[发明专利]充电/放电控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制可再充电电池的充电/放电的充电/放电控制装置。

背景技术

近年来，电力用户引入能够电力削峰的充电系统的情况不断增加。在这种类型的充电系统中，在电力使用量低的时段期间对可再充电电池充电，并且在电力使用量达到其峰值的时段期间从可再充电电池释放充电的电力，使得降低了电力使用量的峰值电力。另外，引入充电系统，利用低成本的深夜电力对可再充电电池充电，并且在日间释放电力，使得降低了日间的电力成本的情况也不断增加。这些类型的充电系统的引入使得能够降低总电力成本。

典型地，使用诸如锂离子电池、镍金属氢电池、铅蓄电池等的二次电池，作为结合到这种充电系统中的可再充电电池。具体地，锂离子电池重量轻且容量和输出高，在用作上述类型充电系统的可再充电电池方面已经引起了关注。

引用文献

专利文献

专利文件1：JP-A-2009-194947

发明内容

技术问题

锂离子电池的使用寿命极大地依赖于锂离子电池的使用方式。通过降低电力成本来补偿引入电池的初始成本要求电池具有尽可能长的使用寿命。引起电池使用寿命减小的一个因素是执行充电/放电次数的增加，其他的这种因素包括在高温下保持电池处于完全充满状态、对电池过量充电以及对电池过量放电。

现在假设这样一种情况：在电力使用量低的时段期间对锂离子电池充电、并且在电力使用量达到其峰值的时段期间对锂离子电池放电的充电系统中，在电力区域处于低成本的深夜时段期间(电力使用量低的时段)，将锂离子电池充电至几乎完全充满状态，并且在电力使用量达到其峰值的次日某时段(例如，中午前后)期间对锂离子电池进行放电。在这种情况下，锂离子电池长时间保持处于几乎完全充满的状态。也就是说，引起电池使用寿命减小的因素之一在这种情况下发生。另外，在电池周边环境温度高的情况下(例如在夏天)，在电池中发生较大程度的容量退化，导致电池使用寿命的进一步降低。这里，容量退化指的是这样一种状态：即使充电至完全充满状态，也不再能实现初始的完全充电容量。通常，当电池容量降低至其初始完全充电容量的约60％时，就判断电池已经达到其使用寿命的尽头。

考虑到上述情况做出了本发明，并且本发明的目的在于：在当电力使用量低时对可再充电电池充电并且当电力使用量高时对可再充电电池放电的系统中，提供一种增加可再充电电池使用寿命的技术。

解决问题的技术方案

根据本发明一个方面的充电/放电控制装置是这样一种充电/放电控制装置，控制可再充电电池的充电/放电，并且包括：估计部，估计每单位时间段的电力使用量；以及可再充电电池控制部，执行控制，使得基于估计部的估计结果，将在单位时间段内超过目标电力值的过量电力充电至可再充电电池，并且在超过目标电力值的时段期间从可再充电电池放电。在可再充电电池控制部中，设置相对于可再充电电池的完全充电的充电量上限值。在需要将可再充电电池充电超过上限值的情况下，可再充电电池控制部在由估计部估计的电力使用量较低的时段期间将可再充电电池充电至上限值，并且在靠近超过目标电力值的时段的时段期间向可再充电电池中充电超过上限值的过量部分。这里，充电量指的是当前存储的电力量，并且除了其与完全充电的比率之外(充电状态SOC：“％”)，这一术语包含充电量的绝对量“Ah”。将充电状态SOC定义为可再充电电池的当前充电量(绝对量“Ah”)/完全充电时的充电量(绝对值“Ah”)。

本发明的有益效果

根据本发明，在当电力使用量较低时对可再充电电池充电并且当电力使用量较高时对可再充电电池放电的系统中，可以增加可再充电电池的使用寿命。

附图说明

图1是用于解释根据本发明实施例的充电/放电方法的图。

图2是示出了根据本发明实施例的充电/放电系统的配置的图。

图3是示出了学习数据保持部中的数据结构的一个示例的图。

图4是用于解释基于次日每单位时间段的外部气温来估计次日每单位时间段的电力使用量的处理的图。

图5是用于解释在不执行超过充电量上限值的充电情况下的充电/放电方法的图。

图6是用于解释在需要执行超过完全充电的充电情况下的充电/放电方法的图。

图7是示出了可再充电电池的充电持续时间和充电量之间关系的图。

图8是示出了根据本发明实施例的充电/放电系统的整个操作的流程图。

图9是示出了电力值获取处理和学习处理的详情的流程图。