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(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】2024-12-03
(45)【発行日】2024-12-11
(54)【発明の名称】蓄電池制御装置、及び蓄電システム
(51)【国際特許分類】
H02J 7/02 20160101AFI20241204BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20241204BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20241204BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20241204BHJP
【ＦＩ】
H02J7/02 J
H02J7/00 302C
H01M10/44 P
H01M10/48 P
H01M10/48 301
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2022111647
(22)【出願日】2022-07-12
(65)【公開番号】P2024010355
(43)【公開日】2024-01-24
【審査請求日】2023-11-15
(73)【特許権者】
【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】荘田 隆博
【審査官】山口 大
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１２２１５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１９１５００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２５３９７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１１／０７４３３０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０２１－１９１０９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１４７２１１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ７／０２
Ｈ０２Ｊ ７／００
Ｈ０１Ｍ １０／４４
Ｈ０１Ｍ １０／４８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
相互に並列に接続される複数の蓄電池ストリングを備え、前記蓄電池ストリングは、直列に接続される複数の蓄電池と、前記蓄電池ストリングの入出力電力を変換する電力変換器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、前記蓄電システムの全体を統括的に制御するシステムコントローラと、
前記蓄電池ストリング毎に設けられ、前記蓄電池ストリングの状態の情報を取得して前記システムコントローラに送信し、前記システムコントローラから受信する前記蓄電池ストリングの充電又は放電の電力又は電流の指示値である第１指示値に従って前記電力変換器を制御する複数のストリングコントローラと
を備え、
前記システムコントローラは、
前記蓄電システムの充電又は放電の電力又は電流の指示値である第２指示値の更新が上位のシステムから指示された場合、前記第２指示値と前記ストリングコントローラから受信した前記蓄電池ストリングの状態の情報とに基づいて、複数の前記蓄電池ストリングに割り当てる前記第１指示値の目標値を算出して前記第１指示値を現在値から前記目標値に変更し、
前記第１指示値を前記現在値から前記目標値に変更する際に、前記第１指示値を、前記目標値と前記現在値との差分より少量の変化量だけ、前記目標値に向けて変化させる処理を、前記第１指示値が前記目標値に達するまで繰り返し実行する蓄電池制御装置。
【請求項2】
前記システムコントローラは、前記目標値を、前記蓄電池ストリングの充電又は放電の電力又は電流の制限値未満に設定する請求項１に記載の蓄電池制御装置。
【請求項3】
前記システムコントローラは、前記現在値が、前記制限値以上であるか否かを判定し、前記制限値以上と判定した場合に、前記指示値を前記制限値未満に変更する請求項２に記載の蓄電池制御装置。
【請求項4】
前記システムコントローラは、
前記蓄電池ストリングの状態に応じて所定の優先順位を設定し、
前記所定の優先順位が高い前記蓄電池ストリングほど、前記目標値を大きく設定する請求項１又は２に記載の蓄電池制御装置。
【請求項5】
前記システムコントローラは、前記所定の優先順位を、前記蓄電池ストリングの積算充放電容量が少ないほど高く、又は、前記蓄電池ストリングのＳＯＨが高いほど高くなるように設定する請求項４に記載の蓄電池制御装置。
【請求項6】
前記システムコントローラは、前記所定の優先順位を、前記第１指示値を前記現在値から前記目標値に変更する度にランダムに設定する請求項４に記載の蓄電池制御装置。
【請求項7】
相互に並列に接続される複数の蓄電池ストリングと、前記蓄電池ストリングを制御する蓄電池制御装置と
を備える蓄電システムであって、
前記蓄電池ストリングは、
直列に接続される複数の蓄電池と、
前記蓄電池ストリングの入出力電力を変換する電力変換器と
を備え、
前記蓄電池制御装置は、
前記蓄電システムの全体を統括的に制御するシステムコントローラと、
前記蓄電池ストリング毎に設けられ、前記蓄電池ストリングの状態の情報を取得して前記システムコントローラに送信し、前記システムコントローラから受信する前記蓄電池ストリングの充電又は放電の電力又は電流の指示値である第１指示値に従って前記電力変換器を制御する複数のストリングコントローラと
を備え、
前記システムコントローラは、
前記蓄電システムの充電又は放電の電力又は電流の指示値である第２指示値の更新が上位のシステムから指示された場合、前記第２指示値と前記ストリングコントローラから受信した前記蓄電池ストリングの状態の情報とに基づいて、複数の前記蓄電池ストリングに割り当てる前記第１指示値の目標値を算出して前記第１指示値を現在値から前記目標値に変更し、
前記第１指示値を前記現在値から前記目標値に変更する際に、前記第１指示値を、前記目標値と前記現在値との差分より少量の変化量だけ、前記目標値に向けて変化させる処理を、前記第１指示値が前記目標値に達するまで繰り返し実行する蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蓄電池制御装置、及び蓄電システムに関する。
【背景技術】
【0002】
ＤＣバスに並列に接続される複数の蓄電池ストリングと、蓄電池ストリング毎に設けられる複数の電力変換器とを備える蓄電システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の蓄電システムでは、ＤＣバスの電圧値が事前に定められた目標電圧値に保たれるように各蓄電池ストリングの出力値が制御される。また、特許文献１に記載の蓄電システムでは、蓄電池の過放電や過充電を防止するために、各蓄電池ストリングに出力させる出力値の範囲を制限する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－７９１６４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に記載の蓄電システムでは、各蓄電池ストリングの出力値が変更される時、急激な放電電力の変化が発生する可能性がある。例えば、ある蓄電池ストリングの出力値が低下された後に、他の蓄電池ストリングの出力値が上昇される場合、瞬間的に電流が低下する。他方である蓄電池ストリングの出力値が上昇された後に、他の蓄電池ストリングの出力値が低下される場合、瞬間的に電流が過剰になる。それに伴い、蓄電システムとしての目標出力電力を維持できなくなる可能性がある。
【0005】
本発明は上記事情に鑑み、複数の蓄電池ストリングが並列に接続される蓄電システムにおいて、各蓄電池ストリングの充電又は放電の電力又は電流の指示値が変更される時の電流変化を抑え、蓄電システムとしての目標充放電電力を維持する蓄電池制御装置、及び蓄電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】
【0006】
本発明の蓄電池制御装置は、相互に並列に接続される複数の蓄電池ストリングを備え、前記蓄電池ストリングは、直列に接続される複数の蓄電池と、前記蓄電池ストリングの入出力電力を変換する電力変換器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、前記蓄電システムの全体を統括的に制御するシステムコントローラと、前記蓄電池ストリング毎に設けられ、前記蓄電池ストリングの状態の情報を取得して前記システムコントローラに送信し、前記システムコントローラから受信する前記蓄電池ストリングの充電又は放電の電力又は電流の指示値である第１指示値に従って前記電力変換器を制御する複数のストリングコントローラとを備え、前記システムコントローラは、前記蓄電システムの充電又は放電の電力又は電流の指示値である第２指示値の更新が上位のシステムから指示された場合、前記第２指示値と前記ストリングコントローラから受信した前記蓄電池ストリングの状態の情報とに基づいて、複数の前記蓄電池ストリングに割り当てる前記第１指示値の目標値を算出して前記第１指示値を現在値から前記目標値に変更し、前記第１指示値を前記現在値から前記目標値に変更する際に、前記第１指示値を、前記目標値と前記現在値との差分より少量の変化量だけ、前記目標値に向けて変化させる処理を、前記第１指示値が前記目標値に達するまで繰り返し実行する。
【0007】
本発明の蓄電システムは、相互に並列に接続される複数の蓄電池ストリングと、前記蓄電池ストリングを制御する蓄電池制御装置とを備える蓄電システムであって、前記蓄電池ストリングは、直列に接続される複数の蓄電池と、前記蓄電池ストリングの入出力電力を変換する電力変換器とを備え、前記蓄電池制御装置は、前記蓄電システムの全体を統括的に制御するシステムコントローラと、前記蓄電池ストリング毎に設けられ、前記蓄電池ストリングの状態の情報を取得して前記システムコントローラに送信し、前記システムコントローラから受信する前記蓄電池ストリングの充電又は放電の電力又は電流の指示値である第１指示値に従って前記電力変換器を制御する複数のストリングコントローラとを備え、前記システムコントローラは、前記蓄電システムの充電又は放電の電力又は電流の指示値である第２指示値の更新が上位のシステムから指示された場合、前記第２指示値と前記ストリングコントローラから受信した前記蓄電池ストリングの状態の情報とに基づいて、複数の前記蓄電池ストリングに割り当てる前記第１指示値の目標値を算出して前記第１指示値を現在値から前記目標値に変更し、前記第１指示値を前記現在値から前記目標値に変更する際に、前記第１指示値を、前記目標値と前記現在値との差分より少量の変化量だけ、前記目標値に向けて変化させる処理を、前記第１指示値が前記目標値に達するまで繰り返し実行する。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、複数の蓄電池ストリングが並列に接続される蓄電システムにおいて、各蓄電池ストリングの充電又は放電の電力又は電流の指示値が変更される時の電流変化を抑え、蓄電システムとしての目標充放電電力を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図3】図３は、複数の蓄電池ストリングの充電電力の指示値を変更する際における各蓄電池ストリングの充電電力の指示値と経過時間との関係、及び蓄電システム全体の入力電力と経過時間との関係を示すグラフである。
【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の概略を示す回路図である。この図に示すように、蓄電システム１は、ｍ組（ｍは２以上の整数）の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍと、ストリングバス３と、蓄電池制御装置１００とを備える。ｍ組の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、ストリングバス３を介して、相互に並列に接続されると共に外部系統（図示省略）に接続されている。蓄電システム１は、定置用又は車載用の電源である。
【0013】
蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、直列に接続される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。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ＳＴＲ１～ＳＴＲｍ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のセルが複数接続されたものである。
【0014】
蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎは、ストリングバス３及び後述の電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍを通じて外部系統から電力を供給されて充電される。また、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎは、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍ及びストリングバス３を通じて外部系統に電力を供給する。
【0015】
外部系統は、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。
【0016】
なお、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、直列に接続されるｎ個の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎに代えて、直列に接続される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。
【0017】
各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、１個の電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍと、１個のストリング遮断スイッチ１１と、ｎ個のバイパススイッチユニットＢ１～Ｂｎとを備える。また、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍは、ｎ個の電圧センサ１２と、１個の電流センサ１３と、１個の電圧センサ１４と、１個のヒューズ１５と、ｎ個の温度センサ（図示省略）と、多数のセル電圧センサ（図示省略）とを備える。
【0018】
電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、ＤＣ／ＤＣコンバータ又はＤＣ／ＡＣコンバータであり、ストリングバス３に接続されている。また、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍには、始端の蓄電池モジュールＭ１の正極と終端の蓄電池モジュールＭｎの負極とが接続されている。
【0019】
電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電時に、ストリングバス３から入力された電圧を、後述の充電電力又は充電電流の指示値に応じて変換して複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎに出力する。ここで、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍ側の電圧は、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎのバイパス状態（バイパスされている蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの数）や蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの充電状態に応じて変化する。そのため、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電時に、ストリングバス３から入力された電圧を、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍ側の電圧に変換して複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎに出力する。
【0020】
電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電時に、複数の蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎから入力された電圧を、後述の放電電力又は放電電流の指示値に応じて変換してストリングバス３に出力する。ここで、放電時の電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの入力電圧は、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎのバイパス状態や蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの充電状態に応じて変化する。それにより、放電時に蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍ間で電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの入力電圧にバラツキが生じる。そのため、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電時に、入力電圧を他の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍと整合する電圧に変換してストリングバス３に出力する。
【0021】
なお、ストリングバス３を流れる電流が直流の場合には、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、ストリングバス３を流れる電流が交流の場合には、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、ＤＣ／ＡＣコンバータである。また、ストリングバス３を流れる電流が交流の場合には、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、瞬時値の変化に対して追従するための同期手段を備える。
【0022】
ストリング遮断スイッチ１１は、各電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍとストリングバス３との間に設けられている。このストリング遮断スイッチ１１は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍをストリングバス３に対して接続又は遮断する。また、ヒューズ１５は、ストリング遮断スイッチ１１とストリングバス３との間に設けられた電力ヒューズである。
【0023】
電圧センサ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おり、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの端子間電圧を検出して検出信号を後述のストリングコントローラＣ１～Ｃｍに送信する。また、電流センサ１３は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの電力線ＰＬに設けられており、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充放電電流を検出して検出信号をストリングコントローラＣ１～Ｃｍに送信する。また、電圧センサ１４は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの電力線ＰＬに設けられており、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの総電圧を検出して検出信号をストリングコントローラＣ１～Ｃｍに送信する。また、温度センサは、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎに設けられており、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの温度を検出して検出信号をストリングコントローラＣ１～Ｃｍに送信する。さらに、セル電圧センサは、各蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの蓄電池セル毎に設けられており、各蓄電池セルの電圧を検出して検出信号をストリングコントローラＣ１～Ｃｍに送信する。
【0024】
バイパススイッチユニットＢ１～Ｂｎは、蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎ毎に設けられている。各バイパススイッチユニットＢ１～Ｂｎは、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や半導体スイッチやリレーである。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。
【0025】
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、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍ及びストリングバス３を介して外部系統に接続されている。全てのバイパススイッチユニットＢ１～ＢｎにおいてスイッチＳ１がＯＦＦになりスイッチＳ２がＯＮになった場合に、全ての蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎが外部系統に直列で接続される。他方で、何れかのバイパススイッチユニットＢ１～ＢｎにおいてスイッチＳ２がＯＦＦになり、スイッチＳ１がＯＮになった場合に、当該バイパススイッチユニット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。
【0026】
蓄電池制御装置１００は、ｍ個のストリングコントローラＣ１～Ｃｍと、ｍ個のリレードライバＤ１～Ｄｍと、１個のシステムコントローラ１０１とを備える。ストリングコントローラＣ１～ＣｍとリレードライバＤ１～Ｄｍとは、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍ毎に設けられている。
【0027】
ストリングコントローラＣ１～Ｃｍは、対応する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍのリレードライバＤ１～Ｄｍと電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍとに制御信号を送信する。リレードライバＤ１～Ｄｍは、対応するストリングコントローラＣ１～Ｃｍから送信された制御信号に従って、対応するバイパススイッチユニットＢ１～ＢｎのスイッチＳ１，Ｓ２及びストリング遮断スイッチ１１を制御する。また、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍは、対応するストリングコントローラＣ１～Ｃｍから送信された制御信号に従って、対応する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充放電電圧を変換する。
【0028】
ストリングコントローラＣ１～Ｃｍは、対応する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態の検出、対応する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態の推定、システムコントローラ１０１への機器の制御要求の通知等を実行する。蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態の検出としては、電流センサ１３の検出信号に基づく蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充放電電流の検出、電圧センサ１４の検出信号に基づく蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの総電圧の検出、電圧センサ１２の検出信号に基づく蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの電圧の検出、温度センサの検出信号に基づく蓄電池モジュールＭ１～Ｍｎの温度の検出、セル電圧センサの検出信号に基づく蓄電池セルの電圧の検出等が挙げられる。また、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態の推定としては、蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＳＯＣ（State of Charge）やＳＯＨ（State of Health）の推定、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍのＳＯＣやＳＯＨの推定等が挙げられる。さらに、システムコントローラ１０１への機器の制御要求の通知としては、バイパススイッチユニットＢ１～ＢｎのスイッチＳ１，Ｓ２やストリング遮断スイッチ１１の切換制御の要求、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの制御の要求等が挙げられる。
【0029】
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）等が挙げられる。
【0030】
ＳＯＣの推定方法としては、電流積算法、ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）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等が挙げられる。また、ＯＣＶは、端子電圧の経時変化あるいは、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。
【0031】
ここで、ストリングコントローラＣ１～Ｃｍは、対応する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充放電電力を算出し、算出結果をシステムコントローラ１０１に送信する。各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充放電電力は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの電流センサ１３により検出される各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充放電電流と、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの電圧センサ１４により検出される蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの総電圧との積を用いて算出される。
【0032】
システムコントローラ１０１は、蓄電システム１の全体を統括的に制御するコントローラであり、ｍ個のストリングコントローラＣ１～Ｃｍと１：ｍの通信を実行する。このシステムコントローラ１０１は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態の監視、ストリングコントローラＣ１～Ｃｍからの機器の制御要求に対する可否の判断、ストリングコントローラＣ１～Ｃｍへの機器の制御要求の許可の通知を実行する。また、システムコントローラ１０１は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充放電電力（充電電力及び放電電力）又は充放電電流（充電電流及び放電電流）の指示値の設定、当該充放電電力又は充放電電流の指示値のストリングコントローラＣ１～Ｃｍへの送信を実行する。
【0033】
システムコントローラ１０１は、ストリングコントローラＣ１～Ｃｍから送信される蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態の検出結果や推定結果に基づいて、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態を監視する。そして、システムコントローラ１０１は、上位のシステム（図示省略）から受信する蓄電システム１全体の入出力電力又は入出力電流の指示と、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態とに応じて、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに割り当てる充放電電力又は充放電電流の指示値を算出する。
【0034】
ここで、システムコントローラ１０１は、監視している蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態に応じて、充放電電力又は充放電電流の指示値を割り当てる蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの優先順位を決定する。そして、システムコントローラ１０１は、決定した優先順位に応じて、充放電電力又は充放電電流の指示値を各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに割り当てる。例えば、システムコントローラ１０１は、優先順位が相対的に高い蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍには、充放電電力又は充放電電流の指示Ｔを割り当てるのに対して、優先順位が相対的に低い蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍには、充放電電力又は充放電電流の指示値を割り当てない場合がある。また、システムコントローラ１０１は、優先順位が相対的に高い蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍには、より大きな充放電電力又は充放電電流の指示値を割り当てるのに対して、優先順位が相対的に低い蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍには、より小さな充放電電力又は充放電電流の指示値を割り当てる場合がある。
【0035】
優先順位の決定方法としては、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの積算充放電容量に応じて決定する方法、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍのＳＯＨに応じて決定する方法、充放電電力又は充放電電流の変更の度にランダムに決定する方法等が挙げられる。各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの積算充放電容量に応じて決定する方法では、積算充放電容量が少ない蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍほど優先順位が高くなる。また、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍのＳＯＨに応じて決定する方法では、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍのＳＯＨが高い蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍほど優先順位が高くなる。
【0036】
ストリングコントローラＣ１～Ｃｍは、蓄電池モジュールＭ１～ＭｎのＳＯＣやＯＣＶに基づいて充放電電力又は充放電電流の制限値を算出してシステムコントローラ１０１へ送信する。そして、システムコントローラ１０１は、当該ストリングコントローラＣ１～Ｃｍに対応する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充放電電力又は充放電電流の指示値を、当該ストリングコントローラＣ１～Ｃｍから送信された充放電電力又は充放電電流の制限値を下回るように算出する。
【0037】
ここで、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍのＳＯＣ（以下、ストリングＳＯＣという）の上限閾値までの残充電容量が少なくなるほど充電電力又は充電電流の制限値が低くなる。そのため、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力又は充電電流の制限値を監視することにより、ストリングＳＯＣの上限閾値までの残充電容量を監視することができる。従って、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力又は充電電流を、充電電力又は充電電流の制限値を下回るように算出することにより、ストリングＳＯＣの上限閾値までの残充電容量の存在する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに対して、充電電力又は充電電流の指示値を割り当てることができる。なお、ストリングＳＯＣの上限閾値は、例えば９０％以上１００％未満である。
【0038】
同様に、ストリングＳＯＣの下限閾値までの残放電容量が少なくなるほど放電電力又は放電電流の制限値が低くなる。そのため、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力又は放電電流の制限値を監視することにより、ストリングＳＯＣの下限閾値までの残放電容量を監視することができる。従って、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力又は放電電流の指示値を、放電電力又は放電電流の制限値を下回るように算出することにより、ストリングＳＯＣの下限閾値までの残放電容量の存在する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに対して、放電電力又は放電電流の指示値を割り当てることができる。なお、ストリングＳＯＣの下限閾値は、例えば０％より高く１０％以下である。
【0039】
システムコントローラ１０１は、ストリングコントローラＣ１～Ｃｍからの機器の制御要求に対する可否を、監視している他の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態に応じて判断する。そして、システムコントローラ１０１は、ストリングコントローラＣ１～Ｃｍからの機器の制御要求を許可する場合には、制御要求の許可の通知を当該ストリングコントローラＣ１～Ｃｍに送信する。バイパススイッチユニットＢ１～Ｂｎやストリング遮断スイッチ１１についての制御要求の許可の通知を受信したストリングコントローラＣ１～Ｃｍは、対応するバイパススイッチユニットＢ１～Ｂｎやストリング遮断スイッチ１１の切換制御を、リレードライバＤ１～Ｄｍを通じて実行する。また、電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍについての制御要求の許可の通知を受信したストリングコントローラＣ１～Ｃｍは、対応する電力変換器ＰＣ１～ＰＣｍの制御を実行する。
【0040】
なお、システムコントローラ１０１は、あるストリングコントローラＣ１～Ｃｍから機器の制御要求が送信されない状況において、必要に応じて、当該ストリングコントローラＣ１～Ｃｍに機器の制御指示を送信する場合がある。また、ストリングコントローラＣ１～Ｃｍは、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍ内の異常を検知した場合には、システムコントローラ１０１からの制御許可の通知や制御指示の有無にかかわらず、ストリング遮断スイッチ１１を遮断する制御信号をリレードライバＤ１～Ｄｍに送信する。
【0041】
ここで、システムコントローラ１０１は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに割り当てる充放電電力又は充放電電流の指示値を変更する処理において、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充放電電力又は充放電電流の指示値を現在値から目標値まで漸次的且つ連続的に変化させる。以下、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに割り当てる充放電電力又は充放電電流の指示値を変更する処理について説明する。
【0042】
図２は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに割り当てる充電電力の指示値（以下、充電電力指示値という）を変更する際における充電電力指示値と経過時間との関係を示すグラフである。このグラフには、ある蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値が減少して、他の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値が増加する例が示されている。この例では、ある蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに割り当てられていた充電電力指示値が、他の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに振り替えられる。
【0043】
図２に実線で示すように、ある蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値は、所定時間をかけて現在値から目標値まで漸次的且つ連続的に減少する。同様に、図２に破線で示すように、他の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値は、所定時間をかけて現在値から目標値まで漸次的且つ連続的に増加する。
【0044】
図３は、複数の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲ４の充電電力指示値を変更する際における各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲ４の充電電力指示値と経過時間との関係、及び蓄電システム１（図１参照）全体の入力電力と経過時間との関係を示すグラフである。このグラフには、蓄電システム１全体の入力電力が増加し、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲ３の充電電力指示値が増加し、蓄電池ストリングＳＴＲ４の充電電力指示値が減少する例が示されている。この例では、蓄電池ストリングＳＴＲ４に割り当てられていた充電電力指示値が、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲ３に振り替えられる。
【0045】
図３に実線、一点鎖線、二点鎖線で示すように、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲ３の充電電力指示値は、所定時間をかけて現在値から目標値まで漸次的且つ連続的に増加する。同様に、図３に破線で示すように、蓄電池ストリングＳＴＲ４の充電電力指示値は、所定時間をかけて現在値から目標値まで漸次的且つ連続的に減少する。これにより、蓄電システム１全体の入力電力は、所定時間をかけて現在値から目標値まで漸次的且つ連続的に増加する。なお、蓄電システム１全体の入力電力を減少させる場合には、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの全て又は一部の充電電力指示値を所定時間をかけて漸次的且つ連続的に減少させ、蓄電システム１全体の入力電力を漸次的且つ連続的に減少させればよい。この場合、充電電力指示値を増加させる蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍと充電電力指示値を減少させる蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍとが併存してもよい。
【0046】
以下、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を変更する処理の詳細について説明する。なお、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を変更するのに代えて、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電流の指示値を変更してもよい。その場合、以下に説明する処理と同様の処理を実行すればよい。
【0047】
図４は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を変更する処理を説明するためのフローチャートである。まず、ステップＳ１において、システムコントローラ１０１（図１参照）は、各ストリングコントローラＣ１～Ｃｍ（図１参照）から各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍ（図１参照）の状態の最新情報（検出結果及び推定結果）を取得する。当該情報には、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力の制限値（以下、充電電力制限値という）の情報が含まれる。
【0048】
次に、ステップＳ２において、システムコントローラ１０１は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの現在の充電電力指示値が、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの現在の充電電力制限値よりも低いか否かを判定する。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Ｓ７に移行し、ステップＳ２において否定判定がされた場合には、ステップＳ３に移行する。
【0049】
ステップＳ３において、システムコントローラ１０１は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの目標充電電力指示値を決定する。具体的には、システムコントローラ１０１は、ステップＳ２において否定判定がされた蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を低下させ、他の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を増加させる。即ち、充電電力指示値が充電電力制限値以上であった蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を、充電電力指示値が充電電力制限値未満の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに振り替える。
【0050】
次に、システムコントローラ１０１は、充電電力指示値が目標充電電力指示値に達するまでステップＳ４～Ｓ６のループ処理を繰り返し実行する。ここで、ステップＳ４～Ｓ６において、システムコントローラ１０１は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を、所定量ΔＰ１ずつ漸次的且つ連続的に現在値から目標値まで変化させる。
【0051】
まず、ステップＳ４において、システムコントローラ１０１は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を所定量ΔＰ１だけ変化させる。この所定量ΔＰ１は、充電電力の急激な変化を防止するという目的に適合するように少量に設定される。この所定量ΔＰ１は、充電電力指示値の現在値と目標値との差が小さい場合には、充電電力指示値の現在値と目標値との差と等しくなる場合もある。他方で、この所定量ΔＰ１は、充電電力指示値の現在値と目標値との差が相対的に大きい場合には、充電電力指示値の現在値と目標値との差よりも少量になる場合もある。この所定量ΔＰ１が、充電電力指示値の現在値と目標値との差よりも少量になる場合には、充電電力指示値の更新が複数回繰り返し実行される。
【0052】
次に、ステップＳ５において、システムコントローラ１０１は、充電電力指示値をストリングコントローラＣ１～Ｃｍに送信してから所定時間Ｔ１の間、待機する。この所定時間Ｔ１は、ストリングコントローラＣ１～Ｃｍによる蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力の制御に必要な時間と、充電電力の変化率とを考慮して設定されている。ここで、充電電力の変化率は、充電電力の急激な変化を防止するという目的に適合するように低く設定される。
【0053】
次に、ステップＳ６において、システムコントローラ１０１は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの現在の充電電力指示値が、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの目標充電電力指示値に達したか否かを判定する。ステップＳ６において否定判定がされた場合には、ステップＳ４に移行し、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Ｓ２に移行する。
【0054】
充電電力指示値が充電電力制限値以上である蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍが存在する場合には、当該蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値が充電電力制限値を下回るまで、ステップＳ４～Ｓ６のループ処理が繰り返し実行される。ここで、ステップＳ４～Ｓ６において、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値は、上記所定量ΔＰ１ずつ漸次的且つ連続的に現在値から目標値まで変化する。
【0055】
次に、ステップＳ７において、システムコントローラ１０１は、蓄電システム１全体の入力電力の指示値（以下、入力電力指示値という）を上位のシステムから取得する。次に、ステップＳ８において、システムコントローラ１０１は、ステップＳ７において取得した入力電力指示値が、前回取得した入力電力指示値から更新されたか否かを判定する。ステップＳ８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Ｓ８において否定判定がされた場合には処理を終了する。
【0056】
ステップＳ９において、システムコントローラ１０１は、充電電力指示値を割り当てる蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの優先順位を、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態に応じて決定する。次に、ステップＳ１０において、システムコントローラ１０１は、ステップＳ９において決定した優先順位に応じて、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力の目標値（以下、目標充電電力指示値という）を算出し決定する。即ち、システムコントローラ１０１は、優先順位がより高い蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍにより多くの目標充電電力指示値を割り当てる。
【0057】
次に、システムコントローラ１０１は、充電電力指示値が目標充電電力指示値に達するまでステップＳ１１～Ｓ１３のループ処理を繰り返し実行する。ここで、ステップＳ１１～Ｓ１３において、システムコントローラ１０１は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を、所定量ΔＰ２ずつ漸次的且つ連続的に現在値から目標値まで変化させる。
【0058】
まず、ステップＳ１１において、システムコントローラ１０１は、上記所定量ΔＰ２を算出し、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を更新する。この所定量ΔＰ２は、ステップＳ１０において決定された各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの目標充電電力指示値と現在の充電電力指示値との差分を等分した値である。ここで、当該差分を等分する際の分割数は、算出される所定量ΔＰ２が、充電電力の急激な変化を防止するという目的に適合するように設定される。
【0059】
次に、ステップＳ１２において、システムコントローラ１０１は、充電電力指示値をストリングコントローラＣ１～Ｃｍに送信してから所定時間Ｔ２の間、待機する。この所定時間Ｔ２は、ストリングコントローラＣ１～Ｃｍによる蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力の制御に必要な時間と、充電電力の変化率とを考慮して設定されている。ここで、充電電力の変化率は、充電電力の急激な変化を防止するという目的に適合するように低く設定される。
【0060】
次に、ステップＳ１３において、システムコントローラ１０１は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの現在の充電電力指示値が、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの目標充電電力指示値に達したか否かを判定する。ステップＳ１３において否定判定がされた場合には、ステップＳ１１に移行し、ステップＳ１３において肯定判定がされた場合には、処理を終了する。
【0061】
図５は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに割り当てる放電電力の指示値（以下、放電電力指示値という）を変更する際における放電電力指示値と経過時間との関係を示すグラフである。このグラフには、ある蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値が減少して、他の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示が増加する例が示されている。この例では、ある蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに割り当てられていた放電電力が、他の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに振り替えられる。
【0062】
図５に実線で示すように、ある蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値は、所定時間をかけて現在値から目標値まで漸次的且つ連続的に減少する。同様に、図５に破線で示すように、他の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値は、所定時間をかけて現在値から目標値まで漸次的且つ連続的に増加する。
【0063】
図６は、複数の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲ４の放電電力指示値を変更する際における各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲ４の放電電力指示値と経過時間との関係、及び蓄電システム１全体の出力電力と経過時間との関係を示すグラフである。このグラフには、蓄電システム１全体の出力電力が増加し、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲ３の放電電力指示値が増加し、蓄電池ストリングＳＴＲ４の放電電力指示値が減少する例が示されている。この例では、蓄電池ストリングＳＴＲ４に割り当てられていた放電電力が、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲ３に振り替えられる。
【0064】
図６に実線、一点鎖線、二点鎖線で示すように、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲ３の放電電力指示値は、所定時間をかけて現在値から目標値まで漸次的且つ連続的に増加する。同様に、図６に破線で示すように、蓄電池ストリングＳＴＲ４の放電電力指示値は、所定時間をかけて現在値から目標値まで漸次的且つ連続的に減少する。これにより、蓄電システム１全体の出力電力は、所定時間をかけて現在値から目標値まで漸次的且つ連続的に増加する。
【0065】
以下、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を変更する処理の詳細について説明する。なお、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を変更するのに代えて、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電流の指示値を変更してもよい。その場合、以下に説明する処理と同様の処理を実行すればよい。
【0066】
図７は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を変更する処理を説明するためのフローチャートである。まず、ステップＳ１０１において、システムコントローラ１０１は、ストリングコントローラＣ１～Ｃｍから各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態の最新情報（検出結果及び推定結果）を取得する。当該情報には、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力の制限値（以下、放電電力制限値という）の情報が含まれる。
【0067】
次に、ステップＳ１０２において、システムコントローラ１０１は、現在の各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値が、現在の各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力制限値よりも低いか否かを判定する。ステップＳ１０２において肯定判定がされた場合には、ステップＳ１０７に移行し、ステップＳ１０２において否定判定がされた場合には、ステップＳ１０３に移行する。
【0068】
ステップＳ１０３において、システムコントローラ１０１は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの目標放電電力指示値を決定する。具体的には、システムコントローラ１０１は、ステップＳ１０２において否定判定がされた蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を低下させ、他の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を増加させる。即ち、放電電力指示値が放電電力制限値を超えていた蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を、放電電力指示値が放電電力制限値未満の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに振り替える。
【0069】
次に、システムコントローラ１０１は、放電電力指示値が目標放電電力指示値に達するまでステップＳ１０４～Ｓ１０６のループ処理を繰り返し実行する。ここで、ステップＳ１０４～Ｓ１０６において、システムコントローラ１０１は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を、所定量ΔＰ１ずつ漸次的且つ連続的に現在値から目標値まで変化させる。
【0070】
まず、ステップＳ１０４において、システムコントローラ１０１は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を所定量ΔＰ３だけ変化させる。この所定量ΔＰ３は、放電電力の急激な変化を防止するという目的に適合するように少量に設定される。この所定量ΔＰ３は、放電電力指示値の現在値と目標値との差が小さい場合には、放電電力指示値の現在値と目標値との差と等しくなる場合もある。他方で、この所定量ΔＰ３は、放電電力指示値の現在値と目標値との差が相対的に大きい場合には、放電電力指示値の現在値と目標値との差よりも少量になる場合もある。この所定量ΔＰ３が、放電電力指示値の現在値と目標値との差よりも少量になる場合には、放電電力指示値の更新が複数回繰り返し実行される。
【0071】
次に、ステップＳ１０５において、システムコントローラ１０１は、放電電力指示値をストリングコントローラＣ１～Ｃｍに送信してから所定時間Ｔ３の間、待機する。この所定時間Ｔ３は、ストリングコントローラＣ１～Ｃｍによる蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力の制御に必要な時間と、放電電力の変化率とを考慮して設定されている。ここで、放電電力の変化率は、放電電力の急激な変化を防止するという目的に適合するように低く設定される。
【0072】
次に、ステップＳ１０６において、システムコントローラ１０１は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの現在の放電電力指示値が、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの目標放電電力指示値に達したか否かを判定する。ステップＳ１０６において否定判定がされた場合には、ステップＳ１０４に移行し、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Ｓ１０２に移行する。
【0073】
放電電力指示値が放電電力制限値以上である蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍが存在する場合には、当該蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値が放電電力制限値を下回るまで、ステップＳ１０４～Ｓ１０６のループ処理が繰り返し実行される。ここで、ステップＳ１０４～Ｓ１０６において、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値は、上記所定量ΔＰ３ずつ漸次的且つ連続的に現在値から目標値まで変化する。
【0074】
次に、ステップＳ１０７において、システムコントローラ１０１は、蓄電システム１全体の出力電力の指示値（以下、出力電力指示値という）を上位のシステムから取得する。次に、ステップＳ１０８において、システムコントローラ１０１は、ステップＳ１０７において取得した出力電力指示値が、前回取得した出力電力指示値から更新されたか否かを判定する。ステップＳ１０８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Ｓ１０８において否定判定がされた場合には処理を終了する。
【0075】
ステップＳ１０９において、システムコントローラ１０１は、放電電力指示値を割り当てる蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの優先順位を、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態に応じて決定する。次に、ステップＳ１１０において、システムコントローラ１０１は、ステップＳ１０９において決定した優先順位に応じて、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力の目標値（以下、目標放電電力指示値という）を算出し決定する。即ち、システムコントローラ１０１は、優先順位がより高い蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍにより多くの目標放電電力指示値を割り当てる。
【0076】
次に、システムコントローラ１０１は、放電電力指示値が目標放電電力指示値に達するまでステップＳ１１１～Ｓ１１３のループ処理を繰り返し実行する。ここで、ステップＳ１１１～Ｓ１１３において、システムコントローラ１０１は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を、所定量ΔＰ４ずつ漸次的且つ連続的に現在値から目標値まで変化させる。
【0077】
まず、ステップＳ１１１において、システムコントローラ１０１は、上記所定量ΔＰ４を算出し、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を更新する。この所定量ΔＰ４は、ステップＳ１１０において決定された各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの目標放電電力指示値と現在の放電電力指示値との差分を等分した値である。ここで、当該差分を等分する際の分割数は、算出される所定量ΔＰ４が、放電電力の急激な変化を防止するという目的に適合するように設定される。
【0078】
次に、ステップＳ１１２において、システムコントローラ１０１は、放電電力指示値をストリングコントローラＣ１～Ｃｍに送信してから所定時間Ｔ４の間、待機する。この所定時間Ｔ４は、ストリングコントローラＣ１～Ｃｍによる蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力の制御に必要な時間と、放電電力の変化率とを考慮して設定されている。ここで、放電電力の変化率は、放電電力の急激な変化を防止するという目的に適合するように低く設定される。
【0079】
次に、ステップＳ１１３において、システムコントローラ１０１は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの現在の放電電力指示値が、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの目標放電電力指示値に達したか否かを判定する。ステップＳ１１３において否定判定がされた場合には、ステップＳ１１１に移行し、ステップＳ１１３において肯定判定がされた場合には、処理を終了する。
【0080】
以上説明したように、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、上位のシステムから蓄電システム１全体の入力電力指示値の更新が指示された場合等に、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を現在値から目標充電電力指示値に変更する。この際、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を、所定量ΔＰ１，ΔＰ２だけ目標充電電力指示値に向けて変化させる処理を、充電電力指示値が目標充電電力指示値に達するまで繰り返し実行する。ここで、所定量ΔＰ１，ΔＰ２は、目標充電電流指示値と現在値との差分より少量である。これにより、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を現在値から目標充電電力指示値に変更する際に、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍにおける急激な充電電力の変化を抑制でき、蓄電システム１としての目標充電電力を維持できる。なお、「充電電力」を「充電電流」に置換してもよい。この場合にも、同様に、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍにおける急激な充電電流の変化を抑制でき、蓄電システム１としての目標充電電流を維持できる。
【0081】
また、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、上位のシステムから蓄電システム１の出力電力指示値の更新が指示された場合等に、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を現在値から目標放電電力指示値に変更する。この際、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を、所定量ΔＰ３，ΔＰ４だけ目標放電電力指示値に向けて変化させる処理を、放電電力指示値が目標放電電力指示値に達するまで繰り返し実行する。ここで、所定量ΔＰ３，ΔＰ４は、目標放電電流指示値と現在値との差分より少量である。これにより、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を現在値から目標放電電力指示値に変更する際に、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍにおける急激な放電電力の変化を抑制でき、蓄電システム１としての目標放電電力を維持できる。なお、「放電電力」を「放電電流」に置換してもよい。この場合にも、同様に、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍにおける急激な放電電流の変化を抑制でき、蓄電システム１としての目標放電電流を維持できる。
【0082】
また、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を現在値から目標充電電力指示値に変更する際、目標充電電力指示値を、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力制限値未満に設定する。これにより、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍ毎に充電電力制限値が異なる場合でも、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力が充電電力制限値を超えることを防止できる。特に、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値の現在値が、充電電力制限値以上であるか否かを判定する。そして、蓄電池制御装置１００は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値の現在値を、充電電力制限値以上と判定した場合には、当該蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの目標充電電力指示値を充電電力制限値未満に設定する。即ち、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態が変化して充電電力制限値が変化した際に、当該蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値を充電電力制限値未満に変更する。これにより、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍを常に充電電力制限値の範囲内で運転させることができる。なお、「充電電力」を「充電電流」に置換してもよい。この場合にも、同様に、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍを常に充電電流制限値の範囲内で運転させることができる。
【0083】
また、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を現在値から目標放電電力指示値に変更する際、目標放電電力指示値を、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力制限値未満に設定する。これにより、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍ毎に放電電力制限値が異なる場合でも、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力が放電電力制限値を超えることを防止できる。特に、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値の現在値が、放電電力制限値以上であるか否かを判定する。そして、蓄電池制御装置１００は、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値の現在値を、放電電力制限値以上と判定した場合には、当該蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの目標放電電力指示値を放電電力制限値未満に設定する。即ち、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態が変化して放電電力制限値が変化した際に、当該蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力指示値を放電電力制限値未満に変更する。これにより、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍを常に放電電力制限値の範囲内で運転させることができる。なお、「放電電力」を「放電電流」に置換してもよい。この場合にも、同様に、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍを常に放電電流制限値の範囲内で運転させることができる。
【0084】
また、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態に応じて所定の優先順位を設定し、この所定の優先順位が高い蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍほど、目標充電電力指示値を高く設定する。所定の優先順位は、例えば、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの積算充放電容量が少ないほど高く、あるいは、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍのＳＯＨが高いほど高くなる。また、所定の優先順位は、例えば、充電電力指示値の変更が実行される度に、ランダムに設定される。これにより、ある蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに充電が集中して当該蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの劣化が相対的に早く進行することを防止できる。なお、「充電電力」を「充電電流」に置換してもよい。この場合にも、同様に、ある蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに充電が集中して当該蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの劣化が相対的に早く進行することを防止できる。
【0085】
また、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの状態に応じて所定の優先順位を設定し、この所定の優先順位が高い蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍほど、目標放電電力指示値を高く設定する。所定の優先順位は、例えば、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの積算充放電容量が少ないほど高く、あるいは、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍのＳＯＨが高いほど高くなる。また、所定の優先順位は、例えば、放電電力指示値の変更が実行される度に、ランダムに設定される。これにより、ある蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに放電が集中して当該蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの劣化が相対的に早く進行することを防止できる。なお、「放電電力」を「放電電流」に置換してもよい。この場合にも、同様に、ある蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに放電が集中して当該蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの劣化が相対的に早く進行することを防止できる。
【0086】
さらに、本実施形態の蓄電池制御装置１００は、複数の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍについて目標充電電力指示値や目標放電電力指示値を設定し、複数の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍについて同時並行で、充電電力指示値や放電電力指示値を現在値から目標値に変更する。その際、蓄電池制御装置１００は、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力指示値や放電電力指示値を、目標値と現在値との差分より少量の変化量だけ目標値に向けて変化させる処理を、充電電力指示値や放電電力指示値が目標値に達するまで繰り返し実行する。これにより、蓄電システム１としての入出力電力を現在値から目標値まで漸次的且つ連続的に変化させることができる。なお、全ての蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの入出力電力の総和が蓄電システム１の目標値に向けて変化すればよく、充電状態の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍと放電状態の蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍとが混在してもよい。
【0087】
以上、上述の実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述の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。
【0088】
例えば、上述の実施形態では、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力又は充電電流の制限値を監視することにより、ストリングＳＯＣの上限閾値までの残充電容量を監視する。そして、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力又は充電電流を、充電電力又は充電電流の制限値を下回るように設定することにより、ストリングＳＯＣの上限閾値までの残充電容量の存在する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに対して、充電電力又は充電電流を割り当てる。しかしながら、蓄電池制御装置１００により、ストリングＳＯＣの上限閾値までの残充電容量の有無を判定し、ストリングＳＯＣの上限閾値までの残充電容量の存在する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに対して、充電電力又は充電電流を割り当てるようにしてもよい。
【0089】
同様に、上述の実施形態では、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力又は放電電流の制限値を監視することにより、ストリングＳＯＣの下限閾値までの残放電容量を監視する。そして、蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力又は放電電流を、放電電力又は放電電流の制限値を下回るように設定することにより、ストリングＳＯＣの下限閾値までの残放電容量の存在する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに対して、放電電力又は放電電流を割り当てる。しかしながら、蓄電池制御装置１００により、ストリングＳＯＣの下限閾値までの残放電容量の有無を判定し、ストリングＳＯＣの下限閾値までの残放電容量の存在する蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍに対して、放電電力又は放電電流を割り当てるようにしてもよい。
【0090】
また、上述の実施形態では、システムコントローラ１０１が、ストリングコントローラＣ１～Ｃｍに対して、充放電電力又は充放電電流の指示値を送信する。しかしながら、システムコントローラ１０１とストリングコントローラＣ１～Ｃｍとを一体とし、これらが一体化されたコントローラが、各蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充放電電力又は充放電電流の指示値を設定するようにしてもよい。この場合、図４のステップＳ４及びステップＳ１０において、所定時間Ｔ１又は所定時間Ｔ２の待機に加えて、当該コントローラによる蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの充電電力制御が実行される。また、図７のステップＳ１０４及びステップＳ１１０において、所定時間Ｔ３又は所定時間Ｔ４の待機に加えて、当該コントローラによる蓄電池ストリングＳＴＲ１～ＳＴＲｍの放電電力制御が実行される。
【符号の説明】
【0091】
１ ：蓄電システム
１００ ：蓄電池制御装置
Ｍ１～Ｍｎ ：蓄電池モジュール（蓄電池）
ＰＣ１～ＰＣｍ ：電力変換器
ＳＴＲ１～ＳＴＲｍ：蓄電池ストリング
ΔＰ１ ：所定量（少量の変化量）
ΔＰ２ ：所定量（少量の変化量）
ΔＰ３ ：所定量（少量の変化量）
ΔＰ４ ：所定量（少量の変化量）
１００ ：蓄電池制御装置
Ｍ１～Ｍｎ ：蓄電池モジュール（蓄電池）
ＰＣ１～ＰＣｍ ：電力変換器
ＳＴＲ１～ＳＴＲｍ：蓄電池ストリング
ΔＰ１ ：所定量（少量の変化量）
ΔＰ２ ：所定量（少量の変化量）
ΔＰ３ ：所定量（少量の変化量）
ΔＰ４ ：所定量（少量の変化量）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】