JP2023535099A - 充放電装置、電池の充電及び放電方法、並びに充放電システム - Google Patents

充放電装置、電池の充電及び放電方法、並びに充放電システム Download PDF

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Abstract

本願の実施例は充放電装置を提供し、電池の充電効率を向上させることができる。該充放電装置はＡＣ／ＤＣ変換器、第１ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が第１ＤＣ／ＤＣ変換器とＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続され、制御ユニットは、ＢＭＳから送信された第１充電要求を受信し、第１充電要求が第１充電電圧及び第１充電電流を含むことと、第１充電電圧及び第１充電電流に基づいて第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を設定することと、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第１閾値より大きい場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器によりエネルギー貯蔵ユニットから電池へ充電するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動することと、エネルギー貯蔵ユニットが電池へ充電する過程において、バス電圧が充放電装置のバス平衡電圧より小さく且つそれらの電圧差分がデフォルト値を超える場合、該電圧差分をデフォルト値以下にするように、第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を調整することと、に用いられる。

Description

本願は電池分野に関し、特に充放電装置、電池の充電及び放電方法、並びに充放電システムに関する。
時代の発展につれて、電気自動車は環境保護性が高く、騒音が小さく、使用コストが低いという利点を有するため、市場の将来性が高く、且つ省エネ・排出削減を効果的に促進することができ、社会の発展及び進歩に役立つ。
電気自動車にとっては、電池技術がその発展に関連する重要な要素であり、特に電池の充電時間が大衆の電気自動車に対する受容性に影響する。従って、電池の充電効率及び／又は放電効率をどのように向上させるかは、解決すべき問題となる。
本願の実施例は充放電装置、電池の充電及び放電方法、並びに充放電システムを提供し、電池の充電効率及び／又は放電効率を向上させることができる。
第１態様では、充放電装置を提供し、ＡＣ／ＤＣ変換器、第１ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続され、前記制御ユニットは、前記電池の電池管理システムＢＭＳから送信された第１充電要求を受信し、前記第１充電要求が第１充電電圧及び第１充電電流を含むことと、前記第１充電電圧及び前記第１充電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力として設定することと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣを取得することと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第１閾値より大きい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記エネルギー貯蔵ユニットから前記電池へ充電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動することと、前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得することと、前記エネルギー貯蔵ユニットが前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に調整し、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１出力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力以下であることと、に用いられ、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
本願の実施例では、充放電装置にはＡＣ／ＤＣ変換器及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器のほか、第１ＤＣ／ＤＣ変換器とＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続される第２ＤＣ／ＤＣ変換器が更に追加設置され、従って、交流電源により電池へ充電する以外に、更に第２ＤＣ／ＤＣ変換器に接続されるエネルギー貯蔵ユニットにより電池へ充電することもでき、充放電装置の充電効率を向上させる。充放電装置はエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣ及び充電過程におけるバス電圧に基づいて、エネルギー貯蔵ユニット及び交流電源のうちの一方又は両方を用いて電池へ充電することをリアルタイムに決定することができ、それにより充電過程の安定性及び平衡を確保する。
１つの可能な実現方式では、前記制御ユニットは更に、前記エネルギー貯蔵ユニットが前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器及び前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器により前記交流電源から前記電池へ同時に充電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力に調整し、前記ＡＣ／ＤＣ変換器を起動し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に調整することに用いられ、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力に基づいて動作し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
該実施例では、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが比較的大きい場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力を放電して後続に電池から放電した電力を受信するために準備するよう、エネルギー貯蔵ユニットを電池へ充電するように優先的に使用して、且つバス電圧とバス平衡電圧との差が比較的大きい場合、交流電源及びエネルギー貯蔵ユニットにより電池へ同時に充電するよう、交流電源を起動し、これにより、バス電圧とバス平衡電圧とのバランスを維持して、それにより充放電装置が安定的な状態で電池を充電する。
第２態様では、充放電装置を提供し、ＡＣ／ＤＣ変換器、第１ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続することに用いられ、前記制御ユニットは、前記電池の電池管理システムＢＭＳから送信された第１放電要求を受信し、前記第１放電要求が第１放電電圧及び第１放電電流を含むことと、前記第１放電電圧及び前記第１放電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力として設定することと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣを取得することと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第３閾値より小さい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動することと、前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得することと、前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に調整し、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１入力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力以下であることと、に用いられ、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
本願の実施例では、充放電装置にはＡＣ／ＤＣ変換器及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器のほか、第１ＤＣ／ＤＣ変換器とＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続される第２ＤＣ／ＤＣ変換器が更に追加設置され、従って、電池は電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器に接続されるエネルギー貯蔵ユニットに放電して、充放電装置の出力能力を向上させることができる。充放電装置はエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣ及び放電過程におけるバス電圧に基づいて、電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット及び交流電源のうちの一方又は両方に放電することを決定することができ、それにより放電過程の安定性及び平衡を確保する。
１つの可能な実現方式では、前記制御ユニットは更に、前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器及び前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記交流電源に同時に放電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力に調整し、前記ＡＣ／ＤＣ変換器を起動し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に調整することに用いられ、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力に基づいて動作し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
そうすると、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが比較的小さい場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力を補充するよう、電池の電力をエネルギー貯蔵ユニットに優先的に放電し、且つバス電圧とバス平衡電圧との差が大きい場合、電池の電力を交流電源に同時に放電し、交流電源及びエネルギー貯蔵ユニットにより電池から放電した電力を同時に受信し、これにより、バス電圧とバス平衡電圧とのバランスを維持して、それにより充放電装置が安定的な状態で電池に電力を放電させる。
第３態様では、電池の充電方法を提供し、上記第１態様又は第１態様のいずれか１つの可能な実現方式における充放電装置に適用され、前記充放電装置はＡＣ／ＤＣ変換器、第１ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続され、前記方法は、前記電池の電池管理システムＢＭＳから送信された第１充電要求を受信するステップであって、前記第１充電要求が第１充電電圧及び第１充電電流を含む、ステップと、前記第１充電電圧及び前記第１充電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力として設定するステップと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣを取得するステップと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第１閾値より大きい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記エネルギー貯蔵ユニットから前記電池へ充電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動するステップと、前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得するステップと、前記エネルギー貯蔵ユニットが前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に調整するステップであって、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１出力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力以下である、ステップと、を含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
第４態様では、電池の放電方法を提供し、上記第２態様又は第２態様のいずれか１つの可能な実現方式における充放電装置に適用され、前記充放電装置はＡＣ／ＤＣ変換器、第１ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続され、前記方法は、前記電池の電池管理システムＢＭＳから送信された第１放電要求を受信するステップであって、前記第１放電要求が第１放電電圧及び第１放電電流を含む、ステップと、前記第１放電電圧及び前記第１放電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力として設定するステップと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣを取得するステップと、前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得するステップと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第３閾値より小さい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動するステップと、前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に調整するステップであって、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１入力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力以下である、ステップと、を含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
第５態様では、充放電装置を提供し、プロセッサ及びメモリを含み、前記メモリはコンピュータプログラムを記憶することに用いられ、前記プロセッサは前記コンピュータプログラムを呼び出して、上記第３態様又は第３態様のいずれか１つの可能な実現方式における電池の充電方法を実行することに用いられる。
第６態様では、充放電装置を提供し、プロセッサ及びメモリを含み、前記メモリはコンピュータプログラムを記憶することに用いられ、前記プロセッサは前記コンピュータプログラムを呼び出して、上記第４態様又は第４態様のいずれか１つの可能な実現方式における電池の放電方法を実行することに用いられる。
第７態様では、充放電システムを提供し、電池のＢＭＳと、上記第１態様又は第１態様のいずれか１つの可能な実現方式における充放電装置及び／又は上記第２態様又は第２態様のいずれか１つの可能な実現方式における充放電装置と、を含む。
本願の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下に本願の実施例の記述に必要な図面を簡単に説明し、当然ながら、以下に記載する図面は単に本願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、これらの図面に基づいて他の図面に想到しうる。
図１は本願の一実施例に適用される充電システムの構造図である。 図２は本願の実施例に係る他の充放電装置の模式的なブロック図である。 図３は本願の実施例に係る充放電装置の電力変換ユニットの模式的なブロック図である。 図４は本願の実施例に係る電池放電の模式的なフローチャートである。 図５は本願の実施例に係る電池放電の模式的なフローチャートである。 図６は本願の実施例に係る電池放電の模式的なフローチャートである。 図７は本願の実施例に係る電池充電の模式的なフローチャートである。 図８は本願の実施例に係る電池充電の模式的なフローチャートである。 図９は本願の実施例に係る電池充電の模式的なフローチャートである。 図１０は本願の実施例に係る電池の充電方法のプロセスインタラクション図である。 図１１は本願の実施例に係る電池の充電電流及び放電電流の模式的なオシログラムである。 図１２は本願の実施例に係る電池の充電方法の模式的なプロセスブロック図である。 図１３は本願の実施例に係る電池の放電方法の模式的なプロセスブロック図である。 図１４は本願の一実施例に係る電子装置の模式的なブロック図である。
以下、図面及び実施例を参照しながら本願の実施形態を更に詳しく説明する。下記実施例の詳細な説明及び図面は本願の原理を例示的に説明することに用いられるが、本願の範囲を制限するためのものではなく、即ち、本願は説明される実施例に限らない。
本願の説明において、説明されるように、特に説明しない限り、「複数」の意味は２つ以上であり、「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」等の用語で示される方位又は位置関係は本願を説明しやすくし及び説明を簡素化するためのものに過ぎず、指す装置又は素子が必ず特定の方位を有し、特定の方位で構築及び操作しなければならないことを指示又は暗示するものではなく、従って、本願を制限するものであると理解されるべきではない。また、「第１」、「第２」、「第３」等の用語は説明のためのものに過ぎず、相対重要性を指示又は暗示すると理解されるべきではない。
新エネルギー分野において、動力電池は電力消費装置（例えば、車両、船舶又は航宙機等）の主な動力源とされることができるが、エネルギー貯蔵電池は電力消費装置の充電ソースとされることができ、それらの重要性はいずれも言うまでもない。制限的ではなく例示的なものとして、いくつかの応用シーンにおいて、動力電池は電力消費装置の電池として使用することができ、エネルギー貯蔵電池は充電装置の電池として使用することができる。説明の便宜上、以下、動力電池及びエネルギー貯蔵電池はいずれも電池と総称されてもよい。
図１は本願の実施例に適用される充電システムの構造図である。
図１に示すように、該充電システム１００は充放電装置１１０及び電池システム１２０を含んでもよく、選択可能に、該電池システム１２０は電気自動車（純電気自動車及びプラグインハイブリッド車を含む）の電池システム又は他の応用シーンにおける電池システムであってもよい。
選択可能に、電池システム１２０に少なくとも１つの電池パック（ｂａｔｔｅｒｙ ｐａｃｋ）が設置されてもよく、該少なくとも１つの電池パックの全体は電池１２１と総称されてもよい。電池の種類に関しては、該電池１２１はいかなるタイプの電池であってもよく、リチウムイオン電池、リチウム金属電池、リチウム硫黄電池、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池又はリチウム空気電池等を含むが、それらに限らない。電池の規模に関しては、本願の実施例の電池１２１は単電池／電池セル（ｃｅｌｌ）であってもよく、電池モジュール又は電池パックであってもよく、電池モジュール又は電池パックはいずれも複数の電池が直並列接続されてなり、本願の実施例では、電池１２１の具体的なタイプ及び規模についていずれも具体的に制限しない。
また、電池１２１をインテリジェント管理及びメンテナンスし、電池１２１に過充電及び過放電が発生することを防止し、電池１２１の耐用年数を延ばすために、電池システム１２０には一般的に、電池１２１の状態を監視するための電池管理システム（ＢＭＳ：ｂａｔｔｅｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）１２２が更に設置される。選択可能に、該ＢＭＳ １２２は電池１２１とともに同一設備／装置に統合設置されてもよく、又は、該ＢＭＳ １２２は独立した設備／装置として電池１２１外に設置されてもよい。
具体的に、充放電装置１１０は電池システム１２０における電池１２１のために電気エネルギーを補充し及び／又は電池１２１を放電させるように制御するための装置である。
選択可能に、本願の実施例の充放電装置１１０は通常の充電パイル、スーパー充電パイル、車両から配電網へ（Ｖ２Ｇ：ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ ｇｒｉｄ）モードをサポートする充電パイル、又は電池を充電及び／又は放電できる充放電装置／設備等であってもよい。本願の実施例は充放電装置１１０の具体的なタイプ及び具体的な応用シーンについて制限しない。
選択可能に、図１に示すように、充放電装置１１０はワイヤー１３０によって電池１２１に接続され、且つ通信ライン１４０によってＢＭＳ １２２に接続されることができ、通信ライン１４０は充放電装置１１０とＢＭＳとの間の情報交換を実現することに用いられる。
例として、該通信ライン１４０は制御エリアネットワーク（ＣＡＮ：ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）通信バス又はデイジーチェーン（ｄａｉｓｙ ｃｈａｉｎ）通信バスであるが、それらに限らない。
選択可能に、充放電装置１１０は通信ライン１４０によってＢＭＳ １２２と通信することができる以外に、更に無線ネットワークによってＢＭＳ １２２と通信することもできる。本願の実施例は充放電装置及びＢＭＳ １２２の有線通信タイプ又は無線通信タイプをいずれも具体的に制限しない。
充放電装置１１０については、異なるハードウェア構造により電池への充電を実現し且つ電池の放電を制御することができる。
図２は本願の実施例に係る他の充放電装置の模式的なブロック図である。
図２に示すように、充放電装置２００は制御ユニット２１０及び電力変換ユニット２２０を含んでもよい。
電力変換ユニット２２０は、例えば、高出力の電気エネルギー変換を実現するための高電圧デバイスを含んでもよいが、制御ユニット２１０は電力変換ユニット２２０における高電圧デバイスの制御機能を実現するための低電圧回路を含んでもよい。これ以外に、制御ユニット２１０は更にＢＭＳと通信接続を確立することができ、例えば、例示的な説明であるが制限的ではなく、制御ユニット２１０は通信バスを介してＢＭＳと通信接続を確立することができ、又は、制御ユニット２１０は無線ネットワーク経由でＢＭＳと通信接続を確立することもできる。
選択可能に、一例として、図３は本願の実施例に係る電力変換ユニット２２０の模式的なブロック図である。図３に示される電力変換ユニット２２０は本願のいずれか１つの実施例の充放電装置に適用されることができる。
図３に示すように、電力変換ユニット２２０は交流（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ、ＡＣ）電源及び電池に接続されてもよい。電力変換ユニット２２０は交流／直流（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ／ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ、ＡＣ／ＤＣ）変換器３１０、第１直流／直流（ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ／ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ、ＤＣ／ＤＣ）変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を含む。第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の一端は第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０とＡＣ／ＤＣ変換器３１０との間に接続され、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の他端にエネルギー貯蔵ユニット３４０が接続される。
エネルギー貯蔵ユニット３４０は電力変換ユニット２２０の一部とされてもよく、電力変換ユニット２２０と互いに独立したユニットとされてワイヤーによって電力変換ユニット２２０に接続されてもよい。エネルギー貯蔵ユニット３４０は例えばエネルギー貯蔵電池であってもよい。
一実現方式では、制御ユニット２１０はエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣに基づいて、電池の電力を交流電源及び／又はエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電するように電力変換ユニット１３０を制御することができる。
例えば、制御ユニット２１０はエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣに基づいて、電池の電力を交流電源及びエネルギー貯蔵ユニット３４０のうちのどれに優先的に放電するかを判断し、且つ電池放電時のバス電圧に基づいて、電池の電力をその中に同時に放電するように交流電源及びエネルギー貯蔵ユニット３４０のうちの他方を起動するかどうかを判断することができる。
他の実現方式では、制御ユニット２１０は更にエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣに基づいて、交流電源及び／又はエネルギー貯蔵ユニット３４０により電池へ充電するように電力変換ユニット１３０を制御することができる。
例えば、制御ユニット２１０はエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣに基づいて、交流電源及びエネルギー貯蔵ユニット３４０のうちのどれにより電池へ優先的に充電するかを判断し、且つ充電時のバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの関係に基づいて、電池へ同時に充電するように交流電源及びエネルギー貯蔵ユニット３４０のうちの他方を起動するかどうかを判断することができる。
図３に示すように、バス電圧Ｕｂｕｓは第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１端子の正負極間の電圧であり、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１端子はＡＣ／ＤＣ変換器３１０と第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０とを接続するための一端である。
バス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅは充電システムのために設計した電圧であり、一般的に充電システムの定格バス電圧に等しくてもよい。三相交流電源に対しては、バス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅは例えば６５０Ｖ～８５０Ｖに設定されてもよい。
本願の実施例では、充放電装置にはＡＣ／ＤＣ変換器及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器のほか、第１ＤＣ／ＤＣ変換器とＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続される第２ＤＣ／ＤＣ変換器が更に追加設置され、従って、電池は電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器に接続されるエネルギー貯蔵ユニットに放電して、充放電装置の出力能力を向上させることができる。充放電装置はエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣ及び放電過程におけるバス電圧に基づいて、電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット及び交流電源のうちの一方又は両方に放電することを決定することができ、それにより放電過程の安定性及び平衡を確保する。
まず、図４～図６を参照しながら、電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０及び／又は交流電源に放電する過程について説明する。
選択可能に、制御ユニット２１０は、まずＢＭＳから送信された第１放電電圧及び第１放電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力をその第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１として設定し、且つエネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得し、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣに基づいて、電池の電力を交流電源及び／又はエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電するように電力変換ユニット１３０を制御することができる。
第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力は、例えば、電池の放電需要電力ＷＳＵＭ１に等しく設定されてもよく、即ち、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１＝ＷＳＵＭ１であり、電池の放電需要電力ＷＳＵＭ１は例えば第１放電電流と第１放電電圧との積であってもよい。
制御ユニット２１０は充放電装置２００のバス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得する必要がある。例えば、バス電圧Ｕｂｕｓを検出するための検出回路はバス電圧をリアルタイムに検出し、且つ検出されたバス電圧Ｕｂｕｓを制御ユニット２１０に送信する。バス電圧Ｕｂｕｓは一定の頻度でリアルタイムに検出することができる。
状況１
エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第３閾値より小さい。
このとき、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０により電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動する。
一実現方式では、電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ１に調整し、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ１が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ以下である。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ１に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ１以下である。
他の実現方式では、電源がエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０により電池の電力を交流電源に同時に放電するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに調整し、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ１に調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに基づいて動作し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ１に基づいて動作するとき、バス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅ且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ１以下である。
具体的には、状況１において、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より小さく、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に優先的に放電する。電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電する過程において、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１の場合、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整する。第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、それにより電池の電力を交流電源に同時に放電する。０から｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで増加するようにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。
そうすると、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが比較的小さい場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力を補充するように電池の電力をエネルギー貯蔵ユニットに優先的に放電し、且つバス電圧とバス平衡電圧との差が大きい場合、電池の電力を交流電源に同時に放電し、交流電源及びエネルギー貯蔵ユニットにより電池から放電した電力を同時に受信し、これにより、バス電圧とバス平衡電圧とのバランスを維持して、それにより充放電装置が安定的な状態で電池にその電力を放電させる。
選択可能に、制御ユニット２１０は更に、ＢＭＳから送信された第２放電要求を受信し、第２放電要求が第２放電電圧及び第２放電電流を含むことと、第２放電電圧及び第２放電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ２として設定し、第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ２が第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１より小さいことと、に用いられる。
理解されるように、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分は常にデフォルト値Ｕｂ１より小さいことができず、例えば、放電要求における放電電流及び放電電圧が随時に変化できるため、バス電圧Ｕｂｕｓも変化し、ＢＭＳから送信された第２放電電圧及び第２放電電流を受信した場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を改めて設定する必要があり、改めて設定された該入力電力が小さくなる場合、バス電圧Ｕｂｕｓは低減する可能性がある。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器２３０及びＡＣ／ＤＣ変換器２１０の入力電力を対応して低減させる必要がある。
一実現方式では、電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０及び交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧とバス平衡電圧との差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮとして維持し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ１をＡＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ２に低減するように調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに基づいて動作し且つＡＣ／ＤＣ変換器がＡＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ２に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１以下である。
他の実現方式では、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１入力電力をゼロに調整し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮから第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第２入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ２に調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第２入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ２に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１以下である。
以上から分かるように、Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１（即ち、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１）の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の状態及び入力電力が変化しないように維持することができ、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１の場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を優先的に低減する必要があり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力が０に低減される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であれば、続けて第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を低減する。
以下、図４を例として、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より小さい場合に電池に電力をどのように放電させるかについて詳しく説明し、図４に示されるプロセス４００は下記ステップの一部又は全部を含む。
ステップ４０１、電池のＢＭＳから送信された第１放電要求を受信したかどうかを検出する。
第１放電要求は第１放電電流及び第１放電電圧を含む。
ＢＭＳから送信された第１放電要求を受信した場合、ステップ４０２を実行する。
ステップ４０２、第１放電電圧及び第１放電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１として設定する。
例えば、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１＝第１放電電圧×第１放電電流として設定してもよい。
ステップ４０３、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得する。
理解されるように、ここではステップ４０３の実行タイミングを制限せず、図４は例示的なものに過ぎず、ステップ４０３はステップ４０２の後で実行されてもよく、ステップ４０１の前に実行されてもよく、ステップ４０３はステップ４０４の前に実行されればよい。
ステップ４０４、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より小さいかどうかを判断する。
第３閾値はエネルギー貯蔵ユニットの特性に基づいて設定されてもよく、例えば、１０％、２０％又は３０％として設定されてもよい。
ステップ４０４では、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より小さいと判断する場合、ステップ４０５を実行する。
ステップ４０５、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の充電モードが起動されるため、電池の電力はエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電されることができる。
ステップ４０６、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であるかどうかを判断する。
ステップ４０６では、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると判断する場合、ステップ４０７～ステップ４０９を実行する。
ステップ４０７、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し且つその入力電力を調整する。
例えば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を０から徐々に増加させる。
ステップ４０８、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに達するかどうかを判断する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮは例えばエネルギー貯蔵ユニット３４０の放電容量に基づいて決定されてもよい。エネルギー貯蔵ユニット３４０が受信できる電力は多ければ多いほど、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力
ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮは大きく設定されるようになる。
ステップ４０７及びステップ４０８は並列実行される必要があり、即ち、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整し、且つ調整過程において第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに達するかどうかを判断する。具体的には、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力の調整を停止する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに達しない場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を停止状態に維持する。このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ１に調整されると仮定すれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０がその第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ１に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
即ち、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１に達することができ、そうすると、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０を再び起動する必要がない。
ところが、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であれば、ステップ４０９を実行する。
ステップ４０９、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動してＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０が配電網から車両へ（Ｇ２Ｖ：ｇｒｉｄ ｔｏ ｖｅｈｉｃｌｅ）モードを起動するため、このときに電池の電力を交流電源に同時に放電することができる。制御ユニット２１０は、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整し、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその第１入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ１に調整されると仮定する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに基づいて動作し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ１に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
ステップ４０６では、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると判断すれば、ステップ４１０～ステップ４１３を実行する。
ステップ４１０、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であるかどうかを判断する。
Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂであれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の動作状態及び電力が変化しないように維持し、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であれば、ステップ４１１及びステップ４１２を実行する。
ステップ４１１、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。
ステップ４１２、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力が０に達するかどうかを判断する。
ステップ４１１及びステップ４１２は並列実行される必要があり、即ち、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整し、且つ調整過程においてＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその第１入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ１から０に調整されるかどうかを判断する。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに検出し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力の調整を停止する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力が０に達しない場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０に対していかなる調整を行う必要がない。このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第２入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ２であると仮定すれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第２入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ２に基づいて動作し且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換３１０がその最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
つまり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力が０に調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１に達することができ、そうすると、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を再び調整する必要がない。
ところが、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力が０に調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であれば、ステップ４１３を実行する。
ステップ４１３、第２Ｄ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整する。
制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整し、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその第２入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ２に調整されると仮定する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０がその第２入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ２に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
状況２
エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第３閾値より大きく且つ第４閾値より小さい。
このとき、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０により電池の電力を交流電源に放電するよう、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動する。
一実現方式では、電池の電力を交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ３に調整し、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ３がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮ以下である。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ３に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ１以下である。
他の実現方式では、電池の電力を交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０により電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に同時に放電するよう、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整し、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３に調整する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに基づいて動作し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１より小さい。
具体的には、状況２において、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より大きく且つ第４閾値より小さく、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、電池の電力を交流電源に優先的に放電する。電池が交流電源に放電する過程において、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１の場合、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、それにより電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に同時に放電する。｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで、０から増加するように第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整する。
そうすると、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが適切な範囲にある場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力がその容量を超えることを回避するように、電池の電力を交流電源に優先的に放電し、且つバス電圧とバス平衡電圧との差が大きい場合、電池の電力をエネルギー貯蔵ユニットに再び同時に放電し、エネルギー貯蔵ユニット及び交流電源により電池から放電した電力を受信し、これにより、バス電圧とバス平衡電圧とのバランスを維持して、それにより充放電装置が安定的な状態で電池に電力を放電させる。
選択可能に、制御ユニット２１０は更に、ＢＭＳから送信された第３放電要求を受信し、第３放電要求が第３放電電圧及び第３放電電流を含むことと、第３放電電圧及び第３放電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ３として設定し、第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ３が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１より小さいことと、に用いられる。
理解されるように、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分は常にデフォルト値Ｕｂ１より小さいことができず、例えば、放電要求における放電電流及び放電電圧が随時に変化できるため、バス電圧Ｕｂｕｓも変化し、ＢＭＳから送信された第３放電電圧及び第３放電電流を受信した場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を改めて設定する必要があり、改めて設定された該入力電力が小さくなる場合、バス電圧Ｕｂｕｓは低減する可能性がある。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器２３０及びＡＣ／ＤＣ変換器２１０の入力電力を対応して低減させる必要がある。
一実現方式では、電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０及び交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧とバス平衡電圧との差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮとして維持し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３を第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第４入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ４に低減するように調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第４入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３に基づいて動作し且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１以下である。
他の実現方式では、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧とバス平衡電圧との差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３をゼロに調整し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮからＡＣ／ＤＣ変換器の第４入力
電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ４に調整する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第４入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ４に基づいて動作し且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がゼロであるとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１以下である。
以上から分かるように、Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１（即ち、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１）の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の状態及び入力電力が変化しないように維持することができ、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を優先的に低減する必要があり、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が０に低減される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を低減し続ける。
以下、図５を例として、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より大きく且つ第４閾値より小さい場合に電池に電力をどのように放電させるかについて詳しく説明し、図５に示されるプロセス５００は下記ステップの一部又は全部を含む。
ステップ５０１、電池のＢＭＳから送信された第１放電要求を受信したかどうかを検出する。
第１放電要求は第１放電電流及び第１放電電圧を含む。
ＢＭＳから送信された第１放電要求を受信した場合、ステップ５０２を実行する。
ステップ５０２、第１放電電圧及び第１放電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１として設定する。
例えば、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１＝第１放電電圧×第１放電電流として設定してもよい。
ステップ５０３、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得する。
理解されるように、ここではステップ５０３の実行タイミングを制限せず、図５は例示的なものに過ぎず、ステップ５０３はステップ５０２の後で実行されてもよく、ステップ５０１の前に実行されてもよく、ステップ５０３はステップ５０４の前に実行されればよい。
ステップ５０４、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より大きく且つ第４閾値より小さいかどうかを判断する。
第３閾値及び第４閾値はエネルギー貯蔵ユニット３４０の特性に基づいて設定されてもよく、例えば、第３閾値は１０％、２０％又は３０％として設定されてもよく、第４閾値は７０％、８０％又は９０％として設定されてもよい。
ステップ５０４では、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より大きく且つ第４閾値より小さいと判断すれば、ステップ５０５を実行する。
ステップ５０５、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０のＧ２Ｖモードが起動されるため、電池の電力はエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電されることができる。
ステップ５０６、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であるかどうかを判断する。
ステップ５０６では、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると判断すれば、ステップ５０７～ステップ５０９を実行する。
ステップ５０７、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し且つその入力電力を調整する。
例えば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を０から徐々に増加させる。
ステップ５０８、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに達するかどうかを判断する。
ステップ５０７及びステップ５０８は並列実行される必要があり、即ち、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、且つ調整過程においてＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに達するかどうかを判断する。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力の調整を停止する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに達しない場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が停止状態にあるように維持する。このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ３に調整されると仮定すれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第３入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ３に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
つまり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１に達することができ、そうすると、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を再び起動する必要がない。
ところが、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であれば、ステップ５０９を実行する。
ステップ５０９、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０を起動して第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が充電モードを起動したため、このとき、更に電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に同時に放電することができる。制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整し、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３に調整されると仮定する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに基づいて動作し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
ステップ５０６では、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると判断すれば、ステップ５１０～ステップ５１３を実行する。
ステップ５１０、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であるかどうかを判断する。
Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂの場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の動作状態及び電力が変化しないように維持し、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１の場合、ステップ５１１及びステップ５１２を実行する必要がある。
ステップ５１１、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整する。
ステップ５１２、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が０に達するかどうかを判断する。
ステップ５１１及びステップ５１２は並列実行される必要があり、即ち、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整し、且つ調整過程において第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３から０に調整されるかどうかを判断する。具体的には、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに検出し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力の調整を停止する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が０に達しない場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０に対していかなる調整を行う必要がない。このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第４入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ４であると仮定すれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０がその第４入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ４に基づいて動作し且つＡＣ／ＤＣ変換３１０がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
つまり、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が０に調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１に達することができ、そうすると、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を再び調整する必要がない。
ところが、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が０に調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であれば、ステップ５１３を実行する。
ステップ５１３、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。
制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整し、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその第４入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ４に調整されると仮定する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第４入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ４に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
状況３
エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第４閾値より大きい。
このとき、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０により電池の電力を交流電源に放電するよう、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、且つ第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０により電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電することを禁止するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止するように制御する。
一実現方式では、電池の電力を交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ５に調整し、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ５がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮ以下である。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ５に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ１以下である。
他の実現方式では、電池の電力を交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整し、且つ第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに等しく設定する。
具体的には、状況３において、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第４閾値より大きく、エネルギー貯蔵ユニット３４０は余分な電力を貯蔵できず、従って、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、電池の電力を交流電源のみに放電し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止状態に制御し、これにより、電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電することを禁止する。電池が交流電源に放電する過程において、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１の場合、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整される場合、電池が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０によりＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに応じて交流電源に放電するように、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力が対応してＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに等しく調整される。
このように、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが大きい場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力がその容量を超えることを回避するように、電池の電力を交流電源のみに放電する。
同様に、例えばＢＭＳから送信された放電要求における放電電流及び／又は放電電圧が変化する等の状況が発生して、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１を引き起こす場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を低減する必要がある。
以下、図６を例として、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第４閾値より大きい場合に電池に電力をどのように放電させるかについて詳しく説明し、図６に示されるプロセス６００は下記ステップの一部又は全部を含む。
ステップ６０１、電池のＢＭＳから送信された第１放電要求を受信したかどうかを検出する。
第１放電要求は第１放電電流及び第１放電電圧を含む。
ＢＭＳから送信された第１放電要求を受信した場合、ステップ６０２を実行する。
ステップ６０２、第１放電電圧及び第１放電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１として設定する。
例えば、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１＝第１放電電圧×第１放電電流として設定してもよい。
ステップ６０３、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得する。
理解されるように、ここではステップ６０３の実行タイミングを制限せず、図６は例示的なものに過ぎず、ステップ６０３はステップ６０２の後で実行されてもよく、ステップ６０１の前に実行されてもよく、ステップ６０３はステップ６０４の前に実行されればよい。
ステップ６０４、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第４閾値より大きいかどうかを判断する。
第４閾値はエネルギー貯蔵ユニット３４０の特性に基づいて設定されてもよく、例えば、７０％、８０％又は９０％として設定される。
ステップ６０４では、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第４閾値より大きいと判断すれば、ステップ６０５を実行する。
ステップ６０５、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０のＧ２Ｖモードが起動されるため、電池の電力は交流電源に放電されることができる。第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が停止されるため、電池の電力がエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電されることがない。
ステップ６０６、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であるかどうかを判断する。
ステップ６０６では、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると判断すれば、ステップ６０７～ステップ６０９を実行する。
ステップ６０７、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し且つその入力電力を調整する。
例えば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を０から徐々に増加させる。
ステップ６０８、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに達するかどうかを判断する。
ステップ６０７及びステップ６０８は並列実行される必要があり、即ち、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、且つ調整過程においてＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに達するかどうかを判断する。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力の調整を停止する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに達しない場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が停止状態にあるように維持する。このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ５に調整されると仮定すれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第５入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ５に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
つまり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１に達することができる。ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であれば、ステップ６０９を実行する。
ステップ６０９、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が停止されるため、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であっても、エネルギー貯蔵ユニット３４０により電池から放電した電力を受信することもできず、このとき、電池が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０によりＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに応じて交流電源に放電するように、第１ＤＣ／ＤＣ変
換器３２０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに等しく調整するしかない。
ステップ６０６では、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると判断すれば、ステップ６１０を実行する。
ステップ６１０、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であるかどうかを判断する。
Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂの場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の動作状態及び電力が変化しないように維持し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＞Ｕｂ１の場合、ステップ６１１を実行する。
ステップ６１１、ＡＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整する。
制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。
以上は図４～図６を参照して電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０及び／又は交流電源に放電する過程について説明し、以下に図７～図９を参照してエネルギー貯蔵ユニット３４０及び／又は交流電源が電池へ充電する過程について説明する。
選択可能に、制御ユニット２１０は、まず、ＢＭＳから送信された第１充電電圧及び第１充電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力をその第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１として設定し、且つ交流電源及び／又はエネルギー貯蔵ユニット３４０により電池へ充電するように、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得し、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣに基づいて電力変換ユニット１３０を制御することができる。
第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力は、例えば電池の充電需要電力ＷＳＵＭ２に等しく設定されてもよく、即ちＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１＝ＷＳＵＭ２であり、電池の充電需要電力ＷＳＵＭ２は例えば第１充電電流と第１充電電圧との積であってもよい。
制御ユニット２１０は充放電装置２００のバス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得する必要がある。例えば、バス電圧Ｕｂｕｓを検出するための検出回路はバス電圧をリアルタイムに検出し、且つ検出されたバス電圧Ｕｂｕｓを制御ユニット２１０に送信する。バス電圧Ｕｂｕｓは一定の頻度でリアルタイムに検出することができる。
状況１
エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第１閾値より大きい。
このとき、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０によりエネルギー貯蔵ユニット３４０から電池へ充電するように、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動する。
一実現方式では、エネルギー貯蔵ユニット３４０が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ１に調整し、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ１が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ以下である。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ１に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ２以下である。
他の実現方式では、エネルギー貯蔵ユニット３４０が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０により交流電源から電池へ同時に充電するように、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに調整し、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ１に調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに基づいて動作し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ１に基づいて動作するとき、バス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅ且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ２以下である。
具体的には、状況１において、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第１閾値より大きく、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、エネルギー貯蔵ユニット３４０により電池を優先的に充電する。エネルギー貯蔵ユニット３４０が電池へ充電する過程において、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２の場合、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整する。第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、それにより交流電源により電池へ同時に充電する。｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を０から増加させるように調整する。
そうすると、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが大きい場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力を放電して後続に電池から放電した電力を受信するために準備するよう、エネルギー貯蔵ユニットを電池へ充電するように優先的に使用し、且つバス電圧とバス平衡電圧との差が大きい場合、交流電源及びエネルギー貯蔵ユニットにより電池へ同時に充電するよう、交流電源を起動し、これにより、バス電圧とバス平衡電圧とのバランスを維持して、それにより充放電装置が安定的な状態で電池を充電する。
選択可能に、制御ユニット２１０は更に、ＢＭＳから送信された第２充電要求を受信し、第２充電要求が第２充電電圧及び第２充電電流を含むことと、第２充電電圧及び第２充電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ２として設定し、第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ２が第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１より小さいことと、に用いられる。
理解されるように、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分は常にデフォルト値Ｕｂ２より小さいことができず、充電要求における充電電流及び充電電圧が随時に変化できるため、バス電圧Ｕｂｕｓも変化し、ＢＭＳから送信された第２充電電圧及び第２充電電流を受信した場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を改めて設定する必要があり、改めて設定された該出力電力が小さくなる場合、バス電圧Ｕｂｕｓは大きくなる可能性がある。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器２３０及びＡＣ／ＤＣ変換器２１０の出力電力を対応して低減させる必要がある。
一実現方式では、エネルギー貯蔵ユニット３４０及び交流電源が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧とバス平衡電圧との差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴとして維持し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ１をＡＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ２に低減させるように調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに基づいて動作し且つＡＣ／ＤＣ変換器がＡＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ２に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２以下である。
他の実現方式では、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１出力電力をゼロに調整し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴから第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第２出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ２に調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第２出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ２に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２以下である。
以上から分かるように、Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２（即ち、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２）の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の状態及び出力電力が変化しないように維持することができ、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２の場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を優先的に低減する必要があり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力が０に低減される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２であれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を低減し続ける。
以下、図７を例として、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第１閾値より大きい場合に電池をどのように充電するかについて詳しく説明し、図７に示されるプロセス７００は下記ステップの一部又は全部を含む。
ステップ７０１、電池のＢＭＳから送信された第１充電要求を受信したかどうかを検出する。
第１充電要求は第１充電電流及び第１充電電圧を含む。
ＢＭＳから送信された第１充電要求を受信した場合、ステップ７０２を実行する。
ステップ７０２、第１充電電圧及び第１充電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１として設定する。
例えば、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１＝第１充電電圧×第１充電電流として設定してもよい。
ステップ７０３、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得する。
理解されるように、ここではステップ７０３の実行タイミングを制限せず、図７は例示的なものに過ぎず、ステップ７０３はステップ７０２の後で実行されてもよく、ステップ７０１の前に実行されてもよく、ステップ７０３はステップ７０４の前に実行されればよい。
ステップ７０４、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第１閾値より大きいかどうかを判断する。
第１閾値はエネルギー貯蔵ユニット３４０の特性に基づいて設定されてもよく、例えば、７０％、８０％又は９０％として設定されてもよい。
ステップ７０４では、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第１閾値より大きいと判断すれば、ステップ７０５を実行する。
ステップ７０５、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の放電モードが起動されるため、エネルギー貯蔵ユニット３４０により電池へ充電することができる。
ステップ７０６、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であるかどうかを判断する。
ステップ７０６では、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であると判断すれば、ステップ７０７～ステップ７０９を実行する。
ステップ７０７、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し且つその出力電力を調整する。
例えば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を０から徐々に増加させる。
ステップ７０８、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに達するかどうかを判断する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴは例えばエネルギー貯蔵ユニット３４０の放電能力に基づいて決定されてもよい。エネルギー貯蔵ユニット３４０が放電できる電力は多ければ多いほど、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴは大きく設定されるようになる。
ステップ７０７及びステップ７０８は並列実行される必要があり、即ち、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整し、且つ調整過程において第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに達するかどうかを判断する。具体的には、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力の調整を停止する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに達しない場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０が停止状態にあるように維持する。このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ１に調整されると仮定すれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０がその第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ１に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
つまり、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２に達することができ、そうすると、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０を再び起動する必要がない。
ところが、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であれば、ステップ７０９を実行する。
ステップ７０９、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動してＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＶ２Ｇモードを起動したため、このときに交流電源により電池へ同時に充電することができる。制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその第１出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ１に調整されると仮定する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに基づいて動作し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ１に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
ステップ７０６では、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であると判断すれば、ステップ７１０～ステップ７１３を実行する。
ステップ７１０、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２であるかどうかを判断する。
Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂの場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の動作状態及び電力が変化しないように維持し、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２の場合、ステップ７１１及びステップ７１２を実行する。
ステップ７１１、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。
ステップ７１２、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力が０に達するかどうかを判断する。
ステップ７１１及びステップ７１２は並列実行される必要があり、即ち、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、且つ調整過程においてＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその第１出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ１から０に調整されるかどうかを判断する。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに検出し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力の調整を停止する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力が０に達しない場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０に対していかなる調整を行う必要がない。このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第２出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ２であると仮定すれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第２出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ２に基づいて動作し且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０がその最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
つまり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力が０に調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２に達することができ、そうすると、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を再び調整する必要がない。
ところが、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力が０に調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２であれば、ステップ７１３を実行する。
ステップ７１３、第２Ｄ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整する。
制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整し、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がその第２出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ２に調整されると仮定する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０がその第２出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ２に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
状況２
エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第２閾値より大きく且つ第１閾値より小さい。
このとき、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０により交流電源から電池へ充電するよう、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動する。
一実現方式では、交流電源が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ３に調整し、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ３がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ以下である。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ３に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ２以下である。
他の実現方式では、電池の電力を交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０によりエネルギー貯蔵ユニット３４０から電池へ同時に充電するよう、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整し、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３に調整する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに基づいて動作し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２より小さい。
具体的には、状況２において、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第２閾値より大きく且つ第１閾値より小さく、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、交流電源により電池へ優先的に充電する。交流電源が電池へ充電する過程において、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２の場合、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、それにより電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に同時に放電する。｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を０から増加させるように調整する。
該実施例では、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが適切な範囲にある場合、交流電源を電池へ充電するように優先的に使用し、且つバス電圧とバス平衡電圧との差が大きい場合、エネルギー貯蔵ユニット及び交流電源により電池へ同時に充電するよう、エネルギー貯蔵ユニットを起動し、これにより、バス電圧とバス平衡電圧とのバランスを維持して、それにより充放電装置が安定的な状態で電池を充電する。
選択可能に、制御ユニット２１０は更に、ＢＭＳから送信された第３充電要求を受信し、第３充電要求が第３充電電圧及び第３充電電流を含むことと、第３充電電圧及び第３充電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ３として設定し、第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ３が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１より小さいことと、に用いられる。
理解されるように、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分は常にデフォルト値Ｕｂ２より小さいことができず、充電要求における充電電流及び充電電圧が随時に変化できるため、バス電圧Ｕｂｕｓも変化し、ＢＭＳから送信された第３充電電圧及び第３充電電流を受信した場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を改めて設定する必要があり、改めて設定された該出力電力が小さくなる場合、バス電圧Ｕｂｕｓは大きくなる可能性がある。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器２３０及びＡＣ／ＤＣ変換器２１０の出力電力を対応して低減させる必要がある。
一実現方式では、電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０及び交流電源へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧とバス平衡電圧との差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴとして維持し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３を第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第４出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ４に低減するように調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第４出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３に基づいて動作し且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２以下である。
他の実現方式では、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧とバス平衡電圧との差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３をゼロに調整し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴからＡＣ／ＤＣ変換器の第４出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ４に調整する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第４出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ４に基づいて動作し且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がゼロである場合、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２以下である。
以上から分かるように、Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２（即ち、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２）の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の状態及び出力電力が変化しないように維持することができ、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を優先的に低減する必要があり、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が０に低減される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２であれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を低減し続ける。
以下、図８を例として、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第２閾値より大きく且つ第１閾値より小さい場合に電池をどのように充電するかについて詳しく説明し、図８に示されるプロセス８００は下記ステップの一部又は全部を含む。
ステップ８０１、電池のＢＭＳから送信された第１充電要求を受信したかどうかを検出する。
第１充電要求は第１充電電流及び第１充電電圧を含む。
ＢＭＳから送信された第１充電要求を受信した場合、ステップ８０２を実行する。
ステップ８０２、第１充電電圧及び第１充電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１として設定する。
例えば、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１＝第１充電電圧×第１充電電流として設定してもよい。
ステップ８０３、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得する。
理解されるように、ここではステップ８０３の実行タイミングを制限せず、図８は例示的なものに過ぎず、ステップ８０３はステップ８０２の後で実行されてもよく、ステップ８０１の前に実行されてもよく、ステップ８０３はステップ８０４の前に実行されればよい。
ステップ８０４、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第２閾値より大きく且つ第１閾値より小さいかどうかを判断する。
第１閾値及び第２閾値はエネルギー貯蔵ユニット３４０の特性に基づいて設定されてもよく、例えば、第２閾値は１０％、２０％又は３０％として設定されてもよく、第１閾値は７０％、８０％又は９０％として設定されてもよい。
ステップ８０４では、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第２閾値より大きく且つ第１閾値より小さいと判断すれば、ステップ８０５を実行する。
ステップ８０５、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０のＶ２Ｇモードが起動されるため、エネルギー貯蔵ユニット３４０により該電池を充電することができる。
ステップ８０６、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であるかどうかを判断する。
ステップ８０６では、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であると判断すれば、ステップ８０７～ステップ８０９を実行する。
ステップ８０７、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し且つその出力電力を調整する。
例えば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を０から徐々に増加させる。
ステップ８０８、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに達するかどうかを判断する。
ステップ８０７及びステップ８０８は並列実行される必要があり、即ち、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、且つ調整過程においてＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに達するかどうかを判断する。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力の調整を停止する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに達しない場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が停止状態にあるように維持する。このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ３に調整されると仮定すれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第３出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ３に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
つまり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２に達することができ、そうすると、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を再び起動する必要がない。
ところが、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であれば、ステップ８０９を実行する。
ステップ８０９、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０を起動して第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が放電モードを起動したため、このときに更にエネルギー貯蔵ユニット３４０により電池へ同時に充電することができる。制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整し、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がその第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３に調整されると仮定する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに基づいて動作し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
ステップ８０６では、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であると判断すれば、ステップ８１０～ステップ８１３を実行する。
ステップ８１０、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２であるかどうかを判断する。
Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂの場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の動作状態及び電力が変化しないように維持し、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２の場合、ステップ８１１及びステップ８１２を実行する必要がある。
ステップ８１１、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整する。
ステップ８１２、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が０に達するかどうかを判断する。
ステップ８１１及びステップ８１２は並列実行される必要があり、即ち、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整し、且つ調整過程において第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がその第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３から０に調整されるかどうかを判断する。具体的には、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに検出し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力の調整を停止する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が０に達しない場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０に対していかなる調整を行う必要がない。このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第４出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ４であると仮定すれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０がその第４出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ４に基づいて動作し且つＡＣ／ＤＣ変換３１０がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
つまり、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が０に調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２に達することができ、そうすると、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を再び調整する必要がない。
ところが、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が０に調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２であれば、ステップ８１３を実行する。
ステップ８１３、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。
ステップ８１３では、制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその第４出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ４に調整されると仮定する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第４出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ４に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
状況３
エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第２閾値より小さい。
このとき、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０により交流電源から電源へ充電するよう、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、且つ第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０によりエネルギー貯蔵ユニット３４０から電池を充電することを禁止するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止するように制御する。
一実現方式では、交流電源が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ５に調整し、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ５がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ以下である。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ５に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ２以下である。
他の実現方式では、交流電源が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整し、且つ第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに等しく設定する。
具体的には、状況３において、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第２閾値より小さく、エネルギー貯蔵ユニット３４０には電池へ充電する余分な電力がなく、従って、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、交流電源により電池へ充電し、且つエネルギー貯蔵ユニット３４０により電池へ充電することを禁止するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止状態にあるように制御する。交流電源が電池へ充電する過程において、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２の場合、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整される場合、交流電源が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０によりＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに応じて電池へ充電するよう、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力が対応してＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに等しく調整される。
該実施例では、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが小さい場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力を節約するよう、交流電源のみを使用して電池へ充電する。
同様に、ＢＭＳから送信された充電要求における充電電流及び／又は充電電圧は変化すると、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２を引き起こす恐れがある。このとき、交流電源は更にエネルギー貯蔵ユニット３４０を充電することに用いられる可能性がある。
選択可能に、制御ユニット２１０は更に、ＢＭＳから送信された第４充電要求を受信し、第４充電要求が第４充電電圧及び第４充電電流を含むことと、前記第４充電電圧及び前記第４充電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第４出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ４として設定し、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第４出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ４が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１より小さいことと、に用いられる。
交流電源が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、交流電源によりエネルギー貯蔵ユニット３４０へ充電するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動する。
そうすると、交流電源は電池を充電できる以外に、エネルギー貯蔵ユニット３４０に貯蔵される電力を補充するよう、更にエネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが小さい場合にエネルギー貯蔵ユニット３４０を充電することもできる。
以下、図９を例として、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第２閾値より小さい場合に電池をどのように充電するかについて詳しく説明し、図９に示されるプロセス９００は下記ステップの一部又は全部を含む。
ステップ９０１、電池のＢＭＳから送信された第１充電要求を受信したかどうかを検出する。
第１充電要求は第１充電電流及び第１充電電圧を含む。
ＢＭＳから送信された第１充電要求を受信した場合、ステップ９０２を実行する。
ステップ９０２、第１充電電圧及び第１充電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１として設定する。
例えば、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１＝第１充電電圧×第１充電電流として設定してもよい。
ステップ９０３、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得する。
理解されるように、ここではステップ９０３の実行タイミングを制限せず、図９は例示的なものに過ぎず、ステップ９０３はステップ９０２の後で実行されてもよく、ステップ９０１の前に実行されてもよく、ステップ９０３はステップ９０４の前に実行されればよい。
ステップ９０４、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第２閾値より小さいかどうかを判断する。
第２閾値はエネルギー貯蔵ユニット３４０の特性に基づいて設定されてもよく、例えば、１０％、２０％又は３０％として設定される。
ステップ９０４では、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第２閾値より小さいと判断すれば、ステップ９０５を実行する。
ステップ９０５、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０のＶ２Ｇモードが起動されるため、交流電源は電池へ充電することができる。第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が停止されるため、エネルギー貯蔵ユニット３４０は電池へ充電することがない。
ステップ９０６、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であるかどうかを判断する。
ステップ９０６では、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であると判断すれば、ステップ９０７～ステップ９０９を実行する。
ステップ９０７、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し且つその出力電力を調整する。
例えば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を０から徐々に増加させる。
ステップ９０８、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに達するかどうかを判断する。
ステップ９０７及びステップ９０８は並列実行される必要があり、即ち、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、且つ調整過程においてＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに達するかどうかを判断する。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力の調整を停止する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに達しない場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が停止状態にあるように維持する。このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ５に調整されると仮定すれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第５出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ５に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
つまり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２に達することができる。ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であれば、ステップ９０９を実行する。
ステップ９０９、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が停止されるため、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整される場合に依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であっても、エネルギー貯蔵ユニット３４０により電池へ充電することもできず、このとき、交流電源が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０によりＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに応じて電池へ充電するよう、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに等しく調整するしかない。
ステップ９０６では、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であると判断すれば、ステップ９１０を実行する。
ステップ９１０、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂであるかどうかを判断する。
Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２（即ち、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２）の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の動作状態及び電力が変化しないように維持し、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２の場合、ステップ９１１を実行する。
ステップ９１１、ＡＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整する。
ステップ９１１では、制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。
理解されるように、本願の実施例では、双方向ＡＣ／ＤＣ変換器３１０、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が動作する際の入力電力及び出力電力は、いずれもそれぞれの最大入力電力及び最大出力電力を超えることができない。
本願の実施例は第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力の調整方式を制限せず、例えば、予め設定されたステップ幅に応じてＡＣ／ＤＣ変換器１６１０又は第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力又は入力電力を徐々に増加又は低減させることができる。
理解されるように、図４～図６に示されるプロセスは独立して実行されてもよく、即ち、充放電装置は電池を放電させることのみに用いられ、図７～図９に示されるプロセスは独立して実行されてもよく、即ち、充放電装置は電池へ充電することのみに用いられ、図４～図６に示されるプロセス及び図７～図９に示されるプロセスは、組み合わせて実行されてもよく、即ち、充放電装置は電池を放電させることに用いられるだけでなく、電池へ充電することにも用いられる。本願はこれを制限しない。
更に理解されるように、上記の図４～図９に対して説明される放電及び充電過程については、いかなる分岐に説明される状況はいずれも、他の分岐に説明される解決手段に依存せずに独立して実行されてもよく、異なる分岐に説明される状況は組み合わせられてもよい。例えば、電池の放電過程については、図４に示されるエネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より小さい場合を例とし、このとき、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると発見すれば、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を順次増加させ（第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその最大入力電力に達する場合のみ、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を増加させる）、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であると発見すれば、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を順次低減し（ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力が０に達する場合のみ、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を低減する）、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１を検出した場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の現在状態及び電力が変化しないように維持する。
以上に説明される状況を除き、制御ユニット２１０が第１充電要求を受信しないだけでなく、第１充電要求も受信しない場合、エネルギー貯蔵ユニット３２０のＳＯＣを取得する。エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第５閾値より大きく且つ第６閾値より小さい場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止するように制御する。そうでない場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０のみを停止するように制御し、このとき、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第５閾値より小さい場合、交流電源によりエネルギー貯蔵ユニット３４０へ充電するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の充電モード及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０のＧ２Ｖモードを順次起動し、且つそれらの動作電力をいずれも第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力に設定し、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第６閾値より大きい場合、エネルギー貯蔵ユニット３４０により交流電源へ放電するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の放電モード及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０のＶ２Ｇモードを順次起動し、且つそれらの動作電力をいずれも第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力に設定する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０はいずれも一方向ＡＣ／ＤＣ変換器であってもよく、それにより充放電装置２００の電池に対する充電又は放電を実現する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０はいずれも双方向ＡＣ／ＤＣ変換器であってもよく、それにより充放電装置２００の電池に対する充電及び放電を同時に実現する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０は一方向ＡＣ／ＤＣ変換器であってもよく、それにより電池から放電した電力を受信することのみに用いられる。第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０は双方向ＡＣ／ＤＣ変換器であってもよく、それにより電池を充電し及び電池から放電した電力を受信することに用いられる。
従来、市販されている電池が充電可能な蓄電池である場合は多く、よく見られるものはリチウム電池、例えばリチウムイオン電池又はリチウムイオンポリマー電池等である。充電過程において、一般的に連続充電方式で電池を充電するが、電池を連続充電すると、電池のリチウム析出、発熱等の現象が発生してしまい、リチウム析出、発熱等の現象は電池の性能を低下させ、サイクル寿命を大幅に短縮するだけでなく、更に電池の急速充電容量を制限し、且つ燃焼、爆発等の壊滅的な結果を引き起こす恐れもあり、深刻な安全面における問題をもたらしてしまう。
電池の安全性能を確保するために、充放電装置における第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器はいずれも双方向ＤＣ／ＤＣ変換器である場合、電池を充電する過程において、充放電装置はＢＭＳから送信された充電電流及び放電電流に基づいて電池への充電及び放電を実現することができ、電池を連続充電することを回避し、それにより電池の連続充電による発熱、リチウムイオンの凝集等の問題を回避する。発熱により電池の温度が上昇し、リチウムイオンの凝集による結晶物が電池を突き刺して、電解液の漏れによる電池の短絡を引き起こす恐れがあり、電池の温度の上昇及び電池の短絡等はいずれも電池の安全面における問題、例えば電池の燃焼又は爆発等を引き起こす恐れがある。従って、本願の実施例の技術案によれば、充放電装置はＢＭＳから送信された充電電流及び放電電流に基づいて電池への充電及び放電を実現し、電池の安全性能を確保することができる。また、連続充電過程において、リチウムイオンの連続凝集もリチウム析出問題を引き起こして、電池の耐用年数及び充電能力に影響し、従って、本願の実施例の技術案によって電池の耐用年数及び充電容量を確保することもできる。
図１０は本願の実施例に係る電池の充電方法２００の模式的なブロック図である。選択可能に、本願の実施例の方法１０００は上記図１に示される充放電装置１１０及び電池システム１２０に適用できる。
図１０に示すように、該電池の充電方法１０００は下記ステップを含んでもよい。
ステップ１０１０、ＢＭＳが充電電流Ｉ１を取得する。
ステップ１０２０、ＢＭＳが充放電装置に充電電流Ｉ１を送信する。
ステップ１０３０、充放電装置が充電電流Ｉ１に基づいて電池を充電する。
ステップ１０４０、電池の第１累積充電量が第１累積充電量閾値以上であり且つ電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えない場合、ＢＭＳが放電電流Ｉ３を取得する。
ステップ１０５０、ＢＭＳが充放電装置に放電電流Ｉ３を送信する。
ステップ１０６０、充放電装置が放電電流Ｉ３に基づいて電池を放電させるように制御する。
具体的に、ステップ２１０～ステップ２３０では、ＢＭＳはまず充電モードに入って電池を充電するように充放電装置を制御することができ、まず、ＢＭＳは充電電流Ｉ１を取得し、ＢＭＳが充放電装置に充電電流Ｉ１を送信した後、充放電装置が受信された充電電流Ｉ１に基づいて電池を充電する。
選択可能に、ＢＭＳはその機能ユニット（例えば、記憶ユニット又は処理ユニット）から充電電流Ｉ１を取得してもよく、又は、ＢＭＳは他の装置から充電電流Ｉ１を取得してもよい。いくつかの実施形態では、該充電電流Ｉ１は予め設定された電流であってもよく、該予め設定された電流は固定値であってもよく、又は時間につれて予め設定された方式に応じて変化してもよい。又は、他のいくつかの実施形態では、該充電電流Ｉ１は電池の状態パラメータに基づいて決定した電流であってもよく、該充電電流Ｉ１は電池の状態パラメータの変化につれて変化する。
選択可能に、充放電装置は充電電流Ｉ１に基づいて電池を充電する過程において、ＢＭＳは電池の第１累積充電量を取得し、且つ該第１累積充電量が第１累積充電量閾値以上であるかどうかを判断することができ、電池の第１累積充電量が第１累積充電量閾値以上であり且つ電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えない場合、ＢＭＳは放電電流Ｉ３を取得する。
具体的に、上記図１における電池についての説明から分かるように、電池は１つ又は複数の電池セルを含んでもよく、ＢＭＳは電池における１つ又は複数の電池セルの電圧を監視することにより、該電池が満充電状態に達するかどうかを監視することができる。選択可能に、電池が複数の電池セルを含む場合、複数の電池セルの電圧が異なる可能性があり、この場合、電池セルの最大電圧が電池セルの満充電電圧を超えるかどうかを判断することにより、電池が満充電状態に達するかどうかを判断することができる。又は、他の方式では、電池セルの最大電圧のほか、更に電池における電池セルの他の電圧を利用して、電池が満充電状態に達するかどうかを判断することもできる。
電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えない場合、即ち、電池が満充電状態に達しない場合、電池の第１累積充電量が第１累積充電量閾値以上であれば、ＢＭＳは放電電流Ｉ３を取得し、即ち、電池に対しては、充電モードから放電モードに入る。
選択可能に、上記第１累積充電量は第１累積充電容量であってもよく、又は第１累積充電電量であってもよい。それに対応して、第１累積充電量が第１累積充電容量である場合、第１累積充電量閾値は第１累積充電容量閾値であり、第１累積充電量が第１累積充電電量である場合、第１累積充電量閾値は第１累積充電電力閾値である。
いくつかの実施形態では、上記第１累積充電量閾値は予め設定された閾値であってもよく、該予め設定された閾値は固定閾値であってもよく、又は時間につれて予め設定された方式に応じて変化してもよい。
他のいくつかの実施形態では、該第１累積充電量閾値は電池の状態パラメータに基づいて決定されてもよく、即ち、電池の状態パラメータが変化するとき、該第１累積充電量閾値も対応して変化し、該実施形態によれば、第１累積充電量閾値は電池の現在状態パラメータに一層良く適用でき、それにより現在の充電過程をより良く制御し、電池の充電効率を向上させ、且つ電池を損傷することがない。
更に、ステップ２４０～ステップ２６０では、ＢＭＳは放電電流Ｉ３を取得し、且つ該放電電流Ｉ３を充放電装置に送信し、充放電装置は受信された放電電流Ｉ３に基づいて電池を放電させるように制御する。
選択可能に、ＢＭＳはその機能ユニット、例えば記憶ユニット又は処理ユニットから放電電流Ｉ３を取得してもよく、又は、ＢＭＳは他の装置から放電電流Ｉ３を取得してもよい。いくつかの実施形態では、該放電電流Ｉ３は予め設定された電流であってもよく、該予め設定された電流は固定値であってもよく、又は時間につれて予め設定された方式に応じて変化してもよい。又は、他のいくつかの実施形態では、該放電電流Ｉ３は電池の状態パラメータに基づいて決定した電流であってもよく、該放電電流Ｉ３は電池の状態パラメータの変化につれて変化する。いくつかの実施形態では、放電モード又は放電段階において、電池の電力をエネルギー蓄積装置及び／又は配電網に送電することができ、電気エネルギーの循環利用に役立つ。該エネルギー蓄積装置は充放電装置内に設置されてもよく、又は充放電装置外に設置されてもよく、電池の放電電流を受信できるようにするように意図され、本願の実施例はエネルギー蓄積装置の具体的な設置を制限しない。選択可能に、放電モードにおいて、電池の電力を他の方式で消費してもよく、本願の実施例は電気エネルギーを消費する具体的な方式を制限しない。
更に、充放電装置が電池を放電させるように制御する過程において、ＢＭＳは電池の放電過程における第１累積放電量を取得し、且つ該第１累積放電量が第１累積放電量閾値以上であるかどうかを判断することができる。
選択可能に、上記第１累積放電量は第１累積放電容量であってもよく、又は第１累積放電電量であってもよい。対応して、第１累積放電量が第１累積放電容量である場合、第１累積放電量閾値は第１累積放電容量閾値であり、第１累積放電量が第１累積放電電量である場合、第１累積放電量閾値は第１累積放電電量閾値である。
いくつかの実施形態では、上記第１累積放電量閾値は予め設定された閾値であってもよく、該予め設定された閾値は固定閾値であってもよく、又は時間につれて予め設定された方式に応じて変化してもよい。
他のいくつかの実施形態では、該第１累積放電量閾値は電池の状態パラメータに基づいて決定されてもよく、即ち、電池の状態パラメータが変化するとき、該第１累積放電量閾値も対応して変化し、該実施形態によれば、第１累積放電量閾値は電池の現在状態パラメータに一層良く適用でき、それにより現在の放電過程をより良く制御し、電池の放電効率を向上させ、且つ電池を損傷することがない。
第１累積放電量が第１累積放電量閾値以上である場合、充放電装置は電池に放電を停止させるように制御する。
上記過程によって、充放電装置はＢＭＳから送信された充電電流Ｉ１及び放電電流Ｉ３に基づいて電池への充電及び放電を実現し、それにより電池の連続充電による発熱、リチウムイオンの凝集等の問題を回避し、更に発熱、リチウムイオンの凝集等の問題による電池の安全面における問題、例えば電池の燃焼又は爆発等を回避し、電池の安全性能を確保する。また、充電電流Ｉ１に基づいて電池を第１累積充電量まで充電して更に放電電流Ｉ３に基づいて電池の電力を第１累積放電量まで放電することにより、充電過程において電池の負極に凝集されるリチウムイオンを放電することができ、連続充電において生成したリチウム析出問題を防止し、それにより電池の耐用年数及び充電能力を向上させる。
電池の充電については、１回の充電及び１回の放電を経た後、電池を２回目に充電し続けることができ、これにより、電池を充電し続ける。
選択可能に、図１０に示すように、本願の実施例の電池の充電方法１０００は更に下記ステップを含んでもよい。
ステップ１０７０、電池の第１累積放電量が第１累積放電量閾値以上である場合、ＢＭＳが充電電流Ｉ２を取得する。
ステップ１０８０、ＢＭＳが充放電装置に充電電流Ｉ２を送信する。
ステップ１０９０、充放電装置が充電電流Ｉ２に基づいて電池を充電する。
具体的に、上記ステップ１０７０～ステップ１０９０において、ＢＭＳは電池の第１累積放電量が第１累積放電量閾値以上であると判断する場合、ＢＭＳは充電電流Ｉ２を取得し、且つ該充電電流Ｉ２を充放電装置に送信し、充放電装置は受信された充電電流Ｉ２に基づいて電池を充電し続け、即ち、電池に対しては、放電モードから改めて充電モードに入る。選択可能に、該ステップ１０７０～ステップ１０９０の他の関連技術案は上記ステップ１０１０～ステップ１０３０の関連説明を参照してもよく、ここで詳細な説明は省略する。
理解されるように、上記出願の実施例では、電池への充放電には上記充放電に必要な電流情報のほか、更に充放電に必要な電圧情報も必要となり、例えば、ステップ１０１０～２３０では、ＢＭＳは充電電流Ｉ１及び充電電圧Ｕ１を取得し、且つ充放電装置に該充電電流Ｉ１及び充電電圧Ｕ１を送信し、該充放電装置は該充電電流Ｉ１及び充電電圧Ｕ１に基づいて電池を充電することに用いられ、ステップ１０４０～２６０では、ＢＭＳは放電電流Ｉ３及び放電電圧Ｕ３を取得し、且つ充放電装置に該放電電流Ｉ３及び放電電圧Ｕ３を送信し、該充放電装置は該放電電流Ｉ３及び該放電電圧Ｕ３に基づいて電池を放電することに用いられる。後続の充放電過程は上記充放電過程に類似し、ここで詳細な説明は省略する。
例として、図１１は本願の実施例に係る電池の充電電流及び放電電流の模式的なオシログラムである。
図１１に示すように、ｔ１～ｔ２時間帯において、充放電装置は充電電流Ｉ１に基づいて電池を充電し、該電池の第１累積充電量が第１累積充電量閾値以上であり且つ該電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えないまで充電し、ｔ２～ｔ３時間帯において、充放電装置は放電電流Ｉ３に基づいて電池を放電させるように制御し、該電池の第１累積放電量が第１累積放電量閾値以上であるまで放電し、選択可能に、放電電流Ｉ３の持続時間は充電電流Ｉ１の持続時間より短くてもよい。ｔ３～ｔ４時間帯において、充放電装置は充電電流Ｉ２に基づいて電池を充電し続け、該電池の第２累積充電量が第２累積充電量閾値以上であり且つ該電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えないまで充電し、ｔ４～ｔ５時間帯において、充放電装置は放電電流Ｉ４に基づいて電池を放電させるように制御し、該電池の第２累積放電量が第２累積放電量閾値以上であるまで放電し、選択可能に、充電電流Ｉ２の持続時間は充電電流Ｉ１の持続時間より短くてもよい。理解されるように、該電池が満充電になるまで、上記充放過程は行われ続ける。
説明されるように、図１１は充電電流Ｉ１、充電電流Ｉ２、放電電流Ｉ３及び放電電流Ｉ４のみを模式的に示すオシログラムであり、充電電流Ｉ１はｔ１～ｔ２において図１１に示される定電流であってもよく、又は時間につれて変化する変化電流であってもよく、同様に、充電電流Ｉ２、放電電流Ｉ３及び放電電流Ｉ４は図１１に示される定電流であってもよく、又は時間につれて変化する変化電流であってもよい。また、図１１には模式的に示される充電電流Ｉ１及び充電電流Ｉ２の大きさが同じであり、放電電流Ｉ３及び放電電流Ｉ４の大きさが同じであり、これ以外に、充電電流Ｉ１及び充電電流Ｉ２の大きさは異なってもよく、放電電流Ｉ３及び放電電流Ｉ４の大きさは異なってもよく、本願の実施例はこれを具体的に制限しない。
選択可能に、電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超える場合、ＢＭＳは充放電装置に充電停止命令を送信し、それにより充放電装置が電池への充電を停止する。
選択可能に、高電流による急速充電を実現するために、充電電流Ｉ１及び／又は充電電流Ｉ２の充電倍率の範囲は２Ｃ～１０Ｃである。
更に、本願の実施例の放電電流は小電流であり、電池の小電流の放電により電池の負極に凝集されるリチウムイオンを放電するが、電池に充電される電力の過度損失を引き起こすことがないように意図される。
具体的に、上記方法における放電電流Ｉ３及び／又は放電電流Ｉ４は小電流であってもよく、また、充放電装置が放電電流Ｉ４に基づいて電池を放電させるように制御した後、後続の放電過程における放電電流は小電流であってもよい。
選択可能に、小電流による放電を実現するために、放電電流Ｉ３及び／又は放電電流Ｉ４の充電倍率の範囲は０．１Ｃ～１Ｃである。
選択可能に、上記方法では、充電過程における電池の充電量及び放電過程における電池の放電量をより良く制御するために、放電量をより小さくするが、電池に充電される電力の過度損失を引き起こすことがないように放電過程における累積放電量閾値と充電過程における累積充電量閾値との比率を設定することができる。
例として、上記方法では、第１累積放電量閾値と第１累積充電量閾値との比は１０％以下であり、及び／又は、第２累積放電量閾値と第２累積充電量閾値との比は１０％以下である。
これ以外に、充放電装置が充電電流Ｉ２及び第２放電電流に基づいて電池を充電し及び電池を放電させるように制御した後、後続の充放電過程における累積放電量閾値と累積充電量閾値との比は１０％以下であってもよい。
説明されるように、上記比率１０％は更に応用シーン及び応用ニーズの変化につれて調整されてもよく、本願は該比率の具体的な数値を制限しない。
選択可能に、上記方法実施例では、ＢＭＳの取得した充電電流Ｉ１及び充電電流Ｉ２は同じであってもよく、又は異なってもよい。該充電電流Ｉ１及び／又は充電電流Ｉ２は予め設定された電流であってもよく、又は、該充電電流Ｉ１及び／又は充電電流Ｉ２は電池の状態パラメータに基づいて決定した電流であってもよく、電池の状態パラメータが変化すると、充電電流Ｉ１及び／又は充電電流Ｉ２は異なる状態パラメータにおける対応の異なる電流であってもよい。電池の状態パラメータは電池温度、電池電圧、電池電流、電池荷電状態（ＳＯＣ：ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）及び電池健康状態（ＳＯＨ：ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ）等のパラメータのうちの少なくとも１つを含む。
同様に、ＢＭＳの取得した放電電流Ｉ３及び放電電流Ｉ４は同じであってもよく、又は異なってもよい。該放電電流Ｉ３及び／又は放電電流Ｉ４は予め設定された電流であってもよく、又は、該放電電流Ｉ３及び／又は放電電流Ｉ４は電池の状態パラメータに基づいて決定した電流であってもよい。
充電電流Ｉ１、充電電流Ｉ２、放電電流Ｉ３及び放電電流Ｉ４のうちの少なくとも１つが電池の状態パラメータに基づいて決定した電流である場合、電池の現在状態パラメータに一層良く適用して、電池の充電効率及び／又は放電効率を向上させ、且つ電池を損傷することがない。
これ以外に、充放電装置が充電電流Ｉ２及び第２放電電流に基づいて電池を充電し及び電池を放電させるように制御した後、後続の充放電過程において充電電流及び／又は放電電流は同様に予め設定された電流であってもよく、又は、電池の状態パラメータに基づいて決定した電流であってもよい。
選択可能に、電池の状態パラメータに基づいて充電電流及び放電電流を決定することは複数の実現方式があってもよく、一例として、電池の状態パラメータと充電電流、放電電流とのマッピング関係を取得し、該マッピング関係に応じて、電池の状態パラメータによって具体的な充電電流及び放電電流を決定することができ、該マッピング関係は大量の実験データをフィッティングして取得したマッピング関係であってもよく、より高い信頼性及び正確性を有し、該マッピング関係は具体的にマッピングテーブル、マッピング図又はマッピング公式等であってもよい。また、他の例では、更に大量の実験データに基づいて専用のニューラルネットワークモデルを訓練することができ、該ニューラルネットワークモデルは入力された電池の状態パラメータに基づいて充電電流及び放電電流を出力することができる。
本願の実施例では、ＢＭＳは充電電流Ｉ１、放電電流Ｉ３及び充電電流Ｉ２を定期的に取得することができる。それに対応して、ＢＭＳは充放電装置に充電電流Ｉ１、放電電流Ｉ３及び充電電流Ｉ２を定期的に送信することができる。
理解されるように、上記実施例では、電池への充放電は上記充放電に必要な電流情報のほか、更に充放電に必要な電圧情報も必要となり、充放電に必要な電圧の取得方式は、本願の実施例を制限しない。
選択可能に、上記方法実施例では、ＢＭＳと充放電装置との間の通信は従来の充電器とＢＭＳとの間の通信プロトコルと両立することができ、従って、ＢＭＳと充放電装置との間の通信は実現されやすく、且つ広い利用可能性を有する。
具体的に、上記方法実施例を基に、ＢＭＳは更に充電電圧Ｕ１、充電電圧Ｕ２、放電電圧Ｕ３及び放電電圧Ｕ４のうちの少なくとも１つを取得し、且つ該充電電圧Ｕ１、充電電圧Ｕ２、放電電圧Ｕ３及び放電電圧Ｕ４のうちの少なくとも１つを充放電装置に送信することができ、該充電電流Ｉ１、充電電圧Ｕ１は第１電池充電ニーズメッセージ（ＢＣＬメッセージ）に含まれ、及び／又は、放電電流Ｉ３、放電電圧Ｕ３は第２ＢＣＬメッセージに含まれ、及び／又は、充電電流Ｉ２、充電電圧Ｕ２は第３ＢＣＬメッセージに含まれ、及び／又は、放電電流Ｉ４、放電電圧Ｕ４は第４ＢＣＬメッセージに含まれる。
これ以外に、充放電装置が充電電流Ｉ２及び第２放電電流に基づいて電池を充電し及び電池を放電させるように制御した後、後続の充放電過程における充電電流、充電電圧、放電電流及び放電電圧はＢＣＬメッセージに含まれてＢＭＳにより充放電装置に送信されてもよい。
選択可能に、上記交流電源は配電網を含むが、それに限らず、三相交流電気を提供することに用いられてもよく、配電網は十分な電力を提供して電池を充電することができるだけでなく、電池から放電した電力をより多く受信することもできる。
又は、他の実施形態では、上記交流電源は単相交流電源であってもよい。本願の実施例は交流電源の具体的なタイプを制限しない。
説明されるように、本願の実施例では、電力変換ユニット２２０は図３に示されるとおり、ＡＣ電源に接続される以外に、更にＤＣ電源に接続されてもよく、このとき、電池とＤＣ電源との間の電流輸送を実現するよう、電力変換ユニット２２０はＤＣ／ＤＣ変換器のみを含んでもよい。
図１２には本願の実施例の電池の充電方法１２００を示す。方法１２００は図３に示される電力変換ユニット１１２０を有する充放電装置に適用できる。前記充放電装置は交流／直流ＡＣ／ＤＣ変換器、第１直流／直流ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続される。図１２に示すように、前記方法はステップ１２１０～ステップ１２６０を含む。
ステップ１２１０、前記電池のＢＭＳから送信された第１充電要求を受信し、前記第１充電要求が第１充電電圧及び第１充電電流を含む。
ステップ１２２０、前記第１充電電圧及び前記第１充電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力として設定する。
ステップ１２３０、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣを取得する。
ステップ１２４０、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第１閾値より大きい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記エネルギー貯蔵ユニットから前記電池へ充電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動する。
ステップ１２５０、前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得する。
ステップ１２６０、前記エネルギー貯蔵ユニットが前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に調整し、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１出力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力以下である。
前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
理解されるように、図１２に示される方法の具体的な詳細は上記図４～図６についての説明を参照してもよく、簡潔のために、ここで詳細な説明は省略する。
図１３には本願の実施例の電池の放電方法１３００を示す。方法１３００は図３に示される電力変換ユニット１１３０を有する充放電装置に適用できる。前記充放電装置は交流／直流ＡＣ／ＤＣ変換器、第１直流／直流ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続される。図１３に示すように、前記方法はステップ１３１０～ステップ１３６０を含む。
ステップ１３１０、前記電池のＢＭＳから送信された第１放電要求を受信し、前記第１放電要求が第１放電電圧及び第１放電電流を含む。
ステップ１３２０、前記第１放電電圧及び前記第１放電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力として設定する。
ステップ１３３０、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣを取得する。
ステップ１３４０、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第３閾値より小さい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動する。
ステップ１３５０、前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得する。
ステップ１３６０、前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に調整し、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１入力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力以下である。
前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
理解されるように、図１３に示される方法の具体的な詳細は上記図７～図９についての説明を参照してもよく、簡潔のために、ここで詳細な説明は省略する。
図１４は本願の一実施例に係る電子装置１４００の模式的なブロック図である。図１４に示すように、電子装置１４００はメモリ１４１０及びプロセッサ１４１４を含み、メモリ１４１０はコンピュータプログラムを記憶することに用いられ、プロセッサ１４１４は前記コンピュータプログラムを読み取って前記コンピュータプログラムに基づいて上記本願の様々な実施例の方法を実行することに用いられる。
選択可能に、該電子装置１４００はＢＭＳ及び充放電装置のうちのいずれか１つ又は複数に使用されてもよい。本願の実施例では、充放電装置におけるプロセッサは対応するコンピュータプログラムを読み取って該コンピュータプログラムに基づいて上記様々な実施例における充放電装置に対応する充電方法を実行する以外に、ＢＭＳにおけるプロセッサも対応するコンピュータプログラムを読み取って該コンピュータプログラムに基づいて上記様々な実施例におけるＢＭＳに対応する充電方法を実行することができる。
また、本願の実施例は更に可読記憶媒体を提供し、コンピュータプログラムを記憶することに用いられ、前記コンピュータプログラムは上記本願の様々な実施例の方法を実行することに用いられる。選択可能に、該コンピュータプログラムは上記充放電装置及び／又はＢＭＳにおけるコンピュータプログラムであってもよい。
理解されるように、本明細書における具体的な例は当業者が本願の実施例をより良く理解するためのものに過ぎず、本願の実施例の範囲を制限するものではない。
更に理解されるように、本願の様々な実施例では、各過程の番号の順位は実行順序の前後を意味せず、各過程の実行順序はその機能及び内部論理によって決定されるべきであり、本願の実施例の実施過程を制限すべきではない。
更に理解されるように、本明細書に説明される様々な実施形態は独立して実施されてもよく、又は組み合わせて実施されてもよく、本願の実施例はこれを制限しない。
好適な実施例を参照して本願を説明したが、本願の範囲を逸脱せずに、種々の改良を行うことができ、且つ同等物でその中の部材を置換することができる。特に、構造的に衝突しない限り、各実施例に言及した各項の技術的特徴はいずれもいかなる方式で組み合わせられることができる。本願は本明細書に開示されている特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に含まれるすべての技術案を含む。
１００ 充電システム
１１０ 充放電装置
１２０ 電池システム
１２１ 電池
１２２ 電池管理システム（ＢＭＳ：ｂａｔｔｅｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）
１３０ 電力変換ユニット
１３０ ワイヤー
１４０ 通信ライン
２００ 充電方法、充放電装置
２１０ ＡＣ／ＤＣ変換器
２１０ 制御ユニット
２２０ 電力変換ユニット
２３０ 第２ＤＣ／ＤＣ変換器
３１０ 直流（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ／ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ、ＡＣ／ＤＣ）変換器、双方向ＡＣ／ＤＣ変換器
３２０ 直流（ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ／ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ、ＤＣ／ＤＣ）変換器、第１ＤＣ／ＤＣ変換器
３３０ ＡＣ／ＤＣ変換器
３４０ エネルギー貯蔵ユニット
４００ プロセス
５００ プロセス
６００ プロセス
７００ プロセス
８００ プロセス
９００ プロセス
１０００ 充電方法
１１２０ 電力変換ユニット
１１３０ 電力変換ユニット
１２００ 充電方法
１３００ 放電方法
１４００ 電子装置
１４１０ メモリ
１４１４ プロセッサ
１６１０ ＡＣ／ＤＣ変換器
本願は電池分野に関し、特に充放電装置、電池の充電及び放電方法、並びに充放電システムに関する。
時代の発展につれて、電気自動車は環境保護性が高く、騒音が小さく、使用コストが低いという利点を有するため、市場の将来性が高く、且つ省エネ・排出削減を効果的に促進することができ、社会の発展及び進歩に役立つ。
電気自動車にとっては、電池技術がその発展に関連する重要な要素であり、特に電池の充電時間が大衆の電気自動車に対する受容性に影響する。従って、電池の充電効率及び／又は放電効率をどのように向上させるかは、解決すべき問題となる。
本願の実施例は充放電装置、電池の充電及び放電方法、並びに充放電システムを提供し、電池の充電効率及び／又は放電効率を向上させることができる。
第１態様では、充放電装置を提供し、ＡＣ／ＤＣ変換器、第１ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続され、前記制御ユニットは、前記電池の電池管理システムＢＭＳから送信された第１充電要求を受信し、前記第１充電要求が第１充電電圧及び第１充電電流を含むことと、前記第１充電電圧及び前記第１充電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力として設定することと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣを取得することと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第１閾値より大きい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記エネルギー貯蔵ユニットから前記電池へ充電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動することと、前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得することと、前記エネルギー貯蔵ユニットが前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に調整し、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１出力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力以下であることと、に用いられ、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
本願の実施例では、充放電装置にはＡＣ／ＤＣ変換器及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器のほか、第１ＤＣ／ＤＣ変換器とＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続される第２ＤＣ／ＤＣ変換器が更に追加設置され、従って、交流電源により電池へ充電する以外に、更に第２ＤＣ／ＤＣ変換器に接続されるエネルギー貯蔵ユニットにより電池へ充電することもでき、充放電装置の充電効率を向上させる。充放電装置はエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣ及び充電過程におけるバス電圧に基づいて、エネルギー貯蔵ユニット及び交流電源のうちの一方又は両方を用いて電池へ充電することをリアルタイムに決定することができ、それにより充電過程の安定性及び平衡を確保する。
１つの可能な実現方式では、前記制御ユニットは更に、前記エネルギー貯蔵ユニットが前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器及び前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器により前記交流電源から前記電池へ同時に充電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力に調整し、前記ＡＣ／ＤＣ変換器を起動し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に調整することに用いられ、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力に基づいて動作し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
該実施例では、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが比較的大きい場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力を放電して後続に電池から放電した電力を受信するために準備するよう、エネルギー貯蔵ユニットを電池へ充電するように優先的に使用して、且つバス電圧とバス平衡電圧との差が比較的大きい場合、交流電源及びエネルギー貯蔵ユニットにより電池へ同時に充電するよう、交流電源を起動し、これにより、バス電圧とバス平衡電圧とのバランスを維持して、それにより充放電装置が安定的な状態で電池を充電する。
第２態様では、充放電装置を提供し、ＡＣ／ＤＣ変換器、第１ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続することに用いられ、前記制御ユニットは、前記電池の電池管理システムＢＭＳから送信された第１放電要求を受信し、前記第１放電要求が第１放電電圧及び第１放電電流を含むことと、前記第１放電電圧及び前記第１放電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力として設定することと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣを取得することと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第３閾値より小さい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動することと、前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得することと、前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に調整し、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１入力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力以下であることと、に用いられ、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
本願の実施例では、充放電装置にはＡＣ／ＤＣ変換器及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器のほか、第１ＤＣ／ＤＣ変換器とＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続される第２ＤＣ／ＤＣ変換器が更に追加設置され、従って、電池は電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器に接続されるエネルギー貯蔵ユニットに放電して、充放電装置の出力能力を向上させることができる。充放電装置はエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣ及び放電過程におけるバス電圧に基づいて、電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット及び交流電源のうちの一方又は両方に放電することを決定することができ、それにより放電過程の安定性及び平衡を確保する。
１つの可能な実現方式では、前記制御ユニットは更に、前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器及び前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記交流電源に同時に放電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力に調整し、前記ＡＣ／ＤＣ変換器を起動し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に調整することに用いられ、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力に基づいて動作し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
そうすると、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが比較的小さい場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力を補充するよう、電池の電力をエネルギー貯蔵ユニットに優先的に放電し、且つバス電圧とバス平衡電圧との差が大きい場合、電池の電力を交流電源に同時に放電し、交流電源及びエネルギー貯蔵ユニットにより電池から放電した電力を同時に受信し、これにより、バス電圧とバス平衡電圧とのバランスを維持して、それにより充放電装置が安定的な状態で電池に電力を放電させる。
第３態様では、電池の充電方法を提供し、上記第１態様又は第１態様のいずれか１つの可能な実現方式における充放電装置に適用され、前記充放電装置はＡＣ／ＤＣ変換器、第１ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続され、前記方法は、前記電池の電池管理システムＢＭＳから送信された第１充電要求を受信するステップであって、前記第１充電要求が第１充電電圧及び第１充電電流を含む、ステップと、前記第１充電電圧及び前記第１充電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力として設定するステップと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣを取得するステップと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第１閾値より大きい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記エネルギー貯蔵ユニットから前記電池へ充電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動するステップと、前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得するステップと、前記エネルギー貯蔵ユニットが前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に調整するステップであって、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１出力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力以下である、ステップと、を含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
第４態様では、電池の放電方法を提供し、上記第２態様又は第２態様のいずれか１つの可能な実現方式における充放電装置に適用され、前記充放電装置はＡＣ／ＤＣ変換器、第１ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続され、前記方法は、前記電池の電池管理システムＢＭＳから送信された第１放電要求を受信するステップであって、前記第１放電要求が第１放電電圧及び第１放電電流を含む、ステップと、前記第１放電電圧及び前記第１放電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力として設定するステップと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣを取得するステップと、前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得するステップと、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第３閾値より小さい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動するステップと、前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に調整するステップであって、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１入力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力以下である、ステップと、を含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
第５態様では、充放電装置を提供し、プロセッサ及びメモリを含み、前記メモリはコンピュータプログラムを記憶することに用いられ、前記プロセッサは前記コンピュータプログラムを呼び出して、上記第３態様又は第３態様のいずれか１つの可能な実現方式における電池の充電方法を実行することに用いられる。
第６態様では、充放電装置を提供し、プロセッサ及びメモリを含み、前記メモリはコンピュータプログラムを記憶することに用いられ、前記プロセッサは前記コンピュータプログラムを呼び出して、上記第４態様又は第４態様のいずれか１つの可能な実現方式における電池の放電方法を実行することに用いられる。
第７態様では、充放電システムを提供し、電池のＢＭＳと、上記第１態様又は第１態様のいずれか１つの可能な実現方式における充放電装置及び／又は上記第２態様又は第２態様のいずれか１つの可能な実現方式における充放電装置と、を含む。
本願の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下に本願の実施例の記述に必要な図面を簡単に説明し、当然ながら、以下に記載する図面は単に本願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、これらの図面に基づいて他の図面に想到しうる。
図１は本願の一実施例に適用される充電システムの構造図である。 図２は本願の実施例に係る他の充放電装置の模式的なブロック図である。 図３は本願の実施例に係る充放電装置の電力変換ユニットの模式的なブロック図である。 図４は本願の実施例に係る電池放電の模式的なフローチャートである。 図５は本願の実施例に係る電池放電の模式的なフローチャートである。 図６は本願の実施例に係る電池放電の模式的なフローチャートである。 図７は本願の実施例に係る電池充電の模式的なフローチャートである。 図８は本願の実施例に係る電池充電の模式的なフローチャートである。 図９は本願の実施例に係る電池充電の模式的なフローチャートである。 図１０は本願の実施例に係る電池の充電方法のプロセスインタラクション図である。 図１１は本願の実施例に係る電池の充電電流及び放電電流の模式的なオシログラムである。 図１２は本願の実施例に係る電池の充電方法の模式的なプロセスブロック図である。 図１３は本願の実施例に係る電池の放電方法の模式的なプロセスブロック図である。 図１４は本願の一実施例に係る電子装置の模式的なブロック図である。
以下、図面及び実施例を参照しながら本願の実施形態を更に詳しく説明する。下記実施例の詳細な説明及び図面は本願の原理を例示的に説明することに用いられるが、本願の範囲を制限するためのものではなく、即ち、本願は説明される実施例に限らない。
本願の説明において、説明されるように、特に説明しない限り、「複数」の意味は２つ以上であり、「上」、「下」、「左」、「右」、「内」、「外」等の用語で示される方位又は位置関係は本願を説明しやすくし及び説明を簡素化するためのものに過ぎず、指す装置又は素子が必ず特定の方位を有し、特定の方位で構築及び操作しなければならないことを指示又は暗示するものではなく、従って、本願を制限するものであると理解されるべきではない。また、「第１」、「第２」、「第３」等の用語は説明のためのものに過ぎず、相対重要性を指示又は暗示すると理解されるべきではない。
新エネルギー分野において、動力電池は電力消費装置（例えば、車両、船舶又は航宙機等）の主な動力源とされることができるが、エネルギー貯蔵電池は電力消費装置の充電ソースとされることができ、それらの重要性はいずれも言うまでもない。制限的ではなく例示的なものとして、いくつかの応用シーンにおいて、動力電池は電力消費装置の電池として使用することができ、エネルギー貯蔵電池は充電装置の電池として使用することができる。説明の便宜上、以下、動力電池及びエネルギー貯蔵電池はいずれも電池と総称されてもよい。
図１は本願の実施例に適用される充電システムの構造図である。
図１に示すように、該充電システム１００は充放電装置１１０及び電池システム１２０を含んでもよく、選択可能に、該電池システム１２０は電気自動車（純電気自動車及びプラグインハイブリッド車を含む）の電池システム又は他の応用シーンにおける電池システムであってもよい。
選択可能に、電池システム１２０に少なくとも１つの電池パック（ｂａｔｔｅｒｙ ｐａｃｋ）が設置されてもよく、該少なくとも１つの電池パックの全体は電池１２１と総称されてもよい。電池の種類に関しては、該電池１２１はいかなるタイプの電池であってもよく、リチウムイオン電池、リチウム金属電池、リチウム硫黄電池、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池又はリチウム空気電池等を含むが、それらに限らない。電池の規模に関しては、本願の実施例の電池１２１は単電池／電池セル（ｃｅｌｌ）であってもよく、電池モジュール又は電池パックであってもよく、電池モジュール又は電池パックはいずれも複数の電池が直並列接続されてなり、本願の実施例では、電池１２１の具体的なタイプ及び規模についていずれも具体的に制限しない。
また、電池１２１をインテリジェント管理及びメンテナンスし、電池１２１に過充電及び過放電が発生することを防止し、電池１２１の耐用年数を延ばすために、電池システム１２０には一般的に、電池１２１の状態を監視するための電池管理システム（ＢＭＳ：ｂａｔｔｅｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）１２２が更に設置される。選択可能に、該ＢＭＳ １２２は電池１２１とともに同一設備／装置に統合設置されてもよく、又は、該ＢＭＳ １２２は独立した設備／装置として電池１２１外に設置されてもよい。
具体的に、充放電装置１１０は電池システム１２０における電池１２１のために電気エネルギーを補充し及び／又は電池１２１を放電させるように制御するための装置である。
選択可能に、本願の実施例の充放電装置１１０は通常の充電パイル、スーパー充電パイル、車両から配電網へ（Ｖ２Ｇ：ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ ｇｒｉｄ）モードをサポートする充電パイル、又は電池を充電及び／又は放電できる充放電装置／設備等であってもよい。本願の実施例は充放電装置１１０の具体的なタイプ及び具体的な応用シーンについて制限しない。
選択可能に、図１に示すように、充放電装置１１０はワイヤー１３０によって電池１２１に接続され、且つ通信ライン１４０によってＢＭＳ １２２に接続されることができ、通信ライン１４０は充放電装置１１０とＢＭＳとの間の情報交換を実現することに用いられる。
例として、該通信ライン１４０は制御エリアネットワーク（ＣＡＮ：ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）通信バス又はデイジーチェーン（ｄａｉｓｙ ｃｈａｉｎ）通信バスであるが、それらに限らない。
選択可能に、充放電装置１１０は通信ライン１４０によってＢＭＳ １２２と通信することができる以外に、更に無線ネットワークによってＢＭＳ １２２と通信することもできる。本願の実施例は充放電装置及びＢＭＳ １２２の有線通信タイプ又は無線通信タイプをいずれも具体的に制限しない。
充放電装置１１０については、異なるハードウェア構造により電池への充電を実現し且つ電池の放電を制御することができる。
図２は本願の実施例に係る他の充放電装置の模式的なブロック図である。
図２に示すように、充放電装置２００は制御ユニット２１０及び電力変換ユニット２２０を含んでもよい。
電力変換ユニット２２０は、例えば、高出力の電気エネルギー変換を実現するための高電圧デバイスを含んでもよいが、制御ユニット２１０は電力変換ユニット２２０における高電圧デバイスの制御機能を実現するための低電圧回路を含んでもよい。これ以外に、制御ユニット２１０は更にＢＭＳと通信接続を確立することができ、例えば、例示的な説明であるが制限的ではなく、制御ユニット２１０は通信バスを介してＢＭＳと通信接続を確立することができ、又は、制御ユニット２１０は無線ネットワーク経由でＢＭＳと通信接続を確立することもできる。
選択可能に、一例として、図３は本願の実施例に係る電力変換ユニット２２０の模式的なブロック図である。図３に示される電力変換ユニット２２０は本願のいずれか１つの実施例の充放電装置に適用されることができる。
図３に示すように、電力変換ユニット２２０は交流（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ、ＡＣ）電源及び電池に接続されてもよい。電力変換ユニット２２０は交流／直流（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ／ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ、ＡＣ／ＤＣ）変換器３１０、第１直流／直流（ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ／ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ、ＤＣ／ＤＣ）変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を含む。第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の一端は第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０とＡＣ／ＤＣ変換器３１０との間に接続され、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の他端にエネルギー貯蔵ユニット３４０が接続される。
エネルギー貯蔵ユニット３４０は電力変換ユニット２２０の一部とされてもよく、電力変換ユニット２２０と互いに独立したユニットとされてワイヤーによって電力変換ユニット２２０に接続されてもよい。エネルギー貯蔵ユニット３４０は例えばエネルギー貯蔵電池であってもよい。
一実現方式では、制御ユニット２１０はエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣに基づいて、電池の電力を交流電源及び／又はエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電するように電力変換ユニット２２０を制御することができる。
例えば、制御ユニット２１０はエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣに基づいて、電池の電力を交流電源及びエネルギー貯蔵ユニット３４０のうちのどれに優先的に放電するかを判断し、且つ電池放電時のバス電圧に基づいて、電池の電力をその中に同時に放電するように交流電源及びエネルギー貯蔵ユニット３４０のうちの他方を起動するかどうかを判断することができる。
他の実現方式では、制御ユニット２１０は更にエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣに基づいて、交流電源及び／又はエネルギー貯蔵ユニット３４０により電池へ充電するように電力変換ユニット２２０を制御することができる。
例えば、制御ユニット２１０はエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣに基づいて、交流電源及びエネルギー貯蔵ユニット３４０のうちのどれにより電池へ優先的に充電するかを判断し、且つ充電時のバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの関係に基づいて、電池へ同時に充電するように交流電源及びエネルギー貯蔵ユニット３４０のうちの他方を起動するかどうかを判断することができる。
図３に示すように、バス電圧Ｕｂｕｓは第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１端子の正負極間の電圧であり、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１端子はＡＣ／ＤＣ変換器３１０と第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０とを接続するための一端である。
バス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅは充電システムのために設計した電圧であり、一般的に充電システムの定格バス電圧に等しくてもよい。三相交流電源に対しては、バス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅは例えば６５０Ｖ～８５０Ｖに設定されてもよい。
本願の実施例では、充放電装置にはＡＣ／ＤＣ変換器及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器のほか、第１ＤＣ／ＤＣ変換器とＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続される第２ＤＣ／ＤＣ変換器が更に追加設置され、従って、電池は電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器に接続されるエネルギー貯蔵ユニットに放電して、充放電装置の出力能力を向上させることができる。充放電装置はエネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣ及び放電過程におけるバス電圧に基づいて、電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット及び交流電源のうちの一方又は両方に放電することを決定することができ、それにより放電過程の安定性及び平衡を確保する。
まず、図４～図６を参照しながら、電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０及び／又は交流電源に放電する過程について説明する。
選択可能に、制御ユニット２１０は、まずＢＭＳから送信された第１放電電圧及び第１放電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力をその第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１として設定し、且つエネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得し、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣに基づいて、電池の電力を交流電源及び／又はエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電するように電力変換ユニット２２０を制御することができる。
第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力は、例えば、電池の放電需要電力ＷＳＵＭ１に等しく設定されてもよく、即ち、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１＝ＷＳＵＭ１であり、電池の放電需要電力ＷＳＵＭ１は例えば第１放電電流と第１放電電圧との積であってもよい。
制御ユニット２１０は充放電装置２００のバス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得する必要がある。例えば、バス電圧Ｕｂｕｓを検出するための検出回路はバス電圧をリアルタイムに検出し、且つ検出されたバス電圧Ｕｂｕｓを制御ユニット２１０に送信する。バス電圧Ｕｂｕｓは一定の頻度でリアルタイムに検出することができる。
状況１
エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第３閾値より小さい。
このとき、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０により電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動する。
一実現方式では、電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ１に調整し、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ１が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ以下である。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ１に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ１以下である。
他の実現方式では、電源がエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０により電池の電力を交流電源に同時に放電するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに調整し、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ１に調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに基づいて動作し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ１に基づいて動作するとき、バス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅ且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ１以下である。
具体的には、状況１において、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より小さく、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に優先的に放電する。電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電する過程において、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１の場合、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整する。第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、それにより電池の電力を交流電源に同時に放電する。０から｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで増加するようにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。
そうすると、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが比較的小さい場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力を補充するように電池の電力をエネルギー貯蔵ユニットに優先的に放電し、且つバス電圧とバス平衡電圧との差が大きい場合、電池の電力を交流電源に同時に放電し、交流電源及びエネルギー貯蔵ユニットにより電池から放電した電力を同時に受信し、これにより、バス電圧とバス平衡電圧とのバランスを維持して、それにより充放電装置が安定的な状態で電池にその電力を放電させる。
選択可能に、制御ユニット２１０は更に、ＢＭＳから送信された第２放電要求を受信し、第２放電要求が第２放電電圧及び第２放電電流を含むことと、第２放電電圧及び第２放電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ２として設定し、第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ２が第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１より小さいことと、に用いられる。
理解されるように、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分は常にデフォルト値Ｕｂ１より小さいことができず、例えば、放電要求における放電電流及び放電電圧が随時に変化できるため、バス電圧Ｕｂｕｓも変化し、ＢＭＳから送信された第２放電電圧及び第２放電電流を受信した場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を改めて設定する必要があり、改めて設定された該入力電力が小さくなる場合、バス電圧Ｕｂｕｓは低減する可能性がある。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を対応して低減させる必要がある。
一実現方式では、電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０及び交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧とバス平衡電圧との差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮとして維持し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ１をＡＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ２に低減するように調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに基づいて動作し且つＡＣ／ＤＣ変換器がＡＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ２に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１以下である。
他の実現方式では、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１入力電力をゼロに調整し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮから第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第２入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ２に調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第２入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ２に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１以下である。
以上から分かるように、Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１（即ち、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１）の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の状態及び入力電力が変化しないように維持することができ、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１の場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を優先的に低減する必要があり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力が０に低減される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であれば、続けて第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を低減する。
以下、図４を例として、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より小さい場合に電池に電力をどのように放電させるかについて詳しく説明し、図４に示されるプロセス４００は下記ステップの一部又は全部を含む。
ステップ４０１、電池のＢＭＳから送信された第１放電要求を受信したかどうかを検出する。
第１放電要求は第１放電電流及び第１放電電圧を含む。
ＢＭＳから送信された第１放電要求を受信した場合、ステップ４０２を実行する。
ステップ４０２、第１放電電圧及び第１放電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１として設定する。
例えば、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１＝第１放電電圧×第１放電電流として設定してもよい。
ステップ４０３、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得する。
理解されるように、ここではステップ４０３の実行タイミングを制限せず、図４は例示的なものに過ぎず、ステップ４０３はステップ４０２の後で実行されてもよく、ステップ４０１の前に実行されてもよく、ステップ４０３はステップ４０４の前に実行されればよい。
ステップ４０４、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より小さいかどうかを判断する。
第３閾値はエネルギー貯蔵ユニットの特性に基づいて設定されてもよく、例えば、１０％、２０％又は３０％として設定されてもよい。
ステップ４０４では、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より小さいと判断する場合、ステップ４０５を実行する。
ステップ４０５、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の充電モードが起動されるため、電池の電力はエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電されることができる。
ステップ４０６、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であるかどうかを判断する。
ステップ４０６では、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると判断する場合、ステップ４０７～ステップ４０９を実行する。
ステップ４０７、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し且つその入力電力を調整する。
例えば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を０から徐々に増加させる。
ステップ４０８、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに達するかどうかを判断する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮは例えばエネルギー貯蔵ユニット３４０の放電容量に基づいて決定されてもよい。エネルギー貯蔵ユニット３４０が受信できる電力は多ければ多いほど、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力
ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮは大きく設定されるようになる。
ステップ４０７及びステップ４０８は並列実行される必要があり、即ち、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整し、且つ調整過程において第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに達するかどうかを判断する。具体的には、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力の調整を停止する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに達しない場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を停止状態に維持する。このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ１に調整されると仮定すれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０がその第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ１に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
即ち、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１に達することができ、そうすると、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０を再び起動する必要がない。
ところが、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であれば、ステップ４０９を実行する。
ステップ４０９、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動してＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０が配電網から車両へ（Ｇ２Ｖ：ｇｒｉｄ ｔｏ ｖｅｈｉｃｌｅ）モードを起動するため、このときに電池の電力を交流電源に同時に放電することができる。制御ユニット２１０は、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整し、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその第１入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ１に調整されると仮定する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに基づいて動作し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ１に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
ステップ４０６では、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると判断すれば、ステップ４１０～ステップ４１３を実行する。
ステップ４１０、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であるかどうかを判断する。
Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂであれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の動作状態及び電力が変化しないように維持し、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であれば、ステップ４１１及びステップ４１２を実行する。
ステップ４１１、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。
ステップ４１２、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力が０に達するかどうかを判断する。
ステップ４１１及びステップ４１２は並列実行される必要があり、即ち、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整し、且つ調整過程においてＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその第１入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ１から０に調整されるかどうかを判断する。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに検出し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力の調整を停止する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力が０に達しない場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０に対していかなる調整を行う必要がない。このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第２入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ２であると仮定すれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第２入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ２に基づいて動作し且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換３１０がその最大入力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＩＮに基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
つまり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力が０に調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１に達することができ、そうすると、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を再び調整する必要がない。
ところが、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力が０に調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であれば、ステップ４１３を実行する。
ステップ４１３、第２Ｄ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整する。
制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整し、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその第２入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ２に調整されると仮定する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０がその第２入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ２に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
状況２
エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第３閾値より大きく且つ第４閾値より小さい。
このとき、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０により電池の電力を交流電源に放電するよう、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動する。
一実現方式では、電池の電力を交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ３に調整し、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ３がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮ以下である。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ３に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ１以下である。
他の実現方式では、電池の電力を交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０により電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に同時に放電するよう、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整し、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３に調整する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに基づいて動作し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１より小さい。
具体的には、状況２において、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より大きく且つ第４閾値より小さく、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、電池の電力を交流電源に優先的に放電する。電池が交流電源に放電する過程において、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１の場合、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、それにより電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に同時に放電する。｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで、０から増加するように第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整する。
そうすると、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが適切な範囲にある場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力がその容量を超えることを回避するように、電池の電力を交流電源に優先的に放電し、且つバス電圧とバス平衡電圧との差が大きい場合、電池の電力をエネルギー貯蔵ユニットに再び同時に放電し、エネルギー貯蔵ユニット及び交流電源により電池から放電した電力を受信し、これにより、バス電圧とバス平衡電圧とのバランスを維持して、それにより充放電装置が安定的な状態で電池に電力を放電させる。
選択可能に、制御ユニット２１０は更に、ＢＭＳから送信された第３放電要求を受信し、第３放電要求が第３放電電圧及び第３放電電流を含むことと、第３放電電圧及び第３放電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ３として設定し、第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ３が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１より小さいことと、に用いられる。
理解されるように、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分は常にデフォルト値Ｕｂ１より小さいことができず、例えば、放電要求における放電電流及び放電電圧が随時に変化できるため、バス電圧Ｕｂｕｓも変化し、ＢＭＳから送信された第３放電電圧及び第３放電電流を受信した場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を改めて設定する必要があり、改めて設定された該入力電力が小さくなる場合、バス電圧Ｕｂｕｓは低減する可能性がある。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を対応して低減させる必要がある。
一実現方式では、電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０及び交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧とバス平衡電圧との差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮとして維持し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３を第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第４入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ４に低減するように調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第４入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３に基づいて動作し且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１以下である。
他の実現方式では、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧とバス平衡電圧との差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３をゼロに調整し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮからＡＣ／ＤＣ変換器の第４入力
電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ４に調整する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第４入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ４に基づいて動作し且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がゼロであるとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１以下である。
以上から分かるように、Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１（即ち、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１）の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の状態及び入力電力が変化しないように維持することができ、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を優先的に低減する必要があり、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が０に低減される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を低減し続ける。
以下、図５を例として、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より大きく且つ第４閾値より小さい場合に電池に電力をどのように放電させるかについて詳しく説明し、図５に示されるプロセス５００は下記ステップの一部又は全部を含む。
ステップ５０１、電池のＢＭＳから送信された第１放電要求を受信したかどうかを検出する。
第１放電要求は第１放電電流及び第１放電電圧を含む。
ＢＭＳから送信された第１放電要求を受信した場合、ステップ５０２を実行する。
ステップ５０２、第１放電電圧及び第１放電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１として設定する。
例えば、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１＝第１放電電圧×第１放電電流として設定してもよい。
ステップ５０３、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得する。
理解されるように、ここではステップ５０３の実行タイミングを制限せず、図５は例示的なものに過ぎず、ステップ５０３はステップ５０２の後で実行されてもよく、ステップ５０１の前に実行されてもよく、ステップ５０３はステップ５０４の前に実行されればよい。
ステップ５０４、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より大きく且つ第４閾値より小さいかどうかを判断する。
第３閾値及び第４閾値はエネルギー貯蔵ユニット３４０の特性に基づいて設定されてもよく、例えば、第３閾値は１０％、２０％又は３０％として設定されてもよく、第４閾値は７０％、８０％又は９０％として設定されてもよい。
ステップ５０４では、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より大きく且つ第４閾値より小さいと判断すれば、ステップ５０５を実行する。
ステップ５０５、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０のＧ２Ｖモードが起動されるため、電池の電力はエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電されることができる。
ステップ５０６、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であるかどうかを判断する。
ステップ５０６では、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると判断すれば、ステップ５０７～ステップ５０９を実行する。
ステップ５０７、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し且つその入力電力を調整する。
例えば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を０から徐々に増加させる。
ステップ５０８、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに達するかどうかを判断する。
ステップ５０７及びステップ５０８は並列実行される必要があり、即ち、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、且つ調整過程においてＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに達するかどうかを判断する。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力の調整を停止する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに達しない場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が停止状態にあるように維持する。このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ３に調整されると仮定すれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第３入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ３に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
つまり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１に達することができ、そうすると、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を再び起動する必要がない。
ところが、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であれば、ステップ５０９を実行する。
ステップ５０９、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０を起動して第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が充電モードを起動したため、このとき、更に電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に同時に放電することができる。制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整し、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３に調整されると仮定する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに基づいて動作し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
ステップ５０６では、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると判断すれば、ステップ５１０～ステップ５１３を実行する。
ステップ５１０、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であるかどうかを判断する。
Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂの場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の動作状態及び電力が変化しないように維持し、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１の場合、ステップ５１１及びステップ５１２を実行する必要がある。
ステップ５１１、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整する。
ステップ５１２、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が０に達するかどうかを判断する。
ステップ５１１及びステップ５１２は並列実行される必要があり、即ち、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整し、且つ調整過程において第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその第３入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ３から０に調整されるかどうかを判断する。具体的には、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに検出し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力の調整を停止する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が０に達しない場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０に対していかなる調整を行う必要がない。このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第４入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ４であると仮定すれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０がその第４入力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＩＮ４に基づいて動作し且つＡＣ／ＤＣ変換３１０がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
つまり、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が０に調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１に達することができ、そうすると、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を再び調整する必要がない。
ところが、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力が０に調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であれば、ステップ５１３を実行する。
ステップ５１３、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。
制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整し、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその第４入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ４に調整されると仮定する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第４入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ４に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
状況３
エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第４閾値より大きい。
このとき、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０により電池の電力を交流電源に放電するよう、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、且つ第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０により電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電することを禁止するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止するように制御する。
一実現方式では、電池の電力を交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ５に調整し、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ５がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮ以下である。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ５に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ１以下である。
他の実現方式では、電池の電力を交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ１を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整し、且つ第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに等しく設定する。
具体的には、状況３において、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第４閾値より大きく、エネルギー貯蔵ユニット３４０は余分な電力を貯蔵できず、従って、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、電池の電力を交流電源のみに放電し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止状態に制御し、これにより、電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電することを禁止する。電池が交流電源に放電する過程において、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１の場合、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整される場合、電池が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０によりＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに応じて交流電源に放電するように、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力が対応してＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに等しく調整される。
このように、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが大きい場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力がその容量を超えることを回避するように、電池の電力を交流電源のみに放電する。
同様に、例えばＢＭＳから送信された放電要求における放電電流及び／又は放電電圧が変化する等の状況が発生して、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１を引き起こす場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を低減する必要がある。
以下、図６を例として、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第４閾値より大きい場合に電池に電力をどのように放電させるかについて詳しく説明し、図６に示されるプロセス６００は下記ステップの一部又は全部を含む。
ステップ６０１、電池のＢＭＳから送信された第１放電要求を受信したかどうかを検出する。
第１放電要求は第１放電電流及び第１放電電圧を含む。
ＢＭＳから送信された第１放電要求を受信した場合、ステップ６０２を実行する。
ステップ６０２、第１放電電圧及び第１放電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１入力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１として設定する。
例えば、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＩＮ１＝第１放電電圧×第１放電電流として設定してもよい。
ステップ６０３、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得する。
理解されるように、ここではステップ６０３の実行タイミングを制限せず、図６は例示的なものに過ぎず、ステップ６０３はステップ６０２の後で実行されてもよく、ステップ６０１の前に実行されてもよく、ステップ６０３はステップ６０４の前に実行されればよい。
ステップ６０４、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第４閾値より大きいかどうかを判断する。
第４閾値はエネルギー貯蔵ユニット３４０の特性に基づいて設定されてもよく、例えば、７０％、８０％又は９０％として設定される。
ステップ６０４では、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第４閾値より大きいと判断すれば、ステップ６０５を実行する。
ステップ６０５、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０のＧ２Ｖモードが起動されるため、電池の電力は交流電源に放電されることができる。第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が停止されるため、電池の電力がエネルギー貯蔵ユニット３４０に放電されることがない。
ステップ６０６、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であるかどうかを判断する。
ステップ６０６では、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると判断すれば、ステップ６０７～ステップ６０９を実行する。
ステップ６０７、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し且つその入力電力を調整する。
例えば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を０から徐々に増加させる。
ステップ６０８、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに達するかどうかを判断する。
ステップ６０７及びステップ６０８は並列実行される必要があり、即ち、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、且つ調整過程においてＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに達するかどうかを判断する。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力の調整を停止する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに達しない場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が停止状態にあるように維持する。このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ５に調整されると仮定すれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第５入力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＩＮ５に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１である。
つまり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１に達することができる。ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であれば、ステップ６０９を実行する。
ステップ６０９、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の入力電力を調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が停止されるため、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力がその最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であっても、エネルギー貯蔵ユニット３４０により電池から放電した電力を受信することもできず、このとき、電池が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０によりＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに応じて交流電源に放電するように、第１ＤＣ／ＤＣ変
換器３２０の入力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大入力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＩＮに等しく調整するしかない。
ステップ６０６では、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると判断すれば、ステップ６１０を実行する。
ステップ６１０、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であるかどうかを判断する。
Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂの場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の動作状態及び電力が変化しないように維持し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＞Ｕｂ１の場合、ステップ６１１を実行する。
ステップ６１１、ＡＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を調整する。
制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を調整する。
以上は図４～図６を参照して電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０及び／又は交流電源に放電する過程について説明し、以下に図７～図９を参照してエネルギー貯蔵ユニット３４０及び／又は交流電源が電池へ充電する過程について説明する。
選択可能に、制御ユニット２１０は、まず、ＢＭＳから送信された第１充電電圧及び第１充電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力をその第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１として設定し、且つ交流電源及び／又はエネルギー貯蔵ユニット３４０により電池へ充電するように、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得し、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣに基づいて電力変換ユニット２２０を制御することができる。
第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力は、例えば電池の充電需要電力ＷＳＵＭ２に等しく設定されてもよく、即ちＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１＝ＷＳＵＭ２であり、電池の充電需要電力ＷＳＵＭ２は例えば第１充電電流と第１充電電圧との積であってもよい。
制御ユニット２１０は充放電装置２００のバス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得する必要がある。例えば、バス電圧Ｕｂｕｓを検出するための検出回路はバス電圧をリアルタイムに検出し、且つ検出されたバス電圧Ｕｂｕｓを制御ユニット２１０に送信する。バス電圧Ｕｂｕｓは一定の頻度でリアルタイムに検出することができる。
状況１
エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第１閾値より大きい。
このとき、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０によりエネルギー貯蔵ユニット３４０から電池へ充電するように、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動する。
一実現方式では、エネルギー貯蔵ユニット３４０が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ１に調整し、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ１が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ以下である。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ１に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ２以下である。
他の実現方式では、エネルギー貯蔵ユニット３４０が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０により交流電源から電池へ同時に充電するように、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに調整し、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ１に調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに基づいて動作し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ１に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ２以下である。
具体的には、状況１において、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第１閾値より大きく、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、エネルギー貯蔵ユニット３４０により電池を優先的に充電する。エネルギー貯蔵ユニット３４０が電池へ充電する過程において、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２の場合、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整する。第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、それにより交流電源により電池へ同時に充電する。｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を０から増加させるように調整する。
そうすると、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが大きい場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力を放電して後続に電池から放電した電力を受信するために準備するよう、エネルギー貯蔵ユニットを電池へ充電するように優先的に使用し、且つバス電圧とバス平衡電圧との差が大きい場合、交流電源及びエネルギー貯蔵ユニットにより電池へ同時に充電するよう、交流電源を起動し、これにより、バス電圧とバス平衡電圧とのバランスを維持して、それにより充放電装置が安定的な状態で電池を充電する。
選択可能に、制御ユニット２１０は更に、ＢＭＳから送信された第２充電要求を受信し、第２充電要求が第２充電電圧及び第２充電電流を含むことと、第２充電電圧及び第２充電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ２として設定し、第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ２が第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１より小さいことと、に用いられる。
理解されるように、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分は常にデフォルト値Ｕｂ２より小さいことができず、充電要求における充電電流及び充電電圧が随時に変化できるため、バス電圧Ｕｂｕｓも変化し、ＢＭＳから送信された第２充電電圧及び第２充電電流を受信した場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を改めて設定する必要があり、改めて設定された該出力電力が小さくなる場合、バス電圧Ｕｂｕｓは大きくなる可能性がある。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を対応して低減させる必要がある。
一実現方式では、エネルギー貯蔵ユニット３４０及び交流電源が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧とバス平衡電圧との差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴとして維持し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ１をＡＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ２に低減させるように調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに基づいて動作し且つＡＣ／ＤＣ変換器がＡＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ２に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２以下である。
他の実現方式では、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１出力電力をゼロに調整し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴから第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第２出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ２に調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第２出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ２に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２以下である。
以上から分かるように、Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２（即ち、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２）の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の状態及び出力電力が変化しないように維持することができ、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２の場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を優先的に低減する必要があり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力が０に低減される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２であれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を低減し続ける。
以下、図７を例として、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第１閾値より大きい場合に電池をどのように充電するかについて詳しく説明し、図７に示されるプロセス７００は下記ステップの一部又は全部を含む。
ステップ７０１、電池のＢＭＳから送信された第１充電要求を受信したかどうかを検出する。
第１充電要求は第１充電電流及び第１充電電圧を含む。
ＢＭＳから送信された第１充電要求を受信した場合、ステップ７０２を実行する。
ステップ７０２、第１充電電圧及び第１充電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１として設定する。
例えば、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１＝第１充電電圧×第１充電電流として設定してもよい。
ステップ７０３、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得する。
理解されるように、ここではステップ７０３の実行タイミングを制限せず、図７は例示的なものに過ぎず、ステップ７０３はステップ７０２の後で実行されてもよく、ステップ７０１の前に実行されてもよく、ステップ７０３はステップ７０４の前に実行されればよい。
ステップ７０４、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第１閾値より大きいかどうかを判断する。
第１閾値はエネルギー貯蔵ユニット３４０の特性に基づいて設定されてもよく、例えば、７０％、８０％又は９０％として設定されてもよい。
ステップ７０４では、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第１閾値より大きいと判断すれば、ステップ７０５を実行する。
ステップ７０５、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の放電モードが起動されるため、エネルギー貯蔵ユニット３４０により電池へ充電することができる。
ステップ７０６、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であるかどうかを判断する。
ステップ７０６では、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であると判断すれば、ステップ７０７～ステップ７０９を実行する。
ステップ７０７、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し且つその出力電力を調整する。
例えば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を０から徐々に増加させる。
ステップ７０８、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに達するかどうかを判断する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴは例えばエネルギー貯蔵ユニット３４０の放電能力に基づいて決定されてもよい。エネルギー貯蔵ユニット３４０が放電できる電力は多ければ多いほど、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴは大きく設定されるようになる。
ステップ７０７及びステップ７０８は並列実行される必要があり、即ち、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整し、且つ調整過程において第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに達するかどうかを判断する。具体的には、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力の調整を停止する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに達しない場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０が停止状態にあるように維持する。このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ１に調整されると仮定すれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０がその第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ１に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
つまり、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２に達することができ、そうすると、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０を再び起動する必要がない。
ところが、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であれば、ステップ７０９を実行する。
ステップ７０９、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動してＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＶ２Ｇモードを起動したため、このときに交流電源により電池へ同時に充電することができる。制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその第１出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ１に調整されると仮定する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに基づいて動作し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第１出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ１に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
ステップ７０６では、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であると判断すれば、ステップ７１０～ステップ７１３を実行する。
ステップ７１０、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２であるかどうかを判断する。
Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂの場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の動作状態及び電力が変化しないように維持し、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２の場合、ステップ７１１及びステップ７１２を実行する。
ステップ７１１、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。
ステップ７１２、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力が０に達するかどうかを判断する。
ステップ７１１及びステップ７１２は並列実行される必要があり、即ち、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、且つ調整過程においてＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその第１出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ１から０に調整されるかどうかを判断する。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに検出し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力の調整を停止する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力が０に達しない場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０に対していかなる調整を行う必要がない。このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第２出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ２であると仮定すれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第２出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ２に基づいて動作し且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０がその最大出力電力ＰＭＡＸＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴに基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
つまり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力が０に調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２に達することができ、そうすると、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を再び調整する必要がない。
ところが、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力が０に調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２であれば、ステップ７１３を実行する。
ステップ７１３、第２Ｄ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整する。
制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整し、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がその第２出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ２に調整されると仮定する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０がその第２出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ２に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
状況２
エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第２閾値より大きく且つ第１閾値より小さい。
このとき、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０により交流電源から電池へ充電するよう、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動する。
一実現方式では、交流電源が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ３に調整し、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ３がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ以下である。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ３に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ２以下である。
他の実現方式では、電池の電力を交流電源に放電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０によりエネルギー貯蔵ユニット３４０から電池へ同時に充電するよう、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整し、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３に調整する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに基づいて動作し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２より小さい。
具体的には、状況２において、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第２閾値より大きく且つ第１閾値より小さく、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、交流電源により電池へ優先的に充電する。交流電源が電池へ充電する過程において、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２の場合、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動し、それにより電池の電力をエネルギー貯蔵ユニット３４０に同時に放電する。｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を０から増加させるように調整する。
該実施例では、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが適切な範囲にある場合、交流電源を電池へ充電するように優先的に使用し、且つバス電圧とバス平衡電圧との差が大きい場合、エネルギー貯蔵ユニット及び交流電源により電池へ同時に充電するよう、エネルギー貯蔵ユニットを起動し、これにより、バス電圧とバス平衡電圧とのバランスを維持して、それにより充放電装置が安定的な状態で電池を充電する。
選択可能に、制御ユニット２１０は更に、ＢＭＳから送信された第３充電要求を受信し、第３充電要求が第３充電電圧及び第３充電電流を含むことと、第３充電電圧及び第３充電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ３として設定し、第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ３が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１より小さいことと、に用いられる。
理解されるように、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分は常にデフォルト値Ｕｂ２より小さいことができず、充電要求における充電電流及び充電電圧が随時に変化できるため、バス電圧Ｕｂｕｓも変化し、ＢＭＳから送信された第３充電電圧及び第３充電電流を受信した場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を改めて設定する必要があり、改めて設定された該出力電力が小さくなる場合、バス電圧Ｕｂｕｓは大きくなる可能性がある。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を対応して低減させる必要がある。
一実現方式では、電池がエネルギー貯蔵ユニット３４０及び交流電源へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧とバス平衡電圧との差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴとして維持し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３を第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第４出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ４に低減するように調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第４出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ４ に基づいて動作し且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２以下である。
他の実現方式では、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧とバス平衡電圧との差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３をゼロに調整し、且つＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴからＡＣ／ＤＣ変換器の第４出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ４に調整する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第４出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ４に基づいて動作し且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がゼロである場合、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２以下である。
以上から分かるように、Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２（即ち、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２）の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の状態及び出力電力が変化しないように維持することができ、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を優先的に低減する必要があり、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が０に低減される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２であれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を低減し続ける。
以下、図８を例として、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第２閾値より大きく且つ第１閾値より小さい場合に電池をどのように充電するかについて詳しく説明し、図８に示されるプロセス８００は下記ステップの一部又は全部を含む。
ステップ８０１、電池のＢＭＳから送信された第１充電要求を受信したかどうかを検出する。
第１充電要求は第１充電電流及び第１充電電圧を含む。
ＢＭＳから送信された第１充電要求を受信した場合、ステップ８０２を実行する。
ステップ８０２、第１充電電圧及び第１充電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１として設定する。
例えば、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１＝第１充電電圧×第１充電電流として設定してもよい。
ステップ８０３、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得する。
理解されるように、ここではステップ８０３の実行タイミングを制限せず、図８は例示的なものに過ぎず、ステップ８０３はステップ８０２の後で実行されてもよく、ステップ８０１の前に実行されてもよく、ステップ８０３はステップ８０４の前に実行されればよい。
ステップ８０４、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第２閾値より大きく且つ第１閾値より小さいかどうかを判断する。
第１閾値及び第２閾値はエネルギー貯蔵ユニット３４０の特性に基づいて設定されてもよく、例えば、第２閾値は１０％、２０％又は３０％として設定されてもよく、第１閾値は７０％、８０％又は９０％として設定されてもよい。
ステップ８０４では、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第２閾値より大きく且つ第１閾値より小さいと判断すれば、ステップ８０５を実行する。
ステップ８０５、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０のＶ２Ｇモードが起動されるため、エネルギー貯蔵ユニット３４０により該電池を充電することができる。
ステップ８０６、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であるかどうかを判断する。
ステップ８０６では、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であると判断すれば、ステップ８０７～ステップ８０９を実行する。
ステップ８０７、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し且つその出力電力を調整する。
例えば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を０から徐々に増加させる。
ステップ８０８、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに達するかどうかを判断する。
ステップ８０７及びステップ８０８は並列実行される必要があり、即ち、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、且つ調整過程においてＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに達するかどうかを判断する。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力の調整を停止する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに達しない場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が停止状態にあるように維持する。このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第３出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ３に調整されると仮定すれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第３出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ３に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
つまり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２に達することができ、そうすると、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を再び起動する必要がない。
ところが、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であれば、ステップ８０９を実行する。
ステップ８０９、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０を起動して第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が放電モードを起動したため、このときに更にエネルギー貯蔵ユニット３４０により電池へ同時に充電することができる。制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整し、このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がその第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３に調整されると仮定する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに基づいて動作し、且つ第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
ステップ８０６では、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であると判断すれば、ステップ８１０～ステップ８１３を実行する。
ステップ８１０、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２であるかどうかを判断する。
Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂの場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の動作状態及び電力が変化しないように維持し、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２の場合、ステップ８１１及びステップ８１２を実行する必要がある。
ステップ８１１、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整する。
ステップ８１２、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が０に達するかどうかを判断する。
ステップ８１１及びステップ８１２は並列実行される必要があり、即ち、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整し、且つ調整過程において第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力がその第３出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ３から０に調整されるかどうかを判断する。具体的には、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに検出し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力の調整を停止する。このとき、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が０に達しない場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０に対していかなる調整を行う必要がない。このときに第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の第４出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ４であると仮定すれば、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０がその第４出力電力ＷＤＣ／ＤＣ２－ＯＵＴ４に基づいて動作し且つＡＣ／ＤＣ変換３１０がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
つまり、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が０に調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２に達することができ、そうすると、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を再び調整する必要がない。
ところが、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力が０に調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２であれば、ステップ８１３を実行する。
ステップ８１３、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。
ステップ８１３では、制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその第４出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ４に調整されると仮定する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第４出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ４に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
状況３
エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第２閾値より小さい。
このとき、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０により交流電源から電源へ充電するよう、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、且つ第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０によりエネルギー貯蔵ユニット３４０から電池を充電することを禁止するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止するように制御する。
一実現方式では、交流電源が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ５に調整し、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ５がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ以下である。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ５に基づいて動作するとき、バス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分が該デフォルト値Ｕｂ２以下である。
他の実現方式では、交流電源が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより小さく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整し、且つ第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに等しく設定する。
具体的には、状況３において、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣは第２閾値より小さく、エネルギー貯蔵ユニット３４０には電池へ充電する余分な電力がなく、従って、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、交流電源により電池へ充電し、且つエネルギー貯蔵ユニット３４０により電池へ充電することを禁止するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止状態にあるように制御する。交流電源が電池へ充電する過程において、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２の場合、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整される場合、交流電源が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０によりＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに応じて電池へ充電するよう、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力が対応してＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに等しく調整される。
該実施例では、エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが小さい場合、エネルギー貯蔵ユニットに貯蔵される電力を節約するよう、交流電源のみを使用して電池へ充電する。
同様に、ＢＭＳから送信された充電要求における充電電流及び／又は充電電圧は変化すると、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２を引き起こす恐れがある。このとき、交流電源は更にエネルギー貯蔵ユニット３４０を充電することに用いられる可能性がある。
選択可能に、制御ユニット２１０は更に、ＢＭＳから送信された第４充電要求を受信し、第４充電要求が第４充電電圧及び第４充電電流を含むことと、前記第４充電電圧及び前記第４充電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第４出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ４として設定し、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第４出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ４が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１より小さいことと、に用いられる。
交流電源が電池へ充電する過程において、バス電圧Ｕｂｕｓがバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅより大きく且つバス電圧Ｕｂｕｓとバス平衡電圧Ｕｂａｌａｎｃｅとの差分がデフォルト値Ｕｂ２を超える場合、交流電源によりエネルギー貯蔵ユニット３４０へ充電するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を起動する。
そうすると、交流電源は電池を充電できる以外に、エネルギー貯蔵ユニット３４０に貯蔵される電力を補充するよう、更にエネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが小さい場合にエネルギー貯蔵ユニット３４０を充電することもできる。
以下、図９を例として、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第２閾値より小さい場合に電池をどのように充電するかについて詳しく説明し、図９に示されるプロセス９００は下記ステップの一部又は全部を含む。
ステップ９０１、電池のＢＭＳから送信された第１充電要求を受信したかどうかを検出する。
第１充電要求は第１充電電流及び第１充電電圧を含む。
ＢＭＳから送信された第１充電要求を受信した場合、ステップ９０２を実行する。
ステップ９０２、第１充電電圧及び第１充電電流に基づいて、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の第１出力電力ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１として設定する。
例えば、ＷＤＣ／ＤＣ１－ＯＵＴ１＝第１充電電圧×第１充電電流として設定してもよい。
ステップ９０３、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣを取得する。
理解されるように、ここではステップ９０３の実行タイミングを制限せず、図９は例示的なものに過ぎず、ステップ９０３はステップ９０２の後で実行されてもよく、ステップ９０１の前に実行されてもよく、ステップ９０３はステップ９０４の前に実行されればよい。
ステップ９０４、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第２閾値より小さいかどうかを判断する。
第２閾値はエネルギー貯蔵ユニット３４０の特性に基づいて設定されてもよく、例えば、１０％、２０％又は３０％として設定される。
ステップ９０４では、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第２閾値より小さいと判断すれば、ステップ９０５を実行する。
ステップ９０５、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０のＶ２Ｇモードが起動されるため、交流電源は電池へ充電することができる。第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が停止されるため、エネルギー貯蔵ユニット３４０は電池へ充電することがない。
ステップ９０６、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であるかどうかを判断する。
ステップ９０６では、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であると判断すれば、ステップ９０７～ステップ９０９を実行する。
ステップ９０７、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０を起動し且つその出力電力を調整する。
例えば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を０から徐々に増加させる。
ステップ９０８、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに達するかどうかを判断する。
ステップ９０７及びステップ９０８は並列実行される必要があり、即ち、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整し、且つ調整過程においてＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに達するかどうかを判断する。具体的には、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整するとき、バス電圧Ｕｂｕｓをリアルタイムに取得し、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力の調整を停止する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに達しない場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が停止状態にあるように維持する。このときにＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がＡＣ／ＤＣ変換器３１０の第５出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ５に調整されると仮定すれば、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０がその第５出力電力ＷＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴ５に基づいて動作するとき、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２である。
つまり、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整されない際に｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２に達することができる。ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整される場合、依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であれば、ステップ９０９を実行する。
ステップ９０９、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力を調整する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３１０が停止されるため、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力がその最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに調整される場合に依然としてＵｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であっても、エネルギー貯蔵ユニット３４０により電池へ充電することもできず、このとき、交流電源が第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０によりＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに応じて電池へ充電するよう、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０の出力電力をＡＣ／ＤＣ変換器３１０の最大出力電力ＰＭＡＸＡＣ／ＤＣ－ＯＵＴに等しく調整するしかない。
ステップ９０６では、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２であると判断すれば、ステップ９１０を実行する。
ステップ９１０、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂであるかどうかを判断する。
Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ２＜Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２（即ち、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２）の場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の動作状態及び電力が変化しないように維持し、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ２の場合、ステップ９１１を実行する。
ステップ９１１、ＡＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力を調整する。
ステップ９１１では、制御ユニット２１０は｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ２になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力を調整する。
理解されるように、本願の実施例では、双方向ＡＣ／ＤＣ変換器３１０、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０が動作する際の入力電力及び出力電力は、いずれもそれぞれの最大入力電力及び最大出力電力を超えることができない。
本願の実施例は第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の出力電力の調整方式を制限せず、例えば、予め設定されたステップ幅に応じてＡＣ／ＤＣ変換器３１０又は第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の出力電力又は入力電力を徐々に増加又は低減させることができる。
理解されるように、図４～図６に示されるプロセスは独立して実行されてもよく、即ち、充放電装置は電池を放電させることのみに用いられ、図７～図９に示されるプロセスは独立して実行されてもよく、即ち、充放電装置は電池へ充電することのみに用いられ、図４～図６に示されるプロセス及び図７～図９に示されるプロセスは、組み合わせて実行されてもよく、即ち、充放電装置は電池を放電させることに用いられるだけでなく、電池へ充電することにも用いられる。本願はこれを制限しない。
更に理解されるように、上記の図４～図９に対して説明される放電及び充電過程については、いかなる分岐に説明される状況はいずれも、他の分岐に説明される解決手段に依存せずに独立して実行されてもよく、異なる分岐に説明される状況は組み合わせられてもよい。例えば、電池の放電過程については、図４に示されるエネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第３閾値より小さい場合を例とし、このとき、Ｕｂｕｓ＞Ｕｂａｌａｎｃｅ＋Ｕｂ１であると発見すれば、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまで第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を順次増加させ（第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力がその最大入力電力に達する場合のみ、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力を増加させる）、Ｕｂｕｓ＜Ｕｂａｌａｎｃｅ－Ｕｂ１であると発見すれば、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１になるまでＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を順次低減し（ＡＣ／ＤＣ変換器３１０の入力電力が０に達する場合のみ、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の入力電力を低減する）、｜Ｕｂｕｓ－Ｕｂａｌａｎｃｅ｜＜Ｕｂ１を検出した場合、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０の現在状態及び電力が変化しないように維持する。
以上に説明される状況を除き、制御ユニット２１０が第１充電要求を受信しないだけでなく、第１充電要求も受信しない場合、エネルギー貯蔵ユニット３２０のＳＯＣを取得する。エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第５閾値より大きく且つ第６閾値より小さい場合、ＡＣ／ＤＣ変換器３１０、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０を停止するように制御する。そうでない場合、第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０のみを停止するように制御し、このとき、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第５閾値より小さい場合、交流電源によりエネルギー貯蔵ユニット３４０へ充電するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の充電モード及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０のＧ２Ｖモードを順次起動し、且つそれらの動作電力をいずれも第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大入力電力に設定し、エネルギー貯蔵ユニット３４０のＳＯＣが第６閾値より大きい場合、エネルギー貯蔵ユニット３４０により交流電源へ放電するよう、第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の放電モード及びＡＣ／ＤＣ変換器３１０のＶ２Ｇモードを順次起動し、且つそれらの動作電力をいずれも第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０の最大出力電力に設定する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０はいずれも一方向ＡＣ／ＤＣ変換器であってもよく、それにより充放電装置２００の電池に対する充電又は放電を実現する。
ＡＣ／ＤＣ変換器３１０及び第１ＤＣ／ＤＣ変換器３２０はいずれも双方向ＡＣ／ＤＣ変換器であってもよく、それにより充放電装置２００の電池に対する充電及び放電を同時に実現する。
第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０は一方向ＡＣ／ＤＣ変換器であってもよく、それにより電池から放電した電力を受信することのみに用いられる。第２ＤＣ／ＤＣ変換器３３０は双方向ＡＣ／ＤＣ変換器であってもよく、それにより電池を充電し及び電池から放電した電力を受信することに用いられる。
従来、市販されている電池が充電可能な蓄電池である場合は多く、よく見られるものはリチウム電池、例えばリチウムイオン電池又はリチウムイオンポリマー電池等である。充電過程において、一般的に連続充電方式で電池を充電するが、電池を連続充電すると、電池のリチウム析出、発熱等の現象が発生してしまい、リチウム析出、発熱等の現象は電池の性能を低下させ、サイクル寿命を大幅に短縮するだけでなく、更に電池の急速充電容量を制限し、且つ燃焼、爆発等の壊滅的な結果を引き起こす恐れもあり、深刻な安全面における問題をもたらしてしまう。
電池の安全性能を確保するために、充放電装置における第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器はいずれも双方向ＤＣ／ＤＣ変換器である場合、電池を充電する過程において、充放電装置はＢＭＳから送信された充電電流及び放電電流に基づいて電池への充電及び放電を実現することができ、電池を連続充電することを回避し、それにより電池の連続充電による発熱、リチウムイオンの凝集等の問題を回避する。発熱により電池の温度が上昇し、リチウムイオンの凝集による結晶物が電池を突き刺して、電解液の漏れによる電池の短絡を引き起こす恐れがあり、電池の温度の上昇及び電池の短絡等はいずれも電池の安全面における問題、例えば電池の燃焼又は爆発等を引き起こす恐れがある。従って、本願の実施例の技術案によれば、充放電装置はＢＭＳから送信された充電電流及び放電電流に基づいて電池への充電及び放電を実現し、電池の安全性能を確保することができる。また、連続充電過程において、リチウムイオンの連続凝集もリチウム析出問題を引き起こして、電池の耐用年数及び充電能力に影響し、従って、本願の実施例の技術案によって電池の耐用年数及び充電容量を確保することもできる。
図１０は本願の実施例に係る電池の充電方法２００の模式的なブロック図である。選択可能に、本願の実施例の方法１０００は上記図１に示される充放電装置１１０及び電池システム１２０に適用できる。
図１０に示すように、該電池の充電方法１０００は下記ステップを含んでもよい。
ステップ１０１０、ＢＭＳが充電電流Ｉ１を取得する。
ステップ１０２０、ＢＭＳが充放電装置に充電電流Ｉ１を送信する。
ステップ１０３０、充放電装置が充電電流Ｉ１に基づいて電池を充電する。
ステップ１０４０、電池の第１累積充電量が第１累積充電量閾値以上であり且つ電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えない場合、ＢＭＳが放電電流Ｉ３を取得する。
ステップ１０５０、ＢＭＳが充放電装置に放電電流Ｉ３を送信する。
ステップ１０６０、充放電装置が放電電流Ｉ３に基づいて電池を放電させるように制御する。
具体的に、ステップ２１０～ステップ２３０では、ＢＭＳはまず充電モードに入って電池を充電するように充放電装置を制御することができ、まず、ＢＭＳは充電電流Ｉ１を取得し、ＢＭＳが充放電装置に充電電流Ｉ１を送信した後、充放電装置が受信された充電電流Ｉ１に基づいて電池を充電する。
選択可能に、ＢＭＳはその機能ユニット（例えば、記憶ユニット又は処理ユニット）から充電電流Ｉ１を取得してもよく、又は、ＢＭＳは他の装置から充電電流Ｉ１を取得してもよい。いくつかの実施形態では、該充電電流Ｉ１は予め設定された電流であってもよく、該予め設定された電流は固定値であってもよく、又は時間につれて予め設定された方式に応じて変化してもよい。又は、他のいくつかの実施形態では、該充電電流Ｉ１は電池の状態パラメータに基づいて決定した電流であってもよく、該充電電流Ｉ１は電池の状態パラメータの変化につれて変化する。
選択可能に、充放電装置は充電電流Ｉ１に基づいて電池を充電する過程において、ＢＭＳは電池の第１累積充電量を取得し、且つ該第１累積充電量が第１累積充電量閾値以上であるかどうかを判断することができ、電池の第１累積充電量が第１累積充電量閾値以上であり且つ電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えない場合、ＢＭＳは放電電流Ｉ３を取得する。
具体的に、上記図１における電池についての説明から分かるように、電池は１つ又は複数の電池セルを含んでもよく、ＢＭＳは電池における１つ又は複数の電池セルの電圧を監視することにより、該電池が満充電状態に達するかどうかを監視することができる。選択可能に、電池が複数の電池セルを含む場合、複数の電池セルの電圧が異なる可能性があり、この場合、電池セルの最大電圧が電池セルの満充電電圧を超えるかどうかを判断することにより、電池が満充電状態に達するかどうかを判断することができる。又は、他の方式では、電池セルの最大電圧のほか、更に電池における電池セルの他の電圧を利用して、電池が満充電状態に達するかどうかを判断することもできる。
電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えない場合、即ち、電池が満充電状態に達しない場合、電池の第１累積充電量が第１累積充電量閾値以上であれば、ＢＭＳは放電電流Ｉ３を取得し、即ち、電池に対しては、充電モードから放電モードに入る。
選択可能に、上記第１累積充電量は第１累積充電容量であってもよく、又は第１累積充電電量であってもよい。それに対応して、第１累積充電量が第１累積充電容量である場合、第１累積充電量閾値は第１累積充電容量閾値であり、第１累積充電量が第１累積充電電量である場合、第１累積充電量閾値は第１累積充電電力閾値である。
いくつかの実施形態では、上記第１累積充電量閾値は予め設定された閾値であってもよく、該予め設定された閾値は固定閾値であってもよく、又は時間につれて予め設定された方式に応じて変化してもよい。
他のいくつかの実施形態では、該第１累積充電量閾値は電池の状態パラメータに基づいて決定されてもよく、即ち、電池の状態パラメータが変化するとき、該第１累積充電量閾値も対応して変化し、該実施形態によれば、第１累積充電量閾値は電池の現在状態パラメータに一層良く適用でき、それにより現在の充電過程をより良く制御し、電池の充電効率を向上させ、且つ電池を損傷することがない。
更に、ステップ２４０～ステップ２６０では、ＢＭＳは放電電流Ｉ３を取得し、且つ該放電電流Ｉ３を充放電装置に送信し、充放電装置は受信された放電電流Ｉ３に基づいて電池を放電させるように制御する。
選択可能に、ＢＭＳはその機能ユニット、例えば記憶ユニット又は処理ユニットから放電電流Ｉ３を取得してもよく、又は、ＢＭＳは他の装置から放電電流Ｉ３を取得してもよい。いくつかの実施形態では、該放電電流Ｉ３は予め設定された電流であってもよく、該予め設定された電流は固定値であってもよく、又は時間につれて予め設定された方式に応じて変化してもよい。又は、他のいくつかの実施形態では、該放電電流Ｉ３は電池の状態パラメータに基づいて決定した電流であってもよく、該放電電流Ｉ３は電池の状態パラメータの変化につれて変化する。いくつかの実施形態では、放電モード又は放電段階において、電池の電力をエネルギー蓄積装置及び／又は配電網に送電することができ、電気エネルギーの循環利用に役立つ。該エネルギー蓄積装置は充放電装置内に設置されてもよく、又は充放電装置外に設置されてもよく、電池の放電電流を受信できるようにするように意図され、本願の実施例はエネルギー蓄積装置の具体的な設置を制限しない。選択可能に、放電モードにおいて、電池の電力を他の方式で消費してもよく、本願の実施例は電気エネルギーを消費する具体的な方式を制限しない。
更に、充放電装置が電池を放電させるように制御する過程において、ＢＭＳは電池の放電過程における第１累積放電量を取得し、且つ該第１累積放電量が第１累積放電量閾値以上であるかどうかを判断することができる。
選択可能に、上記第１累積放電量は第１累積放電容量であってもよく、又は第１累積放電電量であってもよい。対応して、第１累積放電量が第１累積放電容量である場合、第１累積放電量閾値は第１累積放電容量閾値であり、第１累積放電量が第１累積放電電量である場合、第１累積放電量閾値は第１累積放電電量閾値である。
いくつかの実施形態では、上記第１累積放電量閾値は予め設定された閾値であってもよく、該予め設定された閾値は固定閾値であってもよく、又は時間につれて予め設定された方式に応じて変化してもよい。
他のいくつかの実施形態では、該第１累積放電量閾値は電池の状態パラメータに基づいて決定されてもよく、即ち、電池の状態パラメータが変化するとき、該第１累積放電量閾値も対応して変化し、該実施形態によれば、第１累積放電量閾値は電池の現在状態パラメータに一層良く適用でき、それにより現在の放電過程をより良く制御し、電池の放電効率を向上させ、且つ電池を損傷することがない。
第１累積放電量が第１累積放電量閾値以上である場合、充放電装置は電池に放電を停止させるように制御する。
上記過程によって、充放電装置はＢＭＳから送信された充電電流Ｉ１及び放電電流Ｉ３に基づいて電池への充電及び放電を実現し、それにより電池の連続充電による発熱、リチウムイオンの凝集等の問題を回避し、更に発熱、リチウムイオンの凝集等の問題による電池の安全面における問題、例えば電池の燃焼又は爆発等を回避し、電池の安全性能を確保する。また、充電電流Ｉ１に基づいて電池を第１累積充電量まで充電して更に放電電流Ｉ３に基づいて電池の電力を第１累積放電量まで放電することにより、充電過程において電池の負極に凝集されるリチウムイオンを放電することができ、連続充電において生成したリチウム析出問題を防止し、それにより電池の耐用年数及び充電能力を向上させる。
電池の充電については、１回の充電及び１回の放電を経た後、電池を２回目に充電し続けることができ、これにより、電池を充電し続ける。
選択可能に、図１０に示すように、本願の実施例の電池の充電方法１０００は更に下記ステップを含んでもよい。
ステップ１０７０、電池の第１累積放電量が第１累積放電量閾値以上である場合、ＢＭＳが充電電流Ｉ２を取得する。
ステップ１０８０、ＢＭＳが充放電装置に充電電流Ｉ２を送信する。
ステップ１０９０、充放電装置が充電電流Ｉ２に基づいて電池を充電する。
具体的に、上記ステップ１０７０～ステップ１０９０において、ＢＭＳは電池の第１累積放電量が第１累積放電量閾値以上であると判断する場合、ＢＭＳは充電電流Ｉ２を取得し、且つ該充電電流Ｉ２を充放電装置に送信し、充放電装置は受信された充電電流Ｉ２に基づいて電池を充電し続け、即ち、電池に対しては、放電モードから改めて充電モードに入る。選択可能に、該ステップ１０７０～ステップ１０９０の他の関連技術案は上記ステップ１０１０～ステップ１０３０の関連説明を参照してもよく、ここで詳細な説明は省略する。
理解されるように、上記出願の実施例では、電池への充放電には上記充放電に必要な電流情報のほか、更に充放電に必要な電圧情報も必要となり、例えば、ステップ１０１０～１０３０では、ＢＭＳは充電電流Ｉ１及び充電電圧Ｕ１を取得し、且つ充放電装置に該充電電流Ｉ１及び充電電圧Ｕ１を送信し、該充放電装置は該充電電流Ｉ１及び充電電圧Ｕ１に基づいて電池を充電することに用いられ、ステップ１０４０～１０６０では、ＢＭＳは放電電流Ｉ３及び放電電圧Ｕ３を取得し、且つ充放電装置に該放電電流Ｉ３及び放電電圧Ｕ３を送信し、該充放電装置は該放電電流Ｉ３及び該放電電圧Ｕ３に基づいて電池を放電することに用いられる。後続の充放電過程は上記充放電過程に類似し、ここで詳細な説明は省略する。
例として、図１１は本願の実施例に係る電池の充電電流及び放電電流の模式的なオシログラムである。
図１１に示すように、ｔ１～ｔ２時間帯において、充放電装置は充電電流Ｉ１に基づいて電池を充電し、該電池の第１累積充電量が第１累積充電量閾値以上であり且つ該電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えないまで充電し、ｔ２～ｔ３時間帯において、充放電装置は放電電流Ｉ３に基づいて電池を放電させるように制御し、該電池の第１累積放電量が第１累積放電量閾値以上であるまで放電し、選択可能に、放電電流Ｉ３の持続時間は充電電流Ｉ１の持続時間より短くてもよい。ｔ３～ｔ４時間帯において、充放電装置は充電電流Ｉ２に基づいて電池を充電し続け、該電池の第２累積充電量が第２累積充電量閾値以上であり且つ該電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超えないまで充電し、ｔ４～ｔ５時間帯において、充放電装置は放電電流Ｉ４に基づいて電池を放電させるように制御し、該電池の第２累積放電量が第２累積放電量閾値以上であるまで放電し、選択可能に、充電電流Ｉ２の持続時間は充電電流Ｉ１の持続時間より短くてもよい。理解されるように、該電池が満充電になるまで、上記充放過程は行われ続ける。
説明されるように、図１１は充電電流Ｉ１、充電電流Ｉ２、放電電流Ｉ３及び放電電流Ｉ４のみを模式的に示すオシログラムであり、充電電流Ｉ１はｔ１～ｔ２において図１１に示される定電流であってもよく、又は時間につれて変化する変化電流であってもよく、同様に、充電電流Ｉ２、放電電流Ｉ３及び放電電流Ｉ４は図１１に示される定電流であってもよく、又は時間につれて変化する変化電流であってもよい。また、図１１には模式的に示される充電電流Ｉ１及び充電電流Ｉ２の大きさが同じであり、放電電流Ｉ３及び放電電流Ｉ４の大きさが同じであり、これ以外に、充電電流Ｉ１及び充電電流Ｉ２の大きさは異なってもよく、放電電流Ｉ３及び放電電流Ｉ４の大きさは異なってもよく、本願の実施例はこれを具体的に制限しない。
選択可能に、電池の電池セルの電圧が電池セルの満充電電圧を超える場合、ＢＭＳは充放電装置に充電停止命令を送信し、それにより充放電装置が電池への充電を停止する。
選択可能に、高電流による急速充電を実現するために、充電電流Ｉ１及び／又は充電電流Ｉ２の充電倍率の範囲は２Ｃ～１０Ｃである。
更に、本願の実施例の放電電流は小電流であり、電池の小電流の放電により電池の負極に凝集されるリチウムイオンを放電するが、電池に充電される電力の過度損失を引き起こすことがないように意図される。
具体的に、上記方法における放電電流Ｉ３及び／又は放電電流Ｉ４は小電流であってもよく、また、充放電装置が放電電流Ｉ４に基づいて電池を放電させるように制御した後、後続の放電過程における放電電流は小電流であってもよい。
選択可能に、小電流による放電を実現するために、放電電流Ｉ３及び／又は放電電流Ｉ４の充電倍率の範囲は０．１Ｃ～１Ｃである。
選択可能に、上記方法では、充電過程における電池の充電量及び放電過程における電池の放電量をより良く制御するために、放電量をより小さくするが、電池に充電される電力の過度損失を引き起こすことがないように放電過程における累積放電量閾値と充電過程における累積充電量閾値との比率を設定することができる。
例として、上記方法では、第１累積放電量閾値と第１累積充電量閾値との比は１０％以下であり、及び／又は、第２累積放電量閾値と第２累積充電量閾値との比は１０％以下である。
これ以外に、充放電装置が充電電流Ｉ２及び第２放電電流に基づいて電池を充電し及び電池を放電させるように制御した後、後続の充放電過程における累積放電量閾値と累積充電量閾値との比は１０％以下であってもよい。
説明されるように、上記比率１０％は更に応用シーン及び応用ニーズの変化につれて調整されてもよく、本願は該比率の具体的な数値を制限しない。
選択可能に、上記方法実施例では、ＢＭＳの取得した充電電流Ｉ１及び充電電流Ｉ２は同じであってもよく、又は異なってもよい。該充電電流Ｉ１及び／又は充電電流Ｉ２は予め設定された電流であってもよく、又は、該充電電流Ｉ１及び／又は充電電流Ｉ２は電池の状態パラメータに基づいて決定した電流であってもよく、電池の状態パラメータが変化すると、充電電流Ｉ１及び／又は充電電流Ｉ２は異なる状態パラメータにおける対応の異なる電流であってもよい。電池の状態パラメータは電池温度、電池電圧、電池電流、電池荷電状態（ＳＯＣ：ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）及び電池健康状態（ＳＯＨ：ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ）等のパラメータのうちの少なくとも１つを含む。
同様に、ＢＭＳの取得した放電電流Ｉ３及び放電電流Ｉ４は同じであってもよく、又は異なってもよい。該放電電流Ｉ３及び／又は放電電流Ｉ４は予め設定された電流であってもよく、又は、該放電電流Ｉ３及び／又は放電電流Ｉ４は電池の状態パラメータに基づいて決定した電流であってもよい。
充電電流Ｉ１、充電電流Ｉ２、放電電流Ｉ３及び放電電流Ｉ４のうちの少なくとも１つが電池の状態パラメータに基づいて決定した電流である場合、電池の現在状態パラメータに一層良く適用して、電池の充電効率及び／又は放電効率を向上させ、且つ電池を損傷することがない。
これ以外に、充放電装置が充電電流Ｉ２及び第２放電電流に基づいて電池を充電し及び電池を放電させるように制御した後、後続の充放電過程において充電電流及び／又は放電電流は同様に予め設定された電流であってもよく、又は、電池の状態パラメータに基づいて決定した電流であってもよい。
選択可能に、電池の状態パラメータに基づいて充電電流及び放電電流を決定することは複数の実現方式があってもよく、一例として、電池の状態パラメータと充電電流、放電電流とのマッピング関係を取得し、該マッピング関係に応じて、電池の状態パラメータによって具体的な充電電流及び放電電流を決定することができ、該マッピング関係は大量の実験データをフィッティングして取得したマッピング関係であってもよく、より高い信頼性及び正確性を有し、該マッピング関係は具体的にマッピングテーブル、マッピング図又はマッピング公式等であってもよい。また、他の例では、更に大量の実験データに基づいて専用のニューラルネットワークモデルを訓練することができ、該ニューラルネットワークモデルは入力された電池の状態パラメータに基づいて充電電流及び放電電流を出力することができる。
本願の実施例では、ＢＭＳは充電電流Ｉ１、放電電流Ｉ３及び充電電流Ｉ２を定期的に取得することができる。それに対応して、ＢＭＳは充放電装置に充電電流Ｉ１、放電電流Ｉ３及び充電電流Ｉ２を定期的に送信することができる。
理解されるように、上記実施例では、電池への充放電は上記充放電に必要な電流情報のほか、更に充放電に必要な電圧情報も必要となり、充放電に必要な電圧の取得方式は、本願の実施例を制限しない。
選択可能に、上記方法実施例では、ＢＭＳと充放電装置との間の通信は従来の充電器とＢＭＳとの間の通信プロトコルと両立することができ、従って、ＢＭＳと充放電装置との間の通信は実現されやすく、且つ広い利用可能性を有する。
具体的に、上記方法実施例を基に、ＢＭＳは更に充電電圧Ｕ１、充電電圧Ｕ２、放電電圧Ｕ３及び放電電圧Ｕ４のうちの少なくとも１つを取得し、且つ該充電電圧Ｕ１、充電電圧Ｕ２、放電電圧Ｕ３及び放電電圧Ｕ４のうちの少なくとも１つを充放電装置に送信することができ、該充電電流Ｉ１、充電電圧Ｕ１は第１電池充電ニーズメッセージ（ＢＣＬメッセージ）に含まれ、及び／又は、放電電流Ｉ３、放電電圧Ｕ３は第２ＢＣＬメッセージに含まれ、及び／又は、充電電流Ｉ２、充電電圧Ｕ２は第３ＢＣＬメッセージに含まれ、及び／又は、放電電流Ｉ４、放電電圧Ｕ４は第４ＢＣＬメッセージに含まれる。
これ以外に、充放電装置が充電電流Ｉ２及び第２放電電流に基づいて電池を充電し及び電池を放電させるように制御した後、後続の充放電過程における充電電流、充電電圧、放電電流及び放電電圧はＢＣＬメッセージに含まれてＢＭＳにより充放電装置に送信されてもよい。
選択可能に、上記交流電源は配電網を含むが、それに限らず、三相交流電気を提供することに用いられてもよく、配電網は十分な電力を提供して電池を充電することができるだけでなく、電池から放電した電力をより多く受信することもできる。
又は、他の実施形態では、上記交流電源は単相交流電源であってもよい。本願の実施例は交流電源の具体的なタイプを制限しない。
説明されるように、本願の実施例では、電力変換ユニット２２０は図３に示されるとおり、ＡＣ電源に接続される以外に、更にＤＣ電源に接続されてもよく、このとき、電池とＤＣ電源との間の電流輸送を実現するよう、電力変換ユニット２２０はＤＣ／ＤＣ変換器のみを含んでもよい。
図１２には本願の実施例の電池の充電方法１２００を示す。方法１２００は図３に示される電力変換ユニット２２０を有する充放電装置に適用できる。前記充放電装置は交流／直流ＡＣ／ＤＣ変換器、第１直流／直流ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続される。図１２に示すように、前記方法はステップ１２１０～ステップ１２６０を含む。
ステップ１２１０、前記電池のＢＭＳから送信された第１充電要求を受信し、前記第１充電要求が第１充電電圧及び第１充電電流を含む。
ステップ１２２０、前記第１充電電圧及び前記第１充電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力として設定する。
ステップ１２３０、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣを取得する。
ステップ１２４０、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第１閾値より大きい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記エネルギー貯蔵ユニットから前記電池へ充電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動する。
ステップ１２５０、前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得する。
ステップ１２６０、前記エネルギー貯蔵ユニットが前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に調整し、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１出力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力以下である。
前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
理解されるように、図１２に示される方法の具体的な詳細は上記図４～図６についての説明を参照してもよく、簡潔のために、ここで詳細な説明は省略する。
図１３には本願の実施例の電池の放電方法１３００を示す。方法１３００は図３に示される電力変換ユニット２２０を有する充放電装置に適用できる。前記充放電装置は交流／直流ＡＣ／ＤＣ変換器、第１直流／直流ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続される。図１３に示すように、前記方法はステップ１３１０～ステップ１３６０を含む。
ステップ１３１０、前記電池のＢＭＳから送信された第１放電要求を受信し、前記第１放電要求が第１放電電圧及び第１放電電流を含む。
ステップ１３２０、前記第１放電電圧及び前記第１放電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力として設定する。
ステップ１３３０、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣを取得する。
ステップ１３４０、前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第３閾値より小さい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動する。
ステップ１３５０、前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得する。
ステップ１３６０、前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に調整し、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１入力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力以下である。
前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下である。
理解されるように、図１３に示される方法の具体的な詳細は上記図７～図９についての説明を参照してもよく、簡潔のために、ここで詳細な説明は省略する。
図１４は本願の一実施例に係る電子装置１４００の模式的なブロック図である。図１４に示すように、電子装置１４００はメモリ１４１０及びプロセッサ１４２０を含み、メモリ１４１０はコンピュータプログラムを記憶することに用いられ、プロセッサ１４１４は前記コンピュータプログラムを読み取って前記コンピュータプログラムに基づいて上記本願の様々な実施例の方法を実行することに用いられる。
選択可能に、該電子装置１４００はＢＭＳ及び充放電装置のうちのいずれか１つ又は複数に使用されてもよい。本願の実施例では、充放電装置におけるプロセッサは対応するコンピュータプログラムを読み取って該コンピュータプログラムに基づいて上記様々な実施例における充放電装置に対応する充電方法を実行する以外に、ＢＭＳにおけるプロセッサも対応するコンピュータプログラムを読み取って該コンピュータプログラムに基づいて上記様々な実施例におけるＢＭＳに対応する充電方法を実行することができる。
また、本願の実施例は更に可読記憶媒体を提供し、コンピュータプログラムを記憶することに用いられ、前記コンピュータプログラムは上記本願の様々な実施例の方法を実行することに用いられる。選択可能に、該コンピュータプログラムは上記充放電装置及び／又はＢＭＳにおけるコンピュータプログラムであってもよい。
理解されるように、本明細書における具体的な例は当業者が本願の実施例をより良く理解するためのものに過ぎず、本願の実施例の範囲を制限するものではない。
更に理解されるように、本願の様々な実施例では、各過程の番号の順位は実行順序の前後を意味せず、各過程の実行順序はその機能及び内部論理によって決定されるべきであり、本願の実施例の実施過程を制限すべきではない。
更に理解されるように、本明細書に説明される様々な実施形態は独立して実施されてもよく、又は組み合わせて実施されてもよく、本願の実施例はこれを制限しない。
好適な実施例を参照して本願を説明したが、本願の範囲を逸脱せずに、種々の改良を行うことができ、且つ同等物でその中の部材を置換することができる。特に、構造的に衝突しない限り、各実施例に言及した各項の技術的特徴はいずれもいかなる方式で組み合わせられることができる。本願は本明細書に開示されている特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に含まれるすべての技術案を含む。
１００ 充電システム
１１０ 充放電装置
１２０ 電池システム
１２１ 電池
１２２ 電池管理システム（ＢＭＳ：ｂａｔｔｅｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）
１３０ 電力変換ユニット
１３０ ワイヤー
１４０ 通信ライン
２００ 充電方法、充放電装置
２１０ ＡＣ／ＤＣ変換器
２１０ 制御ユニット
２２０ 電力変換ユニット
２３０ 第２ＤＣ／ＤＣ変換器
３１０ 直流（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ／ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ、ＡＣ／ＤＣ）変換器、双方向ＡＣ／ＤＣ変換器
３２０ 直流（ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ／ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ、ＤＣ／ＤＣ）変換器、第１ＤＣ／ＤＣ変換器
３３０ ＡＣ／ＤＣ変換器
３４０ エネルギー貯蔵ユニット
４００ プロセス
５００ プロセス
６００ プロセス
７００ プロセス
８００ プロセス
９００ プロセス
１０００ 充電方法
１１２０ 電力変換ユニット
１１３０ 電力変換ユニット
１２００ 充電方法
１３００ 放電方法
１４００ 電子装置
１４１０ メモリ
１４２０ プロセッサ
１６１０ ＡＣ／ＤＣ変換器

Claims (27)

  1. 充放電装置であって、
    交流／直流ＡＣ／ＤＣ変換器、第１直流／直流ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続され、
    前記制御ユニットは、
    前記電池の電池管理システムＢＭＳから送信された第１充電要求を受信し、前記第１充電要求が第１充電電圧及び第１充電電流を含むことと、
    前記第１充電電圧及び前記第１充電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力として設定することと、
    前記エネルギー貯蔵ユニットの電池荷電状態ＳＯＣを取得することと、
    前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第１閾値より大きい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記エネルギー貯蔵ユニットから前記電池へ充電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動することと、
    前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得することと、
    前記エネルギー貯蔵ユニットが前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に調整し、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１出力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力以下であることと、
    に用いられ、
    前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする充放電装置。
  2. 前記制御ユニットは更に、
    前記エネルギー貯蔵ユニットが前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器及び前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器により前記交流電源から前記電池へ同時に充電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力に調整し、前記ＡＣ／ＤＣ変換器を起動し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に調整することに用いられ、
    前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力に基づいて動作し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項１に記載の充放電装置。
  3. 前記制御ユニットは更に、
    前記ＢＭＳから送信された第２充電要求を受信し、前記第２充電要求が第２充電電圧及び第２充電電流を含むことと、
    前記第２充電電圧及び前記第２充電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力として設定し、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力より小さいことと、
    前記エネルギー貯蔵ユニット及び前記交流電源が前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力として維持し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力まで低減するように調整することと、
    に用いられ、
    前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力に基づいて動作し且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項２に記載の充放電装置。
  4. 前記制御ユニットは更に、
    前記バス電圧が前記バス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力をゼロに調整し、且つ前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力から前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力に調整することに用いられ、
    前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第２出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項３に記載の充放電装置。
  5. 前記制御ユニットは更に、
    前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第２閾値より大きく且つ第１閾値より小さい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記ＡＣ／ＤＣ変換器により前記交流電源から前記電池へ充電するよう、前記ＡＣ／ＤＣ変換器を起動することと、
    前記交流電源が前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第３出力電力に調整し、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第３出力電力が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力以下であることと、
    に用いられ、
    前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第３出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の充放電装置。
  6. 前記制御ユニットは更に、
    前記交流電源が前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記エネルギー貯蔵ユニットから前記電池へ同時に充電するよう、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力に調整し、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動し、且つ前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第３出力電力に調整することに用いられ、
    前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力に基づいて動作し、且つ前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第３出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値より小さいことを特徴とする請求項５に記載の充放電装置。
  7. 前記制御ユニットは更に、
    前記ＢＭＳから送信された第３充電要求を受信し、前記第３充電要求が第３充電電圧及び第３充電電流を含むことと、
    前記第３充電電圧及び前記第３充電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第３出力電力として設定し、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第３出力電力が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力より小さいことと、
    前記エネルギー貯蔵ユニット及び前記交流電源が前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力に維持し、且つ前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第３出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第４出力電力まで低減するように調整することと、
    に用いられ、
    前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第４出力電力に基づいて動作し且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項６に記載の充放電装置。
  8. 前記制御ユニットは更に、
    前記バス電圧が前記バス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第４出力電力をゼロに調整し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力から前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第４出力電力に調整することに用いられ、
    前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第４出力電力に基づいて動作し且つ前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力がゼロである場合、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項７に記載の充放電装置。
  9. 前記制御ユニットは更に、
    前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第２閾値より小さい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記ＡＣ／ＤＣ変換器により前記交流電源から前記電池へ充電するよう、前記ＡＣ／ＤＣ変換器を起動することと、
    前記交流電源が前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第５出力電力に調整し、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の前記第５出力電力が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力より小さいことと、
    に用いられ、
    前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第５出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の充放電装置。
  10. 前記制御ユニットは更に、
    前記交流電源が前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値より大きい場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力に調整し、且つ前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力として設定することに用いられることを特徴とする請求項９に記載の充放電装置。
  11. 前記制御ユニットは更に、
    前記ＢＭＳから送信された第４充電要求を受信し、前記第４充電要求が第４充電電圧及び第４充電電流を含むことと、
    前記第４充電電圧及び前記第４充電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第４出力電力として設定し、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第４出力電力が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力より小さいことと、
    前記交流電源が前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値より大きい場合、前記交流電源により前記エネルギー貯蔵ユニットへ充電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動することと、
    に用いられることを特徴とする請求項９に記載の充放電装置。
  12. 前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器は一方向ＤＣ／ＤＣ変換器又は双方向ＤＣ／ＤＣ変換器であり、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一方向ＤＣ／ＤＣ変換器又は双方向ＤＣ／ＤＣ変換器であることを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の充放電装置。
  13. 充放電装置であって、
    交流／直流ＡＣ／ＤＣ変換器、第１直流／直流ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続することに用いられ、
    前記制御ユニットは、
    前記電池の電池管理システムＢＭＳから送信された第１放電要求を受信し、前記第１放電要求が第１放電電圧及び第１放電電流を含むことと、
    前記第１放電電圧及び前記第１放電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力として設定することと、
    前記エネルギー貯蔵ユニットの電池荷電状態ＳＯＣを取得することと、
    前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第３閾値より小さい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動することと、
    前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得することと、
    前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に調整し、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１入力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力以下であることと、
    に用いられ、
    前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする充放電装置。
  14. 前記制御ユニットは更に、
    前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器及び前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記交流電源に同時に放電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力に調整し、前記ＡＣ／ＤＣ変換器を起動し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に調整することに用いられ、
    前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力に基づいて動作し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項１３に記載の充放電装置。
  15. 前記制御ユニットは更に、
    前記ＢＭＳから送信された第２放電要求を受信し、前記第２放電要求が第２放電電圧及び第２放電電流を含むことと、
    前記第２放電電圧及び前記第２放電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力として設定し、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力より小さいことと、
    前記電池が前記エネルギー貯蔵ユニット及び前記交流電源に放電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力として維持し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力まで低減するように調整することと、
    に用いられ、
    前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力に基づいて動作し且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項１４に記載の充放電装置。
  16. 前記制御ユニットは更に、
    前記バス電圧が前記バス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力をゼロに調整し、且つ前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力から前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力に調整することに用いられ、
    前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第２入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項１５に記載の充放電装置。
  17. 前記制御ユニットは更に、
    前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第３閾値より大きく且つ第４閾値より小さい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記ＡＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記交流電源に放電するよう、前記ＡＣ／ＤＣ変換器を起動することと、
    前記電池の電力を前記交流電源に放電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第３入力電力に調整し、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第３入力電力が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力以下であることと、
    に用いられ、
    前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第３入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項１３～１６のいずれか１項に記載の充放電装置。
  18. 前記制御ユニットは更に、
    前記電池の電力を前記交流電源に放電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに同時に放電するよう、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力に調整し、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動し、且つ前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第３入力電力に調整することに用いられ、
    前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力に基づいて動作し、且つ前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第３入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値より小さいことを特徴とする請求項１７に記載の充放電装置。
  19. 前記制御ユニットは更に、
    前記ＢＭＳから送信された第３放電要求を受信し、前記第３放電要求が第３放電電圧及び第３放電電流を含むことと、
    前記第３放電電圧及び前記第３放電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第３入力電力として設定し、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第３入力電力が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力より小さいことと、
    前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニット及び前記交流電源に放電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力として維持し、且つ前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第３入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第４入力電力に低減するように調整することと、
    に用いられ、
    前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第４入力電力に基づいて動作し且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項１８に記載の充放電装置。
  20. 前記制御ユニットは更に、
    前記バス電圧が前記バス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第３入力電力をゼロに調整し、且つ前記ＡＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力から前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第４入力電力に調整することに用いられ、
    前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第４入力電力に基づいて動作し且つ前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力がゼロであるとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項１９に記載の充放電装置。
  21. 前記制御ユニットは更に、
    前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第４閾値より大きい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記ＡＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記交流電源に放電するよう、前記ＡＣ／ＤＣ変換器を起動し、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電することを禁止するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を停止するように制御することと、
    前記電池の電力を前記交流電源に放電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第５入力電力に調整し、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の前記第５入力電力が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力より小さいことと、
    に用いられ、
    前記ＡＣ／ＤＣ変換器が前記ＡＣ／ＤＣ変換器の第５入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする請求項１３～２０のいずれか１項に記載の充放電装置。
  22. 前記制御ユニットは更に、
    前記電池の電力を前記交流電源に放電する過程において、前記バス電圧が前記バス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値を超える場合、前記ＡＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力に調整し、且つ前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記ＡＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力として設定することに用いられることを特徴とする請求項２１に記載の充放電装置。
  23. 前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器は一方向ＤＣ／ＤＣ変換器又は双方向ＤＣ／ＤＣ変換器であり、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一方向ＤＣ／ＤＣ変換器又は双方向ＤＣ／ＤＣ変換器であることを特徴とする請求項１３～２２のいずれか１項に記載の充放電装置。
  24. 電池の充電方法であって、
    充放電装置に適用され、前記充放電装置は交流／直流ＡＣ／ＤＣ変換器、第１直流／直流ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続され、
    前記充電方法は、
    前記電池の電池管理システムＢＭＳから送信された第１充電要求を受信するステップであって、前記第１充電要求が第１充電電圧及び第１充電電流を含む、ステップと、
    前記第１充電電圧及び前記第１充電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力として設定するステップと、
    前記エネルギー貯蔵ユニットの電池荷電状態ＳＯＣを取得するステップと、
    前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第１閾値より大きい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記エネルギー貯蔵ユニットから前記電池へ充電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動するステップと、
    前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得するステップと、
    前記エネルギー貯蔵ユニットが前記電池へ充電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より小さく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の出力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に調整するステップであって、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１出力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大出力電力以下である、ステップと、
    を含み、
    前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１出力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする電池の充電方法。
  25. 電池の放電方法であって、
    充放電装置に適用され、前記充放電装置は交流／直流ＡＣ／ＤＣ変換器、第１直流／直流ＤＣ／ＤＣ変換器、第２ＤＣ／ＤＣ変換器及び制御ユニットを含み、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器は一端が前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器と前記ＡＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、他端がエネルギー貯蔵ユニットに接続され、
    前記放電方法は、
    前記電池の電池管理システムＢＭＳから送信された第１放電要求を受信するステップであって、前記第１放電要求が第１放電電圧及び第１放電電流を含む、ステップと、
    前記第１放電電圧及び前記第１放電電流に基づいて、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力として設定するステップと、
    前記エネルギー貯蔵ユニットの電池荷電状態ＳＯＣを取得するステップと、
    前記エネルギー貯蔵ユニットのＳＯＣが第３閾値より小さい場合、前記第１ＤＣ／ＤＣ変換器及び第２ＤＣ／ＤＣ変換器により前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電するよう、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器を起動するステップと、
    前記充放電装置のバス電圧をリアルタイムに取得するステップと、
    前記電池の電力を前記エネルギー貯蔵ユニットに放電する過程において、前記バス電圧がバス平衡電圧より大きく且つ前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分がデフォルト値を超える場合、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の入力電力を前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に調整するステップであって、前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の前記第１入力電力が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の最大入力電力以下である、ステップと、
    を含み、
    前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器が前記第２ＤＣ／ＤＣ変換器の第１入力電力に基づいて動作するとき、前記バス電圧と前記バス平衡電圧との差分が前記デフォルト値以下であることを特徴とする電池の放電方法。
  26. 充放電装置であって、
    プロセッサ及びメモリを含み、前記メモリはコンピュータプログラムを記憶することに用いられ、前記プロセッサは前記コンピュータプログラムを呼び出して、請求項２４に記載の電池の充電方法又は請求項２５に記載の電池の放電方法を実行することに用いられることを特徴とする充放電装置。
  27. 充放電システムであって、
    電池の電池管理システムＢＭＳと、
    請求項１～１２のいずれか１項に記載の充放電装置及び／又は請求項１３～２３のいずれか１項に記載の充放電装置と、
    を含むことを特徴とする充放電システム。
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