蓄电池系统以及其控制方法
【专利摘要】本发明具备：多个蓄电部(32)，相对于共同的DC总线(50)以并联的方式电连接；以及多个DC／DC转换器(31)，被设置在多个蓄电部(32)的每一个与DC总线(50)之间，多个DC／DC转换器(31)各自具备：电压传感器(311)，检测DC总线(50)与该DC／DC转换器(31)的连接点的电压值；第二获得部(313)，获得由其他的DC／DC转换器(31)的电压传感器(311)检测出的电压值；以及控制部(315)，在由第二获得部(313)获得的电压值的统计值、和由电压传感器(311)检测出的电压值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由电压传感器(311)检测出的电压值，以变更后的电压值与规定的目标值接近的方式，对蓄电部(32)的充电量以及放电量进行控制。
【专利说明】蓄电池系统以及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及,对相对于共同的DC(Direct Current:直流)总线以并联的方式电连接的多个蓄电部各自的充电量以及放电量进行控制的蓄电池系统以及其控制方法。
【背景技术】
[0002]近几年，例如，在一般家庭、办公大楼以及工厂等导入蓄电池系统(例如，参照专利文献I)。在该蓄电池系统中，设置有相对于共同的DC总线以并联的方式电连接的多个组列。在多个组列的每一个,例如,从太阳电池供给的剩余电力经由DC总线充电。多个组列各自所充电的电力，经由DC总线，供给到在例如一般家庭、办公大楼以及工厂等中设置的电设备等。
[0003]多个组列各自具有，以串联的方式电连接的DC / DC转换器以及多个电池组(蓄电池)。在DC / DC转换器中，设置有检测DC / DC转换器与DC总线之间的连接点的电压值的电压传感器。DC / DC转换器，根据电压传感器检测出的电压值，对多个电池组各自的充电量以及放电量进行控制。
[0004](现有技术文献)
[0005](专利文献)
[0006]专利文献1:日本特开2010 - 130827号公报
[0007]然而，在所述的以往的蓄电池系统中，产生如下问题。例如，在电压传感器发生故障的情况下，或者，在因电压传感器的经年劣化等而引起的电压传感器的检测误差比较大的情况下等，不能由DC / DC转换器适当地控制多个电池组各自的充电量以及放电量。
【发明内容】
[0008]于是，本发明提供，能够对相对于共同的DC总线以并联的方式电连接的多个蓄电部各自的充电量以及放电量进行适当地控制的蓄电池系统以及其控制方法。
[0009]为了实现所述目的，本发明的实施方案之一涉及的蓄电池系统，具备:多个蓄电部，相对于共同的DC总线以并联的方式电连接，该多个蓄电部各自包含至少一个蓄电池；以及多个电压转换部，被设置在所述多个蓄电部的每一个与所述DC总线之间，且对所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制，所述多个电压转换部各自具备:电压传感器，检测所述DC总线与该电压转换部的连接点的电压值；通信部，与该电压转换部以外的其他的电压转换部进行通信；获得部，经由所述通信部，获得由所述其他的电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值；以及控制部，在由所述获得部获得的电压值的统计值、和由该电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由该电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值，以该变更后的电压值与规定的目标值接近的方式，对与该电压转换部连接的所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制。
[0010]而且，这样的总括性或具体的形态，可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的CD - ROM等的记录介质实现，也可以由系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意的组合实现。
[0011 ] 根据本发明的实施方案之一涉及的蓄电池系统，在电压值的统计值和检测出的电压值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由电压传感器检测出的电压值，例如，即使在电压传感器发生故障的情况下，以及，在电压传感器的检测误差比较大的情况下等，也能够对相对于共同的DC总线以并联的方式电连接的多个蓄电部各自的充电量以及放电量进行适当地控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是示出实施例1涉及的蓄电池系统的结构的方框图。
[0013]图2是示出图1的DC / DC转换器的功能结构的方框图。
[0014]图3是示出实施例1涉及的蓄电池系统的控制方法的流程的流程图。
[0015]图4是示出实施例2涉及的蓄电池系统的结构的方框图。
[0016]图5是示出实施例2涉及的蓄电池系统的控制方法的流程的一部分的序列图。
[0017]图6是示出实施例3涉及的蓄电池系统的结构的方框图。
[0018]图7是示出图6的上位控制器以及DC / DC转换器的各个功能结构的方框图。
[0019]图8是示出实施例3涉及的蓄电池系统的控制方法的流程的流程图。
【具体实施方式】
[0020](成为本发明的基础的知识)
[0021]本发明人，关于“【背景技术】”的栏中记载的蓄电池系统，看出了会产生以下的问题。
[0022]在所述的蓄电池系统中，在DC / DC转换器的电压传感器发生故障的情况下，不能检测DC / DC转换器与DC总线之间的连接点的电压值。因此，不能由DC / DC转换器适当地控制多个电池组各自的充电量以及放电量。
[0023]并且，在所述的蓄电池系统中会有，例如，因电压传感器的经年劣化等而引起特定的DC / DC转换器的电压传感器的检测误差比较大的情况。在此情况下，充电或放电集中于与特定的DC / DC转换器对应的组列，因此，会有该组列的电池寿命降低的情况。例如，在多个组列各自进行放电时，从由电压传感器检测出的电压值比较低的组列开始依次进行放电。因此，在特定的DC / DC转换器的电压传感器的检测误差在负方向上比较大的情况下，导致放电集中于与特定的DC / DC转换器对应的组列。而且，在多个组列各自进行充电时也同样，导致充电集中于特定的组列。
[0024]为了解决这样的问题，本发明的实施方案之一涉及的蓄电池系统，具备:多个蓄电部，相对于共同的DC总线以并联的方式电连接，该多个蓄电部各自包含至少一个蓄电池；以及多个电压转换部，被设置在所述多个蓄电部的每一个与所述DC总线之间，且对所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制，所述多个电压转换部各自具备:电压传感器，检测所述DC总线与该电压转换部的连接点的电压值；通信部，与该电压转换部以外的其他的电压转换部进行通信；获得部，经由所述通信部，获得由所述其他的电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值；以及控制部，在由所述获得部获得的电压值的统计值、和由该电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由该电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值，以该变更后的电压值与规定的目标值接近的方式，对与该电压转换部连接的所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制。
[0025]根据本实施方案，在电压值的统计值和检测出的电压值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由电压传感器检测出的电压值，例如，即使在电压传感器发生故障的情况下，以及，在电压传感器的检测误差比较大的情况下等，也能够对相对于共同的DC总线以并联的方式电连接的多个蓄电部各自的充电量以及放电量进行适当地控制。
[0026]例如，在本发明的实施方案之一涉及的蓄电池系统中也可以构成为，所述多个电压转换部各自的所述控制部，在所述差分值为所述规定的阈值以上的情况下，判断为该电压转换部的所述电压传感器发生故障。
[0027]根据本实施方案，在差分值为规定的阈值以上的情况下，控制部能够判断为电压传感器发生故障。
[0028]例如，在本发明的实施方案之一涉及的蓄电池系统中也可以构成为，所述多个电压转换部各自的所述控制部，在判断为该电压转换部的所述电压传感器发生故障的情况下，不利用由该发生故障的电压传感器检测出的电压值，而以所述统计值来代用，从而变更由该发生故障的电压传感器检测出的电压值。
[0029]根据本实施方案，在判断为电压传感器发生故障的情况下，能够对多个蓄电部各自的充电量以及放电量进行应急控制。
[0030]例如，在本发明的实施方案之一涉及的蓄电池系统中也可以构成为，所述多个电压转换部各自的所述控制部，在所述差分值为所述规定的阈值以上的情况下，通过对由该电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值进行加权，校正该电压值，以使该电压值与所述统计值接近。
[0031]根据本实施方案，在差分值为规定的阈值以上的情况下，控制部，能够校正由电压传感器检测出的电压值。据此，能够对多个蓄电部各自的充电量以及放电量进行适当地控制。
[0032]例如，在本发明的实施方案之一涉及的蓄电池系统中也可以构成为，所述多个电压转换部各自的所述控制部，在所述差分值为第一阈值以上的情况下，判断为该电压转换部的所述电压传感器发生故障，从而将所述统计值用作由该发生故障的电压传感器检测出的电压值，在所述差分值比所述第一阈值小、且所述差分值为第二阈值以上的情况下，校正由该电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值，以使该电压值与所述统计值接近，所述第二阈值是比所述第一阈值小的值。
[0033]根据本实施方案，在差分值为第一阈值以上的情况下，控制部，能够判断为电压传感器发生故障。进而，在差分值为第二阈值以上的情况下，控制部，能够校正由电压传感器检测出的电压值。据此，能够对多个蓄电部各自的充电量以及放电量进行适当地控制。
[0034]例如，在本发明的实施方案之一涉及的蓄电池系统中也可以构成为，还具备上位控制器，该上位控制器，针对所述多个电压转换部各自的所述电压传感器，发送同步请求信号，该同步请求信号是，请求由该电压转换部的所述电压传感器检测电压值的定时、与由该电压转换部以外的其他的电压转换部的所述电压传感器检测电压值的定时的同步的信号。
[0035]根据本实施方案，通过使由多个电压转换器各自的电压传感器检测电压值的定时同步，例如，即使在DC总线的电压值在时间上变动的情况下，也能够抑制由多个电压转换器各自的电压传感器检测的电压值的不均匀，以使其变小。[0036]例如，在本发明的实施方案之一涉及的蓄电池系统中也可以构成为，所述统计值为平均值。
[0037]根据本实施方案，能够将统计值设为平均值。
[0038]并且，本发明的实施方案之一涉及的蓄电池系统的控制方法，所述蓄电池系统具备:多个蓄电部，相对于共同的DC总线以并联的方式电连接，该多个蓄电部各自包含至少一个蓄电池；以及多个电压转换部，被设置在所述多个蓄电部的每一个与所述DC总线之间，且对所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制，所述蓄电池系统的控制方法包括:检测步骤，由该电压转换部的电压传感器检测所述DC总线与所述多个电压转换部的每一个的连接点的电压值；获得步骤，获得由该电压转换部以外的其他的电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值；以及控制步骤，在所述获得步骤中获得的电压值的统计值、和所述检测步骤中检测出的电压值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由该电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值，以该变更后的电压值与规定的目标值接近的方式，对与该电压转换部连接的所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制。
[0039]根据本实施方案，在电压值的统计值和检测出的电压值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由电压传感器检测出的电压值，例如，即使在电压传感器发生故障的情况下，以及，在电压传感器的检测误差比较大的情况下等，也能够对相对于共同的DC总线以并联的方式电连接的多个蓄电部各自的充电量以及放电量进行适当地控制。
[0040]并且,本发明的实施方案之一涉及的蓄电池系统,具备:多个蓄电部，相对于共同的DC总线以并联的方式电连接，该多个蓄电部各自包含至少一个蓄电池；以及多个电压转换部，被设置在所述多个蓄电部的每一个与所述DC总线之间，且对所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制；多个电压传感器，检测所述DC总线与该多个电压转换部的每一个的连接点的电压值；以及控制部，对所述多个电压转换部的每一个进行控制，所述控制部，在由与任意的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值、和由与该任意的电压转换部以外的其他的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值的统计值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由与该任意的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值，以该变更后的电压值与规定的目标值接近的方式，对所述多个电压转换部的每一个进行控制。
[0041]根据本实施方案，在电压值的统计值和检测出的电压值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由电压传感器检测出的电压值，例如，即使在电压传感器发生故障的情况下，以及，在电压传感器的检测误差比较大的情况下等，也能够对相对于共同的DC总线以并联的方式电连接的多个蓄电部各自的充电量以及放电量进行适当地控制。进而，根据本实施方案，由控制部(例如，上位控制器等)控制多个电压转换部的每一个，因此，能够对多个蓄电部各自的充电量以及放电量进行有效地控制。
[0042]并且，本发明的实施方案之一涉及的蓄电池系统的控制方法，所述蓄电池系统具备:多个蓄电部，相对于共同的DC总线以并联的方式电连接，该多个蓄电部各自包含至少一个蓄电池；以及多个电压转换部，被设置在所述多个蓄电部的每一个与所述DC总线之间，且对所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制，所述蓄电池系统的控制方法包括:检测步骤，由该电压转换部的电压传感器检测所述DC总线与所述多个电压转换部的每一个的连接点的电压值；控制步骤，在由与任意的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值、和由与该任意的电压转换部以外的其他的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值的统计值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由与该任意的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值，以该变更后的电压值与规定的目标值接近的方式，对所述多个电压转换部的每一个进行控制。
[0043]根据本实施方案，在电压值的统计值和检测出的电压值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由电压传感器检测出的电压值，例如，即使在电压传感器发生故障的情况下，以及，在电压传感器的检测误差比较大的情况下等，也能够对相对于共同的DC总线以并联的方式电连接的多个蓄电部各自的充电量以及放电量进行适当地控制。进而，根据本实施方案，由控制部(例如，上位控制器等)控制多个电压转换部的每一个，因此，能够对多个蓄电部各自的充电量以及放电量进行有效地控制。
[0044]而且，这样的总括性或具体的形态，可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的CD - ROM等的记录介质实现，也可以由系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意的组合实现。
[0045]以下，参照【专利附图】
【附图说明】实施例。而且，以下说明的实施例，都示出总括性或具体的例子。以下的实施例所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态、步骤、步骤的顺序等，是一个例子，而不是限定本发明的宗旨。并且，对于以下的实施例的构成要素中的、示出最上位概念的独立请求项中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。
[0046](实施例1)
[0047]图1是示出实施例1涉及的蓄电池系统的结构的方框图。如图1示出，本实施例的蓄电池系统I具备，PV(Photovoltaic) 10、DC / DC转换器20、多个组列30、功率调节器40、以及DC总线50。
[0048]PVlO是，例如，将太阳光能转换为电能来发电的太阳电池。PV10，与DC / DC转换器20的输入侧电连接。从PVlO供给的直流电，输出到DC / DC转换器20。
[0049]DC / DC转换器20，将从PVlO供给的直流电的电压转换为规定的电压。DC / DC转换器20的输出侧，与DC总线50电连接。从DC / DC转换器20供给的直流电，输出到DC总线50。
[0050]多个(例如，几个至十几个)组列30，相对于DC总线50以并联的方式电连接。多个组列30各自具有，充电功能以及放电功能。多个组列30各自，以DC总线50与该组列30的连接点的电压值接近规定的目标值(例如，500V)的方式进行充电以及放电。而且，在充电时,例如，从PVlO供给的剩余电力经由DC总线50供给到多个组列30。在放电时，电力从多个组列30的每一个经由DC总线50供给到负载(后述)。对于多个组列30各自的结构，在后面进行说明。
[0051]功率调节器40，将从DC总线50供给的直流电转换为交流电。功率调节器40的输出侧，与例如电设备等的负载电连接。从功率调节器40供给的交流电，输出到负载。而且，在本实施例中，功率调节器40的输出侧，连接于商用电力系统。
[0052]DC总线50是一种电力线，将DC / DC转换器20和功率调节器40相互电连接，并且，将多个组列30以并联的方式电连接。
[0053]接着，说明多个组列30各自的结构。多个组列30各自具有，相对于DC总线50以串联的方式电连接的DC / DC转换器31 (构成电压转换部)以及蓄电部32。
[0054]蓄电部32包含，例如，以串联的方式电连接的多个(例如，几个至十几个)电池组321。多个电池组321的每一个是，具有充电功能以及放电功能的蓄电池。而且，蓄电部32的多个电池组321的数量，也可以按每个组列30不同。并且，在本实施例中，蓄电部32包含多个电池组321，但是，也可以包含一个电池组321。
[0055]DC / DC转换器31，电连接于DC总线50与蓄电部32之间。图2是示出图1的DC / DC转换器31的功能结构的方框图。如图2示出，多个DC / DC转换器31各自具有，电压传感器311、第一获得部312、第二获得部313 (构成获得部)、通信部314以及控制部315。
[0056]电压传感器311是，检测该DC / DC转换器31与DC总线50的连接点的电压值的电压传感器。
[0057]第一获得部312，获得由该DC / DC转换器31的电压传感器311检测出的电压值。
[0058]通信部314，在该DC / DC转换器31与其他的多个DC / DC转换器31的每一个之间交换数据等。具体而言，通信部314，将由该DC / DC转换器31的第一获得部312获得的电压值，发送到该DC / DC转换器31以外的其他的多个DC / DC转换器31各自的通信部314，并且，接收由其他的多个DC / DC转换器31各自的第一获得部312获得的电压值。而且，多个DC / DC转换器31各自的通信部314，例如，经由CAN (Controller AreaNetwork) 60相互连接，以能够进行通信。
[0059]第二获得部313，获得由通信部314接收的电压值，S卩，获得由该DC / DC转换器31以外的其他的多个DC / DC转换器31各自的第一获得部312获得的电压值。
[0060]控制部315具有，计算部316、判断/校正部317以及电压调节部318。
[0061]计算部316，根据由第一获得部312以及第二获得部313获得的电压值，计算由包含该DC / DC转换器31的所有的DC / DC转换器31各自的电压传感器311检测出的电压值的平均值，以作为统计值。而且，计算部316也可以，根据由第二获得部313获得的电压值，计算由该DC / DC转换器31以外的其他的多个DC / DC转换器31各自的电压传感器311检测出的电压值的平均值，以作为统计值。
[0062]判断/校正部317具有，判断该DC / DC转换器31的电压传感器311发生故障的故障判断功能、和校正由该DC / DC转换器31的电压传感器311检测出的电压值的校正功倉泛。
[0063]首先，说明判断/校正部317的故障判断功能。判断/校正部317，计算由计算部316计算出的电压值的平均值(Vave)、和由该DC / DC转换器31的第一获得部312获得的电压值(Vs)的差分值。然后，判断/校正部317，对计算出的差分值和第一阈值(构成规定的阈值)(例如，5V)进行比较，在计算出的差分值为第一阈值以上的情况下，判断为该DC /DC转换器31的电压传感器311发生故障。
[0064]接着，说明判断/校正部317的校正功能。判断/校正部317，对如上计算出的差分值和第一阈值以及第二阈值(构成规定的阈值)(例如，3V)进行比较。其结果为，判断/校正部317，在计算出的差分值为第二阈值以上且不足第一阈值的情况下，通过对由该DC / DC转换器31的电压传感器311检测出的电压值(Vs)进行加权，从而校正该电压值(Vs)，以使该电压值(Vs)与所述平均值(Vave)接近。也就是说，判断/校正部317，变更由该DC / DC转换器31的电压传感器311检测出的电压值。具体而言，判断/校正部317，例如，通过对下式I的增益k以及偏离α分别进行调整，从而校正检测出的电压值(Vs)，以使该电压值(Vs)与所述平均值(Vave)接近。而且，第二阈值是，比第一阈值小的阈值。
[0065](校正后的电压值Vs’)=kX(检测出的电压值Vs) + α (式I)
[0066]而且，判断/校正部317也能够，代替由上式I的校正方法，例如，利用所述平均值(Vave)进行校正。具体而言，判断/校正部317，首先，计算电压值(Vs)以及平均值(Vave)各自的最近的规定时间(例如，I分钟)的平均值Vsl以及平均值Vavel。然后，判断/校正部317，根据下式2，校正检测出的电压值(Vs)，以使该电压值(Vs)与所述平均值(Vave)接近。而且，在下式2中，k是校正系数(k = 0至I)。
[0067](校正后的被电压值Vs’)=(检测出的电压值Vs)+kX (Vavel —Vs I)(式2)
[0068]电压调节部318，根据由该DC / DC转换器31的第一获得部312获得的电压值，对与该DC / DC转换器31连接的多个电池组321各自的充电量以及放电量进行控制。据此，电压调节部318，将该DC / DC转换器31与DC总线50的连接点的电压值调节为与所述规定的目标值接近。
[0069]具体而言，在从功率调节器40输出的电力Pa比PVlO的发电电力Pb大的情况下，DC总线50的电压值比所述规定的目标值降低。因此，电压调节部318，在由该DC / DC转换器31的第一获得部312获得的电压值比所述规定的目标值降低的情况下，对多个电池组321各自的放电量进行控制，从而将该DC / DC转换器31与DC总线50的连接点的电压值上升为与所述规定的目标值接近。另一方面，在所述电力Pa比所述电力Pb小的情况下，DC总线50的电压值比所述规定的目标值上升。因此，电压调节部318，在由该DC / DC转换器31的第一获得部312获得的电压值比所述规定的目标值上升的情况下，对多个电池组321各自的充电量进行控制，从而将该DC / DC转换器31与DC总线50的连接点的电压值降低为与所述规定的目标值接近。
[0070]如上所述，在由判断/校正部317判断为电压传感器311发生故障的情况下，电压调节部318，不利用由故障的电压传感器311检测出的电压值(Vs)，将由计算部316计算出的平均值(Vave)，用作由故障的电压传感器311检测出的电压值(Vs) (Vs = Vave)。也就是说，电压调节部318，变更由故障的电压传感器311检测出的电压值(Vs)。据此，电压调节部318，以代用的平均值(Vave)接近所述规定的目标值的方式，对与该DC / DC转换器31连接的多个电池组321各自的充电量以及放电量进行应急控制。也就是说，电压调节部318，在代用的平均值(Vave)比所述规定的目标值降低的情况下，对多个电池组321各自的放电量进行控制，在代用的平均值(Vave)比所述规定的目标值上升的情况下，对多个电池组321各自的充电量进行控制。
[0071]进而，如上所述，在由判断/校正部317校正了电压值(Vs)的情况下，电压调节部318，以由判断/校正部317校正的电压值(Vs’)接近所述规定的目标值的方式，对与该DC / DC转换器31连接的多个电池组321各自的充电量以及放电量进行控制。也就是说，电压调节部318，在校正后的电压值(Vs’)比所述规定的目标值降低的情况下，对多个电池组321各自的放电量进行控制，在校正后的电压值(Vs’)比所述规定的目标值上升的情况下，对多个电池组321各自的充电量进行控制。
[0072]接着，说明本实施例的蓄电池系统I的控制方法的流程。图3是示出实施例1涉及的蓄电池系统的控制方法的流程的流程图。
[0073]由电压传感器311的电压值的检测是，以固定周期(例如，I秒)反复进行的。在固定周期经过时(Sll的“是”)，多个DC / DC转换器31各自的电压传感器311，检测该DC / DC转换器31与DC总线50的连接点的电压值(检测步骤)(S12)。然后，多个DC /DC转换器31各自的第一获得部312，获得由该DC / DC转换器31的电压传感器311检测出的电压值。进而多个DC / DC转换器31各自的第二获得部313，获得由该DC / DC转换器31以外的其他的多个DC / DC转换器31各自的第一获得部312获得的电压值(获得步骤)(S13)。
[0074]然后，多个DC / DC转换器31各自的计算部316，按照由第一获得部312以及第二获得部313获得的电压值，计算由所有的DC / DC转换器31各自的电压传感器311检测出的电压值的平均值(S14)。然后，判断/校正部317，对计算出的平均值和由该DC / DC转换器31的第一获得部312获得的电压值的差分值进行计算。
[0075]在差分值不足第二阈值的情况下(S15的“否”且S18的“否”)，电压调节部318，根据由该DC / DC转换器31的第一获得部312获得的电压值，对与该DC / DC转换器31连接的多个电池组321各自的充电量以及放电量进行控制(控制步骤)(S20)。据此，电压调节部318，将该DC / DC转换器31与DC总线50的连接点的电压值调节为与所述规定的目标值接近。
[0076]另一方面，在差分值为第一阈值以上的情况下(S15的“是”)，判断/校正部317，判断为该DC / DC转换器31的电压传感器311发生故障(S16)。然后，电压调节部318，将由计算部316计算出的平均值，用作由故障的电压传感器311检测出的电压值(S17)。据此，电压调节部318，根据代用的平均值，对与该DC / DC转换器31连接的多个电池组321各自的充电量以及放电量进行应急控制(控制步骤)(S20)。
[0077]进而，在差分值为第二阈值以上且不足第一阈值的情况下(S15的“否”且S18的“是”)，判断/校正部317，校正由该DC / DC转换器31的电压传感器311检测出的电压值，以使该电压值与所述平均值接近(S19)。据此，电压调节部318，根据校正后的电压值，对与该DC / DC转换器31连接的多个电池组321各自的充电量以及放电量进行控制(控制步骤)(S20)。
[0078]所述的S12至S20的各个处理是，每当固定周期经过时反复执行的。在S13中，由故障的电压传感器311检测出的电压值被设定为，不会由其他的多个DC / DC转换器31各自的通信部314接收。据此，其他的多个DC / DC转换器31各自的计算部316，在计算平均值时，不利用由故障的电压传感器311检测出的电压值，因此，能够提高平均值的计算精度。而且，也可以将由故障的电压传感器311检测出的电压值设定为，由其他的多个DC /DC转换器31各自的通信部314接收。
[0079]如上说明，根据本实施例的蓄电池系统I以及其控制方法，得到如下效果。通过根据电压值的平均值和检测出的电压值的差分值，变更由电压传感器311检测出的电压值，例如，即使在电压传感器311发生故障的情况下，以及，在电压传感器311的检测误差比较大的情况下等，也能够对多个电池组321各自的充电量以及放电量进行适当地控制。
[0080](实施例1的变形例I)
[0081]对于电压调节部318对多个电池组321各自的充电量以及放电量进行控制的周期(控制周期)，例如，可以如下构成。
[0082]在直到判断为电压传感器311发生故障为止的期间(即，在电压传感器311正常工作的期间)，第一获得部312以及第二获得部313的每一个，以第一周期(例如，Im秒)获得电压值。此时，电压调节部318，以所述第一周期，对与该DC / DC转换器31连接的多个电池组321各自的充电量以及放电量进行控制。
[0083]另一方面，在判断为电压传感器311发生故障之后，计算部316，以比所述第一周期长的第二周期(例如，I秒)更新统计值。此时，电压调节部318，以所述第二周期，对与该DC / DC转换器31连接的多个电池组321各自的充电量以及放电量进行控制。此时，电压调节部318的控制周期，比电压传感器311正常工作时的控制周期长，但是，能够对多个电池组321各自的充电量以及放电量进行应急控制。
[0084](实施例1的变形例2)
[0085]控制部315也能够，在由判断/校正部317判断为电压传感器311发生故障时，将示出电压传感器311发生故障的信息(例如，声音信息或图像信息等)，通知给DC / DC转换器31的外部。
[0086]例如，控制部315，在由判断/校正部317判断为电压传感器311发生故障时，在被设置在蓄电池系统I的液晶屏等的显示部通知所述信息。在此情况下，在显示部，显示表示多个DC / DC转换器31之中的哪个DC / DC转换器31的电压传感器311发生故障的信息。据此，蓄电池系统I的用户，能够识别电压传感器311发生故障的情况。而且，在显示部显不信息的同时，也可以从被设置在蓄电池系统I的扬声器输出警报声。
[0087]或者，例如，控制部315，在由判断/校正部317判断为电压传感器311发生故障时，也可以向蓄电池系统I的制造商或维修商管理的监视系统通知所述信息。据此，制造商或维修商，能够识别电压传感器311发生故障的情况。
[0088](实施例2)
[0089]图4是示出实施例2涉及的蓄电池系统的结构的方框图。而且，在以下的各个实施例中，对于与所实施例1相同的构成要素附上相同的符号，省略其说明。
[0090]如图4示出，本实施例的蓄电池系统1A，进一步，例如，具备由BMU(BatteryManagement Unit)等构成的上位控制器70。上位控制器70，针对多个DC / DC转换器31各自的电压传感器311，广播发送同步请求信号。该同步请求信号是，请求由该DC / DC转换器31的电压传感器311检测电压值的定时、与由该DC / DC转换器31以外的其他的多个DC / DC转换器31各自的电压传感器311检测电压值的定时的同步的信号。
[0091]图5是示出实施例2涉及的蓄电池系统的控制方法的流程的一部分的序列图。在固定周期经过时(S31)，上位控制器70，针对多个DC / DC转换器31各自的电压传感器311，广播发送同步请求信号(S32)。多个DC / DC转换器31各自的电压传感器311，通过接收该同步请求信号，在同步的定时检测电压值(S33)。然后，在多个DC / DC转换器31的每一个，进行与所述实施例1同样的处理。
[0092]在本实施例中，通过使由多个DC / DC转换器31各自的电压传感器311检测电压值的定时同步，例如，即使在DC总线50的电压值在时间上变动的情况下，也能够抑制由多个DC / DC转换器31各自的电压传感器311检测的电压值的不均匀，以使其变小。
[0093](实施例3)[0094]图6是示出实施例3涉及的蓄电池系统的结构的方框图。图7是示出图6的上位控制器以及DC / DC转换器的各个功能结构的方框图。
[0095]如图6示出，本实施例的蓄电池系统IB具备，用于控制多个DC / DC转换器31B各自的上位控制器70B。如图7示出，上位控制器70B，例如，由BMU等构成，具有通信部701、第三获得部702以及控制部703。
[0096]通信部701，在上位控制器70B与多个DC / DC转换器3IB的每一个之间交换数据等。具体而言，通信部701，接收由多个DC / DC转换器31B各自的第一获得部312获得的电压值，并且，向多个DC / DC转换器31B各自的通信部314发送电压控制信号(后述)。
[0097]第三获得部702，获得由通信部701接收的电压值，S卩，获得由多个DC / DC转换器31B各自的第一获得部312获得的电压值。
[0098]控制部703具有，计算部704、判断/校正部705以及电压控制部706。
[0099]计算部704，根据由第三获得部702获得的电压值，计算由任意的DC / DC转换器31B以外的其他的多个DC / DC转换器31B各自的电压传感器311检测出的电压值的平均值，以作为统计值。而且，计算部704也能够，计算由所有的DC / DC转换器31B各自的电压传感器311检测出的电压值的平均值，以作为统计值。
[0100]判断/校正部705具有，判断任意的DC / DC转换器3IB的电压传感器311发生故障的故障判断功能、和校正由任意的DC / DC转换器31B的电压传感器311检测出的电压值的校正功能。这些故障判断功能以及校正功能，分别与所述实施例1的判断/校正部317具有的故障判断功能以及校正功能同样，因此，省略他们的说明。
[0101]电压控制部706，经由通信部701，向多个DC / DC转换器31B的每一个发送电压控制信号，从而控制多个DC / DC转换器31B的每一个。该电压控制信号是,用于针对多个DC / DC转换器31B的每一个，指示根据哪些电压值对多个电池组321各自的充电量或放电量进行控制的信号。
[0102]如图6示出，多个组列30B各自包含，DC / DC转换器31B。如图7示出，多个DC /DC转换器31B各自具有，电压传感器311、第一获得部312、通信部314B以及电压调节部318B。电压传感器311以及第一获得部312各自被构成为，与所述实施例1的电压传感器311以及第一获得部312同样，因此，省略他们的说明。
[0103]通信部314B，将由该DC / DC转换器31B的第一获得部312获得的电压值发送给上位控制器70B，并且，接收来自上位控制器70B的电压控制信号。
[0104]电压调节部318B，根据由通信部314B接收的电压控制信号，将该DC / DC转换器31B与DC总线50的连接点的电压值调节为与规定的目标值接近。
[0105]而且，多个DC / DC转换器31B各自不具有，所述实施例1中说明的第二获得部313、计算部316以及判断/校正部317。
[0106]接着，说明本实施例的蓄电池系统IB的控制方法的流程。图8是示出实施例3涉及的蓄电池系统的控制方法的流程的流程图。
[0107]在固定周期经过时(S31的“是”)，多个DC / DC转换器31B各自的电压传感器311，检测该DC / DC转换器3IB与DC总线50的连接点的电压值(检测步骤)(S32)。然后，多个DC / DC转换器31B各自的第一获得部312，获得由该DC / DC转换器31B的电压传感器311检测出的电压值。由第一获得部312获得的电压值，经由通信部314B发送到上位控制器70B(S33)。
[0108]然后，上位控制器70B的第三获得部702，获得从多个DC / DC转换器3IB的每一个发送的电压值。计算部704，根据由第三获得部702获得的电压值，计算由任意的DC /DC转换器31B以外的其他的多个DC / DC转换器31B各自的电压传感器311检测出的电压值的平均值(S34)。然后，判断/校正部705，对计算出的平均值和由任意的DC / DC转换器31B的第一获得部312获得的电压值的差分值进行计算。
[0109]在差分值不足第二阈值的情况下(S35的“否”且S38的“否”)，电压控制部706，经由通信部701向多个DC / DC转换器31B的每一个发送电压控制信号，从而对多个DC /DC转换器31B的每一个进行控制(控制步骤)(S40)。此时的电压控制信号是，针对多个DC / DC转换器31B的每一个，指示根据由该DC / DC转换器31B的电压传感器311检测出的电压值进行控制的信号。据此，多个DC / DC转换器31B各自的电压调节部318，根据由该DC / DC转换器31B的第一获得部312获得的电压值，对与该DC / DC转换器31B连接的多个电池组321各自的充电量以及放电量进行控制(S41)。也就是说，电压调节部318，将该DC / DC转换器31B与DC总线50的连接点的电压值调节为与所述规定的目标值接近。
[0110]另一方面，在差分值为第一阈值以上的情况下(S35的“是”)，判断/校正部705，判断为特定的DC / DC转换器31B的电压传感器311发生故障(S36)。然后，电压控制部706，将由计算部704计算出的平均值，用作由故障的电压传感器311检测出的电压值(S37)。然后，电压控制部706，经由通信部701向多个DC / DC转换器31B的每一个发送电压控制信号，从而对多个DC / DC转换器31B的每一个进行控制(控制步骤)(S40)。此时的电压控制信号是，针对特定的DC / DC转换器31B的每一个，指示根据代用的平均值进行控制，并且，针对特定的DC / DC转换器31B以外的其他的多个DC / DC转换器31B的每一个，指示根据由该DC / DC转换器31B的电压传感器311检测出的电压值进行控制的信号。据此，特定的DC / DC转换器31B的电压调节部318，根据代用的平均值，对与该特定的DC / DC转换器31B连接的多个电池组321各自的充电量以及放电量进行应急控制(S41)。进而，特定的DC / DC转换器31B以外的其他的多个DC / DC转换器31B的电压调节部318，根据由该DC / DC转换器31B的电压传感器311检测出的电压值，对与该DC / DC转换器31B连接的多个电池组321各自的充电量以及放电量进行应急控制(S41)。
[0111]进而，在差分值为第二阈值以上且不足第一阈值的情况下(S35的“否”且S38的“是”)，判断/校正部705，校正由特定的DC / DC转换器31B的电压传感器311检测出的电压值，以使该电压值与所述平均值接近(S39)。然后，电压控制部706，经由通信部701向多个DC / DC转换器31B的每一个发送电压控制信号，从而对多个DC / DC转换器31B的每一个进行控制(控制步骤)(S40)。此时的电压控制信号是，针对特定的DC / DC转换器31B的每一个，指示根据校正后的电压值进行控制，并且，针对特定的DC / DC转换器31B以外的其他的多个DC / DC转换器31B的每一个，指示根据由该DC / DC转换器31B的电压传感器311检测出的电压值进行控制的信号。据此，特定的DC / DC转换器31B的电压调节部318，根据校正后的电压值，对与该特定的DC / DC转换器31B连接的多个电池组321各自的充电量以及放电量进行控制(S41)。进而，特定的DC / DC转换器31B以外的其他的多个DC / DC转换器31B的电压调节部318，根据由该DC / DC转换器31B的电压传感器311检测出的电压值，对与该DC / DC转换器31B连接的多个电池组321各自的充电量以及放电量进行控制(S41)。
[0112]而且，所述的S32至S41的各个处理是，每当固定周期经过时反复执行的。
[0113]而且，在所述各个实施例中也可以，各个构成要素，由专用的硬件构成、或通过执行适于各个构成要素的软件程序来实现。各个构成要素，也可以通过CPU或处理器等的程序执行部，读出并执行硬盘或半导体存储器等的记录介质所记录的软件程序来实现。在此，实现所述各个实施例的蓄电池系统等的软件是，如下的程序。
[0114]也就是说，蓄电池系统的控制方法，所述蓄电池系统具备:多个蓄电部，相对于共同的DC总线以并联的方式电连接，该多个蓄电部各自包含至少一个蓄电池；以及多个电压转换部，被设置在所述多个蓄电部的每一个与所述DC总线之间，且对所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制，一种程序，该程序使计算机执行以下的步骤:检测步骤，由该电压转换部的电压传感器检测所述DC总线与所述多个电压转换部的每一个的连接点的电压值；获得步骤，获得由该电压转换部以外的其他的电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值；以及控制步骤，在所述获得步骤中获得的电压值的统计值、和所述检测步骤中检测出的电压值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由该电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值，以该变更后的电压值与规定的目标值接近的方式，对与该电压转换部连接的所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制。
[0115]或者，蓄电池系统的控制方法，所述蓄电池系统具备:多个蓄电部，相对于共同的DC总线以并联的方式电连接，该多个蓄电部各自包含至少一个蓄电池；以及多个电压转换部，被设置在所述多个蓄电部的每一个与所述DC总线之间，且对所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制，一种程序，该程序使计算机执行以下的步骤:检测步骤，由该电压转换部的电压传感器检测所述DC总线与所述多个电压转换部的每一个的连接点的电压值；控制步骤，在由与任意的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值、和由与该任意的电压转换部以外的其他的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值的统计值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由与该任意的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值，以该变更后的电压值与规定的目标值接近的方式，对所述多个电压转换部的每一个进行控制。
[0116]以上，对于本发明的一个或多个实施方案涉及的蓄电池系统以及其控制方法，根据实施例进行了说明，但是，本发明，不仅限于该实施例。只要不脱离本发明的宗旨，对本实施例施行本领域的技术人员想到的各种变形的形态、或组合不同的实施例中的构成要素而构成的形态，也可以包含在本发明的一个或多个实施方案的范围内。
[0117]在所述各个实施例中，判断/校正部317(705)，具有故障判断功能以及校正功能，但是，也可以仅具有两个功能之中的一方。而且，在判断/校正部317 (705)仅具有校正功能的情况下，判断/校正部317 (705)，在差分值为规定的阈值(例如，3V)以上的情况下，能够校正由电压传感器311检测出的电压值。
[0118]在所述实施例1以及2中，通信部314，将由该DC / DC转换器31的第一获得部312获得的电压值，发送到其他的多个DC / DC转换器31各自的通信部314。代替这样的结构，通信部314也可以，将由该DC / DC转换器31的判断/校正部317校正的电压值，发送到其他的多个DC / DC转换器31各自的通信部314。
[0119]在所述各个实施例中，电压转换部由DC / DC转换器31构成，但是，不仅限于此，也可以由例如AC / DC转换器等构成。
[0120]在所述各个实施例中，计算部316 (704)，计算由所有的DC / DC转换器31(31B)各自的电压传感器311检测出的电压值的平均值，以作为统计值，但是，不仅限于此。例如，计算部316 (704)也可以，计算由所有的DC / DC转换器31(31B)各自的电压传感器311检测出的电压值之中的除了最大值以及最小值以外的剩下的电压值的平均值，以作为统计值。或者，计算部316 (704)也可以，根据由所有的DC / DC转换器31(31B)各自的电压传感器311检测出的电压值的分布设定权重系数，利用乘以该权重系数的电压值，计算统计值。
[0121 ] 本发明，能够适用于对蓄电部的充电量以及放电量进行控制的蓄电池系统以及其控制方法。
[0122]符号说明
[0123]1、1A、1B蓄电池系统
[0124]10 PV
[0125]20、31、31B DC / DC 转换器
[0126]30、30B 组列
[0127]32蓄电部
[0128]40功率调节器
[0129]50 DC 总线
[0130]60 CAN
[0131]70.70B上位控制器
[0132]311电压传感器
[0133]312第一获得部
[0134]313第二获得部
[0135]314、314B、701 通信部
[0136]315,703 控制部
[0137]316、704 计算部
[0138]317、705判断/校正部
[0139]318、318B电压调节部
[0140]321电池组
[0141]702第三获得部
[0142]706电压控制部
【权利要求】
1.一种蓄电池系统，具备: 多个蓄电部，相对于共同的直流总线以并联的方式电连接，该多个蓄电部各自包含至少一个蓄电池；以及 多个电压转换部，被设置在所述多个蓄电部的每一个与所述直流总线之间，且对所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制， 所述多个电压转换部各自具备: 电压传感器，检测所述直流总线与该电压转换部的连接点的电压值； 通信部，与该电压转换部以外的其他的电压转换部进行通信； 获得部，经由所述通信部，获得由所述其他的电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值；以及 控制部，在由所述获得部获得的电压值的统计值、和由该电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由该电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值，以该变更后的电压值与规定的目标值接近的方式，对与该电压转换部连接的所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制。
2.如权利要求1所述的蓄电池系统， 所述多个电压转换部各自的所述控制部，在所述差分值为所述规定的阈值以上的情况下，判断为该电压转换部的所述电压传感器发生故障。
3.如权利要求2所述的蓄电池系统，` 所述多个电压转换部各自的所述控制部，在判断为该电压转换部的所述电压传感器发生故障的情况下，不利用由该发生故障的电压传感器检测出的电压值，而以所述统计值来代用，从而变更由该发生故障的电压传感器检测出的电压值。
4.如权利要求1所述的蓄电池系统， 所述多个电压转换部各自的所述控制部，在所述差分值为所述规定的阈值以上的情况下，通过对由该电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值进行加权，校正该电压值，以使该电压值与所述统计值接近。
5.如权利要求1所述的蓄电池系统， 所述多个电压转换部各自的所述控制部， 在所述差分值为第一阈值以上的情况下，判断为该电压转换部的所述电压传感器发生故障，从而将所述统计值用作由该发生故障的电压传感器检测出的电压值， 在所述差分值比所述第一阈值小、且所述差分值为第二阈值以上的情况下，校正由该电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值，以使该电压值与所述统计值接近，所述第二阈值是比所述第一阈值小的值。
6.如权利要求1至5的任一项所述的蓄电池系统， 所述蓄电池系统还具备上位控制器，该上位控制器，针对所述多个电压转换部各自的所述电压传感器，发送同步请求信号，该同步请求信号是，请求由该电压转换部的所述电压传感器检测电压值的定时、与由该电压转换部以外的其他的电压转换部的所述电压传感器检测电压值的定时的同步的信号。
7.如权利要求1至6的任一项所述的蓄电池系统， 所述统计值为平均值。
8.一种蓄电池系统的控制方法， 所述蓄电池系统具备: 多个蓄电部，相对于共同的直流总线以并联的方式电连接，该多个蓄电部各自包含至少一个蓄电池；以及 多个电压转换部，被设置在所述多个蓄电部的每一个与所述直流总线之间，且对所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制， 所述蓄电池系统的控制方法包括: 检测步骤，由该电压转换部的电压传感器检测所述直流总线与所述多个电压转换部的每一个的连接点的电压值； 获得步骤，获得由该电压转换部以外的其他的电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值；以及 控制步骤，在所述获得步骤中获得的电压值的统计值、和所述检测步骤中检测出的电压值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由该电压转换部的所述电压传感器检测出的电压值，以该变更后的电压值与规定的目标值接近的方式，对与该电压转换部连接的所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制。
9.一种蓄电池系统，具备: 多个蓄电 部，相对于共同的直流总线以并联的方式电连接，该多个蓄电部各自包含至少一个蓄电池； 多个电压转换部，被设置在所述多个蓄电部的每一个与所述直流总线之间，且对所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制； 多个电压传感器，检测所述直流总线与该多个电压转换部的每一个的连接点的电压值；以及 控制部，对所述多个电压转换部的每一个进行控制， 所述控制部， 在由与任意的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值、和由与该任意的电压转换部以外的其他的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值的统计值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由与该任意的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值，以该变更后的电压值与规定的目标值接近的方式，对所述多个电压转换部的每一个进行控制。
10.一种蓄电池系统的控制方法， 所述蓄电池系统具备: 多个蓄电部，相对于共同的直流总线以并联的方式电连接，该多个蓄电部各自包含至少一个蓄电池；以及 多个电压转换部，被设置在所述多个蓄电部的每一个与所述直流总线之间，且对所述蓄电部的充电量以及放电量进行控制， 所述蓄电池系统的控制方法包括: 检测步骤，由该电压转换部的电压传感器检测所述直流总线与所述多个电压转换部的每一个的连接点的电压值；以及 控制步骤，在由与任意的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值、和由与该任意的电压转换部以外的其他的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值的统计值的差分值为规定的阈值以上的情况下，变更由与该任意的电压转换部对应的所述电压传感器检测出的电压值， 以该变更后的电压值与规定的目标值接近的方式，对所述多个电压转换部的每一个进行控制。
【文档编号】H01M10/48GK103782478SQ201380002977
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年6月19日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】西川员史, 松村浩二 申请人:松下电器产业株式会社