JP2001292532A

JP2001292532A - 電池電力貯蔵システム

Info

Publication number: JP2001292532A
Application number: JP2000103864A
Authority: JP
Inventors: Tomoshi Tada; 知史多田
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2000-04-05
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の最小単位の電池を直列接続した二次電
池ユニットの電池交換に伴うコスト面の問題点を解決す
る。【解決手段】複数の電池Ｂ１〜Ｂｎを直列接続した二
次電池ユニット３を直列側に有する１台の双方向型イン
バータ４の交流側を連系変圧器５で電力系統に連系した
システムにおいて、二次電池ユニット３の各電池Ｂ１〜
Ｂｎに常開式バイパススイッチＳ１〜Ｓｎを並列接続
し、故障電池に対応するバイパススイッチをオンするこ
とで故障電池を他の直列接続状態にある電池から電気的
に分離して、インバータ４を継続させて運転させる。二
次電池ユニット３を電解液循環型二次電池で構成するこ
とで、故障電池の交換を単セル（電池）の電極交換だけ
で可能にして、電池交換が低コストで実行できるように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池と双方向
型インバータを使って電力系統の電力変動の抑制や電力
ピークを低減する電力平準化という電力補償動作を実行
する電池電力貯蔵システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】工場負荷等の変動負荷を有する電力系統
の電力変動を抑制し、また、電力系統の夜間の余剰電力
で二次電池を充電し、昼間の電力ピーク時に二次電池の
電力を放電させて電力ピークを低減させる電力平準化と
いう電力補償動作を行う電池電力貯蔵システムは、二次
電池を充放電させる双方向型インバータを備える。

【０００３】この電池電力貯蔵システムは二次電池の故
障等を考慮した設計がなされ、例えば、複数の電池を直
列接続した二次電池ユニットの一部の電池に故障が発生
しても最低限のシステム運転が継続可能なように、双方
向型インバータを二並列或いは二並列以上に多重接続し
た設計がなされている。その一例として、電力系統に一
対の双方向型インバータを多重接続した電池電力貯蔵シ
ステムを図４に示し説明する。

【０００４】図４に示す電池電力貯蔵システムは、系統
電源１と変動負荷２の電力系統に連系される二並列接続
タイプのもので、共に双方向型で同じ定格容量の第１イ
ンバータ１０と第２インバータ２０を備える。第１イン
バータ１０の直流側に第１二次電池ユニット１１が接続
され、第２インバータ２０の直流側に第２二次電池ユニ
ット２１が接続される。第１，第２インバータ１０，２
０の交流側が連系リアクトル１２、２２と連系開閉用ス
イッチ１３、２３を介して１台の連系変圧器５に接続さ
れ、連系変圧器５が交流開閉器７を介して電力系統に連
系される。

【０００５】第１二次電池ユニット１１は、電池電圧の
小さな複数の鉛電池等の電池Ｂ１，…を直列接続するこ
とで高電圧化し、インバータ運転に必要な電池容量を確
保している。同様にして第２二次電池ユニット２１も、
電池電圧の小さな複数の鉛電池等の電池Ｂ３，…を直列
接続して構成される。各二次電池ユニット１１，２１を
構成する電池Ｂ１、…、Ｂ３、…の各々は、電気的及び
化学的に独立した単セル（単電池、素電池）の鉛電池等
であり、図４においては説明の簡略化のために第１二次
電池ユニット１１を最小数２個の電池Ｂ１，Ｂ２で構成
し、第２二次電池ユニット２１も２個の電池Ｂ３，Ｂ４
で構成している。

【０００６】第１，第２インバータ１０，２０はインバ
ータ機能とコンバータ機能を有する双方向交直変換器
で、各々は電力系統からの交流電力を直流変換して対応
する二次電池ユニット１１，２１に充電するコンバータ
運転と、対応する二次電池ユニット１１，２１に充電さ
れた直流電力を交流変換して電力系統に供給するインバ
ータ運転が、系統電圧に応じて制御されて電力系統の電
力変動を抑制する。また、各インバータ１０，２０をコ
ンバータ運転させることで夜間の余剰電力で対応する二
次電池ユニット１１，２１が充電され、インバータ運転
させることで昼間の電力ピーク時に二次電池ユニット１
１，２１の電力を放電させて電力ピークを低減させる電
力平準化という電力補償動作を行う。

【０００７】以上のような電力補償動作は、並列接続さ
れた両インバータ１０，２０を同期運転させることで行
われる。このインバータ運転時に二次電池ユニット１
１，２１の一部の電池に故障等の異常が発生して正常な
インバータ運転が継続できなくなる場合は、次のように
して電池交換が行われる。仮に第２二次電池ユニット２
１の１つの電池Ｂ４が故障した場合、第２二次電池ユニ
ット２１の全体が故障したと見なされて第２インバータ
２０の運転が停止され、スイッチ２３が開放されて、第
１インバータ１０だけで最低限のインバータ運転が継続
される。この最低限のインバータ運転が継続される間に
第２二次電池ユニット２１の電池交換が行われてから、
第２インバータ２０の運転が再開される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように双方向型
インバータを複数並列多重接続した電池電力貯蔵システ
ムは、１台のインバータがその二次電池の故障等で運転
停止しても、他のインバータの運転を継続させること
で、電力系統の電力補償動作を継続させているが、この
１台のインバータの運転停止から再開までのシステム全
体の運転が非効率運転と成らざるを得ない不具合があっ
た。例えば、図４の電池電力貯蔵システムにおいては、
第２インバータ２０がその二次電池故障で運転停止して
第１インバータ１０だけで運転継続させたとき、このと
きの入出力電力が１／２と半減して運転効率も半減して
いた。

【０００９】また、インバータの二次電池ユニットは、
単セルや単電池等と呼ばれる最小電池単位の電池の複数
個を直列接続して構成されるが、この最小単位の電池が
電気的化学的に独立した鉛電池のような電池で、その１
個の電池が故障して新品と交換する場合は、二次電池ユ
ニットを構成する他の電池も同時に交換するのが、安定
した定格二次電池電圧を確保する上で重要であるとされ
ている。すなわち、例えば図４の第２二次電池ユニット
２１の１個の電池Ｂ４が故障して、この電池Ｂ４だけを
１００％充電の新品と交換した場合、残りの電池Ｂ３が
何％の充電状態にあるかが分からず、そのため電池交換
後の第２二次電池ユニット２１全体の充電状態がアンバ
ランス状態となって、正常なインバータ運転を継続させ
ることが難しくなる。そこで、１つの電池Ｂ４が故障す
ると残りの電池Ｂ３もその故障の有無にかかわらず新品
と交換するのが通常であり、このような電池交換のため
に電池に要するコストが高くなり、電力貯蔵システム全
体のランニングコストが高くなっていた。

【００１０】また、双方向型インバータを複数並列多重
接続した電池電力貯蔵システムは、複数のインバータの
それぞれを専用の制御回路（主回路）で単独運転させ
て、１台のインバータが運転停止しても電力系統の電力
補償動作が継続するようにしているが、複数のインバー
タとその制御回路のために、システム全体が大型構造と
なり、設備費が高くなる不具合があった。

【００１１】本発明の目的は、上記二次電池に伴う不具
合発生を抑制した電池電力貯蔵システムを提供すること
にある。

【００１２】

【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、複数の電池を直列接続した二次
電池ユニットを直列側に有する双方向型インバータの交
流側を連系変圧器を介して電力系統に連系して、双方向
型インバータで二次電池ユニットを充放電させて電力系
統の電力補償動作を実行する電池電力貯蔵システムにお
いて、二次電池ユニットの複数の電池の各々に常開式バ
イパススイッチを並列接続し、この複数のバイパススイ
ッチの内の任意のいずれかをオンすることで、オンされ
たバイパススイッチに並列接続された電池を他の直列接
続状態にある電池から電気的に分離可能にしたことを特
徴とする。

【００１３】ここで、二次電池ユニットを構成する複数
の電池は、電気的化学的に独立した鉛電池、或いは、電
気的には直列接続されて電解液流れに対しては並列接続
された電解液循環型二次電池の単セル等であり、この複
数の電池の各々に常開式バイパススイッチが並列接続さ
れる。二次電池ユニットの複数の電池のいずれかが故障
や寿命等で使用不可となった場合に、この電池のバイパ
ススイッチを手動等でオンして他の電池から電気的に切
り離す。二次電池ユニットを構成する最小単位の電池の
数は数１０，数１００と多数であるのが通常であり、こ
の多数の電池の１つ程度の少数を他の電池から切り離し
ても、残りの電池で得られる二次電池ユニット全体の電
圧はインバータ運転を停止させるほどには変動せず、双
方向型インバータの運転が継続して行われる。したがっ
て、双方向型インバータは１台だけを使用することが可
能となり、１台だけ使用することがシステム全体を小型
にし、低コストに構成する上で望ましい。

【００１４】また、本発明の請求項２の発明は、上記連
系変圧器に、上記二次電池ユニットのバイパススイッチ
のオン動作に伴う二次電池ユニットの直流電圧変動分に
対応させて電圧変圧比を可変調整するタップを配設した
ことを特徴とする。この連系変圧器のタップは、二次電
池ユニットの電池故障発生時等の電圧変動時に手動で切
換操作されるもので、このタップ切換えで二次電池ユニ
ットの電圧変動が補正される。

【００１５】本発明の請求項３の発明は、上記二次電池
ユニットが、複数の単セルを電気的に直列接続し電解液
流れに対して並列接続して成る電池セルスタックと、こ
の電池セルスタックの各単セルに正負二種類の電解液を
循環させるタンクユニットを備えた電解液循環型二次電
池で構成したことを特徴とする。

【００１６】このような電解液循環型二次電池は、レド
ックスフロー電池や亜鉛臭素電池等が好適である。ま
た、電池セルスタックを構成する複数の単セルのいずれ
かの電極が故障しても、二次電池ユニット全体の容量を
決める電解液が全セルに共用されているので、二次電池
ユニット全体の容量変動がほとんど無く、正常なインバ
ータ運転が継続される。

【００１７】また、本発明の請求項４の発明は、上記電
解液循環型二次電池の複数の単セルの各々に内蔵される
正負一対の電極を、電極以外の単セル構造物に対して離
脱・交換可能に配設したことを特徴とする。つまり、電
解液循環型二次電池の単セルの故障原因の多くは単セル
に内蔵される電極の劣化等であることから、この電極を
単セル構造物に対して離脱可能、交換可能に配設してお
くと、単セルの故障時にはその電極だけを交換すればよ
くなり、低コストで電池交換が実行される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１乃
至図３を参照して詳述する。なお、同図の実施形態は図
４の電池電力貯蔵システムに適用したもので、図４と同
一又は相当部分には同一符号を付して、説明の重複を避
ける。

【００１９】図１に示される電池電力貯蔵システムは、
複数の電池Ｂ１〜Ｂｎを直列接続した二次電池ユニット
３を直列側に有する１台の双方向型インバータ４を備え
る。インバータ４の交流側が連系変圧器５を介して電力
系統に連系される。１台のインバータ４で二次電池ユニ
ット３を充放電させて、系統電源１と負荷２を備えた電
力系統の電力平準化等の電力補償動作が実行される。

【００２０】図１の電池電力貯蔵システムは、二次電池
ユニット３の複数の電池Ｂ１〜Ｂｎの各々に常開式バイ
パススイッチＳ１〜Ｓｎを並列接続したこと、及び、複
数のバイパススイッチＳ１〜Ｓｎの内の任意のいずれか
を手動等でオンすることで、オンされたバイパススイッ
チに並列接続された電池が他の直列接続状態にある電池
から電気的に分離されることを特徴とする。また、二次
電池ユニット３のバイパススイッチＳ１〜Ｓｎのオン操
作に伴う二次電池ユニット３の電圧変動に対応させて連
系変圧器５に電圧変圧比を可変調整するタップ６を配設
したことを特徴とする。

【００２１】二次電池ユニット３を構成する複数の電池
Ｂ１〜Ｂｎは、電気的化学的に独立した鉛電池等であ
り、或いは、電気的には直列接続されて電解液流れに対
しては並列接続された電解液循環型二次電池の単セル等
である。複数の電池Ｂ１〜Ｂｎの各々が電気的化学的に
独立した鉛電池の場合、或いは、電解液循環型二次電池
の単セルの場合のいずれの場合も、例えば図２（Ａ）に
示すように各電池Ｂ１〜Ｂｎが電気的に直列接続され、
その各々にバイパススイッチＳ１〜Ｓｎが並列接続さ
れ、各電池Ｂ１〜Ｂｎの正負電極が一対ずつの分離用ス
イッチＴ１〜Ｔｎで隣接する電池から分離可能なように
してある。

【００２２】二次電池ユニット３の各電池Ｂ１〜Ｂｎ
が、例えば電気的化学的に独立した鉛電池の場合を説明
する。複数の鉛電池Ｂ１〜Ｂｎの正負電極が常閉式分離
スイッチＴ１〜Ｔｎを介して直列接続され、各々に常開
式バイパススイッチＳ１〜Ｓｎが並列接続される。この
二次電池ユニット３の複数の鉛電池Ｂ１〜Ｂｎのいずれ
か１つ、例えば鉛電池Ｂｎが故障で使用不可となった場
合、図２（Ｂ）に示すように鉛電池Ｂｎのバイパススイ
ッチＳｎを手動等でオンする。するとバイパススイッチ
Ｓｎが故障鉛電池Ｂｎをバイパスして残りの直列接続さ
れた鉛電池Ｂ１〜Ｂｎ−１で構成された二次電池ユニッ
ト３の直流電圧がインバータ４に印加されてインバータ
運転が継続して行われる。二次電池ユニット３を構成す
る鉛電池Ｂ１〜Ｂｎが数１０〜数１００と多数であるこ
とから、その内の１つが故障してもユニット全体の電圧
降下が僅かであり、また、この電圧降下に対応させてイ
ンバータ４を変調比調整することで運転継続が可能とな
る。なお、故障した鉛電池Ｂｎは、図２（Ｂ）に示すよ
うに対応する分離スイッチＴｎを開放して取り外せばよ
い。

【００２３】以上のように二次電池ユニット３の鉛電池
Ｂ１〜Ｂｎのいずれかが故障しても他の電池の直列接続
状態が維持されてインバータ４を継続運転させるので、
インバータ４を複数台並列多重接続する必要が無く、１
台だけを使用して電力貯蔵システム全体の小型化、低コ
スト化を図ることが可能となる。なお、図示しないが双
方向型インバータの複数を並列多重接続し、それぞれの
インバータの二次電池ユニットの電池に上記要領でバイ
パススイッチを並列接続して、電池故障時に複数のイン
バータの各々を運転停止させることなく運転継続させる
ことも可能である。

【００２４】また、二次電池ユニット３の鉛電池Ｂ１〜
Ｂｎのいずれかが故障して二次電池ユニット３の直流電
圧が降下した場合、インバータ４の変調比を調整するこ
とで連系制御が継続して行われるが、電圧降下の電圧変
動が大きいと一定の電力を出力するためインバータ４に
大電流を許容する必要が生じ、インバータ４のコストが
高くなる。そこで、インバータ４を電力系統に連系する
連系変圧器５にタップ６を装備させ、二次電池ユニット
３の電池故障に伴う直流電圧の降下分に対応させて連系
変圧器５のインバータ側のタップ６を下げるように調整
して、二次電池ユニット３の電圧降下を補正するように
すれば、インバータ４に大電流を許容する必要が無くな
り、インバータ４に低コストのものが適用できる。

【００２５】次に、二次電池ユニット３に電解液循環型
二次電池を適用した実施形態を図３を参照して説明す
る。以下、二次電池ユニット３を上記の鉛電池ユニット
と区別するために必要に応じて電解液循環型二次電池３
と称し、この二次電池３を構成する複数の各電池Ｂ１〜
Ｂｎを必要に応じて単セルＢ１〜Ｂｎと称する。

【００２６】図３に示すように電解液循環型二次電池３
は、最小単位電池である複数の単セルＢ１〜Ｂｎを直並
列接続した電池セルスタック３１と、電池セルスタック
３１の各単セルＢ１〜Ｂｎに正負二種類の電解液３３，
３４を循環させるタンクユニット３２で構成される。こ
のような電解液循環型二次電池３は、レドックスフロー
電池や亜鉛臭素電池等が適用可能であり、図３はレドッ
クスフロー電池が示される。この電池セルスタック３１
の複数全ての単セルＢ１〜Ｂｎが電気的には直列に接続
され、電解液流れからは並列に接続される。タンクユニ
ット３２は、正負二種類の電解液３３，３４を電池セル
スタック３１との間で循環可能に貯蔵するタンク３５、
３６と、電解液強制循環用ポンプ３７，３８を備える。

【００２７】電池セルスタック３１の各単セルＢ１〜Ｂ
ｎは、内部にイオン選択性隔膜４１で仕切られた正電極
室４２と負電極室４３を有し、各室内にカーボンフェル
ト等の正電極４４と負電極４５が設置される。全ての各
単セルＢ１〜Ｂｎの正負電極が電気的に直列接続され、
各単セルＢ１〜Ｂｎの正電極室４２，…と一方のタンク
３５が配管４６で電解液流れに対して並列接続され、こ
の配管４６の一部に組み込んだポンプ３７を駆動させる
ことでタンク３５に貯蔵された正極電解液３３が各単セ
ルＢ１〜Ｂｎの正電極室４２、…を循環する。全単セル
Ｂ１〜Ｂｎの負電極室４３，…と他方のタンク３６が配
管４７で電解液流れに対して並列接続され、配管４７の
一部に組み込んだポンプ３８を駆動させることでタンク
３６に貯蔵された負極電解液３４が各単セルＢ１〜Ｂｎ
の負電極室４３、…を循環する。正負の各電解液３３，
３４は、パナジウムイオンを溶解させた硫酸水溶液等が
用いられる。各単セルＢ１〜Ｂｎを正負の電解液３３，
３４が循環する間に、正負電解液間でレドックスイオン
反応が行われて、正電荷と負電荷のエネルギーが各タン
ク３５，３６の電解液３３，３４に蓄積され、各単セル
Ｂ１〜Ｂｎの正負一対の電極４４，４５に最小単位の数
Ｖ程度の直流電圧が生起される。

【００２８】図３の電解液循環型二次電池３を電力貯蔵
システムとして適用する場合には、システム効率を上げ
るために数Ｖ程度の単セルの多数を直並列接続して、全
体の二次電池電圧を必要な数１００Ｖから数１０００Ｖ
まで高電圧化し、電力貯蔵用二次電池としての必要容量
を確保している。このような電解液循環型二次電池３
は、電解液量を増やすことで容易に電力貯蔵量を増大さ
せることができて、大容量の電力系統の電力貯蔵システ
ム用二次電池として高い実用性を備える。

【００２９】このような電解液循環型二次電池３に対し
て、本発明は次のように構造改変する。すなわち、複数
全ての単セルＢ１〜Ｂｎに図２の回路図と同様にして常
開式バイパススイッチＳ１〜Ｓｎを並列接続する。ま
た、各単セルＢ１〜Ｂｎが故障するほとんどの原因は、
その一対の電極４２，４３の組成劣化等であり、電極だ
け交換すれば回復することから、一対の電極４２，４３
を他の単セル構造物に対して分離可能、交換可能に設置
する。さらに、かかる単セルＢ１〜Ｂｎの電極交換の際
の電解液保全手段として、各単セルＢ１〜Ｂｎに正負の
電解液３３，３４を循環させる配管４６，４７の一部或
いは複数箇所にバルブ４８，４９を設置する。

【００３０】以上の電解液循環型二次電池３で１台のイ
ンバータ４を運転させる際に、電池セルスタック３１の
単セルＢ１〜Ｂｎのいずれか１つ、例えば単セルＢｎが
故障で使用不可となった場合、図２（Ｂ）に示すように
単セルＢｎのバイパススイッチＳｎを手動等でオンす
る。するとバイパススイッチＳｎが故障単セルＢｎをバ
イパスして残りの直列接続された単セルＢ１〜Ｂｎ−１
で構成された電池セルスタック３１の直流電圧がインバ
ータ４に印加されて運転が継続して行われる。この場
合、電池セルスタック３１の全単セルＢ１〜Ｂｎに正負
の電解液３３，３４を循環させて正負の電荷エネルギー
をタンク３５，３６に貯蔵した状態で、インバータ４に
所定の二次電池電力を印加するようにしているので、全
単セルＢ１〜Ｂｎの内の少数単セルが故障しても全体の
二次電池容量はほとんど変動せず、インバータ４は常に
安定して運転を継続する。また、仮に二次電池電圧が変
動する場合には、この電圧変動を補正するように連系変
圧器５のタップ６を調整すればよい。

【００３１】また、電解液循環型二次電池３の場合、電
池セルスタック３１の仮に１つの単セルＢｎが故障する
と、この単セルＢｎの故障原因である正負一対の電極４
２，４３だけを外して新品と交換することが可能であ
り、適正な処置である。すなわち、１つの単セルＢｎの
電極が故障しても、この電極以外の電解液等の単セル構
造物は良品であり、１つの単セルＢｎの電極だけを交換
しても電解液の量や蓄積電荷エネルギー量が変動しな
い。このように電池セルスタック３１の複数の各単セル
Ｂ１〜Ｂｎのいずれかが故障した場合、故障単セルの電
極だけを交換することで電池セルスタック全体が元に回
復されため、電池交換コストが安くでき、電力貯蔵シス
テムのランニングコストが下げられる。

【００３２】なお、電解液循環型二次電池３で運転され
るインバータ４は、前述した鉛電池仕様システムと同様
に複数台並列多重接続する必要が無く、１台だけを使用
して電力貯蔵システム全体の小型化、低コスト化を図る
ことが可能である。また、電解液循環型二次電池３にお
ける単セルＢ１〜Ｂｎの一部の電極交換は、電池セルス
タック３１に循環される正負の電極液３３，３４の電極
交換される単セルへの流れをバルブ４８，４９等で一時
停止させて行えばよい。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、二次電池ユニ
ットの複数の電池のいずれかが寿命や故障等で使用不可
となっても、この電池をバイパススイッチのオンでバイ
パスすることで残りの電池による二次電池電圧で双方向
インバータの運転を継続させることができるので、イン
バータを複数並列多重接続する必要が無くなり、１台の
インバータを使用した小型で低コストの電池電力貯蔵シ
ステムが提供できる。

【００３４】請求項２の発明によれば、二次電池ユニッ
トの複数の電池のいずれかが故障してインバータの直流
側二次電池電圧が降下しても、連系変圧器のタップを下
げて電池電圧降下を補正することで、インバータに大電
流インバータを使用する必要が無くなり、コストの安い
インバータが適用できる効果がある。

【００３５】請求項３の発明によれば、二次電池ユニッ
トに使用される電解液循環型二次電池は電池セルスタッ
クを構成する複数の単セルのいずれかが故障しても、全
体の二次電池容量がほとんど変動しないので、インバー
タの運転が安定して継続されて信頼性が良くなり、イン
バータの低コスト化が容易になる。また、複数の単セル
のいずれかが故障した場合、その故障した単セルの正負
電極だけを交換しても全体の二次電池電圧がアンバラン
スになる心配がないので、電池交換が低コストで実施で
き、ランニングコストの安い電池電力貯蔵システムが提
供できる。

【００３６】請求項４の発明によれば、電解液循環型二
次電池の複数の単セルの故障原因のほとんどが電極であ
ることから、この電極だけを交換可能に単セルに配備す
ることで単セルの故障による電池交換作業が簡単確実に
行えるようになり、二次電池の保守点検が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す電池電力貯蔵システ
ムの回路図である。

【図２】（Ａ）は図１の電池電力貯蔵システムにおける
二次電池ユニットの回路図、（Ｂ）は電池故障に対応さ
せたときの回路図である。

【図３】図１の電池電力貯蔵システムにおける二次電池
ユニットに電解液循環型二次電池を適用したときの二次
電池回路図である。

【図４】従来の電池電力貯蔵システムの回路図である。

【符号の説明】

１系統電源２負荷３二次電池ユニット、電解液循環型二次電池４双方向型インバータ５連系変圧器６タップ３１電池セルスタック３２タンクユニット３３，３４正負の電解液４４，４５正負の電極Ｂ１〜Ｂｎ電池、単セルＳ１〜Ｓｎバイパススイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の電池を直列接続した二次電池ユニ
ットを直列側に有する双方向型インバータの交流側を連
系変圧器を介して電力系統に連系し、双方向型インバー
タで二次電池ユニットの電池を充放電させて電力系統の
電力補償動作を実行する電池電力貯蔵システムにおい
て、前記二次電池ユニットの複数の電池の各々に常開式バイ
パススイッチを並列接続し、この複数のバイパススイッ
チの内の任意のいずれかをオンすることで、オンされた
バイパススイッチに並列接続された電池を他の直列接続
状態にある電池から電気的に分離可能にしたことを特徴
とする電池電力貯蔵システム。
【請求項２】上記連系変圧器に、上記二次電池ユニッ
トのバイパススイッチのオン動作に伴う二次電池ユニッ
トの直流電圧変動分に対応させて電圧変圧比を切り換え
るタップを配設したことを特徴とする請求項１記載の電
池電力貯蔵システム。
【請求項３】上記二次電池ユニットが、複数の単セル
を電気的に直列接続し電解液流れに対して並列接続して
成る電池セルスタックと、この電池セルスタックの各単
セルに正負二種類の電解液を循環させるタンクユニット
を備えた電解液循環型二次電池で、その複数の単セルの
各々にバイパススイッチを並列接続したことを特徴とす
る請求項１又は２記載の電池電力貯蔵システム。
【請求項４】上記電解液循環型二次電池の複数の単セ
ルの各々に内蔵される正負一対の電極を、電極以外の単
セル構造物に対して離脱・交換可能に配設したことを特
徴とする請求項３記載の電池電力貯蔵システム。