(57)【要約】  蓄電部は、複数の蓄電モジュール（１０ａ−１０ｊ）が直列または直並列に接続された蓄電モジュール群（１ａ）が、複数並列に接続される。複数の温度調整部（３０ａａ−３０ｄｃ）は、蓄電部を構成する各蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）ごとに設置され、特定の蓄電モジュール群（１）を冷却または加熱する。管理部（２２ｍ）は、複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）のそれぞれの抵抗が近づくよう、複数の温度調整部（３０ａａ−３０ｄｃ）を、蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）ごとに制御する。
2017203985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電モジュールが直列または直並列に接続された蓄電モジュール群が、複数並列に接続された蓄電部と、
前記蓄電部を構成する各蓄電モジュール群ごとに設置され、特定の蓄電モジュール群を冷却または加熱するための複数の温度調整部と、
前記複数の蓄電モジュール群のそれぞれの抵抗が近づくよう、前記複数の温度調整部を、前記蓄電モジュール群ごとに制御する管理部と、
を備えることを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
前記管理部は、各蓄電モジュール内に設置された温度検出部により検出された温度を取得し、１つの蓄電モジュール群を構成する複数の蓄電モジュールの検出温度を平均した平均温度が、複数の蓄電モジュール群の間で近づくよう、前記複数の温度調整部を前記蓄電モジュール群ごとに制御することを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項３】
前記管理部は、各蓄電モジュール群ごとに少なくとも１つ設置された電流検出部により検出された電流を取得し、各蓄電モジュール群を流れる電流が、複数の蓄電モジュール群の間で近づくよう、前記複数の温度調整部を前記蓄電モジュール群ごとに制御することを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項４】
前記複数の温度調整部は、複数のファンであり、
各蓄電モジュール群ごとに少なくとも１つのファンが設置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の蓄電システム。
【請求項５】
本蓄電システムは、閉空間内に設置され、
前記管理部は、前記複数の蓄電モジュール群のそれぞれの抵抗が近づくよう、前記閉空間内に設置された空調装置を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の蓄電システム。
【請求項６】
複数の蓄電モジュールが直列または直並列に接続された蓄電モジュール群が複数並列に接続された蓄電部を備える蓄電システムを制御する管理装置であって、
前記蓄電部を構成する各蓄電モジュール群ごとに設置され、特定の蓄電モジュール群を冷却または加熱するための複数の温度調整部を、前記複数の蓄電モジュール群のそれぞれの抵抗が近づくよう、前記蓄電モジュール群ごとに制御することを特徴とする管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電モジュールを備える蓄電システム、及び管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、蓄電システムが普及してきており、ピークシフト、バックアップ、ＦＲ（Frequency Regulation）等に使用される。大規模な蓄電システムは、例えば複数の蓄電モジュールが直列接続されて構成された蓄電ラックが、複数並列に接続されて構築される。【０００３】
並列接続された蓄電ラック間に温度差がある場合、当該温度差により各蓄電モジュールの内部抵抗にバラツキが発生し、複数の蓄電ラック間に抵抗差が発生する。例えば、蓄電システムが屋内に設置されている場合、空調機に近い蓄電ラックと空調機から離れた蓄電ラック間では温度差が発生する。蓄電モジュールの内部抵抗は温度が低くなるほど大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０３５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の蓄電ラック間に抵抗差が発生すると、複数の蓄電ラック間の充放電電流にバラツキが発生する。電流のバラツキが発生すると、蓄電システムの最大電力供給を確保することが難しくなる。具体的には、温度が低く抵抗が大きい蓄電ラックは電流が少なくなる。一方、温度が高く抵抗が小さい蓄電ラックは電流を増やそうとするが、蓄電ラックを構成する各素子には耐圧、許容電流が設定されており、許容電流を超えた電流を流すことはできない。従って、並列接続された複数の蓄電ラック間に抵抗差が発生すると、並列接続された複数の蓄電ラック全体に流れる電流が減少し、電力供給能力が低下する。【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、並列接続された複数の蓄電モジュール群の電流のバラツキを低減する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の蓄電システムは、複数の蓄電モジュールが直列または直並列に接続された蓄電モジュール群が、複数並列に接続された蓄電部と、前記蓄電部を構成する各蓄電モジュール群ごとに設置され、特定の蓄電モジュール群を冷却または加熱するための複数の温度調整部と、前記複数の蓄電モジュール群のそれぞれの抵抗が近づくよう、前記複数の温度調整部を、前記蓄電モジュール群ごとに制御する管理部と、を備える。【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、並列接続された複数の蓄電モジュール群の電流のバラツキを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る蓄電システムを構成する蓄電ラックの構成例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る蓄電システムの構成例を示す概略斜視図である。
【図３】図２の蓄電システムｅｓの回路構成を示す図である。
【図４】図１−図３の各蓄電モジュールの回路構成例を示す図である。
【図５】マスタ管理装置による温度管理の一例を示すフローチャートである。
【図６】マスタ管理装置による温度管理の別の例を示すフローチャートである。
【図７】マスタ管理装置による電流管理の一例を示すフローチャートである。
【図８】マスタ管理装置による抵抗管理の一例を示すフローチャートである。
【図９】変形例に係る蓄電ラックの接続形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電システムｅｓを構成する蓄電ラック１の構成例を示す概略斜視図である。蓄電ラック１は、直方体状のラックフレーム１ｆ内に、複数の蓄電モジュール１０ａ−１０ｊと回路装置２０が積み重ねられて構築される。各蓄電モジュール１０ａ−１０ｊ及び回路装置２０はそれぞれ、直方体の金属筐体または樹脂筐体に収納されている。図１に示す例では、複数の蓄電モジュール１０ａ−１０ｊがそれぞれ隙間を空けてラックフレーム１ｆに、例えばネジ止めで固定される。回路装置２０は複数の蓄電モジュール１０ａ−１０ｊの上に隙間を空けて、ラックフレーム１ｆに固定される。
【００１２】
蓄電ラック１の側面に、複数のファン３０ａ−３０ｄが固定されたファン取付板１ｐが取り付けられる。複数のファン３０ａ−３０ｄはファン取付板１ｐに等間隔に設置される。なお図１ではファン３０の数が４、蓄電モジュール１０の数が１０の例を描いているが、ファン３０の数と、蓄電モジュール１０の数は任意である。例えばファン３０の数と蓄電モジュール１０の数が一致していてもよいし、前者が後者より少なくてもよいし、多くてもよい。
【００１３】
なお図１は、ファン取付板１ｐがラックフレーム１ｆに取り付けられる前の状態を示している。また図１では、図面を簡略化するため電力線、通信線、制御信号線などの配線を省略して描いている。
【００１４】
図２は、本発明の実施の形態に係る蓄電システムｅｓの構成例を示す概略斜視図である。蓄電システムｅｓは、図１に示した蓄電ラック１を複数並列に設置して構成される。複数の蓄電ラック１ａ−１ｃは並列接続されて系統または負荷に接続される。図２では３つの蓄電ラック１ａ−１ｃを並列接続させる例を描いているが、並列数は３に限るものではない。また図２でも図面を簡略化するため電力線、通信線、制御信号線などの配線を省略して描いている。
【００１５】
図３は、図２の蓄電システムｅｓの回路構成を示す図である。蓄電システム１は、並列接続された複数の蓄電ラック１ａ−１ｃ、電力変換装置２１及びマスタ管理装置２２ｍを備える。第１蓄電ラック１ａは、直列接続された複数の蓄電モジュール１０ａａ−１０ｊａ、回路装置２０ａ、スイッチＳＷ１ａ、複数のファン３０ａａ−３０ｄａを備える。回路装置２０ａはラック管理装置２２ａを含む。第２蓄電ラック１ｂ及び第３蓄電ラック１ｃも第１蓄電ラック１ａと同様の構成である。
【００１６】
電力変換装置２１及びマスタ管理装置２２ｍはそれぞれ、複数の回路装置２０ａ−２０ｃのいずれかに含められる。なお電力変換装置２１は、図２に示した回路装置２０ａ−２０ｃの筐体と独立した別の筐体に収納されてもよい。
【００１７】
複数の蓄電ラック１ａ−１ｃの充放電用の電力経路は１つに合流されて電力変換装置２１に接続される。電力変換装置２１は複数の蓄電ラック１ａ−１ｃと系統２との間に接続される。電力変換装置２１は、複数の蓄電ラック１ａ−１ｃから放電された直流電力を交流電力に変換して系統２に出力し、系統２から入力される交流電力を直流電力に変換して複数の蓄電ラック１ａ−１ｃに充電する。
【００１８】
電力変換装置２１は一般的なパワーコンディショナシステム（ＰＣＳ）で構成することができ、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ（不図示）及び双方向インバータ（不図示）を備える。双方向ＤＣ−ＤＣコンバータは定電流（ＣＣ）充電／放電、又は定電圧（ＣＶ）充電／放電のための制御を実行し、双方向インバータは直流電力から交流電力への変換、又は交流電力から直流電力への変換を実行する。なお双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを用いずに、双方向インバータが両者の機能を兼ねる構成でもよい。
【００１９】
第１蓄電ラック１ａのスイッチＳＷ１ａは、電力変換装置２１と複数の蓄電モジュール１０ａａ−１０ｊａとの間に挿入される。スイッチＳＷ１ａには例えば、リレーや半導体スイッチを使用することができる。スイッチＳＷ１ａはラック管理装置２２ａによりオン／オフ制御される。例えば、過電流が発生した場合、ラック管理装置２２ａによりターンオフされる。第２蓄電ラック１ｂのスイッチＳＷ１ｂ及び第３蓄電ラック１ｃのスイッチＳＷ１ｃも、第１蓄電ラック１ａのスイッチＳＷ１ａと同様である。
【００２０】
図４は、図１−図３の各蓄電モジュール１０の回路構成例を示す図である。蓄電モジュール１０は、蓄電部１１、温度センサＴ１、シャント抵抗Ｒｓ、モジュール管理装置１２を含む。蓄電部１１は、直列接続された複数のセルＳ１−１ｎを含む。セルには、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、電気二重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル等を用いることができる。以下、本明細書ではリチウムイオン電池セル（公称電圧：３．６−３．７Ｖ）を使用する例を想定する。なお蓄電部１１は、直列接続された複数のセルを含む例に限らず、直並列接続された複数のセルを含む構成であってもよい。
【００２１】
複数のセルＳ１−Ｓｎと直列にシャント抵抗Ｒｓが接続される。シャント抵抗Ｒｓは電流検出素子として機能する。なおシャント抵抗Ｒｓの代わりにホール素子を用いてもよい。複数のセルＳ１−Ｓｎの近傍に、複数のセルＳ１−Ｓｎの温度を検出するための温度センサＴ１が設置される。温度センサＴ１には例えば、サーミスタを使用することができる。図４には温度センサＴ１が１つしか描かれていないが、温度センサＴ１は１つの蓄電モジュール１０内に複数（例えば、３〜５個）設置されてもよい。
【００２２】
モジュール管理装置１２は電圧検出部１２ａ、温度検出部１２ｂ、電流検出部１２ｃ、制御部１２ｄ、通信部１２ｅ、記憶部１２ｆを備える。電圧検出部１２ａは複数のセルＳ１−Ｓｎのそれぞれの電圧を検出して制御部１２ｄに出力する。温度検出部１２ｂは温度センサＴ１の出力値をもとに複数のセルＳ１−Ｓｎの温度を推定して制御部１２ｄに出力する。温度センサＴ１が複数設置される場合、複数の温度センサＴ１の出力値の平均を算出して、複数のセルＳ１−Ｓｎの温度を推定する。電流検出部１２ｃは、シャント抵抗Ｒｓの両端に接続された誤差増幅器を含み、誤差増幅器はシャント抵抗Ｒｓの両端電圧を検出する。電流検出部１２ｃは当該両端電圧をもとに、蓄電部１１に流れる電流を検出して制御部１２ｄに出力する。
【００２３】
制御部１２ｄは、電圧検出部１２ａ、電流検出部１２ｃ、温度検出部１２ｂにより検出された複数のセルＳ１−Ｓｎの電圧、電流、温度をもとに蓄電部１１を管理する。例えば、複数のセルＳ１−ＳｎのＳＯＣ(State Of Charge)管理、均等化制御などを実行する。
【００２４】
制御部１２ｄの構成は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源として、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。記憶部１２ｆはＲＯＭ、及びＲＡＭで実現できる。
【００２５】
制御部１２ｄはセルＳ１−ＳｎのＳＯＣを推定する。ＳＯＣは例えば、ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）法および／または電流積算法により推定できる。リチウムイオン電池ではＳＯＣとＯＣＶとの間に安定的な関係がある。従って、セルＳ１−Ｓｎに電流が流れていない状態において各セルＳ１−Ｓｎの両端電圧を検出することにより、各セルＳ１−ＳｎのＳＯＣを推定することができる。セルＳ１−Ｓｎに電流が流れている間は、電流積算法によりＳＯＣの増減を推定することができる。記憶部１２ｆは、各種のプログラム、データ、参照テーブル等を記憶する。
【００２６】
通信部１２ｅは所定の通信制御処理（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＲＳ−４８５等の規格に準拠した通信制御処理）を実行し、通信線４０を介して他の蓄電モジュール１０及び／又はラック管理装置２２ａ−２２ｃと通信する。通信線４０には、メタルケーブルを使用してもよいし、光ファイバケーブルを使用してもよい。
【００２７】
第１ラック管理装置２２ａは、複数の蓄電モジュール１０ａａ−１０ｊａから取得した電圧、電流、温度又はＳＯＣの情報をもとにスイッチＳＷ１ａを制御する。またラック管理装置２２ａは、複数の蓄電モジュール１０ａａ−１０ｊａから取得した電圧、電流、温度、及びＳＯＣの少なくとも１つの情報を、通信線４０を介してマスタ管理装置２２ｍに通知する。第２ラック管理装置２２ｂ及び第３ラック管理装置２２ｃも、第１ラック管理装置２２ａと同様である。
【００２８】
リチウムイオン電池の内部抵抗は一定ではなく状況によって変化する。リチウムイオン電池は環境温度が低いとき、電池容量が少ないとき、放電電流が大きいときに内部抵抗が増加する。またリチウムイオン電池は充放電する毎に劣化していき、劣化の進行に応じて内部抵抗が増加していく。この内、内部抵抗の変動要因として最も大きいのは温度である。
【００２９】
複数の蓄電ラック１ａ−１ｃ間に温度のバラツキがある場合、蓄電ラック１ａ−１ｃ間の抵抗にバラツキが発生し、蓄電ラック１ａ−１ｃ間の電流にバラツキが発生する。上述のように各蓄電ラック１ａ−１ｃには仕様上の上限電流の制限があるため、蓄電ラック１ａ−１ｃ間に電流のバラツキが発生すると、蓄電システムｅｓ全体の最大電力供給能力が低下する。また蓄電ラック１ａ−１ｃ間の劣化の進行が不揃いとなり、交換時期の到来が不揃いとなる。
【００３０】
蓄電システムｅｓが屋内の閉空間内に設置される場合、空調機５０の設置位置により複数の蓄電ラック１ａ−１ｃ間に温度のバラツキが発生する。また蓄電システムｅｓが屋外に設置される場合、直射日光を受ける位置か否か等の環境条件により複数の蓄電ラック１ａ−１ｃ間に温度のバラツキが発生する。そこで本実施の形態では複数の蓄電ラック１ａ−１ｃ間の抵抗を近づける（理想的には一致させる）仕組みを導入する。
【００３１】
図５は、マスタ管理装置２２ｍによる温度管理の一例を示すフローチャートである。マスタ管理装置２２ｍは通信線４０を介して、複数のラック管理装置２２ａ−２２ｃから各蓄電モジュール１０ａａ−１０ｊｃの検出温度を取得する（Ｓ１０）。マスタ管理装置２２ｍはラックごとに、複数の蓄電モジュール１０ａ−１０ｊの検出温度の平均値を算出する（Ｓ１１）。なお平均値の代わりに中央値を用いてもよい。
【００３２】
なおラック管理装置２２ａ−２２ｃがそれぞれ、自己のラックに含まれる蓄電モジュール１０ａ−１０ｊの検出温度の平均値を算出し、ラック管理装置２２ａ−２２ｃがそれぞれ平均温度をマスタ管理装置２２ｍに通知する構成でもよい。
【００３３】
マスタ管理装置２２ｍは複数の蓄電ラック１ａ−１ｃの平均温度が近づくように、複数のファン３０ａａ−３０ｄｃをラック単位で制御する（Ｓ１２）。例えば、複数の蓄電ラック１ａ−１ｃの内、最も温度が低い蓄電ラック１のファン３０ａ−３０ｄは停止させる。最も温度が高い蓄電ラック１のファン３０ａ−３０ｄをＸ％（例えば、１００％）の能力で稼働させる。その間の蓄電ラック１のファン３０ａ−３０ｄの稼働能力は、最小温度の蓄電ラック１と最大温度の蓄電ラック１の温度差（１００）に対する、最小温度の蓄電ラック１と対象となる蓄電ラック１の温度差（Ｙ）の比率（Ｙ／１００）をもとに決定する。即ち、対象となる蓄電ラック１のファン３０ａ−３０ｄをＸ×Ｙ／１００％の能力で稼働させる。
【００３４】
ファン３０ａ−３０ｄの稼働能力は、間欠運転時のデューティ比、または回転数を調整することにより制御できる。マスタ管理装置２２ｍはラック単位でファン３０ａ−３０ｄの稼働能力を決定し、各ラック管理装置２２ａ−２２ｃに通知する。各ラック管理装置２２ａ−２２ｃは、受信した稼働能力をもとに自己のラックに含まれるファン３０ａ−３０ｄを制御する。
【００３５】
なお複数の蓄電ラック１ａ−１ｃの内、最も温度が低い蓄電ラック１の平均温度が、適正な温度範囲（例えば、１８℃−２８℃）より高い場合、当該蓄電ラック１も冷却する必要がある。その場合、マスタ管理装置２２ｍは全てのファン３０ａａ−３０ｄｃを最大能力で稼働させ、最も温度が低い蓄電ラック１の平均温度が当該適正な温度範囲に収まった後、上述の制御を実行する。または適正な温度範囲の上限を基準温度とし、各蓄電ラック１ａ−１ｃの平均温度と当該基準温度との各差分の比率に基づき、各蓄電ラック１ａ−１ｃのファン３０ａ−３０ｄの稼働能力を決定してもよい。
【００３６】
図６は、マスタ管理装置２２ｍによる温度管理の別の例を示すフローチャートである。この例ではマスタ管理装置２２ｍが空調機５０を制御できる構成の場合の例である。図６のフローチャートのステップＳ１０、ステップＳ１１の処理は、図５のフローチャートのステップＳ１０、ステップＳ１１と同様である。
【００３７】
マスタ管理装置２２ｍは複数の蓄電ラック１ａ−１ｃの平均温度が近づくように、複数のファン３０ａａ−３０ｄｃをラック単位で制御するとともに空調機５０を制御する。例えばマスタ管理装置２２ｍが空調機５０のルーバの向きを制御できる場合、マスタ管理装置２２ｍは複数の蓄電ラック１ａ−１ｃの内、最も温度が高い蓄電ラック１に冷風が直接当たるように風向きを調整する。また複数の蓄電ラック１ａ−１ｃの内、最も温度が高い蓄電ラック１が適正な温度範囲より低い場合、マスタ管理装置２２ｍは最も温度が低い蓄電ラック１に温風が直接当たるように運転モード・風向きを調整する。
【００３８】
またマスタ管理装置２２ｍが空調機５０の風向きを変えられない場合、空調機５０の風を最も受ける位置にある蓄電ラック１の相対温度に応じて、マスタ管理装置２２ｍは空調機５０の運転／停止、及び／又は設定温度を調整する。当該蓄電ラック１の相対温度が最も高い場合、マスタ管理装置２２ｍは空調機５０に冷房運転させる。当該蓄電ラック１の温度が適正な温度範囲より高い場合、マスタ管理装置２２ｍは空調機５０の設定温度を低く設定する。
【００３９】
空調機５０の風を最も受ける位置にある蓄電ラック１の相対温度が最も高くない場合、マスタ管理装置２２ｍは空調機５０の運転を停止させる。なお当該蓄電ラック１の相対温度が最も低く、当該蓄電ラック１の温度が適正な温度範囲より低い場合、マスタ管理装置２２ｍは空調機５０に暖房運転させる。
【００４０】
図７は、マスタ管理装置２２ｍによる電流管理の一例を示すフローチャートである。図５、図６に示した例では複数の蓄電ラック１ａ−１ｃの平均温度を均一化させ、蓄電ラック１ａ−１ｃ間の抵抗を均一化させることにより、蓄電ラック１ａ−１ｃ間の電流を均一化させる制御を示した。蓄電システムｅｓが充放電中の場合、各蓄電ラック１ａ−１ｃに流れている電流を検出することができるため、電流を直接のターゲットとして制御することが可能である。
【００４１】
マスタ管理装置２２ｍは通信線４０を介して、複数のラック管理装置２２ａ−２２ｃから各蓄電ラック１ａ−１ｃに流れている電流の検出値を取得する（Ｓ２０）。マスタ管理装置２２ｍは複数の蓄電ラック１ａ−１ｃに流れる電流が近づくように、複数のファン３０ａａ−３０ｄｃをラック単位で制御する（Ｓ２２）。
【００４２】
例えば、複数の蓄電ラック１ａ−１ｃ間の平均温度がほぼ同じ場合であっても、蓄電モジュール１０の個体差や交換時期等により、蓄電ラック１ａ−１ｃの抵抗に大きなバラツキがある場合がある。図７に示す例では複数の蓄電ラック１ａ−１ｃ間に意図的に温度差を発生させることにより、蓄電ラック１ａ−１ｃの抵抗を揃え、蓄電ラック１ａ−１ｃの電流を揃える。
【００４３】
マスタ管理装置２２ｍは、電流が多く流れている蓄電ラック１のファン３０ａ−３０ｄの冷却能力を相対的に上げることにより、当該蓄電ラック１の抵抗を増加させ、電流を減少させる。具体的には複数の蓄電ラック１ａ−１ｃに流れている電流の比率に応じて、複数の蓄電ラック１ａ−１ｃ間のファン３０ａ−３０ｄの稼働能力の比率を決定する。ファン３０の稼働能力の変化に対する蓄電ラック１の抵抗変化の感度は、予め実験やシミュレーションに基づき生成されたテーブルを参照して決定する。
【００４４】
図８は、マスタ管理装置２２ｍによる抵抗管理の一例を示すフローチャートである。マスタ管理装置２２ｍは通信線４０を介して、複数のラック管理装置２２ａ−２２ｃから各蓄電モジュール１０ａａ−１０ｊｃの内部抵抗を取得する（Ｓ３０）。例えば、マスタ管理装置２２ｍは、蓄電モジュール１０ａａ−１０ｊｃに所定の標準電流を流し、その前後の各検出電圧の変化と、当該標準電流の関係から各蓄電モジュール１０ａａ−１０ｊｃの内部抵抗を推定する。なお内部抵抗の推定演算は、蓄電モジュール１０ａａ−１０ｊｃ内または各ラック管理装置２２ａ−２２ｃ内で行ってもよい。
【００４５】
マスタ管理装置２２ｍは、取得した各蓄電モジュール１０ａａ−１０ｊｃをもとに、各蓄電ラック１ａ−１ｃの抵抗を算出する（Ｓ３１）。具体的には各蓄電ラック１ａ−１ｃを構成する複数の蓄電モジュール１０ａ−１０ｊの内部抵抗と配線抵抗を合算して、蓄電ラック１全体の抵抗を算出する。複数の蓄電ラック１ａ−１ｃ間の距離が離れている場合、各蓄電ラック１ａ−１ｃと電力変換装置２１間の配線の長さが異なるものとなるため、配線抵抗のバラツキを考慮する必要がある。
【００４６】
マスタ管理装置２２ｍは複数の蓄電ラック１ａ−１ｃの抵抗値が近づくように、複数のファン３０ａａ−３０ｄｃをラック単位で制御する（Ｓ３２）。マスタ管理装置２２ｍは、抵抗が相対的に小さい蓄電ラック１のファン３０ａ−３０ｄの冷却能力を相対的に上げることにより、当該蓄電ラック１の抵抗を増加させる。具体的には複数の蓄電ラック１ａ−１ｃの抵抗比に応じて、複数の蓄電ラック１ａ−１ｃ間のファン３０ａ−３０ｄの稼働能力の比率を決定する。
【００４７】
以上説明したように本実施の形態によれば、複数の３０ａａ−３０ｄｃをラック単位で制御して、複数の蓄電ラック１ａ−１ｃ間の抵抗を近づけることにより、並列接続された複数の蓄電ラック１ａ−１ｃの電流にバラツキが発生し、特定の蓄電ラック１に電流が集中することを防止することができる。これにより、特定の蓄電ラック１に大きな電流ストレスがかかることを防止することができる。また全ての蓄電ラック１ａ−１ｃを許容電流内で動作させることができるため、最大電力供給能力を確保することができる。
【００４８】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４９】
上述の実施の形態では、各蓄電モジュール１０ａａ−ｊｃ内にシャント抵抗Ｒｓと電流検出部１２ｃをそれぞれ設けることを前提としたが、各ラック装置１に１つのシャント抵抗と電流検出部を設ける構成でもよい。この場合、コストを低減することができる。
【００５０】
また上述の実施の形態では、空冷により蓄電モジュール１０を冷却する構成を説明したが、液冷により蓄電モジュール１０を冷却してもよい。マスタ管理装置２２ｍはラック単位で、循環用の冷媒（例えば、水）を流す時間を制御する。また複数のファン３０ａａ−３０ｄｃと併設して複数のヒータを設置してもよい。マスタ管理装置２２ｍはラック単位で、ヒータの稼働／停止、及び／又は設定温度を制御する。また寒冷地に蓄電システムｅｓを設置する場合、冷却部を省略し、複数のヒータのみを設置してもよい。
【００５１】
また上述の実施の形態では、マスタ管理装置２２ｍはラック単位で複数のファン３０ａａ−３０ｄｃを制御する例を説明した。当該制御に加えて、各ラック管理装置２２ａ−２２ｃが、自己のラックに属する複数のファン３０ａ−３０ｄを個別に制御してもよい。例えば、特定の蓄電モジュール１０の温度のみが適正な温度範囲を上回っている場合、当該蓄電モジュール１０に隣接する１つ又は２つのファン３０のみを稼働させてもよい。
【００５２】
また上述の実施の形態では、１つの蓄電ラック１を複数の蓄電モジュール１０ａ−１０ｊを直列接続して構成する例を説明した。この点、１つの蓄電ラック１を複数の蓄電モジュール１０を直並列接続して構成してもよい。また図９に示すように複数の蓄電モジュール１０を並列接続した並列段を、複数直列に接続して１つの蓄電ラック１を構成してもよい。本明細書では当該接続形態も直並列接続の一形態とする。
【００５３】
なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。
【００５４】
［項目１］
複数の蓄電モジュール（１０ａ−１０ｊ）が直列または直並列に接続された蓄電モジュール群（１ａ）が、複数並列に接続された蓄電部と、
前記蓄電部を構成する各蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）ごとに設置され、特定の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）を冷却または加熱するための複数の温度調整部（３０ａａ−３０ｄｃ）と、
前記複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）のそれぞれの抵抗が近づくよう、前記複数の温度調整部（３０ａａ−３０ｄｃ）を、前記蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）ごとに制御する管理部（２２ｍ）と、
を備えることを特徴とする蓄電システム（ｅｓ）。
これによれば、複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）の抵抗を揃え、複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）に流れる電流を揃えることができる。
［項目２］
前記管理部（２２ｍ）は、各蓄電モジュール（１０）内に設置された温度検出部（Ｔ１、１２ｂ）により検出された温度を取得し、１つの蓄電モジュール群（１）を構成する複数の蓄電モジュール（１０ａ−１０ｊ）の検出温度を平均した平均温度が、複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）の間で近づくよう、前記複数の温度調整部（３０ａａ−３０ｄｃ）を前記蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）ごとに制御することを特徴とする項目１に記載の蓄電システム（ｅｓ）。
これによれば、複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）の平均温度を揃えることにより、複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）の抵抗を揃えることができる。
［項目３］
前記管理部（２２ｍ）は、各蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）ごとに少なくとも１つ設置された電流検出部（Ｒｓ、１２ｃ）により検出された電流を取得し、各蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）を流れる電流が、複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）の間で近づくよう、前記複数の温度調整部（３０ａａ−３０ｄｃ）を前記蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）ごとに制御することを特徴とする項目１に記載の蓄電システム（ｅｓ）。
これによれば、複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）に流れる電流を揃えることができる。
［項目４］
前記複数の温度調整部（３０ａａ−３０ｄｃ）は、複数のファン（３０ａａ−３０ｄｃ）であり、
各蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）ごとに少なくとも１つのファン（３０ａ−３０ｄ）が設置されることを特徴とする項目１から３のいずれかに記載の蓄電システム（ｅｓ）。
これによれば、蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）ごとに温度を調整することができる。
［項目５］
本蓄電システム（ｅｓ）は、閉空間内に設置され、
前記管理部（２２ｍ）は、前記複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）のそれぞれの抵抗が近づくよう、前記閉空間内に設置された空調装置（５０）を制御することを特徴とする項目１から４のいずれかに記載の蓄電システム（ｅｓ）。
これによれば、空調装置（５０）を、複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）の平均温度を揃えることに利用することができる。
［項目６］
複数の蓄電モジュール（１０ａ−１０ｊ）が直列または直並列に接続された蓄電モジュール群（１ａ）が複数並列に接続された蓄電部を備える蓄電システム（ｅｓ）を制御する管理装置（２２ｍ）であって、
前記蓄電部を構成する各蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）ごとに設置され、特定の蓄電モジュール群（１）を冷却または加熱するための複数の温度調整部（３０ａａ−３０ｄｃ）を、前記複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）のそれぞれの抵抗が近づくよう、前記蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）ごとに制御することを特徴とする管理装置（２２ｍ）。
これによれば、複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）の抵抗を揃え、複数の蓄電モジュール群（１ａ−１ｃ）に流れる電流を揃えることができる。
【符号の説明】
【００５５】
ｅｓ  蓄電システム、  １  蓄電ラック、  １ｆ  ラックフレーム、  １ｐ  ファン取付板、  ２  系統、  １０  蓄電モジュール、  １１  蓄電部、  １２  モジュール管理装置、  １２ａ  電圧検出部、  １２ｂ  温度検出部、  １２ｃ  電流検出部、  １２ｄ  制御部、  １２ｅ  通信部、  １２ｆ  記憶部、  Ｓ１−Ｓｎ  セル、  Ｒｓ  シャント抵抗、  Ｔ１  温度センサ、  ＳＷ１  スイッチ、  ２０  回路装置、  ２１  電力変換装置、  ２２ａ−２２ｃ  ラック管理装置、  ２２ｍ  マスタ管理装置、  ３０  ファン、  ４０  通信線、  ５０  空調機。
【図１】
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【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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【国際調査報告】
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