本發明的實施方式涉及蓄電池控制裝置以及蓄電池控制方法。
背景技術:
近年來,太陽能發電、風力發電等自然能源的引入正在盛行,在普通用戶家中也通過太陽能面板的設置來靈活運用這些自然能源。由于這樣的利用了自然能源的發電裝置受到氣象、天氣等左右,所以存在電力系統不穩定的情況。
為了消除這樣的對于電力系統的不穩定性,公知有一種將蓄電池連接于電力系統,通過基于蓄電池的充電或者放電的輸出調整來補償因自然能源等引起的發電的變動量的技術。作為這樣的技術,例如公知有進行與電力需要相符的輸出調整的負荷頻率調整(LFC:Load Frequency Control)。在LFC中,通過向發電機送出指示輸出增加的提高指令和指示輸出減少的降低指令,能夠將系統的頻率以及并網線潮流維持為恒定。
通常,在LFC中控制成提高指令與降低指令整體均勻,但在將該LFC中的輸出調整的指令送出至蓄電池的情況下,即便是提高指令與降低指令為同量的情況,蓄電池的蓄電余量也會因蓄電池的充放電損耗而逐漸減少,導致最終無法應對提高指令(針對蓄電池的放電指令)。另外,相反即使在整體過程中充電量與放電量為同量的情況下,也可能存在某一時間段中指令值偏向充電方向,而實施充電直至蓄電池的容量上限,導致可充電電力量變為零的情況。
鑒于此,以往公知有一種限定每個蓄電池的充電深度(SOC:State Of Charge)的動作范圍即運用范圍,通過在該SOC的運用范圍控制蓄電池的充放電、或者以恒定時間間隔取得包括多個蓄電池的充電性能以及電池余量的蓄電池信息并基于蓄電池信息來控制充放電的技術。
以往技術文獻
專利文獻
【專利文獻1】日本特開2013-106372號公報
【專利文獻2】日本特開2014-233096號公報
發明要解決的技術問題
然而,在這樣的現有技術中,當同時運用SOC的運用范圍不同的蓄電池時,由于需要研究符合各運用范圍的處理、規則,所以難以應用到需要很多蓄電池的系統,存在低效率運用的情況。
技術實現要素:
用于解決技術問題的手段
實施方式的蓄電池控制裝置具備第一接收部、第二接收部、計算部、生成部和發送部。第一接收部從電力管理裝置接收充放電指令。第二接收部從多個蓄電池中的每個蓄電池接收當前的蓄電狀態。計算部針對多個蓄電池中的每個蓄電池,基于當前的蓄電狀態和蓄電狀態的運用范圍來計算表示運用范圍中的當前的蓄電狀態的比例的控制量。生成部基于針對多個蓄電池中的每個蓄電池計算出的控制量和接收到的充放電指令,按多個蓄電池中的每個蓄電池生成作為充放電的輸出值的充放電輸出值。發送部將生成的充放電輸出值發送給多個蓄電池中的每個蓄電池。
附圖說明
圖1是表示實施方式1涉及的蓄電池控制系統的整體構成的一個例子的圖。
圖2是表示實施方式1涉及的蓄電池控制裝置100的功能構成的一個例子的框圖。
圖3是表示實施方式1涉及的蓄電池DB的一個例子的圖。
圖4是表示實施方式1涉及的蓄電池控制處理的次序的一個例子的流程圖。
圖5是表示在實施方式1中登記有控制SOC的狀態的蓄電池DB的一個例子的圖。
圖6是用于對在實施方式1中向蓄電池30指令放電輸出值的情況的例子進行說明的圖。
圖7是表示在實施方式1中登記有控制SOC的狀態的蓄電池DB的另一個例子的圖。
圖8是用于對在實施方式1中向蓄電池30指令充電輸出值的情況的例子進行說明的圖。
圖9是表示實施方式2涉及的蓄電池控制裝置的功能構成的一個例子的框圖。
圖10是表示實施方式2涉及的蓄電池控制處理的步驟的一個例子的流程圖。
圖11是表示實施方式3涉及的蓄電池控制裝置的功能構成的一個例子的框圖。
圖12是表示實施方式3涉及的蓄電池DB的一個例子的圖。
圖13是表示實施方式3涉及的蓄電池控制處理的步驟的一個例子的流程圖。
圖14是表示實施方式4涉及的蓄電池控制裝置的功能構成的一個例子的框圖。
圖15是表示實施方式4的SOC-充放電效率表的一個例子的圖。
圖16是表示實施方式4涉及的蓄電池控制處理的步驟的一個例子的流程圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對實施方式進行說明。
(實施方式1)
圖1是表示實施方式1涉及的蓄電池控制系統的整體構成的一個例子的圖。本實施方式涉及的蓄電池控制系統1如圖1所示,成為電力管理裝置10、多個蓄電池控制裝置100、多個蓄電池30與電力系統20連接的構成。針對一個蓄電池控制裝置100連接了成為控制對象的多個蓄電池30。此外,除了多個蓄電池之外,對該電力系統20還連接有火力發電站、水力發電站等,但在圖1中省略了圖示。
電力管理裝置10是管理電力系統20的穩定化的裝置。電力管理裝置10例如被安裝于設置在中央供電指令所等的計算機等。電力管理裝置10針對各蓄電池控制裝置100發送指示蓄電池的充放電電力量的充放電指令。充放電指令也稱為上級指令。
這里,充放電指令中包括放電指令(提高指令)、充電指令(降低指令)。放電指令是輸出增加的指示、即是包括蓄電池30的放電的指示和放電電力量的指令。充電指令是輸出減少的指示、即是包括蓄電池30的充電的指示和充電電力量的指令。這里,在將放電電力量和充電電力量進行統稱的情況下,稱為充放電電力量。
多個蓄電池30的每一個通過將具有電極以及電解質的單元多個連接而構成。各蓄電池30例如可由鋰離子蓄電池、鉛蓄電池、鎳/氫蓄電池、鈉/硫蓄電池等構成,但并不限定于這些。另外,各蓄電池30具有對表示充電量的蓄電狀態(SOC)進行檢測的傳感器等。
蓄電池控制裝置100對控制對象的一個或者多個蓄電池30的充放電進行控制來管理各蓄電池30的充電量。圖2是表示實施方式1涉及的蓄電池控制裝置100的功能構成的一個例子的框圖。本實施方式涉及的蓄電池控制裝置100如圖2所示,主要具備接收部101、設定部102、計算部103、判定部104、生成部105、發送部106、和存儲部110。
接收部101從電力管理裝置10接收充放電指令。另外,接收部101從蓄電池30的每一個接收蓄電池信息。這里,蓄電池信息是包括當前的蓄電狀態(SOC)的數據。接收部101是第一接收部、第二接收部的一個例子。
存儲部110是HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)或存儲器等存儲介質。存儲部110中保存有蓄電池數據庫(以下稱為“蓄電池DB”。)。
蓄電池DB是登記有與控制對象的蓄電池30相關的信息的數據庫。圖3是表示實施方式1涉及的蓄電池DB的一個例子的圖。如圖3所示,在本實施方式的蓄電池DB中,建立關聯地登記有蓄電池的識別信息、當前的SOC、SOC運用范圍、整體容量、蓄電池的運用范圍、與控制SOC。
這里,在圖3所示的例子中,以與圖1的中央的蓄電池控制裝置100連接而被控制的三個蓄電池A、B、C為例進行了表示。但是,并不限定于此。對于其他的多個蓄電池30也是同樣的。
蓄電池的識別信息是用于對控制對象的蓄電池30進行識別的信息,例如,蓄電池的名稱等屬于該蓄電池的識別信息。當前的SOC是由接收部101接收到的蓄電池信息所含的蓄電池30的當前的SOC,接收部101將其登記到蓄電池DB中。
SOC運用范圍是運用蓄電池30的情況下的SOC的范圍,是由SOC的上限值和下限值表示的范圍。整體容量是蓄電池30能夠輸出的電力量,單位為kWh。蓄電池的運用范圍是與SOC運用范圍相當的電力量的范圍。對于控制SOC的詳細情況將后述。
返回到圖2,設定部102將蓄電池的識別信息、SOC運用范圍、整體容量、和蓄電池的運用范圍設定登記到蓄電池DB。設定部102基于來自用戶的輸入數據等,預先進行這些信息向蓄電池DB的登記。
計算部103針對多個蓄電池30的每一個,從蓄電池DB讀出當前的SOC、以及蓄電池DB中的SOC運用范圍,基于讀出的當前的SOC和SOC運用范圍來計算控制SOC。控制SOC是SOC運用范圍中的當前的SOC的比例。計算部103將計算出的控制SOC登記到蓄電池DB。控制SOC是控制量的一個例子。
這里,對計算控制SOC的理由進行說明。在圖3的例子中,表示了特性不同的蓄電池30的SOC運用范圍。在著眼于當前的SOC來生成蓄電池30的充放電輸出值的情況下,在圖3的例子中,由于蓄電池C的當前的SOC比蓄電池A、B的當前的SOC大,所以蓄電池C的充電量最多。因此,以往的蓄電池控制裝置以針對蓄電池C的充放電輸出值最多的方式對蓄電池A、B、C的每一個分配充放電輸出值。
然而,在參照SOC運用范圍時,蓄電池C的當前的SOC“60%”到達SOC運用范圍“60%~100%”的下限值,無法進行進一步放電。因此,即使蓄電池控制裝置將放電指令與放電輸出值一同賦予給蓄電池C,蓄電池C也難以按照指令進行動作。
另外,若將蓄電池A與蓄電池B的各當前的SOC進行比較,則由于蓄電池B的當前的SOC較大,所以蓄電池B較多地保持了進行放電的余力。因此,以往的蓄電池控制裝置對蓄電池B較多地分配放電輸出值。然而,若參照SOC運用范圍,則在蓄電池A的情況下,當前的SOC“20%”處于SOC運用范圍“0~40%”的大致中央,在蓄電池B的情況下,當前的SOC“30%”處于接近SOC運用范圍“20~60%”的下限值20%的位置。因此,蓄電池A的余力較多。從而,與最大限度靈活運用各蓄電池的余力相比,蓄電池控制裝置對蓄電池A較多地分配充放電輸出值的運用成為效率更好的運用。
在如以上那樣僅參照當前的SOC來分配充放電輸出值的情況下,有時不會成為充分反映了蓄電池的余力的效率良好的運用。因此,在本實施方式中,計算部103求出表示當前的SOC位于SOC運用范圍中的哪個位置的、當前的SOC在SOC運用范圍中的比例作為控制SOC,后述的生成部基于該控制SOC來對各蓄電池30分配(生成)充放電輸出值。因此,根據本實施方式,能夠實現充分反映了各蓄電池30的余力的效率良好的運用。
判定部104針對多個蓄電池30的每一個來判定控制SOC是否處于SOC運用范圍內。
生成部105針對被判定部104判定為控制SOC處于SOC運用范圍內的蓄電池30的每一個,基于由計算部103計算出的控制SOC、和接收到的充放電指令的充放電電力量,按多個蓄電池30的每一個生成充放電輸出值并進行分配。充放電輸出值是指充放電的輸出值,有針對蓄電池30指示放電的放電輸出值、針對蓄電池30指示充電的充電輸出值。這里,在對放電輸出值、充電輸出值進行統稱的情況下,稱為充放電輸出值。
發送部106將由生成部105生成的各蓄電池30每一個的充放電輸出值發送給各蓄電池30。
接下來,對如以上那樣構成的本實施方式的蓄電池控制處理進行說明。圖4是表示實施方式1涉及的蓄電池控制處理的次序的一個例子的流程圖。首先,接收部101從電力管理裝置10接收充放電指令(S11)。另外,接收部101從多個蓄電池30分別接收包括當前的SOC的蓄電池信息(S12)。接收部101從接收到的蓄電池信息取得當前的SOC,并在存儲部110的蓄電池DB中將取得的當前的SOC登記為與發送源的蓄電池30的識別信息對應的當前的SOC。
接下來,計算部103從蓄電池DB取得作為控制對象的多個蓄電池30各自的SOC運用范圍(S13)。然后,計算部103按每個蓄電池30,根據取得的SOC運用范圍和當前的SOC來計算控制SOC(S14)。
接下來的S15至S18的處理針對控制對象的蓄電池30的每一個反復執行。首先,選擇最初的蓄電池30。然后,判定部104判斷控制SOC是否處于SOC運用范圍內(S15)。而且,在控制SOC處于SOC運用范圍內的情況下(S15:是),生成部105根據由充放電指令指定的充放電電力量來計算蓄電池30的充放電輸出值并進行分配(S16)。具體而言,生成部105根據充放電電力量來計算與控制SOC對應的暫定值,在暫定值為蓄電池30的合計額定輸出以下的情況下,將暫定值設為充放電輸出值。
在S15中,當控制SOC不處于SOC運用范圍內的情況下(S15:否),針對所選擇的蓄電池30不進行S16的充放電輸出值的計算。
接下來,判定部104針對控制對象的全部蓄電池30判斷上述S15、S16的處理是否結束(S18)。而且,在針對控制對象的全部蓄電池30上述S15、S16的處理沒有結束的情況下(S18:否),反復執行S15、S16的處理。
另一方面,在針對控制對象的全部蓄電池30結束了上述S15、S16的處理的情況下(S18:是),發送部106對各蓄電池30發送生成部105所生成的充放電輸出值(S19)。
以下,舉例對充放電輸出值的生成進行說明。圖5是表示在實施方式1中登記有控制SOC的狀態的蓄電池DB的一個例子的圖。如圖5所示,在蓄電池A中,由于當前的SOC“20%”處于SOC運用范圍“0%~40%”的1/2的比例的位置,所以計算部103將蓄電池A的控制SOC計算為50%。另外,如圖5所示,在蓄電池B中,由于當前的SOC“30%”處于SOC運用范圍“20%~60%”的1/4的比例的位置,所以計算部103將蓄電池B的控制SOC計算為25%。另外,如圖5所示,在蓄電池C中,由于當前的SOC“60%”處于SOC運用范圍“60%~100%”的下限值的位置,所以計算部103將蓄電池C的控制SOC計算為0%。
圖6是用于對在實施方式1中向蓄電池30指令放電輸出值的情況的例子進行說明的圖。在圖6中,表示了與圖5對應的例子。如圖5、6所示,蓄電池A的控制SOC為50%,蓄電池B的控制SOC為25%,蓄電池C的控制SOC為0%。蓄電池C的控制SOC不處于SOC運用范圍內,因此,生成部105使蓄電池C為放電輸出值的計算的對象外。
另外,根據控制SOC,由于蓄電池A比蓄電池B具有余力,所以與針對蓄電池B的放電輸出值相比,生成部105將針對蓄電池A的放電輸出值計算成較多。
另外,圖7是表示在實施方式1中登記有控制SOC的狀態的蓄電池DB的另一個例子的圖。如圖7所示,在蓄電池A中,由于當前的SOC“40%”處于SOC運用范圍“0%~40%”的上限值的位置,所以計算部103將蓄電池A的控制SOC計算為100%。另外,如圖7所示,在蓄電池B中,由于當前的SOC“40%”處于SOC運用范圍“20%~60%”的1/2的比例的位置,所以計算部103將蓄電池B的控制SOC計算為50%。另外,如圖7所示,在蓄電池C中,由于當前的SOC“60%”處于SOC運用范圍“60%~100%”的下限值的位置,所以計算部103將蓄電池C的控制SOC計算為0%。
圖8是用于對在實施方式1中向蓄電池30指令充電輸出值的情況的例子進行說明的圖。在圖8中,表示了與圖7對應的例子。如圖7、8所示,蓄電池A的控制SOC為100%,蓄電池B的控制SOC為50%,蓄電池C的控制SOC為0%。蓄電池A的控制SOC不在SOC運用范圍內,因此,生成部105使蓄電池A為充電輸出值的計算的對象外。
另外,根據控制SOC,由于蓄電池B比蓄電池具有余力,所以與針對蓄電池B的充電輸出值相比,生成部105將針對蓄電池C的充電輸出值計算成較多。
這樣,根據本實施方式,蓄電池控制裝置100按每個蓄電池30求出與SOC運用范圍中的當前的SOC的位置對應的控制SOC,基于該控制SOC進行每個蓄電池30的充放電輸出值的生成以及分配,并發送給蓄電池30。因此,根據本實施方式,能夠根據考慮了SOC運用范圍的蓄電池30的余力,來進行充放電輸出值的生成以及分配。由此,根據本實施方式,即使在同時對蓄電狀態的運用范圍不同的蓄電池30進行充放電控制的情況下,也能夠進行高效的運用。
(實施方式2)
在實施方式2中,修正充放電輸出值。實施方式2的蓄電池控制系統的整體構成與圖1所示的實施方式1的構成是同樣的。圖9是表示實施方式2涉及的蓄電池控制裝置的功能構成的一個例子的框圖。
本實施方式涉及的蓄電池控制裝置900如圖9所示,主要具備接收部101、設定部902、計算部903、判定部104、生成部905、發送部106、和存儲部910。這里,接收部101、判定部104、發送部106的功能以及構成與實施方式1同樣。
存儲部910是HDD、SSD或存儲器等存儲介質,與實施方式1同樣地存儲蓄電池DB。在實施方式2中,存儲部910中還存儲有第一范圍、修正充電電力上限值、和修正放電電力上限值。
第一范圍是用于判斷開始利用生成部905對充放電輸出值進行修正的SOC的范圍。修正充電電力上限值是利用生成部905對充電電力值進行修正之際的上限值。修正放電電力上限值是利用生成部905對放電電力值進行修正之際的上限值。修正充電電力上限值以及修正放電電力上限值是規定的上限值的一個例子。
設定部902與實施方式1同樣地在蓄電池DB中登記蓄電池的識別信息、SOC運用范圍、整體容量、蓄電池的應用范圍。另外,設定部902預先登記第一范圍、修正充電電力上限值、修正放電電力上限值。第一范圍、修正充電電力上限值、修正放電電力上限值能夠被設定為任意的值。設定部902使用戶直接輸入SOC的范圍,將被輸入的SOC的范圍作為第一范圍而設定于存儲部910。此外,能夠將設定部902構成為使用戶輸入額定輸出下的輸出時間的范圍,并將被輸入的輸出時間的范圍轉換成SOC的范圍而作為第一范圍設定于存儲部910。
計算部903與實施方式1同樣地針對多個蓄電池30的每一個從蓄電池DB讀出當前的SOC、和蓄電池DB中的SOC運用范圍,并基于讀出的當前的SOC和SOC運用范圍來計算控制SOC。另外,計算部903進而將多個蓄電池30各自的控制SOC相加,來計算整體控制SOC。這里,整體控制SOC是整體控制量的一個例子。
生成部905判斷由計算部903計算出的整體控制SOC是否是對存儲部910設定的第一范圍外,在整體控制SOC是第一范圍外的情況下,對修正完畢的充放電輸出值進行修正。具體而言,生成部905在整體控制SOC超過第一范圍的上限值的情況下,判定為將蓄電池30向放電方向修正(修正放電),生成修正完畢的放電輸出值。另外,生成部905在整體控制SOC小于第一范圍的下限值的情況下,判定為將蓄電池30向充電方向修正(修正充電),生成修正完畢的充電輸出值。
生成部905在整體控制SOC為第一范圍外的情況下,判斷是否能夠繼續實施修正,在判斷為能夠繼續實施修正的情況下,修正充放電輸出值。這里,對于是否能夠繼續實施修正,生成部905根據由接收部101接收到的蓄電池信息的SOC來判斷蓄電池30是否故障,在故障的情況下判斷為不能繼續實施修正,在沒有故障的情況下判斷為能夠繼續實施修正。另外,生成部905在修正充電電力上限值以下的范圍對充電電力值進行修正。生成部905在修正放電電力上限值以下的范圍對放電電力值進行修正。
接下來,對如以上那樣構成的實施方式2涉及的蓄電池控制處理進行說明。圖10是表示實施方式2涉及的蓄電池控制處理的步驟的一個例子的流程圖。S11至S14的處理與實施方式1同樣。計算部903若計算出控制對象的全部蓄電池30的控制SOC,則將各蓄電池30的控制SOC相加,來計算整體控制SOC(S31)。
接下來的S15到S18的處理針對控制對象的蓄電池30的每一個反復執行。首先,選擇最初的蓄電池30。然后,判定部104判斷控制SOC是否處于SOC運用范圍內(S15)。而且,在控制SOC不處于SOC運用范圍內的情況下(S15:否),處理移至S18。在控制SOC處于SOC運用范圍內的情況下(S15:是),生成部905判斷整體控制SOC是否為第一范圍外(S32)。
而且,在整體控制SOC為第一范圍外的情況下(S32:是),生成部905判斷是否能夠繼續實施修正充放電(S34)。而且,在判斷為能夠繼續實施修正充放電的情況下(S34:是),生成部905根據由充放電指令指定的充放電電力量來計算蓄電池30的修正完畢的充放電輸出值并進行分配(S35)。即,在整體控制SOC超過第一范圍的上限值的情況下,生成部905判定為進行修正放電而生成修正完畢的放電輸出值并進行分配。另外,在整體控制SOC小于第一范圍的下限值的情況下,生成部905判定為進行修正充電,生成修正完畢的充電輸出值并進行分配。然后,處理移至S18。
當在S32中整體控制SOC不是第一范圍外的情況下(S32:否),不進行S35的修正處理。該情況下,生成部905根據由充放電指令指定的充放電電力量來計算蓄電池30的充放電輸出值并進行分配(S16)。而且,不進行修正地使處理移至S18。
另外,當在S34中判斷為不能夠繼續實施修正充放電的情況下(S34:否),也不進行S35的修正處理,生成部905根據由充放電指令指定的充放電電力量來計算蓄電池30的充放電輸出值并進行分配(S16)。然后,使處理移至S18。
在S18中,與實施方式1同樣,判定部104對控制對象的全部蓄電池30判斷上述S15到S35的處理是否結束(S18)。而且,在針對控制對象的全部蓄電池30上述S15到S35的處理沒有結束的情況下(S18:否),反復執行S15到S35的處理。
另一方面,在針對控制對象的全部蓄電池30上述S15至S35的處理結束的情況(S18:是),發送部106對各蓄電池30發送生成部105生成的充放電輸出值(S19)。
對具體的修正完畢的充放電輸出值的計算例進行說明。首先,對修正充電的情況進行說明。設來自電力管理裝置10的充放電指令是充電指令,由充電指令指示的充電電力量為100kW,例如對3臺蓄電池A、B、C分別基于各控制SOC分配了50kW、30kW、20kW。此時,若修正充電電力上限值被設定為30kW,則生成部905以修正完畢充電輸出值成為從充電指令的充電電力量100kW減去30kW而得到的70kW的方式生成修正完畢充電輸出值。生成部905針對3臺蓄電池A、B、C分別基于各控制SOC例如按40kW、20kW、10kW那樣分配該修正完畢充電輸出值70kW。
接下來,對修正放電的情況進行說明。設來自電力管理裝置10的充放電指令是放電指令,由放電指令指示的放電電力量為100kW,例如對3臺蓄電池A、B、C分別基于各控制SOC分配了50kW、30kW、20kW。此時,若修正放電電力上限值被設定為20kW,則生成部905以修正完畢放電輸出值成為對放電指令的放電電力量100kW加上20kW而得到的120kW的方式生成修正完畢放電輸出值。生成部905針對3臺蓄電池A、B、C分別基于各控制SOC例如按50kW、40kW、30kW那樣分配該修正完畢放電輸出值120kW。
這樣,在本實施方式中,計算部903計算將多個蓄電池30各自的控制SOC相加而得到的整體控制SOC,生成部905在整體控制SOC為第一范圍外的情況下生成修正完畢的充放電輸出值。因此,根據本實施方式,即便在對蓄電狀態的運用范圍不同的蓄電池同時進行充放電控制的情況下,也能夠更可靠地進行高效的運用。
另外,在本實施方式中,生成部905基于修正充電電力上限值和修正放電電力上限值來生成修正完畢充放電輸出值。因此,根據本實施方式,能夠不對需要變動造成不良影響地進行蓄電池30的修正充電以及修正放電。
即,在本實施方式中,在修正充電的情況下,生成部905從充電指令的充電電力量減去修正充電電力上限值來生成修正完畢充電輸出值。另一方面,在修正放電的情況下,生成部905對放電指令的放電電力量加上修正放電電力上限值來生成修正完畢放電電力值。因此,在本實施方式中,為了將蓄電池30的SOC向充電方向或者放電方向修正而生成的修正完畢充放電電力值不會極端變大。因此,根據本實施方式,能夠避免發生因某個蓄電池30的修正完畢充電電力值超過向其他發電機、蓄電池30的放電指令(提高指令),蓄電池30實施了修正充電,從而導致電力系統整體成為降低指令這一不良情況。
另外,在本實施方式中,通過計算部903計算將多個蓄電池30各自的控制SOC相加而得到的整體控制SOC,且生成部905判斷整體控制SOC是否為第一范圍外,來判斷是否需要實施修正充電、修正放電。因此,在本實施方式中,蓄電池控制裝置100不以一臺為單位來掌握蓄電池30的當前狀態,而是能夠在總括性地取得了處于自身的管理下的蓄電池30整體的狀態下實施蓄電池30的修正充電、修正放電。
根據這樣的本實施方式,不會每當系統頻率進入一定范圍內的瞬間等多臺蓄電池30便一起開始修正充電或者修正放電,不會陷于修正充電、修正放電的實施以及其中止頻繁地反復進行這一情況。因此,根據本實施方式,能夠從大局的見地來實施蓄電池30的修正充電以及修正放電,系統穩定化控制不會復雜化。結果,根據本實施方式,蓄電池30的修正充電以及修正放電不會招致頻率變動,蓄電池30的充放電控制能夠有助于電力系統20的穩定。
(實施方式3)
在實施方式3中,按每個蓄電池30設定了多個SOC運用范圍,蓄電池控制裝置從多個SOC運用范圍中選擇一個SOC范圍,來生成充放電電力值。
圖11是表示實施方式3涉及的蓄電池控制裝置的功能構成的一個例子的框圖。本實施方式涉及的蓄電池控制裝置1100如圖11所示,主要具備接收部1101、設定部102、計算部1103、判定部104、生成部105、發送部106、和存儲部1110。這里,設定部102、判定部104、生成部105、發送部106的功能以及構成與實施方式1同樣。
存儲部1110是HDD、SSD、存儲器等存儲介質。存儲部1110中存儲有蓄電池DB和第二范圍。第二范圍是用于判斷后述的系統信息是否是規定的范圍的范圍。第二范圍由設定部102設定。
在本實施方式的蓄電池DB中按每個蓄電池30設定有多個SOC運用范圍。圖12是表示實施方式3涉及的蓄電池DB的一個例子的圖。圖12(a)表示計算控制SOC之前的蓄電池DB的例子,圖12(b)表示計算出控制SOC之后的蓄電池DB的例子。
如圖12(a)、(b)所示,針對多個蓄電池30的每一個決定了多個SOC運用范圍。多個SOC運用范圍被決定為如通常運轉的SOC運用范圍、緊急運轉的SOC運用范圍、和節能運轉的SOC運用范圍等。這里,通常運轉的SOC運用范圍是蓄電池30在通常的蓄電池30的運轉時應用的SOC運用范圍。緊急運轉的SOC運用范圍是在緊急時即便犧牲充放電效率也需要進行輸出的情況下的蓄電池30在運轉時應用的SOC運用范圍。節能運轉的SOC運用范圍是需要最大限度考慮充放電效率的情況下的蓄電池30在運轉時應用的SOC運用范圍。但是,多個SOC運用范圍并不限定于這些。例如,也能夠決定負荷頻率控制運轉時的SOC運用范圍。
接收部1101與實施方式1同樣地從電力管理裝置10接收充放電指令,從蓄電池30接收蓄電池信息。另外,本實施方式的接收部1101還從電力管理裝置10接收SOC運用范圍的選擇指示。SOC運用范圍的選擇指示是按每個蓄電池30選擇哪一個SOC運用范圍的指示。
另外,接收部1101從電力系統20或者電力管理裝置10接收系統信息。系統信息是與電力系統20的狀態相關的信息,例如是系統頻率、母線電壓、干線潮流等,只要是表示電力系統20的狀態的信息即可,并不限定于這些。
計算部1103針對多個蓄電池30的每一個,基于當前的SOC、和由選擇指示指定的SOC運用范圍來計算控制SOC。另外,計算部1103判斷由接收部1101接收到的系統信息是否是第二范圍外,在系統信息是第二范圍外的情況下,選擇多個SOC運用范圍中的緊急運轉的SOC運用范圍,并針對多個蓄電池30的每一個,基于當前的SOC、和所選擇的緊急運轉的SOC運用范圍來計算控制SOC。
接下來,對如以上那樣構成的實施方式3涉及的蓄電池控制處理進行說明。圖13是表示實施方式3涉及的蓄電池控制處理的步驟的一個例子的流程圖。S11到S13的處理與實施方式1同樣。
接收部1101進而從電力管理裝置10接收SOC運用范圍的選擇指示(S51)。接下來,計算部1103選擇由接收到的選擇指示指定的蓄電池30和針對該蓄電池指示了選擇的SOC運用范圍(S52)。
接下來,接收部1101從電力系統20或者電力管理裝置10接收系統信息(S53)。計算部1103判斷接收到的系統信息是否是第二范圍外(S54)。而且,在系統信息是第二范圍外的情況下(S54:是),計算部1103針對全部的蓄電池30選擇緊急運轉時的SOC運用范圍(S55)。另一方面,在系統信息不是第二范圍外的情況下(S54:否),不進行S55中的緊急運轉時的SOC運用范圍的選擇。
然后,計算部1103按每個蓄電池30基于所選擇的SOC運用范圍、當前的SOC來計算控制SOC(S14)。此后的處理與實施方式1同樣。
這樣,在本實施方式中,設定多個SOC運用范圍,計算部1103基于選擇指示、系統信息來選擇SOC運用范圍并計算控制SOC。因此,在本實施方式中,能夠對與緊急時、通常運轉時、節能運轉時、負荷頻率控制運轉時等運用形態相對應的多個SOC運用范圍進行切換選擇,能夠實現更靈活的蓄電池控制系統的運用。
(實施方式4)
在實施方式4中,對SOC運用范圍進行修正。圖14是表示實施方式4涉及的蓄電池控制裝置的功能構成的一個例子的框圖。本實施方式涉及的蓄電池控制裝置1400如圖14所示,只要具備接收部101、設定部102、運用范圍修正部1401、計算部1403、判定部104、生成部105、發送部106、和存儲部1410。這里,接收部101、設定部102、判定部104、生成部105、發送部106的功能以及構成與實施方式1同樣。
存儲部1410是HDD、SSD、存儲器等存儲介質。在存儲部1410中除了與實施方式1同樣保存有蓄電池DB之外,還存儲有SOC-充放電效率表、第三范圍。第三范圍是后述的充放電效率的判斷所使用的值。第三范圍由設定部102設定。
SOC-充放電效率表是決定了SOC與充放電效率的關系的表,預先取得統計并由設定部102設定。圖15是表示實施方式4的SOC-充放電效率表的一個例子的圖。在SOC-充放電效率表中,如圖15所示,SOC與充放電效率建立對應地登記。
運用范圍修正部1401根據由接收部101接收到的蓄電池信息的當前的SOC來計算充放電效率。具體而言,運用范圍修正部1401參照SOC-充放電效率表,來取得與當前的SOC對應的充放電效率。而且,運用范圍修正部1401根據求出的充放電效率來計算SOC運用范圍的上限值、下限值下的充放電效率,并判斷計算出的充放電效率是否是第三范圍外。運用范圍修正部1401在計算出的充放電效率是第三范圍外的情況下,對SOC運用范圍進行修正以使計算出的充放電效率為第三范圍內。
接下來,對如以上那樣構成的實施方式4涉及的蓄電池控制處理進行說明。圖16是表示實施方式4涉及的蓄電池控制處理的步驟的一個例子的流程圖。S11到S13的處理與實施方式1同樣。
接下來,SOC運用范圍修正部1401參照SOC-充放電效率表,來計算與當前的SOC對應的充放電效率(S71)。接下來,運用范圍修正部1401根據求出的充放電效率來計算SOC運用范圍的上限值、下限值下的充放電效率(S72)。SOC運用范圍修正部1401判斷在S72中計算出的充放電效率是否為第三范圍外(S73)。
而且,在計算出的充放電效率是第三范圍外的情況下(S73:是),運用范圍修正部1401對SOC運用范圍進行修正以使計算出的充放電效率為第三范圍內(S74)。另一方面,當在S73中計算出的充放電效率不是第三范圍外的情況下(S73:否),不進行SOC運用范圍的修正。
然后,計算部1403按每個蓄電池30使用這樣的SOC運用范圍,來計算控制SOC(S14)。以后的處理與實施方式1同樣。
這樣,在本實施方式中,運用范圍修正部1401根據由接收部101接收到的蓄電池信息的當前的SOC來計算充放電效率,并計算SOC運用范圍的上限值、下限值下的充放電效率,在計算出的充放電效率是第三范圍外的情況下,對SOC運用范圍進行修正以使計算出的充放電效率為第三范圍內。因此,根據本實施方式,即使在蓄電池30的特性因老化等而產生了變化的情況下,也能夠進行與特性變化對應的蓄電池30的充放電控制。
上述實施方式的蓄電池控制裝置100、900、1100、1400具備CPU等控制裝置、ROM(Read Only Memory)、RAM(Ramdom Access Memory)等存儲裝置、HDD、CD驅動器裝置等外部存儲裝置、顯示器裝置等顯示裝置、鍵盤、鼠標等輸入裝置,成為利用了計算機的硬件構成。
由上述實施方式的蓄電池控制裝置100、900、1100、1400執行的蓄電池控制處理可以通過軟件來實現,也可以通過電子電路等硬件來實現。
在利用軟件實現由上述實施方式的蓄電池控制裝置100、900、1100、1400執行的蓄電池控制處理的情況下,由上述實施方式的蓄電池控制裝置100、900、1100、1400執行的蓄電池控制程序以能夠安裝的形式或者能夠執行的形式的文件被記錄到CD-ROM、軟盤(FD)、CD-R、DVD(Digital Versatile Disk)等計算機能夠讀取的記錄介質而被提供為計算機程序產品。
另外,也可以構成為將由上述實施方式的蓄電池控制裝置100、900、1100、1400執行的蓄電池控制程序儲存到與因特網等網絡連接的計算機上,通過經由網絡進行下載來作為計算機程序產品來提供。另外,也可以構成為將由上述實施方式的蓄電池控制裝置100、900、1100、1400執行的蓄電池控制程序作為計算機程序產品而經由因特網等網絡來提供或者發布。
另外,上也可以將由述實施方式的蓄電池控制裝置100、900、1100、1400執行的蓄電池控制程序預先組裝入到ROM等而作為計算機程序產品來進行提供。
由上述實施方式的蓄電池控制裝置100、900、1100、1400執行的蓄電池控制程序成為包括上述的各部(接收部、設定部、計算部、判定部、生成部、發送部、運用范圍修正部)的模塊構成,通過作為實際的硬件的CPU(處理器)從上述存儲介質讀出蓄電池控制程序并執行,使得上述各部被裝載到RAM上,在RAM上生成接收部、設定部、計算部、判定部、生成部、發送部、SOC運用范圍修正部。
對本發明的幾個實施方式進行了說明,但這些實施方式只是例示,并不意圖限定發明的范圍。這些新的實施方式能夠以其他各種方式來實施,在不脫離發明主旨的范圍能夠進行各種省略、置換、變更。這些實施方式及其變形與包含于發明的范圍及主旨同樣地包含在權利要求所記載的發明和其等同的范圍中。