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JP2019198169A - Method for controlling nickel zinc battery - Google Patents

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JP2019198169A JP2018090560A JP2018090560A JP2019198169A JP 2019198169 A JP2019198169 A JP 2019198169A JP 2018090560 A JP2018090560 A JP 2018090560A JP 2018090560 A JP2018090560 A JP 2018090560A JP 2019198169 A JP2019198169 A JP 2019198169A
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nickel
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nickel zinc
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孟光 大沼
Takemitsu Onuma
孟光 大沼
悠 宇田川
Yuu UDAGAWA
悠 宇田川
黒田 直人
Naoto Kuroda
直人 黒田
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

To prolong life of a nickel zinc battery.SOLUTION: A method for controlling a nickel zinc battery concerning one embodiment includes an SOC control step of controlling SOC of the nickel zinc battery within a range from a first state to a second state. The first state is the SOC when a charge rate in constant voltage charge of the nickel zinc battery becomes 0.05 C or less. The second state is the SOC when open circuit voltage of the nickel zinc battery becomes 1.75 V/cell or less. The SOC control step includes: a charging step of charging the nickel zinc battery at constant voltage of 1.82 to 1.86 V/cell until the SOC reaches the first state when the SOC becomes the second state; and a non-charging step of not charging the nickel zinc battery until the SOC reaches the second state after the charging step.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明の一側面は、ニッケル亜鉛電池の制御方法に関する。   One aspect of the present invention relates to a method for controlling a nickel zinc battery.

従来から、蓄電池の充放電を制御する方法が知られている。例えば、特許文献1には、ニッケル水素蓄電池などのアルカリ蓄電池を充放電する方法が記載されている。この方法は、充電状態が、満充電状態の90%を超える第1充電状態に達するまでアルカリ蓄電池を充電する工程と、充電を終了してから予め定められた時間以内に、充電状態が、第1充電状態よりも低く、かつ満充電状態の50%以上である第2充電状態になるまでアルカリ蓄電池を強制放電する工程とを含む。   Conventionally, a method for controlling charge / discharge of a storage battery is known. For example, Patent Document 1 describes a method for charging and discharging an alkaline storage battery such as a nickel hydride storage battery. This method includes a step of charging the alkaline storage battery until the state of charge reaches a first state of charge exceeding 90% of the fully charged state, and the state of charge is within a predetermined time after the end of charging. Forcibly discharging the alkaline storage battery until it reaches a second charged state that is lower than one charged state and 50% or more of the fully charged state.

特開2012−135114号公報JP 2012-135114 A

ニッケル亜鉛電池の場合には、SOCが低くなるまで放電させてしまうと電池の寿命が短くなってしまう。そこで、ニッケル亜鉛電池の寿命をより長くするような充放電の方法が望まれている。   In the case of a nickel-zinc battery, if the battery is discharged until the SOC becomes low, the battery life is shortened. Thus, a charge / discharge method that extends the life of the nickel-zinc battery is desired.

本発明の一側面に係るニッケル亜鉛電池の制御方法は、ニッケル亜鉛電池のSOCを第1状態から第2状態までの範囲内で制御するSOC制御ステップを含み、第1状態が、ニッケル亜鉛電池の定電圧充電における充電レートが0.05C以下になったときのSOCであり、第2状態が、ニッケル亜鉛電池の開回路電圧が1.75V/セル以下になったときのSOCであり、SOC制御ステップが、SOCが第2状態になった場合に、SOCが第1状態に至るまで1.82〜1.86V/セルの定電圧でニッケル亜鉛電池を充電する充電ステップと、充電ステップの後に、SOCが第2状態に至るまで、ニッケル亜鉛電池を充電しない非充電ステップとを含む。   A method for controlling a nickel-zinc battery according to an aspect of the present invention includes an SOC control step for controlling the SOC of the nickel-zinc battery within a range from a first state to a second state. The SOC when the charge rate in constant voltage charging is 0.05 C or less, and the second state is the SOC when the open circuit voltage of the nickel zinc battery is 1.75 V / cell or less, and the SOC control When the SOC is in the second state, the charging step of charging the nickel zinc battery at a constant voltage of 1.82-1.86 V / cell until the SOC reaches the first state, and after the charging step, A non-charging step of not charging the nickel-zinc battery until the SOC reaches the second state.

このような側面においては、予め定められた範囲内(第1状態から第2状態までの範囲内)にSOCが収まるようにニッケル亜鉛電池の充放電が制御される。範囲の下限である第2状態は、開回路電圧が1.75V/セルまで下がった際の状態であり、この第2状態ではニッケル亜鉛電池のSOCは相対的に高い値を維持している。また、範囲の上限である第1状態は満充電状態ではない。第1状態と第2状態との間でニッケル亜鉛電池の充放電を制御することで、フロート充電状態および深い放電深度の双方が回避されるので、ニッケル亜鉛電池の寿命をより長くすることができる。   In such an aspect, charge / discharge of the nickel zinc battery is controlled so that the SOC is within a predetermined range (within the range from the first state to the second state). The second state, which is the lower limit of the range, is a state when the open circuit voltage drops to 1.75 V / cell, and in this second state, the SOC of the nickel-zinc battery maintains a relatively high value. Moreover, the 1st state which is the upper limit of a range is not a full charge state. By controlling the charge / discharge of the nickel zinc battery between the first state and the second state, both the float charge state and the deep discharge depth are avoided, so the life of the nickel zinc battery can be further extended. .

本発明の一側面によれば、ニッケル亜鉛電池の寿命をより長くすることができる。   According to one aspect of the present invention, the life of a nickel zinc battery can be further extended.

蓄電システムおよびその周辺の構成の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of a structure of an electrical storage system and its periphery. 実施形態に係る統括コントローラの機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of the integrated controller which concerns on embodiment. ニッケル亜鉛電池のSOCの範囲を限定する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which limits the range of SOC of a nickel zinc battery. ニッケル亜鉛電池を満充電する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which fully charges a nickel zinc battery. ニッケル亜鉛電池の放電特性の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the discharge characteristic of a nickel zinc battery. ニッケル亜鉛電池を完全放電する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which discharges a nickel zinc battery completely.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

[蓄電システムの全体構成]
蓄電システム1は、生成された電気を蓄え、その蓄えた電気を必要に応じて供給するシステムである。蓄電システム1が適用される場面は限定されず、例えば、蓄電システム1は不動産にも動産にも適用可能である。不動産への適用の例として、蓄電システム1は、再生可能エネルギを利用して生成された電気を管理してもよく、例えば家庭、オフィス、工場、農場等の様々な場所で利用され得る。動産への適用の例として、蓄電システム1は自動車等の移動体に動力源として搭載されてもよい。
[Entire configuration of power storage system]
The power storage system 1 is a system that stores generated electricity and supplies the stored electricity as necessary. The scene where the power storage system 1 is applied is not limited. For example, the power storage system 1 can be applied to both real estate and movable property. As an example of application to real estate, the power storage system 1 may manage electricity generated using renewable energy, and may be used in various places such as a home, an office, a factory, and a farm. As an example of application to movable property, the power storage system 1 may be mounted as a power source in a moving body such as an automobile.

図1を参照しながら、蓄電システム1を含む電力システムの全体像を説明する。図1は、蓄電システム1およびその周辺の構成の一例を模式的に示す図である。蓄電システム1は、蓄電システム1に電力を供給可能な供給要素2と、蓄電システム1から電力を受け取ることが可能な需要要素4との間に設けられる。蓄電システム1および供給要素2を含む直流系統と、需要要素4を含む交流系統とは、PCS(パワーコンディショニングシステム)3を介して電気的に接続される。蓄電システム1、供給要素2、およびPCS3は、直流電流が流れるDC(Direct Current)バス6を介して電気的に接続される。需要要素4およびPCS3は、交流電流が流れるAC(Alternating Current)バス7を介して電気的に接続される。供給要素2により生成された電気、または蓄電システム1に蓄えられた電気は需要要素4に供給される。蓄電システム1は、蓄電池をクッションのように利用することで供給要素2から需要要素4への電力供給の変動を緩和する役割を担ってもよい。   An overall image of an electric power system including the power storage system 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of the configuration of the power storage system 1 and its surroundings. The power storage system 1 is provided between a supply element 2 that can supply power to the power storage system 1 and a demand element 4 that can receive power from the power storage system 1. A DC system including the power storage system 1 and the supply element 2 and an AC system including the demand element 4 are electrically connected via a PCS (power conditioning system) 3. The power storage system 1, the supply element 2, and the PCS 3 are electrically connected via a DC (Direct Current) bus 6 through which a direct current flows. The demand element 4 and the PCS 3 are electrically connected via an AC (Alternating Current) bus 7 in which an alternating current flows. The electricity generated by the supply element 2 or the electricity stored in the power storage system 1 is supplied to the demand element 4. The power storage system 1 may play a role of mitigating fluctuations in power supply from the supply element 2 to the demand element 4 by using the storage battery like a cushion.

供給要素2は、蓄電システム1に電力を供給可能な装置または設備である。供給要素2の種類は何ら限定されない。例えば、供給要素2は、再生可能エネルギを利用して発電を行う発電装置であってもよい。発電方法および発電装置の種類は何ら限定されず、例えば、発電装置は太陽光発電装置でもよいし風力発電機でもよい。あるいは、供給要素2は、移動体に搭載されたモータであってもよい。   The supply element 2 is a device or facility that can supply power to the power storage system 1. The kind of supply element 2 is not limited at all. For example, the supply element 2 may be a power generation device that generates power using renewable energy. The type of the power generation method and the power generation device is not limited at all. For example, the power generation device may be a solar power generation device or a wind power generator. Alternatively, the supply element 2 may be a motor mounted on the moving body.

需要要素4は、蓄電システム1から電力を受け取ることが可能な装置または設備である。需要要素4の種類も何ら限定されない。例えば、供給要素は、発電、変電、送電、および配電を統合した商用電源の設備である外部の電力系統であってもよい。例えば、外部の電力系統は電力会社により提供される。あるいは、需要要素4は、電力を消費する1以上の機器または装置の集合である負荷であってもよい。負荷の例として、1以上の家庭用または業務用の様々な電気機器の集合と、任意の装置の任意の構成要素とが挙げられる。   The demand element 4 is a device or facility that can receive power from the power storage system 1. The type of demand element 4 is not limited at all. For example, the supply element may be an external power system that is a facility of a commercial power source that integrates power generation, power transformation, power transmission, and power distribution. For example, an external power system is provided by a power company. Alternatively, the demand element 4 may be a load that is a set of one or more devices or devices that consume power. Examples of loads include a collection of one or more household or business electric appliances and any component of any device.

PCS3は、直流の電気を交流に変換する装置であり、電力変換器の一種である。PCS3は、DCバス6に接続するDC端子と、ACバス7に接続するAC端子とを有する。   The PCS 3 is a device that converts direct current electricity into alternating current, and is a kind of power converter. The PCS 3 has a DC terminal connected to the DC bus 6 and an AC terminal connected to the AC bus 7.

蓄電システム1は、蓄電装置10、電力変換器20、および統括コントローラ30を備える。一つの蓄電装置10には一つの電力変換器20が対応し、これら二つの装置はDCバスを介して電気的に接続する。対応し合う蓄電装置10および電力変換器20の組を蓄電ユニットということもできる。図1の例では蓄電システム1は3組の蓄電装置10および電力変換器20(3個の蓄電ユニット)を備えるが、その組数は限定されず、1でも2でも4以上でもよい。複数の蓄電ユニットが存在する場合に、蓄電装置10の性能(例えば、定格容量、応答速度など)および電力変換器20の性能(例えば、定格出力、応答速度など)は統一されてもよいし、統一されなくてもよい。統括コントローラ30は、通信線40を介して各蓄電装置10および各電力変換器20と通信可能に接続される。   The power storage system 1 includes a power storage device 10, a power converter 20, and a general controller 30. One power converter 20 corresponds to one power storage device 10, and these two devices are electrically connected via a DC bus. A pair of the power storage device 10 and the power converter 20 that correspond to each other can also be referred to as a power storage unit. In the example of FIG. 1, the power storage system 1 includes three sets of power storage devices 10 and power converters 20 (three power storage units), but the number of sets is not limited, and may be 1, 2 or 4 or more. When there are a plurality of power storage units, the performance of the power storage device 10 (for example, rated capacity, response speed, etc.) and the performance of the power converter 20 (for example, rated output, response speed, etc.) may be unified. It does not have to be unified. The overall controller 30 is communicably connected to each power storage device 10 and each power converter 20 via the communication line 40.

蓄電装置10は、供給要素2から提供される電気を化学エネルギに変えて蓄える装置であり、充放電が可能である。蓄電装置10は、供給要素2から提供された直流電力の変動を緩和(平準化)するためにも用いられ得る。蓄電装置10はニッケル亜鉛電池11を備える。ニッケル亜鉛電池11は単一のセルで構成されてもよいし、直列に接続された複数のセル(例えば、7個または8個のセル)で構成されてもよい。蓄電装置10はさらに、バッテリ・コントロール・ユニット(Battery Control Unit:BCU)などの制御機能を含み、この制御機能により、蓄電装置10に関するデータを統括コントローラ30に送信することができる。   The power storage device 10 is a device that stores the electricity provided from the supply element 2 by converting it into chemical energy, and can be charged and discharged. The power storage device 10 can also be used to mitigate (level) fluctuations in DC power provided from the supply element 2. The power storage device 10 includes a nickel zinc battery 11. The nickel zinc battery 11 may be composed of a single cell, or may be composed of a plurality of cells (for example, 7 cells or 8 cells) connected in series. The power storage device 10 further includes a control function such as a battery control unit (BCU), and the control function can transmit data related to the power storage device 10 to the overall controller 30.

電力変換器20は、蓄電装置10の充放電を制御する装置である。電力変換器20は、統括コントローラ30から指示信号(データ信号)を受信し、その指示信号に基づいて蓄電装置10の充放電を制御する。電力変換器20は、充電モードでは、供給要素2から流れてきた電気を蓄電装置10に蓄え、放電モードでは、蓄電装置10を放電させて外部に電力を供給し、停止状態では充放電を行わない。電力変換器20は、例えばDC/DCコンバータであり得る。   The power converter 20 is a device that controls charging and discharging of the power storage device 10. The power converter 20 receives an instruction signal (data signal) from the overall controller 30 and controls charging / discharging of the power storage device 10 based on the instruction signal. The power converter 20 stores the electricity flowing from the supply element 2 in the power storage device 10 in the charging mode, discharges the power storage device 10 to supply power to the outside in the discharging mode, and performs charging / discharging in the stopped state. Absent. The power converter 20 may be a DC / DC converter, for example.

統括コントローラ30は蓄電装置10および電力変換器20を制御するコンピュータ(例えばマイクロコンピュータ)である。図2は、統括コントローラ30の機能構成を示す図である。この図に示すように、統括コントローラ30はハードウェア装置としてプロセッサ101、メモリ102、および通信インタフェース103を備える。プロセッサ101は例えばCPUであり、メモリ102は例えばフラッシュメモリで構成されるが、統括コントローラ30を構成するハードウェア装置の種類はこれらに限定されず、任意に選択されてよい。統括コントローラ30の各機能は、プロセッサ101が、メモリ102に格納されているプログラムを実行することで実現される。例えば、プロセッサ101は、メモリ102から読み出したデータまたは通信インタフェース103を介して受信したデータに対して所定の演算を実行し、その演算結果を他の装置に出力することで、該他の装置を制御する。あるいは、プロセッサ101は受信したデータまたは演算結果をメモリ102に格納する。統括コントローラ30は1台のコンピュータで構成されてもよいし、複数のコンピュータの集合(すなわち分散システム)で構成されてもよい。   The overall controller 30 is a computer (for example, a microcomputer) that controls the power storage device 10 and the power converter 20. FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of the overall controller 30. As shown in this figure, the overall controller 30 includes a processor 101, a memory 102, and a communication interface 103 as hardware devices. The processor 101 is, for example, a CPU and the memory 102 is, for example, a flash memory. However, the types of hardware devices that constitute the overall controller 30 are not limited to these, and may be arbitrarily selected. Each function of the overall controller 30 is realized by the processor 101 executing a program stored in the memory 102. For example, the processor 101 performs a predetermined operation on the data read from the memory 102 or the data received via the communication interface 103, and outputs the operation result to the other device, so that the other device is Control. Alternatively, the processor 101 stores the received data or calculation result in the memory 102. The overall controller 30 may be configured by a single computer or a set of a plurality of computers (that is, a distributed system).

蓄電システム1の特徴の一つは蓄電装置10の充放電の制御方法にあり、この特徴は特に統括コントローラ30により実現される。以下では、その制御に関する統括コントローラ30の機能および構成を説明する。   One of the features of the power storage system 1 is the charge / discharge control method of the power storage device 10, and this feature is realized by the overall controller 30. Below, the function and structure of the general controller 30 regarding the control are demonstrated.

プロセッサ101は取得部31、判定部32、および指示部33として機能する。取得部31はニッケル亜鉛電池11に関するデータを取得する機能要素である。判定部32は、ニッケル亜鉛電池11をどのように充電または放電させるかをそのデータに基づいて判定する機能要素である。指示部33はその判定に基づく指示信号を蓄電装置10に向けて出力する機能要素である。本実施形態では、統括コントローラ30は下記の3種類の制御を実行する。   The processor 101 functions as the acquisition unit 31, the determination unit 32, and the instruction unit 33. The acquisition unit 31 is a functional element that acquires data related to the nickel zinc battery 11. The determination unit 32 is a functional element that determines how to charge or discharge the nickel-zinc battery 11 based on the data. The instruction unit 33 is a functional element that outputs an instruction signal based on the determination toward the power storage device 10. In the present embodiment, the overall controller 30 executes the following three types of control.

第1の制御として、統括コントローラ30はニッケル亜鉛電池11の充電状態(State Of Charge:SOC)を第1状態から第2状態までの範囲内で制御する。この制御は、SOCが第1状態から第2状態までの範囲内に収まるようにニッケル亜鉛電池11を充電または放電させることを意味する。第1状態とは制御されるニッケル亜鉛電池11のSOCが管理上の上限に達した状態であり、第2状態とは該SOCが管理上の下限に達した状態である。   As the first control, the overall controller 30 controls the state of charge (SOC) of the nickel zinc battery 11 within a range from the first state to the second state. This control means that the nickel zinc battery 11 is charged or discharged so that the SOC is within the range from the first state to the second state. The first state is a state in which the SOC of the nickel zinc battery 11 to be controlled has reached the upper limit for management, and the second state is a state in which the SOC has reached the lower limit for management.

第2の制御として、統括コントローラ30はセルバランスが崩れたニッケル亜鉛電池11を満充電する。セルバランスとは、ニッケル亜鉛電池11を構成する複数のセルの間における性能(例えば、エネルギ容量、電圧、またはSOC)のばらつきが無いかまたは小さい状態のことをいい、これはニッケル亜鉛電池11にとって良好な状態である。「セルバランスが崩れる」とは、複数のセルの間における性能のばらつきが予め定められた水準以上に大きくなる状態のことをいう。満充電とは複数のセルのすべてを満充電にすることをいう。   As the second control, the overall controller 30 fully charges the nickel zinc battery 11 whose cell balance is lost. The cell balance refers to a state in which performance (for example, energy capacity, voltage, or SOC) among the plurality of cells constituting the nickel zinc battery 11 is not varied or small, and this is a problem for the nickel zinc battery 11. It is in good condition. “The cell balance is lost” means a state in which the variation in performance among a plurality of cells becomes larger than a predetermined level. Full charge means that all of a plurality of cells are fully charged.

第3の制御として、統括コントローラ30は平均放電電圧が予め定められた閾値を下回ったニッケル亜鉛電池11を完全放電する。平均放電電圧とはニッケル亜鉛電池11を構成する1以上のセルの放電電圧の平均値である。完全放電とは該1以上のセルのすべてにおいて電力が全く蓄積させないようにニッケル亜鉛電池11を放電させる制御のことをいう。この完全放電の最中には充電は実行されない。   As the third control, the overall controller 30 completely discharges the nickel zinc battery 11 whose average discharge voltage is lower than a predetermined threshold value. The average discharge voltage is an average value of discharge voltages of one or more cells constituting the nickel zinc battery 11. Complete discharge refers to control for discharging the nickel zinc battery 11 so that no electric power is accumulated in all of the one or more cells. Charging is not performed during this complete discharge.

メモリ102はプロセッサ101の動作に必要な情報を記憶する。例えば、メモリ102は制御規則34を記憶する。制御規則34は、ニッケル亜鉛電池11の充放電の制御に用いられる情報である。制御規則34の記述方法は限定されない。例えば、制御規則34は数式、閾値、アルゴリズム、および対応表のいずれかで表されてもよいし、数式、閾値、アルゴリズム、および対応表のうちの任意の2以上の組合せで表されてもよい。あるいは、制御規則34は、プロセッサ101により実行されるプログラムの一部であってもよい。   The memory 102 stores information necessary for the operation of the processor 101. For example, the memory 102 stores the control rule 34. The control rule 34 is information used for controlling charge / discharge of the nickel zinc battery 11. The description method of the control rule 34 is not limited. For example, the control rule 34 may be expressed by any one of a mathematical formula, a threshold value, an algorithm, and a correspondence table, or may be represented by a combination of any two or more of the mathematical formula, the threshold value, the algorithm, and the correspondence table. . Alternatively, the control rule 34 may be a part of a program executed by the processor 101.

制御規則34は書き換え可能であってもよい。例えば、蓄電装置10またはニッケル亜鉛電池11が別の型のものに交換されたり新しい型の蓄電装置10またはニッケル亜鉛電池11が追加されたりした場合には、管理者がその構成の変更に応じてメモリ102内の制御規則34を書き換える。この場合、管理者は所定の通信ネットワーク(図示せず)を介して管理用のコンピュータ(図示せず)で統括コントローラ30にアクセスし、構成の変更を反映した新たな制御規則34を統括コントローラ30に転送してもよい。この転送により、メモリ102内の制御規則34が書き換えられる。   The control rule 34 may be rewritable. For example, when the power storage device 10 or the nickel zinc battery 11 is replaced with another type or a new type of the power storage device 10 or the nickel zinc battery 11 is added, the administrator can change the configuration. The control rule 34 in the memory 102 is rewritten. In this case, the administrator accesses the overall controller 30 with a management computer (not shown) via a predetermined communication network (not shown), and sets a new control rule 34 reflecting the change in configuration to the overall controller 30. You may forward to. By this transfer, the control rule 34 in the memory 102 is rewritten.

通信インタフェース103はプロセッサ101と連携してデータの送受信を実行する。例えば、通信インタフェース103は取得部31と連携して、ニッケル亜鉛電池11に関するデータを受信する。また、通信インタフェース103は指示部33と連携して指示信号を送信する。   The communication interface 103 executes data transmission / reception in cooperation with the processor 101. For example, the communication interface 103 receives data relating to the nickel zinc battery 11 in cooperation with the acquisition unit 31. Further, the communication interface 103 transmits an instruction signal in cooperation with the instruction unit 33.

[統括コントローラの動作]
図3〜図6を参照しながら、統括コントローラ30の動作を説明するとともに本実施形態に係るニッケル亜鉛電池の制御方法について説明する。
[Operation of general controller]
The operation of the overall controller 30 will be described with reference to FIGS. 3 to 6 and a method for controlling the nickel zinc battery according to the present embodiment will be described.

図3は第1の制御(ニッケル亜鉛電池11のSOCの範囲を限定する処理。SOC制御ステップ)の例を示すフローチャートである。図3は一つの蓄電装置10に対する処理を示す。   FIG. 3 is a flowchart showing an example of the first control (processing for limiting the SOC range of the nickel zinc battery 11; SOC control step). FIG. 3 shows processing for one power storage device 10.

ステップS11では、取得部31がニッケル亜鉛電池11のSOCを取得する。取得部31は、蓄電装置10または該蓄電装置10に対応する電力変換器20から通信線40経由で、SOCを示すデータを取得する。取得されるSOCは、一つのニッケル亜鉛電池11を構成する単一のセルのSOCであってもよいし、一つのニッケル亜鉛電池11を構成する複数のセルのSOCの平均値である平均SOCであってもよい。あるいは、取得されるSOCは、一つのニッケル亜鉛電池11を構成する特定の一部のセルのSOCであってもよい。   In step S <b> 11, the acquisition unit 31 acquires the SOC of the nickel zinc battery 11. The acquisition unit 31 acquires data indicating the SOC from the power storage device 10 or the power converter 20 corresponding to the power storage device 10 via the communication line 40. The obtained SOC may be the SOC of a single cell that constitutes one nickel-zinc battery 11, or the average SOC that is the average value of the SOC of a plurality of cells that constitute one nickel-zinc battery 11. There may be. Alternatively, the obtained SOC may be the SOC of a specific part of cells constituting one nickel zinc battery 11.

ステップS12では、判定部32が、そのSOCが第2状態(すなわち、管理上の下限)であるか否かを判定する。制御規則34は第2状態に関する情報を含み、したがって、判定部32は制御規則34を参照することで、SOCが第2状態であるか否かを判定することができる。第2状態の定義は限定されない。例えば、第2状態は放電後のニッケル亜鉛電池11の開回路電圧に基づいて定義されてもよい。一例として、第2状態はその開回路電圧が1.75V/セル以下になったときのSOCであってもよい。あるいは、第2状態はSOCで定義されてもよく、一例として、第2状態はSOCが80%まで下がった状態であってもよい。定格電圧が1.9Vであるニッケル亜鉛電池11については、開回路電圧が1.75V/セルになる時点は、SOCが80%になる時点にほぼ対応する。あるいは、第2状態は放電深度(Depth Of Discharge:DOD)に基づいて定義されてもよく、一例として、第2状態はDODが17.5%に達した状態であってもよい。   In step S12, the determination unit 32 determines whether or not the SOC is in the second state (that is, a management lower limit). The control rule 34 includes information on the second state, and therefore the determination unit 32 can determine whether the SOC is in the second state by referring to the control rule 34. The definition of the second state is not limited. For example, the second state may be defined based on the open circuit voltage of the nickel zinc battery 11 after discharge. As an example, the second state may be an SOC when the open circuit voltage becomes 1.75 V / cell or less. Alternatively, the second state may be defined by SOC, and as an example, the second state may be a state where the SOC has decreased to 80%. For the nickel-zinc battery 11 with a rated voltage of 1.9V, the time when the open circuit voltage becomes 1.75V / cell almost corresponds to the time when the SOC becomes 80%. Alternatively, the second state may be defined based on a depth of discharge (DOD), and as an example, the second state may be a state where the DOD has reached 17.5%.

SOCが第2状態である場合には(ステップS12においてYES)、処理はステップS13に移り、指示部33が充電開始指示を蓄電装置10に向けて送信する(充電ステップ)。この充電開始指示は、定格電圧が1.9Vであるニッケル亜鉛電池11を1.82〜1.86V/セルの定電圧で充電する処理を開始するための制御信号である。電圧の値はこの範囲であれば限定されず、例えば1.83V、1.84V、または1.85Vでもよい。「蓄電装置に向けて指示を送信する」とは、蓄電装置10に、または該蓄電装置10に対応する他の装置に、指示を送信することをいう。本実施形態では、指示部33は、蓄電装置10に対応する電力変換器20に通信線40を介して充電開始指示を送信する。充電開始指示を受信した電力変換器20は充電モードに遷移し、蓄電装置10内のニッケル亜鉛電池11に対して1.82〜1.86V/セルの定電圧充電を実行する。   If the SOC is in the second state (YES in step S12), the process proceeds to step S13, and instruction unit 33 transmits a charge start instruction to power storage device 10 (charging step). This charge start instruction is a control signal for starting a process of charging the nickel zinc battery 11 having a rated voltage of 1.9 V at a constant voltage of 1.82-1.86 V / cell. The value of the voltage is not limited as long as it is within this range, and may be 1.83V, 1.84V, or 1.85V, for example. “Sending an instruction toward the power storage device” means transmitting an instruction to the power storage device 10 or to another device corresponding to the power storage device 10. In the present embodiment, the instruction unit 33 transmits a charge start instruction to the power converter 20 corresponding to the power storage device 10 via the communication line 40. The power converter 20 that has received the charging start instruction shifts to the charging mode, and performs constant voltage charging of 1.82 to 1.86 V / cell for the nickel zinc battery 11 in the power storage device 10.

一方、SOCが第2状態でない場合には(ステップS12においてNO)、処理はステップS14に移り、判定部32はさらに、SOCが第1状態(すなわち、管理上の上限)であるか否かを判定する。制御規則34は第1状態に関する情報を含み、したがって、判定部32は制御規則34を参照することで、SOCが第1状態であるか否かを判定することができる。第1状態の定義は限定されない。例えば、第1状態はニッケル亜鉛電池11の定電圧充電(1.82〜1.86V/セルの定電圧充電)における充電レートに基づいて定義されてもよい。充電レートとは充電時のCレートのことをいう。一例として、第1状態はその充電レートが0.05C以下になったときのSOCであってもよい。あるいは、第1状態はSOCで定義されてもよく、一例として、第1状態は、1.82〜1.86V/セルの定電圧充電によりSOCが92%に達した状態であってもよい。   On the other hand, when the SOC is not in the second state (NO in step S12), the process proceeds to step S14, and determination unit 32 further determines whether or not the SOC is in the first state (that is, the upper limit for management). judge. The control rule 34 includes information on the first state, and therefore the determination unit 32 can determine whether or not the SOC is in the first state by referring to the control rule 34. The definition of the first state is not limited. For example, the first state may be defined based on a charge rate in constant voltage charging (1.82 to 1.86 V / cell constant voltage charging) of the nickel zinc battery 11. The charge rate refers to the C rate at the time of charging. As an example, the first state may be the SOC when the charge rate becomes 0.05C or less. Alternatively, the first state may be defined by SOC, and as an example, the first state may be a state in which the SOC reaches 92% by constant voltage charging of 1.82 to 1.86 V / cell.

SOCが第1状態である場合には(ステップS14においてYES)、処理はステップS15に移り、指示部33が充電終了指示を蓄電装置10に向けて送信する(非充電ステップ)。この充電終了指示はニッケル亜鉛電池11の定電圧充電を終了するための制御信号である。本実施形態では、指示部33は、蓄電装置10に対応する電力変換器20に通信線40を介して充電終了指示を送信する。充電終了指示を受信した電力変換器20は放電モードまたは停止状態に遷移し、これにより蓄電装置10の定電圧充電が終了する。   If the SOC is in the first state (YES in step S14), the process proceeds to step S15, and instruction unit 33 transmits a charge end instruction to power storage device 10 (non-charging step). This charging end instruction is a control signal for ending constant voltage charging of the nickel zinc battery 11. In the present embodiment, the instruction unit 33 transmits a charge end instruction to the power converter 20 corresponding to the power storage device 10 via the communication line 40. The power converter 20 that has received the charge end instruction transitions to the discharge mode or the stop state, and thereby the constant voltage charging of the power storage device 10 is ended.

一方、SOCが第1状態でない場合には(ステップS14においてNO)、指示部33が新たな制御信号を出力することなく処理が終了する。新たな指示信号が出力されない場合には、充電開始指示を契機として定電圧充電中の状態にあるニッケル亜鉛電池11はそのまま充電され続け、充電終了指示を契機として停止または放電しているニッケル亜鉛電池11は引き続き充電されない。   On the other hand, when the SOC is not in the first state (NO in step S14), the process ends without the instruction unit 33 outputting a new control signal. When a new instruction signal is not output, the nickel zinc battery 11 in the state of constant voltage charging is continuously charged with the charging start instruction as a trigger, and the nickel zinc battery is stopped or discharged with the charge end instruction as a trigger. 11 is not continuously charged.

蓄電システム1が複数の蓄電装置10を備える場合には、統括コントローラ30はすべての蓄電装置10についてステップS11〜S15の処理を実行する。一つの蓄電装置10について、ステップS11〜S15の処理は繰り返し(例えば定期的に)実行され、これにより、ニッケル亜鉛電池11のSOCが第1状態から第2状態までの範囲内で変動する。ステップS13での充電開始指示により、ニッケル亜鉛電池11は第1状態に至るまで定電圧充電される(充電ステップ)。その後、ステップS15での充電終了指示により、ニッケル亜鉛電池11は第2状態に至るまで充電されない(非充電ステップ)。その後、ステップS13での充電開始指示により再び定電圧充電が実行され、それ以降は同様に処理が繰り返される。   When the power storage system 1 includes a plurality of power storage devices 10, the overall controller 30 executes the processes of steps S <b> 11 to S <b> 15 for all the power storage devices 10. For one power storage device 10, the processes of steps S <b> 11 to S <b> 15 are repeated (for example, periodically), and thereby the SOC of the nickel zinc battery 11 varies within the range from the first state to the second state. According to the charge start instruction in step S13, the nickel zinc battery 11 is charged at a constant voltage until it reaches the first state (charging step). Thereafter, the nickel zinc battery 11 is not charged until the second state is reached in accordance with the charging end instruction in step S15 (non-charging step). Thereafter, constant voltage charging is executed again according to the charging start instruction in step S13, and thereafter the processing is similarly repeated.

図4は第2の制御(ニッケル亜鉛電池11を満充電する処理)の例を示すフローチャートである。図4は一つの蓄電装置10に対する処理を示す。   FIG. 4 is a flowchart showing an example of the second control (a process for fully charging the nickel-zinc battery 11). FIG. 4 shows processing for one power storage device 10.

ステップS21では、取得部31がニッケル亜鉛電池11のセルバランスを判定するためのデータを取得する。取得部31は、蓄電装置10または該蓄電装置10に対応する電力変換器20から通信線40経由でそのデータを取得する。セルバランスを判定するためのデータは限定されない。例えば、取得部31は充放電電流の積算量を取得してもよい。この積算量は、ニッケル亜鉛電池11が前回満充電された後の、該ニッケル亜鉛電池11に流れる充電電流の積算量と該ニッケル亜鉛電池11から流れる放電電流の積算量との和である。あるいは、取得部31は放電特性(時間の経過に伴って電圧が低下していく変化の様子)を取得してもよい。例えば、取得部31は電圧(V)と放電容量(Ah)との関係の時間変化を放電特性として取得してもよい。あるいは、取得部31は充電特性(時間の経過に伴ってニッケル亜鉛電池11が充電されていく変化の様子)を取得してもよい。例えば、取得部31は、上記の第1の制御での定電圧充電時における充電電流の時間変化を充電特性として取得してもよい。   In step S <b> 21, the acquisition unit 31 acquires data for determining the cell balance of the nickel zinc battery 11. The acquisition unit 31 acquires the data via the communication line 40 from the power storage device 10 or the power converter 20 corresponding to the power storage device 10. Data for determining the cell balance is not limited. For example, the acquisition unit 31 may acquire the integrated amount of charge / discharge current. This integrated amount is the sum of the integrated amount of the charging current flowing through the nickel zinc battery 11 and the integrated amount of the discharging current flowing from the nickel zinc battery 11 after the nickel zinc battery 11 is fully charged last time. Alternatively, the acquisition unit 31 may acquire discharge characteristics (a state in which the voltage decreases as time passes). For example, the acquisition unit 31 may acquire a time change in the relationship between the voltage (V) and the discharge capacity (Ah) as the discharge characteristics. Alternatively, the acquisition unit 31 may acquire charging characteristics (a state of change in which the nickel zinc battery 11 is charged as time passes). For example, the acquisition unit 31 may acquire a change in charging current with time during constant voltage charging in the first control as a charging characteristic.

ステップS22では、判定部32が取得されたデータに基づいてセルバランスを判定する(セルバランス判定ステップ)。セルバランスを判定するためのデータの種類が限定されないことに対応して、セルバランスの判定方法も限定されない。   In step S22, the determination unit 32 determines cell balance based on the acquired data (cell balance determination step). Corresponding to the fact that the type of data for determining cell balance is not limited, the method for determining cell balance is not limited.

充放電電流の積算量を用いる場合には、判定部32はその積算量が予め定められた閾値Taを超えているか否かを判定する。閾値Taの具体的な値は限定されず、例えばニッケル亜鉛電池11の特性等を考慮して設定されてよい。判定部32は積算量が閾値Taを超えている場合にはセルバランスが崩れていると判定し、積算量が閾値Ta以下である場合にはセルバランスが維持されていると判定する。   When using the integrated amount of charge / discharge current, the determination unit 32 determines whether the integrated amount exceeds a predetermined threshold Ta. The specific value of the threshold Ta is not limited, and may be set in consideration of, for example, the characteristics of the nickel zinc battery 11. The determination unit 32 determines that the cell balance is lost when the integrated amount exceeds the threshold Ta, and determines that the cell balance is maintained when the integrated amount is equal to or less than the threshold Ta.

放電特性を用いる場合には、判定部32はニッケル亜鉛電池11で過放電(許容される終止電圧を超えてニッケル亜鉛電池11が放電される現象)が発生したか否かを判定する。判定部32は、過放電が発生していればセルバランスが崩れていると判定し、過放電が発生していなければセルバランスが維持されていると判定する。   When the discharge characteristics are used, the determination unit 32 determines whether or not an overdischarge (a phenomenon in which the nickel zinc battery 11 is discharged exceeding an allowable end voltage) has occurred in the nickel zinc battery 11. The determination unit 32 determines that the cell balance is lost if overdischarge has occurred, and determines that the cell balance is maintained if no overdischarge has occurred.

電圧と放電容量との関係の時間変化が放電特性として取得された場合には、判定部32は、終止電圧付近における放電容量の増加量が、予め定められた閾値Tbを超えたか否かを判定する。図5は放電特性の例を示すグラフであり、具体的には、8直列のニッケル亜鉛電池(直列に接続された8個のセルで構成されたニッケル亜鉛電池)の電圧と放電容量との関係の時間変化を示す。縦軸は1セル当たりの電圧(V/セル)を示し、横軸は電池全体の放電容量(Ah)を示す。凡例の数字(88、174、260等)は充放電サイクル数を示す。このグラフにおいて、枠200で囲まれた部分は、終止電圧付近で放電容量が急激に増加したことを示す。この現象は、電圧が相対的に低いセルが、電圧が相対的に高いセルに引っ張られて過放電したことを意味する。したがって、放電容量の急激な増加を検出することで過放電を特定し、これによりセルバランスの崩れを判定できる。閾値Tbの具体的な値は限定されず、例えばニッケル亜鉛電池11の特性等を考慮して設定されてよい。判定部32はその増加量が閾値Tbを超えている場合にはセルバランスが崩れている(過放電が発生している)と判定し、積算量が閾値Tb以下である場合にはセルバランスが維持されている(過放電は発生していない)と判定する。   When the time change in the relationship between the voltage and the discharge capacity is acquired as the discharge characteristics, the determination unit 32 determines whether or not the increase amount of the discharge capacity in the vicinity of the end voltage exceeds a predetermined threshold value Tb. To do. FIG. 5 is a graph showing an example of discharge characteristics. Specifically, the relationship between the voltage and discharge capacity of an 8-series nickel-zinc battery (a nickel-zinc battery composed of 8 cells connected in series). The time change of is shown. The vertical axis represents the voltage per cell (V / cell), and the horizontal axis represents the discharge capacity (Ah) of the entire battery. Legend numbers (88, 174, 260, etc.) indicate the number of charge / discharge cycles. In this graph, a portion surrounded by a frame 200 indicates that the discharge capacity has rapidly increased near the end voltage. This phenomenon means that a cell having a relatively low voltage is over-discharged by being pulled by a cell having a relatively high voltage. Therefore, it is possible to identify overdischarge by detecting a rapid increase in discharge capacity, and thereby to determine the disruption of cell balance. The specific value of the threshold value Tb is not limited, and may be set in consideration of, for example, the characteristics of the nickel zinc battery 11. The determination unit 32 determines that the cell balance is broken (overdischarge has occurred) when the increase amount exceeds the threshold value Tb, and the cell balance is determined when the integrated amount is equal to or less than the threshold value Tb. It is determined that it is maintained (overdischarge has not occurred).

充電特性を用いる場合には、判定部32は充電特性が予め定められた標準モデルからどれだけ逸脱したかを判定する。判定部32は、その逸脱の度合いが予め定められた閾値Tcを超えている場合にはセルバランスが崩れていると判定し、その度合いが閾値Tc以下である場合にはセルバランスが維持されていると判定する。閾値Tcの具体的な値は限定されず、例えばニッケル亜鉛電池11の特性等を考慮して設定されてよい。定電圧充電時における充電電流の時間変化が充電特性として取得された場合には、判定部32は標準モデルに対する充電電流の時間変化の逸脱の度合いを求める。判定部32はその度合いが閾値Tcを超えている場合にはセルバランスが崩れていると判定し、その度合いが閾値Tc以下である場合にはセルバランスが維持されていると判定する。   When charging characteristics are used, the determination unit 32 determines how much the charging characteristics deviate from a predetermined standard model. The determination unit 32 determines that the cell balance is broken when the degree of deviation exceeds a predetermined threshold Tc, and the cell balance is maintained when the degree is less than or equal to the threshold Tc. It is determined that The specific value of the threshold value Tc is not limited, and may be set in consideration of, for example, the characteristics of the nickel zinc battery 11. When the time change of the charging current during constant voltage charging is acquired as the charging characteristic, the determination unit 32 obtains the degree of deviation of the time change of the charging current from the standard model. The determination unit 32 determines that the cell balance is lost when the degree exceeds the threshold Tc, and determines that the cell balance is maintained when the degree is equal to or less than the threshold Tc.

このように、セルバランスの判定方法は限定されない。いずれにしても、制御規則34はセルバランスを判定するために必要な情報を含み、例えば、閾値Ta、閾値Tb、または閾値Tcを含んでもよい。判定部32は制御規則34を参照することでセルバランスを判定することができる。   Thus, the determination method of cell balance is not limited. In any case, the control rule 34 includes information necessary for determining the cell balance, and may include, for example, a threshold Ta, a threshold Tb, or a threshold Tc. The determination unit 32 can determine the cell balance by referring to the control rule 34.

セルバランスが崩れていると判定された場合には(ステップS23においてYES)、処理はステップS24に移り、指示部33が満充電指示を蓄電装置10に向けて送信する(満充電ステップ)。この満充電指示はニッケル亜鉛電池11を満充電するための制御信号である。本実施形態では、指示部33は、蓄電装置10に対応する電力変換器20に通信線40を介して満充電指示を送信する。満充電指示を受信した電力変換器20は充電モードに遷移し、ニッケル亜鉛電池11が満充電状態になるまで該蓄電装置10に充電を実行させる。満充電指示は上記の充電終了指示よりも優先され、したがって、ニッケル亜鉛電池11のSOCは満充電指示により第1状態を超えて100%またはほぼ100%になる。   If it is determined that the cell balance is lost (YES in step S23), the process proceeds to step S24, and instruction unit 33 transmits a full charge instruction to power storage device 10 (full charge step). This full charge instruction is a control signal for fully charging the nickel zinc battery 11. In the present embodiment, the instruction unit 33 transmits a full charge instruction to the power converter 20 corresponding to the power storage device 10 via the communication line 40. The power converter 20 that has received the full charge instruction shifts to the charge mode, and causes the power storage device 10 to perform charging until the nickel zinc battery 11 is fully charged. The full charge instruction has priority over the above charge end instruction, and accordingly, the SOC of the nickel zinc battery 11 exceeds the first state by the full charge instruction and becomes 100% or almost 100%.

一方、セルバランスが維持されていると判定された場合には(ステップS23においてNO)、指示部33は満充電指示を送信せず、この結果、ニッケル亜鉛電池11はSOCが第1状態から第2状態までの範囲で制御され続ける。   On the other hand, when it is determined that the cell balance is maintained (NO in step S23), instructing unit 33 does not transmit the full charge instruction, and as a result, nickel zinc battery 11 has the SOC changed from the first state to the first state. Control continues up to 2 states.

蓄電システム1が複数の蓄電装置10を備える場合には、統括コントローラ30はすべての蓄電装置10についてステップS21〜S24の処理を実行する。一つの蓄電装置10について、ステップS21〜S24の処理は繰り返し(例えば定期的に)実行され、これにより、セルバランスが崩れたニッケル亜鉛電池11が満充電される。満充電されたニッケル亜鉛電池11は再び、SOCが第1状態から第2状態までの範囲内に収まるように制御される。   When the power storage system 1 includes a plurality of power storage devices 10, the overall controller 30 executes the processes of steps S <b> 21 to S <b> 24 for all the power storage devices 10. For one power storage device 10, the processes of steps S <b> 21 to S <b> 24 are repeated (for example, periodically), and thereby the nickel zinc battery 11 whose cell balance is lost is fully charged. The fully charged nickel zinc battery 11 is again controlled so that the SOC is within the range from the first state to the second state.

図6は第3の制御(ニッケル亜鉛電池11を完全放電する処理)の例を示すフローチャートである。図6は一つの蓄電装置10に対する処理を示す。   FIG. 6 is a flowchart showing an example of the third control (a process for completely discharging the nickel zinc battery 11). FIG. 6 shows processing for one power storage device 10.

ステップS31では、取得部31がニッケル亜鉛電池11の平均放電電圧を取得する。平均放電電圧は、例えば、上記の第1の制御での放電の開始から終了までの間の、ニッケル亜鉛電池11の放電電圧の平均値であってもよい。あるいは、平均放電電圧は、他の制御での放電の開始から終了までの間の、ニッケル亜鉛電池11の放電電圧の平均値であってもよい。取得部31は、蓄電装置10または該蓄電装置10に対応する電力変換器20から通信線40経由で、平均放電電圧を示すデータを取得する。取得される平均放電電圧は、一つのニッケル亜鉛電池11を構成する単一のセルの平均放電電圧であってもよいし、一つのニッケル亜鉛電池11を構成する複数のセルの平均放電電圧の平均値であってもよい。あるいは、取得される平均放電電圧は、一つのニッケル亜鉛電池11を構成する特定の一部のセルの平均放電電圧であってもよい。   In step S31, the acquisition unit 31 acquires the average discharge voltage of the nickel zinc battery 11. The average discharge voltage may be, for example, an average value of the discharge voltage of the nickel zinc battery 11 from the start to the end of the discharge in the first control. Alternatively, the average discharge voltage may be an average value of the discharge voltage of the nickel zinc battery 11 from the start to the end of discharge in other control. The acquisition unit 31 acquires data indicating the average discharge voltage from the power storage device 10 or the power converter 20 corresponding to the power storage device 10 via the communication line 40. The obtained average discharge voltage may be an average discharge voltage of a single cell constituting one nickel zinc battery 11 or an average of an average discharge voltage of a plurality of cells constituting one nickel zinc battery 11. It may be a value. Alternatively, the obtained average discharge voltage may be an average discharge voltage of a specific part of cells constituting one nickel zinc battery 11.

ステップS32では、判定部32が、その平均放電電圧が閾値Td未満であるか否かを判定する。閾値Tdの具体的な値は限定されず、例えばニッケル亜鉛電池11の特性等を考慮して設定されてよい。制御規則34は閾値Tdを含み、したがって、判定部32は制御規則34を参照することで、平均放電電圧が所定の基準より低いか否かを判定することができる。   In step S32, the determination part 32 determines whether the average discharge voltage is less than the threshold value Td. The specific value of the threshold value Td is not limited, and may be set in consideration of, for example, the characteristics of the nickel zinc battery 11. The control rule 34 includes the threshold value Td. Therefore, the determination unit 32 can determine whether or not the average discharge voltage is lower than a predetermined reference by referring to the control rule 34.

平均放電電圧が閾値Td未満である場合には(ステップS32においてYES)、処理はステップS33に移り、指示部33が完全放電指示を蓄電装置10に向けて送信する(完全放電ステップ)。この完全放電指示はニッケル亜鉛電池11を完全放電するための制御信号である。本実施形態では、指示部33は、蓄電装置10に対応する電力変換器20に通信線40を介して完全放電指示を送信する。完全放電指示を受信した電力変換器20は放電モードに遷移し、ニッケル亜鉛電池11が完全放電されるまで該蓄電装置10に放電を実行させる。完全放電指示は上記の充電開始指示よりも優先され、したがって、ニッケル亜鉛電池11のSOCは完全放電指示により第2状態を超えて0%またはほぼ0%になる。   If the average discharge voltage is less than threshold value Td (YES in step S32), the process proceeds to step S33, and instruction unit 33 transmits a complete discharge instruction to power storage device 10 (complete discharge step). This complete discharge instruction is a control signal for completely discharging the nickel zinc battery 11. In the present embodiment, the instruction unit 33 transmits a complete discharge instruction to the power converter 20 corresponding to the power storage device 10 via the communication line 40. The power converter 20 that has received the complete discharge instruction shifts to the discharge mode, and causes the power storage device 10 to perform discharge until the nickel zinc battery 11 is completely discharged. The complete discharge instruction has priority over the above charge start instruction. Therefore, the SOC of the nickel zinc battery 11 exceeds the second state by the complete discharge instruction and becomes 0% or almost 0%.

一方、平均放電電圧が閾値Td以上である場合には(ステップS32においてNO)、指示部33は完全放電指示を送信せず、この結果、ニッケル亜鉛電池11はSOCが第1状態から第2状態までの範囲で制御され続ける。   On the other hand, when the average discharge voltage is equal to or higher than threshold value Td (NO in step S32), instructing unit 33 does not transmit a complete discharge instruction, and as a result, nickel zinc battery 11 has the SOC changed from the first state to the second state. Continue to be controlled in the range up to.

蓄電システム1が複数の蓄電装置10を備える場合には、統括コントローラ30はすべての蓄電装置10についてステップS31〜S33の処理を実行する。一つの蓄電装置10について、ステップS31〜S33の処理は繰り返し(例えば定期的に)実行され、これにより、平均放電電圧が一定の水準を下回ったニッケル亜鉛電池11が完全放電される。完全放電されたニッケル亜鉛電池11は再び、SOCが第1状態から第2状態までの範囲内に収まるように制御される。   When the power storage system 1 includes a plurality of power storage devices 10, the overall controller 30 executes the processes of steps S <b> 31 to S <b> 33 for all the power storage devices 10. For one power storage device 10, the processes of steps S31 to S33 are repeated (for example, periodically), whereby the nickel zinc battery 11 whose average discharge voltage is below a certain level is completely discharged. The fully discharged nickel zinc battery 11 is again controlled so that the SOC is within the range from the first state to the second state.

[プログラム]
コンピュータを統括コントローラ30として機能させるための制御プログラムは、該コンピュータを取得部31、判定部32、および指示部33として機能させるためのプログラムコードを含む。この制御プログラムは、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等の有形の記録媒体に固定的に記録された上で提供されてもよい。あるいは、制御プログラムは、搬送波に重畳されたデータ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。提供された制御プログラムは例えばメモリ102に記憶される。プロセッサ101がメモリ102と協働してその制御プログラムを実行することで、上記の各機能要素が実現する。
[program]
The control program for causing the computer to function as the overall controller 30 includes program code for causing the computer to function as the acquisition unit 31, the determination unit 32, and the instruction unit 33. This control program may be provided after being fixedly recorded on a tangible recording medium such as a CD-ROM, DVD-ROM, or semiconductor memory. Alternatively, the control program may be provided via a communication network as a data signal superimposed on a carrier wave. The provided control program is stored in the memory 102, for example. The processor 101 executes the control program in cooperation with the memory 102, thereby realizing each functional element described above.

[効果]
以上説明したように、本発明の一側面に係るニッケル亜鉛電池の制御方法は、ニッケル亜鉛電池のSOCを第1状態から第2状態までの範囲内で制御するSOC制御ステップを含み、第1状態が、ニッケル亜鉛電池の定電圧充電における充電レートが0.05C以下になったときのSOCであり、第2状態が、ニッケル亜鉛電池の開回路電圧が1.75V/セル以下になったときのSOCであり、SOC制御ステップが、SOCが第2状態になった場合に、SOCが第1状態に至るまで1.82〜1.86V/セルの定電圧でニッケル亜鉛電池を充電する充電ステップと、充電ステップの後に、SOCが第2状態に至るまで、ニッケル亜鉛電池を充電しない非充電ステップとを含む。
[effect]
As described above, the nickel-zinc battery control method according to one aspect of the present invention includes the SOC control step of controlling the SOC of the nickel-zinc battery within the range from the first state to the second state, and includes the first state. Is the SOC when the charge rate in constant voltage charging of the nickel zinc battery is 0.05 C or less, and the second state is when the open circuit voltage of the nickel zinc battery is 1.75 V / cell or less. A charge step of charging the nickel-zinc battery at a constant voltage of 1.82-1.86 V / cell until the SOC reaches the first state when the SOC is in the second state. And a non-charging step of not charging the nickel zinc battery until the SOC reaches the second state after the charging step.

このような側面においては、予め定められた範囲内(第1状態から第2状態までの範囲内)にSOCが収まるようにニッケル亜鉛電池の充放電が制御される。範囲の下限である第2状態は、開回路電圧が1.75V/セルまで下がった際の状態であり、この第2状態ではニッケル亜鉛電池のSOCは相対的に高い値を維持している。また、範囲の上限である第1状態は満充電状態ではない。第1状態と第2状態との間でニッケル亜鉛電池の充放電を制御することで、フロート充電状態および深い放電深度の双方が回避されるので、ニッケル亜鉛電池の寿命をより長くすることができる。また、この制御により、ニッケル亜鉛電池の回生受入性(瞬時での充電され易さを示す指標)を担保することも可能である。   In such an aspect, charge / discharge of the nickel zinc battery is controlled so that the SOC is within a predetermined range (within the range from the first state to the second state). The second state, which is the lower limit of the range, is a state when the open circuit voltage drops to 1.75 V / cell, and in this second state, the SOC of the nickel-zinc battery maintains a relatively high value. Moreover, the 1st state which is the upper limit of a range is not a full charge state. By controlling the charge / discharge of the nickel zinc battery between the first state and the second state, both the float charge state and the deep discharge depth are avoided, so the life of the nickel zinc battery can be further extended. . In addition, this control can ensure the regenerative acceptability of the nickel-zinc battery (an index indicating the ease of instant charging).

他の側面に係るニッケル亜鉛電池の制御方法では、ニッケル亜鉛電池が複数のセルを備えてもよい。この場合には、複数のセルで構成されるニッケル亜鉛電池の寿命をより長くすることができる。   In the method for controlling a nickel zinc battery according to another aspect, the nickel zinc battery may include a plurality of cells. In this case, the lifetime of the nickel zinc battery comprised of a plurality of cells can be further extended.

他の側面に係るニッケル亜鉛電池の制御方法では、ニッケル亜鉛電池の充放電電流の積算量と、ニッケル亜鉛電池の放電特性と、ニッケル亜鉛電池の充電特性とのうちの一つに基づいて、ニッケル亜鉛電池のセルバランスが崩れたか否かを判定するセルバランス判定ステップと、セルバランスが崩れたと判定された場合に、ニッケル亜鉛電池を満充電する満充電ステップとをさらに含んでもよい。この制御によりニッケル亜鉛電池のセルバランスが保たれるので、ニッケル亜鉛電池の寿命をより長くすることができる。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a nickel-zinc battery, wherein the nickel-zinc battery has a charge / discharge current integrated amount, a discharge characteristic of the nickel-zinc battery, and a charge characteristic of the nickel-zinc battery. It may further include a cell balance determination step for determining whether or not the cell balance of the zinc battery is lost, and a full charge step for fully charging the nickel zinc battery when it is determined that the cell balance is lost. Since the cell balance of the nickel zinc battery is maintained by this control, the life of the nickel zinc battery can be further extended.

他の側面に係るニッケル亜鉛電池の制御方法では、ニッケル亜鉛電池の平均放電電圧が予め定められた閾値未満である場合に、ニッケル亜鉛電池を完全放電する完全放電ステップをさらに含んでもよい。この制御によりニッケル亜鉛電池のメモリ効果を解消することができるので、ニッケル亜鉛電池の寿命をより長くすることができる。   The method for controlling a nickel zinc battery according to another aspect may further include a complete discharge step of completely discharging the nickel zinc battery when the average discharge voltage of the nickel zinc battery is less than a predetermined threshold value. Since the memory effect of the nickel zinc battery can be eliminated by this control, the life of the nickel zinc battery can be further extended.

[変形例]
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
[Modification]
The present invention has been described in detail based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.

図4に示す満充電処理(第2の制御)、および図6に示す完全放電処理(第3の制御)の少なくとも一方は省略されてもよい。   At least one of the full charge process (second control) shown in FIG. 4 and the complete discharge process (third control) shown in FIG. 6 may be omitted.

例えば少なくとも一つのプロセッサにより実行されるニッケル亜鉛電池の制御方法の処理手順は、上記実施形態での例に限定されない。例えば、上述したステップ(処理)の一部が省略されてもよいし、別の順序で各ステップが実行されてもよい。また、上述したステップのうちの任意の2以上のステップが組み合わされてもよいし、ステップの一部が修正又は削除されてもよい。あるいは、上記の各ステップに加えて他のステップが実行されてもよい。例えば、図3に示す処理においてステップS12,S14の順序が逆であってもよい。   For example, the processing procedure of the nickel zinc battery control method executed by at least one processor is not limited to the example in the above embodiment. For example, some of the steps (processes) described above may be omitted, or the steps may be executed in a different order. Also, any two or more of the steps described above may be combined, or a part of the steps may be corrected or deleted. Alternatively, other steps may be executed in addition to the above steps. For example, the order of steps S12 and S14 may be reversed in the process shown in FIG.

蓄電システム1内で二つの数値の大小関係を比較する際には、「以上」および「よりも大きい」という二つの基準のどちらを用いてもよく、「以下」および「未満」の二つの基準のうちのどちらを用いてもよい。このような基準の選択は、二つの数値の大小関係を比較する処理についての技術的意義を変更するものではない。   When comparing the magnitude relationship between the two values in the power storage system 1, either of the two criteria “greater than” or “greater than” may be used, and the two criteria “less than” and “less than” may be used. Either of these may be used. The selection of such a standard does not change the technical significance of the process of comparing the magnitude relationship between two numerical values.

上記実施形態では統括コントローラ30がニッケル亜鉛電池の制御方法を実行するが、この方法の一部または全部が人手により行われてもよい。   In the above embodiment, the overall controller 30 executes the nickel-zinc battery control method, but part or all of this method may be performed manually.

1…蓄電システム、2…供給要素、3…PCS、4…需要要素、6…DCバス、7…ACバス、10…蓄電装置、11…ニッケル亜鉛電池、20…電力変換器、30…統括コントローラ、31…取得部、32…判定部、33…指示部、34…制御規則、40…通信線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power storage system, 2 ... Supply element, 3 ... PCS, 4 ... Demand element, 6 ... DC bus, 7 ... AC bus, 10 ... Power storage device, 11 ... Nickel zinc battery, 20 ... Power converter, 30 ... General controller , 31 ... acquisition unit, 32 ... determination unit, 33 ... instruction unit, 34 ... control rule, 40 ... communication line.

Claims (4)

ニッケル亜鉛電池のSOCを第1状態から第2状態までの範囲内で制御するSOC制御ステップを含み、
前記第1状態が、前記ニッケル亜鉛電池の定電圧充電における充電レートが0.05C以下になったときのSOCであり、
前記第2状態が、前記ニッケル亜鉛電池の開回路電圧が1.75V/セル以下になったときのSOCであり、
前記SOC制御ステップが、
前記SOCが前記第2状態になった場合に、前記SOCが前記第1状態に至るまで1.82〜1.86V/セルの定電圧で前記ニッケル亜鉛電池を充電する充電ステップと、
前記充電ステップの後に、前記SOCが前記第2状態に至るまで、前記ニッケル亜鉛電池を充電しない非充電ステップと
を含む、
ニッケル亜鉛電池の制御方法。
An SOC control step for controlling the SOC of the nickel zinc battery within a range from the first state to the second state;
The first state is the SOC when the charge rate in constant voltage charging of the nickel-zinc battery is 0.05C or less,
The second state is the SOC when the open circuit voltage of the nickel-zinc battery becomes 1.75 V / cell or less,
The SOC control step includes:
A charging step of charging the nickel-zinc battery at a constant voltage of 1.82-1.86 V / cell until the SOC reaches the first state when the SOC enters the second state;
A non-charging step of not charging the nickel zinc battery until the SOC reaches the second state after the charging step;
Control method of nickel zinc battery.
前記ニッケル亜鉛電池が複数のセルを備える、
請求項1に記載のニッケル亜鉛電池の制御方法。
The nickel zinc battery comprises a plurality of cells;
The control method of the nickel zinc battery of Claim 1.
前記ニッケル亜鉛電池の充放電電流の積算量と、前記ニッケル亜鉛電池の放電特性と、前記ニッケル亜鉛電池の充電特性とのうちの一つに基づいて、前記ニッケル亜鉛電池のセルバランスが崩れたか否かを判定するセルバランス判定ステップと、
前記セルバランスが崩れたと判定された場合に、前記ニッケル亜鉛電池を満充電する満充電ステップと
をさらに含む請求項2に記載のニッケル亜鉛電池の制御方法。
Whether the cell balance of the nickel-zinc battery has been lost based on one of the integrated amount of charge / discharge current of the nickel-zinc battery, the discharge characteristics of the nickel-zinc battery, and the charge characteristics of the nickel-zinc battery A cell balance determination step for determining whether or not
The method for controlling a nickel zinc battery according to claim 2, further comprising a full charge step of fully charging the nickel zinc battery when it is determined that the cell balance is lost.
前記ニッケル亜鉛電池の平均放電電圧が予め定められた閾値未満である場合に、前記ニッケル亜鉛電池を完全放電する完全放電ステップ
をさらに含む請求項1〜3のいずれか一項に記載のニッケル亜鉛電池の制御方法。
The nickel zinc battery according to any one of claims 1 to 3, further comprising a complete discharge step of completely discharging the nickel zinc battery when an average discharge voltage of the nickel zinc battery is less than a predetermined threshold. Control method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020216080A1 (en) * 2019-04-25 2020-10-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 Battery capacity determination method and device, management system and storage medium
WO2022168677A1 (en) * 2021-02-02 2022-08-11 エナジーウィズ株式会社 Control method for zinc battery and power supply system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020216080A1 (en) * 2019-04-25 2020-10-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 Battery capacity determination method and device, management system and storage medium
US11609276B2 (en) 2019-04-25 2023-03-21 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Method and device for determining available capacity of battery, management system, and storage medium
WO2022168677A1 (en) * 2021-02-02 2022-08-11 エナジーウィズ株式会社 Control method for zinc battery and power supply system

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