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CN106885991A - 蓄电服务系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蓄电服务系统，该蓄电服务系统能够定量地掌握直至发现异常为止的时间，判断能否避免组电池系统的功能停止，对组电池系统的维护负责人/维护服务供应商给予进行应对日程表制定和应对准备的时间余量，通过应对次数的降低、最优化，能够降低维护应对成本。本发明所涉及的蓄电服务系统对使用包含多个单电池在内的组电池系统的电力系统进行控制，具有：第1测量部，其对所述多个单电池间的自放电电流差进行测量；以及第2测量部，其使用由所述第1测量部测量出的所述自放电电流差，对所述组电池系统的剩余时间进行计算。

Description

蓄电服务系统
技术领域
本发明涉及蓄电服务系统。
本申请基于2015年12月15日申请的日本专利申请第2015-244220号而主张优先权，将该申请的内容引入本说明书中。
背景技术
分类为大型定置用的组电池系统通常具有大于或等于几百kWh的蓄电容量、大于或等于几十kW的输入输出电力容量，近几年也开始设想具有100MWh级的蓄电容量的系统。大容量化通常是通过将几十～几百Ah的单电池组合几百～几千个而实现的。
在如上所述的组电池系统中，例如在专利文献1(日本专利4529246号公报)及专利文献2(日本专利第3975796号公报)中记载的那样，使用均等化电路的动作状态信息，对单电池的状态进行监控。
在专利文献1记载的组电池的异常检测装置中，基于实现多个单电池的剩余容量(SOC)的均等化的容量均等化单元的工作频率，对组电池的异常进行判定，在所述工作频率大于或等于规定频率时判定为异常。另外，在专利文献2记载的组电池的异常检测装置中，基于实现多个单电池的剩余容量(SOC)的均等化的容量均等化单元的放电量，对组电池的异常进行判定，关于放电量少于预先设定的阈值的单电池，判断为是发生劣化而不能充入足够的电量的单电池，判定为异常。
在专利文献1记载的组电池的异常检测装置中，仅是进行异常判定，不能够知晓直至发现异常为止的时间余量。在专利文献2记载的组电池的异常检测装置中，在反复执行少量放电的情况下即使单电池为正常，均等化电路也工作，从而能够避免单电池被判定为异常的课题，但仅是进行异常判定，没有解决不能知晓直至发现异常为止的时间余量的问题点。
由于市场趋势为对定置用组电池系统所要求的蓄电容量今后仍将增大，因此单电池数量增大是显而易见的，但在现有技术中需要在每次发现异时使系统停止而进行状态确认、维护作业，只要单电池的异常发生率没有明显的改善，则作为组电池系统的可动时间降低，这是显然的。
另外，在定置用组电池系统中发现了异常情况下，例如假设即使对单电池施加了不可逆的劣化(例如，过放电)，也要能够确保该系统自身或从该系统正在得到电力的服务的安全的停止、替代单元的启动、修理部件的准备或维护人员的确保等所需的时间，这在实际运行上是非常重要的。但是，在现有技术中没有配备能够测量、确保该时间的机制。
如果不能解决上述的课题，将SAIDI(每个签约方的年平均停电时间：SystemAverage Interruption Duration Index)、SAIFI(每个签约方的年平均停电次数：SystemAverage Interruption Frequency Index)作为KPI(Key Performance Indicator)的电力企业方不能从原本为了提高该KPI而导入的组电池系统中发挥出原有的效用，本末倒置。
另一方面，已知以使发现由单电池引起的异常的概率本身降低作为目的，通常每日不断进行着压缩单电池的制造波动或追加检查工序、在出厂前进行筛选等不懈的品质改善。但是，这些均带来制造成本的上升，对于单电池制造商、组电池系统制造商、组电池系统用户来说均是使其收益率降低。另外，不可能在制造工序的品质管理中完全排除异常发现风险概率而成为零风险，显然会以一定的概率发现异常。由此，需要在组装有单电池之后的组电池系统侧对异常发现风险进行管理。
发明内容
本发明就是鉴于如上所述的情况而提出的，其目的在于，提供一种蓄电服务系统，该蓄电服务系统能够定量地掌握直至发现异常为止的时间，判断能否避免组电池系统的功能停止，对组电池系统的维护负责人/维护服务供应商给予进行应对日程表制定和应对准备的时间余量，通过应对次数的降低、最优化，从而能够降低维护应对成本。
本发明的一个方式是蓄电服务系统，其对使用包含多个单电池在内的组电池系统的电力系统进行控制，该蓄电服务系统具有：第1测量部，其对所述多个单电池间的自放电电流差进行测量；以及第2测量部，其使用由所述第1测量部测量出的所述自放电电流差，对所述组电池系统的剩余时间进行计算。
另外，在本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统中，所述第1测量部具有：第3测量部，其对所述各单电池的剩余容量进行测量而输出剩余容量测量值；剩余容量均等化部，其基于从第3测量部获取的所述各单电池的所述剩余容量，决定目标剩余容量，将所述各单电池的所述剩余容量调节至所述目标剩余容量，将调节后的所述剩余容量作为剩余容量均等化值而输出；时间戳部，其至少将所述剩余容量均等化部的动作开始时刻、动作结束时刻、剩余容量的测量时刻作为时间戳结果进行记录；时间戳结果保存部，其保存由所述时间戳部记录的所述时间戳结果；电流值检测部，其对所述组电池系统的电流值进行检测，作为剩余容量均等化电流值而输出；电流值保存部，其保存由所述电流值检测部输出的所述剩余容量均等化电流值；第1计算部，其使用由所述第3测量部输出的所述剩余容量测量值、由所述时间戳结果保存部保存的所述时间戳结果、及由所述电流值保存部保存的所述剩余容量均等化电流值，对用于将所述各单位电池的所述剩余容量进行均等化的均等化调整量进行计算；以及第2计算部，其根据由所述第3测量部输出的所述剩余容量测量值、由所述时间戳结果保存部保存的所述时间戳结果和由所述第1计算部计算出的所述均等化调整量，对所述自放电电流差进行计算。
另外，本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统，还包含第4测量部，该第4测量部对所述各单电池的电压进行测量，所述第3测量部使用通过所述第4测量部测量出的所述单电池的电压值与通过所述电流检测部测量出的所述组电池的所述电流值的第1微分特性曲线、作为基准的第2微分特性曲线、及最优化函数，对所述单电池的所述剩余容量进行检测。
另外，在本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统中，所述第1计算部至少基于记录于所述时间戳部的所述动作开始时刻及所述动作结束时刻，对所述剩余容量均等化电流值进行积分。
另外，在本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统中，所述第2计算部使用至少包含最大值、最小值、平均值或者系数的相乘的运算方法，基于根据由第3测量部测量出的所述单电池的所述剩余容量计算出的值，对所述自放电电流差进行计算。
另外，在本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统中，所述第2计算部基于由所述第3测量部输出的至少一个所述单电池的所述剩余容量测量值，对所述自放电电流差进行计算。
另外，本发明涉及的蓄电服务系统，还具有：剩余容量限制值设定部，其对由所述第3测量部输出的所述剩余容量测量值的上限值和下限值进行设定；以及剩余容量限制部，其保存由所述剩余容量限制值设定部设定的所述剩余容量测量值的所述上限值和所述下限值。
另外，在本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统中，所述第2测量部具有：第3计算部，其在由所述第2计算部计算出的所述自放电电流差与由所述电流值保存部保存的所述剩余容量均等化电流值之和为正的情况下，使用所述自放电电流差、所述剩余容量均等化电流值和所述剩余容量，对所述剩余容量均等化部的追加动作所需的时间进行计算；以及第4计算部，其在所述自放电电流差与所述剩余容量均等化电流值之和为负的情况下，使用所述剩余容量的限制范围、所述自放电电流差、所述剩余容量均等化电流值和所述剩余容量，对所述组电池系统的所述剩余时间进行计算。
另外，在本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统中，在所述自放电电流差的绝对值相对于所述剩余容量均等化电流值的大小，比预先指定的比例大、或者一致的情况下，所述第2测量部输出对所述自放电电流差扩大的情况进行通知的电池状态值。
另外，在本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统中，在所述自放电电流差的绝对值相对于所述剩余容量均等化电流值的大小，小于预先指定的比例的情况下，所述第2测量部输出对所述自放电电流差为正常的情况进行通知的电池状态值。
另外，在本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统中，在由第4计算部计算出的所述剩余时间少于直至预先指定的维护服务时期为止的剩余时间的情况下，所述第2测量部输出对处于需要进行非常规维护服务的状态的情况进行通知的电池状态值。
另外，本发明的一个方式涉及的所述剩余容量限制部基于用于将所述组电池系统的直至有效SOC范围成为0为止的所述剩余时间扩大的剩余时间扩大信号的设定，降低剩余容量下限值。
另外，在本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统中，所述剩余容量限制部基于用于将所述组电池系统的直至有效SOC范围成为0为止的所述剩余时间扩大的剩余时间扩大信号的设定，提高剩余容量上限值。
另外，本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统中，还具有下述单元，该单元在基于用于将所述组电池系统的直至有效SOC范围成为0为止的所述剩余时间扩大的剩余时间扩大信号，对剩余容量上限值和剩余容量下限值的一方或双方进行变更后，重新计算所述剩余时间，对电池状态值进行更新。
另外，本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统，还具有物理量测量单元，在由所述第1测量部测量出的所述自放电电流差相对于均等化电流的大小，大于预先指定的比例、或者一致的情况下，该物理量测量单元对单电池的温度进行测量，具有第1判断部，该第1判断部对所述自放电电流差大的所述单电池的温度、和作为用于求出所述自放电电流差的基准的所述单电池的温度或平均温度进行比较，对所述自放电电流差大的所述单电池的温度高进行判断，输出表示所述自放电电流差的测量是正常的信号。
另外，在本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统中，所述第1测量部具有物理量测量单元，在所述自放电电流差相对于所述均等化电流的大小，大于预先指定的比例、或者一致的情况下，该物理量测量单元对所述单电池的外形膨胀度进行测量，具有自放电电流差测量有效性判断单元，该自放电电流差测量有效性判断单元对所述自放电电流差大的所述单电池的膨胀度、和作为用于求出所述自放电电流差的基准的所述单电池的膨胀度或平均膨胀度进行比较，对所述自放电电流差大的所述单电池的膨胀度大进行判断，输出表示所述自放电电流差的测量是正常的信号。
另外，在本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统中，所述第1测量部具有显示单元，该显示单元显示所述自放电电流差的测量结果趋势。
另外，本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统，具有使得能够从远方通过互联网等通信线路对所述电池状态值进行监视的单元。
另外，本发明的一个方式涉及的蓄电服务系统，具有维护服务业务系统，该维护服务业务系统使用所述电池状态值、所述剩余时间、所述自放电电流差、以及用于检测所述单电池的异常状态的物理量即物理量测量值，将剩余时间扩大信号输出至所述剩余容量限制值设定部，制定所述组电池的维护计划，执行所述组电池的维护作业，该剩余时间扩大信号用于将所述组电池系统的直至有效SOC范围成为0为止的所述剩余时间扩大。
发明的效果
如上述说明所示，根据本发明，能够提供一种蓄电服务系统，该蓄电服务系统能够定量地掌握直至发现异常为止的时间，判断能否避免组电池系统的功能停止，对组电池系统的维护负责人/维护服务供应商给予进行应对日程表制定和应对准备的时间余量，通过应对次数的降低、最优化，从而能够降低维护应对成本。
附图说明
图1是用于说明本实施方式涉及的对电池的状态进行检测的情况的图。
图2是表示蓄电服务系统的概略结构的一个例子的图。
图3是表示蓄电服务系统中的剩余时间的计算处理和电池状态的检测处理的流程图。
图4是表示蓄电服务系统中的剩余容量均等化处理的流程图。
图5是表示蓄电服务系统中的维护服务处理的流程图。
图6是表示图2所示的蓄电服务系统的实施例的结构的一个例子的图。
图7是时间戳对应表的一个例子的图。
图8是表示对均等化所需时间和剩余时间的计算进行模拟而得到的结果的图。
图9是表示将单电池的自放电电流差以柱状图形式进行显示的一个例子的图。
图10是表示将单电池的自放电电流差以热点图形式进行显示的一个例子的图。
图11是表示维护计划的一个例子的图。
图12是表示SOC限制范围的扩大的一个例子的图。
图13是表示SOC限制范围选择表的一个例子的图。
图14是表示SOC限制范围的选择的一个例子的图。
具体实施方式
下面，使用附图，对实施方式的蓄电服务系统进行说明。
首先，最初，本申请是对使用包含有多个单电池在内的组电池系统的电力系统进行控制的蓄电服务系统，该发明的特征在于，通过对单电池间的自放电电流差和均等化电路的均等化电流进行比较，从而对单电池的状态进行检测，对于这一点，使用图1(图1(A)～图1(C))进行说明。图1是用于说明本实施方式涉及的对短电池的状态进行检测的情况的图。图1(A)是表示剩余容量均等化的执行是1次的情况下的剩余容量的时间变化的图，图1(B)是表示剩余容量均等化的执行是多次的情况下的剩余容量的时间变化的图。另外，图1(C)是表示有效SOC范围的时间变化和此时的均等化电路的状态的图。
组电池(组电池系统)的均等化电路的使用频率、使用时间变多的原因在于，组电池内的一个或者多个单电池的自放电与组电池内的其他单电池相比变多，从而单电池间的自放电之差变大。
图1(A)、图1(B)示出对单电池间的自放电之差进行计算的原理。关于单电池的剩余容量，作为对使用电流传感器对针对单电池的充放电电流进行测量而得到的电量进行累积的计数器值而求出。但是，在单电池内部发生的自放电不能进行计数，因此剩余容量的误差随着时间的经过而变大。因而，利用使用了电压电流的微分特性的测量方法，对校正了电流传感器的累积误差或由自放电引起的误差后的剩余容量进行测量。作为如上所述的技术，已知在本申请的申请人已申请的日本特愿2014-177268、日本特愿2015-103851中记载的技术。此外，在本实施方式中，剩余容量是表示在电池内部剩余有多少能够释放的电量的值，还称为SOC(State Of Charge)，是百分比或具有Ah、Wh等单位的值。
能够利用使用了该微分特性的剩余容量测量的结果，从在自放电较大的单电池(设为单电池B)和为了计算自放电之差而作为基准的单电池(设为单电池A)的两点处进行测量而得到的剩余容量之差(SOCB-SOCA)，减去通过均等化电路而产生的调整量iBalance而求出。
即，从图1(A)的t0时刻的剩余容量测量值减去自放电量和均等化的调整量而得到的值就是t2时刻的剩余容量差，这通过下式求出。
SOCB(t2)-SOCA(t2)
＝[SOCB(t0)-iSD_B(t2-t0)]-[SOCA(t1)-iBalance(t2-t1)-iSD_A(t2-t1)]
＝[SOCB(t0)-iSD_B(t2-t0)]-[SOCA(t0)-iBalance(t2-t1)-iSD_A(t2-t0)]
即使在经多次而进行了剩余容量的均等化的情况下，通过掌握其之间的均等化的调整量，从而也能够同样地对自放电电流差进行检测。图1(B)是示出在从t0至tn之间以剩余容量差不超过SOC限制范围的方式多次执行了均等化的情况。
此外，SOC限制范围是指允许进行充放电的剩余容量的范围。通过剩余容量的上限值和下限值进行限制。
由此，通过下式求出自放电电流差(iSD_A-iSD_B≡iSD)。
iSD_A-iSD_B
＝{[SOCB(t2)-SOCA(t2)]-[SOCB(t0)-SOCA(t0)]-iBalance·(t2-t1)}/(t2-t1)
＝{[SOCB(tn)-SOCA(tn)]-[SOCB(t0)-SOCA(t0)]-Σ[iBalance(t)·dt]}/(tn-t0)
电池的状态通过对自放电电流差与均等化电路的均等化电流进行比较而检测。
在自放电电流差小于均等化电流的情况下(if iSD_B-iSD_A＜iBalance)，能够判定为处于能够将剩余容量均等化的状态。此时，均等化所需时间(均等化所花费的时间)通过下式求出。另一方面，关于剩余时间(有效SOC范围成为0为止的时间，特别是组电池系统的有效SOC范围成为0为止的时间)，由于是处于能够均等化的状态，因此不进行计算。
均等化所需时间[h]＝(SOCA-SOCB)/((iSD_A-iSD_B)+iBalance)
在自放电电流差与均等化电流平衡的情况下(if iSD_B-iSD_A＝iBalance)，能够判定为处于剩余容量差的扩大速度与通过均等化电路实现的调整能力处于均衡的状态。由此，对于均等化所需时间和剩余时间，根据iSD_B-iSD_A＝iBalance，由于计算式的分母成为0，因此不进行计算。
在自放电电流差大于均等化电流的情况下(if iSD_B-iSD_A＞iBalance)，能够判定为即使尝试进行均等化也不能进行均等化，处于单电池间的剩余容量差扩大的状态。由于随着时间的经过而扩大的剩余容量差，组电池的有效SOC范围(根据SOC限制范围与剩余容量差之差而求出)变窄，如果有效SOC范围成为0，则能够进行充放电的范围消失，因此不能作为组电池起作用。
由此，剩余时间通过下式求出。另一方面，关于均等化所需时间，由于是处于不能够进行均等化的状态，因此不进行计算。此外，在剩余时间的式子中，△SOCLimit表示SOC限制范围[Ah]。
剩余时间[h]＝(△SOCLimit-(SOCA-SOCB))/|(iSD_A-iSD_B)+iBalance|
可知，如图1(C)所示的自放电电流差大于均等化电流的情况下(if iSD_B-iSD_A>iBalance)的波形所示，即使在不能对剩余容量进行均等化的状态(不能够计算均等化所需时间之时)下，也能够通过使用均等化电路，从而延长组电池的剩余时间。
另外，可知，如图1(C)所示的自放电电流差与均等化电流平衡的情况下(if iSD_B-iSD_A＝iBalance)的波形所示，在自放电电流差与均等化电流均衡的情况下能够维持当前的有效SOC范围。
实施方式涉及的蓄电服务系统是对使用由多个单电池构成的组电池系统的电力系统进行控制的蓄电服务系统，具有：自放电电流差测量单元(第1测量部)，其对单电池间的自放电电流差进行测量；以及剩余时间测量单元(第2测量部)，其使用自放电电流差测量单元的测量值，对组电池系统的剩余时间进行计算。
图2是表示本实施方式涉及的蓄电服务系统的概略结构的一个例子的图。如图2所示，蓄电服务系统具有单电池端子电压测量单元100(第4测量部)、电流检测单元110、剩余容量均等化单元120、剩余容量限制单元130、剩余容量限制值设定单元131、物理量测量单元140、自放电电流差测量单元200、剩余时间测量单元300、显示单元400及维护服务业务系统500。
在图2中，组电池1是将多个单电池组合而构成的组电池。单电池是锂离子电池等二次电池。开关单元2是利用由剩余容量限制单元130输出的信号而对组电池1和负载3进行连接或者切断的单元。负载3是相对于组电池1的负载。
单电池端子电压测量单元100是与各单电池的正极和负极的端子连接，对单电池的电压值进行检测的单元。
电流检测单元110是对组电池1的电流值进行检测的单元。
剩余容量均等化单元120是基于由剩余容量测量单元210(第3测量部)所获取的单电池的剩余容量，决定作为目标的剩余容量，将各单电池的剩余容量调节为该目标值，由此将单电池间的剩余容量进行均等化的单元。
剩余容量限制单元130是下述单元，即，作为剩余容量的限制值而保存有剩余容量的上限值和剩余容量的下限值，通过与从剩余容量测量单元所获取的剩余容量进行比较，从而在剩余容量超过限制值的范围的情况下，为了停止组电池的使用，将禁止充放电的限制信号向开关单元2输出。
剩余容量限制值设定单元131是基于剩余时间的扩大信号(剩余时间扩大信号)，对剩余容量限制单元130的限制值进行设定的单元。
物理量测量单元140是对用于检测单电池的异常状态的物理量进行测量的单元，例如有对单电池的温度和单电池外形的膨胀度进行检测的单元。
自放电电流差测量单元200具有剩余容量测量单元210，时间戳单元220、时间戳结果保存单元221、均等化量计算单元222(第1计算部)、自放电电流差计算单元223(第2计算部)、自放电电流差测量有效性判断单元224(第1判断部)及剩余容量均等化电流值保存单元230(电流值保存部)。自放电电流差测量单元200是下述单元，即，使用剩余容量测量单元210、时间戳单元220、时间戳结果保存单元221、剩余容量均等化电流值保存单元230、均等化量计算单元222和自放电电流差计算单元223，对单电池的自放电电流差进行测量，并且使用测量出的自放电电流差、物理量测量单元140、自放电电流差测量有效性判断单元224，对单电池的异常进行检测。
剩余容量测量单元210是对单电池的剩余容量进行检测的单元。根据通过单电池端子电压测量单元100得到的电压和通过电流检测单元110得到的电流，对微分特性(第1微分特性曲线)进行计算，将实测出的微分特性(第1微分特性曲线)使用最优化函数，相对于作为基准的微分特性(第2微分特性曲线)进行拟合，由此对单电池的剩余容量进行检测。
时间戳单元220是将从剩余容量测量单元210得到的剩余容量的测量时刻、和剩余容量均等化单元120的均等化的动作开始时刻及动作结束时刻创建为时间戳而进行记录的单元。
时间戳结果保存单元221是保存由时间戳单元220创建的时间戳的单元。
均等化量计算单元222是将从时间戳结果保存单元221得到的均等化的动作开始时刻作为调整量的积分开始时刻，将均等化的动作结束时刻作为调整量的积分结束时刻，将对从剩余容量均等化电流值保存单元230得到的均等化电流值进行积分而得到的结果作为通过剩余容量均等化单元120产生的均等化调整量而进行计算的单元。
自放电电流差计算单元223是使用从剩余容量测量单元210得到的剩余容量、通过时间戳结果保存单元221得到的剩余容量的测量时刻、以及通过均等化量计算单元222得到的均等化调整量，对各单电池的相对于基准值的自放电电流差进行计算的单元。基准值使用利用下述运算方法而计算出的值，该运算方法对任意的单电池的剩余容量值、剩余容量的最大值、剩余容量的最小值、剩余容量的平均值或者剩余容量乘以系数等。
自放电电流差测量有效性判断单元224是针对通过自放电电流差计算单元223得到的自放电电流差最大的单电池，使用从物理量测量单元140得到的值，对单电池的异常状态进行检测的单元。例如物理量测量单元140可以使用温度、单电池外形的膨胀度。
剩余容量均等化电流值保存单元230是保存均等化电流值的单元。
剩余时间测量单元300具有均等化所需时间计算单元310(第3计算部)、剩余时间计算单元320(第4计算部)及电池状态值输出单元330。剩余时间测量单元300是下述单元，即，如果能够进行均等化，则使用均等化所需时间计算单元310而求出均等化所需时间，如果不能进行均等化，则使用剩余时间计算单元320而求出剩余时间，使用电池状态值输出单元330而求出组电池的状态值。
均等化所需时间计算单元310是使用自放电电流差、均等化电流和剩余容量，对均等化所需时间进行计算的单元。
剩余时间计算单元320是使用有效SOC范围、自放电电流差、均等化电流和剩余容量，对组电池的剩余时间进行计算的单元。
电池状态值输出单元330是使用从均等化所需时间计算单元310得到的均等化所需时间和从剩余时间计算单元320得到的剩余时间，对组电池的状态进行检测的单元。
显示单元400是显示单电池及组电池1的测量值和状态值的单元。
维护服务业务系统500是根据自放电电流差、自放电电流差有效性判断的结果、剩余时间和电池状态输出的结果，建立组电池系统的维护计划，在异常判断时输出剩余时间扩大信号，由此将直至应对维护为止的剩余时间延长，对组电池系统进行维护的单元。
接下来，对由蓄电服务系统进行的剩余时间的计算处理和电池状态的检测处理进行说明。图3是表示蓄电服务系统中的剩余时间的计算处理和电池状态的检测处理的流程图。
首先，在蓄电服务系统中，进行剩余时间扩大信号的检测的判定(步骤S001)。在检测出剩余时间扩大信号的情况下(步骤S001－Yes)，剩余容量限制单元130的上限值、下限值或者两者的设定被变更。由此，SOC限制范围被变更，因此进行步骤S004及其之后的步骤，更新剩余时间和电池状态。在没有检测出剩余时间扩大信号的情况下(步骤S001－No)，进行下一步骤S002。
接下来，进行剩余容量的测量(步骤S002)。测量单电池的剩余容量。进行组电池1的充放电，根据按时间序列测量出的电压值、电流值，计算微分特性。剩余容量是通过将测量出的微分特性使用最优化函数，相对于作为基准的微分特性进行拟合，从而作为当前量进行检测的。检测出的剩余容量与表示单电池的标识符和剩余容量的测量时刻的时间戳一起，作为剩余容量测量的结果而保存。
接下来，自放电电流差计算单元223进行自放电电流差的测量(步骤S003)。自放电电流差计算单元223测量单电池的自放电电流差。自放电电流差计算单元223获取此次的剩余容量测量结果和前一次的剩余容量测量结果。自放电电流差计算单元223根据剩余容量测量结果的时间戳的测量时刻，求出计算期间，获取该计算期间中的各单电池的均等化调整量。自放电电流差作为将从各单电池的剩余容量和均等化调整量减去作为基准的剩余容量和作为基准的均等化调整量而得到的值、除以计算期间而得到的值而进行计算。计算出的自放电电流差与表示单电池的标识符和自放电电流差的测量时刻的时间戳一起，作为自放电电流差测量的结果而进行保存。
作为基准的剩余容量使用利用下述运算方法而计算出的值，该运算方法对任意的单电池的剩余容量、剩余容量的最大值、剩余容量的最小值、剩余容量的平均值或者剩余容量乘以系数等。作为基准的均等化调整量使用利用下述运算方法而计算出的值，该运算方法对任意的单电池的均等化调整量、均等化调整量的最大值、均等化调整量的最小值、均等化调整量的平均值或者均等化调整量乘以系数等。
接下来，进行能否进行剩余容量均等化的判定(步骤S004)。判定是能够将组电池1的剩余容量进行均等化、还是不能将组电池1的剩余容量进行均等化。获取单电池的自放电电流差和剩余容量的均等化电流，计算出自放电电流差和均等化电流之和。对该计算结果和均等化判定阈值、剩余时间判定阈值进行比较而进行判断。阈值的关系是将剩余时间判定阈值≤均等化判定阈值作为条件。
如果均等化判定阈值＜自放电电流差+均等化电流，则相对于自放电，通过容量均等化而实现的调整能力更大，能够对剩余容量差进行调整，因此判定为能够进行均等化。在判定为能够进行均等化的情况下，进入步骤S005。
如果自放电电流差+均等化电流＜剩余时间判定阈值，则自放电超过通过容量均等化而实现的调整能力，因此判定为不能进行均等化。在判定为不能进行均等化的情况下，进入步骤S006。
如果剩余时间判定阈值≤自放电电流差+均等化电流≤均等化判定阈值，则自放电电流与均等化的调整能力平衡，判定为虽然不能进行剩余容量的均等化，但能够保持有效SOC范围。在如上所述地判定为均衡的情况下，进入步骤S009。
例如，在将均等化判定阈值和剩余时间判定阈值设为0的情况下，如果自放电电流差+均等化电流成为正值，则判定为能够进行均等化，如果是负值，则判定为不能进行均等化，如果是0，则判定为处于均衡。实际上通过对均等化判定阈值和剩余时间判定阈值设定期望的值，从而调节判定的灵敏度。
在本发明中对于均等化电流，将放电设为正值，将充电设为负值而进行处理。在改变正负的符号而实施的情况下，在将均等化电流值变换为与本发明的符号相适合的基础上，应用于本发明的计算式或比较判定即可。
进行均等化所需时间的计算(步骤S005)。在步骤S004中，在均等化判定阈值＜自放电电流差+均等化电流，判定为能够进行均等化的情况下，使用自放电电流差、均等化电流和剩余容量差，计算将组电池进行均等化所需的均等化所需时间。
计算剩余时间(步骤S006)。在步骤S004中，在自放电电流差+均等化电流＜剩余时间判定阈值，判定为不能进行均等化的情况下，使用自放电电流差、均等化电流、有效SOC范围和剩余容量，计算组电池的剩余时间。
检测自放电电流差的扩大状态(步骤S007)。在步骤S005中，在计算出均等化所需时间的情况下，处于能够将剩余容量进行均等化的状态。
由此，将自放电电流差与自放电电流差扩大阈值进行比较，在大于阈值的情况下，判定为自放电电流差的扩大状态。另一方面，在自放电电流差小于或等于阈值的情况下，判定为自放电电流差是正常状态。
关于自放电电流差和自放电电流差扩大阈值之间的比较判定的方式，除了将自放电电流差和自放电电流差扩大阈值直接比较的方式以外，还包含有对(自放电电流差+均等化电流)和自放电电流差扩大阈值进行比较的方式、对(自放电电流差/均等化电流)和自放电电流差扩大阈值进行比较的方式、对通过对过去的自放电电流差的结果进行线性近似而得到的斜率和自放电电流差扩大阈值进行比较的方法等对自放电电流差的变化量进行计算而判定的方式。
检测需要紧急维护状态(步骤S008)。在步骤S006中，在计算出剩余时间的情况下处于自放电电流差超过通过容量均等化而实现的调整能力的状态。由此，如果剩余时间＜紧急维护判定阈值，则判定为需要紧急维护状态。如果不是，则判定为有效SOC狭窄状态。
紧急维护判定阈值能够通过对直至预先指定的维护服务时期为止的剩余时间进行设定，从而通知处于需要非常规的紧急维护服务的状态。例如，也可以设定下一次的维护服务时期，将从当前时刻至下一次的维护服务时期为止的剩余时间在每次比较时进行计算，由此作为紧急维护判定阈值而判定需要紧急维护状态。
检测均等化均衡状态(步骤S009)。在步骤S004中，在判定为剩余时间判定阈值≤自放电电流+均等化电流≤均等化判定阈值的情况下，将组电池状态判定为均等化均衡状态。
判定自放电电流差测量的有效性(步骤S010)。对于自放电电流差最大的单电池，将该单电池的物理量的测量值与其他单电池进行比较。
例如，比较单电池的温度和单电池外形的膨胀度。进行比较的结果为，如果超过阈值，则将该单电池判定为异常状态。
接下来，对由蓄电服务系统进行的剩余容量均等化处理进行说明。图4是表示蓄电服务系统中的剩余容量均等化处理的流程图。
在蓄电服务系统中，进行均等化开始的判定(步骤S101)。
在电池状态为能够进行剩余容量的均等化的状态的情况下，判定出能够执行均等化的定时。
在进行了剩余容量的均等化所需时间的计算时，能够进行均等化，决定出通过均等化实现的目标调整量，因此判定为能够开始(剩余容量测量后的调整)。
另外，在通过由重新均等化的执行判定所设定的开始计时器，检测出开始定时的信号时，基于所设定的目标重新调整量，判定为能够开始(通过自放电预测而实现的调整)。
另一方面，在电池状态为不能进行均等化的状态、且检测出剩余时间扩大信号的情况下，以剩余时间的延长作为目的，判定为能够开始均等化执行(剩余时间的扩大)。此时，求出从各单电池的自放电电流差减去最大的自放电电流差而得到的值，与均等化电流进行比较。在大于均等化电流的情况下，设定为将目标调整量设为无限制而继续进行均等化。
如上所述，在均等化开始的判定中，在判定为能够执行均等化的情况下(步骤S101－Yes)，进入步骤S102。
进行均等化的执行(步骤S102)。关于设定有目标调整量的单电池，使用剩余容量均等化单元120(均等化电路)而调节剩余容量。
进行均等化完成的判定(步骤S103)。比较均等化电流的累积值和目标调整量，检测出均等化或者重新均等化完成这一情况(步骤S103－Yes)。在均等化或者重新均等化没有完成的情况下，继续进行均等化或者重新均等化(步骤S103－No)。
进行重新均等化调整量的计算(步骤S104)。在均等化后由于自放电电流差，剩余容量差随着时间的经过而扩大，组电池的有效SOC范围变窄。如果不能够确保充分的有效SOC范围，则对组电池的运行产生不利影响。
在均等化后或者重新均等化后，由于自放电电流差而使有效SOC范围变窄，因此求出成为小于或等于重新均等化阈值的时刻，作为重新均等化开始时刻而保存。
另外，基于各单电池的自放电电流差，对重新均等化开始时刻的各单电池的预测剩余容量进行计算，基于该预测剩余容量，进行均等化的情况下的调整量作为目标重新调整量而进行计算并保存。
进行执行重新均等化的判定(步骤S105)。对重新均等化开始时刻和下一次的剩余容量测量的预定时刻进行比较，如果处于预定时刻以内(步骤S105－Yes)，则决定执行重新均等化。
进行重新均等化开始计时器的设定(步骤S106)。在对重新均等化的开始定时进行通知的计时器，设定基于重新均等化开始时刻而进行通知的日期时间，计时器开始。
接下来，对由蓄电服务系统进行的维护服务处理进行说明。图5是表示蓄电服务系统中的维护服务处理的流程图。
在蓄电服务系统中，进行电池状态值的获取(步骤S201)。获取电池状态的检测结果和自放电电流差有效性判断的结果。
进行紧急维护的判断(步骤S202)。在检测出电池状态为需要紧急维护状态的情况下或者在通过自放电电流差有效性判断检测为异常状态的情况下，判定为需要进行紧急维护(步骤S202－Yes)。
进行维护计划的制定判断(步骤S203)。将定期维护作为对象，对应于其定期维护间隔，判断出维护计划的制定的开始定时(步骤S203－Yes)。
进行维护计划制约条件的获取(步骤S204)。在决定出维护日程时，将能够准备更换部件(包含电池)的日期、其他组电池的维护预定日、能够分配维护人员的日期、维护服务提供方能够进行维护作业的日期作为制约条件而获取。
进行维护日期时间的设定(步骤S205)。基于维护计划制约条件，决定出能够执行的日期时间，登记至维护计划。
进行紧急维护日期时间的设定(步骤S206)。决定出能够准备要更换的单电池的日期，决定出能够进行维护作业的日期时间。
进行剩余时间的扩大的判断(步骤S207)。对剩余时间与紧急维护日期时间进行比较。
在直至剩余时间用尽为止赶不上紧急维护的情况下，判定为需要进行剩余时间的扩大(步骤S207－Yes)。
进行剩余时间扩大信号的输出(步骤S208)。在判定为需要进行剩余时间的扩大的情况下，输出剩余时间扩大信号。通过输出该信号，从而对剩余容量进行限制的SOC限制范围的上限值或者下限值或者这两者被扩宽，通知为将剩余时间延长。
进行维护预定日的判定(步骤S209)。登记在维护计划中，在维护预定日到来时，判定为能够进行维护(步骤S209－Yes)。
进行维护作业的执行(步骤S210)。进行实际的维护作业。除了确认在定期的检查项目中所设定的内容之外，对预定更换的单电池进行更换作业。
接下来，对以上说明的蓄电服务系统的实施例，更具体地进行说明。
图6是表示图2所示的蓄电服务系统的实施例的结构的一个例子的图。
蓄电服务系统包含有组电池管理系统10a、10b、维护服务业务系统500及通信线路18而构成。
组电池管理系统10a包含有自放电电流差测量部200a、剩余时间测量部300a、剩余容量限制部130a、剩余容量均等化部120a、显示部400a、处理器11a、存储装置12a及通信部13a而构成。
此外，处理器(processor)11a是硬件，该硬件在组电池管理系统10a之中，用于对记述于软件程序的命令组(数据的转发、计算、加工、控制、管理等)进行执行(＝处理(process))，该处理器11a由运算装置、储存命令或信息的寄存器、周边电路等构成。
另外，组电池管理系统10b具有与组电池管理系统10a相同的结构，与组电池管理系统10a一起，经由通信线路18而与维护服务业务系统500进行数据的交换。此外，在图6中，仅示出组电池管理系统10b所具有的处理器11b、显示部400b、通信部13b、存储装置12b、监视部14b，省略了其他部分。
下面，使用图6，进行与组电池和配线之间的关系相关的说明、与传感器相关的说明、与自放电测量相关的说明、与重新均等化相关的说明、与电池状态的输出相关的说明、与显示和可视化方法相关的说明、与维护服务相关的说明。
(组电池与配线之间的关系)
将锂离子电池等二次电池组合而成的定置用的组电池1a(对应于组电池1)，与进行充电、放电的功率调节器等电力变换装置3a(对应于负载3)连接，作为电能存储设备而用于多种目的。
在组电池1a和电力变换装置3a之间，为了对连接进行控制而加入开闭器等开关2a(对应于开关单元2)，为了在过充电、过放电等异常发生时或维护作业时的停止利用状态时，对连接进行控制。
(传感器)
在各单电池中，将对电压进行检测的电压传感器100a(对应于单电池端子电压测量单元100)与正极和负极的端子连接，对温度进行检测的温度传感器141a和作为电池外形的膨胀度而对外形尺寸的变化进行测量的应变仪等应变传感器142a设置于组电池1a的外装部。在这些传感器140a(对应于物理量测量单元140)中以恒定的时间间隔检测出的测量值依次累积至存储装置12a。另外，将对电流进行检测的电流传感器110a(对应于电流检测单元110)设置于组电池1a与电力变换装置3a之间，在电流传感器110a中以固定的时间间隔检测出的测量值依次累积至存储装置12a。监视部14b从远方通过互联网等通信线路对电池状态值进行监视。
(自放电测量)
自放电电流差测量部200a(对应于自放电电流差测量单元200)包含有剩余容量测量部210a、时间戳管理部220a、均等化量计算部222a、自放电电流差计算部223a、自放电电流差测量有效性判断部224a及剩余容量均等化电流计算部230a。剩余容量测量部210a对应于剩余容量测量单元210，均等化量计算部222a对应于均等化量计算单元222，自放电电流差计算部223a对应于自放电电流差计算单元223，自放电电流差测量有效性判断部224a对应于自放电电流差测量有效性判断单元224。另外，时间戳管理部220a及存储装置12a对应于时间戳单元220和时间戳结果保存单元221。另外，剩余容量均等化电流计算部230a在存储装置12a(对应于剩余容量均等化电流值保存单元230)对计算出的均等化电流值进行储存。
在剩余容量测量部210a中，将表示单电池的充电状态的剩余容量，作为对由电流传感器检测出的电量依次进行累计而得到的值而求出。但是，由于测量误差、电池的自放电而随着时间的经过，在实际的充电状态和剩余容量之间产生误差。因此，剩余容量测量部210a例如以1周、1个月等定期地利用与电流累计不同的方法对充电状态进行测量。作为实施例而设为定期地进行测量，但只要是能够进行剩余容量测量的条件成立，则也可以设为每次实施。作为定期地实施的间隔，如果例如在1个月内测量误差为2％、自放电为3％而误差处于5％以内，则可以决定为以1个月为单元进行剩余容量测量。
对于剩余容量测量部210a，使用作为日本特愿2014-177268、日本特愿2015-103851而已知的单元，检测剩余容量。
如果测量出剩余容量，则时间戳管理部220a创建表示各单电池的剩余容量和测量时刻的时间戳的组合，将其内容储存至存储装置12a。剩余容量测量部210a也可以在开始组电池管理系统10a的运行之前，以在下一个剩余容量测量的时刻进行自放电电流差测量为目的，将事先进行剩余容量测量而得到的剩余容量或者工厂出厂时初始值的剩余容量、和测量时刻储存至存储装置12a。
如果测量出剩余容量，则剩余容量均等化部120a将剩余容量的最小值作为基准值，将最小值与剩余容量之差作为各单电池的目标调整量而进行计算。均等化电路121a由与各单电池的电极的两端连接的电阻器等放电电路和用于对放电进行控制的开关构成，接受来自剩余容量均等化部120a的信号，使单电池放电。此外，剩余容量均等化部120a及均等化电路121a对应于剩余容量均等化单元120。
剩余容量均等化部120a输出信号，以使单电池的放电量与目标调整量相等的方式进行放电。例如在电阻器用作放电电路的情况下，剩余容量均等化电流计算部230a求出将由电压传感器100a测量出的电压值除以电阻值而得到的均等化电流，剩余容量均等化部120a对累计该电流值而得到的值和目标调整量依次进行比较，由此对均等化电路121a的停止进行判断。剩余容量均等化电流计算部230a也可以将预先确定的电压值除以电阻值而求出均等化电流，将目标调整量除以该均等化电流，由此计算均等化时间，通过计时器在经过了均等化时间时将均等化电路121a的开关断开。
均等化量计算部222a接受来自剩余容量均等化部120a的信号，对由剩余容量均等化电流计算部230a根据各单电池的电压值和放电电路的电阻值求出的均等化电流依次进行累计，由此将剩余容量的均等化开始后直至结束为止的期间的累计电流值作为均等化调整量进行计算。时间戳管理部220a创建表示均等化的开始和结束的时间戳，将由均等化量计算部222a计算出的均等化调整量组合，将其内容储存至存储装置12a。另外，剩余容量均等化电流计算部230a也可以使用预先确定的电压值或过去的电压的平均值，计算均等化电流。
另外，均等化电路121a也可以将开关稳压器等电力变换器和变压器等组合而设为能够对各单电池分别进行充放电的电路结构。在该情况下，将从单电池放电出的电力充电至大于或等于1个单电池，或者进行与其相反的充放电控制，从剩余容量多的单电池进行放电而向剩余容量少的单电池进行充电，由此将剩余容量进行均等化。由此，剩余容量均等化的目标调整量作为剩余容量的平均值，均等化电流在均等化电路121a中具备电流检测电阻，由此进行检测。
自放电电流差计算部223a对保存于存储装置12a的剩余容量测量结果的时间戳对应表进行参照，决定计算期间。图7是表示时间戳对应表的一个例子的图。例如，在图7所示的时间戳对应表中，测量时刻按升序排列，因此将最近的自放电电流差的计算期间根据第N-1个和第N个测量时刻Tn-1和Tn而决定。对于在自放电电流差的计算期间实施的均等化，将通过均等化量计算部222a计算出的均等化调整量由存储装置12a获取。
在这里，例示出将具有最大的剩余容量的单电池作为基准的自放电电流差的计算。
作为基准的剩余容量通过下式求出，此时的j是作为基准的单电池的单电池编号。
MAX(SOC(j、T(N-1)))，1≤j≤M
由此，各单电池的自放电电流差通过下式求出。
在这里，在下式中，M表示单电池数量，T(测量履历编号)表示剩余容量测量时刻，SOC(单电池编号、测量时刻)表示剩余容量[Ah]，iSD(单电池编号、测量时刻)表示自放电电流差[A]，iCB_Quantity(单电池编号、时刻1、时刻2)表示从时刻1至时刻2为止的均等化调整量[Ah]。
1≤k≤M
iSD(k、T(N))＝{SOC(k、T(N))-SOC(j、T(N))-SOC(k、T(N-1))+SOC(j、T(N-1))+iCB_Quantity(k、T(N-1),T(N))-iCB_Quantity(j、T(N-1)、T(N))}/(T(N)-T(N-1))
如果通过自放电电流差计算部223a测量出自放电电流差，则时间戳管理部220a创建表示各单电池的标识符、自放电电流差和测量时刻的时间戳的组合，将其内容保存至存储装置12a。
在单电池使用锂离子二次电池的情况下，单电池有时由于锂的析出等而发生内部短路，由此引起异常发热而发生故障。即使没有导致故障，单电池由于反复进行微小的内部短路而使自放电量增加，其结果由于由充放电效率的降低而导致的剩余容量的波动、电池外装部的温度的上升、由电解质的汽化等导致的内压的上升或电极材料的膨胀等，电池外形变化。作为充放电的电气特性，除了进行测量的自放电电流差之外，也能够将温度、膨胀度这样的不同的物理特性加入作为异常的判定项目中，由此提高判定的信用。
如果测量出自放电电流差，则自放电电流差测量有效性判断部224a从自放电电流差测量结果的时间戳对应表，在从第1～N个自放电电流差测量结果之中对自放电电流差最大的一个或者多个单电池进行确定，作为有效性判断的对象。自放电电流差测量有效性判断部224a对于没有成为有效性判断的对象的单电池，求出它们的温度和膨胀度的平均值，自放电电流差测量有效性判断部224a将它们作为有效性判断基准值。有效性判断基准值也可以使用最大值。自放电电流差测量有效性判断部224a对于成为有效性判断的对象的单电池，通过温度传感器141a和应变传感器142a获取温度和膨胀度，对与有效性判断基准值之差进行计算，在该差超过阈值的情况下，将该单电池检测为异常状态。另外，自放电电流差测量有效性判断部224a也可以不是与有效性判断基准值进行比较，而是将成为有效性判断的对象的单电池的温度和膨胀度与各自的阈值进行比较，由此对异常状态进行检测。自放电电流差测量有效性判断部224a将对作为异常状态而检测出的单电池进行确定的信息储存于存储装置12a，输出异常状态的检测信号。
(重新均等化)
如果测量出自放电电流差，则剩余容量均等化部120a从自放电电流差测量结果的时间戳对应表，在第1～N个自放电电流差测量结果之中获取最大的自放电电流差的值。
将当前的有效SOC范围通过下式进行计算。在这里，在下式中，△SOC(测量时刻)表示剩余容量差[Ah]，△SOCLimit表示SOC限制范围[Ah]，△SOCRange(测量时刻)表示有效SOC范围[Ah]。
△SOC(T(N))＝MAX(SOC(j、T(N)))-MIN(SOC(j、T(N)))，1≤j≤M
△SOCRange(T(N))＝△SOCLimit-△SOC(T(N))
由此，对于重新均等化开始时刻，根据自放电电流差，作为有效SOC范围与重新均等化阈值之差成为0的时刻而通过下式进行计算。在这里，在下式中，△SOCRebalance表示重新均等化阈值[Ah]，TNow表示当前时刻。
TRebalance(T(N))＝TNow+(△SOCRange(T(N))-△SOCRebalance)/MAX(|iSD(j、T(N))|)，1≤j≤M
剩余容量均等化部120a使用计时器，在经过了重新均等化开始时刻之时，开始均等化。
(剩余时间测量)
剩余时间测量部300a(对应于剩余时间测量单元300)包含有均等化所需时间计算部310a、剩余时间计算部320a、电池状态值输出部330a及电池状态更新部340a而构成。均等化所需时间计算部310a对应于均等化所需时间计算单元310，剩余时间计算部320a对应于剩余时间计算单元320，电池状态值输出部330a对应于电池状态值输出单元330，电池状态更新部340a对应于电池状态更新单元340。
如果测量出自放电电流差，则剩余时间测量部300a根据保存于存储装置12a的自放电电流差和剩余容量均等化电流计算部230，获取均等化电流，为了均等化所需时间和剩余时间的计算，通过下式，对均等化电流与自放电电流差之差进行计算。在这里，在下式中，iBalance(单电池编号、测量时刻)表示均等化电流[A]，△iBalance(测量时刻)表示均等化电流与自放电电流差之差[A]。
在成为MAX(iSD(j、T(N)))，1≤j≤M的j中，
△iBalance(T(N))＝iBalance(j、T(N))+MIN(iSD(k、T(N)))，1≤k≤M
在均等化判定阈值＜均等化电流+自放电电流差时，剩余时间测量部300a判定为能够计算均等化时间，均等化所需时间计算部310a通过下式对均等化所需时间进行计算。在这里，在下式中，TimeSpanBalance(T(N))表示均等化所需时间[h]。
TimeSpanBalance(T(N))＝△SOC(T(N))/△iBalance(T(N))
另外，在均等化电流+自放电电流差＜剩余时间判定阈值时，剩余时间测量部300a判定为能够计算剩余时间，剩余时间计算部320a通过下式对剩余时间进行计算。在这里，在下式中，TimeSpanRemain(T(N))表示剩余时间[h]。
TimeSpanRemain(T(N))＝(△SOCLimit-△SOC(T(N)))/|△iBalance(T(N))|
图8是表示对均等化所需时间和剩余时间的计算进行模拟而得到的结果的图。如图8所示，构成组电池1a的单电池中的特定的单电池在设为随着时间的经过而自放电也增加的条件时，由于该单电池扩宽剩余容量差，从而使组电池的有效SOC范围变窄。从自放电电流差＜均等化电流的关系成立的时间T0起至T1处计算均等化所需时间，在自放电电流差更大的T1之后对剩余时间进行计算。在有效SOC范围成为0的T2时刻结束计算。
(电池状态的输出)
电池状态值输出部330a将组电池1a的电池状态判定为正常状态、自放电电流差的扩大状态、均等化均衡状态、有效SOC狭窄状态或者需要紧急维护状态。
基于用于将组电池系统的直至有效SOC范围成为0为止的剩余时间扩大的剩余时间扩大信号，对剩余容量限制单元130a的剩余容量上限值和剩余容量下限值的一方或双方进行变更，由此SOC限制范围被变更，因此电池状态更新部340a重新计算剩余时间，对电池状态值进行更新。
在图8中也能够具体地理解与自放电电流差对应的电池状态的关系。通过对自放电电流差与自放电电流差扩大阈值进行比较，从而将从T0至T1之间区分为正常状态和自放电电流差的扩大状态而进行检测。通过对剩余时间和紧急维护判定阈值进行比较，从而能够将从T1至T2之间区分为有效SOC狭窄状态和需要紧急维护状态而进行检测，能够进行与电池状态相对应的维护服务。
(显示和可视化方法)
显示部400a在显示装置显示电压传感器100a、电流传感器110a、温度传感器141a、应变传感器142a等传感器的测量值、通过剩余容量、自放电电流差及均等化调整量等的计算而得出的测量值、以及均等化所需时间、剩余时间及电池状态值等的状态。测量值也可以附加、最大、最小、平均、标准偏差等统计值而显示。
进行显示的值通过表格形式、在组电池系统等的示意图上配置、趋势图、热点图、以能够立目了然地比较显示要素的方式进行显示的柱状图或折线图、面积图等图形进行显示。
图9是表示将单电池的自放电电流差以柱状图形式显示的一个例子的图。在图9中，在横轴示出单电池的编号(Cell的编号)，在纵轴示出单电池的自放电电流差(－Self-Discharge Current Difference/mA)。图9是比较显示的例子，即，通过将单电池的自放电电流差以柱状图形式显示，从而能够容易地理解自放电的大小关系和大小。
图10表示将单电池的自放电电流差以热点图形式进行显示的一个例子的图。图10是通过将单电池的自放电电流差以热点图形式进行显示，从而视觉性地理解自放电电流差大的单电池的显示例。热点图是在按照将多个单电池汇集的每个模块，对多个组电池进行比较的情况下，划分为每个组电池及每个模块而进行显示，从而使单电池的识别变得容易。
显示装置使用一个或多个显示器等监视器。另外，也可以使用平板型计算机或智能手机等便携型终端。也可以是为了在远方进行监视而使用互联网等通信线路，获取显示内容，并且保存于存储装置，在显示装置显示。
(维护服务)
维护服务业务系统500是用于对组电池装置、组电池管理系统10a、10b的维护服务进行运营的系统。如图6所示，维护服务业务系统500包含有通信部510、处理器520、存储装置530、显示部540、维护计划制作部550、维护计划运行部560及监视部570而构成。
维护服务业务系统500与组电池管理系统10a、10b通过互联网等通信线路18进行连接，使用通信部510对存在于组电池管理系统10a、10b的存储装置12a，12b内的信息进行访问。另外，通过将所获取的信息保存于存储装置530，从而在显示部540显示与组电池管理系统10a、10b的显示部400a、400b相同的内容。
图11是表示维护计划的一个例子的图。维护计划制作部550对预定日程进行计划，将维护预定日和天数(期间)、种类(作业内容)、设置场所、人员、使用部件的信息登记至图11所示的维护计划表。在制作计划时，将维护服务提供方的能够进行维护的日程、维护人员的分配状态、部件的库存或能够准备的日期作为条件而相应地进行计划。维护预定日可以使用下述两种方法中的任意方法决定，第一种方法是通过最优组合而确定能够分配的日期的方法，第二种方法是手动地登记至维护计划表的方法。例如，如果成为预先确定的一年一次的定期维护的期限前的几天(一段时间)，则开始制定日程，如果决定出可分配日期，则登记至维护计划表。
维护计划制作部550制定紧急维护的计划，该紧急维护的计划用于在电池状态值为需要紧急维护状态时尽快更换异常电池的计划。关于该电池状态值，由维护服务业务系统500定期地对组电池管理系统10a、10b进行访问而获取最新的值。另外，也可以在电池状态值被更新的定时从组电池管理系统10a、10b向维护服务业务系统500进行通知。
图12是表示SOC限制范围的扩大的一个例子的图。在图12中横轴表示时间(Time)，纵轴表示SOC[Ah]。
维护计划制作部550对紧急维护预定日与当前时刻之间的差、和组电池的剩余时间进行比较，在剩余时间较少时，针对保存于组电池管理系统10a的剩余容量限制部130a的SOC的上限值或者下限值或者其双方，将设定进行变更以将SOC限制范围扩展，从而如图12所示地将剩余时间延长。另外，在能够通过延长剩余时间而将紧急维护日延期至下一次的定期维护日的情况下，也可以将维护计划制作为，将紧急维护的作业导入至定期维护，从而减少维护次数。
维护计划运行部560参照维护计划表，向作为担当而分配的人员通知维护预定日的到来。
监视部570从远方通过互联网等通信线路对电池状态值进行监视。
如以上说明所示，根据本发明，能够提供一种蓄电服务系统，该蓄电服务系统能够定量地掌握直至发现异常为止的时间，判断能否避免组电池系统的功能停止，对组电池系统的维护负责人/维护服务供应商给予进行应对日程表制定和应对准备的时间余量，通过应对次数的降低、最优化，能够降低维护应对成本。
以上，参照附图，详述了本发明的实施方式，但具体的结构并不限定于该实施方式，还包含没有脱离本发明的主旨范围的设计等。
例如也可以是图2所示的剩余容量限制值设定单元131预先定义SOC限制范围的多个候选，基于剩余时间扩大信号，从这些候选之中进行选择，对剩余容量限制单元130的上限值和下限值进行设定。
图13是表示SOC限制范围选择表的一个例子的图。SOC限制范围的多个候选作为图13所示的SOC限制范围选择表进行定义，与剩余时间扩大信号一起输出编号，从SOC限制范围选择表中选择该输出的编号的SOC限制范围，设定于剩余容量限制单元130即可。也可以是SOC限制范围选择表的上限值和下限值作为比例进行定义，将该比例与最大容量或者额定容量相乘而得到的值作为对剩余容量限制单元130的设定值而使用。
关于SOC限制范围选择表的上限值和下限值的值，根据SOC限制范围的选择方法，能够将SOC限制范围扩大或者缩小或者移动或者对它们进行组合。
图14是表示SOC限制范围的选择的一个例子的图。在图14(A)～(C)中横轴表示时间(Time)，纵轴表示SOC[Ah]。
图14(A)表示在多个阶段中的扩大。例如，t1的SOC限制范围和t2的SOC限制范围分为2阶段，t2的SOC限制范围设为能够进一步扩大剩余时间的一方，是有可能促进其电池的劣化的设定。用于电池更换的剩余时间的扩大，使用t1的SOC限制范围。但是，在发生灾害等导致的紧急时期，以继续使用组电池为优先时，能够运行为使用t2的SOC限制范围。
图14(B)表示向剩余容量少的一侧的SOC限制范围的移动。例如，锂离子电池通常是剩余容量越多、即电压越高，则自放电越多，因此如果将SOC限制范围向剩余容量少的一侧移动而将自放电减少，则与剩余容量多的情况相比较，通过使均等化时间的缩短或剩余容量差的扩大速度缓慢，从而能够扩大剩余时间。
图14(C)表示缩小和扩大的组合。例如，虽然能够进行剩余容量均等化，但在自放电电流差存在扩大倾向的t3时刻，将SOC限制范围缩小。有效SOC范围也缩小，因此组电池的功能被限制，但转移至不会促进电池的劣化的范围内运行的状态。在不能进行剩余容量的均等化的t4时刻，为了维持有效SOC范围，将SOC限制范围扩大。之后，对应于剩余容量差的扩大，将SOC限制范围扩大。该例子能够用于下述机制，即，在将组电池设置于难以进行检查或维护的远程地等的情况下，尽可能延长检查或维护的期间的机制。

Claims (19)

1.一种蓄电服务系统，其对使用包含多个单电池在内的组电池系统的电力系统进行控制，
该蓄电服务系统具有：
第1测量部，其对所述多个单电池间的自放电电流差进行测量；以及
第2测量部，其使用由所述第1测量部测量出的所述自放电电流差，对所述组电池系统的剩余时间进行计算。
2.根据权利要求1所述的蓄电服务系统，其中，
所述第1测量部具有：
第3测量部，其对所述各单电池的剩余容量进行测量而输出剩余容量测量值；
剩余容量均等化部，其基于从第3测量部获取的所述各单电池的所述剩余容量，决定目标剩余容量，将所述各单电池的所述剩余容量调节至所述目标剩余容量，将调节后的所述剩余容量作为剩余容量均等化值而输出；
时间戳部，其至少将所述剩余容量均等化部的动作开始时刻、动作结束时刻、剩余容量的测量时刻作为时间戳结果进行记录；
时间戳结果保存部，其保存由所述时间戳部记录的所述时间戳结果；
电流值检测部，其对所述组电池系统的电流值进行检测，作为剩余容量均等化电流值而输出；
电流值保存部，其保存由所述电流值检测部输出的所述剩余容量均等化电流值；
第1计算部，其使用由所述第3测量部输出的所述剩余容量测量值、由所述时间戳结果保存部保存的所述时间戳结果、及由所述电流值保存部保存的所述剩余容量均等化电流值，对用于将所述各单位电池的所述剩余容量进行均等化的均等化调整量进行计算；以及
第2计算部，其根据由所述第3测量部输出的所述剩余容量测量值、由所述时间戳结果保存部保存的所述时间戳结果和由所述第1计算部计算出的所述均等化调整量，对所述自放电电流差进行计算。
3.根据权利要求2所述的蓄电服务系统，其中，
还包含第4测量部，该第4测量部对所述各单电池的电压进行测量，
所述第3测量部使用通过所述第4测量部测量出的所述单电池的电压值与通过所述电流检测部测量出的所述组电池的所述电流值的第1微分特性曲线、作为基准的第2微分特性曲线、及最优化函数，对所述单电池的所述剩余容量进行检测。
4.根据权利要求2所述的蓄电服务系统，其中，
所述第1计算部至少基于记录于所述时间戳部的所述动作开始时刻及所述动作结束时刻，对所述剩余容量均等化电流值进行积分。
5.根据权利要求2所述的蓄电服务系统，其中，
所述第2计算部使用至少包含最大值、最小值、平均值或者系数的相乘的运算方法，基于根据由第3测量部测量出的所述单电池的所述剩余容量计算出的值，对所述自放电电流差进行计算。
6.根据权利要求2所述的蓄电服务系统，其中，
所述第2计算部基于由所述第3测量部输出的至少一个所述单电池的所述剩余容量测量值，对所述自放电电流差进行计算。
7.根据权利要求2所述的蓄电服务系统，其中，
还具有：
剩余容量限制值设定部，其对由所述第3测量部输出的所述剩余容量测量值的上限值和下限值进行设定；以及
剩余容量限制部，其保存由所述剩余容量限制值设定部设定的所述剩余容量测量值的所述上限值和所述下限值。
8.根据权利要求2所述的蓄电服务系统，其中，
所述第2测量部具有：
第3计算部，其在由所述第2计算部计算出的所述自放电电流差与由所述电流值保存部保存的所述剩余容量均等化电流值之和为正的情况下，使用所述自放电电流差、所述剩余容量均等化电流值和所述剩余容量，对所述剩余容量均等化部的追加动作所需的时间进行计算；以及
第4计算部，其在所述自放电电流差与所述剩余容量均等化电流值之和为负的情况下，使用所述剩余容量的限制范围、所述自放电电流差、所述剩余容量均等化电流值和所述剩余容量，对所述组电池系统的所述剩余时间进行计算。
9.根据权利要求8所述的蓄电服务系统，其中，
在所述自放电电流差的绝对值相对于所述剩余容量均等化电流值的大小，比预先指定的比例大、或者一致的情况下，所述第2测量部输出对所述自放电电流差扩大的情况进行通知的电池状态值。
10.根据权利要求8所述的蓄电服务系统，其中，
在所述自放电电流差的绝对值相对于所述剩余容量均等化电流值的大小，小于预先指定的比例的情况下，所述第2测量部输出对所述自放电电流差为正常的情况进行通知的电池状态值。
11.根据权利要求8所述的蓄电服务系统，其中，
在由第4计算部计算出的所述剩余时间少于直至预先指定的维护服务时期为止的剩余时间的情况下，所述第2测量部输出对处于需要进行非常规维护服务的状态的情况进行通知的电池状态值。
12.根据权利要求7所述的蓄电服务系统，其中，
所述剩余容量限制部基于用于将所述组电池系统的直至有效SOC范围成为0为止的所述剩余时间扩大的剩余时间扩大信号的设定，降低剩余容量下限值。
13.根据权利要求7所述的蓄电服务系统，其中，
所述剩余容量限制部基于用于将所述组电池系统的直至有效SOC范围成为0为止的所述剩余时间扩大的剩余时间扩大信号的设定，提高剩余容量上限值。
14.根据权利要求9至11中任一项所述的蓄电服务系统，其中，
还具有下述单元，该单元在基于用于将所述组电池系统的直至有效SOC范围成为0为止的所述剩余时间扩大的剩余时间扩大信号，对剩余容量上限值和剩余容量下限值的一方或双方进行变更后，重新计算所述剩余时间，对电池状态值进行更新。
15.根据权利要求1所述的蓄电服务系统，其中，
还具有物理量测量单元，在由所述第1测量部测量出的所述自放电电流差相对于均等化电流的大小，大于预先指定的比例、或者一致的情况下，该物理量测量单元对单电池的温度进行测量，
具有第1判断部，该第1判断部对所述自放电电流差大的所述单电池的温度、和作为用于求出所述自放电电流差的基准的所述单电池的温度或平均温度进行比较，对所述自放电电流差大的所述单电池的温度高进行判断，输出表示所述自放电电流差的测量是正常的信号。
16.根据权利要求1所述的蓄电服务系统，其中，
所述第1测量部，
具有物理量测量单元，在所述自放电电流差相对于所述均等化电流的大小，大于预先指定的比例、或者一致的情况下，该物理量测量单元对所述单电池的外形膨胀度进行测量，
具有自放电电流差测量有效性判断单元，该自放电电流差测量有效性判断单元对所述自放电电流差大的所述单电池的膨胀度、和作为用于求出所述自放电电流差的基准的所述单电池的膨胀度或平均膨胀度进行比较，对所述自放电电流差大的所述单电池的膨胀度大进行判断，输出表示所述自放电电流差的测量是正常的信号。
17.根据权利要求1所述的蓄电服务系统，其中，
所述第1测量部具有显示单元，该显示单元显示所述自放电电流差的测量结果趋势。
18.根据权利要求11至14中任一项所述的蓄电服务系统，其中，
具有使得能够从远方通过互联网等通信线路对所述电池状态值进行监视的单元。
19.根据权利要求7所述的蓄电服务系统，其中，
具有维护服务业务系统，该维护服务业务系统使用所述电池状态值、所述剩余时间、所述自放电电流差、以及用于检测所述单电池的异常状态的物理量即物理量测量值，将剩余时间扩大信号输出至所述剩余容量限制值设定部，制定所述组电池的维护计划，执行所述组电池的维护作业，该剩余时间扩大信号用于将所述组电池系统的直至有效SOC范围成为0为止的所述剩余时间扩大。
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