(57)【要約】  複数の母線４Ａ，４Ｂと、充放電可能な１または複数個の電池セル１２を直列に接続してなり、母線４Ａ，４Ｂの数よりも多数組の電池バンク２（２１，２２，…，２ｎ）と、各電池バンク２ごとに設けられ、電池バンク２に直列に接続されて電池バンク２と直流母線４Ａ，４Ｂとの間の接続を切り替える切替器３（３１，３２，…，３ｎ）と、母線４Ａ，４Ｂを介して各電池バンク２を充電し、または母線Ａ，４Ｂを介して受電した各電池バンク２からの放電電力を負荷装置９に供給する母線４Ａ，４Ｂと同数のＤＣＤＣコンバータ５Ａ，５Ｂと、各電池バンク２の電圧を検出する電圧検出器６（６１，６２，、…，６ｎ）と、少なくとも電圧検出器６の検出電圧に基づいて切替器３を制御するコントローラ７と、を備える。
2013118271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の直流母線と、
充放電可能な１または複数個の電池セルを直列に接続してなり、前記直流母線の数よりも多数組の電池バンクと、
前記各電池バンクごとに設けられ、当該電池バンクに直列に接続されて当該電池バンクと前記各直流母線との間の接続を切り替える切替器と、
前記直流母線を介して前記各電池バンクを充電し、または前記直流母線を介して受電した前記各電池バンクからの放電電力を負荷装置に供給する前記直流母線と同数の充放電回路と、
前記各電池バンクの電圧を検出する電圧検出器と、
少なくとも前記電圧検出器の検出電圧に基づいて、前記切替器を制御するコントローラと、
を備えたことを特徴とする並列蓄電システム。
【請求項２】
バランス抵抗が並列に接続され、前記各電池バンクと前記各切替器との間に挿入される開閉器をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の並列蓄電システム。
【請求項３】
充放電可能な１または複数個の電池セルを直列に接続してなる電池バンクと、直流母線を介して前記各電池バンクを充電し、または前記直流母線を介して受電した前記各電池バンクからの放電電力を負荷装置に供給する充放電回路と、を備えた並列蓄電システムの制御方法であって、
前記並列蓄電システムにおける前記直流母線は複数であり、且つ、前記充放電回路は前記直流母線と同数であり、且つ、前記電池バンクは前記直流母線の数よりも多数組設けられ、さらに、前記電池バンクに直列に接続されて当該電池バンクと前記各直流母線との間の接続を切り替える切替器が設けられる構成に対し、
切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元の充放電回路である第１の充放電回路の動作を停止すると共に、システムの出力を保つように前記第１の充放電回路以外の少なくとも１つの充放電回路の動作電流を増加する第１ステップと、
前記第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を前記第１の充放電回路以外の充放電回路に電気的に接続されるように切り替える第２ステップと、
前記第１の充放電回路を含む充放電回路の動作電流を切替前の状態に戻す第３ステップと、
を含むことを特徴とする並列蓄電システムの制御方法。
【請求項４】
前記第１ステップと前記第２ステップとの間に、
前記第１の切替器を中立状態に切り替える第１サブステップと、
切替先の充放電回路である第２の充放電回路の動作を停止すると共に、システムの出力を保つように前記第２の充放電回路以外の充放電回路以外の少なくとも１つの充放電回路の動作電流を増加する第２サブステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の並列蓄電システムの制御方法。
【請求項５】
前記並列蓄電システムは、バランス抵抗が並列に接続され、前記各電池バンクと前記各切替器との間に挿入される開閉器をさらに有する構成であり、
前記第２サブステップと前記第２ステップとの間に、前記第１の電池バンクが接続される第１の開閉器を遮断して、当該第１の電池バンクと前記第１の切替器とをバランス抵抗を介して接続する第３サブステップを含み、
前記第２ステップと前記第３ステップとの間に、前記第１の電池バンクに流れる電流が安定化するのを待って前記第１の開閉器を投入する第４サブステップを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の並列蓄電システムの制御方法。
【請求項６】
充放電可能な１または複数個の電池セルを直列に接続してなる電池バンクと、直流母線を介して前記各電池バンクを充電し、または前記直流母線を介して受電した前記各電池バンクからの放電電力を負荷装置に供給する充放電回路と、を備えた並列蓄電システムの制御方法であって、
前記並列蓄電システムにおける前記直流母線は複数であり、且つ、前記充放電回路は前記直流母線と同数であり、且つ、前記電池バンクは前記直流母線の数よりも多数組設けられ、さらに、前記電池バンクに直列に接続されて当該電池バンクと前記各直流母線との間の接続を切り替える切替器が設けられる構成に対し、
切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元の充放電回路である第１の充放電回路の出力を上げ、第１の充放電回路が接続されている第１の直流母線に電気的に接続されている電池バンクのＳＯＣを低下させる第１ステップと、
前記第１の充放電回路の動作を停止すると共に、システムの出力を保つように前記第１の充放電回路以外の少なくとも１つの充放電回路の動作電流を増加する第２ステップと、
前記第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を中立状態に切り替える第３ステップと、
前記第２の充放電回路が接続されている第２の直流母線の停止時電圧が前記第１の電池バンクの電圧と等しくなるまで待機し、その後、前記第１の充放電回路の出力を上げると共に、切替先の充放電回路である第２の充放電回路の動作を停止する第４ステップと、
前記第１の切替器を前記第２の母線側に切り替えて、前記第１の電池バンクを前記第２の母線に投入する第５ステップと、
前記第２の充放電回路の出力を上げると共に、前記第１の充放電回路の出力を下げる第６ステップと、
を含むことを特徴とする並列蓄電システムの制御方法。
【請求項７】
充放電可能な１または複数個の電池セルを直列に接続してなる電池バンクと、直流母線を介して前記各電池バンクを充電し、または前記直流母線を介して受電した前記各電池バンクからの放電電力を負荷装置に供給する充放電回路と、を備えた並列蓄電システムの制御方法であって、
前記並列蓄電システムにおける前記直流母線は複数であり、且つ、前記充放電回路は前記直流母線と同数であり、且つ、前記電池バンクは前記直流母線の数よりも多数組設けられ、さらに、前記電池バンクに直列に接続されて当該電池バンクと前記各直流母線との間の接続を切り替える切替器が設けられる構成に対し、
切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元の充放電回路である第１の充放電回路の出力を上げ、第１の充放電回路が接続されている第１の直流母線に電気的に接続されている電池バンクのＳＯＣを増加させる第１ステップと、
前記第１の充放電回路の動作を停止すると共に、システムの出力を保つように前記第１の充放電回路以外の少なくとも１つの充放電回路の動作電流を増加する第２ステップと、
前記第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を中立状態に切り替える第３ステップと、
前記第２の充放電回路が接続されている第２の直流母線の停止時電圧が前記第１の電池バンクの電圧と等しくなるまで待機し、その後、前記第１の充放電回路の出力を上げると共に、切替先の充放電回路である第２の充放電回路の動作を停止する第４ステップと、
前記第１の切替器を前記第２の母線側に切り替えて、前記第１の電池バンクを前記第２の母線に投入する第５ステップと、
前記第２の充放電回路の出力を上げると共に、前記第１の充放電回路の出力を下げる第６ステップと、
を含むことを特徴とする並列蓄電システムの制御方法。
【請求項８】
特性の類似した電池バンク同士をグループ化し、当該グループ化した電池バンク群毎に前記直流母線を切り分けて使用することを特徴とする請求項３に記載の並列蓄電システムの制御方法。
【請求項９】
交換する電池バンク同士をグループ化し、当該グループ化した電池バンク群毎に前記直流母線を切り分けて使用することを特徴とする請求項３に記載の並列蓄電システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列蓄電システムおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記特許文献１には、充放電が可能な蓄電素子を１または複数個直列に接続して蓄電素子列とし、複数の蓄電素子列を並列に接続した並列接続蓄電システムにおいて、各蓄電素子列に遮断スイッチを設け、電圧監視手段が検出した電圧差が所定値以内の蓄電素子列が１または複数存在するときに当該蓄電素子列に対するスイッチのみを投入するようにして、並列投入時の大きな横流電流に起因した過電流や異常発熱などの不適合の発生を防ぐ技術が開示されている（例えば、下記特許文献１）。【０００３】
また、下記特許文献２には、単位セルと充放電回路からなるユニットを直列接続して構成される二次電池において、充放電回路として動作するＤＣ／ＤＣコンバータを単位セル毎に設け、放電時には、ＳＯＣの高い単位セルに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧をＳＯＣの低い単位セルよりも高く設定することにより、ＳＯＣのバラツキを小さくする方向に放電を行い、充電時には、ＳＯＣの高い単位セルに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流をＳＯＣの低い単位セルよりも低く設定することにより、ＳＯＣのバラツキを小さくする方向に充電を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３３９３６号公報
【特許文献２】特開２０１１−５５５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の技術は、低出力の並列蓄電システムが適用対象であり、高出力の並列蓄電システムには適さないという問題があった。というのも、特許文献１のシステムは、スイッチを操作する際に電流を遮断する必要があり、比較的大きな電流を遮断する場合には、スイッチの操作時にシステム全体を停止する必要があった。【０００６】
また、上記特許文献２は、単位セル毎に１台のＤＣ／ＤＣコンバータが必須であるため、高出力化のために多数の単位セルを並列に接続する必要のある高出力の並列蓄電システムに適用した場合には、システムが大規模かつ高コストになるという問題があった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高出力のシステムに適用する場合であっても、システムが大規模かつ高コストになるのを抑止することができる並列蓄電システムおよびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の直流母線と、充放電可能な１または複数個の電池セルを直列に接続してなり、前記直流母線の数よりも多数組の電池バンクと、前記各電池バンクごとに設けられ、当該電池バンクに直列に接続されて当該電池バンクと前記各直流母線との間の接続を切り替える切替器と、前記直流母線を介して前記各電池バンクを充電し、または前記直流母線を介して受電した前記各電池バンクからの放電電力を負荷装置に供給する前記直流母線と同数の充放電回路と、前記各電池バンクの電圧を検出する電圧検出器と、少なくとも前記電圧検出器の検出電圧に基づいて、前記切替器を制御するコントローラと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、高出力のシステムに適用する場合であっても、システムが大規模かつ高コストになるのを抑止することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、並列蓄電システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１の手法を説明するための簡略構成図である。
【図３】図３は、第１の手法による各バンクの状態を示すタイムチャートである。
【図４】図４は、第２の手法による各バンクの状態を示すタイムチャートである。
【図５】図５は、第３の手法を説明するための簡略構成図である。
【図６】図６は、第３の手法による各バンクの状態を示すタイムチャートである。
【図７】図７は、第４の手法による各バンクの状態を示すタイムチャートである。
【図８】図８は、第４の手法による各母線の電圧変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照し、本発明の実施の形態に係る並列蓄電システムおよびその制御方法について説明する。なお、以下に示す実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る並列蓄電システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る並列蓄電システム１は、図１に示すように、充放電が可能な１または複数個の電池セル１２を直列に接続してなるｎ組の電池バンク２（２１，２２，…，２ｎ）と、それぞれが第１、第２の直流母線を成す母線４Ａ，４Ｂと、各電池バンク２ごとに設けられ、各電池バンク２に直列に接続されて各電池バンク２と母線４Ａ，４Ｂとの間の接続を切り替える１回路２接点の切替器３（３１，３２，…，３ｎ）と、母線４Ａを介して各切替器３の第１接点Ｋ側に電気的に接続され、各電池バンク２を充電し、または各電池バンク２からの放電電力を負荷装置９に供給する第１の充放電回路としてのＤＣＤＣコンバータ５Ａと、母線４Ｂを介して各切替器３の第２接点Ｌ側に電気的に接続され、各電池バンク２を充電し、または各電池バンク２からの放電電力を負荷装置９に供給する第２の充放電回路としてのＤＣＤＣコンバータ５Ｂと、各電池バンク２の電圧を検出する電圧検出器６（６１，６２，、…，６ｎ）と、各電圧検出器６の検出値や、所定の信号（図１では、バンク交換信号、バンク異常信号を例示）に基づいてＤＣＤＣコンバータ５Ａ，５Ｂの動作を制御するコントローラ７を備えて構成される。
【００１３】
ここで、本実施の形態に係る並列蓄電システムの構成について補足する。まず、ＤＣＤＣコンバータの数と母線の数は同数である。したがって、ＤＣＤＣコンバータの数がｍ個（ｍは２以上の整数）の場合、母線の数はｍ本になり、切替器３は１回路ｍ接点の切替機能を有する切替器となる。一方、ＤＣＤＣコンバータの数と電池バンクの組数とでは、ＤＣＤＣコンバータの数の方が少なくなる。すなわち、電池バンクの組数ｎと、ＤＣＤＣコンバータの数ｍとの間には、ｍ＜ｎの関係がある。例えば、図１のように２個のＤＣＤＣコンバータを有する場合、２本の直流母線を有して３組以上の電池バンクが接続される構成となり、また、３個のＤＣＤＣコンバータを有する場合、３本の直流母線を有して４組以上の電池バンクが接続される構成となる。
【００１４】
なお、負荷装置９の構成要素は図示していないが、例えば、直流電力を蓄積する平滑コンデンサ、直流電力を交流電力に変換するインバータ装置、車両を駆動する電動機などが含まれる。
【００１５】
つぎに、図１のように構成した並列蓄電システムに適用可能なバンク切替制御の一例である第１〜第５の手法について、図２〜図８の図面を参照して説明する。
【００１６】
（第１の手法）
図２は、本実施の形態に係る第１の手法を説明するための簡略構成図であり、図３は、第１の手法による各電池バンク（以下単に「バンク」という）の状態を示すタイムチャートである。なお、図２は、図１の構成において、バンク２の組数を３組とし、ＤＣＤＣコンバータの数を２個とした構成であり、３個のバンクをそれぞれバンクＡ，Ｂ，Ｃと表記し、２個のＤＣＤＣコンバータ５Ａ，５ＢをそれぞれＤＣＤＣ１，２と表記し、母線４Ａ，４Ｂをそれぞれ母線１，２と表記している。
【００１７】
（第１の手法）
まず、各バンクの初期状態は、図示のように、
・バンクＡ−母線１（接点Ｋ側）
・バンクＢ−母線１（接点Ｋ側）
・バンクＣ−母線２（接点Ｌ側）とする。
【００１８】
また、各バンクの目標状態は、バンクＢを母線２側に切り替えることとする（バンクＡ，Ｃはそのまま）。なお、バンクＢの母線２側への切替は、例えばバンクＢの状態（充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）、使用時間、劣化状態などによって区分される状態、以下単に「状態」という）がバンクＡよりもバンクＣに近くなってきているときに、同様な状態のバンク同士を纏めてグルーピングし、同一の母線に接続しようとする意図である。
【００１９】
（１）まず、ＤＣＤＣ１を停止すると共に、システムの出力を保つようにＤＣＤＣ２の電流を増加させる（シーケンス１１）。
（２）つぎに、切替器Ｂａを母線２（接点Ｌ）側に切り替える（シーケンス１２）。なお、電流遮断機能を有さない切替器の場合、大電流の遮断は困難であるが、投入は可能である。本例の場合、ＤＣＤＣ１は停止しているため、切替器Ｂａを接点Ｋから切り離すことは可能である。また、ＤＣＤＣ２は動作しているが、母線２への切替は接点Ｌへの投入動作になるので、実施可能である。
（３）最後に、ＤＣＤＣ２の出力を下げると共に、ＤＣＤＣ１の出力を上げ、通常状態へ復帰する（シーケンス１３）。
【００２０】
なお、上記のシーケンス１１において、ＤＣＤＣ１の動作を停止するには、例えばＤＣＤＣ１の構成要素である図示しないスイッチング素子に対するスイッチング信号のデューティ比を零に近づける制御を行えばよい（停止状態と見なされれば、必ずしもデューティ比を零にする必要はない）。
【００２１】
この第１の手法による動作を、図３のタイムチャートを用いて説明する。なお、以後の説明においても同様であるが、破線で示す目盛りを１単位とするとき、出力ラインに流す電流の総量は６単位であるものとする。この仮定の下、シーケンス１１に移行するまでの間の各バンクには均等な電流（２単位の電流）が流れている。
【００２２】
シーケンス１１では、ＤＣＤＣ１が停止するので、バンクＡ，Ｂの電流は零に近づく。代わって、バンクＣの電流は６単位のラインに向かって上昇する。
【００２３】
シーケンス１２では、切替器Ｂａが母線２側に切り替えられ、バンクＢが母線２に接続されるので、バンクＢには、図示のような急激な電流が流れる。なお、図示の例では、バンクＢに９単位の放電電流が流れ、バンクＣに３単位の充電電流が流れている（合計では、６単位の放電電流）。すなわち、バンクＢの接続を母線１から母線２に切り替える際に、いわゆる横流と呼ばれるバンク間電流が生じている。この横流は、時間の経過と共に小さくなり消滅する。なお、横流が消滅したときには、バンクＢとバンクＣとで電流をシェアするので、双方とも３単位の放電電流が流れることになる。したがって、バンクＢの接続切替により、６単位の横流が流れたことになる。
【００２４】
シーケンス１３では、ＤＣＤＣ２の出力を下げ、ＤＣＤＣ１の出力を上げるので、バンクＡに流れる電流が増加し、バンクＢ，Ｃに流れる電流が減少する。その結果、バンクＡ〜Ｃで電流をシェアすることになり、各バンクとも２単位の放電電流が流れることになる。
【００２５】
上記のように、第１の手法によれば、バンクの状態に応じて制御対象となるバンクを選択し、ＤＣＤＣコンバータの制御と連動しながら、バンク切替を行うようにしているので、システムを停止させることなく、バンク間のばらつきに対応することができるという効果が得られる。
【００２６】
なお、上記第１の手法では、母線およびＤＣＤＣコンバータの数が２つの場合のシーケンスについて説明してきたが、３つ以上の場合についても同様なシーケンスで実行すればよい。例えば、切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元のＤＣＤＣコンバータである第１のＤＣＤＣコンバータの動作を停止すると共に、システムの出力を保つように第１のＤＣＤＣコンバータ以外の少なくとも１つのＤＣＤＣコンバータの動作電流を増加し、第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を第１のＤＣＤＣコンバータ以外のＤＣＤＣコンバータに電気的に接続されるように切り替え、第１のＤＣＤＣコンバータを含むＤＣＤＣコンバータの動作電流を切替前の状態に戻すようにすればよい。
【００２７】
（第２の手法）
図４は、第２の手法による各バンクの状態を示すタイムチャートである。この第２の手法では、以下のシーケンスによる動作が実行される。なお、システム構成については、図２と同一である。
【００２８】
（１）まず、ＤＣＤＣ１を停止すると共に、システムの出力を保つようにＤＣＤＣ２の電流を増加させる（シーケンス２１）。
（２）つぎに、切替器Ｂａを中立状態（どちらの接点にも接続されない状態）に切り替える（シーケンス２２）。
（３）つぎに、ＤＣＤＣ２を停止すると共に、システムの出力を保つようにＤＣＤＣ１の電流を増加させる（シーケンス２３）。
（４）つぎに、切替器Ｂａを母線２（接点Ｌ）側に切り替えて、バンク２を母線２に投入する（シーケンス２４）。
（５）最後に、ＤＣＤＣ２の出力を上げると共に、ＤＣＤＣ１の出力を下げ、通常状態へ復帰する（シーケンス２５）。
【００２９】
この第２の手法による動作を、図４のタイムチャートを用いて説明する。まず、シーケンス２１では、ＤＣＤＣ１が停止するので、バンクＡ，Ｂの電流は零に近づく。代わって、バンクＣの電流は６単位のラインに向かって上昇する。
【００３０】
シーケンス２２では、切替器Ｂａが中立状態に制御されるが、ＤＣＤＣ１が停止しているので、各バンクの状態には変化がない。
【００３１】
シーケンス２３では、ＤＣＤＣ２を停止させ、逆に、ＤＣＤＣ１の出力を上げるので、バンクＡに流れる電流が増加し、バンクＣに流れる電流が減少する。その結果、バンクＡには６単位の電流が流れ、バンクＣには電流が流れなくなる。
【００３２】
シーケンス２４では、切替器Ｂａが母線２に接続（投入）されるので、バンクＢには、図示のような急激な電流が流れる。なお、図示の例では、バンクＢに６単位の放電電流が流れ、バンクＣに６単位の充電電流が流れている（ただし、トータルの電流は零）。すなわち、第２の手法でも第１の手法のときと同様に６単位の横流が生じている。しかしながら、同じ６単位の横流でも、第２の手法の場合、中心電流が零であるため、９単位の横流を生じさせる第１の手法に比して電流の最大値は抑えられている。なお、この横流は、時間の経過と共に小さくなり消滅する。
【００３３】
シーケンス２５では、ＤＣＤＣ２の出力を上げると共に、ＤＣＤＣ１の出力を下げるので、バンクＡに流れる電流が減少し、バンクＢ，Ｃに流れる電流が増加する。その結果、バンクＡ〜Ｃで電流をシェアすることになり、各バンクとも２単位の放電電流が流れることになる。
【００３４】
上記のように、第２の手法によれば、第１の手法の手順において、バンク切替を即時に行うのではなく、切替器を中立状態に制御した後にバンク切替を行うようにしているので、第１の手法による効果を具備した上で、第１の手法よりも横流を小さくすることができるという効果が得られる。
【００３５】
なお、上記第２の手法では、母線およびＤＣＤＣコンバータの数が２つの場合のシーケンスについて説明してきたが、３つ以上の場合についても同様なシーケンスで実行すればよい。例えば、切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元のＤＣＤＣコンバータである第１のＤＣＤＣコンバータの動作を停止すると共に、システムの出力を保つように第１のＤＣＤＣコンバータ以外の少なくとも１つのＤＣＤＣコンバータの動作電流を増加し、第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を中立状態に切り替え、切替先のＤＣＤＣコンバータである第２のＤＣＤＣコンバータの動作を停止すると共に、システムの出力を保つように第２のＤＣＤＣコンバータ以外のＤＣＤＣコンバータ以外の少なくとも１つのＤＣＤＣコンバータの動作電流を増加させ、第１の切替器を第１のＤＣＤＣコンバータ以外のＤＣＤＣコンバータに電気的に接続されるように切り替え、第１のＤＣＤＣコンバータを含むＤＣＤＣコンバータの動作電流を切替前の状態に戻すようにすればよい。
【００３６】
（第３の手法）
図５は、本実施の形態に係る第３の手法を説明するための簡略構成図である。ここで、図５は、図２の構成において、各バンクと各切替器との間に抵抗を並列接続した開閉器Ａｂ，Ｂｂ，Ｃｂを挿入した構成である。なお、その他の構成については、図２と同一である。
【００３７】
図６は、第３の手法による各バンクの状態を示すタイムチャートである。この第３の手法では、以下のシーケンスによる動作が実行される。
【００３８】
（１）まず、ＤＣＤＣ１を停止すると共に、システムの出力を保つようにＤＣＤＣ２の電流を増加させる（シーケンス３１）。
（２）つぎに、切替器Ｂａを中立状態（どちらの接点にも接続されない状態）に切り替える（シーケンス３２）。
（３）つぎに、ＤＣＤＣ２を停止すると共に、システムの出力を保つようにＤＣＤＣ１の電流を増加させる（シーケンス３３）。
なお、ここまでのシーケンスは、第２の手法と同一である。
【００３９】
（４）つぎに、開閉器Ｂｂを遮断（開路）し、バンクＢと切替器Ｂａとをバランス抵抗を介して接続する（シーケンス３４）。
（５）つぎに、切替器Ｂａを母線２（接点Ｌ）側に切り替えて、バンク２を母線２に投入する（シーケンス３５）。
（６）つぎに、バンクＢとバンクＣがバランスするのを待って、別言すればバンクＢの電流が安定化するのを待って開閉器Ｂｂを投入（閉路）する（シーケンス３６）。
（７）最後に、ＤＣＤＣ２の出力を上げると共に、ＤＣＤＣ１の出力を下げ、通常状態へ復帰する（シーケンス３７）。
【００４０】
この第３の手法による動作を、図６のタイムチャートを用いて説明する。上述のようにシーケンス３１〜ＳＱ３３は、第２の手法の場合と同一であるため、説明を省略する。なお、シーケンス３３による制御後は、図６に示すように、バンクＡのみに６単位の電流が流れている状態となる。
【００４１】
シーケンス３４は、シーケンス３５のための準備動作であり、バランス抵抗を介してバンクＢと切替器Ｂａとが接続される。シーケンス３５では、切替器Ｂａが母線２に接続（投入）されるので、バンクＢには、図示のような電流が流れる。図６の例では、バンクＢに３単位の放電電流が流れ、バンクＣに３単位の充電電流が流れている。なお、このとき生じた横流は、バランス抵抗を介して流れるので、第２の手法のときよりも電流は小さく、緩和時間は長くなる。
【００４２】
シーケンス３６では、シーケンス３５で生じた横流が減少するのを待って開閉器Ｂｂが投入される。開閉器Ｂｂが投入されても既に横流は緩和されているので、各バンクに流れる電流の変化は殆どない。
【００４３】
シーケンス３７では、ＤＣＤＣ２の出力を上げると共に、ＤＣＤＣ１の出力を下げるので、バンクＡに流れる電流が減少し、バンクＢ，Ｃに流れる電流が増加する。その結果、バンクＡ〜Ｃで電流をシェアすることになり、各バンクとも２単位の放電電流が流れることになる。
【００４４】
上記のように、第３の手法によれば、バンク投入時にバランス抵抗を介して母線に投入するようにしているので、第１および第２の手法よりも横流を小さくすることができるという効果が得られる。
【００４５】
なお、上記第３の手法では、母線およびＤＣＤＣコンバータの数が２つの場合のシーケンスについて説明してきたが、３つ以上の場合についても同様なシーケンスで実行すればよい。例えば、切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元のＤＣＤＣコンバータである第１のＤＣＤＣコンバータの動作を停止すると共に、システムの出力を保つように第１のＤＣＤＣコンバータ以外の少なくとも１つのＤＣＤＣコンバータの動作電流を増加し、第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を中立状態に切り替え、切替先のＤＣＤＣコンバータである第２のＤＣＤＣコンバータの動作を停止すると共に、システムの出力を保つように第２のＤＣＤＣコンバータ以外のＤＣＤＣコンバータ以外の少なくとも１つのＤＣＤＣコンバータの動作電流を増加させ、第１の電池バンクが接続される第１の開閉器を遮断して、当該第１の電池バンクと第１の切替器とをバランス抵抗を介して接続し、第１の切替器を第１のＤＣＤＣコンバータ以外のＤＣＤＣコンバータに電気的に接続されるように切り替え、第１の電池バンクに流れる電流が安定化するのを待って第１の開閉器を投入し、第１および第２のＤＣＤＣコンバータを含むＤＣＤＣコンバータの動作電流を切替前の状態に戻すようにすればよい。
【００４６】
（第４の手法）
図７は、第４の手法による各バンクの状態を示すタイムチャートである。この第４の手法では、以下のシーケンスによる動作が実行される。なお、システム構成については、図２と同一である。
【００４７】
（１）まず、ＤＣＤＣ１の出力を上げ、母線１につながるバンクのＳＯＣを低下させる（シーケンス４１）。
（２）つぎに、ＤＣＤＣ１を停止すると共に、システムの出力を保つようにＤＣＤＣ２の電流を増加させる（シーケンス４２）。
（３）つぎに、切替器Ｂａを中立状態（どちらの接点にも接続されない状態）に切り替える（シーケンス４３）。
（４）つぎに、バンクＣの停止時電圧がバンクＢの電圧と等しくなるまで待機し、等しくなった瞬間にＤＣＤＣ１の出力を上げると共に、ＤＣＤＣ２を停止させる（シーケンス４４）。
（５）つぎに、切替器Ｂａを母線２（接点Ｌ）側に切り替えて、バンクＢを母線２に投入する（シーケンス４５）。
（６）最後に、ＤＣＤＣ２の出力を上げると共に、ＤＣＤＣ１の出力を下げ、通常状態へ復帰する（シーケンス４６）。
【００４８】
この第４の手法による動作を、図７のタイムチャート、および図８を用いて説明する。図８は、第４の手法による各母線の電圧変化を示すタイムチャートである。図８において、実線で示す波形は母線１の電圧であり、一点鎖線で示す波形は母線２の電圧である。まず、シーケンス４１では、ＤＣＤＣ１を積極的に放電させ母線１に接続されるバンクＡ，ＢのＳＯＣを低下させる。一般に電池はＳＯＣが低下すると電圧が低下するため、この制御によって母線１につながるバンクＡ，Ｂの電圧が母線２につながるバンクＣより低くなる。より積極的な制御のため、ＤＣＤＣ２を充電動作させ、ＤＣＤＣ１の出力をその分増加させてもよい。図７ではＤＣＤＣ２を６単位の充電動作、ＤＣＤＣ１を１２単位（バンクＡ，Ｂ共に各６単位）の放電動作とし、システム全体の放電電流は６単位を保っている。
【００４９】
シーケンス４２では、ＤＣＤＣ１を停止させ、逆に、ＤＣＤＣ２の出力を上げるので、バンクＣは充電から放電に転ずる一方で、バンクＡ，Ｂに流れる電流は減少する。その結果、バンクＣには６単位の電流が流れ、バンクＡ，Ｂには電流が流れなくなる。電池は内部抵抗を有するため、同じＳＯＣにおいても放電時の電圧は充電時の電圧より低くなる。このためシーケンス４２によってバンクＣの電圧は降下し、バンクＡ，Ｂの電圧は上昇する。しかし図８に示すように、シーケンス４１でバンクＣのＳＯＣに対しバンクＡ，ＢのＳＯＣを十分に低下させておけば、シーケンス４２の後でもバンクＣの電圧はバンクＡ，Ｂの電圧より高い状態を保つ。
【００５０】
シーケンス４３では、切替器Ｂａが中立状態に制御されるが、ＤＣＤＣ１が停止しているので、各バンクの状態には変化がない。このとき、バンクＢの電圧を計測する。この電圧をＶとする。
【００５１】
シーケンス４４では、まずバンクＣの停止時電圧がバンクＢの電圧Ｖと等しくなるまで待機する。バンクＣは放電中であるためその電圧は電池の内部抵抗によって低下しているが、この電圧低下分はバンクＣの内部抵抗と放電電流の積によって容易に求められる。バンクＣの停止時電圧はバンクＣの電圧に内部抵抗による電圧低下分を加えたものである。バンクＣの停止時電圧がバンクＢの電圧と等しくなった時、ＤＣＤＣ１の出力を上げると共に、ＤＣＤＣ２を停止させるので、バンクＡに流れる電流は増加し、バンクＣに流れる電流は減少する。その結果、バンクＡには６単位の電流が流れ、バンクＢ，Ｃには電流が流れなくなる。さらにこのときバンクＢの電圧とバンクＣの電圧が等しくなっている。
【００５２】
シーケンス４５では、切替器Ｂａが母線２に接続（投入）される。母線２にはバンクＣが接続されているが、シーケンス４４の結果バンクＢの電圧とバンクＣの電圧が等しくなっているため、バンクＢとバンクＣの間で横流は流れない。
【００５３】
シーケンス４６では、ＤＣＤＣ２の出力を上げると共に、ＤＣＤＣ１の出力を下げるので、バンクＡに流れる電流が減少し、バンクＢ，Ｃに流れる電流が増加する。その結果、バンクＡ〜Ｃで電流をシェアすることになり、各バンクとも２単位の放電電流が流れることになる。
【００５４】
上記のように、第４の手法によれば、バンクの切り離しおよび投入時における横流を抑止できるので、バンク間のバランスのために電力を消費しないという効果が得られる。
【００５５】
図８においてシーケンス４４の実施時点とバンクＢの電圧が停止時電圧となる時点ｔとの間に引かれている二点鎖線は、バンクＢの電圧を示している。上述のように、バンクＢはシーケンス４３で母線から切り離され、シーケンス４４では、ＤＣＤＣ１の停止が解除されるので、バンクＢの電圧と母線１の電圧とは異なる状態となる。
【００５６】
ところで、第４の手法に関し、図７を用いて説明した内容は、放電時の動作説明であったが、充電時も同様な手順で実施することができる。より詳細に説明すれば、以下の通りである。
【００５７】
（１）まず、ＤＣＤＣ１の充電電流を上げ、母線１につながるバンクのＳＯＣを増加させる（シーケンス４１’）。
（２）つぎに、ＤＣＤＣ１を停止すると共に、停止前の状態を維持するようにＤＣＤＣ１の電流分をＤＣＤＣ２で補う（シーケンス４２’）。
（３）つぎに、切替器Ｂａを中立状態（どちらの接点にも接続されない状態）に切り替える（シーケンス４３’）。
（４）つぎに、バンクＣの停止時電圧がバンクＢの電圧と等しくなるまで待機し、等しくなった瞬間にＤＣＤＣ１の充電電流を上げると共に、ＤＣＤＣ２を停止させる（シーケンス４４’）。
（５）つぎに、切替器Ｂａを母線２（接点Ｌ）側に切り替えて、バンクＢを母線２に投入する（シーケンス４５’）。
（６）最後に、ＤＣＤＣ２の充電電流を上げると共に、ＤＣＤＣ１の充電電流を下げ、通常状態へ復帰する（シーケンス４６’）。
【００５８】
上記のように、第４の手法による充電制御では、電力回生等、継続的に電力を吸収しなければならない用途においても、ばらつきを抑えた並列蓄電システムを実現できるという効果が得られる。
【００５９】
なお、上記第４の手法では、母線およびＤＣＤＣコンバータの数が２つの場合のシーケンスについて説明してきたが、３つ以上の場合についても同様なシーケンスで実行すればよい。例えば、切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元のＤＣＤＣコンバータである第１のＤＣＤＣコンバータの出力を上げると共に、第１のＤＣＤＣコンバータが接続されている第１の直流母線に電気的に接続されている電池バンクのＳＯＣを低下または増加させ、第１のＤＣＤＣコンバータの動作を停止すると共に、システムの出力を保つように第１のＤＣＤＣコンバータ以外の少なくとも１つのＤＣＤＣコンバータの動作電流を増加し、第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を中立状態に切り替え、第１のＤＣＤＣコンバータの出力を上げると共に、切替先のＤＣＤＣコンバータである第２のＤＣＤＣコンバータの動作を停止し、第２のＤＣＤＣコンバータが接続されている第２の直流母線の停止時電圧が第１の電池バンクの電圧と等しくなるまで待機し、その後、第１の切替器を第２の母線側に切り替えて、第１の電池バンクを第２の母線に投入し、第２のＤＣＤＣコンバータの出力を上げると共に、第１のＤＣＤＣコンバータの出力を下げるようにすればよい。
【００６０】
以上、本実施の形態に係る並列蓄電システムに適用可能なバンク切替制御の一例として第１〜第４の手法について説明してきた。これら第１〜第４の手法は、システムを停止することなく実行できるので、バンク切替制御を積極的に行うことが可能となる。これにより、以下の効果が生まれる。
【００６１】
まず、特性の類似したバンク同士をグループ化し、グループ化したバンク群毎に母線を切り分けて使用することが考えられる。特性の類似したバンク同士を１つの母線で使用することにより、電池の劣化を遅らせることができるという効果が得られる。
【００６２】
また、交換するバンク同士をグループ化することも有効である。交換するバンクの決定後、それらのバンクをグループ化して１つの母線に接続し、当該母線を通じて積極的に放電させる制御を行うようにすれば、バンクの残電力を有効に活用することができると共に、交換しないバンクへの影響も小さくすることができるという効果が得られる。
【００６３】
また、バンクの異常時に、異常バンクを母線から切り離すようにすれば、異常バンクの動作によって正常バンク性能が劣化する状況を回避することができ、システムの信頼性の低下を抑制することができるという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明に係る並列蓄電システムおよびその制御方法は、高出力のシステムに適用する場合であっても、システムが大規模かつ高コストになるのを抑止することができる発明として有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１  並列蓄電システム
２（２１，２２，…，２ｎ）  電池バンク
３（３１，３２，…，３ｎ）  切替器
４Ａ，４Ｂ  母線
５Ａ，５Ｂ  コンバータ
６  電圧検出器
７  コントローラ
９  負荷装置
１２  電池セル
【図１】
2013118271.tif 000003
【図２】
2013118271.tif 000004
【図３】
2013118271.tif 000005
【図４】
2013118271.tif 000006
【図５】
2013118271.tif 000007
【図６】
2013118271.tif 000008
【図７】
2013118271.tif 000009
【図８】
2013118271.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月23日(2014.5.23)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の直流母線と、
充放電可能な１または複数個の電池セルを直列に接続してなり、前記直流母線の数よりも多数組の電池バンクと、
前記各電池バンクごとに設けられ、当該電池バンクに直列に接続されて当該電池バンクと前記各直流母線との間の接続を切り替える切替器と、
前記直流母線を介して前記各電池バンクを充電し、または前記直流母線を介して受電した前記各電池バンクからの放電電力を負荷装置に供給する前記直流母線と同数の充放電回路と、
前記各電池バンクの電圧を検出する電圧検出器と、
少なくとも前記電圧検出器の検出電圧に基づいて、前記切替器を制御するコントローラと、
を備えたことを特徴とする並列蓄電システム。
【請求項２】
バランス抵抗が並列に接続され、前記各電池バンクと前記各切替器との間に挿入される開閉器をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の並列蓄電システム。
【請求項３】
充放電可能な１または複数個の電池セルを直列に接続してなる電池バンクと、直流母線を介して前記各電池バンクを充電し、または前記直流母線を介して受電した前記各電池バンクからの放電電力を負荷装置に供給する充放電回路と、を備えた並列蓄電システムの制御方法であって、
前記並列蓄電システムにおける前記直流母線は複数であり、且つ、前記充放電回路は前記直流母線と同数であり、且つ、前記電池バンクは前記直流母線の数よりも多数組設けられ、さらに、前記電池バンクに直列に接続されて当該電池バンクと前記各直流母線との間の接続を切り替える切替器が設けられる構成に対し、
切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元の充放電回路である第１の充放電回路の動作を停止すると共に、システムの出力を保つように前記第１の充放電回路以外の少なくとも１つの充放電回路の動作電流を増加する第１ステップと、
前記第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を前記第１の充放電回路以外の充放電回路に電気的に接続されるように切り替える第２ステップと、
前記第１の充放電回路を含む充放電回路の動作電流を切替前の状態に戻す第３ステップと、
を含むことを特徴とする並列蓄電システムの制御方法。
【請求項４】
前記第１ステップと前記第２ステップとの間に、
前記第１の切替器を中立状態に切り替える第１サブステップと、
切替先の充放電回路である第２の充放電回路の動作を停止すると共に、システムの出力を保つように前記第２の充放電回路以外の充放電回路以外の少なくとも１つの充放電回路の動作電流を増加する第２サブステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の並列蓄電システムの制御方法。
【請求項５】
前記並列蓄電システムは、バランス抵抗が並列に接続され、前記各電池バンクと前記各切替器との間に挿入される開閉器をさらに有する構成であり、
前記第２サブステップと前記第２ステップとの間に、前記第１の電池バンクが接続される第１の開閉器を遮断して、当該第１の電池バンクと前記第１の切替器とをバランス抵抗を介して接続する第３サブステップを含み、
前記第２ステップと前記第３ステップとの間に、前記第１の電池バンクに流れる電流が安定化するのを待って前記第１の開閉器を投入する第４サブステップを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の並列蓄電システムの制御方法。
【請求項６】
充放電可能な１または複数個の電池セルを直列に接続してなる電池バンクと、直流母線を介して前記各電池バンクを充電し、または前記直流母線を介して受電した前記各電池バンクからの放電電力を負荷装置に供給する充放電回路と、を備えた並列蓄電システムの制御方法であって、
前記並列蓄電システムにおける前記直流母線は複数であり、且つ、前記充放電回路は前記直流母線と同数であり、且つ、前記電池バンクは前記直流母線の数よりも多数組設けられ、さらに、前記電池バンクに直列に接続されて当該電池バンクと前記各直流母線との間の接続を切り替える切替器が設けられる構成に対し、
切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元の充放電回路である第１の充放電回路の出力を上げ、第１の充放電回路が接続されている第１の直流母線に電気的に接続されている電池バンクのＳＯＣを低下させる第１ステップと、
前記第１の充放電回路の動作を停止すると共に、システムの出力を保つように前記第１の充放電回路以外の少なくとも１つの充放電回路の動作電流を増加する第２ステップと、
前記第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を中立状態に切り替える第３ステップと、
切替先の充放電回路である第２の充放電回路が接続されている第２の直流母線の停止時電圧が前記第１の電池バンクの電圧と等しくなるまで待機し、その後、前記第１の充放電回路の出力を上げると共に、前記第２の充放電回路の動作を停止する第４ステップと、
前記第１の切替器を前記第２の母線側に切り替えて、前記第１の電池バンクを前記第２の母線に投入する第５ステップと、
前記第２の充放電回路の出力を上げると共に、前記第１の充放電回路の出力を下げる第６ステップと、
を含むことを特徴とする並列蓄電システムの制御方法。
【請求項７】
充放電可能な１または複数個の電池セルを直列に接続してなる電池バンクと、直流母線を介して前記各電池バンクを充電し、または前記直流母線を介して受電した前記各電池バンクからの放電電力を負荷装置に供給する充放電回路と、を備えた並列蓄電システムの制御方法であって、
前記並列蓄電システムにおける前記直流母線は複数であり、且つ、前記充放電回路は前記直流母線と同数であり、且つ、前記電池バンクは前記直流母線の数よりも多数組設けられ、さらに、前記電池バンクに直列に接続されて当該電池バンクと前記各直流母線との間の接続を切り替える切替器が設けられる構成に対し、
切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元の充放電回路である第１の充放電回路の出力を上げ、第１の充放電回路が接続されている第１の直流母線に電気的に接続されている電池バンクのＳＯＣを増加させる第１ステップと、
前記第１の充放電回路の動作を停止すると共に、システムの出力を保つように前記第１の充放電回路以外の少なくとも１つの充放電回路の動作電流を増加する第２ステップと、
前記第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を中立状態に切り替える第３ステップと、
切替先の充放電回路である第２の充放電回路が接続されている第２の直流母線の停止時電圧が前記第１の電池バンクの電圧と等しくなるまで待機し、その後、前記第１の充放電回路の出力を上げると共に、前記第２の充放電回路の動作を停止する第４ステップと、
前記第１の切替器を前記第２の母線側に切り替えて、前記第１の電池バンクを前記第２の直流母線に投入する第５ステップと、
前記第２の充放電回路の出力を上げると共に、前記第１の充放電回路の出力を下げる第６ステップと、
を含むことを特徴とする並列蓄電システムの制御方法。
【請求項８】
特性の類似した電池バンク同士をグループ化し、当該グループ化した電池バンク群毎に前記直流母線を切り分けて使用することを特徴とする請求項３に記載の並列蓄電システムの制御方法。
【請求項９】
交換する電池バンク同士をグループ化し、当該グループ化した電池バンク群毎に前記直流母線を切り分けて使用することを特徴とする請求項３に記載の並列蓄電システムの制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月4日(2014.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
まず、各バンクの初期状態は、図示のように、
・バンクＡ−母線１（接点Ｋ側）
・バンクＢ−母線１（接点Ｋ側）
・バンクＣ−母線２（接点Ｌ側）とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
なお、上記第２の手法では、母線およびＤＣＤＣコンバータの数が２つの場合のシーケンスについて説明してきたが、３つ以上の場合についても同様なシーケンスで実行すればよい。例えば、切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元のＤＣＤＣコンバータである第１のＤＣＤＣコンバータの動作を停止すると共に、システムの出力を保つように第１のＤＣＤＣコンバータ以外の少なくとも１つのＤＣＤＣコンバータの動作電流を増加し、第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を中立状態に切り替え、切替先のＤＣＤＣコンバータである第２のＤＣＤＣコンバータの動作を停止すると共に、システムの出力を保つように第２のＤＣＤＣコンバータ以外のＤＣＤＣコンバータの少なくとも１つのＤＣＤＣコンバータの動作電流を増加させ、第１の切替器を第１のＤＣＤＣコンバータ以外のＤＣＤＣコンバータに電気的に接続されるように切り替え、第１のＤＣＤＣコンバータを含むＤＣＤＣコンバータの動作電流を切替前の状態に戻すようにすればよい。
【手続補正３】
【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】
前記第１ステップと前記第２ステップとの間に、
前記第１の切替器を中立状態に切り替える第１サブステップと、
切替先の充放電回路である第２の充放電回路の動作を停止すると共に、システムの出力を保つように前記第２の充放電回路以外の充放電回路の少なくとも１つの充放電回路の動作電流を増加する第２サブステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の並列蓄電システムの制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月27日(2014.8.27)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の直流母線と、
充放電可能な１または複数個の電池セルを直列に接続してなり、前記直流母線の数よりも多数組の電池バンクと、
前記各電池バンクごとに設けられ、当該電池バンクに直列に接続されて当該電池バンクと前記各直流母線との間の接続を切り替える切替器と、
前記直流母線を介して前記各電池バンクを充電し、または前記直流母線を介して受電した前記各電池バンクからの放電電力を負荷装置に供給する前記直流母線と同数の充放電回路と、
前記各電池バンクの電圧を検出する電圧検出器と、
少なくとも前記電圧検出器の検出電圧に基づいて、前記切替器を制御するコントローラと、
を備えたことを特徴とする並列蓄電システム。
【請求項２】
バランス抵抗が並列に接続され、前記各電池バンクと前記各切替器との間に挿入される開閉器をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の並列蓄電システム。
【請求項３】
充放電可能な１または複数個の電池セルを直列に接続してなる電池バンクと、直流母線を介して前記各電池バンクを充電し、または前記直流母線を介して受電した前記各電池バンクからの放電電力を負荷装置に供給する充放電回路と、を備えた並列蓄電システムの制御方法であって、
前記並列蓄電システムにおける前記直流母線は複数であり、且つ、前記充放電回路は前記直流母線と同数であり、且つ、前記電池バンクは前記直流母線の数よりも多数組設けられ、さらに、前記電池バンクに直列に接続されて当該電池バンクと前記各直流母線との間の接続を切り替える切替器が設けられる構成に対し、
切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元の充放電回路である第１の充放電回路の動作を停止すると共に、システムの出力を保つように前記第１の充放電回路以外の少なくとも１つの充放電回路の動作電流を増加する第１ステップと、
前記第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を前記第１の充放電回路以外の充放電回路に電気的に接続されるように切り替える第２ステップと、
前記第１の充放電回路を含む充放電回路の動作電流を切替前の状態に戻す第３ステップと、
を含むことを特徴とする並列蓄電システムの制御方法。
【請求項４】
前記第１ステップと前記第２ステップとの間に、
前記第１の切替器を中立状態に切り替える第１サブステップと、
切替先の充放電回路である第２の充放電回路の動作を停止すると共に、システムの出力を保つように前記第２の充放電回路以外の充放電回路の少なくとも１つの充放電回路の動作電流を増加する第２サブステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の並列蓄電システムの制御方法。
【請求項５】
前記並列蓄電システムは、バランス抵抗が並列に接続され、前記各電池バンクと前記各切替器との間に挿入される開閉器をさらに有する構成であり、
前記第２サブステップと前記第２ステップとの間に、前記第１の電池バンクが接続される第１の開閉器を遮断して、当該第１の電池バンクと前記第１の切替器とをバランス抵抗を介して接続する第３サブステップを含み、
前記第２ステップと前記第３ステップとの間に、前記第１の電池バンクに流れる電流が安定化するのを待って前記第１の開閉器を投入する第４サブステップを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の並列蓄電システムの制御方法。
【請求項６】
充放電可能な１または複数個の電池セルを直列に接続してなる電池バンクと、直流母線を介して前記各電池バンクを充電し、または前記直流母線を介して受電した前記各電池バンクからの放電電力を負荷装置に供給する充放電回路と、を備えた並列蓄電システムの制御方法であって、
前記並列蓄電システムにおける前記直流母線は複数であり、且つ、前記充放電回路は前記直流母線と同数であり、且つ、前記電池バンクは前記直流母線の数よりも多数組設けられ、さらに、前記電池バンクに直列に接続されて当該電池バンクと前記各直流母線との間の接続を切り替える切替器が設けられる構成に対し、
切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元の充放電回路である第１の充放電回路の出力を上げ、第１の充放電回路が接続されている第１の直流母線に電気的に接続されている電池バンクのＳＯＣを低下させる第１ステップと、
前記第１の充放電回路の動作を停止すると共に、システムの出力を保つように前記第１の充放電回路以外の少なくとも１つの充放電回路の動作電流を増加する第２ステップと、
前記第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を中立状態に切り替える第３ステップと、
切替先の充放電回路である第２の充放電回路が接続されている第２の直流母線の停止時電圧が前記第１の電池バンクの電圧と等しくなるまで待機し、その後、前記第１の充放電回路の出力を上げると共に、前記第２の充放電回路の動作を停止する第４ステップと、
前記第１の切替器を前記第２の直流母線側に切り替えて、前記第１の電池バンクを前記第２の直流母線に投入する第５ステップと、
前記第２の充放電回路の出力を上げると共に、前記第１の充放電回路の出力を下げる第６ステップと、
を含むことを特徴とする並列蓄電システムの制御方法。
【請求項７】
充放電可能な１または複数個の電池セルを直列に接続してなる電池バンクと、直流母線を介して前記各電池バンクを充電し、または前記直流母線を介して受電した前記各電池バンクからの放電電力を負荷装置に供給する充放電回路と、を備えた並列蓄電システムの制御方法であって、
前記並列蓄電システムにおける前記直流母線は複数であり、且つ、前記充放電回路は前記直流母線と同数であり、且つ、前記電池バンクは前記直流母線の数よりも多数組設けられ、さらに、前記電池バンクに直列に接続されて当該電池バンクと前記各直流母線との間の接続を切り替える切替器が設けられる構成に対し、
切替対象となる第１の電池バンクが電気的に接続されている接続元の充放電回路である第１の充放電回路の出力を上げ、第１の充放電回路が接続されている第１の直流母線に電気的に接続されている電池バンクのＳＯＣを増加させる第１ステップと、
前記第１の充放電回路の動作を停止すると共に、システムの出力を保つように前記第１の充放電回路以外の少なくとも１つの充放電回路の動作電流を増加する第２ステップと、
前記第１の電池バンクが接続されている第１の切替器を中立状態に切り替える第３ステップと、
切替先の充放電回路である第２の充放電回路が接続されている第２の直流母線の停止時電圧が前記第１の電池バンクの電圧と等しくなるまで待機し、その後、前記第１の充放電回路の出力を上げると共に、前記第２の充放電回路の動作を停止する第４ステップと、
前記第１の切替器を前記第２の直流母線側に切り替えて、前記第１の電池バンクを前記第２の直流母線に投入する第５ステップと、
前記第２の充放電回路の出力を上げると共に、前記第１の充放電回路の出力を下げる第６ステップと、
を含むことを特徴とする並列蓄電システムの制御方法。
【請求項８】
特性の類似した電池バンク同士をグループ化し、当該グループ化した電池バンク群毎に前記直流母線を切り分けて使用することを特徴とする請求項３に記載の並列蓄電システムの制御方法。
【請求項９】
交換する電池バンク同士をグループ化し、当該グループ化した電池バンク群毎に前記直流母線を切り分けて使用することを特徴とする請求項３に記載の並列蓄電システムの制御方法。
【国際調査報告】
2013118271.tif 000011
2013118271.tif 000012