技术领域本发明涉及蓄电装置的充放电控制系统。
背景技术：
作为蓄电装置，周知若进行大电流的充放电、或充放电的频度多，则会不断劣化。例如在专利文献1中，叙述了作为混合动力车的引擎控制装置，根据从加速踏板、制动踏板等的操作状态或车速等车辆运转状态的各种检测信号求得的车辆行驶所需的要求电力等来检测车辆的行驶状态。公开了根据其检测结果，对车辆的负载变动为给定值以上、要求电力的变动大的行驶状态进行控制，使得在引擎的运转输出中吸收要求电力的变动量，并抑制大电力下的蓄电池的充放电。在专利文献2中，叙述了作为混合动力车的控制方法，在车辆的要求电力不足阈值、车速为低速但为阈值以上时，不使引擎停止而进行怠速旋转。并且，公开了车速越大则越将怠速旋转数提高，以使得在要求转矩剧变时能让引擎迅速地追随，由此防止蓄电池的充放电电力的剧变，抑制劣化。现有技术文献专利文献专利文献1：JP特开平9-098515号公报专利文献2：JP特开2005-344605号公报
技术实现要素：
发明要解决的课题期望抑制以旋转电机的制动能量充电的蓄电装置的劣化。用于解决课题的手段本发明所涉及的蓄电装置的充放电控制系统具备：旋转电机；蓄电装置；进行旋转电机的交流电力与蓄电装置的直流电力之间的交直变换处理的交直变换部；和控制蓄电装置的充放电的控制装置，控制装置在充电控制中，对应于蓄电装置的充电状态来限制变换旋转电机在制动时发电的发电电力而提供给蓄电装置的直流电力的大小。发明的效果根据上述构成，能抑制以旋转电机的制动能量充电的蓄电装置的劣化。附图说明图1是表示本发明所涉及的实施方式的蓄电装置的充放电控制系统的构成的图。图2是在本发明所涉及的实施方式的蓄电装置的充放电控制系统中表示充放电控制的步骤的流程图。图3是在本发明所涉及的实施方式的蓄电装置的充放电控制系统中表示放电控制的详细的步骤的流程图。图4是在本发明所涉及的实施方式的蓄电装置的充放电控制系统表示旋转电机的制动时的旋转数的时间变化的模型图。图5是表示提供给蓄电装置的提供电流值与蓄电装置的劣化的关系的一例的图。图6是在本发明所涉及的实施方式的蓄电装置的充放电控制系统中表示蓄电装置的充电状态值、与提供给蓄电装置的提供电流值的关系的图。具体实施方式以下使用附图来详细说明本发明所涉及的实施方式。以下叙述搭载于混合动力车辆的蓄电装置的充放电控制系统，但这是用于说明的示例，只要是包含旋转电机和蓄电装置的系统即可。以下所述的数值等是用于说明的例示，根据蓄电装置的充放电控制系统的规格等不同，能适宜变更。另外，以下在全部附图中，对同样的要素标注同一标号，省略重复的说明。图1是表示搭载于混合动力车辆的蓄电装置的充放电控制系统10的构成的图。蓄电装置的充放电控制系统10由控制对象的主体部11、和控制装置12构成。主体部11包括：旋转电机13、蓄电装置14、配置连接于其间的交直变换部15。该蓄电装置的充放电控制系统10具有如下功能：在放电控制中控制旋转电机13的合适的驱动；在充电控制，对应于蓄电装置14的充电状态来限制旋转电机13的制动时的发电电力，以抑制蓄电装置14的劣化。旋转电机13是在图1省略图示的辅助混合动力车辆的引擎的驱动力的电动机/发电机(M/G)，是三相同步型旋转电机，在从蓄电装置14经由交直变换部15被提供电力时作为电动机发挥功能，在引擎的驱动时、或在混合动力车辆的制动时，作为发电机发挥功能。蓄电装置14是能充放电的2次电池。作为蓄电装置14，例如能使用具有约36V到约300V的端子电压的锂离子电池组、镍氢电池组、或电容器等。交直变换部15是进行旋转电机13的三相交流电力与蓄电装置14的直流电力之间的交直变换处理的电路。交直变换包含将旋转电机13的三相交流电力向蓄电装置14的直流电力的变换、或将蓄电装置14的直流电力向旋转电机13的三相交流电力这两者的变换。交直变换部15能由逆变电路构成。逆变电路是具有将蓄电装置14侧的高压直流电力变换成交流三相驱动电力、或者反过来将来自旋转电机13侧的交流三相再生电力变换成高压直流充电电力的功能的电路。逆变电路包含多个开关元件和多个二极管而构成。交直变换部15能包含电压变换器。在蓄电装置14的直流电压高于或低于逆变电路的正极侧与负极侧之间的电压即系统电压的情况下，对应于各情况，电压变换器使逆变电路的系统电压与蓄电装置14侧的直流电压匹配。电压变换器包含电抗器、和开关元件而构成。在旋转电机13作为发电机发挥功能时，旋转电机13所产生的交流发电电力通过逆变电路的功能而被变换成具有直流的系统电压的直流电力，通过电压变换器的功能，具有系统电压的直流电力被变换成具有蓄电装置14的电压的直流电力。若以电流对其进行观察，则旋转电机13在制动时产生的交流发电电力经由交直变换部15被变换成由向蓄电装置14的充电电流和蓄电装置14的电压决定的直流电力，将这时的电流作为充电电流进行向蓄电装置14的充电。交流发电电力以考虑了在交直变换部15的损耗等的变换效率被变换成直流电力。以下将从该发电电力换算得到的电流值仅称作发电电流值。例如，设为系统电压值＝200V、蓄电装置14的端子间电压值＝100V，假定为逆变电路以及电压变换器的电力利用率＝100％、变换效率＝100％。旋转电机13的交流发电电力通过逆变电路被变换成直流电力。假定为这时的系统电压值＝200V、直流电流值＝30A。该(系统电压值＝200V、直流电流值＝30A)直流电力，通过电压变换器被变换成蓄电装置14的端子间电压＝100V、直流电流值＝60A，并输出到蓄电装置14侧。在该示例的情况，发电电流值算出为60A。这些电压值、电流值是例示，也可以是其他电压值、电流值。交直变换部15能在控制装置12的控制下将电力利用率控制在给定的值。例如，能使用逆变电路的PWM控制，通过变更占空比等来将电力利用率设为给定的值。例如在电力利用率＝100％时的发电电流值从蓄电装置14的劣化抑制的观点出发过大的情况下，交直变换部15能通过使电力利用率降低的控制来设为所期望的提供电流值，并输出到蓄电装置14侧。控制装置12经由交直变换部15来控制蓄电装置14的充放电。作为该控制装置12，能使用适于混合动力车辆的搭载的计算机。控制装置12具有经由交直变换部15控制蓄电装置14的放电的放电控制部16。另外，在旋转电机13制动时，为了经由交直变换部15控制向蓄电装置14的充电而具有以下的功能。即，控制装置12包含如下要素而构成：充电状态取得部17，其取得蓄电装置14的充电状态；充电电流值算出部18，其算出为了使蓄电装置14的当前的充电状态成为预先确定的目标充电状态所需的充电电流值；发电电流值算出部19，其算出交直变换部15的电力利用率＝100％时的换算发电电流值；和变换指示部20，其基于算出的充电电流值对交直变换部15指示交直变换处理的内容。该控制装置12的功能能用搭载于控制装置12的软件实现，具体地，能通过控制装置12执行充放电控制程序而实现。也可以用硬件实现上述功能的一部分。关于上述构成，特别关于控制装置12的各功能，以下使用图2进一步详细说明。图2是表示控制装置12的充放电控制的步骤的流程图，图3是表示控制装置12的充电控制的详细步骤的流程图。图4～图6是用在图3的说明中的图。搭载于控制装置12的充放电程序起动后，进行交直变换部15等的初始化。接下来，如图2的流程图所示那样，进行数据以及命令的取得(S10)。该取得每隔预先确定的控制间隔进行。作为控制间隔，能对应于要求的控制精度设定。例如在需要高速控制的情况下，能设为数ms周期，在平缓的控制足够时，能设为数秒周期。也可以使控制间隔在放电控制和充电控制中不同。例如在混合动力车辆中进行引擎的辅助的放电控制时，设为能追随混合动力车辆的行驶状态的变化的高速控制而使控制间隔较短，旋转电机13的制动时的充电控制，可以对应于混合动力车辆的制动期间而适度拉长控制间隔。在S10取得的数据，是主体部11的构成要素的旋转电机13的状态值、蓄电装置14的状态值、用户对蓄电装置的充放电控制系统10的要求值等。关于在充电控制中取得的数据，在图3中进行说明。命令在当前的情况下是用于使放电控制得到执行的放电命令和其电力值、或者用于使充电控制得到执行的充电命令和其电力值。紧接S10，判断命令是否是充电命令(S11)。若判断为否定，则由于命令是放电命令，因此前进到S12，进行用于旋转电机13的驱动的放电控制。S12的步骤通过控制装置12的放电控制部16的功能执行。在放电控制中，对应于混合动力车辆中的车速、加速踏板的踏度等，从蓄电装置14经由交直变换部15对旋转电机13提供三相交流电力，由此从旋转电机13输出引擎的辅助所需的转矩。若S11的判断为肯定，则进行抑制蓄电装置14的劣化的充电控制(S13)。关于充电控制的详细在图3进行说明。在进行S12、S13后，若经过了控制间隔，则返回S10。在充放电控制中，上述的步骤每隔给定的控制间隔反复执行。图3是表示充电控制的详细的步骤的流程图。在此进行蓄电装置14的当前的SOC的取得(S20)。当前的SOC的数据是图2的S10中的数据之一。该处理步骤通过控制装置12的充电状态取得部17的功能而执行。SOC是“StateOfCharge(充电状态)”的略称，是表示蓄电装置14的充电状态的值。蓄电装置14的满充电的状态为SOC＝100％，完全放电的状态为SOC＝0％。充电量以(电流值A×时间h)示出。随时取得对蓄电装置14输入的充电电流值和充电时间、和从蓄电装置14输出的放电电流值和放电时间，将对蓄电装置14输入的充电电流值与充电时间之积相加，再减去从蓄电装置14输出的放电电流值与放电时间之积，基于扣减并累积的(电流值A×时间h)来算出SOC。另外，在充放电长时间停止的状态下，也可以预先求得这时的电压值即开路电压(OpencircuitVoltage：OCV)与SOC的关系来算出SOC。在S20，取得该算出的SOC的当前值。蓄电装置14若反复进行充放电就会出现劣化，SOC＝100％时的充电量降低，能充放电的容量降低。一般，充放电电流值越大，劣化越易于发展。即，大电流值的急速充放电易于加速蓄电装置14的劣化。因此，为了抑制蓄电装置14的劣化，期望以小的充放电电流長时间慢慢地进行充放电。取得蓄电装置14的当前的SOC后，进行与预先确定的目标SOC的比较，判断当前的SOC是否不足目标SOC(S21)。目标SOC根据旋转电机13在混合动力车辆的行驶中能辅助引擎的条件而设定。例如，在SOC不足60％时，蓄电装置14的充电量不充分，旋转电机13不能充分辅助引擎，但若SOC为60％以上，则在能输出旋转电机13能辅助引擎的驱动力的情况下，设定为目标SOC＝60％。如此，目标SOC能设定为1个值，但也能以预先确定的上限值与下限值间的幅度来进行设定(参考后述的图6)。以下只要没有特别情况，就将以幅度设定的范围的下限值作为目标SOC。关于S21的判断为否定时，在后面进行叙述，若判断为肯定，则接下来进行制动期间的估计(S22)。图4是表示制动期间的估计的模型图的示例。图4的横轴是时间t，纵轴是旋转电机13的旋转数N。旋转数N是与混合动力车辆的车速成正比的值。时间t＝0是以用户的要求等而旋转电机13的制动开始的时间，是制动期间的始期。在当前的情况下，是开始充电控制的当前的时间。时间t＝t0是制动期间的末期，是旋转电机13停止时。旋转数N0是时间t＝0的旋转电机13的旋转数。旋转数N0是图2的S10中的数据之一。用户进行的制动要求通过用户踩踏混合动力车辆的制动踏板来进行。制动踏板的踏度越大，则减速度、即减速加速度(-α)的绝对值越大。若使减速度(-α)为恒定值，则时间t的旋转数N成为N＝N0-αt。成为旋转数N＝0的时间t0在N＝N0-αt0＝0中，求得为t0＝N0/α。t＝0到t＝t0之间的期间是估计的制动期间。在本例中，示出车辆的减速度为恒定的线性模型下的制动期间的估计例，但也可以使用线性模型以外的模型式。以下，将估计的制动期间仅称作制动期间。再度返回图3，若求得制动期间，则进行蓄电装置14的当前的SOC、即使t＝0时的SOC成为目标SOC所需的充电电流值IC的算出(S23)。该处理步骤通过控制装置12的充电电流值算出部18的功能执行。使当前的SOC成为目标SOC所需的充电电流值IC如下那样算出。即，求取目标SOC与当前的SOC之差作为不足充电量。不足充电量＝ΔSOC＝(目标SOC-当前的SOC)。用该不足充电量除以在S22求得的制动期间的长度t0，得到的值是使当前的SOC成为目标SOC所需的充电电流值IC。因此，算出为IC＝{(ΔSOC×满充电容量)/t0