(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を供給する電源装置と、
前記電源装置から供給される電力を変換する電力変換部と、前記電力変換部で変換された電力を充電する電池モジュールとをそれぞれ備える電池ユニットが複数且つ並列に接続された電池装置と、
前記複数の電力変換部のそれぞれの基準電力値に関する情報を記憶する記憶部と、前記電源装置が供給する供給電力に関する情報を取得する取得部と、前記記憶部に記憶された複数の前記基準電力値のうち最も大きい値を第一基準電力値として設定し、且つ、前記取得部が取得した前記供給電力を前記第一基準電力値以上の電力に分配可能な前記電池ユニットの個数を決定して、前記決定した個数の前記電池ユニットを選択して前記充電する選択部とを備える制御装置と、
を有することを特徴とする電池システム。
【請求項２】
前記取得部は、前記複数の電池ユニットがそれぞれ備える前記電池モジュールの各モジュール情報を取得して、前記各モジュール情報に基づき前記電池モジュールごとの各充電率を求めて、
前記選択部は、前記記憶部に記憶された前記基準電力値に関する情報と前記取得部が取得した前記供給電力に関する情報及び前記各充電率とに基づいて、前記供給電力を前記第一基準電力値以上の電力に分配可能な前記電池ユニットの個数を決定することを特徴とする請求項１に記載の電池システム。
【請求項３】
前記選択部は、
前記電池ユニットに電力を供給する優先順位を前記充電率の低い順に決定し、
前記優先順位に従って前記決定した個数の前記電池ユニットを選択することを特徴とする請求項２に記載の電池システム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記選択部により選択された前記電池ユニットのうち少なくとも１つの電池ユニットに対応する前記充電率が、前記選択部が非選択の前記電池ユニットのうち少なくとも１つの電池ユニットに対応する前記充電率と同一又は略同一となった場合、
前記選択部により選択され、且つ、前記同一又は略同一となった前記電池ユニットに対して前記電源装置から供給されていた電力を、前記充電率が同一又は略同一となった少なくとも２つ以上の前記電池ユニットに対して交互に切り換えて供給する切換部を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の電池システム。
【請求項５】
前記基準電力値は、前記電力変換部が最大の電力変換効率を示す電力値であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池システムに関し、特に、複数の電池モジュールを効率よく充電する電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、充放電可能な複数の電池セルからなる電池モジュールをそれぞれ複数且つ並列に接続した電池システムが知られている。この電池システムは、例えば、風力発電や太陽光発電などの自然エネルギーを利用した電源からの電力や商用電源からの電力をインバータやコンバータなどの電力変換器を介して電池モジュールに充電する。
【０００３】
ここで、並列に接続された複数の電池モジュールを充電する方法として、例えば、電源からの電力を複数の電池モジュールに対して並列に供給する方法（例えば、特許文献１参照）が知られている。また、電源からの電力を１つの電池モジュールを選択して供給し、該選択した電池モジュールが満充電になった場合に、電力の供給先を他の電池モジュールに切り換えていく方法（例えば、特許文献２参照）や、電源からの電力を経時的に１つの電池モジュールを選択して供給する方法（例えば、特許文献３参照）も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２０１０４号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２８８８１号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０３７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、複数の電池モジュール全てを並列に充電するため、電源から各電池モジュールに供給される電力が十分に大きくないと、例えば、各電池モジュールと電源との間にそれぞれ電力変換器が配されている場合、この各電力変換器に対して入力される電力が非常に小さくなってしまう。そのため、電力変換器の電力変換効率が落ち、結果として、電池システム全体の充電効率も落ちてしまうという問題点があった。なお、インバータやコンバータなどの電力変換器は、詳しくは後述するが、一般に、一定以上の入力電力がないと、その電力変換効率が極端に落ちてしまうことが知られている。
【０００６】
また、複数の各電池モジュールと電源との間に配される各電力変換器の電力変換効率はその劣化の度合いなどの要因により実質的に同一でない場合も想定される。この場合、複数の電池モジュール全てに電力を均等に分配しようとすると、各電池モジュールの前に配される電力変換器に入力される電力が、ある電力変換器においては電力変換効率の良い条件の電力値以上となるが、他の電力変換器においては電力変換効率の良い条件の電力値より小さくなってしまう場合がある。その結果、電池システム全体の充電効率が落ちてしまうという問題点もあった。
【０００７】
さらに、特許文献２及び特許文献３に記載の発明は、複数の電池モジュールを個別に充電する方法であるが、充電時間が短い場合、並列に接続された電池モジュールを均等に充電することができないという問題点があった。充電時間が短いとき、例えば、充電を開始した直後に電源（例えば、風力発電や太陽光発電などの電源）からの電力の供給がなくなった場合や、電源からの電力の供給が十分であっても電池モジュールの電力を負荷に対して放電する必要が生じ、充電モードから放電モードに切り換えなければならない場合も、各電池モジュールを均等に充電できない。複数の電池モジュールを均等に充電できないと、例えば、特定の電池モジュールに充放電の負荷が集中してしまい、他の電池モジュールと比較して劣化が進んでしまうなど多くの問題が生じてしまうため、なるべく電池モジュールを均等に充電することが望まれる。
【０００８】
したがって、本発明は上記問題点に鑑み、複数且つ並列にそれぞれ接続された電池モジュールの充電効率を高めることができる新しい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】
【０００９】
本発明による電池システムは、電力を供給する電源装置と、電源装置から供給される電力を変換する電力変換部と該電力変換部で変換された電力を充電する電池モジュールをそれぞれ備える電池ユニットが並列に接続された電池装置と、複数の電力変換部のそれぞれの基準電力値に関する情報を記憶する記憶部と、電源装置が供給する電力の供給電力に関する情報を取得する取得部と、記憶部に記憶された複数の基準電力値のうち最も大きい値を第一基準電力値として設定し、且つ、取得部が取得した供給電力を第一基準電力値以上の電力に分配可能な電池ユニットの個数を決定して、該決定した個数の前記電池ユニットを選択して充電する選択部とを備える制御装置と、を有することを特徴とする。
【００１０】
かかる電池システムによれば、電源装置からの供給電力に応じて、且つ、電力変換器の電力変換効率をも考慮して、並列にそれぞれ接続された複数の電池ユニットのうち供給すべき電池ユニットを選択することができるので、最適な個数の電池モジュールを高い充電効率を維持して充電することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように構成された本発明の電池システムによれば、電力変換器の電力変換効率を考慮して、高い充電効率を維持した状態で、複数且つ並列にそれぞれ接続された電池モジュールを充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の電池システムの概略的な構成図を示す。
【図２】本発明の実施形態における電池装置等の具体的な構成を説明するための図を示す。
【図３】一般的なコンバータの入力電力と変換効率との関係図を示す。
【図４】本発明の実施形態の電池システムの動作処理内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態の電池システムの動作処理内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態の電池システムの動作処理内容を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態の電池システムの動作処理内容を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態の電池システムを動作させた場合の充電状態の遷移の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の電池システムにおいて各電池ユニットを均等に充電するためのスイッチの切り換えの一例を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態の電池システムを動作させた場合の充電状態の遷移の他の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態の電池システムを動作させた場合の充電状態の遷移の更に他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、下記実施形態では、電源装置の一例として風力発電装置、及び電力変換部の一例として交流電力を直流電力に変換するコンバータを用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態の電池システム１の概略的な構成図を示し、図２は、電池装置２０等の具体的な構成を説明するための図を示す。なお、図１及び図２に示す点線は、制御装置との間で種々の情報を送受可能な信号線（有線又は無線）を示す。
【００１５】
電池システム１は、図１に示すとおり、風力発電装置１０、電池装置２０、負荷３０、制御装置４０、及び表示装置５０を含んでなり、風力発電装置１０で発生した電力を電池装置２０に供給し、電池装置２０に充電（貯蔵）された電力を負荷３０に供給するシステムである。なお、本実施形態の電池システム１は、上記構成に限定されず、構成を適宜追加・変更することも可能である。例えば、風力発電装置１０で発生した電力を電力変換した後、負荷３０に直接供給するような構成を追加してもよく、この場合、風力発電装置１０で発生した電力と電池装置２０で貯蔵されている電力とを組み合わせて負荷３０に電力を供給することもできる。
【００１６】
風力発電装置１０は、自然エネルギーである風力によって回転機を回転させて三相交流電力（交流電力）を発生させる電源装置であって、その構成自体は、一般的な風力発電装置と同様とすることができる。風力発電装置１０は、発生した交流電力を、電力配線を介して電池装置２０に対して供給する。
【００１７】
電池装置２０は、風力発電装置１０から供給された交流電力を直流電力に変換して充電（貯蔵）し、また、充電した直流電力を負荷３０に適した電力に電力変換して供給する。電池装置２０は、図２に示すとおり、複数且つ並列にそれぞれ接続された電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄで構成される。
【００１８】
電池ユニット２０Ａは、複数の充放電可能な電池セルが直列に接続された電池モジュール２１Ａと、風力発電装置１０から交流電力の入力を受けて直流電力に変換するコンバータ２２Ａと、風力発電装置１０からコンバータ２２Ａへの交流電力の入力を遮断することができるスイッチ２３Ａとを備える。電池ユニット２０Ａと実質的に同一の構成を有するように、電池ユニット２０Ｂは、電池モジュール２１Ｂと、コンバータ２２Ｂと、スイッチ２３Ｂとを備え、電池ユニット２０Ｃは、電池モジュール２１Ｃと、コンバータ２２Ｃと、スイッチ２３Ｃとを備え、電池ユニット２０Ｄは、電池モジュール２１Ｄと、コンバータ２２Ｄと、スイッチ２３Ｄとを備える。いずれの電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄも、互いに共通の同一の電力配線から上記交流電力の供給を受けることができる。なお、本実施形態の電池システム１では、並列にそれぞれ接続される電池ユニットとして、電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄの４つを用いて説明するが、この電池ユニットの数は４つに限られずに、少なくとも２つ以上であればよく、例えば、風力発電装置１０の最大発電電力、又は負荷３０の要求する電力などの種々の条件に応じて、その数を適宜変更することができる。
【００１９】
各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄは、複数の電池セルを直列接続して構成された直流電源としての組電池であって、それぞれコンバータ２２Ａ〜２２Ｄで変換された電力を充電する。各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄを構成する各電池セルは、充放電可能な電池セルであって、例えば、リチウムイオン二次電池の電池セルを用いることができる。なお、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄを構成する電池セルの個数は、風力発電装置１０の最大発電電力や並列に接続される電池ユニットの数、又は負荷３０の要求する電力に応じて決めることができる。
【００２０】
また、電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄには、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄのそれぞれの両端の電圧を測定する電圧センサＶ１〜Ｖ４と、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄに流れる電流をそれぞれ測定する電流センサＩ１〜Ｉ４とが備えられる。各電圧センサＶ１〜Ｖ４で測定された各電圧値、及び各電流センサＩ１〜Ｉ４で測定された各電流値は、信号線を介して制御装置４０に送られる。なお、電圧センサは、電池モジュールごとに備えられる場合に限られず、例えば、電池モジュールを構成する電池セルごとに備えるようにしてもよい。
【００２１】
コンバータ２２Ａ〜２２Ｄは、風力発電装置１０から供給される交流電力を直流電力に電力変換する電力変換器である。また、コンバータ２２Ａ〜２２Ｄは、制御装置４０からの指令を受けて起動（ＯＮ）及び停止（ＯＦＦ）が制御される。コンバータ２２Ａ〜２２Ｄは、一般に、入力された交流電力を直流電力に変換する際、電力損失を生じることが知られている。
【００２２】
ここで、図３に、一般的なコンバータにおける入力電力と変換効率との関係を表した図を示す。最大入力（最大入力電力値）Ｐｍａｘや最大効率時入力（最大の変換効率となる時の入力電力値）Ｐｅは、コンバータの製造メーカごとに異なるものの、一般的なコンバータは、図３に示すように、最大効率時入力Ｐｅより小さい入力電力になると急激に変換効率が悪化し、最大効率時入力Ｐｅから最大入力Ｐｍａｘになるまでの間は、比較的なだらかに変換効率が低下する傾向にある。したがって、一般化した値である最大入力Ｐｍａｘや最大効率時入力Ｐｅを用いることで、いかようなコンバータも本実施形態の電池システム１に適用することができる。ただし、同一のコンバータであっても、使用頻度や使用環境などの要因により、最大効率時入力Ｐｅなどの値は変化し得る。
【００２３】
スイッチ２３Ａ〜２３Ｄは、それぞれ風力発電装置１０から電力配線を介した各コンバータ２２Ａ〜２２Ｄへの交流電力の入力を遮断するか否かを切り換えることができる切換手段であり、制御装置４０からの指令を受けてＯＮ（閉）／ＯＦＦ（開）を切り換える。各スイッチ２３Ａ〜２３Ｄが、ＯＮであれば、風力発電装置１０からの交流電力が各コンバータ２２Ａ〜２２Ｄに供給され、ＯＦＦであれば、風力発電装置１０から各コンバータ２２Ａ〜２２Ｄへの交流電力の供給は遮断される。なお、スイッチ２３Ａ〜２３ＤをＯＦＦとするとき、制御装置４０は、スイッチ２３Ａ〜２３Ｄのそれぞれに対応するコンバータ２２Ａ〜２２Ｄも停止するよう制御することが望ましく、この場合、コンバータ２２Ａ〜２２Ｄでの無駄な電力の消費を抑制することができる。
【００２４】
負荷３０は、電池装置２０から電力の供給を受けて駆動するものであって、交流電力で駆動する交流電力負荷又は直流電力で駆動する直流電力負荷である。負荷３０が、交流電力負荷であれば、各電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄには、直流電力を交流電力に変換するインバータ（図示せず）が設けられ、直流電力負荷であれば、各電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄには、直流電力を負荷３０が所望する直流電力（直流電圧）に変換することができるＤＣ−ＤＣコンバータ（図示せず）が設けられる。
【００２５】
制御装置４０は、風力発電装置１０が供給可能な電力の供給電力（発電電力）、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄの充電率、及び各コンバータ２２Ａ〜２２Ｄの電力変換効率に基づいて、風力発電装置１０から交流電力を供給すべき電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄを少なくとも１つ選択するよう電池装置２０を制御する。また、制御装置４０は、表示装置５０も制御することができ、風力発電装置１０の供給電力や電池ユニットの充電率など各種の情報を、適宜、表示装置５０に表示させる。
【００２６】
制御装置４０は、電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄを充電する処理機能として、例えば、図２に示すように、記憶部４１、取得部４２、選択部４３、及び切換部４４を有する。制御装置４０は、例えば、種々の演算および制御を行うためのプロセッサ、情報（データ）を一時的に格納するとともに、制御時にワーキングエリアとして機能するＲＡＭ、プログラム等を格納するＲＯＭ、及び周辺回路から構成され、上記各部の処理機能を実現することができる。なお、電池システム１の充電動作、すなわち、制御装置４０が行う具体的な制御フローについては後述する。
【００２７】
記憶部４１は、コンバータ２２Ａ〜２２Ｄそれぞれの所定の電力変換効率に対応する基準電力値ＰｂＡ〜ＰｂＤに関する情報を記憶・格納する。ここで、本実施形態における基準電力値とは、その値以上の電力値がコンバータに入力されるのであれば、該コンバータにおいては一定以上の電力変換効率での電力変換を保証できる値である。図３を用いて上記述べたように、最大効率時入力Ｐｅから最大入力電力Ｐｍａｘまでは比較的なだらかに電力変換効率は減少するが、その電力変換効率はほぼ高い水準に保つことができるので、本実施形態の電池システム１では、各コンバータ２２Ａ〜２２Ｄにおける最適な電力変換効率に対応するそれぞれの最大効率時入力Ｐｅを、上記基準電力値ＰｂＡ〜ＰｂＤとする。なお、本実施形態の電池システム１では、基準電力値ＰｂＡ〜ＰｂＤとして、各コンバータ２２Ａ〜２２Ｄのそれぞれの最大効率時入力Ｐｅを用いる場合を例にとって説明するが、本発明はこれに限られず、最大効率時入力Ｐｅの代わりに、例えば、図３に示すように、電力変換効率が９０（％）以上となる電力のうち最も値が小さい入力電力値Ｐ’を用いるなど、電池システムの構成及びコンバータの電力変換効率の特性に応じて各基準電力値を適宜設定することができる。
【００２８】
取得部４２は、風力発電装置１０が供給する電力（供給電力）に関する情報及び複数の電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄがそれぞれ有する電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄの各モジュール情報（電圧値及び各電流値の情報）を所定のタイミングで取得する。取得部４２は、取得した各電圧値及び各電流値により、公知の演算方法を用いて各電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄの充電率ＳＯＣ（ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ）を演算し、演算した結果を選択部４３に通知する。充電率ＳＯＣは、満充電時における電池の容量に対して充電残量がどのくらいかを比率（パーセント）で表すものであり、電池モジュールごとの電圧と流れる電流とにより、公知の演算方法を用いて演算することができる。なお、本実施形態の電池システム１では、モジュール情報として各電圧値及び各電流値の情報を用い、充電率ＳＯＣを算出する場合を例にとって説明するが、本発明はこれに限られない。例えば、モジュール情報として各電圧値の情報又は各電流値の情報のいずれかの情報を用い、充電率ＳＯＣを求めるようにしてもよい。各電圧値の情報を用いる場合、例えば、静定時の電圧値と充電率ＳＯＣとのテーブルを予め用意しておき、静定時に各電圧値を取得し、上記テーブルを用い、取得した電圧値から充電率ＳＯＣを求めることができる。また、上記所定のタイミングとは、例えば、充電開始直前のタイミング、及び充電開始後一定時間ごとのタイミングとすることができる。
【００２９】
選択部４３は、記憶部４１に記憶された各コンバータ２２Ａ〜２２Ｄの各基準電力値ＰｂＡ〜ＰｂＤのうち最も大きい基準電力値を第一基準電力値として設定する。また、選択部４３は、取得部４２が取得した供給電力及び各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄの各充電率ＳＯＣの各情報に基づいて、供給電力を上記第一基準電力値以上の電力に分配可能な電池ユニットの個数を決定する。そして、選択部４３は、複数の電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄのうち風力発電装置１０から電力を供給する電池ユニットを上記決定した個数だけ選択して充電する。
【００３０】
ただし、選択部４３は、例えば、複数の基準電力値ＰｂＡ〜ＰｂＤの中で第一基準電力値より小さい基準電力値の一つであって第一基準電力値の次に大きい値の基準電力値を第二基準電力値として設定し、供給電力を第一基準電力値以上の電力に分配可能な電池ユニットの個数よりも、基準電力値が第二基準電力値以下であるコンバータを有する電池ユニットの中から供給電力を第二基準電力値以上の電力で分配可能な電池ユニットの個数が多い場合、基準電力値が第二基準電力値以下であるコンバータを有する電池ユニットの中から第二基準電力値以上の電力に分配可能な電池ユニットの個数を決定し、風力発電装置１０から電力を供給する電池ユニットを前記決定した個数だけ選択する。
【００３１】
また、選択部４３は、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄの充電率の情報に基づいて、電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄに対して電力を供給する優先順位を充電率ＳＯＣの低い順に決定し、各電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄの基準電力値ＰｂＡ〜ＰｂＤと供給電力と充電率とに基づいて、上記供給電力を分配可能な個数を決定し、該決定した個数の電池ユニットを上記優先順位に基づいて選択する。なお、本実施形態の電池システム１における制御装置４０（選択部４３）の詳細な選択方法については後述するフローチャートの中で説明する。
【００３２】
切換部４４は、選択部４３により選択された電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄのうち少なくとも１つの電池ユニットが備える電池モジュールの充電率が、選択部４３が非選択の電池ユニットのうち少なくとも１つの電池ユニットの備える電池モジュールの充電率と同一又は略同一となったか否かを判断する。そして、切換部４４は、該充電率と同一又は略同一となったと判断した場合、選択部４３により選択され、且つ、同一又は略同一となった充電率の電池モジュールを備える電池ユニットに対して、風力発電装置１０から供給されていた電力を、充電率が同一又は略同一の電池ユニットに対して交互に切り換えて供給する。なお、本実施形態の電池システム１における制御装置４０（切換部４４）の詳細な切換方法については後述のフローチャートの中で説明する。
【００３３】
表示装置５０は、例えば、風力発電装置１０の供給電力や、電池ユニットの充電率など各種の情報をユーザに対して表示するものであり、例えば、一般的な液晶パネルなどのモニタである。なお、表示装置５０は、必要に応じて設ければよく、本実施形態の電池システム１においては省略してもよい。
【００３４】
以上のように構成される本実施形態の電池システム１においては、基準電力値ＰｂＡ〜ＰｂＤのうち最も大きい第一基準電力値（例えば、コンバータ２２Ａの基準電力値ＰｂＡであり、ＰｂＡ＝４０ｋＷ）以上の電力を、電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄの中から少なくとも１つ選択した電池ユニットにそれぞれ供給するのであれば、それら選択した各電池ユニットのコンバータは個々の基準電力値以上である第一基準電力値の電力が供給されることになるため電力変換効率は高く、その結果、電池装置２０全体での充電効率も良い。しかし、第一基準電力値より小さい電力を、例えば、第一基準電力値をもつコンバータ２２Ａに供給してしまうと、このコンバータ２２Ａにおける電力変換効率が落ちてしまい、望ましくない場合がある。そのため、第一基準電力値以下の電力を電池ユニットに供給する場合は、第一基準電力値をもつコンバータ２２Ａを有する電池ユニット２０Ａを除外して電池ユニット２０Ｂ〜２０Ｄを選択候補とし、これら選択候補の電池ユニット２０Ｂ〜２０Ｄから電力の供給先を決定するようにする。
【００３５】
そして、上記選択候補である電池ユニット２０Ｂ〜２０Ｄに対して、第一基準電力値の次に値が小さい第二基準電力値（例えば、基準電力値ＰｂＢで、ＰｂＢ＝３５ｋＷ）を供給するのであれば、これら電池ユニット２０Ｂ〜２０Ｄのコンバータ２２Ｂ〜２２Ｄは個々の基準電力値以上である第二基準電力値の電力が供給されることになるため、一定以上の電力変換効率での電力変換を保証でき、電池システム１全体の充電効率も高い状態を維持できる。
【００３６】
また、本実施形態の電池システム１では、供給電力Ｐをなるべく多くの電池ユニットに分配し均等に充電できるようにする。例えば、供給電力Ｐを分配して第一基準電力値（例えば、ＰｂＡ＝４０ｋＷ）以上の電力を電池ユニットに対して供給しようとすると、供給電力Ｐが７５ｋＷであった場合、供給電力Ｐを均等に２つ以上の電池ユニットに分配することはできず（例えば、供給電力Ｐを２つに分配すると、３７．５ｋＷとなってしまい第一基準電力値（４０ｋＷ）以下となってしまう）、そのため、１つの電池ユニットを選択して供給電力Ｐ（７５ｋＷ）を供給するしかない。しかし、供給電力Ｐを分配して第一基準電力値の次に小さい値の第二基準電力値（例えば、Ｐｂ＝３５ｋＷ）以上の電力を電池ユニットに対して供給しようとすれば、供給電力Ｐが７５ｋＷであった場合でも、第一基準電力値をもつコンバータ２２Ａを有する電池ユニット２０Ａを除いた他の電池ユニット２０Ｂ〜２０Ｄのうち２つの電池ユニットに供給電力Ｐを均等に分配することができる（供給電力Ｐを均等に２つに分配すると、３７．５ｋＷとなり、第二基準電力値（３５ｋＷ）以上となる）。その結果、電池モジュールを可能な限り並列に均等に充電することができる。
【００３７】
すなわち、本実施形態の電池システム１では、供給電力Ｐを分配して供給すべき電池ユニットを各基準電力値ＰｂＡ〜ＰｂＤに基づいて選択し決定するものとする。さらに、供給する電池ユニットを選択するに際し、ＳＯＣを考慮し、ＳＯＣのなるべく低いものを選択するようにする。
【００３８】
以下、図４〜図７に示すフローチャートを参照して、制御装置４０を用いて実施される本実施形態の電池システム１の充電動作処理について説明する。なお、図４〜図７のフローチャートで示される各処理は、処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更して又は並列に実行することができる。
【００３９】
まず、電池システム１の充電動作処理を説明するにあたり、電池システム１は、図１及び図２を用いて上記説明した構成を有するものとし、更に、以下の事項を前提とする。電池ユニットの個数を固定値Ｎで表し、図２に示すように、電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄの４つを用いるので、Ｎ＝４とする。そして、コンバータ２２Ａ〜２２Ｄへの各最大入力電力値を固定値Ｐｍａｘで表し、Ｐｍａｘ＝１００ｋＷとする。よって、図２に示す電池装置２０の最大許容入力電力はＮ×Ｐｍａｘ＝４００ｋＷとなる（風力発電装置１０の供給電力はこの値を上回らないものとする）。さらに、コンバータ２２Ａ〜２２Ｄそれぞれの所定の電力変換効率を有する基準電力値ＰｂＡ〜ＰｂＤとして、ＰｂＡ＝４０ｋＷ、ＰｂＢ＝３０ｋＷ、ＰｂＣ＝３５ｋＷ、ＰｂＤ＝２５ｋＷとする。また、これら基準電力値ＰｂＡ〜ＰｂＤが予め記憶部４１に記憶されているものとする。なお、コンバータ２２Ａ〜２２Ｄで基準電力値が異なるとしているのは、例えば、複数の製造メーカのコンバータを混在させて電池システム１を構成する場合を想定しているからである。
【００４０】
また、さらなる前提として、充電前の電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄの各ＳＯＣ（電池システム１の充電動作処理前の初期値のＳＯＣ）は、それぞれ８０％、６０％、７０％、５０％であるとして説明する。
【００４１】
以上を前提とし、以下、制御装置４０を用いて実施される電池システム１の充電動作処理を説明する。
【００４２】
まず、取得部４２は、各コンバータの基準電力値を記憶部４１より取得し、これら複数の基準電力値を大きい順にソートして、該ソートした順にその値を配列Ｐｂ［ｉ］（１≦ｉ≦Ｎ）として記憶部４１に格納する（ステップＳ１００）。上記前提条件で述べたように、本例においては、各コンバータ２２Ａ〜２２Ｄの基準電力値ＰｂＡ〜ＰｂＤがそれぞれ、ＰｂＡ＝４０ｋＷ、ＰｂＢ＝３０ｋＷ、ＰｂＣ＝３５ｋＷ、ＰｂＤ＝２５ｋＷであるとすると、大きい順にソートした結果、ＰｂＡ＞ＰｂＣ＞ＰｂＢ＞ＰｂＤとなる。そして、基準電力値の配列Ｐｂ［ｉ］にそれぞれ値を格納すると、本例ではＮ＝４であるので、Ｐｂ［１］＝４０ｋＷ（ＰｂＡ）、Ｐｂ［２］＝３５ｋＷ（ＰｂＣ）、Ｐｂ［３］＝３０ｋＷ（ＰｂＢ）、Ｐｂ［４］＝２５ｋＷ（ＰｂＤ）である配列が作成される。なお、本例では、Ｐｂ［１］が第一基準電力値となる。
【００４３】
次いで、取得部４２は、風力発電装置１０の供給電力Ｐの情報を風力発電装置１０から取得する（ステップＳ１０１）。本例では、取得部４２は、例えば、風力発電装置１０の供給電力Ｐが７５ｋＷであるとの情報を風力発電装置１０から取得したものとする。
【００４４】
次いで、選択部４３は、上記取得した供給電力Ｐの情報から、供給電力Ｐを電池ユニットの個数Ｎで除算し、この除算した値Ｐ／Ｎが基準電力値Ｐｂ［１］〜Ｐｂ［Ｎ］のうち最も大きい基準電力値Ｐｂ［１］以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。すなわち、本例では、選択部４３は、供給電力Ｐである７５ｋＷを電池ユニットの個数Ｎである４で除算した値Ｐ／Ｎが、基準電力値Ｐｂ［１］である４０ｋＷ以上であるか否かを判断する。
【００４５】
上記除算した値Ｐ／Ｎが、基準電力値Ｐｂ［１］以上である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、選択部４３は、信号線を介して電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄの各スイッチ２３Ａ〜２３Ｄに対して制御信号を送り、各スイッチ２３Ａ〜２３ＤをＯＮとする（ステップＳ１０３）。この場合、各スイッチ２３Ａ〜２３ＤをＯＮとしても、各コンバータ２２Ａ〜２２Ｄに入力される電力は、それぞれ基準電力値Ｐｂ［１］以上となるので、コンバータ２２Ａ〜２２Ｄでの電力変換効率が全て高い状態で、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄを充電することができる。なお、選択部４３は、各スイッチ２３Ａ〜２３ＤをＯＮとする際、信号線を介して電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄの各コンバータ２２Ａ〜２２Ｄに対しても制御信号を送り、各コンバータ２２Ａ〜２２Ｄを起動する。
【００４６】
ステップＳ１０３の処理後、取得部４２は、再度、供給電力Ｐの情報を風力発電装置１０から取得し（ステップＳ１０４）、該取得した供給電力Ｐの情報から、供給電力Ｐを電池ユニットの個数Ｎで除算し、この除算した値Ｐ／Ｎが基準電力値Ｐｂ［１］以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。このステップＳ１０４〜Ｓ１０５の処理は、所定時間経過後に供給電力Ｐが変化した場合、電池装置２０における充電効率を高く維持するために、電力の供給を受ける電池ユニットの個数Ｎ（＝４）を変えた方が良いか否かを判断するために行う処理である。すなわち、ステップＳ１０４の処理前では、先のステップＳ１０１の処理で取得した供給電力Ｐに基づいて電力の供給を受ける電池ユニットの個数をＮ（＝４）として決定しているが、この個数は、供給電力Ｐを各電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄに分配しても各電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄに基準電力値Ｐｂ［１］以上の電力が供給可能であるために決定されたものである。しかし、風力発電装置１０のように自然エネルギーを利用した電源装置においてはその供給電力Ｐが変化するため、基準電力値Ｐｂ［１］以上の電力の供給を受けられる最適な電池ユニットの個数も変わり得ることとなる。したがって、供給電力Ｐに応じて電力の供給を受ける最適な電池ユニットの個数を変更することが好ましい。なお、供給電力Ｐの情報を取得するタイミングは、例えば、風力発電装置１０の特性などの要因に応じて適宜設定することができる。
【００４７】
ステップＳ１０５の処理において、上記除算した値Ｐ／Ｎが、基準電力値Ｐｂ［１］以上である場合、すなわち、電力を供給する電池ユニットの個数Ｎを変更しなくても良い場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、選択部４３は、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄが充電終了したか否かを判断する（ステップＳ１０６）。ここで、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄにおける充電終了とは、例えば、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄが満充電となった場合や、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄに充電された電力を放電する必要が生じた場合である。なお、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄのうち少なくとも１つの電池モジュールが満充電等になった場合（例えば、充電率が所定値としての９０％に達した場合）、選択部４３は、この電池モジュールに対して電力供給を遮断するように対応するスイッチをＯＦＦとし、他の電池モジュールに対してはＰ／（Ｎ−１）の電力供給を継続するよう制御できる。
【００４８】
充電終了であれば（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、本処理フローは終了し、充電終了でなければ（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１０４の処理に移る。なお、本例では、供給電力Ｐが７５ｋＷ及び電池ユニットの個数Ｎが４であれば、除算した値Ｐ／Ｎは、約１８．７５ｋＷとなり、基準電力値Ｐｂ［１］である４０ｋＷより小さくなるため、ステップＳ１０２の処理の後、ステップＳ１０３〜Ｓ１０６の処理には進まず、下記ステップＳ１０７の処理に進む。
【００４９】
ステップＳ１０２の処理において（又は、ステップＳ１０５の処理において）、除算した値Ｐ／Ｎが基準電力値Ｐｂ［１］より小さい場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ（又は、ステップＳ１０５：Ｎｏ））、取得部４２は、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄの充電状態を示す情報を取得し、ＳＯＣを演算する（ステップＳ１０７）。本例では、上記除算した値Ｐ／Ｎは、約１８．７５ｋＷであり、基準電力値Ｐｂ［１］である４０ｋＷより小さくなるため、取得部４２は、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄの充電状態を示す情報として、各電圧センサＶ１〜Ｖ４で測定された各電圧値と、各電流センサＩ１〜Ｉ４で測定された各電流値とを、各電圧センサＶ１〜Ｖ４及び各電流センサＩ１〜Ｉ４から信号線を介して取得する。取得部４２が、上記取得した各電圧値及び各電流値により、公知の演算方法を用いて各電池モジュール２１Ａ〜２１ＤのＳＯＣを演算する。なお、上記前提条件で述べたように、本例においては、取得部４２が演算した結果、各電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄの充電動作処理前のＳＯＣ（初期値のＳＯＣ）は、それぞれ８０％、６０％、７０％、５０％であったものとする。
【００５０】
次いで、選択部４３は、取得した各電池モジュール２１Ａ〜２１ＤのＳＯＣに基づいて、各電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄに対して電力を供給する優先順位を決定する（ステップＳ１０８）。すなわち、選択部４３は、電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄに対して電力を供給する優先順位をＳＯＣの低い順に決定するものとし、本例では、取得した電池モジュール２１Ａ〜２１ＤのＳＯＣが、それぞれ８０％、６０％、７０％、５０％であるため、電池ユニット２０Ｄの優先順位を１番、電池ユニット２０Ｂの優先順位を２番、電池ユニット２０Ｃの優先順位を３番、電池ユニット２０Ａの優先順位を４番と決定する。
【００５１】
次に、図５に示すフローチャートに移り、選択部４３は、選択候補の電池ユニットのうち、電力を同時に供給可能な電池ユニットの個数（同時にスイッチをＯＮ可能な個数）を変数Ｍで表し、Ｍ＝Ｎ−１と設定する（ステップＳ１０９）。なお、ステップＳ１０９〜Ｓ１１８の各処理は、各電池ユニットに供給される電力が個々の基準電力値以上になるように、風力発電装置１０から電力が供給される電池ユニットの個数を決定し、供給先の電池ユニットを上記決定した個数に選択するために行う処理である。
【００５２】
選択部４３は、変数ｉを１と設定する（ステップＳ１１０）。そして、選択部４３は、基準電力値を大きい順にソートした配列Ｐｂ［ｉ］（１≦ｉ≦Ｎ）のうち最も大きい基準電力値Ｐｂ［１］の値を呼び出す。
【００５３】
選択部４３は、供給電力ＰをＭで除算した値Ｐ／Ｍが、基準電力値Ｐｂ［ｉ］以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１１）。本例では、現段階において、ｉ＝１であるので、選択部４３は、供給電力Ｐである７５ｋＷを、Ｍ（＝Ｎ（４）−１）である３で除算した値Ｐ／Ｍが、基準電力値Ｐｂ［１］である４０ｋＷ以上であるか否かを判断する。
【００５４】
上記除算した値Ｐ／Ｍが基準電力値Ｐｂ［ｉ］より小さい場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、選択部４３は、Ｐｂ［ｉ］をもつコンバータに対応する電池ユニットを選択候補から外すか否かを判断する（ステップＳ１１２）。この判断対象の電池ユニットを選択候補から外すか否かは、例えば、判断対象の電池ユニットの上記優先順位が１番であるか否かで判断するものとし、優先順位が１番であれば、この電池ユニットは最も優先的に電力を供給しなければならない電池ユニットであるので、選択候補として外さないものとする。
【００５５】
なお、上記電池ユニットを選択候補から外すか否かは、上記優先順位で判断する場合に限られず、他の例として、各電池モジュール２１Ａ〜２１ＤのＳＯＣの平均値を算出し、その平均値から所定範囲を超えて下回っているか否かで判断してもよい。一例を挙げれば、各電池モジュール２１Ａ〜２１ＤのＳＯＣの平均値が約６０％であり、判断対象の電池ユニットが有する電池モジュールのＳＯＣが、その平均値より所定範囲を超えて（例えば、１０％以上）下回っている場合は、この電池ユニットは、最も優先的に電力を供給しなければならない電池ユニットの１つであるので、この電池ユニットを選択候補として外さないと判断してもよい。
【００５６】
上記選択候補から外すと判断した場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、選択部４３は、ｉ≧Ｎ−Ｍ＋１の関係式を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１３）。ステップＳ１１３の処理において関係式を満たさない場合（ステップＳ１１３；Ｎｏ）、選択部４３は、ｉをｉ＋１と設定し（ステップＳ１１４）、ステップＳ１１１の処理に移る。一方、ステップＳ１１３の処理において上記関係式を満たす場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、又は、上記ステップＳ１１２の処理において上記選択候補から外さないと判断した場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、選択部４３は、Ｍ＝Ｍ−１と再設定して（ステップＳ１１５）、Ｍが２以上であれば（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０の処理に移る。一方、Ｍが２より小さい場合（すなわち、Ｍが１の場合）（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、選択部４３は、電力の供給可能対象とする電池ユニットの個数を変数Ｑで表し、Ｑ＝１と設定する（ステップＳ１１７）。
【００５７】
一方、上記除算した値Ｐ／Ｍが基準電力値Ｐｂ［ｉ］以上である場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、選択部４３は、電力の供給可能対象とする電池ユニットの個数を変数Ｑで表し、Ｑ＝Ｍと設定する（ステップＳ１１８）。
【００５８】
上記ステップＳ１１０〜Ｓ１１８の処理は、まず、供給電力ＰをＭ（＝Ｎ−１）個の電池ユニットに対して基準電力値Ｐｂ［１］以上の電力で分配して供給可能か否かを判断し、供給可能で無いと判断した場合、基準電力値Ｐｂ［１］より小さい基準電力値Ｐｂ［２］〜Ｐｂ［４］以上の電力で、供給電力ＰをＭ個の電池ユニットに対して供給可能か否かを判断する。すなわち、上記処理は、最も大きい基準電力値Ｐｂ［１］以上で供給電力Ｐを電池ユニットに分配することを前提とするが、各電池モジュールのＳＯＣを考慮した上で、且つ、基準電力値Ｐｂ［１］より小さい基準電力値Ｐｂ［２］〜Ｐｂ［４］で分配した方が選択可能な電池ユニットの個数が多い場合はそちらを選択するものである。
【００５９】
具体的には、本例では、Ｐ＝７５、Ｍ＝３（Ｎ−１）、ｉ＝１であるとすると、まず、ステップＳ１１１の処理では、上記除算した値Ｐ／Ｍは２５ｋＷであり、Ｐｂ［１］（＝４０ｋＷ）より小さいため、ステップＳ１１２の処理に進む。ステップＳ１１２の処理では、Ｐｂ［１］をもつコンバータ２２Ａに対応する電池ユニット２１Ａを選択候補から外すか否かを判断する。電池ユニット２１Ａの上記優先順位は４番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１３の処理では、ｉ（ここでは、ｉ＝１）は、Ｎ−Ｍ＋１（ここでは、Ｎ−Ｍ＋１＝２）以上でないため、ステップＳ１１４の処理に進み、ｉ＝ｉ＋１（ここでは、ｉ＝２）と設定し、ステップＳ１１１の処理に移る。
【００６０】
次に、上記除算した値Ｐ／Ｍは２５ｋＷであり、Ｐｂ［２］（＝３５ｋＷ）以上でないため、ステップＳ１１２の処理に進む。ステップＳ１１２の処理では、Ｐｂ［２］をもつコンバータ２２Ｃに対応する電池ユニット２１Ｃを選択候補から外すか否かを判断する。電池ユニット２１Ｃの上記優先順位は３番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１３の処理において、ｉ（ここでは、ｉ＝２）は、Ｎ−Ｍ＋１（ここでは、Ｎ−Ｍ＋１＝２）以上であるため、ステップＳ１１５の処理に進み、Ｍ＝Ｍ−１（ここでは、Ｍ＝２）と設定し、ステップＳ１１６の処理に移る。
【００６１】
ステップＳ１１６の処理において、Ｍ≧２（ここでは、Ｍ＝２）を満たすので、ステップＳ１１０の処理に移る。ステップＳ１１０の処理でｉ＝１と再設定され、且つ、Ｍ＝２であるので、除算した値Ｐ／Ｍは、３７．５ｋＷであり、Ｐｂ［１］（＝４０ｋＷ）以上でないため、ステップＳ１１２の処理に進む。ステップＳ１１２の処理では、Ｐｂ［１］をもつコンバータ２２Ａに対応する電池ユニット２１Ａを選択候補から外すか否かを判断する。電池ユニット２１Ａの上記優先順位は４番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１３の処理では、ｉ（ここでは、ｉ＝１）は、Ｎ−Ｍ＋１（ここでは、Ｎ−Ｍ＋１＝２）以上でないため、ステップＳ１１４の処理に進む。ステップＳ１１４の処理において、ｉ＝ｉ＋１（ここでは、ｉ＝２）と設定し、ステップＳ１１１の処理に移る。
【００６２】
次に、上記除算した値Ｐ／Ｍは３７．５ｋＷであり、Ｐｂ［２］（＝３５ｋＷ）以上であるため、ステップＳ１１８の処理に進む。そして、ステップＳ１１８の処理において、選択候補の電池ユニットの中で、電力を同時に供給可能な電池ユニットの個数がＭ＝２であるため、Ｑ＝Ｍ（＝２）と設定する。
【００６３】
これらの処理を行うことにより、供給電力Ｐ（＝７５ｋＷ）を基準電力値Ｐｂ［１］（＝４０ｋＷ）以上で電池ユニットに供給しようとすると、１つの電池ユニットしか選択できないが、供給電力Ｐを基準電力値Ｐｂ［２］（＝３５ｋｗ）以上で電池ユニットに供給しようとすると、２つの電池ユニットが選択可能となる。
【００６４】
次いで、図５のフローチャートに戻り、ｉ＝１であれば（ステップＳ１１９：Ｙｅｓ）、優先順位に基づいてＱ個の電池ユニットに電力（Ｐ／Ｍ）を供給するため、選択部４３は、対応するスイッチをＯＮとし（ステップＳ１２０）、図７に示すフローチャートのステップＳ１３０の処理に進む。ステップＳ１２０の処理は、ｉ＝１のとき、すなわち、供給電力Ｐを基準電力値Ｐｂ［１］以上の電力に分配してＱ個の電池ユニットに供給する場合の処理である。この場合、どの電池ユニットを選択したとしても、各電池ユニットは個々のコンバータの基準電力値以上の電力が分配されることとなるので、全ての電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄを選択候補とし、上記優先順位にしたがって電池ユニットの選択を行う。
【００６５】
一方、ｉ＝１でなければ（ステップＳ１１９：Ｎｏ）、優先順位に基づいて、且つ、所定の電池ユニットを除いて選択したＱ個の電池ユニットに電力（Ｐ／Ｍ）を供給するため、選択部４３は、対応するスイッチをＯＮとし（ステップＳ１２１）、図６に示すフローチャートのステップＳ１２２の処理に進む。ステップＳ１２１の処理は、ｉ≠１のとき、すなわち、供給電力Ｐを基準電力値Ｐｂ［１］より小さく且つ基準電力値Ｐｂ［ｉ］以上の電力に分配してＱ個の電池ユニットに供給する場合の処理である。よって、例えば、基準電力値Ｐｂ［１］の基準電力値をもつコンバータを有する電池ユニットに基準電力値Ｐｂ［１］より小さい電力を供給してしまうと、電力変換効率が落ちてしまうので、これら電池ユニットを除いた電池ユニットを電力供給の選択候補とし、この選択候補の電池ユニットの中から上記優先順位にしたがって電池ユニットの選択を行う。
【００６６】
具体的には、本例では、上記処理の結果、ｉ＝２と設定されているので、基準電力値Ｐｂ［２］以上の電力をＱ個の電池ユニットに供給することとなり、ステップＳ１１９の処理からステップＳ１２１の処理に進む。ステップＳ１２１の処理において、上記処理でＱ＝２と設定されているので、基準電力値Ｐｂ［１］をもつコンバータを有する電池ユニット２０Ａを除いた電池ユニット２０Ｂ〜２０Ｄを電力供給の選択候補とし、これら電池ユニット２０Ｂ〜２０Ｄの中から上記優先順位にしたがって２個の電池ユニットを選択する。すなわち、該選択候補の電池ユニット２０Ｂ〜２０Ｄのうち、優先順位が最も高い電池ユニット２０Ｄと、次に高い電池ユニット２０Ｂを選択し、これらにそれぞれ３７．５ｋＷを供給（充電）することとなる。よって、選択部４３は、対応するスイッチ２３Ｂ、２３ＤをＯＮとし、また、各コンバータ２２Ｂ、２２Ｄも起動する。各スイッチ２３Ｂ、２３ＤがＯＮとなることで、コンバータ２２Ｂ、２２Ｄは、それぞれ基準電力値ＰｂＢ（＝３０ｋＷ）、ＰｂＤ（＝２０ｋＷ）以上の電力が入力されることとなる。その結果、コンバータ２２Ｂ、２２Ｄでの電力変換効率を高い状態で維持しつつ、電池モジュール２１Ｂ、２１Ｄは充電される。なお、これまでの処理を行った結果を、図８（Ａ）の表に示す。
【００６７】
次に、まず、ステップＳ１２１の処理後の各処理について図６を参照して説明をし、次いで、ステップＳ１２０の処理後の各処理について図７を参照して説明をする。
【００６８】
まず、図６のフローチャートに示すように、ステップＳ１２１の処理から所定時間（例えば、１分間）経過後、取得部４２は、充電中の電池モジュールの充電状態を示す情報を取得し、ＳＯＣを演算する（ステップＳ１２２）。すなわち、本例では、取得部４２は、充電中の電池モジュール２１Ｂ、２１Ｄの充電状態を示す情報として、該電池モジュール２１Ｂ、２１Ｄの各電圧値及び各電流値をそれぞれ各電圧センサＶ２、Ｖ４及び各電流センサＩ２、Ｉ４から信号線を介して取得し、電池モジュール２１Ｂ、２１ＤそれぞれのＳＯＣを演算する。なお、ステップＳ１２２の処理において、充電中の電池モジュールのみならず、全ての電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄの各電圧値及び各電流値をそれぞれ各電圧センサＶ１〜Ｖ４及び各電流センサＩ１〜Ｉ４から信号線を介して取得し、電池モジュール２１Ａ〜２１ＤそれぞれのＳＯＣを演算するようにしてもよい。この場合、下記ステップＳ１２３の処理等で、より正確な判断等をすることができる。
【００６９】
次いで、選択部４３は、上記取得した充電中の電池モジュールの各ＳＯＣに基づいて、選択候補である各電池ユニットの電池モジュールのＳＯＣが全て同一又は略同一であるか否かを判断する（ステップＳ１２３）。
【００７０】
ステップＳ１２３の処理において、選択候補の電池ユニットの電池モジュールのＳＯＣが全て同一又は略同一でないと判断した場合（ステップＳ１２３：Ｎｏ）、選択部４３は、上記取得した充電中の電池モジュールの各ＳＯＣに基づいて、充電中の電池モジュールのＳＯＣが、上記選択候補であり且つ充電中で無い電池モジュールのＳＯＣまで到達したか否か（同一又は略同一になったか否か）を判断する（ステップＳ１２４）。本例では、選択部４３は、充電中の電池モジュール２１ＢのＳＯＣ及び電池モジュール２１ＤのＳＯＣのうち少なくとも１つのＳＯＣが、選択候補であり且つ充電中でない電池モジュール２１ＣのＳＯＣまで到達したか否かを判断する。
【００７１】
充電中の電池モジュールのＳＯＣが、上記選択候補であり且つ充電中でない電池モジュールのＳＯＣまで到達した場合（ステップＳ１２４：Ｙｅｓ）、切換部４４は、同一又は略同一になった電池モジュールを有する各電池ユニットに対して電力Ｐ／Ｍが均等に供給されるように、信号線を介して対応するスイッチに信号を送り、それぞれのスイッチのＯＮ、ＯＦＦを所定のタイミングで相互に切り換える（ステップＳ１２５）。このとき、当該ＳＯＣまで到達していない電池ユニットについては、依然として電力Ｐ／Ｍが供給される。
【００７２】
一方、上記充電中の電池モジュールのＳＯＣが、上記選択候補のうち充電中で無い電池モジュールのＳＯＣまで到達していない場合（ステップＳ１２４：Ｎｏ）、ステップＳ１２７の処理に移る。なお、選択候補のうち充電中で無い電池モジュールが無い場合も同様に、ステップＳ１２７の処理に移る。
【００７３】
本例では、例えば、図８（Ｂ）の表に示すように、選択候補の電池ユニットの電池モジュールのＳＯＣが全て同一又は略同一でない場合であって、充電中の電池モジュール２１ＢのＳＯＣが、選択候補であり且つ充電中でない電池ユニット２０Ｃが有する電池モジュール２１ＣのＳＯＣ（＝７０％）まで到達したとすると、切換部４４は、電池ユニット２０Ｂと電池ユニット２０Ｃとへ電力３７．５ｋＷを相互に供給するべく、それぞれのスイッチ２３Ｂとスイッチ２３ＣのＯＮ、ＯＦＦを所定のタイミングで相互に切り換えるよう制御する。その結果、電池モジュール２１Ｂと電池モジュール２１Ｃを均等に充電し得ることになる。また、このとき、電池ユニット２０Ｄには依然として電力３７．５ｋＷが供給されて電池モジュール２１Ｄの充電がなされる。なお、上記スイッチ２３Ｂとスイッチ２３Ｃとを相互に切り換える上記所定のタイミングは、例えば、５０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃ毎とすることができる。
【００７４】
また、ステップＳ１２３の処理において、選択候補の電池ユニットの電池モジュールのＳＯＣが全て同一又は略同一であると判断した場合（ステップＳ１２３：Ｙｅｓ）、切換部４４は、選択候補の電池ユニットと、非選択候補の電池ユニットとを均等充電するように各々対応するスイッチを相互に切り換えるよう制御する（ステップＳ１２６）。
【００７５】
本例では、例えば、後述するステップＳ１２７〜Ｓ１２９の処理の結果、ステップＳ１２２の処理に移ったとすると、すなわち、供給電力Ｐが７５ｋＷで変化が無く、該供給電力Ｐが継続して電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄに供給可能であるとすると、図８（Ｃ）の表に示すように、選択候補の電池ユニットの電池モジュールのＳＯＣが全て同一又は略同一のＳＯＣ（＝７９％）となったとき、切換部４４は、選択候補の電池ユニット２０Ｂ〜２０Ｄと、非選択候補の電池ユニット２０Ａとを均等充電するように各々対応するスイッチ２３Ａ〜２３Ｄを相互に切り換えるよう制御する。
【００７６】
具体的には、図９（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、全ての電池ユニット２０Ａ〜２０ＤのＳＯＣが均等に充電可能なように、且つ、どの電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄに電力が供給されても各々基準電力値以上となるように、切換部４４は、各スイッチ２３Ａ〜２３Ｄを順次切り換える。
【００７７】
例えば、まず、図９（Ａ）に示すように、スイッチ２３Ｃ及びスイッチ２３ＤをＯＮとすれば、供給電力Ｐ（＝７５ｋＷ）が分配されてコンバータ２２Ｃ及びコンバータ２２Ｄに３７．５ｋＷずつの電力が供給される。次に、所定時間経過後、図９（Ｂ）に示すように、スイッチ２３ＣをＯＦＦとし、且つスイッチ２３ＢをＯＮとすれば、供給電力Ｐ（＝７５ｋＷ）が分配されてコンバータ２２Ｂ及びコンバータ２２Ｄに３７．５ｋＷずつの電力が供給される。同様に、所定時間経過後、図９（Ｃ）に示すように、スイッチ２３ＤをＯＦＦとし、且つスイッチ２３ＣをＯＮとすれば、供給電力Ｐ（＝７５ｋＷ）が分配されてコンバータ２２Ｂ及びコンバータ２２Ｃに３７．５ｋＷずつの電力が供給される。次に、図９（Ｄ）に示すように、スイッチ２３Ｂ及びスイッチ２３ＣをＯＦＦとし、スイッチ２３ＡをＯＮとすれば、供給電力Ｐ（＝７５ｋＷ）がコンバータ２２Ａに電力が供給される。このように供給電力Ｐの供給先を切り換えることで、電池装置２０の各電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄを均等に充電することができる。なお、図９の例であれば、スイッチ２３ＡをＯＮとしたとき、１つの電池モジュール２１Ａに集中して電力が供給されるため、スイッチ２３ＡのみをＯＮとする時間を、他の２つのスイッチをＯＮとする時間よりも短くするなど、各スイッチの切り換えのタイミングは適宜自由に設定することができる。
【００７８】
図６のフローチャートに戻り、上記ステップＳ１２４、Ｓ１２５、又はＳ１２６の処理の後、取得部４２は、風力発電装置１０の供給電力Ｐの情報を風力発電装置１０から取得する（ステップＳ１２７）。
【００７９】
取得部４２は、ステップＳ１２７の処理で取得した供給電力Ｐの値が、所定の範囲を超えて変化したか否かを判断する（ステップＳ１２８）。この処理は、上記取得した供給電力Ｐが、先の処理で取得した供給電力Ｐ（例えば、ステップＳ１０１の処理で取得した供給電力Ｐ）と比べて、所定の範囲を超えて電力が変化したか否かを判断するために行う処理である。ここでの所定の範囲とは、例えば、風力発電装置１０からの供給電力Ｐを分配する電力及び供給すべき電池ユニットの個数Ｍを変更した方が電池システム１における充電効率が良くなる場合の供給電力Ｐの変化の範囲である。上記所定の範囲を超えて変化したと判断した場合（ステップＳ１２８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２の処理に移り、上記所定の範囲を超えて変化していないと判断した場合（ステップＳ１２８：Ｎｏ）、ステップＳ１２９の処理に移る。
【００８０】
ステップＳ１２９の処理において、選択部４３が充電終了でないと判断した場合（ステップＳ１２９：Ｎｏ）、ステップＳ１２２の処理に戻り、一方、選択部４３が充電終了であると判断した場合（ステップＳ１２９：Ｙｅｓ）、電池システム１の動作処理を終了する。
【００８１】
次に、ステップＳ１２０の処理後について図７を参照して説明をする。図７のフローチャートに示すように、ステップＳ１２０の処理後、取得部４２は、充電中の電池モジュールの充電状態を示す情報を取得し、ＳＯＣを演算する（ステップＳ１３０）。
【００８２】
次いで、取得部４２は、上記取得した充電中の電池モジュールの各ＳＯＣに基づいて、充電中の電池モジュールのＳＯＣが、選択候補の電池モジュールのＳＯＣまで到達したか否か（同一又は略同一になったか否か）を判断する（ステップＳ１３１）。
【００８３】
充電中の電池モジュールのＳＯＣが、上記選択候補のうち電池モジュールのＳＯＣまで到達した場合（ステップＳ１３１：Ｙｅｓ）、選択部４３は、同一又は略同一になった電池モジュールを有する各電池ユニットに対して電力Ｐ／Ｍが均等に供給されるように、対応するスイッチに対して信号線を介して信号を送り、それぞれのスイッチのＯＮ、ＯＦＦを所定のタイミングで相互に切り換える（ステップＳ１３２）。このとき、当該ＳＯＣまで到達していない電池ユニットについては、所定時間の間（例えば、１分間）、依然として電力Ｐ／Ｍが供給され、その後、ステップＳ１３３の処理に移る。
【００８４】
一方、上記充電中の電池モジュールのＳＯＣが、上記選択候補のうち充電中で無い電池モジュールのＳＯＣまで到達していない場合（ステップＳ１３１：Ｎｏ）、ステップＳ１３３の処理に移る。
【００８５】
ステップＳ１３３〜Ｓ１３５の処理は、上記ステップＳ１２７〜Ｓ１２９の処理と同様であるので、その説明を省略する。
【００８６】
以上のように、本実施形態の電池システム１は動作する。
【００８７】
＜上記本実施形態の電池システム１において、他の条件での動作内容＞
上述では、最初のステップＳ１００の処理において、風力発電装置１０の供給電力Ｐが７５ｋＷである場合を説明したが、別の条件として、供給電力Ｐが３５ｋＷである場合についても、図４〜図７、及び図１０を参照しつつ、以下、簡単に説明する。
【００８８】
まず、ステップＳ１００の処理において、取得部４２は、上述と同様、Ｐｂ［１］＝４０ｋＷ（ＰｂＡ）、Ｐｂ［２］＝３５ｋＷ（ＰｂＣ）、Ｐｂ［３］＝３０ｋＷ（ＰｂＢ）、Ｐｂ［４］＝２５ｋＷ（ＰｂＤ）である配列を作成する。
【００８９】
次いで、ステップＳ１０１の処理において、取得部４２は、風力発電装置１０から供給電力Ｐ（＝３５ｋＷ）の情報を取得する。次いで、ステップＳ１０２の処理において、選択部４３は、供給電力Ｐ（＝３５ｋＷ）を電池ユニットの個数Ｎ（＝４）で除算した値（＝約８．７５ｋＷ）が、基準電力値Ｐｂ［１］（＝４０ｋＷ）より小さいと判断して、ステップＳ１０７〜Ｓ１１０の処理を上述と同様に行い、Ｍ＝３、ｉ＝１が設定される。
【００９０】
その後、ステップＳ１１１の処理において、選択部４３は、供給電力Ｐ（＝３５ｋＷ）をＭ（＝３）で除算した値約１１．６７ｋＷが、基準電力値Ｐｂ［１］（＝４０ｋＷ）より小さいと判断し、ステップＳ１１２の処理に進む。ステップＳ１１２の処理では、Ｐｂ［１］をもつコンバータ２２Ａに対応する電池ユニット２１Ａの上記優先順位は４番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１３の処理において、現段階では、Ｍ＝３、ｉ＝１であるので、ｉ≧Ｎ−Ｍ＋１の関係式を満たさないので、ステップＳ１１４の処理に進む。ステップＳ１１４の処理において、ｉ＝２と再設定し、ステップＳ１１１の処理に移る。
【００９１】
再度、ステップＳ１１１の処理において、選択部４３は、供給電力Ｐ（＝３５ｋＷ）をＭ（＝３）で除算した値約１１．６７ｋＷが、基準電力値Ｐｂ［２］（＝３５ｋＷ）より小さいと判断し、ステップＳ１１２の処理に進む。ステップＳ１１２の処理では、Ｐｂ［２］をもつコンバータ２２Ｃに対応する電池ユニット２１Ｃの上記優先順位は３番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１３の処理において、現段階では、Ｍ＝３、ｉ＝２であるので、ｉ≧Ｎ−Ｍ＋１の関係式を満たすので、ステップＳ１１５の処理に進む。ステップＳ１１５の処理において、Ｍ＝Ｍ−１（＝２）と再設定し、ステップＳ１１６の処理で、Ｍ≧２を満たすので、ステップＳ１１０の処理に移る。
【００９２】
ステップＳ１１０の処理で、再度ｉ＝１と設定された後、ステップＳ１１１の処理において、選択部４３は、供給電力Ｐ（＝３５ｋＷ）をＭ（＝２）で除算した値約１７．５ｋＷが、基準電力値Ｐｂ［１］（＝４０ｋＷ）より小さいと判断し、ステップＳ１１２の処理に進む。ステップＳ１１２の処理では、Ｐｂ［１］をもつコンバータ２２Ａに対応する電池ユニット２１Ａの上記優先順位は４番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１３の処理において、現段階では、Ｍ＝２、ｉ＝１であるので、ｉ≧Ｎ−Ｍ＋１の関係式を満たさないので、ステップＳ１１４の処理に進む。ステップＳ１１４の処理において、ｉ＝２と再設定し、ステップＳ１１１の処理に移る。
【００９３】
ステップＳ１１１の処理において、選択部４３は、供給電力Ｐ（＝３５ｋＷ）をＭ（＝２）で除算した値約１７．５ｋＷが、基準電力値Ｐｂ［２］（＝３５ｋＷ）より小さいと判断し、ステップＳ１１２の処理に進む。ステップＳ１１２の処理では、Ｐｂ［２］をもつコンバータ２２Ｃに対応する電池ユニット２１Ｃの上記優先順位は３番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１３の処理において、現段階では、Ｍ＝２、ｉ＝２であるので、ｉ≧Ｎ−Ｍ＋１の関係式を満たさないので、ステップＳ１１４の処理に進む。ステップＳ１１４の処理において、ｉ＝３と再設定し、ステップＳ１１１の処理に移る。
【００９４】
ステップＳ１１１の処理において、選択部４３は、供給電力Ｐ（＝３５ｋＷ）をＭ（＝２）で除算した値約１７．５ｋＷが、基準電力値Ｐｂ［３］（＝３０ｋＷ）より小さいと判断し、ステップＳ１１２の処理に進む。ステップＳ１１２の処理では、Ｐｂ［３］をもつコンバータ２２Ｂに対応する電池ユニット２１Ｂの上記優先順位は２番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１２の処理において、現段階では、Ｍ＝２、ｉ＝３であるので、ｉ≧Ｎ−Ｍ＋１の関係式を満たすので、ステップＳ１１５の処理に進む。ステップＳ１１５の処理において、Ｍ＝Ｍ−１（＝１）と再設定し、ステップＳ１１６の処理で、Ｍ≧２を満たさないので、ステップＳ１１７の処理に進む。
【００９５】
ステップＳ１１７の処理において、選択部４３は、電力の供給可能対象とする電池ユニットの個数を変数Ｑで表し、Ｑ＝１と設定し、ステップＳ１１９の処理に進む。ステップＳ１１９の処理において、上記処理の結果、ｉ＝３（ｉ≠１）であるので、ステップＳ１２１の処理に進む。供給電力Ｐが３５ｋＷである場合、少なくとも２つの電池ユニットに供給電力Ｐを分配すると、１つの電池ユニットは必ず基準電力値以下となってしまい、電力変換効率が落ちてしまうため、ステップＳ１２１の処理では、優先順位に基づいて且つ所定の電池ユニットを除いて選択した１個の電池ユニットに電力（３５ｋＷ）を供給するよう、対応するＳＷをＯＮとする。本例では、供給電力Ｐである３５ｋＷは、基準電力値Ｐｂ［１］より小さく基準電力値Ｐｂ［２］以上であるため、電池ユニット２０Ａを除いた電池ユニット２０Ｂ〜２０Ｄを選択候補とし、図１０（Ａ）に示すように、この選択候補の電池ユニット２０Ｂ〜２０Ｄの中から上記優先順位にしたがって電池ユニット２０Ｄを選択し、この電池地ユニット２０Ｄに電力３５ｋＷを供給するよう、対応するスイッチ２３ＤをＯＮとする。
【００９６】
次いで、ステップＳ１２２〜Ｓ１２４の処理に移り、ステップＳ１２４の処理において、図１０（Ｂ）に示すように、充電中の電池モジュール２１ＤのＳＯＣが、選択候補の電池モジュール２１ＢのＳＯＣである６０％まで到達したとすると、ステップＳ１２５の処理に進む。
【００９７】
ステップＳ１２５の処理において、切換部４４は、同一又は略同一となった電池モジュール２１Ｂ、２１Ｄを有する各電池ユニット２０Ｂ、２０Ｄが均等充電するように各々対応するスイッチ２１Ｂ、２１Ｄを相互に切り換え、ステップＳ１２７〜Ｓ１２８の処理に進む。
【００９８】
ステップＳ１２７〜Ｓ１２８の処理において、取得部４２が取得した供給電力Ｐが先の供給電力Ｐの３５ｋＷと変わらなかったものとすると、ステップＳ１２９の処理に進む。ステップＳ１２９の処理において、現段階では、まだ充電中であるものとし、ステップＳ１２２の処理に移る。そして、ステップＳ１２２の処理において、図１０（Ｃ）に示すように、充電中の電池モジュール２１Ｂ（又は２１Ｄ）のＳＯＣが、選択候補の電池モジュール２１ＣのＳＯＣである７０％まで到達したとすると、ステップＳ１２５の処理に進む。
【００９９】
ステップＳ１２５の処理において、切換部４４は、同一又は略同一となった電池モジュール２１Ｂ〜２１Ｃを有する各電池ユニット２０Ｂ〜２０Ｃが均等充電するように各々対応するスイッチを相互に順次切り換る。
【０１００】
次いで、ステップＳ１２７〜Ｓ１２９以降の処理に進み、選択部４３が充電終了と判断すれば本処理フローを終了する。
【０１０１】
＜上記本実施形態の電池システム１において、更に他の条件での動作内容＞
上述では、最初のステップＳ１００の処理において、風力発電装置１０の供給電力Ｐが７５ｋＷ、３５ｋＷである場合を説明したが、別の条件として、供給電力Ｐが８０ｋＷである場合についても、図４〜図７、及び図１１を参照しつつ、以下、簡単に説明する。
【０１０２】
まず、ステップＳ１００の処理において、取得部４２は、上述と同様、Ｐｂ［１］＝４０ｋＷ（ＰｂＡ）、Ｐｂ［２］＝３５ｋＷ（ＰｂＣ）、Ｐｂ［３］＝３０ｋＷ（ＰｂＢ）、Ｐｂ［４］＝２５ｋＷ（ＰｂＤ）である配列が作成される。
【０１０３】
次いで、ステップＳ１０１の処理において、取得部４２は、風力発電装置１０から供給電力Ｐ（＝８０ｋＷ）の情報を取得する。次いで、ステップＳ１０２の処理において、制御装置４０は、供給電力Ｐ（＝８０ｋＷ）を電池ユニットの個数Ｎ（＝４）で除算した値（＝２０ｋＷ）が、基準電力値Ｐｂ［１］（＝４０ｋＷ）より小さいと判断して、ステップＳ１０７〜Ｓ１１０の処理を上述と同様に行い、Ｍ＝３、ｉ＝１と設定する。
【０１０４】
その後、ステップＳ１１１の処理において、選択部４３は、供給電力Ｐ（＝８０ｋＷ）をＭ（＝３）で除算した値約２６．７ｋＷが、基準電力値Ｐｂ［１］（＝４０ｋＷ）より小さいと判断し、ステップＳ１１２の処理に進む。ステップＳ１１２の処理では、Ｐｂ［１］をもつコンバータ２２Ａに対応する電池ユニット２１Ａの上記優先順位は４番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１３の処理において、現段階では、Ｍ＝３、ｉ＝１であるので、ｉ≧Ｎ−Ｍ＋１の関係式を満たさないので、ステップＳ１１４の処理に進む。ステップＳ１１４の処理において、ｉ＝２と再設定し、ステップＳ１１１の処理に移る。
【０１０５】
再度、ステップＳ１１１の処理において、選択部４３は、供給電力Ｐ（＝８０ｋＷ）をＭ（＝３）で除算した値約２６．７ｋＷが、基準電力値Ｐｂ［２］（＝３５ｋＷ）より小さいと判断し、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１２の処理では、Ｐｂ［２］をもつコンバータ２２Ｃに対応する電池ユニット２１Ｃの上記優先順位は３番と設定されているため、選択候補から外すものとし、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１３の処理において、現段階では、Ｍ＝３、ｉ＝２であるので、ｉ≧Ｎ−Ｍ＋１の関係式を満たすので、ステップＳ１１５の処理に進む。ステップＳ１１４の処理において、Ｍ＝Ｍ−１（＝２）と再設定し、ステップＳ１１５の処理で、Ｍ≧２を満たすので、ステップＳ１１０の処理に移る。
【０１０６】
ステップＳ１１０の処理で、再度ｉ＝１と設定された後、ステップＳ１１１の処理において、選択部４３は、供給電力Ｐ（＝８０ｋＷ）をＭ（＝２）で除算した値４０ｋＷが、基準電力値Ｐｂ［１］（＝４０ｋＷ）以上と判断し、ステップＳ１１８の処理に進む。
【０１０７】
ステップＳ１１８の処理において、電力の供給可能対象とする電池ユニットの個数を変数Ｑで表し、Ｑ＝２と設定し、ステップＳ１１９の処理に進む。ステップＳ１１９の処理において、ｉ＝１であるので、ステップＳ１２０の処理に進む。ステップＳ１２０の処理において、供給電力Ｐが８０ｋＷである場合、２つの電池ユニットに供給電力Ｐを分配しても、各電池ユニットに分配される電力は個々の基準電力値以上となるので、電力変換効率が高い状態を維持できる。よって、全ての電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄを選択候補とし、図１１（Ａ）に示すように、優先順位にしたがって２個の電池ユニット２０Ｂ、２０Ｄを選択し、これらに電力（４０ｋＷ）を供給するよう、対応するスイッチ２３Ｂ，２３ＤをＯＮとする。
【０１０８】
次いで、ステップＳ１３０〜Ｓ１３１の処理に移り、ステップＳ１３１の処理において、図１１（Ｂ）に示すように、充電中の電池モジュール２１ＢのＳＯＣが、選択候補の電池モジュール２１ＣのＳＯＣである７０％まで到達したとすると、ステップＳ１３２の処理に進む。
【０１０９】
ステップＳ１３２の処理において、同一又は略同一となった電池モジュール２１Ｂ、２１Ｃを有する各電池ユニット２０Ｂ、２０Ｃが均等充電されるように各々対応するスイッチ２３Ｂ、２３Ｃを相互に切り換え、ステップＳ１３３〜Ｓ１３４の処理に進む。なお、当該ＳＯＣまで到達していない電池ユニット２０Ｄについては、依然として電力４０ｋＷが供給され続ける。
【０１１０】
ステップＳ１３３〜Ｓ１３４の処理において、取得部４２が取得した供給電力Ｐが先の供給電力Ｐの８０ｋＷと変わらなかったものとすると、ステップＳ１３５の処理に進む。ステップＳ１３５の処理において、現段階では、まだ充電中であるものとし、ステップＳ１３０の処理に移る。そして、ステップＳ１３０の処理において、図１１（Ｃ）に示すように、充電中の電池モジュール２１Ｂ、２１Ｃ、又は２１ＤのＳＯＣが、選択候補の電池モジュール２１ＡのＳＯＣである８０％まで到達したとすると、ステップＳ１３２の処理に進む。
【０１１１】
ステップＳ１３２の処理において、切換部４４は、同一又は略同一となった電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄを有する各電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄが均等充電するように各々対応するスイッチを相互に切り換る。すなわち、電池ユニット２０Ａ、２０Ｂに各４０ｋＷ、電池ユニット２０Ｂ、２０Ｃに各４０ｋＷ、電池ユニット２０Ｃ、２０Ｄに各４０ｋＷ、電池ユニット２０Ａ、２０Ｄに各４０ｋＷ、というサイクルで所定時間ごとにスイッチを切り換えることで、各電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄが均等充電し得る。
【０１１２】
次いで、ステップＳ１３３〜Ｓ１３５以降の処理に進み、選択部４３が充電終了と判断すれば本処理フローを終了する。
【０１１３】
以上、本実施形態の電池システム１によれば、風力発電装置１０からの供給電力に応じて、且つ、電力変換器２２Ａ〜２２Ｄの電力変換効率をも考慮して、複数且つ並列にそれぞれ接続された電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄのうち供給すべき電池ユニットを選択することができるので、高い充電効率を維持して最適な個数の電池モジュールを充電することができる。
【０１１４】
また、本実施形態の電池システム１によれば、電池モジュール２１Ａ〜２１Ｄの充電状態を示す各充電情報を取得して、電池ユニットに電力を供給する優先順位を充電状態の低い順に決定することで、電池モジュールの充電状態を均等にしやすくすることができる。また、各電池モジュールの使用状況や、複数の電池モジュールの中に劣化した電池モジュールが存在するなどの要因で、各電池モジュール相互間で電圧がバラつくことも想定され、この場合、単に、並列にそれぞれ接続された複数の電池モジュールを同時に充電すれば、各電池モジュール間で相互充電作用が起こり、充電効率が落ちてしまう問題点もあった。しかし、優先順位を充電状態の低い順に決定するため、複数の電池ユニットに電力を供給するとしても、充電状態が近い電池モジュールを有する電池ユニットを選択して電力を分配供給し得るので、各電池モジュール間での電圧が相違することなどに起因する相互充電作用を抑制することができる。
【０１１５】
さらに、本実施形態の電池システム１によれば、供給電力Ｐを第一基準電力値以上の電力で分配可能な電池ユニットの個数よりも、基準電力値が第一基準電力値より小さい第二基準電力値以下であるコンバータを有する電池ユニットの中から供給電力を第二基準電力値以上の電力で分配可能な電池ユニットの個数が多い場合、基準電力値が第二基準電力値以下であるコンバータを有する電池ユニットの中から供給電力Ｐを第二基準電力値以上の電力に分配可能な電池ユニットの個数を決定し、風力発電装置１０から電力を供給する電池ユニットを決定した個数選択する。その結果、電池モジュールを可能な限り並列に均等に充電することができる。
【０１１６】
またさらに、本実施形態の電池システム１によれば、選択部４３により選択され、且つ、充電中の電池モジュールの充電状態が、非選択の電池ユニットのうち少なくとも１つの電池ユニットの有する電池モジュールの充電状態と同一又は略同一となった場合、風力発電装置１０から供給されていた電力の供給先を、充電状態が同一又は略同一の電池ユニット間で所定のタイミングで交互に切り換える。その結果、充電状態がある程度高まり、充電状態が同一又は略同一になった少なくとも２つ以上の電池ユニットに対しては均等に電力を供給し、一方、低い充電状態の電池ユニットに対しては電力を供給し続けることができる。すなわち、充電状態が低い電池ユニットに対しては電力を供給し続けて他の電池モジュールと同等の充電率になるように早く充電をすることができ、且つ、電池モジュールの充電状態が同一又は略同一な電池ユニットに対しては均等を維持した状態で充電をすることができる。
【０１１７】
さらに、本実施形態の電池システム１によれば、所定のタイミングで風力発電装置１０が供給する電力の供給電力Ｐに関する情報を取得することで、供給電力Ｐが変化した場合であっても、供給電力Ｐに応じて電力の供給を受ける最適な電池ユニットの個数を決定し、高い充電効率を常に維持することが可能となる。
【０１１８】
＜変形例＞
以上のように本発明の電池システムの好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるべきものではなく、特許請求の範囲に表現された思想及び範囲を逸脱することなく、種々の変形、追加、及び省略が当業者によって可能である。
【０１１９】
例えば、上記実施形態では、電源装置の一例として風力発電装置を用いて説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、太陽光発電や商用電源を利用したものであってもよい。電源装置として太陽光発電装置を用いる場合、電源と電池ユニットとの間に配置される電力変換器は、ＤＣ／ＤＣコンバータを用いればよく、この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータの電力変換効率から上記基準電力値を適宜設定する。また、電源装置として商用電源のように、一定の電力を受電することができるのであれば、例えば、制御装置４０は、供給電力Ｐの情報を充電開始直後のみに取得するようにしてもよい。
【０１２０】
さらに、上記実施形態では、各コンバータ２２Ａ〜２２Ｄの基準電力値ＰｂＡ〜ＰｂＤがそれぞれ異なる値をもつ場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、複数のコンバータの各基準電力値のうち、２つの基準電力値（一基準電力値と該第一基準電力値より小さい第二基準電力値）が存在するのであれば、同じ基準電力値のコンバータがあってもよい。すなわち、コンバータ２２Ａ〜２２Ｃの基準電力値が同じで（例えば、第一基準電力値）、コンバータ２２Ｄの基準電力値（例えば、第二基準電力値）のみコンバータ２２Ａ〜２２Ｃの基準電力値と異なっていてもよい。
【０１２１】
さらに、上記実施形態では、制御装置４０が、電池モジュールの充電状態を示す各充電情報を取得する場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ある程度、電池ユニット間の充電状態が均等である条件下で使用可能な場合、充電情報の取得を省略してもよい。この場合であっても、制御装置４０は、風力発電装置１０からの供給電力に応じて、且つ、電力変換器２２Ａ〜２２Ｄの電力変換効率をも考慮して、並列にそれぞれ接続された複数の電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄのうち供給すべき電池ユニットを選択し、その後、非選択の電池ユニットをも含めて各電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄに均等に電力が供給されるように各スイッチ２３Ａ〜２３ＤのＯＮ、ＯＦＦを順次、相互に切り換えるように制御することができる。
【０１２２】
またさらに、上記実施形態では、制御装置４０が、各充電情報に基づいて、電池ユニットに電力を供給する優先順位を充電状態の低い順に決定し、その決定した順に電力を供給するようにしたが、本発明はこれに限られない。例えば、充電情報から各電池モジュールの充電状態のバラつきが所定の範囲内に収まる場合は、制御装置４０は、風力発電装置１０からの供給電力に応じて、且つ、電力変換器２２Ａ〜２２Ｄの電力変換効率をも考慮して、並列にそれぞれ接続された複数の電池ユニット２０Ａ〜２０Ｄのうち供給すべき電池ユニットを選択し、均等に電力を供給するよう各スイッチ２３Ａ〜２３ＤのＯＮ、ＯＦＦを所定のタイミングで相互に切り換えるように制御することもできる。一方、所定の範囲内に収まらない充電状態の電池ユニットがある場合、制御装置４０は、該電池ユニットのみ電力を供給し続け、他の電池ユニット間はスイッチを相互に切り換えて均等に電力を供給するようにしてもよい。
【０１２３】
さらに、上記実施形態では、制御装置４０は、選択部４３により選択され、充電中の電池モジュールの充電状態が、非選択の電池ユニットのうち少なくとも１つの電池ユニットの有する電池モジュールの充電状態と同一又は略同一となった場合、風力発電装置１０から供給されていた電力の供給先を、充電状態が同一又は略同一の電池ユニット間で交互に切り換えるようにしたが、本発明はこれに限られない。例えば、制御装置４０は、選択され、充電中の全ての電池モジュールの充電状態が、非選択の電池ユニットの有する電池モジュールの充電状態と同一又は略同一となるまで、非選択の電池ユニットへの電力の供給をストップするように制御してもよい。
【０１２４】
さらに、上記実施形態では、制御装置４０において、それぞれの処理機能を有する各部が備えられている構成を説明したが、本発明はこれに限られず、各部を制御装置４０と通信可能に接続されたネットワーク上に又は他の装置に備えて構成することもできる。またさらに、制御装置４０には、用途に応じた各部がそれぞれ備えられているが、制御装置４０に備えられている各部は、そのいくつかを一纏めにして構成されていてもよいし、一つの部をさらに複数の部に分割して構成されていてもよい。
【０１２５】
本発明の電池システムは、複数の電池ユニットに備えられた電池モジュールを少なくとも充電を利用するシステムに適用することができ、例えば、電気自動車などモータの回生時に電力を二次電池に貯蔵し、当該二次電池に貯蔵した電力をモータの駆動時に使用する移動用システムとして利用することができる。また、風力発電や太陽光発電のような自然エネルギーを利用して発電した電力を二次電池に貯蔵し、当該二次電池に貯蔵した電力を家庭用の電気設備に使用する電力貯蔵システムや、当該二次電池に貯蔵した電力を交流電力負荷としての電力系統へ売電する電力売電システムなどの定置用システムとして利用することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１…電池システム、１０…風力発電装置（電源装置）、２０…電池装置、２０Ａ〜２０Ｄ…電池ユニット、２１Ａ〜２１Ｄ…電池モジュール、２２Ａ〜２２Ｄ…コンバータ（電力変換器）、２３Ａ〜２３Ｄ…スイッチ、３０…負荷、４０…制御装置、５０…表示装置。
【図１】
0005303024.tif 000002
【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】
0005303024.tif 000009
【図９】
0005303024.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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