特開2024-145473蓄電システムの制御装置、蓄電システム、蓄電システムの制御方法、およびプログラム
(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】P2024145473
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】蓄電システムの制御装置、蓄電システム、蓄電システムの制御方法、およびプログラム
(51)【国際特許分類】
H02J 7/00 20060101AFI20241004BHJP
H02J 7/02 20160101ALI20241004BHJP
【ＦＩ】
H02J7/00 B
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 2023057839
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】飯田 亮
(72)【発明者】
【氏名】沖野 一彦
【テーマコード（参考）】
5G503
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503BA04
5G503BB01
5G503CA10
5G503GB03
5G503GD04
(57)【要約】
【課題】制御モードの切り換えを要さずに、蓄電システムの一部の蓄電池の充放電電力を任意に調整することができる蓄電システムの制御装置を提供する。
【解決手段】蓄電システムの制御装置は、蓄電池と、前記蓄電池に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを有する蓄電池ユニットを、ＤＣバスを介して複数、並列に接続する蓄電システムの制御装置であって、複数の前記蓄電池ユニットのうち、少なくとも１つの蓄電池ユニットである対象ユニットを所望の電力で充放電する場合に、前記対象ユニットのドループ特性の切片を調整するドループ調整部と、前記対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を、前記所望の電力に変更するリミット値変更部と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】蓄電システムの制御装置は、蓄電池と、前記蓄電池に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを有する蓄電池ユニットを、ＤＣバスを介して複数、並列に接続する蓄電システムの制御装置であって、複数の前記蓄電池ユニットのうち、少なくとも１つの蓄電池ユニットである対象ユニットを所望の電力で充放電する場合に、前記対象ユニットのドループ特性の切片を調整するドループ調整部と、前記対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を、前記所望の電力に変更するリミット値変更部と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蓄電池と、前記蓄電池に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを有する蓄電池ユニットを、ＤＣバスを介して複数、並列に接続する蓄電システムの制御装置であって、
複数の前記蓄電池ユニットのうち、少なくとも１つの蓄電池ユニットである対象ユニットを所望の電力で充放電する場合に、前記対象ユニットのドループ特性の切片を調整するドループ調整部と、
前記対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を、前記所望の電力に変更するリミット値変更部と、
を備える蓄電システムの制御装置。
複数の前記蓄電池ユニットのうち、少なくとも１つの蓄電池ユニットである対象ユニットを所望の電力で充放電する場合に、前記対象ユニットのドループ特性の切片を調整するドループ調整部と、
前記対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を、前記所望の電力に変更するリミット値変更部と、
を備える蓄電システムの制御装置。
【請求項2】
複数の前記蓄電池ユニットそれぞれから前記蓄電池の状態を示すバッテリ情報を取得する取得部をさらに備え、
前記リミット値変更部は、前記蓄電池の状態に応じた所望の電力を予め設定したテーブルから、前記対象ユニットの前記バッテリ情報に対応する所望の電力を読み出して、前記対象ユニットのリミット値として設定する、
請求項１に記載の蓄電システムの制御装置。
前記リミット値変更部は、前記蓄電池の状態に応じた所望の電力を予め設定したテーブルから、前記対象ユニットの前記バッテリ情報に対応する所望の電力を読み出して、前記対象ユニットのリミット値として設定する、
請求項１に記載の蓄電システムの制御装置。
【請求項3】
前記ドループ調整部は、
前記対象ユニットの充電時に前記ドループ特性の切片を負方向に調整し、
前記対象ユニットの放電時に前記ドループ特性の切片を正方向に調整する、
請求項１に記載の蓄電システムの制御装置。
前記対象ユニットの充電時に前記ドループ特性の切片を負方向に調整し、
前記対象ユニットの放電時に前記ドループ特性の切片を正方向に調整する、
請求項１に記載の蓄電システムの制御装置。
【請求項4】
蓄電池と、前記蓄電池に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを有する複数の蓄電池ユニットと、
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置と、
を備える蓄電システム。
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置と、
を備える蓄電システム。
【請求項5】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記制御装置が設定した値となるまで一定のレートで前記ドループ特性の切片および前記リミット値を段階的に変化させる、
請求項４に記載の蓄電システム。
請求項４に記載の蓄電システム。
【請求項6】
蓄電池と、前記蓄電池に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを有する蓄電池ユニットを、ＤＣバスを介して複数、並列に接続する蓄電システムの制御方法であって、
複数の前記蓄電池ユニットのうち、少なくとも１つの蓄電池ユニットである対象ユニットに所望の電力を充放電する場合に、前記対象ユニットのドループ特性の切片を調整するステップと、
前記対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を変更するステップと、
を有する蓄電システムの制御方法。
複数の前記蓄電池ユニットのうち、少なくとも１つの蓄電池ユニットである対象ユニットに所望の電力を充放電する場合に、前記対象ユニットのドループ特性の切片を調整するステップと、
前記対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を変更するステップと、
を有する蓄電システムの制御方法。
【請求項7】
蓄電池と、前記蓄電池に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを有する蓄電池ユニットを、ＤＣバスを介して複数、並列に接続する蓄電システムの制御装置に、
複数の前記蓄電池ユニットのうち、少なくとも１つの蓄電池ユニットである対象ユニットに所望の電力を充放電する場合に、前記対象ユニットのドループ特性の切片を調整するステップと、
前記対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を変更するステップと、
を実行させるプログラム。
複数の前記蓄電池ユニットのうち、少なくとも１つの蓄電池ユニットである対象ユニットに所望の電力を充放電する場合に、前記対象ユニットのドループ特性の切片を調整するステップと、
前記対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を変更するステップと、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、蓄電システムの制御装置、蓄電システム、蓄電システムの制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年では、再生可能エネルギーを利用した発電設備や工場などの様々な施設で蓄電システムが利用されている。蓄電システムは、蓄電池およびＤＣ／ＤＣコンバータを有する複数の蓄電池ユニットと、ＰＣＳ（Power Conditioning System；パワーコンディショナ）と、蓄電池ユニットおよびＰＣＳを接続するＤＣバスとを備える。
【0003】
蓄電システムは、たとえば電力系統の電力が不足する場合に、蓄電池から放電した電力を、ＰＣＳを介して電力系統に供給する。このとき、各蓄電池のＳＯＣ（State of Charge；充電率）が略均一となるように、各蓄電池ユニットの放電電力（負荷分担）を調整する場合がある。負荷分担を均等化する技術として、特許文献１および特許文献２には、垂下特性を変化させて出力電圧を調整するドループ制御を行うことにより、発電機および蓄電池間の負荷分担や、電源装置間の負荷分担を均等にすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第３６７９９４９号公報
【特許文献2】特開２０１１－１０４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
蓄電池システムの蓄電池間のＳＯＣに差が生じたときや、蓄電池のＳＯＨ（State of Health；健全度）を計測するときなど、一部の蓄電池のみを所望の電力で充放電する場合がある。従来のドループ制御では、ＤＣバス電圧に応じて蓄電池の充放電量が変化するため、所望の電力で充放電することは難しい。このため、従来の蓄電システムでは、蓄電池に所望の電力で充放電する場合には、ＤＣ電圧のドループ制御から、電流制御への切り換え（制御モードの切り換え）を行う必要があった。制御モードの切り換えより簡便な手法で、一部の蓄電池のみ充放電電力を任意に調整できるとよい。
【0006】
本開示の目的は、制御モードの切り換えを要さずに、蓄電システムの一部の蓄電池の充放電電力を任意に調整することができる蓄電システムの制御装置、蓄電システム、蓄電システムの制御方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様によれば、蓄電システムの制御装置は、蓄電池と、前記蓄電池に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを有する蓄電池ユニットを、ＤＣバスを介して複数、並列に接続する蓄電システムの制御装置であって、複数の前記蓄電池ユニットのうち、少なくとも１つの蓄電池ユニットである対象ユニットを所望の電力で充放電する場合に、前記対象ユニットのドループ特性の切片を調整するドループ調整部と、前記対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を、前記所望の電力に変更するリミット値変更部と、を備える。
【0008】
本開示の一態様によれば、蓄電システムは、蓄電池と、前記蓄電池に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを有する複数の蓄電池ユニットと、上述の制御装置と、を備える。
【0009】
本開示の一態様によれば、蓄電システムの制御方法は、蓄電池と、前記蓄電池に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを有する蓄電池ユニットを、ＤＣバスを介して複数、並列に接続する蓄電システムの制御方法であって、複数の前記蓄電池ユニットのうち、少なくとも１つの蓄電池ユニットである対象ユニットに所望の電力を充放電する場合に、前記対象ユニットのドループ特性の切片を調整するステップと、前記対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を変更するステップと、を有する。
【0010】
本開示の一態様によれば、プログラムは、蓄電池と、前記蓄電池に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータとを有する蓄電池ユニットを、ＤＣバスを介して複数、並列に接続する蓄電システムの制御装置に、複数の前記蓄電池ユニットのうち、少なくとも１つの蓄電池ユニットである対象ユニットに所望の電力を充放電する場合に、前記対象ユニットのドループ特性の切片を調整するステップと、前記対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を変更するステップと、を実行させる。
【発明の効果】
【0011】
上記態様によれば、制御モードの切り換えを要さずに、蓄電システムの一部の蓄電池の充放電電力を任意に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】一実施形態に係る蓄電システムの全体構成を示す図である。
【図2】一実施形態に係る制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図3】一実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータの機能構成を示すブロック図である。
【図4】一実施形態に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図5】一実施形態に係るドループ特性の調整例を示す図である。
【図6】一実施形態に係る蓄電システムの動作例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
（蓄電システムの全体構成）
図１は、一実施形態に係る蓄電システムの全体構成を示す図である。
図１に示すように、蓄電システム１は、ＰＣＳ（Power Conditioning System；パワーコンディショナ）２と、制御装置３と、ＤＣバス４と、複数の蓄電池ユニット５とを備える。
図１は、一実施形態に係る蓄電システムの全体構成を示す図である。
図１に示すように、蓄電システム１は、ＰＣＳ（Power Conditioning System；パワーコンディショナ）２と、制御装置３と、ＤＣバス４と、複数の蓄電池ユニット５とを備える。
【0014】
ＰＣＳ２は、電力系統と連系するパワーコンディショナである。ＰＣＳ２は、交流電力と直流電力とを変換する双方向インバータを有する。ＰＣＳ２は、各蓄電池ユニット５から放電される直流電力を交流電力に変換して電力系統に出力する。また、ＰＣＳ２は、電力系統から供給された交流電力を直流電力に変換して各蓄電池ユニット５に出力する。
【0015】
制御装置３は、各蓄電池ユニットの充放電を制御する。制御装置３の具体的な機能構成については後述する。
【0016】
ＤＣバス４は、ＰＣＳ２と複数の蓄電池ユニット５とを接続するためのバスである。
【0017】
複数の蓄電池ユニット５は、ＤＣバス４を介してＰＣＳ２に並列接続される。各蓄電池ユニット５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１および蓄電池５２を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、制御装置３の指令にしたがい、ＰＣＳ２から供給された直流電力を所定の電圧に変換して蓄電池５２を充電する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、蓄電池５２の放電電力を所定の電圧に変換してＰＣＳ２へ供給する。
【0018】
（制御装置の機能構成）
図２は、一実施形態に係る制御装置の機能構成を示すブロック図である。
図２に示すように、制御装置３は、プロセッサ３１と、メモリ３２と、ストレージ３３と、通信インタフェース３４とを備える。
図２は、一実施形態に係る制御装置の機能構成を示すブロック図である。
図２に示すように、制御装置３は、プロセッサ３１と、メモリ３２と、ストレージ３３と、通信インタフェース３４とを備える。
【0019】
プロセッサ３１は、所定のプログラムに従って動作することにより、取得部３１１、ドループ調整部３１２、リミット値変更部３１３としての機能を発揮する。
【0020】
取得部３１１は、複数の蓄電池ユニット５それぞれから蓄電池５２の状態を示すバッテリ情報Ｄ１を取得する。バッテリ情報Ｄ１は、蓄電池５２のＳＯＣ、セル電圧、温度などを含む。
【0021】
ドループ調整部３１２は、各蓄電池ユニット５のドループ制御を行うためのドループ指令Ｄ２を生成して送信する。ドループ指令Ｄ２は、蓄電池ユニット５のドループ特性の傾き（ドループ傾き）および切片（ドループ切片）の設定値を含む。
【0022】
通常のドループ制御は、ＤＣバス４の電圧を一定に保ち、かつ、各蓄電池ユニット５の状態（ＳＯＣなど）のばらつきを抑制するように、各蓄電池ユニット５のドループ切片を初期値（ゼロ）に固定したまま、ドループ傾きを変更するものである。これに加え、本実施形態に係るドループ調整部３１２は、複数の蓄電池ユニット５のうち、少なくとも１つの蓄電池ユニット５である対象ユニットに所望の電力を充放電する場合に、対象ユニットのドループ切片を変更する処理をドループ制御の一部として行う。
【0023】
また、ドループ調整部３１２は、所望の充放電電力で運転していた蓄電池ユニット５を通常のドループ制御による運転（ドループ傾きのみによる制御）に戻す場合に、この蓄電池ユニット５のドループ切片を初期値（ゼロ）に戻すドループ指令Ｄ２を生成して送信する。
【0024】
リミット値変更部３１３は、所望の充放電電力で運転する蓄電池ユニット（対象ユニット）について、充放電電力のリミット値（下限リミット値または上限リミット値）を変更する。また、リミット値変更部３１３は、変更後のリミット値を電力リミット指令Ｄ３として対象ユニットに送信する。
【0025】
また、リミット値変更部３１３は、所望の充放電電力で運転していた蓄電池ユニット５を通常の運転（ドループ傾きによる制御）に戻す場合に、この蓄電池ユニット５の充放電電力のリミット値を初期値に変更する。
【0026】
なお、プロセッサ３１が実行する所定のプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。さらに、このプログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【0027】
メモリ３２は、プロセッサ３１の動作に必要なメモリ領域を有する。
【0028】
ストレージ３３は、いわゆる補助記憶装置であって、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等である。ストレージ３３には、プロセッサ３１の各部が処理中に取得、生成、参照するデータが格納される。
【0029】
通信インタフェース３４は、各蓄電池ユニットとの間で各種データや制御信号（バッテリ情報Ｄ１、ドループ指令Ｄ２、電力リミット指令Ｄ３）などの送受信を行うためのインタフェースである。
【0030】
（ＤＣ／ＤＣコンバータの機能構成）
図３は、一実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータの機能構成を示すブロック図である。
図３に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１には、制御装置３からドループ指令Ｄ２および電力リミット指令Ｄ３が入力される。ドループ指令Ｄ２は、ドループ切片Ｖ０およびドループ傾きＫｄを含む。電力リミット指令Ｄ３は、電力の下限リミット値ＬＬまたは上限リミット値ＵＬを含む。
図３は、一実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータの機能構成を示すブロック図である。
図３に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１には、制御装置３からドループ指令Ｄ２および電力リミット指令Ｄ３が入力される。ドループ指令Ｄ２は、ドループ切片Ｖ０およびドループ傾きＫｄを含む。電力リミット指令Ｄ３は、電力の下限リミット値ＬＬまたは上限リミット値ＵＬを含む。
【0031】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、算出部５１１、ＡＶＲ（Automatic Voltage Regulator；自動電圧調整部）５１２、リミッタ５１３、および制御部５１４を有する。
【0032】
算出部５１１は、制御装置３から指定されたドループ切片Ｖ０およびドループ傾きＫｄと、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１の出力の計測値である出力電力ＰｏｕｔとからＤＣ／ＤＣコンバータ５１の目標電圧を算出する。なお、算出部５１１は、制御装置３から指定されたドループ切片Ｖ０およびドループ傾きＫｄとなるまで一定のレートでドループ切片およびドループ傾きを段階的に変化させる。これにより、設定変更に伴う過電流やＤＣバス電圧の過渡的な変動の発生を抑制する。
【0033】
ＡＶＲ５１２は、目標電圧と、ＤＣバス４の電圧の計測値であるＤＣバス電圧Ｖｂｕｓとの差をＰＩ制御器に入力して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１が出力すべき電圧に対応する電力を表す電力指令値を求める。
【0034】
リミッタ５１３は、制御装置３が設定した下限リミット値ＬＬを下回らないように、または、上限リミット値ＵＬを上回らないように、電力指令値にリミットをかける。なお、リミッタ５１３は、制御装置３から指定された下限リミット値ＬＬまたは上限リミット値ＵＬとなるまで一定のレートで下限リミット値または上限リミット値を段階的に変化させる。これにより、設定変更に伴う過電流やＤＣバス電圧の過渡的な変動の発生を抑制することができる。
【0035】
制御部５１４は、リミッタ５１３による調整後の電力指令値に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータがＰＣＳ２側または蓄電池５２側に出力する電力を制御する。
【0036】
（制御装置の処理フロー）
図４は、一実施形態に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
ここでは、図４を参照しながら、制御装置３が一部の蓄電池ユニット５を所望の充放電電力で運転する場合の処理の流れについて説明する。
図４は、一実施形態に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
ここでは、図４を参照しながら、制御装置３が一部の蓄電池ユニット５を所望の充放電電力で運転する場合の処理の流れについて説明する。
【0037】
取得部３１１は、所定タイミングごとに各蓄電池ユニット５からバッテリ情報Ｄ１を取得する（ステップＳ１０１）。このバッテリ情報Ｄ１は、制御装置３のモニタ（不図示）に表示され、蓄電システム１の管理者が常時、確認可能としてもよい。
【0038】
また、ドループ調整部３１２は、蓄電システム１の管理者より、蓄電池ユニット５（対象ユニット）の充放電電力の指定を受け付ける（ステップＳ１０２）。
【0039】
たとえば、管理者は、各蓄電池ユニット５のバッテリ情報Ｄ１を確認し、他のユニットとＳＯＣが大きく異なる蓄電池ユニット５を対象ユニットとして選択し、この対象ユニットの充放電電力を指定してもよい。また、管理者は、ＳＯＨの計測を行う蓄電池ユニット５を対象ユニットとして選択し、ＳＯＨ計測用に予め規定された充放電電力を指定してもよい。
【0040】
次に、ドループ調整部３１２は、対象ユニットを充電するか放電するか判定する（ステップＳ１０３）。ドループ調整部３１２は、たとえば管理者が対象ユニットに所望する充放電電力として負の値を指定した場合は充電、正の値を指定した場合は放電であると判定する。また、管理者から充電または放電の指定を受け付けてもよい。
【0041】
まず、充電時の処理（ステップＳ１０３；ＹＥＳ以降の処理）について説明する。たとえば、対象ユニットは図１の蓄電池ユニット５＿Ｎ２であり、所望の電力で対象ユニット５＿Ｎ２への充電を行うとする。対象ユニット５＿Ｎ２を充電する場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、ドループ調整部３１２は、対象ユニット５＿Ｎ２のドループ切片を負方向に調整する（ステップＳ１０４）。また、ドループ調整部３１２は、調整後のドループ切片をドループ指令Ｄ２として対象ユニット５＿Ｎ２に送信する。
【0042】
図５は、一実施形態に係るドループ特性の調整例を示す図である。
図５は、対象ユニット５＿Ｎ２のドループ特性を例示したものである。縦軸は対象ユニット５＿Ｎ２の出力電圧、横軸は対象ユニット５＿Ｎ２の出力電力である。Ｇ１は対象ユニット５＿Ｎ２の調整前のドループ特性である。Ｐ０は無負荷（定格電圧）時の出力電力を表す。出力電力がＰ０より右側に大きくなるほど、対象ユニット５＿Ｎ２からＰＣＳ２へ出力（放電）する電力が大きくなることを表す。また、出力電力がＰ０より左側に大きくなるほど、ＰＣＳ２から対象ユニット５＿Ｎ２へ入力（充電）する電力が大きくなることを表す。
図５は、対象ユニット５＿Ｎ２のドループ特性を例示したものである。縦軸は対象ユニット５＿Ｎ２の出力電圧、横軸は対象ユニット５＿Ｎ２の出力電力である。Ｇ１は対象ユニット５＿Ｎ２の調整前のドループ特性である。Ｐ０は無負荷（定格電圧）時の出力電力を表す。出力電力がＰ０より右側に大きくなるほど、対象ユニット５＿Ｎ２からＰＣＳ２へ出力（放電）する電力が大きくなることを表す。また、出力電力がＰ０より左側に大きくなるほど、ＰＣＳ２から対象ユニット５＿Ｎ２へ入力（充電）する電力が大きくなることを表す。
【0043】
充電時、ドループ調整部３１２は、対象ユニット５＿Ｎ２のドループ特性Ｇ１の切片を負方向（定格電圧－ａ）に調整する。ドループ切片の調整量－ａは、蓄電池ユニットごとに予め設定された固定値であってもよいし、蓄電システム１の管理者が制御装置３を介して指定した値であってもよい。Ｇ１ａは負方向に調整した対象ユニット５＿Ｎ２のドループ特性である。
【0044】
次に、リミット値変更部３１３は、対象ユニット５＿Ｎ２の下限リミット値ＬＬを変更する（ステップＳ１０５）。また、リミット値変更部３１３は、変更後の下限リミット値ＬＬを電力リミット指令Ｄ３として対象ユニット５＿Ｎ２に送信する。
【0045】
具体的には、リミット値変更部３１３は、蓄電システム１の管理者が指定した充電電力を、対象ユニット５＿Ｎ２の変更後の下限リミット値ＬＬとして設定する。
【0046】
なお、他の実施形態では、管理者は、各蓄電池ユニット５の蓄電池５２の状態（ＳＯＣや、ＳＯＣと温度の組み合わせなど）に応じて所望する充電電力を予め設定したテーブルを制御装置３に与えておいてもよい。この場合、リミット値変更部３１３は、テーブルから対象ユニット５＿Ｎ２の現在のバッテリ情報Ｄ１（ＳＯＣ、温度など）に対応する充電電力を読み出して、この対象ユニット５＿Ｎ２の変更後の下限リミット値ＬＬとして自動的に設定する。
【0047】
次に、放電時の処理（ステップＳ１０３；ＮＯ以降の処理）について説明する。対象ユニット５＿Ｎ２から放電する場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、ドループ調整部３１２は、対象ユニット５＿Ｎ２のドループ切片を正方向に調整する（ステップＳ１０６）。また、ドループ調整部３１２は、調整後のドループ切片をドループ指令Ｄ２として対象ユニット５＿Ｎ２に送信する。
【0048】
図５に示すように、ドループ調整部３１２は、放電時、対象ユニット５＿Ｎ２のドループ特性Ｇ１の切片を正方向（定格電圧＋ｂ）に調整する。ドループ切片の調整量＋ｂは、蓄電池ユニットごとに予め設定された固定値であってもよいし、蓄電システム１の管理者が制御装置３を介して指定した値であってもよい。Ｇ１ｂは正方向に調整した対象ユニット５＿Ｎ２のドループ特性である。
【0049】
次に、リミット値変更部３１３は、対象ユニット５＿Ｎ２の上限リミット値ＵＬを変更する（ステップＳ１０７）。また、リミット値変更部３１３は、変更後の上限リミット値ＵＬを電力リミット指令Ｄ３として対象ユニット５＿Ｎ２に送信する。
【0050】
具体的には、リミット値変更部３１３は、蓄電システム１の管理者が指定した放電電力を、対象ユニット５＿Ｎ２の変更後の上限リミット値ＵＬとして設定する。
【0051】
なお、他の実施形態では、管理者は、各蓄電池ユニット５の蓄電池５２の状態（ＳＯＣや、ＳＯＣと温度の組み合わせなど）に応じて所望する放電電力を予め設定したテーブルを制御装置３に与えておいてもよい。この場合、リミット値変更部３１３は、テーブルから対象ユニット５＿Ｎ２の現在のバッテリ情報Ｄ１（ＳＯＣ、温度など）に対応する放電電力を読み出して、この対象ユニット５＿Ｎ２の変更後の上限リミット値ＵＬとして自動的に設定する。
【0052】
（ＤＣ／ＤＣコンバータの動作）
次に、蓄電池ユニット５のＤＣ／ＤＣコンバータ５１の動作について詳細に説明する。
たとえば、蓄電システム１の管理者により、蓄電池ユニット５＿Ｎ２（対象ユニット）を所望の充電電力で運転するように指定されたとする。そうすると、制御装置３のドループ調整部３１２は、図５の例のように、対象ユニット５＿Ｎ２のドループ切片を負方向に調整したドループ指令Ｄ２（図５のＧ１ａ）を生成して対象ユニット５＿Ｎ２に送信する（図４のステップＳ１０４）。また、制御装置３のリミット値変更部３１３は、下限リミット値ＬＬを、管理者の所望する充電電力に変更した電力リミット指令Ｄ３を生成して対象ユニット５＿Ｎ２に送信する（図４のステップＳ１０５）。
次に、蓄電池ユニット５のＤＣ／ＤＣコンバータ５１の動作について詳細に説明する。
たとえば、蓄電システム１の管理者により、蓄電池ユニット５＿Ｎ２（対象ユニット）を所望の充電電力で運転するように指定されたとする。そうすると、制御装置３のドループ調整部３１２は、図５の例のように、対象ユニット５＿Ｎ２のドループ切片を負方向に調整したドループ指令Ｄ２（図５のＧ１ａ）を生成して対象ユニット５＿Ｎ２に送信する（図４のステップＳ１０４）。また、制御装置３のリミット値変更部３１３は、下限リミット値ＬＬを、管理者の所望する充電電力に変更した電力リミット指令Ｄ３を生成して対象ユニット５＿Ｎ２に送信する（図４のステップＳ１０５）。
【0053】
また、図３および図５に示すように、対象ユニット５＿Ｎ２のＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、ドループ指令Ｄ２（ドループ傾き、ドループ切片）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１の出力電力Ｐｏｕｔとに基づいて、目標電圧（動作点電圧Ｖ＿ｔｇｔ）を求める。
【0054】
図５に示すように、調整前のドループ特性Ｇ１では、動作点電圧Ｖ＿ｔｇｔにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１の出力電力はＰ１である。一方、調整後のドループ特性Ｇ１ａでは、出力電力はＰ１’となる。なお、出力電力Ｐ１’は下限リミット値ＬＬを下回るため、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１のリミッタ５１３により、最終的に出力電力Ｐ１＿ａｄｊに調整され、制御部５１４に入力する電力指令値となる。つまり、対象ユニット５＿Ｎ２のＤＣ／ＤＣコンバータ５１の出力電力Ｐ１＿ａｄｊは、管理者が指定した充電電力に一致する。これにより、ＤＣバス４の電圧に依存せず、対象ユニット５＿Ｎ２を所望の電力で充電することが可能となる。
【0055】
また、たとえば、蓄電システム１の管理者により、蓄電池ユニット５＿Ｎ２（対象ユニット）を所望の放電電力で運転するように指定されたとする。そうすると、制御装置３のドループ調整部３１２は、図５の例のように、対象ユニット５＿Ｎ２のドループ切片を正方向に調整したドループ指令Ｄ２（図５のＧ１ｂ）を生成して対象ユニット５＿Ｎ２に送信する（図４のステップＳ１０６）。また、制御装置３のリミット値変更部３１３は、上限リミット値ＵＬを、管理者の所望する放電電力に変更した電力リミット指令Ｄ３を生成して対象ユニット５＿Ｎ２に送信する（図４のステップＳ１０５）。
【0056】
図５に示すように、調整前のドループ特性Ｇ１では、動作点電圧Ｖ＿ｔｇｔにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１の出力電力はＰ２である。一方、調整後のドループ特性Ｇ１ｂでは、出力電力はＰ２’となる。なお、出力電力Ｐ２’は上限リミット値ＵＬを上回るため、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１のリミッタ５１３により、最終的に出力電力Ｐ２＿ａｄｊに調整され、制御部５１４に入力する電力指令値となる。つまり、対象ユニット５＿Ｎ２のＤＣ／ＤＣコンバータ５１の出力電力Ｐ２＿ａｄｊは、管理者が指定した放電電力に一致する。これにより、ＤＣバス４の電圧に依存せず、対象ユニット５＿Ｎ２を所望の電力で放電することが可能となる。
【0057】
図６は、一実施形態に係る蓄電システムの動作例を説明するための図である。
図６は、図１に示す蓄電池ユニット５＿１，５＿２，５＿Ｎ１，５＿Ｎ２，５＿Ｎ３の出力電力の時系列と、ドループ指令Ｄ２および電力リミット指令Ｄ３の一例を表したものである。
図６は、図１に示す蓄電池ユニット５＿１，５＿２，５＿Ｎ１，５＿Ｎ２，５＿Ｎ３の出力電力の時系列と、ドループ指令Ｄ２および電力リミット指令Ｄ３の一例を表したものである。
【0058】
図６に示すように、時刻ｔ１までは、制御装置３は、通常のドループ制御を行って各蓄電池ユニット５から電力を放電させる。このとき、制御装置３のドループ調整部３１２は、ＤＣバス４の電圧を一定に保ち、かつ、各蓄電池ユニット５のＳＯＣのばらつきを抑制するように、各蓄電池ユニット５のドループ傾きを調整したドループ指令Ｄ２＿１を送信する。また、制御装置３のリミット値変更部３１３は、各蓄電池ユニット５の電力リミット値（下限リミット値ＬＬおよび上限リミット値ＵＬ）を初期値のままとする電力リミット指令Ｄ３を送信する。
【0059】
制御装置３は、時刻ｔ１において、蓄電システム１の管理者より蓄電池ユニット５＿Ｎ３を指定した電力で放電する指示を受け付けたとする。そうすると、制御装置３のドループ調整部３１２は、蓄電池ユニット５＿Ｎ３のドループ切片を正方向に変更したドループ指令Ｄ２＿２を生成して蓄電池ユニット５＿Ｎ３に送信する（図４のステップＳ１０６）。また、制御装置３のリミット値変更部３１３は、蓄電池ユニット５＿Ｎ３の上限リミット値ＵＬを、管理者が指定した放電電力に変更した電力リミット指令Ｄ３を生成して蓄電池ユニット５＿Ｎ３に送信する（図４のステップＳ１０７）。図６のＵＬは、蓄電池ユニット５＿Ｎ３に対し設定された上限リミット値である。
【0060】
そうすると、蓄電池ユニット５＿Ｎ３のＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、図３および図５を用いて先に説明したように、ドループ指令Ｄ２および電力リミット指令Ｄ３に基づき、管理者の指定した放電電力で電力を出力（放電）する。このとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、ドループ切片Ｖ０および上限リミット値ＵＬがドループ指令Ｄ２＿２および電力リミット指令Ｄ３で指定された値となるまで、一定のレートで段階的に変化させる。したがって、図６に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までに管理者の指定した放電電力となるように出力を制御する。
【0061】
また、蓄電池ユニット５＿Ｎ３の放電電力が増加した分、他の蓄電池ユニット５で分担すべき負荷（放電電力）が低減する。したがって、制御装置３は、他の蓄電池ユニット５＿１，５＿２，５＿Ｎ１，５＿Ｎ２については、通常のドループ制御（ドループ傾きによる制御）により、各蓄電池ユニット５のドループ傾きを調整して負荷の分担を変更する。
【0062】
また、制御装置３は、時刻ｔ３において、蓄電システム１の管理者より蓄電池ユニット５＿Ｎ２を指定した電力で充電する指示を受け付けたとする。そうすると、制御装置３のドループ調整部３１２は、蓄電池ユニット５＿Ｎ２のドループ切片を負方向に変更したドループ指令Ｄ２＿３を生成して蓄電池ユニット５＿Ｎ２に送信する（図４のステップＳ１０４）。また、制御装置３のリミット値変更部３１３は、蓄電池ユニット５＿Ｎ２の下限リミット値ＬＬを、管理者が指定した充電電力に変更した電力リミット指令Ｄ３を生成して蓄電池ユニット５＿Ｎ２に送信する（図４のステップＳ１０５）。図６のＬＬは、蓄電池ユニット５＿Ｎ２に対し設定された下限リミット値である。
【0063】
そうすると、蓄電池ユニット５＿Ｎ２のＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、図３および図５を用いて先に説明したように、ドループ指令Ｄ２および電力リミット指令Ｄ３に基づき、管理者の指定した充電電力で蓄電池５２に電力を出力（充電）する。このとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、ドループ切片Ｖ０および下限リミット値ＬＬがドループ指令Ｄ２＿３および電力リミット指令Ｄ３で指定された値となるまで、一定のレートで段階的に変化させる。したがって、図６に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までに管理者の指定した充電電力となるように出力を制御する。
【0064】
また、蓄電池ユニット５＿Ｎ２の充電電力が増加した分、他の蓄電池ユニット５で分担すべき負荷（放電電力）が増加する。したがって、制御装置３は、他の蓄電池ユニット５＿１，５＿２，５＿Ｎ１については、通常のドループ制御により、各蓄電池ユニット５のドループ傾きを調整して負荷の分担を変更する。
【0065】
（作用、効果）
以上のように、本実施形態に係る蓄電システム１の制御装置３は、複数の蓄電池ユニット５のうち、少なくとも１つの蓄電池ユニット５である対象ユニットに所望の電力を充放電する場合に、対象ユニットのドループ特性の切片を調整するドループ調整部３１２と、対象ユニットが入出力する電力のリミット値を変更するリミット値変更部３１３と、を備える。
以上のように、本実施形態に係る蓄電システム１の制御装置３は、複数の蓄電池ユニット５のうち、少なくとも１つの蓄電池ユニット５である対象ユニットに所望の電力を充放電する場合に、対象ユニットのドループ特性の切片を調整するドループ調整部３１２と、対象ユニットが入出力する電力のリミット値を変更するリミット値変更部３１３と、を備える。
【0066】
上記したように、従来の技術では、特定の蓄電池ユニット（対象ユニット）のみを所望の電力で充放電する場合には、ドループ制御から電流制御に制御モードを切り換える必要があった。これに対し、本実施形態に係る制御装置３は、ドループ調整部３１２およびリミット値変更部３１３がドループ切片および充放電電力のリミット値の変更を行うことで、制御モードを切り換えることなく、すなわちドループ制御のままで、対象ユニットを任意の充放電電力で運転することができる。
【0067】
また、制御装置３は、複数の蓄電池ユニット５それぞれから蓄電池５２の状態を示すバッテリ情報Ｄ１を取得する取得部３１１をさらに備える。リミット値変更部３１３は、蓄電池ユニット５の蓄電池５２の状態に応じた所望の電力を予め設定したテーブルから、対象ユニットのバッテリ情報Ｄ１に対応する所望の電力を読み出して、対象ユニットのリミット値として設定する。
【0068】
このようにすることで、制御装置３は、対象ユニットの蓄電池５２の状態に応じたて予め設定された所望の電力で充放電するように、自動的に調整することができる。これにより、管理者の負荷を低減することができる。
【0069】
また、ドループ調整部は、対象ユニットの充電時にドループ特性の切片を負方向に調整し、対象ユニットの放電時にドループ特性の切片を負方向に調整する。
【0070】
このようにすることで、制御装置３は、対象ユニットが所望の電力（下限リミット値ＬＬまたは上限リミット値ＵＬ）で充放電されるように適切に調整することができる。
【0071】
また、蓄電池ユニット５のＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、制御装置３が設定した値となるまで一定のレートでドループ特性の切片およびリミット値（下限リミット値ＬＬまたは上限リミット値ＵＬ）を段階的に変化させる。
【0072】
このようにすることで、蓄電池ユニット５は、制御装置３による設定変更に伴う過電流やＤＣバス電圧の過渡的な変動の発生を抑制することができる。
【0073】
以上のとおり、本開示に係る実施形態を説明したが、上記した実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【0074】
＜付記＞
上述の実施形態に記載の蓄電システムの制御装置、蓄電システム、蓄電システムの制御方法、およびプログラムは、例えば以下のように把握される。
上述の実施形態に記載の蓄電システムの制御装置、蓄電システム、蓄電システムの制御方法、およびプログラムは、例えば以下のように把握される。
【0075】
（１）第１の態様によれば、蓄電システム１の制御装置３は、蓄電池５２と、蓄電池５２に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ５１とを有する蓄電池ユニット５を、ＤＣバス４を介して複数、並列に接続する蓄電システム１の制御装置３であって、複数の蓄電池ユニット５のうち、少なくとも１つの蓄電池ユニット５である対象ユニットを所望の電力で充放電する場合に、対象ユニットのドループ特性の切片を調整するドループ調整部３１２と、対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を、所望の電力に変更するリミット値変更部３１３と、を備える。
【0076】
上記したように、従来の技術では、特定の蓄電池ユニット（対象ユニット）のみを所望の電力で充放電する場合には、ドループ制御から電流制御に制御モードを切り換える必要があった。これに対し、本実施形態に係る制御装置３は、ドループ調整部３１２およびリミット値変更部３１３がドループ切片および充放電電力のリミット値の変更を行うことで、制御モードを切り換えることなく、すなわちドループ制御のままで、対象ユニットを任意の充放電電力で運転することができる。
【0077】
（２）第２の態様によれば、第１の態様に係る蓄電システム１の制御装置３は、複数の蓄電池ユニット５それぞれから蓄電池５２の状態を示すバッテリ情報Ｄ１を取得する取得部３１１をさらに備え、リミット値変更部３１３は、蓄電池５２の状態に応じた所望の電力を予め設定したテーブルから、対象ユニットのバッテリ情報Ｄ１に対応する所望の電力を読み出して、対象ユニットのリミット値として設定する。
【0078】
このようにすることで、制御装置３は、対象ユニットの蓄電池５２の状態に応じたて予め設定された所望の電力で充放電するように、自動的に調整することができる。これにより、管理者の負荷を低減することができる。
【0079】
（３）第３の態様によれば、第１または第２の態様に係る蓄電システム１の制御装置３において、ドループ調整部３１２は、対象ユニットの充電時にドループ特性の切片を負方向に調整し、対象ユニットの放電時にドループ特性の切片を正方向に調整する。
【0080】
このようにすることで、制御装置３は、対象ユニットが所望の電力（下限リミット値ＬＬまたは上限リミット値ＵＬ）で充放電されるように適切に調整することができる。
【0081】
（４）第４の態様によれば、蓄電システム１は、蓄電池５２と、蓄電池５２に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ５１とを有する複数の蓄電池ユニット５と、第１から第３のいずれか一の態様に記載の制御装置３と、を備える。
【0082】
このようにすることで、蓄電システム１は、制御モードを切り換えることなく、すなわちドループ制御のままで、対象ユニットを任意の充放電電力で運転することができる。
【0083】
（５）第５の態様によれば、第４の態様に係る蓄電システム１において、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、制御装置３が設定した値となるまで一定のレートでドループ特性の切片およびリミット値を段階的に変化させる。
【0084】
このようにすることで、蓄電池ユニット５は、制御装置３による設定変更に伴う過電流やＤＣバス電圧の過渡的な変動の発生を抑制することができる。
【0085】
（６）第６の態様によれば、蓄電システム１の制御方法は、蓄電池５２と、蓄電池５２に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ５１とを有する蓄電池ユニット５を、ＤＣバス４を介して複数、並列に接続する蓄電システム１の制御方法であって、複数の蓄電池ユニット５のうち、少なくとも１つの蓄電池ユニット５である対象ユニットに所望の電力を充放電する場合に、対象ユニットのドループ特性の切片を調整するステップと、対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を変更するステップと、を有する。
【0086】
（７）第７の態様によれば、プログラムは、蓄電池５２と、蓄電池５２に対する充放電電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ５１とを有する蓄電池ユニット５を、ＤＣバス４を介して複数、並列に接続する蓄電システム１の制御装置３に、複数の蓄電池ユニット５のうち、少なくとも１つの蓄電池ユニット５である対象ユニットに所望の電力を充放電する場合に、対象ユニットのドループ特性の切片を調整するステップと、対象ユニットに対し入出力する電力のリミット値を変更するステップと、を実行させる。
【符号の説明】
【0087】
１ 蓄電システム
２ ＰＣＳ
３ 制御装置
３１ プロセッサ
３１１ 取得部
３１２ ドループ調整部
３１３ リミット値変更部
３２ メモリ
３３ ストレージ
３４ 通信インタフェース
４ ＤＣバス
５ 蓄電池ユニット
５１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
５１１ 算出部
５１２ ＡＶＲ
５１３ リミッタ
５１４ 制御部
５２ 蓄電池
Ｄ１ バッテリ情報
Ｄ２ ドループ指令
Ｄ３ 電力リミット指令
２ ＰＣＳ
３ 制御装置
３１ プロセッサ
３１１ 取得部
３１２ ドループ調整部
３１３ リミット値変更部
３２ メモリ
３３ ストレージ
３４ 通信インタフェース
４ ＤＣバス
５ 蓄電池ユニット
５１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
５１１ 算出部
５１２ ＡＶＲ
５１３ リミッタ
５１４ 制御部
５２ 蓄電池
Ｄ１ バッテリ情報
Ｄ２ ドループ指令
Ｄ３ 電力リミット指令
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】