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公開番号2025060279
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023170935
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】蓄電池の充電率の最大値及び最小値が許容上限値や許容下限値に達するまでの時間を長期化することができ、電池システム全体の寿命を更に延伸させることが可能とな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81と、該全体平均充電率を目標充電率に近づけるための全体オフセット電力を算出するオフセット算出部82と、全体オフセット電力を用いて、電池システムのシステム要求電力を補正するシステム要求電力補正部と、補正後のシステム要求電力に基づいて、蓄電池毎の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4

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、
該全体平均充電率を目標充電率に近づけるための全体オフセット電力を算出するオフセット算出部と、
前記全体オフセット電力を用いて、前記電池システムのシステム要求電力を補正するシステム要求電力補正部と、
補正後の前記システム要求電力に基づいて、前記蓄電池毎の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 2,000 文字）【請求項２】
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３】
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４】
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５】
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全体オフセット電力を算出するオフセット算出部と、
前記全体オフセット電力を用いて、前記電池システムのシステム要求電力を補正するシステム要求電力補正部と、
補正後の前記システム要求電力に基づいて、前記蓄電池毎の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６】
前記蓄電池の識別情報とＳＯＨとが関連付けられた劣化評価情報が記憶された記憶部から前記劣化評価情報を取得し、複数の前記蓄電池の前記ＳＯＨを用いて分担調整率を設定する分担調整率設定部を
備え、
前記電力指令設定部は、前記分担調整率を用いて、各前記蓄電池の個別電力指令を設定し、
前記電池システムを構成する各前記蓄電池の前記ＳＯＨを用いて目標ＳＯＨを演算し、各前記蓄電池の前記ＳＯＨを前記目標ＳＯＨに近づけるような前記分担調整率を前記蓄電池毎に設定するとともに、前記蓄電池の前記分担調整率を調整し、かつ、劣化状態に応じて変更可能とされた調整ゲインを１とし、各前記蓄電池の前記分担調整率を、各前記蓄電池の前記ＳＯＨに応じた値とする、請求項１または５に記載の電池制御システム。
【請求項７】
複数の蓄電池を備える電池システムと、
請求項１または５に記載の電池制御システムと
を備える電力需給システム。
【請求項８】
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方法であって、
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工程と、
該全体平均充電率を目標充電率に近づけるための全体オフセット電力を算出する工程と、
前記全体オフセット電力を用いて、前記電池システムのシステム要求電力を補正する工程と、
補正後の前記システム要求電力に基づいて、前記蓄電池毎の電力指令を設定する工程と
を有する電池制御方法。
【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方法であって、
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工程と、
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全体オフセット電力を算出する工程と、
前記全体オフセット電力を用いて、前記電池システムのシステム要求電力を補正する工程と、
補正後の前記システム要求電力に基づいて、前記蓄電池毎の電力指令を設定する工程と
を有する電池制御方法。
【請求項１０】
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プログラムであって、
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処理と、
該全体平均充電率を目標充電率に近づけるための全体オフセット電力を算出する処理と、
前記全体オフセット電力を用いて、前記電池システムのシステム要求電力を補正する処理と、
補正後の前記システム要求電力に基づいて、前記蓄電池毎の電力指令を設定する処理と
をコンピュータに実行させるための電池制御プログラム。
（【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 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
今日、産業プラント等、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ために蓄電池の充電率を適切な状態に維持するための手法や、蓄電池の寿命を精確に推定する手法について検討されている。
【０００３】
特許文献１には、蓄電池の蓄電量と蓄電池の需給制御期間の終了時における蓄電池の蓄電量の目標値である目標蓄電量との差分を用いて充電又は放電を示すオフセット電力値を決定し、蓄電池の充放電の量を示す電力値に対してオフセット電力値による補正を加えて蓄電池の充放電を制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１４／０７６９１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される発明は、蓄電池の充電率（ＳＯＣ：ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）が１００％又は０％のいずれかの状態になることを回避するとともに、蓄電池の充電率を適切なレベルに維持するための制御である。
【０００６】
蓄電池システムを構成する蓄電池は、電力変換装置、個々の蓄電池を制御する保護システム（ＣＭＵ）などを備えており、これらの機器により電力損失が生じている。この電力損失量は、時間経過とともに変化するため、電池システム全体として充放電幅の中心値は徐々に変化することとなる。このような状態が継続し、電池システム全体として充放電幅の中心値が上昇又は下降すると、一部の蓄電池の最小充電率又は最大充電率が蓄電池の許容上限値又は許容下限値に到達しやすくなり、電池システム全体の寿命が短くなる可能性が生じてしまう。
【０００７】
本開示は、蓄電池の充電率の最大値及び最小値が許容上限値や許容下限値に達するまでの時間を長期化することができ、電池システム全体の寿命を更に延伸させることが可能とな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】
【０００８】
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、該全体平均充電率を目標充電率に近づけるための全体オフセット電力を算出するオフセット算出部と、前記全体オフセット電力を用いて、前記電池システムのシステム要求電力を補正するシステム要求電力補正部と、補正後の前記システム要求電力に基づいて、前記蓄電池毎の電力指令を設定する電力指令設定部とを備える。
【０００９】
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、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全体オフセット電力を算出するオフセット算出部と、前記全体オフセット電力を用いて、前記電池システムのシステム要求電力を補正するシステム要求電力補正部と、補正後の前記システム要求電力に基づいて、前記蓄電池毎の電力指令を設定する電力指令設定部とを備える。
【００１０】
本開示の幾つかの実施形態に係る電池制御方法は、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方法であって、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工程と、該全体平均充電率を目標充電率に近づけるための全体オフセット電力を算出する工程と、前記全体オフセット電力を用いて、前記電池システムのシステム要求電力を補正する工程と、補正後の前記システム要求電力に基づいて、前記蓄電池毎の電力指令を設定する工程とを有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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