(57)【要約】【課題】蓄電装置を用いて交流線の電力品質を維持する電力品質制御を行いながら蓄電装置への充電も行うことができる電力供給システムを提供する。【解決手段】電力供給システムが備える制御装置Ｃは、自立インバータ装置５に対して電力品質制御を行わせ、連繋インバータ装置９に対して電力融通制御及び第１充電制御を行わせ、第１充電制御として、一つの蓄電装置４に対して第１相互接続線３ａを用いて接続されている連繋インバータ装置９に対して、一つの蓄電装置４への目標充電電力を、第２相互接続線３ｂから第１相互接続線３ａへと供給させて一つの蓄電装置４への充電を行わせる。制御装置Ｃは、第１充電制御が行われていないとき、その自己システム１０の蓄電装置４を用いて電力品質制御を行わせ、第１充電制御が行われているとき、渡り線１１で接続されている他の自己システム１０の蓄電装置４を用いて電力品質制御を行わせる。【選択図】図１
2015201992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電力需要者が接続されている交流線と、蓄電装置と、前記蓄電装置と前記交流線との間を自己接続線を用いて接続する自立インバータ装置とを有する自己システムを複数個備え、
複数個の前記自己システムが電気的に直列接続されるように、一方の前記自己システムが有する前記蓄電装置と他方の前記自己システムが有する前記交流線との間を相互接続線を用いて接続する連繋インバータ装置を前記自己システム同士の間に備える電力供給システムであって、
前記相互接続線は、前記連繋インバータ装置と前記蓄電装置とを接続するための第１相互接続線と、前記連繋インバータ装置と前記交流線とを接続するための第２相互接続線とで構成され、
前記自立インバータ装置に対して電力品質制御を行わせ、前記連繋インバータ装置に対して電力融通制御及び第１充電制御を行わせる制御装置を備え、
前記自立インバータ装置には、他の前記自己システムが有する他の前記蓄電装置が渡り線で接続され、
前記制御装置は、
前記第１充電制御として、一つの前記自己システムが有する一つの前記蓄電装置への充電開始条件が満たされたと判定すると、当該一つの蓄電装置に対して前記第１相互接続線を用いて接続されている前記連繋インバータ装置に対して、前記一つの蓄電装置への目標充電電力を、前記第２相互接続線から前記第１相互接続線へと供給させて前記一つの蓄電装置への充電を行わせ、
前記電力品質制御として、前記一つの自己システムにおいて前記一つの蓄電装置へ充電を行うための前記第１充電制御が行われていないとき、前記一つの自己システムが有する一つの前記自立インバータ装置に対して、前記一つの自己システムが有する前記一つの蓄電装置を用いて、前記一つの自己システムが有する一つの前記交流線での電力の電圧を目標電圧とし及び前記一つの交流線での電力の周波数を前記一つの蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせ、及び、前記一つの自己システムにおいて前記一つの蓄電装置へ充電を行うための前記第１充電制御が行われているとき、前記一つの自己システムが有する前記一つの自立インバータ装置に対して、前記一つの自立インバータ装置が前記渡り線を用いて接続されている前記他の自己システムが備える前記他の蓄電装置を用いて、前記一つの自己システムが有する前記一つの交流線での電力の電圧を目標電圧とし及び前記一つの交流線での電力の周波数を前記一つの蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせ、並びに、
前記電力融通制御として、前記相互接続線を用いて互いに接続されている特定の前記自己システムと別の前記自己システムとの間で当該相互接続線を用いて電力を融通するとき、当該相互接続線を構成する前記第１相互接続線と前記第２相互接続線との間に設けられる前記連繋インバータ装置に対して、当該特定の自己システム及び当該別の自己システムのそれぞれにおける前記交流線での前記目標周波数に基づいて、前記蓄電装置の蓄電量が相対的に大きい自己システムから、前記蓄電装置の蓄電量が相対的に小さい自己システムへと電力を融通させるように構成されている電力供給システム。
【請求項２】
複数の電力需要者が接続されている交流線と、蓄電装置と、前記蓄電装置と前記交流線との間を自己接続線を用いて接続する自立インバータ装置とを有する自己システムを複数個備え、
複数個の前記自己システムが電気的に直列接続されるように、一方の前記自己システムが有する前記蓄電装置と他方の前記自己システムが有する前記交流線との間を相互接続線を用いて接続する連繋インバータ装置を前記自己システム同士の間に備える電力供給システムであって、
前記相互接続線は、前記連繋インバータ装置と前記蓄電装置とを接続するための第１相互接続線と、前記連繋インバータ装置と前記交流線とを接続するための第２相互接続線とで構成され、
複数個の前記自己システムのうちの一つの前記自己システムが有する一つの前記蓄電装置と外部の電力系統との間を外部接続線を用いて接続する充電用インバータ装置と、
前記自立インバータ装置に対して電力品質制御を行わせ、及び、前記連繋インバータ装置に対して電力融通制御を行わせ、及び、前記充電用インバータ装置に対して第２充電制御を行わせる制御装置とを備え、
前記外部接続線は、前記充電用インバータ装置と前記電力系統とを接続するための第１外部接続線と、前記充電用インバータ装置と前記一つの蓄電装置とを接続するための第２外部接続線とで構成され、
前記自立インバータ装置には、他の前記自己システムが有する他の前記蓄電装置が渡り線で接続され、
前記制御装置は、
前記第２充電制御として、前記充電用インバータ装置に対して前記第２外部接続線を用いて接続されている前記一つの蓄電装置への充電開始条件が満たされたと判定すると、前記充電用インバータ装置に対して、前記一つの蓄電装置への目標充電電力を、前記第１外部接続線から前記第２外部接続線へと供給させて前記一つの蓄電装置への充電を行わせ、
前記電力品質制御として、前記一つの自己システムにおいて前記一つの蓄電装置へ充電を行うための前記第２充電制御が行われていないとき、前記一つの自己システムが有する一つの前記自立インバータ装置に対して、前記一つの自己システムが有する前記一つの蓄電装置を用いて、前記一つの自己システムが有する一つの前記交流線での電力の電圧を目標電圧とし及び前記一つの交流線での電力の周波数を前記一つの蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせ、及び、前記一つの自己システムにおいて前記一つの蓄電装置へ充電を行うための前記第２充電制御が行われているとき、前記一つの自己システムが有する前記一つの自立インバータ装置に対して、前記一つの自立インバータ装置が前記渡り線を用いて接続されている前記他の自己システムが備える前記他の蓄電装置を用いて、前記一つの自己システムが有する前記一つの交流線での電力の電圧を目標電圧とし及び前記一つの交流線での電力の周波数を前記一つの蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせ、並びに、
前記電力融通制御として、前記相互接続線を用いて互いに接続されている特定の前記自己システムと別の前記自己システムとの間で当該相互接続線を用いて電力を融通するとき、当該相互接続線を構成する前記第１相互接続線と前記第２相互接続線との間に設けられる前記連繋インバータ装置に対して、当該特定の自己システム及び当該別の自己システムのそれぞれにおける前記交流線での前記目標周波数に基づいて、前記蓄電装置の蓄電量が相対的に大きい自己システムから、前記蓄電装置の蓄電量が相対的に小さい自己システムへと電力を融通させるように構成されている電力供給システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記蓄電装置を構成する複数のセルによる合計電圧が基準電圧未満のとき、前記蓄電装置への前記目標充電電力を、前記合計電圧と一定の基準電流との積によって導出する定電流充電を行い、
前記合計電圧が前記基準電圧以上のとき、前記蓄電装置への前記目標充電電力を、前記基準電圧と目標充電電流との積によって導出する定電圧充電を行い、
前記目標充電電流を、前記一定の基準電流を初期値とし、時間経過と共に電流を減少させる電流曲線によって決定し、前記電流曲線を、前記蓄電装置を構成するセルの劣化度合い及び温度の少なくとも何れか一方に基づいて決定する請求項１又は２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記蓄電装置を構成する複数のセルのセル電圧のうちの最高セル電圧と目標充電電流との関係式に基づいて、現在の前記最高セル電圧に対応する目標充電電流を決定し、当該目標充電電流と前記蓄電装置を構成する複数のセルによる合計電圧との積を、前記蓄電装置への前記目標充電電力として導出し、
前記関係式では、前記最高セル電圧が高くなるほど、前記目標充電電流が小さくなる関係が設定されている請求項１又は２に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記蓄電装置は、複数のセルユニットによって構成され、
前記セルユニットは、セル本体部、及び、当該セル本体部と並列接続されて、前記セルユニットに流れる電流のうち、前記セル本体部をバイパスして流すバイパス電流の量を調節するバイパス回路部を有し、
前記制御装置は、前記蓄電装置への前記目標充電電力の充電を行わせるとき、
前記セル本体部の蓄電量が基準蓄電量未満のとき、仮充電電流としての一定の基準電流が定められ、且つ、前記セル本体部の蓄電量が前記基準蓄電量以上のとき、前記セル本体部の蓄電量が大きくなるにつれて小さくなる仮充電電流が定められている関係式を用いて、前記複数のセルユニット毎に前記セル本体部の蓄電量に応じた仮充電電流を決定し、
前記複数のセルユニット毎の前記仮充電電流のうちの最も小さい仮充電電流に、前記バイパス電流の上限値である上限バイパス電流を加算して導出される第１の仮目標充電電流と、前記複数のセルユニット毎の前記仮充電電流のうちの最も大きい仮充電電流である第２の仮目標充電電流とを比較して、両者のうちの小さい方の前記仮目標充電電流を前記複数のセルユニット毎に流す目標充電電流として決定し、
前記複数のセルユニット毎に前記目標充電電流を供給すると共に、前記複数のセルユニットのそれぞれでは、前記セルユニットに供給される前記目標充電電流のうち、前記セル本体部の蓄電量に応じて決定される前記仮充電電流を上回る分の電流を前記バイパス回路部に流し、その他の分の電流を前記セル本体部に流し、
前記蓄電装置を構成する前記複数のセルユニット毎に流す前記目標充電電流の合計である合計電流と前記蓄電装置を構成する前記複数のセルユニットによる合計電圧との積を前記目標充電電力とするように構成されている請求項１又は２に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記制御装置は、設定時刻に到達すると前記充電開始条件が満たされたと判定する請求項１〜５の何れか一項に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記蓄電装置の蓄電量が下限蓄電量未満になると前記充電開始条件が満たされたと判定する請求項１〜６の何れか一項に記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電力需要者が接続されている交流線と、蓄電装置と、蓄電装置と交流線との間を自己接続線を用いて接続する自立インバータ装置とを有する自己システムを複数個備え、複数個の自己システムが電気的に直列接続されるように、一つの自己システムが有する蓄電装置と他の一つの自己システムが有する交流線との間を相互接続線を用いて接続する連繋インバータ装置を自己システム同士の間に備える電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の電力需要者が接続されている交流線と、蓄電装置と、その蓄電装置と交流線とを接続する自立インバータ装置とを有する自己システムを複数個備えるような電力供給システムが提案されている。例えば、特許文献１（国際公開第２０１０／１０３６５０号）に記載の電力供給システムは、複数個の自己システムが電気的に直列接続されるように、一つの自己システムが有する蓄電装置と他の一つの自己システムが有する交流線とを接続する連繋インバータ装置を自己システム同士の間に備えている。更に、複数個の自己システムのそれぞれの自立インバータ装置を、交流線での電力の電圧が目標電圧となるように及び交流線での電力の周波数が蓄電装置の蓄電量に応じて決定する目標周波数となるように動作させ、及び、一つの連繋インバータ装置を介して電気的に接続されている二つの自己システムに関して、目標周波数の高い方の自己システムから目標周波数の低い方の自己システムへ電力を供給するように連繋インバータ装置の動作を制御している。つまり、各自己システムの交流線での電力の周波数は蓄電装置の蓄電量を反映した値となっているので、連繋インバータ装置は、電気的に接続されている二つの自己システムに関して、各交流線の周波数を検出するだけで、何れの自己システムの蓄電装置の蓄電量が多いのかを知ることができる。そして、その検出した周波数の値の大小に応じて、各自己システム間で電力の融通を行うことで、各自己システムの蓄電装置の蓄電量の均等化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１０３６５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の電力供給システムでは、自立インバータ装置は、交流線での電力の電圧及び周波数を所定の値とするために蓄電装置を用いている。つまり、自立インバータ装置が交流線での電力の電圧及び周波数を所定の値に制御している間、蓄電装置から交流線へ自立インバータ装置を介して電流が流れ出すことや、交流線から蓄電装置へ自立インバータ装置を介して電流が流れ込むことなどが発生する。
従来の電力供給システムでは、このような電力品質制御のために常時利用されている蓄電装置に対して、どのような充電を行えば良いのかは不明であった。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電装置を用いて交流線の電力品質を維持する電力品質制御を行いながら蓄電装置への充電も行うことができる電力供給システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る電力供給システムの特徴構成は、複数の電力需要者が接続されている交流線と、蓄電装置と、前記蓄電装置と前記交流線との間を自己接続線を用いて接続する自立インバータ装置とを有する自己システムを複数個備え、
複数個の前記自己システムが電気的に直列接続されるように、一方の前記自己システムが有する前記蓄電装置と他方の前記自己システムが有する前記交流線との間を相互接続線を用いて接続する連繋インバータ装置を前記自己システム同士の間に備える電力供給システムであって、
前記相互接続線は、前記連繋インバータ装置と前記蓄電装置とを接続するための第１相互接続線と、前記連繋インバータ装置と前記交流線とを接続するための第２相互接続線とで構成され、
前記自立インバータ装置に対して電力品質制御を行わせ、前記連繋インバータ装置に対して電力融通制御及び第１充電制御を行わせる制御装置を備え、
前記自立インバータ装置には、他の前記自己システムが有する他の前記蓄電装置が渡り線で接続され、
前記制御装置は、
前記第１充電制御として、一つの前記自己システムが有する一つの前記蓄電装置への充電開始条件が満たされたと判定すると、当該一つの蓄電装置に対して前記第１相互接続線を用いて接続されている前記連繋インバータ装置に対して、前記一つの蓄電装置への目標充電電力を、前記第２相互接続線から前記第１相互接続線へと供給させて前記一つの蓄電装置への充電を行わせ、
前記電力品質制御として、前記一つの自己システムにおいて前記一つの蓄電装置へ充電を行うための前記第１充電制御が行われていないとき、前記一つの自己システムが有する一つの前記自立インバータ装置に対して、前記一つの自己システムが有する前記一つの蓄電装置を用いて、前記一つの自己システムが有する一つの前記交流線での電力の電圧を目標電圧とし及び前記一つの交流線での電力の周波数を前記一つの蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせ、及び、前記一つの自己システムにおいて前記一つの蓄電装置へ充電を行うための前記第１充電制御が行われているとき、前記一つの自己システムが有する前記一つの自立インバータ装置に対して、前記一つの自立インバータ装置が前記渡り線を用いて接続されている前記他の自己システムが備える前記他の蓄電装置を用いて、前記一つの自己システムが有する前記一つの交流線での電力の電圧を目標電圧とし及び前記一つの交流線での電力の周波数を前記一つの蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせ、並びに、
前記電力融通制御として、前記相互接続線を用いて互いに接続されている特定の前記自己システムと別の前記自己システムとの間で当該相互接続線を用いて電力を融通するとき、当該相互接続線を構成する前記第１相互接続線と前記第２相互接続線との間に設けられる前記連繋インバータ装置に対して、当該特定の自己システム及び当該別の自己システムのそれぞれにおける前記交流線での前記目標周波数に基づいて、前記蓄電装置の蓄電量が相対的に大きい自己システムから、前記蓄電装置の蓄電量が相対的に小さい自己システムへと電力を融通させるように構成されている点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、自立インバータ装置が電力品質制御を行うことで、交流線の電力の電圧及び周波数を所定の値に制御することができる。特に、電力品質制御では、交流線の電力の周波数が、蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数となるように制御される。つまり、各自己システムの交流線での電力の周波数（目標周波数）には、蓄電装置の蓄電量に関する情報が与えられていることになる。その結果、蓄電装置の蓄電量が相対的に大きい自己システムから蓄電装置の蓄電量が相対的に小さい自己システムへ電力を融通させるための電力融通制御を行うとき、それぞれの自己システムの交流線での電力の周波数を見るだけで、何れの自己システムの蓄電装置の蓄電量が大きいのかを容易に判別できる。
更に、制御装置は、自己システムが有する蓄電装置へ充電を行うための第１充電制御が行われていないとき、その蓄電装置を用いて、交流線での電力の電圧を目標電圧とし及び交流線での電力の周波数をその蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする電力品質制御を行わせる。これに対して、自己システムが有する蓄電装置へ充電を行うための第１充電制御が行われているとき、その蓄電装置を用いず、自立インバータ装置が渡り線で接続されている別の自己システムが有する蓄電装置を用いて、交流線での電力の電圧を目標電圧とし及び交流線での電力の周波数をその蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする電力品質制御を行わせる。つまり、制御装置は、自己システムが有する蓄電装置へ充電を行うための第１充電制御が行われているときと行われていないときとで、その自己システムの自立インバータが電力品質制御のために用いる蓄電装置を異ならせる。このようにすることで、一つの自己システムにおいて、蓄電装置への目標充電電力の充電（第１充電制御）と、その自己システムが有する電力線の電力品質制御とを共に実施することができる。
【０００８】
本発明に係る電力供給システムの別の特徴構成は、複数の電力需要者が接続されている交流線と、蓄電装置と、前記蓄電装置と前記交流線との間を自己接続線を用いて接続する自立インバータ装置とを有する自己システムを複数個備え、
複数個の前記自己システムが電気的に直列接続されるように、一方の前記自己システムが有する前記蓄電装置と他方の前記自己システムが有する前記交流線との間を相互接続線を用いて接続する連繋インバータ装置を前記自己システム同士の間に備える電力供給システムであって、
前記相互接続線は、前記連繋インバータ装置と前記蓄電装置とを接続するための第１相互接続線と、前記連繋インバータ装置と前記交流線とを接続するための第２相互接続線とで構成され、
複数個の前記自己システムのうちの一つの前記自己システムが有する一つの前記蓄電装置と外部の電力系統との間を外部接続線を用いて接続する充電用インバータ装置と、
前記自立インバータ装置に対して電力品質制御を行わせ、及び、前記連繋インバータ装置に対して電力融通制御を行わせ、及び、前記充電用インバータ装置に対して第２充電制御を行わせる制御装置とを備え、
前記外部接続線は、前記充電用インバータ装置と前記電力系統とを接続するための第１外部接続線と、前記充電用インバータ装置と前記一つの蓄電装置とを接続するための第２外部接続線とで構成され、
前記自立インバータ装置には、他の前記自己システムが有する他の前記蓄電装置が渡り線で接続され、
前記制御装置は、
前記第２充電制御として、前記充電用インバータ装置に対して前記第２外部接続線を用いて接続されている前記一つの蓄電装置への充電開始条件が満たされたと判定すると、前記充電用インバータ装置に対して、前記一つの蓄電装置への目標充電電力を、前記第１外部接続線から前記第２外部接続線へと供給させて前記一つの蓄電装置への充電を行わせ、
前記電力品質制御として、前記一つの自己システムにおいて前記一つの蓄電装置へ充電を行うための前記第２充電制御が行われていないとき、前記一つの自己システムが有する一つの前記自立インバータ装置に対して、前記一つの自己システムが有する前記一つの蓄電装置を用いて、前記一つの自己システムが有する一つの前記交流線での電力の電圧を目標電圧とし及び前記一つの交流線での電力の周波数を前記一つの蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせ、及び、前記一つの自己システムにおいて前記一つの蓄電装置へ充電を行うための前記第２充電制御が行われているとき、前記一つの自己システムが有する前記一つの自立インバータ装置に対して、前記一つの自立インバータ装置が前記渡り線を用いて接続されている前記他の自己システムが備える前記他の蓄電装置を用いて、前記一つの自己システムが有する前記一つの交流線での電力の電圧を目標電圧とし及び前記一つの交流線での電力の周波数を前記一つの蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせ、並びに、
前記電力融通制御として、前記相互接続線を用いて互いに接続されている特定の前記自己システムと別の前記自己システムとの間で当該相互接続線を用いて電力を融通するとき、当該相互接続線を構成する前記第１相互接続線と前記第２相互接続線との間に設けられる前記連繋インバータ装置に対して、当該特定の自己システム及び当該別の自己システムのそれぞれにおける前記交流線での前記目標周波数に基づいて、前記蓄電装置の蓄電量が相対的に大きい自己システムから、前記蓄電装置の蓄電量が相対的に小さい自己システムへと電力を融通させるように構成されている点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、自立インバータ装置が電力品質制御を行うことで、交流線の電力の電圧及び周波数を所定の値に制御することができる。特に、電力品質制御では、交流線の電力の周波数が、蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数となるように制御される。つまり、各自己システムの交流線での電力の周波数（目標周波数）には、蓄電装置の蓄電量に関する情報が与えられていることになる。その結果、蓄電装置の蓄電量が相対的に大きい自己システムから蓄電装置の蓄電量が相対的に小さい自己システムへ電力を融通させるための電力融通制御を行うとき、それぞれの自己システムの交流線での電力の周波数を見るだけで、何れの自己システムの蓄電装置の蓄電量が大きいのかを容易に判別できる。
更に、制御装置は、自己システムが有する蓄電装置へ充電を行うための第２充電制御が行われていないとき、その蓄電装置を用いて、交流線での電力の電圧を目標電圧とし及び交流線での電力の周波数をその蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする電力品質制御を行わせる。これに対して、自己システムが有する蓄電装置へ充電を行うための第２充電制御が行われているとき、その蓄電装置を用いず、自立インバータ装置が渡り線で接続されている別の自己システムが有する蓄電装置を用いて、交流線での電力の電圧を目標電圧とし及び交流線での電力の周波数をその蓄電装置の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする電力品質制御を行わせる。つまり、制御装置は、自己システムが有する蓄電装置へ充電を行うための第２充電制御が行われているときと行われていないときとで、その自己システムの自立インバータが電力品質制御のために用いる蓄電装置を異ならせる。このようにすることで、一つの自己システムにおいて、蓄電装置への目標充電電力の充電（第２充電制御）と、その自己システムが有する電力線の電力品質制御とを共に実施することができる。
【００１０】
本発明に係る電力供給システムの更に別の特徴構成は、前記制御装置は、前記蓄電装置を構成する複数のセルによる合計電圧が基準電圧未満のとき、前記蓄電装置への前記目標充電電力を、前記合計電圧と一定の基準電流との積によって導出する定電流充電を行い、前記合計電圧が前記基準電圧以上のとき、前記蓄電装置への前記目標充電電力を、前記基準電圧と目標充電電流との積によって導出する定電圧充電を行い、前記目標充電電流を、前記一定の基準電流を初期値とし、時間経過と共に電流を減少させる電流曲線によって決定し、前記電流曲線を、前記蓄電装置を構成するセルの劣化度合い及び温度の少なくとも何れか一方に基づいて決定する点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、複数のセルによる合計電圧が基準電圧未満である状態、即ち、複数のセルによる合計の蓄電量が相対的に小さい状態では、相対的に大きな一定の基準電流を流すという定電流充電を行うことで、急速に充電を行うことができる。これに対して、複数のセルによる合計電圧が基準電圧以上である状態、即ち、複数のセルによる合計の蓄電量が相対的に大きい状態では、上記基準電流を初期値として時間経過と共に電流を減少させるという定電圧充電を行うことで、過充電を抑制できる。
更に、電流曲線は、実際のセルの劣化度合い、及び、セルの劣化の進行し易さに関係するセルの温度の少なくとも何れか一方に応じて決定されるので、充電時におけるセルの劣化を抑制するような設定が可能となる。
【００１２】
本発明に係る電力供給システムの更に別の特徴構成は、前記制御装置は、前記蓄電装置を構成する複数のセルのセル電圧のうちの最高セル電圧と目標充電電流との関係式に基づいて、現在の前記最高セル電圧に対応する目標充電電流を決定し、当該目標充電電流と前記蓄電装置を構成する複数のセルによる合計電圧との積を、前記蓄電装置への前記目標充電電力として導出し、前記関係式では、前記最高セル電圧が高くなるほど、前記目標充電電流が小さくなる関係が設定されている点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、目標充電電流と複数のセルによる合計電圧との積を目標充電電力とするとき、その目標充電電流は、最高セル電圧が高くなるほど目標充電電流が小さくなる関係が設定されている関係式に従って決定される。つまり、複数のセルのうち、セル電圧が最高となっているセル（最高セル電圧のセル）は、蓄電量が最大となっているセルであるので、そのセルに対する過充電の抑制を目的にしながら、全セルに対して充電が行われる。
【００１４】
本発明に係る電力供給システムの更に別の特徴構成は、前記蓄電装置は、複数のセルユニットによって構成され、前記セルユニットは、セル本体部、及び、当該セル本体部と並列接続されて、前記セルユニットに流れる電流のうち、前記セル本体部をバイパスして流すバイパス電流の量を調節するバイパス回路部を有し、前記制御装置は、前記蓄電装置への前記目標充電電力の充電を行わせるとき、前記セル本体部の蓄電量が基準蓄電量未満のとき、仮充電電流としての一定の基準電流が定められ、且つ、前記セル本体部の蓄電量が前記基準蓄電量以上のとき、前記セル本体部の蓄電量が大きくなるにつれて小さくなる仮充電電流が定められている関係式を用いて、前記複数のセルユニット毎に前記セル本体部の蓄電量に応じた仮充電電流を決定し、前記複数のセルユニット毎の前記仮充電電流のうちの最も小さい仮充電電流に、前記バイパス電流の上限値である上限バイパス電流を加算して導出される第１の仮目標充電電流と、前記複数のセルユニット毎の前記仮充電電流のうちの最も大きい仮充電電流である第２の仮目標充電電流とを比較して、両者のうちの小さい方の前記仮目標充電電流を前記複数のセルユニット毎に流す目標充電電流として決定し、前記複数のセルユニット毎に前記目標充電電流を供給すると共に、前記複数のセルユニットのそれぞれでは、前記セルユニットに供給される前記目標充電電流のうち、前記セル本体部の蓄電量に応じて決定される前記仮充電電流を上回る分の電流を前記バイパス回路部に流し、その他の分の電流を前記セル本体部に流し、前記蓄電装置を構成する前記複数のセルユニット毎に流す前記目標充電電流の合計である合計電流と前記蓄電装置を構成する前記複数のセルユニットによる合計電圧との積を前記目標充電電力とするように構成されている点にある。
【００１５】
蓄電装置が有する複数のセル本体部での蓄電量にアンバランスが生じている場合、例えば、蓄電量が相対的に大きいセル本体部には相対的に小さい充電電流を流し、蓄電量が相対的に小さいセル本体部には相対的に大きい充電電流を流すことが、そのアンバランスを解消するために好ましい。
そこで、本特徴構成では、セルユニットには、セル本体部と並列接続されて、そのセルユニットに流れる電流のうち、セル本体部をバイパスして流すバイパス電流の量を調節するバイパス回路部を設けている。つまり、セルユニットに流れる目標充電電流の少なくとも一部をバイパス回路部に流すことができるので、複数のセルユニットのそれぞれに流す目標充電電流は同じであっても、各セルユニット内でそのセル本体部に流す充電電流を異ならせることができる。
更に、セル本体部の蓄電量に応じた仮充電電流を決定した上で、複数のセルユニット毎の仮充電電流のうちの最も小さい仮充電電流に上限バイパス電流を加算して導出される第１の仮目標充電電流と、複数のセルユニット毎の仮充電電流のうちの最も大きい仮充電電流である第２の仮目標充電電流とを比較して、両者のうちの小さい方の仮目標充電電流を複数のセルユニット毎に流す目標充電電流として決定している。つまり、各セルユニットに供給される目標充電電流は、最大でも、自身にとっての仮充電電流と上限バイパス電流との和であるので、バイパス回路部に上限バイパス電流を上回る電流を流さないようにでき、且つ、セル本体部に自身にとっての仮充電電流を上回る電流を流さないようにできる。
【００１６】
本発明に係る電力供給システムの更に別の特徴構成は、前記制御装置は、設定時刻に到達すると前記充電開始条件が満たされたと判定する点にある。
【００１７】
上記特徴構成によれば、設定時刻において定期的に充電開始条件が満たされたと判定して、蓄電装置の充電を行うことができる。例えば、１日の中で電力需要が増大する時間帯の前に上記設定時刻を設定しておけば、電力需要が増大する時間帯に先立って充電開始条件が満たされたと判定されて、蓄電装置への蓄電が行われる。その結果、電力需要が増大する時間帯に先立って、電力需要者に対する電力の供給余力を大きくしておくことができる。
【００１８】
本発明に係る電力供給システムの更に別の特徴構成は、前記制御装置は、前記蓄電装置の蓄電量が下限蓄電量未満になると前記充電開始条件が満たされたと判定する点にある。
【００１９】
上記特徴構成によれば、蓄電装置の蓄電量が下限蓄電量未満になったタイミング、即ち、蓄電装置から電力需要者に対する電力の供給余力が低下したタイミングで充電開始条件が満たされたと判定して、蓄電装置への充電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の電力供給システムの構成を示す図である。
【図２】蓄電装置の概略的な構造を示す図である。
【図３】目標充電電力の例を示すグラフである。
【図４】蓄電装置を構成する複数のセルのセル電圧のうちの最高セル電圧と目標充電電流との関係式の例を示すグラフである。
【図５】蓄電装置の概略的な構造を示す図である。
【図６】セル本体部の電圧（セル電圧）と仮充電電流との関係式の例を示すグラフである。
【図７】セルユニットに流す目標充電電流と、セル本体部に流す電流と、バイパス回路部に流す電流とを模式的に示す図である。
【図８】セルユニットに流す目標充電電流を決定する手法を説明する図である。
【図９】第４実施形態の電力供給システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して第１実施形態の電力供給システムの構成について説明する。
図１は、第１実施形態の電力供給システムの構成を示す図である。この電力供給システムは、複数の電力需要者Ｄが接続されている交流線１と、蓄電装置４と、蓄電装置４と交流線１との間を自己接続線２を用いて接続する自立インバータ装置５とを有する自己システム１０を複数個備え、複数個の自己システム１０が電気的に直列接続されるように、一つの自己システム１０が有する蓄電装置４と他の一つの自己システム１０が有する交流線１との間を相互接続線３を用いて接続する連繋インバータ装置９を自己システム１０同士の間に備える。自己接続線２は、自立インバータ装置５と蓄電装置４とを接続するための第１自己接続線２ａ（２）と、自立インバータ装置５と交流線１とを接続するための第２自己接続線２ｂ（２）とで構成される。相互接続線３は、連繋インバータ装置９と蓄電装置４とを接続するための第１相互接続線３ａ（３）と、連繋インバータ装置９と交流線１とを接続するための第２相互接続線３ｂ（３）とで構成される。各自己システム１０が有する自立インバータ装置５には、他の自己システム１０が有する他の蓄電装置４が渡り線１１で接続されている。また、電力供給システムは、自立インバータ装置５に対して電力品質制御を行わせ、連繋インバータ装置９に対して電力融通制御及び第１充電制御を行わせる制御装置Ｃを備える。
図１では、自己システム１０Ａ（１０）と自己システム１０Ｂ（１０）と自己システム１０Ｃ（１０）という三つの自己システム１０が連繋インバータ装置９を介して接続されている状態を例示しているが、電力供給システムが備える自己システム１０の数に制限は無い。
【００２２】
電力需要者Ｄは、交流線１から供給される電力を消費する電力消費装置６を有する。或いは、電力需要者Ｄは、電力消費装置６に加えて、発電装置７を有してもよい。電力消費装置６としては、例えば照明装置や空調装置などの一般的な装置だけでなく、その動作のために電力を消費する様々な装置を利用できる。発電装置７としては、太陽光や風力などの自然エネルギを利用して発電する太陽光発電装置や風力発電装置や、燃料を利用して発電する燃料電池などの様々な装置を利用できる。尚、図１に示すように、自己システム１０において、交流線１に発電装置７が単体で接続される場合もある。また、交流線１に接続される電力需要者Ｄの数や、その電力需要者Ｄが備える電力消費装置６や発電装置７の数や組み合わせは図示した例に限定されない。
【００２３】
蓄電装置４は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛電池などの蓄電池（化学電池）を利用できる。
【００２４】
自立インバータ装置５及び連繋インバータ装置９は、入力される電力を、所望の電圧、周波数、位相の電力に変換して出力できる電力変換装置である。例えば、自立インバータ装置５及び連繋インバータ装置９は、半導体スイッチング素子などを有する回路部（図示せず）、及び、その半導体スイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御部（図示せず）などで構成される。そして、それらの半導体スイッチング素子のオン・オフが切り換えられることで、入力電力から出力電力への電力変換動作が行われる。
【００２５】
制御装置Ｃは、上記自立インバータ装置５及び上記連繋インバータ装置９の動作を制御可能な装置である。例えば、制御装置Ｃは、情報の入出力機能及び記憶機能及び演算処理機能などを有する装置である。尚、制御装置Ｃの機能は、自立インバータ装置５及び連繋インバータ装置９の夫々が有する制御部（図示せず）の何れか一つがマスター制御部として機能し、他の制御部がマスター制御部と情報通信を行いながらスレーブ制御部として機能することにより実現することができる。或いは、制御装置Ｃの機能は、自立インバータ装置５及び連繋インバータ装置９の夫々が有する制御部（図示せず）とは別に設けられ、それらの制御部と情報通信可能に構成されるマスター制御部によって実現することができる。
【００２６】
そして、制御装置Ｃは、それぞれの自己システム１０内での電力品質制御と、複数の自己システム１０の間での電力融通制御とを行う。電力品質制御は、自己システム１０の交流線１での電力の品質を一定に保つことを目的とする制御である。電力融通制御は、各自己システム１０の蓄電装置４の蓄電量の均等化を目的とする制御である。
【００２７】
電力品質制御について補足すると、交流線１の電力は、電力需要者Ｄの電力消費装置６によって消費されるが、電力消費装置６は、通常、この電力供給システムとは別の外部の商用電力系統から供給される電力によって動作することを前提としている。つまり、電力消費装置６は、商用電力系統から供給される電力の周波数に応じて動作するように設計されている。そのため、電力消費装置６に対して供給される電力の周波数が異なれば、厳密にはそれらの装置の動作も異なってしまう。従って、それぞれの自己システム１０の交流線１での電力の周波数を所定範囲内に保つという電力品質制御を行う必要がある。
【００２８】
そこで、電力品質制御として、制御装置Ｃは、一つの自己システム１０が有する自立インバータ装置５に対して、一つの自己システム１０が有する交流線１での電力の電圧を目標電圧とし及びその交流線１での電力の周波数をその自己システム１０の蓄電装置４の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせる。蓄電装置４の蓄電量についての情報は、蓄電装置４から自立インバータ装置５に対して伝達されてもよいし、或いは、蓄電装置４から制御装置Ｃに伝達され、更に制御装置Ｃから自立インバータ装置５に対して伝達されるように構成されてもよい。
【００２９】
例えば、一つの自己システム１０において、発電装置７から交流線１への供給電力が、交流線１からの電力消費装置６による受電電力（負荷電力）よりも少ない状態（即ち、交流線１が負荷過多の状態）であるとき、交流線１の電力の電圧は目標電圧より小さくなる。その場合、制御装置Ｃは、自立インバータ装置５から交流線１へ電力を供給させることで（即ち、蓄電装置４側から自立インバータ装置５を介して交流線１への放電を行わせることで）、交流線１での電圧を上昇させるような電力品質制御を行う。
これに対して、一つの自己システム１０において、発電装置７から交流線１への供給電力が、交流線１からの電力消費装置６による受電電力よりも多い状態（即ち、交流線１が発電過多の状態）であるとき、交流線１の電力の電圧は目標電圧より大きくなる。その場合、制御装置Ｃは、交流線１から自立インバータ装置５へと電力を引き込むことで（即ち、交流線１から自立インバータ装置５を介して蓄電装置４側へ充電を行わせることで）、交流線１での電圧を低下させるような電力品質制御を行う。
【００３０】
電力融通制御について補足すると、各自己システム１０では、交流線１の電力品質を維持する機能は、蓄電装置４を利用した自立インバータ装置５の電力品質制御によって担われるが、その電力品質制御が実施されることで蓄電装置４の蓄電量がどの程度増減するのかは、複数の自己システム１０の間で様々である。そのため、時間経過に伴って、各自己システム１０の蓄電装置４の蓄電量に差異が生じることがある。このような場合、蓄電装置４の蓄電量が多い自己システム１０から、蓄電装置４の蓄電量が少ない自己システム１０へ、電力の融通を行うことができれば、各自己システム１０間での蓄電装置４の蓄電量の均等化のために好ましい。
【００３１】
そこで、電力融通制御として、制御装置Ｃは、一つの自己システム１０と他の自己システム１０との間で相互接続線３を用いて電力を融通するとき、当該相互接続線３を構成する第１相互接続線３ａ（３）と第２相互接続線３ｂ（３）との間に設けられる連繋インバータ装置９に対して、当該一つの自己システム１０及び当該他の自己システム１０のそれぞれにおける交流線１での目標周波数に基づいて、蓄電装置４の蓄電量が相対的に大きい自己システム１０から、蓄電装置４の蓄電量が相対的に小さい自己システム１０へと電力を融通させる。
【００３２】
例えば、図１に示したように、一つの連繋インバータ装置９を介して電気的に接続されて互いに隣接している二つの自己システム１０Ａ、１０Ｂに関して、その一つの連繋インバータ装置９は、それぞれの蓄電装置４の蓄電量に応じて決定されている目標周波数に基づいて、蓄電装置４の蓄電量が相対的に大きい自己システム１０から、蓄電装置４の蓄電量が相対的に小さい自己システム１０へと電力を融通する。具体的には、連繋インバータ装置９は、自己システム１０Ａの交流線１の周波数ｆＡに関する情報と、自己システム１０Ｂの交流線１の周波数ｆＢに関する情報とを取得してそれらの値を比較し、その周波数の比較により判明する、蓄電装置４の蓄電量が相対的に大きい自己システム１０から、蓄電装置４の蓄電量が相対的に小さい自己システム１０へと電力を融通する。ここで、連繋インバータ装置９が取得する交流線１の周波数に関する情報は、各自己システム１０Ａ、１０Ｂの交流線１での実際の電力の周波数（＝目標周波数）を検出して得た値であってもよく、或いは、その目標周波数を決定する自立インバータ装置５から伝達される目標周波数値であってもよい。
【００３３】
次に、上述した電力品質制御において、目標周波数がどのようにして決定されるのかを説明する。
本実施形態では、自立インバータ装置５は、交流線１での電力の周波数が蓄電装置４の蓄電量が大きくなるにつれて高くなる関係で決定される目標周波数となるように制御する。この関係式の例としては、蓄電装置４の蓄電量の関数で決定する周波数変動値（例えば蓄電量が大きいほど周波数変動値が大きくなる関係など）を交流線１の基準周波数（例えば６０Ｈｚ）に対して加算して得られる値を目標周波数とするようなものがある。この場合、目標周波数：ｆと、基準周波数：ｆ０と、周波数変動値：Δｆとの関係は以下の（数式１）で表すことができる。また、周波数変動分：Δｆは、蓄電量（State Of Charge）：〔ＳＯＣ〕と定数Ａ、Ｂを用いて以下の（数式２）で表すことができる。
【００３４】
ｆ＝ｆ０＋Δｆ  ・・・・・・・・・・（数式１）
Δｆ＝Ａ×〔ＳＯＣ〕＋Ｂ  ・・・・・（数式２）
【００３５】
自立インバータ装置５は、蓄電装置４の蓄電量が大きくなるほど交流線１の目標周波数が大きくなるような上記関係式を予め内部メモリなどに記憶しておき、その関係式に従った制御を行う。このように、交流線１の実際の周波数（即ち、目標周波数）は、その交流線１に自立インバータ装置５を介して接続されている蓄電装置４の蓄電量が反映されていることになる。
【００３６】
次に、蓄電装置４へ充電を行う第１充電制御について説明する。
図２は、蓄電装置４の概略的な構造を示す図である。図示するように、蓄電装置４は、複数のセル４ａを直列接続及び並列接続して構成されている。尚、図２に示した蓄電装置４の構造は例示目的で記載したものであり、適宜変更可能である。例えば、セル４ａの直列接続数及び並列接続数は適宜変更可能である。また、本実施形態の蓄電装置４は、各セル４ａの電圧及び温度などを検出するセル管理ユニット４ｂと、全セルを流れる電流を計測する電流センサ４ｃと、電流センサ４ｃ及びセル管理ユニット４ｂからの情報に基づいて蓄電装置４の状態（例えば、上述した蓄電量：ＳＯＣ）を判定する制御ユニット４ｄとを備える。
【００３７】
セル管理ユニット４ｂは、各セル４ａの電圧を測定する電圧測定手段４ｂｖとしての機能、及び、各セル４ａの温度を検出する温度測定手段４ｂｔとしての機能を有している。
また、制御ユニット４ｄは、電流センサ４ｃで測定される電流についての情報と、電圧測定手段４ｂｖ（セル管理ユニット４ｂ）で測定される電圧についての情報とを得ることができるので、結果として蓄電装置４の内部抵抗を導出することができる。蓄電装置４の劣化が有る（劣化の進行度合いが大きい）場合、その内部抵抗は大きくなる。つまり、制御ユニット４ｄは、上述のように導出した蓄電装置４の内部抵抗についての情報に基づいて、蓄電装置４の劣化度合いを知ることができる。
【００３８】
セル管理ユニット４ｂが得た各セル４ａの電圧及び温度についての情報や、電流センサ４ｃで測定された電流についての情報は、制御ユニット４ｄに伝達される。更に、必要に応じて蓄電装置４から制御装置Ｃへと伝達される。また、蓄電装置４の内部抵抗についての情報（蓄電装置４の劣化度合いについての情報）も、必要に応じて蓄電装置４から制御装置Ｃへと伝達される。
【００３９】
図１には、電力供給システムで行われる第１充電制御の実行状態についても示している。具体的には、図１では、自己システム１０Ｂにおいて第１充電制御が行われている状態を示している。この第１充電制御において、制御装置Ｃは、一つの自己システム１０Ｂが有する一つの蓄電装置４への充電開始条件が満たされたと判定すると、その自己システム１０Ｂが有する一つの蓄電装置４に対して第１相互接続線３ａを用いて接続されている連繋インバータ装置９に対して、その自己システム１０Ｂが有する一つの蓄電装置４への目標充電電力Ｐａを、第２相互接続線３ｂから第１相互接続線３ａへと供給させてその一つの蓄電装置４への充電を行わせる。尚、本実施形態では、図１中に示す電力Ｐａ，Ｐｂについて、図中に矢印で示す方向を正の方向としている。
【００４０】
尚、自己システム１０が有する蓄電装置４に対する第１充電制御が行われている間も、その一つの自己システム１０では、上述した電力品質制御が常時行われている。そして、本実施形態において自立インバータ装置５は、第１充電制御が行われているときと行われていないときとで、電力品質制御のために用いる蓄電装置４を変更する。
以下に、図１を参照して、第１充電制御が行われている自己システム１０Ｂでの電力品質制御と、第１充電制御が行われていない自己システム１０Ｃでの電力品質制御とについて説明する。
【００４１】
図１に示す例では、一つの自己システム１０Ｂにおいて、その自己システム１０Ｂが有する一つの蓄電装置４へ充電を行うための第１充電制御が行われている。このとき、制御装置Ｃは、電力品質制御として、一つの自己システム１０Ｂが有する一つの自立インバータ装置５に対して、その一つの自立インバータ装置５が渡り線１１を用いて接続されている他の自己システム１０Ａが備える他の蓄電装置４を用いて、一つの自己システム１０Ｂが有する一つの交流線１での電力の電圧を目標電圧とし及びその一つの自己システム１０Ｂの一つの交流線１での電力の周波数をその一つの自己システム１０Ｂの一つの蓄電装置４の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせる。蓄電装置４の蓄電量についての情報は、蓄電装置４から自立インバータ装置５に対して伝達されてもよいし、或いは、蓄電装置４から制御装置Ｃに伝達され、更に制御装置Ｃから自立インバータ装置５に対して伝達されるように構成されてもよい。ここで、自立インバータ装置５が特定の蓄電装置４を用いて電力品質制御を行うとは、例えば自立インバータ装置５から交流線１に電力を供給するときにその供給電力がその特定の蓄電装置４から供給される電力であることを意味する。
【００４２】
これに対して、図１に示す例では、一つの自己システム１０Ｃにおいて、その自己システム１０Ｃが有する一つの蓄電装置４へ充電を行うための第１充電制御が行われていない。このとき、制御装置Ｃは、電力品質制御として、一つの自己システム１０Ｃが有する一つの自立インバータ装置５に対して、一つの自己システム１０Ｃが有する一つの蓄電装置４を用いて、一つの自己システム１０Ｃが有する一つの交流線１での電力の電圧を目標電圧とし及びその一つの自己システム１０Ｃが有する一つの交流線１での電力の周波数をその一つの自己システム１０Ｃが有する一つの蓄電装置４の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせる。
【００４３】
このような制御が行われることで、各自己システム１０では、電力品質制御を行いながら、蓄電装置４への充電を並行して行うことができる。尚、制御装置Ｃは、電力品質制御のために自立インバータ装置５から交流線１へ供給される電力Ｐｂについて、例えば、自立インバータ装置５から交流線１へ流れる電流値と、交流線１での電圧値との伝達を受けて、それらの積を導出することにより知ることができる。
【００４４】
尚、電力Ｐｂが負の電力となること、即ち、自立インバータ装置５を介して交流線１側から蓄電装置４側へと電力が向かうこともある。
一例を挙げると、一つの自己システム１０において、発電装置７から交流線１への供給電力が、交流線１からの電力消費装置６による受電電力よりも多い状態（即ち、交流線１が発電過多の状態）であるとき、上述したように、制御装置Ｃは、交流線１から自立インバータ装置５へと電力を引き込むようにその自立インバータ装置５を動作させる（即ち、交流線１から自立インバータ装置５を介して蓄電装置４側へ充電を行わせる）ような電力品質制御を行う。つまり、電力Ｐｂは、図１において矢印で示す方向とは逆の方向に向かう負の電力となる。
【００４５】
上述した充電開始条件としては、時刻に関する条件又は蓄電装置４の蓄電量に関する条件、或いは、それらの両方である。
具体的には、前者の場合、制御装置Ｃは、設定時刻に到達すると充電開始条件が満たされたと判定する。このように、時刻に関する条件を充電開始条件として採用することで、設定時刻において定期的に充電開始条件が満たされたと判定して、第１充電制御による蓄電装置４の充電を行うことができる。例えば、１日の中で電力需要が増大する時間帯の前に上記設定時刻を設定しておけば、電力需要が増大する時間帯に先立って充電開始条件が満たされたと判定されて、蓄電装置４への蓄電が行われる。その結果、電力需要が増大する時間帯に先立って、電力需要者Ｄに対する電力の供給余力を大きくしておくことができる。
後者の場合、制御装置Ｃは、蓄電装置４の蓄電量が下限蓄電量未満になると充電開始条件が満たされたと判定する。この下限蓄電量のレベルは適宜設定可能である。このように、蓄電装置４の蓄電量に関する条件を充電開始条件として採用することで、蓄電装置４の蓄電量が下限蓄電量未満になったタイミング、即ち、蓄電装置４から電力需要者Ｄに対する電力の供給余力が低下したタイミングで充電開始条件が満たされたと判定して、第１充電制御による蓄電装置４への充電を行うことができる。
【００４６】
次に、蓄電装置４への目標充電電力Ｐａについて説明する。
図３は、目標充電電力Ｐａの例を示すグラフである。本実施形態では、制御装置Ｃは、蓄電装置４を構成する複数のセル４ａによる合計電圧が基準電圧未満のとき、蓄電装置４への目標充電電力Ｐａを、合計電圧と一定の基準電流との積によって導出する定電流充電を行い、合計電圧が基準電圧以上のとき、蓄電装置４への目標充電電力Ｐａを、基準電圧と目標充電電流との積によって導出する定電圧充電を行い、目標充電電流を、一定の基準電流を初期値とし、時間経過と共に電流を減少させる電流曲線によって決定し、その電流曲線を、蓄電装置４を構成するセル４ａの温度及び劣化度合いの少なくとも何れか一方に基づいて決定する。そして、このようにして導出された目標充電電力ａ（電流及び電圧）は、制御装置Ｃから連繋インバータ装置９へ伝達される。
【００４７】
このように、複数のセル４ａによる合計電圧が基準電圧未満である状態、即ち、複数のセル４ａによる合計の蓄電量が相対的に小さい状態では、相対的に大きな一定の基準電流を流すという定電流充電を行うことで、急速に充電を行うことができる。これに対して、複数のセル４ａによる合計電圧が基準電圧以上である状態、即ち、複数のセル４ａによる合計の蓄電量が相対的に大きい状態では、上記基準電流を初期値として時間経過と共に電流を減少させるという定電圧充電を行うことで、過充電を抑制できる。
【００４８】
本実施形態では、制御装置Ｃは例えば内部メモリなどの記憶手段（図示せず）に４種類の電流曲線（パターンＡ〜パターンＤ）を記憶している。そして、制御装置Ｃは、４種類の電流曲線のうち、目標充電電流の決定に用いる電流曲線を、蓄電装置４を構成するセル４ａの温度及び劣化度合いの少なくとも何れか一方に基づいて決定する。つまり、本実施形態では、電流曲線は、実際のセル４ａの劣化度合い、及び、セル４ａの劣化の進行し易さに関係するセル４ａの温度の少なくとも何れか一方に応じて決定されるので、充電時におけるセル４ａの劣化を抑制するような設定が可能となる。尚、何れの電流曲線（パターンＡ〜パターンＤ）においても、充電開始から時刻ｔａに至るまでは（即ち、蓄電装置４を構成する複数のセル４ａによる合計電圧が基準電圧Ｖｒ未満の間は）、一定の基準電流Ｉｒが充電電流となる。そして、このような充電を継続することで、合計電圧が徐々に上昇する。これらの基準電流Ｉｒ及び基準電圧Ｖｒは何れの電流曲線（パターンＡ〜パターンＤ）であっても同じである。充電開始から時刻ｔａに至るまでは、目標充電電力Ｐａは、合計電圧Ｖ１と基準電流Ｉｒ（＝Ｉ１）との積によって導出される。
【００４９】
具体的には、以下の表１に例示するように、制御装置Ｃは、セル４ａの温度のみに基づいて電流曲線を選択する場合、温度測定手段４ｂｔで測定した温度が相対的に低い場合（セル４ａの劣化が相対的に進行し難い場合）にはパターンＡの電流曲線を選択し、温度が相対的に高い場合（セル４ａの劣化が相対的に進行し易い場合）にはパターンＣの電流曲線を選択する。図３（ａ）に示すパターンＡの電流曲線及び図３（ｃ）に示すパターンＣの電流曲線から分るように、パターンＣの電流曲線の方が、パターンＡの電流曲線よりも、時刻ｔａ以降において、時間経過に伴う目標充電電流の減少速度が大きく設定されている。つまり、時刻ｔａ以降は、目標充電電力は、基準電圧Ｖｒ（Ｖ２））と目標充電電流Ｉ２との積によって導出されるので、パターンＣの方が、パターンＡよりも、時間経過に伴う目標充電電力の減少速度が大きく設定されていることになる。このように、電力供給システムは、蓄電装置４の温度を測定する温度測定手段４ｂｔを備え、制御装置Ｃは、蓄電装置４の温度に応じて予め用意されている複数の電流曲線のうち、温度測定手段４ｂｔで測定される蓄電装置４の温度に対応する電流曲線を選択する。
【００５０】
また、制御装置Ｃは、セル４ａの劣化度合い（例えば、上述した「内部抵抗」）のみに基づいて電流曲線を選択する場合、セル４ａの劣化度合いが相対的に低い（内部抵抗が相対的に低い）場合にはパターンＡの電流曲線を選択し、劣化度合いが相対的に高い場合にはパターンＢの電流曲線を選択する。このように、電力供給システムは、蓄電装置４の劣化度合いを測定する劣化測定手段としての制御ユニット４ｄを備え、制御装置Ｃは、蓄電装置４の劣化度合いに応じて予め用意されている複数の電流曲線のうち、劣化測定手段としての制御ユニット４ｄで測定される蓄電装置４の劣化度合いに対応する電流曲線を選択する。
【００５１】
或いは、制御装置Ｃは、セル４ａの温度及び劣化度合いの組み合わせに基づいて電流曲線を選択する場合、セル４ａの温度が相対的に低く且つ劣化度合いが相対的に低い場合にはパターンＡの電流曲線を選択し、セル４ａの温度が相対的に低く且つ劣化度合いが相対的に高い場合にはパターンＢの電流曲線を選択し、セル４ａの温度が相対的に高く且つ劣化度合いが相対的に低い場合にはパターンＣの電流曲線を選択し、セル４ａの温度が相対的に高く且つ劣化度合いが相対的に高い場合にはパターンＤの電流曲線を選択する。このように、電力供給システムは、蓄電装置４の温度を測定する温度測定手段４ｂｔと、蓄電装置４の劣化度合いを測定する劣化測定手段としての制御ユニット４ｄとを備え、制御装置Ｃは、蓄電装置４の温度及び劣化度合いの組合せに応じて予め用意されている複数の電流曲線のうち、温度測定手段４ｂｔで測定される蓄電装置４の温度及び劣化測定手段（制御ユニット４ｄ）で測定される蓄電装置４の劣化度合いの組合せに対応する電流曲線を選択する。
【００５２】
【表１】
2015201992.tif 000003
【００５３】
以上のように、制御装置Ｃは、蓄電装置４を構成するセル４ａの温度及び劣化度合いの少なくとも何れか一方に基づいて、セル４ａの劣化が進行し難いような目標充電電力Ｐａを決定した上で、電力品質制御を行いながら、その目標充電電力Ｐａを蓄電装置４へ充電することができる。
【００５４】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の電力供給システムは、目標充電電力Ｐａの決定手法が上記第１実施形態と異なっている。以下に、第２実施形態の電力供給システムについて説明するが、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００５５】
本実施形態の電力供給システムは図１に示した構成と同じであるが、制御装置Ｃが実施する第１充電制御の内容（目標充電電力Ｐａの決定手法）が上記第１実施形態と異なっている。具体的には、本実施形態において、制御装置Ｃは、その内部メモリなどの記憶手段（図示せず）に、蓄電装置４を構成する複数のセル４ａのセル電圧（即ち、セル４ａの個別の電圧）のうちの最高セル電圧と目標充電電流との関係式を記憶している。そして、制御装置Ｃは、その関係式に基づいて、現在の最高セル電圧に対応する目標充電電流を決定し、その目標充電電流と蓄電装置４を構成する複数のセル４ａによる合計電圧との積を、蓄電装置４への目標充電電力Ｐａとして導出する。尚、本実施形態でも、セル管理ユニット４ｂが得た各セル４ａの電圧についての情報は制御ユニット４ｄに伝達され、更に、蓄電装置４から制御装置Ｃへと伝達される。そして、このようにして導出された目標充電電力ａ（電流及び電圧）は、制御装置Ｃから連繋インバータ装置９へ伝達される。
【００５６】
図４は、蓄電装置４を構成する複数のセル４ａのセル電圧のうちの最高セル電圧と目標充電電流との関係式の例を示すグラフである。図示するように、この関係式では、最高セル電圧が高くなるほど、目標充電電流が小さくなる関係が設定されている。このように、目標充電電流と複数のセル４ａによる合計電圧との積を目標充電電力とするとき、その目標充電電流は、最高セル電圧が高くなるほど目標充電電流が小さくなる関係が設定されている関係式に従って決定される。つまり、複数のセル４ａのうち、セル電圧が最高となっているセル（最高セル電圧のセル）４ａは、蓄電量が最大となっているセルであるので、そのセルに対する過充電の抑制を目的にしながら、全セルに対して充電が行われる。言い換えると、上記関係式に基づいて決定した目標充電電流と、複数のセル４ａによる合計電圧との積から、蓄電装置４への目標充電電力Ｐａが導出されるということは、蓄電装置４を構成する複数のセル４ａのうち、最もセル電圧の高いセル４ａ（即ち、最も蓄電量が大きいセル４ａ）への充電電流に合わせて他のセル４ａへの充電も行われることを意味している。
【００５７】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の電力供給システムは、目標充電電力Ｐａの決定手法が上記実施形態と異なっている。以下に、第３実施形態の電力供給システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００５８】
図５は、蓄電装置４の概略的な構造を示す図である。
図示するように、本実施形態において、蓄電装置４は、複数のセルユニット４ｕによって構成される。セルユニット４ｕは、セル本体部４ｅ、及び、そのセル本体部４ｅと並列接続されて、セルユニット４ｕに流れる電流のうち、セル本体部４ｅをバイパスして流す電流量を調節するバイパス回路部４ｆを有する。尚、図５に示した蓄電装置４の構造は例示目的で記載したものであり、適宜変更可能である。例えば、セルユニット４ｕの直列接続数及び並列接続数は適宜変更可能である。
【００５９】
本実施形態でも、蓄電装置４は、各セル本体部４ｅの電圧及び温度などを検出するセル管理ユニット４ｂと、全セルを流れる電流を計測する電流センサ４ｃと、電流センサ４ｃ及びセル管理ユニット４ｂからの情報に基づいて蓄電装置４の状態（例えば、上述した蓄電量：ＳＯＣ）を判定する制御ユニット４ｄとを備える。バイパス回路部４ｆの動作は、例えば制御装置Ｃからの指令の伝達を受けた制御ユニット４ｄ及びセル管理ユニット４ｂによって制御される。そして、制御装置Ｃは、蓄電装置４への充電を行うとき、蓄電装置４を構成する複数のセルユニット４ｕによる合計電圧と蓄電装置４に流す合計電流との積を上記目標充電電力Ｐａとして導出する。
【００６０】
蓄電装置４に流す合計電流は、電流センサ４ｃによって計測される電流であるが、制御装置Ｃは、蓄電装置４に流すこの合計電流を以下のようにして決定した上で、連繋インバータ装置９によって制御させる。
【００６１】
図６は、セル本体部４ｅの電圧（セル電圧）と仮充電電流との関係式の例を示すグラフである。セル本体部４ｅの電圧はセル本体部４ｅの蓄電量に対応するため、この関係式は、セル本体部４ｅの蓄電量と仮充電電流との関係式であるとも言える。この関係式では、セル本体部４ｅのセル電圧（蓄電量）が基準電圧Ｖｓ（基準蓄電量）未満のとき、仮充電電流としての一定の基準電流Ｉｓが定められ、且つ、セル本体部４ｅのセル電圧（蓄電量）が基準電圧Ｖｓ（基準蓄電量）以上のとき、セル本体部４ｅのセル電圧（蓄電量）が大きくなるにつれて小さくなる仮充電電流が定められている。このように、セル本体部４ｅのセル電圧（蓄電量）が基準電圧Ｖｓ（基準蓄電量）未満である状態、即ち、蓄電量が相対的に小さい状態にあるセル本体部４ｅには、相対的に大きな一定の基準電流が仮充電電流として決定されて、その相対的に大きな充電電流による急速な充電の実施が期待される。これに対して、セル本体部４ｅのセル電圧（蓄電量）が基準電圧Ｖｓ（基準蓄電量）以上である状態、即ち、蓄電量が相対的に大きい状態にあるセル本体部４ｅには、上記基準電流を初期値として、セル本体部４ｅのセル電圧（蓄電量）が大きくなるにつれて小さくなる仮充電電流が決定されて、その蓄電量に応じた充電電流による、過充電を抑制しながらの充電の実施が期待される。
尚、図６に示した関係式は例示目的で示したものであり、グラフの形状が蓄電量（セル電圧）と仮充電電流との関係を正確に反映している訳ではない。
【００６２】
制御装置Ｃは、セルユニット４ｕ（セル本体部４ｅ）毎の蓄電量（セル電圧）についての情報を蓄電装置４から取得する。そして、制御装置Ｃは、図６に例示した関係式に従って、蓄電装置４が有する複数のセルユニット４ｕ毎に、そのセル本体部４ｅの蓄電量（セル電圧）に応じた仮充電電流を決定する。
【００６３】
次に、制御装置Ｃは、第１の仮目標充電電流と第２の仮目標充電電流との比較を行う。第１の仮目標充電電流は、複数のセルユニット４ｕ毎の仮充電電流のうちの最も小さい仮充電電流に、バイパス電流の上限値である上限バイパス電流を加算して導出される値である。第２の仮目標充電電流は、複数のセルユニット４ｕ毎の仮充電電流のうちの最も大きい仮充電電流である。そして、制御装置Ｃは、両者のうちの小さい方の仮目標充電電流を、複数のセルユニット４ｕ毎に流す目標充電電流として決定する。そして、制御装置Ｃは、複数のセルユニット４ｕ毎に上記目標充電電流を供給すると共に、複数のセルユニット４ｕのそれぞれでは、セルユニット４ｕに供給される上記目標充電電流のうち、セル本体部４ｅの蓄電量に応じて決定される上記仮充電電流を上回る分の電流をバイパス回路部４ｆに流し、その他の分の電流をセル本体部４ｅに流すような制御を行う。本実施形態では、蓄電装置４を構成する複数のセルユニット４ｕ毎に流す目標充電電流の合計である合計電流は、この目標充電電流の〔セルユニット４ｕの並列接続数〕倍となる。そして、制御装置Ｃは、連繋インバータ装置９に対して、蓄電装置４を構成する複数のセルユニット４ｕによる合計電圧と蓄電装置４に流す合計電流とを伝達し、その積である目標充電電力Ｐａが連繋インバータ装置９から蓄電装置４へと供給されるようにする。
【００６４】
次に、図７及び図８を参照して、各セルユニット４ｕへ流す目標充電電流Ｉｔの決定手法の具体例を説明する。図７は、セルユニット４ｕに流す目標充電電流と、セル本体部４ｅに流す電流と、バイパス回路部４ｆに流す電流とを模式的に示す図である。また、図７では、セル本体部４ｅの蓄電量を濃色で示し、併せて基準蓄電量のレベルを破線で示す。図８は、セルユニット４ｕに流す目標充電電流Ｉｔを決定する手法を説明する図である。尚、図７及び図８では、例示目的として、３個のセルユニット４ｕが並列接続されている回路を示している。また、３個のセルユニット４ｕに対して図面上で左側から順にＸ、Ｙ、Ｚの符号を付して、以下の説明でも各セルユニット４ｕに対応するようにｘ，ｙ，ｚの符号を用いる。また、この例では、基準電流Ｉｓを５Ａとし、上限バイパス電流を２Ａとしている。
【００６５】
図７（ａ）に示す例では、全てのセルユニット４ｕ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）において、セル本体部４ｅの蓄電量が基準蓄電量未満となっている。このため、図８（ａ）に示すように、各セル本体部４ｅの蓄電量に対応するセル電圧Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚも、基準蓄電量に対応する基準電圧Ｖｓ未満となる。その結果、制御装置Ｃは、セル本体部４ｅ（Ｘ）の蓄電量（セル電圧Ｖｘ）に応じた仮充電電流Ｉｐｘを基準電流Ｉｓに決定し、セル本体部４ｅ（Ｙ）の蓄電量（セル電圧Ｖｙ）に応じた仮充電電流Ｉｐｙを基準電流Ｉｓに決定し、セル本体部４ｅ（Ｚ）の蓄電量（セル電圧Ｖｚ）に応じた仮充電電流Ｉｐｚを、一定の基準電流Ｉｓに決定する。
【００６６】
次に、制御装置Ｃは、第１の仮目標充電電流として、３個のセルユニット４ｕ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の仮充電電流Ｉｐｘ、Ｉｐｙ、Ｉｐｚのうちの最も小さい仮充電電流（５Ａ）に上限バイパス電流（２Ａ）を加算して導出される値（７Ａ）を設定する。また、制御装置Ｃは、第２の仮目標充電電流として、３個のセルユニット４ｕ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の仮充電電流Ｉｐｘ、Ｉｐｙ、Ｉｐｚのうちの最も大きい仮充電電流（５Ａ）を設定する。そして、制御装置Ｃは、第１の仮目標充電電流（７Ａ）と第２の仮目標充電電流（５Ａ）のうちの小さい方の仮目標充電電流（５Ａ）を、３個のセルユニット４ｕ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に流す目標充電電流Ｉｔとして決定する。この場合、目標充電電流Ｉｔ（５Ａ）の３倍（セルユニット４ｕの並列接続数倍）が、蓄電装置４に流す合計電流（１５Ａ）となる。図７（ａ）には、蓄電装置４に１５Ａの合計電流を流し、各セルユニット４ｕには５Ａの目標充電電流Ｉｔを流す状態を示している。更に、各セルユニット４ｕでは、決定された目標充電電流Ｉｔ（５Ａ）が、元の仮充電電流（５Ａ）と等しいので、バイパス回路部４ｆにバイパス電流を流す必要はなく、目標充電電流Ｉｔ（５Ａ）がセル本体部４ｅに流される。
【００６７】
図７（ｂ）及び図８（ｂ）は、各セルユニット４ｕの蓄電量が増加した後の状態を示す。この場合、セルユニット４ｕ（Ｘ）の蓄電量が基準蓄電量を上回っており、図８（ｂ）に示すように、セルユニット４ｕ（Ｘ）の仮充電電流Ｉｐｘ＝１Ａとなる。これに対して、セルユニット４ｕ（Ｙ、Ｚ）の蓄電量は基準蓄電量未満であり、図８（ｂ）に示すように、セルユニット４ｕ（Ｙ、Ｚ）の仮充電電流Ｉｐｙ、Ｉｐｚ＝５Ａとなる。この場合、第１の仮目標充電電流は３Ａ（＝１Ａ＋２Ａ）となり、第２の仮目標充電電流は５Ａとなる。そして、小さい方の３Ａが各セルユニット４ｕ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に流す目標充電電流Ｉｔとして決定され、この場合、目標充電電流Ｉｔ（３Ａ）の３倍（セルユニット４ｕの並列接続数倍）が、蓄電装置４に流す合計電流（９Ａ）となる。図７（ｂ）には、蓄電装置４に９Ａの合計電流を流し、各セルユニット４ｕには３Ａの目標充電電流Ｉｔを流す状態を示している。セルユニット４ｕ（Ｙ、Ｚ）では、決定された目標充電電流Ｉｔ（３Ａ）が、元の仮充電電流（５Ａ）よりも小さいので、バイパス回路部４ｆにバイパス電流を流す必要はなく、目標充電電流Ｉｔ（３Ａ）がセル本体部４ｅに流される。これに対して、セルユニット４ｕ（Ｘ）では、決定された目標充電電流Ｉｔ（３Ａ）が、元の仮充電電流（１Ａ）を上回っているので、目標充電電流Ｉｔ（３Ａ）のうち、セル本体部４ｅの蓄電量に応じて決定される仮充電電流（１Ａ）を上回る分の電流（２Ａ）がバイパス回路部４ｆに流され、その他の分の電流（１Ａ）がセル本体部４ｅに流される。
【００６８】
図７（ｃ）及び図８（ｃ）は、各セルユニット４ｕの蓄電量が増加した後の状態を示す。この場合、セルユニット４ｕ（Ｘ、Ｚ）の蓄電量が基準蓄電量を上回っており、且つ、満充電状態となっており、図８（ｃ）に示すように、セルユニット４ｕ（Ｘ、Ｚ）の仮充電電流Ｉｐｘ、Ｉｐｚ＝０Ａとなる。これに対して、セルユニット４ｕ（Ｙ）の蓄電量は基準蓄電量未満であり、図８（ｃ）に示すように、セルユニット４ｕ（Ｙ）の仮充電電流Ｉｐｙ＝５Ａとなる。この場合、第１の仮目標充電電流は２Ａ（＝０Ａ＋２Ａ）となり、第２の仮目標充電電流は５Ａとなる。そして、小さい方の２Ａが各セルユニット４ｕ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に流す目標充電電流Ｉｔとして決定され、この場合、目標充電電流Ｉｔ（２Ａ）の３倍（セルユニット４ｕの並列接続数倍）が、蓄電装置４に流す合計電流（６Ａ）となる。図７（ｃ）には、蓄電装置４に６Ａの合計電流を流し、各セルユニット４ｕには２Ａの目標充電電流Ｉｔを流す状態を示している。セルユニット４ｕ（Ｙ）では、決定された目標充電電流Ｉｔ（２Ａ）が、元の仮充電電流（５Ａ）よりも小さいので、バイパス回路部４ｆにバイパス電流を流す必要はなく、目標充電電流Ｉｔ（２Ａ）がセル本体部４ｅに流される。これに対して、セルユニット４ｕ（Ｘ、Ｚ）では、決定された目標充電電流Ｉｔ（２Ａ）が、元の仮充電電流（０Ａ）を上回っているので、目標充電電流Ｉｔ（２Ａ）のうち、セル本体部４ｅの蓄電量に応じて決定される仮充電電流（０Ａ）を上回る分の電流（２Ａ）がバイパス回路部４ｆに流され、セル本体部４ｅには電流が流されない。
【００６９】
以上のように、本実施形態では、セルユニット４ｕには、セル本体部４ｅと並列接続されて、そのセルユニット４ｕに流れる電流のうち、セル本体部４ｅをバイパスして流すバイパス電流の量を調節するバイパス回路部４ｆを設けている。そのため、各セルユニット４ｕには、そのセル本体部４ｅの蓄電量に関わらず少なくとも上限バイパス電流を流すことができる。つまり、セルユニット４ｕに流れる目標充電電流の少なくとも一部をバイパス回路部４ｆに流すことができるので、複数のセルユニット４ｕのそれぞれに流す目標充電電流は同じであっても、各セルユニット４ｕ内でそのセル本体部４ｅに流す充電電流を異ならせることができる。例えば、満充電であるセルユニット４ｕが存在していても、バイパス回路部４ｆに電流を流せばよいので、満充電でないセルユニット４ｕには充電電流を流し続けるというバランス充電を行うことができる。更に、各セルユニット４ｕに供給される目標充電電流は、最大でも、自身にとっての仮充電電流と上限バイパス電流との和であるので、バイパス回路部４ｆに上限バイパス電流を上回る電流を流さないようにでき、且つ、セル本体部４ｅに自身にとっての仮充電電流を上回る電流を流さないようにできる。
【００７０】
＜第４実施形態＞
第４実施形態の電力供給システムは、自己システムが外部の電力系統との間を接続する充電用インバータ装置を備える点で上記実施形態と異なっている。以下に、第４実施形態の電力供給システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００７１】
図９は、第４実施形態の電力供給システムの構成を示す図である。図示するように、本実施形態の電力供給システムは、複数個の自己システム１０のうちの一つの自己システム１０Ｂの蓄電装置４と外部の電力系統２０との間を外部接続線２２を用いて接続する充電用インバータ装置２１を備える。この電力系統２０は、例えば、電力の供給事業を行っている電力会社などがその電力供給のために利用している系統のことである。また、制御装置Ｃは、後述するように、自立インバータ装置５に対して電力品質制御を行わせ、及び、連繋インバータ装置９に対して電力融通制御を行わせ、及び、充電用インバータ装置２１に対して第２充電制御を行わせる。外部接続線２２は、充電用インバータ装置２１と電力系統２０とを接続するための第１外部接続線２２ａと、充電用インバータ装置２１と蓄電装置４とを接続するための第２外部接続線２２ｂとで構成される。本実施形態でも、各自己システム１０が有する自立インバータ装置５には、他の自己システム１０が有する他の蓄電装置４が渡り線１１で接続されている。
【００７２】
本実施形態でも、制御装置Ｃは、上記実施形態と同様に、電力品質制御として、一つの自己システム１０が有する自立インバータ装置５に対して、その一つの自己システム１０が有する交流線１での電力の電圧を目標電圧とし及びその一つの交流線１での電力の周波数をその一つの自己システム１０が有する蓄電装置４の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせ、並びに、電力融通制御として、一つの自己システム１０と他の自己システム１０との間で相互接続線３を用いて電力を融通するとき、相互接続線３を構成する第１相互接続線３ａと第２相互接続線３ｂとの間に設けられる連繋インバータ装置９に対して、一つの自己システム１０及び他の自己システム１０のそれぞれにおける交流線１での目標周波数に基づいて、蓄電装置４の蓄電量が相対的に大きい自己システム１０から、蓄電装置４の蓄電量が相対的に小さい自己システム１０へと電力を融通させる。
【００７３】
次に、第２充電制御について説明する。
図９には、電力供給システムで行われる第２充電制御の実行状態についても示している。具体的には、図９では、自己システム１０Ｃにおいて第２充電制御が行われている状態を示している。この第２充電制御において、制御装置Ｃは、一つの自己システム１０Ｃが有する一つの蓄電装置４への充電開始条件が満たされたと判定すると、その自己システム１０Ｃが有する一つの蓄電装置４に第２相互接続線２２ｂを用いて接続されている充電用インバータ装置２１に対して、その自己システム１０Ｃが有する一つの蓄電装置４への目標充電電力Ｐａを、第２相互接続線３ｂから第１相互接続線３ａへと供給させてその一つの蓄電装置４への充電を行わせる。本実施形態でも、各電力Ｐａ，Ｐｂについて、図９中に矢印で示す方向を正の方向としている。そして、上記第１実施形態で説明したのと同様に、電力Ｐｂは負の電力となることもある。
【００７４】
尚、自己システム１０が有する蓄電装置４に対する第２充電制御が行われている間も、その一つの自己システム１０では、上述した電力品質制御が常時行われている。そして、本実施形態において自立インバータ装置５は、第２充電制御が行われているときと行われていないときとで、電力品質制御のために用いる蓄電装置４を変更する。
以下に、図９を参照して、第２充電制御が行われている自己システム１０Ｃでの電力品質制御と、第２充電制御が行われていない自己システム１０Ｂでの電力品質制御とについて説明する。
【００７５】
図９に示す例では、一つの自己システム１０Ｃにおいて、その自己システム１０Ｃが有する一つの蓄電装置４へ充電を行うための第２充電制御が行われている。このとき、制御装置Ｃは、電力品質制御として、一つの自己システム１０Ｃが有する一つの自立インバータ装置５に対して、その一つの自立インバータ装置５が渡り線１１を用いて接続されている他の自己システム１０Ｂが備える他の蓄電装置４を用いて、一つの自己システム１０Ｃが有する一つの交流線１での電力の電圧を目標電圧とし及びその自己システム１０Ｃが有する一つの交流線１での電力の周波数をその自己システム１０Ｃの一つの蓄電装置４の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせる。
【００７６】
これに対して、図９に示す例では、一つの自己システム１０Ｂにおいて、その自己システム１０Ｂが有する一つの蓄電装置４へ充電を行うための第２充電制御が行われていない。このとき、制御装置Ｃは、電力品質制御として、一つの自己システム１０Ｂが有する一つの自立インバータ装置５に対して、一つの自己システム１０Ｂが有する一つの蓄電装置４を用いて、一つの自己システム１０Ｂが有する一つの交流線１での電力の電圧を目標電圧とし及び自己システム１０Ｂが有する交流線１での電力の周波数をその自己システム１０Ｂが有する一つの蓄電装置４の蓄電量に応じて決定される目標周波数とする制御を行わせる。この制御は、自己システム１０Ｃで第２充電制御が行われていない場合も同様である。
【００７７】
このような制御が行われることで、各自己システム１０では、電力品質制御を行いながら、蓄電装置４への充電を並行して行うことができる。尚、制御装置Ｃは、電力品質制御のために自立インバータ装置５から交流線１へ供給される電力Ｐｂについて、例えば、自立インバータ装置５から交流線１へ流れる電流値と、交流線１での電圧値との伝達を受けて、それらの積を導出することにより知ることができる。
【００７８】
また、本実施形態の第２充電制御において、上記目標充電電力Ｐａの決定手法は、第１実施形態〜第３実施形態で説明した目標充電電力Ｐａの決定方法と同様である。
即ち、第１実施形態で説明した目標充電電力Ｐａの決定方法に倣うと、制御装置Ｃは、蓄電装置４を構成する複数のセル４ａ（又はセル本体部４ｅ）による合計電圧が基準電圧未満のとき、蓄電装置４への目標充電電力Ｐａを、その合計電圧と一定の基準電流との積によって導出する定電流充電を行い、上記合計電圧が基準電圧以上のとき、蓄電装置４への目標充電電力Ｐａを、基準電圧と目標充電電流との積によって導出する定電圧充電を行い、目標充電電流を、一定の基準電流を初期値とし、時間経過と共に電流を減少させる電流曲線によって決定し、電流曲線を、蓄電装置４を構成するセル４ａ（又はセル本体部４ｅ）の劣化度合い及び温度の少なくとも何れか一方に基づいて決定する。
【００７９】
或いは、第２実施形態で説明した目標充電電力Ｐａの決定方法に倣うと、制御装置Ｃは、蓄電装置４を構成する複数のセル４ａ（又はセル本体部４ｅ）のセル電圧のうちの最高セル電圧と目標充電電流との関係式に基づいて、現在の最高セル電圧に対応する目標充電電流を決定し、その目標充電電流と蓄電装置４を構成する複数のセル４ａ（又はセル本体部４ｅ）による合計電圧との積を、蓄電装置４への目標充電電力Ｐａとして導出し、上記関係式では、最高セル電圧が高くなるほど、目標充電電流が小さくなる関係が設定されている。
【００８０】
また或いは、第３実施形態で説明した目標充電電力Ｐａの決定方法に倣うと、制御装置Ｃは、蓄電装置４への目標充電電力の充電を行わせるとき、セル本体部４ｅの蓄電量が基準蓄電量未満のとき、仮充電電流としての一定の基準電流が定められ、且つ、セル本体部４ｅの蓄電量が基準蓄電量以上のとき、セル本体部４ｅの蓄電量が大きくなるにつれて小さくなる仮充電電流が定められている関係式を用いて、複数のセルユニット４ｕ毎にセル本体部４ｅの蓄電量に応じた仮充電電流を決定し、複数のセルユニット４ｕ毎の仮充電電流のうちの最も小さい仮充電電流に、バイパス電流の上限値である上限バイパス電流を加算して導出される第１の仮目標充電電流と、複数のセルユニット４ｕ毎の仮充電電流のうちの最も大きい仮充電電流である第２の仮目標充電電流とを比較して、両者のうちの小さい方の仮目標充電電流を複数のセルユニット４ｕ毎に流す目標充電電流として決定し、複数のセルユニット４ｕ毎に目標充電電流を供給すると共に、複数のセルユニット４ｕのそれぞれでは、セルユニット４ｕに供給される目標充電電流のうち、セル本体部４ｅの蓄電量に応じて決定される仮充電電流を上回る分の電流をバイパス回路部４ｆに流し、その他の分の電流をセル本体部４ｅに流し、蓄電装置４を構成する複数のセルユニット４ｕ毎に流す目標充電電流の合計である合計電流と蓄電装置４を構成する複数のセルユニット４ｕによる合計電圧との積を目標充電電力とするように構成されている。
【００８１】
＜別実施形態＞
上記実施形態において、電力供給システムが備える自己システムの数は適宜変更可能である。例えば、自己システムの数は、２個、数十個、数百個など、適宜設定可能であり、自在に追加・削除も可能である。
【００８２】
上記実施形態では、周波数変動値を導出する関係式（数式２）：「Δｆ＝Ａ×〔ＳＯＣ〕＋Ｂ」は例示目的で記載したものであり、適宜変更可能である。また、上記実施形態では、自立インバータ装置５が、交流線１での電力の周波数が蓄電装置４の蓄電量が大きくなるにつれて高くなる関係（即ち、数式２において係数Ａが正の値をとる場合）で決定される目標周波数となるように制御する例を説明したが、それとは逆に、自立インバータ装置５が、交流線１での電力の周波数が蓄電装置４の蓄電量が大きくなるにつれて低くなる関係（即ち、数式２において係数Ａが負の値をとる場合）で決定される目標周波数となるように制御してもよい。
【００８３】
上記実施形態において、第１充電制御及び第２充電制御における充電停止のタイミングは適宜設定できる。
例えば、制御装置Ｃは、蓄電装置４を構成する複数のセル４ａによる合計電圧が上限合計電圧になったときに、第１充電制御又は第２充電制御による充電を停止するような制御を行うことができる。或いは、制御装置Ｃは、蓄電装置４を構成する複数のセル４ａの個別のセル電圧のうちの最高セル電圧が上限個別セル電圧になったときに、第１充電制御又は第２充電制御による充電を停止するような制御を行うことができる。
また或いは、制御装置Ｃは、蓄電装置４を構成するセル４ａ（又はセル本体部４ｅ）の全てのセル電圧が、セル４ａ（又はセル本体部４ｅ）が満蓄電量であることを示すセル電圧になったときに、第１充電制御又は第２充電制御による充電を停止するような制御を行うことができる。
【００８４】
上記実施形態において、図４で示した、最高セル電圧と目標充電電流との関係式は適宜変更可能である。例えば、図４には、最高セル電圧と目標充電電流とを非線形の関係で設定した例を示したが、両者を線形の関係で設定してもよい。同様に、図６で示した、セル電圧と仮充電電流との関係式についても適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、蓄電装置を用いて交流線の電力品質を維持する電力品質制御を行いながら蓄電装置への充電も行うことができる電力供給システムに利用できる。
【符号の説明】
【００８６】
１        ：交流線
２        ：自己接続線
３        ：相互接続線
４        ：蓄電装置
４ａ      ：セル
４ｂ      ：セル管理ユニット
４ｂｔ    ：温度測定手段
４ｂｖ    ：電圧測定手段
４ｃ      ：電流センサ
４ｄ      ：制御ユニット
４ｅ      ：セル本体部
４ｆ      ：バイパス回路部
４ｕ      ：セルユニット
５        ：自立インバータ装置
６        ：電力消費装置
７        ：発電装置
９        ：連繋インバータ装置
１０      ：自己システム
１０Ａ    ：自己システム
１０Ｂ    ：自己システム
１０Ｃ    ：自己システム
１１      ：渡り線
２０      ：電力系統
２１      ：充電用インバータ装置
２２      ：外部接続線
２２ａ    ：第１外部接続線
２２ｂ    ：第２外部接続線
Ｃ        ：制御装置
Ｄ        ：電力需要者
【図１】
2015201992.tif 000004
【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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