JP2014128152A - 充放電制御装置、充放電制御システム、および、充放電制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の蓄電装置の充電および放電を効率よく制御することができる充放電制御装置を提供する。
【解決手段】蓄電装置それぞれに設定される、充電を行うためのバス電圧の条件を示す充電条件および放電を行うためのバス電圧の条件を示す放電条件を記憶する条件記憶部と、条件記憶部が記憶する充電条件および放電条件を繰り返し更新する条件更新部とを備え、直流バスの電圧変動と充電条件および放電条件とに基づいて、蓄電装置それぞれを充電するか否かおよび放電するか否かを判定する。
【選択図】図３
【解決手段】蓄電装置それぞれに設定される、充電を行うためのバス電圧の条件を示す充電条件および放電を行うためのバス電圧の条件を示す放電条件を記憶する条件記憶部と、条件記憶部が記憶する充電条件および放電条件を繰り返し更新する条件更新部とを備え、直流バスの電圧変動と充電条件および放電条件とに基づいて、蓄電装置それぞれを充電するか否かおよび放電するか否かを判定する。
【選択図】図３
Description
本発明は、複数の蓄電池の充電および放電を制御する技術に関する。
近年、一般家庭、オフィスビル、または、工場などの建物に蓄電ユニットを設け、蓄電ユニットに蓄積された電力を負荷に供給する蓄電システムがある。蓄電システムでは、例えば、商用電力系統から供給される電力、および、太陽光などの自然エネルギーを利用した発電装置などから供給される電力が、蓄電ユニットに蓄積される。
特許文献１には、蓄電ユニットと接続している直流バスの電圧を監視し、直流バスの電圧が上昇すれば蓄電ユニットの充電を行い、直流バスの電圧が降下すれば蓄電ユニットの放電を行う技術が開示されている。これにより、直流バスの電圧が一定の範囲内で維持されるため、直流バスを介した蓄電ユニットから負荷への電力供給を安定させることが可能である。
特許文献１には、蓄電ユニットと接続している直流バスの電圧を監視し、直流バスの電圧が上昇すれば蓄電ユニットの充電を行い、直流バスの電圧が降下すれば蓄電ユニットの放電を行う技術が開示されている。これにより、直流バスの電圧が一定の範囲内で維持されるため、直流バスを介した蓄電ユニットから負荷への電力供給を安定させることが可能である。
従来の蓄電システムにおいて、複数の蓄電ユニットを搭載する場合に、各蓄電ユニットの充電および放電を効率的に制御する技術が求められている。
本発明は係る事情を鑑みてなされたものであり、複数の蓄電ユニットの充電および放電を効率的に制御可能な充放電制御装置、充放電制御システム、および充放電制御方法を提供することを目的とする。
本発明は係る事情を鑑みてなされたものであり、複数の蓄電ユニットの充電および放電を効率的に制御可能な充放電制御装置、充放電制御システム、および充放電制御方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る充放電制御装置は、直流バスの電圧変動に応じて前記直流バスに接続された複数の蓄電装置の充電および放電を制御する充放電制御装置であって、前記直流バスの現在の電圧を示すバス電圧を取得するバス電圧取得部と、前記蓄電装置それぞれに設定される、充電を行うための前記バス電圧の条件を示す充電条件および放電を行うための前記バス電圧の条件を示す放電条件を記憶する条件記憶部と、前記条件記憶部に記憶された前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を更新する条件更新部と、前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの充電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての充電を行うか否かを判定し、前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての放電を行うか否かを判定する充放電判定部とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る充放電システムは、直流バスと前記直流バスに接続された複数の蓄電装置と前記直流バスの電圧変動に応じて前記複数の蓄電装置の充電および放電を制御する充放電制御装置とを備える蓄電システムであって、前記充放電制御装置は、前記直流バスの現在の電圧を示すバス電圧を取得するバス電圧取得部と、前記蓄電装置それぞれに設定される、充電を行うための前記バス電圧の条件を示す充電条件および放電を行うための前記バス電圧の条件を示す放電条件を記憶する条件記憶部と、前記条件記憶部に記憶された前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を更新する条件更新部と、前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの充電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての充電を行うか否かを判定し、前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての放電を行うか否かを判定する充放電判定部とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る充放電制御方法は、直流バスに接続された複数の蓄電装置それぞれに設定される充電を行うための前記直流バスの電圧の条件を示す充電条件および放電を行うための前記直流バスの電圧の条件を示す放電条件を記憶する条件記憶部を備え、前記直流バスの電圧変動および前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれの充電および放電を制御する充放電制御装置で用いられる充放電制御方法であって、前記条件記憶部に記憶された前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を更新する条件更新ステップと、前記直流バスの現在の電圧を示すバス電圧を取得するバス電圧取得ステップと、前記バス電圧および各蓄電装置の充電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての充電を行うか否かを判定し、前記バス電圧および各蓄電装置の放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての放電を行うか否かを判定する充放電判定ステップとを含むことを特徴とする。
上記構成によれば、充電を行うための充電条件と放電を行うための放電条件が、蓄電装置（蓄電ユニット）毎に個別に設定される。これにより、特定の蓄電装置に対して優先的に充電または放電を行うことが可能になる。
さらに、上記充電条件と放電条件との更新を行うことにより、充電または放電を優先的に行う蓄電装置を切り替えて、複数の蓄電装置の充電および放電を効率的に制御することが可能となる。
さらに、上記充電条件と放電条件との更新を行うことにより、充電または放電を優先的に行う蓄電装置を切り替えて、複数の蓄電装置の充電および放電を効率的に制御することが可能となる。
（発明の基礎となった知見）
従来の蓄電システムは、直流バスの電圧を監視し、直流バスの電圧が閾値を上回った場合に蓄電ユニットの充電を行い、直流バスの電圧が閾値を下回った場合に蓄電ユニットの放電を行っている。
出力を増大させるため、蓄電システムに複数の蓄電ユニットを搭載する場合について考える。ここで、蓄電システムの出力は、単位時間あたりに充電可能または放電可能な電荷量のことである。
従来の蓄電システムは、直流バスの電圧を監視し、直流バスの電圧が閾値を上回った場合に蓄電ユニットの充電を行い、直流バスの電圧が閾値を下回った場合に蓄電ユニットの放電を行っている。
出力を増大させるため、蓄電システムに複数の蓄電ユニットを搭載する場合について考える。ここで、蓄電システムの出力は、単位時間あたりに充電可能または放電可能な電荷量のことである。
蓄電システムに複数の蓄電ユニットを搭載する場合、蓄電ユニット間で一様に、つまり、複数の蓄電ユニットで同一の閾値を用いて充電および放電の制御を行うのが一般的である。しかしながら、蓄電システムに複数の蓄電ユニットを搭載する場合、蓄電ユニット間で一様に充電や放電の制御を行っても、蓄電ユニットの初期特性の偏差により電池残存容量等に差が生じることがある。また、蓄電ユニットの初期特性が揃っていたとしても、蓄電ユニット毎の温度環境の違い等により、経年劣化の度合いが異なり、電池残存容量に差が生じることがある。従って、蓄電ユニット間の動的に変化する電池残存容量や劣化の度合いなどを平準化するためには、一部の蓄電ユニットの充電および放電を他の蓄電ユニットの充電および放電に対して優先的に行う方が良い場合がある。
本発明の発明者らは、蓄電システムに複数の蓄電ユニットを搭載する場合について鋭意研究を行い、以下に示すことを見出した。なお、ここでは、蓄電システムには、２つの蓄電ユニットＡ、Ｂが搭載されているとする。
図１は、直流バスの電圧上昇と蓄電ユニットの閾値に応じた充電動作順序の一例を示す図である。図において、グラフは時間経過に伴う直流バスの電圧変動を示し、ＴCAは、蓄電ユニットＡにおける充電を開始および停止するための閾値を示し、ＴCBは、蓄電ユニットＢにおける充電を開始および停止するための閾値を示している。
図１は、直流バスの電圧上昇と蓄電ユニットの閾値に応じた充電動作順序の一例を示す図である。図において、グラフは時間経過に伴う直流バスの電圧変動を示し、ＴCAは、蓄電ユニットＡにおける充電を開始および停止するための閾値を示し、ＴCBは、蓄電ユニットＢにおける充電を開始および停止するための閾値を示している。
上記のように閾値が設定された状態で、図に示すように直流バスの電圧変動が起こったとする。この場合、蓄電システムは、直流バスの電圧が閾値ＴCAを上回った時刻Ｔ１で蓄電ユニットＡの充電を開始し、直流バスの電圧が閾値ＴCBを上回った時刻Ｔ２で蓄電ユニットＢの充電を開始する。その後、蓄電システムは、直流バスの電圧が閾値ＴCBを下回った時刻Ｔ３で蓄電ユニットＢの充電を停止し、直流バスの電圧が閾値ＴCAを下回った時刻Ｔ４で蓄電ユニットＡの充電を停止する。
このことから、充電を開始するための閾値（以下、充電開始閾値と称する。）を低く設定するほど対応する蓄電ユニットの充電開始が早くなり、充電を停止するための閾値（以下、充電停止閾値と称する。）を低く設定するほど対応する蓄電ユニットの充電停止が遅くなることが言える。それゆえに、充電開始閾値および充電停止閾値を低く設定することで、対応する蓄電ユニットの充電を優先的に行うことができる。放電に関しても同様に、放電を開始するための閾値（以下、放電開始閾値と称する。）および放電を停止するための閾値（以下、放電停止閾値と称する。）を高く設定することで、対応する蓄電ユニットの放電を優先的に行うことができる。
本発明の発明者らは、上記知見を基に、蓄電ユニット毎の閾値を動的に制御することによって蓄電ユニット間の偏差を解消し、蓄電システムの長寿命化を可能とする本発明を想到したものである。以下、本発明の実施形態について説明する。
（実施の形態１）
＜１−１．概要＞
実施の形態１では、各蓄電ユニットの電池残存容量に基づいて充電する際の閾値、及び、放電する際の閾値を設定し、各蓄電ユニットの電池残存容量を平準化するように各蓄電ユニットの充電および放電を制御する構成を示す。
（実施の形態１）
＜１−１．概要＞
実施の形態１では、各蓄電ユニットの電池残存容量に基づいて充電する際の閾値、及び、放電する際の閾値を設定し、各蓄電ユニットの電池残存容量を平準化するように各蓄電ユニットの充電および放電を制御する構成を示す。
なお、蓄電ユニットの電池残存容量は、満充電時の放電可能な電荷量を基準として、現在の放電可能な電荷量を百分率で表したものである。
＜１−２．構成＞
＜蓄電システム＞
図２は、本発明の実施の形態１における蓄電システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１の蓄電システムは、発電装置１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０、蓄電部３０、ＤＣ／ＡＣコンバータ４０、交流電源５０、負荷６０、直流バス７０を備える。
＜１−２．構成＞
＜蓄電システム＞
図２は、本発明の実施の形態１における蓄電システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１の蓄電システムは、発電装置１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０、蓄電部３０、ＤＣ／ＡＣコンバータ４０、交流電源５０、負荷６０、直流バス７０を備える。
発電装置１０は、例えば、太陽光を光起電力効果により電力に変換する太陽電池である。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、発電装置１０から供給される電力を昇圧して直流バス７０に出力する。その際、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御を行って、発電装置１０での発電電力が最大となるように出力する。
蓄電部３０は、複数の蓄電ユニット３１（３１Ａ，３１Ｂ，…，３１Ｎ）およびＤＣ／ＤＣコンバータ１００（１００Ａ，１００Ｂ，…，１００Ｎ）を備える。図に示すように、蓄電ユニット３１は、それぞれ対応するＤＣ／ＤＣコンバータ１００を介して直流バス７０と接続される。
蓄電部３０は、複数の蓄電ユニット３１（３１Ａ，３１Ｂ，…，３１Ｎ）およびＤＣ／ＤＣコンバータ１００（１００Ａ，１００Ｂ，…，１００Ｎ）を備える。図に示すように、蓄電ユニット３１は、それぞれ対応するＤＣ／ＤＣコンバータ１００を介して直流バス７０と接続される。
蓄電ユニット３１それぞれは、例えば、リチウムイオン電池などの繰り返し充電および放電が可能な二次電池から成る。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１００それぞれは、直流バス７０の電圧を監視し、直流バス７０の電圧が閾値を上回った場合に直流バス７０から対応する蓄電ユニット３１へ電力を供給し、直流バス７０の電圧が閾値を下回った場合に対応する蓄電ユニット３１から直流バス７０へ電力を供給する双方向コンバータである。ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の詳細は後述する。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１００それぞれは、直流バス７０の電圧を監視し、直流バス７０の電圧が閾値を上回った場合に直流バス７０から対応する蓄電ユニット３１へ電力を供給し、直流バス７０の電圧が閾値を下回った場合に対応する蓄電ユニット３１から直流バス７０へ電力を供給する双方向コンバータである。ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の詳細は後述する。
ＤＣ／ＡＣコンバータ４０は、直流バス７０から供給される直流電力を所定の電圧の交流電力に変換して負荷６０に供給する。また、交流電源５０は、所定の電圧の交流電力を負荷６０に供給する。
＜ＤＣ／ＤＣコンバータ１００＞
次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の詳細について説明する。ここでは、蓄電ユニット３１Ａに対応するＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａを例に挙げて説明する。他のＤＣ／ＤＣコンバータ１００（１００Ｂ，…，１００Ｎ）の構成は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａと略同一であり、説明を省略する。
＜ＤＣ／ＤＣコンバータ１００＞
次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の詳細について説明する。ここでは、蓄電ユニット３１Ａに対応するＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａを例に挙げて説明する。他のＤＣ／ＤＣコンバータ１００（１００Ｂ，…，１００Ｎ）の構成は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａと略同一であり、説明を省略する。
図３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａの機能構成を示すブロック図である。図に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａは、バス電圧取得部１０１Ａ、充放電閾値更新部１０２Ａ、充放電閾値記憶部１０３Ａ、充放電判定部１０４Ａ、および充放電制御部１０５Ａを備える。
バス電圧取得部１０１Ａは、直流バスの電圧を測定する電圧センサである。
バス電圧取得部１０１Ａは、直流バスの電圧を測定する電圧センサである。
充放電閾値更新部１０２Ａは、対応する蓄電ユニット３１Ａの電池残存容量を計算し、計算した電池残存容量に基づいて、蓄電ユニット３１Ａを充電するための閾値および放電するための閾値を決定し、充放電閾値記憶部１０３Ａに記憶する。充放電閾値更新部１０２Ａの詳細は後述する。
充放電判定部１０４Ａは、バス電圧取得部１０１Ａの測定した直流バスの電圧および充放電閾値記憶部１０３Ａに記憶してある閾値を用いて、蓄電ユニット３１Ａの充電を行うか否か、および、蓄電ユニット３１Ａの放電を行うか否かを判定する。その後、充放電判定部１０４Ａは、判定結果を示す充電フラグおよび放電フラグを充放電制御部１０５Ａに出力する。
充放電判定部１０４Ａは、バス電圧取得部１０１Ａの測定した直流バスの電圧および充放電閾値記憶部１０３Ａに記憶してある閾値を用いて、蓄電ユニット３１Ａの充電を行うか否か、および、蓄電ユニット３１Ａの放電を行うか否かを判定する。その後、充放電判定部１０４Ａは、判定結果を示す充電フラグおよび放電フラグを充放電制御部１０５Ａに出力する。
充放電制御部１０５Ａは、充放電判定部１０４Ａから入力される充電フラグおよび放電フラグに基づき、蓄電ユニット３１Ａの充電および放電を行う。すなわち、充放電制御部１０５Ａは、充電フラグがＯＮのときに直流バス７０の電力を蓄電ユニット３１Ａに供給し、放電フラグがＯＮのときに蓄電ユニット３１Ａの電力を直流バス７０に供給する。
＜充放電閾値更新部１０２＞
図４は、充放電閾値更新部１０２Ａの機能構成を示すブロック図である。図に示すように、充放電閾値更新部１０２Ａは、電池情報取得部１１１Ａ、電池状態計算部１１２Ａ、電池特性記憶部１１３Ａ、時間情報取得部１１４Ａ、および充放電閾値設定部１１５Ａを備える。
＜充放電閾値更新部１０２＞
図４は、充放電閾値更新部１０２Ａの機能構成を示すブロック図である。図に示すように、充放電閾値更新部１０２Ａは、電池情報取得部１１１Ａ、電池状態計算部１１２Ａ、電池特性記憶部１１３Ａ、時間情報取得部１１４Ａ、および充放電閾値設定部１１５Ａを備える。
電池情報取得部１１１Ａは、蓄電ユニット３１Ａの開回路電圧を計測する。なお、電池情報取得部１１１Ａは、蓄電ユニット３１Ａの充電終了後および放電終了後に、蓄電ユニット３１Ａの開回路電圧を計測して、取得した開回路電圧を図示していない記憶部に記憶しているものとする。
電池状態計算部１１２Ａは、時間情報取得部１１４Ａからの閾値更新指示に応じて蓄電ユニット３１Ａの電池残存容量を計算する。電池状態計算部１１２Ａは、電池情報取得部１１１Ａの計測した蓄電ユニット３１Ａの開回路電圧および電池特性記憶部１１３Ａに記憶されている電池特性情報に基づいて蓄電ユニット３１Ａの電池残存容量を計算する。
電池状態計算部１１２Ａは、時間情報取得部１１４Ａからの閾値更新指示に応じて蓄電ユニット３１Ａの電池残存容量を計算する。電池状態計算部１１２Ａは、電池情報取得部１１１Ａの計測した蓄電ユニット３１Ａの開回路電圧および電池特性記憶部１１３Ａに記憶されている電池特性情報に基づいて蓄電ユニット３１Ａの電池残存容量を計算する。
本実施の形態において、電池特性情報は、開回路電圧と電池残存容量の関係を示す情報である。一般に、開回路電圧と電池残存容量との間には、図５に示すような関係を有することが知られている。これにより、電池状態計算部１１２Ａは、開回路電圧から電池残存容量を計算することができる。
時間情報取得部１１４Ａは、所定周期（例えば、２時間）のクロック信号を生成し、生成したクロック信号を上述した閾値更新指示として電池状態計算部１１２Ａに出力する。時間情報取得部１１４Ａは、例えば、水晶振動子などを用いて構成される。
時間情報取得部１１４Ａは、所定周期（例えば、２時間）のクロック信号を生成し、生成したクロック信号を上述した閾値更新指示として電池状態計算部１１２Ａに出力する。時間情報取得部１１４Ａは、例えば、水晶振動子などを用いて構成される。
充放電閾値設定部１１５Ａは、電池状態計算部１１２Ａから電池残存容量が入力されるごとに、入力された電池残存容量に応じた蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値および放電停止閾値を計算し、計算した閾値それぞれを充放電閾値記憶部１０３Ａに記憶する。バス電圧目標値をＶs、閾値の上限とバス電圧目標値との差分をＶMax[Ｖ]、蓄電ユニット３１Ａの電池残存容量をａ[％]とすると、充放電閾値設定部１１５Ａは、充電開始閾値ＶCAを、以下の式（１）に示すように計算する。
ＶCA ＝ Ｖs ＋ ＶMax×ａ／１００ … （１）
また、閾値の下限とバス電圧目標値との差分をＶMin[Ｖ]とすると、充放電閾値設定部１１５Ａは、放電開始閾値ＶDAを、以下の式（２）に示すように計算する。
ＶDA ＝ Ｖs − ＶMin×（１００−ａ）／１００ … （２）
なお、バス電圧目標値は、維持すべき直流バスの電圧値である。そして、バス電圧目標値、閾値の上限とバス電圧目標値との差分、および、閾値の下限とバス電圧目標値との差分は予め定められているものとする。
ＶCA ＝ Ｖs ＋ ＶMax×ａ／１００ … （１）
また、閾値の下限とバス電圧目標値との差分をＶMin[Ｖ]とすると、充放電閾値設定部１１５Ａは、放電開始閾値ＶDAを、以下の式（２）に示すように計算する。
ＶDA ＝ Ｖs − ＶMin×（１００−ａ）／１００ … （２）
なお、バス電圧目標値は、維持すべき直流バスの電圧値である。そして、バス電圧目標値、閾値の上限とバス電圧目標値との差分、および、閾値の下限とバス電圧目標値との差分は予め定められているものとする。
また、充電停止閾値は、充電開始閾値と同じ値とし、放電停止閾値は、放電開始閾値と同じ値とする。
＜１−３．動作＞
次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作について説明する。ここでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａを例に挙げて説明する。他のＤＣ／ＤＣコンバータ１００（１００Ｂ，…，１００Ｎ）の動作は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａと略同一であり、説明を省略する。
＜１−３．動作＞
次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作について説明する。ここでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａを例に挙げて説明する。他のＤＣ／ＤＣコンバータ１００（１００Ｂ，…，１００Ｎ）の動作は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａと略同一であり、説明を省略する。
図６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａの動作を示すフローチャートである。
まず、電池情報取得部１１１Ａは、蓄電ユニット３１Ａの電池情報（開回路電圧）を測定する（ステップＳ１１）。
電池状態計算部１１２Ａは、電池情報取得部１１１Ａから出力される電池情報および電池特性記憶部１１３Ａの電池特性情報に基づいて、蓄電ユニット３１Ａの電池状態（電池残存容量）を計算する（ステップＳ１２）。
まず、電池情報取得部１１１Ａは、蓄電ユニット３１Ａの電池情報（開回路電圧）を測定する（ステップＳ１１）。
電池状態計算部１１２Ａは、電池情報取得部１１１Ａから出力される電池情報および電池特性記憶部１１３Ａの電池特性情報に基づいて、蓄電ユニット３１Ａの電池状態（電池残存容量）を計算する（ステップＳ１２）。
充放電閾値設定部１１５Ａは、電池状態計算部１１２Ａの算出した電池状態から蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値を決定し、決定した閾値で充放電閾値記憶部１０３Ａの閾値を更新する（ステップＳ１３）。
充放電判定部１０４Ａは、充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値、並びに、バス電圧取得部１０１Ａの検出する直流バスの電圧に基づいて、後述する充放電判定処理を行い、判定結果である充電フラグおよび放電フラグを充放電制御部１０５Ａに出力する（ステップＳ１４）。
充放電判定部１０４Ａは、充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値、並びに、バス電圧取得部１０１Ａの検出する直流バスの電圧に基づいて、後述する充放電判定処理を行い、判定結果である充電フラグおよび放電フラグを充放電制御部１０５Ａに出力する（ステップＳ１４）。
充放電制御部１０５Ａは、充電フラグおよび放電フラグに基づいて、蓄電ユニットの充電および放電を制御する（ステップＳ１５）。
電池状態計算部１１２Ａは、時間情報取得部１１４Ａからの閾値更新指示があるか否かを判定し（ステップＳ１６）、閾値更新指示があれば（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）ステップＳ１１に戻り、閾値更新指示が無ければ（ステップＳ１６：Ｎｏ）ステップＳ１４に戻る。
＜充放電判定処理＞
次に、充放電判定部１０４Ａの行う、図６のステップＳ１４の充放電判定処理について、詳細に説明する。
電池状態計算部１１２Ａは、時間情報取得部１１４Ａからの閾値更新指示があるか否かを判定し（ステップＳ１６）、閾値更新指示があれば（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）ステップＳ１１に戻り、閾値更新指示が無ければ（ステップＳ１６：Ｎｏ）ステップＳ１４に戻る。
＜充放電判定処理＞
次に、充放電判定部１０４Ａの行う、図６のステップＳ１４の充放電判定処理について、詳細に説明する。
図７は、充放電判定部１０４Ａの行う充放電判定処理の詳細を示すフローチャートである。なお、充電フラグおよび放電フラグの初期値はＯＦＦとする。
充放電判定処理を開始すると、充放電判定部１０４Ａは、バス電圧取得部１０１Ａに指示を行って、直流バスの電圧の現在値（バス電圧現在値と称する。）を取得する（ステップＳ２０１）。
充放電判定処理を開始すると、充放電判定部１０４Ａは、バス電圧取得部１０１Ａに指示を行って、直流バスの電圧の現在値（バス電圧現在値と称する。）を取得する（ステップＳ２０１）。
次に、充放電判定部１０４Ａは、放電フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
放電フラグがＯＮである場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、充放電判定部１０４Ａは、バス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している放電停止閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
放電フラグがＯＮである場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、充放電判定部１０４Ａは、バス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している放電停止閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
放電フラグがＯＮでバス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している放電停止閾値よりも大きい場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、充放電判定部１０４Ａは、放電フラグをＯＦＦにして（ステップＳ２０４）充放電判定処理を終了する。
放電フラグがＯＮでバス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している放電停止閾値以下の場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、充放電判定部１０４Ａは、充放電判定処理を終了する。
放電フラグがＯＮでバス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している放電停止閾値以下の場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、充放電判定部１０４Ａは、充放電判定処理を終了する。
放電フラグがＯＦＦである場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、充放電判定部１０４Ａは、充電フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
充電フラグがＯＮである場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、充放電判定部１０４Ａは、バス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している充電停止閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２０６）。
充電フラグがＯＮである場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、充放電判定部１０４Ａは、バス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している充電停止閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２０６）。
充電フラグがＯＮでバス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している充電停止閾値よりも小さい場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、充放電判定部１０４Ａは、充電フラグをＯＦＦにして（ステップＳ２０７）充放電判定処理を終了する。
充電フラグがＯＮでバス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している充電停止閾値以上の場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、充放電判定部１０４Ａは、充放電判定処理を終了する。
充電フラグがＯＮでバス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している充電停止閾値以上の場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、充放電判定部１０４Ａは、充放電判定処理を終了する。
充電フラグがＯＦＦである場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、充放電判定部１０４Ａは、バス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している充電開始閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
バス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している充電開始閾値よりも大きい場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、充放電判定部１０４Ａは、充電フラグをＯＮにして（ステップＳ２０９）充放電判定処理を終了する。
バス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している充電開始閾値よりも大きい場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、充放電判定部１０４Ａは、充電フラグをＯＮにして（ステップＳ２０９）充放電判定処理を終了する。
バス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している充電開始閾値以下の場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、充放電判定部１０４Ａは、バス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している放電開始閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２１０）。
バス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している放電開始閾値よりも小さい場合（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、充放電判定部１０４Ａは、放電フラグをＯＮにして（ステップＳ２１１）充放電判定処理を終了する。
バス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している放電開始閾値よりも小さい場合（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、充放電判定部１０４Ａは、放電フラグをＯＮにして（ステップＳ２１１）充放電判定処理を終了する。
バス電圧現在値が充放電閾値記憶部１０３Ａの記憶している放電開始閾値以上の場合（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、充放電判定部１０４Ａは、充放電判定処理を終了する。
充放電判定部１０４Ａは、上記充放電判定処理後、判定結果である充電フラグおよび放電フラグを充放電制御部１０５Ａに出力する。
＜１−４．まとめ＞
本実施の形態に係る蓄電システムは、各蓄電ユニット３１の電池残存容量を定期的に計測し、計測した電池残存容量に応じた各蓄電ユニット３１の充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値の設定を繰り返す。その際、電池残存容量の高い蓄電ユニットの放電開始閾値を高く設定し、電池残存容量の低い蓄電ユニットの充電開始閾値を低く設定する。
充放電判定部１０４Ａは、上記充放電判定処理後、判定結果である充電フラグおよび放電フラグを充放電制御部１０５Ａに出力する。
＜１−４．まとめ＞
本実施の形態に係る蓄電システムは、各蓄電ユニット３１の電池残存容量を定期的に計測し、計測した電池残存容量に応じた各蓄電ユニット３１の充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値の設定を繰り返す。その際、電池残存容量の高い蓄電ユニットの放電開始閾値を高く設定し、電池残存容量の低い蓄電ユニットの充電開始閾値を低く設定する。
図８は、蓄電ユニット３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃの順番（降順）に電池残存容量が大きい場合における、直流バスの電圧変動に伴う各蓄電ユニットの充電期間及び放電期間の一例を示す図である。
ここで、ＴCAは、蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値および充電停止閾値を示し、ＴCBは、蓄電ユニット３１Ｂの充電開始閾値および充電停止閾値を示し、ＴCCは、蓄電ユニット３１Ｃの充電開始閾値および充電停止閾値を示す。また、ＴDAは、蓄電ユニット３１Ａの放電開始閾値および放電停止閾値を示し、ＴDBは、蓄電ユニット３１Ｂの放電開始閾値および放電停止閾値を示し、ＴDCは、蓄電ユニット３１Ｃの放電開始閾値および放電停止閾値を示す。
ここで、ＴCAは、蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値および充電停止閾値を示し、ＴCBは、蓄電ユニット３１Ｂの充電開始閾値および充電停止閾値を示し、ＴCCは、蓄電ユニット３１Ｃの充電開始閾値および充電停止閾値を示す。また、ＴDAは、蓄電ユニット３１Ａの放電開始閾値および放電停止閾値を示し、ＴDBは、蓄電ユニット３１Ｂの放電開始閾値および放電停止閾値を示し、ＴDCは、蓄電ユニット３１Ｃの放電開始閾値および放電停止閾値を示す。
図に示すように、電池残存容量が高い蓄電ユニットほど放電期間が長くなり、電池残存容量が低い蓄電ユニットほど充電期間が長くなる。
これにより、蓄電システムは、何らかの原因で蓄電ユニット間の電池残存容量にバラつきが生じた場合でも、各蓄電ユニットの電池残存容量が平準化されるように、各蓄電ユニット３１の充電および放電を制御することができる。
これにより、蓄電システムは、何らかの原因で蓄電ユニット間の電池残存容量にバラつきが生じた場合でも、各蓄電ユニットの電池残存容量が平準化されるように、各蓄電ユニット３１の充電および放電を制御することができる。
さらに、本実施の形態に係る蓄電システムは、各蓄電ユニットの電池残存容量が平準化されることによって以下に示す課題を解決することができる。
例えば、リチウムイオン電池や鉛蓄電池などの二次電池では、放電サイクル１サイクルあたりの放電深度が深いほど電池の劣化が大きくなることが知られている。この特性により、一部の蓄電ユニットの１サイクルあたりの放電深度が極端に深くなると、当該一部の蓄電ユニットの劣化が促進され、蓄電システム全体の寿命が短くなってしまう。
例えば、リチウムイオン電池や鉛蓄電池などの二次電池では、放電サイクル１サイクルあたりの放電深度が深いほど電池の劣化が大きくなることが知られている。この特性により、一部の蓄電ユニットの１サイクルあたりの放電深度が極端に深くなると、当該一部の蓄電ユニットの劣化が促進され、蓄電システム全体の寿命が短くなってしまう。
これに対して、実施の形態１の蓄電システムでは、各蓄電ユニット電池残存容量が平準化されることで、各蓄電ユニットの充電および放電が一様に行われるようになるため、各蓄電ユニットの放電サイクル１サイクルあたりの放電深度に偏りが出にくくなる。これにより、蓄電システムは、一部の蓄電ユニットの劣化が促進されることを抑制することができる。
（実施の形態２）
＜２−１．概要＞
実施の形態１では、蓄電ユニットの電池残存容量に基づいて閾値を設定することにより、蓄電ユニットの電池残存容量の平準化を実現する構成を示した。実施の形態２では、各蓄電ユニットの劣化の程度を示す指標となる健康度に基づいて閾値を設定することにより、蓄電システムの長寿命化を実現する構成を示す。
＜２−２．構成＞
実施の形態２の蓄電システムは、実施の形態１の蓄電システムと比較して、充放電閾値更新部１０２の構成のみが異なる。実施の形態１と同じ構成要素については説明を省略する。
（実施の形態２）
＜２−１．概要＞
実施の形態１では、蓄電ユニットの電池残存容量に基づいて閾値を設定することにより、蓄電ユニットの電池残存容量の平準化を実現する構成を示した。実施の形態２では、各蓄電ユニットの劣化の程度を示す指標となる健康度に基づいて閾値を設定することにより、蓄電システムの長寿命化を実現する構成を示す。
＜２−２．構成＞
実施の形態２の蓄電システムは、実施の形態１の蓄電システムと比較して、充放電閾値更新部１０２の構成のみが異なる。実施の形態１と同じ構成要素については説明を省略する。
図９は、実施の形態２における充放電閾値更新部１０２Ａの構成を示すブロック図である。図に示すように、実施の形態２における充放電閾値更新部１０２Ａは、電池情報取得部１２１Ａ、電池状態計算部１２２Ａ、電池特性記憶部１２３Ａ、時間情報取得部１２４Ａ、充放電閾値設定部１２５Ａ、および対応情報記憶部１２６Ａを備える。
電池情報取得部１２１Ａは、蓄電ユニット３１Ａの内部抵抗を計測する。例えば、蓄電ユニット３１Ａの内部抵抗Ｒ１は、充電中、蓄電ユニット３１Ａに電流が流れている状態における電圧Ｖ１と電流Ｉ１、充電終了後、蓄電ユニット３１Ａに電流が流れていない状態における電圧Ｖ２を用いて、以下の式（３）により求められる。
Ｒ１＝（Ｖ１−Ｖ２）／Ｉ１ … （３）
本実施の形態において、電池情報取得部１２１Ａは、蓄電ユニット３１Ａの充電終了の前後で、上記電圧Ｖ１、Ｖ２および電流Ｉ１を計測し内部抵抗Ｒ１を求めるものとする。
電池情報取得部１２１Ａは、蓄電ユニット３１Ａの内部抵抗を計測する。例えば、蓄電ユニット３１Ａの内部抵抗Ｒ１は、充電中、蓄電ユニット３１Ａに電流が流れている状態における電圧Ｖ１と電流Ｉ１、充電終了後、蓄電ユニット３１Ａに電流が流れていない状態における電圧Ｖ２を用いて、以下の式（３）により求められる。
Ｒ１＝（Ｖ１−Ｖ２）／Ｉ１ … （３）
本実施の形態において、電池情報取得部１２１Ａは、蓄電ユニット３１Ａの充電終了の前後で、上記電圧Ｖ１、Ｖ２および電流Ｉ１を計測し内部抵抗Ｒ１を求めるものとする。
電池状態計算部１２２Ａは、時間情報取得部１２４Ａからの閾値更新指示に応じて蓄電ユニット３１Ａの健康度を計算する。電池状態計算部１２２Ａは、電池情報取得部１２１Ａの求めた蓄電ユニット３１Ａの内部抵抗および電池特性記憶部１２３Ａに記憶されている電池特性情報に基づいて蓄電ユニット３１Ａの健康度を計算する。
本実施の形態において、電池特性情報は、内部抵抗と健康度との関係を示す情報である。内部抵抗と健康度との関係を、例えば、図１０に示すように定義することにより、電池状態計算部１２２Ａは、内部抵抗から健康度を計算可能である。
本実施の形態において、電池特性情報は、内部抵抗と健康度との関係を示す情報である。内部抵抗と健康度との関係を、例えば、図１０に示すように定義することにより、電池状態計算部１２２Ａは、内部抵抗から健康度を計算可能である。
時間情報取得部１２４Ａは、所定周期のクロック信号を生成し、生成したクロック信号を上述した閾値更新指示として電池状態計算部１２２Ａに出力する。
充放電閾値設定部１２５Ａは、電池状態計算部１２２Ａから入力される健康度および、対応情報記憶部１２６Ａで記憶されている対応情報を用いて蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値および放電停止閾値を決定し、決定した閾値それぞれを充放電閾値記憶部１０３Ａに記憶する。
充放電閾値設定部１２５Ａは、電池状態計算部１２２Ａから入力される健康度および、対応情報記憶部１２６Ａで記憶されている対応情報を用いて蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値および放電停止閾値を決定し、決定した閾値それぞれを充放電閾値記憶部１０３Ａに記憶する。
図１１は、対応情報記憶部１２６Ａで記憶されている対応情報の一例を示す図である。ここで、図のＶsは、予め定められたバス電圧目標値である。図に示すように、対応情報には、健康度に応じた充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値および放電停止閾値が予め定められている。従って、充放電閾値設定部１２５Ａは、対応情報を参照することで電池状態計算部１２２Ａから入力される健康度に応じた各閾値を決定することができる。
以上が、実施の形態１と異なる構成である。
＜２−３．動作＞
次に、本実施の形態のＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作について、実施の形態１と異なる点を簡単に説明する。
ステップＳ１１において、電池情報取得部１２１Ａは、蓄電ユニット３１Ａの電池情報（内部抵抗）を測定する。
＜２−３．動作＞
次に、本実施の形態のＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作について、実施の形態１と異なる点を簡単に説明する。
ステップＳ１１において、電池情報取得部１２１Ａは、蓄電ユニット３１Ａの電池情報（内部抵抗）を測定する。
ステップＳ１２において、電池状態計算部１２２Ａは、電池情報取得部１２１Ａから出力される電池情報および電池特性記憶部１２３Ａの電池特性情報に基づいて、蓄電ユニット３１Ａの電池状態（健康度）を計算する。
ステップＳ１３において、充放電閾値設定部１２５Ａは、電池状態計算部１２２Ａの算出した電池状態から蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値を決定し、決定した閾値で充放電閾値記憶部１０３Ａの閾値を更新する。
ステップＳ１３において、充放電閾値設定部１２５Ａは、電池状態計算部１２２Ａの算出した電池状態から蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値を決定し、決定した閾値で充放電閾値記憶部１０３Ａの閾値を更新する。
以上が、実施の形態１と異なる動作である。
＜２−４．まとめ＞
本実施の形態に係る蓄電システムは、各蓄電ユニット３１の健康度を定期的に計測し、計測した健康度に応じた各蓄電ユニット３１の充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値の設定を繰り返す。その際、健康度の高い（劣化の小さい）蓄電ユニットの充電開始閾値を低く放電開始閾値を高く設定し、健康度の低い（劣化の大きい）蓄電ユニットの充電開始閾値を高く放電開始閾値を低く設定する。
＜２−４．まとめ＞
本実施の形態に係る蓄電システムは、各蓄電ユニット３１の健康度を定期的に計測し、計測した健康度に応じた各蓄電ユニット３１の充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値の設定を繰り返す。その際、健康度の高い（劣化の小さい）蓄電ユニットの充電開始閾値を低く放電開始閾値を高く設定し、健康度の低い（劣化の大きい）蓄電ユニットの充電開始閾値を高く放電開始閾値を低く設定する。
図１２は、蓄電ユニット３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃの順番（降順）に健康度が大きい場合における、直流バスの電圧変動に伴う各蓄電ユニットの充電期間及び放電期間の一例を示す図である。
ここで、ＴCAは、蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値および充電停止閾値を示し、ＴCBは、蓄電ユニット３１Ｂの充電開始閾値および充電停止閾値を示し、ＴCCは、蓄電ユニット３１Ｃの充電開始閾値および充電停止閾値を示す。また、ＴDAは、蓄電ユニット３１Ａの放電開始閾値および放電停止閾値を示し、ＴDBは、蓄電ユニット３１Ｂの放電開始閾値および放電停止閾値を示し、ＴDCは、蓄電ユニット３１Ｃの放電開始閾値および放電停止閾値を示す。
図に示すように、健康度が高い蓄電ユニットほど充電期間および放電期間が長くなる。また、健康度が低い蓄電ユニットほど充電期間および放電期間が短くなる。つまり、蓄電システムは、健康度の高い蓄電ユニットを優先して充電および放電を行い、健康度を平準化するように各蓄電ユニット３１の充電および放電を制御する。
ここで、ＴCAは、蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値および充電停止閾値を示し、ＴCBは、蓄電ユニット３１Ｂの充電開始閾値および充電停止閾値を示し、ＴCCは、蓄電ユニット３１Ｃの充電開始閾値および充電停止閾値を示す。また、ＴDAは、蓄電ユニット３１Ａの放電開始閾値および放電停止閾値を示し、ＴDBは、蓄電ユニット３１Ｂの放電開始閾値および放電停止閾値を示し、ＴDCは、蓄電ユニット３１Ｃの放電開始閾値および放電停止閾値を示す。
図に示すように、健康度が高い蓄電ユニットほど充電期間および放電期間が長くなる。また、健康度が低い蓄電ユニットほど充電期間および放電期間が短くなる。つまり、蓄電システムは、健康度の高い蓄電ユニットを優先して充電および放電を行い、健康度を平準化するように各蓄電ユニット３１の充電および放電を制御する。
これにより、実施の形態２の蓄電システムは、一部の蓄電ユニットの劣化が促進されることを抑制し、蓄電システムの長寿命化を実現する。
また、実施の形態２の蓄電システムは、一の蓄電ユニットの充電開始閾値と放電開始閾値との平均が、バス電圧目標値と一致するように設定している。この構成によると、蓄電システムは、直流バスの電圧の平均がバス電圧目標値と一致する場合に、蓄電ユニットの充電深度および放電深度を略同一にすることができる。
（実施の形態３）
＜３−１．概要＞
実施の形態１および２では、蓄電ユニットの電池残存容量や健康度に基づいて閾値を設定することにより、各蓄電ユニットの充電および放電を効率的に制御する構成を示した。実施の形態３では、閾値をスケジューリングに基づいて更新し、優先的に充電および放電を行う蓄電ユニットを順次切り替える構成を示す。
また、実施の形態２の蓄電システムは、一の蓄電ユニットの充電開始閾値と放電開始閾値との平均が、バス電圧目標値と一致するように設定している。この構成によると、蓄電システムは、直流バスの電圧の平均がバス電圧目標値と一致する場合に、蓄電ユニットの充電深度および放電深度を略同一にすることができる。
（実施の形態３）
＜３−１．概要＞
実施の形態１および２では、蓄電ユニットの電池残存容量や健康度に基づいて閾値を設定することにより、各蓄電ユニットの充電および放電を効率的に制御する構成を示した。実施の形態３では、閾値をスケジューリングに基づいて更新し、優先的に充電および放電を行う蓄電ユニットを順次切り替える構成を示す。
＜３−２．構成＞
実施の形態３の蓄電システムは、実施の形態１の蓄電システムと比較して、充放電閾値更新部１０２の構成のみが異なる。実施の形態１と同じ構成要素については説明を省略する。なお、ここでは、蓄電システムには、４つの蓄電ユニット３１（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が搭載されており、各蓄電ユニットの充電および放電をそれぞれＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄが制御するものとする。
実施の形態３の蓄電システムは、実施の形態１の蓄電システムと比較して、充放電閾値更新部１０２の構成のみが異なる。実施の形態１と同じ構成要素については説明を省略する。なお、ここでは、蓄電システムには、４つの蓄電ユニット３１（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が搭載されており、各蓄電ユニットの充電および放電をそれぞれＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄが制御するものとする。
図１３は、実施の形態３における充放電閾値更新部１０２Ａの機能構成を示すブロック図である。図に示すように、実施の形態３における充放電閾値更新部１０２Ａは、優先度決定部１３１Ａ、時間情報取得部１３２Ａ、変更順序記憶部１３３Ａ、充放電閾値設定部１３４Ａ、および対応情報記憶部１３５Ａを備える。
優先度決定部１３１Ａは、時間情報取得部１３２Ａから出力される現在時刻および変更順序記憶部１３３Ａに記憶されているスケジューリング情報に基づいて蓄電ユニット３１Ａの優先度を計算する。
優先度決定部１３１Ａは、時間情報取得部１３２Ａから出力される現在時刻および変更順序記憶部１３３Ａに記憶されているスケジューリング情報に基づいて蓄電ユニット３１Ａの優先度を計算する。
時間情報取得部１３２Ａは、例えば、水晶発振器などを含んで構成され、所定周期（例えば、３時間）で閾値更新指示と共に現在時刻を示す情報を優先度決定部１３１Ａに出力する。
次に、変更順序記憶部１３３で記憶されているスケジューリング情報について説明する。図１４は、変更順序記憶部１３３で記憶されているスケジューリング情報の一例を示している。図に示すように、スケジューリング情報は、時刻帯と優先度を対応付けた情報である。そして、各ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａの変更順序記憶部１３３は、対応する蓄電ユニット３１に関するスケジューリング情報のみ記憶している。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａの変更順序記憶部１３３Ａは、蓄電ユニット３１Ａに関するスケジューリング情報を記憶し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ｂの変更順序記憶部１３３Ｂは、蓄電ユニット３１Ｂに関するスケジューリング情報を記憶し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ｃの変更順序記憶部１３３Ｃは、蓄電ユニット３１Ｃに関するスケジューリング情報を記憶し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ｄの変更順序記憶部１３３Ｄは、蓄電ユニット３１Ｄに関するスケジューリング情報を記憶する。従って、優先度決定部１３１Ａは、変更順序記憶部１３３Ａに記憶されているスケジューリング情報を参照することで時間情報取得部１３２Ａから入力される現在時刻に対応する蓄電ユニット３１Ａの優先度を決定することができる。
次に、変更順序記憶部１３３で記憶されているスケジューリング情報について説明する。図１４は、変更順序記憶部１３３で記憶されているスケジューリング情報の一例を示している。図に示すように、スケジューリング情報は、時刻帯と優先度を対応付けた情報である。そして、各ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａの変更順序記憶部１３３は、対応する蓄電ユニット３１に関するスケジューリング情報のみ記憶している。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ａの変更順序記憶部１３３Ａは、蓄電ユニット３１Ａに関するスケジューリング情報を記憶し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ｂの変更順序記憶部１３３Ｂは、蓄電ユニット３１Ｂに関するスケジューリング情報を記憶し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ｃの変更順序記憶部１３３Ｃは、蓄電ユニット３１Ｃに関するスケジューリング情報を記憶し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００Ｄの変更順序記憶部１３３Ｄは、蓄電ユニット３１Ｄに関するスケジューリング情報を記憶する。従って、優先度決定部１３１Ａは、変更順序記憶部１３３Ａに記憶されているスケジューリング情報を参照することで時間情報取得部１３２Ａから入力される現在時刻に対応する蓄電ユニット３１Ａの優先度を決定することができる。
なお、スケジューリング情報は、同一時刻帯において、一部の蓄電ユニットの優先度が他の蓄電ユニットの優先度と異なる値に決定されるように蓄電ユニット毎に予め定められているものとする。
充放電閾値設定部１３４Ａは、優先度決定部１３１Ａから入力される優先度および、対応情報記憶部１３５Ａで記憶されている対応情報を用いて蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値および放電停止閾値を決定し、決定した閾値それぞれを充放電閾値記憶部１０３Ａに記憶する。
充放電閾値設定部１３４Ａは、優先度決定部１３１Ａから入力される優先度および、対応情報記憶部１３５Ａで記憶されている対応情報を用いて蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値および放電停止閾値を決定し、決定した閾値それぞれを充放電閾値記憶部１０３Ａに記憶する。
図１５は、対応情報記憶部１３５Ａで記憶されている対応情報の一例を示す図である。ここで、図のＶsは、予め定められたバス電圧目標値である。図に示すように、対応情報には、優先度に応じた充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値および放電停止閾値が予め定められている。従って、充放電閾値設定部１３４Ａは、対応情報を参照することで優先度決定部１３１Ａから入力される優先度に応じた各閾値を決定することができる。
以上が、実施の形態１と異なる構成である。
＜３−３．動作＞
次に、実施の形態３のＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作について説明する。図１６は、実施の形態３のＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作を示すフローチャートである。図に示すように、実施の形態３のＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、実施の形態１のＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作におけるステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の代わりにステップＳ３１、Ｓ３２を行う。
＜３−３．動作＞
次に、実施の形態３のＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作について説明する。図１６は、実施の形態３のＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作を示すフローチャートである。図に示すように、実施の形態３のＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、実施の形態１のＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作におけるステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の代わりにステップＳ３１、Ｓ３２を行う。
ステップＳ３１において、優先度決定部１３１Ａは、現在時刻に基づいて蓄電ユニット３１Ａの優先度を決定する。
ステップＳ３２において、充放電閾値設定部１２５Ａは、優先度決定部１３１Ａの決定した優先度から蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値を決定し、決定した閾値で充放電閾値記憶部１０３Ａの閾値を更新する。
ステップＳ３２において、充放電閾値設定部１２５Ａは、優先度決定部１３１Ａの決定した優先度から蓄電ユニット３１Ａの充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値を決定し、決定した閾値で充放電閾値記憶部１０３Ａの閾値を更新する。
ステップＳ３２において、各閾値を更新した後は、実施の形態１で説明したＤＣ／ＤＣコンバータ１００と同様にステップＳ１４〜Ｓ１６の動作を行う。
＜３−４．まとめ＞
実施の形態３の蓄電システムは、スケジューリングに基づいて閾値を更新し、優先的に動作させる蓄電ユニットを順次切り替える。この構成よると、動作する蓄電ユニットと待機する蓄電ユニットとがスケジューリングに従って順次切り替わるので、各蓄電ユニットの劣化を遅らせることができる。その結果、蓄電システムの長寿命化を実現できる。
（実施の形態４）
＜４−１．概要＞
実施の形態１〜３では、各蓄電ユニット３１に対応するＤＣ／ＤＣコンバータ１００が、それぞれ閾値の設定を行う自律分散型の蓄電システムの構成を示した。実施の形態４では、上記複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１００それぞれで分散して行っていた閾値の設定を統合して行う充放電コントローラを備える構成を示す。
＜３−４．まとめ＞
実施の形態３の蓄電システムは、スケジューリングに基づいて閾値を更新し、優先的に動作させる蓄電ユニットを順次切り替える。この構成よると、動作する蓄電ユニットと待機する蓄電ユニットとがスケジューリングに従って順次切り替わるので、各蓄電ユニットの劣化を遅らせることができる。その結果、蓄電システムの長寿命化を実現できる。
（実施の形態４）
＜４−１．概要＞
実施の形態１〜３では、各蓄電ユニット３１に対応するＤＣ／ＤＣコンバータ１００が、それぞれ閾値の設定を行う自律分散型の蓄電システムの構成を示した。実施の形態４では、上記複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１００それぞれで分散して行っていた閾値の設定を統合して行う充放電コントローラを備える構成を示す。
＜４−２．構成＞
実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。
＜蓄電システム＞
図１７は、実施の形態４における蓄電システムの概略構成を示すブロック図である。実施の形態４の蓄電システムは、実施の形態１の蓄電システムにおける蓄電部３０に代えて、蓄電部２００を備える。
実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。
＜蓄電システム＞
図１７は、実施の形態４における蓄電システムの概略構成を示すブロック図である。実施の形態４の蓄電システムは、実施の形態１の蓄電システムにおける蓄電部３０に代えて、蓄電部２００を備える。
蓄電部２００は、複数の蓄電ユニット３１（３１Ａ，３１Ｂ，…，３１Ｎ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００（３００Ａ，３００Ｂ，…，３００Ｎ）および充放電コントローラ２１０を備える。図に示すように、蓄電ユニット３１は、それぞれ対応するＤＣ／ＤＣコンバータ３００を介して直流バス７０および充放電コントローラ２１０と接続される。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３００それぞれは、実施の形態１のＤＣ／ＤＣコンバータ１００から、バス電圧取得部１０１、充放電閾値更新部１０２、充放電閾値記憶部１０３、および充放電判定部１０４を除いた構成である。
ＤＣ／ＤＣコンバータ３００それぞれは、実施の形態１のＤＣ／ＤＣコンバータ１００から、バス電圧取得部１０１、充放電閾値更新部１０２、充放電閾値記憶部１０３、および充放電判定部１０４を除いた構成である。
＜充放電コントローラ２１０＞
充放電コントローラ２１０は、実施の形態１における各ＤＣ／ＤＣコンバータ１００のバス電圧取得部１０１、充放電閾値更新部１０２、充放電閾値記憶部１０３、および充放電判定部１０４に相当する機能を有する。
図１８は、充放電コントローラ２１０の機能構成を示すブロック図である。図に示すように、充放電コントローラ２１０は、バス電圧取得部２１１、充放電閾値更新部２１２、充放電閾値記憶部２１３、および、充放電判定部２１４を備える。
充放電コントローラ２１０は、実施の形態１における各ＤＣ／ＤＣコンバータ１００のバス電圧取得部１０１、充放電閾値更新部１０２、充放電閾値記憶部１０３、および充放電判定部１０４に相当する機能を有する。
図１８は、充放電コントローラ２１０の機能構成を示すブロック図である。図に示すように、充放電コントローラ２１０は、バス電圧取得部２１１、充放電閾値更新部２１２、充放電閾値記憶部２１３、および、充放電判定部２１４を備える。
バス電圧取得部２１１は、バス電圧取得部１０１と同様の直流バス７０の電圧を測定する電圧センサである。
充放電閾値更新部２１２は、蓄電ユニット３１それぞれの電池残存容量を計算し、計算した電池残存容量に基づいて、蓄電ユニット３１それぞれを充電するための閾値および放電するための閾値を個別に決定し、充放電閾値記憶部２１３に記憶する。充放電閾値更新部２１２の詳細については後述する。
充放電閾値更新部２１２は、蓄電ユニット３１それぞれの電池残存容量を計算し、計算した電池残存容量に基づいて、蓄電ユニット３１それぞれを充電するための閾値および放電するための閾値を個別に決定し、充放電閾値記憶部２１３に記憶する。充放電閾値更新部２１２の詳細については後述する。
充放電判定部２１４は、バス電圧取得部２１１の測定した直流バスの電圧および充放電閾値記憶部２１３に記憶してある蓄電ユニット３１それぞれの閾値を用いて、蓄電ユニット３１それぞれの充電を行うか否か、および、蓄電ユニット３１それぞれの放電を行うか否かを個別に判定する。その後、充放電判定部２１４は、判定結果を示す充電フラグおよび放電フラグを充放電制御部１０５それぞれに出力する。
＜充放電閾値更新部２１２＞
図１８に示すように、充放電閾値更新部２１２は、電池情報取得部２２１、電池状態計算部２２２、時間情報取得部２２３、電池特性記憶部２２４、優先度決定部２２５、充放電閾値設定部２２６、および対応情報記憶部２２７を備える。
電池情報取得部２２１は、蓄電ユニット３１それぞれの開回路電圧を計測する。なお、電池情報取得部２２１は、蓄電ユニット３１それぞれの充電終了後および放電終了後に、対応する蓄電ユニット３１の開回路電圧を計測し、計測した開回路電圧を図示していない記憶部に記憶しているものとする。
図１８に示すように、充放電閾値更新部２１２は、電池情報取得部２２１、電池状態計算部２２２、時間情報取得部２２３、電池特性記憶部２２４、優先度決定部２２５、充放電閾値設定部２２６、および対応情報記憶部２２７を備える。
電池情報取得部２２１は、蓄電ユニット３１それぞれの開回路電圧を計測する。なお、電池情報取得部２２１は、蓄電ユニット３１それぞれの充電終了後および放電終了後に、対応する蓄電ユニット３１の開回路電圧を計測し、計測した開回路電圧を図示していない記憶部に記憶しているものとする。
電池状態計算部２２２は、時間情報取得部２２３からの閾値更新指示に応じて蓄電ユニット３１それぞれの電池残存容量を計算する。電池状態計算部２２２は、電池情報取得部２２１の計測した蓄電ユニット３１それぞれの開回路電圧および電池特性記憶部２２４に記憶されている電池特性情報に基づいて蓄電ユニット３１それぞれの電池残存容量を計算する。
時間情報取得部２２３は、所定周期（例えば、２時間）のクロック信号を生成し、生成したクロック信号を上述した閾値更新指示として電池状態計算部２２２に出力する。
電池特性記憶部２２４は、各蓄電ユニット３１に対応する開回路電圧と電池残存容量の関係を示す電池特性情報それぞれを記憶する。
優先度決定部２２５は、電池状態計算部２２２から各蓄電ユニットの電池残存容量を入力される毎に、各蓄電ユニットの優先度を決定する。具体的には、優先度決定部２２５は、電池状態計算部２２２の計算した蓄電ユニット３１それぞれの電池残存容量に基づいて蓄電ユニットの順位付けを行い、順位を優先度として充放電閾値設定部に出力する。
電池特性記憶部２２４は、各蓄電ユニット３１に対応する開回路電圧と電池残存容量の関係を示す電池特性情報それぞれを記憶する。
優先度決定部２２５は、電池状態計算部２２２から各蓄電ユニットの電池残存容量を入力される毎に、各蓄電ユニットの優先度を決定する。具体的には、優先度決定部２２５は、電池状態計算部２２２の計算した蓄電ユニット３１それぞれの電池残存容量に基づいて蓄電ユニットの順位付けを行い、順位を優先度として充放電閾値設定部に出力する。
充放電閾値設定部２２６は、優先度決定部２２５から入力される蓄電ユニット３１それぞれの優先度および、対応情報記憶部２２７で記憶されている対応情報を用いて蓄電ユニット３１それぞれの充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値および放電停止閾値を決定し、決定した閾値それぞれを充放電閾値記憶部２１３に記憶する。
対応情報記憶部２２７は、優先度に応じた充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値および放電停止閾値が定められている対応情報を記憶する。
対応情報記憶部２２７は、優先度に応じた充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値および放電停止閾値が定められている対応情報を記憶する。
＜４−３．動作＞
次に、実施の形態４の蓄電システムの動作について説明する。図１９は、実施の形態４の充放電コントローラ２１０およびＤＣ／ＤＣコンバータ３００の動作を示すフローチャートである。
まず、電池情報取得部２２１は、蓄電ユニット３１それぞれの電池情報（開回路電圧）を測定する（ステップＳ４１）。
次に、実施の形態４の蓄電システムの動作について説明する。図１９は、実施の形態４の充放電コントローラ２１０およびＤＣ／ＤＣコンバータ３００の動作を示すフローチャートである。
まず、電池情報取得部２２１は、蓄電ユニット３１それぞれの電池情報（開回路電圧）を測定する（ステップＳ４１）。
電池状態計算部２２２は、電池情報取得部２２１から出力される電池情報および電池特性記憶部２２４の電池特性情報に基づいて、蓄電ユニット３１それぞれの電池状態（電池残存容量）を計算する（ステップＳ４２）。
優先度決定部２２５は、電池状態計算部２２２の計算した蓄電ユニット３１それぞれの電池状態に基づいて蓄電ユニット３１それぞれの優先度を決定する（ステップＳ４３）。
優先度決定部２２５は、電池状態計算部２２２の計算した蓄電ユニット３１それぞれの電池状態に基づいて蓄電ユニット３１それぞれの優先度を決定する（ステップＳ４３）。
充放電閾値設定部２２６は、優先度決定部２２５の決定した蓄電ユニット３１それぞれの優先度に基づいて蓄電ユニット３１それぞれの充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値を決定し、決定した閾値それぞれで充放電閾値記憶部２１３の閾値それぞれを更新する（ステップＳ４４）。
充放電判定部２１４は、充放電閾値記憶部２１３の記憶している充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値、並びに、バス電圧取得部２１１の検出する直流バス７０の電圧に基づいて、蓄電ユニット３１それぞれに対して充放電判定処理を行い、判定結果である充電フラグおよび放電フラグを充放電制御部１０５それぞれに出力する（ステップＳ１４）。
充放電判定部２１４は、充放電閾値記憶部２１３の記憶している充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値、並びに、バス電圧取得部２１１の検出する直流バス７０の電圧に基づいて、蓄電ユニット３１それぞれに対して充放電判定処理を行い、判定結果である充電フラグおよび放電フラグを充放電制御部１０５それぞれに出力する（ステップＳ１４）。
充放電制御部１０５それぞれは、充放電判定部２１４から入力される充電フラグおよび放電フラグに基づいて、対応する蓄電ユニット３１の充電および放電を制御する（ステップＳ１５）。
電池状態計算部２２２は、時間情報取得部２２３からの閾値更新指示があるか否かを判定し（ステップＳ１６）、閾値更新指示があれば（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）ステップＳ４１に戻り、閾値更新指示が無ければ（ステップＳ１６：Ｎｏ）ステップＳ１４に戻る。
電池状態計算部２２２は、時間情報取得部２２３からの閾値更新指示があるか否かを判定し（ステップＳ１６）、閾値更新指示があれば（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）ステップＳ４１に戻り、閾値更新指示が無ければ（ステップＳ１６：Ｎｏ）ステップＳ１４に戻る。
＜４−４．まとめ＞
以上に、複数の蓄電ユニット３１それぞれの閾値の設定を統合して行う充放電コントローラを備える蓄電システムの構成を示した。この構成によって奏する効果について、実施の形態１の構成と比較しながら説明する。
実施の形態１の構成では、一の蓄電ユニットの電池残像容量のみに基づいて、他の蓄電ユニットの電池残存容量とは無関係に、当該一の蓄電ユニットの閾値を決定する。これに対して、実施の形態４の構成では、一の蓄電ユニットの電池残像容量および他の蓄電ユニットの電池残存容量に基づいて、当該一の蓄電ユニットの優先度を決定する。これにより、一の蓄電ユニットの電池残存容量と他の蓄電ユニットの電池残存容量との相対関係に基づいて、当該一の蓄電ユニットの閾値を設定することが可能になる。
以上に、複数の蓄電ユニット３１それぞれの閾値の設定を統合して行う充放電コントローラを備える蓄電システムの構成を示した。この構成によって奏する効果について、実施の形態１の構成と比較しながら説明する。
実施の形態１の構成では、一の蓄電ユニットの電池残像容量のみに基づいて、他の蓄電ユニットの電池残存容量とは無関係に、当該一の蓄電ユニットの閾値を決定する。これに対して、実施の形態４の構成では、一の蓄電ユニットの電池残像容量および他の蓄電ユニットの電池残存容量に基づいて、当該一の蓄電ユニットの優先度を決定する。これにより、一の蓄電ユニットの電池残存容量と他の蓄電ユニットの電池残存容量との相対関係に基づいて、当該一の蓄電ユニットの閾値を設定することが可能になる。
（変形例）
上記実施の形態１〜４に従って、本発明に係る蓄電システムについて説明してきたが、本発明はこれに限られるものではない。以下、本発明の思想として含まれる各種変形例について説明する。
＜変形例１−１＞
上記実施の形態では、充電開始閾値と充電停止閾値とは同じ値であるとしたが、充電開始閾値と充電停止閾値とは異なる値であってもよい。同様に、放電開始閾値と放電停止閾値とは異なる値であってもよい。
上記実施の形態１〜４に従って、本発明に係る蓄電システムについて説明してきたが、本発明はこれに限られるものではない。以下、本発明の思想として含まれる各種変形例について説明する。
＜変形例１−１＞
上記実施の形態では、充電開始閾値と充電停止閾値とは同じ値であるとしたが、充電開始閾値と充電停止閾値とは異なる値であってもよい。同様に、放電開始閾値と放電停止閾値とは異なる値であってもよい。
例えば、充電停止閾値および放電開始閾値がバス電圧目標値と同値であってもよい。充電停止閾値および放電開始閾値がバス電圧目標値と同値である場合の、直流バスの電圧変動に伴う蓄電ユニットの充電期間及び放電期間の一例を図２０に示す。図において、ＴCは、蓄電ユニットの充電開始閾値を示し、ＴDは、当該蓄電ユニットの放電開始閾値を示す。
図に示すように、充電停止閾値がバス電圧目標値と同値である場合、直流バスの電圧が充電開始閾値を上回ってからバス電圧目標値を下回るまでの間、蓄電ユニットは充電し続ける。また、放電停止閾値がバス電圧目標値と同値である場合、直流バスの電圧が放電開始閾値を下回ってからバス電圧目標値を上回るまでの間、蓄電ユニットは放電し続ける。
このように、充電停止閾値および放電開始閾値がバス電圧目標値と同値の場合、一度蓄電ユニットの充電または放電を開始すると、電圧がバス電圧目標値に達するまで当該蓄電ユニットの充電または放電を行い続けるので、直流バスの電圧のバス電圧目標値への収束性が向上する。
このように、充電停止閾値および放電開始閾値がバス電圧目標値と同値の場合、一度蓄電ユニットの充電または放電を開始すると、電圧がバス電圧目標値に達するまで当該蓄電ユニットの充電または放電を行い続けるので、直流バスの電圧のバス電圧目標値への収束性が向上する。
なお、充電停止閾値および放電開始閾値がバス電圧目標値と同値の場合のように充電開始閾値が充電停止閾値以上であり、かつ、放電開始閾値が放電停止閾値以下である場合は、図７で示したフローチャートに従って処理を行うことで、蓄電ユニットの充電を行うべきか否かおよび放電を行うべきか否かを適切に判定することが可能である。
＜変形例１−２＞
次に、充電開始閾値よりも大きい充電停止閾値、または、放電開始閾値よりも小さい放電停止閾値を含む場合について説明する。
＜変形例１−２＞
次に、充電開始閾値よりも大きい充電停止閾値、または、放電開始閾値よりも小さい放電停止閾値を含む場合について説明する。
上記のような閾値は、例えば、複数の蓄電ユニットで充電深度または放電深度をそろえたい場合などに設定される。ここでは、蓄電システムには、２つの蓄電ユニットＡ、Ｂが搭載されているとして説明する。
複数の蓄電ユニットで充電深度および放電深度をそろえたい場合における直流バスの電圧変動に伴う蓄電ユニットの充電期間及び放電期間の一例を図２１に示す。図において、閾値ＴC1は、蓄電ユニットＡの充電開始閾値かつ蓄電ユニットＢの充電停止閾値を示し、閾値ＴC2は、蓄電ユニットＡの充電停止閾値かつ蓄電ユニットＢの充電開始閾値を示している。また、閾値ＴD1は、蓄電ユニットＡの放電開始閾値かつ蓄電ユニットＢの放電停止閾値を示し、閾値ＴD2は、蓄電ユニットＡの放電停止閾値かつ蓄電ユニットＢの放電開始閾値を示している。
複数の蓄電ユニットで充電深度および放電深度をそろえたい場合における直流バスの電圧変動に伴う蓄電ユニットの充電期間及び放電期間の一例を図２１に示す。図において、閾値ＴC1は、蓄電ユニットＡの充電開始閾値かつ蓄電ユニットＢの充電停止閾値を示し、閾値ＴC2は、蓄電ユニットＡの充電停止閾値かつ蓄電ユニットＢの充電開始閾値を示している。また、閾値ＴD1は、蓄電ユニットＡの放電開始閾値かつ蓄電ユニットＢの放電停止閾値を示し、閾値ＴD2は、蓄電ユニットＡの放電停止閾値かつ蓄電ユニットＢの放電開始閾値を示している。
このように充電開始閾値、充電停止閾値、放電開始閾値、および放電停止閾値を設定した場合、図に示すように、蓄電ユニットＡ、Ｂで、充電を開始する順番と充電を停止する順番とが、放電を開始する順番と放電を停止する順番とが一致することになる。従って、このように閾値を設定することで蓄電ユニットＡ、Ｂで充電深度および放電深度をそろえることが可能となる。
より一般的には、充電開始閾値を低く設定した蓄電ユニットほど充電停止閾値を高く設定し、放電開始閾値を低く設定した蓄電ユニットほど放電停止閾値を高く設定することで、複数の蓄電ユニットで充電深度および放電深度をそろえることが可能となる。
ところで、充電開始閾値よりも大きい充電停止閾値、または、放電開始閾値よりも小さい放電停止閾値を含む場合、図７で示したフローチャートでは、蓄電ユニットの充電を行うべきか否かおよび蓄電ユニットの放電を行うべきか否かを適切に判定することができない。なぜなら、直流バスの電圧が充電開始閾値より大きく充電停止閾値より小さい場合、および、直流バスの電圧が放電開始閾値より小さく充電停止閾値より大きい場合に、充放電判定部の出力が不安定になるからである。
ところで、充電開始閾値よりも大きい充電停止閾値、または、放電開始閾値よりも小さい放電停止閾値を含む場合、図７で示したフローチャートでは、蓄電ユニットの充電を行うべきか否かおよび蓄電ユニットの放電を行うべきか否かを適切に判定することができない。なぜなら、直流バスの電圧が充電開始閾値より大きく充電停止閾値より小さい場合、および、直流バスの電圧が放電開始閾値より小さく充電停止閾値より大きい場合に、充放電判定部の出力が不安定になるからである。
そこで、充電開始閾値が充電停止閾値よりも小さい、または、放電開始閾値が放電停止閾値よりも大きい場合にも、蓄電ユニットの充電を行うべきか否かおよび蓄電ユニットの放電を行うべきか否かを適切に判定できる充放電判定処理のフローチャートを図２２に示す。なお、充電フラグおよび放電フラグの初期値はＯＦＦとし、変数ＶoldおよびＶnowの初期値は、バス電圧目標値であるとする。
充放電判定処理を開始すると、充放電判定部は、バス電圧取得部に指示を行って、直流バスの電圧の現在値（バス電圧現在値と称する。）を取得し、変数Ｖoldに変数Ｖnowの値を代入し、変数Ｖnowにバス電圧現在値を代入する（ステップＳ３０１）。
次に、充放電判定部は、放電フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
次に、充放電判定部は、放電フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
放電フラグがＯＮである場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、変数Ｖnowが変数Ｖoldよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ３０２）、変数Ｖnowが変数Ｖold以下であれば（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、充放電処理を終了する。変数Ｖnowが変数Ｖoldよりも大きい場合（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、変数Ｖnowが放電停止閾値よりも大きいか否かを判定し、変数Ｖnowが放電停止閾値以下の場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、充放電判定処理を終了する。変数Ｖnowが放電停止閾値よりも大きい場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、放電フラグをＯＦＦにして（ステップＳ２０４）、充放電判定処理を終了する。
放電フラグがＯＦＦである場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、充放電判定部は、充電フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
充電フラグがＯＮである場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、変数Ｖnowが変数Ｖoldよりも小さいか否かを判定し（ステップＳ３０４）、変数Ｖnowが変数Ｖold以上であれば（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、充放電処理を終了する。変数Ｖnowが変数Ｖoldよりも小さい場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、変数Ｖnowが充電停止閾値よりも小さいか否かを判定し、変数Ｖnowが充電停止閾値以上の場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、充放電判定処理を終了する。変数Ｖnowが充電停止閾値よりも小さい場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、充電フラグをＯＦＦにして（ステップＳ２０７）、充放電判定処理を終了する。
充電フラグがＯＮである場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、変数Ｖnowが変数Ｖoldよりも小さいか否かを判定し（ステップＳ３０４）、変数Ｖnowが変数Ｖold以上であれば（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、充放電処理を終了する。変数Ｖnowが変数Ｖoldよりも小さい場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、変数Ｖnowが充電停止閾値よりも小さいか否かを判定し、変数Ｖnowが充電停止閾値以上の場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、充放電判定処理を終了する。変数Ｖnowが充電停止閾値よりも小さい場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、充電フラグをＯＦＦにして（ステップＳ２０７）、充放電判定処理を終了する。
充電フラグがＯＦＦである場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、充放電判定部は、変数Ｖnowが変数Ｖoldよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０６）。
変数Ｖnowが変数Ｖoldよりも大きい場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、変数Ｖnowが充電開始閾値よりも大きいか否かを判定し、変数Ｖnowが充電開始閾値以下の場合（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、充放電判定処理を終了する。変数Ｖnowが充電開始閾値よりも大きい場合（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、充電フラグをＯＮにして（ステップＳ２０９）、充放電判定処理を終了する。
変数Ｖnowが変数Ｖoldよりも大きい場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、変数Ｖnowが充電開始閾値よりも大きいか否かを判定し、変数Ｖnowが充電開始閾値以下の場合（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、充放電判定処理を終了する。変数Ｖnowが充電開始閾値よりも大きい場合（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、充電フラグをＯＮにして（ステップＳ２０９）、充放電判定処理を終了する。
放電フラグがＯＦＦで変数Ｖnowが変数Ｖoldより以下の場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）、充放電判定部は、変数Ｖnowが変数Ｖoldよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３０８）。
変数Ｖnowが変数Ｖoldよりも小さい場合（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、変数Ｖnowが放電開始閾値よりも小さいか否かを判定し、変数Ｖnowが放電開始閾値以上の場合（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、充放電判定処理を終了する。変数Ｖnowが放電開始閾値よりも小さい場合（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、放電フラグをＯＮにして（ステップＳ２１１）、充放電判定処理を終了する。
変数Ｖnowが変数Ｖoldよりも小さい場合（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、変数Ｖnowが放電開始閾値よりも小さいか否かを判定し、変数Ｖnowが放電開始閾値以上の場合（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、充放電判定処理を終了する。変数Ｖnowが放電開始閾値よりも小さい場合（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、充放電判定部は、放電フラグをＯＮにして（ステップＳ２１１）、充放電判定処理を終了する。
変数Ｖnowが変数Ｖold以上の場合（ステップＳ３０８：Ｎｏ）、充放電判定部は、充放電判定処理を終了する。
充放電判定部は、上記充放電判定処理後、判定結果である充電フラグおよび放電フラグを充放電制御部に出力する。
ここで、ステップＳ３０２、Ｓ３０４、Ｓ３０６、Ｓ３０８では、直流バスの電圧の現在の値と前回の値とを比較することによって、直流バスの電圧が上昇中であるか、下降中であるかを判定している。これにより、充電の開始および放電の停止を直流バス電圧の上昇中に、充電の停止および放電の開始を直流バス電圧の下降中にそれぞれ限定することで、充放電判定部の出力を安定化している。
充放電判定部は、上記充放電判定処理後、判定結果である充電フラグおよび放電フラグを充放電制御部に出力する。
ここで、ステップＳ３０２、Ｓ３０４、Ｓ３０６、Ｓ３０８では、直流バスの電圧の現在の値と前回の値とを比較することによって、直流バスの電圧が上昇中であるか、下降中であるかを判定している。これにより、充電の開始および放電の停止を直流バス電圧の上昇中に、充電の停止および放電の開始を直流バス電圧の下降中にそれぞれ限定することで、充放電判定部の出力を安定化している。
このように処理を行うことで、充電開始閾値が充電停止閾値よりも小さい、または、放電開始閾値が放電停止閾値よりも大きい場合に、蓄電ユニットの充電を行うべきか否かおよび放電を行うべきか否かを適切に判定することが可能である。
＜変形例２＞
上記実施の形態において、蓄電ユニットの充電を停止するための充電停止閾値を設定したが、充電停止閾値は設定しなくともよい。この場合、例えば、充放電判定部は、対応する蓄電ユニットが充電した電荷量を測定する構成をさらに備え、充電フラグをＯＮにしてから対応する蓄電ユニットが充電した電荷量が所定量を超えた場合に充電フラグをＯＦＦにする構成としてもよい。また、充放電判定部は、充電フラグをＯＮにしてから所定時間経過後に充電フラグをＯＦＦにする構成としてもよい。
＜変形例２＞
上記実施の形態において、蓄電ユニットの充電を停止するための充電停止閾値を設定したが、充電停止閾値は設定しなくともよい。この場合、例えば、充放電判定部は、対応する蓄電ユニットが充電した電荷量を測定する構成をさらに備え、充電フラグをＯＮにしてから対応する蓄電ユニットが充電した電荷量が所定量を超えた場合に充電フラグをＯＦＦにする構成としてもよい。また、充放電判定部は、充電フラグをＯＮにしてから所定時間経過後に充電フラグをＯＦＦにする構成としてもよい。
また、例えば、充放電判定部は、対応する蓄電ユニットが放電した電荷量を測定する構成をさらに備え、放電フラグをＯＮにしてから対応する蓄電ユニットが放電した電荷量が所定量を超えた場合に放電フラグをＯＦＦにする構成としてもよい。また、充放電判定部は、放電フラグをＯＮにしてから所定時間経過後に放電フラグをＯＦＦにする構成としてもよい。
＜変形例３＞
上記実施の形態において、時間情報取得部は、所定周期で充電条件（充電開始閾値および充電停止閾値）および放電条件（放電開始閾値および放電停止閾値）を更新する閾値更新指示を出力するとしたが、閾値更新指示は、所定周期でなくともよい。例えば、蓄電システムは、蓄電ユニットに蓄積されている電荷量の充電や放電に伴う増減を測定する構成をさらに備え、充電条件および放電条件を更新してからの蓄電ユニットに蓄積されている電荷量の増減が所定値を超えた場合に、当該蓄電ユニットの充電条件および放電条件を更新する構成としてもよい。
上記実施の形態において、時間情報取得部は、所定周期で充電条件（充電開始閾値および充電停止閾値）および放電条件（放電開始閾値および放電停止閾値）を更新する閾値更新指示を出力するとしたが、閾値更新指示は、所定周期でなくともよい。例えば、蓄電システムは、蓄電ユニットに蓄積されている電荷量の充電や放電に伴う増減を測定する構成をさらに備え、充電条件および放電条件を更新してからの蓄電ユニットに蓄積されている電荷量の増減が所定値を超えた場合に、当該蓄電ユニットの充電条件および放電条件を更新する構成としてもよい。
＜変形例４＞
上記実施形態３において、スケジューリング情報は、時刻帯と優先度とを対応付けた情報であるとしたが、スケジューリング情報は、これに限られるものではない。スケジューリング情報は、優先度の変更順序を示す情報であればよく、時刻帯と対応付けられていなくともよい。その場合、優先度決定部１３１は、時間取得手段から閾値更新指示を取得する度に、スケジューリング情報の示す優先度の変更順序に従って対応する蓄電ユニットの優先度を更新すればよい。
上記実施形態３において、スケジューリング情報は、時刻帯と優先度とを対応付けた情報であるとしたが、スケジューリング情報は、これに限られるものではない。スケジューリング情報は、優先度の変更順序を示す情報であればよく、時刻帯と対応付けられていなくともよい。その場合、優先度決定部１３１は、時間取得手段から閾値更新指示を取得する度に、スケジューリング情報の示す優先度の変更順序に従って対応する蓄電ユニットの優先度を更新すればよい。
なお、この場合のスケジューリング情報は、同一時刻において、一部の蓄電ユニットの優先度と他の蓄電ユニットの優先度とが異なる値に決定されるように、一部の蓄電ユニットに対して他の蓄電ユニットの優先度の変更順序と異なる優先度の変更順序が予め設定されているものとする。
また、スケジューリング情報は、優先度を決定する情報ではなく、充電条件と放電条件を決定する情報であってもよい。すなわち、スケジューリング情報は、蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件の変更順序を示す情報であってもよい。そして、充放電閾値設定部は、時間取得手段から閾値更新指示を取得する度に、スケジューリング情報の示す充電条件および放電条件の変更順序に従って対応する蓄電ユニットの充電条件および放電条件を更新すればよい。
また、スケジューリング情報は、優先度を決定する情報ではなく、充電条件と放電条件を決定する情報であってもよい。すなわち、スケジューリング情報は、蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件の変更順序を示す情報であってもよい。そして、充放電閾値設定部は、時間取得手段から閾値更新指示を取得する度に、スケジューリング情報の示す充電条件および放電条件の変更順序に従って対応する蓄電ユニットの充電条件および放電条件を更新すればよい。
なお、この場合のスケジューリング情報は、同一時刻において、一部の蓄電ユニットの充電条件および放電条件と他の蓄電ユニットの充電条件および放電条件とが異なる値に決定されるように、一部の蓄電ユニットに対して他の蓄電ユニットの充電条件および放電条件の変更順序と異なる充電条件および放電条件の変更順序が予め設定されているものとする。
＜変形例５＞
上記実施の形態において、蓄電ユニットはリチウムイオン電池などの繰り返し充電および放電が可能な二次電池から成るとした。上記繰り返し充電および放電可能な二次電池には、リチウムイオン電池の他、鉛蓄電池、ニッケル・水素蓄電池やニッケル・カドミウム蓄電池なども含まれる。また、蓄電ユニットは、リチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタ等のキャパシタなどを用いて構成してもよい。また、蓄電ユニットは、フライホイールバッテリー等、電気エネルギーを運動エネルギーに変換して保存するものでもの良い。
上記実施の形態において、蓄電ユニットはリチウムイオン電池などの繰り返し充電および放電が可能な二次電池から成るとした。上記繰り返し充電および放電可能な二次電池には、リチウムイオン電池の他、鉛蓄電池、ニッケル・水素蓄電池やニッケル・カドミウム蓄電池なども含まれる。また、蓄電ユニットは、リチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタ等のキャパシタなどを用いて構成してもよい。また、蓄電ユニットは、フライホイールバッテリー等、電気エネルギーを運動エネルギーに変換して保存するものでもの良い。
なお、各蓄電ユニットは、複数の蓄電装置（二次電池、キャパシタ、フライホイールバッテリーなど）を直列に接続して構成されてもよいし、複数の蓄電装置を並列に接続して構成されてもよいし、複数の蓄電装置を直列に接続されたものをさらに並列に接続して構成されてもよい。
＜変形例６＞
上述の実施形態で示した各機能構成要素（充放電閾値更新部、充放電閾値記憶部、充放電判定部等）は、その機能を実行する回路として実現されてもよいし、ＩＣ、ＬＳＩその他の集積回路のパッケージとして構成されるものとしてもよい。このパッケージは各種装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ）に組み込まれて利用に供され、これにより各種装置は、各実施形態で示したような各機能を実現するようになる。
＜変形例６＞
上述の実施形態で示した各機能構成要素（充放電閾値更新部、充放電閾値記憶部、充放電判定部等）は、その機能を実行する回路として実現されてもよいし、ＩＣ、ＬＳＩその他の集積回路のパッケージとして構成されるものとしてもよい。このパッケージは各種装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ）に組み込まれて利用に供され、これにより各種装置は、各実施形態で示したような各機能を実現するようになる。
なお、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。更には、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。
（補足）
以下、更に本発明の一実施形態としての充放電制御装置の構成及びその変形例の効果について説明する。
（補足）
以下、更に本発明の一実施形態としての充放電制御装置の構成及びその変形例の効果について説明する。
＜Ａ＞本発明の一実施形態に係る充放電制御装置は、直流バスの電圧変動に応じて前記直流バスに接続された複数の蓄電装置の充電および放電を制御する充放電制御装置であって、前記直流バスの現在の電圧を示すバス電圧を取得するバス電圧取得部と、前記蓄電装置それぞれに設定される、充電を行うための前記バス電圧の条件を示す充電条件および放電を行うための前記バス電圧の条件を示す放電条件を記憶する条件記憶部と、前記条件記憶部に記憶された前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を更新する条件更新部と、前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの充電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての充電を行うか否かを判定し、前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての放電を行うか否かを判定する充放電判定部とを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、充電を行うための充電条件と放電を行うための放電条件が、蓄電装置（蓄電ユニット）毎に個別に設定される。これにより、特定の蓄電装置に対して優先的に充電または放電を行うことが可能になる。
さらに、上記充電条件と放電条件との更新を行うことにより、充電または放電を優先的に行う蓄電装置を切り替えて、複数の蓄電装置の充電および放電を効率的に制御することが可能となる。
さらに、上記充電条件と放電条件との更新を行うことにより、充電または放電を優先的に行う蓄電装置を切り替えて、複数の蓄電装置の充電および放電を効率的に制御することが可能となる。
＜Ｂ＞また、上記実施形態（Ａ）の充放電制御装置において、前記充電条件それぞれは、充電を開始するための前記バス電圧の大きさを示す充電開始閾値を含み、前記放電条件それぞれは、放電を開始するための前記バス電圧の大きさを示す放電開始閾値を含み、前記条件更新部は、各蓄電装置の充電開始閾値を前記バス電圧の目標値よりも大きく、各蓄電装置の放電開始閾値を前記目標値よりも小さくなるように更新し、前記充放電判定部は、一の蓄電装置が充電中でも放電中でもないときに、前記バス電圧が当該一の蓄電装置の充電開始閾値を上回っていることを検出すると、当該一の蓄電装置の充電を開始すると判定し、一の蓄電装置が充電中でも放電中でもないときに、前記バス電圧が当該一の蓄電装置の放電開始閾値を下回っていることを検出すると、当該一の蓄電装置の放電を開始すると判定してもよい。
上記構成によれば、充電条件としてバス電圧目標値よりも大きい充電開始閾値が、放電条件としてバス電圧目標値よりも小さい放電開始閾値が設定される。これにより、以下に示す課題を解決することができる。
蓄電ユニット毎に直流バスの電圧を取得する電圧センサを備える場合、複数の電圧センサ間の誤差を完全に排除することは困難であるため、各蓄電ユニットに対して、それぞれ異なる計測値を用いて充電を行うべきか否か、および、放電を行うべきか否かを判定することになる。この場合、電圧の計測誤差によっては、一部の蓄電ユニットでは充電を行うべきと判定していながら、他の蓄電ユニットでは放電を行うべきと判定する可能性があり得る。このように蓄電システム内の蓄電ユニット間で充放電方向が異なると、単に蓄電ユニット間で電力が移動するという状態になり、電力ロスや蓄電ユニットの劣化を促進させることなる。
蓄電ユニット毎に直流バスの電圧を取得する電圧センサを備える場合、複数の電圧センサ間の誤差を完全に排除することは困難であるため、各蓄電ユニットに対して、それぞれ異なる計測値を用いて充電を行うべきか否か、および、放電を行うべきか否かを判定することになる。この場合、電圧の計測誤差によっては、一部の蓄電ユニットでは充電を行うべきと判定していながら、他の蓄電ユニットでは放電を行うべきと判定する可能性があり得る。このように蓄電システム内の蓄電ユニット間で充放電方向が異なると、単に蓄電ユニット間で電力が移動するという状態になり、電力ロスや蓄電ユニットの劣化を促進させることなる。
この課題に対して、上記で示したバス電圧目標値よりも大きい充電開始閾値とバス電圧目標値よりも小さい放電開始閾値とが設定される構成によれば、バス電圧取得部の検出誤差が、充電開始閾値と放電開始閾値との差分を超えない範囲で、各蓄電装置の充放電方向を揃えることができる。すなわち、充電を行う蓄電ユニットと放電を行う蓄電が混在することがないように、各蓄電ユニットの充電および放電を制御することができる。
＜Ｃ＞上記実施形態（Ｂ）の充放電制御装置において、前記条件更新部は、前記蓄電装置それぞれの残存容量を計算する蓄電状態計算部と、前記充電条件および前記放電条件の更新を行う際、一の蓄電装置の残存容量が多いほど当該一の蓄電装置の放電開始閾値を高い値に設定し、一の蓄電装置の残存容量が少ないほど当該一の蓄電装置の充電開始閾値を低い値に設定する充放電閾値設定部とを備えてもよい。
上記構成によれば、各蓄電装置の電池残存容量を平準化するように、各蓄電装置の充電および放電を制御することができる。
＜Ｄ＞上記実施形態（Ｂ）の充放電制御装置において、前記条件更新部は、前記蓄電装置それぞれの劣化度合いを計算する蓄電状態計算部と、前記充電条件および前記放電条件の更新を行う際、一の蓄電装置が劣化しているほど当該一の蓄電装置の充電開始閾値を高い値に設定し、一の蓄電装置が劣化しているほど当該一の蓄電装置の放電開始閾値を低い値に設定する充放電閾値設定部とを備えてもよい。
＜Ｄ＞上記実施形態（Ｂ）の充放電制御装置において、前記条件更新部は、前記蓄電装置それぞれの劣化度合いを計算する蓄電状態計算部と、前記充電条件および前記放電条件の更新を行う際、一の蓄電装置が劣化しているほど当該一の蓄電装置の充電開始閾値を高い値に設定し、一の蓄電装置が劣化しているほど当該一の蓄電装置の放電開始閾値を低い値に設定する充放電閾値設定部とを備えてもよい。
上記構成によれば、各蓄電装置の劣化度を平準化するように、各蓄電装置の充電および放電を制御することができる。
＜Ｅ＞上記実施形態（Ｂ）の充放電制御装置において、前記条件更新部は、複数の優先度それぞれと充電条件および放電条件とを対応付けた対応情報を記憶する対応情報記憶部と前記蓄電装置それぞれの優先度を、一部の蓄電装置の優先度が他の蓄電装置の優先度と異なるように決定する優先度決定部と、前記決定の前後で優先度が変化した場合に、優先度の変化した蓄電装置の充電条件および放電条件を、前記対応情報を参照して変化後の優先度と対応する充電条件および放電条件に更新する条件設定部とを備えてもよい。
＜Ｅ＞上記実施形態（Ｂ）の充放電制御装置において、前記条件更新部は、複数の優先度それぞれと充電条件および放電条件とを対応付けた対応情報を記憶する対応情報記憶部と前記蓄電装置それぞれの優先度を、一部の蓄電装置の優先度が他の蓄電装置の優先度と異なるように決定する優先度決定部と、前記決定の前後で優先度が変化した場合に、優先度の変化した蓄電装置の充電条件および放電条件を、前記対応情報を参照して変化後の優先度と対応する充電条件および放電条件に更新する条件設定部とを備えてもよい。
上記構成によれば、各蓄電装置の充電および放電を、各蓄電装置の優先度に基づいて制御することができる。
＜Ｆ＞上記実施形態（Ｅ）の充放電制御装置において、前記条件更新部は、一部の蓄電装置の優先度の変更順序と他の蓄電装置の優先度の変更順序とが異なるように設定された、前記蓄電装置それぞれについての優先度の変更順序を示す変更順序情報を記憶する変更順序記憶部を更に備え、前記優先度決定部は、前記蓄電装置それぞれの変更順序情報の示す変更順序に従って、前記蓄電装置それぞれの優先度を決定してもよい。
＜Ｆ＞上記実施形態（Ｅ）の充放電制御装置において、前記条件更新部は、一部の蓄電装置の優先度の変更順序と他の蓄電装置の優先度の変更順序とが異なるように設定された、前記蓄電装置それぞれについての優先度の変更順序を示す変更順序情報を記憶する変更順序記憶部を更に備え、前記優先度決定部は、前記蓄電装置それぞれの変更順序情報の示す変更順序に従って、前記蓄電装置それぞれの優先度を決定してもよい。
上記構成によれば、予め定められた変更順序情報の示す変更順序で各蓄電装置の優先度を更新することができる。これにより、事前に予測することができる環境の変化（例えば直流バスの電圧変動や蓄電装置の蓄電状態の変化）に応じた変更順序情報を予め定めておくことで、各蓄電装置の充電および放電を予測できる環境の変化に対して適切に制御することができる。
また、充電および放電を優先的に行う蓄電装置を順次切り替えるように変更順序情報を定めることで、各蓄電装置の劣化を遅らせることができる。
＜Ｇ＞上記実施形態（Ｂ）の充放電制御装置において、前記条件更新部は、一部の蓄電装置の充電条件および放電条件の変更順序と他の蓄電装置の充電条件および放電条件の変更順序とが異なるように設定された、蓄電装置それぞれについての充電条件および放電条件の変更順序を示す変更順序情報を記憶する変更順序記憶部と、前記蓄電装置それぞれの変更順序情報の示す変更順序に従って、前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を設定する条件設定部とを備えてもよい。
＜Ｇ＞上記実施形態（Ｂ）の充放電制御装置において、前記条件更新部は、一部の蓄電装置の充電条件および放電条件の変更順序と他の蓄電装置の充電条件および放電条件の変更順序とが異なるように設定された、蓄電装置それぞれについての充電条件および放電条件の変更順序を示す変更順序情報を記憶する変更順序記憶部と、前記蓄電装置それぞれの変更順序情報の示す変更順序に従って、前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を設定する条件設定部とを備えてもよい。
上記構成によれば、予め定められた変更順序情報の示す変更順序で各蓄電装置の充電条件（充電開始閾値および充電停止閾値）および放電条件（放電開始閾値および放電停止閾値）を更新することができる。これにより、事前に予測することができる環境の変化（例えば直流バスの電圧変動や蓄電装置の蓄電状態の変化）に応じた変更順序情報を予め定めておくことで、各蓄電装置の充電および放電を予測できる環境の変化に対して適切に制御することができる。
また、優先的に充電および放電を行う蓄電装置を順次切り替えるように変更順序情報を定めることで、各蓄電装置の劣化を遅らせることができる。
＜Ｈ＞また、本発明の一実施形態に係る充放電システムは、直流バスと前記直流バスに接続された複数の蓄電装置と前記直流バスの電圧変動に応じて前記複数の蓄電装置の充電および放電を制御する充放電制御装置とを備える蓄電システムであって、前記充放電制御装置は、前記直流バスの現在の電圧を示すバス電圧を取得するバス電圧取得部と、前記蓄電装置それぞれに設定される、充電を行うための前記バス電圧の条件を示す充電条件および放電を行うための前記バス電圧の条件を示す放電条件を記憶する条件記憶部と、前記条件記憶部に記憶された前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を更新する条件更新部と、前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの充電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての充電を行うか否かを判定し、前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての放電を行うか否かを判定する充放電判定部とを備えることを特徴とする。
＜Ｈ＞また、本発明の一実施形態に係る充放電システムは、直流バスと前記直流バスに接続された複数の蓄電装置と前記直流バスの電圧変動に応じて前記複数の蓄電装置の充電および放電を制御する充放電制御装置とを備える蓄電システムであって、前記充放電制御装置は、前記直流バスの現在の電圧を示すバス電圧を取得するバス電圧取得部と、前記蓄電装置それぞれに設定される、充電を行うための前記バス電圧の条件を示す充電条件および放電を行うための前記バス電圧の条件を示す放電条件を記憶する条件記憶部と、前記条件記憶部に記憶された前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を更新する条件更新部と、前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの充電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての充電を行うか否かを判定し、前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての放電を行うか否かを判定する充放電判定部とを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、充電を行うための充電条件と放電を行うための放電条件が、蓄電装置毎に個別に設定される。これにより、特定の蓄電装置に対して優先的に充電または放電を行うことが可能になる。
さらに、上記充電条件と放電条件との更新を行うことにより、充電または放電を優先的に行う蓄電装置を切り替えて、複数の蓄電装置の充電および放電を効率的に制御することが可能となる。
さらに、上記充電条件と放電条件との更新を行うことにより、充電または放電を優先的に行う蓄電装置を切り替えて、複数の蓄電装置の充電および放電を効率的に制御することが可能となる。
＜Ｉ＞上記実施形態（Ｈ）の充放電システムにおいて、前記条件更新部は、前記蓄電装置それぞれの蓄電状態を計算する蓄電状態計算部と、一の蓄電装置の優先度を、当該一の蓄電装置の蓄電状態および他の蓄電装置の蓄電状態を用いて決定する優先度決定部と、前記決定の前後で優先度が変化した場合に、優先度の変化した蓄電装置の充電条件および放電条件を、前記対応情報を参照して変化後の優先度と対応する充電条件および放電条件に更新する条件設定部とを備えもよい。
上記構成によれば、一の蓄電装置の蓄電状態（電池残存容量や劣化度など）と他の蓄電装置の電池残存容量との相対関係に基づいて、当該一の蓄電装置の閾値を設定することが可能になる。
＜Ｊ＞上記実施形態（Ｈ）の充放電システムにおいて、前記充放電制御装置は、前記複数の蓄電装置と対応する複数の電力変換部を備え、前記電力変換部それぞれは、前記バス電圧取得部と、前記条件記憶部のうち、対応する蓄電装置の充電条件および放電条件を記憶する記憶部と、前記条件更新部のうち、前記記憶部に記憶された対応する蓄電装置の充電条件および放電条件を更新する更新部と、前記充放電判定部のうち、対応する蓄電装置についての充電を行うか否か、および、対応する蓄電装置についての放電を行うか否かを判定する判定部とを備えてもよい。
＜Ｊ＞上記実施形態（Ｈ）の充放電システムにおいて、前記充放電制御装置は、前記複数の蓄電装置と対応する複数の電力変換部を備え、前記電力変換部それぞれは、前記バス電圧取得部と、前記条件記憶部のうち、対応する蓄電装置の充電条件および放電条件を記憶する記憶部と、前記条件更新部のうち、前記記憶部に記憶された対応する蓄電装置の充電条件および放電条件を更新する更新部と、前記充放電判定部のうち、対応する蓄電装置についての充電を行うか否か、および、対応する蓄電装置についての放電を行うか否かを判定する判定部とを備えてもよい。
上記構成は、分散して存在する蓄電装置それぞれの充電および放電を自律的に制御する構成である。従って、上記構成によれば、自律分散型の蓄電システムを実現することができる。
＜Ｋ＞本発明の一実施形態に係る充放電制御方法は、直流バスに接続された複数の蓄電装置それぞれに設定される充電を行うための前記直流バスの電圧の条件を示す充電条件および放電を行うための前記直流バスの電圧の条件を示す放電条件を記憶する条件記憶部を備え、前記直流バスの電圧変動および前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれの充電および放電を制御する充放電制御装置で用いられる充放電制御方法であって、前記条件記憶部に記憶された前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を更新する条件更新ステップと、前記直流バスの現在の電圧を示すバス電圧を取得するバス電圧取得ステップと、前記バス電圧および各蓄電装置の充電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての充電を行うか否かを判定し、前記バス電圧および各蓄電装置の放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての放電を行うか否かを判定する充放電判定ステップとを含むことを特徴とする。
＜Ｋ＞本発明の一実施形態に係る充放電制御方法は、直流バスに接続された複数の蓄電装置それぞれに設定される充電を行うための前記直流バスの電圧の条件を示す充電条件および放電を行うための前記直流バスの電圧の条件を示す放電条件を記憶する条件記憶部を備え、前記直流バスの電圧変動および前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれの充電および放電を制御する充放電制御装置で用いられる充放電制御方法であって、前記条件記憶部に記憶された前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を更新する条件更新ステップと、前記直流バスの現在の電圧を示すバス電圧を取得するバス電圧取得ステップと、前記バス電圧および各蓄電装置の充電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての充電を行うか否かを判定し、前記バス電圧および各蓄電装置の放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての放電を行うか否かを判定する充放電判定ステップとを含むことを特徴とする。
上記構成によれば、充電を行うための充電条件と放電を行うための放電条件が、蓄電装置毎に個別に設定される。これにより、特定の蓄電装置に対して優先的に充電または放電を行うことが可能になる。
さらに、上記充電条件と放電条件との更新を行うことにより、充電または放電を優先的に行う蓄電装置を切り替えて、複数の蓄電装置の充電および放電を効率的に制御することが可能となる。
さらに、上記充電条件と放電条件との更新を行うことにより、充電または放電を優先的に行う蓄電装置を切り替えて、複数の蓄電装置の充電および放電を効率的に制御することが可能となる。
本発明は、複数の蓄電ユニットの充放電を効率よく制御することができ、分散型電源装置や無停電電源装置等の蓄電システムに用いるのに有用である。
３０，２００ 蓄電部
３１ 蓄電ユニット
７０ 直流バス
１００，３００ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０１，２１１ バス電圧取得部
１０２，２１２ 充放電閾値更新部（条件更新部）
１０３，２１３ 充放電閾値記憶部（条件記憶部）
１０４，２１４ 充放電判定部
１０５ 充放電制御部
１１１，１２１，２２１ 電池情報取得部
１１２，１２２，２２２ 電池状態計算部（蓄電状態計算部）
１１３，１２３，２２４ 電池特性記憶部
１１４，１２４，１３２，２２３ 時間情報取得部
１１５，１２５，１３４，２２６ 充放電閾値設定部（条件設定部）
１２６，１３５，２２７ 対応情報記憶部
１３１，２２５ 優先度決定部
１３３ 変更順序記憶部
２１０ 充放電コントローラ
３１ 蓄電ユニット
７０ 直流バス
１００，３００ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０１，２１１ バス電圧取得部
１０２，２１２ 充放電閾値更新部（条件更新部）
１０３，２１３ 充放電閾値記憶部（条件記憶部）
１０４，２１４ 充放電判定部
１０５ 充放電制御部
１１１，１２１，２２１ 電池情報取得部
１１２，１２２，２２２ 電池状態計算部（蓄電状態計算部）
１１３，１２３，２２４ 電池特性記憶部
１１４，１２４，１３２，２２３ 時間情報取得部
１１５，１２５，１３４，２２６ 充放電閾値設定部（条件設定部）
１２６，１３５，２２７ 対応情報記憶部
１３１，２２５ 優先度決定部
１３３ 変更順序記憶部
２１０ 充放電コントローラ
Claims (11)
- 直流バスの電圧変動に応じて前記直流バスに接続された複数の蓄電装置の充電および放電を制御する充放電制御装置であって、
前記直流バスの現在の電圧を示すバス電圧を取得するバス電圧取得部と、
前記蓄電装置それぞれに設定される、充電を行うための前記バス電圧の条件を示す充電条件および放電を行うための前記バス電圧の条件を示す放電条件を記憶する条件記憶部と、
前記条件記憶部に記憶された前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を更新する条件更新部と、
前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの充電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての充電を行うか否かを判定し、前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての放電を行うか否かを判定する充放電判定部と
を備えることを特徴とする充放電制御装置。 - 前記充電条件それぞれは、充電を開始するための前記バス電圧の大きさを示す充電開始閾値を含み、
前記放電条件それぞれは、放電を開始するための前記バス電圧の大きさを示す放電開始閾値を含み、
前記条件更新部は、各蓄電装置の充電開始閾値を前記バス電圧の目標値よりも大きく、各蓄電装置の放電開始閾値を前記目標値よりも小さくなるように更新し、
前記充放電判定部は、
一の蓄電装置が充電中でも放電中でもないときに、前記バス電圧が当該一の蓄電装置の充電開始閾値を上回っていることを検出すると、当該一の蓄電装置の充電を開始すると判定し、
一の蓄電装置が充電中でも放電中でもないときに、前記バス電圧が当該一の蓄電装置の放電開始閾値を下回っていることを検出すると、当該一の蓄電装置の放電を開始すると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の充放電制御装置。 - 前記条件更新部は、
前記蓄電装置それぞれの残存容量を計算する蓄電状態計算部と、
前記充電条件および前記放電条件の更新を行う際、一の蓄電装置の残存容量が多いほど当該一の蓄電装置の放電開始閾値を高い値に設定し、一の蓄電装置の残存容量が少ないほど当該一の蓄電装置の充電開始閾値を低い値に設定する充放電閾値設定部とを備える
ことを特徴とする請求項２に記載の充放電制御装置。 - 前記条件更新部は、
前記蓄電装置それぞれの劣化度合いを計算する蓄電状態計算部と、
前記充電条件および前記放電条件の更新を行う際、一の蓄電装置が劣化しているほど当該一の蓄電装置の充電開始閾値を高い値に設定し、一の蓄電装置が劣化しているほど当該一の蓄電装置の放電開始閾値を低い値に設定する充放電閾値設定部とを備える
ことを特徴とする請求項２に記載の充放電制御装置。 - 前記条件更新部は、
複数の優先度それぞれと充電条件および放電条件とを対応付けた対応情報を記憶する対応情報記憶部と
前記蓄電装置それぞれの優先度を、一部の蓄電装置の優先度が他の蓄電装置の優先度と異なるように決定する優先度決定部と、
前記決定の前後で優先度が変化した場合に、優先度の変化した蓄電装置の充電条件および放電条件を、前記対応情報を参照して変化後の優先度と対応する充電条件および放電条件に更新する条件設定部とを備える
ことを特徴とする請求項２のいずれかに記載の充放電制御装置。 - 前記条件更新部は、一部の蓄電装置の優先度の変更順序と他の蓄電装置の優先度の変更順序とが異なるように設定された、前記蓄電装置それぞれについての優先度の変更順序を示す変更順序情報を記憶する変更順序記憶部を更に備え、
前記優先度決定部は、前記蓄電装置それぞれの変更順序情報の示す変更順序に従って、前記蓄電装置それぞれの優先度を決定する
ことを特徴とする請求項５に記載の充放電制御装置。 - 前記条件更新部は、
一部の蓄電装置の充電条件および放電条件の変更順序と他の蓄電装置の充電条件および放電条件の変更順序とが異なるように設定された、蓄電装置それぞれについての充電条件および放電条件の変更順序を示す変更順序情報を記憶する変更順序記憶部と、
前記蓄電装置それぞれの変更順序情報の示す変更順序に従って、前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を設定する条件設定部とを備える
ことを特徴とする請求項２に記載の充放電制御装置。 - 直流バスと前記直流バスに接続された複数の蓄電装置と前記直流バスの電圧変動に応じて前記複数の蓄電装置の充電および放電を制御する充放電制御装置とを備える蓄電システムであって、
前記充放電制御装置は、
前記直流バスの現在の電圧を示すバス電圧を取得するバス電圧取得部と、
前記蓄電装置それぞれに設定される、充電を行うための前記バス電圧の条件を示す充電条件および放電を行うための前記バス電圧の条件を示す放電条件を記憶する条件記憶部と、
前記条件記憶部に記憶された前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を更新する条件更新部と、
前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの充電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての充電を行うか否かを判定し、前記バス電圧および前記蓄電装置それぞれの放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての放電を行うか否かを判定する充放電判定部と
を備えることを特徴とする充放電制御システム。 - 前記条件更新部は、
前記蓄電装置それぞれの蓄電状態を計算する蓄電状態計算部と、
一の蓄電装置の優先度を、当該一の蓄電装置の蓄電状態および他の蓄電装置の蓄電状態を用いて決定する優先度決定部と、
前記決定の前後で優先度が変化した場合に、優先度の変化した蓄電装置の充電条件および放電条件を、前記対応情報を参照して変化後の優先度と対応する充電条件および放電条件に更新する条件設定部とを備える
ことを特徴とする請求項８に記載の充放電制御システム。 - 前記充放電制御装置は、
前記複数の蓄電装置と対応する複数の電力変換部を備え、
前記電力変換部それぞれは、
前記バス電圧取得部と、
前記条件記憶部のうち、対応する蓄電装置の充電条件および放電条件を記憶する記憶部と、
前記条件更新部のうち、前記記憶部に記憶された対応する蓄電装置の充電条件および放電条件を更新する更新部と、
前記充放電判定部のうち、対応する蓄電装置についての充電を行うか否か、および、対応する蓄電装置についての放電を行うか否かを判定する判定部とを備える
ことを特徴とする請求項８に記載の充放電制御システム。 - 直流バスに接続された複数の蓄電装置それぞれに設定される充電を行うための前記直流バスの電圧の条件を示す充電条件および放電を行うための前記直流バスの電圧の条件を示す放電条件を記憶する条件記憶部を備え、前記直流バスの電圧変動および前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれの充電および放電を制御する充放電制御装置で用いられる充放電制御方法であって、
前記条件記憶部に記憶された前記蓄電装置それぞれの充電条件および放電条件を更新する条件更新ステップと、
前記直流バスの現在の電圧を示すバス電圧を取得するバス電圧取得ステップと、
前記バス電圧および各蓄電装置の充電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての充電を行うか否かを判定し、前記バス電圧および各蓄電装置の放電条件に基づいて前記蓄電装置それぞれについての放電を行うか否かを判定する充放電判定ステップと
を含むことを特徴とする充放電制御方法。
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