(57)【要約】【課題】二次電池を適切に冷却しつつ、二次電池の出力が定格出力より低い負荷で運用する場合に、空調機による消費電力を低減する。【解決手段】使用によって発熱する二次電池１０２を所定の運用態様で使用した時の特定態様時発熱量に対応する空調容量を有する第１空調機１０４と、第１空調機１０４と別個に設けられた第２空調機１０５と、二次電池１０２に係る温度に応じた空調出力で空調制御を行う制御装置１０６とを備える。制御装置１０６は、二次電池１０２に係る温度に応じた空調出力が第１空調機１０４の空調容量以下である場合、第１空調機１０４を用いて空調制御を行い、二次電池１０２に係る温度に応じた空調出力が第１空調機１０４の空調容量を超える場合には第１空調機１０４と第２空調機１０５とを用いて空調制御を行う。【選択図】図１
2015152279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱機器を所定の運用態様で使用した時に発生する発熱量を冷却する際に、所定の負荷率より高い負荷率で動作することとなる空調容量を有する第１空調機と、
前記第１空調機と別個に設けられた第２空調機と、
前記発熱機器の温度に応じて前記第１空調機及び前記第２空調機の空調出力制御を行う制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記発熱機器または前記発熱機器の雰囲気温度により要求される第１空調出力要求が前記第１空調機の空調容量以下である場合、前記第１空調機を用いて空調制御を行い、前記第１空調出力要求が前記第１空調機の空調容量を超える場合には前記第１空調機を所定の負荷率より高い負荷率で動作させるとともに、前記第２空調機を用いて空調制御を行う
空調制御システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第１空調機及び前記第２空調機を、所定の負荷率より高い負荷率で動作させる
請求項１に記載の空調制御システム。
【請求項３】
前記第１空調機と前記第２空調機の定格空調容量の総和は、前記発熱機器の定格の発熱量を冷却可能な空調容量以上である
請求項１または請求項２に記載の空調制御システム。
【請求項４】
前記第１空調機を複数備え、
前記第１空調機それぞれの空調容量は、前記所定の運用態様で使用した時に発生する発熱量を冷却可能な空調出力を前記第１空調機の個数で除算して得られる空調出力以上である
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の空調制御システム。
【請求項５】
複数の空調機を備え、
前記制御装置は、前記発熱機器の運用履歴に基づいて、前記複数の空調機の中から前記第１空調機を決定する
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の空調制御システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記発熱機器の発熱量と前記第１空調機によって温度上昇を止めることができる発熱量との差に応じて前記発熱機器の発熱量が前記第１空調機によって冷却可能な発熱量を上回った過熱状態と判断し、前記過熱状態が所定の時間以上に継続した場合に、前記第２空調機を用いて空調制御を行う
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空調制御システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記第２空調機の追加運転を行うか否かを判断する切替温度を決定し、前記発熱機器の温度が前記切替温度以上である場合に、前記第２空調機を用いて空調制御を行う
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の空調制御システム。
【請求項８】
複数の空調機と、
前記複数の空調機を所定の負荷率より高い負荷率で動作させ、発熱機器を所定の運用態様で使用した時に前記発熱機器の温度で要求される第１空調出力要求を満たす前記複数の空調機の組合せを特定し、特定した前記空調機を所定の負荷率より高い負荷率で動作させる制御装置と
を備える空調制御システム。
【請求項９】
前記複数の空調機を最大の負荷率で動作させたときの空調出力の総和は、前記発熱機器の定格の発熱量を冷却可能な空調出力に等しい
請求項８に記載の空調制御システム。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記空調機の数が最小となるように前記組み合わせを特定する
請求項８または請求項９に記載の空調制御システム。
【請求項１１】
二次電池を含む前記発熱機器と、
請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の空調制御システムと
を備える二次電池システム。
【請求項１２】
発熱機器を所定の運用態様で使用した時に発生する発熱量を冷却可能な空調容量を有する第１空調機と、
前記第１空調機と別個に設けられた第２空調機と、
を備える空調制御システムの制御方法であって、
前記発熱機器の温度に応じて前記第１空調機及び前記第２空調機の空調出力制御を行う制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記発熱機器の温度で要求される第１空調出力要求が前記第１空調機の空調容量以下である場合、前記第１空調機を用いて空調制御を行い、前記第１空調出力要求が前記第１空調機の空調容量を超える場合には前記第１空調機を定格空調出力とするとともに、前記第２空調機を用いて空調制御を行う
制御方法。
【請求項１３】
複数の空調機を備える空調制御システムの制御方法であって、
前記複数の空調機を所定の負荷率より高い負荷率で動作させ、
発熱機器を所定の運用態様で使用した時に前記発熱機器の温度で要求される第１空調出力要求を満たす前記複数の空調機の組合せを特定し、
特定した前記空調機を所定の負荷率より高い負荷率で動作させる
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調制御システム、二次電池システム及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池の寿命は、当該二次電池の使用環境温度に大きく依存する。そのため、二次電池の温度管理は必須となっている。二次電池の温度管理を行う手法の一例として、二次電池が設けられた室内に空調機を備え、当該空調機により温度管理を行う手法が用いられている（例えば、特許文献１を参照）。この場合、室内に設けるべき空調機の空調容量は、二次電池及び補機の定格運転条件の発熱量に基づいて算定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０００９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため、二次電池の仕様条件の充電放電で運転を行う定格運転条件での発熱量に基づいて算定した最大の空調出力である空調容量（定格空調容量）を有する空調機によって空調制御を行うことがある。定格出力より低い負荷で運用する頻度が高い場合においては、空調機の空調容量より低い空調出力で空調制御を行うことになる。空調機の空調出力を低くする制御は、インバータによって負荷率を低下させることによって実現される。他方、インバータの効率は負荷率が低いほど悪くなることが一般的に知られている。そのため、二次電池の運用態様が、定格出力より低い負荷で運用する頻度が高いものである場合において、定格の発熱量に基づいて算定した空調容量を有する空調機によって空調制御を行うと、空調出力を低くする運用頻度が高くなるために空調機の効率が悪くなり、空調機による消費電力が大きくなってしまう。
他方、空調機の空調容量を二次電池の平均的な運用態様に合わせると、空調機の最大出力は小さくなり、定格空調容量より小さい容量となるので空調機による消費電力の増加は抑制できる。しかしながら、二次電池の負荷が一時的に定格出力まで高まったときに、空調機が適切に冷却を行うことができなくなり、一部の二次電池が上限温度に到達した場合には、二次電池の運用が出来なくなる場合がある。
本発明の目的は、二次電池を適切に冷却しつつ、二次電池の出力が定格出力より低い負荷で運用する場合に、空調機による消費電力を低減する空調制御システム、二次電池システム及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様は、発熱機器を所定の運用態様で使用した時に発生する発熱量を冷却する際に、所定の負荷率より高い負荷率で動作することとなる空調容量を有する第１空調機と、前記第１空調機と別個に設けられた第２空調機と、前記発熱機器の温度に応じて前記第１空調機及び前記第２空調機の空調出力制御を行う制御装置とを備え、前記制御装置は、前記発熱機器及び前記発熱機器の雰囲気温度により要求される第１空調出力要求が前記第１空調機の空調容量以下である場合、前記第１空調機を用いて空調制御を行い、前記第１空調出力要求が前記第１空調機の空調容量を超える場合には前記第１空調機を所定の負荷率より高い負荷率で動作させるとともに、前記第２空調機を用いて空調制御を行う空調制御システムである。
【０００６】
また、第２の態様は、第１の態様において、前記制御装置は、前記第１空調機及び前記第２空調機を、所定の負荷率より高い負荷率で動作させる空調制御システムである。
【０００７】
また、第３の態様は、第１または第２の態様において、前記第１空調機と前記第２空調機の定格空調容量の総和は、前記発熱機器の定格の発熱量を冷却可能な空調容量以上である空調制御システムである。
【０００８】
また、第４の態様は、第１から第３の何れかの態様において、前記第１空調機を複数備え、前記第１空調機それぞれの空調容量は、前記所定の運用態様で使用した時に発生する発熱量を冷却可能な空調出力を前記第１空調機の個数で除算して得られる空調出力以上である空調制御システムである。
【０００９】
また、第５の態様は、第１から第４の何れかの態様において、複数の空調機を備え、前記制御装置は、前記発熱機器の運用履歴に基づいて、前記複数の空調機の中から前記第１空調機を決定する空調制御システムである。
【００１０】
また、第６の態様は、第１から第５の何れかの態様において、前記制御装置は、前記発熱機器の発熱量と前記第１空調機によって温度上昇を止めることができる発熱量との差に応じて前記発熱機器の発熱量が前記第１空調機によって冷却可能な発熱量を上回った過熱状態と判断し、前記過熱状態が所定の時間以上に継続した場合に、前記第２空調機を用いて空調制御を行う空調制御システムである。
【００１１】
また、第７の態様は、第１から第６の何れかの態様において、前記制御装置は、前記第２空調機の追加運転を行うか否かを判断する切替温度を決定し、前記発熱機器の温度が前記切替温度以上である場合に、前記第２空調機を用いて空調制御を行う空調制御システムである。
【００１２】
また、第８の態様は、複数の空調機と、前記複数の空調機を所定の負荷率より高い負荷率で動作させ、発熱機器を所定の運用態様で使用した時に前記発熱機器の温度で要求される第１空調出力要求を満たす前記複数の空調機の組合せを特定し、特定した前記空調機を所定の負荷率より高い負荷率で動作させる制御装置とを備える空調制御システムである。
【００１３】
また、第９の態様は、第８の態様において、前記複数の空調機を最大の負荷率で動作させたときの空調出力の総和は、前記発熱機器の定格の発熱量を冷却可能な空調出力に等しい空調制御システムである。
【００１４】
また、第１０の態様は、第８または第９の態様において、前記制御装置は、前記空調機の数が最小となるように前記組み合わせを特定する空調制御システムである。
【００１５】
また、第１１の態様は、第１から第１０の何れかの態様において、二次電池を含む前記発熱機器と、空調制御システムとを備える二次電池システムである。
【００１６】
また、第１２の態様は、発熱機器を所定の運用態様で使用した時に発生する発熱量を冷却可能な空調容量を有する第１空調機と、前記第１空調機と別個に設けられた第２空調機と、を備える空調制御システムの制御方法であって、前記発熱機器の温度に応じて前記第１空調機及び前記第２空調機の空調出力制御を行う制御装置とを備え、前記制御装置は、前記発熱機器の温度で要求される第１空調出力要求が前記第１空調機の空調容量以下である場合、前記第１空調機を用いて空調制御を行い、前記第１空調出力要求が前記第１空調機の空調容量を超える場合には前記第１空調機を定格空調出力とするとともに、前記第２空調機を用いて空調制御を行う制御方法である。
【００１７】
また、第１３の態様は、複数の空調機を備える空調制御システムの制御方法であって、前記複数の空調機を所定の負荷率より高い負荷率で動作させ、発熱機器を所定の運用態様で使用した時に前記発熱機器の温度で要求される第１空調出力要求を満たす前記複数の空調機の組合せを特定し、特定した前記空調機を所定の負荷率より高い負荷率で動作させる制御方法である。
【発明の効果】
【００１８】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、二次電池の運用態様に合わせて稼働させる空調機の数を変化させる。つまり、二次電池の負荷が低い場合、定格の発熱量に応じた空調容量より低い空調容量を有する１台の空調機によって空調制御を行う。これにより、定格の発熱量に応じた空調容量を有する１台の空調機によって空調制御を行う場合と比較して、空調機による消費電力を低減することができる。他方、二次電池の負荷が定格に近い場合、複数の空調機によって空調制御を行う。これにより、二次電池を適切に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態に係る二次電池システムの構成を示す概略図である。
【図２】空調機のインバータの負荷率と効率との関係の例を示す図である。
【図３】空調制御テーブルの一例を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る二次電池システムによる空調制御の一例を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る二次電池システムの構成を示す概略図である。
【図７】第３の実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
《第１の実施形態》
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図１は、第１の実施形態に係る二次電池システム１００の構成を示す概略図である。
第１の実施形態に係る二次電池システム１００は、コンテナ１０１内に搭載される二次電池１０２の空調を制御することで、二次電池１０２の劣化を防ぐものである。なお、図１は、コンテナ１０１の平面図である。
二次電池システム１００は、複数の二次電池１０２、当該二次電池１０２を載置するラック１０３、コンテナ１０１内の空調を行う第１空調機１０４及び第２空調機１０５、二次電池１０２及び空調機１０４、１０５の制御を行う制御装置１０６を備える。なお、本実施形態において二次電池１０２は、使用によって発熱する発熱機器の一例である。なお本実施形態に係る二次電池１０２は、リチウムイオン二次電池の他に、鉛二次電池、ニッケル水素二次電池など特に限定されない。他方、二次電池１０２は、充放電の追従性がよいことからリチウム二次電池であることが好ましい。
【００２１】
第１空調機１０４及び第２空調機１０５は、内蔵するインバータによって空調出力を変化させることができる。具体的には、制御装置１０６が第１空調機１０４及び第２空調機１０５のインバータの負荷率を変化させて供給する電流量を変化させることで、第１空調機１０４及び第２空調機１０５の空調出力を変化させることができる。また、第１空調機１０４と第２空調機１０５とは、それぞれ異なる空調容量を有する。本実施形態において空調容量とは、インバータの負荷率を１００パーセントにしたときにおける第１空調機１０４及び第２空調機１０５の空調出力を示す。つまり、本実施形態において空調容量とは、空調機が出力可能な空調出力の最大値を示す。第１空調機１０４及び第２空調機１０５の空調出力は、二次電池１０２の仕様及び運用態様に基づいて決定される。
【００２２】
ここで、第１空調機１０４及び第２空調機１０５の空調出力の決定方法について説明する。
まず、二次電池システム１００の保守者は、二次電池１０２の運用履歴から運用頻度が最も高い運用態様のときの充放電出力を特定する。当該運用態様は、例えば、運用履歴が示す充放電出力を複数の階級に分類し、当該階級の最頻値を求めることで、特定することができる。次に、二次電池システム１００の保守者は、特定した充放電出力で充放電を行ったときの二次電池１０２及び補機の発熱量（以下、最頻態様時発熱量という）を特定する。なお、最頻態様時発熱量は、所定の運用態様で使用した時の発熱量を示す特定態様時発熱量の一例である。ここで、補機とは、二次電池１０２の監視を行う監視装置、空調機１０４、１０５及び制御装置１０６を含む二次電池１０２以外の機器をいう。そして、二次電池システム１００の保守者は、最頻態様時発熱量に対応する空調容量を、第１空調機１０４の空調容量に決定する。
【００２３】
次に、二次電池システム１００の保守者は、コンテナ内に収容されている全ての二次電池１０２及び補機を含めた定格の発熱量を特定する。定格とは、二次電池の仕様条件で充電放電の運転を行う定格運転条件をいう。次に、二次電池システム１００の保守者は、特定した定格の発熱量から、最頻態様時発熱量を減じた発熱量を算出する。そして、二次電池システム１００の保守者は、当該算出した発熱量に対応する空調容量を、第２空調機１０５の空調容量に決定する。つまり、二次電池システム１００の保守者は、第１空調機１０４と第２空調機１０５を同時に定格で動作させたときの空調出力が、二次電池１０２の定格の発熱量に対応するように、第２空調機１０５の空調容量を決定する。言い換えると、第１空調機１０４と第２空調機１０５を最大の負荷率で動作させたときの空調出力の総和は、二次電池１０２の定格の発熱量による温度上昇を止める空調出力に等しい。
【００２４】
制御装置１０６は、複数の二次電池１０２から当該二次電池１０２の温度を取得し、当該温度のうち最も高い温度に基づいて第１空調機１０４及び第２空調機１０５を制御する。
このとき、制御装置１０６は、第１空調機１０４及び第２空調機１０５を、インバータの負荷率５０パーセント未満では動作させない。図２は、空調機のインバータの負荷率と効率との関係の例を示す図である。図２に示すように、インバータの電力変換効率は、負荷率に対して略５０％以上では緩やかに単調増加するが、逆に略５０％を下まわると急に効率の低下を来すため、負荷率が５０％より低い運用では電力変換効率が極端に悪くなる。そのため、本実施形態では、インバータの効率が悪くなる負荷率５０パーセント以下で空調機を動作させないことで、空調機の消費電力を抑える。
【００２５】
制御装置１０６による空調機の制御は、二次電池１０２の温度と、空調機に出力させる空調出力とを関連付けた空調制御テーブルに従って行われる。当該空調制御テーブルは、制御装置１０６に記憶されている。
図３は、空調制御テーブルの一例を示す図である。
図３に示すように、空調制御テーブルにおいて、空調出力は、二次電池１０２の温度に対して単調非減少の関係にある。具体的には、空調制御テーブルにおいて、二次電池１０２の温度が所定の閾値未満であるとき、当該温度に対応する空調出力は０である。他方、二次電池１０２の温度が所定の閾値に等しいときの空調出力は、第１空調機１０４のインバータ負荷率が５０パーセントのときの空調出力と等しい値である。以降、二次電池１０２の温度が所定の閾値以上であるとき、当該温度に対応する空調出力は二次電池１０２の温度に対して単調増加する。
【００２６】
ここで、本実施形態に係る制御装置１０６の動作について説明する。
図４は、第１の実施形態に係る制御装置１０６の動作を示すフローチャートである。
まず、制御装置１０６は、各二次電池１０２から当該二次電池１０２の温度を示す温度情報を取得する（ステップＳ１０１）。次に、制御装置１０６は、取得した温度情報に基づいて温度の最大値を特定する（ステップＳ１０２）。次に、制御装置１０６は、空調制御テーブルから、特定した温度の最大値に関連付けられた空調出力要求を読み出す（ステップＳ１０３）。
【００２７】
次に、制御装置１０６は、読み出した空調出力要求が０であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。制御装置１０６は、読み出した空調出力要求が０である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、第１空調機１０４及び第２空調機１０５の何れも動作させない（ステップＳ１０５）。なお、本実施形態では、空調出力要求が０である場合に第１空調機１０４及び第２空調機１０５の何れも動作させない場合について説明したが、これに限られない。例えば、他の実施形態においては、空調出力要求が０以上の所定の閾値（例えば、第１空調機１０４の空調容量の５０％以下）である場合に、制御装置１０６が第１空調機１０４及び第２空調機１０５の何れも動作させないよう制御しても良い。
【００２８】
他方、、制御装置１０６は、読み出した空調出力要求が０より大きい場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、当該空調出力要求が、第１空調機１０４の空調容量以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。制御装置１０６は、読み出した空調出力要求が第１空調機１０４の空調容量以下であると判定した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、第１空調機１０４のインバータに対し、ステップＳ１０３で読み出した空調出力要求を発揮させる制御信号を出力する（ステップＳ１０７）。これにより、第１空調機１０４は、ステップＳ１０３で読み出した空調出力要求に対応する空調出力を発揮する。
【００２９】
他方、制御装置１０６は、ステップＳ１０３で読み出した空調出力要求が第１空調機１０４の空調容量より大きいと判定した場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、ステップＳ１０３で読み出した空調出力要求に基づいて、第１空調機１０４と第２空調機１０５の空調出力を決定する（ステップＳ１０８）。具体的には、制御装置１０６は、第１空調機１０４と第２空調機１０５のインバータの負荷率が何れも５０パーセント未満とならず、かつ第１空調機１０４と第２空調機１０５の空調出力の和がステップＳ１０３で読み出した空調出力要求と等しくなるように、第１空調機１０４と第２空調機１０５の空調出力を決定する。
【００３０】
例えば、制御装置１０６は、空調出力要求を２で除算して得られる空調出力が、第１空調機１０４と第２空調機１０５のインバータの負荷率が何れもが５０パーセント未満とならない値である場合、第１空調機１０４と第２空調機１０５の空調出力を当該値に決定する。また例えば、制御装置１０６は、空調出力要求が、第１空調機１０４の空調容量と第２空調機１０５のインバータを負荷率５０パーセントで動作させた時の空調出力との和より低い場合に、第２空調機１０５のインバータを負荷率５０パーセントで動作させ、第１空調機１０４を空調出力要求と第２空調機１０５の空調出力の差の空調出力で動作させても良い。また例えば、制御装置１０６は、空調出力要求が、第１空調機１０４の空調容量と第２空調機１０５のインバータを負荷率５０パーセントで動作させた時の空調出力との和以上である場合に、第１空調機１０４を負荷率１００パーセントで動作させ、第２空調機１０５を空調出力要求と第１空調機１０４の空調容量の差の空調出力で動作させても良い。なお、負荷率１００パーセントで空調機を動作させた時の空調出力（空調容量と等しい空調出力）を、定格空調出力という。
【００３１】
制御装置１０６は、ステップＳ１０８で第１空調機１０４と第２空調機１０５の空調出力を決定すると、第１空調機１０４及び第２空調機１０５に決定したそれぞれの空調出力を発揮させるように、インバータに対し、制御信号を出力する（ステップＳ１０９）。
【００３２】
制御装置１０６は、ステップＳ１０７またはステップＳ１０９で第１空調機１０４、または第１空調機１０４及び第２空調機１０５に制御信号を出力すると、もしくはステップＳ１０５で第１空調機１０４及び第２空調機１０５を動作させないことを決定すると、外部から空調の停止指示を受け付けているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。制御装置１０６は、外部から空調の停止指示を受け付けている場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、処理を終了する。他方、制御装置１０６は、外部から空調の停止指示を受け付けていない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ステップＳ１０１に戻り、再度空調出力の制御を行う。
【００３３】
図５は、第１の実施形態に係る二次電池システム１００による空調制御の一例を示す図である。図５に示すように、第１の実施形態によれば、二次電池１０２の温度がＴ１未満である場合、第１空調機１０４及び第２空調機１０５はいずれも停止状態となる。また、二次電池１０２の温度がＴ１以上Ｔ２未満である場合、第１空調機１０４のみが動作し、第２空調機１０５は停止状態となる。また、二次電池１０２の温度がＴ２以上である場合、第１空調機１０４及び第２空調機１０５の両方が動作する。このとき、第１空調機１０４は、第２空調機１０５の負荷率が５０パーセントを下回らないよう、負荷率を下げて動作する。
【００３４】
このように、制御装置１０６は、空調制御テーブルに従って特定された空調出力要求が、第１空調機１０４の空調容量以下である場合は、第１空調機１０４のみを動作させて空調出力要求に従った空調出力を発揮させる。他方、空調制御テーブルに従って特定された空調出力要求が、第１空調機１０４の空調容量より大きい場合は、第１空調機１０４と第２空調機１０５の両方を動作させて空調出力要求に従った空調出力を発揮させる。これにより、要求される空調出力が小さい場合、第１空調機１０４のみを用いて当該空調出力を発揮させることで、インバータの負荷率を高めることができる。そのため、インバータの効率が良くなり、空調機の消費電力を抑えることができる。他方、第１空調機１０４と第２空調機１０５の両方を動作させることで、二次電池１０２の発熱量が定格の発熱量に達した場合にも、第１空調機１０４及び第２空調機１０５に当該発熱量に対応する空調出力を発揮させることができる。
なお、当該処理は、負荷率５０パーセント以上で二次電池１０２の発熱量に対応した空調出力を得ることができる空調機の組み合わせを特定し、特定した空調機を動作させることと等価である。本実施形態では、制御装置１０６は、空調機の数が最小となるように当該組み合わせを特定している。
【００３５】
特に、本実施形態では、第１空調機１０４の空調容量が、最頻態様時発熱量に対応するものとなっている。そのため、二次電池１０２が当該運用態様で使用されている場合、第１空調機１０４のインバータが負荷率１００パーセントで動作する蓋然性が高くなる。これにより、二次電池システム１００は、第１空調機１０４の消費電力を小さく抑えることができる。
【００３６】
なお、第１の実施形態では、最頻態様時発熱量に対応する空調容量を、第１空調機１０４の空調容量とする場合について説明したが、これに限られない。例えば、最頻態様時発熱量に対応する空調容量を有する空調機を用いることができない場合、最頻態様時発熱量に対応する空調容量以上の空気容量を有する空調機の中で、最も小さい空調容量を有するものを用いても良い。
【００３７】
《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態について説明する。
図６は、第２の実施形態に係る二次電池システム１００の構成を示す概略図である。
第２の実施形態に係る二次電池システム１００は、第１空調機１０４を２つ備える。
第２の実施形態では、使用頻度が高い運用態様における空調制御をより細かく行うため、使用頻度が高い運用態様において２台の第１空調機１０４を動作させる。
【００３８】
ここで、２つの第１空調機１０４の決定方法について説明する。
まず、二次電池システム１００の保守者は、二次電池１０２の運用履歴に基づいて最頻態様時発熱量を特定する。そして、二次電池システム１００の保守者は、二次電池１０２の発熱量と補機の発熱量を加算した発熱量を２で除算したものに対応する空調容量を、第１空調機１０４それぞれの空調容量に決定する。つまり、二次電池システム１００の保守者は、２つの第１空調機１０４を同時に定格で動作させた時の空調出力が、最頻態様時発熱量に対応するように、第１空調機１０４の空調容量を決定する。第２空調機１０５の空調容量の決定方法は、第１の実施形態と同じである。
【００３９】
そして、第２の実施形態に係る制御装置１０６は、温度に応じて、一方の第１空調機１０４のみを動作させるパターン、両方の第１空調機１０４を動作させるパターン、両方の第１空調機１０４と第２空調機１０５の合計３台を動作させるパターンの何れかを決定し、決定したパターンで各空調機を動作させる。
このように、第２の実施形態によれば、二次電池１０２の充放電が運用頻度が高い運用態様でなされている場合に、２つの第１空調機１０４のインバータの組み合わせで空調を制御することができる。そのため、効率よくかつ細やかに空調の制御を行うことができる。
【００４０】
なお、第２の実施形態では、第１空調機１０４を２つ備える場合に、最頻態様時発熱量を２で除算した発熱量に対応する空調容量を、第１空調機１０４の空調容量とする場合について説明したが、これに限られない。例えば、他の実施形態では、第１空調機１０４を３つ以上備えても良い。この場合、第１空調機１０４それぞれの空調容量は、最頻態様時発熱量に対応する空調出力を第１空調機１０４の台数で除算して得られる空調出力とする。
また、第２の実施形態では、第１空調機１０４を２つ備える場合に、最頻態様時発熱量を２で除算した発熱量に対応する空調容量を、第１空調機１０４の空調容量とする場合について説明したが、これに限られない。例えば、最頻態様時発熱量を２で除算した発熱量に対応する空調容量を有する空調機を用いることができない場合、一方の第１空調機１０４として、最頻態様時発熱量を２で除算した発熱量に対応する空調容量以上の空調容量のうち、最も小さい空調容量を有するものを用いても良い。この場合、他方第１空調機１０４び空調容量は、少なくとも一方の第１空調機１０４の空調容量と合わせることで最頻態様時発熱量に対応する空調容量となるものを用いる。なお、一方の第１空調機１０４と他方第１空調機１０４の間において、空調容量の大小は問わない。
【００４１】
《第３の実施形態》
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態と制御装置１０６の動作が異なる。
第１の実施形態では、二次電池１０２の温度が閾値となる所定の温度（図５の温度Ｔ２に相当）を超えた場合に、第２空調機１０５を動作させ、二次電池１０２の温度が当該温度以下になった場合に第２空調機１０５を停止させる場合について説明した。他方、当該閾値を超える温度になる時間が短い場合、第２空調機１０５を動作させる必要性は小さい。そのため、第３の実施形態に係る二次電池システム１００は、二次電池１０２の温度が閾値となる温度を超えたときに、二次電池１０２の温度の変化の態様に応じて、第２空調機１０５を動作させるか否かを決定する。
【００４２】
図７は、第３の実施形態に係る制御装置１０６の動作を示すフローチャートである。
まず、制御装置１０６は、各二次電池１０２から当該二次電池１０２の温度を示す温度情報を取得する（ステップＳ２０１）。次に、制御装置１０６は、取得した温度情報に基づいて温度の最大値を特定する（ステップＳ２０２）。次に、制御装置１０６は、特定した温度が、第２空調機１０５を動作させるか否かを特定する閾値（図５の温度Ｔ２に相当）以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。なお、当該判定は、第１の実施形態のステップＳ１０６の判定と等価である。
【００４３】
制御装置１０６は、二次電池１０２の温度の最大値が閾値以下であると判定した場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、空調制御テーブルから、ステップＳ２０２で特定した温度の最大値に関連付けられた空調出力要求を読み出す（ステップＳ２０４）。
【００４４】
次に、制御装置１０６は、読み出した空調出力要求が０であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。制御装置１０６は、読み出した空調出力要求が０である場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、第１空調機１０４及び第２空調機１０５の何れも動作させない（ステップＳ２０６）。なお、本実施形態では、空調出力要求が０である場合に第１空調機１０４及び第２空調機１０５の何れも動作させない場合について説明したが、これに限られない。例えば、他の実施形態においては、空調出力要求が０以上の所定の閾値である場合に、制御装置１０６が第１空調機１０４及び第２空調機１０５の何れも動作させないよう制御しても良い。
他方、制御装置１０６は、読み出した空調出力要求が０より大きい場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、第１空調機１０４のインバータに対し、読み出した空調出力要求に相当する空調出力を発揮させる制御信号を出力する（ステップＳ２０７）。
【００４５】
他方、制御装置１０６は、二次電池１０２の温度の最大値が閾値より大きいと判定した場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、二次電池１０２が過熱状態であると判断し、二次電池１０２の温度の最大値が閾値より大きいと判定され続けた時間が、所定の時間（例えば５分）以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。過熱状態とは、二次電池１０２の発熱量が第１空調機１０４によって冷却可能な発熱量を上回った状態のことである。なお、制御装置１０６は、ステップＳ２０３で二次電池１０２の温度の最大値が閾値より大きいと判定したときに経過時間の計時を開始し、ステップＳ２０３で二次電池１０２の温度の最大値が閾値以下であると判定したときに、経過時間をリセットする。
【００４６】
制御装置１０６は、二次電池１０２の温度の最大値が閾値より大きいと判定され続けた時間が、所定の時間以下であると判定した場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、温度の最大値の上昇率が所定値（例えば、毎分摂氏１度）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。制御装置は、温度の最大値の上昇率が所定値未満であると判定した場合（ステップＳ２０９：ＮＯ）、次に、二次電池１０２の温度の最大値の上昇率から、閾値を超えて動作させる余裕温度を特定する（ステップＳ２１０）。温度の最大値の上昇率は、過去にステップＳ２０２で特定した温度と最後にステップＳ２０２で特定した温度との変化率を算出することで求められる。また、余裕温度は、温度の上昇率に対して単調減少するものとする。例えば、温度の最大値の上昇率が摂氏０．１度毎分である場合に余裕温度を摂氏１度とし、温度の最大値の上昇率が摂氏０．０５度毎分である場合に余裕温度を摂氏２度とする。
【００４７】
次に、制御装置１０６は、ステップＳ２０２で特定した温度の最大値が、閾値に余裕温度を加算した温度（以下、切替温度という）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１１）。制御装置１０６は、温度の最大値が切替温度未満であると判定した場合（ステップＳ２１１：ＮＯ）、第１空調機１０４のみを負荷率１００パーセント（定格空調出力）で動作させる（ステップＳ２１２）。これは、二次電池１０２の温度の上昇率が低く、第２空調機１０５を動作させる必要性が小さいためである。
【００４８】
他方、制御装置１０６は、二次電池１０２の温度の最大値が閾値より大きいと判定され続けた時間が、所定の時間を超えていると判定した場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）、ステップ温度の上昇率が所定値以上であると判定した場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、または、ステップＳ２０２で特定した温度の最大値が、切替温度以上であると判定した場合（ステップＳ２１１：ＹＥＳ）、空調制御テーブルから、ステップＳ２０２で特定した温度の最大値に関連付けられた空調出力要求を読み出す（ステップＳ２１３）。次に、制御装置１０６は、読み出した空調出力要求に基づいて、第１空調機１０４と第２空調機１０５の空調出力を決定する（ステップＳ２１４）。具体的には、制御装置１０６は、第１空調機１０４と第２空調機１０５のインバータの負荷率が何れも５０パーセント未満とならず、かつ第１空調機１０４と第２空調機１０５の空調出力の和が読み出した空調出力要求と等しくなるように、第１空調機１０４と第２空調機１０５の空調出力を決定する。
【００４９】
制御装置１０６は、ステップＳ２１４で第１空調機１０４と第２空調機１０５の空調出力を決定すると、第１空調機１０４及び第２空調機１０５に決定したそれぞれの空調出力を発揮させるように、インバータに対し、制御信号を出力する（ステップＳ２１５）。
【００５０】
制御装置１０６は、ステップＳ２０７、ステップＳ２１２またはステップＳ２１５で第１空調機１０４、または第１空調機１０４及び第２空調機１０５に制御信号を出力すると、外部から空調の停止指示を受け付けているか否かを判定する（ステップＳ２１６）。制御装置１０６は、外部から空調の停止指示を受け付けている場合（ステップＳ２１６：ＹＥＳ）、処理を終了する。他方、制御装置１０６は、外部から空調の停止指示を受け付けていない場合（ステップＳ２１６：ＮＯ）、ステップＳ２０１に戻り、再度空調出力の制御を行う。
【００５１】
このように、第３の実施形態に係る二次電池システム１００は、二次電池１０２の温度が閾値となる温度を超えたときに、二次電池１０２の温度の変化の態様に応じて、第２空調機１０５を動作させるか否かを決定する。これにより、第２空調機１０５を動作させる必要性が高いときにのみ動作させることで、第２空調機１０５を必要のあるときだけ動作させることができる。そのため、第３の実施形態に係る二次電池システム１００は、空調機の消費電力を低減することができる。
【００５２】
《第４の実施形態》
次に、第４の実施形態について説明する。
第１の実施形態に係る第１空調機１０４は、運用頻度が最も高い運用態様で二次電池１０２を充放電したときの発熱量に基づいて決定された空調容量を有するものである。他方、二次電池１０２の運用態様の運用頻度は、運用目的によって変化するものである。そのため、ある運用目的において運用していた二次電池システム１００を他の運用目的に用いる場合、第１空調機１０４の空調容量が適切なものでなくなる可能性がある。
【００５３】
第４の実施形態に係る二次電池システム１００の制御装置１０６は、複数の空調機を備え、当該空調機のうち、運用頻度が最も高い運用態様で二次電池１０２を充放電したときの発熱量に対応する空調容量以下であって、当該空調容量に最も近い空調容量を有する空調機を、最初に動作させる空調機に決定する。つまり、制御装置１０６は、運用頻度が最も高い運用態様に基づいて複数の空調機の中から第１空調機１０４を決定する。
このように、第４の実施形態によれば、二次電池システム１００の運用目的や運用態様が動的に変化する場合にも、その場面に応じて空調機の起動順を適切に決定することができる。
【００５４】
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。例えば、上述した実施形態では、特定態様時発熱量として最頻態様時発熱量を用いる場合について説明したが、これに限られない。例えば、充放電出力の平均をとることで得られる運用態様の時の発熱量を用いても良いし、充放電出力の中央値に対応する運用態様の時の発熱量を用いても良い。
【００５５】
また、上述した実施形態では、制御装置１０６が、二次電池１０２の温度に基づいて空調出力を決定したが、他の実施形態では、制御装置１０６が、二次電池１０２の雰囲気温度に基づいて空調出力を決定しても良い。この場合、二次電池システム１００は、ラック１０３の内部に二次電池１０２の雰囲気温度を計測する温度センサを備える。
【００５６】
また、上述した実施形態では、空調制御システムを二次電池システム１００に導入した場合について説明したが、これに限られず、他の実施形態では、二次電池１０２以外の装置（例えば、サーバなど）を発熱機器とする他のシステムに導入しても良い。
【００５７】
図８は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータ９００の構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、インタフェース９０４を備える。
上述の制御装置１０６は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
【００５８】
なお、少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９０３は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース９０４を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。
【００５９】
また、当該プログラムは、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い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１００…二次電池システム  １０１…コンテナ  １０２…二次電池  １０３…ラック  １０４…第１空調機  １０５…第２空調機  １０６…制御装置  ９００…コンピュータ  ９０１…ＣＰＵ  ９０２…主記憶装置  ９０３…補助記憶装置  ９０４…インタフェース
【図１】
2015152279.tif 000003
【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】
2015152279.tif 000008
【図７】
2015152279.tif 000009
【図８】
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