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CN107005076A - 电力控制装置以及电力控制系统 - Google Patents

电力控制装置以及电力控制系统 Download PDF

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CN107005076A
CN107005076A CN201580047197.7A CN201580047197A CN107005076A CN 107005076 A CN107005076 A CN 107005076A CN 201580047197 A CN201580047197 A CN 201580047197A CN 107005076 A CN107005076 A CN 107005076A
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secondary cell
current
maximum current
unit
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池田园花
小杉伸郎
小杉伸一郎
关野正宏
黑田和人
山崎修
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

本发明的实施方式的电力控制装置具有取得部与确定部。取得部取得与可充放电的二次电池在充电时的电压和电流相关的信息。确定部根据由所述取得部取得的信息，以使所述二次电池的电压不超过第一规定电压的方式确定所述二次电池在充电时的最大电流。

Description

电力控制装置以及电力控制系统
技术领域
本发明的实施方式涉及电力控制装置以及电力控制系统。
背景技术
近年来，将二次电池应用在与机车、公共汽车、建筑机械等的引擎的混合用途和固定式工业用机械中的电力波动抑制用途的动作日益活跃。在这些用途中，需要大电流的输入输出与可大范围地使用能量的充电状态范围。在以往的技术中，为了在不浪费能够用于储备和行驶的能量容量的情况下使用该能量容量，常用电气容量来规定并控制二次电池具有的能量可使用的充电状态范围的上下限。然而，在用电气容量规定充电状态范围并且设定为大范围的情况下，存在达到上下限的电气容量之前，先达到电池的闭合电路电压的上下限值而导致机器停止、能够使用的能量范围被大幅限制的情况。这样，在以往的技术中，存在无法准确地进行二次电池的电压限制的情况。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-177601号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够更加准确地进行二次电池的电压限制的电力控制装置以及电力控制系统。
用于解决技术问题的方案
实施方式的电力控制装置具有取得部与确定部。取得部取得与可充放电的二次电池在充电时的电压和电流相关的信息。确定部根据由所述取得部取得的信息，以使所述二次电池的电压不超过第一规定电压的方式确定所述二次电池在充电时的最大电流。
附图说明
图1是示出电力控制系统1的结构的一例的图。
图2是示出电池组件20的结构的一例的图。
图3是示出电力控制系统1中的控制关系的结构的一例的图。
图4是示出电压/电流分布信息62的一例的图。
图5是用于说明根据个别分布信息62A推定内部电阻以及零电流时的电压的处理的图。
图6是用于说明最大电流确定部56的处理的内容的图。
图7是示出在电力控制装置50中充电时执行的处理的流程的一例的流程图。
图8是示出在电力控制装置50中放电时执行的处理的流程的一例的流程图。
图9是示出利用电力控制系统1的移动体系统100的结构的一例的图。
图10是示出利用电力控制系统1的固定式蓄电系统200的结构的一例的图。
具体实施方式
下面，参照附图，对实施方式的电力控制装置以及电力控制系统进行说明。
(第一实施方式)
图1是示出电力控制系统1的结构的一例的图。电力控制系统1可以包括电池模块10-1、10-2、……、10-n(n为任意的自然数)、电力控制装置50、输入装置70以及控制对象80，但是不局限于此。下面，在不区分是哪个电池模块时，仅表述为电池模块10。
多个电池模块10通过电力线PL相对于控制对象80并联连接，向控制对象80供给电力。由于各电池模块10具有相同的结构(也可以存在部分不同)，因此在图中仅详细记载了电池模块10-1的结构，以代表多个电池模块。电池模块10包括串联连接的多个电池组件20、电流传感器30以及BMU(Battery Management Unit：电池管理单元)40。电池模块10内的各构成要素用单元内通信线CL1连接。在单元内通信线CL1中，例如进行基于CAN(ControllerArea Network：控制器局域网络)的通信。
图2是示出电池组件20的结构的一例的图。电池组件20是连接有多个电池单元21的电池组(电池)。另外，电池模块10以及电池模块10并联连接的产物同样也是电池组(电池)。在电池组件20中，例如两个并联连接的电池单元21的组串联连接。不仅局限于此，电池组件20内的电池单元的连接方式可以任意设定。
电池单元21是锂离子电池、铅蓄电池、钠硫电池、氧化还原液流电池、镍氢电池等可充放电的二次电池。在为锂离子电池的情况下，电池单元21也可以使用钛酸锂为负极材料。此外，在图1以及图2中，省略了用于为电池单元21充电的结构的图示。
电池组件20进一步包括CMU(Cell monitoring Unit：电池监测单元)22、多个电压传感器23以及多个温度传感器24。CMU22具备CPU(Central Processing Unit：中央处理器)等处理器、各种存储装置、CAN控制器、其他通信接口等。
电压传感器23例如测定并联连接的电池单元21的组的电压。另外，在电池组件20内的任意部位安装有任意个数的温度传感器24。电压传感器23以及温度传感器24的检测结果被输出到CMU22。CMU22向BMU40输出电压传感器23以及温度传感器24的检测结果。
返回图1，BMU40通过单元内通信线CL1连接到多个CMU22，并且通过通信线CL2连接到电力控制装置50。BMU40具备CPU等处理器、各种存储装置、CAN控制器以及与通信线CL2相对应的通信接口等。此外，也可以省略通信线CL2，而在BMU40与电力控制装置50之间进行无线通信。在BMU40中输入有电流传感器30的检测结果，所述电流传感器30检测流过电池模块10的电池组件20的电流。
电力控制装置50具备CPU等处理器、各种存储装置以及与通信线CL2相对应的通信接口等。电力控制装置50根据从多个BMU40输入的信息以及从输入装置70输入的操作信息，控制控制对象80。
图3是示出电力控制系统1中的控制关系的结构的一例的图。从CMU22向BMU40提供每个电池单元21的电压、电池组件20的电压以及电池组件20的温度等信息。CMU22通过对每个电池单元21的电压进行加法运算从而算出电池组件20的电压。也可以取而代之地通过在BMU40一侧对每个电池单元21的电压进行加法运算从而算出电池组件20的电压。
BMU40根据电流传感器30(参照图1)的检测结果，算出各电池组件20的SOC(StateOf Charge：充电率)。此外，也可以根据电压传感器23的检测结果等由CMU22算出各电池组件20的SOC(或者各电池单元21的SOC)。BMU40向电力控制装置50输出从CMU22输入的每个电池单元21的电压、电池组件20的电压、电池组件20的温度等信息以及算出的SOC。
电力控制装置50具备CPU等处理器、各种存储装置、与通信线CL2以及与控制对象80的通信相对应的通信接口等。电力控制装置50作为功能结构具备取得部52、推定部54、最大电流确定部56、控制量确定部58以及存储部60。推定部54、最大电流确定部56以及控制量确定部58中的一部分或者全部通过由CPU等处理器执行存储在存储部60中的程序而实现。另外，这些功能部也可以由LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等硬件实现。
取得部52包括通信接口，将从BMU40取得的信息存储到存储部60中。
推定部54取得与二次电池(电池单元21、电池组件20、或者电池模块10)在充电时以及放电时的电压和电流相关的信息，并根据取得的信息，推定二次电池的内部电阻以及零电流时的电压。
最大电流确定部56根据由推定部54推定的结果与上限电压VcMAX或者与下限电压VcMIN的比较，确定二次电池在充电时或者放电时的最大电流。
控制量确定部58根据从输入装置70输入的操作信息以及由最大电流确定部56确定的最大电流，确定供给控制对象80的控制量。输入装置70也可以包括杠杆开关、拨盘开关、各种键、触摸面板等。
控制对象80也可以包括DC-AC转换器，所述DC-AC转换器具有多个晶体管，通过转换控制晶体管将直流转换为交流。在这种情况下，供给控制对象80的控制量是例如转换控制中的占空比。另外，在控制对象80向笼型感应电动机供给电力的情况下，供给控制对象80的控制量也可以包括i轴电流和/或q轴电流等的指令值。进一步，控制对象80也可以包括发电电力并供给到电池模块10的发电机以及将供给到发电机的动力的一部分作为热而废弃的装置(限制发电量的装置)等。
此外，控制量确定部58的功能也可以是独立于电力控制装置50的控制装置的功能。在这种情况下，电力控制装置50向上述独立的控制装置输出由最大电流确定部56确定的最大电流。另外，也可以从图1以及图3所示的结构中省略输入装置70，控制量确定部58根据由最大电流确定部56确定的最大电流以及其他信息，确定供给控制对象80的控制量。
存储部60通过ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive：固态驱动器)、其他闪存装置等各种存储装置实现。在存储部60中除了电力控制装置50的处理器执行的程序以外，还存储有通过推定部54收集的电压/电流分布信息62等。
下面，对推定部54以及最大电流确定部56的处理内容进行说明。图4是示出电压/电流分布信息62的一例的图。电压/电流分布信息62是以温度和/或SOC等的每个电池条件进行分组的信息。推定部54根据从BMU40输入的信息，以每个电池条件对每个电池单元21的电压与电流的组合进行分组，并登记到个别分布信息62A中。此外，该分组处理也可以在BMU40中进行。另外，由于由电流传感器30检测出的电流是流过电池模块10的电流，因此BMU40或者电力控制装置50通过将由电流传感器30检测出的电流，除以电池组件20中的电池单元21的并联数(在图2中为2)，算出每个电池单元21的电流，并登记到个别分布信息62A中。
电压/电流分布信息62中的SOC与温度的刻度宽度也可以任意设定，而非固定间隔。如图所示，电压/电流分布信息62中的SOC与温度的刻度宽度设定为，SOC为例如5％刻度(公差2.5％)，温度为例如10％刻度。另外，对于温度变化对电池单元21的特性造成的影响小的温度范围(例如10℃～25℃)，刻度宽度也可以设定得比其他温度范围大。由此，能够减轻电力控制装置50中的处理负载。推定部54进行将从BMU40输入的信息随时追加到个别分布信息62A中，并废弃废旧信息等的处理。
图5是用于说明根据个别分布信息62A推定内部电阻以及零电流时的电压的处理的图。个别分布信息62A是汇集了图5所示的电压与电流的组(图中用Pt表示)的信息。图中，纵轴为电压(V)，横轴为电流(A)。在下面的说明中，用正表示充电电流，用负表示放电电流。此外，将在后面进行说明的“最大电流”通过绝对值计算而得。
推定部54相对于每个电池条件的电压与电流的组合应用最小二乘法等的回归方法(统计方法)，以每个电池单元21导出充电时的电压/电流直线L1与放电时的电压/电流直线L2。然后，推定部54根据充电时的电压/电流直线L1与放电时的电压/电流直线L2的一个或者两个，导出电池单元21的内部电阻Rc。例如，推定部54将充电时的电压/电流直线L1的一次系数作为电池单元21的内部电阻Rc导出。推定部54既可以分别导出充电时的电池单元21的内部电阻Rc与放电时的电池单元21的内部电阻Rc，也可以将它们视为等同而导出一个内部电阻Rc。
另外，推定部54根据从BMU40输入的电池单元21的电压Vc以及电流Acell的组以及如上所述推定的内部电阻Rc，导出零电流时的电池单元21的电压(充电侧)Vc_ccv(C)或者零电流时的电池单元21的电压(放电测)Vc_ccv(D)。零电流时的电压是指维持该时间点的电池单元21的状态，并假设流过电池单元21的电流为零的情况下的电压。
更加具体而言，在充电时，推定部54通过从由BMU40输入的电池单元21的电压Vc中减去电流Acell与内部电阻Rc的乘积，从而导出零电流时的电池单元21的电压(充电侧)Vc_ccv(C)。在图5中，示出了相对于一个电池单元21的电压Vc以及电流Acell的组Pt(1)求得电压Vc_ccv(C)的情况。如图所示，如果考虑虚拟几何学关系，电压Vc_ccv(C)则是穿过电池单元21的电压Vc以及电流Acell的组、且具有与内部电阻Rc相应的倾斜的直线在V轴的截距。
在放电时，推定部54通过在由BMU40输入的电池单元21的电压Vc上加上电流Acell与内部电阻Rc的乘积，从而导出零电流时的电池单元21的电压(放电侧)Vc_ccv(D)。在图5中，示出了相对于一个电池单元21的电压Vc以及电流Acell的组Pt(2)求得电压Vc_ccv(D)的情况。如图所示，如果考虑虚拟几何学关系，电压Vc_ccv(D)则是穿过电池单元21的电压Vc以及电流Acell的组、且具有与内部电阻Rc相应的倾斜的直线在V轴的截距。
推定部54也可以从符合当前的电池条件的电压/电流直线L1直接地求出电压Vc_ccv(C)，以取代上述的处理。例如，推定部54也可以将电压/电流直线L1的V轴截距作为电压Vc_ccv(C)。同理，推定部54也可以从符合当前的电池条件的电压/电流直线L2直接地求出电压Vc_ccv(D)。例如，推定部54也可以将电压/电流直线L2的V轴截距作为电压Vc_ccv(D)。
图6是用于说明最大电流确定部56的处理的内容的图。最大电流确定部56以使电池单元21的电压Vc不超过上限电压VcMAX(第一规定电压)且不低于下限电压VcMIN(第二规定电压)的方式确定最大电流。上限电压VcMAX以及下限电压VcMIN是根据抑制电池单元21的劣化的观点而预先规定的值。
最大电流确定部56在电池单元21的电压Vc超过第一阈值电压VcUPPER并且电池单元21的电压Vc在上升中的情况下(即在充电中的情况下)，以使电池单元21的电压Vc收敛在图6所示的电压上升余地的范围内的方式确定电池单元21的最大电流。
另外，最大电流确定部56在电池单元21的电压Vc低于第二阈值电压VcLOWER并且电池单元21的电压Vc在下降中的情况下(即在放电中的情况下)，以使电池单元21的电压Vc收敛在图6所示的电压下降余地的范围内的方式确定电池单元21的最大电流。
在除此之外的情况下，最大电流确定部56不对电池单元21的最大电流进行确定。即、电力控制装置50对最大电流不设定格外的限制，只进行基于其他主要因素的充放电控制。
最大电流确定部56根据如下所示计算式确定最大电流。首先对计算式中的参数进行说明。
·np_cell是组件并联数、即电池组件20中的电池单元21的并联数。在图2的例子中，np_cell为2。
·np_mod是系统并联数、即电池组件20的并联数。在图1的例子中，np_mod为n。
·Acellmax是每个电池单元21所容许的最大电流。
·Amodmax是每个电池组件20所容许的最大电流。
·Amax是在电力控制系统1中容许各电池模块10充放电的最大电流的总和(系统最大电流)，是通过电力线PL供给到控制对象80的最大电流。
(1)充电时
最大电流确定部56在电池单元21充电时，在电池单元21的电压Vc超过第一阈值电压VcUPPER的情况下，根据计算式(1)～(3)导出系统最大电流Amax。
Acellmax＝(VcMAX－Vc_ccv(C))/Rc……(1)
Amodmax＝np_cell×Acellmax……(2)
Amax＝np_mod*Amodmax……(3)
从计算式(1)可知，最大电流确定部56通过将从电池单元21的上限电压VcMAX减去电压Vc_ccv(C)的值除以内部电阻Rc，求出电池单元21的最大电流。即、最大电流确定部56通过对修正了内部电阻的电压波动程度的电压与阈值进行比较，求出电池单元21的最大电流。由此，电池控制装置50能够更加准确地进行二次电池的电压限制。
在此，对不采用上述的方法，而对假设通过比较实际测得的电池单元21的电压Vc与电池单元21的上限电压VcMAX来求出最大电流的情况进行探讨。在这种情况下，由于实际测得的电池单元21的电压Vc是流过电池单元21的电流与内部电阻的电压波动程度重叠在一起的电压，因此首先求出“可相对于当前的电流追加的最大电流”，再进行在当前的电流上加上求得的值的处理。然而，由于测定的电流与时间一起变动，因此如果进行在电流上加上电流的处理，存在误差变大的情况。
与此相对地，在本实施方式的电力控制装置50中，由于求出零电流时的电压Vc_ccv(C)，并根据其求出最大电流，因此能够更加准确地导出最大电流，能够更加准确地进行二次电池的电压限制。
(放电时)
最大电流确定部56在电池单元21放电时，在电池单元21的电压Vc低于第二阈值电压VcLOWER的情况下，根据计算式(4)～(6)导出系统最大电流Amax。
Acellmax＝(Vc_ccv(D)－VcMIN)/Rc……(4)
Amodmax＝np_cell×Acellmax……(5)
Amax＝np_mod*Amodmax……(6)
从计算式(4)可知，最大电流确定部56通过将从电压Vc_ccv(D)减去电池单元21的下限电压VcMIN的值除以内部电阻Rc，求出电池单元21的最大电流。由此，电池控制装置50能够更加准确地进行二次电池的电压限制。
下面，对在电力控制装置50中执行的处理的流程进行说明。
图7是示出在电力控制装置50中充电时执行的处理的流程的一例的流程图。此外，推定部54的处理作为不同于本流程图的例程而执行。
电力控制装置50的最大电流确定部56以每个电池单元21执行步骤S100～S106的处理。首先，最大电流确定部56判断电池单元21的电压Vc是否超过第一阈值电压VcUPPER(步骤S100)。
在电池单元21的电压Vc超过第一阈值电压VcUPPER的情况下，最大电流确定部56通过将从电池单元21的上限电压VcMAX减去电压Vc_ccv(C)的值除以内部电阻Rc，算出每个电池单元21所容许的最大电流Acellmax(步骤S102)。另一方面，在电池单元21的电压Vc小于等于第一阈值电压VcUPPER的情况下，最大电流确定部56不设定每个电池单元21所容许的最大电流Acellmax(步骤S104)。即、最大电流确定部56对每个电池单元21的电流不设定限制。
接下来，最大电流确定部56(或者推定部54)更新电压/电流分布信息62中的、与该时间点的温度以及SOC相对应的项目(步骤S106)。
当以每个电池单元21执行步骤S100～S106的处理时，最大电流确定部56选择算出的每个电池单元21所容许的最大电流Acellmax中最小的值(步骤S108)，并根据选择的最大电流Acellmax，算出系统最大电流Amax(步骤S110；参照计算式(2)、(3))。
然后，控制量确定部58根据从输入装置70输入的操作信息，将供给控制对象80的控制量、系统最大电流Amax设定为上限值(S112)。例如，控制量确定部58首先根据从输入装置70输入的操作信息确定供给控制对象80的转换控制的一次占空比，如果一次占空比没有超过与系统最大电流Amax相对应的占空比，则将一次占空比作为控制量供给控制对象80，如果一次占空比超过了与系统最大电流Amax相对应的占空比，则将与系统最大电流Amax相对应的占空比作为控制量供给控制对象80。由此，本流程图的处理结束。
图8是示出在电力控制装置50中放电时执行的处理的流程的一例的流程图。此外，推定部54的处理作为不同于本流程图的例程而执行。
电力控制装置50的最大电流确定部56以每个电池单元21执行步骤S200～S206的处理。首先，最大电流确定部56判断电池单元21的电压Vc是否低于第二阈值电压VcLOWER(步骤S200)。
在电池单元21的电压Vc低于第二阈值电压VcLOWER的情况下，最大电流确定部56通过将从电压Vc_ccv(D)减去电池单元21的下限电压VcMIN的值除以内部电阻Rc，算出每个电池单元21所容许的最大电流Acellmax(步骤S202)。另一方面，在电池单元21的电压Vc大于等于第二阈值电压VcLOWER的情况下，最大电流确定部56不设定每个电池单元21所容许的最大电流Acellmax(步骤S204)。即、最大电流确定部56对每个电池单元21的电流不设定限制。
接下来，最大电流确定部56(或者推定部54)更新电压/电流分布信息62中的、与该时间点的温度以及SOC相对应的项目(步骤S206)。
当以每个电池单元21执行步骤S200～S206的处理时，最大电流确定部56选择算出的每个电池单元21所容许的最大电流Acellmax中最小的值(步骤S208)，并根据选择的最大电流Acellmax，算出系统最大电流Amax(步骤S210；参照计算式(5)、(6))。
然后，控制量确定部58根据从输入装置70输入的操作信息，将供给控制对象80的控制量、系统最大电流Amax设定为上限值(S212)。例如，控制量确定部58首先根据从输入装置70输入的操作信息确定供给控制对象80的发电量的一次指令值，如果一次指令值没有超过与系统最大电流Amax相对应的发电量，则将一次指令值作为控制量供给控制对象80，如果一次指令值超过了与系统最大电流Amax相对应的发电量，则将与系统最大电流Amax相对应的发电量作为控制量供给控制对象80。由此，本流程图的处理结束。
根据上述说明的实施方式的电力控制装置50，由于取得与可充放电的电池单元21在充电时的电压和电流相关的信息，并根据取得的信息，以使电池单元21的电压不超过上限电压VcMAX的方式确定电池单元21在充电时的最大电流Acellmax，因此能够在流通比较大的电流的系统中更加准确地进行电池单元21的电压限制。
另外，根据实施方式的电力控制装置50，由于取得与可充放电的电池单元21在放电时的电压和电流相关的信息，并根据取得的信息，以使电池单元21的电压不低于下限电压VcMIN的方式确定电池单元21在放电时的最大电流Acellmax，因此能够在流通比较大的电流的系统中更加准确地进行电池单元21的电压限制。
另外，根据实施方式的电力控制装置50，由于根据以每个电池单元21求得的最大电流Acellmax中最小的值算出系统最大电流Amax，因此能够进行与在每个电池单元21存在个体差异的劣化的进行状态相应的安全侧控制。
另外，根据实施方式的电力控制装置50，通过统计方法导出电池单元21的内部电阻Rc，并根据其求出零电流时的电压，从而能够更加准确地进行电池单元21的电压限制。
在上述实施方式中，电力控制装置50执行以下两个确定：即以在充电时电池单元21的电压不超过上限电压VcMAX的方式确定电池单元21的最大电流Acellmax，和以在放电时的电池单元21的电压不低于下限电压VcMIN的方式确定电池单元21的最大电流Acellmax，但是也可以仅执行其中一个。
另外，图1以及图2所示的电池的连接结构只是一例，例如电力控制系统1也可以只具备一个电池模块10。另外，电力控制装置50也可以合并在BMU40中。
(应用例)
下面，对电力控制系统1的应用例进行说明。图9是示出利用电力控制系统1的移动体系统100的结构的一例的图。移动体系统100例如是驱动混合动力铁路车辆(以下称为车辆)的系统。移动体100包括电力控制系统1，进一步具备引擎110、发电机120、AC-DC转换器130以及车轮140。此外，在图9以及将在后面进行说明的图10中，代表多个电池模块表示为电池模块10。
引擎110通过燃烧汽油等燃料输出动力。发电机120使用由引擎110输出的动力发电。AC-DC转换器130将由发电机120输出的两相或者三相的交流转换为直流并输出。
从电池模块10延伸出的电力线PL通过直流连接电路与AC-DC转换器130的输出侧电力线合并，并连接到电力转换装置81。在图9的例子中，作为电力控制装置50的控制对象80，示出了电力转换装置81、电机82以及机械制动器83。
电力转换装置81将输入的直流转换为交流并输出到电机82，或者将电机82再生的电力转换为直流提供给电池模块10。电机82通过旋转驱动车轮140从而驱动车辆行驶，或者在车辆减速时进行再生发电。机械制动器83是通过机械性作用使车辆减速的装置。
另外，移动体系统100作为输入装置70具备可输入换级指示和制动指示的主控制器。
电力控制装置50在电池模块10放电时，根据从主控制器70输入的操作信息、即换级指示，算出应该向车轮140输出的动力，并通过从中减去可向引擎110输出的动力，算出电池模块10放电的电力。然后，电力控制装置50根据电池模块10放电的电力算出从电池模块10流出的电流，并判断算出的电流是否超过上述说明的系统最大电流Amax。电力控制装置50在算出的电流超过系统最大电流Amax的情况下，限制供给电力转换装置81的占空比，或者向未图示的引擎控制装置输出增加引擎110的输出动力的指示。
电力控制装置50在电池模块10充电时，根据从主控制器70输入的操作信息、即制动指示，算出作用于车轮140并可再生的动力，并根据可再生的动力，算出可向电池模块10充电的电力。然后，控制装置50根据可向电池模块10充电的电力算出流入电池模块10的电流，并判断算出的电流是否超过上述说明的系统最大电流Amax。电力控制装置50在算出的电流超过系统最大电流Amax的情况下，进行使机械制动器83运作从而限制电机82发电的电力等的控制。
作为电力控制系统1的应用例，虽然示例出了混合动力铁路车辆，但是不局限于此，电力控制系统1也能够应用于连接在太阳能电池板(PV)或燃料电池(FC)等的发电机、系统电力上的固定式蓄电系统。图10是示出利用电力控制系统1的固定式蓄电系统200的结构的一例的图。
发电机210是太阳能电池板(PV)或燃料电池(FC)等。转换器220在发电机210发电交流电的情况下为AC-DC转换器，在发电机210发电直流电的情况下为DC-DC转换器。控制对象80例如是PCS(Power Conditioning System：功率调节系统)。PCS通过变压器T连接到系统电力SP以及负载L。由此，发电机210发电的电力一边存储在电池模块10中，一边供给到系统电力SP一侧。
在这种情况下，电力控制装置50以使从电池模块10流出的电流不超过系统最大电流Amax的方式控制控制对象80。例如，电力控制装置50进行控制，以使供给PCS的占空比不超过与系统最大电流Amax相对应的占空比。另外，这种情况下的控制对象也可以包括发电机210与转换器220，电力控制装置50也可以以使流入电池模块10的电流不超过系统最大电流Amax的方式控制发电机210以及转换器220。
根据上述说明的至少一个实施方式，由于取得与可充放电的电池单元21在充电时的电压和电流相关的信息，并根据取得的信息，以电池单元21的电压不超过上限电压VcMAX的方式确定电池单元21在充电时的最大电流Acellmax，因此能够更加准确地进行电池单元21的电压限制。
另外，根据至少一个实施方式，由于取得与可充放电的电池单元21在放电时的电压和电流相关的信息，并根据取得的信息，以电池单元21的电压不低于下限电压VcMIN的方式确定电池单元21在放电时的最大电流Acellmax，因此能够更加准确地进行电池单元21的电压限制。
虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但是这些实施方式是作为例子提出的，并非旨在限定发明的保护范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施，在不偏离发明宗旨的范围内，可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的保护范围或宗旨中，并且，包含在权利要求书所记载的发明和其等同的保护范围内。

Claims (11)

1.一种电力控制装置，其特征在于，具备：
取得部，取得与可充放电的二次电池在充电时的电压和电流相关的信息；以及
确定部，根据由所述取得部取得的信息，以使所述二次电池的电压不超过第一规定电压的方式确定所述二次电池在充电时的最大电流。
2.根据权利要求1所述的电力控制装置，其特征在于，
进一步具备推定部，所述推定部根据由所述取得部取得的信息推定所述二次电池在零电流时的电压，
所述确定部根据由所述推定部推定的所述二次电池在零电流时的电压与第一规定电压的比较，确定所述二次电池在充电时的最大电流。
3.根据权利要求2所述的电力控制装置，其特征在于，
所述推定部根据由所述取得部取得的信息推定所述二次电池的内部电阻，并根据所述推定的所述二次电池的内部电阻推定所述二次电池在零电流时的电压。
4.根据权利要求3所述的电力控制装置，其特征在于，
所述确定部通过将所述第一规定电压与由所述推定部推定的所述二次电池在零电流时的电压之间的差分，除以由所述推定部推定的所述二次电池的内部电阻，确定所述二次电池在充电时的最大电流。
5.一种电力控制装置，其特征在于，具备：
取得部，取得与可充放电的二次电池在放电时的电压和电流相关的信息；以及
确定部，根据由所述取得部取得的信息，以使所述二次电池的电压不低于第二规定电压的方式确定所述二次电池在放电时的最大电流。
6.根据权利要求5所述的电力控制装置，其特征在于，
进一步具备推定部，所述推定部根据由所述取得部取得的信息推定所述二次电池在零电流时的电压，
所述确定部根据由所述推定部推定的所述二次电池在零电流时的电压与第二规定电压的比较，确定所述二次电池在放电时的最大电流。
7.根据权利要求6所述的电力控制装置，其特征在于，
所述推定部根据由所述取得部取得的信息推定所述二次电池的内部电阻，并根据所述推定的所述二次电池的内部电阻推定所述二次电池在零电流时的电压。
8.根据权利要求7所述的电力控制装置，其特征在于，
所述确定部通过将由所述推定部推定的所述二次电池在零电流时的电压与所述第二规定电压之间的差分，除以由所述推定部推定的所述二次电池的内部电阻，确定所述二次电池在放电时的最大电流。
9.一种电力控制装置，其特征在于，具备：
取得部，取得与可充放电的多个二次电池在充电时的电压和电流相关的信息；以及
确定部，根据由所述取得部取得的信息，以使各二次电池的电压不超过第一规定电压的方式确定所述二次电池在充电时的最大电流，并根据所述确定的最大电流中最小的值，确定在所述多个二次电池充电时流入所述多个二次电池的最大电流。
10.一种电力控制装置，其特征在于，具备：
取得部，取得与可充放电的多个二次电池在放电时的电压和电流相关的信息；以及
确定部，根据由所述取得部取得的信息，以使各二次电池的电压不低于第二规定电压的方式确定所述二次电池在放电时的最大电流，并根据所述确定的最大电流中最小的值，确定在所述多个二次电池放电时从所述多个二次电池流出的最大电流。
11.一种电力控制系统，其特征在于，具备：
权利要求1至10中任意一项所述的电力控制装置；以及
一个或者多个所述二次电池。
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