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公開番号2025060278
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023170934
出願日2023-09-29
発明の名称電池制御システム、これを備えた電力需給システム、電池制御方法及び電池制御プログラム
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02J 7/02 20160101AFI20250403BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】各蓄電池の充電率のばらつきを抑制し、蓄電池及びシステムの寿命の延伸を図ることができる電池制御システム、これを備えた電力需給システム、電池制御方法及び電池制御プログラムを提供する。
【解決手段】電池制御システムは、複数の蓄電池を備える電池システムに適用される電池制御システムであって、複数の蓄電池の所定期間における充電率データを用いて、電池システム全体の基準となる全体平均充電率を算出する全体平均算出部72と、所定期間における蓄電池毎の充電率データを用いて、蓄電池毎に個別平均充電率を算出する個別平均算出部71と、蓄電池毎に、該個別平均充電率を全体平均充電率に近づけるための個別オフセット電力を算出するオフセット算出部73と、蓄電池毎の個別オフセット電力を用いて、各蓄電池の個別電力指令を設定する電力指令設定部と、を備える。
【選択図】図5

特許請求の範囲【請求項１】
複数の蓄電池を備える電池システムに適用される電池制御システムであって、
複数の前記蓄電池の所定期間における充電率データを用いて、電池システム全体の基準となる全体平均充電率を算出する全体平均算出部と、
所定期間における前記蓄電池毎の充電率データを用いて、前記蓄電池毎に個別平均充電率を算出する個別平均算出部と、
前記蓄電池毎に、該個別平均充電率を前記全体平均充電率に近づけるための個別オフセット電力を算出するオフセット算出部と、
前記蓄電池毎の前記個別オフセット電力を用いて、各前記蓄電池の個別電力指令を設定する電力指令設定部と
を備える電池制御システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記個別平均算出部は、前記所定期間における前記蓄電池毎の充電率の移動平均を前記個別平均充電率として算出する請求項１に記載の電池制御システム。
【請求項３】
前記個別平均算出部は、前記所定期間における前記蓄電池毎の最大充電率及び最小充電率を特定し、特定した前記最大充電率及び前記最小充電率を用いて前記個別平均充電率を算出する請求項１に記載の電池制御システム。
【請求項４】
前記個別平均算出部は、前記所定期間における前記蓄電池毎の充電率の移動平均である移動平均充電率を算出するとともに、各前記移動平均充電率の最大値である最大移動平均充電率及び各前記移動平均の最小値である最小移動平均充電率を用いて前記個別平均充電率を算出する請求項１に記載の電池制御システム。
【請求項５】
前記全体平均算出部は、前記所定期間における前記蓄電池毎の充電率の各移動平均の平均を前記全体平均充電率として算出する請求項１に記載の電池制御システム。
【請求項６】
前記全体平均算出部は、前記所定期間における前記蓄電池毎の最大充電率及び最小充電率を特定し、特定した前記最大充電率及び前記最小充電率を用いて前記全体平均充電率を算出する請求項１に記載の電池制御システム。
【請求項７】
前記全体平均算出部は、前記所定期間における前記蓄電池毎の充電率の移動平均である移動平均充電率を算出し、各前記移動平均充電率の最大値である最大移動平均充電率及び各前記移動平均充電率の最小値である最小移動平均充電率を用いて前記全体平均充電率を算出する請求項１に記載の電池制御システム。
【請求項８】
前記オフセット算出部は、前記全体平均充電率に代わって、固定値である目標平均充電率を用いて、前記蓄電池毎に、前記個別平均充電率を前記目標平均充電率に近づけるための個別オフセット電力を算出する請求項１に記載の電池制御システム。
【請求項９】
複数の蓄電池を備える電池システムに適用される電池制御システムであって、
所定期間における電池システムの充電率データを用いて、前記電池システムの上限側代表充電率及び下限側代表充電率を決定する充電率決定部と、
複数の前記蓄電池が正常に運転可能な充電率の範囲の許容上限値と前記上限側代表充電率の差と、複数の前記蓄電池が正常に運転可能な充電率の範囲の許容下限値と前記下限側代表充電率の差との差をゼロに近づけるための個別オフセット電力を算出するオフセット算出部と、
各前記蓄電池の前記個別オフセット電力を用いて、各前記蓄電池の個別電力指令を設定する電力指令設定部と
を備える電池制御システム。
【請求項１０】
前記オフセット算出部は、電池システムが直流電力を用いるシステムである場合において、各前記個別オフセット電力を用いて前記蓄電池に係る電力－電圧の一次式における切片をさらに算出し、
前記電力指令設定部は、各前記蓄電池の前記個別オフセット電力に代わって前記切片を用いて、各前記蓄電池の個別電力指令を設定する請求項１、８または９のいずれかに記載の電池制御システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池制御システム、これを備えた電力需給システム、電池制御方法及び電池制御プログラムに関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
今日、産業プラント等の電力が利用される様々な環境下では、電力供給源からの電力供給が停止してしまう場合や局所的に大きな電力供給が必要な場合を想定して、電力供給源の他に、電力を蓄電可能な蓄電池を備えることにより、電力供給の安定化が図られている。また、蓄電池は、その性質上、経年劣化を避けることができないため、蓄電池の延命化を図る手法や、蓄電池の寿命を精確に推定する様々な手法が検討されている。
【０００３】
特許文献１には、所定の温度における蓄電池の電流および電圧から蓄電池の電流－電圧特性の一次式を求め、傾き及び切片を用いて蓄電池の充電状態及び／又は劣化状態を推定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－３４５１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１には、１つの蓄電池の充電状態及び／又は劣化状態の推定する手法が開示される留まり、複数の蓄電池間で電力分担が行われる際において、各蓄電池の運転モードや劣化状態を考慮して、各蓄電池の充放電電流及び／又は充電率（以下「ＳＯＣ（ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ）」という）を制御することは開示されていない。
【０００６】
このため、複数の蓄電池を運転するシステムにおいて、各蓄電池を長期間に亘って使用すると各蓄電池の充電率のばらつきが発生してしまう。そして、ばらつきが解消されないまま各蓄電池の運転が継続される場合、各蓄電池の充電率の中心値がそれぞれずれてしまい、蓄電池においては充電率の最大値が運用上限値へ、または蓄電池においては充電率の最小値が運用下限値へ近づくようにずれてしまう。
【０００７】
複数の蓄電池の充電率のそれぞれが運用上限値又は運用下限値に近づいてしまう理由は複数存在する。例えば、蓄電池毎に異なる配分で電力分担をした場合、各蓄電池の充電率は分担調整率に対応して運用上限値又は運用下限値に近づいてしまう。また、電力系統側のオフセット電力の調整に失敗した場合においては、全ての蓄電池の充電率が運用上限値又は運用下限値に近づいてしまう。さらに、運用開始時点において各蓄電池の初期ＳＯＨが異なっていた場合、各蓄電池に対して均等に電力分担したとしても、充電率の運転範囲が蓄電池毎に異なってしまうため、ばらつきが発生してしまう。
【０００８】
このため、蓄電池の充電率は運用上限値又は運用下限値へ達しやすくなり、最終的には、電池システムが停止することや、蓄電池の寿命を縮めてしまうことが起こり得る。また、各蓄電池の劣化評価値（例えば、ＳＯＨ：ＳｔａｔｅｏｆＨｅａｌｔｈ）を考慮して各蓄電池の電力分担が行われる制御を行っている場合には、蓄電池間の充電率の中心値のばらつきは、より大きなものとなる。
【０００９】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、各蓄電池の充電率のばらつきを抑制し、蓄電池及び電池システムの寿命の延伸を図ることができる電池制御システム、これを備えた電力需給システム、電池制御方法及び電池制御プログラ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】
【００１０】
本開示の幾つかの実施形態に係る電池制御システムは、複数の蓄電池を備える電池システムに適用される電池制御システムであって、複数の前記蓄電池の所定期間における充電率データを用いて、電池システム全体の基準となる全体平均充電率を算出する全体平均算出部と、所定期間における前記蓄電池毎の充電率データを用いて、前記蓄電池毎に個別平均充電率を算出する個別平均算出部と、前記蓄電池毎に、該個別平均充電率を前記全体平均充電率に近づけるための個別オフセット電力を算出するオフセット算出部と、前記蓄電池毎の前記個別オフセット電力を用いて、各前記蓄電池の個別電力指令を設定する電力指令設定部とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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