必ずしも蓄電池システム１０が備える蓄電池の状態に応じた適切なものとはなっていない。ＥＭＳ３０は、決定した充放電要求を制御装置１３０に送信する（ステップＳ１０２）。

【0039】

一方、ＢＭＵ１４４は、上述した各種センサを用いて蓄電池情報を常時取得する（ステップＳ４０１）。蓄電池情報には蓄電池モジュール１４３に流れる電流、各セルの電圧、蓄電池モジュール１４３の温度が含まれる。その後、ＢＭＵ１４４は、取得した蓄電池情報を制御装置１３０に送信する（ステップＳ４０２）。

【0040】

制御装置１３０は、ＥＭＳ３０から送信された充放電要求を受信する（ステップＳ２０１）。また、制御装置１３０は、ＢＭＵ１４４から送信された蓄電池情報を受信する（ステップＳ２０２）。制御装置１３０は、ステップＳ２０２において受信した蓄電池情報に基づいて充放電可能電力を計算する（ステップＳ２０３）。充放電可能電力は、ステップＳ４０１において蓄電池情報が取得され、ＢＭＵ１４４から制御装置１３０に送信される度に制御装置１３０で再計算される。

【0041】

制御装置１３０は、ステップＳ２０３において算出した充放電可能電力を制約条件として、ステップＳ２０１において受信した現場充放電要求に基づきＰＣＳ１００に対する充放電指令を決定する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４で実行される充放電指令の決定の方法は、充放電指令機能の説明において述べたとおりである。その後、制御装置１３０は、充放電指令をＰＣＳ１００に送信する（ステップＳ２０５）。

【0042】

ＰＣＳ１００は、制御装置１３０から送信された充放電指令を受信する（ステップＳ３０１）。ＰＣＳ１００は、充放電指令に従って充放電操作を実行する（ステップＳ３０２）。

【0043】

以上説明したように、本実施の形態の蓄電池システム１０は、ＥＭＳ３０で決定された充放電要求にそのまま従ってＰＣＳ１００を動作させることは行わない。本実施の形態の蓄電池システム１０は、制御装置１３０が決定した充放電指令に従ってＰＣＳ１００を動作させる。制御装置１３０による充放電指令の決定では、ＥＭＳ３０から供給される充放電要求だけでなく、ＢＭＵ１４４から供給される蓄電池情報が参照され、蓄電池情報に基づき計算された充放電可能電力が制約条件として用いられる。充放電可能電力は蓄電池情報が取得される度に再計算されるので、常に最新の充放電可能電力に基づいた充放電指令をＰＣＳ１００に対して与えることができる。このため、本実施の形態の蓄電池システム１０によれば、蓄電池に対して無理な運転を強いることなく蓄電池の最大限の性能を引き出すことができる。

【0044】

実施の形態２．
［実施の形態２の全体構成］
図５は、本発明の実施の形態２に係るシステム構成を説明するための概念構成図である。本実施の形態と実施の形態1との相違点は、蓄電池システムに含まれるＰＣＳグループの数にある。１つのＰＣＳグループは、１つのＰＣＳと、そのＰＣＳに接続される１つのＦＢＣＳ盤と１又は複数の蓄電池盤とから構成される。ただし、ＦＢＣＳ盤に配置される制御装置は、概念としてのＰＣＳグループを構成する要素ではない。ＰＣＳグループにおけるＦＢＣＳ盤は、ＰＣＳを経由して電力系統につながる容量の大きい送電線と、それぞれの蓄電池盤から延びる送電線とを接続するための盤としての意味を持つ。蓄電池システムに含まれるＰＣＳグループの数が多いほど、蓄電池モジュールの数も多くなることから、その蓄電池システムは大容量であると言える。

【0045】

本実施の形態の蓄電池システム１２は、２つのＰＣＳグループ１５Ａ，１５Ｂを備えている。第１のＰＣＳグループ１５Ａは、ＰＣＳ１００Ａ、ＦＢＣＳ盤１２０Ａ、及び複数の蓄電池盤１４０Ａによって構成されている。第２のＰＣＳグループ１５Ｂは、ＰＣＳ１００Ｂ、ＦＢＣＳ盤１２０Ｂ、及び複数の蓄電池盤１４０Ｂによって構成されている。ＰＣＳ１００Ａ，１００Ｂと蓄電池盤１４０Ａ，１４０Ｂのそれぞれの構成は、実施の形態１におけるＰＣＳ１００と蓄電池盤１４０の構成と同一である。蓄電池盤１４０Ａ，１４０Ｂは、実施の形態１における蓄電池盤１４０と同じく、ヒューズ１４１Ａ，１４１Ｂ、コンタクタ１４２Ａ，１４２Ｂ、蓄電池モジュール１４３Ａ，１４３Ｂ、及びＢＭＵ１４４Ａ，１４４Ｂを備えている。

【0046】

本実施の形態の蓄電池システム１２は、主制御装置１３０Ａと従制御装置１３０Ｂとを備える。主制御装置１３０ＡはＦＢＣＳ盤１２０Ａに配置され、従制御装置１３０ＢはＦＢＣＳ盤１２０Ｂに配置される。本実施の形態では、実施の形態１における制御装置１３０の機能が主制御装置１３０Ａと従制御装置１３０Ｂとに分散されている。ただし、各ＰＣＳ１００Ａ，１００Ｂに対して充放電指令を出す司令塔の役割は主制御装置１３０Ａが担い、従制御装置１３０Ｂは主制御装置１３０Ａからの指示に従って動作する。

【0047】

主制御装置１３０Ａと従制御装置１３０Ｂは、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むメモリ、各種情報を入出力する入出力インタフェース、各種情報に基づいて各種演算処理を実行可能なプロセッサを備える。主制御装置１３０Ａと従制御装置１３０Ｂは、コンピュータネットワーク４０によりＥＭＳ３０に接続されるとともに、コンピュータネットワーク４０により互いに接続されている。主制御装置１３０Ａは、コンピュータネットワーク５０ＡによりＢＭＵ１４４Ａに、コンピュータネットワーク６０ＡによりＰＣＳ１００Ａに接続される。また、主制御装置１３０Ａは、信号線によりコンタクタ１４２Ａに接続される。一方、従制御装置１３０Ｂは、コンピュータネットワーク５０ＢによりＢＭＵ１４４Ｂに、コンピュータネットワーク６０ＢによりＰＣＳ１００Ｂに接続される。また、従制御装置１３０Ｂは、信号線によりコンタクタ１４２Ｂに接続される。

【0048】

［実施の形態２の特徴的構成］
図６は、本発明の実施の形態２に係るシステムのブロック図である。図６における主制御装置１３０Ａを示すブロック内には、主制御装置１３０Ａが備える種々の機能のうちの一部がブロックで表されている。また、従制御装置１３０Ｂを示すブロック内には、従制御装置１３０Ｂが備える種々の機能のうちの一部がブロックで表されている。主制御装置１３０Ａと従制御装置１３０Ｂのそれぞれには各ブロックに対応するプログラムが用意され、それらがプロセッサによって実行されることで各ブロックの機能が実現される。

【0049】

（充放電指令機能）
主制御装置１３０Ａは充放電指令機能を有し、その機能は充放電指令部１３１Ａが受け持つ。主制御装置１３０Ａは、ＥＭＳ３０から充放電要求を受信し、ＢＭＵ１４４Ａから蓄電池モジュール１４３Ａに関する蓄電池情報を受信する。さらに、主制御装置１３０Ａは、従制御装置１３０ＢがＢＭＵ１４４Ｂから受信した蓄電池モジュール１４３Ｂに関する蓄電池情報を従制御装置１３０Ｂから受信する。充放電指令部１３１Ａは、充放電要求と蓄電池情報とに基づいて各ＰＣＳ１００Ａ，１００Ｂに対する充放電指令を決定する。そして、充放電指令部１３１Ａは、ＰＣＳ１００Ａに対して充放電指令を送信するとともに、ＰＣＳ１００Ｂに対する充放電指令を従制御装置１３０Ｂに送信する。

【0050】

充放電指令部１３１Ａは、ＢＭＵ１４４Ａから受信した蓄電池情報に含まれる電圧から第１のＰＣＳグループ１５Ａにおける充放電可能電力を計算し、従制御装置１３０Ｂから受信した蓄電池情報に含まれる電圧から第２のＰＣＳグループ１５Ｂにおける充放電可能電力を計算する。そして、充放電指令部１３１Ａは、ＰＣＳグループ１５Ａ，１５Ｂごとに計算された充放電可能電力を制約条件として、ＰＣＳグループ１５Ａ，１５Ｂの全体の充放電電力をＥＭＳ３０からの充放電要求にできるだけ合致させるように、各ＰＣＳ１００Ａ，１００Ｂに対する充放電指令を決定する。例えば、第１のＰＣＳグループ１５Ａにおける充電可能電力が４０ｋＷであり、第２のＰＣＳグループ１５Ｂにおける充電可能電力が６０ｋＷである場合において、ＥＭＳ３０から１００ＫＷの電力の充電が要求されたならば、ＰＣＳ１００Ａに対する充放電指令（充電指令）は４０ｋＷとされ、ＰＣＳ１００Ｂに対する充放電指令（充電指令）は６０ｋＷとされる。

【0051】

また、充放電指令部１３１Ａは、各ＰＣＳグループ１５Ａ，１５Ｂの電圧に基づき、ＰＣＳグループ１５Ａ，１５ＢごとにＳＯＣを計算する。そして、充放電指令部１３１Ａは、ＰＣＳグループ１５Ａ，１５Ｂ間でＳＯＣが均一になるように、各ＰＣＳ１００Ａ，１００Ｂに対する充放電指令を調整することも行う。例えば、第１のＰＣＳグループ１５Ａにおける充電可能電力が４０ｋＷであり、第２のＰＣＳグループ１５Ｂにおける充電可能電力が６０ｋＷである場合において、ＥＭＳ３０から８０ＫＷの電力の充電が要求されたとする。この場合、充放電指令部１３１Ａは、各ＰＣＳ１００Ａ，１００Ｂに対する充電指令をともに４０ｋＷとするのではなく、例えば、ＰＣＳ１００Ａに対する充放電指令（充電指令）は３０ｋＷとし、ＰＣＳ１００Ｂ対する充放電指令（充電指令）は５０ｋＷとする。これにより、２つのＰＣＳグループ１５Ａ，１５ＢのＳＯＣを同じレベルに近づけることができる。このようにＰＣＳグループ１５Ａ，１５ＢごとのＳＯＣに応じてＰＣＳ１００Ａ，１００Ｂごとに充放電指令を決定することにより、蓄電池の寿命の低下を抑えつつ蓄電池の最大限の性能を引き出すことができる。

【0052】

以上のように、各ＰＣＳ１００Ａ，１００Ｂに対する充放電指令の決定は主制御装置１３０Ａにて行われ、従制御装置１３０Ｂでは行われない。従制御装置１３０Ｂは主制御装置１３０Ａから送信される充放電指令を受信し、それをＰＣＳ１００Ｂに対して送信するのみである。また、充放電可能電力の計算は主制御装置１３０Ａにて行われ、従制御装置１３０Ｂでは行われない。従制御装置１３０Ｂは充放電可能電力の計算に必要な蓄電池情報をＢＭＵ１４４Ｂから受信し、それを主制御装置１３０Ａに対して送信するのみである。ただし、充放電指令部１３１Ａに相当する機能は、従制御装置１３０Ｂにも備えられている。異常が発生し主制御装置１３０Ａの充放電指令機能が働かない場合には、主と従の関係が入れ替わり、従制御装置１３０Ｂが充放電指令部１３１Ａに代わって充放電指令機能を働かせるようにプログラムされている。

【0053】

（過放電防止機能）
主制御装置１３０Ａは過放電防止機能を有し、その機能は過放電防止部１３２Ａが受け持つ。過放電防止部１３２Ａは、ＢＭＵ１４４から送信される蓄電池情報に基づいて第１のＰＣＳグループ１５Ａの蓄電池が過放電状態に近づいたことを検知し、従制御装置１３０Ｂから送信される蓄電池情報に基づいて第２のＰＣＳグループ１５Ｂの蓄電池が過放電状態に近づいたことを検知する。そして、過放電防止部１３２Ａは、第１のＰＣＳグループ１５Ａにおいて蓄電池が過放電状態に近づいたことを検知したときには、ＰＣＳ１００Ａに対して自動的に充電指令を出力する。また、第２のＰＣＳグループ１５Ｂにおいて蓄電池が過放電状態に近づいたことを検知したときには、従制御装置１３０Ｂに対して自動的に充電指令を出力する。過放電防止機能の詳細は実施の形態１と共通する内容になっている。

【0054】

従制御装置１３０Ｂは主制御装置１３０Ａから送信される充電指令を受信し、それをＰＣＳ１００Ｂに対して送信する。ただし、過放電防止部１３２Ａに相当する機能は、従制御装置１３０Ｂにも備えられている。異常が発生し主制御装置１３０Ａの過放電防止機能が働かない場合には、主と従の関係が入れ替わり、従制御装置１３０Ｂが過放電防止部１３２Ａに代わって過放電防止機能を働かせるようにプログラムされている。

【0055】

（インターロック機能）
主制御装置１３０Ａはインターロック機能を有し、その機能はインターロック処理部１３３Ａが受け持つ。また、従制御装置１３０Ｂもインターロック機能を有し、その機能はインターロック処理部１３３Ｂが受け持つ。インターロック処理部１３３Ａは、第１のＰＣＳグループ１５Ａの異常を検知した場合に、検知した異常の内容に応じてＰＣＳ１００Ａへトリップ指令を出力したり、コンタクタ１４２Ａを開放させたりする。インターロック処理部１３３Ｂは、第２のＰＣＳグループ１５Ｂの異常を検知した場合に、検知した異常の内容に応じてＰＣＳ１００Ｂへトリップ指令を出力したり、コンタクタ１４２Ｂを開放させたりする。各インターロック処理部１３３Ａ，１３３Ｂによるソフトウェアインターロックの詳細は実施の形態１と共通する内容になっている。

【0056】

（フローチャート）
図７は、ＥＭＳ３０からの充放電要求に基づく充放電制御を実現するために、蓄電池システム１２が実行する制御ルーチンのフローチャートである。このフローチャートに示す主制御装置１３０Ａの処理は、充放電指令部１３１Ａの機能によって実現される処理である。主制御装置１３０Ａのメモリには、図７に示すフローチャートの処理を実行するプログラムが記憶されており、主制御装置１３０Ａのプロセッサがプログラムを読み出して、実行することにより図７示す処理が実現される。

【0057】

図７に示すルーチンでは、まず、ＥＭＳ３０は、電力系統における電力の需要と供給とをバランスさせるように蓄電池システム１２に対する充放電要求を決定する（ステップＳ１１１）。ＥＭＳ３０は、決定した充放電要求を主制御装置１３０Ａに送信する（ステップＳ１１２）。

【0058】

第１のＰＣＳグループ１５Ａでは、ＢＭＵ１４４Ａが各種センサを用いて蓄電池情報を常時取得する（ステップＳ４１１）。蓄電池情報には蓄電池モジュール１４３Ａに流れる電流、各セルの電圧、蓄電池モジュール１４３Ａの温度が含まれる。その後、ＢＭＵ１４４Ａは、取得した蓄電池情報を主制御装置１３０Ａに送信する（ステップＳ４１２）。

【0059】

第２のＰＣＳグループ１５Ｂでは、ＢＭＵ１４４Ｂが各種センサを用いて蓄電池情報を常時取得する（ステップＳ７１１）。蓄電池情報には蓄電池モジュール１４３Ｂに流れる電流、各セルの電圧、蓄電池モジュール１４３Ｂの温度が含まれる。その後、ＢＭＵ１４４Ｂは、取得した蓄電池情報を従制御装置１３０Ｂに送信する（ステップＳ７１２）。

【0060】

従制御装置１３０Ｂは、ＢＭＵ１４４Ｂから送信された蓄電池情報を受信する（ステップＳ５１１）。そして、従制御装置１３０Ｂは、受信した蓄電池情報を主制御装置１３０Ａに送信する（ステップＳ５１２）。

【0061】

主制御装置１３０Ａは、ＥＭＳ３０から送信された充放電要求を受信する（ステップＳ２１１）。また、主制御装置１３０Ａは、第１のＰＣＳグループ１５ＡのＢＭＵ１４４Ａから送信された蓄電池情報を受信する（ステップＳ２１２）。主制御装置１３０Ａは、ステップＳ２１２において受信した蓄電池情報に基づいて第１のＰＣＳグループ１５Ａの充放電可能電力を計算する（ステップＳ２１３）。この充放電可能電力は、ステップＳ４１１において蓄電池情報が取得され、ＢＭＵ１４４Ａから主制御装置１３０Ａに送信される度に主制御装置１３０Ａで再計算される。さらに、主制御装置１３０Ａは、従制御装置１３０Ｂから送信された蓄電池情報を受信する（ステップＳ２１４）。主制御装置１３０Ａは、ステップＳ２１４において受信した蓄電池情報に基づいて第２のＰＣＳグループ１５Ｂの充放電可能電力を計算する（ステップＳ２１５）。この充放電可能電力は、ステップＳ７１１において蓄電池情報が取得され、従制御装置１３０Ｂから主制御装置１３０Ａに送信される度に主制御装置１３０Ａで再計算される。

【0062】

主制御装置１３０Ａは、ステップＳ２１３において算出した充放電可能電力と、ステップＳ２１５において算出した充放電可能電力とをそれぞれ制約条件として、ステップＳ２１１において受信した現場充放電要求に基づきＰＣＳ１００Ａ，１００Ｂに対する充放電指令を決定する（ステップＳ２１６）。ステップＳ２１６で実行される充放電指令の決定の方法は、充放電指令機能の説明において述べたとおりである。その後、主制御装置１３０Ａは、ＰＣＳ１００Ａに対する充放電指令をＰＣＳ１００Ａに送信する（ステップＳ２１７）。また、主制御装置１３０Ａは、ＰＣＳ１００Ｂに対する充放電指令を従制御装置１３０Ｂに送信する（ステップＳ２１８）。

【0063】

従制御装置１３０Ｂは、主制御装置１３０Ａから送信された充放電指令を受信する（ステップＳ５１３）。そして、従制御装置１３０Ｂは、受信した充放電指令をＰＣＳ１００Ｂに送信する（ステップＳ５１４）。

【0064】

第１のＰＣＳグループ１５Ａでは、ＰＣＳ１００Ａが主制御装置１３０Ａから送信された充放電指令を受信する（ステップＳ３１１）。ＰＣＳ１００Ａは、充放電指令に従って充放電操作を実行する（ステップＳ３１２）。

【0065】

第２のＰＣＳグループ１５Ｂでは、ＰＣＳ１００Ｂが従制御装置１３０Ｂから送信された充放電指令を受信する（ステップＳ６１１）。ＰＣＳ１００Ｂは、充放電指令に従って充放電操作を実行する（ステップＳ６１２）。

【0066】

以上説明したように、本実施の形態の蓄電池システム１２は、ＥＭＳ３０で決定された充放電要求にそのまま従って各ＰＣＳ１００Ａ，１００Ｂを動作させるのではなく、主制御装置１３０Ａが決定した充放電指令に従って各ＰＣＳ１００Ａ，１００Ｂを動作させる。主制御装置１３０Ａによる充放電指令の決定では、ＰＣＳグループ１５Ａ，１５Ｂの全体の充放電電力が充放電要求に合致するように、また、ＰＣＳグループ１５Ａ，１５Ｂ間でＳＯＣが均一になるように、ＰＣＳグループ１５Ａ，１５ＢごとにＰＣＳ１００Ａ，１００Ｂに対する充放電指令が決定される。このため、本実施の形態の蓄電池システム１２によれば、各ＰＣＳグループ１５Ａ，１５Ｂを構成する蓄電池に対して無理な運転を強いることなく蓄電池の最大限の性能を引き出すことができる。

【0067】

その他．
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、実施の形態２においてＰＣＳグループの数を増やすこともできる。増設したＰＣＳグループには、従制御装置１３０Ｂと同機能の従制御装置を備えればよい。

【0068】

ところで、上述した実施の形態のシステムにおいては、制御装置１３０，１３０Ａ，１３０ＢをＦＢＣＳ盤１２０，１２０Ａ，１２０Ｂに配置することとしているが、制御装置１３０，１３０Ａ，１３０Ｂの配置位置はこれに限定されるものではない。例えば、ＰＣＳ１００，１００Ａ，１００Ｂ、蓄電池盤１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ、または、いずれかのＢＭＵ１４４，１４４Ａ，１４４Ｂに配置することとしてもよい。また、制御装置１３０，１３０Ａ，１３０Ｂに実装される各種機能をＰＣＳ１００，１００Ａ，１００Ｂに実装して、ＰＣＳ１００，１００Ａ，１００Ｂが各種機能を搭載することとしてもよい。蓄電池盤１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ、ＢＭＵ１４４，１４４Ａ，１４４Ｂについても同様である。

【符号の説明】

【0069】

１０，１２ 蓄電池システム
１５Ａ，１５Ｂ ＰＣＳグループ
２０ 送電設備
３０ エネルギマネジメントシステム（ＥＭＳ）
４０，５０，５０Ａ，５０Ｂ，６０，６０Ａ，６０Ｂ コンピュータネットワーク
１００，１００Ａ，１００Ｂ 交直変換装置（ＰＣＳ）
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ ＦＢＣＳ盤
１３０ 制御装置
１３０Ａ 主制御装置
１３０Ｂ 従制御装置
１３１，１３１Ａ 充放電指令部
１３２，１３２Ａ 過放電防止部
１３３，１３３Ａ，１３３Ｂ インターロック処理部
１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ 蓄電池盤
１４１，１４１Ａ，１４１Ｂ ヒューズ
１４２，１４２Ａ，１４２Ｂ コンタクタ
１４３，１４３Ａ，１４３Ｂ 蓄電池モジュール
１４４，１４４Ａ，１４４Ｂ 蓄電池監視装置（ＢＭＵ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】