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特開2023-94363蓄電池システム

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】P2023094363

(43)【公開日】2023-07-05

(54)【発明の名称】蓄電池システム

(51)【国際特許分類】

H02J 3/32 20060101AFI20230628BHJP

H02J 3/46 20060101ALI20230628BHJP

H02J 7/00 20060101ALI20230628BHJP

H02J 7/02 20160101ALI20230628BHJP

【ＦＩ】

H02J3/32

H02J3/46

H02J7/00 B

H02J7/00 L

H02J7/00 X

H02J7/00 302C

H02J7/02 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021209794

(22)【出願日】2021-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】000003942

【氏名又は名称】日新電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯＷＯＲＬＤＰＡＴＥＮＴ＆ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】田中昌浩

【テーマコード（参考）】

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G066HA15

5G066HB03

5G066HB06

5G066HB07

5G066HB09

5G066JA05

5G066JB03

5G503AA01

5G503AA05

5G503AA06

5G503AA07

5G503BA03

5G503BA04

5G503BB01

5G503CA08

5G503CA10

5G503EA05

5G503GB01

5G503GB06

5G503GD04

(57)【要約】

【課題】蓄電池システムにおいて、充電要請または放電要請における指令値に従う出力で充放電しつつ、各蓄電池のＳＯＣを均一化する。
【解決手段】上位システムからの充電要請あるいは放電要請に基づいて動作する蓄電池システム（１）であって、交直変換装置（ＰＣＳｉ）および蓄電池（Ｂａｔｔｉ）から構成された、バンク（ＢＳｉ）を複数備え、バンクの充放電の制限電力に応じて、各バンクにベース充放電量を割り当て、各蓄電池のＳＯＣ（State of Charge）を均一にさせるための補正充放電量を、ベース充放電量と補正充放電量との合計が、制限電力を越えない範囲とし、ベース充放電量と補正充放電量との合計にてバンクに充放電させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上位システムからの充電要請あるいは放電要請に基づいて動作する蓄電池システムであって、
交直変換装置および蓄電池から構成された、バンクを複数と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記充電要請あるいは放電要請に基づいて、前記バンクの充放電の制限電力に応じて、各バンクにベース充放電量を割り当て、
前記蓄電池のＳＯＣ（State of Charge）を各バンク間で均一にさせるための補正充放電量を、前記ベース充放電量と前記補正充放電量との合計が、前記制限電力を越えない範囲で、各バンクに割り当てて、
各バンクにおいて、割り当てられた前記ベース充放電量と前記補正充放電量との合計電力にて前記蓄電池を充放電させるように前記交直変換装置を制御する、蓄電池システム。

【請求項2】

前記補正充放電量は、各バンクにおける、前記蓄電池のＳＯＣの平均値に対する偏差の最大値に対する前記偏差の比率と、前記蓄電池の前記蓄電池システム全体の容量に対する容量比と、から定めた補正出力の配分比率、に基づき決定される請求項１に記載の蓄電池システム。

【請求項3】

前記制御部は、
前記各バンクにおいて、前記制限電力から前記ベース充放電量を差し引いたものを、補正電力制限値とし
前記各バンクの前記補正電力制限値における最小値を第１リミッタとし、
前記第１リミッタと、前記各蓄電池のＳＯＣの平均値に対する前記各蓄電池のＳＯＣの偏差、に対する最大値と、所定の係数と、を掛け合わせたものを第２リミッタとし、
前記第１リミッタおよび前記第２リミッタのうち小さい値に前記補正充放電量を制限する、請求項２に記載の蓄電池システム。

【請求項4】

前記配分比率の合計は、０である請求項２または３に記載の蓄電池システム。

【請求項5】

前記制限電力は、前記交直変換装置の定格出力電力と、前記蓄電池の定格出力電力のうちの小さい値である、請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電池システム。

【請求項6】

前記ベース充放電量は、前記各バンクの前記制限電力の合計に対する前記各バンクの前記制限電力の比率に基づき、前記充電要請あるいは放電要請に伴う指令値を各バンクに配分して決定される請求項１から５のいずれか１項に記載の蓄電池システム。

【請求項7】

前記ベース充放電量の合計は、前記充電要請あるいは放電要請に伴う指令値と等しい請求項１から６のいずれか１項に記載の蓄電池システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は蓄電池システムに関する。

【背景技術】

【0002】

発電設備を擁する電力系統の電力需給をバランスさせるために、蓄電池と、蓄電池を充放電し直流および交流を変換する交直変換装置（以降ＰＣＳ（Power conditioner））と、を備えるバンクを複数備える蓄電池システムが用いられてきている。蓄電池システムは、上位のシステムからの充電要請または放電要請に従って、各バンクの充放電の電力を割り当てる。

【0003】

特許文献１には、蓄電池システムにおいて、蓄電池を長寿命化させるために、バンク間でのＳＯＣ（State of Charge）のばらつきを補正するように充放電の指令を行う技術が開示されている。

【0004】

また、特許文献２には、蓄電池システムを構成する各蓄電池の容量が異なる場合でも、各蓄電池が均一にＳＯＣ変化をするような蓄電池の充放電量を決定する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－１２４０６３号公報

【特許文献2】国際公開第２０１６／０６３３５６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の従来技術では、個々のバンクにおける充放電電力の制限により、蓄電池システム合計での充放電量が、充電要請または放電要請に対応した電力とならない場合がある。

【0007】

特許文献２の従来技術は、各蓄電池の容量比に応じて各蓄電池の充放電を行うものの、各蓄電池のＳＯＣにばらつきが生じていた場合に、当該ばらつきを抑制する動作をしない。

【0008】

本発明の一態様は、蓄電池システムにおいて、充電要請または放電要請における指令値に従う出力で充放電しつつ、各蓄電池のＳＯＣを均一化することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る蓄電池システムは、上位システムからの充電要請あるいは放電要請に基づいて動作する蓄電池システムであって、交直変換装置および蓄電池から構成された、バンクを複数と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記充電要請あるいは放電要請に基づいて、前記バンクの充放電の制限電力に応じて、各バンクにベース充放電量を割り当て、前記蓄電池のＳＯＣ（State of Charge）を各バンク間で均一にさせるための補正充放電量を、前記ベース充放電量と前記補正充放電量との合計が、前記制限電力を越えない範囲で、各バンクに割り当てて、各バンクにおいて、割り当てられた前記ベース充放電量と前記補正充放電量との合計電力にて前記蓄電池を充放電させるように前記交直変換装置を制御する。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様によれば、蓄電池システムにおいて、充電要請または放電要請における指令値に従う出力で充放電しつつ、各蓄電池のＳＯＣを均一化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態１に係る蓄電池システムの構成図である。

【図2】実施形態１に係る各交直変換装置の動作の概要を示す概念図である。

【図3】実施形態１に係る各蓄電池のＳＯＣの状況を示す概念図である。

【図4】実施形態１に係る各バンクにおける蓄電池のＳＯＣと交直変換装置の動作の関係を示す図である。

【図5】実施形態１に係る制御装置のフローチャートを示す。

【図6】実施形態１に係る制御装置における各バンクに対する処理のブロック図を示す。

【図7】実施形態１に係る制御装置の全バンク共通の処理のブロック図を示す。

【図8】実施形態１におけるシミュレーションをおこなった条件を示す表である。

【図9】実施形態１での０ｋＷ充放電をする場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。

【図10】実施形態１での０ｋＷ充放電をする場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。

【図11】実施形態１での５７５ｋＷ放電をする場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。

【図12】実施形態１での５７５ｋＷ放電をする場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。

【図13】実施形態１での５７５ｋＷ充電をする場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。

【図14】実施形態１での５７５ｋＷ充電をする場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。

【図15】実施形態１でのランダムに充放電をした場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。

【図16】実施形態１での２３００ｋＷ放電をする場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。

【図17】実施形態１での２３００ｋＷ放電をする場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。

【図18】実施形態１での２３００ｋＷ充電をする場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。

【図19】実施形態１での２３００ｋＷ充電をする場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。

【図20】実施形態２におけるシミュレーションをおこなった条件を示す表である。

【図21】実施形態２でのＳＯＣ最大偏差係数を１００とし、１０００ｋＷｈ放電する場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。

【図22】実施形態２でのＳＯＣ最大偏差係数を１００とし、１０００ｋＷｈ放電する場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。

【図23】実施形態３でのＳＯＣ最大偏差係数を５００００とし、１０００ｋＷｈ放電する場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。

【図24】実施形態３でのＳＯＣ最大偏差係数を５００００とし、１０００ｋＷｈ放電する場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。

【図25】実施形態３でのＳＯＣ最大偏差係数を１０とし、１０００ｋＷｈ放電する場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。

【図26】実施形態３でのＳＯＣ最大偏差係数を１０とし、１０００ｋＷｈ放電する場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図１～図１９に基づき、詳細に説明する。

【0013】

（蓄電池システムの構成）
図１は、実施形態１に係る蓄電池システム１の構成図である。蓄電池システム１は、上位システムからの充電要請あるいは放電要請に基づいて動作するシステムである。

【0014】

蓄電池システム１は、商用電源１１と、複数の蓄電池設備トランス２１と、複数の蓄電池設備（以降、バンク）ＢＳｉと、負荷トランス１３と、負荷１４と、分散電源トランス１５と、分散電源１６と、制御装置（制御部）１２と、を備える。蓄電池システム１は、蓄電池設備トランス２１およびバンクＢＳｉの組み合わせを複数（ｎ個）備え、各バンクＢＳｉを区別するため、添え字ｉで識別する。ｉ番目のバンクＢＳｉは、交直変換装置（ＰＣＳ：Power conditioner）ＰＣＳｉと、蓄電池Ｂａｔｔｉと、を備える。つまり、１番目のバンクＢＳ１は、交直変換装置ＰＣＳ１と、蓄電池Ｂａｔｔ１と、を備える。バンクＢＳｉの蓄電池Ｂａｔｔｉは複数の蓄電池から構成されてもよく、この場合、蓄電池Ｂａｔｔｉの容量は、当該複数の蓄電池の容量の合計となる。

【0015】

商用電源１１は、受電電力Ｐｓだけ交流電力を買電する。蓄電池設備トランス２１と、負荷トランス１３と、分散電源トランス１５とは、それぞれトランスであり、電圧を変圧する。

【0016】

交直変換装置ＰＣＳｉは、交流電力と直流電力を相互に変換する装置である。仮に、交直変換装置ＰＣＳｉが交流電力を直流電力に変換して出力する電力を、蓄電池用ＰＣＳ出力電力Ｐｂｉとする。すなわち、Ｐｂｉが正の場合は蓄電池Ｂａｔｔｉが充電し、Ｐｂｉが負の場合は蓄電池Ｂａｔｔｉが放電する。また、交直変換装置ＰＣＳｉの出力は、バンクＢＳｉ毎によって異なる値でも構わない。

【0017】

蓄電池Ｂａｔｔｉは、直流電力を充放電する二次電池であり、蓄電池の種類は制限されない。例えば、蓄電池Ｂａｔｔｉとしては、リチウムイオン電池やナトリウム硫黄電池などが挙げられる。また、蓄電池Ｂａｔｔｉとしては、単体の二次電池でなくてもよく、複数の二次電池が集合したものであっても構わない。また、蓄電池Ｂａｔｔｉの容量は、バンクＢＳｉ毎によって異なる値でも構わない。

【0018】

負荷１４は、交流負荷または、交流電力を直流電力に変換したうえで用いる直流負荷である。負荷１４は、負荷電力ＰＬを受電し使用する。

【0019】

分散電源１６は、再生可能エネルギーを用いた発電装置、または新エネルギー発電装置であり、例えば、太陽光発電、風力発電、燃料電池、およびバイオマスなどが挙げられる。分散電源１６は、分散電源出力電力Ｐｒｅを発電する。

【0020】

制御装置１２は、蓄電池システム１の各部を統括的に管理し、制御する。具体的には、制御装置１２は、受電電力Ｐｓ、負荷電力ＰＬ、および分散電源出力電力Ｐｒｅを入力し、各バンクＢＳｉの出力指令Ｐｒｅｆｉを決定する。制御装置１２は、決定した出力指令Ｐｒｅｆｉを各交直変換装置ＰＣＳｉに出力し、各バンクＢＳｉの出力電力Ｐｂｉを制御する。

【0021】

蓄電池システム１では、商用電源１１で受電した電力および分散電源１６で発電した電力を、負荷１４で消費し、余剰分を蓄電池Ｂａｔｔｉが充電する。または、商用電源１１で受電した電力および分散電源１６で発電した電力で負荷１４の消費を賄えない場合、蓄電池Ｂａｔｔｉが放電する。

【0022】

（蓄電池システムの長寿命化のための方法）
蓄電池システム１では、多数の蓄電池Ｂａｔｔｉを用いているが、これら蓄電池Ｂａｔｔｉを長寿命化することが求められている。一般的に蓄電池を長寿命化するためには、蓄電池の残容量（ＳＯＣ（State of Charge））を所定の範囲に管理することが必要であり、そのためには過剰な充放電を避ける必要がある。

【0023】

各バンクＢＳｉを構成する交直変換装置ＰＣＳｉおよび蓄電池Ｂａｔｔｉは個体差があるため、交直変換装置ＰＣＳｉの充放電電力の誤差、および蓄電池Ｂａｔｔｉの機差から、時間とともに、ＳＯＣにばらつきが発生する。各バンクＢＳｉに共通した電力でもって充放電を行うと、このばらつきによって、蓄電池Ｂａｔｔｉが過剰な充放電を起こしてしまうことがある。そのため、蓄電池システム１を長寿命化するためには、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣを個別に管理した電力でもって充放電する必要がある。

【0024】

（ＳＯＣの管理方法の概要）
図２は、実施形態１に係る各交直変換装置ＰＣＳｉの動作の概要を示す概念図である。図２に示すように、交直変換装置ＰＣＳｉの定格電力値Ｐｐｃｓ＿ｒｉは、バンクＢＳｉ毎に異なっている。各バンクＢＳｉは、ベース充放電量Ｐｐｃｓｉおよび補正充放電量Ｐｓｏｃｉの合計であるＰＣＳ出力指令値Ｐｏｕｔｉを出力する。補正充放電量Ｐｓｏｃｉは、ベース充放電量Ｐｐｃｓｉと同符号でも異符号でも構わない。

【0025】

各バンクＢＳｉは、各バンクＢＳｉを構成する交直変換装置ＰＣＳｉと蓄電池Ｂａｔｔｉの仕様から、ＰＣＳ定格値（バンク）Ｐｐｃｓ＿ｒｉから定まり、この値は各バンクが出力できる電力の上限値である。ＰＣＳ定格値（バンク）Ｐｐｃｓ＿ｒｉは、バンクごとに異なっていてもよい。また、ＰＣＳ定格値（バンク）Ｐｐｃｓ＿ｒｉからベース充放電量Ｐｐｃｓｉを差し引いた値を補正電力上限値Ｐｍａｘｉと呼び、補正充放電量Ｐｓｏｃｉに充てられる上限値を規定している。

【0026】

ここで、ベース充放電量Ｐｐｃｓｉ［ｋＷ］は、蓄電池システム１の上位側から指令されるシステム充放電指令値（合計）ΣＰｐｃｓｉを各バンクＢＳｉの定格電力比で配分したものである。補正充放電量Ｐｓｏｃｉ［ｋＷ］は、蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣを蓄電池システム１全体で均一化（平均化）していくための補正出力である。補正充放電量Ｐｓｏｃｉの蓄電池システム１全体の合計値は０になる。ＰＣＳ出力指令値Ｐｏｕｔｉ［ｋＷ］は、ベース充放電量Ｐｐｃｓｉと補正充放電量Ｐｓｏｃｉとを合成したものであり、実際に各バンクＢＳｉが出力する電力を指令している。

【0027】

したがって、蓄電池システム１では、蓄電池システム１の上位側から指令されるシステム充放電指令値（合計）ΣＰｐｃｓｉを入力し、それを蓄電池システム１全体で配分して出力しつつ、各ＳＯＣが均一化するように、各バンクＢＳｉの出力を調整する。

【0028】

ここで、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣを均一化するということに関して説明する。図３は、実施形態１に係る各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣの状況を示す概念図である。図３に示すように、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣ（バンク）ＳＯＣｉ［％］は、定格容量に対する割合で表される。

【0029】

各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣを均一化するために、蓄電池システム１全体の各バンクＢＳｉのＳＯＣの平均値であるＳＯＣ平均値ＳＯＣ＿ａｖｅ［％］を求め、ＳＯＣ（バンク）ＳＯＣｉとＳＯＣ平均値ＳＯＣ＿ａｖｅの偏差であるＳＯＣ偏差ＤＳＯＣｉ［％］を減らすように、制御装置１２は制御を行っていく。

【0030】

図４は、実施形態１に係る各バンクにおける蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣと交直変換装置ＰＣＳｉの動作の関係を示す図である。蓄電池システム１のＳＯＣ平均値ＳＯＣ＿ａｖｅが変化すると、ＳＯＣ偏差ＤＳＯＣｉ［％］も比例して変化し、それに伴い、ＰＣＳの出力電力に影響する第２ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ２［ｋＷ］（詳細は後述する）も比例して変化する。

【0031】

ＰＣＳの出力電力を第２ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ２以下に抑えることで、ＳＯＣの急峻な変化を抑制し、ＳＯＣの平均値への均一化途中でのオーバーシュートを抑制することができる。

【0032】

（制御装置による制御方法）
以降、バンクＢＳｉの数がｎ個（ｎ≧２）である場合の蓄電池システム１の制御方法の詳細を説明する。図５は、実施形態１に係る制御装置（制御部）１２のフローチャートを示す。図６は、実施形態１に係る制御装置１２における各バンクＢＳｉに対する処理のブロック図を示す。図７は、実施形態１に係る制御装置１２の全バンクＢＳｉ共通の処理のブロック図を示す。また、以降登場する「ｉ」は、ｉバンク目を表す添え字のｉであり、ｉは１≦ｉ≦ｎの値を取り得る。

【0033】

（Ｓ１０：ベース充放電量）
ＰＣＳ定格値（バンク）Ｐｐｃｓ＿ｒｉおよび蓄電池最大出力値（バンク）Ｅｂｒｉから、蓄電池システム１全体で上位から指令された出力電力を満たすための各バンクに必要な出力電力を求める（Ｓ１０）。この工程の詳細を説明する。

【0034】

交直変換装置ＰＣＳｉの定格値であるＰＣＳ定格値（バンク）Ｐｐｃｓ＿ｒｉ［ｋＷ］、および蓄電池Ｂａｔｔｉの定格値である蓄電池最大出力値（バンク）Ｅｂｒｉ［ｋＷ］の最小値をＰＣＳ電力最小値Ｐｐｃｓ＿ｒａｉ［ｋＷ］（制限電力）とする（Ｂ１１）。このＰＣＳ電力最小値Ｐｐｃｓ＿ｒａｉの合計をＰＣＳ電力最小値（合計）ΣＰｐｃｓ＿ｒａｉ［ｋＷ］とする（Ｂ１２）。

【0035】

ＰＣＳ電力最小値Ｐｐｃｓ＿ｒａｉをＰＣＳ電力最小値（合計）ΣＰｐｃｓ＿ｒａｉで割り、ＰＣＳ電力最小値の全体電力比Ｋｐｃｓｒｉ［‐］とする（Ｂ１３）。すなわち、ＰＣＳ電力最小値の全体電力比Ｋｐｃｓｒｉは、各バンクの定格電力の合計に対する、各バンクの定格電力の比である。

【0036】

蓄電池システム１の上位側から指令されるシステム充放電指令値（合計）ΣＰｐｃｓｉにＰＣＳ電力最小値の全体電力比Ｋｐｃｓｒｉを乗じることで、ベース充放電量Ｐｐｃｓｉを算出する（Ｂ１４）。すなわち、ベース充放電量Ｐｐｃｓｉは、各バンクＢＳｉのＰＣＳ電力最小値Ｐｐｃｓ＿ｒａｉの合計に対する、各バンクのＰＣＳ電力最小値Ｐｐｃｓ＿ｒａｉの比率に基づき、蓄電池システム１の上位側から指令されるシステム充放電指令値（合計）ΣＰｐｃｓｉを満たせる出力を、各バンクに配分したものである。そのため、ベース充放電量Ｐｐｃｓｉの合計は、蓄電池システム１の上位側から指令されるシステム充放電指令値（合計）ΣＰｐｃｓｉを満たせる出力と等しい。

【0037】

したがって、仮に、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣにばらつきがなく、交直変換装置ＰＣＳｉの充放電電力の誤差、および蓄電池Ｂａｔｔｉの機差がない理想的な状態においては、ベース充放電量Ｐｐｃｓｉの出力によっては、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣにはばらつきが生じない。しかしながら、実際にはこのような理想的な状態であることはないため、以降説明する補正項を加味することで、ＳＯＣのばらつきを補正し、蓄電池Ｂａｔｔｉの長寿命化を図る。

【0038】

（Ｓ２０：補正電力上限値）
各ＰＣＳ電力最小値Ｐｐｃｓ＿ｒａｉおよびＰＣＳ電力最小値の全体電力比Ｋｐｃｓｒｉから、各バンクが補正出力として出力できる電力の上限値を求める（Ｓ２０）。この工程の詳細を説明する。

【0039】

蓄電池システム１の上位側から指令されるシステム充放電指令値（合計）ΣＰｐｃｓｉの絶対値をシステム充放電指令値（合計）絶対値｜ΣＰｐｃｓｉ｜［ｋＷ］とする（Ｂ２１）。

【0040】

システム充放電指令値（合計）絶対値｜ΣＰｐｃｓｉ｜に、ＰＣＳ電力最小値の全体電力比Ｋｐｃｓｒｉを乗じることで、ベース充放電量絶対値｜Ｐｐｃｓｉ｜［ｋＷ］とする（Ｂ２２）。

【0041】

ＰＣＳ電力最小値Ｐｐｃｓ＿ｒａｉからベース充放電量絶対値｜Ｐｐｃｓｉ｜を差し引き、補正電力上限値Ｐｍａｘｉ［ｋＷ］（補正電力制限値）を求める（Ｂ２３）。すなわち、補正電力上限値Ｐｍａｘｉは、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣを均一化させる補正処理に用いることができる電力の上限値である。つまり、この値が小さいほど、その蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣは均一化され辛い。

【0042】

（Ｓ３０：補正出力の配分比率）
各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣの蓄電池システム１全体に対する比率と、各蓄電池Ｂａｔｔｉの蓄電池システム１全体に対する容量比と、から各バンクＢＳｉの補正出力の配分比率を求める（Ｓ３０）。この工程の詳細を説明する。

【0043】

各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣ（バンク）ＳＯＣｉ［％］を合計し（Ｂ３１）、バンクＢＳｉの数ｎで割ることで、ＳＯＣ平均値ＳＯＣ＿ａｖｅ［％］を算出する（Ｂ３２）。

【0044】

各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣ（バンク）ＳＯＣｉから、ＳＯＣ平均値ＳＯＣ＿ａｖｅを減算することで、ＳＯＣ偏差ＤＳＯＣｉ［％］を求める（Ｂ３３）。各ＳＯＣ偏差ＤＳＯＣｉの絶対値をＳＯＣ偏差絶対値｜ＤＳＯＣｉ｜［％］とする（Ｂ３４）。各ＳＯＣ偏差絶対値｜ＤＳＯＣｉ｜の最大値を、ＳＯＣ偏差最大値ＤＳＯＣｍａｘ［％］とする（Ｂ３５）。

【0045】

ＳＯＣ偏差ＤＳＯＣｉを、ＳＯＣ偏差最大値ＤＳＯＣｍａｘで割ることで、ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｉ［‐］とする（Ｂ３６）。ただし、ＳＯＣ偏差最大値ＤＳＯＣｍａｘが０の時は、ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｉも０とする。

【0046】

各蓄電池Ｂａｔｔｉの容量である蓄電池容量（バンク）Ｅｂｉ［ｋＷｈ］を合計し、蓄電池容量（合計）ΣＥｂｉ［ｋＷｈ］とする（Ｂ３７）。蓄電池容量（バンク）Ｅｂｉを蓄電池容量（合計）ΣＥｂｉで割ることで、蓄電池容量比Ｋｅｂｉ［‐］を算出する（Ｂ３８）。

【0047】

ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｉと蓄電池容量比Ｋｅｂｉとを乗算し、第１ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈａｉ［‐］とする（Ｂ３９）。すなわち、第１ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈａｉは、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣと（バンク）ＳＯＣｉと蓄電池容量（バンク）Ｅｂｉとを考慮した比率であるといえる。

【0048】

第１ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈａｉを合計し（Ｂ４０）、バンクＢＳｉの数ｎで割ることで、第１ＳＯＣ偏差補正係数平均値Ｋｈａｉ＿ａｖｅ［－］とする（Ｂ４１）。

【0049】

第１ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈａｉから、第１ＳＯＣ偏差補正係数平均値Ｋｈａｉ＿ａｖｅを引いたものを第２ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｂｉ［－］とする（Ｂ４２）。すなわち、第２ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｂｉは、第１ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈａｉの平均値が０になるように、第１ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈａｉをオフセットしたものである。

【0050】

第２ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｂｉの絶対値を求め（Ｂ４３）、その最大値を第２ＳＯＣ偏差補正係数の最大値ｍａｘ｜Ｋｈｂｉ｜とする（Ｂ４４）。

【0051】

第２ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｂｉを第２ＳＯＣ偏差補正係数の最大値ｍａｘ｜Ｋｈｂｉ｜で割ることで、第３ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｃｉ［‐］（配分比率）を算出する（Ｂ４５）。ただし、第２ＳＯＣ偏差補正係数の最大値ｍａｘ｜Ｋｈｂｉ｜が０の時は、第３ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｃｉも０とする。すなわち、第３ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｃｉは、第２ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｂｉの絶対値の範囲を－１～１に正規化したものである。

【0052】

以上の処理によって、補正出力の配分比率として、第１ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈａｉと、第２ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｂｉと、第３ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｃｉとを求める。これらは、共通した事項に関する、それぞれ異なる次元の数値である。

【0053】

特に、第３ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｃｉは、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣの蓄電池システム１全体に対する比率と、各蓄電池Ｂａｔｔｉの蓄電池システム１全体に対する容量比とから求まる配分比率を、平均値中心に正規化した配分比率である。そのため、この数字に所定の値をかけることで、各バンクＢＳｉのＳＯＣが均一化するような指令値が得られる。ただし、この時点では、所定の値の取り方によっては、各バンクの出力限界を越すことが考えられるため、制限を考慮する必要がある。また、第３ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｃｉは、平均値に対する偏差に基づき定まった値であるため、各バンクＢＳｉの合計は０である。すなわち、蓄電池システム１全体での配分比率の合計値は０である。

【0054】

（Ｓ５０：ＰＣＳ補正最大出力リミッタ）
各バンクＢＳｉの補正電力上限値Ｐｍａｘｉと、ＳＯＣ偏差最大値ＤＳＯＣｍａｘとから、その時々の蓄電池システム１において共通した補正出力の上限値を求める（Ｓ５０）。この工程の詳細を説明する。

【0055】

各バンクＢＳｉの補正電力上限値Ｐｍａｘｉの絶対値を補正電力上限値絶対値｜Ｐｍａｘｉ｜［ｋＷ］とする（Ｂ５１）。蓄電池システム１全体での補正電力上限値絶対値｜Ｐｍａｘｉ｜の最小値を第１ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ１［ｋＷ］（第１リミッタ）とする（Ｂ５２）。

【0056】

ここで、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈ［－］（所定の係数）という蓄電池システム１固有の定数を定義する。このＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈの性質に関しては詳細を後述するが、蓄電池システム１の応答性を調整するパラメータである。

【0057】

第１ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ１と、ＳＯＣ偏差最大値ＤＳＯＣｍａｘと、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈと、を掛け合わせ、第２ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ２［ｋＷ］（第２リミッタ）とする（Ｂ５３）。すなわち、第２ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ２は、ＳＯＣ偏差最大値ＤＳＯＣｍａｘに比例するため、ＳＯＣ偏差ＤＳＯＣｉが小さくなった場合に出力を絞り、ＳＯＣ（バンク）ＳＯＣｉがＳＯＣ平均値ＳＯＣ＿ａｖｅに収束し易くするために設けている。

【0058】

第１ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ１と、第２ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ２と、を比較し、より小さい値をＰＣＳ補正最大出力リミッタＰｍａｘｈ３［ｋＷ］（補正最大出力リミッタ）とする（Ｂ５４）。すなわち、ＰＣＳ補正最大出力リミッタＰｍａｘｈ３は、各バンクＢＳｉが出力できる電力の下限と、各蓄電池ＢａｔｔのＳＯＣを平均化するための補正電力の上限と、（所定のパラメータであるＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈと）に基づき、蓄電池システム１全体に共通する各バンクが補正に用いられる電力を決定している。補正に用いられる電力の大小によって、蓄電池システム１の応答性は変化する。

【0059】

ここで、Ｂ５４において、第１ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ１と、ＳＯＣ偏差最大値ＤＳＯＣｍａｘと、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈと、を掛け合わせたものを第１ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ１と比較するのは、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈの値の取り方によっては、第１ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ１を超過してしまい、実際に出力できない出力電力が指令されないようにするためである。

【0060】

第１ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ１をＰＣＳ補正最大出力リミッタＰｍａｘｈ３にしない理由としては、ＳＯＣ偏差ＤＳＯＣｉが小さくなると、偏差の分布が変化する（偏差の正負が反転するなど）。そのため、第１ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ１をＰＣＳ補正最大出力リミッタＰｍａｘｈ３にしていると、出力が過剰に大きくなり、ＰＣＳの出力が振動することがある。そこで、各バンクＢＳｉのＳＯＣが平均値に近づいた場合、ＰＣＳの出力が振動することを防ぐために、ＳＯＣ偏差ＤＳＯＣｉに比例して出力電力を絞るようにしている。

【0061】

したがって、ＳＯＣ偏差ＤＳＯＣｉが大きいときは、ＰＣＳ補正最大出力リミッタＰｍａｘｈ３として第１ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ１が選択され、急激に補正が進む。ＳＯＣ偏差ＤＳＯＣｉが小さくなると、ＰＣＳ補正最大出力リミッタＰｍａｘｈ３として第２ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ２が選択され、補正がなだらかになり、各バンクのＳＯＣは、ＳＯＣ平均値ＳＯＣ＿ａｖｅに漸近していく。

【0062】

（Ｓ６０：ＳＯＣ補正出力指令値）
補正出力の配分比率である第３ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｃｉと、ＰＣＳ補正最大出力リミッタＰｍａｘｈ３とから、各バンクのＳＯＣを均一化する補正出力を求める（Ｓ６０）。この工程の詳細を説明する。

【0063】

第３ＳＯＣ偏差補正係数Ｋｈｃｉと、ＰＣＳ補正最大出力リミッタＰｍａｘｈ３とを乗算し、補正充放電量Ｐｓｏｃｉ［ｋＷ］を算出する（Ｂ６１）。つまり、ＰＣＳ補正最大出力リミッタＰｍａｘｈ３によって、補正充放電量Ｐｓｏｃｉを制限する。

【0064】

（Ｓ７０：ＰＣＳ出力指令値）
ベース充放電量Ｐｐｃｓｉおよび補正充放電量Ｐｓｏｃｉを足し合わせ、各バンクの出力電力であるＰＣＳ出力指令値Ｐｏｕｔｉ［ｋＷ］を決定する（Ｓ７０、Ｂ７１）。ＰＣＳ出力指令値Ｐｏｕｔｉを出力することによって、実際に各バンクに出力させる電力であり、上位側から指令されるシステム充放電指令値（合計）ΣＰｐｃｓｉを蓄電池システム１全体で担保しながら、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣを均一化することができる。

【0065】

（補正出力によるＳＯＣの均一化）
以降は、異容量の４バンクにおける充放電の実例を示し、本実施形態に係る蓄電池システム１の実際の動作を示す。図８は、実施形態１におけるシミュレーションをおこなった条件を示す表である。

【0066】

４バンクはそれぞれ、充放電開始時のＳＯＣがそれぞれ３０％、４０％、５０％、６０％と異なっている。また、４バンクのそれぞれの蓄電池Ｂａｔｔｉの容量は４００ｋＷｈ、１０００ｋＷｈ、１２００ｋＷｈ、２０００ｋＷｈと異なっている。さらに、４バンクそれぞれの交直変換装置ＰＣＳｉの定格出力電力は２００ｋＷ、５００ｋＷ、６００ｋＷ、１０００ｋＷと異なっている。すなわち、シミュレーション対象である４バンクはそれぞれ蓄電池Ｂａｔｔｉの容量も、交直変換装置ＰＣＳｉの定格出力電力も異なっている。

【0067】

ここで、４バンクは異容量となっているが、蓄電池Ｂａｔｔｉの容量と交直変換装置ＰＣＳｉの定格出力電力との間には、次の関係が成り立っている。
Ｅｂ１／Ｐｐｃｓ＿ｒ１＝Ｅｂ２／Ｐｐｃｓ＿ｒ２＝・・・＝Ｅｂｉ／Ｐｐｃｓ＿ｒｉ
これは、上述したように、蓄電池Ｂａｔｔｉの容量とバンクのＢＳｉの定格出力電力との比率でもって補正電力を決定するため、この上式での比の関係が崩れた場合、ＳＯＣ（バンク）ＳＯＣｉが収束しなくなる。そのため、ＳＯＣ（バンク）ＳＯＣｉが収束するように、上式の関係を満たすように蓄電池Ｂａｔｔｉおよび交直変換装置ＰＣＳｉを選定する必要がある。

【0068】

上式の比の値は、用途ごとに異なる値を用いてもよい。具体的には、蓄電池システム１が複数の用途に用いられる場合、用途ごとにその用途用のバンクＢＳｉを用いてもよい。例えば、蓄電池システム１がピークカットとピークシフトに用いられる場合、ピークカット用途のバンクＢＳｉは上式の比を２とし、ピークシフト用途のバンクＢＳｉは上式の比を３とするなど、異なる値を用いてもよい。ただし、各用途では共通した固有の上式の比の値を用いる必要がある。

【0069】

以降は、図８の表の条件に基づき、本実施形態の蓄電池システム１のシミュレーション結果を示し、説明する。システム充放電指令値（合計）ΣＰｐｃｓｉは、正の値を充電とし、負の値を放電とする。

【0070】

図９は、実施形態１での０ｋＷ充放電をする場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。図１０は、実施形態１での０ｋＷ充放電をする場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。図９および図１０では、図８の表の条件に加え、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈを１００とした。

【0071】

図９の横軸は時間［秒］であり、第１縦軸はＳＯＣ［％］であり、第２縦軸はシステム充放電指令値［ｋＷ］である。図１０の横軸は時間［秒］であり、第１縦軸はＰＣＳ出力指令値［ｋＷ］であり、第２縦軸は合計ＰＣＳ出力指令値［ｋＷ］である。

【0072】

図９に示すように、時間経過に伴い、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣは均一化していく。特に、同一時刻でもって、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣは同じ割合になっている。

【0073】

また、図１０に示すように、時間経過に伴い、各ＰＣＳ出力指令値Ｐｏｕｔｉも同一時刻でもって、値が変化しなくなっている（全て出力０ｋＷ）。

【0074】

さらに、図１０において、約３１５０秒において、各グラフに変曲点がある。この変曲点は、このタイミングにおいて、ＰＣＳ補正最大出力リミッタＰｍａｘｈ３の選択が切替わったことを意味する。すなわち、０秒から当該タイミングまでは、ＳＯＣ偏差ＤＳＯＣｉが大きかったため、ＰＣＳ補正最大出力リミッタＰｍａｘｈ３として第１ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ１が選択されていた。対して、当該タイミング以降は、ＳＯＣ偏差ＤＳＯＣｉが十分に小さくなったため、ＰＣＳ補正最大出力リミッタＰｍａｘｈ３として第２ＰＣＳ補正最大出力指令値Ｐｍａｘｈ２が選択されるようになる。このＰＣＳ補正最大出力リミッタＰｍａｘｈ３の選択の変化によって、高速に各バンクＢＳｉのＳＯＣをオーバーシュートさせずに、平均値に均一化させることができる。

【0075】

図９および１０でのグラフは、０ｋＷ充放電なため、出力を全て補正に充てることができる。すなわち、ベース充放電量Ｐｐｃｓｉは全て０である。以降は、蓄電池システム１が充放電をしている状況下における、挙動を説明する。

【0076】

図１１は、実施形態１での５７５ｋＷ放電をする場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。図１２は、実施形態１での５７５ｋＷ放電をする場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。図１３は、実施形態１での５７５ｋＷ充電をする場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。図１４は、実施形態１での５７５ｋＷ充電をする場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。図１１～１４では、図８の表の条件に加え、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈを１００とした。

【0077】

図１１および１３の横軸は時間［秒］であり、第１縦軸はＳＯＣ［％］であり、第２縦軸はシステム充放電指令値［ｋＷ］である。図１２および１４の横軸は時間［秒］であり、第１縦軸はＰＣＳ出力指令値［ｋＷ］であり、第２縦軸は合計ＰＣＳ出力指令値［ｋＷ］である。

【0078】

図１１に示すように、５７５ｋＷ放電している場合は、時間経過に伴い、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣは減少していく。このときの傾きはバンクごとに異なっており、各々一定の値を取っている。その後、約４５００秒において、各バンクＢＳｉのＳＯＣは収束し、それ以降は各バンクＢＳｉが同一の傾きによってＳＯＣが減少していく。このタイミングにおいて、補正を終了したものと考えられる。

【0079】

また、図１２に示すように、５７５ｋＷ放電している場合は、時間経過に伴い、各ＰＣＳ出力指令値Ｐｏｕｔｉも同一時刻でもって、値が変化しなくなっている。各ＰＣＳ出力指令値Ｐｏｕｔｉの値が変化しなくなったことから、補正を終了したものと考えられる。

【0080】

図１３に示すように、５７５ｋＷ充電している場合は、時間経過に伴い、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣは増加していく。このときの傾きはバンクごとに異なっており、各々一定の値を取っている。その後、約４５００秒において、各バンクＢＳｉのＳＯＣは収束し、それ以降は各バンクＢＳｉが同一の傾きによってＳＯＣが増加していく。このタイミングにおいて、補正を終了したものと考えられる。

【0081】

また、図１４に示すように、５７５ｋＷ充電している場合は、時間経過に伴い、各ＰＣＳ出力指令値Ｐｏｕｔｉも同一時刻でもって、値が変化しなくなっている。各ＰＣＳ出力指令値Ｐｏｕｔｉの値が変化しなくなったことから、補正を終了したものと考えられる。

【0082】

図１１および図１３に示すように、各蓄電池Ｂａｔｔｉは、適宜ＳＯＣが均一になるように充放電をおこなっており、そのために、バンクごとにＳＯＣの時間変化の傾きは異なっている。

【0083】

図１５は、実施形態１でのランダムに充放電をした場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。図１５の横軸は時間［秒］であり、第１縦軸はＳＯＣ［％］であり、第２縦軸はシステム充放電指令値［ｋＷ］である。

【0084】

図１５に示すように、ランダムに充放電している場合においても、時間経過に伴い各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣは収束していき、一度収束してからは、全バンクＢＳｉで同一の値をとるように変化をしていくことがわかる。すなわち、一定出力でない、ランダム出力であっても、本実施形態では、ＳＯＣの均一化を行うことができる。

【0085】

（補正出力による効果）
図９～１５に示すように、充放電時に、システム充放電指令値（合計）ΣＰｐｃｓｉを満たす出力電力を、蓄電池システム１全体で賄い、余剰した出力電力である補正電力上限値Ｐｍａｘｉ分だけの電力でもって、各ＳＯＣを均一化することができる。そのため、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣが均一に制御することができることから、ＳＯＣの過充電・過放電をシステム全体で保護することができ、各蓄電池Ｂａｔｔｉの損耗を防ぐことができる。

【0086】

また、蓄電池容量（バンク）ＥｂｉおよびＰＣＳ定格値（バンク）Ｐｐｃｓ＿ｒｉがそれぞれバンクごとに異なる値を取った場合であっても、蓄電池システムを構築することができる。そのため、システムを容易に構築することができる。

【0087】

したがって、蓄電池システム１は、バンクＢＳｉの充放電のＰＣＳ電力最小値Ｐｐｃｓ＿ｒａｉに応じて、各バンクＢＳｉにベース充放電量Ｐｐｃｓｉを割り当てる。さらに、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣを均一にさせるための補正充放電量Ｐｓｏｃｉを、ベース充放電量Ｐｐｃｓｉと補正充放電量Ｐｓｏｃｉとの合計が、ＰＣＳ電力最小値Ｐｐｃｓ＿ｒａｉを越えない範囲とする。各バンクにおいて、割り当てられたベース充放電量Ｐｐｃｓｉと補正充放電量Ｐｓｏｃｉとの合計電力にて、蓄電池Ｂａｔｔｉを充放電させる。

【0088】

（補正出力がない場合）
ここで、ベース充放電量Ｐｐｃｓｉの絶対値が、ＰＣＳ電力最小値Ｐｐｃｓ＿ｒａｉ以上のために、補正充放電量Ｐｓｏｃｉが０になっている場合を参考のために示す。

【0089】

図１６は、実施形態１での２３００ｋＷ放電をする場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。図１７は、実施形態１での２３００ｋＷ放電をする場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。図１８は、実施形態１での２３００ｋＷ充電をする場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。図１９は、実施形態１での２３００ｋＷ充電をする場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。図１６～１９では、図８の表の条件に加え、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈを１００とした。

【0090】

図１６および１８の横軸は時間［秒］であり、第１縦軸はＳＯＣ［％］であり、第２縦軸はシステム充放電指令値［ｋＷ］である。図１７および１９の横軸は時間［秒］であり、第１縦軸はＰＣＳ出力指令値［ｋＷ］であり、第２縦軸は合計ＰＣＳ出力指令値［ｋＷ］である。

【0091】

図１６に示すように、２３００ｋＷ放電している場合は、時間経過に伴い、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣは減少していく。このときの傾きは全バンクで共通している。

【0092】

また、図１７に示すように、２３００ｋＷ放電している場合は、時間経過に関係なく、各ＰＣＳ出力指令値Ｐｏｕｔｉが全て一定の値を取っている。

【0093】

図１８に示すように、２３００ｋＷ充電している場合は、時間経過に伴い、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣは増加していく。このときの傾きは全バンクで共通している。

【0094】

また、図１９に示すように、２３００ｋＷ充電している場合は、時間経過に関係なく、各ＰＣＳ出力指令値Ｐｏｕｔｉが全て一定の値を取っている。

【0095】

ここで、図１７および１９で、各ＰＣＳ出力指令値Ｐｏｕｔｉが一定の値をとっていることから、ＰＣＳ電力最小値Ｐｐｃｓ＿ｒａｉに対して、ベース充放電量Ｐｐｃｓｉの絶対値が飽和しており、補正充放電量Ｐｓｏｃｉが出力できなくなっているといえる。補正充放電量Ｐｓｏｃｉが０なため、図１６および図１８におけるＳＯＣの変化は、全バンクで共通した割合で変化をし、均一化が進まない。

【0096】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0097】

実施形態１では、４バンクの蓄電池Ｂａｔｔｉの容量が全て異なり、交直変換装置ＰＣＳｉの定格出力電力も全て異なっていた。図２０は、実施形態２におけるシミュレーションをおこなった条件を示す表である。実施形態２では、４バンクの蓄電池Ｂａｔｔｉの容量が全て１５００ｋＷｈで等しく、交直変換装置ＰＣＳｉの定格出力電力も５００ｋＷで全て等しい。すなわち、実施形態１では、異容量の場合におけるＳＯＣの均一化に関して示したが、実施形態２では、同容量の場合におけるＳＯＣの均一化に関して示す。

【0098】

図２１は、実施形態２でのＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈを１００とし、１０００ｋＷｈ放電する場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。図２２は、実施形態２でのＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈを１００とし、１０００ｋＷｈ放電する場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。図２１～２２では、図２０の表の条件に加え、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈを１００とした。

【0099】

図２１の横軸は時間［秒］であり、第１縦軸はＳＯＣ［％］であり、第２縦軸はシステム充放電指令値［ｋＷ］である。図２２の横軸は時間［秒］であり、第１縦軸はＰＣＳ出力指令値［ｋＷ］であり、第２縦軸は合計ＰＣＳ出力指令値［ｋＷ］である。

【0100】

図２１に示すように、同容量でも異容量と同様にＳＯＣの均一化を行うことができる。また、同容量の場合は、異容量の場合と異なり、均一化した後のＰＣＳの出力は全バンクで一定の値を出力するようになる。

【0101】

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0102】

実施形態１および２では、パラメータであるＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈを１００とした場合に関して示した。実施形態３では、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈを変化させることによる挙動の変化に関して示す。

【0103】

図２３は、実施形態３でのＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈを５００００とし、１０００ｋＷｈ放電する場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。図２４は、実施形態３でのＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈを５００００とし、１０００ｋＷｈ放電する場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。図２５は、実施形態３でのＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈを１０とし、１０００ｋＷｈ放電する場合における、ＳＯＣの時間変化を表すグラフである。図２６は、実施形態３でのＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈを１０とし、１０００ｋＷｈ放電する場合における、ＰＣＳ出力指令値の時間変化を表すグラフである。図２３～２６では、図２０の表の条件に加え、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈを５００００または１０とした。

【0104】

図２３および２５の横軸は時間［秒］であり、第１縦軸はＳＯＣ［％］であり、第２縦軸はシステム充放電指令値［ｋＷ］である。図２４および２６の横軸は時間［秒］であり、第１縦軸はＰＣＳ出力指令値［ｋＷ］であり、第２縦軸は合計ＰＣＳ出力指令値［ｋＷ］である。

【0105】

図２３に示すように、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈが５００００で十分に大きいときであっても、ＳＯＣは均一化することができる。また、図２５に示すように、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈが１０で十分に小さいときであっても、ＳＯＣが均一化に進むことがわかる。

【0106】

また、図２１と図２３と図２５とを比較すると、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈの変化に応じて、ＳＯＣの応答性が変化しており、ＳＯＣの均一化に要する時間が変化している。特に、図２５は、図２１に対して均一化しているタイミングが遅くなっている。対して、図２３は、図２１に対して均一化しているタイミングがやや早くなっている。したがって、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈは、各蓄電池ＢａｔｔｉのＳＯＣの補正に対する応答性を決定している。

【0107】

ただし、図２４においては、ＳＯＣが均一化された以降に、ＰＣＳの出力値が発振する現象がみられる。高周波数で発振しているため、図２４においては黒ベタで塗りつぶされたように見える。これは、一度ＳＯＣが均一化された以降も、ＳＯＣに偏差が生じないように、補正が続くことになることにおいて、ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈが大きいことから偏差が小さいのにも関わらず過剰な出力に繋がってしまい、発振現象に繋がっていると考えられる。そのため、このＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈは適切に調整することが必要だといえる。

【0108】

ＳＯＣ最大偏差係数Ｋｓｏｃｈの変化に対するＳＯＣの時間変化およびＰＣＳ出力指令値の時間変化に関しては、同容量の場合に関して示したが、これに限定されず、異容量の場合であっても同様の傾向が得られる。

【0109】

〔まとめ〕
上記の課題を解決するために本発明の一態様に係る蓄電池システムは、上位システムからの充電要請あるいは放電要請に基づいて動作する蓄電池システムであって、交直変換装置および蓄電池から構成された、バンクを複数と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記充電要請あるいは放電要請に基づいて、前記バンクの充放電の制限電力に応じて、各バンクにベース充放電量を割り当て、前記蓄電池のＳＯＣ（State of Charge）を各バンク間で均一にさせるための補正充放電量を、前記ベース充放電量と前記補正充放電量との合計が、前記制限電力を越えない範囲で、各バンクに割り当てて、各バンクにおいて、割り当てられた前記ベース充放電量と前記補正充放電量との合計電力にて前記蓄電池を充放電させるように前記交直変換装置を制御する。

【0110】

上記の構成によれば、蓄電池システムにおいて、充電要請または放電要請における指令値に従う出力で充放電しつつ、各蓄電池のＳＯＣを均一化することができる。特に、上位システムから要請された充放電量を担保しつつ、補正を行うことができる。

【0111】

前記補正充放電量は、各バンクにおける、前記蓄電池のＳＯＣの平均値に対する偏差の最大値に対する前記偏差の比率と、前記蓄電池の前記蓄電池システム全体の容量に対する容量比と、から定めた補正出力の配分比率、に基づき決定されてもよい。

【0112】

上記の構成によれば、蓄電池のＳＯＣの蓄電池システム全体に対する比率と、蓄電池の蓄電池システム全体に対する容量比と、から補正出力を求める配分比率を求めることができる。そのため、蓄電池システム全体における各蓄電池の状況に合わせた割合で補正充放電量を決定できる。

【0113】

前記制御部は、前記各バンクにおいて、前記制限電力から前記ベース充放電量を差し引いたものを、補正電力制限値とし前記各バンクの前記補正電力制限値における最小値を第１リミッタとし、前記第１リミッタと、前記各蓄電池のＳＯＣの平均値に対する前記各蓄電池のＳＯＣの偏差、に対する最大値と、所定の係数と、を掛け合わせたものを第２リミッタとし、前記第１リミッタおよび前記第２リミッタのうち小さい値に前記補正充放電量を制限してもよい。

【0114】

上記の構成によれば、補正最大出力リミッタを第１リミッタと第２リミッタの小さいものとすることで、充放電量が大きくなりすぎることを防ぐことができる。そのため、ＳＯＣの偏差が小さくなった状況において、補正充放電量が適切な大きさになり、過剰な補正が行われなくなる。そのため、オ－バーシュート・発振等を防げる。

【0115】

前記配分比率の合計は、０であってもよい。

【0116】

上記の構成によれば、補正を行っていても上位システムに対して所望の充放電量を出力することができる。

【0117】

前記制限電力は、前記交直変換装置の定格出力電力と、前記蓄電池の定格出力電力のうちの小さい値であってもよい。

【0118】

上記の構成によれば、交直変換装置と蓄電池とを定格出力の中で運用することができる。

【0119】

前記ベース充放電量は、前記各バンクの前記制限電力の合計に対する前記各バンクの前記制限電力の比率に基づき、前記充電要請あるいは放電要請に伴う指令値を各バンクに配分して決定されてもよい。

【0120】

上記の構成によれば、ベース充放電量の決定に際し、各バンクが均等の負荷率で充放電することによって、上位システムが所望の充放電量（指令値）を担保することができる。そのため、補正出力をも均等に最大化することができ、より早くＳＯＣの均一化を行うことができる。