(57)【要約】  この蓄電池運転制御装置は、蓄電池における所定の複数の構成物ごとの劣化指標を測定する構成物劣化指標測定部と、構成物劣化指標測定部により測定された複数の構成物ごとの劣化指標に基づいて複数の構成物の劣化状態を判定する劣化状態判定部と、劣化状態判定部により判定された劣化状態に基づいて、蓄電池の寿命を最も長くする複数の構成物ごとの劣化の進行状態となるように蓄電池の運転条件を決定する運転条件決定部と、運転条件決定部により決定された運転条件にしたがって前記蓄電池を運転する運転制御部とを備えて構成される。
2014046179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池における所定の複数の構成物ごとの劣化指標を測定する構成物劣化指標測定部と、
前記構成物劣化指標測定部により測定された前記複数の構成物ごとの劣化指標に基づいて前記複数の構成物の劣化状態を判定する劣化状態判定部と、
前記劣化状態判定部により判定された劣化状態に基づいて、蓄電池の寿命を最も長くする前記複数の構成物ごとの劣化の進行状態となるように蓄電池の運転条件を決定する運転条件決定部と、
前記運転条件決定部により決定された運転条件にしたがって前記蓄電池を運転する運転制御部と
を備える蓄電池運転制御装置。
【請求項２】
前記複数の構成物は、蓄電池における正極、負極及び電解質である、
請求項１に記載の蓄電池運転制御装置。
【請求項３】
前記構成物劣化指標測定部は、
前記複数の構成物ごとに対応する抵抗を測定し、
前記劣化状態判定部は、
前記複数の構成物の劣化状態の判定として、前記構成物劣化指標測定部が測定した前記複数の構成物ごとの抵抗に基づいて、劣化抑制対象の構成物と劣化抑制対象外の構成物とを選定し、
前記運転条件決定部は、
劣化抑制対象の構成物と劣化抑制対象外の構成物との組み合わせごとに運転条件を対応付けた運転条件テーブルから、前記劣化状態判定部が判定した劣化抑制対象の構成物と劣化抑制対象外の構成物の組み合わせに対応付けられた運転条件を特定し、特定した運転条件を決定結果とする
請求項１または請求項２に記載の蓄電池運転制御装置。
【請求項４】
前記構成物劣化指標測定部は、
蓄電池が有する抵抗を前記複数の構成物ごとに対応して測定し、
前記劣化状態判定部は、
前記複数の構成物の劣化状態として、前記構成物劣化指標測定部により測定された複数の構成物ごとに対応する抵抗についての、複数の構成物ごとに対応する抵抗の初期値からの変化量を判定し、
前記運転条件決定部は、
前記劣化状態判定部により判定された複数の構成物ごとの変化量についての比率である変化量率と、蓄電池の寿命を最も長くする運転条件に対応する複数の構成物ごとの変化量率とに基づいて、運転条件と当該運転条件にしたがって運転した場合に得られる変化量率とを対応付けた運転条件テーブルから、蓄電池の寿命を長くすることのできる複数の構成物ごとの劣化の進行状態とするための変化量率の候補を選択し、選択した変化量率の候補に対応付けられている運転条件のうちから、現在の運転条件に最も近い運転条件を決定結果とする
請求項１または請求項２に記載の蓄電池運転制御装置。
【請求項５】
蓄電池における所定の複数の構成物ごとの劣化指標を測定する構成物劣化指標測定ステップと、
前記構成物劣化指標測定ステップにより測定された前記複数の構成物ごとの劣化指標に基づいて前記複数の構成物の劣化状態を判定する劣化状態判定ステップと、
前記劣化状態判定ステップにより判定された劣化状態に基づいて、蓄電池の寿命を最も長くする前記複数の構成物ごとの劣化の進行状態となるように蓄電池の運転条件を決定する運転条件決定ステップと、
前記運転条件決定ステップにより決定された運転条件にしたがって前記蓄電池を運転する運転制御ステップと
を備える蓄電池運転制御方法。
【請求項６】
コンピュータに、
蓄電池における所定の複数の構成物ごとの劣化指標を測定する構成物劣化指標測定ステップと、
前記構成物劣化指標測定ステップにより測定された前記複数の構成物ごとの劣化指標に基づいて前記複数の構成物の劣化状態を判定する劣化状態判定ステップと、
前記劣化状態判定ステップにより判定された劣化状態に基づいて、蓄電池の寿命を最も長くする前記複数の構成物ごとの劣化の進行状態となるように蓄電池の運転条件を決定する運転条件決定ステップと、
前記運転条件決定ステップにより決定された運転条件にしたがって前記蓄電池を運転する運転制御ステップと
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池運転制御装置、蓄電池運転制御方法及びプログラムに関する。
本願は、２０１２年９月２０日に、日本に出願された特願２０１２−２０６５０４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
例えばリチウムイオン電池などに代表される蓄電池（二次電池）は、使用経過に応じて充放電サイクルが繰り返され、また、保存時間が増加していくことなどにより劣化していく。このために、蓄電池を使用するにあたって、その劣化状態を把握しておくことは重要である。【０００３】
そこで、例えば特許文献１のように蓄電池の内部インピーダンスを測定する手法が知られている。一般に知られているように、蓄電池の内部インピーダンスを測定することにより蓄電池の劣化状態を判定できる。
また、特許文献２のように、電池部の内部インピーダンスの変化に基づいて判定した電池部の劣化度合いを表示によって通知するという電子機器が知られている。これにより、電池交換などの管理を有効に行えるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３６０６２１号公報
【特許文献２】特開２００５−１０８４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、蓄電池の劣化状態を把握することにより、蓄電池をできるだけ長寿命化させるように運転できるようにすれば、運用コストの削減や環境負荷の軽減が図られることとなって好ましい。
しかし、現状においては、例えば特許文献２などのように、蓄電池の劣化状態についての判定結果の用途は、例えば蓄電池の交換時期の判断などのように蓄電池の管理にとどまっている。【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、蓄電池の劣化状態の判定結果を利用して蓄電池を長寿命化する運転制御を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の第１の実施態様は、蓄電池における所定の複数の構成物ごとの劣化指標を測定する構成物劣化指標測定部と、前記構成物劣化指標測定部により測定された前記複数の構成物ごとの劣化指標に基づいて前記複数の構成物の劣化状態を判定する劣化状態判定部と、前記劣化状態判定部により判定された劣化状態に基づいて、蓄電池の寿命を最も長くする前記複数の構成物ごとの劣化の進行状態となるように蓄電池の運転条件を決定する運転条件決定部と、前記運転条件決定部により決定された運転条件にしたがって前記蓄電池を運転する運転制御部とを備える蓄電池運転制御装置である。【０００８】
本発明の第２の実施態様は、上記の第１の実施態様において、前記複数の構成物は、蓄電池における正極、負極及び電解質である蓄電池運転制御装置である。【０００９】
本発明の第３の実施態様は、上記の第１または第２の実施態様において、前記構成物劣化指標測定部は、前記複数の構成物ごとに対応する抵抗を測定し、前記劣化状態判定部は、前記複数の構成物の劣化状態の判定として、前記構成物劣化指標測定部が測定した前記複数の構成物ごとの抵抗に基づいて、劣化抑制対象の構成物と劣化抑制対象外の構成物とを選定し、前記運転条件決定部は、劣化抑制対象の構成物と劣化抑制対象外の構成物との組合せごとに運転条件を対応付けた運転条件テーブルから、前記劣化状態判定部が判定した劣化抑制対象の構成物と劣化抑制対象外の構成物の組合せに対応付けられた運転条件を特定し、特定した運転条件を決定結果とする蓄電池運転制御装置である。【００１０】
本発明の第４の実施態様は、上記の第１または第２の実施態様において、前記構成物劣化指標測定部は、蓄電池が有する抵抗を前記複数の構成物ごとに対応して測定し、前記劣化状態判定部は、前記複数の構成物の劣化状態として、前記構成物劣化指標測定部により測定された複数の構成物ごとに対応する抵抗についての、複数の構成物ごとに対応する抵抗の初期値からの変化量を判定し、前記運転条件決定部は、前記劣化状態判定部により判定された複数の構成物ごとの変化量についての比率である変化量率と、蓄電池の寿命を最も長くする運転条件に対応する複数の構成物ごとの変化量率とに基づいて、運転条件と当該運転条件にしたがって運転した場合に得られる変化量率とを対応付けた運転条件テーブルから、蓄電池の寿命を長くすることのできる複数の構成物ごとの劣化の進行状態とするための変化量率の候補を選択し、選択した変化量率の候補に対応付けられている運転条件のうちから、現在の運転条件に最も近い運転条件を決定結果とする蓄電池運転制御装置である。【００１１】
本発明の第５の実施態様は、蓄電池における所定の複数の構成物ごとの劣化指標を測定する構成物劣化指標測定ステップと、前記構成物劣化指標測定ステップにより測定された前記複数の構成物ごとの劣化指標に基づいて前記複数の構成物の劣化状態を判定する劣化状態判定ステップと、前記劣化状態判定ステップにより判定された劣化状態に基づいて、蓄電池の寿命を最も長くする前記複数の構成物ごとの劣化の進行状態となるように蓄電池の運転条件を決定する運転条件決定ステップと、前記運転条件決定ステップにより決定された運転条件にしたがって前記蓄電池を運転する運転制御ステップとを備える蓄電池運転制御方法である。【００１２】
本発明の第６の実施態様は、コンピュータに、蓄電池における所定の複数の構成物ごとの劣化指標を測定する構成物劣化指標測定ステップと、前記構成物劣化指標測定ステップにより測定された前記複数の構成物ごとの劣化指標に基づいて前記複数の構成物の劣化状態を判定する劣化状態判定ステップと、前記劣化状態判定ステップにより判定された劣化状態に基づいて、蓄電池の寿命を最も長くする前記複数の構成物ごとの劣化の進行状態となるように蓄電池の運転条件を決定する運転条件決定ステップと、前記運転条件決定ステップにより決定された運転条件にしたがって前記蓄電池を運転する運転制御ステップとを実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の蓄電池運転制御装置、蓄電池運転制御方法及びプログラムは、蓄電池の劣化状態の判定結果を利用して蓄電池を長寿命化する運転制御が可能になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態における電力管理システムの構成例を示す図である。
【図２】第１実施形態における蓄電池運転制御装置の構成例を示す図である。
【図３】充電時における蓄電池の動作原理を示す図である。
【図４】放電時における蓄電池の動作原理を示す図である。
【図５】第１実施形態の構成物劣化指標測定部が交流インピーダンス法にしたがって正極、負極、電解質それぞれの抵抗を測定するにあたって用いる等価回路である。
【図６】第１実施形態における運転条件テーブルの構造例を示す図である。
【図７】第１実施形態の蓄電池運転制御装置の運転制御による構成物の劣化の進行状況例を示す図である。
【図８】第１実施形態の蓄電池運転制御装置が実行する処理手順例を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態における蓄電池運転制御装置の構成例を示す図である。
【図１０】第２実施形態の構成物劣化指標測定部が交流インピーダンス法にしたがって正極、負極、電解質それぞれの抵抗を測定するにあたって用いる等価回路である。
【図１１】第２実施形態において運転条件テーブルの作成のために行う運転試験における運転条件と、運転条件に対応する試験結果の内容例を示す図である。
【図１２】図１１に示す試験結果の内容例をより詳細に示す図である。
【図１３】或る１つのサイクル運転についての運転条件に従った試験を行って測定された容量維持率と、電解液、負極、正極ごとの抵抗変化量の測定結果を示す図である。
【図１４】第２実施形態における運転条件テーブルの構造例を示す図である。
【図１５】第２実施形態の蓄電池運転制御装置が実行する処理手順例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１実施形態＞
［電力管理システムの構成例］
図１は、第１実施形態における電力管理システムの構成例を示している。
この図に示す電力管理システムは、例えば１つの施設１００において利用される電力を管理するもので、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）といわれるものに対応する。
また、施設１００は、例えば住宅、商業施設、産業施設、公共施設などのうちのいずれかである。
【００１６】
図１に示す施設１００においては、太陽電池１０１、パワーコンディショナ（PCS：Power Conditioning System）１０２、蓄電池１０３、インバータ１０４、電力経路切替部１０５、負荷１０６及び電力管理装置１０７を備える。
【００１７】
太陽電池１０１は、光起電力効果により光エネルギーを電力に変換する電力発生装置(太陽光発電装置)である。太陽電池１０１は、例えば施設１００の屋根などのように太陽光を効率的に受けられる場所に設置されることで、太陽光を電力に変換する。
パワーコンディショナ１０２は、太陽電池１０１から出力される直流の電力を交流に変換する。
【００１８】
蓄電池１０３は、充電のために入力される電力を蓄積し、また、蓄積した電力を放電して出力する。この蓄電池１０３には、例えばリチウムイオン電池などを採用することができる。
【００１９】
インバータ１０４は、複数の蓄電池１０３ごとに対応して備えられるもので、蓄電池１０３に充電するための電力の交流直流変換または蓄電池１０３から放電により出力される電力の直流交流変換を行う。つまり、蓄電池１０３が入出力する電力の双方向変換を行う。
具体的に、蓄電池１０３に対する充電時には、商用電源ＡＣまたはパワーコンディショナ１０２から電力経路切替部１０５を介して充電のための交流の電力がインバータ１０４に供給される。インバータ１０４は、このように供給される交流の電力を直流に変換し、蓄電池１０３に供給する。
また、蓄電池１０３の放電時には、蓄電池１０３から直流の電力が出力される。インバータ１０４は、このように蓄電池１０３から出力される直流の電力を交流に変換して電力経路切替部１０５に供給する。
【００２０】
電力経路切替部１０５は、電力管理装置１０７の制御に応じて電力経路の切り替えを行う。上記の制御に応じて、電力経路切替部１０５は、施設１００において、商用電源ＡＣを負荷１０６に供給するように電力経路を形成することができる。
【００２１】
また、電力経路切替部１０５は、施設１００において、太陽電池１０１により発生された電力をパワーコンディショナ１０２から負荷１０６に供給するように電力経路を形成することができる。
また、電力経路切替部１０５は、施設１００において、商用電源ＡＣと太陽電池１０１の一方または両方から供給される電力をインバータ１０４経由で蓄電池１０３に充電するように電力経路を形成することができる。
また、電力経路切替部１０５は、施設１００において、蓄電池１０３から放電により出力させた電力を、インバータ１０４経由で負荷１０６に供給するように電力経路を形成することができる。
【００２２】
負荷１０６は、施設１００において自己が動作するために電力を消費する機器や設備などを一括して示したものである。
【００２３】
電力管理装置１０７は、施設１００における電力を管理する。このために、電力管理装置１０７は、施設１００における電気設備（太陽電池１０１、パワーコンディショナ１０２、蓄電池１０３、インバータ１０４、電力経路切替部１０５、負荷１０６のすべてまたは一部）を制御する。また、この電力管理装置１０７は、蓄電池１０３の運転を制御する蓄電池運転制御装置１０７Ａとしての機能を有する。
【００２４】
［蓄電池運転制御装置の構成例］
図２は、第１実施形態における蓄電池運転制御装置１０７Ａの構成例を示している。
この図に示す蓄電池運転制御装置１０７Ａは、構成物劣化指標測定部１１１、劣化状態判定部１１２、運転条件決定部１１３、運転条件テーブル記憶部１１４、運転制御部１１５を備える。
【００２５】
構成物劣化指標測定部１１１は、蓄電池１０３における所定の複数の構成物ごとの劣化指標を測定する。
本実施形態において、構成物劣化指標測定部１１１が測定対象とする複数の構成物は、例えば蓄電池１０３の正極と負極と電解質である。劣化指標とは、劣化判定に利用する指標である。本実施形態における構成物劣化指標測定部１１１は、劣化指標として、蓄電池が有する抵抗における正極と負極と電解質ごとに対応する抵抗を測定する。
【００２６】
劣化状態判定部１１２は、構成物劣化指標測定部１１１により測定された複数の構成物ごとの劣化指標に基づいて、これら複数の構成物の劣化状態を判定する。
【００２７】
運転条件決定部１１３は、劣化状態判定部１１２により判定された劣化状態に基づいて、蓄電池の寿命を最も長くする複数の構成物ごとの劣化の進行状態となるように蓄電池１０３の運転条件を決定する。
運転条件を決定するにあたり、運転条件決定部１１３は、運転条件テーブル記憶部１１４を参照する。
運転条件テーブル記憶部１１４は、運転条件テーブルを記憶する。運転条件テーブルは、複数の構成物の劣化状態の組み合わせに応じた運転条件を格納する。ここでの運転条件は、蓄電池１０３を運転する際に要求される所定の条件を示す。
例えば、或る運転条件は、一定以下の温度環境のもとで単位時間あたりの充放電サイクルを一定回数以下に抑えるように蓄電池１０３を運転すべき条件を示す。また、他の或る運転条件は、一定以上の温度環境のもとで単位時間あたりの保存時間（充電が完了してから次の放電が開始されるまでの時間）が一定以下となるように蓄電池１０３を運転すべきという条件を示す。
【００２８】
運転条件決定部１１３は、運転条件テーブルに格納される運転条件のうち、劣化状態判定部１１２により判定された構成物ごとの劣化状態の組み合わせに対応して格納されている運転条件を特定する。運転条件決定部１１３は、特定した運転条件を決定結果として出力する。
運転制御部１１５は、運転条件決定部１１３により決定された運転条件にしたがって蓄電池１０３を運転する。
【００２９】
［蓄電池の動作原理］
図３及び図４は、蓄電池１０３の動作原理を模式的に示している。図３は、充電時の動作原理を示し、図４は放電時の動作原理を示す。なお、図３及び図４の各図では蓄電池１０３がリチウムイオン電池である場合の例を示している。
【００３０】
図３及び図４に示すように蓄電池１０３は、正極１３１、負極１３２及び電解質１３３の構成物を有している。現状において、正極１３１、負極１３２及び電解質１３３の材料は多様であるが、最も一般的な例として、正極１３１にはコバルト酸リチウム、負極１３２にはグラファイト、電解質には有機溶媒に過塩素酸リチウムなどの支持電解質を混合したものなどが用いられる。
【００３１】
図３に示すように、蓄電池１０３の充電時においては、正極１３１のリチウム化合物が分離されてリチウムイオンに変化する。そして、リチウムイオンが電解質１３３を介して負極１３２へと移動する。そして、負極１３２に到達したリチウムイオンは電子が与えられてリチウム原子となり負極１３２側にて貯蔵される。
【００３２】
また、図４に示すように、蓄電池１０３の放電時においては、リチウム原子が負極１３２に電子を与えることによりリチウムイオンに変化し、リチウムイオンが電解質１３３を介して正極１３１へと移動する。そして、正極１３１に到達したリチウムイオンは電子が与えられてリチウム化合物に変化して正極１３１側にて貯蔵される。
【００３３】
このように、リチウムイオン電池としての蓄電池１０３は、正極１３１と負極１３２の間で電解質１３３を介してリチウムイオンが移動し、また、正極１３１と負極１３２のそれぞれにおいて、リチウム原子とリチウムイオンとの間での変化が生じることにより、充電と放電が行われる。
【００３４】
これらの正極１３１と負極１３２と電解質１３３は、それぞれ、充放電サイクルが行われ、また、保存時間が蓄積されていくのに応じて劣化していく。例えば、特許文献１では、これらの正極１３１と負極１３２と電解質１３３の劣化を包括した劣化状態を内部抵抗の測定結果から判定しているといえる。
【００３５】
しかし、正極１３１と負極１３２と電解質１３３の個々に着目した場合、或る運用条件下でのこれらの構成物の劣化の進行度合いは必ずしも同じではない。これは、劣化を進行させる運転条件が正極１３１と負極１３２と電解質１３３とで異なっているからである。
例えば、正極１３１と負極１３２と電解質１３３のうち、或る１つの構成物の劣化が著しく進行してその構成物が寿命となってしまった場合、たとえ他の構成物の劣化がそれほど進行していなくとも、蓄電池１０３自体も寿命となってしまう。これは、逆の考え方をすれば、例えば、正極１３１と負極１３２と電解質１３３のうちの特定の１つの構成物の劣化のみが早く進行してしまうことがないような運転を行えば、結果的に、蓄電池１０３の寿命を長くできるということである。
【００３６】
そこで、本実施形態においては、正極１３１と負極１３２と電解質１３３とで個々に劣化状態を測定した結果に基づいて、蓄電池１０３の寿命を最も長くすることのできる電解質１３３、負極１３２、正極１３１の劣化の進行状態に近づけることができるように運転制御を行う。これにより、蓄電池１０３の長寿命化が図られる。以下、このための本実施形態の構成について説明していく。
【００３７】
［劣化指標測定例］
本実施形態において、構成物劣化指標測定部１１１は、正極１３１、負極１３２、電解質１３３ごとの劣化指標として、抵抗を測定する。したがって、構成物劣化指標測定部１１１は、正極１３１、負極１３２、電解質１３３それぞれの抵抗を測定する。このために、構成物劣化指標測定部１１１は、一例として、交流インピーダンス法にしたがって正極１３１、負極１３２、電解質１３３それぞれの抵抗（インピーダンス）を測定する。
【００３８】
図５は、構成物劣化指標測定部１１１が交流インピーダンス法にしたがって正極１３１、負極１３２、電解質１３３それぞれの抵抗を測定するにあたって用いる等価回路を示している。
同図に示す等価回路は、入力端子から出力端子にかけてインダクタンスＬ１、抵抗ＲＳ、一定位相素子（Constant Phase Element）ＣＰＥ１、ＣＰＥ２、ＣＰＥ３を直列に接続している。そのうえで、一定位相素子ＣＰＥ１に対して抵抗Ｒ１を並列に接続し、一定位相素子ＣＰＥ３に対して抵抗Ｒ３を並列に接続して形成される。
同図に示す等価回路において、抵抗Ｒｓが電解質１３３に対応し、抵抗Ｒ１が負極１３２に対応し、抵抗Ｒ３が正極１３１に対応する。
交流インピーダンス法では、同図の等価回路に対して周波数を変化させながら交流を印加することにより、抵抗Ｒｓ、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ３のそれぞれを測定することができる。
つまり、構成物劣化指標測定部１１１は、交流インピーダンス法にしたがって、例えば蓄電池１０３に対して交流を印加し、印加した交流の周波数を変化させていく。これにより、同図の等価回路の抵抗Ｒｓ、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ３として示される、電解質１３３、負極１３２、正極１３１に対応する各抵抗が測定される。
なお、上記の交流インピーダンス法による測定としては、ＦＲＡ（Frequency Response Analyzer：周波数応答アナライザー法）を用いて周波数を変化させる手法を例に挙げている。しかし、構成物劣化指標測定部１１１は、交流インピーダンス法などとして、例えば高速フーリエ変換を用いたインピーダンス測定手法により構成物ごとの抵抗を測定してもよい。さらに、構成物劣化指標測定部１１１が測定する構成物ごとの劣化指標としては、上記のような交流インピーダンス法などによる抵抗以外であってもよい。
【００３９】
［劣化状態判定例］
次に、劣化状態判定部１１２による劣化状態判定処理の一例について説明する。
上記のように、構成物劣化指標測定部１１１によっては、正極１３１、負極１３２、電解質１３３それぞれの抵抗が劣化指標として測定される。
【００４０】
劣化状態判定部１１２は、劣化指標として測定された正極１３１、負極１３２、電解質１３３ごとの抵抗に基づいて、正極１３１、負極１３２、電解質１３３のうちから劣化抑制対象の構成物と劣化抑制対象外の構成物を選定する。つまり、劣化状態判定部１１２は、劣化状態についての判定結果として、劣化抑制対象の構成物と劣化抑制対象外の構成物を選定する。
【００４１】
劣化抑制対象の構成物とは、その劣化の進行を抑制すべき構成物であり、例えば、正極１３１、負極１３２、電解質１３３のうちで最も劣化が進行している構成物を指す。
また、劣化抑制対象外の構成物とは、その劣化の進行を抑制する必要のない構成物であり、例えば、正極１３１、負極１３２、電解質１３３のうちで最も劣化が進行していない構成物を指す。
【００４２】
まず、劣化抑制対象の構成物を選定するための具体的手法の一例として、劣化状態判定部１１２は、正極１３１、負極１３２、電解質１３３のうちで測定された抵抗が最も高いものを、劣化抑制対象の構成物として選定することができる。
ただし、構成物自体としての寿命に相当する抵抗の値は、正極１３１と負極１３２と電解質１３３とで必ずしも同じではなく、それぞれ異なっている場合がある。そこで、以下のように劣化抑制対象の構成物を選定してもよい。つまり、劣化状態判定部１１２に対して、例えば正極１３１、負極１３２、電解質１３３のそれぞれの寿命に相当する抵抗（上限抵抗）の値を予め設定しておく。なお、正極１３１、負極１３２、電解質１３３ごとの上限抵抗は、例えば蓄電池１０３に対する予めの試験や仕様などに基づいて既知である。
【００４３】
そのうえで、劣化状態判定部１１２は、正極１３１、負極１３２、電解質１３３の各上限抵抗と、測定された正極１３１、負極１３２、電解質１３３の各抵抗との比率（測定された抵抗／上限抵抗）を求める。このように求められた比率は、劣化進行度を示している。つまり、劣化状態判定部１１２は、正極１３１、負極１３２、電解質１３３ごとの劣化進行度を求める。
そして、劣化状態判定部１１２は、正極１３１、負極１３２、電解質１３３のうちで上記のように求めた劣化進行度が最も高いものを劣化抑制対象の構成物として選定する。
【００４４】
また、劣化抑制対象外の構成物を選定する手法の一例として、劣化状態判定部１１２は、正極１３１、負極１３２、電解質１３３のうちで測定された抵抗が最も低いものを、劣化抑制対象外の構成物として選定することができる。
【００４５】
あるいは、劣化状態判定部１１２は、正極１３１、負極１３２、電解質１３３の各上限抵抗と、測定された正極１３１、負極１３２、電解質１３３の各抵抗との比率による劣化進行度を求める。そのうえで、劣化状態判定部１１２は、劣化進行度が最も低いものを劣化抑制対象外の構成物として選定してもよい。
【００４６】
［運転条件決定例］
次に、運転条件決定部１１３による運転条件決定処理の一例について説明する。
前述のように、本実施形態の運転条件決定部１１３は、運転条件を決定するにあたり、運転条件テーブル記憶部１１４が記憶する運転条件テーブルを参照する。
【００４７】
図６は、運転条件テーブルの構造例を示している。
同図に示す運転条件テーブルは、劣化抑制対象としての電解質１３３、負極１３２、正極１３１と、劣化抑制対象外としての電解質１３３、負極１３２、正極１３１との組み合わせごとに応じて運転条件を格納した構造である。
例えば、劣化状態判定部１１２により電解質１３３が劣化抑制対象として選定され、負極１３２が劣化抑制対象外として選定された場合、運転条件決定部１１３は、以下のように運転条件を決定する。つまり、運転条件決定部１１３は、運転条件テーブルを参照することで、劣化抑制対象が電解質１３３、劣化抑制対象外が負極１３２の組み合わせに対応して格納されている運転条件が運転条件Ａであることを特定する。運転条件決定部１１３は、このように特定した運転条件Ａを決定結果とする。
【００４８】
［運転制御例］
運転条件テーブルに格納される運転条件は、それぞれ、対応の劣化抑制対象の構成物の劣化の進行の抑制を最優先したうえで、対応の劣化抑制対象外の構成物については劣化進行の抑制を考慮しない、あるいは極端な劣化はしないように考慮した運転内容を示している。
【００４９】
電解質１３３は、例えば、単位期間における充放電サイクルの頻度を高くし、同じ単位期間における保存時間を短くすることにより劣化の進行が有効に抑制されるという性質を有しているものとする。また、例えば負極１３２は、逆に、単位期間における充放電サイクルの頻度を低くし、同じ単位期間における保存時間を長くすることにより劣化の進行が有効に抑制されるという性質を有しているものとする。
このような知見に従い、運転条件Ａは、例えば、所定の単位時間における充放電サイクルの頻度を一定以上に保ち、また、この単位時間における保存時間を一定以下とする運転内容を示す。
【００５０】
運転制御部１１５は、運転条件決定部１１３により運転条件Ａが決定されるのに応じて、運転条件Ａが示す運転内容となるように蓄電池１０３の運転を行う。例えば、運転制御部１１５は、蓄電池１０３に蓄積された電力を負荷１０６に供給するための条件や、太陽電池１０１による発電電力の余剰電力や商用電源ＡＣの余剰電力を蓄電池１０３に充電するための条件を緩く設定する。これにより、蓄電池１０３の充放電サイクルの頻度は高くなり、保存時間を短くすることができる。
【００５１】
上記のように制御が行われることにより、蓄電池１０３においては、これまで最も劣化の進行の度合いが高かった電解質１３３の劣化の進行が抑制される。その一方で、これまで最も劣化の進行の度合いが少なかった負極１３２は、例えば特に有効に劣化が抑制されることなく進行していく。
この結果、例えば、或る時間を経過したときには、電解質１３３の劣化の進行の度合いを、負極１３２の劣化の進行の度合いと同様に緩やかなものとすることができる。そして、このような運転制御を例えば一定時間ごとなどの所定タイミングで繰り返し行っていく結果、正極１３１、負極１３２、電解質１３３の劣化の進行は、蓄電池の寿命を最も長くすることのできる状態に近づけられていくことになる。
【００５２】
図７は、例えば本実施形態の蓄電池運転制御装置の運転制御による構成物（正極１３１、負極１３２、電解質１３３）の劣化の進行状況例を示す図である。
図７（ａ）は、電解質１３３の劣化の進行状態を示し、図７（ｂ）は、負極１３２の劣化の進行状態を示し、図７（ｃ）は、正極１３１の劣化の進行状態を示す。また、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各図において、横軸は蓄電池１０３の運用時間であり、縦軸は抵抗を示す。
また、図７（ａ）の縦軸に示されるRS_ini、RS_war、RS_endは、それぞれ、電解質１３３の抵抗についての初期値、警告値、末期値である。
図７（ｂ）の縦軸に示されるR1_ini、R1_war、R1_endは、それぞれ、負極１３２の抵抗についての初期値、警告値、末期値である。
図７（ｃ）の縦軸に示されるR3_ini、R3_war、R3_endは、それぞれ、正極１３１の抵抗についての初期値、警告値、末期値である。
初期値RS_ini、R1_ini、R3_iniは、それぞれ、蓄電池１０３が未使用の状態のときの電解質１３３、負極１３２、正極１３１の抵抗の値である。
警告値RS_war、R1_war、R3_warは、それぞれ、電解質１３３、負極１３２、正極１３１の寿命にあと少しで到達するとされる劣化状態に応じた電解質１３３、負極１３２、正極１３１の抵抗の値である。例えば、警告値RS_war、R1_war、R3_warは、それぞれ、末期値RS_end、R1_end、R3_endに対する一定比率の値を設定すればよい。例えば電解質１３３、負極１３２、正極１３１の抵抗のいずれかが警告値を越えると、蓄電池１０３を交換すべき時期になったとものとして運用される。
末期値RS_end、R1_end、R3_endは、それぞれ、電解質１３３、負極１３２、正極１３１が寿命となったときの劣化状態に応じた電解質１３３、負極１３２、正極１３１の抵抗の値である。
【００５３】
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を比較して分かるように、まず、時間ｔ１以前においては、電解質１３３、正極１３１、負極１３２の順で抵抗の上昇の度合いが高い。
つまり、時間ｔ１以前における劣化の進行の度合いは、電解質１３３、正極１３１、負極１３２の順となっている。
【００５４】
この状態のもとで、例えば時間ｔ１において蓄電池運転制御装置１０７Ａが運転制御を行った場合、劣化状態判定部１１２は、電解質１３３を劣化抑制対象として選定し、負極１３２を劣化抑制対象外として選定する。これに応じて、運転制御部１１５は、時間ｔ１以降において、電解質１３３の劣化の抑制を最優先させ、負極１３２については特に劣化を考慮しない運転に切り替える。
【００５５】
これにより、時間ｔ１以降においては、図７（ａ）に示すように、電解質１３３の劣化が抑制される。その一方で、負極１３２については、図７（ｂ）に示すように、時間ｔ１以降において劣化の進行の度合いが大きくなるように変化する。そして、時間ｔ２に至ったときには、劣化の進行の度合いは、負極１３２、電解質１３３、正極１３１の順となっている。特に、負極１３２については、抵抗が警告値R1_warに到達する程度にまで劣化している。
【００５６】
蓄電池運転制御装置１０７Ａは、例えば時間ｔ１から一定時間を経過した時間ｔ２において運転制御を行う。時間ｔ２の時点で、劣化状態判定部１１２は、負極１３２を劣化抑制対象として選定し、正極１３１を劣化抑制対象外として選定する。これに応じて、運転制御部１１５は、時間ｔ２以降において、負極１３２の劣化の抑制を最優先させ、正極１３１については特に劣化を考慮しない運転に切り替える。
【００５７】
この結果、時間ｔ２以降においては、図７（ｃ）に示すように、正極１３１の劣化の進行の度合いが大きくなり、負極１３２の劣化の進行の度合いが小さくなる。そして、例えば、時間ｔ２から或る時間を経過した時間ｔ３において、電解質１３３、負極１３２、正極１３１それぞれの抵抗は、ほぼ末期値RS_end、R1_end、R3_endとなっている。
【００５８】
なお、同図では説明を分かりやすくすることの便宜上、蓄電池１０３の運用を開始して寿命となるまでの期間における運転制御が時間ｔ１と時間ｔ２の２回だけ行われる例を示している。しかし、蓄電池１０３の運用を開始して寿命となるまでの期間において、さらに高い頻度で短い時間間隔により運転制御を行うようにすれば、運用期間中において、蓄電池の寿命を最も長くすることのできる電解質１３３、負極１３２、正極１３１の劣化の進行状態に近づくように、蓄電池１０３を運用することができる。
【００５９】
蓄電池１０３は、例えば電解質１３３、負極１３２、正極１３１の少なくともいずれか１つの抵抗が末期値になることにより寿命となる。したがって、電解質１３３、負極１３２、正極１３１のうちのいずれかが極端に劣化が進行するような運転を継続した場合には、それだけ蓄電池１０３の寿命は短くなってしまう。
これに対して、本実施形態においては、上記したように、蓄電池の寿命を最も長くすることのできる電解質１３３、負極１３２、正極１３１の劣化の進行状態に近づくように蓄電池１０３を運転する。これにより、蓄電池１０３における電解質１３３、負極１３２、正極１３１のうちの一部のみの劣化の進行が早まるということがなくなり、蓄電池１０３の長寿命化を図ることができる。
【００６０】
［処理手順例］
図８のフローチャートは、蓄電池運転制御装置１０７Ａが実行する処理手順例を示している。なお、同図に示す処理は、例えば予め定めた一定時間ごとに行うようにしてもよいし、管理者としてのユーザなどが行った運転条件切り替え指示のための操作などに応じて行うようにしてもよい。
【００６１】
まず、構成物劣化指標測定部１１１は、例えば交流インピーダンス法にしたがって、蓄電池１０３が有する抵抗（インピーダンス）として、正極１３１、負極１３２、電解質１３３ごとに対応する抵抗を測定する（ステップＳ１０１）。
【００６２】
次に、劣化状態判定部１１２は、正極１３１、負極１３２、電解質１３３についての劣化状態を判定する。つまり、劣化状態判定部１１２は、ステップＳ１０１により測定された正極１３１、負極１３２、電解質１３３ごとの抵抗に基づいて、正極１３１、負極１３２、電解質１３３のうちから、劣化抑制対象の構成物と劣化抑制対象外の構成物とを選定する（ステップＳ１０２）。
【００６３】
次に、運転条件決定部１１３は、運転条件を決定する（ステップＳ１０３）。つまり、運転条件決定部１１３は、ステップＳ１０２により選定された劣化抑制対象の構成物と劣化抑制対象外の構成物との組み合わせに対応付けて格納されている制御パターンを制御テーブルから特定し、特定した制御パターンを決定結果とする。
そして、運転制御部１１５は、ステップＳ１０３により決定された運転条件にしたがって前記蓄電池を運転する（ステップＳ１０４）。
【００６４】
なお、上記の第１実施形態において説明した運転制御のための処理はあくまでも一例である。例えば、図６に示した制御テーブルでは、最も劣化の進行の度合いの大きい構成物と最も劣化の小さい構成物との組み合わせにしたがって、運転条件を設定している。
しかし、例えばより単純に、最も劣化の進行の度合いの大きい構成物の劣化の進行を最も有効に抑制することのできる運転条件を設定してもよい。この場合、制御テーブルは、例えば正極１３１、負極１３２、電解質１３３の構成物ごとに１つの運転条件を対応付けた構造でよい。
【００６５】
なお、正極１３１、負極１３２、電解質１３３のうち、最も劣化の進行の度合いの大きい構成物については劣化の進行の抑制を最優先させたうえで、次に劣化の進行の度合いの大きい構成物についてもある程度の劣化の進行が抑制されるようにした運転条件を設定してもよい。
【００６６】
＜第２実施形態＞
［蓄電池運転制御装置の構成例］
続いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態における電力管理システムの構成は、例えば図１と同様でよい。
図９は、第２実施形態における蓄電池運転制御装置１０７Ｂの構成例を示している。同図において、図２と同一部分については同一符号を付している。
同図に示すように、蓄電池運転制御装置１０７Ｂにおいては、図２の蓄電池運転制御装置１０７Ａの構成に対して、目標変化量率テーブル記憶部１１６をさらに備える。
目標変化量率テーブル記憶部１１６は、目標変化量率テーブルを記憶する。目標変化量率テーブルについては後述する。
【００６７】
また、第２実施形態における蓄電池運転制御装置１０７Ｂにおいては、構成物劣化指標測定部１１１による劣化指標の測定処理と、劣化状態判定部１１２による劣化状態の判定処理と、運転条件決定部１１３による運転条件の決定のための処理が、以下の説明のように第１実施形態と異なる。
さらに、第２実施形態においては、運転条件テーブル記憶部１１４が記憶する運転条件テーブルの内容が、以下の説明のように第１実施形態と異なる。
【００６８】
［劣化指標測定例］
第２実施形態における構成物劣化指標測定部１１１が劣化指標として測定する対象は、正極１３１、負極１３２、電解質１３３ごとの抵抗である。また、構成物劣化指標測定部１１１は、正極１３１、負極１３２、電解質１３３ごとの抵抗を測定するにあたり、交流インピーダンス法を用いる。これらの点については、第１実施形態と同様である。
【００６９】
ただし、第２実施形態における構成物劣化指標測定部１１１は、正極１３１、負極１３２、電解質１３３ごとの抵抗を交流インピーダンス法により測定するにあたり、図５に示す等価回路に代えて、図１０に示す等価回路を用いる。
【００７０】
図１０に示す等価回路は、入力端子から出力端子にかけてインダクタンスＬ１、抵抗ＲＳ、一定位相素子（Constant Phase Element）ＣＰＥ１、ＣＰＥ２、拡散抵抗Ｗｏ１を直列に接続している。そのうえで、一定位相素子ＣＰＥ１に対して抵抗Ｒ１を並列に接続し、一定位相素子ＣＰＥ２に対して抵抗Ｒ２を並列に接続して形成される。なお、拡散抵抗Ｗｏ１は、リチウムイオンの電解液中での拡散に対応した抵抗である。
上記の構成による等価回路において、抵抗Ｒｓが電解質１３３に対応し、抵抗Ｒ１が負極１３２に対応し、抵抗Ｒ２が正極１３１に対応する。
【００７１】
第２実施形態において、構成物劣化指標測定部１１１は、交流インピーダンス法にしたがって蓄電池１０３に対して交流を印加し、印加した交流の周波数を変化させていくことで、図１０の等価回路の抵抗Ｒｓ、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の各抵抗を測定する。図１０の等価回路の抵抗Ｒｓ、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２として示される、電解質１３３、負極１３２、正極１３１に対応する各抵抗が測定される。
【００７２】
［劣化状態判定例］
続いて、第２実施形態における劣化状態判定部１１２が実行する劣化状態判定例について説明する。
第２実施形態における劣化状態判定部１１２は、蓄電池１０３が未使用（新品）のときの電解質１３３、負極１３２、正極１３１の抵抗Ｒｓ、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の値のそれぞれを、抵抗初期値Ｒｓ＿ｉ、Ｒ１＿ｉ、Ｒ２＿ｉとして記憶する。
なお、蓄電池１０３が未使用のときの抵抗初期値Ｒｓ＿ｉ、Ｒ１＿ｉ、Ｒ２＿ｉは、蓄電池１０３を対象として構成物劣化指標測定部１１１が実測してもよいし、蓄電池１０３について仕様として定められている、未使用時の抵抗Ｒｓ、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２をそのまま利用してもよい。
【００７３】
そのうえで、劣化状態判定部１１２は、構成物劣化指標測定部１１１が測定した現在の抵抗Ｒｓ、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２のそれぞれについての抵抗初期値Ｒｓ＿ｉ、Ｒ１＿ｉ、Ｒ２＿ｉに対する抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２をそれぞれ求める。
具体的に、劣化状態判定部１１２は、抵抗変化量ΔＲｓについては、ΔＲｓ＝Ｒｓ−Ｒｓ＿ｉの演算により求め、抵抗変化量ΔＲ１については、ΔＲ１＝Ｒ１−Ｒ１＿ｉの演算により求め、抵抗変化量ΔＲ２については、ΔＲ２＝Ｒ２−Ｒ２＿ｉの演算により求めることができる。
【００７４】
電解質１３３、負極１３２、正極１３１のそれぞれに対応する抵抗Ｒｓ、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２は、電解質１３３、負極１３２、正極１３１のそれぞれにおける劣化の進行に応じて抵抗初期値Ｒｓ＿ｉ、Ｒ１＿ｉ、Ｒ２＿ｉよりも増加していく。
したがって、抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２は、それぞれ、電解質１３３、負極１３２、正極１３１の劣化の進行度合いを示している。つまり、抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２は、それぞれ、蓄電池１０３の構成物である電解質１３３、負極１３２、正極１３１の劣化状態についての判定結果を示している。
【００７５】
［運転条件テーブル］
続いて、第２実施形態における運転条件テーブル記憶部１１４が記憶する運転条件テーブルについて説明する。
運転条件テーブル記憶部１１４に記憶される運転条件テーブルは、予めの運転試験によって得られた試験結果に基づいて作成される。
運転条件テーブルの作成のための運転試験としては、例えば図１１に示すように、予め定めた複数の運転条件にしたがって蓄電池１０３と同じ仕様の蓄電池を運転するというものである。同図においては、一例として、１８個の運転条件が定められた例を示している。
【００７６】
同図に示す運転条件においては、運転条件識別子、運転条件名称、ＳＯＣ（State Of Charge）値、温度が示される。
【００７７】
運転条件識別子は、対応の運転条件を一意に特定する識別子である。
運転条件名称は、対応の運転条件に付与された名称である。
ＳＯＣ値は、対応の運転条件において適用されるＳＯＣを示す。ＳＯＣは、蓄電池に蓄積されている電力に応じた蓄電量である。
温度は、蓄電池の温度を示す。蓄電池の温度は、周囲温度や受放電電流量などに応じて決まる。
【００７８】
例えば、同図において、運転条件識別子が「Cycle-HT-1」の「高温サイクル運転１」は、広い範囲のＳＯＣ（１０％〜９０％）によるサイクル運転（充放電）を、高温（４５℃）の温度環境で行うという運転条件である。
運転条件識別子が「Cycle-HT-2」の「高温サイクル運転２」は、中程度の広さの範囲のＳＯＣ（２０％〜８０％）によるサイクル運転を高温（４５℃）の温度環境で行うという運転条件である。
運転条件識別子が「Cycle-HT-3」の「高温サイクル運転３」は、狭い範囲のＳＯＣ（３０％〜７０％）によるサイクル運転を高温（４５℃）の温度環境で行うという運転条件である。
また、運転条件識別子が「Cycle-MT-1」の「中温サイクル運転１」は、広い範囲のＳＯＣ（１０％〜９０％）によるサイクル運転を、中温（２５℃）の温度環境で行うという運転条件である。
また、運転条件識別子が「Cycle-LT-1」の「低温サイクル運転１」は、広い範囲のＳＯＣ（１０％〜９０％）によるサイクル運転を、低温（５℃）の温度環境で行うという運転条件である。
【００７９】
また、運転条件識別子が「Calendar-HT-1」の「高温保存運転１」は、ＳＯＣが高い状態（８０％）による保存運転を、高温（４５℃）の温度環境で行うという運転条件である。
運転条件識別子が「Calendar-HT-2」の「高温保存運転２」は、中程度（５０％）の高さのＳＯＣによる保存運転を高温（４５℃）の温度環境で行うという運転条件である。
運転条件識別子が「Calendar-HT-3」の「高温保存運転３」は、低いＳＯＣ（２０％）による保存運転を高温（４５℃）の温度環境で行うという運転条件である。
また、運転条件識別子が「Calendar-MT-1」の「中温保存運転１」は、ＳＯＣが高い状態（８０％）による保存運転を、中温（２５℃）の温度環境で行うという運転条件である。
また、運転条件識別子が「Calendar-LT-1」の「低温保存運転１」は、ＳＯＣが高い状態（８０％）による保存運転を、低温（５℃）の温度環境で行うという運転条件である。
【００８０】
例えば、試験装置（図示せず）は、図１１に示す１８個の運転条件のうち９個のサイクル運転の運転条件ごとに従ったサイクル試験を所定サイクルにわたって実行する。試験装置は、サイクル試験を行いながら、例えば充放電サイクルごとに電解質１３３、負極１３２、正極１３１ごとの抵抗Ｒｓ、Ｒ１、Ｒ１を測定し、抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２を求める。また、試験装置は、サイクル試験を行いながら、充放電サイクルごとに容量維持率Ｚを求める。
容量維持率とは、初期において蓄電池が電力を蓄積可能な最大容量に対する、以降の測定において得られる最大容量の比である。蓄電池が電力を蓄積可能な最大容量は、蓄電池の使用経過に応じて劣化が進行するのに応じて低下していく。従って、容量維持率Ｚも、蓄電池の劣化の進行に応じて低下する。
【００８１】
同様に、試験装置は、図１１に示す９個の保存運転の運転条件ごとに従った保存試験を所定時間にわたって実行する。試験装置は、保存試験を行いながら、例えば一定時間ごとに電解質１３３、負極１３２、正極１３１ごとの抵抗Ｒｓ、Ｒ１、Ｒ１を測定し、抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２を求める。また、試験装置は、保存試験を行いながら、一定時間ごとに容量維持率Ｚを求める。
【００８２】
そして、試験装置は、上記のように実行した１８個の運転条件ごとの試験により得られた試験結果として、図１１に示すように、容量維持率Ｚ、抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２を、１８個の運転条件ごとに対応させて記憶する。
【００８３】
ここで、図１１において示される１つの運転条件に対応する試験結果は、図１２に示すように、初期値から下限値までにおいて所定値ごとに区分した容量維持率Ｚに対して、抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２を対応付けた構造である。
同図においては、初期値から下限値までの間において１％ごとに容量維持率Ｚが区分された例を示している。容量維持率Ｚの下限値は、蓄電池が寿命に至った状態のときに測定される容量維持率Ｚの値である。
【００８４】
図１３は、或る１つのサイクル運転についての運転条件に従った試験を行って測定された容量維持率Ｚと、抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２の測定結果を示している。
同図に示すように、サイクル数の増加に応じて、電解質１３３、負極１３２、正極１３１の各抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２は、それぞれが異なる増加傾向により増加する。また、これらの構造物の劣化に伴って容量維持率Ｚは低下する。
【００８５】
なお、容量維持率Ｚが測定されるより前の段階でサイクル試験、保存試験を終了した場合、試験装置は、例えば試験により実測された容量維持率Ｚと抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２については、実測値をそのまま試験結果として記憶する。そのうえで、試験装置は、実測されなかった下限値までの容量維持率Ｚと、容量維持率Ｚごとに対応する抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２については、シミュレーションにより容量維持率Ｚごとに求めた値を試験結果として記憶すればよい。
【００８６】
第２実施形態における運転条件テーブルは、図１１に示したように運転条件ごとに対応して得られた試験結果に基づいて、以下のように作成される。
図１４は、第２実施形態における運転条件テーブルの内容例を示している。
同図に示す運転条件テーブルは、１００％から下限値の範囲における所定範囲の容量維持率Ｚ0〜Ｚｉごとに対応する容量維持率別テーブルを含む。１つの容量維持率別テーブルは、異なるパターンの抵抗変化量率ごとに運転条件を対応付けた構造である。
【００８７】
１つの容量維持率別テーブルの作成にあたっては、まず、複数の異なる抵抗変化量パターンが定められ、定められた抵抗変化量パターンが格納される。
例えば、同図の運転条件テーブルの１行目における抵抗変化量率は、抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２間の比率（割合）が、
ΔＲｓ：ΔＲ１：ΔＲ２＝１００％：０％：０％
であり、２行目における抵抗変化量率は、
ΔＲｓ：ΔＲ１：ΔＲ２＝９０％：１０％：０％
であることを示している。
なお、抵抗変化量パターンについては、容量維持率別テーブルごとに同じ内容が格納されればよい。
【００８８】
そのうえで、１つの容量維持率別テーブルにおける抵抗変化量パターンには、それぞれ、１つの運転条件が以下のように対応付けられる。
例えばコンピュータなどとしての運転条件テーブル作成装置（図示せず）は、図１１、図１２に示した試験結果から、１８個の運転条件ごとに対応する試験結果のうちから、作成対象の容量維持率別テーブルが対応する容量維持率Ｚに対応付けられた抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２を取得する。
【００８９】
運転条件テーブル作成装置は、１８個の運転条件ごとに対応して取得した抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２のそれぞれの値の組み合わせを比率（抵抗変化量率）に変換する。運転条件テーブル作成装置は、変換により得られた１８個の運転条件ごとの抵抗変化量ΔＲｓ、Ｒ１、Ｒ２の抵抗変化量率に基づいて、対応の容量維持率別テーブルにおける抵抗変化量率ごとに、１８個の運転条件のいずれか１つを対応付ける。
【００９０】
上記の対応付けを行うにあたって、運転条件テーブル作成装置は、例えば、容量維持率別テーブルにおける抵抗変化量率ごとに、１８個の運転条件ごとの抵抗変化量率のうちから最も近いものを特定する。特定された抵抗変化量率に対応する運転条件が、各抵抗変化量率に対応付けられる。
対応付けの結果として、容量維持率別テーブルにおいては、抵抗変化量率ごとに、対応付けられた運転条件の運転条件識別子、運転条件名称、ＳＯＣ値、温度（図１１参照）が格納される。
【００９１】
上記のようにして、１つの容量維持率別テーブルが作成される。運転条件テーブル作成装置は、作成した容量維持率Ｚ0〜Ｚｉごとの容量維持率別テーブルを統合して運転条件テーブルを作成する。
このように作成された運転条件テーブルは、どのような運転条件により運転した場合に、どのような抵抗変化量率が得られるのかを、容量維持率Ｚ0〜Ｚｉごとに示している。
そして、作成された運転条件テーブルは、図９に示す蓄電池運転制御装置１０７Ｂの運転条件テーブル記憶部１１４に記憶される。
【００９２】
［目標変化量率テーブル］
また、目標変化量率テーブル記憶部１１６が記憶する目標変化量率テーブルは、図示は省略するが、例えば容量維持率ごとに、劣化の進行が最も遅いサイクル運転と保存運転の各運転条件に対応する、抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２間の抵抗変化量率を対応付けた構造である。
【００９３】
このような目標変化量率テーブルは、図１１の試験結果を得るための試験に基づいて以下のように形成される。
例えば、図１１に示した運転条件のそれぞれにより行った場合において、同じ容量維持率でのサイクル数、保存時間は運転条件ごとに異なっている。そこで、目標変化量率テーブルは、容量維持率ごとに、最もサイクル数が少ないサイクル運転の運転条件による試験で得られた抵抗変化量率と、最も保存時間が短い保存運転の運転条件による試験で得られた抵抗変化量率とを格納する。
【００９４】
［処理手順例］
続いて、図１５のフローチャートを参照して、第２実施形態における蓄電池運転制御装置１０７Ｂが実行する運転制御のための処理手順例について説明する。なお、同図に示す処理は、予め定めた一定時間ごとに行うようにしてもよいし、管理者としてのユーザなどが行った運転条件切り替え指示のための操作などに応じて行うようにしてもよい。
【００９５】
構成物劣化指標測定部１１１は、例えば図１０に示した等価回路を利用した交流インピーダンス法にしたがって、蓄電池１０３が有する抵抗として、正極１３１、負極１３２、電解質１３３ごとに対応する抵抗Ｒｓ、Ｒ１、Ｒ２を測定する（ステップＳ２０１）。
【００９６】
次に、劣化状態判定部１１２は、正極１３１、負極１３２、電解質１３３についての劣化状態を判定する。つまり、劣化状態判定部１１２は、ステップＳ２０１により測定された正極１３１、負極１３２、電解質１３３ごとの抵抗Ｒｓ、Ｒ１、Ｒ２に対応する抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２を算出する（ステップＳ２０２）。このように算出された抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２が正極１３１、負極１３２、電解質１３３についての劣化状態の判定結果である。
【００９７】
次に、運転条件決定部１１３は、運転条件の決定にあたり、現在の容量維持率Ｚに応じた目標変化量率を、目標変化量率テーブル記憶部１１６が記憶する目標変化量率テーブルから取得する（ステップＳ２０３）。
なお、現在の容量維持率Ｚについては、例えば、運転時において定期的に容量維持率Ｚの測定が実行される場合には、最新の測定結果を利用すればよい。また、運転時において容量維持率Ｚの測定が行われない場合には、これまでの運転履歴に基づいたシミュレーションにより推定した容量維持率Ｚを利用してもよい。
【００９８】
次に、運転条件決定部１１３は、ステップＳ２０２により測定された抵抗変化量ΔＲｓ、ΔＲ１、ΔＲ２による抵抗変化量率と、ステップＳ２０３により取得した目標変化量率とに基づいて、運転条件テーブル記憶部１１４が記憶する運転条件テーブルから、抵抗変化量率の候補を選択する（ステップＳ２０４）。
【００９９】
一例として、測定された抵抗変化量率が、ΔＲｓ：ΔＲ１：ΔＲ２＝２０％：４０％：４０％であり、目標変化量率が６０％：２０％：２０％である場合、運転条件決定部１１３は、以下のように、抵抗変化量率候補を選択する。
まず、抵抗変化量ΔＲｓの比率については、測定値が２０％であるのに対して目標値のほうが６０％と高い。この場合、電解液での劣化が必要以上に抑制されている状態であるため、抵抗変化量ΔＲｓの比率について２０％から６０％に引き上げるべきことになる。このような場合には、抵抗変化量ΔＲｓの比率が６０％より大きい運転条件により蓄電池を運転することが好ましい。
【０１００】
また、抵抗変化量ΔＲ１の比率については、測定値が４０パーセントであるのに対して目標値が２０％であるから、測定値のほうが高い。この場合、負極の劣化の進行が最も抑制される状態に近づけるには、抵抗変化量ΔＲ１の比率について４０％から２０％に引き下げるべきことになる。このような場合には、抵抗変化量ΔＲ１の比率が２０％未満の運転条件により蓄電池を運転することが好ましい。
同様に、抵抗変化量ΔＲ２の比率についても、測定値が４０パーセントであるのに対して目標値が２０％であるから、抵抗変化量ΔＲ２の比率が２０％未満の運転条件により蓄電池を運転することが好ましい。
つまり、抵抗変化量率としては、抵抗変化量ΔＲｓの比率が６０％より大きく、かつ、抵抗変化量ΔＲ１の比率が２０％未満であり、かつ、抵抗変化量ΔＲ２の比率が２０％未満であるという条件を満たすことが好ましい。
【０１０１】
そこで、運転条件決定部１１３は、上記の条件を満たす抵抗変化量率を、図１４の運転条件テーブルから選択する。具体的に、運転条件決定部１１３は、以下の４つの抵抗変化量率を選択する。つまり、運転条件決定部１１３は、ΔＲｓ：ΔＲ１：ΔＲ２＝１００％：０％：０％、ΔＲｓ：ΔＲ１：ΔＲ２＝９０％：５％：５％、ΔＲｓ：ΔＲ１：ΔＲ２＝８０％：１０％：１０％、ΔＲｓ：ΔＲ１：ΔＲ２＝７０％：１５％：１５％の各抵抗変化量率を選択する。このように選択される抵抗変化量率が、抵抗変化量率の候補である。
なお、図１４の運転条件テーブルのように、運転条件として、サイクル運転と保存運転とが定められている場合、運転条件決定部１１３は、ステップＳ２０４において、サイクル運転と保存運転とのそれぞれに対応して抵抗変化量率の候補を選択すればよい。
【０１０２】
次に、運転条件決定部１１３は、運転条件テーブルにおいて、ステップＳ２０４により選択された抵抗変化量率の候補に対応付けられている運転条件のうちで、現在の運転条件に最も近い運転条件を決定結果とする（ステップＳ２０５）。
この場合において、ステップＳ２０４によりサイクル運転と保存運転とのそれぞれに対応する抵抗変化量率の候補が選択された場合、ステップＳ２０５においては、サイクル運転と保存運転とのそれぞれに対応して各１つの運転条件を決定結果とすればよい。
【０１０３】
そして、運転制御部１１５は、ステップＳ２０５により決定された運転条件にしたがって前記蓄電池を運転する（ステップＳ２０６）。
この際、ステップＳ２０５によりサイクル運転と保存運転とのそれぞれに対応する各１つの運転条件が決定されている場合、運転制御部１１５は、サイクル運転時においてはサイクル運転に対応する運転条件にしたがって運転制御を行い、保存運転時においては保存運転に対応する運転条件にしたがって運転制御を行えばよい。
【０１０４】
なお、これまでの説明では、蓄電池１０３がリチウムイオン電池である例を挙げているが、蓄電池１０３がリチウムイオン電池以外であってもよい。
また、構成物としては、正極、負極、電解質以外のものが含まれてもよい。
【０１０５】
なお、図２における各機能部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより蓄電池の運転制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１０６】
なお、「コンピュータシステム」は、ネットワークを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【０１０７】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０１０８】
１００    施設
１０１    太陽電池
１０２    パワーコンディショナ
１０３    蓄電池
１０４    インバータ
１０５    電力経路切替部
１０６    負荷
１０７    電力管理装置
１０７Ａ、１０７Ｂ    蓄電池運転制御装置
１１１    構成物劣化指標測定部
１１２    劣化状態判定部
１１３    運転条件決定部
１１４    運転条件テーブル記憶部
１１５    運転制御部
１３１    正極
１３２    負極
１３３    電解質
【図１】
2014046179.tif 000003
【図２】
2014046179.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2014046179.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014046179.tif 000009
【図８】
2014046179.tif 000010
【図９】
2014046179.tif 000011
【図１０】
2014046179.tif 000012
【図１１】
2014046179.tif 000013
【図１２】
2014046179.tif 000014
【図１３】
2014046179.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2014046179.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月16日(2015.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記構成物劣化指標測定部は、
蓄電池が有する抵抗を前記複数の構成物ごとに対応して測定し、
前記劣化状態判定部は、
前記複数の構成物の劣化状態として、前記構成物劣化指標測定部により測定された複数の構成物ごとに対応する抵抗についての、複数の構成物ごとに対応する抵抗の初期値からの変化量を判定し、
前記運転条件決定部は、
前記劣化状態判定部により判定された複数の構成物ごとの変化量間の比率である変化量率と、蓄電池の寿命を最も長くする運転条件に対応する複数の構成物間の変化量率とに基づいて、運転条件と当該運転条件にしたがって運転した場合に得られる変化量率とを対応付けた運転条件テーブルから、蓄電池の寿命を長くすることのできる複数の構成物ごとの劣化の進行状態とするための変化量率の候補を選択し、選択した変化量率の候補に対応付けられている運転条件のうちから、現在の運転条件に最も近い運転条件を決定結果とする
請求項１または請求項２に記載の蓄電池運転制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の第４の実施態様は、上記の第１または第２の実施態様において、前記構成物劣化指標測定部は、蓄電池が有する抵抗を前記複数の構成物ごとに対応して測定し、前記劣化状態判定部は、前記複数の構成物の劣化状態として、前記構成物劣化指標測定部により測定された複数の構成物ごとに対応する抵抗についての、複数の構成物ごとに対応する抵抗の初期値からの変化量を判定し、前記運転条件決定部は、前記劣化状態判定部により判定された複数の構成物ごとの変化量間の比率である変化量率と、蓄電池の寿命を最も長くする運転条件に対応する複数の構成物間の変化量率とに基づいて、運転条件と当該運転条件にしたがって運転した場合に得られる変化量率とを対応付けた運転条件テーブルから、蓄電池の寿命を長くすることのできる複数の構成物ごとの劣化の進行状態とするための変化量率の候補を選択し、選択した変化量率の候補に対応付けられている運転条件のうちから、現在の運転条件に最も近い運転条件を決定結果とする蓄電池運転制御装置である。
【国際調査報告】
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