二次电池的控制装置和二次电池的控制方法转让专利

申请号 : CN201080051682.9

文献号 : CN102612792B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 阿部浩幸八田哲也

申请人 : 日本碍子株式会社

摘要 :

本发明提供一种抑制释放功率和吸收功率的减少的二次电池的控制装置和二次电池的控制方法。当电力储藏装置要求释放功率时,相对增强对电力消耗体的供电的限制,当电力储藏装置要求吸收功率时,相对减弱对电力消耗体的供电的限制。当电力储藏装置要求释放功率时,通过将释放功率要求值PE于供给功率PS相加来计算放电功率的指令值PD。当电力储藏装置要求吸收功率时,通过从吸收功率的要求值PA减去供给功率PS来计算充电功率的指令值PC。

权利要求 :

1.一种二次电池的控制装置,

具有:

要求取得部,其用于取得释放/吸收功率的要求和释放/吸收功率的要求值,放电/充电功率运算部,其对所述二次电池的放电/充电功率进行运算,指令值输出部,其将由所述放电/充电功率运算部所运算的放电/充电功率的运算值作为放电/充电功率的指令值输出,双向转换器,其控制所述二次电池的放电/充电以使放电/充电功率变为由所述指令值输出部输出的指令值,用于消耗电力的电力消耗体,

限制内容决定部,其决定向所述电力消耗体供电的限制内容,供给控制部,其根据所述限制内容决定部的决定来控制向所述电力消耗体的供电;

其中,

当由所述要求取得部取得释放功率的要求时,所述限制内容决定部相对增强对供电的限制,当由所述要求取得部取得吸收功率的要求时,所述限制内容决定部相对减弱对供电的限制,所述放电/充电功率运算部,将由所述要求取得部取得的释放功率要求值与向所述电力消耗体的供给功率相加来计算放电功率,并从所述要求取得部取得的吸收功率的要求值减去向所述电力消耗体的供给功率来计算充电功率,所述电力消耗体是加热所述二次电池的加热器,

所述二次电池的控制装置还具有用于计测所述二次电池的温度的温度传感器,当由所述温度传感器计测的温度计测值低于第一下限值时,不管由所述要求取得部取得的要求如何所述限制内容决定部都许可向所述加热器供电,当由所述温度传感器计测的温度计测值超出第一下限值并低于第二下限值时,如果由所述要求取得部取得吸收功率的要求,则所述限制内容决定部许可向所述加热器供电,如果由所述要求取得部取得释放功率的要求,则所述限制内容决定部禁止向所述加热器供电。

2.一种二次电池的控制装置,

具有:

要求取得部,其用于取得释放/吸收功率的要求和释放/吸收功率的要求值,放电/充电功率运算部,其对所述二次电池的放电/充电功率进行运算,指令值输出部,其将由所述放电/充电功率运算部所运算的放电/充电功率的运算值作为放电/充电功率的指令值输出,双向转换器,其控制所述二次电池的放电/充电以使放电/充电功率变为由所述指令值输出部输出的指令值,用于消耗电力的电力消耗体,

限制内容决定部,其决定向所述电力消耗体供电的限制内容,供给控制部,其根据所述限制内容决定部的决定来控制向所述电力消耗体的供电;

其中,

当由所述要求取得部取得释放功率的要求时,所述限制内容决定部相对增强对供电的限制,当由所述要求取得部取得吸收功率的要求时,所述限制内容决定部相对减弱对供电的限制,所述电力消耗体是加热所述二次电池的加热器,

所述二次电池的控制装置还具有用于计测所述二次电池的温度的温度传感器,当由所述温度传感器计测的温度计测值低于第一下限值时,不管由所述要求取得部取得的要求如何所述限制内容决定部都许可向所述加热器供电,当由所述温度传感器计测的温度计测值超出第一下限值并低于第二下限值时,如果由所述要求取得部取得吸收功率的要求,则所述限制内容决定部许可向所述加热器供电,如果由所述要求取得部取得释放功率的要求,则所述限制内容决定部禁止向所述加热器供电。

3.在权利要求1或2所述的二次电池的控制装置中,当所述限制内容决定部许可向所述加热器供电时,所述供给控制部控制向所述加热器的供电以使由所述温度传感器计测的温度计测值变为设定值。

4.在权利要求1或2所述的二次电池的控制装置中,设有多个所述温度传感器和所述加热器,

所述二次电池的控制装置还具备优先顺序决定部,其决定向多个所述加热器各自供电的优先顺序,由所述温度传感器计测的温度计测值越低,所述优先顺序决定部越提高向加热器供电的优先顺序,所述限制内容决定部按照由所述优先顺序决定部决定的供电的优先顺序高的所述加热器到低的所述加热器的顺序许可供电,以使将向多个所述加热器各自供给的功率合计的全部供给功率在由所述要求取得部取得的吸收功率的要求值以下。

5.在权利要求1或2所述的二次电池的控制装置中,所述限制内容决定部隔开时间反复更新向所述电力消耗体供电的限制内容,适用于由所述温度传感器计测的温度计测值上升时的第一下限值和第二下限值比适用于由所述温度传感器计测的温度计测值下降时的第一下限值和第二下限值向高的方向偏离。

6.权利要求1或2所述的二次电池的控制装置中,当由所述温度传感器计测的温度计测值超出上限值时,不管由所述要求取得部取得的要求如何所述限制内容决定部都禁止向所述加热器供电。

7.在权利要求1或者权利要求2所述的二次电池的控制装置中,所述电力消耗体是对所述二次电池进行加热的加热器;

所述二次电池的控制装置还具备:

用于计测所述二次电池的温度的温度传感器,

预测值计算部,其从由所述温度传感器计测的温度计测值的历史数据和向所述电力消耗体供给的功率的历史数据中计算出所述二次电池温度的预测值;

当由所述预测值计算部计算出的温度预测值低于下限值时,如果由所述要求取得部取得吸收功率的要求,则所述限制内容决定部许可向所述加热器供电,如果由所述要求取得部取得释放功率的要求,则所述限制内容决定部禁止向所述加热器供电。

8.权利要求7所述的二次电池的控制装置中,

当所述限制内容决定部许可向所述加热器供电时,所述供给控制部控制向所述加热器的供电以使由所述温度传感器计测的温度计测值变为设定值。

9.在权利要求7所述的二次电池的控制装置中,

设有多个所述温度传感器和所述加热器,

所述二次电池的控制装置还具备优先顺序决定部,其决定向多个所述加热器各自供电的优先顺序,由所述温度传感器计测的温度计测值越低,所述优先顺序决定部越提高向加热器供电的优先顺序,所述限制内容决定部按照由所述优先顺序决定部决定的供电的优先顺序高的所述加热器到低的所述加热器的顺序许可供电,以使将向多个所述加热器各自供给的功率合计的全部供给功率在由所述要求取得部取得的吸收功率的要求值以下。

10.在权利要求7所述的二次电池的控制装置中,所述限制内容决定部隔开时间反复更新向所述电力消耗体供电的限制内容,适用于由所述预测值计算部计算出的温度预测值上升时的下限值比适用于由所述预测值计算部计算出的温度预测值下降时的下限值向高的方向偏离。

11.在权利要求7所述的二次电池的控制装置中,当由所述预测值计算部计算出的温度预测值超出上限值时,不管由所述要求取得部取得的要求如何所述限制内容决定部都禁止向所述加热器供电。

12.一种二次电池的控制方法,

包括:

工序(a),其取得释放/吸收功率的要求和释放/吸收功率的要求值,工序(b),其对所述二次电池的放电/充电功率进行运算,工序(c),其将在所述工序(b)中运算的放电/充电功率的运算值作为放电/充电功率的指令值而输出,工序(d),其控制所述二次电池的放电/充电以使变为所述工序(c)中输出的指令值,工序(e),其决定向电力消耗体供电的限制内容,工序(f),其根据所述工序(e)中的决定控制向所述电力消耗体的供电;

其中,

当在所述工序(a)中取得释放功率要求时,所述工序(e)相对增强对供电的限制,当在所述工序(a)中取得吸收功率要求时,所述工序(e)相对减弱对供电的限制;

所述工序(c),将在所述工序(a)中取得的释放功率要求值与向所述电力消耗体供给的功率相加来计算放电功率,并从由所述工序(a)取得的吸收功率的要求值减去向所述电力消耗体供给的功率来计算充电功率,所述电力消耗体是加热所述二次电池的加热器,

并且,通过温度传感器计测所述二次电池的温度,

当由所述温度传感器计测的温度计测值低于第一下限值时,不管由工序(a)取得的要求如何,工序(e)中都许可向所述加热器供电,当由所述温度传感器计测的温度计测值超出第一下限值并低于第二下限值时,如果由工序(a)取得吸收功率的要求,则工序(e)许可向所述加热器供电,如果由工序(a)取得释放功率的要求,则工序(e)禁止向所述加热器供电。

13.一种二次电池的控制方法,

包括:

工序(a),其取得释放/吸收功率的要求和释放/吸收功率的要求值,工序(b),其对所述二次电池的放电/充电功率进行运算,工序(c),其将在所述工序(b)中运算的放电/充电功率的运算值作为放电/充电功率的指令值而输出,工序(d),其控制所述二次电池的放电/充电以使变为所述工序(c)中输出的指令值,工序(e),其决定向电力消耗体供电的限制内容,工序(f),其根据所述工序(e)中的决定控制向所述电力消耗体的供电;

其中,

当在所述工序(a)中取得释放功率要求时,所述工序(e)相对增强对供电的限制,当在所述工序(a)中取得吸收功率要求时,所述工序(e)相对减弱对供电的限制,所述电力消耗体是加热所述二次电池的加热器,并且,通过温度传感器计测所述二次电池的温度,

当由所述温度传感器计测的温度计测值低于第一下限值时,不管由工序(a)取得的要求如何,工序(e)中都许可向所述加热器供电,当由所述温度传感器计测的温度计测值超出第一下限值并低于第二下限值时,如果由工序(a)取得吸收功率的要求,则工序(e)许可向所述加热器供电,如果由工序(a)取得释放功率的要求,则工序(e)禁止向所述加热器供电。

说明书 :

二次电池的控制装置和二次电池的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种二次电池的控制装置和二次电池的控制方法。

背景技术

[0002] 钠硫电池(以下称为“NaS电池”)是在高温下工作的电池。因此,NaS电池与加热该NaS电池的加热器一起使用,并在保持高温的状态下工作。
[0003] 专利文献1涉及加热NaS电池的加热器的控制。专利文献1提出了因向加热器供电而致使释放功率减少的现有技术的问题(段落0007)。另外,为了解决该现有技术问题,专利文献1提出了在从充电结束之后到放电开始为止的期间降低加热器的设定温度等解决方法(段落0015)。
[0004] 现有技术文献:
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:特开2004-111123号公报

发明内容

[0007] 发明要解决的课题
[0008] 但是,专利文献1的技术只是设想了充电和放电的切换周期较长的情况,在充电和放电的切换周期较短的情况下并不有效。因此,即使将专利文献1的技术应用于具备NaS电池的电力储藏装置,也存在不顾释放/吸收功率的要求而控制向加热器供给的功率,从而存在难以实现所要求的释放功率和吸收功率的现象。例如,当要求与NaS电池最大放电功率一致的释放功率时,向加热器供电,存在致使释放功率低于NaS电池的最大放电功率的情况。另外,吸收功率的上限值不得不是NaS电池的最大充电功率,而不是NaS电池的最大充电功率与加热器额定消耗功率之和。
[0009] 本发明是为解决该问题而做出的,其目的在于,提供一种容易实现所要求的释放功率和吸收功率的二次电池的控制装置和二次电池的控制方法。
[0010] 解决课题的方法
[0011] 以下所述的是用于解决上述课题的方法。
[0012] 根据本发明的第一方面,一种二次电池的控制装置,具有:要求取得部,其用于取得释放/吸收功率的要求和释放/吸收功率的要求值,放电/充电功率运算部,其对所述二次电池的放电/充电功率进行运算,指令值输出部,其将由所述放电/充电功率运算部所运算的放电/充电功率的运算值作为放电/充电功率的指令值输出,双向转换器,其控制所述二次电池的放电/充电以使放电/充电功率变为由所述指令值输出部输出的指令值,用于消耗电力的电力消耗体,限制内容决定部,其决定向所述电力消耗体供电的限制内容,供给控制部,其根据所述限制内容决定部的决定来控制向所述电力消耗体的供电;其中,当由所述要求取得部取得释放功率的要求时,所述限制内容决定部相对增强对供电的限制,当由所述要求取得部取得吸收功率的要求时,所述限制内容决定部相对减弱对供电的限制,所述放电/充电功率运算部,将由所述要求取得部取得的释放功率要求值与向所述电力消耗体的供给功率相加来计算放电功率,并从所述要求取得部取得的吸收功率的要求值减去向所述电力消耗体的供给功率来计算充电功率。
[0013] 根据本发明的第二方面,二次电池的控制装置,具有:要求取得部,其用于取得释放/吸收功率的要求和释放/吸收功率的要求值,放电/充电功率运算部,其对所述二次电池的放电/充电功率进行运算,指令值输出部,其将由所述放电/充电功率运算部所运算的放电/充电功率的运算值作为放电/充电功率的指令值输出,双向转换器,其控制所述二次电池的放电/充电以使放电/充电功率变为由所述指令值输出部输出的指令值,用于消耗电力的电力消耗体,限制内容决定部,其决定向所述电力消耗体供电的限制内容,供给控制部,其根据所述限制内容决定部的决定来控制向所述电力消耗体的供电;其中,当由所述要求取得部取得释放功率的要求时,所述限制内容决定部相对增强对供电的限制,当由所述要求取得部取得吸收功率的要求时,所述限制内容决定部相对减弱对供电的限制。
[0014] 根据本发明的第三方面,在第一或者第二方面所述的二次电池的控制装置中,所述电力消耗体是加热所述二次电池的加热器,所述二次电池的控制装置还具有用于计测所述二次电池的温度的温度传感器,当由所述温度传感器计测的温度计测值低于第一下限值时,不管由所述要求取得部取得的要求如何所述限制内容决定部都许可向所述加热器供电,当由所述温度传感器计测的温度计测值超出第一下限值并低于第二下限值时,如果由所述要求取得部取得吸收功率的要求,则所述限制内容决定部许可向所述加热器供电,如果由所述要求取得部取得释放功率的要求,则所述限制内容决定部禁止向所述加热器供电。
[0015] 根据本发明的第四方面,在第三方面所述的二次电池的控制装置中,当所述限制内容决定部许可向所述加热器供电时,所述供给控制部控制向所述加热器的供电以使由所述温度传感器计测的温度计测值变为设定值。
[0016] 根据本发明的第五局面,造第三方面或者第四方面所述的二次电池的控制装置中,设有多个所述温度传感器和所述加热器,所述二次电池的控制装置还具备优先顺序决定部,其决定向多个所述加热器各自供电的优先顺序,由所述温度传感器计测的温度计测值越低,所述优先顺序决定部越提高向加热器供电的优先顺序,所述限制内容决定部按照由所述优先顺序决定部决定的供电的优先顺序高的所述加热器到低的所述加热器的顺序许可供电,以使将向多个所述加热器各自供给的功率合计的全部供给功率在由所述要求取得部取得的吸收功率的要求值以下。
[0017] 根据本发明的第六方面,在从第三方面到第五局面为止的任一方面所述的二次电池的控制装置中,所述限制内容决定部隔开时间反复更新向所述电力消耗体供电的限制内容,适用于由所述温度传感器计测的温度计测值上升时的第一下限值和第二下限值比适用于由所述温度传感器计测的温度计测值下降时的第一下限值和第二下限值向高的方向偏离。
[0018] 根据本发明的第七方面,在从第三方面到第六方面为止的任一方面所述的二次电池的控制装置中,当由所述温度传感器计测的温度计测值超出上限值时,不管由所述要求取得部取得的要求如何所述限制内容决定部都禁止向所述加热器供电。
[0019] 根据本发明的第八方面,在第一或者第二方面所述的二次电池的控制装置中,所述电力消耗体是对所述二次电池进行加热的加热器;所述二次电池的控制装置还具备:用于计测所述二次电池的温度的温度传感器,预测值计算部,其从由所述温度传感器计测的温度计测值的历史数据和向所述电力消耗体供给的功率的历史数据中计算出所述二次电池温度的预测值;当由所述预测值计算部计算出的温度预测值低于下限值时,如果由所述要求取得部取得吸收功率的要求,则所述限制内容决定部许可向所述加热器供电,如果由所述要求取得部取得释放功率的要求,则所述限制内容决定部禁止向所述加热器供电。
[0020] 根据本发明的第九方面,在第八方面所述的二次电池的控制装置中,当所述限制内容决定部许可向所述加热器供电时,所述供给控制部控制向所述加热器的供电以使由所述温度传感器计测的温度计测值变为设定值。
[0021] 根据本发明的第十方面,在第八或者第九方面所述的二次电池的控制装置中,设有多个所述温度传感器和所述加热器,所述二次电池的控制装置还具备优先顺序决定部,其决定向多个所述加热器各自供电的优先顺序,由所述温度传感器计测的温度计测值越低,所述优先顺序决定部越提高向加热器供电的优先顺序,所述限制内容决定部按照由所述优先顺序决定部决定的供电的优先顺序高的所述加热器到低的所述加热器的顺序许可供电,以使将向多个所述加热器各自供给的功率合计的全部供给功率在由所述要求取得部取得的吸收功率的要求值以下。
[0022] 根据本发明的第十一方面,在从第八到第十为止的任一方面所述的二次电池的控制装置中,所述限制内容决定部隔开时间反复更新向所述电力消耗体供电的限制内容,适用于由所述预测值计算部计算出的温度预测值上升时的下限值比适用于由所述预测值计算部计算出的温度预测值下降时的下限值向高的方向偏离。
[0023] 根据本发明的第十二方面,在从第八到第十一为止的任一方面所述的二次电池的控制装置中,当由所述预测值计算部计算出的温度预测值超出上限值时,不管由所述要求取得部取得的要求如何所述限制内容决定部都禁止向所述加热器供电。
[0024] 根据本发明的第十三方面,一种二次电池的控制方法,包括:工序(a),其取得释放/吸收功率的要求和释放/吸收功率的要求值,工序(b),其对所述二次电池的放电/充电功率进行运算,工序(c),其将在所述工序(b)中运算的放电/充电功率的运算值作为放电/充电功率的指令值而输出,工序(d),其控制所述二次电池的放电/充电以使变为所述工序(c)中输出的指令值,工序(e),其决定向电力消耗体供电的限制内容,工序(f),其根据所述工序(e)中的决定控制向所述电力消耗体的供电;其中,当在所述工序(a)中取得释放功率要求时,所述工序(e)相对增强对供电的限制,当在所述工序(a)中取得吸收功率要求时,所述工序(e)相对减弱对供电的限制;所述工序(c),将在所述工序(a)中取得的释放功率要求值与向所述电力消耗体供给的功率相加来计算放电功率,并从由所述要求取得部取得的吸收功率的要求值减去向所述电力消耗体供给的功率来计算充电功率。
[0025] 根据本发明的第十四方面,一种二次电池的控制方法,包括:工序(a),其取得释放/吸收功率的要求和释放/吸收功率的要求值,工序(b),其对所述二次电池的放电/充电功率进行运算,工序(c),其将在所述工序(b)中运算的放电/充电功率的运算值作为放电/充电功率的指令值而输出,工序(d),其控制所述二次电池的放电/充电以使变为所述工序(c)中输出的指令值,工序(e),其决定向电力消耗体供电的限制内容,工序(f),其根据所述工序(e)中的决定控制向所述电力消耗体的供电;其中,当在所述工序(a)中取得释放功率要求时,所述工序(e)相对增强对供电的限制,当在所述工序(a)中取得吸收功率要求时,所述工序(e)相对减弱对供电的限制。
[0026] 发明的效果
[0027] 根据第一和第二方面的发明,由于要求吸收功率的情况比要求释放功率的情况向电力消耗体供电的限制被缓和,可以抑制由向电力消耗体供电而产生的释放功率的减少,并抑制由不向电力消耗体供电而产生的吸收功率的减少,容易实现所要求的释放功率和吸收功率。
[0028] 根据第三和第八方面的发明,当加热二次电池的必要性增加时,即使是要求功率的释放或者功率的吸收情况,也可以许可用加热器加热二次电池。当加热二次电池的必要性稍微减少时,要求吸收功率情况比要求释放功率情况对二次电池加热的限制被缓和。由此,抑制由向电力消耗体供电而产生的释放功率的减少,并抑制由不向电力消耗体供电而产生的吸收功率的减少,除此之外,可以保持二次电池的温度适当。
[0029] 根据第四和第九方面的发明,二次电池的温度接近设定值。
[0030] 根据第五和第十方面的发明,由于优先加热温度低的二次电池,因而可以保持二次电池的温度适当。
[0031] 根据第六和第十一方面的发明,由于可以抑制向电力消耗体供电的限制内容的频繁变化,因而可以抑制由于向电力消耗体供电的限制内容的频繁变化所引起的不便。
[0032] 根据第七和第十二方面的发明,可以抑制二次电池的温度大幅超出上限值的现象。
[0033] 根据第十三和第十四方面的发明,由于要求吸收功率的情况比要求释放功率的情况向电力消耗体供给功率的限制被缓和,因而可以抑制由向电力消耗体供电而产生的释放功率的减少,并可以抑制由不向电力消耗体供电而产生吸收功率的减少。
[0034] 当同时考虑附图时,通过下述本发明的详细说明可以更加明了以上所述及其以外的本发明的目的、特征、方面和优点。

附图说明

[0035] 图1是用于说明当要求释放功率时向电力消耗体供电的图。
[0036] 图2是用于说明当要求吸收功率时向电力消耗体供电的图。
[0037] 图3是用于说明限制向电力消耗体的供电的效果的图。
[0038] 图4是第一实施方案的电力储藏装置的方框图。
[0039] 图5是电池模块的剖面图。
[0040] 图6是单电池集合体的电路图。
[0041] 图7是第一实施方案的电力储藏装置的控制系统的方框图。
[0042] 图8是用于说明第二实施方案的决定向加热器的供电的优先顺序的方框图。
[0043] 图9是用于说明第三实施方案的向控制电力输送路径系统连接的方框图。
[0044] 图10是第四实施方案的微电网的方框图。
[0045] 图11是说明第五实施方案的决定向加热器的供电的限制内容的方框图。

具体实施方式

[0046] (向电力消耗体105供电的概况)
[0047] 图1和图2是用于说明向具备二次电池102和电力消耗体105的电力储藏装置的电力消耗体105供电的图。图1表示当电力储藏装置要求释放功率时,电力储藏装置的释放功率的要求值PE、向电力消耗体105的供给功率PS、二次电池102的放电功率的指令值PD的关系。图2表示当电力储藏装置要求吸收功率时,电力储藏装置的吸收功率的要求值PA、电力消耗体105的供给功率PS、二次电池102的充电功率的指令值PC的关系。
[0048] 如图1所示,当电力储藏装置要求释放功率时,根据式(1)将释放功率的要求值PE与供给功率PS相加来计算放电功率的指令值PD。
[0049] PD=PE+PS…(1)
[0050] 如图2所示,当电力储藏装置要求吸收功率时,根据式(2)从吸收功率的要求值PA减去供给功率PS来计算充电功率的指令值PC。
[0051] PC=PA-PS…(2)
[0052] 通过使用电力储藏装置的释放/吸收功率的要求值P1(P1=PE=-PA)和放电/充电功率的指令值P2(P2=PD=-PC)这两者,将式(1)和式(2)总结为式(3),其中,该电力储藏装置的释放/吸收功率的要求值P1是根据将释放功率设为正值、将吸收功率设为负值这样的规则来表示的,该放电/充电功率的指令值P2是根据将放电功率设为正值、将充电功率设为负值这样的规则来表示的。这些规则也在以下说明中使用。
[0053] P2=P1+PS…(3)
[0054] 如图1所示,当电力储藏装置要求释放功率时,对电力消耗体105的供电的限制相对较强,如图2所示,当电力储藏装置要求吸收功率时,对电力消耗体105的供电的限制相对较弱。由此,由于当要求吸收功率时比当要求释放功率时对电力消耗体105的供电的限制放宽,因而向电力消耗体105供电而产生的释放功率PE的减少被抑制,且不向电力消耗体105供电而产生的吸收功率PA的减少被抑制,就容易实现所要求的释放功率PE和吸收功率PA。
[0055] 也可以将要求释放功率和要求吸收功率以外的因素反映到对电力消耗体105供电的限制。
[0056] 电力消耗体105消耗电力而工作。即使暂时被限制供电,作为供电的限制对象的电力消耗体105也不会丧失电力储藏装置的功能。因此,作为供电的限制对象的电力消耗体105被允许断续工作。
[0057] 作为电力消耗体105,可以例示调整二次电池102温度的温度调整机构、调整二次电池102以外的构成物的温度的温度调整机构、使氧化还原液流电池(redox flow battery)的电解液循环的电解液循环机构等。温度调整机构有时是加热对象物体的加热装置,有时是冷却对象物体的冷却装置。作为温度调整机构,可以例示空调设备、冷却风扇、冷却机构等。作为电解液循环装置可以例示泵等。
[0058] 作为强化对供电的限制的方法,可以例示禁止供电、降低供给功率的上限等方法,作为减弱对供电限制的方法,可以例示供电许可、提高供给功率的上限等方法。
[0059] 二次电池102的数量和电力消耗体105的数量并不限于一个,也可以为两个以上。
[0060] 当二次电池102的数量为两个以上时,对各个二次电池102的放电/充电功率的分配可以任意方式进行,但优选地根据包括表示二次电池102状态的因子的指标来进行。由此,可以恰当保持二次电池102的状态。作为因子,可以例示SOC(充电状态)、DOD(放电深度)、温度、放电/充电次数等。
[0061] 当电力消耗体105的数量为两个以上时,对各电力消耗体105的供给功率的分配可以任意方式进行,但优选地根据包括表示电力消耗体105所作用的对象物体状态的因子的指标进行分配。当电力消耗体105是温度调整机构时,作为指标可以例示对象物体的温度。当电力消耗体105为使氧化还原液流电池的电解液循环的电解液循环机构时,作为指标可以例示包含于进行氧化还原反应的单电池中的电解液中的氧化剂或者还原剂的浓度。
[0062] 图3是用于说明限制向上述电力消耗体105供电的效果的图。图3是表示在要求释放功率时禁止向电力消耗体105供电、并在要求吸收功率时许可向电力消耗体105供电的电力储藏装置中,释放/吸收功率的要求值P1、向电力消耗体105的供给功率PS、与放电/充电功率的指令值P2的关系。图3以时间为横坐标且以功率为纵坐标表示,释放/吸收功率的要求值P1、向电力消耗体105的供给功率PS以及放电/充电功率的指令值P2的时间变化。
[0063] 如图3所示,在要求释放功率期间,使向电力消耗体105供给的功率PS为零,放电/充电功率的指令值(放电功率的指令值)P2和释放/吸收功率的要求值(释放功率的要求值)P1相一致。另一方面,在要求吸收功率期间,使向电力消耗体105供给的功率PS不为零,放电/充电功率的指令值P2的绝对值(充电功率的指令值)|P2|与释放/吸收功率的要求值的绝对值(吸收功率的要求值)|P1|相比减少相当于向电力消耗体105供给的功率PS的部分。
[0064] (1第一实施方案)
[0065] 第一实施方案涉及电力储藏装置1002。
[0066] (电力储藏装置1002的概况)
[0067] 图4是第一实施方案的电力储藏装置1002的方框图。
[0068] 如图4所示,电力储藏装置1002具备:电池单元1005,其用于储藏电力;双向转换器1008,其将从各电池单元1005放电的电力从直流转换成交流,将向各电池单元1005充电的电力从交流转换成直流;变压器1011,其对从电力储藏装置1002放出的电力进行升压并对电力储藏装置1002吸收的功率进行降压;变压器1014,其对向加热器1062供给的电力进行降压;变压器1017,其对向整体控制部1023和电池单元控制部1056供给的电力进行降压;用于输电的输电路径1020;用于控制电力储藏装置1002的整体控制部1023;用于接受操作的操作部1026;用于显示信息的显示部1029。
[0069] 另外,电力储藏装置1002具备:功率计1032,其用于计测电力储藏装置1002的释放/吸收功率;功率计1035,其用于计测各电池单元1005的放电/充电功率;功率计1038,其用于计测将向各加热器1062供给的功率合计的全部供给功率(以下称为“全部加热器功率”);功率计1041,其用于计测将向整体控制部1023和电池单元控制部1056供给的功率合计的全部供给功率(以下称为“全部控制功率”)。
[0070] 输电路径1020包括:放电/充电输电路径1044,其用于传输向电池单元1005充电的电力和从电池单元1005电的电力;加热器输电路径1047,其用于传输向加热器1062供给的电力;控制输电路径1050,其用于传输向整体控制部1023和电池单元控制部1056供给的电力。放电/充电输电路径1044、加热器输电路径1047以及控制输电路径1050相互分离并分别独自传输电力。
[0071] (电池单元1005)
[0072] 电池单元1005分别独自进行放电/充电。在图4中表示了四个电池单元1005,但电池单元1005的数量可以根据电力储藏装置1002的规格增减。
[0073] 如图4所示,电池单元1005分别具备用于储藏电力的电池模块1053,和用于控制电池单元1005的电池单元控制部1056。在各电池模块1053内置有:单电池集合体1059;用于加热单电池集合体1059的加热器1062;用于计测单电池集合体1059的温度的温度传感器1065。
[0074] 电池单元1005具有一个以上的电池模块1053。电池模块1053的数量可以根据电池单元1005的规格增减。
[0075] (电池模块1053)
[0076] 图5是电池模块1053的模式图。图5表示电池模块1053的剖面。
[0077] 如图5所示,电池模块1053具备:有盖绝热容器1068,其用于保持容纳物体的温度;用于储藏电力的单电池集合体1059;用于遮断空气的砂1071;用于加热单电池集合体1059的加热器1062;温度传感器1065,其用于计测单电池集合体1059的温度。单电池集合体1059容纳于有盖绝热容器1068。砂1071容纳于有盖绝热容器1068并填充于单电池
1074的空隙。加热器1062具有板的形状并安装在有盖绝热容器1068的内面。温度传感器
1065埋设于砂1071中。典型地,单电池1074是NaS电池的单电池(cell),也可以是其他种类的二次电池的单电池。
[0078] (单电池集合体1059)
[0079] 图6是单电池集合体1059的电路图。
[0080] 如图6所示,单电池集合体1059是将电池块1077进行串联连接的串联连接体,电池块1077是将组列1080进行并联连接的并联连接体,组列1080是将单电池1074进行串联连接的串联连接体。电池块1077的串联连接数量、组列1080的并联连接数量以及单电池1074的串联连接数量可以根据电池模块1053的规格而增减。单电池集合体1059中的单电池1074的连接状态也可以根据电池模块1053的规格改变。
[0081] (双向转换器1008)
[0082] 双向转换器1008控制多个电池单元1005各自的放电/充电,以使放电/充电功率变为由以下所述的指令值输出部1107输出的指令值。
[0083] 双向转换器1008也称为“PCS(Power Conversion System:电源转换系统)”、“交直流转换器”等。双向转换器1008中的直流和交流的相互转换通过PWM(Pulse Width Modulation:脉宽调制)逆变器等来进行。
[0084] (电力储藏装置1002的控制系统)
[0085] 图7是第一实施方案的电力储藏装置1002控制系统的方框图。图7所示的整体控制部1023和电池单元控制部1056的功能可以通过具备CPU和存储器的嵌入式计算机中运行控制程序来实现,也可以通过硬件来实现。可以将整体控制部1023功能的一部分或者全部转移到单元控制部1056,也可以将电池单元控制部1056功能的全部或者一部分转移到整体控制部1023。也可以通过电力储藏装置1002的操作人员来执行整体控制部1023和电池单元控制部1056的功能全部或者一部分。以下所述的“运算”不只是基于运算式的运算,还包括根据基于数据表的转换、基于模拟运算电路的运算等规则来导出信息的处理。
[0086] 如图7所示,整体控制部1023具备:要求取得部1101,其取得释放/吸收功率的要求和释放/吸收功率的要求值P1;放电/充电功率运算部1104,其对各电池单元1005的放电/充电功率进行运算;指令值输出部1107,其输出各电池单元1005的放电/充电功率的指令值P2(i);放电/充电优先顺序赋予部1110,其向各电池单元1005赋予放电/充电的优先顺序(以下称为“放电/充电优先顺序”);限制内容决定部1113,其决定向加热器1062供电的限制内容;供给优先顺序赋予部1116,其向各加热器1062赋予供给功率的优先顺序(以下称为“供给优先顺序”)。指令值(运算值)P2(i)中的符号i指电池单元1005。
[0087] 电池单元控制部1056具备控制单电池集合体1059温度(电池模块1053的内部温度)的温度控制部1119。
[0088] (电力消耗体)
[0089] 加热器1062是允许暂时限制供电的电力消耗体105,成为限制供电对象。整体控制部1023和电池单元控制部1056是不允许暂时限制供电的电力消耗体105,不能成为限制供电的对象。加热器1062以外的成为限制供电的对象的电力消耗体105,可以经由加热器输电路径1047接收所供给的电力。整体控制部1023和电池单元控制部1056以外的不能成为限制供电的对象的电力消耗体,可以经由控制输电路径1050接收所供给的电力。因此,加热器输电路径1047更普遍地成为向作为限制供电对象的电力消耗体105供电的路径。控制输电路径1050更普遍地成为向不能成为限制供电对象的电力消耗体供电的路径。允许将允许暂时限制供电的电力消耗体的一部分不成为限制供电的对象,但不允许将不允许暂时限制供电的电力消耗体的一部分成为限制供电的对象。
[0090] (释放/吸收功率的要求和释放/吸收功率的要求值的输入路径)
[0091] 释放/吸收功率的要求和释放/吸收功率的要求值P1有时从操作部1026输入,有时经由通信线路从外部输入。
[0092] (放电/充电功率运算部1104)
[0093] 在放电/充电功率运算部1104中,根据式(4),将放电/充电功率的要求值P1和全部加热器功率TPS1相加,进一步与全部控制功率TPS2相加,使放电/充电功率成为对于全部电池单元1005合计的全部放电/充电功率TP2。
[0094] TP2=P1+TPS1+TPS2…(4)
[0095] 在式(4)中,全部加热器功率TPS1反映在全部放电/充电功率TP2中,但根据电力储藏装置1002的用途,全部加热器功率TPS1也可以不反映在全部放电/充电功率TP2中。例如,当电力储藏装置1002用于调整微电网的电力供求时,当需求过多而要求电力储藏装置1002释放功率时,抑制向加热器1062供电,当供电过多而要求电力储藏装置1002吸收功率时,如果向加热器1062供电被促进,则即使全部加热器功率TPS1不反映在全部放电/充电功率TP2中,全部加热器功率TPS1也有助于调整电力供求。
[0096] 另外,放电/充电功率运算部1104,按照从放电/充电优先顺序高的电池单元1005到放电/充电优先顺序低的电池单元1005的顺序分配放电/充电功率,该放电/充电优先顺序由放电/充电优先顺序赋予部1110来赋予。
[0097] (指令值输出部1107)
[0098] 指令值输出部1107将由放电/充电功率运算部1104所计算的电池单元1005各自的放电/充电功率的运算值P2(i)作为指令值来输出。
[0099] (放电/优先顺序赋予部1110)
[0100] 由放电/优先顺序赋予部1110所赋予的放电/充电优先顺序可以是固定的,也可以有规律地替换,也可以随机替换。
[0101] 或者,放电/充电优先顺序根据包括表示电池单元1005状态的因子的指标来赋予。该指标可以包括多个因子。
[0102] 例如,当采用SOC作为因子时,SOC越大则放电优先顺序越被提高、充电优先顺序越被降低。由此,SOC大的电池单元1005优先放电,SOC小的电池单元1005优先充电,恰当保持电池单元1005的SOC。
[0103] 当采用温度作为因子时,温度越高则放电优先顺序越降低。当采用NaS电池时,由于进行放电则发生放热反应、进行充电则发生吸热反应,因此温度低的电池单元1005优先进行放电,保持适当的电池单元1005的温度。
[0104] 当采用放电/充电次数作为因子时,能提高放电/充电次数少的电池单元1005的放电优先顺序和充电优先顺序。由此,放电/充电次数少的电池单元1005优先进行放电/充电,电池单元1005的放电/充电次数变均匀。
[0105] (限制内容决定部1113)
[0106] 当用温度传感器1065计测并经由温度控制部1119来取得的单电池集合体1059的温度的计测值T(j)低于第一下限值L1时,即使要求释放功率或者吸收功率,限制内容决定部1113也许可向加热该单电池集合体1059的加热器1062供电。当释放功率和吸收功率都不需要时,即与要求停止时一样。由此,如果加热单电池集合体1059的必要性增加,则许可加热器1062对单电池集合体1059进行加热。温度计测值T(j)中的符号j指电池模块1053。
[0107] 另外,当单电池集合体1059温度的计测值T(j)超出第一下限值L1并低于第二下限值L2时,如果要求吸收功率,则限制内容决定部1113许可向加热器1062供电,并且如果要求释放功率,则限制内容决定部1113禁止向加热器1062供给功率。由此,如果加热单电池集合体1059的必要性稍微减少,则要求吸收功率时比要求释放功率要求时,加热器1062对二次电池102的加热限制被缓和。
[0108] 这些有助于抑制由向加热器1062供电而产生的释放功率的减少和向加热器1062不供电而产生的吸收功率的减少,并有助于保持单电池集合体1059的温度适当。
[0109] 进而,当单电池集合体1059温度的计测值T(j)超出上限值U1时,即使存在要求释放功率或吸收功率情况,限制内容决定部1113也禁止向加热该单电池集合体1059的加热器1062供给功率。释放功率和吸收功率都不要求时,即与要求停止时一样。由此,抑制单电池集合体1059温度大幅度超出上限值U1的情况。
[0110] 另外,限制内容决定部1113按照从供给优先顺序高的加热器1062到供给优先顺序低的加热器1062的顺序许可供电,以使全部加热器功率TPS1在吸收功率的要求值|P1|以下,该供给优先顺序由供给优先顺序赋予部1116来决定。
[0111] 当要求吸收功率时(P1<0),优选地,如式(5)所示,许可向加热器1062供电以使全部加热器功率TPS1在从吸收功率的要求值-P1减去全部控制功率TPS2的功率-P1-TPS2以下。
[0112] TPS1≤-P1-TPS2…(5)
[0113] 由此,当要求吸收功率时,电池单元1005的全部放电/充电功率TP2不变为正值,抑制将电池单元1005的放电功率作为向加热器1062供电而被消耗。特别是,当吸收功率的要求值-P1小的时候,避免电池单元1005的放电功率作为向加热器1062供电而被消耗。这在抑制对电池单元1005进行充电/放电时电池单元1005和双向转换器1008所产生的功率损失的同时,有助于满足吸收功率的要求。
[0114] 如果这样设定全部加热器功率TPS1的上限值-P1-TPS2,则即使温度计测值T(j)超出第一下限值L1并低于第二下限值L2的单电池集合体1059加热的加热器1062也存在不被供电的情况。但是,即使在这样的情况下,当单电池集合体1059温度的计测值T(j)低于第一下限值L1时,或者当吸收功率的要求值-P1增大时,由于向该加热器1062供电,因此将保持单电池集合体1059的温度在适当的范围内。
[0115] 供电的限制内容,即许可供电的加热器1062隔开时间重复被更新。
[0116] (下限值和上限值)
[0117] 第一下限值L1和上限值U1优选分别设定为单电池集合体1059的工作温度范围的上限和下限付近的值,优选设定第二下限值L2比第一下限值L1高出5-20℃的温度。当采用NaS电池时,单电池集合体1059的工作温度范围约为300-360℃。
[0118] 第一下限值L1、第二下限值L2和上限值U1通常可以恒定,但优选地,温度的计测值T(j)上升时所适用的第一下限值L1、第二下限值L2和上限值U1分别比温度的计测值T(j)下降时所适用的第一下限值L1、第二下限值L2和上限值U1向高的方向偏离,进行滞环控制(hysteresis control)有利于本发明的实施。由此,由于能抑制供电的限制内容即许可供电的加热器1062的频繁改变,因此抑制由频繁改变而引起的不便。例如,当用机械式继电器来对向加热器的供电进行开/关操作时,还可以抑制机械式继电器接点的消耗。另外,可以抑制功率的变化。
[0119] (供给优先顺序赋予部1116)
[0120] 由温度传感器1065计测并经由电池单元控制部1056来取得的、由该加热器1062加热的单电池集合体1059温度的计测值T(j)越低,越能提高由供给优先顺序赋予部1116赋予的加热器106的供给优先顺序。由此,由于温度低的单电池集合体1059优先被加热,因而维持单电池集合体1059的温度适当。
[0121] (温度控制部1119)
[0122] 温度控制部1119根据限制内容决定部1113的决定来控制向加热器1062供给的功率。即,由限制内容决定部1113许可向加热器1062供电时,温度控制部1119控制向加热器1062供电以使由温度传感器1065计测并经由电池单元控制部1056来取得的单电池集合体1059温度的计测值T(j)变为设定值。另一方面,由限制内容决定部1113禁止向加热器1062供给功率时,无论温度的计测值T(j)如何,温度控制部1119都不向加热器1062供电。
[0123] 控制向加热器1062供给的功率的可以是在供电期间供给功率不变化的开关控制,也可以是在供电期间供给功率变化的PI(Proportion Integral:比例-积分)控制、PID(Proportion Integral Differential:比例-积分-微分)控制等。不过,在对向加热器1062供电的限制内容的更新与更新之间,供给功率保持恒定,供给功率与由限制内容决定部1113决定的向加热器1062的供电的限制内容的更新同步变化。
[0124] 在向加热器1062供电时供给脉冲功率(pulse power),可以利用PAM(Pulse Amplitude Modulation:脉冲振幅调制)控制、PWM(Pulse Width Modulation:脉冲宽度调制)控制来调整供给功率。另外,也可以用通电时间比率控制(占空比控制)来调整供给功率。
[0125] (全部加热器功率TPS1)
[0126] 用功率计1038计测作为放电/充电功率的运算基础的全部加热器功率TPS1。可以设置计测向各加热器1062供给的功率PS1(1)、PS1(2)…PS1(J)的功率计组,用该功率计组来计测向各加热器1062供给的功率PS1(1)、PS1(2)…PS1(J),并将向各加热器1062供给的功率PS1(1)、PS1(2)…PS1(J)合计而作为全部加热器功率TPS1。
[0127] 对在供电期间供给功率不变化的加热器1062的供给功率进行控制时,如果知道正在向加热器1062供电,就可以确定向加热器1062的供给功率PS1(j)。因此,放电/充电功率运算部1104从温度控制部1119取得显示正在向加热器1062供电的信号,并将向由输出该信号的温度控制部1119控制的加热器1062供给的功率PS1(j)认为是事先登记值,将向由不输出该信号的温度控制部1119控制的加热器1062供给的功率PS1(j)认为是零也可。在这种情况下,可以省略功率计1038。
[0128] 另外,也可以从由功率计1032计测的释放/吸收功率的计测值、将由功率计1035计测的各电池单元1005的放电/充电功率的计测值合计的全部放电/充电功率以及由功率计1041计测的全部控制功率TPS2来确定全部加热器功率TPS1。在这种情况下,也可以省略功率计1038。
[0129] (全部控制功率TPS2)
[0130] 用功率计1041计测作为放电/充电功率的运算基础的全部控制功率TPS2。可以设置计测向整体控制部1023供给的功率的功率计和计测向各电池单元控制部1056供给的功率的功率计测群,用该功率计测组计测向整体控制部1023的供给功率PS2(1)和向各电池单元控制部1056供给的功率PS2(2)、PS2(3)…PS2(K),将向整体控制部1023供给的功率PS2(1)和向各电池单元控制部1056供给的功率PS2(2)、PS2(3)…PS2(K)合计而作为全部控制功率TPS2。
[0131] 另外,也可以从由功率计1032计测的释放/吸收功率的计测值、由功率计1035计测的各电池单元1005的放电/充电功率的计测值合计的全部放电/充电功率TPS以及由功率计1038计测的全部加热器功率TPS1来确定全部控制功率TPS2。在这种情况下,可以省略功率计1041。允许用上述其他方法来确定全部加热器功率TPS1用以代替用功率计1038来计测全部加热器功率TPS1。
[0132] (电力储藏装置1002的运转)
[0133] 电力储藏装置1002的运转状态大致分为模式运转和功率平滑运转。
[0134] 模式运转是根据一天的所需电力变化而进行功率的释放/吸收的运转。例如,通常在电力需求多的夜间进行功率的释放、而在电力需求少的白天进行功率的吸收的模式运转。当进行模式运转时,多数情况下设定每个时间段的释放/吸收功率。
[0135] 功率平滑运转是指根据更短时间例如以从几秒到一个小时左右为周期的电力需求变化而进行放电/充电的运转。
[0136] 第一实施方案的电力储藏装置1002适合功率平滑运转。不过,第一实施方案的电力储藏装置1002也允许进行模式运转。
[0137] (电力储藏装置1002的手动运转)
[0138] 向加热器1062供电的许可也可以用手动方式进行。
[0139] 为了能用手动方式进行向加热器1062供电的许可,电力储藏装置1002将限制内容决定部1113所决定的允许供电的加热器1062显示在显示部1029,由操作部1026来接受实际允许供电的加热器1062的输入。操作部1026所接受的供电许可被送至温度控制部1119。此外,也允许进一步增加手动操作。
[0140] (2第二实施方案)
[0141] 第二实施方案涉及向加热器1062供电的优先顺序决定,以代替第一实施方案的向加热器1062供电的优先顺序决定。
[0142] 在第一实施方案中,单电池集合体1059温度的计测值T(j)越低,越能提高对该单电池集合体1059进行加热的加热器1062的供给优先顺序,按照从供给优先顺序高的加热器1062到供给优先顺序低的加热器1062的顺序来许可供电。与此相对,在第二实施方案中,单电池集合体1059温度的计测值T(j)越低,越能提高度对该单电池集合体1059进行加热的加热器1062所属的供给优先顺序区分,按照从所属供给优先顺序区分高的加热器1062到优先顺序区分低的加热器1062的顺序许可供电。
[0143] 图8是说明第二实施方案的决定向加热器1062供电的优先顺序的方框图。
[0144] 如图8所示,在第二实施方案的决定向加热器1062供电的优先顺序时,可以设置供给优先顺序区分决定部2116来代替供给优先顺序赋予部1116。
[0145] 供给优先顺序区分决定部2116对多个加热器1062进行分级并决定各个加热器1062所属的供给优先顺序区分。由加热器1062所加热的单电池集合体1059温度的计测值T(j)越变低,供给优先顺序区分决定部2116越提高供给优先顺序区分。多个供给优先顺序区分由温度的计测值T(j)的阈值来区分。由此,由于温度低的单电池集合体1059优先被加热,因而可以保持单电池集合体1059的温度适当。另外,由于多数情况下即使温度计测值T(j)稍微变化所属供给优先顺序区分也不变化,因此可以抑制由于温度计测值T(j)稍微变化而许可供电的加热器1062的频繁变化。
[0146] 在代替供给优先顺序而赋予供给优先顺序区分的情况下,限制内容决定部1113按照从所属供给优先顺序区分高的加热器1062到低的加热器1062的顺序允许供电,以使全部加热器功率TPS1处于吸收功率的要求值-P1以下。
[0147] 不过,与第一实施方案同样地,在第二实施方案中,也优选使全部加热器功率TPS1在功率-P1-TPS2以下。因此,如果许可向属于一个供给优先顺序区分的全部加热器1062供电,全部加热器功率TPS1超出上限值-P1-TPS2的情况下,则优选地,限制内容决定部1113从属于一个供给优先顺序区分的加热器1062中选择作为供电对象的加热器1062,以使全部加热器功率TPS1在功率-P1-TPS2以下。限制内容决定部1113基本上选择对温度计测值T(j)相对低的单电池集合体1059进行加热的加热器1062,但在加热器1062的消耗功率不同的情况下,为使全部加热器功率TPS1在功率-P1-TPS2以下,也存在选择对温度计测值T(j)相对高的单电池集合体1059进行加热、但消耗功率小的加热器1062的情况。
[0148] (3第三实施方案)
[0149] 第三实施方案涉及与控制输电路径1050的系统1092的连接,以代替第一实施方案的与控制输电路径1050的系统1092的连接。
[0150] 在第一实施方案中,控制输电路径1050与放电/充电输电路径1044和加热器输电路径1047汇合且经由功率计1032与系统1092相连接。与此相对,在第三实施方案中,如图9的方框图所示,控制输电路径1050不与放电/充电输电路径1044和加热器输电路径1047汇合且不经由功率计1032而与系统1092相连接。
[0151] 在这种情况下,在放电/充电功率的运算中不考虑全部控制功率TPS2,即,从式(4)中去掉全部控制功率TPS2一项。另一方面,考虑全部控制功率TPS2来决定释放/吸收功率的要求值P1。
[0152] (4第四实施方案)
[0153] 第四实施方案涉及包括电力储藏装置1002的微电网4012。
[0154] 图10是第四实施方案的微电网4012的方框图。“微电网”是在电力需求地设置分散型电源的小规模电力供给网,也称为“分散型能源系统”等。
[0155] 如图2所示,在微电网4012中,分散型电源4015、负荷4018以及电力储藏装置1002与系统4021相连接。利用微电网控制系统4024来控制分散型电源4015、负荷4018以及电力储藏装置1002的运转,释放/吸收功率的要求和释放/供给功率的要求值P1被从微电网控制系统4024送至电力储藏装置1002。
[0156] 作为分散型电源4015并无特别限定,可以是利用太阳能或者其他自然能源的发电机,例如可以采用太阳能发电装置。也可以将以食物残渣、碎木、废弃塑料等为原材料制造的气体为燃料的燃料电池等作为分散型电源4015来使用。
[0157] 由分散型电源4015所产生的电力的全部或者一部分,经由系统4021被送至电力储藏装置9002并储存于电力储藏装置9002。有时电力储藏装置1002用于调整微电网4012内的电力需求。在这种情况下,为了进行频繁切换充电和放电要求的功率平滑运转,可以适当采用在第一实施方案和第二实施方案中进行说明的控制。
[0158] (5第五实施方案)
[0159] 第五实施方案涉及决定向加热器1062供电的限制内容,以取代第一实施方案的决定向加热器1062供电的限制内容。
[0160] 在第一实施方案中,基于单电池集合体1059温度的计测值T(j)来决定向加热器1062供电的限制内容,在第五实施方案中,基于单电池集合体1059温度的未来预测值TP(j)来决定向加热器1062的供电的限制内容。
[0161] 图11是用于说明第五实施方案的决定向加热器1062供电的限制内容的方框图。
[0162] 如图11所示,在第五实施方案的决定向加热器1062供电的限制内容时,取代限制内容决定部1113,设置了限制内容决定部5113。另外,进一步设置了计算单电池集合体1059温度的预测值TP(j)的预测值计算部5200。
[0163] 预测值计算部5200,根据由温度传感器1065计测并经由温度控制部1119取得的单电池集合体1059的温度计测值T(j)的历史数据和向加热器1062供给的功率PS(j)的历史数据中计算出单电池集合体1059的温度的预测值TP(j)。
[0164] 当由预测值计算部5200计算出的单电池集合体1059的温度预测值TP(j)低于第二下限值L2时,如果要求吸收功率,限制内容决定部5113就许可向加热该单电池集合体1059的加热器1062供电,且如果要求释放功率,就禁止向加热该单电池集合体1059的加热器1062供电。
[0165] 另外,当由预测值计算部5200计算的单电池集合体1059的温度预测值TP(j)超出上限值U1时,不管是要求释放功率还是供给功率的情况,限制内容决定部5113均禁止向加热该单电池集合体1059的加热器1062供电。当又不要求释放功率也不要求吸收功率时,即与要求停止时相同。由此,抑制单电池集合体温度大幅度超出上限值U1的现象。
[0166] 向第五实施方案的加热器1062供电的限制内容的决定适用于单电池集合体1059热容大的情况。当单电池集合体1059的热容较大时,与基于单电池集合体1059的温度计测值T(j)来决定向加热器1062供电的限制内容相比,基于单电池集合体1059的温度预测值TP(j)来决定向加热器1062供电的限制内容,与单电池集合体1059温度的设定值偏差较小。
[0167] 第二下限值L2和上限值U1通常可以恒定,但优选地,适用于温度预测值TP(j)上升时的第二下限值L2和上限值U1分别比适用于温度预测值TP下降时的第二下限值L2和上限值U1向高的方向偏离而进行滞环控制。
[0168] (5其他)
[0169] 以上对本发明进行了详细的说明,上述说明的全部情况都是例示,该发明并不限于上述说明。在不脱离该发明范围可以设想未例示的无数变形例。特别是,将已进行说明的事项进行组合,理所当然是可以设想的情况。