JPH0582033B2 - - Google Patents
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- JPH0582033B2 JPH0582033B2 JP60060151A JP6015185A JPH0582033B2 JP H0582033 B2 JPH0582033 B2 JP H0582033B2 JP 60060151 A JP60060151 A JP 60060151A JP 6015185 A JP6015185 A JP 6015185A JP H0582033 B2 JPH0582033 B2 JP H0582033B2
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- battery
- flow type
- electrolyte flow
- pump
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電解液流通型電解槽を有する電池、即
ち流通型電池を用いた電力の貯蔵及び／又は変圧
を行う電池システムに関するものである。
ち流通型電池を用いた電力の貯蔵及び／又は変圧
を行う電池システムに関するものである。
電力は各種のエネルギーへの変換が容易で制御
し易く、消費時の環境汚染がないので、エネルギ
ー消費に占める割合は年毎に増加している。これ
までこの電力は、水力発電、火力発電、原子力発
電によりその大部分が発電されて来ている。しか
し、今後は、電力使用量の増加への対応及び省資
源及び発電時の環境汚染の問題点から、太陽光発
電、風力発電等による発電の割合が増大すると考
えられる。更に、僻地、遠隔地の電力使用におい
ても、これまでは長距離にわたつて送電線を設け
るか、燃料を運んでのデイーゼルエンジン等によ
る自家発電を行うかであつた所が、独立した発電
設備である太陽光発電、風力発電等が置き換えら
れるであろうと考えられる。
し易く、消費時の環境汚染がないので、エネルギ
ー消費に占める割合は年毎に増加している。これ
までこの電力は、水力発電、火力発電、原子力発
電によりその大部分が発電されて来ている。しか
し、今後は、電力使用量の増加への対応及び省資
源及び発電時の環境汚染の問題点から、太陽光発
電、風力発電等による発電の割合が増大すると考
えられる。更に、僻地、遠隔地の電力使用におい
ても、これまでは長距離にわたつて送電線を設け
るか、燃料を運んでのデイーゼルエンジン等によ
る自家発電を行うかであつた所が、独立した発電
設備である太陽光発電、風力発電等が置き換えら
れるであろうと考えられる。
一方、電力供給の特異な点として電力消費に即
応しながら供給しなければならないという点があ
る。従つて、太陽光発電、風力発電等は、日照、
風等によつてその発電量が左右されることから、
少なくとも地上では、単独で十分な電力供給源と
は成り得ず、何らかの蓄電設備と組み合わせて、
はじめて安定した電力供給源となる。
応しながら供給しなければならないという点があ
る。従つて、太陽光発電、風力発電等は、日照、
風等によつてその発電量が左右されることから、
少なくとも地上では、単独で十分な電力供給源と
は成り得ず、何らかの蓄電設備と組み合わせて、
はじめて安定した電力供給源となる。
上記の太陽光発電、風力発電等と組合せる蓄電
設備として様々なものが考えられるが、その中で
特に有力なものが、電解液流通型電解槽を有する
電池、即ち流通型電池である。即ち、流通他電池
は、定格より微弱な電流に対しても電流に応じた
反応が生じること、定格より小さな電圧に対して
もセル数の切り替えにより対応が出来ること、電
解液の量だけで電力貯蔵量が決定出来ること、入
力電圧と出力電圧を異なる電圧とする変圧機能を
有すること等の大きな対応性を有するので、太陽
光発電、風力発電等、発電電力の変動が大きな発
電設備と組み合わせる蓄電設備として、優れてい
ると言える。
設備として様々なものが考えられるが、その中で
特に有力なものが、電解液流通型電解槽を有する
電池、即ち流通型電池である。即ち、流通他電池
は、定格より微弱な電流に対しても電流に応じた
反応が生じること、定格より小さな電圧に対して
もセル数の切り替えにより対応が出来ること、電
解液の量だけで電力貯蔵量が決定出来ること、入
力電圧と出力電圧を異なる電圧とする変圧機能を
有すること等の大きな対応性を有するので、太陽
光発電、風力発電等、発電電力の変動が大きな発
電設備と組み合わせる蓄電設備として、優れてい
ると言える。
ここで、流通型電池の一例として、レドツク
ス・フロー電池の原理の概要について、第１図、
第２図を用いて説明する。
ス・フロー電池の原理の概要について、第１図、
第２図を用いて説明する。
第１図はレドツクス・フロー電池を用いた電力
充放電システムの充電時の状態を示し、第２図は
同じく放電時の状態を示す。
充放電システムの充電時の状態を示し、第２図は
同じく放電時の状態を示す。
これらの図において、１は充電電源、２は負
荷、３はインバータ、４はレドツクス電池で、タ
ンク５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂとポンプ７，８及び
流通型電解槽９から構成される。流通型電解槽９
は正極１０と負極１１、及び両電極間を分離する
隔膜１２とを備え、隔膜１２で仕切られた左右の
室内には正極液１３、負極液１４が収容される。
正極液１３はFeイオンを含む塩酸溶液とし、負
極液１４はCrイオンを含む塩酸溶液とする例を
示した。
荷、３はインバータ、４はレドツクス電池で、タ
ンク５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂとポンプ７，８及び
流通型電解槽９から構成される。流通型電解槽９
は正極１０と負極１１、及び両電極間を分離する
隔膜１２とを備え、隔膜１２で仕切られた左右の
室内には正極液１３、負極液１４が収容される。
正極液１３はFeイオンを含む塩酸溶液とし、負
極液１４はCrイオンを含む塩酸溶液とする例を
示した。
次に作用について説明する。
充電電源１から送電された電力はレドツクス・
フロー電池４により適当な電圧に変圧され、イン
バータ３により交直変換を行い、負荷２に供給さ
れる。一方、余剰電力が出ると、レドツクス・フ
ロー電池４に充電が行われる。この場合は、第１
図に示すようにタンク５ｂから５ａへ、タンク６
ａから６ｂの方へポンプ７，８で正、負極液１
３，１４を徐々に送りながら充電が行われる。正
極液１３にFeイオン、負極液１４にCrイオンを
使用する場合、流通型電解槽９内で起こる反応は
下記第(1)〜(3)式中の充電側の反応となる。
フロー電池４により適当な電圧に変圧され、イン
バータ３により交直変換を行い、負荷２に供給さ
れる。一方、余剰電力が出ると、レドツクス・フ
ロー電池４に充電が行われる。この場合は、第１
図に示すようにタンク５ｂから５ａへ、タンク６
ａから６ｂの方へポンプ７，８で正、負極液１
３，１４を徐々に送りながら充電が行われる。正
極液１３にFeイオン、負極液１４にCrイオンを
使用する場合、流通型電解槽９内で起こる反応は
下記第(1)〜(3)式中の充電側の反応となる。
正極側：Fe3+＋ｅ放電
――→
←――
充電Fe2+ ……(1)
負極側：Cr2+放電
――→
←――
充電Cr3+＋ｅ ……(2)
全反応：Fe3+＋Cr2+放電
――→
←――
充電Fe2+＋Cr3+ ……(3)
このようにして、電力が正極液１３、負極板１
４の中に蓄積される。
４の中に蓄積される。
一方、供給電力が需要電力よりも少ない場合
は、上記第(1)〜(3)式中の放電側の反応が行われ、
インバータ３により直交変換が行われ、負荷２に
電力が供給される。
は、上記第(1)〜(3)式中の放電側の反応が行われ、
インバータ３により直交変換が行われ、負荷２に
電力が供給される。
ところで、以上に述べたレドツクス・フロー電
池を含む流通型電池では、電解液を循環させる為
のポンプ等の可動部分、及びその運転の為の動力
を必要とする。流通型電池においてはこのポンプ
動力が損失となり、電池の総合効率を引き下げる
ことになる。また、複数個のセル又はスタツク
（集合電池）を直列接続して使用する場合にはシ
ヤント電流（液絡による漏れ電流）が生じ、これ
が損失となつて、電池の総合効率を低下させるこ
とになる。
池を含む流通型電池では、電解液を循環させる為
のポンプ等の可動部分、及びその運転の為の動力
を必要とする。流通型電池においてはこのポンプ
動力が損失となり、電池の総合効率を引き下げる
ことになる。また、複数個のセル又はスタツク
（集合電池）を直列接続して使用する場合にはシ
ヤント電流（液絡による漏れ電流）が生じ、これ
が損失となつて、電池の総合効率を低下させるこ
とになる。
流通型電池を、太陽光発電、風力発電等の電力
貯蔵及び／又は変圧に用いる場合に、その発電電
力（KW）の変動が大きく、従つて電池の入力電
力（KW）の変動が大きいと考えられるが、入力
電力が小さくなつても動力及びシヤント電流が入
力電力に比例して小さくならなければ、入力に対
する電池の効率は低下することになる。放電時に
負荷側電力（KW）即ち電池出力（KW）が変動
する場合にも同様である。従つて、入力電力及び
出力電力の変動に対応して、ポンプの運転台数切
り替え、速度制御などにより電解液循環量も変動
させ、ポンプ動力を小さくすること又、使用する
スタツク（重合電池）の数を切り替えることによ
りシヤント電流の値を小さくすることが考えられ
る。
貯蔵及び／又は変圧に用いる場合に、その発電電
力（KW）の変動が大きく、従つて電池の入力電
力（KW）の変動が大きいと考えられるが、入力
電力が小さくなつても動力及びシヤント電流が入
力電力に比例して小さくならなければ、入力に対
する電池の効率は低下することになる。放電時に
負荷側電力（KW）即ち電池出力（KW）が変動
する場合にも同様である。従つて、入力電力及び
出力電力の変動に対応して、ポンプの運転台数切
り替え、速度制御などにより電解液循環量も変動
させ、ポンプ動力を小さくすること又、使用する
スタツク（重合電池）の数を切り替えることによ
りシヤント電流の値を小さくすることが考えられ
る。
しかし、電池の定格充放電電力（KW）に対し
て、極めて小さな入力電力又は出力電力で充放電
を行う場合には、ポンプの制御上の問題、電池で
の水素発生の懸念などから、上記の方法のみで対
応することは困難となる。又、上述のように、充
放電電力の変動に対応してポンプの運転台数を切
り替える方法では、ポンプの起動・停止の頻度及
びインターバルに制約が有り、発電電力及び／又
は必要な負荷電力の変動に対して、必ずしも瞬時
に対応することは出来ず、発電電力及び／又は、
必要な負荷電力と、流通型電池の充放電電力と
が、一致しない時間帯が生じることになる。
て、極めて小さな入力電力又は出力電力で充放電
を行う場合には、ポンプの制御上の問題、電池で
の水素発生の懸念などから、上記の方法のみで対
応することは困難となる。又、上述のように、充
放電電力の変動に対応してポンプの運転台数を切
り替える方法では、ポンプの起動・停止の頻度及
びインターバルに制約が有り、発電電力及び／又
は必要な負荷電力の変動に対して、必ずしも瞬時
に対応することは出来ず、発電電力及び／又は、
必要な負荷電力と、流通型電池の充放電電力と
が、一致しない時間帯が生じることになる。
ところで、従来の太陽光発電又は風力発電と、
流通型電池とを組合せた実施例（例えば、
17thIECEC、829103、DESIGN FLEXIBILITY
OF REDOX FLOW SYSTEMS）では、上記
の流通型電池の弱点、即ち微弱な発電電力及び／
又は負荷電力での充放電時の効率低下、及び、発
電電力及び／又は負荷電力の変動に対する追従性
の悪さについては、特に対策は設けられていなか
つた。
流通型電池とを組合せた実施例（例えば、
17thIECEC、829103、DESIGN FLEXIBILITY
OF REDOX FLOW SYSTEMS）では、上記
の流通型電池の弱点、即ち微弱な発電電力及び／
又は負荷電力での充放電時の効率低下、及び、発
電電力及び／又は負荷電力の変動に対する追従性
の悪さについては、特に対策は設けられていなか
つた。
本発明は、これらの従来の流通型電池の問題点
を解決し、発電電力又は負荷電力の変動に対して
も迅速でかつ過不足のない対応が可能である電解
液流通型電池システムを提供することを目的とし
たものである。
を解決し、発電電力又は負荷電力の変動に対して
も迅速でかつ過不足のない対応が可能である電解
液流通型電池システムを提供することを目的とし
たものである。
さらに本発明は微弱な発電電力又は負荷電力に
対しても高効率での充放電を行うことができる電
解液流通型電池システムを提供することを第二の
目的としたものである。
対しても高効率での充放電を行うことができる電
解液流通型電池システムを提供することを第二の
目的としたものである。
本発明は、電解液流通型電解槽と、ポンプ等の
可動部とを有する電解液流通型電池を太陽光発
電、風力発電等の電力貯蔵及び／又は変圧に用い
る場合に、該電解液流通型電池とポンプ等の可動
部分を必要としない鉛蓄電池等とを組み合せ、太
陽光などの発電電力の短時間変動及び負荷電力の
短時間変動を緩衝するため、前記鉛蓄電池の充電
回路及び放電回路を前記電解液流通型電池の充電
回路及び放電回路にそれぞれ並列になるように接
続したことを特徴とする電解液流通型電池システ
ムとすること、さらに重要な特徴として、 電解液流通型電解槽とポンプ等の可動部とを有
する電解液流通型電池を太陽光発電、風力発電等
の電力貯蔵及び／又は変圧に用いる場合に、該電
解液流通型電池とポンプ等の可動部分を必要とし
ない鉛蓄電池等とを組み合せ、電解液流通型電池
においてポンプ動力を含めた効率が著しく低下す
る低入力及び低出力の場合に、前記ポンプの起動
停止をタイマーで避けて、前記蓄電池等によつて
のみ充放電を行うことを特徴とする電解液流通型
電池システムとすることである。
可動部とを有する電解液流通型電池を太陽光発
電、風力発電等の電力貯蔵及び／又は変圧に用い
る場合に、該電解液流通型電池とポンプ等の可動
部分を必要としない鉛蓄電池等とを組み合せ、太
陽光などの発電電力の短時間変動及び負荷電力の
短時間変動を緩衝するため、前記鉛蓄電池の充電
回路及び放電回路を前記電解液流通型電池の充電
回路及び放電回路にそれぞれ並列になるように接
続したことを特徴とする電解液流通型電池システ
ムとすること、さらに重要な特徴として、 電解液流通型電解槽とポンプ等の可動部とを有
する電解液流通型電池を太陽光発電、風力発電等
の電力貯蔵及び／又は変圧に用いる場合に、該電
解液流通型電池とポンプ等の可動部分を必要とし
ない鉛蓄電池等とを組み合せ、電解液流通型電池
においてポンプ動力を含めた効率が著しく低下す
る低入力及び低出力の場合に、前記ポンプの起動
停止をタイマーで避けて、前記蓄電池等によつて
のみ充放電を行うことを特徴とする電解液流通型
電池システムとすることである。
以下に、従来のシステムによる場合と、本発明
により改良を行つた場合の比較説明を実施例につ
いて図を用いて行う。
により改良を行つた場合の比較説明を実施例につ
いて図を用いて行う。
第３図及び第４図は、太陽光発電又は風力発電
の蓄電装置として流通型電池を使用した場合の概
念を示す図であり、第３図は本発明を適用しない
場合の系統について、又、第４図は本発明を適用
した場合の系統について、各々示す。
の蓄電装置として流通型電池を使用した場合の概
念を示す図であり、第３図は本発明を適用しない
場合の系統について、又、第４図は本発明を適用
した場合の系統について、各々示す。
第３図及び第４図において、１５は太陽光発電
装置又は風力発電装置などの発電装置、１６は流
通型電池、１７はインバータ（直流交流変換装
置）、１８は負荷、１９はポンプ等の可動部分を
必要としない鉛蓄電池等の電池を各々示す。
装置又は風力発電装置などの発電装置、１６は流
通型電池、１７はインバータ（直流交流変換装
置）、１８は負荷、１９はポンプ等の可動部分を
必要としない鉛蓄電池等の電池を各々示す。
第５図は本発明を適用した実施例に於ける、充
電の場合の時間と動力の関係を示し、第６図は本
発明を適用した実施例における、放電の場合の、
時間と電力の関係を示す。第５図において、斜線
を施した部分が鉛蓄電池等での充電部分を示し、
その他の部分が流通型電池充電部分を示す。又、
第６図において、斜線を施した部分が鉛蓄電池等
での放電部分を示し、その他の部分が流通型電池
の放電部分を示す。なお、本実施例では、流通型
電池としてレドツクス・フロー電池500Wスタツ
ク（集合電池）２個で計1KW、発電装置として、
太陽光発電パネル200W4枚で計800W、鉛蓄電池
等として、鉛蓄電池500W1個としている。
電の場合の時間と動力の関係を示し、第６図は本
発明を適用した実施例における、放電の場合の、
時間と電力の関係を示す。第５図において、斜線
を施した部分が鉛蓄電池等での充電部分を示し、
その他の部分が流通型電池充電部分を示す。又、
第６図において、斜線を施した部分が鉛蓄電池等
での放電部分を示し、その他の部分が流通型電池
の放電部分を示す。なお、本実施例では、流通型
電池としてレドツクス・フロー電池500Wスタツ
ク（集合電池）２個で計1KW、発電装置として、
太陽光発電パネル200W4枚で計800W、鉛蓄電池
等として、鉛蓄電池500W1個としている。
まず、第５図について、以下に詳細な説明を行
う。太陽光発電電力即ち、電池全体（レドツク
ス・フロー電池及び鉛蓄電池）の充電電力がＡ点
となつたことを検知し、タイマーで△Ｔ時間保持
した後に確認して、１セツト目のスタツクの起動
又は停止を行う。同様に、充電電力がＢ点となつ
たことを検知し、△Ｔ時間後確認して、２セツト
目のスタツクの起動又は停止を行う。よつて、
T1の時点で発電電力がＡとなりタイマーが作動
するが、△Ｔの確認時間を要する為、T1′までの
時間の発電電力（斜線部分）が、レドツクス・フ
ロー電池では無く、鉛蓄電池により充電される。
同様に、T10の時点で発電電力がＡとなるが、△
Ｔ時間後のT10′の時点で１セツト目のスタツクが
停止し、T10′以後のＡよりも小さな電力を、鉛蓄
電池で充電する。
う。太陽光発電電力即ち、電池全体（レドツク
ス・フロー電池及び鉛蓄電池）の充電電力がＡ点
となつたことを検知し、タイマーで△Ｔ時間保持
した後に確認して、１セツト目のスタツクの起動
又は停止を行う。同様に、充電電力がＢ点となつ
たことを検知し、△Ｔ時間後確認して、２セツト
目のスタツクの起動又は停止を行う。よつて、
T1の時点で発電電力がＡとなりタイマーが作動
するが、△Ｔの確認時間を要する為、T1′までの
時間の発電電力（斜線部分）が、レドツクス・フ
ロー電池では無く、鉛蓄電池により充電される。
同様に、T10の時点で発電電力がＡとなるが、△
Ｔ時間後のT10′の時点で１セツト目のスタツクが
停止し、T10′以後のＡよりも小さな電力を、鉛蓄
電池で充電する。
もし、本発明を適用せず鉛蓄電池を設けない場
合には、図でT1′より左側及びT10′より右側のＡ
より小さな電力については、充電を行わないか、
或いは、１セツト目の流通型電池（定格500Wに
より効率の低い充電（この場合１セツト目の起
動・停止に対するタイマーは設けない）を行うこ
とになる。即ち、本発明により、微弱な充電電力
に対して、効率の高い充電を行うことが可能とな
る。
合には、図でT1′より左側及びT10′より右側のＡ
より小さな電力については、充電を行わないか、
或いは、１セツト目の流通型電池（定格500Wに
より効率の低い充電（この場合１セツト目の起
動・停止に対するタイマーは設けない）を行うこ
とになる。即ち、本発明により、微弱な充電電力
に対して、効率の高い充電を行うことが可能とな
る。
一方、ポンプの短時間内の多頻度の起動・停止
を避ける為にタイマーをもうけることが必要であ
る。タイマーが無ければT3、T5、T7の時点で
各々２セツト目のスタツクが停止し、T4、T6、
T8の時点で２セツト目のスタツクが起動するこ
とになるが、タイマーを設けることにより、△Ｔ
時間後のT3′、T5′、T7′の時点で確認を行うまで
２セツト目の停止は行われないので、実際には、
２セツト目は連続的に運転を続けることになり、
T3からT4、T5からT6、T7からT8という短時間
の電力変動による起動・停止を避けている。この
タイマーを設けることにより、T2の時点で電力
は２セツト目の起動電力のＢの値に達するが、実
際には△Ｔ時間後のT2′の時点で２セツト目が起
動することになる。そして、このT2からT2′の間
で、１セツト目の容量500Wを超える分の発電電
力（斜線部分）が鉛蓄電池により充電される。
を避ける為にタイマーをもうけることが必要であ
る。タイマーが無ければT3、T5、T7の時点で
各々２セツト目のスタツクが停止し、T4、T6、
T8の時点で２セツト目のスタツクが起動するこ
とになるが、タイマーを設けることにより、△Ｔ
時間後のT3′、T5′、T7′の時点で確認を行うまで
２セツト目の停止は行われないので、実際には、
２セツト目は連続的に運転を続けることになり、
T3からT4、T5からT6、T7からT8という短時間
の電力変動による起動・停止を避けている。この
タイマーを設けることにより、T2の時点で電力
は２セツト目の起動電力のＢの値に達するが、実
際には△Ｔ時間後のT2′の時点で２セツト目が起
動することになる。そして、このT2からT2′の間
で、１セツト目の容量500Wを超える分の発電電
力（斜線部分）が鉛蓄電池により充電される。
即ち、本発明を適用し鉛蓄電池を設けたことに
よりタイマーにる確認時間△Ｔの間の１セツト目
の容量を超える分の発電電力も充電可能となり、
全体としての充電効率を高くすることが出来る。
よりタイマーにる確認時間△Ｔの間の１セツト目
の容量を超える分の発電電力も充電可能となり、
全体としての充電効率を高くすることが出来る。
本発明を適用せず鉛蓄電池等を設けない場合に
は、タイマーによる確認時間△Ｔの間の１セツト
目の容量を超える分の発電電力は充電されないこ
とになる。
は、タイマーによる確認時間△Ｔの間の１セツト
目の容量を超える分の発電電力は充電されないこ
とになる。
次に第６図について、以下に詳細な説明を行
う。負荷電力即ち、電池全体（レドツクス・フロ
ー電池及び鉛蓄電池）の放電電力がａ点となつた
ことを検知し、タイマーで△ｔ時間保持した後に
確認して、１セツト目のスタツクの起動又は停止
を行う。同様に放電電力がｂ点となつたことを検
知し、△ｔ時間後確認して、２セツト目のスタツ
ク起動又は停止を行う。よつて、t1の時点で負荷
電力がａを超えタイマーが作動するが、△ｔの確
認時間を要するため、t1′までの時間の負荷電力
（斜線部分）が、レドツクス・フロー電池では無
く、鉛蓄電池により放電される。同様にt8の時点
で負荷電力がａ以下となるが、△ｔ時間後の
t8′の時点で１セツト目スタツクが停止し、t8′以
後のａよりも小さな電力を鉛蓄電池で放電する。
う。負荷電力即ち、電池全体（レドツクス・フロ
ー電池及び鉛蓄電池）の放電電力がａ点となつた
ことを検知し、タイマーで△ｔ時間保持した後に
確認して、１セツト目のスタツクの起動又は停止
を行う。同様に放電電力がｂ点となつたことを検
知し、△ｔ時間後確認して、２セツト目のスタツ
ク起動又は停止を行う。よつて、t1の時点で負荷
電力がａを超えタイマーが作動するが、△ｔの確
認時間を要するため、t1′までの時間の負荷電力
（斜線部分）が、レドツクス・フロー電池では無
く、鉛蓄電池により放電される。同様にt8の時点
で負荷電力がａ以下となるが、△ｔ時間後の
t8′の時点で１セツト目スタツクが停止し、t8′以
後のａよりも小さな電力を鉛蓄電池で放電する。
もし、本発明を適用せず鉛蓄電池を設けない場
合には、図でt1′より左側及びt8′より右側のａよ
り小さな電力については、放電を行わないか、或
いは、１セツト目の流通型電池（定格500W）に
より効率の低い放電（この場合１セツト目の起
動・停止に対するタイマーは設けない）を行うこ
とになる。即ち、本発明により、微弱な放電電力
に対して、効率の高い放電を行うことが可能とな
る。
合には、図でt1′より左側及びt8′より右側のａよ
り小さな電力については、放電を行わないか、或
いは、１セツト目の流通型電池（定格500W）に
より効率の低い放電（この場合１セツト目の起
動・停止に対するタイマーは設けない）を行うこ
とになる。即ち、本発明により、微弱な放電電力
に対して、効率の高い放電を行うことが可能とな
る。
一方、ポンプの短時間の多頻度の起動・停止を
避ける為に、充電時と同様、放電時においても、
タイマーを設けることが必要である。タイマーが
無ければt3、t5の時点で各々、２セツト目のスタ
ツクが停止し、t4、t6の時点で２セツト目のスタ
ツクが起動することになるが、タイマーを設ける
ことにより、△ｔ時間後のt3′、t5′の時点で確認
を行うまで２セツト目の停止は行われないので、
実際には、２セツト目は連続的に運転を続けるこ
とになりt3からt4、t5からt6という短時間の電力
変動による起動・停止を避けている。このタイマ
ーを設けることにより、t2の時点で電力は２セツ
ト目の起動電力のｂの値に達するが、実際には△
ｔ時間後のt2′の時点で２セツト目が起動するこ
とになる。そして、そのt2からt2′の間で、１セツ
ト目の容量500Wを超える分の負荷電力（斜線部
分）が蓄電電池により放電される。
避ける為に、充電時と同様、放電時においても、
タイマーを設けることが必要である。タイマーが
無ければt3、t5の時点で各々、２セツト目のスタ
ツクが停止し、t4、t6の時点で２セツト目のスタ
ツクが起動することになるが、タイマーを設ける
ことにより、△ｔ時間後のt3′、t5′の時点で確認
を行うまで２セツト目の停止は行われないので、
実際には、２セツト目は連続的に運転を続けるこ
とになりt3からt4、t5からt6という短時間の電力
変動による起動・停止を避けている。このタイマ
ーを設けることにより、t2の時点で電力は２セツ
ト目の起動電力のｂの値に達するが、実際には△
ｔ時間後のt2′の時点で２セツト目が起動するこ
とになる。そして、そのt2からt2′の間で、１セツ
ト目の容量500Wを超える分の負荷電力（斜線部
分）が蓄電電池により放電される。
即ち、本発明を適用し鉛蓄電池を設けたことに
より、タイマーによる確認時間△ｔの間１セツト
目の容量を超える分の負荷電力に対しても放電可
能となり、全体として安定した放電を行うことが
可能となる。本発明を適用せず鉛蓄電池等を設け
ない場合には、タイマーによる確認時間△ｔの間
１セツト目の容量を超える分の負荷電力は放電さ
れない、即ち、供給されないことになる。
より、タイマーによる確認時間△ｔの間１セツト
目の容量を超える分の負荷電力に対しても放電可
能となり、全体として安定した放電を行うことが
可能となる。本発明を適用せず鉛蓄電池等を設け
ない場合には、タイマーによる確認時間△ｔの間
１セツト目の容量を超える分の負荷電力は放電さ
れない、即ち、供給されないことになる。
本発明は、電解液流通型電解槽を有する流通型
電池を用いて太陽光発電、風力発電等による発電
電力を貯蔵、及び／又は変圧を行う電解液流通型
電池システムにおいて、鉛蓄電池のようなポンプ
などの可動部分を必要としない電池を、その充電
回路及び放電回路が、前記流通型電池の充電回路
及び放電回路にそれぞれ並列になるよう接続した
ことにより、太陽光などの発電電力の短時間変動
及び負荷電力の短時間変動の緩衡を行うことがで
き、また、さらに、充電電力又は放電電力が所定
の低電力よりも低い場合に、前記鉛蓄電池のよう
なポンプなどの可動部分を必要としない電池のみ
によつて充電又は放電することにより、太陽光な
どの発電電力の微弱な電力及び負荷電力の微弱な
電力の充放電に供することができ、制御の安定性
又は高効率の充放電が得られ、実用上極めて大な
る効果を奏する。
電池を用いて太陽光発電、風力発電等による発電
電力を貯蔵、及び／又は変圧を行う電解液流通型
電池システムにおいて、鉛蓄電池のようなポンプ
などの可動部分を必要としない電池を、その充電
回路及び放電回路が、前記流通型電池の充電回路
及び放電回路にそれぞれ並列になるよう接続した
ことにより、太陽光などの発電電力の短時間変動
及び負荷電力の短時間変動の緩衡を行うことがで
き、また、さらに、充電電力又は放電電力が所定
の低電力よりも低い場合に、前記鉛蓄電池のよう
なポンプなどの可動部分を必要としない電池のみ
によつて充電又は放電することにより、太陽光な
どの発電電力の微弱な電力及び負荷電力の微弱な
電力の充放電に供することができ、制御の安定性
又は高効率の充放電が得られ、実用上極めて大な
る効果を奏する。
また、電解液流通型電池システムを電力貯蔵お
よび変圧に使用する場合に、短時間の入出力変
動、即ち充電電力および／または放電電力の変動
に対して、および低入出力時に対して電解液流通
型電池におけるポンプ等可動部分による損失の割
合が相対的に大きくなつて効率が低下することを
防ぎ、補機動力損失の軽減化がはかれ、経済的な
運転が安定して行えるものである。
よび変圧に使用する場合に、短時間の入出力変
動、即ち充電電力および／または放電電力の変動
に対して、および低入出力時に対して電解液流通
型電池におけるポンプ等可動部分による損失の割
合が相対的に大きくなつて効率が低下することを
防ぎ、補機動力損失の軽減化がはかれ、経済的な
運転が安定して行えるものである。
第１図はレドツクス・フロー電池を用いた電力
充放電装置の充電時の状態を示し、第２図は同じ
く放電時の状態を示し、第３図及び第４図は、太
陽光発電又は風力発電の蓄電装置として流通型電
池を使用した場合の概念を示す図であり、第３図
は本発明を適用しない場合の系統について、又、
第４図は本発明を適用した場合の系統について、
各々示し、第５図は、本発明を適用した実施例に
おける充電の場合の時間と電力の関係を示すグラ
フ、第６図は、本発明を適用した実施例におけ
る、放電の場合の時間と電力の関係を示すグラフ
である。 １……充電電源、２……負荷、３……インバー
タ、４……レドツクス・フロー電池、５ａ，５
ｂ，６ａ，６ｂ……タンク、７，８……ポンプ、
９……流通型電解槽、１０……正極、１１……負
極、１２……隔膜、１３……正極液、１４……負
極液、１５……発電装置、１６……流通型電池、
１７……インバータ、１８……負荷、１９……鉛
蓄電池。
充放電装置の充電時の状態を示し、第２図は同じ
く放電時の状態を示し、第３図及び第４図は、太
陽光発電又は風力発電の蓄電装置として流通型電
池を使用した場合の概念を示す図であり、第３図
は本発明を適用しない場合の系統について、又、
第４図は本発明を適用した場合の系統について、
各々示し、第５図は、本発明を適用した実施例に
おける充電の場合の時間と電力の関係を示すグラ
フ、第６図は、本発明を適用した実施例におけ
る、放電の場合の時間と電力の関係を示すグラフ
である。 １……充電電源、２……負荷、３……インバー
タ、４……レドツクス・フロー電池、５ａ，５
ｂ，６ａ，６ｂ……タンク、７，８……ポンプ、
９……流通型電解槽、１０……正極、１１……負
極、１２……隔膜、１３……正極液、１４……負
極液、１５……発電装置、１６……流通型電池、
１７……インバータ、１８……負荷、１９……鉛
蓄電池。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電解液流通型電解槽と、ポンプ等の可動部と
を有する電解液流通型電池を太陽光発電、風力発
電等の電力貯蔵及び／又は変圧に用いる場合に、
該電解液流通型電池とポンプ等の可動部分を必要
としない鉛蓄電池等とを組み合せ、太陽光などの
発電電力の短時間変動及び負荷電力の短時間変動
を緩衝するため、前記鉛蓄電池の充電回路及び放
電回路を前記電解液流通型電池の充電回路及び放
電回路にそれぞれ並列になるように接続したこと
を特徴とする電解液流通型電池システム。 ２ 電解液流通型電解槽と、ポンプ等の可動部と
を有する電解液流通型電池を太陽光発電、風力発
電等の電力貯蔵及び／又は変圧に用いる場合に、
該電解液流通型電池とポンプ等の可動部分を必要
としない鉛蓄電池等とを組み合せ、電解液流通型
電池において、ポンプ動力を含めた効率が著しく
低下する低入力及び低出力の場合に、前記ポンプ
の起動停止をタイマーで避けて、前記蓄電池等に
よつてのみ充放電を行うことを特徴とする電解液
流通型電池システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60060151A JPS61218076A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 電解液流通型電池システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60060151A JPS61218076A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 電解液流通型電池システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218076A JPS61218076A (ja) | 1986-09-27 |
| JPH0582033B2 true JPH0582033B2 (ja) | 1993-11-17 |
Family
ID=13133866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60060151A Granted JPS61218076A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 電解液流通型電池システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61218076A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0795448B2 (ja) * | 1987-09-17 | 1995-10-11 | 健三 山口 | 溶液流通型電池の充放電回路における電解液流量制御方法 |
| JP4934248B2 (ja) * | 2001-05-23 | 2012-05-16 | パナソニック株式会社 | 電力生成制御システム、および燃料電池システム |
| JP3970083B2 (ja) | 2002-04-23 | 2007-09-05 | 住友電気工業株式会社 | レドックスフロー電池システムの運転方法 |
| AT505169B1 (de) | 2007-07-02 | 2008-11-15 | Cellstrom Gmbh | Redox-durchfluss-batterie |
| JP2012164495A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電解液流通型電池システム |
| CN102185327A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-09-14 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种基于可逆燃料电池的大容量电力储能装置 |
| US9966618B2 (en) * | 2012-12-09 | 2018-05-08 | United Technologies Corporation | Flow battery with voltage-limiting device |
| WO2022269831A1 (ja) * | 2021-06-23 | 2022-12-29 | 株式会社EViP | 電動移動体システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59149669A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-27 | Toshiba Corp | 燃料電池の過電圧抑制装置 |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP60060151A patent/JPS61218076A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61218076A (ja) | 1986-09-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |