充放電控制裝置、充電控制方法、放電控制方法以及程序的制作方法
【專利摘要】充放電控制裝置(150)在負(fù)載(120)的所需電力為受電峰值截止電力以上的情況下，使二次電池(140)以所需電力和受電峰值截止電力之間的差分以上的功率比放電，在所需電力低于受電峰值截止電力的情況下，使二次電池(140)以放電優(yōu)化電力值以下的功率比放電。此外，充放電控制裝置(150)在負(fù)載(120)的再生電力為輸電峰值截止電力以上的情況下，使二次電池(140)以再生電力和輸電峰值截止電力之間的差分以上的功率比充電，在再生電力低于輸電峰值截止電力的情況下，使二次電池(140)以充電優(yōu)化電力值以下的功率比充電。
【專利說明】充放電控制裝置、充電控制方法、放電控制方法以及程序
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制在可產(chǎn)生再生電力的負(fù)載上連接的二次電池的充放電的充放電控制裝置、充電控制方法、放電控制方法以及程序。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知使用從架線供給的電力進(jìn)行動力運(yùn)行的車輛。在這樣的車輛中動力運(yùn)行所需的電力(動力運(yùn)行電力)，因線路的坡度等的行駛環(huán)境而不同。因此，對架線供給電力的變電站的容量或耗電量，根據(jù)動力運(yùn)行電力產(chǎn)生的電壓變動量來確定。
[0003]此外，在這樣的車輛中因制動產(chǎn)生了再生電力的情況下，為了防止再生失效，進(jìn)行對架線輸電再生電力。對架線所輸電的再生電力，被變電站回收。因此，應(yīng)設(shè)置變電站的間隔，根據(jù)再生電力產(chǎn)生的電壓變動量來確定。
[0004]因此，為了通過減少應(yīng)設(shè)置變電站的數(shù)來實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)的成本下降，在研究抑制動力運(yùn)行電力及再生電力的峰值電力(峰值截止(peak-cut))。作為動力運(yùn)行電力及再生電力的峰值截止方法，考慮在車輛上裝載二次電池，進(jìn)行再生電力的吸收及動力運(yùn)行電力的協(xié)助的方法。
[0005]此外，為了適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行峰值截止，需要適當(dāng)?shù)毓芾矶坞姵氐某潆娐?State ofCharge:充電率)。
[0006]再有，專利文獻(xiàn)I中，記載有為了抑制在無架線車輛中裝載的二次電池的劣化而進(jìn)行使充電率的增減在合適的充電率的范圍內(nèi)的充電。
[0007]再有，在專利文獻(xiàn)2中，公開了控制在無架線車輛中裝載的二次電池的充電率的方法。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-054958號公報
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-273198號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的問題
[0013]但是，專利文獻(xiàn)1、2中所公開的方法，是為了在無架線區(qū)間行駛而調(diào)整二次電池的充電率，沒有公開有關(guān)進(jìn)行峰值截止并且調(diào)整二次電池的充電率的方法。
[0014]本發(fā)明的目的在于，提供進(jìn)行峰值截止并且調(diào)整二次電池的充電率的充放電控制裝置、充電控制方法、放電控制方法以及程序。
[0015]解決問題的方案
[0016]本發(fā)明為了解決上述課題而完成，是控制在可產(chǎn)生再生電力的負(fù)載上連接的二次電池的充放電的充放電控制裝置，包括:峰值截止單元，在所述負(fù)載中所需的所需電力為作為從架線可受電的電力而設(shè)定的受電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述所需電力和該受電峰值截止電力之間的差分以上的功率比(power rate)放電；優(yōu)化電力值計算單元，計算隨著所述二次電池的充電率高于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即放電優(yōu)化電力值；以及充電率優(yōu)化單元，在所述所需電力低于所述受電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算單元算出的放電優(yōu)化電力值以下的功率比放電。
[0017]此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述峰值截止單元在所述所需電力為所述受電峰值截止電力以上的情況下，在所述放電優(yōu)化電力值為所述所需電力和所述受電峰值截止電力之差的電力以上時，使所述二次電池以所述放電優(yōu)化電力值的功率比放電。
[0018]此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述峰值截止單元以低于所述二次電池容許放電的最大放電電力值的功率比，使所述二次電池放電。
[0019]此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選還包括:放電停止單元，在所述二次電池的充電率低于該二次電池所容許的最低充電率的情況下，停止所述峰值截止單元產(chǎn)生的放電。
[0020]此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述峰值截止單元在所述負(fù)載產(chǎn)生的再生電力為作為向架線可輸電的電力而設(shè)定的輸電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述再生電力和該輸電峰值截止電力之間的差分以上的功率比充電，所述優(yōu)化電力值計算單元計算隨著所述二次電池的充電率低于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即充電優(yōu)化電力值，所述充電率優(yōu)化單元在所述再生電力低于所述輸電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算單元算出的充電優(yōu)化電力值以下的功率比充電。
[0021]此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述峰值截止單元在所述再生電力為所述輸電峰值截止電力以上的情況下，在所述充電優(yōu)化電力值為所述再生電力和所述輸電峰值截止電力之差的電力以上時，使所述二次電池以所述充電優(yōu)化電力值的功率比充電。
[0022]此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述峰值截止單元以低于所述二次電池容許充電的最大充電電力值的功率比，使所述二次電池充電。
[0023]此外,在本發(fā)明中，優(yōu)選還包括:充電停止單元，在所述二次電池的充電率超過該二次電池所容許的最高充電率的情況下，停止所述峰值截止單元產(chǎn)生的充電。
[0024]此外，本發(fā)明是充放電控制裝置，控制在可產(chǎn)生再生電力的負(fù)載上連接的二次電池的充放電，包括:峰值截止單元，在所述負(fù)載產(chǎn)生的再生電力為作為向架線可輸電的電力而設(shè)定的輸電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述再生電力和該輸電峰值截止電力之間的差分以上的功率比充電；優(yōu)化電力值計算單元，計算隨著所述二次電池的充電率低于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即充電優(yōu)化電力值；以及充電率優(yōu)化單元，在所述再生電力低于所述輸電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算單元算出的充電優(yōu)化電力值以下的功率比充電。
[0025]此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述峰值截止單元在所述再生電力為所述輸電峰值截止電力以上的情況下，在所述充電優(yōu)化電力值為所述再生電力和所述輸電峰值截止電力之差的電力以上時，使所述二次電池以所述充電優(yōu)化電力值的功率比充電。
[0026]此外，本發(fā)明是使用了控制在可產(chǎn)生再生電力的負(fù)載上連接的二次電池的充放電的充放電控制裝置的放電控制方法，特征在于，該方法包括:峰值截止單元在所述負(fù)載中所需的所需電力為作為從架線可受電的電力而設(shè)定的受電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述所需電力和該受電峰值截止電力之間的差分以上的功率比放電的步驟；優(yōu)化電力值計算單元計算隨著所述二次電池的充電率高于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即放電優(yōu)化電力值的步驟；充電率優(yōu)化單元在所述所需電力低于所述受電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算步驟算出的放電優(yōu)化電力值以下的功率比放電的步驟。
[0027]此外，本發(fā)明是使用了控制在可產(chǎn)生再生電力的負(fù)載上連接的二次電池的充放電的充放電控制裝置的充電控制方法，特征在于，該方法包括:峰值截止單元在所述負(fù)載產(chǎn)生的再生電力為作為向架線可輸電的電力而設(shè)定的輸電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述再生電力和該輸電峰值截止電力之間的差分以上的功率比充電的步驟；優(yōu)化電力值計算單元計算隨著所述二次電池的充電率低于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即充電優(yōu)化電力值的步驟；充電率優(yōu)化單元在所述再生電力低于所述輸電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算步驟算出的充電優(yōu)化電力值以下的功率比充電的步驟。
[0028]此外，本發(fā)明是一種程序，使控制在可產(chǎn)生再生電力的負(fù)載上連接的二次電池的充放電的充放電控制裝置具有以下單元的功能:峰值截止單元，在所述負(fù)載中所需的所需電力為從作為架線可受電的電力而設(shè)定的受電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述所需電力和該受電峰值截止電力之間的差分以上的功率比放電；優(yōu)化電力值計算單元，計算隨著所述二次電池的充電率高于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即放電優(yōu)化電力值；充電率優(yōu)化單元，在所述所需電力低于所述受電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算單元算出的放電優(yōu)化電力值以下的功率比放電。
[0029]此外，本發(fā)明是一種程序，使控制在可產(chǎn)生再生電力的負(fù)載上連接的二次電池的充放電的充放電控制裝置具有以下單元的功能:峰值截止單元，在所述負(fù)載產(chǎn)生的再生電力為作為向架線可輸電的電力而設(shè)定的輸電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述再生電力和該輸電峰值截止電力之間的差分以上的功率比充電；優(yōu)化電力值計算單元，計算隨著所述二次電池的充電率低于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即充電優(yōu)化電力值；充電率優(yōu)化功能，在所述再生電力低于所述輸電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算單元算出的充電優(yōu)化電力值以下的功率比充電。
[0030]發(fā)明的效果
[0031]根據(jù)本發(fā)明，在所需電力或再生電力為峰值截止電力以上的情況下，使用二次電池進(jìn)行峰值截止，在所需電力或再生電力低于峰值截止電力的情況下，使二次電池的充電率優(yōu)化。由此，可以進(jìn)行峰值截止并且調(diào)整二次電池的充電率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是表示包括本發(fā)明的第I實(shí)施方式的充放電控制裝置的車輛的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
[0033]圖2是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的充放電控制裝置的動作的流程圖。
[0034]圖3是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的充放電控制裝置的二次電池的充放電控制時的具體的狀態(tài)例子的圖。
[0035]圖4是表示包括本發(fā)明的第2實(shí)施方式的充放電控制裝置的車輛的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。[0036]圖5是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的充放電控制裝置的動作的流程圖。
[0037]圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的充放電控制裝置的二次電池的充放電控制時的具體的狀態(tài)例子的圖。
[0038]圖7是表示包括本發(fā)明的第4實(shí)施方式的充放電控制裝置的車輛的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
[0039]標(biāo)號說明
[0040]100 車輛
[0041]110 逆變器(inverter)[0042]120負(fù)載
[0043]130 DCDC 變換器
[0044]140 二次電池
[0045]150 充放電控制裝置
[0046]151負(fù)載電力監(jiān)視單元
[0047]152 模式控制單元
[0048]153峰值截止單元
[0049]154 充電率監(jiān)視單元
[0050]155 優(yōu)化電力值計算單元
[0051]156 充電率優(yōu)化單元
[0052]157電力確定單元
[0053]158 充放電停止單元
[0054]200 架線
【具體實(shí)施方式】
[0055]以下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0056]《第I實(shí)施方式》
[0057]圖1是表示包括本發(fā)明的第I實(shí)施方式的充放電控制裝置150的車輛100的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
[0058]本實(shí)施方式的車輛100包括:逆變器110、負(fù)載120、D⑶C變換器130、二次電池140、充放電控制裝置150。
[0059]逆變器110將從架線200供給的直流電力以及通過D⑶C變換器130從二次電池140供給的直流電力變換為交流電力。
[0060]負(fù)載120通過逆變器110變換的交流電力使車輛100動力運(yùn)行。此外，負(fù)載120進(jìn)行車輛100的再生制動，使其產(chǎn)生再生電力。該再生電力通過逆變器110供給到架線200及二次電池140。
[0061]D⑶C變換器130將從架線200及負(fù)載120供給的電力的電壓及從二次電池140供給的電力的電壓進(jìn)行變換。
[0062]二次電池140通過D⑶C變換器130連接到架線200及負(fù)載120，充電從下線200及負(fù)載120供給的電力。此外，二次電池140通過ECDC變換器130對負(fù)載120供給電力。
[0063]充放電控制裝置150是控制對二次電池140的充放電的裝置，包括負(fù)載電力監(jiān)視單元151、模式控制單元152、峰值截止單元153、充電率監(jiān)視單元154、優(yōu)化電力值計算單元155、充電率優(yōu)化單元156。
[0064]負(fù)載電力監(jiān)視單元151監(jiān)視負(fù)載120進(jìn)行動力運(yùn)行所要求的所需電力、及由負(fù)載120產(chǎn)生的再生電力的電力值。以下，將所需電力及再生電力統(tǒng)稱為‘負(fù)載電力’。
[0065]模式控制單元152基于負(fù)載電力，將控制二次電池140的充放電的控制模式，切換到使來自架線200的電力供給優(yōu)先的架線優(yōu)先模式、使二次電池140的充電率的優(yōu)化優(yōu)先的電池優(yōu)先模式中的其中一個。
[0066]峰值截止單元153在控制模式為架線優(yōu)先模式的情況下，將二次電池140進(jìn)行充放電的電力的控制指示輸出到DCDC變換器130，以使從架線200受電的電力或?qū)芫€200輸電的電力不超過規(guī)定的峰值截止電力。具體地說，峰值截止單元153在車輛100的動力運(yùn)行時，輸出使二次電池140以成為所需電力和從架線200可受電的電力的最大值即受電峰值截止電力之差的電力值的功率比放電的放電指示。另一方面，峰值截止單元153在車輛100的制動時，輸出使二次電池140以成為再生電力和對架線200可輸電的電力的最大值即輸電峰值截止電力之差的電力值的功率比充電的充電指示。
[0067]充電率監(jiān)視單元154監(jiān)視二次電池140的充電率。充電率的監(jiān)視，例如可以通過測定二次電池140的開路電壓，確定與該開路電壓對應(yīng)的充電率來進(jìn)行。
[0068]優(yōu)化電力值計算單元155計算用于使二次電池140的充電率達(dá)到規(guī)定的目標(biāo)充電率的電力值即優(yōu)化電力值。再有，優(yōu)化電力值的計算，通過PI控制進(jìn)行。再有，二次電池140的充電率和目標(biāo)充電率之差越大，優(yōu)化電力值成為越大的值。具體地說，在二次電池140的充電率高于目標(biāo)充電率的情況下，用于二次電池140的放電的優(yōu)化電力值(放電優(yōu)化電力值)隨著二次電池140的充電率高于目標(biāo)充電率而增加。另一方面，在二次電池140的充電率低于目標(biāo)充電率的情況下，用于二次電池140的充電的優(yōu)化電力值(充電優(yōu)化電力值)隨著二次電池140的充電率低于目標(biāo)充電率而增加。
[0069]充電率優(yōu)化單元156在控制模式為電池優(yōu)先模式的情況下，基于優(yōu)化電力值，將二次電池140進(jìn)行充放電的功率比的控制指示輸出到D⑶C變換器130。
[0070]下面，說明本實(shí)施方式的充放電控制裝置150的動作。
[0071]圖2是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的充放電控制裝置150的動作的流程圖。
[0072]開始列車的運(yùn)行后,負(fù)載電力監(jiān)視單元151獲得負(fù)載電力(步驟SI)。接著，負(fù)載電力監(jiān)視單元151判定負(fù)載120的動作是動力運(yùn)行還是再生(步驟S2)。
[0073]在負(fù)載電力監(jiān)視單元151判定為負(fù)載120在動力運(yùn)行中的情況下(步驟S2:“是”)，模式控制單元152判定所需電力是否大于預(yù)先設(shè)定的受電峰值截止電力(步驟S3)。在模式控制單元152判定為所需電力大于預(yù)先設(shè)定的受電峰值截止電力的情況下(步驟S3 是”)，將控制模式切換到架線優(yōu)先模式(步驟S4)。再有，在已經(jīng)為架線優(yōu)先模式的情況下，不需要進(jìn)行切換。
[0074]在模式控制單元152的控制模式為架線優(yōu)先模式的情況下，峰值截止單元153將指示使二次電池140以所需電力和受電峰值截止電力之差的電力值除以DCDC變換器130的效率所得的功率比放電的放電指示，輸出到DCDC變換器130(步驟S5)。然后，返回到步驟SI，充放電控制裝置150進(jìn)行下一時刻的充放電控制。
[0075]另一方面，模式控制單元152，在步驟S3中判定為所需電力為預(yù)先設(shè)定的受電峰值截止電力以下的情況下(步驟S3 否”)，將控制模式切換到電池優(yōu)先模式(步驟S6)。再有，在已經(jīng)為電池優(yōu)先模式的情況下，不需要進(jìn)行切換。
[0076]在模式控制單元152的控制模式為電池優(yōu)先模式的情況下，充電率監(jiān)視單元154獲得二次電池140的充電率。接著，優(yōu)化電力值計算單元155判定二次電池140的充電率是否大于預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)充電率(步驟S7)。在二次電池140的充電率為目標(biāo)充電率以下的情況下(步驟S7 否”)，由于使二次電池140放電會使二次電池140的充電率遠(yuǎn)離目標(biāo)充電率，所以不進(jìn)行二次電池140的放電，返回到步驟SI。
[0077]另一方面，在二次電池140的充電率大于目標(biāo)充電率的情況下(步驟S7 是”)，優(yōu)化電力值計算單元155基于二次電池140的充電率和目標(biāo)充電率，通過PI控制計算放電優(yōu)化電力值(步驟S8)。接著，充電率優(yōu)化單元156判定將所需電力除以DCDC變換器130的效率所得的電力值是否在放電優(yōu)化電力值以下(步驟S9)。
[0078]在充電率優(yōu)化單元156判定為將所需電力除以DCDC變換器130的效率所得的電力值為放電優(yōu)化電力值以下的情況下(步驟S9 是”)，將指示以所需電力除以效率所得的功率比使二次電池140放電的放電指示，輸出到DCDC變換器130 (步驟S10)。由此，負(fù)載120所要求的電力通過二次電池140而供應(yīng)。此外，由此二次電池140的充電率接近目標(biāo)充電率。然后返回到步驟SI，充放電控制裝置150進(jìn)行下一時刻的充放電控制。
[0079]另一方面，充電率優(yōu)化單元156在判定為將所需電力除以DCDC變換器130的效率所得的電力值大于放電優(yōu)化電力值的情況下(步驟S9 否”)，將指示以等于放電優(yōu)化電力值的功率比使二次電池140放電的放電指示，輸出到D⑶C變換器130 (步驟Sll)。由此，二次電池140的充電率接近目標(biāo)充電率。再有，此時與步驟SlO同樣地，以將負(fù)載120所要求的電力完全由二次電池140供應(yīng)進(jìn)行控制時，有可能二次電池140的充電率低于目標(biāo)充電率。因此，通過以等于放電優(yōu)化電力值的功率比使二次電池140放電，使剩余的電力從架線200供給，從而能夠適當(dāng)?shù)乜刂瞥浞烹?，以使二次電?40的充電率接近目標(biāo)充電率。
[0080]然后返回到步驟SI，充放電控制裝置150進(jìn)行下一時刻的充放電控制。
[0081]此外，在步驟S2中負(fù)載電力監(jiān)視單元151判定為負(fù)載120為再生制動中的情況下(步驟S2 否”)，模式控制單元152判定再生電力是否大于預(yù)先設(shè)定的輸電峰值截止電力(步驟S12)。在模式控制單元152判定為再生電力大于輸電峰值截止電力的情況下(步驟S12:“是”)，將控制模式切換到架線優(yōu)先模式(步驟S13)。再有，在已經(jīng)為架線優(yōu)先模式的情況下，不需要進(jìn)行切換。
[0082]在模式控制單元152的控制模式為架線優(yōu)先模式的情況下，峰值截止單元153將指示以再生電力和輸電峰值截止電力之差的電力值乘以DCDC變換器130的效率所得的功率比使二次電池140充電的充電指示，輸出到DCDC變換器130 (步驟S14)。然后，返回到步驟SI，充放電控制裝置150進(jìn)行下一時刻的充放電控制。
[0083]另一方面，模式控制單元152在步驟S12中判定為再生電力為預(yù)先設(shè)定的輸電峰值截止電力以下的情況下(步驟S12 否”)，將控制模式切換到電池優(yōu)先模式(步驟S15)。再有，在已經(jīng)為電池優(yōu)先模式的情況下，不需要進(jìn)行切換。
[0084]在模式控制單元152的控制模式為電池優(yōu)先模式的情況下，充電率監(jiān)視單元154獲得二次電池140的充電率。接著，優(yōu)化電力值計算單元155判定二次電池140的充電率是否小于目標(biāo)充電率(步驟S16)。在二次電池140的充電率為目標(biāo)充電率以上的情況下(步驟S16 否”)，由于通過使二次電池140充電而使二次電池140的充電率遠(yuǎn)離目標(biāo)充電率，所以不進(jìn)行二次電池140的充電，返回到步驟SI。
[0085]另一方面，在二次電池140的充電率小于目標(biāo)充電率的情況下(步驟S16 是”)，優(yōu)化電力值計算單元155基于二次電池140的充電率和目標(biāo)充電率，通過PI控制計算充電優(yōu)化電力值(步驟S17)。接著，充電率優(yōu)化單元156判定將再生電力乘以DCDC變換器130的效率所得的電力值是否在充電優(yōu)化電力值以下(步驟S18)。
[0086]在充電率優(yōu)化單元156判定為將再生電力乘以D⑶C變換器130的效率所得的電力值為充電優(yōu)化電力值以下的情況下(步驟S18 是”)，將指示以再生電力乘以效率所得的功率比使二次電池140充電的充電指示，輸出到D⑶C變換器130(步驟S19)。由此，負(fù)載120中產(chǎn)生的再生電力全部充電到二次電池140中。此外，由此二次電池140的充電率接近目標(biāo)充電率。然后返回到步驟SI，充放電控制裝置150進(jìn)行下一時刻的充放電控制。
[0087]另一方面，在充電率優(yōu)化單元156判定為將再生電力乘以D⑶C變換器130的效率所得的電力值大于充電優(yōu)化電力值的情況下(步驟S18 否”)，將指示以等于充電優(yōu)化電力值的功率比使二次電池140充電的充電指示輸出到D⑶C變換器130 (步驟S20)。由此，二次電池140的充電率接近目標(biāo)充電率。再有，此時與步驟S19同樣地，進(jìn)行將負(fù)載120中產(chǎn)生的再生電力全部充電到二次電池140中的控制時，有可能二次電池140的充電率超過目標(biāo)充電率。因此，通過以等于充電優(yōu)化電力值的功率比使二次電池140充電，使剩余的電力回收到架線200中，可以適當(dāng)?shù)乜刂瞥浞烹?，以使二次電?40的充電率接近目標(biāo)充電率。
[0088]然后返回到步驟SI，充放電控制裝置150進(jìn)行下一時刻的充放電控制。
[0089]通過反復(fù)執(zhí)行上述步驟SI至步驟S20的處理，可以進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)架線200供給的電力及架線200回收的電力的峰值截止，并且二次電池140的充電率接近目標(biāo)充電率。
[0090]下面，使用具體的例子說明本實(shí)施方式的充放電控制裝置150的二次電池140的充放電控制。
[0091]圖3是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的充放電控制裝置150的二次電池140的充放電控制時的具體的狀態(tài)例子的圖。
[0092]首先，在時刻h負(fù)載電力監(jiān)視單元151獲得負(fù)載電力，并通過步驟S2判定為負(fù)載120的動作為動力運(yùn)行。接著，在步驟S3中模式控制單元152將負(fù)載120的所需電力和受電峰值截止電力進(jìn)行比較。在時刻tQ，如圖3㈧所示，負(fù)載120的所需電力小于受電峰值截止電力，所以如圖3 (C)所示，模式控制單元152通過步驟S6將控制模式切換到電池優(yōu)先模式。
[0093]接著，優(yōu)化電力值計算單元155判定二次電池140的充電率是否大于目標(biāo)充電率。在時刻h，如圖3(B)所示，二次電池140的充電率大于目標(biāo)充電率，所以圖3(A)所示，優(yōu)化電力值計算單元155通過步驟S8計算放電優(yōu)化電力值。
[0094]接著，充電率優(yōu)化單元156通過步驟S9，將所需電力除以D⑶C變換器130的效率后的電力值和放電優(yōu)化電力值進(jìn)行比較。在時刻tQ，如圖3㈧所示，將所需電力除以DCDC變換器130的效率后的電力值為放電優(yōu)化電力值以下。因此，充電率優(yōu)化單元156通過步驟S10，輸出以所需電力除以D⑶C變換器130的效率后的功率比使二次電池140放電的放電指示。[0095]接著，在時刻&時，如圖3(A)所示，將所需電力除以D⑶C變換器130的效率后的電力值超過放電優(yōu)化電力值。因此，充電率優(yōu)化單元156通過步驟S11，輸出以等于放電優(yōu)化電力值的功率比使二次電池140放電的放電指示。然后，如圖3(A)所示，所需電力和二次電池140供給的電力之差的電力，從架線200供給到負(fù)載120。
[0096]接著，在時刻t2時，如圖3(A)所示，負(fù)載120產(chǎn)生的所需電力超過受電峰值截止電力。因此，模式控制單元152通過步驟S4將控制模式切換到架線優(yōu)先模式。然后，峰值截止單元153輸出以所需電力和受電峰值截止電力之差除以DCDC變換器130的效率后的功率比使二次電池140放電的放電指示。此時，從架線200供給的電力成為受電峰值截止電力。 [0097]接著，在時刻〖3時，如圖3(A)所示，負(fù)載120產(chǎn)生的所需電力低于受電峰值截止電力。因此，模式控制單元152通過步驟S6將控制模式切換到電池優(yōu)先模式。此外，在時刻七3時，如圖3(B)所示，二次電池140的充電率達(dá)到目標(biāo)充電率。因此，在時刻t3的處理中，充放電控制裝置150根據(jù)步驟S7的判定，對于DCDC變換器130不輸出放電指示。因此，負(fù)載120產(chǎn)生的所需電力全部從架線200供應(yīng)。
[0098]接著，在時刻t4時，如圖3(A)所示，負(fù)載120產(chǎn)生再生電力。因此，在步驟S12中模式控制單元152將負(fù)載120的再生電力和輸電峰值截止電力進(jìn)行比較。在時刻t4，如圖3 (A)所示，負(fù)載120的再生電力為輸電峰值截止電力以上，所以如圖3 (C)所示，模式控制單元152通過步驟S13將控制模式切換到架線優(yōu)先模式。
[0099]接著，峰值截止單元153輸出以再生電力和輸電峰值截止電力之差乘以ECDC變換器130的效率后的功率比使二次電池140充電的充電指示。此時，架線200所回收的電力為輸電峰值截止電力。此外，因時刻t4中的對二次電池140的充電，如圖3(B)所示，二次電池140的充電率高于目標(biāo)充電率。
[0100]接著,在時刻t5時，如圖3(A)所示,負(fù)載120的再生電力低于輸電峰值截止電力。因此，模式控制單元152通過步驟S15將控制模式切換到電池優(yōu)先模式。此外，在時刻t5,如圖3(B)所示，二次電池140的充電率高于目標(biāo)充電率。因此，充放電控制裝置150根據(jù)步驟S16的判定，對于ECDC變換器130不輸出充電指示。因此，負(fù)載120的再生電力全部回收到架線200。
[0101]接著，在時刻t6時，如圖3(A)所示，負(fù)載120的動作從再生制動轉(zhuǎn)換為動力運(yùn)行。此外，在時刻t6，如圖3(B)所示，二次電池140的充電率高于目標(biāo)充電率。因此，充電率優(yōu)化單元156通過步驟S9，將所需電力除以DCDC變換器130的效率后的電力值和放電優(yōu)化電力值進(jìn)行比較。在時刻t6中，如圖3(A)所示，將所需電力除以DCDC變換器130的效率后的電力值為放電優(yōu)化電力值以下。因此，充電率優(yōu)化單元156通過步驟SlO，輸出以所需電力除以D⑶C變換器130的效率后的功率比使二次電池140放電的放電指示。由此，二次電池140的充電率再次接近目標(biāo)充電率。
[0102]以上，根據(jù)本實(shí)施方式，充放電控制裝置150在負(fù)載120的所需電力為受電峰值截止電力以上的情況下，使二次電池140以所需電力和受電峰值截止電力之間的差分以上的功率比放電，在所需電力低于受電峰值截止電力的情況下，使二次電池140以放電優(yōu)化電力值以下的功率比放電。
[0103]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，充放電控制裝置150在負(fù)載120的再生電力為輸電峰值截止電力以上的情況下，使二次電池140以再生電力和輸電峰值截止電力之間的差分以上的功率比充電，在再生電力低于輸電峰值截止電力的情況下，使二次電池140以充電優(yōu)化電力值以下的功率比充電。
[0104]由此，可以進(jìn)行對架線200輸電的電力及從架線200受電的電力的峰值截止，并且調(diào)整二次電池140的充電率。
[0105]再有，在本實(shí)施方式中，說明了在架線優(yōu)先模式時，峰值截止單元153控制二次電池140的充放電，以使架線200供給或回收的電力成為峰值截止電力的情況，但不限于此。SP，架線200供給或回收的電力為峰值截止電力以上即可，所以峰值截止單元153也可以控制二次電池140的充放電，以使架線200供受電的電力為峰值截止電力以下。
[0106]《第2實(shí)施方式》
[0107]接著，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。
[0108]圖4是表示包括本發(fā)明的第2實(shí)施方式的充放電控制裝置150的車輛100的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
[0109]第2實(shí)施方式的充放電控制裝置150，不包括在第I實(shí)施方式的充放電控制裝置150的結(jié)構(gòu)中的模式控制單元152，而包括電力確定單元157。電力確定單元157將峰值截止單元153及充電率優(yōu)化單元156輸出的、以二次電池140充放電的功率比中的較大一方的功率比使二次電池140充放電的指示，輸出到D⑶C變換器130。
[0110]接著，說明本實(shí)施方式的充放電控制裝置150的動作。
[0111]圖5是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的充放電控制裝置150的動作的流程圖。
[0112]在開始列車的運(yùn)行后,負(fù)載電力監(jiān)視單元151獲得負(fù)載電力(步驟S101)。接著，負(fù)載電力監(jiān)視單元151判定負(fù)載120的動作是動力運(yùn)行還是再生(步驟S102)。
[0113]在負(fù)載電力監(jiān)視單元151判定為負(fù)載120為動力運(yùn)行中的情況下(步驟S102:“是”)，峰值截止單元153判定所需電力是否大于預(yù)先設(shè)定的受電峰值截止電力(步驟S103)。在峰值截止單元153判定為所需電力大于預(yù)先設(shè)定的受電峰值截止電力的情況下(步驟S103 是”)，將所需電力和受電峰值截止電力之差的電力值除以DCDC變換器130的效率所得的電力值設(shè)為第一電力值來計算(步驟S104)。另一方面，在峰值截止單元153判定為所需電力為預(yù)先設(shè)定的受電峰值截止電力以下的情況下(步驟S103 否”)，將第一電力值作為零(步驟S105)。
[0114]在步驟S104或步驟S105中峰值截止單元153算出第一電力值時，充電率監(jiān)視單元154獲得二次電池140的充電率。接著，優(yōu)化電力值計算單元155基于二次電池140的充電率和目標(biāo)充電率，通過PI控制計算放電優(yōu)化電力值(步驟S106)。再有，在二次電池140的充電率低于目標(biāo)充電率的情況下，放電優(yōu)化電力值為零。接著，充電率優(yōu)化單元156判定將所需電力除以DCDC變換器130的效率所得的電力值是否在放電優(yōu)化電力值以下(步驟S107)。
[0115]在充電率優(yōu)化單元156判定為將所需電力除以DCDC變換器130的效率所得的電力值在放電優(yōu)化電力值以下的情況下(步驟S107 是”)，將所需電力除以效率所得的電力值作為第二電力值計算(步驟S108)。另一方面，在充電率優(yōu)化單元156判定為將所需電力除以DCDC變換器130的效率所得的電力值大于放電優(yōu)化電力值的情況下(步驟S107:“否”)，將放電優(yōu)化電力值作為第二電力值(步驟S109)。[0116]在步驟S108或步驟S109中充電率優(yōu)化單元156算出第二電力值時，電力確定單元157判定峰值截止單元153算出的第一電力值是否大于充電率優(yōu)化單元156算出的第二電力值(步驟SI 10)。在電力確定單元157判定為第一電力值大于第二電力值的情況下(步驟SllO 是”)，將指示以等于第一電力值的功率比使二次電池140放電的放電指示輸出到DCDC變換器130(步驟S111)。另一方面，在電力確定單元157判定為第一電力值在第二電力值以下的情況下(步驟SllO 否”)，將指示以等于第二電力值功率比使二次電池140放電的放電指示輸出到D⑶C變換器130 (步驟S112)。
[0117]然后返回到步驟S101，充放電控制裝置150進(jìn)行下一時刻的充放電控制。
[0118]另一方面，在步驟S102中，在負(fù)載電力監(jiān)視單元151判定為負(fù)載120處于再生制動中的情況下(步驟S102 否”)，峰值截止單元153判定再生電力是否大于預(yù)先設(shè)定的輸電峰值截止電力(步驟S113)。在峰值截止單元153判定為再生電力大于預(yù)先設(shè)定的輸電峰值截止電力的情況下(步驟S113 是”)，將再生電力和輸電峰值截止電力之差的電力值乘以DCDC變換器130的效率所得的電力值作為第一電力值來計算(步驟S114)。另一方面，在峰值截止單元153判定為再生電力在預(yù)先設(shè)定的輸電峰值截止電力以下的情況下(步驟S113 否”)，將第一電力值作為零(步驟S115)。
[0119]在步驟S114或步驟S115中峰值截止單元153算出第一電力值時，充電率監(jiān)視單元154獲得二次電池140的充電率。接著，優(yōu)化電力值計算單元155基于二次電池140的充電率和目標(biāo)充電率，通過PI控制計算充電優(yōu)化電力值(步驟S116)。再有，在二次電池140的充電率低于目標(biāo)充電率的情況下，充電優(yōu)化電力值為零。接著，充電率優(yōu)化單元156判定將再生電力乘以DCDC變換器130的效率所得的電力值是否在充電優(yōu)化電力值以下(步驟S117)。
[0120]在充電率優(yōu)化單元156判定為將再生電力乘以D⑶C變換器130的效率所得的電力值在充電優(yōu)化電力值以下的情況下(步驟S117 是”)，將再生電力乘以效率所得的電力值作為第二電力值來計算(步驟S118)。另一方面，在充電率優(yōu)化單元156判定為將再生電力乘以DCDC變換器130的效率所得的電力值大于充電優(yōu)化電力值的情況下(步驟S117:“否”)，將充電優(yōu)化電力值作為第二電力值(步驟SI 19)。
[0121]在步驟S118或步驟S119中充電率優(yōu)化單元156算出第二電力值時，電力確定單元157判定峰值截止單元153算出的第一電力值是否大于充電率優(yōu)化單元156算出的第二電力值(步驟S120)。在電力確定單元157判定為第一電力值大于第二電力值的情況下(步驟S120 是”)，將指示以等于第一電力值的功率比使二次電池140充電的充電指示輸出到DCDC變換器130 (步驟S121)。另一方面，在電力確定單元157判定為第一電力值在第二電力值以下的情況下(步驟S120 否”)，將指示以等于第二電力值的功率比使二次電池140充電的充電指示輸出到D⑶C變換器130 (步驟S122)。
[0122]然后返回到步驟S101，充放電控制裝置150進(jìn)行下一時刻的充放電控制。
[0123]通過反復(fù)執(zhí)行上述步驟SlOl至步驟S122的處理，能夠進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)架線200供給的電力及架線200回收的電力的峰值截止，并且二次電池140的充電率接近目標(biāo)充電率。特別地，根據(jù)第2實(shí)施方式，能夠比第I實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)更快地進(jìn)行控制，使得二次電池140的充電率接近目標(biāo)充電率。
[0124]接著，使用具體的例子說明本實(shí)施方式的充放電控制裝置150的二次電池140的充放電控制。
[0125]圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的充放電控制裝置150的二次電池140的充放電控制時的具體的狀態(tài)例子的圖。
[0126]首先，在時刻V負(fù)載電力監(jiān)視單元151獲得負(fù)載電力，并通過步驟S102判定為負(fù)載120的動作處于動力運(yùn)行。此時，如圖6(A)所示，負(fù)載120的所需電力小于受電峰值截止電力，所以峰值截止單元153通過步驟S105將第一電力值作為零。另一方面，如圖6(A)所示，將所需電力除以DCDC變換器130的效率后的電力值在放電優(yōu)化電力值以下，所以充電率優(yōu)化單元156通過步驟S108，將所需電力除以DCDC變換器130的效率后的電力值作為第二電力值。
[0127]此時，第一電力值在第二電力值以下，所以電力確定單元157輸出以等于第二電力值的功率比、即將所需電力除以DCDC變換器130的效率后的電力值使二次電池140放電的放電指示。
[0128]接著,在時刻&，如圖6⑷所示,負(fù)載120的所需電力小于受電峰值截止電力，所以峰值截止單元153通過步驟S105將第一電力值作為零。另一方面，如圖6(A)所示，將所需電力除以DCDC變換器130的效率后的電力值大于放電優(yōu)化電力值,所以充電率優(yōu)化單元156通過步驟S109，將放電優(yōu)化電力值作為第二電力值。
[0129]此時，第一電力值在第二電力值以下，所以電力確定單元157輸出以等于第二電力值的功率比、即放電優(yōu)化電力值使二次電池140放電的放電指示。然后，如圖6(A)所示，所需電力和二次電池140供給的電力之差的電力從架線200供給到負(fù)載120。
[0130]接著，時刻t2時，如圖6(A)所示，負(fù)載120的所需電力超過受電峰值截止電力，所以峰值截止單元153通過步驟S104將所需電力和受電峰值截止電力之差的電力值除以DCDC變換器130的效率后的電力值作為第一電力值。另一方面,如圖6(A)所不，將所需電力除以DCDC變換器130的效率后的電力值大于放電優(yōu)化電力值,所以充電率優(yōu)化單元156通過步驟S109，將放電優(yōu)化電力值作為第二電力值。
[0131]此時，第一電力值在第二電力值以下，所以電力確定單元157輸出以等于第二電力值的功率比、即放電優(yōu)化電力值使二次電池140放電的放電指示。即，根據(jù)本實(shí)施方式，即使是所需電力為受電峰值截止電力以上的情況，在放電優(yōu)化電力值為所需電力和受電峰值截止電力之差的電力以上時，也以等于放電優(yōu)化電力值的功率比使二次電池140放電。
[0132]另一方面,時刻t3時,第一電力值大于第二電力值,所以電力確定單兀157輸出以等于第一電力的功率比、即所需電力和受電峰值截止電力之差的電力值使二次電池140放電的放電指示。此時，從架線200供給的電力為受電峰值截止電力。
[0133]接著，時刻t4時，如圖6(A)所示，負(fù)載120的所需電力小于受電峰值截止電力，所以峰值截止單元153通過步驟S105將第一電力值作為零。另一方面，如圖6(B)所示，在時刻七4，二次電池140的充電率低于目標(biāo)充電率，所以放電優(yōu)化電力值為零。因此，將所需電力除以DCDC變換器130的效率后的電力值大于放電優(yōu)化電力值,所以充電率優(yōu)化單元156通過步驟S109，將放電優(yōu)化電力值作為第二電力值。即，第二電力值為零。
[0134]因此，第一電力值及第二電力值為零，所以電力確定單元157輸出使二次電池140以等于零的功率比放電的放電指示。這等價于不輸出放電指示。因此，負(fù)載120產(chǎn)生的所需電力全部從架線200供應(yīng)。[0135]接著，時刻t5時，負(fù)載電力監(jiān)視單元151獲得負(fù)載電力，并通過步驟S102判定為負(fù)載120的動作為再生制動。此時，如圖6(A)所示，負(fù)載120的再生電力在輸電峰值截止電力以上，所以峰值截止單元153通過步驟S114，將再生電力和輸電峰值截止電力之差的電力值乘以DCDC變換器130的效率后的電力值作為第一電力值。另一方面，如圖6(A)所示，將再生電力乘以DCDC變換器130的效率后的電力值大于充電優(yōu)化電力值，所以充電率優(yōu)化單元156通過步驟S119，將充電優(yōu)化電力值作為第二電力值。
[0136]此時，第一電力值大于第二電力值，所以電力確定單兀157輸出以等于第一電力的功率比、即將再生電力和輸電峰值截止電力之差的電力值乘以DCDC變換器130的效率后的電力值使二次電池140充電的充電指示。
[0137]接著，時刻t6時，如圖6⑷所示，負(fù)載120的再生電力小于受電峰值截止電力，所以峰值截止單元153通過步驟S115將第一電力值作為零。另一方面，如圖6(B)所示，在時刻七4，二次電池140的充電率超過目標(biāo)充電率，所以充電優(yōu)化電力值為零。因此，將再生電力乘以DCDC變換器130的效率后的電力值大于充電優(yōu)化電力值，所以充電率優(yōu)化單元156通過步驟S119，將充電優(yōu)化電力值作為第二電力值。即，第二電力值為零。
[0138]因此，第一電力值及第二電力值為零，所以電力確定單元157輸出使二次電池140以等于零的功率比充電的充電指示。這等價于不輸出充電指示。因此，負(fù)載120的再生電力全部回收到架線200。
[0139]接著,時刻丨7時，負(fù)載120的動作從再生制動轉(zhuǎn)換到動力運(yùn)行。然后,如圖6 (A)所示，負(fù)載120的所需電力小于受電峰值截止電力，所以峰值截止單元153通過步驟S105將第一電力值作為零。另一方面，如圖6(A)所示，將所需電力除以DCDC變換器130的效率后的電力值在放電優(yōu)化電力值以下，所以充電率優(yōu)化單元156通過步驟S108，將所需電力除以DCDC變換器130的效率后的電力值作為第二電力值。
[0140]此時，第一電力值在第二電力值以下，所以電力確定單元157輸出以等于第二電力的功率比、即將所需電力除以DCDC變換器130的效率后的電力值使二次電池140放電的放電指示。由此，二次電池140的充電率再次接近目標(biāo)充電率。
[0141]以上，根據(jù)本實(shí)施方式，充放電控制裝置150在所需電力為受電峰值截止電力以上的情況下，在放電優(yōu)化電力值為所需電力和受電峰值截止電力之差的電力以上時，使二次電池140以等于放電優(yōu)化電力值的功率比放電。
[0142]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，充放電控制裝置150在再生電力為輸電峰值截止電力以上的情況中，在充電優(yōu)化電力值為再生電力和輸電峰值截止電力之差的電力以上時，使二次電池140以等于充電優(yōu)化電力值的功率比充電。
[0143]由此，能夠進(jìn)行對架線200輸電的電力及從架線200受電的電力的峰值截止，并且比第I實(shí)施方式效率高地調(diào)整二次電池140的充電率。此外，由于沒有控制模式的判定，所以控制邏輯比第I實(shí)施方式簡單。而且，與第I實(shí)施方式比較，能夠抑制二次電力中的急劇的電力的變化，所以能夠減輕對DCDC變換器130或逆變器110等的設(shè)備的負(fù)擔(dān)。
[0144]再有，在本實(shí)施方式中，與第I實(shí)施方式不同，說明了不進(jìn)行控制模式的判定的情況，但不限于此。例如，峰值截止單元153在控制模式為架線優(yōu)先模式的情況中，在放電優(yōu)化電力值為所需電力和受電峰值截止電力之差除以DCDC變換器130的效率后的電力以上時，通過輸出以等于放電優(yōu)化電力值的功率比使二次電池140放電的指示，能夠獲得相同效果。同樣地，峰值截止單元153在控制模式為架線優(yōu)先模式的情況中，在充電優(yōu)化電力值為所需電力和受電峰值截止電力之差乘以DCDC變換器130的效率后的電力以上時，通過輸出以等于充電優(yōu)化電力值的功率比使二次電池140充電的充電指示，可以獲得相同的效
果O
[0145]《第3實(shí)施方式》
[0146]下面，說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式的充放電控制裝置150的動作。
[0147]第3實(shí)施方式的充放電控制裝置150是，在第I實(shí)施方式或第2實(shí)施方式的充放電控制裝置150中進(jìn)行控制，使得峰值截止單元153產(chǎn)生的充放電的控制指示在二次電池140的使用電壓范圍或使用電流范圍內(nèi)。即，峰值截止單元153產(chǎn)生的放電控制指示控制使二次電池140以低于二次電池140容許放電的最大放電電力值的功率比放電，峰值截止單元153產(chǎn)生的充電控制指示進(jìn)行控制，以控制使二次電池140以低于二次電池140容許充電的最大充電電力值的功率比放電。
[0148]具體地說，在二次電池140的容量的設(shè)計時，峰值截止單元153在步驟S5或步驟S104中算出的電力成為低于通過二次電池140的電壓的監(jiān)測值和最大容許放電電流量之積表示的電力值。此時，作為最大容許放電電流量，也可以使用將從二次電池140的開路電壓減去二次電池140的最低容許電壓后的電壓，除以二次電池140的內(nèi)部電阻值所得的電流值。
[0149]此外，在二次電池140的容量的設(shè)計時，峰值截止單元153在步驟S14或步驟SI 14中算出的電力成為低于通過二次電池140的電壓的監(jiān)測值和最小容許放電電流量之積表示的電力值。此時，作為最小容許放電電流量，也可以使用將從二次電池140的開路電壓減去二次電池140的最大容許電壓后的電壓，除以二次電池140的內(nèi)部電阻值所得的電流值。
[0150]由此，充放電控制裝置150可以在不脫離二次電池140的使用范圍的范圍中，進(jìn)行二次電池140的充放電控制。再有，在車輛100的運(yùn)行中不得不超過該使用范圍的情況下，通過使對架線200供給電力的電力供給裝置(未圖示)具有余量，或調(diào)整車輛100的加速或減速，進(jìn)行控制以不脫離二次電池140的使用范圍。
[0151]《第4實(shí)施方式》
[0152]下面，說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式。
[0153]圖7是表示包括本發(fā)明的第4實(shí)施方式的充放電控制裝置150的車輛100的結(jié)構(gòu)的概略方框圖。
[0154]第4實(shí)施方式的充放電控制裝置150是，在第I實(shí)施方式的充放電控制裝置150中，還包括充放電停止單元158 (充電停止單元、放電停止單元)。充放電停止單元158在二次電池140的充電率低于二次電池140所容許的最低充電率的情況下，使峰值截止單元153的放電停止。此外，充放電停止單元158在二次電池140的充電率超過二次電池140所容許的最高充電率的情況下，使峰值截止單元153的充電停止。
[0155]由此，充放電控制裝置150能夠在不脫離二次電池140的使用范圍的范圍中，進(jìn)行二次電池140的充放電控制。再有，車輛100的運(yùn)行中不得不超過該使用范圍的情況下，通過使對架線200供給電力的電力供給裝置(未圖示)具有余量，或調(diào)整車輛100的加速或減速，進(jìn)行控制以不脫離二次電池140的使用范圍。
[0156]再有，充電率優(yōu)化單元156在二次電池140的充電率高于目標(biāo)充電率的情況下不輸出充電指示，此外在二次電池140的充電率低于目標(biāo)充電率的情況下不輸出放電指示，所以充放電停止單元158至少足以停止峰值截止單元153產(chǎn)生的充放電的指示。
[0157]以上，參照附圖詳細(xì)地說明了本發(fā)明的幾個實(shí)施方式，但具體的結(jié)構(gòu)不限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種各樣的設(shè)計變更等。
[0158]例如，在上述實(shí)施方式中，說明了分別對充電動作和放電動作都進(jìn)行控制的情況，但不限于此。即，也可以僅在對二次電池140充電時使用本發(fā)明的充電控制方法，在放電時使用其他的控制方法，僅在二次電池140的放電時使用本發(fā)明的放電控制方法，在充電時使用其他的控制方法。
[0159]上述充放電控制裝置150在內(nèi)部具有計算機(jī)系統(tǒng)。而且，上述各處理單元的動作以程序的形式存儲在計算機(jī)可讀取的存儲介質(zhì)中，通過計算機(jī)讀出并執(zhí)行該程序，進(jìn)行上述處理。這里，計算機(jī)可讀取的存儲介質(zhì)是指磁盤、光磁盤、⑶-R0M、DVD-R0M、半導(dǎo)體存儲器等。此外，也可以將該計算機(jī)程序通過通信線路分配給計算機(jī)，接受了該分配的計算機(jī)執(zhí)行該程序。
[0160]此外，上述程序也可以是用于實(shí)現(xiàn)一部分前述功能的程序。而且，也可以是將前述功能與全部記錄在計算機(jī)系統(tǒng)中的程序組合而能夠?qū)崿F(xiàn)的程序，即所謂的勘誤文件(勘誤程序)。
[0161]本申請要求2011年12月9日在日本申請的特愿2011-269937號的優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容引用于此。
[0162]工業(yè)實(shí)用性
[0163]本發(fā)明可以適用于裝載了二次電池的無架線車輛等。
【權(quán)利要求】
1.一種充放電控制裝置，控制在可產(chǎn)生再生電力的負(fù)載上連接的二次電池的充放電，包括: 峰值截止單元，在所述負(fù)載中所需的所需電力為作為從架線可受電的電力而設(shè)定的受電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述所需電力和該受電峰值截止電力之間的差分以上的功率比放電； 優(yōu)化電力值計算單元，計算隨著所述二次電池的充電率高于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即放電優(yōu)化電力值；以及 充電率優(yōu)化單元，在所述所需電力低于所述受電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算單元算出的放電優(yōu)化電力值以下的功率比放電。
2.如權(quán)利要求1所述的充放電控制裝置， 所述峰值截止單元在所述所需電力為所述受電峰值截止電力以上的情況下，在所述放電優(yōu)化電力值為所述所需電力和所述受電峰值截止電力之差的電力以上時，使所述二次電池以所述放電優(yōu)化電力值的功率比放電。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的充放電控制裝置， 所述峰值截止單元以低于所述二次電池容許放電的最大放電電力值的功率比，使所述二次電池放電。
4.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任意一項所述的充放電控制裝置，還包括: 放電停止單元，在所述二次電池的充電率低于該二次電池所容許的最低充電率的情況下，停止所述峰值截止單元產(chǎn)生的放電。
5.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任意一項所述的充放電控制裝置， 所述峰值截止單元在所述負(fù)載產(chǎn)生的再生電力為作為向架線可輸電的電力而設(shè)定的輸電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述再生電力和該輸電峰值截止電力之間的差分以上的功率比充電， 所述優(yōu)化電力值計算單元計算隨著所述二次電池的充電率低于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即充電優(yōu)化電力值， 所述充電率優(yōu)化單元在所述再生電力低于所述輸電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算單元算出的充電優(yōu)化電力值以下的功率比充電。
6.如權(quán)利要求5所述的充放電控制裝置， 所述峰值截止單元在所述再生電力為所述輸電峰值截止電力以上的情況下，在所述充電優(yōu)化電力值為所述再生電力和所述輸電峰值截止電力之差的電力以上時，使所述二次電池以所述充電優(yōu)化電力值的功率比充電。
7.如權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的充放電控制裝置， 所述峰值截止單元以低于所述二次電池容許充電的最大充電電力值的功率比，使所述二次電池充電。
8.如權(quán)利要求5至權(quán)利要求7中任意一項所述的充放電控制裝置，還包括: 充電停止單元，在所述二次電池的充電率超過該二次電池所容許的最高充電率的情況下，停止所述峰值截止單元產(chǎn)生的充電。
9.一種充放電控制裝置，控制在可產(chǎn)生再生電力的負(fù)載上連接的二次電池的充放電，包括:峰值截止單兀，在所述負(fù)載產(chǎn)生的再生電力為作為向架線可輸電的電力而設(shè)定的輸電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述再生電力和該輸電峰值截止電力之間的差分以上的功率比充電； 優(yōu)化電力值計算單元，計算隨著所述二次電池的充電率低于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即充電優(yōu)化電力值；以及 充電率優(yōu)化單元，在所述再生電力低于所述輸電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算單元算出的充電優(yōu)化電力值以下的功率比充電。
10.如權(quán)利要求9所述的充放電控制裝置， 所述峰值截止單元在所述再生電力為所述輸電峰值截止電力以上的情況下，在所述充電優(yōu)化電力值為所述再生電力和所述輸電峰值截止電力之差的電力以上時，使所述二次電池以所述充電優(yōu)化電力值的功率比充電。
11.一種放電控制方法，使用了控制在可產(chǎn)生再生電力的負(fù)載上連接的二次電池的充放電的充放電控制裝置，該方法包括: 峰值截止單元在所述負(fù)載中所需的所需電力為作為從架線可受電的電力而設(shè)定的受電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述所需電力和該受電峰值截止電力之間的差分以上的功率比放電的步驟； 優(yōu)化電力值計算單元計算隨著所述二次電池的充電率高于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即放電優(yōu)化電力值的步驟； 充電率優(yōu)化單元在所述所需電力低于所述受電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算單元算出的放電優(yōu)化電力值以下的功率比放電的步驟。
12.一種充電控制方法，使用了控制在可產(chǎn)生再生電力的負(fù)載上連接的二次電池的充放電的充放電控制裝置，該方法包括以下步驟: 峰值截止單兀在所述負(fù)載產(chǎn)生的再生電力為作為向架線可輸電的電力而設(shè)定的輸電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述再生電力和該輸電峰值截止電力之間的差分以上的功率比充電的步驟； 優(yōu)化電力值計算單元計算隨著所述二次電池的充電率低于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即充電優(yōu)化電力值的步驟； 充電率優(yōu)化單元在所述再生電力低于所述輸電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算單元算出的充電優(yōu)化電力值以下的功率比充電的步驟。
13.—種程序，使控制在可產(chǎn)生再生電力的負(fù)載上連接的二次電池的充放電的充放電控制裝置具有以下單元功能: 峰值截止單元，在所述負(fù)載中所需的所需電力為作為從架線可受電的電力而設(shè)定的受電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述所需電力和該受電峰值截止電力之間的差分以上的功率比放電； 優(yōu)化電力值計算單元，計算隨著所述二次電池的充電率高于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即放電優(yōu)化電力值； 充電率優(yōu)化單元，在所述所需電力低于所述受電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算單元算出的放電優(yōu)化電力值以下的功率比放電。
14.一種程序，使控制在可產(chǎn)生再生電力的負(fù)載上連接的二次電池的充放電的充放電控制裝置具有以下單元的功能: 峰值截止單兀， 在所述負(fù)載產(chǎn)生的再生電力為作為向架線可輸電的電力而設(shè)定的輸電峰值截止電力以上的情況下，使所述二次電池以所述再生電力和該輸電峰值截止電力之間的差分以上的功率比充電； 優(yōu)化電力值計算單元，計算隨著所述二次電池的充電率低于該二次電池的目標(biāo)充電率而增加的電力值即充電優(yōu)化電力值； 充電率優(yōu)化單元，在所述再生電力低于所述輸電峰值截止電力的情況下，使所述二次電池以所述優(yōu)化電力值計算單元算出的充電優(yōu)化電力值以下的功率比充電。
【文檔編號】B60L3/00GK103947073SQ201280056942
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月9日
【發(fā)明者】河野貴之, 森田克明, 尾崎和基 申請人:三菱重工業(yè)株式會社