JP2014107984A5 - - Google Patents

Description

（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による充放電制御装置は、架線から電力の供給を受けるとともに、回生電力を発生しうる移動体の負荷に接続される二次電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、前記負荷における要求電力または回生電力である負荷電力（P_load）と、前記二次電池の充電電圧（V_bat）を取得し、取得した前記負荷電力と前記充電電圧に基づいて、前記二次電池の充放電を制御するための設定値である調整電流の制限を前記負荷電力に応じて定める第１制限電流（I_adj_motor）を求める第１制限電流演算部（178）と、前記第１制限電流演算部によって求められた前記第１制限電流（I_adj_motor）の絶対値が、前記二次電池の性能に基づき前記調整電流の制限を定める第２制限電流（±I_adj_max）の絶対値よりも小さい場合、前記第１制限電流（I_adj_motor）を前記調整電流の限界値（I_adj_limit）に設定し、前記第１制限電流（I_adj_motor）の絶対値が前記第２制限電流（±I_adj_max）の絶対値以上の場合、前記第２制限電流（±I_adj_max）を前記調整電流の限界値（I_adj_limit）に設定する制限電流設定部（179）と、前記制限電流設定部によって設定された前記調整電流の限界値（I_adj_limit）と、設定された前記二次電池のＳＯＣ目標値に基づいて、前記調整電流の限界値（I_adj_limit）を越えない範囲で、前記二次電池のＳＯＣに対応する前記調整電流の関係を定める調整ロジック決定部（180）と、前記調整ロジック決定部で定められた関係に基づいて前記二次電池のＳＯＣに対応する前記調整電流を決定する調整電流決定部（181）と、を備える。
これにより、充放電制御装置１７０は、車両１００の負荷電力に応じて、二次電池１４０の充放電を制御することができ、車両１００における電力を効率よく利用することができる。また、ＳＯＣ調整電流Ｉ_ａｄｊの限界値（上限値および下限値）を、二次電池１４０の性能に基づき設定される第２制限電流（±Ｉ_ａｄｊ_ｍａｘ）の範囲内で決定することにより、二次電池１４０の性能の劣化を防止することができる。
また、充放電制御装置１７０は、二次電池１４０のＳＯＣに応じて、二次電池１４０に対する充放電の電力量を、ＳＯＣ調整電流Ｉ_ａｄｊの限界値（上限値および下限値）の範囲内で制御することができる。

（４）また、本発明の一態様による充放電制御装置において、前記調整ロジック決定部は、前記ＳＯＣ目標値から前記二次電池に応じて予め決められているＳＯＣの最大値までの範囲において、前記二次電池のＳＯＣの増加に伴って前記調整電流が前記限界値（I_adj_limit）まで増加する関係、あるいは、前記ＳＯＣ目標値から前記二次電池に応じて予め決められているＳＯＣの最小値までの範囲において、前記二次電池のＳＯＣの減少に伴って前記調整電流が前記限界値（I_adj_limit）まで減少する関係のうち少なくとも一方を定める。

（９）また、本発明の一態様による充放電制御方法は、架線から電力の供給を受けるとともに、回生電力を発生しうる移動体の負荷に接続される二次電池の充放電を制御するための充放電制御方法であって、前記負荷における要求電力または回生電力である負荷電力（P_load）と、前記二次電池の充電電圧（V_bat）を取得するステップと、取得した前記負荷電力と前記充電電圧に基づいて、前記二次電池の充放電を制御するための設定値である調整電流の制限を前記負荷電力に応じて定める第１制限電流（I_adj_motor）を求めるステップと、求められた前記第１制限電流（I_adj_motor）の絶対値が、前記二次電池の性能に基づき前記調整電流の制限を定める第２制限電流（±I_adj_max）の絶対値よりも小さい場合、前記第１制限電流（I_adj_motor）を前記調整電流の限界値（I_adj_limit）に設定し、前記第１制限電流（I_adj_motor）の絶対値が前記第２制限電流（±I_adj_max）の絶対値以上の場合、前記第２制限電流（±I_adj_max）を前記調整電流の限界値（I_adj_limit）に設定するステップと、設定された前記調整電流の限界値（I_adj_limit）と、設定された前記二次電池のＳＯＣ目標値に基づいて、前記調整電流の限界値（I_adj_limit）を越えない範囲で、前記二次電池のＳＯＣに対応する前記調整電流の関係を定めるステップと、定められた関係に基づいて前記二次電池のＳＯＣに対応する前記調整電流を決定するステップと、を含む。

（１０）また、本発明の一態様によるプログラムは、架線から電力の供給を受けるとともに、回生電力を発生しうる移動体の負荷に接続される二次電池の充放電を制御するため、コンピュータに、前記負荷における要求電力または回生電力である負荷電力（P_load）と、前記二次電池の充電電圧（V_bat）を取得する手順、取得した前記負荷電力と前記充電電圧に基づいて、前記二次電池の充放電を制御するための設定値である調整電流の制限を前記負荷電力に応じて定める第１制限電流（I_adj_motor）を求める手順、求められた前記第１制限電流（I_adj_motor）の絶対値が、前記二次電池の性能に基づき前記調整電流の制限を定める第２制限電流（±I_adj_max）の絶対値よりも小さい場合、前記第１制限電流（I_adj_motor）を前記調整電流の限界値（I_adj_limit）に設定し、前記第１制限電流（I_adj_motor）の絶対値が前記第２制限電流（±I_adj_max）の絶対値以上の場合、前記第２制限電流（±I_adj_max）を前記調整電流の限界値（I_adj_limit）に設定する手順、設定された前記調整電流の限界値（I_adj_limit）と、設定された前記二次電池のＳＯＣ目標値に基づいて、前記調整電流の限界値（I_adj_limit）を越えない範囲で、前記二次電池のＳＯＣに対応する前記調整電流の関係を定める手順、定められた関係に基づいて前記二次電池のＳＯＣに対応する前記調整電流を決定する手順、を実行させるためのプログラムである。

Claims (10)

1. 架線から電力の供給を受けるとともに、回生電力を発生しうる移動体の負荷に接続される二次電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、
   前記負荷における要求電力または回生電力である負荷電力と、前記二次電池の充電電圧を取得し、取得した前記負荷電力と前記充電電圧に基づいて、前記二次電池の充放電を制御するための設定値である調整電流の制限を前記負荷電力に応じて定める第１制限電流を求める第１制限電流演算部と、
   前記第１制限電流演算部によって求められた前記第１制限電流の絶対値が、前記二次電池の性能に基づき前記調整電流の制限を定める第２制限電流の絶対値よりも小さい場合、前記第１制限電流を前記調整電流の限界値に設定し、前記第１制限電流の絶対値が前記第２制限電流の絶対値以上の場合、前記第２制限電流を前記調整電流の限界値に設定する制限電流設定部と、
   前記制限電流設定部によって設定された前記調整電流の限界値と、設定された前記二次電池のＳＯＣ目標値に基づいて、前記調整電流の限界値を越えない範囲で、前記二次電池のＳＯＣに対応する前記調整電流の関係を定める調整ロジック決定部と、
   前記調整ロジック決定部で定められた関係に基づいて前記二次電池のＳＯＣに対応する前記調整電流を決定する調整電流決定部と
   を備えることを特徴とする充放電制御装置。
2. 前記二次電池の前記ＳＯＣ目標値を設定するＳＯＣ目標値設定部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の充放電制御装置。
3. 前記ＳＯＣ目標値設定部は、
   前記移動体の現在位置を示す位置情報に基づき、前記移動体の走行経路に応じて予め決められている前記ＳＯＣ目標値を設定することを特徴とする請求項２に記載の充放電制御装置。
4. 前記調整ロジック決定部は、
   前記ＳＯＣ目標値から前記二次電池に応じて予め決められているＳＯＣの最大値までの範囲において、前記二次電池のＳＯＣの増加に伴って前記調整電流が前記限界値まで増加する関係、あるいは、前記ＳＯＣ目標値から前記二次電池に応じて予め決められているＳＯＣの最小値までの範囲において、前記二次電池のＳＯＣの減少に伴って前記調整電流が前記限界値まで減少する関係のうち少なくとも一方を定めることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載の充放電制御装置。
5. 前記制限電流設定部は、
   前記第２制限電流の絶対値と前記第１制限電流の絶対値とを比較し、小さい方の値を、前記調整電流の限界値として設定することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一項に記載の充放電制御装置。
6. 前記調整電流決定部によって決定された前記調整電流に基づき、前記二次電池からの充放電の電力量を制御する調整電流制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか一項に記載の充放電制御装置。
7. 前記調整電流制御部は、
   前記移動体が力行状態である場合において、前記二次電池のＳＯＣが前記ＳＯＣ目標値以下であるならば、前記二次電池からの放電を禁止し、前記移動体が回生状態である場合において、前記二次電池のＳＯＣが前記ＳＯＣ目標値以上であるならば、前記二次電池への充電を禁止することを特徴とする請求項６に記載の充放電制御装置。
8. 前記請求項１から７のうちいずれか一項に記載の充放電制御装置と、
   前記二次電池と、
   前記要求電力の供給を受けて前記移動体を動作させるとともに、前記回生電力を発生するモータと、
   前記架線と前記二次電池との間であって前記モータと前記二次電池との間に接続され、前記架線および前記モータから供給される電力の電圧、および前記二次電池から供給される電力の電圧を変換するＤＣＤＣコンバータと
   を備えることを特徴とする充放電制御システム。
9. 架線から電力の供給を受けるとともに、回生電力を発生しうる移動体の負荷に接続される二次電池の充放電を制御するための充放電制御方法であって、
   前記負荷における要求電力または回生電力である負荷電力と、前記二次電池の充電電圧を取得するステップと、
   取得した前記負荷電力と前記充電電圧に基づいて、前記二次電池の充放電を制御するための設定値である調整電流の制限を前記負荷電力に応じて定める第１制限電流を求めるステップと、
   求められた前記第１制限電流の絶対値が、前記二次電池の性能に基づき前記調整電流の制限を定める第２制限電流の絶対値よりも小さい場合、前記第１制限電流を前記調整電流の限界値に設定し、前記第１制限電流の絶対値が前記第２制限電流の絶対値以上の場合、前記第２制限電流を前記調整電流の限界値に設定するステップと、
   設定された前記調整電流の限界値と、設定された前記二次電池のＳＯＣ目標値に基づいて、前記調整電流の限界値を越えない範囲で、前記二次電池のＳＯＣに対応する前記調整電流の関係を定めるステップと、
   定められた関係に基づいて前記二次電池のＳＯＣに対応する前記調整電流を決定するステップと
   を含むことを特徴とする充放電制御方法。
10. 架線から電力の供給を受けるとともに、回生電力を発生しうる移動体の負荷に接続される二次電池の充放電を制御するため、
    コンピュータに、
    前記負荷における要求電力または回生電力である負荷電力と、前記二次電池の充電電圧を取得する手順、
    取得した前記負荷電力と前記充電電圧に基づいて、前記二次電池の充放電を制御するための設定値である調整電流の制限を前記負荷電力に応じて定める第１制限電流を求める手順、
    求められた前記第１制限電流の絶対値が、前記二次電池の性能に基づき前記調整電流の制限を定める第２制限電流の絶対値よりも小さい場合、前記第１制限電流を前記調整電流の限界値に設定し、前記第１制限電流の絶対値が前記第２制限電流の絶対値以上の場合、前記第２制限電流を前記調整電流の限界値に設定する手順、
    設定された前記調整電流の限界値と、設定された前記二次電池のＳＯＣ目標値に基づいて、前記調整電流の限界値を越えない範囲で、前記二次電池のＳＯＣに対応する前記調整電流の関係を定める手順、
    定められた関係に基づいて前記二次電池のＳＯＣに対応する前記調整電流を決定する手順
    を実行させるためのプログラム。