(57)【要約】【課題】劣化度を考慮して二次電池の目標充電率を適切に設定することのできる二次電池管理システム、及びその二次電池管理方法並びに二次電池管理プログラム、二次電池システムを提供することを目的とする。【解決手段】二次電池管理システム４は、目標電力量に基づいて二次電池の仮目標充電率を設定する設定部２１と、二次電池における所定の定電流充電期間に変化した二次電池の充電率の変化量に基づいて、二次電池の劣化度を推定する推定部２３と、劣化度により仮目標充電率を補正し、二次電池の目標充電率を算出する算出部２４とを備える。【選択図】図２
2020064828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標電力量に基づいて二次電池の仮目標充電率を設定する設定部と、
前記二次電池における所定の定電流充電期間に変化した前記二次電池の充電率の変化量に基づいて、前記二次電池の劣化度を推定する推定部と、
前記劣化度により前記仮目標充電率を補正し、前記二次電池の目標充電率を算出する算出部と、
を備える二次電池管理システム。
【請求項２】
前記推定部は、現在の状態における前記二次電池の前記定電流充電期間に変化した充電率の変化量である充電率変化率と、初期状態における前記二次電池の前記定電流充電期間に変化した初期充電率変化率との比に基づいて、前記二次電池における前記劣化度を推定する請求項１に記載の二次電池管理システム。
【請求項３】
前記定電流充電期間は、前記二次電池における充電率の計測に係るサンプリング周期に基づいて、計測誤差が予め設定した上限値未満となるように設定される請求項１又は２に記載の二次電池管理システム。
【請求項４】
算出部は、前記目標充電率が予め設定した充電率許容範囲内でない場合に、警告通知を行う請求項１から３のいずれか１項に記載の二次電池管理システム。
【請求項５】
前記二次電池の充電率が基準充電率となった場合に、前記二次電池に対する定電流充電を開始させる充電制御部を備える請求項１から４のいずれか１項に記載の二次電池管理システム。
【請求項６】
二次電池と、
前記二次電池に流通する充放電電流量を制御する充放電装置と、
請求項１から５のいずれか１項に記載の二次電池管理システムと、
を備える二次電池システム。
【請求項７】
目標電力量に基づいて二次電池の仮目標充電率を設定する設定工程と、
前記二次電池における所定の定電流充電期間に変化した前記二次電池の充電率の変化量に基づいて、前記二次電池の劣化度を推定する推定工程と、
前記劣化度により前記仮目標充電率を補正し、前記二次電池の目標充電率を算出する算出工程と、
を有する二次電池管理方法。
【請求項８】
目標電力量に基づいて二次電池の仮目標充電率を設定する設定処理と、
前記二次電池における所定の定電流充電期間に変化した前記二次電池の充電率の変化量に基づいて、前記二次電池の劣化度を推定する推定処理と、
前記劣化度により前記仮目標充電率を補正し、前記二次電池の目標充電率を算出する算出処理と、
をコンピュータに実行させるための二次電池管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池管理システム、及びその二次電池管理方法並びに二次電池管理プログラム、二次電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火力発電プラントが連系する電力系統には、グリッドの安定化のために二次電池が設けられているものがある。二次電池は、例えば運用範囲（ＳＯＣ上限値及びＳＯＣ下限値）内となるように充放電制御が行われている。
【０００３】
例えば特許文献１では、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ）を推定し、ＳＯＨによりＳＯＣを上限値及び下限値内に設定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１９５４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二次電池は、必要な時に余裕を持って放電することが可能なように、充電率が高い状態で待機される場合が多い。しかしながら、二次電池は、充電率が高い状態で長期間維持されると劣化が進行し易くなる傾向にあり、必要以上に充電率の高い状態が維持されることは好ましくない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、劣化度を考慮することで精度よく二次電池の目標充電率を適切に設定することのできる二次電池管理システム、及びその二次電池管理方法並びに二次電池管理プログラム、二次電池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】
【０００７】
本発明の第１態様は、目標電力量に基づいて二次電池の仮目標充電率を設定する設定部と、前記二次電池における所定の定電流充電期間に変化した前記二次電池の充電率の変化量に基づいて、前記二次電池の劣化度を推定する推定部と、前記劣化度により前記仮目標充電率を補正し、前記二次電池の目標充電率を算出する算出部と、を備える二次電池管理システムである。
【０００８】
上記のような構成によれば、充電期間の間に実施される定電流充電期間における二次電池の充電率の変化量に基づいて二次電池の現状態での劣化度を都度に推定することとしたため、二次電池の劣化度をより正確に推定することが可能となる。そして、目標電力量に基づいて設定した仮目標充電率を劣化度により補正して二次電池の目標充電率を決定するため、劣化による充電容量不足分を考慮して、目標電力量に対してより確実に二次電池に蓄電することが可能となる。
【０００９】
また、現状態での劣化度を考慮して二次電池の目標充電率を適切に設定できるため、二次電池の充電率が必要以上に高い状態で維持されることを防止し、電池寿命の低下を抑制することができる。
【００１０】
上記二次電池管理システムにおいて、前記推定部は、現在の状態における前記二次電池の前記定電流充電期間に変化した充電率の変化量である充電率変化率と、初期状態における前記二次電池の前記定電流充電期間に変化した初期充電率変化率との比に基づいて、前記二次電池における前記劣化度を推定することとしてもよい。
【００１１】
上記のような構成によれば、二次電池における現状態での充電率変化率と初期充電率変化率との比によって劣化度を推定するため、容易に劣化度を推定することができる。なお、二次電池の初期充電率変化率とは、二次電池が初期状態（劣化前の状態、例えば試運転調整時など）である場合において確認してある、所定の定電流充電期間に変化した二次電池の充電率の変化量である。
【００１２】
上記二次電池管理システムにおいて、前記定電流充電期間は、前記二次電池における充電率の計測に係るサンプリング周期に基づいて、計測誤差が予め設定した上限値未満となるように設定されることとしてもよい。
【００１３】
上記のような構成によれば、サンプリング周期に基づいて定電流充電期間を設定することで、計測誤差が予め設定した上限値未満となるような定電流充電期間を設定することができ、二次電池の劣化度をより正確に推定することが可能となる。なお、充電率の計測に係るサンプリング周期に対して、劣化度を推定するための定電流充電期間が短すぎると、計測誤差が大きくなってしまう可能性がある。
【００１４】
上記二次電池管理システムにおいて、算出部は、前記目標充電率が予め設定した充電率許容範囲内でない場合に、警告通知を行うこととしてもよい。
【００１５】
上記のような構成によれば、充電率許容範囲内でない目標充電率を用いて二次電池を充電すると安全運用できない可能性があるため、警告通知を行うことで安全性を向上させることができる。
【００１６】
上記二次電池管理システムにおいて、前記二次電池の充電率が基準充電率となった場合に、前記二次電池に対する定電流充電を開始させる充電制御部を備えることとしてもよい。
【００１７】
上記のような構成によれば、充電率が基準充電率となった場合に定電流充電を開始させるため、定電流充電を開始するための二次電池の充電率を統一化することができる。すなわち、劣化度を推定するための定電流充電期間における二次電池の状態を同じ条件のもとで実施できるよう適正化することができ、より正確に劣化度を推定することが可能となる。
【００１８】
本発明の第２態様は、二次電池と、前記二次電池に流通する充放電電流量を制御する充放電装置と、上記の二次電池管理システムと、を備える二次電池システムである。
【００１９】
本発明の第３態様は、目標電力量に基づいて二次電池の仮目標充電率を設定する設定工程と、前記二次電池における所定の定電流充電期間に変化した前記二次電池の充電率の変化量に基づいて、前記二次電池の劣化度を推定する推定工程と、前記劣化度により前記仮目標充電率を補正し、前記二次電池の目標充電率を算出する算出工程と、を有する二次電池管理方法である。
【００２０】
本発明の第４態様は、目標電力量に基づいて二次電池の仮目標充電率を設定する設定処理と、前記二次電池における所定の定電流充電期間に変化した前記二次電池の充電率の変化量に基づいて、前記二次電池の劣化度を推定する推定処理と、前記劣化度により前記仮目標充電率を補正し、前記二次電池の目標充電率を算出する算出処理と、をコンピュータに実行させるための二次電池管理プログラムである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、劣化度を考慮して二次電池の目標充電率を適切に設定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る二次電池システムの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る二次電池管理システムが備える機能を示した機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る二次電池管理システムにおける二次電池の充電状態の時間経過を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る二次電池管理システムにおける充放電装置の効率と二次電池の充電率との関係を示した図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る二次電池管理システムにおける定電流充電期間と誤差の関係を例示したグラフである。
【図６】本発明の一実施形態に係る二次電池管理システムによる目標充電率算出処理のフローチャートを示した図である。
【図７】二次電池の劣化比と維持期間との関係を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明に係る二次電池管理システム、及びその二次電池管理方法並びに二次電池管理プログラム、二次電池システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る二次電池管理システム４を備えた二次電池システム１の概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る二次電池システム１は、二次電池２と、充放電装置３と、二次電池管理システム４と、を主な構成として備えていて二次電池システム１は、電力系統５と電力消費設備６に接続している。
【００２４】
二次電池２は、電力の蓄電及び放電が可能な装置である。例えば、二次電池２は、所望の電圧及び容量となるように、複数の単位二次電池が組み合わされて構成されている。なお、二次電池２は、１つの単位二次電池によって構成されてもよい。二次電池２は、例えば、リチウムイオン二次電池、鉛二次電池、ニッケル水素二次電池、ＮａＳ（ナトリウム硫黄電池）等を用いて構成される。
【００２５】
充放電装置３は、二次電池２に流通する充放電電流量を制御する。具体的には、充放電装置３は、二次電池２の充電率が、後述する二次電池管理システム４において設定された二次電池２の目標充電率に近づくように二次電池２の充放電制御を行う。なお、充放電装置３には、二次電池２の開放端電圧を計測する電圧計が接続されているものとする。
【００２６】
充放電装置３は、電力系統５及び二次電池２と接続されており、電力を流通させる。電力系統５とは、例えば発電設備と需要家との間を結ぶ送配電網であり、三相交流の電力が流通している。このため、充放電装置３は、二次電池２を充電する場合、三相交流を直流へ変換することにより電力系統５から二次電池２へ電力を流通させる。また、充放電装置３は、二次電池２を放電する場合、直流を三相交流へ変換することにより二次電池２から電力消費設備６又は電力系統５へ電力を流通させる。
【００２７】
二次電池２の充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）とは、完全充電された状態に対する残容量（二次電池２に充電されている電力量）の割合である。このため、例えば、残容量が０であれば、充電率は０％となり、残容量が満充電状態であれば、充電率は１００％となる。二次電池２の充電率は、二次電池２の開放端電圧（ＯＣＶ開放状態（出力電流が零）での出力電圧）と相関関係を有しており、例えばＳＯＣ−ＯＣＶ特性として表されるものがある。このため、予め二次電池２の特性としてＳＯＣ−ＯＣＶ特性等の相関関係を取得しておくことで、現在の二次電池２の開放端電圧から、現在の二次電池２の充電率を推定することができる。
【００２８】
充放電装置３は、二次電池２の開放端電圧が、目標充電率（後述のＳＯＣｔｅｍｐ、及びＳＯＣｔ）に対応した開放端電圧となるように、二次電池２を充電する。なお、二次電池２の充電率を推定できれば、開放端電圧に限らず適用することが可能である。
【００２９】
また、充放電装置３は、二次電池管理システム４から二次電池２を目標充電率まで充電する指令が入力された場合に、二次電池２を充電するが、少なくとも一部の時間は定電流充電を実施する。ここで説明する定電流充電とは、事前に設定した所定の一定の電流値を供給することにより二次電池２を充電する充電方法である。
【００３０】
二次電池管理システム４は、二次電池２の充放電を制御する。具体的には、二次電池管理システム４は、充放電装置３を制御することによって二次電池２の充放電を制御し、二次電池２の充電状態を管理する。特に、本実施形態での二次電池管理システム４は、二次電池２の劣化度を考慮して二次電池２の目標充電率を設定する。
【００３１】
二次電池２は、劣化が進行すると充電可能容量が低下する。このため、劣化が進行した二次電池２をある充電率（後述のＳＯＣｔｅｍｐ）に充電した場合における蓄電量は、劣化が進行していない二次電池２を該充電率に充電した場合における蓄電量よりも小さくなる。このため、劣化の影響を考慮しないと二次電池２の蓄電量が少なくなってしまい、放電に必要な電気量を蓄電できない可能性がある。このため、二次電池管理システム４では、二次電池２の劣化度を考慮して目標充電率を設定することで、不足や過剰になることなくより確実に必要な電気量を二次電池２に蓄電する。
【００３２】
二次電池管理システム４は、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成されている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
【００３３】
図２は、二次電池管理システム４が備える機能を示した機能ブロック図である。図２に示されるように、二次電池管理システム４は、設定部２１と、充電制御部２２と、推定部２３と、算出部２４と、を備えている。
【００３４】
設定部２１は、二次電池システム１から供給する目標電力量に基づいて二次電池２の仮目標充電率（後述のＳＯＣｔｅｍｐ）を設定する。目標電力量とは、次の充電までの間の放電期間において必要とされる電力量である。すなわち、目標電力量を充放電装置３の効率を考慮して二次電池２に蓄電することにより、次の充電までの間の放電期間に必要なときに二次電池２から放電として取り出されて電力需要に利用される。目標電力量は、二次電池システム１が適用される電力消費設備６等における次の充電までの間の放電期間（例えば、翌日）の運用計画等によって予定されているものである。例えば、火力発電プラント等に適用される場合、目標電力量は、火力発電プラントが連系する電力系統５内での全体合計した電力消費設備６の電力変動予定に対して、翌日の昼間に発生する急激な変動を抑制するための電力量として設定される。また、電力消費設備６として工場等に適用される場合、目標電力量は、工場等の運用計画等に対して、昼間のピークカットを行うための電力として設定される。なお、目標電力量については、次の充電までの間の放電期間に予定されており、蓄電を要する電力量が特定できれば設定方法は限定されない。
【００３５】
設定部２１は、設定された目標電力量に基づいて、該目標電力量を二次電池２に蓄電するための仮目標充電率（後述のＳＯＣｔｅｍｐ）を算出する。仮目標充電率は、二次電池２が初期状態、もしくは二次電池２の充電可能容量が低下していない状態で、目標電力量が二次電池２に蓄電された場合における二次電池２の充電率である。実際の目標充電率（後述のＳＯＣｔ）は仮目標充電率に対して、後述する算出部２４において劣化度に基づいて補正される。
【００３６】
充電制御部２２は、二次電池２の充電率が初期設定してある所定の基準充電率となった場合に、二次電池２に対する定電流充電を開始させる。図３は、本実施形態の一例として二次電池２の充電状態の時間経過を示した図である。なお、図３は、時刻ｔ１において二次電池２の充電率が基準充電率となっている場合を例示している。図３に示すように、時刻ｔ１において定電流充電が開始されている。充電制御部２２は、定電流充電の開始指令を充放電装置３に対して出力する。なお、本実施形態において、充電制御部２２は、二次電池２の充電率が初期設定してある所定の基準充電率となった場合に定電流充電を開始することとしているが、充電率が基準充電率とならなくても、例えば現状の充電率のままの場合であっても、定電流充電を開始することとしてもよい。
【００３７】
ここで、充放電装置３の効率は、二次電池２の充電率（出力電圧）に応じて変化する。図４は、充放電装置３の効率と二次電池２の充電率との関係を示した図である。図４は、縦軸に充放電装置３の効率（％）を示し、横軸に充放電装置３の出力（％）を示している。そして、図４には、パラメータとして二次電池２のＳＯＣ（充電率による出力電圧）毎に特性が示されている。なお、二次電池２のＳＯＣのパラメータは、ＳＯＣ１＜ＳＯＣ２＜ＳＯＣ３＜ＳＯＣ４の関係とする。このように充放電装置３は、主として充放電装置３内にある回路の熱損失により効率の低下が発生し、二次電池２のＳＯＣに応じて効率の良い充放電装置３の出力範囲が存在する。このため、充電制御部２２は、二次電池システム１の運用状況に合せて、充放電装置３の効率が高くなるように定電流充電における所定の一定電流値を事前に設定してあり、この所定の一定電流値により定電流充電を実行させる。
【００３８】
具体的には、図４によれば、二次電池２の充電率がＳＯＣ２の場合、充放電装置３の出力が定格の半分程度で効率が最大となる。ＳＯＣ２とは、本実施形態では例えばＳＯＣが３０％である。このため、ＳＯＣ２を基準充電量として、二次電池２の充電率が基準充電率となった場合に、二次電池２に対する定電流充電を開始させる。このようにすることで、充放電装置３の効率を向上させつつ、定電流充電を実行させることができる。また、本実施形態では所定の基準充電率を例えば３０％±５％に設定して、劣化度を推定するための定電流充電期間における二次電池の状態を同じ条件のもとで実施できるよう、充電開始条件を管理している。定電流充電を開始する前に二次電池２の充電率が基準充電率となっていない場合には、二次電池システム１の運用による充電又は放電によって二次電池２の充電率が基準充電率となった場合に定電流充電を開始することしてもよいし、二次電池２を積極的に充放電を行うように制御して充電率が基準充電率となった場合に定電流充電を開始することしてもよい。
【００３９】
なお、図４によれば、ＳＯＣがＳＯＣ１の場合が充放電装置３の出力が定格の半分以下で最も充放電装置３の効率が高くなる傾向にある。しかしながら、二次電池２の充電率が３０％に満たない低い状態（運用下限値に近い状態）での運用となり、二次電池２の過放電による劣化や必要な蓄電容量を確保する設備容量から好ましくない。また、ＳＯＣがＳＯＣ４の場合は、充放電装置３の効率は全体に低い傾向にあり、更には充電率が高い状態（運用上限値に近い状態）での運用となり、二次電池２の過充電による劣化の危惧もあることからも好ましくない。
【００４０】
充電制御部２２は、基準充電率から予め設定した定電流充電期間において定電流充電を行う。定電流充電期間とは、定電流充電を行う所定の期間であって、図３におけるΔＴ（終了時刻ｔ２−開始時刻ｔ１）である。定電流充電期間は、後述する推定部２３において現状態での劣化度を推定するための期間（劣化推定期間）である。ここで、劣化度を精度高く推定するためには、定電流充電期間を適切に設定する必要がある。定電流充電期間には、二次電池２の充電率が所定のサンプリング周期で計測している。このため、サンプリング周期に対して定電流充電期間を短くしすぎると、計測誤差が大きくなる可能性がある。図５は、サンプリング周期を１秒とした場合における定電流充電期間と計測対象の誤差の関係を例示したグラフである。例えば、サンプリング周期を１秒とした場合、最大±１秒、すなわち２秒のサンプリング誤差が生じることを考慮すると、計測する充電率の誤差量を仮に０．５％以内とするためには、定電流充電期間を２秒÷０．５％で算出して４００秒以上とする必要がある。
【００４１】
一方で、定電流充電期間を長くすると、劣化度の推定前に二次電池２の充電率が仮目標充電率に到達してしまう場合が発生する。このため、定電流充電期間は、５分から１０分程度の間から選定することが適切である。すなわち、定電流充電期間は、二次電池２における充電率の計測に係るサンプリング周期に基づいて、計測誤差が予め設定した上限値未満となるように設定される。また、定電流充電期間は、サンプリング周期に基づいて、計測誤差が予め設定した上限値となるように設定することで、定電流充電期間を最小期間とすることができる。
【００４２】
充電制御部２２は、定電流充電期間を経過した後も定電流充電を行い、後述する算出部２４によって算出された目標充電率まで充電を行う。なお、定電流充電期間を経過した後については、目標充電率まで定電流充電を行わないこととしてもよい。例えば、二次電池システム１の運用において、放電開始時間までの充電時間に余裕が少ない場合は、定電流充電期間後は、電流量を増加させ、急速に充電させることで、充電完了までの時間を短くしてもよい。
【００４３】
推定部２３は、二次電池２における所定の一定電流値（例えば図４をもとに事前に設定したもの）で所定の定電流充電期間（例えば図５をもとに事前に設定したもの）に変化した二次電池２の充電率の変化量に基づいて、二次電池２の現状態での劣化度を推定する。具体的には、推定部２３は、定電流充電期間に変化した二次電池２の充電率の変化量である現状態での充電率変化率と、初期状態における二次電池２の初期充電率変化率との比に基づいて、二次電池２における現状態での劣化度を推定する。ここで初期充電率変化率とは、二次電池２が初期状態（二次電池が劣化前の使用開始状態）である場合において確認を行った、所定の定電流充電期間に変化した二次電池２の充電率の変化量である。初期充電率変化率は、例えば試運転調整時などで確認しておくことができる。
【００４４】
二次電池２は、劣化すると、充電率変化率が変化する。具体的には、二次電池２が劣化するほど、定電流充電期間に変化した二次電池２の充電率の変化量が増加する傾向にある。例えば、二次電池２は、劣化するほど蓄電容量が低下するため、蓄電容量が低下した二次電池２と蓄電容量が低下していない二次電池２を同じ電流値で充放電時間を比較すると、蓄電容量が低下した二次電池２は早く設定した充電率に到達してしまい、早く放電を終了する。このため、現状態での充電率変化率によって二次電池２の劣化の度合を評価することができる。
【００４５】
そこで、推定部２３は、定電流充電期間Δｔに変化した二次電池２の現状態での充電率の変化量ΔＳＯＣである現状態での充電率変化率Ｄｄを以下の（１）式によって算出する。
【００４６】
【数１】
2020064828.tif 000003
【００４７】
ここで、推定部２３には、初期状態における二次電池２の初期充電率変化率が予め設定されている。初期状態とは、二次電池２において劣化が生じていない使用開始の状態であり、初期充電率変化率は、例えば、二次電池２の製造時や、試験時等において予め計測されて設定されているものとする。すなわち、初期充電率変化率Ｄｄｉは、以下の（２）式によって算出され、予め設定されている。
【００４８】
【数２】
2020064828.tif 000004
【００４９】
ここで、ΔＳＯＣｉは、初期状態における二次電池２の初期の充電率の変化量である。
【００５０】
そして、推定部２３は、現状態での充電率変化率Ｄｄと、初期充電率変化率Ｄｄｉに基づいて、二次電池２の劣化度を推定する。具体的には、劣化度Ｄｐは、以下の（３）式により算出される。
【００５１】
【数３】
2020064828.tif 000005
【００５２】
（３）式のように、初期充電率変化率Ｄｄｉに対する現状態での充電率変化率Ｄｄの比を算出することによって、初期状態に対する充電率変化率の変化を定量的に表し、劣化度とすることができる。二次電池２が劣化すると、充電率変化率は増加する。すなわち、（３）式における劣化度は、劣化が発生している場合には１以上の値となる。また、劣化が発生していない場合には、初期充電率変化率Ｄｄｉと現状態での充電率変化率Ｄｄとが等しくなり、劣化度Ｄｐ＝１となる。
【００５３】
推定部２３は、このようにして二次電池２の劣化度を推定し、算出部２４へ出力する。なお、劣化度の算出方法については、劣化度を定量的に評価できれば上記に限定されずに適用することが可能である。
【００５４】
算出部２４は、劣化度により仮目標充電率を補正し、二次電池２の目標充電率を算出する。すなわち、算出部２４では、二次電池２の劣化を考慮した目標充電率を算出する。具体的には、算出部２４では、以下の（４）式のように、仮目標充電率に対して劣化度を乗ずることによって、仮目標充電率ＳＯＣｔｅｍｐを補正し、最終的な二次電池２の目標充電率ＳＯＣｔを算出する。
【００５５】
【数４】
2020064828.tif 000006
【００５６】
劣化が進行している場合には、現状態での劣化度Ｄｐは１以上の値となる。すなわち、劣化が進行している場合、ＳＯＣｔ＞ＳＯＣｔｅｍｐの関係となる。つまり、劣化が発生し二次電池２の容量が低下している場合においても、目標充電率ＳＯＣｔを仮充電率ＳＯＣｔｅｍｐよりも大きな値とすることで、より確実に必要な目標電力量を二次電池２に蓄電することが可能となる。
【００５７】
図３に示すように、定電流充電期間Δｔが終了すると、算出部２４により目標充電率ＳＯＣｔが算出され、目標充電率ＳＯＣｔまで定電流充電、もしくは電流値を変更した充電が行われる。
【００５８】
また、算出部２４は、目標充電率ＳＯＣｔが予め設定した充電率許容範囲内でない場合に、警告通知を行う。充電率許容範囲とは、二次電池２の劣化及び安全性を考慮して予め設定される充電率の上限と下限を設定した運用範囲である。充電率許容範囲は、二次電池２の充放電特定等によって、運用充電率上限値（例えばＳＯＣ９０％）と運用充電率下限値（例えばＳＯＣ１０％）が予め設定されている。例えば、二次電池２が充電率許容範囲を超えた状態となると、過充電や過放電になり、二次電池２の劣化を過度に早め、安全性が保障されない等の状態となる。このため、算出部２４は、算出した目標充電率ＳＯＣｔが充電率許容範囲内であるか否かを判定し、目標充電率ＳＯＣｔが充電率許容範囲内でない場合に、警告通知を行う。警報通知は、例えば、二次電池システム１が適用される発電プラントや工場等の運転員等に対して行われる。なお、運転員等は、二次電池システム１の一時的な運用状況により、目標充電率ＳＯＣｔが予め設定した充電率許容範囲内でない場合においても算出部２４に対して、一時的に目標充電率ＳＯＣｔを運用上限値又は運用下限値として仮設定して、二次電池システム１の計画外の一時的な運用状況に対応できるよう判断することとしてもよい。
【００５９】
次に、上述の二次電池管理システム４による目標充電率算出処理について図６を参照して説明する。図６に示すフローは、二次電池２の充電を開始する場合に実行される。二次電池２の充電を開始する場合とは、運転員等によって開始指示がされてもよいし、予め設定された時刻に開始することしてもよい。例えば、二次電池システム１が発電プラントに適用される場合には、発電プラントが連系された電力系統５における電力変動が少ないと想定される時刻（例えば深夜）であって、二次電池２を蓄電する余剰電力がある時刻が予め設定される。また、例えば、二次電池システム１が工場に適用される場合には、翌日の運用計画での消費電力のピークカットを行うために、夜間等に実行される。
【００６０】
まず、二次電池システム１から供給する目標電力量に基づいて二次電池２の仮目標充電率を設定する（Ｓ１０１）。
【００６１】
次に、所定の基準充電率から二次電池２の所定の定電流充電を開始させる（Ｓ１０２）。
【００６２】
次に、所定の定電流充電期間に変化した二次電池２の充電率の変化量に基づいて、二次電池２の現状態での劣化度を推定する（Ｓ１０３）。
【００６３】
次に、劣化度によって仮目標充電率を補正し、最終的な二次電池２の目標充電率を設定する（Ｓ１０４）。
【００６４】
二次電池２は、充電率が高い状態で長期間維持されると劣化しやすくなる。図７は、二次電池２の劣化比と維持期間との関係を充電率（ＳＯＣ）毎に記載している。図７に示すように、二次電池２の充電率が高い状態で長期間維持されるほど劣化比が大きくなる。図７は充電率ＳＯＣ＝１００％で計測した維持時間と劣化率を基準として、充電率ＳＯＣをパラメータとした劣化率の変化を例示したものである。このため、二次電池２は、必要な目標電力量の蓄電を確保しながら必要以上に充電率を高くすることなく、なるべく充電率を低い状態で維持される方が劣化を抑制できる。そこで、二次電池システム１では、劣化を加味して二次電池２の目標充電率を設定できるため、二次電池２の充電率が過度に高い状態で維持されることを防ぎ、二次電池２の劣化の進行を抑制する。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態に係る二次電池管理システム、及びその二次電池管理方法並びに二次電池管理プログラム、二次電池システムによれば、定電流充電期間における二次電池２の充電率の変化量に基づいて二次電池２の現状態での劣化度を推定することとしたため、二次電池２の劣化度をより正確に推定することが可能となる。そして、目標電力量に基づいて設定した仮目標充電率を劣化度により補正して二次電池２の目標充電率を決定するため、現状態での劣化による容量不足分を考慮して、目標電力量をより確実に二次電池２に蓄電することが可能となる。
【００６６】
また、劣化度を考慮して二次電池２の目標充電率を適切に設定できるため、二次電池２の充電率が必要以上に高い状態で維持されることを防止し、電池寿命の低下を抑制することができる。
【００６７】
また、二次電池２における現状態での充電率変化率と初期充電率変化率との比によって現状態での劣化度を推定するため、容易に劣化度を推定することができる。なお、二次電池２の初期充電率変化率とは、二次電池２が初期状態（劣化前の状態）である場合において、所定の定電流充電期間に変化した二次電池２の充電率の変化量である。
【００６８】
また、充電率の計測に係るサンプリング周期に対して、劣化度を推定するための定電流充電期間が短すぎると計測誤差が大きくなってしまう可能性がある。このため、サンプリング周期に基づいて定電流充電期間を設定することで、計測誤差が予め設定した上限値未満となるような定電流充電期間を設定することができ、二次電池２の劣化度をより正確に推定することが可能となる。
【００６９】
また、充電率許容範囲内でない目標充電率を用いて二次電池２を充電すると安全運用できない可能性があるため、警告通知を行うことで安全性を向上させることができる。
【００７０】
また、充電率が基準充電率となった場合に定電流充電を開始させるため、定電流充電を開始するための二次電池２の充電率を統一化することで、二次電池２の状態を同じ条件のもとで定電流充電を実施できるよう、充電開始条件を管理することができる。すなわち、現状態での劣化度を推定するための定電流充電期間における二次電池２の状態を適正化でき、より正確に劣化度を推定することが可能となる。
【００７１】
本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施が可能である。
【００７２】
例えば、二次電池システム１は、火力発電プラントに対して用いられ、急激な電力変動を抑制したり、工場や電力消費地域に対して用いられ、ピークカットやアンシェアリサービス（電力会社との電力売買）を行うことができる。なお、二次電池システム１は、二次電池２の設置を要する設備であれば、発電プラントや工場に限定されず、様々な設備等に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１        ：二次電池システム
２        ：二次電池
３        ：充放電装置
４        ：二次電池管理システム
５        ：電力系統
６        ：電力消費設備
２１      ：設定部
２２      ：充電制御部
２３      ：推定部
２４      ：算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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