CN105324912A - 蓄电***、蓄电模块、和控制方法 - Google Patents

蓄电***、蓄电模块、和控制方法 Download PDF

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Abstract

一种蓄电***，其包括，例如，并联连接至电力线的多个蓄电模块和获得在所述电力线中的***电压的***电压采集单元。所述蓄电模块包括：由一个或者多个蓄电池形成的蓄电部分；以及控制在所述蓄电部分与所述电力线之间流动的电流的电流控制单元。所述电流控制单元根据所述***电压和所述蓄电部分的电压来控制在所述蓄电部分与所述电力线之间流动的所述电流。

Description

蓄电***、蓄电模块、和控制方法
技术领域
本技术涉及一种蓄电***、蓄电模块、和控制方法。
背景技术
已知一种涉及所谓的热插拔的技术，例如，在***的操作期间构成该***的热交换、除热、或者增热单元。然而，当在***的操作期间连接上这些单元时，大电流(浪涌电流)可能会流经***，并且可能会破坏***。因此，已经提出了减小浪涌电流(例如，见下面的专利文件1)。
专利文件1：日本专利申请公开第HEI109-284998号
发明内容
本发明要解决的问题
专利文件1的技术不将电池用作电源。同样，在将电池用作电源的***中，宜减小浪涌电流。
因此，本技术的目的在于提供一种可以解决上述该点的蓄电***、蓄电模块、和控制方法。
解决问题的方法
为了解决上述问题，本技术是，例如，一种蓄电***，其包括：
并联连接至电力线的多个蓄电模块；以及
获得在电力线中的***电压的***电压采集单元，该蓄电模块包括：
由一个或者多个蓄电池形成的蓄电部分，以及
控制在蓄电部分与电力线之间流动的电流的电流控制单元，该电流控制单元根据***电压和蓄电部分的电压来控制在蓄电部分与电力线之间流动的电流。
本技术是，例如，一种可连接至预定电力线/可从预定电力线断开的蓄电模块，该蓄电模块包括：
由一个或者多个蓄电池形成的蓄电部分；以及
控制在蓄电部分与电力线之间流动的电流的电流控制单元，该电流控制单元根据在电力线中的***电压和蓄电部分的电压来控制在蓄电部分与电力线之间流动的电流。
本技术是，例如，一种用于蓄电模块的控制方法，该方法包括：
获得在电力线中的***电压，该蓄电模块可连接至电力线/可从电力线断开；以及
根据所获得的***电压和由一个或者多个蓄电池形成的蓄电部分的电压，控制在蓄电部分与电力线之间流动的电流。
本发明的有益效果如下：
根据至少一个实施例，在将电池用作电源的***中，可以执行用于减小浪涌电流的控制。注意，此处描述的效果仅仅是示例，并且不应该将其理解为对本技术的内容的限制。而且，不否认可以获得与示例效果不同的效果。
附图说明
图1是用于描述普通蓄电***的配置的示意图。
图2是用于描述普通蓄电模块的配置的示意图。
图3是用于描述在本技术的实施例中的蓄电***的配置的示意图。
图4是用于描述在本技术的实施例中的蓄电模块的配置的示意图。
图5是用于描述在本技术的实施例中的蓄电模块的处理流程的示例的流程图。
图6是用于描述在本技术的实施例中设置可变电阻器的电阻值的处理的示例的示意图。
图7是用于描述在本技术的修改示例中的蓄电模块的配置的示意图。
图8是用于描述本技术的应用示例的示意图。
图9是用于描述本技术的应用示例的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本技术的实施例等进行描述。注意，将按照以下顺序进行说明。
<1、实施例>
<2、修改示例>
<3、应用示例>
在下文中描述的实施例等是本技术的优选具体示例，并且本技术的内容不限于这些实施例等。
<1、实施例>
“普通蓄电***和蓄电模块的配置的示例”
为了易于理解本技术，首先将对普通蓄电***和蓄电模块的示例进行描述。
图1是用于描述普通蓄电***的配置的示例的示意图。蓄电***1包括EMU(能量管理单元)10和多个蓄电模块。图1示出了蓄电模块11a、蓄电模块11b、蓄电模块11c、和蓄电模块11d，作为多个蓄电模块的示例。当无需区分蓄电模块时，将它们称为蓄电模块11。
EMU10和蓄电模块11经由预定通信线SL1彼此连接。可以经由通信线SL1在EMU10与蓄电模块11之间交换数据和命令。
多个蓄电模块11并联连接至预定电力线PL1。蓄电模块11经由电力线PL1连接至负载13。可以根据蓄电***1的目的来设置负载13的内容。在蓄电***1的操作期间，在电力线PL1中生成电压Vsys1。
图2是用于描述普通蓄电模块的配置的示例的示意图。图2示出了蓄电模块11a。其他蓄电模块，诸如蓄电模块11b，具有相同的配置。注意，在图2中，用于电力的路径用实线表示，而用于数据和控制命令的路径用虚线表示。
蓄电模块11a包括：例如，模块控制器21、BMU(电池管理单元)22、蓄电部分23、PV(光伏)充电器24、和AC(交流电)-DC(直流电)25。PV充电器24连接至在蓄电模块11a外部的PV板14。AC-DC转换器25连接至在蓄电模块11a外部的***电力15。注意，当描述在本技术的实施例中的蓄电模块的配置时，将对其配置进行具体描述。
蓄电模块11可连接至电力线PL1/可从电力线PL1断开。例如，在蓄电***1的操作期间，可以将多个蓄电模块11的蓄电模块11a从电力线PL1断开。例如，为了进行维护，诸如检查和维修蓄电模块11a，将蓄电模块11a从电力线PL1断开。
在维护完成之后，将蓄电模块11a重新连接至电力线PL1。在该连接中，例如，如果电压Vsys1比蓄电部分23的电压Vbatt1高出预定水平或者更多，那么会担心超过蓄电部分23的额定电流的浪涌电流通过在蓄电部分23与电力线PL1之间的电力线而流至蓄电部分23。另一方面，如果电压Vbatt1比电压Vsys1高出预定水平或者更多，那么会担心浪涌电流从蓄电部分23流至负载13。
当将蓄电模块11a连接至电力线PL1时，为了防止浪涌电流流动，必须考虑在电压Vsys1与电压Vbatt1之间的电位差。由此，存在的问题是连接工作耗时耗力。另外，还存在的问题是，如果用于将蓄电模块11a连接至电力线PL1的程序不正确，那么浪涌电流可能会流动。在下文中，将对鉴于这些问题已经做出的本技术的实施例进行描述。
“蓄电部分的示例”
在对本技术的实施例进行说明之前，将对在实施例中的蓄电部分的示例进行描述。蓄电部分由，例如，多个二次电池构成。构成蓄电部分的二次电池是，例如，锂离子二次电池，每个锂离子二次电池包含正电极活性材料和作为负电极活性材料的碳材料诸如石墨。虽然没有特别限制正电极材料，但是其优选地是包含具有橄榄石结构的正电极活性材料的正电极材料。
具有橄榄石结构的正电极活性材料更加优选地是磷酸铁锂化合物(LiFePO4)或者优选地是包含杂原子的磷酸铁锂复合化合物(LiFexM1-xO4：M表示一种或者多种金属，0<x<1)。此处，“主要部分”指正电极活性材料层的正电极活性材料的总质量的一半或者更多。而且，在M是两种或者两种以上金属的情况下，对这些金属进行选择，使得下标之和等于1-x。
M的示例可以包括过渡元素、IIA族元素、IIIA族元素、IIIB族元素、和IVB族元素。具体而言，它们优选地包括钴(Co)、镍、猛(Mn)、铁、铝、钒(V)、和钛(Ti)中的至少一种。
关于正电极活性材料，磷酸铁锂化合物或者磷酸铁锂复合化合物的表面可以涂覆涂层，该涂层包括具有与该氧化物(例如，选自Ni、Mn、Li等的一个氧化物)、磷酸化合物(例如，磷酸锂)等不同成分的金属氧化物。
作为能够吸留和放出锂(Li)的正电极材料，可以使用锂复合氧化物，诸如具有层状岩盐结构的锂钴氧化物(LiCoO2)、锂镍氧化物(LiNiO2)、锰酸锂(LiMnO2)、和具有尖晶石结构的锰酸锂(LiMn2O4)。
没有特别限制在本技术中的石墨，并且可以广泛地使用在本领域中使用的石墨材料。作为负电极的材料，可以使用钛酸锂、硅(Si)基材料、锡(Sn)基材料等。
没有特别限制根据本技术的电池的电极的制造方法，并且可以广泛地使用在本领域中使用的方法。
没有特别限制在本技术中的电池配置，可以广泛地使用众所周知的配置。
没有特别限制在本技术中使用的电解质。可以广泛地使用包括液体和凝胶类的并且在本领域中使用的电解质。
电解质溶剂优选地是4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮(FEC)、碳酸亚乙酯、碳酸丙二酯、丁二碳酸、碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、乙酸甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、氰化甲烷、乙腈、戊二腈、己二腈、甲氧基二腈、3-甲氧基丙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基-恶唑烷酮、硝基甲烷、硝基乙烷、环丁砜、二甲亚砜、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、环硫乙烷、和双(三氟甲磺酰基)酰亚胺三甲基-己基铵，更加优选地是4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮(FEC)、碳酸亚乙酯、碳酸丙二酯、丁二碳酸、碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯。
支持的电解质盐优选地是六氟磷酸锂(LiPF6)、双(五氟乙磺酰基)酰亚胺锂(Li(C2F5SO2)2N)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟砷锂(LiAsF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、三氟甲基磺酸锂(LiSO3CF3)、双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂(Li(CF3SO2)2N)、或者双(三氟甲磺酰基)甲基锂(LiC(SO2CF3)3)。
锂离子二次电池从形状上可以分为方形类型、圆柱形类型等。在本技术中，作为一个示例，使用了圆柱形锂离子二次电池。作为蓄电池的示例的圆柱形锂离子二次电池有时称为电池单元。锂离子二次电池单元的平均输出电压是，例如，大约3.0V(伏)，并且全充电电压是，例如，大约4.2V。而且，锂离子二次电池单元的容量是，例如，3Ah(安时)(3000mAh(毫安时))。
通过连接多个电池单元，形成子模块。子模块具有，例如，八个电池单元并联连接的配置。在这种情况下，子模块的容量是大约24Ah，并且电压是大约3.0V，约等于电池单元的电压。
例如，通过串联连接十六个子模块，配置成蓄电部分。在这种情况下，蓄电部分的容量是大约24Ah并且电压是大约48V(3.0V*16)。通过将蓄电部分与其他部件一起容纳在公共箱体中，形成一个蓄电模块。
注意，蓄电部分的配置可以根据目的等而适当地改变。另外，不限于锂离子二次电池，并且蓄电部分可以由除了锂离子二次电池之外的二次电池(钠-硫电池、镍金属氢化物电池等)、电容器(电双层电容器等)、或者其组合构成。
“在实施例中的蓄电***和蓄电模块的配置的示例”
图3是用于描述在本技术的实施例中的蓄电***的配置的示例的示意图。蓄电***2包括EMU30和多个蓄电模块。图3示出了蓄电模块31a、蓄电模块31b、蓄电模块31c、和蓄电模块31d，作为多个蓄电模块的示例。当无需区分蓄电模块时，将它们称为蓄电模块31。
EMU30在蓄电***2中用作主机控制器并且控制蓄电***2的各个部分。而且，EMU30用作获得在电力线PL10中的***电压(稍后将描述的电压Vsys10)的***电压采集单元，该***电压通过电压传感器等来检测(未在图中示出)。例如，EMU30以预定周期获得***电压。
EMU30和蓄电模块31经由预定通信线SL10彼此连接。可以经由通信线SL10，基于在EMU30与蓄电模块31之间的预定通信标准，交换数据和控制命令。
多个蓄电模块31并联连接至预定电力线PL10。蓄电模块31经由电力线PL10连接至负载33。可以根据蓄电***2的目的来设置负载33的内容。在蓄电***2的操作期间，在电力线PL1中生成作为***电压的示例的电压Vsys10。
图4是用于描述在本技术的实施例中的蓄电模块的配置的示例的示意图。图4示出了蓄电模块31a。其他蓄电模块，诸如蓄电模块31b，具有相同的配置。注意，在图4中，用于电力的路径用实线表示，而用于数据和控制命令的路径用虚线表示。
蓄电模块31a连接至，例如，PV板34、***电力35、和负载33。例如，PV板34是放置在屋顶上或者室外的太阳能电池模块。太阳能电池模块通过将多个太阳能电池连接成面板的形式来获得并且称为太阳能板。通常，布置多个太阳能电池模块，并且由此配置成太阳能电池阵列。
电力调节器(未在图中示出)连接至PV板34。电力调节器执行被称为最大电力点跟踪(MPPT)的控制。该控制是一种不断地跟踪在太阳能电池模块生成的电力波动之后的最大电力点的方法。该电力调节器的输出可以连接至外部电力***的电源供应线，从而出售太阳能电池模块生成的电力(剩余电力)。
例如，***电力35是商用电力。在作为电力供应器的发电站处生成的电力(AC电力)经由传输网络或者布线网络(未示出)供应至***电力35。可以根据目的，例如，针对大型***以及诸如冰箱和电视设备等电子设备，来设置负载33。
蓄电模块31a包括：例如，模块控制器41、BMU42、蓄电部分43、PV充电器44、AC-DC45、断路器46、和可变电阻器47。PV充电器44连接至在蓄电模块31a外部的PV板34。AC-DC转换器45连接至在蓄电模块31a外部的***电力35。
模块控制器41由CPU(中央处理单元)等构成，并且控制蓄电模块31a的各个部分。模块控制器41可以配置为包括用作ROM(只读存储器)的RAM(随机存取存储器)、工作存储器、存储程序等的存储器。模块控制器41控制，例如，BMU42、PV充电器44、AC-DC转换器45、断路器46、和可变电阻器47。
模块控制器41与EMU30通信，并且因此从EMU30获得在电力线PL10中的电压Vsys10。而且，模块控制器41获得蓄电部分43的电压Vbatt10。蓄电部分43的电压Vbatt10由，例如，电压传感器(未在图中示出)测量。
注意，例如，即使BMU42断开，模块控制器41也继续操作。对于在这种情况下的模块控制器41的电源而言，可以使用经由PV板34和PV充电器44供应的电力，或者可以使用经由***电力35和AC-DC转换器45供应的电力。蓄电部分43的电力可以仅仅供应至模块控制器41。
作为示例，电流控制单元由模块控制器41和可变电阻器47构成。在这种情况下，模块控制器41用作设置可变电阻器47的电阻值的电阻控制单元。模块控制器41根据电压Vsys10和电压Vbatt10适当地设置可变电阻器47的电阻值。通过适当地设置可变电阻器47的电阻值的模块控制器41，控制在蓄电部分43与电力线PL10之间流动的电流。
如果基于电压Vsys10和电压Vbatt10的值(例如，差值)例如大于预定值，那么模块控制器41设置可变电阻器47的电阻值，从而使得在蓄电部分43与电力线PL10之间流动的电流等于或者小于预定电流值。
BMU42连接至蓄电部分43。例如，BMU42经由开关元件(未在图中示出)，诸如FET(场效应晶体管))，连接至蓄电部分43。通过BMU42导通/断开该FET时，可以控制将蓄电部分43连接至在蓄电模块31a内部或者外部的***。当FET导通时，将蓄电部分43连接至在蓄电模块31a内部的***。另外，当断路器46导通时，将蓄电部分43连接至在蓄电模块31a外部的***。
BMU42监测蓄电部分43的状态(剩余容量、电池电压、电池温度等)，并且进行操作从而执行适当的充电/放电操作。BMU42适当地控制由FET等形成的充电控制开关和放电控制开关(未在图中图示)的导通/断开，并且控制蓄电部分43的充电/放电。例如，BMU42将蓄电部分43的电压Vbatt10传输至模块控制器41。
已经描述了蓄电部分43的细节，因此将省略重复的说明。
例如，PV充电器44具有包括DC-DC转换器的配置。PV充电器44用于稳定由PV板34生成的电力，例如，并且将其转换为预定电压。从PV充电器44将预定电压输出并且供应至负载33或者蓄电部分43。
例如，PV充电器44通过使用从蓄电部分43供应的电力来进行操作。可以为PV充电器44提供另一电源。PV充电器44可以通过由PV板34生成的电力进行操作。即，如果从PV板34供应的电压高于阈值，那么PV充电器44可以自动启动并且操作。
AC-DC转换器45通过从***电力35供应的AC电力产生DC电力。将由AC-DC转换器45产生的DC电力供应至负载33或者蓄电部分43。
断路器46使蓄电部分43和电力线PL10彼此导通或者不导通。例如，断路器46的导通/断开由模块控制器41控制。通过断开断路器46，可以将蓄电模块31a从蓄电***2断开。
可变电阻器47是能够改变其电阻值的电阻器。例如，可以通过增加可变电阻器47的电阻值，来限制在电力线PL10与蓄电部分43之间流动的电流。例如，如果担心浪涌电流会流动，那么可以通过将可变电阻器47的电阻值设置得更大，来减小浪涌电流。例如，在模块控制器41的控制下，设置可变电阻器47的电阻值。
注意，如果采用了可以控制在电力线PL10与蓄电部分43之间流动的电流的配置，那么可以使用除了可变电阻器之外的元件。除了可变电阻器47之外，可以使用由高分子聚合物开关和多个元件形成的限流电路。
注意，在蓄电模块31a的输出级处，可以提供DC-AC逆变器。DC-AC逆变器通过从蓄电模块31a输出的DC电力产生具有与商用电力相同的电平和频率的AC电力。可以将由DC-AC逆变器产生的AC电力供应至负载33。
“电力流的示例”
将对在蓄电模块31a中的电力流的示例进行描述。在蓄电模块31a中，可以基于从PV板34供应的DC电力对蓄电部分43充电。即，通过PV充电器44将从PV板34供应的直流电压转换为适当的直流电压。将由PV充电器44产生的直流电压供应至蓄电部分43，并且对蓄电部分43充电。
另外，在蓄电模块31a中，可以基于从***电力35供应的AC电力对蓄电部分43充电。通过AC-DC转换器45将从***电力35供应的交流电压转换为直流电压。将直流电压供应至蓄电部分43，并且对蓄电部分43充电。注意，为了对蓄电部分43充电，例如，执行根据恒流(CC)-恒压(CV)方法的充电。当对蓄电部分43充电时，可以执行小电流的初始充电。
蓄电模块31a能够将从PV板34供应的电力供应至负载33。通过PV充电器44将从PV板34供应的直流电压转换为预定电压，并且产生DC电力。将由PV充电器44产生的DC电力供应至负载33。
蓄电模块31a能够将从***电力35供应的AC电力供应至负载33。将从***电力35供应的AC电力供应至AC-DC转换器45。AC-DC转换器45通过AC电力产生DC电力并且输出该DC电力。将从AC-DC转换器45输出的DC电力供应至负载33。
蓄电模块31a由于蓄电部分43的放电所以能够将电力供应至负载33。DC电力由于蓄电部分43的放电而经由BMU42被供应至负载33。另外，例如，在将从***电力35供应的电力供应至负载33的同时，可以用从PV板34供应的电力对蓄电部分43充电。
“蓄电模块的操作的示例”
参照图5和图6，将对蓄电模块31a的操作的示例进行描述。注意，通过相同的方式来操作其他蓄电模块，诸如蓄电模块31b。
图5是用于描述蓄电模块31a的操作的示例的流程图。注意，除非另有规定，否则在模块控制器41的控制下，执行下面描述的处理。
在步骤ST101中，模块控制器41检查断路器46的状态，并且确定自己的模块(在该示例中，蓄电模块31a)是否连接至蓄电***2的电力线PL10。如果蓄电模块31a连接至电力线PL10，那么处理回到步骤ST101。然后，周期性地重复步骤ST101的确定。如果蓄电模块31a未连接至电力线PL10，那么处理进入步骤ST102。
在步骤ST102中，模块控制器41检查自己的***的BMU42的导通/断开。如果BMU42断开，那么模块控制器41确定蓄电模块31a正在维护等。然后，处理回到步骤ST102并且重复步骤ST102的确定。如果BMU42导通，那么处理进入步骤ST103。
例如，在将蓄电模块31a连接至电力线PL10之前，执行获得电压Vsys10和电压Vbatt10的处理。即，在步骤ST103中，模块控制器41与EMU10通信并且从EMU10获得***的电压(电压Vsys10)。然后，处理进入步骤ST104。
在步骤ST104中，模块控制器41与BMU42通信并且从BMU42获得蓄电部分43的电压(电压Vbatt10)。在模块控制器41中，输入电压Vsys10和电压Vbatt10。然后，处理进入步骤ST105。
在步骤ST105中，模块控制器41计算Vdiff，Vdiff是电压Vsys10与电压Vbatt10之差的绝对值(|电压Vsys10-电压Vbatt10|)。然后，处理进入步骤ST106。
在步骤ST106中，基于蓄电模块31a的额定电流和Vdiff来设置可变电阻器47的电阻值Rcont。此处，假设在图6中垂直轴表示Vdiff并且水平轴表示电流，基于欧姆法则，Vdiff是线性函数，电阻值Rcont是倾角。
例如，假设额定电流用Imax表示并且Vdiff用V1表示，基于图6，选择大于R1的值作为电阻值Rcont。作为具体示例，如果V1是50V并且Imax是20A，那么将R1的电阻值设置为等于或者大于2.5Ω(欧姆)的值。
例如，假设额定电流用Imax表示并且Vdiff用V2表示，基于图6，选择大于R2的值作为电阻值Rcont。作为具体示例，如果V2是40V并且Imax是20A，那么将R2的电阻值设置为等于或者大于2.0Ω(欧姆)的值。在确定可变电阻器47的电阻值Rcont之后，处理进入步骤ST107。
在步骤ST107中，模块控制器41指示BMU42执行对将蓄电部分43连接至蓄电***2的控制。例如，响应于该指令，BMU42导通FET开关。这样，执行将蓄电部分43连接至蓄电***2的准备。
另外，模块控制器41导通断路器46并且将蓄电模块31a连接至蓄电***2。将可变电阻器47的电阻值Rcont连接至适当的值，并且因此可以防止浪涌电流(例如，超过额定电流的电流)流经蓄电部分43或者负载33。即，通过将电阻值Rcont设置为适当的值，可以将在蓄电部分43与电力线PL10之间流动的电流设置为等于或者小于预定电流值(例如，等于或者小于额定电流)。
注意，在连接上蓄电模块31a并且过去预定时间之后，电压Vsys10与电压Vbatt10之差减小，并且整个蓄电***2转变为稳态。虽然预定时间是取决于蓄电模块31a的输出电压等的时间，但是，作为示例，将预定时间设置为大约1秒。在本实施例中，进一步执行步骤ST108的处理。
在步骤ST108中，在过去预定时间之后，模块控制器41减小电阻值Rcont。例如，在过去预定时间之后，模块控制器41使电阻值Rcont最小化。这样，当蓄电模块31a执行正常的充电/放电时，可以防止导致由于可变电阻器47引起的损耗，诸如电压降。
如上面描述的，在本实施例中，可以控制在电力线与蓄电部分之间流动的电流。另外，根据本实施例，自动地设置可变电阻器的适当的电阻值，并且因此可以防止超过额定电流的电流在将蓄电模块连接至***时流动。瞬时地设置可变电阻器的电阻值，并且因此可以大大缩短将蓄电模块连接至***所需的时间。另外，将蓄电模块连接至***是自动的，并且因此可以防止浪涌电流由于人工错误等引起的流动。
<2、修改示例>
在上文中，具体描述了本技术的实施例，本技术不限于上述实施例并且可以基于本技术的技术构思做出各种改变。
图7是用于描述蓄电模块的修改示例的框图。注意，在图7中，与蓄电模块31a相同的部件用相同的符号表示并且省略了重复的说明。
在修改示例中的蓄电模块50包括旁通模块控制器51和可变电阻器47的旁通电路52。例如，旁通电路52包括并联连接至可变电阻器47的开关52a。
将对蓄电模块50的操作的示例进行描述。如在蓄电模块31a的模块控制器41中一样，蓄电模块50的模块控制器51适当地设置可变电阻器47的电阻值。这样，可以减小在将蓄电模块50连接至电力线PL10时可以生成的浪涌电流。注意，旁通电路52的开关52a在将蓄电模块50连接至电力线PL10时是断开的。
在将蓄电模块50连接至电力线PL10并且过去预定时间之后，模块控制器51导通开关52a。通过导通开关52a，用于电流的路径从包括可变电阻器47的电路变为旁通电路52。虽然难以将可变电阻器47的电阻值精确地设置为零，但是电阻器未连接至旁通电路52，并且因此，所以，在蓄电模块50执行正常的充电/放电时，可以导致由于电阻器引起的损耗。
除了上述修改示例之外，除非出现技术冲突，否则本技术还可以做出各种改变。例如，如果电压Vsys和电压Vbatt之差的绝对值小于预定值，那么浪涌电流不太可能流动，并且因此可以使可变电阻器的电阻最小化。
在上述实施例中，基于电压Vsys与电压Vbatt之差的绝对值来计算可变电阻器的电阻值。与此相反，可以将描述了分别与电压Vsys与电压Vbatt之差的绝对值对应的电阻值的表存储在ROM等中。然后，模块控制器可以从该表读出与电压Vsys与电压Vbatt之差的绝对值对应的电阻值。可以经由网络等将描述了电阻值的表输入到蓄电模块中。
通过直接连接多个蓄电模块，可以形成蓄电模块组。可以将多个蓄电模块组并联连接至电力线。在权利要求书的范围内，串联连接和并联连接至电力线的蓄电模块也包括在并联连接至电力线的蓄电模块中。
本技术不限于该设备，并且可以实现为方法、***、程序等。除非出现技术冲突，否则在实施例等中的配置和处理可以恰当地组合。除非出现技术冲突，否则可以恰当地改变在示例性处理流程中的处理的顺序。
本技术还可以采取以下配置。
(1)一种蓄电***，其包括：
并联连接至电力线的多个蓄电模块；以及
获得在电力线中的***电压的***电压采集单元，该蓄电模块包括：
由一个或者多个蓄电池形成的蓄电部分，以及
控制在蓄电部分与电力线之间流动的电流的电流控制单元，该电流控制单元根据***电压和蓄电部分的电压来控制在蓄电部分与电力线之间流动的电流。
(2)根据(1)的蓄电***，其中，
电流控制单元包括：
至少一个可变电阻器，以及
设置可变电阻器的电阻值的电阻控制单元。
(3)根据(2)的蓄电***，其中，
电阻控制单元设置电阻值，从而使得，如果基于***电压和蓄电部分的电压所获得的值大于预定值，那么在蓄电部分与电力线之间流动的电流等于或者小于预定电流值。
(4)根据(2)或者(3)的蓄电***，其中，
在将至少一个蓄电模块连接至电力线之前，获得***电压和蓄电模块的蓄电部分的电压，以及
电阻控制单元根据***电压和蓄电部分的电压来设置电阻值。
(5)根据(2)至(4)中任一项的蓄电***，其中，
在将至少一个蓄电模块连接至电力线并且过去预定时间之后，蓄电模块的电阻控制单元减小电阻值。
(6)根据(5)的蓄电***，其中，
在将至少一个蓄电模块连接至电力线并且过去预定时间之后，蓄电模块的电阻控制单元使电阻值最小化。
(7)根据(2)至(4)中任一项的蓄电***，其中，
蓄电模块包括旁通可变电阻器的旁通电路，以及
在将至少一个蓄电模块连接至电力线并且过去预定时间之后，电阻控制单元设置供电流到达旁通电路的路径。
(8)根据(2)至(7)中任一项的蓄电***，其中，
蓄电模块包括断路器，该断路器使蓄电部分和电力线彼此导通或者不导通，以及
在电阻控制单元设置电阻值之后，将断路器从非导通切换至导通。
(9)根据(2)至(8)的蓄电***，其中，
电阻控制单元根据***电压与蓄电部分的电压之差的绝对值，来设置电阻值。
(10)一种蓄电模块，该蓄电模块可与预定电力线连接/断开，该蓄电模块包括：
由一个或者多个蓄电池形成的蓄电部分；以及
控制在蓄电部分与电力线之间流动的电流的电流控制单元，该电流控制单元根据在电力线中的***电压和蓄电部分的电压来控制在蓄电部分与电力线之间流动的电流。
(11)一种用于蓄电模块的控制方法，该方法包括：
获得在电力线中的***电压，蓄电模块可连接至电力线/可从电力线断开；以及
根据所获得的***电压和由一个或者多个蓄电池形成的蓄电部分的电压，控制在蓄电部分与电力线之间流动的电流。
<3、应用示例>
将对本技术的应用示例进行描述。注意，本技术的内容不限于下面描述的应用示例。
“作为应用示例的在住宅中的蓄电设备”
将参照图8对将本技术应用于针对住宅的蓄电设备的示例进行描述。例如，在针对住宅101的蓄电设备100中，经由电力网络109、信息网络112、智能电表107、电力枢纽108等将电力从集中型电力***102(诸如，热力发电设备102a、核发电设备102b、和水电发电设备102c)供应至蓄电设备103。与此同时，将电力从独立电源(诸如，私人发电设备104)供应至蓄电设备103。将供应至蓄电设备103的电力存储起来。通过使用蓄电设备103，来供应在住宅101中要使用的电力。不限于住宅101，在建筑中也可以使用相似的蓄电设备。
在住宅101中，提供了私人发电设备104、电力消耗设备105、蓄电设备103、控制相应设备的控制设备110、智能电表107、和获得各类信息的传感器111。通过电力网络109和信息网络112连接相应设备。使用太阳能电池、燃料电池等作为私人发电设备104。将由此生成的电力供应至电力消耗设备105和/或蓄电设备103。电力消耗设备105是冰箱105a、空调设备105b、电视接收器105c、浴室105d等。另外，电力消耗设备105包括电动车辆106。电动车辆106是电气汽车106a、混合动力车106b、或者电动机车106c。
蓄电设备103由二次电池或者电容器构成。例如，由锂离子二次电池构成。上述蓄电模块31或者蓄电模块50适合用作蓄电设备103。锂离子二次电池可以是固定类型的，或者可以用在电动车辆106中。智能电表107用于测量商用电力消耗并且将测得的消耗传输至电力公司。关于电力网络109，可以组合直流电源、交流电源、和非接触电源中的一种或者多种。
各种传感器111是，例如，人体传感器、照度传感器、对象检测传感器、功耗传感器、振动传感器、接触传感器、温度传感器、和红外线传感器。将各种传感器111获得的信息传输至控制设备110。通过来自传感器111的信息，可以了解天气状态、人体状态等，并且可以自动地控制电力消耗设备105以使能量消耗最小化。另外，控制设备110能够经由互联网将有关住宅101的信息传输至外部电力公司等。
通过电力枢纽108来执行处理，诸如使电力线分支和DC-AC转换。作为将信息网络112连接至控制设备110的通信方法，存在使用通信接口(诸如，UART(通用异步收发机))的方法和使用根据无线通信标准(诸如，Bluetooth(注册商标)、ZigBee(注册商标)、和Wi-Fi(注册商标))的传感器网络的方法。
Bluetooth***应用于多媒体通信，并且可以执行一对多连接通信。ZigBee使用IEEE(电气和电子工程师协会)802.15.4的物理层。IEEE802.15.4是称为PAN(个人局域网络)或者W(无线)PAN的短距离无线网络标准的名称。
将控制设备110连接至外部服务器113。可以通过住宅101、电力公司、和服务运行商中的任何一个来管理该服务器113。通过服务器113传输和接收的信息是，例如，电力消耗信息、生活方式信息、电费、天气信息、灾害信息、和有关电力交易的信息。这种信息可以从在住宅内部的电力消耗设备(例如，电视接收器)传输和接收。可替代地，该信息可以从在住宅内部的设备(例如，蜂窝电话)传输和接收。该信息可以通过具有显示功能的装置显示，例如，电视接收器、蜂窝电话、或者PDA(个人数字助理)。
控制相应部分的控制设备110由CPU、RAM、ROM等构成，并且在本示例中容纳在蓄电设备103中。控制设备110经由信息网络112连接至蓄电设备103、私人发电设备104、电力消耗设备105、各种传感器111、和服务器113。例如，控制设备110用于调节商用电力消耗和发电量。注意，例如，其还用于在电力市场中执行电力交易。
如上面描述的，关于电力，可以将集中型电力***102(诸如，热力发电设备102a、核能发电设备102b、和水电发电设备102)生成的电力、以及私人发电设备104(太阳能发电设备、风力发电设备)生成的电力存储在蓄电设备103中。因此，即使私人发电设备104生成的电力波动，也可以执行对使外部传输的电力量恒定或者释放所需量的电力的控制。例如，以下用途是可能的。具体地，将由太阳能发电设备获得的电力存储在蓄电设备103中以及在夜间将廉价的***力存储在蓄电设备103中，并且，在电费昂贵的白天，放出并且使用由蓄电设备103存储的电力。
在上面的示例中，虽然控制设备110容纳在蓄电设备103中，但是其可以容纳在智能电表7中或者可以配置为不需要壳体。另外，蓄电设备100可以用于公寓住宅中的多户家庭，或者可以用于多个独立式住宅。
“作为应用示例的在车辆中的蓄电设备”
将参照图9对将本技术应用于针对车辆的蓄电设备的示例进行描述。图9示意性地示出了采用应用了本技术的串联式混合动力***的混合动力车辆的配置的示例。串联式混合动力***是通过电力/驱动力转换设备而运行的汽车，该电力/驱动力转换设备使用由发动机驱动的发电机生成的电力或者存储在电池中的电力。
在该混合动力车辆200中，安装有发动机201、发电机202、电力/驱动力转换设备203、驱动轮204a、驱动轮204b、车轮205a、车轮205b、电池208、车辆控制设备209、各种传感器210、和充电口211。
混合动力车辆200通过将电力/驱动力转换设备203用作电源来运行。电力/驱动力转换设备203的示例是马达。通过电池208的电力来启动电力/驱动力转换设备203，并且将该电力/驱动力转换设备203的转动力传输至驱动轮204a和204b。注意，通过在必要的点处使用直流-交流(DC-AC)或者逆向转换(AC-DC转换)，电力/驱动力转换设备203可适用于交流马达和直流马达两种。各种传感器210经由车辆控制设备209控制发动机的r.p.m.(转速)，并且控制节流阀开度(节流开度)(未示出)。各种传感器210包括速度传感器、加速度传感器、发动机r.p.m.(转速)传感器等。
将发动机201的转动力传输至发电机202，并且可以通过转动力将由发动机202生成的电力存储在电池208中。
当混合动力车辆通过制动机构(未示出)减速时，将在速度减小时的电阻作为转动力添加至电力/驱动力转换设备203。然后，将通过电力/驱动力转换设备203从该转动力生成的再生电力存储在电池208中。
通过连接至在混合动力车辆外部的电源的电池208，还可以接收从在其外部的电源供应的电力(充电口211为输入口)，并且将接收到的电力累积起来。例如，蓄电模块31或者蓄电模块50可以用作电池208。
虽然未在图中示出，但是还可以提供信息处理设备，该信息处理设备基于有关二次电池的信息执行涉及车辆控制的信息处理。作为该信息处理设备，例如，信息处理设备等基于有关电池的剩余电量的信息，来显示电池的剩余电量。
注意，已经以串联式混合动力车辆为例进行了描述，该串联式混合动力车辆通过使用由发动机驱动的发电机生成的电力或者存储在电池中的电力的马达而运行。然而，本技术还可有效地适用于并联式混合动力车辆，该并联式混合动力车辆将发动机和马达的输出都设置为驱动源并且适当地切换和使用仅通过发动机运行、仅通过马达运行、和通过发动机和马达运行三种模式。另外，本技术还可有效地适用于仅通过驱动马达(无需发动机进行驱动)运行的所谓电动车辆。
符号说明
2蓄电***
30EMU
31、50蓄电模块
33负载
41、51模块控制器
42BMU
43蓄电部分
46断路器
47可变电阻器
52旁通电路
PL10电力线
Vsys***电压
Vbatt蓄电部分的电压

Claims (11)

1.一种蓄电***，其包括：
并联连接至电力线的多个蓄电模块；以及
获得在所述电力线中的***电压的***电压采集单元，所述蓄电模块包括：
由一个或者多个蓄电池形成的蓄电部分，以及
控制在所述蓄电部分与所述电力线之间流动的电流的电流控制单元，所述电流控制单元根据所述***电压和所述蓄电部分的电压来控制在所述蓄电部分与所述电力线之间流动的所述电流。
2.根据权利要求1所述的蓄电***，其中，
所述电流控制单元包括：
至少一个可变电阻器，以及
设置所述可变电阻器的电阻值的电阻控制单元。
3.根据权利要求2所述的蓄电***，其中，
所述电阻控制单元设置所述电阻值，从而使得，如果基于所述***电压和所述蓄电部分的所述电压所获得的值大于预定值，那么在所述蓄电部分与所述电力线之间流动的所述电流等于或者小于预定电流值。
4.根据权利要求2所述的蓄电***，其中，
在将至少一个蓄电模块连接至所述电力线之前，获得所述***电压和所述蓄电模块的蓄电部分的电压，以及
所述电阻控制单元根据所述***电压和所述蓄电部分的所述电压来设置所述电阻值。
5.根据权利要求2所述的蓄电***，其中，
在将至少一个蓄电模块连接至所述电力线并且过去预定时间之后，所述蓄电模块的所述电阻控制单元减小所述电阻值。
6.根据权利要求5所述的蓄电***，其中，
在将至少一个蓄电模块连接至所述电力线并且过去预定时间之后，所述蓄电模块的所述电阻控制单元使所述电阻值最小化。
7.根据权利要求2所述的蓄电***，其中，
所述蓄电模块包括旁通所述可变电阻器的旁通电路，以及
在将至少一个蓄电模块连接至所述电力线并且过去预定时间之后，所述电阻控制单元设置供所述电流到达所述旁通电路的路径。
8.根据权利要求2所述的蓄电***，其中，
所述蓄电模块包括断路器，所述断路器使所述蓄电部分和所述电力线彼此导通或者不导通，以及
在所述电阻控制单元设置所述电阻值之后，将所述断路器从所述非导通切换为所述导通。
9.根据权利要求2所述的蓄电***，其中，
所述电阻控制单元根据所述***电压与所述蓄电部分的所述电压之差的绝对值来设置所述电阻值。
10.一种蓄电模块，所述蓄电模块可与预定电力线连接/断开，所述蓄电模块包括：
由一个或者多个蓄电池形成的蓄电部分；以及
控制在所述蓄电部分与所述电力线之间流动的电流的电流控制单元，所述电流控制单元根据在所述电力线中的***电压和所述蓄电部分的电压来控制在所述蓄电部分与所述电力线之间流动的所述电流。
11.一种用于蓄电模块的控制方法，所述方法包括：
获得在电力线中的***电压，所述蓄电模块可连接至所述电力线/可从所述电力线断开；以及
根据所述所获得的***电压和由一个或者多个蓄电池形成的蓄电部分的电压，控制在所述蓄电部分与所述电力线之间流动的电流。
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