充放电控制装置、充电控制方法、放电控制方法以及程序的制作方法
【专利摘要】峰值切断电力计算部(154)能够将架线(200)中能够输电的峰值切断电力计算为相对于车辆(100)与变电站之间的架线(200)的电阻值单调非增的电力。此外，峰值切断部(156)在负载电力为峰值切断电力以上的情况下，以负载电力与输电峰值切断电力之差的电力来控制二次电池(140)的充放电。
【专利说明】充放电控制装置、充电控制方法、放电控制方法以及程序
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对连接到能够产生再生电力的负载的二次电池的充放电进行控制的 充放电控制装置、充电控制方法、放电控制方法以及程序。
[0002] 本申请基于在2012年2月2日在日本申请的特愿2012 - 021172号主张优先权， 将其内容引用于此。
【背景技术】
[0003] 以往，已知使用从架线提供的电力而牵引的车辆。在这样的车辆中牵引所需要的 电力（需要电力）因路线的坡度等行驶环境而异。因此，对架线提供电力的变电站的容量 或耗电量根据需要电力的电压变动量而决定。
[0004] 此外，在这样的车辆中因制动而产生了再生电力的情况下，为了防止再生失效，将 再生电力输送到架线。输送到架线的再生电力被变电站所回收。因此，应设置变电站的间 隔根据再生电力的电压变动量而决定。
[0005] 因此，为了通过减少应设置的变电站的数目来降低交通系统的成本，正在讨论抑 制需要电力以及再生电力的峰值电力（峰值切断）。作为需要电力以及再生电力的峰值切 断方法，考虑在车辆中搭载二次电池，进行再生电力的吸收以及需要电力的援助的方法。 [0006] 此外，为了适当地进行峰值切断，需要适当地管理二次电池的充电率（State of Charge :充电率）。
[0007] 因此，考虑在需要电力或者再生电力为峰值切断电力以上的情况下，使用二次电 池而进行峰值切断。
[0008] 另外，在专利文献1中，记载了如下方法：为了抑制在无架线车辆中搭载的二次电 池的劣化，以充电率的增减在适当的充电率范围内的方式进行充电。
[0009] 另外，在专利文献2中，公开了对搭载于无架线车辆的二次电池的充电率进行控 制的方法。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1:特开2006 - 054958号公报
[0013] 专利文献2:特开2009 - 273198号公报
【发明内容】
[0014] 发明要解决的课题
[0015] 另外，由于在作为车辆和变电站的输电和受电的媒介的架线也有电阻值，所以若 车辆与变电站之间的架线长度越长则电阻值变得越大。即，根据车辆与变电站的位置关系， 峰值切断所需要的电力不同。因此，如专利文献1、2所公开那样，在基于一定值的峰值切断 电力而进行峰值切断的情况下，存在以比所需要的量多的电力进行二次电池的充放电的问 题。由此，存在二次电池的寿命缩短、且充放电控制装置成为大型化的问题。
[0016] 本发明的目的在于，提供一种通过必要最低限度的充放电而进行峰值切断的充放 电控制装置、充电控制方法、放电控制方法以及程序。
[0017] 用于解决课题的手段
[0018] 根据本发明的第一方式，一种充放电控制装置，搭载于经由架线与变电设备进行 输电和受电而行驶的车辆中，并对连接到能够产生再生电力的负载的蓄电装置的充放电进 行控制，其特征在于，所述充放电控制装置包括：峰值切断电力计算部，计算输电峰值切断 电力，所述输电峰值切断电力是所述架线中能够输送的电力，并且是相对于所述车辆与所 述变电设备之间的架线的电阻值单调非增的电力；以及峰值切断部，当在所述负载中产生 的再生电力为所述峰值切断电力计算部计算出的输电峰值切断电力以上的情况下，使该再 生电力与该输电峰值切断电力之差的电力充电到所述蓄电装置。
[0019] 所述输电峰值切断电力也可以对如下电流乘以不产生所述负载的再生失效的最 大的导电弓点电压所得的电力，该电流是通过将不产生所述负载的再生失效的最大的导电 弓点电压与在所述变电设备的再生电阻上施加的电压之差除以相对于所述车辆与所述变 电设备之间的距离单调减少的架线的电阻值所得的电流。
[0020] 也可以在本发明的第一方式中，包括架线长度计算部，基于所述车辆存在的位置， 计算所述车辆与所述变电设备之间的架线长度，所述峰值切断电力计算部使用将所述架线 长度计算部计算出的架线长度作为独立变量的单调非增函数，计算所述输电峰值切断电 力。
[0021] 也可以在本发明的第一方式中，包括导电弓点电压测量部，测量所述车辆的导电 弓点电压，所述峰值切断电力计算部使用将所述导电弓点电压测量部测量的导电弓点电压 作为独立变量的单调非增函数，计算所述输电峰值切断电力。
[0022] 也可以在本发明的第一方式中，包括区间取得部，取得所述车辆存在的区间，所述 峰值切断电力计算部将在所述区间取得部取得的区间内离所述变电设备最远的点的架线 电阻值所对应的输电峰值切断电力计算为所述区间取得部取得的区间内的输电峰值切断 电力。
[0023] 也可以在本发明的第一方式中，所述峰值切断电力计算部计算受电峰值切断电 力，所述受电峰值切断电力是能够从所述架线接受的电力，并且是相对于所述车辆与所述 变电设备之间的架线的电阻值单调非增的电力，所述峰值切断部在所述负载所需的需要电 力为所述峰值切断电力计算部计算出的受电峰值切断电力以上的情况下，使该需要电力与 该受电峰值切断电力之差的电力从所述蓄电装置放电。
[0024] 根据本发明的第二方式，一种充放电控制装置，搭载于经由架线与变电设备进行 输电和受电而行驶的车辆中，并对连接到能够产生再生电力的负载的蓄电装置的充放电进 行控制，其特征在于，所述充放电控制装置包括：峰值切断电力计算部，计算受电峰值切断 电力，所述受电峰值切断电力是能够从所述架线接受的电力，并且是相对于所述车辆与所 述变电设备之间的架线的电阻值单调非增的电力；以及峰值切断部，在所述负载所需的需 要电力为所述峰值切断电力计算部计算出的受电峰值切断电力以上的情况下，使该需要电 力与该受电峰值切断电力之差的电力从所述蓄电装置放电。
[0025] 根据本发明的第三方式，一种充电控制方法，使用充放电控制装置，所述充放电控 制装置搭载于经由架线与变电设备进行输电和受电而行驶的车辆中，并对连接到能够产生 再生电力的负载的蓄电装置的充放电进行控制，其特征在于，峰值切断电力计算部计算输 电峰值切断电力，所述输电峰值切断电力是所述架线中能够输送的电力，并且是相对于所 述车辆与所述变电设备之间的架线的电阻值单调非增的电力，当在所述负载中产生的再生 电力为所述峰值切断电力计算部计算出的输电峰值切断电力以上的情况下，峰值切断部使 该再生电力与该输电峰值切断电力之差的电力充电到所述蓄电装置。
[0026] 根据本发明的第四方式，一种放电控制方法，使用充放电控制装置，所述充放电控 制装置搭载于经由架线与变电设备进行输电和受电而行驶的车辆，并对连接到能够产生再 生电力的负载的蓄电装置的充放电进行控制，其特征在于，峰值切断电力计算部计算受电 峰值切断电力，所述受电峰值切断电力是能够从所述架线接受的电力，并且是相对于所述 车辆与所述变电设备之间的架线的电阻值单调非增的电力，在所述负载所述的需要电力为 所述峰值切断电力计算部计算出的受电峰值切断电力以上的情况下，峰值切断部使该需要 电力与该受电峰值切断电力之差的电力从所述蓄电装置放电。
[0027] 根据本发明的第五方式，一种程序，使搭载于经由架线与变电设备进行输电和受 电而行驶的车辆中，并对连接到能够产生再生电力的负载的蓄电装置的充放电进行控制的 充放电控制装置作为如下部分发挥作用：峰值切断电力计算部，计算输电峰值切断电力，所 述输电峰值切断电力是所述架线中能够输送的电力，并且是相对于所述车辆与所述变电设 备之间的架线的电阻值单调非增的电力；以及峰值切断部，当在所述负载中产生的再生电 力为所述峰值切断电力计算部计算出的输电峰值切断电力以上的情况下，使该再生电力与 该输电峰值切断电力之差的电力充电到所述蓄电装置。
[0028] 根据本发明的第六方式，一种程序，使搭载于经由架线与变电设备进行输电和受 电而行驶的车辆中，并对连接到能够产生再生电力的负载的蓄电装置的充放电进行控制的 充放电控制装置作为如下部分发挥作用：峰值切断电力计算部，计算受电峰值切断电力，所 述受电峰值切断电力是能够从所述架线接受的电力，并且是相对于所述车辆与所述变电设 备之间的架线的电阻值单调非增的电力；以及峰值切断部，在所述负载所需的需要电力为 所述峰值切断电力计算部计算出的受电峰值切断电力以上的情况下，使该需要电力与该受 电峰值切断电力之差的电力从所述蓄电装置放电。
[0029] 发明效果
[0030] 根据上述的充放电控制装置、充电控制方法、放电控制方法以及程序，在需要电力 或者再生电力为作为相对于车辆与变电设备之间的架线的电阻值单调非增的电力的受电 峰值切断电力以上的情况下，使用蓄电装置进行峰值切断。由此，能够通过必要最低限度的 充放电而进行峰值切断。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 图1是表示具有本发明的第一实施方式的充放电控制装置的车辆的结构的概略 框图。
[0032] 图2是表示本发明的第一实施方式的充放电控制装置的动作的流程图。
[0033] 图3A是对车辆和变电站的关系进行了模型化的图。
[0034] 图3B是对车辆和变电站的关系进行了模型化的电路图。
[0035] 图4是表示在第一实施方式中的车辆与变电站之间的架线长度和峰值切断率的 关系的例子的曲线。
[0036] 图5是表示具有本发明的第二实施方式的充放电控制装置的车辆的结构的概略 框图。
[0037] 图6是表示第二实施方式中的车辆与变电站之间的架线长度和峰值切断率的关 系的例子的曲线。
[0038] 图7是表示具有本发明的第三实施方式的充放电控制装置的车辆的结构的概略 框图。
[0039] 图8是表示第三实施方式中的导电弓点电压和峰值切断率的关系的例子的曲线。
【具体实施方式】
[0040] 以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
[0041] 《第一实施方式》
[0042] 图1是表示具有本发明的第一实施方式的充放电控制装置150的车辆100的结构 的概略框图。
[0043] 本实施方式的车辆100包括逆变器110、负载120、D⑶C转换器130、二次电池 140 (蓄电装置）、充放电控制装置150。另外，车辆100通过经由架线200进行与变电站（变 电设备）的输电和受电而行驶。
[0044] 逆变器110将从架线200提供的直流电力以及经由Drac转换器130而从二次电 池140提供的直流电力转换为交流电力。
[0045] 负载120通过逆变器110转换的交流电力，使车辆100牵引。
[0046] 此外，负载120进行车辆100的再生制动，产生再生电力。该再生电力经由逆变器 110而提供给架线200以及二次电池140。
[0047] D⑶C转换器130基于充放电控制装置150的指令，对从架线200以及负载120提 供给二次电池140的充电电能、以及从二次电池140提供给架线200以及负载120的放电 电能进行控制。
[0048] 二次电池140经由ECDC转换器130连接到架线200以及负载120,对从架线200 以及负载120提供的电力进行充电。此外，二次电池140经由EOC转换器130对负载120 提供电力。
[0049] 充放电控制装置150是控制对于二次电池140的充放电的装置，且包括位置信息 取得部151、变电站位置存储部152、架线长度计算部153、峰值切断电力计算部154、负载电 力监视部155、峰值切断部156。
[0050] 位置信息取得部151基于GPS (Global Positioning System,全球定位系统）、电动 机的转速、从地面感应器接收的信息等，取得车辆100的当前位置。
[0051] 变电站位置存储部152存储架线200的位置以及连接到该架线200的变电站的位 置。
[0052] 架线长度计算部153基于位置信息取得部151取得的位置信息和变电站位置存储 部152存储的信息，计算车辆100与变电站之间的架线长度。
[0053] 峰值切断电力计算部154基于架线长度计算部153计算出的架线长度而计算峰值 切断电力。具体而言，峰值切断电力计算部154计算作为能够从架线200接受的电力的最 大值的受电峰值切断电力以及架线200中能够输送的电力的最大值的输电峰值切断电力。 [0054] 负载电力监视部155监视对通过负载120进行牵引所要求的需要电力以及从负载 120产生的再生电力的电力值。以下，将需要电力以及再生电力总称为负载电力。
[0055] 峰值切断部156对D⑶C转换器130输出二次电池140进行充放电的电力的控制 指示，使得从架线200接受的电力或者架线200中输送的电力不超过规定的峰值切断电力。 具体而言，峰值切断部156在车辆100的牵引时，输出使需要电力与受电峰值切断电力之差 的电力值的电力从二次电池140放电的放电指示。另一方面，峰值切断部156在车辆100的 制动时，输出使再生电力与输电峰值切断电力之差的电力值的电力充电到二次电池140的 充电指示。
[0056] 接着，说明本实施方式的充放电控制装置150的动作。
[0057] 图2是表示本发明的第一实施方式的充放电控制装置150的动作的流程图。
[0058] 若开始车辆100的运行，则位置信息取得部151基于GPS、电动机的转速、从地面感 应器接收的信息等，取得表示当前位置的位置信息（步骤S1)。接着，架线长度计算部153 根据位置信息取得部151取得的表示当前位置的信息、和变电站位置存储部152存储的架 线200的位置以及变电站的位置，计算至该车辆100进行输电和受电的变电站为止的架线 200的长度（步骤S2)。具体而言，架线长度计算部153将连接到存在于当前位置的架线 200的变电站确定为该车辆100进行输电和受电的变电站，计算至该变电站为止的架线200 的长度。
[0059] 接着，负载电力监视部155取得负载电力（步骤S3)。接着，负载电力监视部155 判定负载120的动作是牵引还是再生（步骤S4)。
[0060] 在负载电力监视部155判定为负载120是再生中的情况下（步骤S4 :是），峰值切 断电力计算部154基于架线长度计算部153计算出的架线长度，计算表示对从负载120产 生的再生电力的峰值进行峰值切断的比例的输电峰值切断率（步骤S5)。
[0061] 这里，说明具体的峰值切断率的计算方法。
[0062] 图3A是对车辆100和变电站的关系进行了模型化的图。图3B是对车辆100和变 电站的关系进行了模型化的电路图。
[0063] 如图3A所示，车辆100与变电站通过架线200而连接，从而形成如图3B所示的闭 路。如图3B所示，在变电站中，与供电装置并联地，经由开关设置有再生电阻R。在该开关 的一端上施加了规定的阈值电压vR以上的电压时，该开关接通，在该开关的一端上施加的 电压小于阈值电压vR的情况下，开关断开。S卩，在变电站的开关的一端上施加的电压成为 阈值电压vR以上的情况下，从车辆100的负载120产生的再生电力被变电站所回收。
[0064] 此外，在车辆100与变电站之间的架线200中也有电阻值（以下，称为架线电阻 r)，该架线电阻r是相对于车辆100与变电站之间的架线长度单调增加的值。
[0065] 此时，在图3B所示的模型中，以下的两个式成立。
[0066] [数 1]
[0067] vPif = Ρ (1-χ) · · · (1)
[0068] [数 2]
[0069] vP = vE+rif · · · (2)
[0070] 其中，P表示能够从负载120产生的最大的再生电力，x表示输电峰值切断率。
[0071] 这里，若将不产生再生失效的最大的导电弓点电压设为vPmax，则为了不引起再生 失效所需要的输电峰值切断率X如式（3)所示。
[0072] [数 3] vPmax-vi?.. . . / 〇 ν
[0073] X - I Vpmax ( 3) rr
[0074] -般，不产生再生失效的最大的导电弓点电压vPmax、开关的阈值电压vK、能够从 负载120产生的最大的再生电力P是由变电站或车辆100所固有的值。因此，从式（3)可 知所需要的输电峰值切断率X随着架线电阻r的大小而发生变化。此外，由于架线电阻r 的大小由车辆100与变电站之间的架线长度而决定，所以可知输电峰值切断率X由车辆100 与变电站之间的架线长度而决定。即，峰值切断电力计算部154根据车辆100与变电站之 间的架线长度而计算架线电阻r，并将该架线电阻r代入上述式（3)，从而能够计算输电峰 值切断率X。另外，如式（3)所示，输电峰值切断率X相对于架线电阻r单调非减。另外，使 用图3A、图3B说明的方法是在与车辆100进行输电和受电的变电站为一个的情况下的输电 峰值切断率X的计算方法。由于实际上车辆100与多个变电站进行输电和受电，所以根据 与该多个变电站的每个变电站之间的架线长度而进行加权，通过同样的方法而计算输电峰 值切断率X。
[0075] 峰值切断电力计算部154若在步骤S5中计算出输电峰值切断率X，则通过对能够 从负载120产生的最大的再生电力P乘以从1减去该输电峰值切断率X所得的比例，计算 输电峰值切断电力（步骤S6)。即，峰值切断电力计算部154计算P(1 - X)作为输电峰值 切断电力。另外，由于输电峰值切断率相对于架线长度单调非减，所以可知输电峰值切断电 力相对于架线长度单调非增。
[0076] 另外，在本实施方式中，在步骤S5中根据架线长度而计算架线电阻r，接着，根据 架线电阻r而计算输电峰值切断率X，然后，在步骤S6中根据输电峰值切断率X而计算了输 电峰值切断电力。这等价于，使用将架线长度计算部153计算出的架线长度作为独立变量 的单调非增函数而计算输电峰值切断电力。
[0077] 图4是表示第一实施方式中的车辆100与变电站之间的架线长度和峰值切断率的 关系的例的曲线。
[0078] 如图4所示，即使直到架线长度成为规定的长度为止不进行峰值切断，也不会产 生再生失效，在超过该规定的长度之后，以图4所示的峰值切断率来进行峰值切断，从而能 够将不产生再生失效的最大的电力输送到架线200。由此，能够将对二次电池140充电的电 力抑制为必要最低限度的同时进行峰值切断。另外，如图4所示，可知输电峰值切断电力相 对于架线长度计算部153计算出的架线长度单调非增。
[0079] 接着，峰值切断部156对DCDC转换器130输出充电指示，该充电指示用于指示以 对再生电力与输电峰值切断电力之差的电力乘以DCDC转换器130的效率所得的电力值使 二次电池140进行充电（步骤S7)。然后，返回到步骤S1，充放电控制装置150进行下一个 时刻的充放电控制。
[0080] 另一方面，在步骤S4中，负载电力监视部155判定为负载120是牵引中的情况下 (步骤S4 :否），峰值切断电力计算部154基于架线长度计算部153计算出的架线长度，计 算用于表示对负载120需要的需要电力的峰值进行峰值切断的比例的受电峰值切断率（步 骤S8)。另外，受电峰值切断率的计算的方法与上述的步骤S5的方法相同，计算的受电峰值 切断率相对于架线电阻成为单调非减。
[0081] 峰值切断电力计算部154若计算出受电峰值切断率，则通过对负载120可能需要 的最大的需要电力乘以从1减去该受电峰值切断率所得的比例，从而计算受电峰值切断电 力（步骤S9)。即，可知受电峰值切断电力相对于架线长度单调非增。即，步骤S8?S9中 的峰值切断电力计算部154的处理等价于，使用将架线长度计算部153计算出的架线长度 作为独立变量的单调非增函数而计算受电峰值切断电力。
[0082] 接着，峰值切断部156对DCDC转换器130输出放电指示，该放电指示用于指示以 将需要电力与受电峰值切断电力之差的电力除以DCDC转换器130的效率所得的电力值使 二次电池140进行放电（步骤S10)。然后，返回到步骤S1，充放电控制装置150进行下一 个时刻的充放电控制。
[0083] 由此，根据本实施方式，峰值切断电力计算部154将架线200中能够输送的峰值切 断电力计算为相对于车辆1〇〇与变电站之间的架线200的电阻值单调非增的电力。此外， 峰值切断部156在负载电力为峰值切断电力以上的情况下，以负载电力与输电峰值切断电 力之差的电力来控制二次电池140的充放电。由此，能够将对二次电池140充电的电力抑 制为必要最低限度的同时进行峰值切断。
[0084] 此外，根据本实施方式，峰值切断电力是对能够从负载120产生的最大的再生电 力P乘以从1减去通过式（3)而计算出的峰值切断电力所得的比例的电力。即，输电峰值 切断电力是对如下电流乘以不产生再生失效的最大的导电弓点电压所得的电力，所述电流 通过将不产生再生失效的最大的导电弓点电压与在变电站的再生电阻上施加的电压之差 除以相对于车辆100与变电站之间的距离单调减少的架线200的电阻值所得。因此，充放 电控制装置150能够以不产生再生失效的最大的电力进行与架线200的输电和受电。
[0085] 《第二实施方式》
[0086] 接着，说明本发明的第二实施方式。
[0087] 图5是表示具有本发明的第二实施方式的充放电控制装置150的车辆100的结构 的概略框图。
[0088] 第二实施方式的充放电控制装置150在第一实施方式的充放电控制装置150的结 构中不具有架线长度计算部153以及变电站位置存储部152,每个规定的区间（例如，车站 之间）具有存储在该区间中使用的峰值切断率的峰值切断率存储部157。
[0089] 另外，峰值切断率存储部157存储的峰值切断率是，在每个区间使用在该区间中 离变电站最远的点的架线电阻值，通过第一实施方式所示的方法计算出的峰值切断率。
[0090] 此外，第二实施方式的充放电控制装置150与第一实施方式的不同点在于，位置 信息取得部151以及峰值切断电力计算部154的处理。
[0091] 位置信息取得部151 (区间取得部）从地面感应器取得表示车辆100存在的区间 的位置信息。
[0092] 峰值切断电力计算部154从峰值切断率存储部157读出与位置信息取得部151取 得的位置信息相关联的峰值切断率，并基于该峰值切断率而计算峰值切断电力。
[0093] 图6是表示第二实施方式中的车辆100与变电站之间的架线长度和峰值切断率的 关系的例的曲线。
[0094] 如图6所示，各区间中的峰值切断率成为在第一实施方式中计算出的峰值切断率 以上。即，各区间中的峰值切断率成为用于在与架线200进行输电和受电时肯定不会产生 再生失效的最小的峰值切断率。由此，根据本实施方式，虽然与第一实施方式相比效率降 低，但能够以更简单的结构进行峰值切断。
[0095] 《第三实施方式》
[0096] 接着，说明本发明的第三实施方式。
[0097] 图7是表示具有本发明的第三实施方式的充放电控制装置150的车辆100的结构 的概略框图。
[0098] 第三实施方式的充放电控制装置150在第一实施方式的充放电控制装置150的结 构中不具有位置信息取得部151、变电站位置存储部152以及架线长度计算部153而具有导 电弓点电压测量部158。此外，第三实施方式的充放电控制装置150与第一实施方式的不同 点在于，峰值切断电力计算部154的处理。
[0099] 导电弓点电压测量部158由电压传感器等构成，对车辆100的导电弓点电压进行 测量。
[0100] 峰值切断电力计算部154基于导电弓点电压测量部158取得的导电弓点电压，计 算峰值切断电力。
[0101] 图8是表示第三实施方式中的导电弓点电压和峰值切断率的关系的例的曲线。
[0102] 如图8所示，峰值切断电力计算部154在导电弓点电压为规定的阈值（再生失效 电压以下的阈值）以下的情况下，将峰值切断率设为零。另一方面，峰值切断电力计算部 154在导电弓点电压超过规定的阈值的情况下，计算与导电弓点电压和阈值之差的电压成 比例的峰值切断率。并且，峰值切断电力计算部154基于该峰值切断率，计算峰值切断电 力。S卩，峰值切断电力计算部154使用将导电弓点电压测量部158测量的导电弓点电压作 为独立变量的单调非增函数，计算输电峰值切断电力。
[0103] 根据欧姆定律，导电弓点电压相对于架线电阻单调增加。并且，如在第一实施方式 中所说明的，峰值切断电力相对于架线电阻单调非增。由此，可知即使基于导电弓点电压而 计算峰值切断电力，也能够获得与第一实施方式相同的效果。
[0104] 以上，参照附图，详细说明了本发明的若干个实施方式，但具体的结构并不限定于 上述的结构，在不脱离本发明的要旨的范围内能够进行各种设计变更等。
[0105] 例如，在上述的各实施方式中，说明了使用二次电池140作为蓄电装置的情况，但 并不限定于此，也可以使用例如电容器等的其他的蓄电装置。
[0106] 此外，在上述的各实施方式中，说明了峰值切断电力计算部154临时计算出峰值 切断率之后，基于该峰值切断率而计算峰值切断电力的情况，但并不限定于此，也可以不计 算峰值切断率而直接计算峰值切断电力。
[0107] 此外，在上述的各实施方式中，说明了负载电力监视部155连接到负载120,直接 监视负载电力的情况，但并不限定于此。例如，附加电力监视部155也可以考虑逆变器110 的效率，基于所监视的负载电力而计算逆变器110的输入侧的电力，并将该电力用作负载 电力，从而能够提高精度。此外，负载电力监视部155通过直接监视逆变器110的输入侧的 电力而不是监视负载120,能够提高精度。
[0108] 此外，在上述的各实施方式中，说明了将充放电控制装置150和D⑶C转换器130 设为不同的装置的情况，但并不限定于此，充放电控制装置150也可以作为DCDC转换器130 的内部功能而安装。
[0109] 上述的充放电控制装置150在内部具有计算机系统。并且，上述的各处理部的动 作以程序的形式存储在计算机能够读取的记录介质中，通过计算机读出该程序而执行，从 而进行上述处理。这里，计算机能够读取的记录介质是指磁盘、光磁盘、⑶一 ROM、DVD - R0M、半导体存储器等。此外，也可以将该计算机程序通过通信线路而分发到计算机，由接受 到该分发的计算机执行该程序。
[0110] 此外，上述程序也可以是用于实现前述的功能的一部分的程序。
[0111] 进一步，也可以是能够通过与已经记录在计算机系统中的程序的组合而实现前述 的功能的、所谓的差分文件（差分程序）。
[0112] 产业上的可利用性
[0113] 根据上述的充放电控制装置、充电控制方法、放电控制方法以及程序，在需要电力 或者再生电力为作为相对于车辆与变电设备之间的架线的电阻值成为单调非增的电力的 受电峰值切断电力以上的情况下，使用蓄电装置进行峰值切断。由此，能够通过必要最低限 度的充放电而进行峰值切断。
[0114] 标号说明
[0115] 100 车辆
[0116] 110逆变器
[0117] 120 负载
[0118] 130 DCDC 转换器
[0119] 140 二次电池
[0120] 150充放电控制装置
[0121] 151位置信息取得部
[0122] 152变电站位置存储部
[0123] 153架线长度计算部
[0124] 154峰值切断电力计算部
[0125] 155负载电力监视部
[0126] 156峰值切断部
[0127] 157峰值切断率存储部
[0128] 158导电弓点电压测量部
[0129] 200 架线
【权利要求】
1. 一种充放电控制装置，搭载于经由架线与变电设备进行输电和受电而行驶的车辆 中，并对连接到能够产生再生电力的负载的蓄电装置的充放电进行控制，所述充放电控制 装置包括： 峰值切断电力计算部，计算输电峰值切断电力，所述输电峰值切断电力是所述架线中 能够输送的电力，并且是相对于所述车辆与所述变电设备之间的架线的电阻值单调非增的 电力；以及 峰值切断部，当在所述负载中产生的再生电力为所述峰值切断电力计算部计算出的输 电峰值切断电力以上的情况下，使该再生电力与该输电峰值切断电力之差的电力充电到所 述蓄电装置。
2. 如权利要求1所述的充放电控制装置，其中， 所述输电峰值切断电力是对如下电流乘以不产生所述负载的再生失效的最大的导电 弓点电压所得的电力，该电流是通过将不产生所述负载的再生失效的最大的导电弓点电压 与在所述变电设备的再生电阻上施加的电压之差除以相对于所述车辆与所述变电设备之 间的距离单调减少的架线的电阻值所得的电流。
3. 如权利要求1或权利要求2所述的充放电控制装置，包括： 架线长度计算部，基于所述车辆存在的位置，计算所述车辆与所述变电设备之间的架 线长度， 所述峰值切断电力计算部使用将所述架线长度计算部计算出的架线长度作为独立变 量的单调非增函数，计算所述输电峰值切断电力。
4. 如权利要求1或权利要求2所述的充放电控制装置，包括： 导电弓点电压测量部，测量所述车辆的导电弓点电压， 所述峰值切断电力计算部使用将所述导电弓点电压测量部测量的导电弓点电压作为 独立变量的单调非增函数，计算所述输电峰值切断电力。
5. 如权利要求1或权利要求2所述的充放电控制装置，包括： 区间取得部，取得所述车辆存在的区间， 所述峰值切断电力计算部将在所述区间取得部取得的区间内离所述变电设备最远的 点的架线电阻值所对应的输电峰值切断电力计算为所述区间取得部取得的区间内的输电 峰值切断电力。
6. 如权利要求1至权利要求5的任一项所述的充放电控制装置，其中， 所述峰值切断电力计算部计算受电峰值切断电力，所述受电峰值切断电力是能够从所 述架线接受的电力，并且是相对于所述车辆与所述变电设备之间的架线的电阻值单调非增 的电力， 所述峰值切断部在所述负载所需的需要电力为所述峰值切断电力计算部计算出的受 电峰值切断电力以上的情况下，使该需要电力与该受电峰值切断电力之差的电力从所述蓄 电装置放电。
7. -种充放电控制装置，搭载于经由架线与变电设备进行输电和受电而行驶的车辆 中，并对连接到能够产生再生电力的负载的蓄电装置的充放电进行控制，所述充放电控制 装置包括： 峰值切断电力计算部，计算受电峰值切断电力，所述受电峰值切断电力是能够从所述 架线接受的电力，并且是相对于所述车辆与所述变电设备之间的架线的电阻值单调非增的 电力；以及 峰值切断部，在所述负载所需的需要电力为所述峰值切断电力计算部计算出的受电峰 值切断电力以上的情况下，使该需要电力与该受电峰值切断电力之差的电力从所述蓄电装 置放电。
8. -种充电控制方法，使用充放电控制装置，所述充放电控制装置搭载于经由架线与 变电设备进行输电和受电而行驶的车辆中，并对连接到能够产生再生电力的负载的蓄电装 置的充放电进行控制，其中， 峰值切断电力计算部计算输电峰值切断电力，所述输电峰值切断电力是所述架线中能 够输送的电力，并且是相对于所述车辆与所述变电设备之间的架线的电阻值单调非增的电 力， 当在所述负载中产生的再生电力为所述峰值切断电力计算部计算出的输电峰值切断 电力以上的情况下，峰值切断部使该再生电力与该输电峰值切断电力之差的电力充电到所 述蓄电装置。
9. 一种放电控制方法，使用充放电控制装置，所述充放电控制装置搭载于经由架线与 变电设备进行输电和受电而行驶的车辆，并对连接到能够产生再生电力的负载的蓄电装置 的充放电进行控制， 峰值切断电力计算部计算受电峰值切断电力，所述受电峰值切断电力是能够从所述架 线接受的电力，并且是相对于所述车辆与所述变电设备之间的架线的电阻值单调非增的电 力， 在所述负载所述的需要电力为所述峰值切断电力计算部计算出的受电峰值切断电力 以上的情况下，峰值切断部使该需要电力与该受电峰值切断电力之差的电力从所述蓄电装 置放电。
10. -种程序，使搭载于经由架线与变电设备进行输电和受电而行驶的车辆中，并对连 接到能够产生再生电力的负载的蓄电装置的充放电进行控制的充放电控制装置作为如下 部分发挥作用 ： 峰值切断电力计算部，计算输电峰值切断电力，所述输电峰值切断电力是所述架线中 能够输送的电力，并且是相对于所述车辆与所述变电设备之间的架线的电阻值单调非增的 电力；以及 峰值切断部，当在所述负载中产生的再生电力为所述峰值切断电力计算部计算出的输 电峰值切断电力以上的情况下，使该再生电力与该输电峰值切断电力之差的电力充电到所 述蓄电装置。
11. 一种程序，使搭载于经由架线与变电设备进行输电和受电而行驶的车辆中，并对连 接到能够产生再生电力的负载的蓄电装置的充放电进行控制的充放电控制装置作为如下 部分发挥作用 ： 峰值切断电力计算部，计算受电峰值切断电力，所述受电峰值切断电力是能够从所述 架线接受的电力，并且是相对于所述车辆与所述变电设备之间的架线的电阻值单调非增的 电力；以及 峰值切断部，在所述负载所需的需要电力为所述峰值切断电力计算部计算出的受电峰 值切断电力以上的情况下，使该需要电力与该受电峰值切断电力之差的电力从所述蓄电装 置放电。
【文档编号】H02J7/00GK104053572SQ201380005562
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年2月1日 优先权日:2012年2月2日
【发明者】森田克明, 龟井俊典, 河野贵之, 若杉一幸 申请人:三菱重工业株式会社