JP2010097760A

JP2010097760A - 蓄電システム

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Publication number: JP2010097760A
Application number: JP2008266310A
Authority: JP
Inventors: Mitsufumi Goto; 満文後藤; Katsuo Hashizaki; 克雄橋▲崎▼; Hidehiko Tajima; 英彦田島; Takehiko Nishida; 健彦西田; Tetsuo Shigemizu; 哲郎重水; Kazuyuki Adachi; 和之足立; Shinji Murakami; 慎治村上; Yoshihiro Wada; 好広和田; Hiroyuki Shibata; 裕之柴田; Koji Kurayama; 功治倉山
Original assignee: Kyushu Electric Power Co Inc; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kyushu Electric Power Co Inc; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-10-15
Filing date: 2008-10-15
Publication date: 2010-04-30
Anticipated expiration: 2028-10-15
Also published as: JP5478870B2

Abstract

【課題】寿命を長期化することのできる蓄電システムを提供することを目的とする。
【解決手段】複数の二次電池を有する主電池ユニット２と、主電池ユニット２からの電力供給及び主電池ユニット２への電力供給が可能なバッファ電池ユニット３とを備え、主電池ユニット２の動作停止中において、主電池ユニット２の組電池電圧が既定の劣化電圧範囲内である場合に、主電池ユニット２とバッファ電池ユニット３との間で充放電を行う蓄電システム１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、マンガン系正極材料を用いたリチウム二次電池を用いた蓄電システムに関するものである。

リチウム二次電池は、高電圧領域、並びに、低電圧領域で使用すると、性能が悪化することが知られている。従って、一般的に、性能が悪化する電池電圧を避けた電圧範囲（例えば、単電池電圧が２．２Ｖ以上４．２Ｖ以下となる電圧範囲）で使用される。
また、マンガン系正極材料を用いたリチウム二次電池は、高温時に電池劣化が顕著に現れる、例えば、高温時は高電圧領域に近い電圧範囲で電池を使用することが提案されている（例えば、特許文献１）。
また、リチウム二次電池の保管時には、安全性を考慮して中間充電状態（例えば、開回路電圧（電流が流れていない状態での単電池電圧）が３．５Ｖから３．８Ｖの間）、または、放電状態（例えば、開回路電圧が３．５Ｖ以下）としている。
特開２０００−０５８１３４号公報

発明者らは、上述した従来の電池使用時における電圧範囲（例えば、単電池電圧が２．２Ｖ以上４．２Ｖ以下となる電圧範囲）には、電池劣化率が高い電圧範囲が含まれていることを見出した。
このような電圧範囲で充放電を行うと、電池劣化が促進され、電池寿命が短くなるおそれがある。特に、１０年以上の長寿命化を目標とするような大型の蓄電システムにおいては、できるだけ電池劣化が生じない電圧範囲で使用することが重要となる。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、寿命を長期化することのできる蓄電システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、少なくとも１つの二次電池を有する第１電池ユニットと、前記第１電池ユニットからの電力供給及び前記第１電池ユニットへの電力供給が可能な第２電池ユニットと、負荷と前記第１電池ユニットとの間に設けられ、前記第１電池ユニットから前記負荷に供給する電力を制御する電力変換手段と、前記第１電池ユニットと前記第２電池ユニットとの間に設けられ、前記第１電池ユニットと前記第２電池ユニット間の充放電を制御する充放電制御手段と、前記第１電池ユニットの充電状態に関するパラメータ値を計測する計測手段とを備え、前記充放電制御手段は、前記第１電池ユニットの動作停止中において、前記第１電池ユニットの充電状態に関するパラメータ値が予め設定されている劣化範囲内である場合に、前記第１電池ユニットと前記第２電池ユニットとの間で充放電を行う蓄電システムを提供する。

例えば、図２に一例が示されるように、開回路電圧と容量低下率（換言すると、電池劣化率）との関係を調べたところ、３．５Ｖ付近において電池劣化率が最も高くなることがわかった。従って、従来のように３．５Ｖを含む広い電圧範囲で蓄電装置を使用すると、電池の劣化を促進させることとなる。
本発明によれば、第１電池ユニットの動作停止中において、第１電池ユニットの充電状態が劣化範囲内となった場合に、この劣化範囲から外すべく、第１電池ユニットの充放電を実施するので、上述したような電池劣化率が高くなる充電範囲における保管を避けることができる。これにより、蓄電装置の劣化率を抑えることができる。
充電状態が劣化範囲内であるか否かの判定は、例えば、第１電池ユニットの電池電圧が予め設定されている劣化電圧範囲内であるか否か、または、第１電池ユニットの充電容量が予め設定されている劣化充電容量範囲内であるか否か、或いは、第１電池ユニットの充電率が予め設定されている劣化充電率範囲内であるか否かを判定することにより行われる。上記二次電池は、例えば、マンガン系正極材料を用いたリチウム二次電池である。

上記蓄電システムにおいて、前記計測手段は、前記第２電池ユニットの充電状態に関するパラメータ値を計測し、前記充放電制御手段は、前記第１電池ユニットの動作停止中において、前記第１電池ユニットの充電状態に関するパラメータ値及び前記第２電池ユニットの充電状態に関するパラメータ値に基づいて、前記第１電池ユニットと前記第２電池ユニットとの間で充放電を行うこととしてもよい。

第２電池ユニットの充電状態も考慮して第１電池ユニットと第２電池ユニットとの間で充放電を行うことにより、第１電池ユニットだけでなく第２電池ユニットについても適切な充電範囲で充放電を行わせることが可能となる。これにより、第２電池ユニットの寿命を長期化させることが可能となる。

上記蓄電システムにおいて、前記充放電制御手段は、前記第１電池ユニットの劣化率が最大となる閾値を保有しており、前記計測手段によって計測されたパラメータ値が、前記劣化範囲内であり、且つ、前記閾値未満であった場合に、前記第１電池ユニットの電力を前記第２電池ユニットに供給し、前記計測手段によって計測されたパラメータ値が、前記劣化範囲内であり、且つ、前記閾値以上であった場合に、前記第２電池ユニットの電力を前記第１電池ユニットに供給することとしてもよい。

このように、第１電池ユニットの劣化率が最大となる閾値を境に、充電を行うか、或いは、放電を行うかを決定することで、劣化率が最大となる点を避けながら、第１電池ユニットの充電状態を劣化範囲外とすることができる。これにより、第１電池ユニットの劣化を更に抑制することが可能となる。

上記蓄電システムにおいて、前記充放電制御手段は、前記第１電池ユニットの動作停止中において、前記第１電池ユニットの前記パラメータ値が前記劣化範囲外であった場合に、前記第２電池ユニットの充電状態が、前記第１電池ユニットの運転停止時における前記第１電池ユニットの充電状態調整動作を行うのに適した所定の充電範囲となるように、前記第２電池ユニットの充放電を行うこととしてもよい。

これにより、第２電池ユニットの充電状態を第１電池ユニットの充電状態を調整するのに最適な状態で確保することが可能となる。

上記蓄電システムにおいて、前記第１電池ユニットの電力を前記負荷に供給する放電動作中において、前記第２電池ユニットの充電状態が予め設定されている最適範囲外であった場合に、前記充放電制御手段は、前記第２電池ユニットの充電状態に応じて、前記第２電池ユニットの充電または放電を行うこととしてもよい。

このように、第１電池ユニットの放電動作中において、第２電池ユニットの充電状態に応じた充放電制御が充放電制御手段によって行われるので、第２電池ユニットの充電状態を最適範囲に保つことが可能となる。

上記蓄電システムにおいて、前記第１電池ユニットが前記電力変換手段を介して商用系統に接続され、前記商用系統からの電力を前記第１電池ユニットに充電する充電動作中において、前記第２電池ユニットの充電状態が予め設定されている最適範囲外であった場合に、前記充放電制御手段は、前記第２電池ユニットの充電状態に応じて、前記第２電池ユニットの充電または放電を行うこととしてもよい。

このように、第１電池ユニットの充電動作中において、第２電池ユニットの充電状態に応じた充放電制御が充放電制御手段によって行われるので、第２電池ユニットの充電状態を最適範囲に保つことが可能となる。

本発明の蓄電システムは、予め設定した時間帯（例えば、夜間の時間帯）に充電を行い、予め設定した時間帯（例えば、昼間の時間帯）に放電を行う電力貯蔵システムに用いられるのに好適である。電池容量が大きい電力貯蔵システムに本発明の蓄電システムを適用することにより、長寿命化を実現させることが可能となる。

また、本発明は、上記いずれかの蓄電システムを備える電力貯蔵システムを提供する。

本発明によれば、寿命を長期化することができるという効果を奏する。

以下に、本発明に係る蓄電システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る蓄電システムの概略構成が示されている。
図１に示されるように、本実施形態に係る蓄電システム１は、正極にマンガン系材料を使用した複数のリチウム二次電池を備える主電池ユニット（第１電池ユニット）２と、主電池ユニット２からの電力供給及び主電池ユニット２への電力供給が可能なバッファ電池ユニット（第２電池ユニット）３とを備えている。

主電池ユニット１は、電力変換装置４を介して商用系統Ａに接続されている。また、商用系統Ａには、負荷群５が接続されている。主電池ユニット２と電力変換装置４との間には、スイッチング素子６，７が直列に設けられており、主電池ユニット２と電力変換装置４との接続／非接続が制御可能とされている。また、主電池ユニット２とバッファ電池ユニット３との間には、主電池ユニット２とバッファ電池ユニット３間の充放電を制御するコンバータ（充放電制御手段）８が設けられている。主電池ユニット２とコンバータ８とは、スイッチング素子６、９を介して接続されるようになっている。

主電池ユニット２は、リチウム二次電池が直列に接続されて構成される組電池１１と、該組電池１１の充電状態等を監視する制御監視回路１２を備えている。制御監視回路１２は、例えば、組電池１１の端子間電圧を検出する電圧センサ（計測手段）等の各種センサ及び主電池ユニット２を好適な状態に保つための種々の情報を保有し、この条件に基づいて主電池ユニット２の充放電制御を制御する制御部を備えている。

同様に、バッファ電池ユニット３は、二次電池が直列に接続されて構成される組電池１５と、該組電池１５の充電状態等を監視する制御監視回路１６を備えている。制御監視回路１６の構成については、上述した制御監視回路１２と同様である。
制御監視回路１２、１６は、情報の相互伝達が可能な構成とされている。また、制御監視回路１２は、電力変換装置４及びコンバータ８に対し、充放電に関する制御信号を送信することで、電力変換装置４及びコンバータ８の動作を制御する。

以下、このような構成を備える蓄電システム１の動作について説明する。なお、以下の説明において、組電池の端子間電圧を「組電池電圧」、組電池を構成する各リチウム二次電池の端子間電圧を「単電池電圧」、各リチウム二次電池を「セル」と定義する。

〔動作停止時（保管時を含む）〕
まず、蓄電システム１の動作停止時（保管時を含む）においては、スイッチング素子６，７，９が開状態とされ、主電池ユニット２は、電力変換装置４及びコンバータ８とは非接続状態とされる。
この状態において、主電池ユニット２の組電池１１の組電池電圧（充電状態に関するパラメータ値）が制御監視回路１２の備える電圧センサにより計測される。制御監視回路１２の制御部は、電圧センサによって計測される組電池電圧が既定の劣化電圧範囲内であるか否かを判定する。

ここで、劣化電圧範囲は、例えば、各セルの一日の劣化率が目標劣化率以下となる範囲に設定されている。例えば、組電池１１を構成する各セルが図２に示すような劣化特性を有する場合であって、目標劣化率を０．０３[％／day]とした場合、リチウム二次電池単体の劣化電圧範囲は、約２．４Ｖ以上約２．５未満の範囲及び約２．９Ｖ以上約３．８未満の範囲となる。従って、組電池全体に対応する劣化電圧範囲は、これらの劣化電圧範囲の電圧値にリチウム二次電池の個数を乗算した値となる。例えば、４個のリチウム二次電池により組電池１１が構成されている場合には、９．６Ｖ以上１０Ｖ未満及び１１．６Ｖ以上１５．２Ｖ未満が劣化電圧範囲として設定される。

制御監視回路１２は、組電池１１の組電池電圧が上記の如く設定された劣化電圧範囲内であるか否かを判定し、劣化電圧範囲内であった場合には、スイッチング素子６，９をオン状態とすることで、主電池ユニット２とバッファ電池ユニット３とを接続状態とし、主電池ユニット２とバッファ電池ユニット３との間で電力の授受を行わせることにより、主電池ユニット２の組電池電圧が劣化電圧範囲から外れるようにする。

具体的には、制御監視回路１２は、劣化電圧範囲内において組電池の劣化率が最大となる閾値Ｘを保有しており、組電池電圧が該閾値Ｘ未満であった場合に、図３に示すように、主電池ユニット２の電力をバッファ電池ユニット３に供給し、他方、組電池電圧が該閾値以上であった場合に、図４に示すように、主電池ユニット２に対してバッファ電池ユニット３の電力を供給する。

例えば、図５に示した劣化特性を例に挙げると、劣化電圧範囲Ｋにおける閾値は、容量低下率が最大となるＸ（Ｖ）となる。従って、制御監視回路１２は、組電池電圧が図５に係る劣化電圧範囲Ｋ内であって、かつ、閾値Ｘ以下の場合には、主電池ユニット２からバッファ電池ユニット３に放電することにより組電池電圧を低下させ、低劣化電圧範囲Ｌの状態まで変化させる。一方、組電池電圧が図５に係る劣化電圧範囲Ｋ内であって、かつ、閾値Ｘ以上の場合には、バッファ電池ユニット３から主電池ユニット２に電力供給することにより組電池電圧を上昇させ、低劣化電圧範囲Ｈの状態まで変化させる。

そして、組電池電圧を低劣化電圧範囲ＬまたはＨまで変化させると、制御監視回路１２は、コンバータ８の動作を停止させるとともに、スイッチング素子６，９を開状態とする。これにより、充放電制御が終了する。

そして、制御監視回路１２が組電池電圧のモニタを所定の時間間隔で繰り返し行うことにより、適切な時期に主電池ユニット２の充放電が行われることとなる。これにより、主電池ユニット２の組電池を常に良好な状態に保ち、劣化を抑制することが可能となる。

また、蓄電システムの動作停止時（保管時を含む）において、主電池ユニット２の組電池１１の組電池電圧が既定の劣化電圧範囲外であった場合には、バッファ電池ユニット３の組電池電圧が制御監視回路１６の備える電圧センサ等により計測される。制御監視回路１６の制御部は、電圧センサによって計測される組電池電圧が既定の最適電圧範囲内であるか否かを判定する。

この最適電圧範囲は、主電池ユニット２の充電状態調整動作を行うのに適した所定の充電範囲である。具体的には、最適電圧範囲とは、主電池ユニット２の組電池電圧が劣化電圧範囲内であった場合に、主電池ユニット２の組電池電圧を劣化電圧範囲から外すべく行われる充放電制御が問題なく取り行われるような、バッファ電池ユニット３の電圧範囲をいう。このように、バッファ電池ユニット３の組電池電圧を最適電圧範囲としておくことで、上述した運転停止時における主電池ユニット２の充放電制御（充電状態調整動作）を滞りなく行うことが可能となる。

具体的には、制御監視回路１６は、組電池電圧が最適電圧範囲の下限値未満であった場合には、その旨の信号を主電池ユニット２の制御監視回路１２に出力する。制御監視回路１２は、この信号を受信すると、図６に示すように、スイッチング素子６を開状態に維持したまま、スイッチング素子７，９を閉状態とし、商用系統の電力がバッファ電池ユニット３に供給されるように、電力変換装置４及びコンバータ８を制御する。この結果、バッファ電池ユニット３の組電池１５が充電される。そして、組電池１５の組電池電圧が最適電圧範囲内となったところで、その旨の信号が制御監視回路１６から制御監視回路１２に通知されると、スイッチング素子９，７が開状態とされ、電力変換装置４及びコンバータ８の動作が停止される。これにより、バッファ電池ユニット３の充電が停止される。

他方、制御監視回路１６は、組電池電圧が最適電圧範囲の上限値以上であった場合には、その旨の信号を主電池ユニット２の制御監視回路１２に出力する。制御監視回路１２は、この信号を受信すると、図７に示すように、スイッチング素子６を開状態に維持したまま、スイッチング素子７，９を閉状態とし、バッファ電池ユニット３の電力が電力変換装置４を介して商用系統に供給されるように、コンバータ８を制御する。この結果、バッファ電池ユニット３の組電池１５の放電が行われる。そして、組電池１５の組電池電圧が最適電圧範囲内となったところで、その旨の信号が制御監視回路１６から制御監視回路１２に通知されると、スイッチング素子７，９が開状態とされ、電力変換装置４及びコンバータ８の動作が停止される。これにより、バッファ電池ユニット３の放電が停止される。

このように、バッファ電池ユニット３の組電池電圧が最適電圧範囲となるように、組電池１５の充放電制御が行われるので、運転停止時において主電池ユニット２の組電池電圧が劣化電圧範囲内となった場合には、この劣化電圧範囲から外れさせる充放電制御を滞りなく行うことが可能となる。

〔放電動作時〕
次に、蓄電システム１の放電動作中においては、スイッチング素子６，７が閉状態、スイッチング素子９が開状態とされ、主電池ユニット２と電力変換装置４とが接続される。電力変換装置４が作動することにより、主電池ユニット２に蓄電された電力が電力変換装置４を介して負荷群５に供給される。この放電動作が行われている期間において、バッファ電池ユニット３の組電池電圧が制御監視回路１６の備える電圧センサ等により計測される。制御監視回路１６の制御部は、電圧センサによって計測される組電池電圧が既定の最適電圧範囲内であるか否かを判定する。

制御監視回路１６は、組電池電圧が最適電圧範囲の下限値未満であった場合には、その旨の信号を主電池ユニット２の制御監視回路１２に出力する。制御監視回路１２は、この信号を受信すると、図８に示すようにスイッチング素子９を閉状態とし、主電池ユニット２の電力がバッファ電池ユニット３にも供給されるように、コンバータ８を制御する。この結果、バッファ電池ユニット３の組電池１５が充電される。そして、組電池１５の組電池電圧が最適電圧範囲内となったところで、その旨の信号が制御監視回路１６から制御監視回路１２に通知されると、スイッチング素子９が開状態とされ、コンバータ８の動作が停止される。これにより、バッファ電池ユニット３の充電が停止される。

他方、制御監視回路１６は、組電池電圧が最適電圧範囲の上限値以上であった場合には、その旨の信号を主電池ユニット２の制御監視回路１２に出力する。制御監視回路１２は、この信号を受信すると、図９に示すようにスイッチング素子９を閉状態とし、バッファ電池ユニット３の電力が電力変換装置４にも供給されるように、コンバータ８を制御する。この結果、バッファ電池ユニット３の組電池１５の放電が行われる。そして、組電池１５の組電池電圧が最適電圧範囲内となったところで、その旨の信号が制御監視回路１６から制御監視回路１２に通知されると、スイッチング素子９が開状態とされ、コンバータ８の動作が停止される。これにより、バッファ電池ユニット３の放電が停止される。

〔充電動作時〕
次に、蓄電システム１の充電動作中においては、スイッチング素子６，７が閉状態、スイッチング素子９が開状態とされ、主電池ユニット２と電力変換装置４とが接続される。電力変換装置４が作動することにより、商用系統Ａから主電池ユニット２に電力が供給され、組電池１１の充電が行われる。
この充電動作が行われている期間において、バッファ電池ユニット３の組電池電圧が制御監視回路１６の備える電圧センサ等に計測される。制御監視回路１６の制御部は、電圧センサによって計測される組電池電圧が既定の最適電圧範囲内であるか否かを判定する。

制御監視回路１６は、組電池電圧が最適電圧範囲の下限値未満であった場合には、その旨の信号を主電池ユニット２の制御監視回路１２に出力する。制御監視回路１２は、この信号を受信すると、図１０に示すようにスイッチング素子９を閉状態とし、商用系統Ａからの電力がバッファ電池ユニット３にも供給されるように、コンバータ８を制御する。この結果、バッファ電池ユニット３の組電池１５が充電される。そして、組電池１５の組電池電圧が最適電圧範囲内となったところで、その旨の信号が制御監視回路１６から制御監視回路１２に通知されると、スイッチング素子９が開状態とされ、コンバータ８の動作が停止される。これにより、バッファ電池ユニット３の充電が停止される。

他方、制御監視回路１６は、組電池電圧が最適電圧範囲の上限値以上であった場合には、その旨の信号を主電池ユニット２の制御監視回路１２に出力する。制御監視回路１２は、この信号を受信すると、図１１に示すようにスイッチング素子９を閉状態とし、バッファ電池ユニット３の電力が主電池ユニット２に供給されるように、コンバータ８を制御する。この結果、バッファ電池ユニット３の組電池１５の放電が行われる。そして、組電池１５の組電池電圧が最適電圧範囲内となったところで、その旨の信号が制御監視回路１６から制御監視回路１２に通知されると、スイッチング素子９が開状態とされ、コンバータ８の動作が停止される。これにより、バッファ電池ユニット３の放電が停止される。

以上説明してきたように、本実施形態に係る蓄電システム１によれば、主電池ユニット２の組電池電圧が常に劣化電圧範囲外となるように、バッファ電池ユニット３との間の電力のやり取りが制御されるので、主電池ユニット２の組電池１１を電池劣化の低い電圧範囲に制限して保管することができる。これにより、電池の劣化を抑制することができ、電池寿命を長期化させることができる。
また、主電池ユニット２の充放電動作中においては、バッファ電池ユニット３の組電池電圧が最適電圧範囲となるように、組電池１５の充放電制御が行われるので、運転停止時における主電池ユニット２の充放電制御を滞りなく行うことが可能となる。

なお、上述した実施形態では、組電池電圧を組電池１１、１５の充電状態を把握するためのパラメータ値として用いたが、これに代えて、組電池１１、１５の充電容量、充電率ＳＯＣ等を用いることとしてもよい。更に、組電池電圧に代えて、各セルの端子間電圧（単電池電圧）を用いることとしてもよい。この場合、単電池電圧に対応する劣化電圧範囲や最適電圧範囲を設定しておけばよい。また、各セルの電圧をパラメータとする外、上述のように、充電容量、充電率ＳＯＣを用いて判定することとしてもよい。

上述した本実施形態に係る蓄電システムは、例えば、電力料金が安価な夜間の時間帯（例えば、２３時から翌日の６時）に商用系統Ａから電力を主電池ユニット２の組電池１１に充電し、電力料金が比較的高い昼間の時間帯（例えば、６時から２３時）に主電池ユニット２の組電池１１に蓄えた電力を負荷群５へ供給するような電力貯蔵システムに利用されるのに適している。

また、上述した実施形態に係る蓄電システムでは、主電池ユニット２の組電池電圧が常に劣化電圧範囲外となるように、バッファ電池ユニット３との間で充放電制御を行っていたが、バッファ電池ユニット３の組電池電圧についてもモニタし、この組電池電圧が予め設定されている電圧範囲内となるように、主電池ユニット２とバッファ電池ユニット３との間の充放電制御を行うこととしてもよい。
このように、バッファ電池ユニット３の充電状態についても考慮することにより、バッファ電池ユニット３の寿命を長期化することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明の一実施形態に係る蓄電システムの概略構成を示す図である。開回路電圧と容量低下率との関係の一例を示した図である。蓄電システムの動作停止時における主電池ユニットの放電制御について説明するための図である。蓄電システムの動作停止時における主電池ユニットの充電制御について説明するための図である。蓄電システムの動作停止時における主電池ユニットの充放電制御において、充電か放電かを決定する判断手法について説明するための図である。蓄電システムの動作停止時におけるバッファ電池ユニットの充電制御について説明するための図である。蓄電システムの動作停止時におけるバッファ電池ユニットの放電制御について説明するための図である。蓄電システムの放電動作時におけるバッファ電池ユニットの充電制御について説明するための図である。蓄電システムの放電動作時におけるバッファ電池ユニットの放電制御について説明するための図である。蓄電システムの充電動作時におけるバッファ電池ユニットの充電制御について説明するための図である。蓄電システムの充電動作時におけるバッファ電池ユニットの放電制御について説明するための図である。

符号の説明

１蓄電システム
２主電池ユニット
３バッファ電池ユニット
４電力変換装置
５負荷群
６，７，９スイッチング素子
８コンバータ
１１，１５組電池
１２，１６制御監視回路

Claims

少なくとも１つの二次電池を有する第１電池ユニットと、
前記第１電池ユニットからの電力供給及び前記第１電池ユニットへの電力供給が可能な第２電池ユニットと、
負荷と前記第１電池ユニットとの間に設けられ、前記第１電池ユニットから前記負荷に供給する電力を制御する電力変換手段と、
前記第１電池ユニットと前記第２電池ユニットとの間に設けられ、前記第１電池ユニットと前記第２電池ユニット間の充放電を制御する充放電制御手段と、
前記第１電池ユニットの充電状態に関するパラメータ値を計測する計測手段と
を備え、
前記充放電制御手段は、前記第１電池ユニットの動作停止中において、前記第１電池ユニットの充電状態に関するパラメータ値が予め設定されている劣化範囲内である場合に、前記第１電池ユニットと前記第２電池ユニットとの間で充放電を行う蓄電システム。
前記計測手段は、前記第２電池ユニットの充電状態に関するパラメータ値を計測し、
前記充放電制御手段は、前記第１電池ユニットの動作停止中において、前記第１電池ユニットの充電状態に関するパラメータ値及び前記第２電池ユニットの充電状態に関するパラメータ値に基づいて、前記第１電池ユニットと前記第２電池ユニットとの間で充放電を行う請求項１に記載の蓄電システム。
前記充放電制御手段は、
前記第１電池ユニットの劣化率が最大となる閾値を保有しており、
前記計測手段によって計測された前記第１電池ユニットの充電状態に関するパラメータ値が、前記劣化範囲内であり、且つ、前記閾値未満であった場合に、前記第１電池ユニットの電力を前記第２電池ユニットに供給し、
前記計測手段によって計測された前記第１電池ユニットの充電状態に関するパラメータ値が、前記劣化範囲内であり、且つ、前記閾値以上であった場合に、前記第２電池ユニットの電力を前記第１電池ユニットに供給する請求項１または請求項２に記載の蓄電システム。
前記充放電制御手段は、
前記第１電池ユニットの動作停止中において、前記第１電池ユニットの前記パラメータ値が前記劣化範囲外であった場合に、前記第２電池ユニットの充電状態が、前記第１電池ユニットの運転停止時における前記第１電池ユニットの充電状態調整動作を行うのに適した所定の充電範囲となるように、前記第２電池ユニットの充放電を行う請求項１から請求項３のいずれかに記載の蓄電システム。
前記第１電池ユニットの電力を前記負荷に供給する放電動作中において、前記第２電池ユニットの充電状態が予め設定されている最適範囲外であった場合に、前記充放電制御手段は、前記第２電池ユニットの充電状態に応じて、前記第２電池ユニットの充電または放電を行う請求項１から請求項４のいずれかに記載の蓄電システム。
前記第１電池ユニットが前記電力変換手段を介して商用系統に接続され、前記商用系統からの電力を前記第１電池ユニットに充電する充電動作中において、前記第２電池ユニットの充電状態が予め設定されている最適範囲外であった場合に、前記充放電制御手段は、前記第２電池ユニットの充電状態に応じて、前記第２電池ユニットの充電または放電を行う請求項１から請求項５のいずれかに記載の蓄電システム。
予め設定した時間帯に充電を行い、予め設定した時間帯に放電を行う電力貯蔵システムに用いられる請求項１から請求項６のいずれかに記載の蓄電システム。
請求項１から請求項７のいずれかに記載の蓄電システムを備える電力貯蔵システム。