CN110892606A - 蓄电系统、管理装置 - Google Patents

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Abstract

管理部(50m)基于被并联连接的多个蓄电块(10‑30)的各单体的SOP(State Of Power)和流过各蓄电块(10‑30)的电流来计算多个蓄电块(10‑30)整体的SOP，基于计算的整体的SOP来设定电力转换部(60)的充电以及放电的至少一方的功率或者电流的上限值。管理部(50m)在电力转换部(60)开始电力转换之前，根据各蓄电块(10‑30)的电压和内部电阻来推断流过各蓄电块(10‑30)的电流。

Description

蓄电系统、管理装置
技术领域
本发明涉及多个蓄电块被并联连接的蓄电系统、管理装置。
背景技术
近年来，蓄电系统被普及，用于峰值偏移、备份、FR(Frequency Regulation，频率调节)等。大规模的蓄电系统是例如多个蓄电模块被串联连接而构成的蓄电块被并联连接多个而构建的。以下，在本说明书中，作为蓄电块，假定多个蓄电模块被层叠而构成的蓄电支架。
在被并联连接的蓄电支架间，即使电池单元的种类/数量相同，根据电池单元的电压差、容量差、温度差等，电池单元的内部电阻也可能不同。在该情况下，蓄电支架间产生电阻差，蓄电支架间产生电流偏差。若蓄电支架间产生电流偏差，则电流集中于特定的蓄电支架，可能超过该蓄电支架的最大允许电流。
为了抑制被并联连接的蓄电支架间的电流偏差，防止各蓄电支架的最大允许电流的超过，提出了对功率调节器中设定的指令值的变化幅度设置上限，使指令值缓慢地变化的方法(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2014-193040号公报
发明内容
-发明要解决的课题-
在上述的方法中，由于指令值的变化较慢，因此难以瞬间提供必要的电力。充放电开始时的上升也变慢。此外，在基于温度差、容量差等的蓄电支架间的电阻差固定地存在的情况下，即使使指令值缓慢地变化，也未必有助于电流偏差的抑制。
本发明鉴于这种状况而作出，其目的在于，提供一种在多个蓄电块被并联连接的蓄电系统中，在不超过各蓄电块的最大允许电流的情况下，尽量确保所需的电流的技术。
-解决课题的手段-
为了解决上述课题，本发明的某个方式的蓄电系统具备：多个蓄电块，被并联连接；电力转换部，将从所述多个蓄电块放电的直流电力转换为交流电力并对电力系统或者负载输出，将从所述电力系统输入的交流电力转换为直流电力并对所述多个蓄电块充电；和管理部，基于所述多个蓄电块的各单体的SOP(State Of Power)和流过各蓄电块的电流来计算所述多个蓄电块整体的SOP，基于计算的整体的SOP来设定所述电力转换部的充电以及放电的至少一方的功率或者电流的上限值。所述管理部在所述电力转换部开始电力转换之前，根据各蓄电块的电压和内部电阻来推断流过各蓄电块的电流。
-发明效果-
根据本发明，在多个蓄电块被并联连接的蓄电系统中，在不超过各蓄电块的最大允许电流的情况下，能够尽可能确保所需的电流。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的蓄电系统的结构的图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的蓄电系统的动作的流程的流程图。
图3是表示充放电开始前后的各蓄电支架中流过的电流的移动例的图。
图4是表示本发明的实施方式2所涉及的蓄电系统的动作的流程的流程图。
图5的(a)-(d)是表示加权参数的具体例的图。
图6是表示本发明的实施方式3所涉及的蓄电系统的动作的流程的流程图(其一)。
图7是表示本发明的实施方式3所涉及的蓄电系统的动作的流程的流程图(其二)。
具体实施方式
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的蓄电系统1的结构的图。在蓄电系统1与电力系统2之间的配电线连接负载3。蓄电系统1具备：被并联连接的多个蓄电支架、电力转换装置60、主管理装置50m。在图1中，表示三个蓄电支架(第1蓄电支架10、第2蓄电支架20、第3蓄电支架30)相对于电力转换装置60被并联连接的例子。
电力转换装置60将从多个蓄电支架10-30放电的直流电力转换为交流电力并向电力系统2或者负载3输出，将从电力系统2输入的交流电力转换为直流电力并对被并联连接的多个蓄电支架10-30进行充电。电力转换装置60能够由一般的功率调节器构成，具备双向逆变器以及控制电路，根据需要而具备双向DC-DC转换器。在以下的说明中，假定电力转换装置60具备双向DC-DC转换器的例子。
双向DC-DC转换器能够对向多个蓄电支架10-30充电或者从多个蓄电支架10-30放电的直流电力的电流/电压进行控制，例如能够进行CC/CV充电、CC/CV放电。双向逆变器执行从直流电力向交流电力的转换、或者从交流电力向直流电力的转换。控制电路根据来自主管理装置50m的指示，对双向DC-DC转换器以及双向逆变器进行控制。在不具备双向DC-DC转换器的结构的情况下，双向逆变器也进行电流/电压的控制。
第1蓄电支架10具备：被串联连接的多个蓄电模块11-1n、第1支架管理部50a、第1开关S1。各蓄电模块11-1n包含被串联或者串并联连接的多个电池单元以及监视电路。电池单元能够使用锂离子电池单元、镍氢电池单元、双电层电容器单元、锂离子电容器单元等。以下，假定使用锂离子电池单元的例子。
各蓄电模块11-1n的监视电路对各蓄电模块11-1n内的多个电池单元的电压、电流、温度进行检测。监视电路将检测到的电池单元的电压、电流、温度经由支架内通信线90a而发送给第1支架管理部50a。对于各监视电路与第1支架管理部50a之间的通信，例如能够使用依据RS-485标准的串行通信。另外，各监视电路与第1支架管理部50a之间可以通过无线通信来连接，也可以通过电力线通信来连接。
第1开关S1介于与电力转换装置60连结的电力线70、和被串联连接的多个蓄电模块11-1n之间。对于第1开关S1，例如能够使用机械继电器、半导体开关。
第1支架管理部50a由硬件资源与软件资源的配合实现。作为硬件资源，能够利用微型计算机、DSP、FPGA、其他的LSI、模拟元件。作为软件资源，能够利用固件等的程序。第1支架管理部50a从各蓄电模块11-1n的监视电路经由支架内通信线90a而接收各电池单元的电压、电流、温度。
第1支架管理部50a基于接收的电池单元的电压、电流、温度，对电池单元的SOC(State Of Charge：荷电状态)以及SOH(State Of Health：健康状态)进行推断。另外，SOC以及SOH的推断也可以由各蓄电模块11-1n的监视电路进行。
SOC能够通过电流累计法或者OCV(Open Circuit Voltage：开路电压)法来推断。SOH由当前的满充电容量相对于初始的满充电容量的比率规定，数值越低越表示劣化正在进行。SOH可以通过基于完全充放电的容量测量来求取，也可以基于预先通过实验或模拟而得到的放置劣化速度和电流劣化速度来推断。放置劣化主要根据SOC和温度来决定，电流劣化主要根据累计电流量和温度来决定。第1支架管理部50a能够基于放置劣化速度、S0C、温度来推断放置劣化度，基于电流劣化速度、累计电流量、温度来计算电流劣化度，并将两者合算来推断电池单元的SOH。
第1支架管理部50a对第1蓄电支架10的放电用SOP(State Of Power：功率状态)以及充电用SOP进行推断。第1蓄电支架10的放电用SOP表示从第1蓄电支架10可放电的最大功率，第1蓄电支架10的充电用SOP表示对第1蓄电支架10可充电的最大功率。放电用SOP(＝SOPd)能够通过对不小于第1蓄电支架10的下限电压(放电终止电压)Vmin的最大的放电电流Id乘以第1蓄电支架10的端子电压V来求取(参照下述式1、2)。另一方面，充电用SOP(＝SOPc)能够通过对不超过第1蓄电支架10的上限电压(满充电电压)Vmax的最大的充电电流Ic乘以第1蓄电支架10的端子电压V来求取(参照下述式3、4)。
SOPd＝IdV···(式1)
Id＝(E-Vmin)/R···(式2)
SOPc＝IcV···(式3)
Ic＝(Vmax-E)/R···(式4)
E是电动势，R是内部电阻。
电动势E取决于SOC，处于SOC越高则越高的关系。若第1蓄电支架10达到下限电压Vmin则放电用SOP(＝SOPd)成为零，若第1蓄电支架10达到上限电压Vmax则充电用SOP(＝SOPc)成为零。
第1支架管理部50a也可以参照记载有预先通过实验或模拟而得到的SOC与SOP的关系的表格来推断SOP。另外，通过上述式1、3而计算的SOP随着SOH的降低而减少。因此，通过对利用参照表格而确定的初始状态的SOP乘以当前的SOH，能够推断当前的SOP。
蓄电支架单体的SOP并不限定于通过上述式1、3而定义的数值，也可以简单处理为与蓄电支架的最大额定功率相等。在该情况下，在蓄电支架单体中将放电终止时(SOC＝0％)的蓄电支架的放电用SOP设定为0，例如在SOC＝2％的时刻，使放电用SOP复原为与蓄电支架的最大额定功率相等的值。此外，将满充电时(SOC＝100％)的蓄电支架的充电用SOP设定为0，例如在SOC＝98％的时刻，使蓄电支架的充电用SOP复原为与蓄电支架的最大额定功率相等的值。此外，在充电方式为虚拟CC/CV的情况下，也可能将充电用SOP从蓄电支架的最大额定功率收敛为较小的值。
第1支架管理部50a经由支架间通信线80而与主管理装置50m、第2蓄电支架20的第2支架管理部50b以及第3蓄电支架30的第3支架管理部50c连接。对于经由支架间通信线80的通信，能够使用依据RS-485、以太网(注册商标)、CAN(Controller Area Network)等的标准的通信方式。
第1支架管理部50a经由支架间通信线80，将第1蓄电支架10的监视数据(电池信息)发送给主管理装置50m。在电池信息中，能够包含电池单元的电压、电流、电力、温度、SOC、SOH、蓄电支架的放电用SOP、充电用SOP。另外，蓄电系统1的停止中，电流的测量值基本为零。在第1开关S1-第3开关S3接通的状态下，有时可测量第1蓄电支架10-第3蓄电支架30间的横流分量。电池单元的电压基本通过CCV(Closed Circuit Voltage，闭路电压)来测量。在设置有将电池单元的两端开放的开关的情况下，也可测量OCV(Open CircuitVoltage，开路电压)。
第2蓄电支架20以及第3蓄电支架30的结构以及动作与第1蓄电支架10的结构以及动作相同，因此省略说明。
主管理装置50m通过硬件资源与软件资源的配合来实现。作为硬件资源，能够利用微型计算机、DSP、FPGA、其他的LSI、模拟元件。作为软件资源，能够利用固件等的程序。主管理装置50m通过经由支架间通信线80来与支架管理部50a-50c通信，从而管理多个蓄电支架10-30。此外，主管理装置50m向电力转换装置60的控制电路通知控制信号。
主管理装置50m计算被并联连接的多个蓄电支架10-30整体的放电用SOP(以下，称为放电用系统SOP)以及多个蓄电支架10-30整体的充电用SOP(以下，称为充电用系统SOP)。放电用系统SOP、充电用系统SOP能够通过下述(式5)、(式6)来计算。
放电用系统SOP＝放电用最小支架SOP*(支架电流合计/支架最大电流)···(式5)
充电用系统SOP＝充电用最小支架SOP*(支架电流合计/支架最大电流)···(式6)
放电用最小支架SOP是多个蓄电支架10-30的放电用SOP之内的最小值。充电用最小支架SOP是多个蓄电支架10-30的充电用SOP之内的最小值。支架电流合计是多个蓄电支架10-30中分别流过的各电流的合计值。支架最大电流是多个蓄电支架10-30中分别流过的各电流的最大值。若多个蓄电支架10-30之间的SOP与电流值理想上相同，则系统SOP为支架SOP乘以并联连接数(图1的例子中为3个)的值。与此相对地，多个蓄电支架10-30之间的电流偏差越大，系统SOP越降低。
上述(式5)、(式6)也能够改写为下述(式7)～(式10)。
放电用系统SOP＝min(放电用系统SOPn)···(式7)
放电用系统SOPn＝放电用支架SOPn×I/In···(式8)
充电用系统SOP＝min(充电用系统SOPn)···(式9)
充电用系统SOPn＝充电用支架SOPn×I/In···(式10)
In是第n蓄电支架中流过的电流，
I是被并联连接的多个蓄电支架中流过的电流的合计(系统电流)。
主管理装置50m对电力转换装置60的控制电路设定计算出的放电用系统SOP所对应的放电用的电力指令值/电流指令值、以及计算出的充电用系统SOP所对应的充电用的电力指令值/电流指令值。电流指令值例如能够通过将系统SOP除以系统电压来计算。另外，在用途被限定于放电的情况下，也可以仅设定放电用的电力指令值/电流指令值。同样地，在用途被限定于充电的情况下，也可以仅设定充电用的电力指令值/电流指令值。
电力转换装置60的双向DC-DC转换器将被设定的放电用的功率指令值/电流指令值设为放电时的上限值来进行放电控制。同样地，电力转换装置60的双向DC-DC转换器将被设定的充电用的功率指令值/电流指令值设为充电时的上限值来进行充电控制。在本实施方式中，由于是电力转换装置60与各蓄电支架10-30之间不独立地存在DC-DC转换器的电路结构，因此不能独立控制各蓄电支架10-30中流过的电流。因此，与多个蓄电支架10-30的电阻比相应的电流流过各蓄电支架10-30。
如果电力转换装置60的双向DC-DC转换器在放电用系统SOP以及充电用系统SOP的范围内进行充放电控制，则能够防止蓄电系统1超过系统整体的最大允许电流，并且也能够防止各蓄电支架10-30超过各自的最大允许电流。
如上述那样计算放电用系统SOP以及充电用系统SOP中，需要各蓄电支架10-30中流过的电流的值。蓄电系统1的运转开始后，能够通过电流传感器(未图示)来测量各蓄电支架10-30中流过的电流，但运转开始前不能测量各蓄电支架10-30中流过的电流。
以往，一般电力转换装置60的双向DC-DC转换器的运转开始(＝充放电开始)时的电力指令值/电流指令值被设定为与系统整体的最大允许电流相应的值。但是，在多个蓄电支架10-30间流过的电流的偏差较大的情况下，运转开始时，可能超过某个蓄电支架的最大允许电流。在本实施方式中，导入以下结构：通过运转开始前预测多个蓄电支架10-30中流过的电流，从而防止运转开始时超过蓄电支架单体的最大允许电流。以下，具体说明充放电开始前的动作和充放电开始后的动作。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的蓄电系统1的动作的流程的流程图。主管理装置50m作为各蓄电支架的电池信息，从各支架管理部50a-50c获取各蓄电支架的放电用SOP、充电用SOP、各蓄电支架中包含的各电池单元的SOC、温度、SOH(S10)。
主管理装置50m基于获取的各电池单元的SOC、温度、SOH来推断各电池单元的内部电阻、OCV(S11)。电池单元的OCV能够根据该电池单元的SOC-OCV曲线来推断。电池单元的内部电阻能够参照记载有预先通过实验或模拟而得到的该电池单元的内部电阻与SOC、温度、SOH的组合的关系的表格来推断。
主管理装置50m按照每个蓄电支架，将蓄电支架中包含的多个电池单元的内部电阻合成来推断蓄电支架的内部电阻。此外，主管理装置50m按照每个蓄电支架，将蓄电支架中包含的多个电池单元的OCV合成来推断蓄电支架的OCV(S12)。主管理装置50m根据各蓄电支架10-30的内部电阻以及OCV来预测被推断为流过各蓄电支架的电流(S13)。
被推断为流过各蓄电支架的电流能够通过对下述(式11)～(式13)中所述的联立方程进行求解来计算。在下述(式11)～(式13)中，将被并联连接的蓄电支架的数量设为m个。充放电开始前，各蓄电支架的OCVI、OCV2、OCV3、···、OCVm、各蓄电支架的内部电阻R1、R2、R3、···、Rm已知，各蓄电支架的电压V1、V2、V3、···、Vm、流过各蓄电支架的电流I1、I2、I3、···、Im未知。
V1＝OCV1+I1×R1、V2＝OCV2+I2×R2、V3＝OCV3+I3×R3、···、Vm＝OCVm+Im×Rm···(式11)
V1＝V2＝V3···＝Vm···(式12)
I＝I1+12+I3···+Im···(式13)
通过求解上述(式11)～(式13)中所述的联立方程，能够计算被推断为流过各蓄电支架的电流I1、I2、I3、···、Im。在下述(式14)、(式15)中，表示电流11、Im的计算式，但电流I2、I3、···、I(m-1)也能够同样计算。
I1＝(I-((OCV1-OCV2)/R2)-((OCV1-OCV3)/R3)-···-((OCV1-OCVm)/Rm))/(1+R1/R2+R1/R3+···+R1/Rm)···(式14)
Im＝I1*R1/Rm+((OCV1-OCVm)/Rm)···式(15)
主管理装置50m基于各蓄电支架的放电用SOP、被推断为流过各蓄电支架的电流In的预测值来计算放电用系统SOP(S14)。例如，使用上述(式7)、(式8)，基于各蓄电支架的放电用SOPn、被推断为流过各蓄电支架的电流In的预测值、该电流In的预测值的合计即系统电流I，计算放电用系统SOP(以下，称为放电用预测系统SOP)。
同样地，主管理装置50m基于各蓄电支架的充电用SOP、被推断为流过各蓄电支架的电流In的预测值，计算充电用系统SOP(S15)。例如，使用上述(式9)、(式10)，基于各蓄电支架的充电用SOPn、被推断为流过各蓄电支架的电流In的预测值、该电流In的预测值的合计即系统电流I，计算充电用系统SOP(以下，称为充电用预测系统SOP)。
主管理装置50m对电力转换装置60的控制电路设定计算出的放电用预测系统SOP所对应的电流指令值、和计算出的充电用预测系统SOP所对应的电流指令值(S16)。在基于电力转换装置60的充放电的开始前(S17的否)，以一定周期(例如，1秒周期)，反复从步骤S10到步骤S16的处理。
在基于电力转换装置60的充放电的开始后(S17的是)，主管理装置50m从各支架管理部50a-50c获取流过各蓄电支架的电流的实测值(S18)。
主管理装置50m基于各蓄电支架的放电用SOP、流过各蓄电支架的电流In的实测值，计算放电用系统SOP(S19)。例如，使用上述(式7)、(式8)，基于各蓄电支架的放电用SOPn、流过各蓄电支架的电流In的实测值、系统电流I的实测值，计算放电用系统SOP(以下，称为放电用实际系统SOP)。
同样地，主管理装置50m基于各蓄电支架的充电用SOP、流过各蓄电支架的电流In的实测值，计算充电用系统SOP(S110)。例如，使用上述(式9)、(式10)，基于各蓄电支架的充电用SOPn、流过各蓄电支架的电流In的实测值、系统电流I的实测值，计算充电用系统SOP(以下，称为充电用实际系统SOP)。
主管理装置50m对电力转换装置60的控制电路设定计算出的放电用实际系统SOP所对应的电流指令值、计算出的充电用实际系统SOP所对应的电流指令值(S111)。在基于电力转换装置60的充放电继续的期间(S112的否)，以一定周期(例如，1秒周期)，反复从步骤S17到步骤S111的处理。若基于电力转换装置60的充放电停止(S112的是)，则整体的处理结束。
图3是表示充放电开始前后的各蓄电支架中流过的电流的移动例的图。在图3中，将两个蓄电支架被并联连接的系统结构作为前提。在图3所示的例子中，第1蓄电支架的内部电阻比第2蓄电支架的内部电阻相对小，流过第1蓄电支架的电流比流过第2蓄电支架的电流大。
在本实施方式中，充放电开始前，基于流过各蓄电支架的电流的预测值来计算系统SOP，充放电开始后，基于流过各蓄电支架的电流的实测值来计算系统SOP。如图3所示，在充电开始时以及充电开始后，不超过系统整体的最大允许电流，并且也不超过第1蓄电支架的最大允许电流。与此相对地，若在充放电开始前，未基于流过各蓄电支架的电流的预测值来计算系统SOP，则根据温度条件等，可能在刚刚充放电开始之后，第1蓄电支架的电流超过最大允许电流。
如以上说明那样，通过实施方式1，预测被并联连接的蓄电支架间的电流偏差，对电力转换装置60的电流指令值附加限制以使得不超过各蓄电支架的最大允许电流。由此，即使被并联连接的蓄电支架间存在电流偏差，也能够防止超过各蓄电支架的最大允许电流。此外，在不超过各蓄电支架的最大允许电流的范围内，能够确保最大的充放电电力。因此，不需要将充放电开始时的电力设定得低于必要以上，能够确保安全性并且最大限地确保启动时的容量。
接下来，对实施方式2进行说明。在实施方式1中，说明了在刚刚充放电开始之后，从基于预测系统SOP的充放电控制切换为基于实际系统SOP的充放电控制的例子。这方面，在流过各蓄电支架的电流较小的阶段，由于是电流测量值的S/N比较差的状态，因此基于实际系统SOP的充放电控制的精度可能不稳定。因此，在实施方式2中，说明在刚刚充放电开始之后，使用预测系统SOP与实际系统SOP的加权平均值来进行充放电控制的例子。
图4是表示本发明的实施方式2所涉及的蓄电系统1的动作的流程的流程图。到图4的流程图的S20～S26为止的处理与从步骤S10到步骤S16的处理相同，因此省略说明。
在基于电力转换装置60的充放电的开始后(S27的是)，主管理装置50m从各支架管理部50a-50c获取流过各蓄电支架的电流的实测值(S28)。主管理装置50m基于各蓄电支架的放电用SOP、流过各蓄电支架的电流In的实测值，计算放电用实际系统SOP(S29)，基于各蓄电支架的充电用SOP、流过各蓄电支架的电流In的实测值，计算充电用实际系统SOP(S210)。
主管理装置50m获取加权用的参照参数，计算放电用预测系统SOP与放电用实际系统SOP的权重、充电用预测系统SOP与充电用实际系统SOP的权重(S211)。作为加权用的参照参数，例如能够使用电力转换装置60的充放电电力的绝对值、充放电停止时间、充放电停止中的电池单元的最大温度变化量、充放电停止中的电池单元的最大OCV变化量。
主管理装置50m基于放电用预测系统SOP与放电用实际系统SOP的权重，计算放电用预测系统SOP与放电用实际系统SOP的加权平均值，生成该加权平均值所对应的放电用的电流指令值。同样地，主管理装置50m基于充电用预测系统SOP与充电用实际系统SOP的权重，计算充电用预测系统SOP与充电用实际系统SOP的加权平均值，生成该加权平均值所对应的充电用的电流指令值。
主管理装置50m对电力转换装置60的控制电路设定计算出的放电用的电流指令值与计算出的充电用的电流指令值(S212)。在基于电力转换装置60的充放电继续的期间(S213的否)，以一定周期(例如，1秒周期)，反复从步骤S28到步骤S212的处理。若基于电力转换装置60的充放电停止(S213的是)，则整体的处理结束。
放电用预测系统SOP与放电用实际系统SOP的加权平均值、和充电用预测系统SOP与充电用实际系统SOP的加权平均值能够通过下述(式16)、(式17)来计算。
放电用系统SOP(加权平均值)＝kd×放电用预测系统SOP+(1-kd)×放电用实际系统SOP···(式16)
充电用系统SOP(加权平均值)＝kc×充电用预测系统SOP+(1-kc)×充电用实际系统SOP···(式17)
kd是放电用预测系统SOP的权重，kc是充电用预测系统SOP的权重。
图5的(a)-(d)是表示加权参数的具体例的图。图5的(a)是将电力转换装置60的充放电电力的绝对值作为参数，来设定权重kdp、kcp的例子。电力转换装置60的充放电电力的绝对值越小，预测系统SOP的贡献度越大。这是由于在电力转换装置60的充放电电力较小的阶段，实际系统SOP的精度不稳定。另外，在电力转换装置60的充放电电力为零的情况下，预测系统SOP的贡献度为1(＝实际系统SOP的贡献度为0)，若电力转换装置60的充放电电力为规定值以上，则预测系统SOP的贡献度为0(＝实际系统SOP的贡献度为1)。
图5的(b)是将蓄电系统1的最近的充放电停止时间作为参数，设定权重kdt、kct的例子。充放电停止时间越长，使预测系统SOP的贡献度越大。这是由于存在如下趋势：充放电停止时间越长，刚刚重新开始运转之后的电流测量值的可靠度越低。
图5的(c)是将蓄电系统1的充放电停止中的电池单元的最大温度变化量作为参数，设定权重kdc、kcc的例子。充放电停止中的电池单元的最大温度变化量越大，使预测系统SOP的贡献度越大。这是由于存在如下趋势：充放电停止中的电池单元的最大温度变化量越大，刚刚重新开始运转之后的电流测量值的可靠度越低。
图5的(d)是将蓄电系统1的充放电停止中的电池单元的最大OCV变化量作为参数，设定权重kdc、kcc的例子。充放电停止中的电池单元的最大OCV变化量越大，使预测系统SOP的贡献度越大。这是由于存在如下趋势：充放电停止中的电池单元的最大OCV变化量越大，刚刚重新开始运转之后的电流测量值的可靠度越低。
能够将以上的4种权重单独或者组合使用。例如，在全部参照4种参数的情况下，通过下述(式18)来计算上述(式16)中使用的kd，通过下述(式19)来计算上述(式17)中使用的kc。
kd＝kdp×kdt×kdc×kdv···(式18)
kc＝kcp×kct×kcc×kcv···(式19)
此外，在将电力转换装置60的充放电电力和充放电停止时间用作为加权参数的情况下，通过下述(式20)来计算上述(式16)中使用的kd，通过下述(式21)来计算上述(式17)中使用的kc。
kd＝kdp×kdt···(式20)
kc＝kcp×kct···(式21)
另外，在使用的加权参数中包含电力转换装置60的充放电电力的情况下，在电力转换装置60的充放电电力为规定值以上的时刻，完全切换为基于实际系统SOP单独的控制。在使用的加权参数中不包含电力转换装置60的充放电电力的情况下，在充放电开始后、经过规定期间后，切换为基于实际系统SOP单独的控制。
如以上说明那样，通过实施方式2，起到与实施方式1相同的效果。进一步地，在刚刚充放电开始之后，使用预测系统SOP与实际系统SOP的加权平均值来进行充放电控制，从而能够提高刚刚充放电开始之后的充放电控制的精度。也就是说，通过加入预测系统SOP能够补偿电力转换装置60的充放电电力较小的期间的实际系统SOP的精度。
接下来，对实施方式3进行说明。在实施方式3中，对通过参照过去履历信息来提高预测系统SOP的精度的手法进行说明。
图6是表示本发明的实施方式3所涉及的蓄电系统1的动作的流程的流程图(其一)。图7是表示本发明的实施方式3所涉及的蓄电系统1的动作的流程的流程图(其二)。主管理装置50m作为各蓄电支架的电池信息，从各支架管理部50a-50c获取各蓄电支架的放电用SOP、充电用SOP、各蓄电支架中包含的各电池单元的SOC、温度、SOH(S30)。
主管理装置50m计算各蓄电支架的内部电阻、OCV、温度、SOH(S31)。蓄电支架的温度能够计算该蓄电支架中包含的多个电池单元的温度的平均值或者中央值来推断。蓄电支架的SOH能够计算该蓄电支架中包含的多个电池单元的SOH的平均值或者中央值来推断。
主管理装置50m对多个蓄电支架间的最大温度差、最大OCV差、最大SOH差进行计算(S32)。主管理装置50m以计算出的最大温度差、最大OCV差、最大SOH差的组合为关键字，在自己保有的过去履历数据库内进行检索。该过去履历数据库是将最大温度差、最大OCV差、最大SOH差的组合和该条件下的电流偏差比例(支架最大电流/整体电流)组合关联地进行保持的数据库。主管理装置50m提取最近似于计算出的最大温度差、最大OCV差、最大SOH差的组合的条件下的电流偏差比例(S33)。通常，在充放电停止前的最近保存的数据被提取的情况较多。另外，在充放电停止期间较长的情况下，并不局限于此。
主管理装置50m根据各蓄电支架10-30的内部电阻以及OCV而对被推断为流过各蓄电支架的电流进行预测，计算电流偏差比例(支架最大电流/整体电流)(S34)。
主管理装置50m对从过去履历数据库提取的电流偏差比例、和根据电流的预测值而计算出的电流偏差比例进行比较(S35)。在从过去履历数据库提取的电流偏差比例大于计算出的电流偏差比例的情况下(S35的是)，将计算出的电流偏差比例置换为从过去履历数据库提取的电流偏差比例(S36)。在从过去履历数据库提取的电流偏差比例为计算出的电流偏差比例以下的情况下(S35的否)，步骤S36的置换被跳过。
主管理装置50m基于多个蓄电支架的放电用SOP的最小值、电流偏差比例的倒数，计算放电用系统SOP(参照上述(式5))(S37)。同样地，主管理装置50m基于多个蓄电支架的充电用SOP的最小值、电流偏差比例的倒数，计算充电用系统SOP(参照上述(式6))(S38)。
主管理装置50m对电力转换装置60的控制电路设定计算出的放电用预测系统SOP所对应的电流指令值、计算出的充电用预测系统SOP所对应的电流指令值(S39)。在基于电力转换装置60的充放电的开始前(S310的否)，以一定周期(例如，1秒周期)，反复从步骤S30到步骤S39的处理。
在基于电力转换装置60的充放电的开始后(S310的是)，主管理装置50m从各支架管理部50a-50c获取流过各蓄电支架的电流的实测值(S311)。主管理装置50m基于各蓄电支架的放电用SOP、流过各蓄电支架的电流In的实测值，计算放电用实际系统SOP(S312)，基于各蓄电支架的充电用SOP、流过各蓄电支架的电流In的实测值，计算充电用实际系统SOP(S313)。
主管理装置50m对电力转换装置60的控制电路设定计算出的放电用实际系统SOP所对应的电流指令值、计算出的充电用实际系统SOP所对应的电流指令值(S314)。
主管理装置50m从各支架管理部50a-50c获取各蓄电支架中包含的各电池单元的SOC、温度、SOH(S315)。主管理装置50m对各蓄电支架的温度、OCV、SOH进行推断(S316)。主管理装置50m对多个蓄电支架间的最大温度差、最大OCV差、最大SOH差与该条件下的电流偏差比例(支架最大电流/整体电流)进行计算(S317)。主管理装置50m将计算出的最大温度差、最大OCV差、最大SOH差与电流偏差比例关联并保存于上述过去履历数据库(S318)。
在基于电力转换装置60的充放电继续的期间(S319的否)，以一定周期(例如，1秒周期)，反复从步骤S311到步骤S318的处理。若基于电力转换装置60的充放电停止(S319的是)，则整体的处理结束。
如以上说明那样，通过实施方式3，起到与实施方式1相同的效果。进一步地，通过参照条件近似的过去履历信息，能够提高电流预测的精度，能够提高预测系统SOP的精度。
以上，基于实施方式来说明了本发明。实施方式是例示，本领域技术人员可理解这些各结构要素、各处理工序的组合中可存在各种变形例，此外，这种变形例也处于本发明的范围。
在上述的实施方式1-3中，将主管理装置50m设置于支架管理部50a-50c的外部，但也可以设置于支架管理部50a-50c的任意之中。也就是说，也可以是将任何支架管理部设为主机、将剩余的支架管理部设为从机的系统结构。
在上述的实施方式1-3中，说明了根据电池单元的SOC、温度、SOH来推断电池单元的内部电阻的例子，但也可以不考虑SOH而根据SOC/电压和温度来简易地推断。此外，内部电阻也能够通过将电池单元中流过规定时间的恒流时产生的压降除以该恒流来推断。主管理装置50m也可以使用通过以当前温度来修正电池单元的内部电阻的最近的测量值而推断的内部电阻。
在上述的实施方式3中，说明了将多个蓄电支架间的最大温度差、最大OCV差、最大SOH差与电流偏差比例关联并保存于过去履历数据库的例子。这方面，也可以将多个蓄电支架间的最大温度差、最大OCV差、最大SOH差与各蓄电支架的电流的实测值关联并保存于过去履历数据库。在该情况下，电流偏差比例(支架最大电流/整体电流)是从过去履历数据库提取后被计算的。
此外，在上述的实施方式3中，说明了对从过去履历数据库提取的电流偏差比例与根据电流的预测值而计算的电流偏差比例进行比较、在提取的电流偏差比例较大的情况下，使用提取的电流偏差比例的例子。这方面，也可以在提取的电流偏差比例较大的情况下，使用计算的电流偏差比例与提取的电流偏差比例的平均值。此外，也可以在不比较两者的情况下一直使用计算的电流偏差比例与提取的电流偏差比例的平均值。
另外，实施方式也可以通过以下的项目来确定。
[项目1]
一种蓄电系统(1)，具备：
多个蓄电块(10-30)，被并联连接；
电力转换部(60)，将从所述多个蓄电块(10-30)放电的直流电力转换为交流电力并对电力系统(2)或者负载(3)输出，将从所述电力系统(2)输入的交流电力转换为直流电力并对所述多个蓄电块(10-30)充电；和
管理部(50m)，基于所述多个蓄电块(10-30)的各单体的SOP(State OfPower)和流过各蓄电块(10-30)的电流来计算所述多个蓄电块(10-30)整体的SOP，基于计算的整体的SOP来设定所述电力转换部(60)的充电以及放电的至少一方的功率或者电流的上限值，
所述管理部(50m)在所述电力转换部(60)开始电力转换之前，根据各蓄电块(10-30)的电压和内部电阻来推断流过各蓄电块(10-30)的电流。
由此，能够从电力转换部(60)开始电力转换之前的阶段，计算反映了单体SOP的适当的整体SOP。
[项目2]
项目1所述的蓄电系统(1)的特征在于，所述管理部(50m)获取各蓄电块(10-30)中包含的电池单元的SOC(State Of Charge)、温度以及SOH(State Of Health)，根据获取的电池单元的SOC、温度以及SOH，推断电池单元的OCV(Open Circuit Voltage)和内部电阻，根据推断的电池单元的OCV和内部电阻，推断流过各蓄电块(10-30)的电流。
由此，即使在不能测量流过各蓄电块(10-30)的电流的状态下，也能够计算反映了单体SOP的适当的整体SOP。
[项目3]
项目1或者2所述的蓄电系统(1)的特征在于，所述管理部(50m)在所述电力转换部(60)开始电力转换之后，基于所述多个蓄电块(10-30)的各单体的SOP和流过各蓄电块(10-30)的电流的实测值，计算所述整体的SOP。
由此，能够在电力转换部(60)开始电力转换之后，基于流过各蓄电块(10-30)的电流的实测值，计算适当的整体SOP。
[项目4]
项目3所述的蓄电系统(1)的特征在于，所述管理部(50m)在所述电力转换部(60)开始电力转换之后，基于对基于流过各蓄电块(10-30)的电流的预测值而计算的所述整体的SOP、与基于流过各蓄电块(10-30)的电流的实测值而计算的所述整体的SOP进行加权平均从而计算的所述整体的SOP，设定所述上限值。
由此，能够提高刚刚电力转换开始之后的整体SOP的精度。
[项目5]
项目4所述的蓄电系统(1)的特征在于，所述管理部(50m)在所述电力转换部(60)开始电力转换之后，所述电力转换部(60)的充放电电力越大，越提高基于流过各蓄电块(10-30)的电流的实测值而计算的所述整体的SOP的贡献度。
由此，能够补偿充放电电力较小的状态下的、基于实测值的整体SOP的不稳定性。
[项目6]
项目1至5的任意一个所述的蓄电系统(1)的特征在于，所述管理部(50m)根据所述多个蓄电块(10-30)的状态以及温度条件近似的过去的履历信息，提取该条件下的电流的实测值，基于该实测值，修正根据各蓄电块的电压和内部电阻而推断的电流的预测值。
由此，通过使用过去履历信息，能够提高电流的预测值的精度。
[项目7]
一种管理装置(50m)，与蓄电系统(1)连接，所述蓄电系统(1)具备：被并联连接的多个蓄电块(10-30)；和电力转换部(60)，将从所述多个蓄电块(10-30)放电的直流电力转换为交流电力并对电力系统(2)或者负载(3)输出，将从所述电力系统(2)输入的交流电力转换为直流电力并对所述多个蓄电块(10-30)充电，
所述管理装置(50m)的特征在于，
基于所述多个蓄电块(10-30)的各单体的SOP(State Of Power)和流过各蓄电块(10-30)的电流来计算所述多个蓄电块(10-30)整体的SOP，基于计算出的整体的SOP来设定所述电力转换部(60)的充电以及放电的至少一方的电力或者电流的上限值，
在所述电力转换部(60)开始电力转换之前，根据各蓄电块(10-30)的电压和内部电阻来推断流过各蓄电块(10-30)的电流。
由此，能够从电力转换部(60)开始电力转换之前的阶段，计算反映了单体SOP的适当的整体SOP。
-符号说明-
1蓄电系统，1n蓄电模块，S1第1开关，2电力系统，S2第2开关，3负载，S3第3开关，10第1蓄电支架，11、12蓄电模块，20第2蓄电支架，30第3蓄电支架，50a第1支架管理部，50b第2支架管理部，50c第3支架管理部，50m主管理装置，60电力转换装置，70电力线，80支架间通信线，90支架内通信线。

Claims (7)

1.一种蓄电系统，具备：
多个蓄电块，被并联连接；
电力转换部，将从所述多个蓄电块放电的直流电力转换为交流电力并对电力系统或者负载输出，将从所述电力系统输入的交流电力转换为直流电力并对所述多个蓄电块充电；和
管理部，基于所述多个蓄电块的各单体的功率状态SOP、流过各蓄电块的电流来计算所述多个蓄电块整体的SOP，基于计算出的整体的SOP来设定所述电力转换部的充电以及放电的至少一方的功率或者电流的上限值，
所述管理部在所述电力转换部开始电力转换之前，根据各蓄电块的电压和内部电阻来推断流过各蓄电块的电流。
2.根据权利要求1所述的蓄电系统，其中，
所述管理部获取各蓄电块中包含的电池单元的荷电状态SOC、温度以及健康状态SOH，根据获取到的电池单元的SOC、温度以及SOH，推断电池单元的开路电压OCV和内部电阻，根据推断出的电池单元的OCV和内部电阻，推断流过各蓄电块的电流。
3.根据权利要求1或者2所述的蓄电系统，其中，
所述管理部在所述电力转换部开始电力转换之后，基于所述多个蓄电块的各单体的SOP、流过各蓄电块的电流的实测值，计算所述整体的SOP。
4.根据权利要求3所述的蓄电系统，其中，
所述管理部在所述电力转换部开始电力转换之后，根据对基于流过各蓄电块的电流的预测值而计算的所述整体的SOP、基于流过各蓄电块的电流的实测值而计算的所述整体的SOP进行加权平均而计算出的所述整体的SOP，来设定所述上限值。
5.根据权利要求4所述的蓄电系统，其中，
所述管理部在所述电力转换部开始电力转换之后，所述电力转换部的充放电电力越大，越提高基于流过各蓄电块的电流的实测值而计算出的所述整体的SOP的贡献度。
6.根据权利要求1至5的任意一项所述的蓄电系统，其中，
所述管理部从所述多个蓄电块的状态以及温度条件近似的过去的履历信息，提取该条件下的电流的实测值，基于该过去的实测值，来修正根据各蓄电块的电压和内部电阻而推断的电流的预测值。
7.一种管理装置，与蓄电系统连接，所述蓄电系统具备：被并联连接的多个蓄电块；和电力转换部，将从所述多个蓄电块放电的直流电力转换为交流电力并对电力系统或者负载输出，将从所述电力系统输入的交流电力转换为直流电力并对所述多个蓄电块充电，
所述管理装置基于所述多个蓄电块的各单体的功率状态SOP、和流过各蓄电块(10-30)的电流来计算所述多个蓄电块整体的SOP，基于计算出的整体的SOP来设定所述电力转换部的充电以及放电的至少一方的功率或者电流的上限值，
所述管理装置在所述电力转换部开始电力转换之前，根据各蓄电块的电压和内部电阻来推断流过各蓄电块的电流。
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