特開 2023-178576 蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023178576

(43)【公開日】2023-12-18

(54)【発明の名称】蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20231211BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20231211BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20231211BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 302C

H02J7/00 302D

H01M10/48 P

H01M10/44 P

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022091338

(22)【出願日】2022-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(74)【代理人】

【識別番号】100136711

【弁理士】

【氏名又は名称】益頭 正一

(72)【発明者】

【氏名】大野 ちひろ

(72)【発明者】

【氏名】荘田 隆博

【テーマコード（参考）】

5G503

5H030

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503AA06

5G503AA07

5G503BA03

5G503BB02

5G503DA13

5G503EA05

5H030AA01

5H030AS06

5H030AS08

5H030BB21

5H030FF44

(57)【要約】

【課題】複数の蓄電池が直列に接続された蓄電システムにおいて、電力供給先のシステムが駆動する電力を継続的に供給する。
【解決手段】直列に接続された複数の蓄電池モジュールと、各蓄電池モジュールをバイパスさせるバイパス回路とを備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置であって、複数の蓄電池モジュールの放電完了までの残放電量の差が減少するように、バイパス回路によりバイパスさせる蓄電池モジュールを切り換えながら各蓄電池モジュールを放電させる第１処理と、第１処理の後に、複数の蓄電池モジュールの放電を完了させる第２処理とを実行し、第１処理を、各蓄電池モジュールのＯＣＶが蓄電池モジュール毎に設定したＯＣＶの閾値以下に低下するまで実行し、第１処理を、放電させる蓄電池モジュールの出力可能電力が、電力供給先の必要最小電力を下回らないように実行する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直列に接続された複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスさせるバイパス回路とを備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置であって、
複数の蓄電池の放電完了までの残放電量の差が減少するように、前記バイパス回路によりバイパスさせる蓄電池を切り換えながら各蓄電池を放電させる第１処理と、
前記第１処理の後に、複数の蓄電池の放電を完了させる第２処理と
を実行し、
前記第１処理を、各蓄電池のＯＣＶ又はＳＯＣが蓄電池毎に設定したＯＣＶ又はＳＯＣの閾値以下に低下するまで実行し、
前記第１処理を、放電させる蓄電池の出力可能電力が、電力供給先の必要最小電力を下回らないように実行する蓄電池制御装置。

【請求項2】

前記第１処理を、予め定めた放電バイパススケジュールに従って実行し、
前記放電バイパススケジュールは、複数の蓄電池の出力可能電力が電力供給先の必要最小電力以上に維持された状態で、複数の蓄電池の放電完了までの残放電量の差が減少するように、放電させる２以上の蓄電池とバイパスさせる蓄電池との組み合わせを期間毎に定めたものである請求項１に記載の蓄電池制御装置。

【請求項3】

前記第１処理の開始前に、各蓄電池の状態を推定し、推定結果に基づいて、前記閾値の更新の要否を判定する請求項１又は２に記載の蓄電池制御装置。

【請求項4】

前記第１処理の開始前に、各蓄電池の状態を推定し、推定結果に基づいて、前記放電バイパススケジュールの更新の要否を判定する請求項１又は２に記載の蓄電池制御装置。

【請求項5】

前記第１処理において、ＯＣＶ又はＳＯＣが前記閾値まで低下した蓄電池を順次バイパスさせる請求項１に記載の蓄電池制御装置。

【請求項6】

前記第２処理を、各蓄電池のＯＣＶ又はＳＯＣが蓄電池毎に設定したＯＣＶ又はＳＯＣの閾値に低下するまで実行する請求項１に記載の蓄電池制御装置。

【請求項7】

直列に接続された複数の蓄電池と、
各蓄電池をバイパスさせるバイパス回路と、
前記バイパス回路を制御する蓄電池制御装置と
を備え、
前記蓄電池制御装置は、
複数の蓄電池の放電完了までの残放電量の差が減少するように、前記バイパス回路によりバイパスさせる蓄電池を切り換えながら各蓄電池を放電させる第１処理と、
前記第１処理の後に、複数の蓄電池の放電を完了させる第２処理と
を実行し、
前記第１処理を、各蓄電池のＯＣＶ又はＳＯＣが蓄電池毎に設定したＯＣＶ又はＳＯＣの閾値以下に低下するまで実行し、
前記第１処理を、放電させる蓄電池の出力可能電力が、電力供給先の必要最小電力を下回らないように実行する蓄電システム。

【請求項8】

直列に接続された複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスさせるバイパス回路とを備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置を用いて実行する蓄電池制御方法であって、
複数の蓄電池の放電完了までの残放電量の差が減少するように、前記バイパス回路によりバイパスさせる蓄電池を切り換えながら各蓄電池を放電させる第１手順と、
前記第１手順の後に、複数の蓄電池の放電を完了させる第２手順と
を実行し、
前記第１手順を、各蓄電池のＯＣＶ又はＳＯＣが蓄電池毎に設定したＯＣＶ又はＳＯＣの閾値以下に低下するまで実行し、
前記第１手順を、放電させる蓄電池の出力可能電力が、電力供給先の必要最小電力を下回らないように実行する蓄電池制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の蓄電池が直列に接続された蓄電システムの放電を制御する電池制御ユニットとして、放電終止状態に達した蓄電池を選択し、その蓄電池をバイパスさせて他の蓄電池を放電させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の電池制御ユニットでは、放電可能容量が所定値に達した蓄電池から順にバイパス状態に切り換えられ、全ての蓄電池の放電可能容量が所定値に達した後、全ての蓄電池が放電状態に切り換えられ、その後、放電終止状態に達した蓄電池から順にバイパス状態に切り換えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１００６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のシステムでは、全ての蓄電池の放電可能容量を所定値に揃える処理が実行されるが、当該処理の実行時においても、電力供給先のシステムが駆動する電力を継続的に供給する必要があり、対策を要する。

【0005】

本発明は上記事情に鑑み、複数の蓄電池が直列に接続された蓄電システムにおいて、電力供給先のシステムが駆動する電力を継続的に供給することができる蓄電池制御装置、蓄電システム、及び蓄電池制御方法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】

【0006】

本発明の蓄電池制御装置は、直列に接続された複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスさせるバイパス回路とを備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置であって、複数の蓄電池の放電完了までの残放電量の差が減少するように、前記バイパス回路によりバイパスさせる蓄電池を切り換えながら各蓄電池を放電させる第１処理と、前記第１処理の後に、複数の蓄電池の放電を完了させる第２処理とを実行し、前記第１処理を、各蓄電池のＯＣＶ又はＳＯＣが蓄電池毎に設定したＯＣＶ又はＳＯＣの閾値以下に低下するまで実行し、前記第１処理を、放電させる蓄電池の出力可能電力が、電力供給先の必要最小電力を下回らないように実行する。

【0007】

本発明の蓄電システムは、直列に接続された複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスさせるバイパス回路と、前記バイパス回路を制御する蓄電池制御装置とを備え、前記蓄電池制御装置は、複数の蓄電池の放電完了までの残放電量の差が減少するように、前記バイパス回路によりバイパスさせる蓄電池を切り換えながら各蓄電池を放電させる第１処理と、前記第１処理の後に、複数の蓄電池の放電を完了させる第２処理とを実行し、前記第１処理を、各蓄電池のＯＣＶ又はＳＯＣが蓄電池毎に設定したＯＣＶ又はＳＯＣの閾値以下に低下するまで実行し、前記第１処理を、放電させる蓄電池の出力可能電力が、電力供給先の必要最小電力を下回らないように実行する。

【0008】

本発明の蓄電池制御方法は、直列に接続された複数の蓄電池と、各蓄電池をバイパスさせるバイパス回路とを備える蓄電システムを制御する蓄電池制御装置を用いて実行する蓄電池制御方法であって、複数の蓄電池の放電完了までの残放電量の差が減少するように、前記バイパス回路によりバイパスさせる蓄電池を切り換えながら各蓄電池を放電させる第１手順と、前記第１手順の後に、複数の蓄電池の放電を完了させる第２手順とを実行し、前記第１手順を、各蓄電池のＯＣＶ又はＳＯＣが蓄電池毎に設定したＯＣＶ又はＳＯＣの閾値以下に低下するまで実行し、前記第１手順を、放電させる蓄電池の出力可能電力が、電力供給先の必要最小電力を下回らないように実行する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、複数の蓄電池が直列に接続された蓄電システムにおいて、電力供給先のシステムが駆動する電力を継続的に供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電池制御装置を備える蓄電システムの概略を示す図である。

【図2】図２は、図１に示す蓄電池制御装置による放電モード実行時の処理を示すフローチャートである。

【図3】図３は、図１に示す蓄電池制御装置による放電モード実行時の処理の他の実施例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において実施形態を適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用される。

【0012】

図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電池制御装置１００を備える蓄電システム１の概略を示す図である。この図に示すように、蓄電システム１は、蓄電池ストリング１０と、バイパス回路２０と、充放電回路３０と、蓄電池制御装置１００とを備える。

【0013】

蓄電池ストリング１０は、直列に接続されたｎ個（ｎは２以上の整数）の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを備える定置用又は車載用の電源である。特に限定するわけではないが、本実施形態の蓄電池ストリング１０は、中古の蓄電池を再生したものであり、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの劣化度に差がある。蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎは、例えば、リチウムイオンバッテリ、リチウムイオンキャパシタ等の二次電池であり、充放電回路３０を通じて外部系統ＥＳから電力を供給されて充電され、充電された電力を充放電回路３０を通じて放電して外部系統ＥＳに電力を供給する。

【0014】

外部系統ＥＳは、負荷や発電機等を含む。蓄電システム１が定置用の場合には、家庭内の家電、商用電源系統、液晶表示器、通信モジュール等が負荷となり、太陽光発電システム等が発電機となる。他方で、蓄電システム１が車載用の場合には、駆動用モータ、エアコン、各種車載電装品等が負荷となる。なお、駆動用モータは負荷になり発電機にもなる。

【0015】

なお、蓄電池ストリング１０は、直列に接続されたｎ個の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎに代えて、直列に接続されたｎ個の蓄電池セル又は蓄電池パックを備えてもよい。また、蓄電システム１は、各蓄電池セル又は各蓄電池パックをバイパスさせるバイパス回路を備えてもよい。

【0016】

蓄電池ストリング１０は、複数の電圧測定部１２と、電流測定部１３と、電池温度測定部１４とを備える。電圧測定部１２は、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの正負極端子間に接続されている。この電圧測定部１２は、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの端子間電圧を測定する。

【0017】

電流測定部１３は、蓄電池ストリング１０の電流経路に設けられている。この電流測定部１３は、蓄電池ストリング１０の充放電電流を測定する。また、蓄電池ストリング１０には、電池温度測定部１４が設けられている。この電池温度測定部１４は、蓄電池ストリング１０の電池温度を測定する。

【0018】

バイパス回路２０は、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎ毎に設けられたｎ個（ｎは２以上の整数）のバイパス回路Ｂ１～Ｂｎを備える。バイパス回路Ｂ１～Ｂｎは、それぞれ、バイパス線ＢＬと、スイッチＳ１，Ｓ２とを備える。バイパス線ＢＬは、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎをバイパスする電力線である。スイッチＳ１は、バイパス線ＢＬに設けられている。このスイッチＳ１は、例えば機械式スイッチである。スイッチＳ２は、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの正極とバイパス線ＢＬの一端との間に設けられている。このスイッチＳ２は、例えば半導体スイッチやリレーである。

【0019】

始端の蓄電池モジュールＭ１及び終端の蓄電池モジュールＭｎは、充放電回路３０を介して外部系統ＥＳに接続されている。全てのバイパス回路Ｂ１～ＢｎにおいてスイッチＳ１がオープンになりスイッチＳ２がクローズになった場合に、全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎが充放電回路３０及び外部系統ＥＳに直列接続される。他方で、何れかのバイパス回路Ｂ１～ＢｎにおいてスイッチＳ２がオープンになり、スイッチＳ１がクローズになった場合に、当該バイパス回路Ｂ１～Ｂｎに対応する蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎがバイパスされる。

【0020】

蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０とバイパス回路２０と充放電回路３０とに接続され、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの監視及び制御と各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎの切り換え制御と充放電回路３０による充放電制御とを実行する。特に、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、放電モードの実行時に、全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの放電完了までの残放電量（以下、残放電容量という）を揃える第１処理と、第１処理後に全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを放電させる第２処理とを実行する。蓄電池制御装置１００は、第１処理において、予め生成した放電バイパススケジュールに従って各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎを切り換えながら各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを放電させることにより、全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量を揃える。

【0021】

放電バイパススケジュールは、スケジュール情報と電圧情報とを含む。スケジュール情報は、放電させる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎとバイパスさせる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎとの組み合わせを時系列で設定した情報である。このスケジュール情報は、例えば、第１の期間に、蓄電池モジュールＭ１～Ｍ６を放電させ、その他の蓄電池モジュールＭ７～Ｍｎをバイパスさせ、第２の期間に、蓄電池モジュールＭ５～Ｍｎを放電させ、その他の蓄電池モジュールＭ１～Ｍ４をバイパスさせるといった情報である。他方で、電圧情報は、第１処理を終了する際の閾値となる各蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＯＣＶ（Open Circuit Voltage）の閾値の情報である。電圧情報としての各蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＯＣＶの閾値は、第１処理の終了時点で、複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量を揃える目的で設定される。

【0022】

ここで、第１処理の実行時における蓄電池ストリング１０の出力可能電力が、継続的に電力供給先のシステムの必要最小電力以上に維持されるように、放電バイパススケジュールが設定されている。即ち、第１処理の実行中の各期間で、蓄電池ストリング１０の出力可能電力が、電力供給先のシステムの必要最小電力を下回らないように、放電させる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎとバイパスさせる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎとの組み合わせが設定される。

【0023】

蓄電池制御装置１００は、放電モードの開始時、所定条件が成立する場合に、放電バイパススケジュールを更新する。当該所定条件としては、下記の（１）～（６）等を例示できる。かかる条件が成立する場合には、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量のバラツキが大きくなることが想定される。また、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎ相互間での残放電容量の相対関係も都度変化する。そこで、蓄電池制御装置１００は、放電モードの開始時、当該所定条件が成立する場合には改めて放電バイパススケジュールを生成する。

【0024】

蓄電池制御装置１００は、蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＯＣＶとＳＯＣ（State of Charge）との関係を示すＯＣＶ－ＳＯＣ曲線、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの初期容量、ＳＯＨ（State of Health）を、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの情報として保有している。蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの放電量は、劣化度や温度に応じて相違する。そこで、蓄電池制御装置１００は、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの情報や温度情報、ＯＣＶの推定値等に基づいて、上記のＯＣＶの閾値を算出して設定する。

【0025】

ＳＯＣは、電流積算法、ＯＣＶから求める方法（電圧法）、電流積算法と電圧法とを組み合わせた方法等の種々の公知の方法を用いて推定することができる。また、ＳＯＣは、ＳＯＣの経時変化あるいは／及び内部抵抗の経時的増加を用いて推定する種々の公知の方法を用いて推定することができる。ＳＯＨの推定方法としては、充放電試験による方法、電流積算法による方法、開回路電圧の測定による方法、端子電圧の測定による方法、モデルに基づく方法（以上はＳＯＣの経時変化を用いる方法）、交流インピーダンス測定による方法、モデルに基づき、適応デジタルフィルタで求める方法、Ｉ－Ｖ特性（電流電圧特性）からの線型回帰（Ｉ－Ｖ特性の直線の傾き）による方法、ステップ応答による方法（以上、内部抵抗の経時的増加を用いて推定する方法）等を例示できる。

【0026】

残放電容量は、下記（１）式により算出することができる。
残放電容量［Ａｈ］＝ＣＣ×ＳＯＣ／１００ …（１）
但し、ＣＣは、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの現在の電池容量であり、下記（２）式により算出することができる。
ＣＣ［Ａｈ］＝Ｃ_０×ＳＯＨ／１００ …（２）
但し、Ｃ_０は、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの初期容量（Ａｈ）である。

【0027】

図２は、図１に示す蓄電池制御装置１００による放電モード実行時の処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示すように、図１に示す蓄電システム１が放電モードになると処理が開始される。

【0028】

まず、ステップＳ１において、蓄電池制御装置１００は、図１に示す蓄電池ストリング１０の全てのスイッチＳ１，Ｓ２をＯＦＦにする。次に、ステップＳ２において、蓄電池制御装置１００は、放電バイパススケジュールの更新が必要となる所定条件が成立したか否かを判定する。当該所定条件は、以下の（１）～（６）の少なくとも一つの条件が成立したことである。
（１）放電モードに切り換わったこと
（２）当該放電モードの前の充電時間が所定時間以上となったこと
（３）当該放電モードの前の充電電力容量が所定容量以上となったこと
（４）前回の放電バイパススケジュールの作成時からの温度変化が所定温度以上であること
（５）放電中の充電の割り込み回数が累積で所定回数以上となったこと
（６）その他、平均放電電力の変化や第２処理終了時の残放電容量の変更等、蓄電システムの運転状態が変化したこと

【0029】

ステップＳ２において肯定判定がされた場合にはステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０において、蓄電池制御装置１００は、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量を、初期容量、ＯＣＶ、ＳＯＣ、ＳＯＨに基づいて算出する。次に、ステップＳ３において、蓄電池制御装置１００は、ステップＳ２０において算出した蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量に応じて、放電バイパススケジュールを生成する。この際、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０の出力可能電力が継続的に電力供給先のシステムの必要最小電力以上に維持されるように、放電させる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎとバイパスさせる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎとの組み合わせを設定する。また、蓄電池制御装置１００は、第１処理の終了の閾値となる蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＯＣＶの閾値を、蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＯＣＶ－ＳＯＣ曲線等の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎ毎に保有する電池情報に基づいて設定する。ステップＳ３からステップＳ４に移行する。

【0030】

他方で、ステップＳ２において否定判定がされた場合には、放電バイパススケジュールを更新することなく、ステップＳ４に移行する。この場合、前回の放電モードで使用された放電バイパススケジュールに従って、ステップＳ５～Ｓ８の処理が実行される。

【0031】

ステップＳ４において、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０の全てのスイッチＳ２をＯＮにし、全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを直列接続する。次に、ステップＳ５において、蓄電池制御装置１００は、第１処理を開始する。蓄電池制御装置１００は、第１処理において、放電バイパススケジュールに従って、各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎを切り換えながら各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを放電させる。

【0032】

次に、ステップＳ６において、蓄電池制御装置１００は、ステップＳ３において又は前回以前の放電モード実行時に設定されたＯＣＶの閾値と、蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＯＣＶとを比較し、ＯＣＶが閾値以下まで低下した蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎが有るか否かを判定する。ステップＳ６は、肯定判定がされるまで繰り返され、ステップＳ６において肯定判定がされた場合には、ステップＳ７に移行する。

【0033】

ステップＳ７において、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０の全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎがバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスされた状態であるか否かを判定する。ステップＳ７において肯定判定がされた場合には、ステップＳ９に移行し、ステップＳ７において否定判定がされた場合には、ステップＳ８に移行する。

【0034】

ステップＳ８において、蓄電池制御装置１００は、ステップＳ６においてＯＣＶが閾値以下まで低下したと判定された蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを、対応するバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスさせる。ステップＳ８からステップＳ６に戻る。

【0035】

他方で、ステップＳ９において、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０の全てのスイッチＳ２をＯＮにし、全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを直列接続する。即ち、蓄電池制御装置１００は、第１処理後に全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを放電させる第２処理を実行する。

【0036】

次に、ステップＳ１０において、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０の出力可能電力が、電力供給先のシステムの必要最小電力以下まで低下したか否かを判定する。ステップＳ１０は、肯定判定がされるまで繰り返され、ステップＳ１０において肯定判定がされた場合に、ステップＳ１１に移行する。

【0037】

ステップＳ１１において、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０の全てのスイッチＳ１，Ｓ２をＯＦＦにする。以上で放電モードの処理を終了する。

【0038】

以上説明したように、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、放電モードの実行時に、まず、第１処理を実行し、第１処理の実行後に、第２処理を実行する。蓄電池制御装置１００は、第１処理において、複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量の差が減少するように、バイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスさせる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを切り換えながら各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを放電させる。その後、蓄電池制御装置１００は、第２処理において、複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの放電を完了させる。これによって、第２処理の開始から第２処理の後期まで、複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量を均一的に維持することが可能になる。従って、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの電圧が低下する放電モードの後期まで、より多くの蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎをバイパスさせることなく放電させることが可能になる。

【0039】

ここで、蓄電池制御装置１００は、第１処理を、各蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＯＣＶが蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎ毎に設定したＯＣＶの閾値以下に低下するまで実行する。各蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＯＣＶの閾値を、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの劣化状態や温度等に応じて、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎ毎に設定することにより、第１処理の終了時点における複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量の差を抑制することができる。

【0040】

また、蓄電池制御装置１００は、第１処理を、放電させる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの出力可能電力が、電力供給先の必要最小電力を下回らないように実行する。これによって、第１処理の開始から各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの電圧が低下する放電モードの後期まで、電力供給先のシステムが駆動する電力を継続的に供給することができる。

【0041】

また、蓄電池制御装置１００は、第１処理を、放電させる２以上の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎとバイパスさせる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎとの組み合わせを期間毎に定めた放電バイパススケジュールに従って実行する。この放電バイパススケジュールは、複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの出力可能電力が電力供給先のシステムの必要最小電力以上に維持された状態で、複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量の差が減少するように設定されている。ここで、ＯＣＶが閾値まで低下した蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを順次バイパスさせることが考えられるが、この場合には、第１処理の後期に近づくほど放電させる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの数が減少し、蓄電池ストリング１０の出力可能電力が減少する。それに対して、本実施形態では、第１処理の後期まで、より多くの蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎをバイパスさせることなく放電させることができ、蓄電池ストリング１０の出力可能電力を電力供給先のシステムの必要最小電力以上に維持することが可能になる。

【0042】

また、蓄電池制御装置１００は、第１処理の開始前に、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの状態を推定し、推定結果に基づいて、各蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＯＣＶの閾値の更新の要否を判定する。これによって、各蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＯＣＶの閾値を、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの劣化状態や温度等に応じて、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎ毎に設定することができる。従って、第１処理の終了時点における複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量の差を抑制することができる。

【0043】

図３は、図１に示す蓄電池制御装置１００による放電モード実行時の処理の他の実施例を示すフローチャートである。このフローチャートに示すように、図１に示す蓄電システム１が放電モードになると処理が開始される。

【0044】

まず、ステップＳ１０１において、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０の全てのスイッチＳ１，Ｓ２をＯＦＦにする。次に、ステップＳ１０２において、蓄電池制御装置１００は、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量を、初期容量、ＯＣＶ、ＳＯＣ、ＳＯＨに基づいて算出する。

【0045】

次に、ステップＳ１０３において、蓄電池制御装置１００は、ステップＳ１０２において算出した蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量に応じて、放電バイパススケジュールを生成する。この際、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０の出力可能電力が継続的に電力供給先のシステムの必要最小電力以上となるように、放電させる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎとバイパスさせる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎとの組み合わせを設定する。

【0046】

また、蓄電池制御装置１００は、第１処理の終了の閾値となる蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＳＯＣの閾値を、蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＯＣＶ－ＳＯＣ曲線等の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎ毎に保有する電池情報に基づいて設定する。ステップＳ１０３からステップＳ１０４に移行する。

【0047】

ステップＳ１０４において、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０の全てのスイッチＳ２をＯＮにし、全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを直列接続する。次に、ステップＳ１０５において、蓄電池制御装置１００は、第１処理を開始する。蓄電池制御装置１００は、第１処理において、放電バイパススケジュールに従って、各バイパス回路Ｂ１～Ｂｎを切り換えながら各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを放電させる。

【0048】

次に、ステップＳ１０６において、蓄電池制御装置１００は、ステップＳ１０３において設定されたＳＯＣの閾値と、蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＳＯＣとを比較し、ＳＯＣが閾値以下まで低下した蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎが有るか否かを判定する。ステップＳ１０６は、肯定判定がされるまで繰り返され、ステップＳ１０６において肯定判定がされた場合には、ステップＳ１０７に移行する。

【0049】

ステップＳ１０７において、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０の全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎがバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスされた状態であるか否かを判定する。ステップＳ１０７において肯定判定がされた場合には、ステップＳ１０９に移行し、ステップＳ１０７において否定判定がされた場合には、ステップＳ１０８に移行する。

【0050】

ステップＳ１０８において、蓄電池制御装置１００は、ステップＳ１０６においてＳＯＣが閾値以下まで低下したと判定された蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを対応するバイパス回路Ｂ１～Ｂｎによりバイパスさせる。ステップＳ１０８からステップＳ１０６に戻る。

【0051】

他方で、ステップＳ１０９において、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０の全てのスイッチＳ２をＯＮにし、全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを直列接続する。即ち、蓄電池制御装置１００は、第１処理後に全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを放電させる第２処理を実行する。

【0052】

次に、ステップＳ１１０において、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０の出力可能電力が、電力供給先のシステムの必要最小電力以下まで低下したか否かを判定する。ステップＳ１１０は、肯定判定がされるまで繰り返され、ステップＳ１１０において肯定判定がされた場合に、ステップＳ１１１に移行する。

【0053】

ステップＳ１１１において、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリング１０の全てのスイッチＳ１，Ｓ２をＯＦＦにする。以上で放電モードの処理を終了する。

【0054】

以上説明したように、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、第１処理を、各蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＳＯＣが蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎ毎に設定したＳＯＣの閾値以下に低下するまで実行する。各蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＳＯＣの閾値を、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの劣化状態や温度等に応じて、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎ毎に設定することにより、第１処理の終了時点における複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量の差を抑制することができる。

【0055】

以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、適宜公知や周知の技術を組み合わせてもよい。

【0056】

例えば、上記実施形態では、蓄電池制御装置１００が、放電させる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎとバイパスさせる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎとの組み合わせを期間毎に設定した放電バイパススケジュールに従って、第１処理を実行する。しかしながら、蓄電池制御装置１００は、第１処理において、例えば、ＯＣＶ又はＳＯＣが閾値まで低下した蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを順次バイパスさせることにより、複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量の差を減少させてもよい。

【0057】

また、最終的に全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量を使い切る、全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの放電完了のタイミングを揃えるという観点から、第１処理において、複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残充電容量を揃えることが好ましい。しかしながら、第１処理において、複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量を揃えることは必須ではなく、第１処理において、複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの残放電容量の差が減少していればよい。

【0058】

また、上記実施形態では、放電完了の閾値を一律とし、第２処理終了時に複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの放電完了までの残放電容量の差が全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎにおいて減少するように第１処理を実行した。しかしながら、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎ毎に放電完了の閾値を設け、第２処理終了時に複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの放電完了までの残放電容量の差が全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎにおいて減少するように第１処理を実行してもよい。即ち、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの劣化状態や蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの種類に応じて、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎ毎に放電完了の閾値を設定してもよい。これにより、劣化の進んだ蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの放電完了の閾値を高めに設定し、劣化した蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎがより劣化することを防ぐことができる。また、種類の異なる蓄電池を混在させて使用することができる。

【0059】

また、第１処理の終了時点まで、放電させる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの出力可能電力が、電力供給先のシステムの必要最小電力以上に維持されることは必須ではない。第１処理の開始から可能な限り長い期間、放電させる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの出力可能電力が、電力供給先のシステムの必要最小電力以上に維持されればよい。

【0060】

さらに、第２処理において、全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎを放電させることは必須ではなく、放電させる蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの数は適宜設定すればよい。

【符号の説明】

【0061】

１ ：蓄電システム
２０ ：バイパス回路
１００ ：蓄電池制御装置
Ｍ１～Ｍｎ ：蓄電池モジュール（蓄電池）

【図1】

【図2】

【図3】