(57)【要約】電気エネルギー貯蔵装置（６４）で電力システム（１０）を動作させる方法が開示される。この方法は、少なくとも１つの情報処理装置（６６）で電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量（Ｃｐ）を推定するステップを含んでいてもよい。これは、電気エネルギー貯蔵装置からの推定放出電気エネルギー量（ＤＩＳ）を判定し、推定放出電気エネルギー量に疲労係数（ＦＦ）を適用することによって疲労分調整済み推定放電値（ＤＩＳｆａ）を判定するステップを含んでいてもよい。疲労係数は、電気エネルギー貯蔵装置からの放電の大きさに基づいて決定されてもよい。この方法はまた、電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を、電気エネルギー貯蔵装置の疲労分調整済み推定放電値と推定全容量（Ｃｆｕｌｌ）に基づいて推定するステップも含んでいてもよい。
2015508498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギー貯蔵装置（６４）で電力システム（１０）を動作させる方法において、
少なくとも１つの情報処理装置（６６）で電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量（Ｃｐ）を推定するステップであって、
電気エネルギー貯蔵装置からの推定放出電気エネルギー量（ＤＩＳ）を判定し、推定放出電気エネルギー量に疲労係数（ＦＦ）を適用することによって疲労分調整済み推定放電値（ＤＩＳｆａ）を判定するステップであって、疲労係数は電気エネルギー貯蔵装置からの放電の大きさに基づいて決定されるステップと、
電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を、電気エネルギー貯蔵装置の疲労分調整済み推定放電値と推定全容量（Ｃｆｕｌｌ）に基づいて推定するステップと、
を含むステップを含む方法。
【請求項２】
疲労係数が、
電気エネルギー貯蔵装置からの放電の大きさを検出するステップと、
電気エネルギー貯蔵装置の第一の基準放電容量（Ｃｒｐ）を、検出された電気の大きさに基づいて判定するステップと、
第一の基準放電容量を、電気エネルギー貯蔵装置の第二の基準容量（Ｃｒｂ）で割るステップと、
によって決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
電気エネルギー貯蔵装置の第二の基準容量が、少なくとも部分的に、電気エネルギー貯蔵装置の検出温度に基づいて判定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
疲労係数を推定放出電気エネルギー量に適用するステップが、疲労係数に推定放出電気エネルギー量を乗じるステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定するステップが、疲労分調整済み推定放電値を電気エネルギー貯蔵装置の推定全容量で割るステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定するステップが、疲労分調整済み推定放電値を電気エネルギー貯蔵装置の推定全容量で割るステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
電力システム（１０）において、
電気エネルギー貯蔵装置（６４）と、
少なくとも１つの情報処理装置（６６）であって、電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量（Ｃｐ）を、
電気エネルギー貯蔵装置からの推定放出電気エネルギー量（ＤＩＳ）を判定し、推定放出電気エネルギー量に疲労係数（ＦＦ）を適用することによって疲労分調整済み推定放電値（ＤＩＳｆａ）を判定するステップであって、疲労係数は電気エネルギー貯蔵装置からの放電の大きさに基づいて決定されるステップと、
電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を、電気エネルギー貯蔵装置の疲労分調整済み推定放電値と推定全容量（Ｃｆｕｌｌ）に基づいて推定するステップと、
によって推定するように構成される少なくとも１つの情報処理装置（６６）と、
を含む電力システム（１０）。
【請求項８】
電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を、電気エネルギー貯蔵装置の疲労分調整済み推定放電値と推定全容量に基づいて推定するステップが、
疲労調整済み推定放電値を、複数の期間の各々の電気エネルギー貯蔵装置の推定全容量で割り、複数の期間の各々の疲労分調整済み容量変化を判定するステップと、
複数の期間の各々の疲労分調整済み容量変化を加算するステップと、
を含む、請求項７に記載の電力システム。
【請求項９】
疲労係数を推定放出電気エネルギー量に適用するステップが、疲労係数に推定放出電気エネルギー量を乗じるステップを含む、請求項７に記載の電力システム。
【請求項１０】
疲労係数が、
電気エネルギー貯蔵装置からの放電の大きさを検出するステップと、
電気エネルギー貯蔵装置の第一の基準放電容量（Ｃｒｐ）を、検出された電気の大きさに基づいて判定するステップと、
第一の基準放電容量を、電気エネルギー貯蔵装置の第二の基準容量（Ｃｒｂ）で割るステップと、
によって決定される、請求項７に記載の電力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気エネルギー貯蔵装置に関し、より詳しくは電気エネルギー貯蔵装置の放電容量の推定に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの電力システムは１つ又は複数の電気負荷と、これらの電気負荷のうちの１つ又は複数に電気を供給するための電気エネルギー貯蔵装置（例えば、バッテリ又はコンデンサ）を含む。このようなシステムを制御する際、電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量、すなわち電気エネルギー貯蔵装置が現時点で外部負荷に供給できる電気エネルキーの量を知ることが有益となりうる。電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定するいくつかの方法には、電気エネルギー貯蔵装置からの放電量を測定することと、これをその電気エネルギー貯蔵装置の想定される全容量から差し引くことが含まれる。これは、電気エネルギー貯蔵装置に貯蔵されたエネルギーの絶対量の減少によって充電容量の減少を説明できる。
【０００３】
しかしながら、他の要素が電気エネルギー貯蔵装置の放電容量に影響を与えるかもしれない。例えば、電気エネルギー貯蔵装置には、放電中に疲労効果が生じ、それにより実際に放出可能な電気エネルギーの量が、実際に内部に貯蔵されている電気の総量より少ない値に制限される。疲労効果の大きさとそれに対応する電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量の縮小は、少なくとも部分的に、電気エネルギー貯蔵装置の放電率、又は電気エネルギー貯蔵装置が供給している電流、すなわち出力の大きさに依存する。放電率が高いほど、疲労効果が大きく、現在の放電容量の縮小幅が大きい。電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定する際にこの疲労効果を無視すると、推定の精度が大きく損なわれる。
【０００４】
放電率がバッテリの容量に与える影響を考慮しようとした１つの方法が、Ｌｅｉｃｈｌｅの（特許文献１）において開示されている。（特許文献１）は、バッテリから放出される電流を積分して、そのバッテリから放出される電気エネルギーの量を判定することを開示している。（特許文献１）はさらに、バッテリから放出されるこの電気エネルギーの量を積分が行われた時間で割り、それによってその期間中の平均放電率を判定することを開示している。（特許文献１）の方法は次に、この平均放電率と関数発生器を使ってバッテリの最大容量を計算する。（特許文献１）は、関数発生器によって放電容量に対する放電率の影響が考慮されると開示している。このような調整を行った上で、この方法は次に、計算されたバッテリ最大容量から計算されたバッテリからの放出電気エネルギー量を差し引くことによって、バッテリの利用可能な容量を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】英国特許第１，４６５，２４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
（特許文献１）は放電率がバッテリの利用可能な放電容量に与える影響を考慮すると言われる方法を開示しているが、特定の欠点が残っている可能性がある。例えば、開示された方法では、利用可能な放電容量を計算するたびに、放出された電気エネルギーの量とバッテリの最大容量の両方を計算する必要があるため、不必要に計算集約的となりうる。これに加えて、放電率の影響に関する調整のための情報を適用する前に、ある期間の放電率を平均することから、（特許文献１）の方法では、その期間中の放電率の変動が考慮されない可能性がある。
【０００７】
本開示のシステムと方法は、上述の問題の１つ又はいくつかを解決しうる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
開示されている１つの実施形態は、電気エネルギー貯蔵装置で電力システムを動作させる方法に関する。この方法は、少なくとも１つの情報処理装置で電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定するステップを含んでいてもよい。これは、電気エネルギー貯蔵装置からの推定放出電気エネルギー量を判定し、推定放出電気エネルギー量に疲労係数を適用することによって、疲労分調整済みの推定放電値を判定するステップを含む。疲労係数は、電気エネルギー貯蔵装置から放出される電気の大きさに基づいて決定されてもよい。この方法はまた、電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を、疲労分調整済み推定放電値と電気エネルギー貯蔵装置の推定全容量に基づいて推定するステップを含む。
【０００９】
他の実施形態は、電気エネルギー貯蔵装置で電力システムを動作させる方法に関する。この方法は、少なくとも１つの情報処理装置で電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定するステップを含んでいてもよい。これは、複数の期間の各々について、少なくとも部分的に、電気エネルギー貯蔵装置からの放電の大きさに基づいて疲労係数を決定するステップと、この疲労係数を、電気エネルギー貯蔵装置の放電容量に関する第一の値に適用することによって、電気エネルギー貯蔵装置の放電容量に関する第二の値を判定するステップと、を含む。この方法はまた、複数の期間にわたる第二の値を加算することによって、電気エネルギー貯蔵装置の放電容量に関する第三の値を判定するステップも含んでいてもよい。
【００１０】
開示されている別の実施形態は電力システムに関する。電力システムは、電気エネルギー貯蔵装置を含んでいてもよい。電力システムはまた、電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を推定するように構成された少なくとも１つの情報処理装置も含んでいてもよい。電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量の推定において、その少なくとも１つの情報処理装置は、その電気エネルギー貯蔵装置からの推定放出電気エネルギー量を判定し、この推定放出電気エネルギー量に疲労係数を適用することによって、疲労分調整済み推定放電値を判定してもよい。疲労係数は、電気エネルギー貯蔵装置から放出される電気の大きさに基づいて決定されてもよい。少なくとも１つの情報処理装置は、電気エネルギー貯蔵装置の現在の放電容量を、疲労分調整済み推定放電値と電気エネルギー貯蔵装置の推定全容量に基づいて推定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示による電力システムの一実施形態を示す。
【図２】本開示による方法の一実施形態において使用可能なデータをグラフにより示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本開示による電力システム１０の一実施形態を示す。電力システム１０は、１つ又は複数の作業を実行するために電気を使うどのような種類のシステムであってもよい。電力システム１０は静止システムであってもよく、又は電力システム１０は移動機器（図示せず）の一部であってもよい。図１に示される例では、電力システム１０は静止したマイクログリッド、すなわち主要力供給網から分離された、ある作業場所用の局所的電源ネットワークであってもよい。
【００１３】
電力システム１０は、電力を供給する１つ又は複数の構成要素と、電力を使用する１つ又は複数の構成要素と、電力を供給する構成要素と電力を使用する構成要素との間の送電を行う１つ又は複数の構成要素と、を含む。図１に示される例では、電力を供給する構成要素は電源２８と、電気エネルギー貯蔵装置６４と、を含む。電力を使用する１つ又は複数の構成要素は負荷１２を含んでいてもよい。
【００１４】
電源２８は、電力を供給するように動作可能などのような構成要素（複数の場合もある）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、電源２８は１つ又は複数の発電ユニットを含んでいてもよい。例えば、電源２８の発電ユニットはエンジン、例えばガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、気体燃料駆動エンジン又はタービンエンジンを含んでいてもよく、これがエンジン発電機に駆動的に接続されている。これに加えて、又はその代わりに、電源２８は電力を生成するように動作可能な他の各種の構成要素を含んでいてもよく、これには燃料電池や光起電力デバイスが含まれるが、これらに限定されない。電源２８は、様々な形態の電気を供給するように構成されていてもよい。例えば、電源２８はＡＣ（交流電流）電源、例えば多相ＡＣ電源を供給するように構成されていてもよい。
【００１５】
電気エネルギー貯蔵装置６４は、電気の形態のエネルギーを受け取り、そのエネルギーの少なくとも一部を貯蔵し、その後、電気の形態のエネルギーを放出するように動作可能などのような構成要素を含んでいてもよい。例えば、電気エネルギー貯蔵装置６４はバッテリ又はコンデンサを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、電気エネルギー貯蔵装置６４は複数のバッテリ及び／又は複数のコンデンサを含んでいてもよい。電気エネルギー貯蔵装置６４が複数の装置を含む実施形態では、これらの装置が直列及び／又は並列構成で接続されていてもよい。
【００１６】
負荷１２は、電力を使用するどのような構成要素を含んでいてもよい。例えば、負荷１２は、照明、加熱、冷却機器、情報処理及び通信機器、及びその他の種類の器具、機械のような構成要素を含んでいてもよい。これに加えて、又はその代わりに、負荷１２は電気モータやセンサのような１つ又は複数の構成要素を含んでいてもよい。
【００１７】
電力システム１０は、電源２８を負荷１２に接続する各種の構成要素を含んでいてもよい。図１に示される例では、電力システム１０は電源２８を負荷１２に接続する電力線３１と電力線３６を含んでいてもよい。
【００１８】
電気エネルギー貯蔵装置６４は、負荷１２及び／又は電源２８に様々な方法で接続されてもよい。例えば、電力システム１０は電力線６２と、電力調整器６０と、電力線４４と、インバータ４６と、電気エネルギー貯蔵装置６４を電力線３１、３６に、それゆえ負荷１２と電源２８に接続する電力線４４と、を含む。
【００１９】
電力調整器６０は、電力線４４と電気エネルギー貯蔵装置６４との間の送電の１つ又は複数の局面を制御するように動作可能などのような構成要素を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、電力調整器６０は、電力線４４と電気エネルギー貯蔵装置６４との間に電気が流れるか否か、及びどの方向に流れるかを制御するように構成されたＤＣ−ＤＣ変換器であってもよい。電力調整器６０は、１つ又は複数の能動型切替装置、例えば、電力線４４とエネルギー貯蔵装置６４との間に電気が流れるか否か、及びどの方向に流れるかを制御するためのＩＧＢＴ及び／又はＭＯＳＦＥＴ等を含んでいてもよい。
【００２０】
インバータ４６は、電力線４４からＤＣ電源を受け取り、電力線４０にＡＣ電源を供給するように動作可能などのような種類の装置であってもよい。いくつかの実施形態において、インバータ４６はまた、反対方向に、すなわち電力線４０から電力線４４へと送電するように動作可能であってもよい。具体的には、インバータ４６は電力線４０からＡＣ電源を受け取り、電力線４４にＤＣ電源を供給するように動作可能であってもよい。インバータ４６は例えば、ＤＣとＡＣ電源間の変換を行うＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴ等の制御可能な切替素子を含んでいてもよい。
【００２１】
図１は単線の無停電電源１０の各種の電力線の各々を示しているが、当然のことながら、これらの電力線のいくつかは、例えば多相電源を送るための複数の導体を含んでいてもよい。例えば、電力線３１、３６、４０は、いくつかの実施形態において、各々が多相ＡＣ電源を送るための複数の導体を有していてもよい。
【００２２】
図１に示される構成要素に加えて、電源２８と電気エネルギー貯蔵装置６４と負荷１２との間の電力伝送を行うためのネットワークはその他の各種の構成要素を含んでいてもよい。たとえば、電力システム１０はまた、電源２８と電気エネルギー貯蔵装置６４と負荷１２との間に接続されたスイッチ、変圧器、電力調整器、電力変換器及び回路遮断機等の各種の構成要素を含んでいてもよい。
【００２３】
電力システム１０はまた、電力システム１０の動作の１つ又は複数の局面をモニタ及び／又は制御するコントローラ６５を含んでいてもよい。コントローラ６５は、情報処理装置６６を含んでいてもよい。情報処理装置６６は、情報を処理するように動作可能などのような構成要素（複数の場合もある）を含んでいてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、情報処理装置６６は、１つ又は複数のマイクロプロセッサと、１つ又は複数のメモリ装置と、を含んでいてもよい。情報処理装置６６は、後述の本発明の方法を実行できる、どのような適当な方法で構成（すなわち、プログラム）されていてもよい。
【００２４】
コントローラ６５はまた、情報処理装置６６に通信可能に連結された１つ又は複数の検出装置を含んでいてもよい。例えば、コントローラ６５は通信線７９によって情報処理装置６６に通信可能に連結された電圧センサ６１を含んでいてもよい。電圧センサ６１は、電気エネルギー貯蔵装置６４の電圧レベルを検出して、検出された電圧レベルを示す信号を情報処理装置６６に送信してもよい。コントローラ６５はまた、通信線７１を介して情報処理装置６６に通信可能に連結された電流センサ６３を含んでいてもよい。電流センサ６３は、電気エネルギー貯蔵装置６４から放出される（又はそこに供給される）電流の大きさを検出して、検出された電流の大きさを示す信号を情報処理装置６６に伝送してもよい。コントローラ６５はまた、通信線７９によって情報処理システム６６に通信可能に連結された温度センサ９３を含んでいてもよい。温度センサ９３は、電気エネルギー貯蔵装置６４の温度を検出して、検出された温度を示す信号を情報処理装置６６に伝送してもよい。
【００２５】
それゆえ、電圧センサ６１と電流センサ６３と温度センサ９３によって、情報処理装置６６は電気エネルギー貯蔵装置６４に関連する条件をモニタすることができる。コントローラ６５はまた、情報処理装置６６が電力システム１０の他の局面をモニタ及び／又は制御できるようにする各種の構成要素を含んでいてもよい。例えば、コントローラ６５は、情報処理装置６６をインバータ４６と電源２８と電力調整器６０にそれぞれ通信可能に連結する通信線７２、９５、９７を含んでいてもよい。
【００２６】
いくつかの実施形態において、情報処理装置６６は、電力システム１０の電源２８、電力調整器６０、インバータ４６、及び／又はその他の構成要素を制御することによって、電力システム１０の各種の構成要素間の電力伝送を制御するように構成（すなわち、プログラム）されていてもよい。情報処理装置６６は例えば、電源２８を制御して電力が電源線３１に供給されるようにしてもよく、それによって負荷１２は電力線３１、３６を介して電源２８から電力を受け取ってもよい。同様に、情報処理装置６６は、電力調整器６０とインバータ４６を制御して、電気エネルギー貯蔵装置６４から電力線４０に電力が伝送されるようにしてもよく、それによって負荷１２は電力線４０、３６を介して電気エネルギー貯蔵装置６４から電力を受け取ってもよい。ある状況では、情報処理装置６６は電源２８と電気エネルギー貯蔵装置６４の両方に電力を負荷１２に同時に供給させてもよい。他の状況では、情報処理装置６６は、電源２８のみ、又は電気エネルギー貯蔵装置６４のみに電力を負荷１２に供給させてもよい。
【００２７】
これに加えて、ある状況では、情報処理装置６６は電力システム１０を制御して、電気エネルギー貯蔵装置６４が充電されるようにしてもよい。これには例えば、電源２８を用いて電力線３１と４０に電力を供給し、その一方で、インバータ４６と電力調整器６０を動作させて、電力線４０から電気エネルギー貯蔵装置６４に電力が伝送されるようにすることが含まれていてもよい。
【００２８】
電力システム１０は、図１に示される構成に限定されない。例えば、電力システム１０は、異なる数及び／又は種類の電源、電力負荷、及び電力伝送用構成要素を含んでいてもよい。同様に、電力システム１０は上記のものとは異なる形態の電力を伝送するように構成されていてもよい。例えば、電力システム１０は、ＡＣ電源の代わりにＤＣ電源を負荷１２に伝送するように構成されていてもよい。さらに、コントローラ６５は、異なる構成を有していてもよい。情報処理装置６６に加えて、又はその代わりに、電力システム１０はその他の情報処理装置を又は制御用構成要素を有していてもよい。いくつかの実施形態において、コントローラ６５は電気システム１０の各種の制御機能を情報処理装置のネットワーク内で分散させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
電力システム１０は、１つ又は複数の作業を実行するために電力を必要とするどのような用途にも使用できる。前述のように、電力システム１０は、ある時点で電源２８と電気エネルギー貯蔵装置６４のどちらか又は両方を使って負荷１２のための電力を提供してもよい。電気エネルギー貯蔵装置６４及び／又は電源１２からの電力の使用の戦略的な調整は、大幅な効率向上を含めた数多くの利点を提供できる。電気エネルギー貯蔵装置６４の現在の放電容量を正確に知ることによって、このような戦略的な制御を行いやすくすることができる。
【００３０】
したがって、電力システム１０の動作中、コントローラ６５と情報処理装置６６は繰り返し、又は連続的に、電気エネルギー貯蔵装置６４の現在の放電容量を推定してもよい。電気エネルギー貯蔵装置６４の推定放電容量の精度を高めるために、情報処理装置６６は、電気エネルギー貯蔵装置６４の放電率がその放電容量に与えると推定される影響を表す疲労係数を決定してもよい。情報処理装置６６は、各種のパラメータに基づいて疲労係数を決定してもよい。いくつかの実施形態において、情報処理装置６６は、電気エネルギー貯蔵装置６４に関する性能データと１つ又は複数の検出された動作パラメータに基づいて疲労係数を決定してもよい。
【００３１】
図２は、疲労係数の決定に利用可能な性能データの一例をグラフで示している。図２の横軸は電気エネルギー貯蔵装置６４の可能な放電率範囲を示す。図２の縦軸は、電気エネルギー貯蔵装置６４が持ちうる放電容量の範囲を示す。一連の性能曲線３０１〜３０８は、電気エネルギー貯蔵装置６４の放電容量が特定の動作パラメータに応じてどのように変化するかを表す。
【００３２】
図は複数の性能曲線３０１〜３０８を含んでいるが、これは、電気エネルギー貯蔵装置６４の有効放電容量が電気エネルギー貯蔵装置６４の最低許容放電レベルに依存するからである。例えば、電気エネルギー貯蔵装置６４の最低許容放電レベルが１セル当たり１．８５ボルトである場合、性能曲線３０１が電気エネルギー貯蔵装置６４の性能特性を表す。これに対して、電気エネルギー貯蔵装置６４の最低許容放電レベルが１セル当たり１．５ボルトである場合、性能曲線３０８が電気エネルギー貯蔵装置６４の性能特性を表す。性能曲線３０２〜３０７は、電気エネルギー貯蔵装置６４の最低許容放電レベルが１セル個当たり１．８５〜１．５ボルトの間にある時の性能特性を表す。
【００３３】
情報処理装置６６が図２に示される性能データに基づいて疲労係数を決定するプロセスに関して、電気エネルギー貯蔵装置６４の最低許容放電レベルは様々な方法で決定できる。いくつかの実施形態において、情報処理装置６６は最低許容放電レベルを電力システム１０の１つ又は複数の動作パラメータ及び／又はその他の可変値に基づいて動的に決定してもよい。例えば、いくつかの実施形態において、情報処理装置６６は電気エネルギー貯蔵装置６４の最低許容放電レベルを、温度センサ９３によって検出された電気エネルギー貯蔵装置６４の温度に基づいて判定してもよい。電気エネルギー貯蔵装置６４の最低許容放電レベルが判定されたら、情報処理装置６６は性能曲線３０１〜３０８のうちの対応する１つを使用してもよい。例えば、最低許容放電レベルが１セル当たり１．５ボルトと確定された場合、情報処理装置６６は性能曲線３０１を使用してもよい。
【００３４】
性能曲線３０１〜３０８のうちの適切な１つを使用して、情報処理装置６６は様々な方法で疲労係数を決定してもよい。いくつかの実施形態において、情報処理装置６６は性能曲線３０１〜３０８のうちの１つを使って、電気エネルギー貯蔵装置６４がその現在の放電率でどれだけの放電容量を持ちうるかを、それがベースラインの放電率でどれだけの充電容量を持ちうるかに比例する推定値として疲労係数を決定する。これには、電気エネルギー貯蔵装置６４がその現在の放電率で持ちうる理論上の容量を表す現在基準容量Ｃｒｐを判定することが含まれていてもよい。これにはまた、電気エネルギー貯蔵装置６４がそのベースライン放電率で持ちうる理論上の容量を表すベースライン基準容量Ｃｒｂを判定することも含まれていてよい。
【００３５】
情報処理装置６６は現在基準容量Ｃｒｐを、電気エネルギー貯蔵装置６４からの放電の大きさに基づいて判定してもよい。いくつかの実施形態において、情報処理装置６６は電圧センサ６１と電流センサ６３からの信号を使って、電気エネルギー貯蔵装置６４から放出中の電力の大きさを判定してもよい。この値が判定されたところで、情報処理装置６６は図２に示されるデータを使って現在基準容量Ｃｒｐを判定してもよい。例えば、性能曲線３０８が選択され、放出中の電力の大きさが３４０であれば、情報処理装置６６は、性能曲線３０８が電力の大きさ３４０に対応する縦の格子線とどこで交差するかを判定してもよい。図２は、この交差点が１００の基準容量値に対応することを示している。
【００３６】
情報処理装置６６は、様々な方法でベースライン基準容量Ｃｒｂを判定してもよい。いくつかの実施形態において、情報処理装置６６は、ある情報曲線３０１〜３０８についての電気エネルギー貯蔵装置６４の理論上の最大容量を判定することによってベースライン基準容量Ｃｒｂを判定してもよい。それゆえ、情報処理装置６６が性能曲線３０８を使用している例では、情報報処理装置６６は、性能曲線３０８をその最も上の最も左側の地点までたどることによってベースライン基準容量を判定してもよい。このような例では、情報処理装置６６はベースライン基準容量１４０に到達するであろう。
【００３７】
現在基準容量Ｃｒｐとベースライン基準容量Ｃｒｂが判定されたところで、情報処理装置６６は様々な方法で疲労係数を決定してもよい。いくつかの実施形態において、情報処理装置６６は現在基準容量Ｃｒｐとベースライン基準容量Ｃｒｂを、電気エネルギー貯蔵装置の理論上の容量が現在の放電率によってどれだけ縮小するかの尺度として比較してもよい。例えば、情報処理装置６６は以下の等式を使って疲労係数ＦＦを決定してもよい。
【００３８】
【数１】
2015508498.tif 000003
【００３９】
このようにして疲労係数ＦＦを計算すると、電気エネルギー貯蔵装置６４の理論上の放電容量がその現在の放電率の結果として縮小する量の指標が提供されうる。例えば、現在基準容量が１００で、ベースライン基準容量が１４０である上記のシナリオでは、上記の等式を適用することによって疲労係数０．７１４が得られる。これは、電気エネルギー貯蔵装置６４が持ちうる理論上の放電容量が、比較的高い放電率の疲労の影響によって、７１．４％まで縮小した可能性があることを示す。
【００４０】
疲労とそれに起因する理論上の容量の縮小に加えて、電気エネルギー貯蔵装置６４から放出される電気エネルギーの累積量もその現在の放電容量に影響を与えるかもしれない。したがって、情報処理装置６６が現在の放電容量を推定するために使用する方法には、電気エネルギー貯蔵措置６４からどれだけの電気エネルギーが放出されたかを推定することが含まれていてもよい。例えば、情報処理装置６６は、ある期間中に電気エネルギー貯蔵装置６４からの放出電気エネルギー量を、以下の等式を使って判定してもよい。
ＤＩＳ＝−ｐ×Ｔ
【００４１】
式中、ＤＩＳは放出電気エネルギー量であり、ｐはその期間の電力の大きさであり、Ｔはその期間の長さである。情報処理装置６６は、電圧センサ６１と電流センサ６３からの信号に基づいて電力ｐを判定してもよい。
【００４２】
ある期間の放出電気エネルギー量ＤＩＳと疲労係数ＦＦを判定したら、情報処理装置６６はこれらの値を使って、その期間中の放出電気エネルギー量と疲労の両方が電気エネルギー貯蔵装置６４の現在の容量に与える影響を推定してもよい。例えば、情報処理装置６６は、以下の等式を使って疲労分調整済み放電値ＤＩＳｆａを判定してもよい。
ＤＩＳｆａ＝ＤＩＳ×ＦＦ
【００４３】
情報処理装置６６は、電気エネルギー貯蔵装置６４の現在の放電容量を推定する際に、疲労分調整済み放電値ＤＩＳｆａを様々な方法で使用できる。いくつかの実施形態において、情報処理装置６６は疲労分調整済み放電値を使って、対象期間にわたる電気エネルギー貯蔵装置の現在の容量の相対的変化量を推定してもよい。例えば、情報処理装置６６は疲労分調整済み放電値ＤＩＳｆａを以下の等式の中で使用して、疲労分調整済み容量変化ΔＣｆａを判定してもよい。
【００４４】
【数２】
2015508498.tif 000004
【００４５】
式中、Ｃｆｕｌｌは電気エネルギー貯蔵装置６４の推定全容量である。それゆえ、このようにして疲労調整済み容量変化ΔＣｆａを計算することにより、情報処理装置６６は電気エネルギー貯蔵装置６４の容量が対象期間にわたってどれだけ減少したかをパーセンテージで推定してもよい。電気エネルギー貯蔵装置６４の現在の放電容量が時間と共にどれだけ変化するかを追跡し続けるために、情報処理装置６６は連続する複数の期間の各々について上記の計算実行のプロセスを繰り返してもよい。いくつかの実施形態において、情報処理装置６６は、それが上記の計算を実行するたびに、疲労係数ＦＦ及び計算に使用されるその他の可変値を新たに判定してもよい。
【００４６】
電気エネルギー貯蔵装置の６４の現在の放電容量Ｃｐを複数の期間にわたる充電容量の推定変化量に基づいて判定するために、情報処理装置６６は各期間の疲労分調整済み容量変化ΔＣｆａを合算してもよい。
【００４７】
【数３】
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【００４８】
情報処理装置６６が電気エネルギー貯蔵装置６４の現在の放電容量Ｃｐを推定するために使用できる方法は、上記の例に限定されない。例えば、情報処理装置６６は、現在基準容量Ｃｒｐとベースライン基準容量Ｃｒｂを上記と異なる方法で判定してもよい。電気エネルギー貯蔵装置６４の最低許容放電レベルもまた、異なる方法で判定されてもよい。電気エネルギー貯蔵装置６４の検出温度に加えて、他の可変値も、電気エネルギー貯蔵装置６４の最低許容放電レベルの判定に使用してよい。あるいは、いくつかの実施形態において、最低許容放電レベルは所定の固定値であってもよい。これに加えて、図２に示されるもの以外のデータを使って、現在基準容量Ｃｒｐとベースライン基準容量Ｃｒｂを判断してもよい。さらに、情報処理装置６６は、上記の例とは異なる各種の等式を使って、電気エネルギー貯蔵装置６４の現在の放電容量Ｃｐの推定に使用される各種の値を計算してもよい。
【００４９】
電気エネルギー貯蔵装置６４の現在の放電容量Ｃｐを推定するための開示された実施形態は、特定の利点を提供できる。例えば、疲労係数ＦＦを各期間中の放出電気エネルギー量ＤＩＳに適用することによって、現在の放電容量Ｃｐを推定する工程を簡素化するのに役立ちうる。放出電気エネルギーの計算における疲労係数ＦＦの違いに対処することによって、情報処理装置６６は、疲労係数ＦＦの変化を電気エネルギー貯蔵装置６４の理論上の全容量Ｃｆｕｌｌに繰り返し適用する必要がない。これに加えて、複数の期間の各々について疲労係数ＦＦを新たに決定してからその影響を合計することは、電気エネルギー貯蔵装置６４の現在の放電容量Ｃｐに対する放電率の変化をより高い精度で推定するのに役立つ。
【００５０】
電気エネルギー貯蔵装置６４の現在の放電容量Ｃｐの正確な推定を容易にすることにより、開示されている実施形態はコントローラ６５が電力システム１０を電気負荷１２のニーズに効率的かつ効果的に適合する方法で動作させるのに役立ちうる。例えば、電気エネルギー貯蔵装置６４の現在の充電容量Ｃｐを正確に知ることによって、電気エネルギー貯蔵装置６４からの電気をいつ使用するべきか、電気エネルギー貯蔵装置６４からの電気をどれだけ使用するべきか、電源２８からの電気をいつ使用するべきか、電源２８からの電気をどれだけ使用するべきか、及び電気エネルギー貯蔵装置６４をいつ充電するべきか等の制御上の決定を下しやすくなる。
【００５１】
当業者にとっては明らかであるが、開示されたシステムと方法には、本発明の範囲から逸脱することなく各種の改良や改変を加えることができる。本明細書の考慮と開示されたシステムと方法の実施から、開示されているシステムと方法のその他の実施形態が当業者にとっては明らかであろう。明細書と例は例示に過ぎないと考えるものとし、本願の実際の範囲は以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物によって示される。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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