特許 7225421 蓄電池管理システム

(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】

(24)【登録日】2023-02-10

(45)【発行日】2023-02-20

(54)【発明の名称】蓄電池管理システム

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/392 20190101AFI20230213BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20230213BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20230213BHJP

   H01M 10/42 20060101ALI20230213BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20230213BHJP

【ＦＩ】

G01R31/392

H02J7/00 Y

H01M10/48 P

H01M10/42 P

H01M10/44 Q

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021545005

(86)(22)【出願日】2019-09-10

(86)【国際出願番号】 JP2019035541

(87)【国際公開番号】W WO2021048920

(87)【国際公開日】2021-03-18

【審査請求日】2022-04-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081961

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 光春

(74)【代理人】

【識別番号】100112564

【弁理士】

【氏名又は名称】大熊 考一

(74)【代理人】

【識別番号】100163500

【弁理士】

【氏名又は名称】片桐 貞典

(74)【代理人】

【識別番号】230115598

【弁護士】

【氏名又は名称】木内 加奈子

(72)【発明者】

【氏名】五反田 武志

(72)【発明者】

【氏名】布施 和人

(72)【発明者】

【氏名】田中 昌浩

(72)【発明者】

【氏名】森田 朋和

(72)【発明者】

【氏名】戸張 智博

(72)【発明者】

【氏名】高田 光則

【審査官】永井 皓喜

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０２６１４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－４３０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１４７１９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１０６７５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－７８７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１３２５８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－７０６２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／３９２

Ｇ０１Ｒ ３１／３６

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０１Ｍ １０／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電池と、
前記蓄電池の充放電を制御する制御装置と、
前記蓄電池の劣化状態であるＳＯＨを管理し、前記蓄電池の充電スケジュールを算定する管理装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記蓄電池の状態情報を取得する状態情報取得部と、
前記状態情報を前記管理装置に送信する状態情報送信部と、
前記蓄電池のＳＯＨを推定する第１推定部と、
前記第１推定部により推定したＳＯＨを前記管理装置に送信するＳＯＨ送信部と、
を有し、
前記管理装置は、
前記状態情報から前記第１推定部よりも高い精度でＳＯＨを推定する第２推定部と、
前記第２推定部により得たＳＯＨ又は前記第１推定部により得た最新のＳＯＨを用いて前記充電スケジュールを算定する充電スケジュール算定部と、
を有し、
前記ＳＯＨ送信部が前記第１推定部により推定されたＳＯＨを送信する頻度が、前記第２推定部によりＳＯＨを推定してから時間が経過するとともに増加する、
蓄電池管理システム。

【請求項2】

前記状態情報は、前記蓄電池の充電曲線であり、
前記第２推定部は、前記充電曲線から充電曲線解析法によりＳＯＨを推定する、
請求項１記載の蓄電池管理システム。

【請求項3】

前記管理装置は、
前記第２推定部により推定したＳＯＨを前記制御装置に送信するＳＯＨ送信部を有し、
前記制御装置は、
前記第１推定部が、前記管理装置の前記ＳＯＨ送信部から受信したＳＯＨを基準として前記蓄電池のＳＯＨを推定する、
請求項１又は２記載の蓄電池管理システム。

【請求項4】

前記充電スケジュール算定部は、前記第２推定部により推定されたＳＯＨと充電レートとから前記蓄電池の充電スケジュールを算定する、
請求項１～３の何れかに記載の蓄電池管理システム。

【請求項5】

前記蓄電池の状態情報は、前記蓄電池の放電量を含み、
前記管理装置は、
前記制御装置を制御する制御信号を生成する状態情報送信指令部を有し、
前記状態情報送信指令部は、前記放電量が第１の閾値よりも大きい場合に、前記状態情報として前記蓄電池の充電曲線を前記状態情報取得部に取得させる制御信号を、前記制御装置に送信し、
前記制御装置は、
前記制御信号を受信した前記状態情報取得部により前記充電曲線を取得し、当該取得した前記充電曲線を前記状態情報送信部により前記管理装置に送信する、
請求項１～４の何れかに記載の蓄電池管理システム。

【請求項6】

前記状態情報送信指令部は、前記放電量が前記第１の閾値より小さい第２の閾値より小さい場合には、前記制御信号を前記制御装置に送信しない、
請求項５記載の蓄電池管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、蓄電池管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電力の自由化や技術革新によって、点在する再生可能エネルギー発電や蓄電池などの設備と電力需要とを管理して、一つの発電所のように機能させるいわゆる仮想発電所（VPP：Virtual Power Plant）が注目されている。このＶＰＰにおいて、アグリゲータが複数の需要家の太陽光発電等の発電設備、蓄電池などのエネルギーリソースを統括管理、制御し、これらの発電設備、蓄電池により得られる電力量を束ねて送配電事業者や小売電気事業者などの事業者と電力取引を行う。

【0003】

このアグリゲータは、具体的には、リソースアグリゲータとアグリゲーションコーディネータとに大別される。リソースアグリゲータは、複数の需要家と直接、当該需要家が有するエネルギーリソースの制御に関する契約を結び、再生可能エネルギー発電設備の統合管理、蓄電池や空調などに対する遠隔制御、統合管理を行う事業者である。アグリゲーションコーディネータは、リソースアグリゲータが制御して得た電力量を束ね、送配電事業者や小売電気事業者と直接電力取引を行う事業者である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－１７１６２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のＶＰＰにおいて、蓄電池は電力需給の調整をする上で重要な役割を果たす設備であり、その使用態様も多種多様である。蓄電池は、使用により劣化することから、蓄電池の劣化状態も多種多様であり、単純に使用年数から蓄電池の劣化状態を把握することができない。そのため、蓄電池の状態が正確に把握できず、蓄電池の運用効率が悪化する場合があった。

【0006】

本発明の実施形態は、上記のような問題を解決するものであり、蓄電池の運用効率を向上させることのできる蓄電池管理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】

【0007】

上記の目的を達成するために、本実施形態の蓄電池管理システムは、蓄電池と、前記蓄電池の充放電を制御する制御装置と、前記蓄電池の劣化状態であるＳＯＨを管理し、前記蓄電池の充電スケジュールを算定する管理装置と、を備え、前記制御装置は、前記蓄電池の状態情報を取得する状態情報取得部と、前記状態情報を前記管理装置に送信する状態情報送信部と、前記蓄電池のＳＯＨを推定する第１推定部と、前記第１推定部により推定したＳＯＨを前記管理装置に送信するＳＯＨ送信部と、を有し、前記管理装置は、前記状態情報から前記第１推定部よりも高い精度でＳＯＨを推定する第２推定部と、前記第２推定部により得たＳＯＨ又は前記第１推定部により得た最新のＳＯＨを用いて前記充電スケジュールを算定する充電スケジュール算定部と、を有し、前記ＳＯＨ送信部が前記第１推定部により推定されたＳＯＨを送信する頻度が、前記第２推定部によりＳＯＨを推定してから時間が経過するとともに増加することを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る蓄電池管理システムの構成を示す図である。

【図2】実施形態に係る蓄電池管理システムの機能ブロック図である。

【図3】実施形態に係る蓄電池管理システムのシーケンス図の一例である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［実施形態］
以下、本実施形態に係る蓄電池管理システムについて、図面を参照しつつ説明する。

【0010】

［構成］
図１は、実施形態に係る蓄電池管理システムの構成を示す図である。図２は、実施形態に係る蓄電池管理システムの機能ブロック図である。

【0011】

図１に示すように、本実施形態に係る蓄電池管理システムは、蓄電池１、制御装置２、及び管理装置３を備え、制御装置２により蓄電池１の状態を監視及び制御し、管理装置３により蓄電池１の劣化状態を管理し、当該蓄電池１の運用計画を算定する。制御装置２と管理装置３とは、ネットワークＮを介して接続されており、各装置２、３が有する情報及び信号を互いに送受信可能に構成されている。

【0012】

蓄電池１は、例えば、需要家が有するリチウムイオン電池などの二次電池である。蓄電池１は、例えば需要家の住宅に設けられ、系統電源、需要家の太陽光発電設備などの電源と、需要家の照明、空調などの負荷と接続されており、電源から電力供給を受けて充電し、蓄電した電力を負荷に供給する。

【0013】

図２に示すように、制御装置２は、所謂バッテリーマネジメントユニット（ＢＭＵ）を含み構成され、蓄電池１の状態を監視し、充放電を制御する。具体的には、制御装置２は、状態情報取得部２１、状態情報送信部２２、充放電制御部２３、第１推定部２４、ＳＯＨ送信部２５、及び記憶部２６を有する。

【0014】

状態情報取得部２１は、蓄電池１の状態情報を取得する。例えば、蓄電池１には、電圧センサ、電流センサ、温度センサが設けられており、状態情報取得部２１は、これらのセンサにより測定された、各時刻における蓄電池１の電圧、電流、温度を取得する。状態情報は、例えば、蓄電池１の充電曲線、放電曲線、放電量である。蓄電池１は複数の単電池が直列または並列に接続されて構成されたものであり、状態情報取得部２１は蓄電池１の全体の電圧に加え、直列に接続された各単電池の電圧を取得してもよい。充電曲線は、横軸が充電量、縦軸が蓄電池１の電圧又は蓄電池１を構成する直列単位の電圧であり、状態情報取得部２１が、充電中に測定した蓄電池１の電圧、電流により求める。充電中の各時刻までの電流値を積算し求めた充電容量に対し蓄電池１の電圧をプロットすることで蓄電池１の充電曲線が得られる。放電曲線は、横軸が放電量、縦軸が蓄電池１の電圧又は蓄電池１を構成する直列単位の電圧であり、状態情報取得部２１が、放電中に測定した蓄電池１の電圧、電流により求める。放電中の各時刻までの電流値を積算し求めた放電容量に対し蓄電池１の電圧をプロットすることで蓄電池１の放電曲線が得られる。放電量は、蓄電池１が放電した量であり、放電中に測定した蓄電池１の電流値を積算することにより得ることができる。

【0015】

状態情報送信部２２は、状態情報取得部２１により取得した状態情報を、管理装置３に送信する。状態情報送信部２２は、ネットワークを介して有線又は無線により接続されている。状態情報送信部２２は、例えば、ＣＰＵ、ネットワークアダプタを含み構成される。

【0016】

充放電制御部２３は、例えばＣＰＵを含み構成され、蓄電池１の充放電を制御する。例えば、充放電制御部２３は、状態情報取得部２１により取得した状態情報を監視し、過電圧、急激な温度上昇が生じないように充放電を制御する。

【0017】

充放電制御部２３は、管理装置３から受信した後述の充電スケジュールに従って蓄電池１の充電を制御する。また、充放電制御部２３は、管理装置３が受信した後述の充電レートに従って蓄電池１の充電を制御しても良い。

【0018】

第１推定部２４は、例えばＣＰＵを含み構成され、蓄電池１の劣化状態であるＳＯＨ（Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を推定する。この推定方法は、管理装置３の後述する第２推定部３１による推定方法よりも簡易的かつ低精度でＳＯＨを推定する方法を用いることができ、例えば、過渡的差電圧法、放電微分曲線解析法、充放電履歴に基づく推定法、交流インピーダンス法、交流内部抵抗法、直流充放電測定法などを用いることができる。

【0019】

過渡的差電圧法は、充電上限電圧と放電開始後一定時間経過後の放電電圧との差分である差電圧を計測し、差電圧と電池容量および充放電効率との相関に基づき、充電容量、充放電効率を算出する。放電微分曲線解析法は、定電流での満充電時の放電曲線（電圧－放電量の曲線）の微分曲線（ｄＶ／ｄＱ曲線など）の形状から、電池内部の劣化状態を推定する。充放電履歴に基づく推定法は、蓄電池の環境条件と、充電、放電等の使用条件に関する網羅的なデータを蓄積し、電池の劣化状態を推定する。交流インピーダンス法は、蓄電池１に対して様々な周波数の交流電流を印加し、その応答電流の解析から、蓄電池１内部のインピーダンス特性を求め、電池内部の劣化状態を推定する。交流内部抵抗法は、交流インピーダンス法におけるＣｏｌｅ－Ｃｏｌｅプロット図上で、縦軸（インピーダンス虚数成分）がほぼ０になる１ｋＨｚの周波数におけるインピーダンス（横軸（インピーダンス実数成分））の値を測定し、蓄電池容量との相関から、容量を推定する。直流充放電測定法は、充放電を行い、直接電池容量を測定する。内部抵抗については、一定時間のパルス電流を流して、電圧変化を計測し、内部抵抗を算出する。

【0020】

また、第１推定部２４は、後述の第２推定部３１により推定されたＳＯＨを基準とすることもできる。つまり、制御装置２は、第１推定部２４により推定されるＳＯＨを、第２推定部３１により推定されたＳＯＨに置き換えることができる。

【0021】

ＳＯＨ送信部２５は、第１推定部２４により推定したＳＯＨを管理装置３に送信する。このＳＯＨ送信部２５は、第１推定部２４により想定されたＳＯＨを送信する頻度を、第２推定部３１によりＳＯＨを推定してから時間が経過するとともに増加させるように送信する。換言すれば、第２推定部３１によるＳＯＨの推定周期に対して、ＳＯＨ送信部２５による送信周期を経時的に短くする。例えば、第２推定部３１による推定周期が６日である場合、ＳＯＨ送信部２５による送信周期を３日、２日、１日と順に短くする。なお、第１推定部２４によるＳＯＨの推定周期も経時的に短くし、例えば３日、２日、１日と順に短くする。ＳＯＨ送信部２５は、例えば、ＣＰＵ、ネットワークアダプタを含み構成される。

【0022】

記憶部２６は、メモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤなどの記録媒体である。記憶部２６は、演算に必要なプログラム、データベースを記憶しており、また、各種情報を記憶する。例えば、記憶部２６は、状態情報取得部２１により取得した状態情報を記憶する。また、管理装置３から受信した第２推定部３１により得た蓄電池１のＳＯＨ、及び、第１推定部２４により得た蓄電池１のＳＯＨを記憶する。

【0023】

管理装置３は、蓄電池１の劣化状態であるＳＯＨを管理し、当該蓄電池１の充電スケジュールを算定する。管理装置３は、例えば、ネットワークを介して制御装置２と接続されたサーバである。

【0024】

管理装置３は、第２推定部３１、記憶部３２、充電スケジュール算定部３３、ＳＯＨ送信部３４、充電スケジュール送信部３５、及び状態情報送信指令部３６を有する。

【0025】

第２推定部３１は、例えばＣＰＵを含み構成され、制御装置２から受信した状態情報から第１推定部２４よりも、高い精度でＳＯＨを推定する。具体的には、第２推定部３１は、解析部とＳＯＨ算出部とを有する。解析部は、蓄電池１の内部抵抗又は容量を算出する。解析部は、状態情報が充電曲線である場合、充電曲線解析法により、蓄電池１の内部抵抗又は容量を算出する。ＳＯＨ算出部は、解析部により算出した算出値と初期状態における蓄電池１の内部抵抗又は容量とから蓄電池１のＳＯＨを算出する。具体的には、ＳＯＨは、（現在の内部抵抗／初期状態の内部抵抗）×１００、又は、（現在の容量／初期状態の容量）×１００で定義される。なお、充電曲線解析法は、電圧、電流、時間などの充電曲線データから、電池内部の状態を示す各種パラメータを推定し、容量、内部抵抗など、電池の劣化進行を示す電池状態値を算出する手法である。第２推定部３１は、内部抵抗又は容量の他、ＳＯＨから充電レートを算出しても良い。なお、放電曲線からＳＯＨを推定する手法も、上記の充電曲線解析法と原理的には同様である。

【0026】

記憶部３２は、メモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤなどの記録媒体である。記憶部３２は、演算に必要なプログラム、データベース、各種情報が記憶されている。例えば、記憶部３２には、第２推定部３１でＳＯＨの算出に用いられる蓄電池１の初期状態における内部抵抗及び容量が予め記憶されている。

【0027】

記憶部３２は、各種情報を記憶する。例えば、記憶部３２は、第１推定部２４及び第２推定部３１により得られたＳＯＨを記憶する。すなわち、記憶部３２に蓄電池１の最新のＳＯＨを記憶することを通じて管理装置３は蓄電池１のＳＯＨを管理する。例えば、記憶部３２は、第２推定部３１により推定されたＳＯＨを記憶するが、第１推定部２４により推定された最新のＳＯＨを得た場合に、更新により最新のＳＯＨに置き換えることができる。

【0028】

充電スケジュール算定部３３は、例えばＣＰＵを含み構成され、蓄電池１の最新のＳＯＨを、正しいものとして用いて、当該蓄電池１の充電スケジュールを算定する。充電スケジュール算定部３３は、更に充電レート、蓄電池１の使用履歴の何れか、電気料金の安い時間帯、高い時間帯又はこれらの何れか１つ以上を加味して充電スケジュールを算定しても良い。例えば、蓄電池１の負担を低減するために、充電スケジュール算定部３３は、充電量が空又は空に近い状態から蓄電するときは、低レートで充電し、所定の充電量になったら充電レートを上げる充電スケジュールを算定する。また、蓄電池１が劣化してきた（ＳＯＨが所定の閾値以下になった）場合には、低レートの充電スケジュールを算定する。

【0029】

ＳＯＨ送信部３４は、第２推定部３１により推定したＳＯＨを制御装置２に送信する。充電スケジュール送信部３５は、充電スケジュール算定部３３により算定した充電スケジュールを制御装置２に送信する。充電スケジュール送信部３５は、充電スケジュールだけでなく、第２推定部３１により得た充電レートも併せて送信しても良い。ＳＯＨ送信部３４及び充電スケジュール送信部３５は、例えばＣＰＵ、ネットワークアダプタを含み構成される。

【0030】

状態情報送信指令部３６は、例えばＣＰＵ、ネットワークアダプタを含み構成され、制御装置２を制御する制御信号を生成し、当該制御装置２に当該制御信号を送信する。この制御信号は、制御装置２に蓄電池１の状態情報を取得し送信させる信号である。具体的には、この制御信号は、状態情報取得部２１に蓄電池１の状態情報を取得させ、取得した状態情報を状態情報送信部２２に管理装置３へ送信させる。ここで、状態情報は、例えば、蓄電池１の充電曲線、放電量、充電量の履歴、電池残量の履歴である。

【0031】

例えば、状態情報送信指令部３６は、管理装置３が蓄電池１の充電曲線を得るために、蓄電池１の電池残量の所定期間の履歴を制御装置２に送信させる。この所定期間は、蓄電池１の初期状態からの期間であっても良いし、直近の一定期間であっても良い。電池残量が極小値となる周期的なパターンが含まれる期間であることが好ましい。

【0032】

状態情報送信指令部３６は、得られた電池残量の履歴から所定期間（例えば１日）において最も電池残量が少ない時間帯から次に最も電池残量が少なくなる時間帯を推定し、当該時間帯に制御信号を生成及び送信する。好ましくは、状態情報送信指令部３６は、電池残量の履歴から蓄電池１の電池残量が次に空又は空に近い状態になる日時を予測し、当該日時から測定を開始した充電曲線が得られるように、制御信号を生成及び送信する。例えば、状態情報送信指令部３６は、受信した電池残量の履歴から、電池残量が周期的に極小値となるパターンを特定し、当該パターンから次回電池残量が極小値となる日時を予測する。蓄電池１が需要家の住宅に設置された電池である場合、状態情報送信指令部３６は、需要家の生活サイクルにより蓄電池１の電池残量に周期的なパターンを認識することができる。

【0033】

また、状態情報送信指令部３６は、蓄電池１の放電量が第１の閾値よりも大きい場合に、状態情報として蓄電池１の充電曲線を状態情報取得部２１に取得させる制御信号を生成し、制御装置２に送信するようにしても良い。状態情報送信指令部３６は、蓄電池１の放電量が第１の閾値より小さい第２の閾値より小さい場合には、制御信号を制御装置２に送信しないようにしても良い。第１の閾値は、例えば、蓄電池１の放電により劣化が進行していると推定される放電量とする。第２の閾値は、例えば、蓄電池１の劣化の進行が大幅に進行していないと推定される放電量とする。

【0034】

［動作］
実施形態に係る蓄電池管理システムの動作を、図３を用いて説明する。図３は、実施形態に係る蓄電池管理システムのシーケンス図の一例である。

【0035】

図３に示すように、まず、管理装置３は、状態情報送信指令部３６により、制御装置２に状態情報の取得及び送信をさせる制御信号を制御装置２に送信する（ステップＳ０１）。この状態情報には、蓄電池１の充電曲線、使用履歴（充電量、放電量、電池残量の履歴）が含まれる。

【0036】

制御装置２は、当該制御信号を受信すると、状態情報取得部２１により、充電曲線及び使用履歴を含む状態情報を取得し（ステップＳ０２）、取得した状態情報を状態情報送信部２２により管理装置３に送信する（ステップＳ０３）。

【0037】

管理装置３は、受信した状態情報から蓄電池１のＳＯＨを算出する（ステップＳ０４）。具体的には、第２推定部３１は、解析部によって充電曲線から例えば充電曲線解析法により、蓄電池１の内部抵抗又は容量を算出し、算出された内部抵抗又は容量と、記憶部３２に記憶された蓄電池１の初期状態における内部抵抗又は容量とからＳＯＨ算出部により現在のＳＯＨを算出する。この算出されたＳＯＨは、記憶部３２に記憶される。換言すると、記憶部３２に記憶された蓄電池１のＳＯＨが更新される。

【0038】

また、充電スケジュール算定部３３により、蓄電池１の最新のＳＯＨを用いて蓄電池１の充電スケジュールを算定する（ステップＳ０５）。ここでの最新のＳＯＨとは、ステップＳ０４で第２推定部３１により得たＳＯＨである。充電スケジュールの算定は、一定期間まとめて行っても良いし、例えば１日毎など短期間毎に行っても良い。

【0039】

さらに、管理装置３は、状態情報送信指令部３６により、受信した蓄電池１の使用履歴から、次回の充電曲線、使用履歴を含む状態情報を取得する日時を決定する（ステップＳ０６）。例えば、状態情報送信指令部３６は、蓄電池１の使用履歴から、電池残量が周期的に極小値となる日時を特定し、極小値間の周期と最新の極小値となる日とから次回の極小値となる日時を特定し、当該日時を状態情報を取得する日時とする。

【0040】

次に、管理装置３は、ＳＯＨ送信部３４により、第２推定部３１により得たＳＯＨを制御装置２に送信し、充電スケジュール送信部３５により、充電スケジュール算定部３３により得た充電スケジュールを制御装置２に送信する（ステップＳ０７）。

【0041】

制御装置２は、管理装置３からＳＯＨ及び充電スケジュールを受信すると、当該ＳＯＨを記憶部２６に記憶し（ステップＳ０８）、当該充電スケジュールに従って充放電制御部２３により蓄電池１を充電する（ステップＳ０９）。

【0042】

一方、制御装置２は、第１推定部２４により、蓄電池１のＳＯＨを算出し（ステップＳ１０）、算出したＳＯＨを記憶部２６に記憶する（ステップＳ１１）とともにＳＯＨ送信部２５により管理装置３に送信する（ステップＳ１２）。この算出、記憶、送信は、時間が経過するにつれて頻度を高くする。換言すれば、管理装置３から状態情報の取得及び送信を指令する制御信号の受信間隔に対して、次に制御信号を受信する日時が近づくにつれて、第１推定部２４、ＳＯＨ送信部２５、記憶部２６によるＳＯＨの算出、記憶、送信の周期を短くする。例えば、制御信号の受信間隔が７日であるとすると、第１推定部２４、ＳＯＨ送信部２５、記憶部２６は、３日に１回ＳＯＨの算出、記憶、送信を行い、次に２日に１回ＳＯＨの算出、記憶、送信を行い、さらに１日に１回ＳＯＨの算出、記憶、送信を行う。

【0043】

管理装置３は、制御装置２から第１推定部２４によるＳＯＨを受信すると、その度に記憶部３２に記憶する（ステップＳ１３）。すなわち、管理装置３は、蓄電池１のＳＯＨを受信した最新の当該ＳＯＨに更新する。例えば、第１推定部２４で得たＳＯＨを最初に記憶する場合は、記憶部３２には第２推定部３１により得たＳＯＨが記憶されており、このＳＯＨを第１推定部２４により得たＳＯＨに更新する。

【0044】

そして、最新のＳＯＨを用いて充電スケジュール算定部３３により充電スケジュールを算定し（ステップＳ１４）、当該充電スケジュールを充電スケジュール送信部３５により制御装置２に送信する（ステップＳ１５）。

【0045】

以上のように、次に制御信号を送信する日時まで、徐々に頻度を高くして第１推定部２４、ＳＯＨ送信部２５によるＳＯＨの算出、送信を繰り返し、充電スケジュール算定部３３による充電スケジュールの算定及び送信を繰り返す。そして、次に制御信号を送信する日時になると、管理装置３は、状態情報送信指令部３６により制御信号を制御装置２に送信し、ステップＳ０２～Ｓ１５を繰り返す。蓄電池管理システムによる蓄電池１の管理が不要になったら、又は、メンテナンスを要したら、システムの動作を終了する。

【0046】

［作用・効果］
（１）本実施形態の蓄電池管理システムは、蓄電池１と、蓄電池１の充放電を制御する制御装置２と、蓄電池１の劣化状態であるＳＯＨを管理し、蓄電池１の充電スケジュールを算定する管理装置３と、を備え、制御装置２は、蓄電池１の状態情報を取得する状態情報取得部２１と、状態情報を管理装置３に送信する状態情報送信部２２と、蓄電池１のＳＯＨを推定する第１推定部２４と、第１推定部２４により推定したＳＯＨを管理装置３に送信するＳＯＨ送信部２５と、を有し、管理装置３は、状態情報から第１推定部２４よりも高い精度でＳＯＨを推定する第２推定部３１と、第２推定部３１により得たＳＯＨ又は第１推定部２４により得た最新のＳＯＨを用いて充電スケジュールを算定する充電スケジュール算定部３３と、を有し、ＳＯＨ送信部２５が第１推定部２４により推定されたＳＯＨを送信する頻度が、第２推定部３１によりＳＯＨを推定してから時間が経過するとともに増加するようにした。

【0047】

これにより、蓄電池１の正確な劣化状態を把握し、当該劣化状態を加味して充電スケジュールを算定することができ、蓄電池１の運用効率を向上させることができる。

【0048】

例えば、本蓄電管理システムが、仮想発電所（ＶＰＰ）に適用される場合、管理装置３は、リソースアグリゲータが有するサーバである。リソースアグリゲータは、需要家とエネルギーリソースの制御に関する契約を結び、再生可能エネルギー発電設備の統合管理、蓄電池や空調などに対する遠隔制御、統合管理を行う。

【0049】

ここで、リソースアグリゲータが蓄電池１の劣化状態を正確に把握できないと、蓄電池１の運用効率が悪化し、リソースアグリゲータが需要家や、送配電事業者、小売電気事業者などの事業者へのサービスが低下する虞がある。

【0050】

そこで、本実施形態では、管理装置３が、推定精度が高い推定方法を採用した第２推定部３１のＳＯＨと、推定精度が低いものの簡易的に推定できる方法を採用した第１推定部２４のＳＯＨとを組み合わせるとともに、ＳＯＨ送信部２５が第１推定部２４により推定されたＳＯＨを送信する頻度が、第２推定部３１によりＳＯＨを推定してから時間が経過するとともに増加するようにした。

【0051】

これにより、第２推定部３１によるＳＯＨの推定の後、蓄電池１の使用により劣化状態が変化しても、第１推定部２４の推定周期を徐々に短くするので、蓄電池１の最新のＳＯＨを得ることができる。例えば、第２推定部３１により得たＳＯＨだけで充電スケジュールを算定しようとしても、状態情報の取得など第２推定部３１によって次にＳＯＨを推定するまでに時間を要し、その間に蓄電池１が使用により劣化が進行する。そうすると、充電スケジュールを算定するために管理装置３で管理しているＳＯＨと、実際の蓄電池１のＳＯＨとが乖離し、蓄電池１の運用効率が低下した充電スケジュールが算定される場合がある。そこで、本実施形態では、第２推定部３１の推定方法が簡易的でなかったとしても、時間の経過とともに、第１推定部２４の推定周期及びＳＯＨ送信部２５によるＳＯＨの送信周期を徐々に短くしているので、蓄電池１のより正確な劣化状態を管理装置３が把握することができる。そのため、より正確な劣化状態を加味して充電スケジュールを算定することで蓄電池１の運用効率を向上させることができる。その結果、リソースアグリゲータが提供するサービスの質を向上させることができる。

【0052】

（２）状態情報は、蓄電池１の充電曲線であり、第２推定部３１は、充電曲線から充電曲線解析法によりＳＯＨを推定するようにした。これにより、管理装置３において、蓄電池１のＳＯＨを高精度に推定することができ、蓄電池１の状態に合った充電スケジュールを算定することができる。

【0053】

（３）管理装置３は、第２推定部３１により推定したＳＯＨを制御装置２に送信するＳＯＨ送信部２５を有し、制御装置２は、第１推定部２４が、管理装置３のＳＯＨ送信部２５から受信したＳＯＨを基準として蓄電池１のＳＯＨを推定するようにした。これにより、制御装置２で推定するＳＯＨの推定精度を高めることができる。

【0054】

（４）充電スケジュール算定部３３は、第２推定部３１により推定されたＳＯＨと充電レートとから蓄電池１の充電スケジュールを算定するようにした。これにより、蓄電池１への負担を軽減することができる。例えば、充電スケジュール算定部３３は、充電量が空又は空に近い状態から蓄電するときは、低レートで充電し、所定の充電量になったら充電レートを上げる充電スケジュールを算定することで、蓄電池１の寿命を延ばすことができる。また、充電スケジュール算定部３３は、充電レートだけでなく、電気料金も加味しても良い。電気料金が安い時間帯に蓄電池１を充電し、電気料金が高い時間帯に蓄電池１を放電することで、蓄電池１の寿命を延ばすとともに、需要家が支払う電気代を安くすることができる。

【0055】

（５）蓄電池１の状態情報は、蓄電池１の放電量を含み、管理装置３は、制御装置２を制御する制御信号を生成する状態情報送信指令部３６を有し、状態情報送信指令部３６は、放電量が第１の閾値よりも大きい場合に、状態情報として蓄電池１の充電曲線を状態情報取得部２１に取得させる制御信号を、制御装置２に送信し、制御装置２は、制御信号を受信した状態情報取得部２１により充電曲線を取得し、当該取得した充電曲線を状態情報送信部２２により管理装置３に送信するようにした。

【0056】

これにより、管理装置３が蓄電池１の劣化状態を正確に把握することができる。すなわち、蓄電池１の放電量が第１の閾値より大きい場合、蓄電池１の劣化が進行していると推定されるので、ＳＯＨの値に変更が生じていると考えられるからであり、この場合に管理装置３が充電曲線を受信することで、蓄電池１の正確なＳＯＨの把握に繋げることができる。

【0057】

（６）状態情報送信指令部３６は、蓄電池１の放電量が第１の閾値よりも大きい場合に、状態情報として蓄電池１の充電曲線を状態情報取得部２１に取得させる制御信号を生成し、制御装置２に送信する。状態情報送信指令部３６は、蓄電池１の放電量が第１の閾値より小さい第２の閾値より小さい場合には、制御信号を制御装置２に送信しないようにした。

【0058】

これにより、制御装置２の管理装置３への状態情報の通信量を抑えることができる。すなわち、蓄電池１の放電量が、第１の閾値より小さな第２の閾値より小さい場合は、蓄電池１があまり使用されていない状態であるので、劣化の進行が、前回第２推定部３１により充電曲線からＳＯＨを推定した時点からあまり進んでいないと推定される。そのため、管理装置３がＳＯＨを管理する必要性が薄く、管理装置３による制御装置２への充電曲線の取得及び送信の指令を見送る。その結果、制御装置２の管理装置３への状態情報の通信量を抑えることができる。

【0059】

［他の実施形態］
本明細書においては、本発明に係る実施形態を説明したが、上記実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、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ものである。

【0060】

（１）上記実施形態では、管理装置３は、リソースアグリゲータの機能を実行するサーバとして例示したが、管理装置３は、ホームエネルギーマネジメントシステム（ＨＥＭＳ）に含まれていても良い。また、ＨＥＭＳが蓄電池１の状態情報を取得し、管理装置３に送信するようにしても良い。すなわち、制御装置２又はその機能がＨＥＭＳの構成に含まれていても良い。

【0061】

（２）上記実施形態では、蓄電池１のＳＯＨの推定は、管理装置３の第２推定部３１だけでなく、制御装置２の第１推定部２４でも行ったが、必ずしも第１推定部２４による推定はなくても良い。第１推定部２４によるＳＯＨの推定及び送信をしない場合、第２推定部３１によるＳＯＨの推定を繰り返しても良い。この場合、制御装置２による状態情報の取得及び送信の周期を蓄電池１の劣化進行に合わせて（例えば時間の経過に合わせて）徐々に短くし、第２推定部３１による推定周期も徐々に短くするようにしても良い。

【0062】

（３）上記のように、第２推定部３１による推定周期を徐々に短くするとともに、第１推定部２４による推定周期及び第１推定部２４により得たＳＯＨの送信周期も徐々に短くしても良い。

【0063】

（４）上記実施形態では、管理装置３が、状態情報を充電曲線として第２推定部３１によりＳＯＨを推定したが、状態情報を放電曲線として第２推定部３１によりＳＯＨを推定しても良い。また、充電曲線及び放電曲線の両方を制御装置２に取得させ、第２推定部３１により両方の曲線からＳＯＨを推定するようにしても良い。

【符号の説明】

【0064】

１ 蓄電池
２ 制御装置
２１ 状態情報取得部
２２ 状態情報送信部
２３ 充放電制御部
２４ 第１推定部
２５ ＳＯＨ送信部
２６ 記憶部
３ 管理装置
３１ 第２推定部
３２ 記憶部
３３ 充電スケジュール算定部
３４ ＳＯＨ送信部
３５ 充電スケジュール送信部
３６ 状態情報送信指令部

【図1】

【図2】

【図3】