(57)【要約】  本発明に係る蓄電池システムは、電力系統に接続され、ＥＭＳからの充放電要求に基づいて動作する蓄電池システムである。本発明に係る蓄電池システムは、蓄電池、蓄電池の状態を第１のセンサによって監視するＢＭＵ、第１のセンサと同種の第２のセンサの出力値を参照して蓄電池への充電及び蓄電池からの放電を実施するＰＣＳ、及び制御装置を備える。制御装置は、充放電要求とＢＭＵから供給される蓄電池情報とを受信し、充放電要求と蓄電池情報とに基づいてＰＣＳを制御するように構成される。制御装置の異常検知部は、ＰＣＳから第２のセンサの出力値を取得し、蓄電池情報に含まれる第１のセンサの出力値と第２のセンサの出力値との比較結果からセンサ異常を検知する。
2015040725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に接続される蓄電池システムであって、前記電力系統の電力需給を管理するエネルギマネジメントシステムからの充放電要求に基づいて動作する蓄電池システムにおいて、
蓄電池と、
前記蓄電池の状態を第１のセンサによって監視する蓄電池監視装置と、
前記電力系統の交流電力を直流電力に変換して前記蓄電池に充電する機能と、前記蓄電池の直流電力を交流電力に変換して前記電力系統に放電する機能とを有し、前記第１のセンサと同種の第２のセンサの出力値を参照して前記蓄電池への充電及び前記蓄電池からの放電を実施するように構成された交直変換装置と、
前記充放電要求と前記蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報とを受信し、前記充放電要求と前記蓄電池情報とに基づいて前記交直変換装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記交直変換装置から前記第２のセンサの出力値を取得し、前記蓄電池情報に含まれる前記第１のセンサの出力値と前記第２のセンサの出力値との比較結果から前記第１のセンサ或いは前記第２のセンサの異常を検知する異常検知部を備える
ことを特徴とする蓄電池システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記異常検知部が異常を検知した場合に点灯する警告灯をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記異常検知部が異常を検知した場合にインターロック処理を施すインターロック処理部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電池システム。
【請求項４】
前記インターロック処理部は、前記インターロック処理として前記交直変換装置に対する充放電指令の出力を停止する処理を含むように構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の蓄電池システム。
【請求項５】
前記インターロック処理部は、前記インターロック処理として前記交直変換装置に対してトリップ指令を出力する処理を含むように構成されている
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の蓄電池システム。
【請求項６】
前記第１のセンサ及び前記第２のセンサは電流センサである
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の蓄電池システム。
【請求項７】
前記第１のセンサ及び前記第２のセンサは電圧センサである
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の蓄電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力系統に接続される蓄電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統は、発電設備と負荷設備とを送配電設備によって接続することで構築されている。電力系統には、複数の大規模発電所と多数の工場や商業施設及び家庭とを接続する大規模なシステムから、特定の施設内で構築される小規模なシステムまで様々な規模のものが存在する。何れの規模の電力系統においても、電力系統全体の電力需給を管理するエネルギマネジメントシステム（ＥＭＳ）が備えられ、ＥＭＳによって発電設備による電力の供給と負荷設備による電力の需要とをバランスさせることが行われている。【０００３】
蓄電池システムは、上記のような電力系統に接続されて、電力需給をバランスさせるための１つの手段として用いられる。かつては、大量の電力の貯蔵は困難であるとされていたが、リチウムイオン電池やナトリウム硫黄電池のような大容量の蓄電池が実用化されたことによって、大量の電力の貯蔵が可能になった。このような蓄電池を備えた蓄電池システムを電力系統に接続することにより、電力の需要に対して供給が過大なときには、過剰な電力を蓄電池に充電し、電力の需要に対して供給が不足するときには、蓄電池からの放電により電力の不足を補填するといった運用をとることができる。【０００４】
このような蓄電池システムの好適な用途の一例が、太陽光や風力等の自然エネルギを利用した発電設備との組み合わせである。自然エネルギを利用した発電設備は、昨今のエネルギ問題或いは環境問題に対する意識の高まりをうけて広く導入されつつある。しかし、自然エネルギを利用した発電設備には、季節や天候等の自然的要因によって発電電力が左右されやすいために安定した電力供給を行えないという短所がある。蓄電池システムは、この短所を補うことのできるシステムであり、自然エネルギを利用した発電設備に蓄電池システムを組み合わせることで安定した電力供給を行うことが可能になる。【０００５】
蓄電池システムを電力系統に接続する場合、蓄電池システムの動作は前述のＥＭＳによって管理される。蓄電池システムは、蓄電池に接続された交直変換装置（ＰＣＳ）を備える。ＰＣＳは、電力系統の交流電力を直流電力に変換して蓄電池に充電する機能と、蓄電池の直流電力を交流電力に変換して電力系統に放電する機能とを有している。ＥＭＳからＰＣＳに対して充放電要求が供給され、ＰＣＳが充放電要求に従って動作することで、電力系統から蓄電池への充電、或いは、蓄電池から電力系統への放電が達成される。【０００６】
なお、出願人は、本発明に関連するものとして、以下に記載する文献を認識している。特許文献１の図９には、電力系統に接続された蓄電池システムの一例が描かれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本特開２０１３−２７２１０号公報
【特許文献２】日本特開２０１２−７５２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＰＣＳにより実施される充放電操作では、ＰＣＳが備えるセンサによって計測された電流値及び電圧値が参照される。このため、センサによる電流値或いは電圧値の計測精度に異常があるときには、その影響が充放電電力量の制御精度に及ぶことになる。よって、ＰＣＳが備えるセンサの異常は早期に且つ正しく検知したい。【０００９】
また、蓄電池には、その状態を監視する蓄電池監視装置（ＢＭＵ）が取り付けられている。ＢＭＵによる監視項目には電流値や電圧値が含まれ、これらはＢＭＵが備えるセンサによって計測される。ＢＭＵは電流値や電圧値から蓄電池の異常を検知している。しかし、センサ自体に異常があるときには蓄電池の異常を正しく検知することができない。よって、ＢＭＵが備えるセンサの異常は、ＰＣＳが備えるセンサの異常と同様に、早期に且つ正しく検知したい。【００１０】
しかしながら、従来提案されている蓄電池システムでは、センサの異常の検知に関する上記の要望を満たすことは難しい。センサの異常を検知するためには、異常の有無を客観的に判断することができる存在が必要となる。ＥＭＳはそのような存在の１つの候補であるが、現実的にはＥＭＳがその役を担うことは困難と言わざるを得ない。ＥＭＳが実行している演算の量は膨大であるので、ＰＣＳやＢＭＵにおけるセンサの出力値をＥＭＳが監視し続けることは極めて難しいからである。【００１１】
本発明は、上述のような課題に鑑みなされたもので、充放電性能に関わるセンサの異常を早期に且つ正しく検知することができる蓄電池システム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】
【００１２】
上記目的の達成のため、本発明に係る蓄電池システムは以下のように構成される。【００１３】
本発明に係る蓄電池システムは電力系統に接続され、電力系統の電力需給を管理するエネルギマネジメントシステムからの充放電要求に基づいて動作するように構成される。本発明に係る蓄電池システムが接続される電力系統の規模や構成には限定はない。【００１４】
本発明に係る蓄電池システムは、蓄電池、蓄電池監視装置、交直変換装置、及び制御装置を備える。蓄電池は単一の蓄電池セルで構成されていてもよいし、複数の蓄電池セルの集合体として構成されていてもよい。蓄電池の種類としては、リチウムイオン電池やナトリウム硫黄電池やニッケル水素電池等の大容量の蓄電池が好ましい。【００１５】
蓄電池監視装置は、蓄電池の状態を監視する装置である。蓄電池監視装置による監視項目としては、例えば、電流、電圧、温度等の状態量を挙げることができる。蓄電池監視装置は、監視項目である状態量をセンサによって常時或いは所定の周期で計測し、得られたデータの一部或いは全部を蓄電池情報として外部に出力する。【００１６】
交直変換装置は、電力系統に蓄電池を接続する装置であり、電力系統の交流電力を直流電力に変換して蓄電池に充電する機能と、蓄電池の直流電力を交流電力に変換して電力系統に放電する機能とを有している。交直変換装置はパワーコンディショナーとも呼ばれ、蓄電池への充電電力量、及び蓄電池からの放電電力量は、交直変換装置によって調整される。交直変換装置は、充電電力量及び放電電力量の調整においてセンサの出力値を参照する。このセンサは充電電力量及び放電電力量に関係する物理量を計測するセンサであって、例えば、電流センサと電圧センサを含む。【００１７】
制御装置は、エネルギマネジメントシステムと交直変換装置との間に介在する装置である。エネルギマネジメントシステムから蓄電池システムに供給される充放電要求は、この制御装置が受信する。制御装置は、充放電要求とともに蓄電池監視装置から供給される蓄電池情報を受信し、充放電要求と蓄電池情報とに基づいて交直変換装置を制御するように構成される。【００１８】
制御装置は異常検知部を備える。異常検知部は、交直変換装置から取得したセンサの出力値と、蓄電池監視装置から取得したセンサの出力値とを比較する。異常検知部が出力値を比較する蓄電池監視装置のセンサ（第１のセンサ）と交直変換装置のセンサ（第２のセンサとは、同種のセンサである。例えば、第１のセンサが電流センサであれば、出力値を比較される第２のセンサも電流センサであり、第１のセンサが電圧センサであれば、出力値を比較される第２のセンサも電圧センサである。異常検知部は、第１のセンサの出力値と第２のセンサの出力値との比較結果から第１のセンサ或いは第２のセンサの異常を検知する。比較の方法としては、例えば、両者の差が閾値よりも大きければ異常と判断する方法、両者の比が閾値よりも大きければ異常と判断する方法、或いはそれらの組み合わせ等の方法を採用することができる。【００１９】
本発明に係る蓄電池システムの好ましい形態では、制御装置は、異常検知部が異常を検知した場合に点灯する警告灯をさらに備える。警告灯が点灯することにより、オペレータは異常の発生を速やかに知ることできる。【００２０】
本発明に係る蓄電池システムの別の好ましい形態では、制御装置はインターロック処理部をさらに備える。インターロック処理部は、異常検知部が異常を検知した場合にインターロック処理を施すように構成される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る蓄電池システムによれば、遠方に存在するエネルギマネジメントシステムではなく、エネルギマネジメントシステムからの充放電要求を受けて交直変換装置を直接的に制御する制御装置によって異常の検知が行われる。制御装置は、交直変換装置の制御のために設けられた装置であるので、その演算負荷はエネルギマネジメントシステムと比較すれば小さく、蓄電池監視装置と交直変換装置のそれぞれのセンサ出力値を監視し続ける余裕がある。また、同種のセンサである第１のセンサと第２のセンサのそれぞれの出力値を比較する方法によれば、両者の出力値のずれから少なくとも一方のセンサに異常が生じたことを簡易に検知することができる。このため、本発明に係る蓄電池システムによれば、電流センサや電圧センサ等の充放電性能に関わるセンサの異常を早期に且つ正確に検知することがきる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための概念構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るシステムのブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１において蓄電池システムが実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００２４】
実施の形態１．
［実施の形態１の全体構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための概念構成図である。図１に示す蓄電池システム１０は、電力系統の送電設備２０に接続される。電力系統には、送電設備２０の他、送電設備２０に接続された発電設備（図示省略）、送電設備２０に接続された負荷設備（図示省略）が含まれる。蓄電池システム１０は、コンピュータネットワーク４０により遠方のエネルギマネジメントシステム（以下、ＥＭＳ）３０に接続される。ＥＭＳ３０は、発電設備の発電量、蓄電池システム１０の充放電量、負荷設備の受電量など、電力系統の電力需給を管理する。
【００２５】
蓄電池システム１０は、交直変換装置（以下、ＰＣＳ）１００、フロントバッテリーコントロールステーション盤（以下、ＦＢＣＳ盤）１２０、及び蓄電池盤１４０を備える。蓄電池システム１０では、１つのＰＣＳ１００に対して１つのＦＢＣＳ盤１２０が接続され、１つのＦＢＣＳ盤１２０に対して複数の蓄電池盤１４０が並列に接続される。図１では、蓄電池盤１４０は３列であるが、これは単なる一例である。蓄電池盤１４０の並列数はＰＣＳ１００の仕様に基づいて定められる。よって、蓄電池盤１４０の並列数が１列となることもあり得る。
【００２６】
（蓄電池盤）
蓄電池盤１４０は、ヒューズ１４１、コンタクタ１４２、蓄電池モジュール１４３、及び蓄電池監視装置（以下、ＢＭＵ：Battery Management Unit）１４４を備える。蓄電池モジュール１４３は、複数のセルが直列に接続されたモジュールである。各セルは、リチウムイオン電池（ＬｉＢ）である。蓄電池モジュール１４３は、コンタクタ１４２及びヒューズ１４１を介して送電線によりＦＢＣＳ盤１２０に接続される。また、蓄電池モジュール１４３は、信号線によりＢＭＵ１４４に接続される。ＢＭＵ１４４は、コンピュータネットワーク５０によりＦＢＣＳ盤１２０上の制御装置１３０に接続され、信号線によりコンタクタ１４２に接続される。
【００２７】
ＢＭＵ１４４は、蓄電池モジュール１４３の状態を監視する。具体的には、ＢＭＵ１４４は、蓄電池モジュール１４３の状態量を計測する手段として電流センサ１４５と電圧センサ１４６とを備える。電流センサ１４５によって蓄電池モジュール１４３に流れる電流が計測される。電圧センサ１４６によって蓄電池モジュール１４３に印加されている電圧が計測される。これらのセンサ１４５，１４６は、必ずしもＢＭＵ１４４の筐体の中に入っている必要はない。蓄電池モジュール１４３に取り付けられたセンサ１４５，１４６とＢＭＵ１４４とが信号線によって接続されている構成をとることもできる。また、ＢＭＵ１４４は、図示しない温度センサによって蓄電池モジュール１４３の温度も計測している。ＢＭＵ１４４による蓄電池モジュール１４３の監視は常時行われる。ただし、本実施の形態でいう常時監視とは、センサから絶え間のない連続した信号を取り込む動作だけでなく、所定の短い周期でセンサの信号を取り込む動作を含む概念である。ＢＭＵ１４４は、各センサによる計測で得られた情報を含む蓄電池情報を制御装置１３０に送信する。
【００２８】
コンタクタ１４２は、ヒューズ１４１と蓄電池モジュール１４３との間に配備されている。コンタクタ１４２が投入信号を受けると接点がＯＮとなり投入される。また、コンタクタ１４２が開放信号を受けると接点がＯＦＦとなり開放される。例えば、投入信号は所定値［Ａ］以上の電流であり、開放信号は所定値［Ａ］未満の電流である。コンタクタ１４２の投入によってＰＣＳ１００と蓄電池モジュール１４３とは電気的に接続され、コンタクタ１４２の開放によってＰＣＳ１００と蓄電池モジュール１４３との電気的接続は遮断される。
【００２９】
（ＦＢＣＳ盤）
ＦＢＣＳ盤１２０は、蓄電池盤１４０とＰＣＳ１００とに接続される。具体的には、各蓄電池盤１４０は、個別の送電線によりＦＢＣＳ盤１２０に接続される。個別の送電線はＦＢＣＳ盤の内部で合流し、より太い送電線に接続される。合流後の送電線はＰＣＳ１００に接続される。また、ＦＢＣＳ盤１２０は制御装置１３０を備える。制御装置１３０は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むメモリ、各種情報を入出力する入出力インタフェース、各種情報に基づいて各種演算処理を実行可能なプロセッサを備える。制御装置１３０は、コンピュータネットワーク４０によりＥＭＳ３０に、コンピュータネットワーク５０によりＢＭＵ１４４に、コンピュータネットワーク６０によりＰＣＳ１００に接続される。また、制御装置１３０は、信号線によりコンタクタ１４２に接続される。
【００３０】
制御装置１３０は、ＰＣＳ１００に対して充放電指令を出す司令塔の役割を担う。一例として、制御装置１３０は、ＥＭＳ３０から送信された充放電要求と、ＢＭＵ１４４から送信された蓄電池情報とを受信する。充放電要求は、ＰＣＳ１００に充放電させる有効電力と無効電力に関する要求を含む。ただし、充放電要求には、具体的な電力量を数値で示す具体的要求と、充放電電力を最大にすることを要求する抽象的要求が含まれる。制御装置１３０は、充放電要求と蓄電池情報とに基づいてＰＣＳ１００に対する充放電指令（充放電量［ｋＷ］に相当する）を決定し、ＰＣＳ１００に送信する。また、制御装置１３０は、蓄電池モジュール１４３の性能・寿命を安全且つ最大に制御する機能、ＰＣＳ１００に対してトリップ指令を出力する機能、コンタクタ１４２を投入・開放させる機能等を備える。
【００３１】
（ＰＣＳ）
ＰＣＳ１００は、変圧器を介して送電線により送電設備２０に接続される。ＰＣＳ１００は、電力系統の交流電力を直流電力に変換して蓄電池モジュール１４３に充電する充電機能と、蓄電池モジュール１４３の直流電力を交流電力に変換して電力系統に放電する放電機能とを備える。蓄電池モジュール１４３への充電電力量、及び蓄電池モジュール１４３からの放電電力量は、ＰＣＳ１００によって調整される。ＰＣＳ１００による充放電電力量の調整は、制御装置１３０から供給される充放電指示に従って行われる。
【００３２】
ＰＣＳ１００は、電流センサ１０１と電圧センサ１０２とを備えている。電流センサ１０１により、蓄電池モジュール１４３に充電される或いは蓄電池モジュール１４３から放電される電流が計測される。電圧センサ１０２により、充電或いは放電の対象となる蓄電池モジュール１４３の電圧が計測される。ＰＣＳ１００は、これらのセンサの出力値を参照して充放電電力量の調整を実施する。また、ＰＣＳ１００は、これらのセンサの出力値をＰＣＳ情報として制御装置１３０に送信している。
【００３３】
［実施の形態１の特徴的構成］
図２は、本発明の実施の形態１に係るシステムのブロック図である。図２における制御装置１３０を示すブロック内には、制御装置１３０が備える種々の機能のうちの一部がブロックで表されている。これらブロックのそれぞれに演算資源が割り当てられている。制御装置１３０には各ブロックに対応するプログラムが用意され、それらがプロセッサによって実行されることで各ブロックの機能が制御装置１３０において実現される。
【００３４】
（充放電指令機能）
制御装置１３０は充放電指令機能を有し、その機能は充放電指令部１３１が受け持つ。制御装置１３０は、ＥＭＳ３０から充放電要求を受信し、ＢＭＵ１４４から蓄電池情報を受信する。充放電指令部１３１は、充放電要求と蓄電池情報とに基づいて充放電指令を決定し、充放電指令をＰＣＳ１００に送信する。具体的には、充放電指令部１３１は、蓄電池情報に含まれる蓄電池モジュール１４３の電圧から充放電可能電力を計算する。本実施の形態でいう電圧とは、蓄電池モジュール１４３の両端にかかる電圧を意味する。充放電指令部１３１は、充放電可能電力を制約条件として、ＥＭＳ３０からの充放電要求に基づきＰＣＳ１００に対する充放電指令を決定する。
【００３５】
（異常検知機能）
制御装置１３０は異常検知機能を有し、その機能は異常検知部１３２が受け持つ。異常検知部１３２は、ＢＭＵ１４４から受信する蓄電池情報と、ＰＣＳ１００から受信するＰＣＳ情報とに基づいて蓄電池システム１０のセンサ異常を検知する。蓄電池情報にはＢＭＵ１００の電圧センサ１４６によって計測された電圧値が含まれ、ＰＣＳ情報にはＰＣＳ１００の電圧センサ１０２によって計測された電圧値が含まれている。２つの電圧センサ１０２，１４６は同じ電圧を計測しているので、２つの電圧値は一致するか、或いは２つの電圧値の差は誤差の範囲内に入っているはずである。２つの電圧値の差が誤差の範囲を超えているならば、２つの電圧センサ１０２，１４６の少なくとも一方に異常が発生しているとみなすことができる。異常検知部１３２は、２つの電圧値を比較し、所定値以上の差が発生していないか否か判定する。そして、２つの電圧値の間に所定値以上の差が発生していることが確認されたら、異常検知部１３２は、それを電圧センサ異常として検知する。
【００３６】
また、蓄電池情報にはＢＭＵ１００の電流センサ１４５によって計測された電流値が含まれ、ＰＣＳ情報にはＰＣＳ１００の電流センサ１０１によって計測された電流値が含まれている。ＰＣＳ１００と電気的に接続されている蓄電池モジュール１４３が１つであるとき、２つの電流値は一致するか、或いは２つの電流値の差は誤差の範囲内に入っているはずである。２つの電流値の差が誤差の範囲を超えているならば、２つの電流センサ１０１，１４５の少なくとも一方に異常が発生しているとみなすことができる。異常検知部１３２は、２つの電流値を比較し、所定値以上の差が発生していないか否か判定する。そして、２つの電流値の間に所定値以上の差が発生していることが確認されたら、異常検知部１３２は、それを電流センサ異常として検知する。
【００３７】
ＰＣＳ１００と電気的に接続されている蓄電池モジュール１４３が複数ある場合は、異常検知部１３２は、接続されている全ての蓄電池モジュール１４３の電流センサ１４５の電流値の合計を計算する。蓄電池モジュール１４３は並列接続されていることから、電流センサ１０１，１４５の何れにも異常がないのであれば、各蓄電池モジュール１４３で計測される電流値の合計値はＰＣＳ１００で計測される電流値に一致するはずである。そこで、異常検知部１３２は、蓄電池モジュール１４３で計測された電流値の合計値と電流センサ１０１の電流値とを比較し、所定値以上の差が発生していないか否か判定する。そして、２つの電流値の間に所定値以上の差が発生していることが確認されたら、異常検知部１３２は、それを電流センサ異常として検知する。
【００３８】
異常検知部１３２は、電圧センサ異常或いは電流センサ異常の何れかを検知した場合、警告灯（ＭＩＬ）１３５を点灯させる。警告灯１３５は、ＦＢＣＳ盤１２０に配備されて制御装置１３０と信号線で接続されている。詳しくは、オペレータが操作する操作パネルの画面内に警告灯１３５が表示されている。警告灯１３５は異常が無いときは消灯しており、センサ異常が発生した場合に異常検知部１３２によって点灯される。
【００３９】
（インターロック機能）
また、制御装置１３０はインターロック機能を有し、その機能はインターロック処理部１３３が受け持つ。電流センサや電圧センサに異常が発生している場合には、蓄電池モジュール１４３に対して正常な充放電を施すことができず、蓄電池モジュール１４３の過放電や過充電を招くおそれがある。そこで、異常検知部１３２によってセンサ異常が検知された場合、インターロック処理部１３３は、ソフトウェアインターロックによってＰＣＳ１００を制御する。具体的には、インターロック処理部１３３は、まず、ＰＣＳ１００に対する充放電指令の出力を停止し、さらに、ＰＣＳ１００へトリップ指令を出力する。充放電指令の出力が停止されると充電電力量及び放電電力量の指示値はゼロになり、ＰＣＳ１００は充放電操作を停止する。また、トリップ指令を受けたとき、ＰＣＳ１００は自身の回路を遮断する。このように、ＰＣＳ１００に対する充放電指令の停止とトリップ指令の出力という二重のインターロック処理を施すことにより、センサ異常に起因して過放電や過充電等のより重大な異常が起こることをより確実に防止することができる。
【００４０】
なお、蓄電池システム１０には、異常に対するインターロック機能としてＢＭＵ１４４によるハードウェアインターロックも用意されている。ソフトウェアインターロックが作動したにも関わらず過放電や過充電が発生した場合には、ＢＭＵ１４４によるハードウェアインターロックが作動し、コンタクタ１４２が強制的に開放される。
【００４１】
（フローチャート）
図３は、センサ異常に起因する過充電や過放電を防止するために、蓄電池システム１０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。このフローチャートに示す制御装置１３０の処理は、異常検知部１３２及びインターロック処理部１３３の機能によって実現される処理である。制御装置１３０のメモリには、図３に示すフローチャートの処理を実行するプログラムが記憶されており、制御装置１３０のプロセッサがプログラムを読み出して、実行することにより図３に示す処理が実現される。
【００４２】
図３に示すルーチンでは、ＢＭＵ１４４は、電圧センサ１４６を用いて蓄電池モジュール１４３の電圧値（Ｖ１）を常時取得する（ステップＳ１０１）。その後、ＢＭＵ１４４は、取得した電圧値（Ｖ１）を他の蓄電池情報とともに制御装置１３０に送信する（ステップＳ１０２）。
【００４３】
一方、ＰＳＣ１００は、電圧センサ１０２を用いて蓄電池モジュール１４３の電圧値（Ｖ２）を常時取得する（ステップＳ２０１）。その後、ＰＳＣ１００は、取得した電圧値（Ｖ２）を他のＰＣＳ情報とともに制御装置１３０に送信する（ステップＳ２０２）。
【００４４】
制御装置１３０は、ＢＭＵ１４４から送信された電圧値（Ｖ１）を受信する（ステップＳ３０１）。また、制御装置１３０は、ＰＣＳ１００から送信された電圧値（Ｖ２）を受信する（ステップＳ３０２）。制御装置１３０は、ステップＳ３０１において受信した電圧値（Ｖ１）とステップＳ３０２において受信した電圧値（Ｖ２）とを比較し、両者の差を計算する（ステップＳ３０３）。そして、制御装置１３０は、２つの電圧値の差の大きさが所定の閾値αよりも大きいか否か判定する（ステップＳ３０４）。差の大きさが閾値αよりも大きい場合、少なくとも一方の電圧センサに異常が発生しているものと推定される。
【００４５】
ステップＳ３０４の判定処理は、２つの電圧値の差の大きさが閾値αよりも大きくなるまで繰り返し実行される。また、ステップＳ３０４の比較処理は、ステップＳ１０１において電圧値（Ｖ１）が取得されてＢＭＵ１４４から制御装置１３０に送信される度に、また、ステップＳ２０１において電圧値（Ｖ２）が取得されてＰＣＳ１００から制御装置１３０に送信される度に実行される。
【００４６】
フローチャートによる説明は省略するが、以上述べた一連の処理と同様の処理が電流値に関しても行われる。ＢＭＵ１４４から送信された電流値（蓄電池モジュール１４３が複数の場合は、各ＢＭＵ１４４から送信された電流値の合計値）とＰＣＳ１００から送信された電流値とが比較され、２つの電流値の差の大きさが所定の閾値より大きいか否か判定される。そして、差の大きさが閾値よりも大きい場合、少なくとも一方の電流センサに異常が発生しているものと推定される。
【００４７】
制御装置１３０は、ステップＳ３０４の判定により電圧センサ異常が検知された場合、警告灯１３５を点灯させる（ステップＳ３０５）。同様に、電流センサ異常が検知された場合にも、制御装置１３０は警告灯１３５を点灯させる。続いて、制御装置１３０は、ＰＣＳ１００に対する充放電指令の出力を停止する（ステップＳ３０６）。さらに、制御装置１３０は、ＰＣＳ１００に対してトリップ指令を送信する（ステップＳ３０７）。
【００４８】
ＰＣＳ１００は、充放電指令の停止を受けて蓄電池モジュール１４３に対する充放電操作を停止する（ステップＳ２０３）。その後、ＰＣＳ１００は、制御装置１３０から送信されたトリップ指令を受信する（ステップＳ２０４）。ＰＣＳ１００は、トリップ指令に従って回路を遮断する（ステップＳ２０５）。これにより、制御装置１３０が検知したセンサ異常に対するＰＣＳ１００のソフトウェアインターロックが完了する。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態の蓄電池システム１０は、ＢＭＵ１４４側とＰＣＳ１００側のそれぞれに設けられた電流センサ及び電圧センサの出力値を同種のセンサ同士で比較し、その比較結果からそれらセンサの異常を検知する方法をとっている。この方法では、ＢＭＵ１４４側とＰＣＳ１００側のどちらのセンサが異常であるかまでは分からない。しかし、これらのセンサの異常は蓄電池の充放電性能に影響し、さらには、過充電や過放電等のより重大な異常を導くことから、重要なことは異常が生じているセンサを具体的に特定することではなく、異常が発生したことをできるだけ早期に且つ正しく検知することである。この点、本実施の形態の蓄電池システム１０によれば、上記のような簡易な方法によって、何れかの電流センサや電圧センサに異常が生じていることを早期に且つ正しく検知することができる。
【００５０】
その他．
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、２つのセンサの出力値を比較する具体的方法として、出力値の差を閾値と比較する方法をとっているが、出力値の比を閾値と比較する方法をとることもできる。また、一方のセンサの出力値に対する他方のセンサの出力値の誤差率を閾値と比較する方法をとることもできる。
【００５１】
ところで、上述した実施の形態のシステムにおいては、制御装置１３０をＦＢＣＳ盤１２０に配置することとしているが、制御装置１３０の配置位置はこれに限定されるものではない。例えば、ＰＣＳ１００、蓄電池盤１４０、または、いずれかのＢＭＵ１４４に配置することとしてもよい。また、制御装置１３０に実装される各種機能をＰＣＳ１００に実装して、ＰＣＳ１００が各種機能を搭載することとしてもよい。蓄電池盤１４０、ＢＭＵ１４４についても同様である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  蓄電池システム
２０  送電設備
３０  エネルギマネジメントシステム（ＥＭＳ）
４０，５０，６０  コンピュータネットワーク
１００  交直変換装置（ＰＣＳ）
１０１  電流センサ
１０２  電圧センサ
１２０  ＦＢＣＳ盤
１３０  制御装置
１３１  充放電指令部
１３２  異常検知部
１３３  インターロック処理部
１４０  蓄電池盤
１４１  ヒューズ
１４２  コンタクタ
１４３  蓄電池モジュール
１４４  蓄電池監視装置（ＢＭＵ）
１４５  電流センサ
１４６  電圧センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
2015040725.tif 000006
2015040725.tif 000007