JP2001157384A - 電力貯蔵装置 - Google Patents
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力補償動作を途切れることなく常時実行さ
せながら二次電池の定期的な満充電動作が行える電力貯
蔵装置の提供。 【解決手段】 分散電源１又は系統電源２と負荷３との
間に連系変圧器４を介してインバータ機能だけを有する
電力変換器１５の交流側を接続し、この電力変換器１５
の直流側に複数の二次電池Ｂａ、…を各々が単独に断続
可能に接続した電力貯蔵回路に、複数の二次電池Ｂａ、
…のうちから選択されたものを独自に、定期的に或いは
任意時に満充電する充電器１６を内蔵させた電力貯蔵装
置で、複数の二次電池Ｂａ、…のうちから順番に選択さ
れた二次電池と電力変換器１５で継続実行される電力補
償動作時に、この電力補償動作に使用しない順番に選択
された二次電池を専用の充電器１６で満充電しておくこ
とで、電力補償動作の常時の実行と二次電池の機能劣化
を抑制する。
せながら二次電池の定期的な満充電動作が行える電力貯
蔵装置の提供。 【解決手段】 分散電源１又は系統電源２と負荷３との
間に連系変圧器４を介してインバータ機能だけを有する
電力変換器１５の交流側を接続し、この電力変換器１５
の直流側に複数の二次電池Ｂａ、…を各々が単独に断続
可能に接続した電力貯蔵回路に、複数の二次電池Ｂａ、
…のうちから選択されたものを独自に、定期的に或いは
任意時に満充電する充電器１６を内蔵させた電力貯蔵装
置で、複数の二次電池Ｂａ、…のうちから順番に選択さ
れた二次電池と電力変換器１５で継続実行される電力補
償動作時に、この電力補償動作に使用しない順番に選択
された二次電池を専用の充電器１６で満充電しておくこ
とで、電力補償動作の常時の実行と二次電池の機能劣化
を抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛電池等の二次電
池を使用した電力貯蔵装置で、詳しくは、電力変動の抑
制や電力ピークを低減化する電力平準化という電力補償
機能を有する電力貯蔵装置に関する。
池を使用した電力貯蔵装置で、詳しくは、電力変動の抑
制や電力ピークを低減化する電力平準化という電力補償
機能を有する電力貯蔵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】風力発電システムや大容量のアーク炉、
電鉄負荷、鉄鋼圧延負荷等の変動負荷を持つ電力系統
や、各種電気設備の配電系統に用いられる電力貯蔵装置
として、鉛電池等の二次電池を使用したものを図４及び
図５に示す。
電鉄負荷、鉄鋼圧延負荷等の変動負荷を持つ電力系統
や、各種電気設備の配電系統に用いられる電力貯蔵装置
として、鉛電池等の二次電池を使用したものを図４及び
図５に示す。
【０００３】図４は、例えば風力発電システムを分散電
源１として、その分散電源１と系統電源２を連系させた
電力系統に電力貯蔵装置を使用した場合を示す。図５
は、電鉄負荷等の負荷３と系統電源２を連系させた電力
系統に電力貯蔵装置を使用した場合を示す。
源１として、その分散電源１と系統電源２を連系させた
電力系統に電力貯蔵装置を使用した場合を示す。図５
は、電鉄負荷等の負荷３と系統電源２を連系させた電力
系統に電力貯蔵装置を使用した場合を示す。
【０００４】図４及び図５の電力貯蔵装置は、分散電源
１又は負荷３と系統電源２との間に交流遮断器６と連系
変圧器４を介して電力変換器５を接続し、電力変換器５
の直流側に直流遮断器７を介して二次電池Ｂを接続して
いる。両図の等価回路を図６に示すと、電源１，２と負
荷３との間に連系変圧器４と連系リアクトルＬを介して
電力変換器５が接続され、電力変換器５の直流側に１台
の二次電池Ｂが接続されて電力貯蔵装置が構成される。
１又は負荷３と系統電源２との間に交流遮断器６と連系
変圧器４を介して電力変換器５を接続し、電力変換器５
の直流側に直流遮断器７を介して二次電池Ｂを接続して
いる。両図の等価回路を図６に示すと、電源１，２と負
荷３との間に連系変圧器４と連系リアクトルＬを介して
電力変換器５が接続され、電力変換器５の直流側に１台
の二次電池Ｂが接続されて電力貯蔵装置が構成される。
【０００５】電力変換器５はインバータ機能とコンバー
タ機能の両機能を備える双方向交直変換器で、分散電源
１や系統電源２からの交流電力を直流変換して二次電池
Ｂに充電するコンバータ運転と、二次電池Ｂに充電され
た直流電力を交流変換して負荷３に供給するインバータ
運転が切換式に制御される。この切換制御で、次の電力
補償が行われる。
タ機能の両機能を備える双方向交直変換器で、分散電源
１や系統電源２からの交流電力を直流変換して二次電池
Ｂに充電するコンバータ運転と、二次電池Ｂに充電され
た直流電力を交流変換して負荷３に供給するインバータ
運転が切換式に制御される。この切換制御で、次の電力
補償が行われる。
【０００６】例えば、図４に示すように風力発電システ
ムのように頻繁に電力変動が生じる分散電源１を対象と
した場合、風力等の変動により電力変動が頻繁に発生す
るため、二次電池Ｂに充電された直流電力を電力変換器
５のインバータ運転により放電させて交流変換し、電力
変換器５からの交流出力を連系変圧器４を介して負荷３
に供給することにより、電力系統の電力変動を抑制する
電力補償動作をしている。
ムのように頻繁に電力変動が生じる分散電源１を対象と
した場合、風力等の変動により電力変動が頻繁に発生す
るため、二次電池Ｂに充電された直流電力を電力変換器
５のインバータ運転により放電させて交流変換し、電力
変換器５からの交流出力を連系変圧器４を介して負荷３
に供給することにより、電力系統の電力変動を抑制する
電力補償動作をしている。
【０００７】また、図５の負荷３が電鉄負荷の場合、１
日の電力パターンでは通常においてＰＭ１〜４時頃の昼
間の重負荷時間帯に電力ピークを迎える。そこで、電力
貯蔵装置では、深夜並びに軽負荷時間帯（例えばＡＭ８
時から午後１時、ＰＭ５〜１０時頃）に電力変換器５を
コンバータ運転させて二次電池Ｂを充電し、その充電電
力を重負荷時間帯（ＰＭ１〜４時頃）に電力変換器５を
インバータ運転させて放電して負荷３に供給している。
このように二次電池Ｂの放電電力をピークシフトするこ
とで１日の電力ピークを低減して、電力系統の電力平準
化という電力補償動作をしている。
日の電力パターンでは通常においてＰＭ１〜４時頃の昼
間の重負荷時間帯に電力ピークを迎える。そこで、電力
貯蔵装置では、深夜並びに軽負荷時間帯（例えばＡＭ８
時から午後１時、ＰＭ５〜１０時頃）に電力変換器５を
コンバータ運転させて二次電池Ｂを充電し、その充電電
力を重負荷時間帯（ＰＭ１〜４時頃）に電力変換器５を
インバータ運転させて放電して負荷３に供給している。
このように二次電池Ｂの放電電力をピークシフトするこ
とで１日の電力ピークを低減して、電力系統の電力平準
化という電力補償動作をしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のように電力変動
が頻繁に生じる風力発電システム等の分散電源や、停止
することなしに連続運転される負荷に対しては、電力貯
蔵装置で電力変動の抑制や電力の平準化という電力補償
動作を常時行うことが、負荷のより安定した運転上に、
或いは、契約電力基本料金の低減化を実施する上で必要
である。しかし、このような電力補償動作を実行する二
次電池特有の特性から、上記電力補償動作を常時連続し
て行わせることが難しく、また、電力系統と同程度の容
量設備の電力変換器や二次電池が大型化する問題があっ
た。
が頻繁に生じる風力発電システム等の分散電源や、停止
することなしに連続運転される負荷に対しては、電力貯
蔵装置で電力変動の抑制や電力の平準化という電力補償
動作を常時行うことが、負荷のより安定した運転上に、
或いは、契約電力基本料金の低減化を実施する上で必要
である。しかし、このような電力補償動作を実行する二
次電池特有の特性から、上記電力補償動作を常時連続し
て行わせることが難しく、また、電力系統と同程度の容
量設備の電力変換器や二次電池が大型化する問題があっ
た。
【０００９】すなわち、電力貯蔵装置に使用される鉛電
池等の二次電池のサイクル寿命は、通常において放電深
さの値が高くなるほど短くなる傾向にある。この場合の
放電深さは、満充電時の電池容量に対して実際に充放電
される電力の放電率であり、例えば１００Ａｈの電池容
量に対して毎回１００Ａｈの電力が充放電された場合に
は放電率が１００％であり、毎回５０Ａｈの電力が充放
電された場合には放電率が５０％である。電力貯蔵装置
における二次電池においては、その放電率を１００％近
くに設定して使用すると寿命が急速に短くなることか
ら、放電率を６０％程度に設定して動作を安定させ、サ
イクル寿命を大きくするようにしている。ところが、鉛
電池等の二次電池は、放電状態で長時間連続使用すると
時間経過に伴ってサルフェーション現象が発生して寿命
が低下し、容量が減少するといった特性がある。例えば
鉛電池においては、時間経過に伴って電池内で硫化鉛の
結晶が蓄積し、これを放置しておくと電池寿命と電池容
量が急激に低下して、電力貯蔵装置で求められる電力補
償動作をしなくなることがある。
池等の二次電池のサイクル寿命は、通常において放電深
さの値が高くなるほど短くなる傾向にある。この場合の
放電深さは、満充電時の電池容量に対して実際に充放電
される電力の放電率であり、例えば１００Ａｈの電池容
量に対して毎回１００Ａｈの電力が充放電された場合に
は放電率が１００％であり、毎回５０Ａｈの電力が充放
電された場合には放電率が５０％である。電力貯蔵装置
における二次電池においては、その放電率を１００％近
くに設定して使用すると寿命が急速に短くなることか
ら、放電率を６０％程度に設定して動作を安定させ、サ
イクル寿命を大きくするようにしている。ところが、鉛
電池等の二次電池は、放電状態で長時間連続使用すると
時間経過に伴ってサルフェーション現象が発生して寿命
が低下し、容量が減少するといった特性がある。例えば
鉛電池においては、時間経過に伴って電池内で硫化鉛の
結晶が蓄積し、これを放置しておくと電池寿命と電池容
量が急激に低下して、電力貯蔵装置で求められる電力補
償動作をしなくなることがある。
【００１０】そのため、電力貯蔵装置の二次電池の場合
は、定期的に１００％に満充電してサルフェーション抑
制を行い、その後、充電率が所望の６０％前後になるよ
うに放電させて二次電池を元の状態に回復させるように
している。例えば鉛電池を二次電池に使用した場合は、
１週間から１０日に１回の割合で二次電池を満充電する
動作を繰り返し行うようにしている。しかし、二次電池
の１００％の満充電から６０％までの放電に要する回復
充電時間は５〜７時間と長く、この間、二次電池を使っ
た電力補償動作を完全に停止しなければならない。
は、定期的に１００％に満充電してサルフェーション抑
制を行い、その後、充電率が所望の６０％前後になるよ
うに放電させて二次電池を元の状態に回復させるように
している。例えば鉛電池を二次電池に使用した場合は、
１週間から１０日に１回の割合で二次電池を満充電する
動作を繰り返し行うようにしている。しかし、二次電池
の１００％の満充電から６０％までの放電に要する回復
充電時間は５〜７時間と長く、この間、二次電池を使っ
た電力補償動作を完全に停止しなければならない。
【００１１】また、１台の二次電池を充放電させる電力
変換器にインバータ機能とコンバータ機能の両機能を備
えたものを使用しているため、電力変換器が部品点数の
多い大型で高コストのものになる不具合がある。さら
に、電力系統側の変動補償容量が大きくなるほど、二次
電池が大容量化して大型化、高コスト化し、これを満充
電するシステムが大型化する。
変換器にインバータ機能とコンバータ機能の両機能を備
えたものを使用しているため、電力変換器が部品点数の
多い大型で高コストのものになる不具合がある。さら
に、電力系統側の変動補償容量が大きくなるほど、二次
電池が大容量化して大型化、高コスト化し、これを満充
電するシステムが大型化する。
【００１２】本発明の目的とするところは、電力系統の
電力補償動作を停止させることなく常時行え、かつ、二
次電池を含む装置全体の小型化が容易で長寿命な電力貯
蔵装置を提供することにある。
電力補償動作を停止させることなく常時行え、かつ、二
次電池を含む装置全体の小型化が容易で長寿命な電力貯
蔵装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的を達成
する請求項１の発明は、電源と負荷との間に連系用変圧
器を介して接続された、直流電力を交流電力に変換する
インバータ機能を専有する電力変換器と、この電力変換
器の直流側に接続された複数の二次電池と、定期的に或
いは任意時に前記複数の二次電池のうちから選択された
各々を順次に満充電する二次電池専用充電器とを内蔵
し、複数の二次電池のうちから選択された二次電池の直
流電力を電力変換器で交流変換して電源と負荷側の電力
補償を行う間に、この電力補償動作に供されない残りの
二次電池を充電器で満充電することを特徴とする。
する請求項１の発明は、電源と負荷との間に連系用変圧
器を介して接続された、直流電力を交流電力に変換する
インバータ機能を専有する電力変換器と、この電力変換
器の直流側に接続された複数の二次電池と、定期的に或
いは任意時に前記複数の二次電池のうちから選択された
各々を順次に満充電する二次電池専用充電器とを内蔵
し、複数の二次電池のうちから選択された二次電池の直
流電力を電力変換器で交流変換して電源と負荷側の電力
補償を行う間に、この電力補償動作に供されない残りの
二次電池を充電器で満充電することを特徴とする。
【００１４】また、本発明の請求項２の発明は、上記電
源又は負荷の変動補償容量のｎ分の１の容量を有する
（ｎ＋１）台以上の二次電池を個々に断続可能に直列接
続し、そのうち、相互に接続されたｎ台の二次電池で電
力補償動作をすると共に、残りの二次電池を充電器との
接続状態に切換えて満充電可能としたことを特徴とす
る。
源又は負荷の変動補償容量のｎ分の１の容量を有する
（ｎ＋１）台以上の二次電池を個々に断続可能に直列接
続し、そのうち、相互に接続されたｎ台の二次電池で電
力補償動作をすると共に、残りの二次電池を充電器との
接続状態に切換えて満充電可能としたことを特徴とす
る。
【００１５】以上の本発明における電力変換器はインバ
ータ機能だけを備えた１台で、この１台の電力変換器に
複数の二次電池を接続し、複数の二次電池のうちから選
択されたもので電力補償動作をし、その間に残りの二次
電池を専用の充電器で満充電することで、電力補償動作
を常時継続させて実行させることができると共に、二次
電池の専用充電器による適宜のタイミングの満充電で長
寿命化が容易となる。また、インバータ機能専有の電力
変換器にはコンバータ機能部品を省略した小型で低コス
トなものが適用できると共に、複数の二次電池の各々に
小容量で小型軽量なものが適用できる。
ータ機能だけを備えた１台で、この１台の電力変換器に
複数の二次電池を接続し、複数の二次電池のうちから選
択されたもので電力補償動作をし、その間に残りの二次
電池を専用の充電器で満充電することで、電力補償動作
を常時継続させて実行させることができると共に、二次
電池の専用充電器による適宜のタイミングの満充電で長
寿命化が容易となる。また、インバータ機能専有の電力
変換器にはコンバータ機能部品を省略した小型で低コス
トなものが適用できると共に、複数の二次電池の各々に
小容量で小型軽量なものが適用できる。
【００１６】また、上記目的を達成する本発明の請求項
３の発明は、電源と負荷との間に連系用変圧器を介して
並列接続され、各々が直流電力を交流電力に変換するイ
ンバータ機能を専有する複数の電力変換器と、この複数
の電力変換器の各々の直流側に接続された複数の二次電
池と、定期的に或いは任意時に前記複数の二次電池のう
ちから選択された各々を順次に満充電する二次電池専用
充電器とを内蔵し、複数の二次電池のうちから選択され
た二次電池の直流電力を、対応する電力変換器で交流変
換して電源と負荷側の電力補償を行う間に、この電力補
償動作に供されない残りの二次電池を充電器で満充電す
ることを特徴とする。
３の発明は、電源と負荷との間に連系用変圧器を介して
並列接続され、各々が直流電力を交流電力に変換するイ
ンバータ機能を専有する複数の電力変換器と、この複数
の電力変換器の各々の直流側に接続された複数の二次電
池と、定期的に或いは任意時に前記複数の二次電池のう
ちから選択された各々を順次に満充電する二次電池専用
充電器とを内蔵し、複数の二次電池のうちから選択され
た二次電池の直流電力を、対応する電力変換器で交流変
換して電源と負荷側の電力補償を行う間に、この電力補
償動作に供されない残りの二次電池を充電器で満充電す
ることを特徴とする。
【００１７】この発明の場合は、インバータ機能を有す
る複数、例えばｎ台の電力変換器に電源や負荷の変動補
償容量の１／ｎの容量相当のものが適用できて、電力変
換器の尚更の小型化が可能となる。
る複数、例えばｎ台の電力変換器に電源や負荷の変動補
償容量の１／ｎの容量相当のものが適用できて、電力変
換器の尚更の小型化が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１〜図３を
参照して説明する。なお、図１及び図２は第１の実施形
態を、図３は第２の実施形態を説明するためのものであ
る。
参照して説明する。なお、図１及び図２は第１の実施形
態を、図３は第２の実施形態を説明するためのものであ
る。
【００１９】図１に示す第１の実施形態の電力貯蔵装置
は、図６の電力貯蔵装置に適用したもので、分散電源１
又は系統電源２と負荷３との間に連系変圧器４を介して
インバータ機能だけを有する１台の電力変換器１５の交
流側を接続し、この電力変換器１５の直流側に複数の二
次電池Ｂａ、…を各々が単独に断続可能に直列接続した
電力貯蔵回路に、複数の二次電池Ｂａ、…の選択された
ものを独自に満充電する充電器１６を内蔵させて構成さ
れる。
は、図６の電力貯蔵装置に適用したもので、分散電源１
又は系統電源２と負荷３との間に連系変圧器４を介して
インバータ機能だけを有する１台の電力変換器１５の交
流側を接続し、この電力変換器１５の直流側に複数の二
次電池Ｂａ、…を各々が単独に断続可能に直列接続した
電力貯蔵回路に、複数の二次電池Ｂａ、…の選択された
ものを独自に満充電する充電器１６を内蔵させて構成さ
れる。
【００２０】図１に示す複数の二次電池Ｂａ、…の台数
が例えば５台の二次電池Ｂａ〜Ｂｅであるとすると、５
台の二次電池Ｂａ〜Ｂｅのうち、例えば任意の４台が接
続端子群１７で直列接続され、残り１台が充電器１６に
接続される。充電器１６は系統電源や分散電源等の電源
からの電力で二次電池Ｂａ〜Ｂｅの何れかを満充電する
もので、接続端子群１７を介して各二次電池Ｂａ〜Ｂｅ
に断続可能に接続される。
が例えば５台の二次電池Ｂａ〜Ｂｅであるとすると、５
台の二次電池Ｂａ〜Ｂｅのうち、例えば任意の４台が接
続端子群１７で直列接続され、残り１台が充電器１６に
接続される。充電器１６は系統電源や分散電源等の電源
からの電力で二次電池Ｂａ〜Ｂｅの何れかを満充電する
もので、接続端子群１７を介して各二次電池Ｂａ〜Ｂｅ
に断続可能に接続される。
【００２１】１台の電力変換器１５は、インバータ運転
することで直列接続された図１の例えば４台の二次電池
Ｂａ、Ｂｃ、Ｂｄ、Ｂｅの直流電力を交流変換して電力
系統の電力変動を抑制する従来同様な電力補償動作を行
う。この電力補償動作が行われている間の任意の時間帯
で、残り１台の二次電池Ｂｂに充電器１６が接続されて
二次電池Ｂｂが充電器１６で満充電される。この二次電
池Ｂｂの満充電は、二次電池Ｂｂが例えば鉛電池の場合
にはそのサイクル寿命を考慮して１週間から１０日に１
回の割合で電池容量の１００％で実行される。満充電さ
れた二次電池Ｂｂは、必要時に所望の６０％程度に放電
されて元の状態に回復させてから、他の４台の内の３台
の二次電池と直列接続されて電力補償動作に使用され
る。
することで直列接続された図１の例えば４台の二次電池
Ｂａ、Ｂｃ、Ｂｄ、Ｂｅの直流電力を交流変換して電力
系統の電力変動を抑制する従来同様な電力補償動作を行
う。この電力補償動作が行われている間の任意の時間帯
で、残り１台の二次電池Ｂｂに充電器１６が接続されて
二次電池Ｂｂが充電器１６で満充電される。この二次電
池Ｂｂの満充電は、二次電池Ｂｂが例えば鉛電池の場合
にはそのサイクル寿命を考慮して１週間から１０日に１
回の割合で電池容量の１００％で実行される。満充電さ
れた二次電池Ｂｂは、必要時に所望の６０％程度に放電
されて元の状態に回復させてから、他の４台の内の３台
の二次電池と直列接続されて電力補償動作に使用され
る。
【００２２】電源１，２や負荷３の変動補償容量が例え
ば１００ｋＶＡであるとすると、電力変換器１５に１０
０ｋＶＡ相当の容量のものを使用し、５台の二次電池Ｂ
ａ〜Ｂｅに２５ｋＶＡ相当の容量（従来比で１／４の容
量）のものを使用する。この場合は、５台の二次電池Ｂ
ａ〜Ｂｅの内の任意の４台で２５×４＝１００ｋＶＡ相
当の直流電力で１００％の電力補償が実行され、残り１
台が２５ｋＶＡ相当の小容量（従来比で１／４の容量）
の充電器１６で満充電される。
ば１００ｋＶＡであるとすると、電力変換器１５に１０
０ｋＶＡ相当の容量のものを使用し、５台の二次電池Ｂ
ａ〜Ｂｅに２５ｋＶＡ相当の容量（従来比で１／４の容
量）のものを使用する。この場合は、５台の二次電池Ｂ
ａ〜Ｂｅの内の任意の４台で２５×４＝１００ｋＶＡ相
当の直流電力で１００％の電力補償が実行され、残り１
台が２５ｋＶＡ相当の小容量（従来比で１／４の容量）
の充電器１６で満充電される。
【００２３】ここで、例えば５台の二次電池Ｂａ〜Ｂｅ
のいずれもが仮に１週間以内に１回の割合で満充電を必
要とする場合、図２に示すように５台の二次電池Ｂａ〜
Ｂｅの各々を４日連続して電力補償動作に使用して５日
目を満充電日とすると共に、各々の満充電日を１日ずつ
ずらせるようにすると、連日において必ず５台の内の４
台の二次電池が１００％の電力補償動作に使用されるこ
とになって、電力補償動作が途切れることなく常時行わ
れる。また、５台の各二次電池Ｂａ〜Ｂｅのいずれもが
１日の２４時間体制の中で満充電できるので、時間的余
裕を持って無理なく満充電することができ、これにより
満充電に伴う二次電池の損傷等が防止されて、より電池
の長寿命化が図れる。さらに、図２に示すように５台の
二次電池Ｂａ〜Ｂeを予め決められた順番に満充電する
ことで、満充電を自動或いは手動で実行させる制御管理
系が簡略化されるし、５台の各二次電池Ｂａ〜Ｂｅの全
てが平均的に使用されて寿命が平均化し、結果的に電力
貯蔵装置の電池寿命が延びる。
のいずれもが仮に１週間以内に１回の割合で満充電を必
要とする場合、図２に示すように５台の二次電池Ｂａ〜
Ｂｅの各々を４日連続して電力補償動作に使用して５日
目を満充電日とすると共に、各々の満充電日を１日ずつ
ずらせるようにすると、連日において必ず５台の内の４
台の二次電池が１００％の電力補償動作に使用されるこ
とになって、電力補償動作が途切れることなく常時行わ
れる。また、５台の各二次電池Ｂａ〜Ｂｅのいずれもが
１日の２４時間体制の中で満充電できるので、時間的余
裕を持って無理なく満充電することができ、これにより
満充電に伴う二次電池の損傷等が防止されて、より電池
の長寿命化が図れる。さらに、図２に示すように５台の
二次電池Ｂａ〜Ｂeを予め決められた順番に満充電する
ことで、満充電を自動或いは手動で実行させる制御管理
系が簡略化されるし、５台の各二次電池Ｂａ〜Ｂｅの全
てが平均的に使用されて寿命が平均化し、結果的に電力
貯蔵装置の電池寿命が延びる。
【００２４】以上のように変動補償容量が例えば１００
ｋＶＡであるのに対して、電力変換器１５に１００ｋＶ
Ａ相当の容量のものを使用しても、この電力変換器１５
はインバータ機能だけを備えたものでよく、従来品のよ
うなコンバータ機能を不要とするので、電力変換器１５
の小型化、低コスト化が容易となる。また、５台の各二
次電池Ｂａ〜Ｂｅに２５ｋＶＡ相当の従来比で１／４の
容量のものを使用することで、各二次電池Ｂａ〜Ｂｅの
小型軽量化が可能となり、この５台トータルの二次電池
の低コスト化が可能となる。さらに、充電器１６は２５
ｋＶＡ相当の小容量の二次電池の１台ずつを充電するた
め、この充電器１６に従来比で１／４の小容量の、した
がって、小型で低コストなものが適用できる。
ｋＶＡであるのに対して、電力変換器１５に１００ｋＶ
Ａ相当の容量のものを使用しても、この電力変換器１５
はインバータ機能だけを備えたものでよく、従来品のよ
うなコンバータ機能を不要とするので、電力変換器１５
の小型化、低コスト化が容易となる。また、５台の各二
次電池Ｂａ〜Ｂｅに２５ｋＶＡ相当の従来比で１／４の
容量のものを使用することで、各二次電池Ｂａ〜Ｂｅの
小型軽量化が可能となり、この５台トータルの二次電池
の低コスト化が可能となる。さらに、充電器１６は２５
ｋＶＡ相当の小容量の二次電池の１台ずつを充電するた
め、この充電器１６に従来比で１／４の小容量の、した
がって、小型で低コストなものが適用できる。
【００２５】また、図１に示す実施形態の電力貯蔵装置
においては、５台の二次電池Ｂａ〜Ｂｅの内の４台を電
力補償動作に使用し、その間に残り１台を充電するよう
にしているが、この用途に限らず、例えば５台の内の３
台を電力補償動作に使用して（この場合、３台の各々の
負担が少し増大する）、残る２台を同時に充電するよう
にしてもよい。この二次電池の複数台同時充電は、早急
な電池充電が必要な場合に有効である。また、ｎとｎ’
が共に複数で、（ｎ＋ｎ’）台の二次電池を使用した場
合、任意のｎ台を電力補償動作に使用し、残りｎ’台を
充電するようにしてもよく、このようなｎ’台の同時充
電はｎ台の二次電池を充電器１６に直列接続、或いは、
並列接続して行える。
においては、５台の二次電池Ｂａ〜Ｂｅの内の４台を電
力補償動作に使用し、その間に残り１台を充電するよう
にしているが、この用途に限らず、例えば５台の内の３
台を電力補償動作に使用して（この場合、３台の各々の
負担が少し増大する）、残る２台を同時に充電するよう
にしてもよい。この二次電池の複数台同時充電は、早急
な電池充電が必要な場合に有効である。また、ｎとｎ’
が共に複数で、（ｎ＋ｎ’）台の二次電池を使用した場
合、任意のｎ台を電力補償動作に使用し、残りｎ’台を
充電するようにしてもよく、このようなｎ’台の同時充
電はｎ台の二次電池を充電器１６に直列接続、或いは、
並列接続して行える。
【００２６】次に、図３に示す第２の実施形態の電力貯
蔵装置を説明すると、この電力貯蔵装置は、分散電源１
又は系統電源２と負荷３との間に連系変圧器４を介して
インバータ機能だけを有する複数台の電力変換器１５
ａ、…を並列接続して、各電力変換器１５ａ、…の直流
側に１台ずつ二次電池Ｂａ、…を接続した電力貯蔵回路
に、各二次電池Ｂａ、…のうちから選択されたものを独
自に満充電する充電器１６を内蔵させて構成される。な
お、図３の二次電池Ｂａ、…は、図１の二次電池と基本
的に同等のもので、図１と同一符号が付してある。
蔵装置を説明すると、この電力貯蔵装置は、分散電源１
又は系統電源２と負荷３との間に連系変圧器４を介して
インバータ機能だけを有する複数台の電力変換器１５
ａ、…を並列接続して、各電力変換器１５ａ、…の直流
側に１台ずつ二次電池Ｂａ、…を接続した電力貯蔵回路
に、各二次電池Ｂａ、…のうちから選択されたものを独
自に満充電する充電器１６を内蔵させて構成される。な
お、図３の二次電池Ｂａ、…は、図１の二次電池と基本
的に同等のもので、図１と同一符号が付してある。
【００２７】図３の複数の電力変換器１５ａ、…の内の
任意の１台を除く複数台がインバータ運転されて電力補
償動作が行われ、残る１台の例えば電力変換器１５ｂの
二次電池Ｂｂに充電器１６が接続されて満充電動作が行
われる。このように複数の電力変換器１５ａ、…を選択
的にインバータ運転させ、各二次電池Ｂａ、…を充電器
１６で選択的に満充電させることで、図１の装置と同様
に電力補償動作が途切れることなく連続して実行され、
二次電池Ｂａ、…が任意に或いは順番に満充電されて寿
命の長大化が図られる。
任意の１台を除く複数台がインバータ運転されて電力補
償動作が行われ、残る１台の例えば電力変換器１５ｂの
二次電池Ｂｂに充電器１６が接続されて満充電動作が行
われる。このように複数の電力変換器１５ａ、…を選択
的にインバータ運転させ、各二次電池Ｂａ、…を充電器
１６で選択的に満充電させることで、図１の装置と同様
に電力補償動作が途切れることなく連続して実行され、
二次電池Ｂａ、…が任意に或いは順番に満充電されて寿
命の長大化が図られる。
【００２８】図３の電力貯蔵装置の場合、電力系統の変
動補償容量が例えば１００ｋＶＡであり、電力変換器１
５ａ、…が５台でその内の任意の４台を電力補償動作に
使用するとすると、各電力変換器１５ａ、…に２５ｋＶ
Ａ相当の従来比で１／４の容量のものを使用することが
可能となり、この小容量化でインバータ機能だけの電力
変換器１５ａ、…の小型軽量化が可能となる。
動補償容量が例えば１００ｋＶＡであり、電力変換器１
５ａ、…が５台でその内の任意の４台を電力補償動作に
使用するとすると、各電力変換器１５ａ、…に２５ｋＶ
Ａ相当の従来比で１／４の容量のものを使用することが
可能となり、この小容量化でインバータ機能だけの電力
変換器１５ａ、…の小型軽量化が可能となる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、電源と負荷との間に連
系用変圧器を介してインバータ機能を専有する電力変換
器を接続し、この電力変換器の直流側に複数の二次電池
を接続して、定期的に或いは任意時に複数の二次電池の
うちから選択された各々を装置内蔵の専用充電器で満充
電するようにしたので、複数の二次電池の内の選択され
た二次電池の直流電力を電力変換器で交流変換して電源
と負荷側の電力補償を行う間に、この電力補償動作に供
されない残りの二次電池を充電器で満充電することで、
電源や負荷の電力補償動作を途切れることなく常時に行
うことができるようになり、また、二次電池の適度な満
充電で長寿命化が可能となって、電力補償機能を有する
電力貯蔵装置の信頼性が向上する。また、インバータ機
能を有する電力変換器は、インバータ機能とコンバータ
機能を有する従来品と比べて小型で安価なものが適用で
き、さらに、複数の二次電池を選択的に電力補償動作に
使用することで二次電池にも小型で安価なものが使用で
きるため、電力貯蔵装置全体の小型軽量化、設備費の低
減化が図れる。
系用変圧器を介してインバータ機能を専有する電力変換
器を接続し、この電力変換器の直流側に複数の二次電池
を接続して、定期的に或いは任意時に複数の二次電池の
うちから選択された各々を装置内蔵の専用充電器で満充
電するようにしたので、複数の二次電池の内の選択され
た二次電池の直流電力を電力変換器で交流変換して電源
と負荷側の電力補償を行う間に、この電力補償動作に供
されない残りの二次電池を充電器で満充電することで、
電源や負荷の電力補償動作を途切れることなく常時に行
うことができるようになり、また、二次電池の適度な満
充電で長寿命化が可能となって、電力補償機能を有する
電力貯蔵装置の信頼性が向上する。また、インバータ機
能を有する電力変換器は、インバータ機能とコンバータ
機能を有する従来品と比べて小型で安価なものが適用で
き、さらに、複数の二次電池を選択的に電力補償動作に
使用することで二次電池にも小型で安価なものが使用で
きるため、電力貯蔵装置全体の小型軽量化、設備費の低
減化が図れる。
【００３０】また、連系変圧器に複数の電力変換器を並
列接続して、各電力変換器に複数の二次電池を接続する
ことで、電力変換器の小容量化、したがって小型化と低
コスト化が図れる。
列接続して、各電力変換器に複数の二次電池を接続する
ことで、電力変換器の小容量化、したがって小型化と低
コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電力貯蔵装置の第１の実施形態を
示す回路図
示す回路図
【図２】図１の電力貯蔵装置の二次電池の充放電動作例
を示すタイムチャート
を示すタイムチャート
【図３】本発明に係る電力貯蔵装置の第２の実施形態を
示す回路図
示す回路図
【図４】従来の電力貯蔵装置の一例を示す回路図
【図５】従来の電力貯蔵装置の他例を示す回路図
【図６】図４と図５の等価回路図
１ 分散電源 ２ 系統電源 ３ 負荷 ４ 連系変圧器 １５ 電力変換器 １５ａ〜１５ｅ 電力交換器 Ｂａ〜Ｂｅ 二次電池 １６ 充電器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA02 CC02 DA07 DA15 DA18 GB06 5G066 JA05 JB03 5H030 AA00 AS01 BB09 BB10 DD05 DD08 FF52
Claims (3)
- 【請求項１】 電源と負荷との間に連系用変圧器を介し
て接続され、直流電力を交流電力に変換するインバータ
機能を専有する電力変換器と、この電力変換器の直流側
に接続された複数の二次電池と、定期的に或いは任意時
に前記複数の二次電池のうちから選択された各々を順次
に満充電する二次電池専用充電器とを内蔵し、複数の二
次電池のうちから選択された二次電池の直流電力を電力
変換器で交流変換して電源と負荷側の電力補償を行う間
に、この電力補償動作に供されない残りの二次電池を前
記充電器で満充電することを特徴とする電力貯蔵装置。 - 【請求項２】 上記電源又は負荷の変動補償容量のｎ分
の１の容量を有する（ｎ＋１）台以上の二次電池を個々
に断続可能に直列接続し、そのうち、相互に接続された
ｎ台の二次電池で電力補償動作をすると共に、残りの二
次電池を充電器との接続状態に切換えて満充電可能とし
たことを特徴とする請求項１記載の電力貯蔵装置。 - 【請求項３】 電源と負荷との間に連系用変圧器を介し
て並列接続され、各々が直流電力を交流電力に変換する
インバータ機能を専有する複数の電力変換器と、この複
数の電力変換器の各々の直流側に接続された複数の二次
電池と、定期的に或いは任意時に前記複数の二次電池の
うちから選択された各々を順次に満充電する二次電池専
用充電器とを内蔵し、複数の二次電池のうちから選択さ
れた二次電池の直流電力を、対応する電力変換器で交流
変換して電源と負荷側の電力補償を行う間に、この電力
補償動作に供されない残りの二次電池を充電器で満充電
することを特徴とする電力貯蔵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33431299A JP2001157384A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 電力貯蔵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33431299A JP2001157384A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 電力貯蔵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001157384A true JP2001157384A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18275954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33431299A Withdrawn JP2001157384A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 電力貯蔵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001157384A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009201240A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直流電源システムおよびその充電制御方法 |
| JP2009247107A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直流電源システムおよびその充電方法 |
| JP2010057267A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直流電源システムおよびその充電方法 |
| JP2010220406A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 発電システム |
| JP2011055671A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Shimizu Corp | 分散型電源の制御方法 |
| US8039987B2 (en) | 2006-09-29 | 2011-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power source device and vehicle with power source device |
-
1999
- 1999-11-25 JP JP33431299A patent/JP2001157384A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8039987B2 (en) | 2006-09-29 | 2011-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power source device and vehicle with power source device |
| JP2009201240A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直流電源システムおよびその充電制御方法 |
| JP2009247107A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直流電源システムおよびその充電方法 |
| JP4654262B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2011-03-16 | 日本電信電話株式会社 | 直流電源システムおよびその充電方法 |
| JP2010057267A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直流電源システムおよびその充電方法 |
| JP2010220406A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 発電システム |
| JP2011055671A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Shimizu Corp | 分散型電源の制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070206 |