JP2015207500A - 蓄電システム及びその運転方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】蓄電システム1は、蓄電池が複数組み合わされてなる組電池(蓄電池22A,蓄電池22B)と、蓄電池22Aとの間で循環される第1電解液を貯留する第1電解液貯槽24Aと、蓄電池22Bとの間で循環される第2電解液を貯留する第2電解液貯槽24Bと、第1電解液供給手段26Aと、第2電解液供給手段26Bと、組電池の接続を、直列接続及び並列接続のいずれかに相互に切り替える切替手段SW1,SW2,SW3,SW4,SW5と、切替手段の切り替えと第1電解液の流量及び第2電解液の流量とを制御する制御装置50とを備え、充電時には、複数の蓄電池の接続が並列接続となり、放電時には、直列接続となるように運転する。
【選択図】図1
Description
Zn2++2e− → Zn・・・(反応式1)
その一方で、電解電極721では、次の反応式2にしたがって、水が電気分解されて酸素ガスが生成する。
2H2O → O2+4H++4e−・・・(反応式2)
Zn → Zn2++2e−・・・(反応式3)
その一方で、電解電極721では、次の反応式4にしたがって、水素ガスが生成する。
2H++2e− → H2・・・(反応式4)
10 電源部(電源)
20 蓄電部
22A,22B 蓄電池
24A 第1電解液貯槽
24B 第2電解液貯槽
26A 第1電解液供給手段
26B 第2電解液供給手段
221 第1電極
222 第2電極
223 第1電極電解槽
224 第2電極電解槽
226 セパレータ
228 温度計測手段
242 電圧計測手段
30 電力変換器
40 負荷部
50 制御装置
Claims (11)
- 第1電極、第2電極、前記第1電極が保持される第1電解槽、前記第2電極が保持される第2電解槽、及び、前記第1電解槽と前記第2電解槽とを隔離するセパレータを有する蓄電池が複数組み合わされてなると共に、電源によって給電される組電池と、
前記複数の蓄電池が有する前記第1電解槽に往路配管及び復路配管を介して接続され、前記第1電解槽との間で循環される第1電解液を貯留する第1電解液貯槽と、
前記複数の蓄電池が有する前記第2電解槽に往路配管及び復路配管を介して接続され、前記第2電解槽との間で循環される第2電解液を貯留する第2電解液貯槽と、
前記第1電解液貯槽に貯留される第1電解液を、前記複数の蓄電池の前記第1電解槽にそれぞれ供給する第1電解液供給手段と、
前記第2電解液貯槽に貯留される第2電解液を、前記複数の蓄電池の前記第2電解槽にそれぞれ供給する第2電解液供給手段と、
前記複数の蓄電池の接続を、直列接続及び並列接続のいずれかに切り替える切替手段と、
前記切替手段の切り替えと、前記第1電解液供給手段が供給する前記第1電解液の流量及び前記第2電解液供給手段が供給する前記第2電解液の流量とを制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする蓄電システム。 - 前記制御装置は、
前記組電池の充電時には、前記複数の蓄電池の接続が並列接続となるように前記切替手段を制御し、
前記組電池の放電時には、前記複数の蓄電池の接続が直列接続となるように前記切替手段を制御すると共に、
前記複数の蓄電池が直列接続された前記組電池における放電電圧範囲が、前記組電池の充電終止電圧以下の範囲となるように、前記第1電解液供給手段が供給する前記第1電解液の流量と、前記第2電解液供給手段が供給する前記第2電解液の流量とを減少させる
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電システム。 - 前記複数の蓄電池が並列接続であるときの前記組電池への入力電圧と、前記複数の蓄電池が直列接続であるときの前記組電池の出力電圧との電圧差が、前記蓄電システムに印加される最大電圧の1/10以下の範囲にある
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の蓄電システム。 - さらに、
前記第1電解液と前記第2電解液との間の開放電圧を計測する電圧計測手段と、
前記第1電解液と前記第2電解液のそれぞれにおける電解液温度を計測する温度計測手段とを備え、
前記制御装置は、
前記電圧計測手段が計測した開放電圧と前記蓄電池における放電電圧との電圧差、及び、前記温度計測手段が計測した電解液温度に基づいて前記第1電解液及び前記第2電解液の流量を減少させる
ことを特徴とする請求項2に記載の蓄電システム。 - 前記第1電解液及び前記第2電解液が、水溶液であり、
前記蓄電池が、水の電気分解によって水素ガス及び酸素ガスを生成する機能を備えている
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電システム。 - 前記第1電解液が、亜鉛を含む水溶液であり、
前記組電池の充電時には、前記複数の蓄電池が酸素ガスを生成し、
前記組電池の放電時には、前記複数の蓄電池が水素ガスを生成する
ことを特徴とする請求項5に記載の蓄電システム。 - 第1電極、第2電極、前記第1電極が保持される第1電解槽、前記第2電極が保持される第2電解槽、及び、前記第1電解槽と前記第2電解槽とを隔離するセパレータを有する蓄電池が複数組み合わされてなると共に、電源によって給電される組電池と、
前記複数の蓄電池が有する前記第1電解槽に往路配管及び復路配管を介して接続され、前記第1電解槽との間で循環される第1電解液を貯留する第1電解液貯槽と、
前記複数の蓄電池が有する前記第2電解槽に往路配管及び復路配管を介して接続され、前記第2電解槽との間で循環される第2電解液を貯留する第2電解液貯槽と、
前記第1電解液貯槽に貯留される第1電解液を、前記複数の蓄電池の前記第1電解槽にそれぞれ供給する第1電解液供給手段と、
前記第2電解液貯槽に貯留される第2電解液を、前記複数の蓄電池の前記第2電解槽にそれぞれ供給する第2電解液供給手段と、
前記複数の蓄電池の接続を、直列接続及び並列接続のいずれかに切り替える切替手段と、
を備える蓄電システムの運転方法であって、
前記組電池の充電時には、前記複数の蓄電池の接続が並列接続となるように前記切替手段を制御し、
前記組電池の放電時には、前記複数の蓄電池の接続が直列接続となるように前記切替手段を制御する
ことを特徴とする蓄電システムの運転方法。 - 前記組電池の放電時には、さらに、前記複数の蓄電池が直列接続された前記組電池における放電電圧範囲が、前記組電池の充電終止電圧以下の範囲となるように、前記第1電解液供給手段が供給する前記第1電解液の流量と、前記第2電解液供給手段が供給する前記第2電解液の流量とを減少させる
ことを特徴とする請求項7に記載の蓄電システムの運転方法。 - 前記複数の蓄電池が並列接続であるときの前記組電池への入力電圧と、前記複数の蓄電池が直列接続であるときの前記組電池の出力電圧との電圧差が、前記蓄電システムに印加される最大電圧の1/10以下の範囲となるように、前記第1電解液供給手段が供給する前記第1電解液の流量と、前記第2電解液供給手段が供給する前記第2電解液の流量とを減少させる
ことを特徴とする請求項8に記載の蓄電システムの運転方法。 - 前記第1電解液と前記第2電解液との間の開放電圧と、前記第1電解液と前記第2電解液のそれぞれにおける電解液温度とを計測し、
前記組電池の充電時には、前記複数の蓄電池の接続が並列接続となるように前記切替手段を制御し、
前記組電池の放電時には、前記複数の蓄電池の接続が直列接続となるように前記切替手段を制御すると共に、
前記開放電圧と前記蓄電池における放電電圧との電圧差、及び、前記電解液温度に基づいて前記第1電解液及び前記第2電解液の流量を減少させる
ことを特徴とする請求項7に蓄電システムの運転方法。 - 第1電極、第2電極、前記第1電極が保持される第1電解槽、前記第2電極が保持される第2電解槽、及び、前記第1電解槽と前記第2電解槽とを隔離するセパレータを有する蓄電池が複数組み合わされてなると共に、電源によって給電される組電池と、
前記複数の蓄電池が有する前記第1電解槽に往路配管及び復路配管を介して接続され、前記第1電解槽との間で循環される第1電解液を貯留する第1電解液貯槽と、
前記複数の蓄電池が有する前記第2電解槽に往路配管及び復路配管を介して接続され、前記第2電解槽との間で循環される第2電解液を貯留する第2電解液貯槽と、
前記第1電解液貯槽に貯留される第1電解液を、前記複数の蓄電池の前記第1電解槽にそれぞれ供給する第1電解液供給手段と、
前記第2電解液貯槽に貯留される第2電解液を、前記複数の蓄電池の前記第2電解槽にそれぞれ供給する第2電解液供給手段と、
前記複数の蓄電池の接続を、直列接続及び並列接続のいずれかに切り替える切替手段と、
を備え、
前記第1電解液及び前記第2電解液が、亜鉛を含む水溶液であり、
前記蓄電池が、水の電気分解によって水素ガス及び酸素ガスを生成する機能を備えている蓄電システムの運転方法であって、
前記組電池の充電時には、前記複数の蓄電池の接続が並列接続となるように前記切替手段を制御し、前記複数の蓄電池において酸素ガスを生成させ、
前記組電池の放電時には、前記複数の蓄電池の接続が直列接続となるように前記切替手段を制御し、前記複数の蓄電池において水素ガスを生成させる
ことを特徴とする蓄電システムの運転方法。
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