(57)【要約】【課題】蓄電池を運用しながら蓄電池の劣化を抑制するための蓄電池の内部抵抗を取得できる電力管理装置、電力管理方法及びプログラムを提供する。【解決手段】蓄電池に流れる電流の変動値及び前記蓄電池の端子電圧の変動値に基づいて前記蓄電池の内部抵抗の傾向値を所定の電池残量値毎に算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池に流れる電流の変動値及び前記蓄電池の端子電圧の変動値に基づいて前記蓄電池の内部抵抗の傾向値を所定の電池残量値毎に算出する電力管理装置。
【請求項２】
前記蓄電池に流れる前記電流に対して所定の周波数の正弦波を重畳させる出力部と、
前記正弦波の重畳による前記電流の前記変動値及び前記端子電圧の前記変動値に基づいて前記傾向値を算出する制御部と、
を備える請求項１に記載の電力管理装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記電流の前記変動値及び前記端子電圧の前記変動値から、前記正弦波の周波数と同周期の振幅と位相とを抽出し、抽出した前記振幅及び前記位相に基づいて前記傾向値を算出する請求項２に記載の電力管理装置。
【請求項４】
前記傾向値が閾値以下となる前記電池残量値の範囲を前記蓄電池の出力範囲とする出力範囲決定部をさらに備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電力管理装置。
【請求項５】
蓄電池に流れる電流の変動値及び前記蓄電池の端子電圧の変動値に決定するステップと、
前記電流の前記変動値及び前記端子電圧の前記変動値に基づいて前記蓄電池の内部抵抗の傾向値を所定の電池残量値毎に算出するステップと、
を備える電力管理方法。
【請求項６】
コンピュータを、
蓄電池に流れる電流の変動値及び前記蓄電池の端子電圧の変動値に決定する手段、
前記電流の前記変動値及び前記端子電圧の前記変動値に基づいて前記蓄電池の内部抵抗の傾向値を所定の電池残量値毎に算出する手段、
として機能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、電力管理装置、電力管理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低炭素社会の構築に向けて、太陽光発電や風力発電等の自然エネルギーを用いて発電する分散型電源の導入が進められている。しかしながら、太陽光発電や風力発電等の自然エネルギー由来により発電する電源は、天候次第で大きく出力が変動する。このため、建物において電力ピークが発生している時間帯において、自然エネルギーを得ることができない場合、発電できずピークカットできない。
【０００３】
この問題を解決する手段の１つとして、出力調整が可能な蓄電池と分散型電源とを組み合わせて、太陽光発電や風力発電等の分散型電源の発電電力及び負荷変動に応じで蓄電池の出力を変化させることで、安定的にエネルギーを供給するエネルギー供給システム（例えば、マイクログリッド）を構築する方法がある（特許文献１参照）。
【０００４】
また、一般的に、蓄電池の内部抵抗が高い状態での使用は蓄電池の劣化を促進させる一つの要因である。このため、交流４端子法で蓄電池の内部抵抗を測定し、高内部抵抗状態を把握することで、蓄電池の長寿命化を考慮しながら蓄電池を効率的に運用する運転方法を決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６０２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、交流４端子法で蓄電池の内部抵抗を測定する場合、蓄電池の運用を一時的に停止する必要がある。したがって、自然エネルギーによる発電が不安定であることからマイクログリッドに用いられている蓄電池の内部抵抗を頻繁に測定することは困難である。そのため、内部抵抗が高い状態で蓄電池を使用してしまい、蓄電池の劣化を招いてしまう場合があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、蓄電池を運用しながら蓄電池の劣化を抑制するための蓄電池の内部抵抗を取得できる電力管理装置、電力管理方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、蓄電池に流れる電流の変動値及び前記蓄電池の端子電圧の変動値に基づいて前記蓄電池の内部抵抗の傾向値を所定の電池残量値毎に算出する電力管理装置である。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上述の電力管理装置であって、前記蓄電池に流れる前記電流に対して所定の周波数の正弦波を重畳させる出力部と、前記正弦波の重畳による前記電流の前記変動値及び前記端子電圧の前記変動値に基づいて前記傾向値を算出する制御部と、を備える。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上述の電力管理装置であって、前記制御部は、前記電流の前記変動値及び前記端子電圧値の前記変動値から、前記正弦波の周波数と同周期の振幅と位相とを抽出し、抽出した前記振幅及び前記位相に基づいて前記傾向値を算出する。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上述の電力管理装置であって、前記傾向値が閾値以下となる前記電池残量値の範囲を前記蓄電池の出力範囲とする出力範囲決定部をさらに備える。
【００１２】
また、本発明の一態様は、蓄電池に流れる電流の変動値及び前記蓄電池の端子電圧の変動値に決定するステップと、前記電流の前記変動値及び前記端子電圧の前記変動値に基づいて前記蓄電池の内部抵抗の傾向値を所定の電池残量値毎に算出するステップと、を備える電力管理方法である。
【００１３】
また、本発明の一態様は、コンピュータを、蓄電池に流れる電流の変動値及び前記蓄電池の端子電圧の変動値に決定する手段、前記電流の前記変動値及び前記端子電圧の前記変動値に基づいて前記蓄電池の内部抵抗の傾向値を所定の電池残量値毎に算出する手段、として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、蓄電池を運用しながら蓄電池の劣化を抑制するための蓄電池の内部抵抗を取得できる電力管理装置、電力管理方法及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態における電力供給システム１の概略構成の一例を示す図である。
【図２】本実施形態における蓄電池出力管理システム４１の概略構成の一例を示す図である。
【図３】本実施形態における制御部４３２の概略構成図の一例を示す図である。
【図４】本実施形態における蓄電池４０に流れる電流に対して所定の周波数の正弦波を重畳させた場合の電流の波形である。
【図５】本実施形態における蓄電池４０に流れる電流に所定の周波数の正弦波を重畳させたときの蓄電池４０の端子電圧及び電流値を示す図である。
【図６】本実施形態における傾向値決定部４５３において、離散フーリエ変換後に蓄電池４０に流れる電流に重畳させた正弦波と同周期の成分を抽出した端子電圧及び電流を示す図である。
【図７】本実施形態における出力範囲決定部４５４における傾向値決定部４５３が求めた蓄電池４０の各電池残量値の傾向値Ｒの一例をプロットした図である。
【図８】本実施形態における出力範囲決定部４５４における傾向値決定部４５３が求めた蓄電池４０の各電池残量値の傾向値Ｒの他の例をプロットした図である。
【図９】本実施形態における電力管理装置４３の処理のフローを示す図である。
【図１０】本実施形態における負荷１０の負荷変動を補償するように蓄電池４０の出力を運転させている場合における負荷電力と蓄電池４０の出力との一例を示す図である。
【図１１】本実施形態における、図１０に示す蓄電池４０の出力を過去１０００秒のデータを用いて、離散フーリエ変換した結果（振幅のスペクトル）を示す図である。
【図１２】本実施形態における蓄電池４０の出力と第３の段階の結果（フーリエ逆変換の結果）とをまとめたグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施形態の電力管理装置は、蓄電池に流れる電流の変動値及び蓄電池の端子電圧の変動値に基づいて蓄電池の内部抵抗の傾向値を所定の電池残量値毎に算出する。例えば、本実施形態の電力管理装置は、蓄電池の入力又は出力に所定の周波数の正弦波を重畳させる。そして、電力管理装置は、所定の周波数の正弦波を重畳させたときの蓄電池の入力又は出力の電流値及び電圧値の各々の変動値に基づいて蓄電池の傾向値を所定の電池残量値毎に算出する。電力管理装置は、算出した蓄電池の傾向値が閾値を超えるときの電池残量値を使用しないように蓄電池の出力範囲を決定する。なお、蓄電池の入力又は出力の電流値とは、蓄電池に流れる電流値を示す。蓄電池の入力又は出力の電圧値とは、蓄電池の端子電圧値を示す。
【００１７】
以下に、本実施形態における電力管理装置４３について説明する。図１は、本実施形態の電力管理装置４３を備える電力供給システム１の概略構成の一例を示す図である。
【００１８】
本実施形態における電力供給システム１は、分散型電源２０、インバータ３０、インバータ３１、蓄電池４０及び蓄電池出力管理システム４１を備える。
電力供給システム１は、本発明の実施形態における電力管理装置４３を備え、負荷１０とする需要家の需要電力量を平準化するシステムである。本実施形態では、電力供給システム１は、出力調整が可能な蓄電池４０と分散型電源２０とを組み合わせて、太陽光発電や風力発電等の分散型電源２０の発電電力及び負荷１０の負荷変動に応じで蓄電池の出力を変化させることで、安定的にエネルギーを供給する、例えばマイクログリッドである。なお、負荷１０は、電力供給を受けて動作する機器や設備などを一括して示したものである。
【００１９】
分散型電源２０は、自然エネルギー由来の電源、すなわち自然エネルギーを用いた発電機である。例えば、分散型電源２０は、太陽光発電、風力発電、又は水力発電等による発電機である。分散型電源２０は、インバータ３０を介して電力系統１００に発電出力を供給する。
【００２０】
インバータ３０は、交流と直流との間を双方向に電力変換する双方向型の電力変換装置である。インバータ３０は、電力系統１００と分散型電源２０との間に設けられている。インバータ３０は、分散型電源２０が発電した発電電力を交流に変換して電力系統１００に供給する。
【００２１】
インバータ３１は、交流と直流との間を双方向に電力変換する双方向型の電力変換装置である。インバータ３１は、電力系統１００と蓄電池４０との間に設けられている。すなわち、インバータ３１は、蓄電池出力管理システム４１内の蓄電池４０に充電するための電力の交流直流変換、又は蓄電池４０から放電により出力される電力の直流交流変換を行う。
【００２２】
インバータ３１は、電力系統１００において負荷１０の消費電力（負荷電力ともいう）を超える余剰の電力がある、つまり電力に余裕がある場合、電力系統１００の交流の電力を直流に変換して蓄電池４０を充電する。すなわち、インバータ３１は、商用電源５又はインバータ３０から電力系統１００を介して電力を蓄電池４０に充電する。インバータ３１は、電力系統１００において電力が不足している場合、蓄電池４０の直流の電力を交流に変換して電力系統１００に電力を放電する。
【００２３】
蓄電池４０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。例えば、蓄電池４０は、コンデンサ又は二次電池である。蓄電池４０は、インバータ３１を介して電力系統１００に接続される。蓄電池４０は、商用電源５又は分散型電源２０により適宜充電される。また、蓄電池４０は、電力系統１００を介して負荷１０に対して自身に蓄電された電力を設定された出力範囲内で放電する。なお、出力範囲とは、蓄電池４０に蓄えられた電力が放電可能であるときの電池残量値（ＳＯＣ：State Of Charge）の範囲を示す。蓄電池４０の電池残量値は、蓄電池４０の充電率を示す。蓄電池４０の電池残量値は、０％で蓄電池４０の電力が蓄積されていないことを示し、１００％で満充電状態を示す。
【００２４】
図２は、本実施形態における蓄電池出力管理システム４１の概略構成の一例を示す図である。
蓄電池出力管理システム４１は、蓄電池４０の内部抵抗の傾向値を求め、求めた傾向値に基づいて蓄電池４０の出力範囲を決定する。内部抵抗値の傾向値とは、交流４端子法で蓄電池の内部抵抗を測定する等、直接的に求めた値ではなく、オームの法則等を利用して間接的に求めた値である。したがって、内部抵抗の傾向値は、蓄電池４０の内部抵抗値を示すものであり、概算値としてもよい。例えば、内部抵抗の傾向値は、蓄電池４０の起電力と蓄電池４０内部抵抗値との関係から定まる値である。
【００２５】
蓄電池出力管理システム４１は、測定部４２及び電力管理装置４３を備える。
【００２６】
測定部４２は、電流測定部４２−１及び電圧測定部４２−２を備える。
電流測定部４２−１は、蓄電池４０に流れる電流の電流値（以下、「蓄電池４０の電流値」という。）を測定する。すなわち、電流測定部４２−１は、充電時において入力される電流（充電電流）を測定してもよいし、放電時において放電される電流（放電電流）を測定してもよい。電流測定部４２−１は、測定した蓄電池４０の電流値を電力管理装置４３に出力する。
【００２７】
電圧測定部４２−２は、蓄電池４０の端子電圧値を測定する。すなわち、電圧測定部４２−２は、充電時における蓄電池４０の端子電圧値を測定してもよいし、放電時における蓄電池４０の端子電圧値を測定してもよい。なお、蓄電池４０に流れる電流は直流電流であり、端子電圧値は直流電圧である。電圧測定部４２−２は、蓄電池４０の端子電圧値を電力管理装置４３に出力する。
【００２８】
電力管理装置４３は、蓄電池４０に流れる電流の変動値及び蓄電池の端子電圧の変動値に基づいて蓄電池４０の内部抵抗の傾向値を所定の電池残量値毎に算出する。
電力管理装置４３は、記憶部４３１、制御部４３２及び出力部４３３を備える。
記憶部４３１は、電流測定部４２−１が測定した蓄電池４０の電流値を記憶する。記憶部４３１は、電圧測定部４２−２が測定した蓄電池４０の端子電圧値を記憶する。
図３は、本実施形態における制御部４３２の概略構成図の一例を示す図である。
制御部４３２は、波形生成部４５０、データ処理部４５１及び出力範囲決定部４５４を備える。
【００２９】
波形生成部４５０は、データ処理部４５１から供給された蓄電池４０の電池残量値を取得する。波形生成部４５０は、所定の時間帯において、蓄電池４０に流れる電流に対して所定の周波数の正弦波を重畳させることを指示する制御信号を所定の電池残量値になる毎に出力部４３３に出力する。所定の電池残量値とは、例えば１０％から９０％までの１０パーセント刻みの電池残量値である。図４は、蓄電池４０に流れる電流に対して所定の周波数の正弦波を重畳させた場合の電流の波形である。なお、所定の周波数の正弦波を重畳させる場合には、蓄電池４０に流れる電流は一定であることが望ましい。例えば、所定の周波数は、１Ｈｚ以下である。所定の時間帯は、蓄電池４０に流れる電流が安定している時間帯であり、且つ広い蓄電池４０の出力範囲内において充電又は放電する時間帯である。すなわち、所定の時間帯は、さまざまな電池残量値で充電又は放電する時間帯である。例えば、所定の時間帯とは、蓄電池４０の夜間充電時である。
【００３０】
データ処理部４５１は、蓄電池４０に流れる電流に所定の周波数の正弦波を重畳させたときの蓄電池４０の電流値と蓄電池４０の端子電圧値とを記憶部４３１から取得する。
データ処理部４５１は、電池残量値算出部４５２及び傾向値決定部４５３を備える。
【００３１】
電池残量値算出部４５２は、蓄電池４０の電池残量値を算出する。具体的には、電池残量値算出部４５２は、蓄電池４０の電流値を取得する。電池残量値算出部４５２は、取得した蓄電池４０の電流値の時間積算値Ｌを算出する。電池残量値算出部４５２は、算出した蓄電池４０の電流値の時間積算値Ｌを蓄電池４０の定格電池容量Ｗで除算することで蓄電池４０の電池残量値（＝Ｌ／Ｗ）を算出する。なお、蓄電池４０の定格電池容量Ｗは、予め記憶部４３１に記憶されている。データ処理部４５１は、上記蓄電池４０の電池残量値の算出を一定周期毎に行う。電池残量値算出部４５２は、算出した蓄電池４０の電池残量値を傾向値決定部４５３及び波形生成部４５０に出力する。
【００３２】
傾向値決定部４５３は、電池残量値算出部４５２から供給された蓄電池４０の電池残量値を取得する。また、傾向値決定部４５３は、蓄電池４０に流れる電流に所定の周波数の正弦波を重畳させたときの蓄電池４０の電流値と蓄電池４０の端子電圧値とを記憶部４３１から取得する。
【００３３】
傾向値決定部４５３は、電池残量値算出部４５２から供給された蓄電池４０の電池残量値が所定の電池残量値である場合、蓄電池４０に流れる電流に所定の周波数の正弦波を重畳させたときの蓄電池４０の電流値と端子電圧値とを記憶部４３１から一定時間読み取る。傾向値決定部４５３は、一定時間読み取った蓄電池４０の電流値と、端子電圧値とをそれぞれ離散フーリエ変換し、電流値に重畳させた所定の周波数成分と同周期の成分の振幅｜Ｖｋ｜，｜Ｉｋ｜と位相∠Ｖｋ，∠Ｉｋとを抽出する。図５は、蓄電池４０に流れる電流に所定の周波数の正弦波を重畳させたときの蓄電池４０の端子電圧及び電流値を示す図である。図６は、本実施形態における傾向値決定部４５３において、離散フーリエ変換後に蓄電池４０に流れる電流に重畳させた正弦波と同周期の成分を抽出した端子電圧及び電流を示す図である。ただし、電流値は充電方向を正とする。そして、傾向値決定部４５３は、上記の振幅｜Ｖｋ｜，｜Ｉｋ｜と、位相∠Ｖｋ，∠Ｉｋとにより、以下の２つの式に基づいて蓄電池４０の内部抵抗値の傾向値Ｒを算出する。
Ｚ＝（｜Ｖｋ｜∠Ｖｋ）／（｜Ｉｋ｜∠Ｉｋ）  ・・・（１）
Ｒ＝ｒｅａｌ（Ｚ）                      ・・・（２）
【００３４】
このように、傾向値決定部４５３は、上記の振幅｜Ｖｋ｜，｜Ｉｋ｜と、位相∠Ｖｋ，∠Ｉｋとを複素数で計算して、インピーダンスＺを算出する。そして、傾向値決定部４５３は、算出したインピーダンスＺの実部を傾向値Ｒとする。通常、蓄電池４０に流れる電流に対して所定の周波数の正弦波を重畳させると、図５に示すように蓄電池４０に流れる電流や電圧の波形が歪んだり、位相がずれてしまう。すなわち、蓄電池４０に流れる電流に対して所定の周波数の正弦波を重畳させても、実際にはその所定の周波数の正弦波にならない場合がある。そのため、波形が歪んだり、位相ずれてしまった電流値や電圧値をそのまま傾向値Ｒの算出に用いると、算出した傾向値Ｒに大きな誤差が生じてしまう。したがって、図６に示すように本実施形態における傾向値決定部４５３は、一定時間読み取った蓄電池４０の電流値と、端子電圧値とをそれぞれ離散フーリエ変換し、電流値に重畳させた正弦波の周波数成分と同周期の成分の振幅｜Ｖｋ｜，｜Ｉｋ｜と位相∠Ｖｋ，∠Ｉｋとを傾向値Ｒの算出に用いることで、より正確な傾向値Ｒを算出することができる。
【００３５】
出力範囲決定部４５４は、傾向値決定部４５３から供給された蓄電池４０の電池残量値毎に傾向値Ｒを取得する。そして、出力範囲決定部４５４は、傾向値Ｒが閾値Ｒｔｈを超えるときの蓄電池４０の電池残量値を選択する。例えば、出力範囲決定部４５４は、傾向値決定部４５３が求めた傾向値Ｒを所定の電池残量値毎にプロットする。図７は、本実施形態の出力範囲決定部４５４における傾向値決定部４５３が求めた所定の電池残量値毎の傾向値Ｒの一例をプロットした図である。出力範囲決定部４５４は、傾向値Ｒが閾値Ｒｔｈを超えるときの電池残量値を選択し、選択した電池残量値以外の電池残量値の範囲を蓄電池４０の出力範囲とする。傾向値Ｒが閾値Ｒｔｈを超えるときの電池残量値において、蓄電池４０の内部抵抗は高い状態である。一方、傾向値Ｒが閾値Ｒｔｈ以下となるときの電池残量値において、蓄電池４０の内部抵抗は低い状態である。したがって、内部抵抗が高い状態での蓄電池の使用による蓄電池の劣化を防止するために、傾向値Ｒが閾値Ｒｔｈ以下となるときの蓄電池４０の電池残量値の範囲（内部抵抗が低い状態）を蓄電池４０の出力範囲とする。例えば、出力範囲決定部４５４は、図７に示す傾向値Ｒを取得した場合、蓄電池４０の電池残量値が２０％未満である場合に傾向値Ｒが閾値Ｒｔｈを超えると判定する。したがって、出力範囲決定部４５４は、蓄電池４０の出力範囲を２０％以上に設定する。また、出力範囲決定部４５４は、図８に示す傾向値Ｒを取得した場合、蓄電池４０の電池残量値が２０％未満且つ８０％を超える場合に傾向値Ｒが閾値Ｒｔｈを超えると判定する。したがって、出力範囲決定部４５４は、蓄電池４０の出力範囲を２０％以上かつ８０％以下（２０％≦電池残量値≦８０％）に設定する。
【００３６】
出力部４３３は、制御部４３２から供給される制御信号を受信すると、インバータ３１に出力指令値を出力する。出力指令値は、インバータ３１の出力を制御する信号である。上記インバータ３１の出力は、蓄電池４０に接続される側のインバータ３１の出力端子の出力である。具体的には、出力部４３３は、出力指令値を出力することで、蓄電池４０に流れる電流を一定に制御し、一定にした蓄電池４０に流れる電流に対して所定の周波数の正弦波を数波、重畳させるようにインバータ３１を制御する。これにより、出力部４３３は、蓄電池４０の電池残量値が所定の電池残量値になる毎に、蓄電池４０に流れる電流に所定の周波数の正弦波を数波、重畳させることができる。
【００３７】
以下に、本実施形態における電力管理装置４３の処理のフローを説明する。図９は、本実施形態における電力管理装置４３の処理のフローを示す図である。
【００３８】
ステップＳ１０１において、電池残量値算出部４５２は、蓄電池４０の電流値を取得する。電池残量値算出部４５２は、取得した蓄電池４０の電流値の時間積算値Ｌを算出する。電池残量値算出部４５２は、取得した蓄電池４０の電流値の時間積算値を蓄電池４０の定格電池容量Ｗで除算することで蓄電池４０の電池残量値を算出する。電池残量値算出部４５２は、算出した蓄電池４０の電池残量値を波形生成部４５０及び傾向値決定部４５３に出力する。
【００３９】
ステップＳ１０２において、波形生成部４５０は、データ処理部４５１から供給された蓄電池４０の電池残量値を取得する。波形生成部４５０は、所定の時間帯において、取得した電池残量値が所定の電池残量値になる毎に制御信号を出力部４３３に出力する。出力部４３３は、波形生成部４５０から供給される制御信号を受信すると、インバータ３１に出力指令値を出力する。これにより、蓄電池４０の電池残量値が所定の電池残量値になる毎に、蓄電池４０に流れる電流は、所定の周波数の正弦波が数波重畳された電流となる。
【００４０】
ステップＳ１０３において、傾向値決定部４５３は、電池残量値算出部４５２から供給された蓄電池４０の電池残量値を取得する。傾向値決定部４５３は、取得した蓄電池４０の電池残量値が所定の電池残量値になる毎に蓄電池４０の電流値と端子電圧値とを一定時間記憶部４３１から取得する。
【００４１】
ステップＳ１０４において、傾向値決定部４５３は、一定時間読み取った蓄電池４０の電流値と、端子電圧値とをそれぞれ離散フーリエ変換し、電流値に重畳させた正弦波の周波数成分と同周期の成分の振幅｜Ｖｋ｜，｜Ｉｋ｜と位相∠Ｖｋ，∠Ｉｋとを抽出する。傾向値決定部４５３は、抽出した振幅｜Ｖｋ｜，｜Ｉｋ｜と、位相∠Ｖｋ，∠Ｉｋとを複素数で計算して、インピーダンスＺを算出する。そして、傾向値決定部４５３は、算出したインピーダンスＺの実部を傾向値Ｒとする。これにより、傾向値決定部４５３は、蓄電池４０を運用しながら蓄電池４０の内部抵抗値の傾向値Ｒを求めることができる。傾向値決定部４５３は、所定の電池残量値毎に算出した傾向値Ｒを出力範囲決定部４５４に出力する。
【００４２】
ステップＳ１０５において、出力範囲決定部４５４は、傾向値決定部４５３から供給された所定の電池残量値毎に傾向値Ｒを取得する。出力範囲決定部４５４は、傾向値Ｒが閾値Ｒｔｈを超える蓄電池４０の電池残量値を選択する。出力範囲決定部４５４は、選択した電池残量値以外の電池残量値の範囲を蓄電池４０の出力範囲に決定する。
【００４３】
上述の実施形態において、電力管理装置４３は、蓄電池４０に流れる電流の変動値及び蓄電池４０の端子電圧の変動値に基づいて蓄電池４０の内部抵抗の傾向値を所定の電池残量値毎に算出する。これにより、電力管理装置４３は、蓄電池４０の内部抵抗が高い状態において蓄電池４０を使用しないように制御することができる。したがって、蓄電池４０を運用しながら内部抵抗が高い状態での蓄電池の使用による蓄電池の劣化を防止することができる。また、通常の蓄電池４０の運用において、電力管理装置４３は、傾向値Ｒが閾値Ｒｔｈを超える蓄電池４０の電池残量値以外の電池残量値で蓄電池４０を放電し、電力ピークが発生する日など蓄電池４０を最大限活用したい日時に限定して傾向値Ｒが閾値Ｒｔｈを超える蓄電池４０の電池残量値で蓄電池４０を放電する。これにより、通常の蓄電池４０の運用では、電力管理装置４３は、蓄電池４０の内部抵抗が高抵抗とならないように蓄電池４０を制御しつつ、蓄電池４０を最大限活用したい日に限定して蓄電池４０が蓄電できる容量を使い切ることが可能となる。したがって、電力管理装置４３は、蓄電池４０の劣化を抑制し且つ高効率な運転が可能となる。
【００４４】
また、上述の実施形態において、電力管理装置４３は、蓄電池４０の内部抵抗値の上昇を抑える運用を行うことで蓄電池４０の冷却用の供給熱量を削減することができる。
【００４５】
上述の実施形態の電力管理装置４３は、蓄電池４０に電力を充電しているときの蓄電池に流れる電流の変動値及び蓄電池の端子電圧の変動値に基づいて蓄電池の内部抵抗の傾向値を所定の電池残量値毎に算出してもよいし、蓄電池４０から電力を放電しているときの蓄電池に流れる電流の変動値及び蓄電池の端子電圧の変動値に基づいて蓄電池の内部抵抗の傾向値を所定の電池残量値毎に算出してもよい。また、電力管理装置４３は、蓄電池４０に電力を充電しているとき及び蓄電池４０から電力を放電しているときの両方の場合において蓄電池に流れる電流の変動値及び蓄電池の端子電圧の変動値に基づいて蓄電池の内部抵抗の傾向値を所定の電池残量値毎に算出してもよい。
【００４６】
また、上述の電力管理装置４３は、蓄電池４０の出力（充電又は放電）が一定でないとき、すなわち負荷１０に供給される負荷電力の変動（以下、「負荷変動」という。）を蓄電池４０で補償している場合でも、蓄電池４０に流れる電流に対して所定の周波数の正弦波を数波重畳させることで傾向値Ｒを算出することができる。図１０は、負荷１０の負荷変動を補償するように蓄電池４０の出力を運転させている場合における負荷電力と蓄電池４０の出力との一例を示す図である。図１０に示すような負荷電力と蓄電池４０の出力とが得られる場合、電力管理装置４３は、蓄電池４０の出力に任意のタイミングで所定の周波数の正弦波を重畳させることで得られる蓄電池４０の電流値と端子電圧値とを離散フーリエ変換し、特定の周波数成分（例えば、１Ｈｚ以下から任意に選択）のみの蓄電池４０の電流値と端子電圧値との各々の変動値を抽出する。そして、電力管理装置４３は、抽出した変動値を上記式（１）、（２）に代入することで傾向値Ｒを決定する。これにより、電力管理装置４３は、蓄電池４０を運用しながら内部抵抗が高い状態での蓄電池の使用による蓄電池の劣化を防止することができる。
【００４７】
上記任意のタイミング、すなわち蓄電池４０の出力に正弦波を重畳させるタイミングと、その正弦波の周波数と、を決定する方法として、例えば、以下に示す方法がある。
まず、第１の段階として、電力管理装置４３は、正弦波を蓄電池４０の出力に重畳させる処理を開始するにあたり、直前までの一定期間（例えば、蓄電池４０の出力中の最も支配的な周波数成分を抽出できるだけの時間間隔）の蓄電池４０の出力を離散フーリエ変換し、その出力中の最も支配的な周波数成分を抽出する。但し、過去のデータで重畳した周波数成分は除く必要があるため、過去の蓄電池４０の出力に重畳させた蓄電池出力がある場合には重畳した正弦波出力を減じたデータを離散フーリエ変換する。
【００４８】
次に、第２の段階として、電力管理装置４３は、第１の段階において離散フーリエ変換の結果から得られた周波数より大きい値で振幅が閾値以下となる最大の周波数を、蓄電池４０の出力に重畳させる正弦波の周波数とする。なお、この閾値は、設定値であり、例えば、第１の段階で得られた振幅の１％である。
そして、第３の段階として、電力管理装置４３は、第１の段階で求めた周波数より小さい周波数成分のみをフーリエ逆変換したデータで振幅が将来にゼロとなるタイミングを、蓄電池４０の出力に正弦波を重畳させるタイミングとする。
【００４９】
以下に、上述した蓄電池４０の出力に正弦波を重畳させるタイミングと、その正弦波の周波数と、を決定する方法を、図１１，１２を用いて説明する。
図１１は、図１０に示す蓄電池４０の出力を過去１０００秒のデータを用いて、離散フーリエ変換した結果（振幅のスペクトル）を示す図である。
この運転では、図１１のＡで囲った０．００７Ｈｚが、蓄電池４０の出力中の最も支配的な周波数成分（第１の段階の結果）となる。なお、線ＣはＡで示した振幅に対して１％の振幅となる閾値である。また、Ｂで囲った０．０７Ｈｚは、第２の段階の結果の周波数となり、これが重畳させたい正弦波の周波数となる。
図１２は、蓄電池４０の出力と第３の段階の結果（フーリエ逆変換の結果）とをまとめたグラフを示す図である。線Ｄが蓄電池４０の出力を示し、線Ｅが第３の段階の結果を示す。第３の段階の結果は、あくまでも過去に対して解析された結果であり、第３の段階の結果を将来に対して繰り返すことで、将来のゼロ点となるタイミングを、正弦波を重畳させるタイミングとして設定される。
【００５０】
また、上述の電力管理装置４３では、蓄電池４０の電流値の時間積算値を蓄電池４０の定格電池容量Ｗで除算することで蓄電池４０の電池残量値（ＳＯＣ）を算出したが、これに限定されない。例えば、電力管理装置４３は、積算電流計などのセンサを用いて電池残量値を計測することで取得してもよい。すなわち、電力管理装置４３における電池残量値の算出には、公知の方法を用いることができる。
【００５１】
上述した実施形態における電力管理装置４３をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、こ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、実行することによって実現してもよい。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。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を送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その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のように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。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よく、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く、ＦＰＧＡ（Field Ｐrogrammable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【００５２】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上述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】
【００５３】
１  電力供給システム
１０  負荷
２０  分散型電源
３０、３１  インバータ
４０  蓄電池
４１  蓄電池出力管理システム
４２  測定部
１００  電力系統
４３１  記憶部
４３２  制御部
４３３  出力部
４５０  波形生成部
４５１  データ処理部
４５２  電池残量値算出部
４５３  傾向値決定部
４５４  出力範囲決定部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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