JP2019184374A - Power storage system - Google Patents
Power storage system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019184374A JP2019184374A JP2018074264A JP2018074264A JP2019184374A JP 2019184374 A JP2019184374 A JP 2019184374A JP 2018074264 A JP2018074264 A JP 2018074264A JP 2018074264 A JP2018074264 A JP 2018074264A JP 2019184374 A JP2019184374 A JP 2019184374A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- battery packs
- battery pack
- candidates
- storage system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
-
- 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
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
-
- 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
Abstract
Description
本発明は、多数の使用済み蓄電池を再利用する蓄電システムに関する。 The present invention relates to a power storage system that reuses a large number of used storage batteries.
脱炭素社会の実現に向けて、例えば、石化燃料のエンジン車から、二酸化炭素の排出量が少ない電気自動車への移行が進んでいる。一方、この過程で重要なことは、大量に発生する使用済み蓄電池をいかにして有効活用するかということである。 To realize a decarbonized society, for example, a shift from petrochemical engine vehicles to electric vehicles with low carbon dioxide emissions is progressing. On the other hand, what is important in this process is how to effectively use a large amount of used storage batteries.
使用済み蓄電池が再利用されている産業分野の一つとして、ビル管理の分野がある。この分野では、電気自動車に利用され、その後消耗して規格外となった使用済み蓄電池が多数、例えば、太陽光発電や夜間電力の蓄電システムとして再利用され、さらに、エレベーターの運転補助、照明の補助、空調機の補助等に活用することが期待されている。 One of the industrial fields where used storage batteries are reused is the field of building management. In this field, many used storage batteries that have been used for electric vehicles and then become worn out of specification, such as solar power generation and nighttime power storage systems, are reused as elevator driving assistance and lighting. It is expected to be used for assistance and assistance for air conditioners.
多数の使用済み蓄電池を再利用する蓄電システムにおいて注意しなければならないことは、複数の蓄電池毎に電池特性が異なっているため、個々の電池の特性や容量を把握した上で、蓄電池の交換時期を適切に管理しなければならないということである。例えば、特許文献1には、2つの異なる特性を持つ2次電池において、電池特性、本数等をメモリに記憶させておき、組電池に接続した電流計、電圧計の出力に基づいて、各2次電池の劣化率や余寿命を算出し、規定値以下であれば検知信号を出力する、あるいは、この結果に基いて2つの異なる特性をもつ2次電池の電圧を平準化する技術が記載されている。
In storage systems that recycle a large number of used storage batteries, it is important to note that the battery characteristics of each storage battery differ, so it is important to know the characteristics and capacity of each battery before replacing the storage battery. It is necessary to manage properly. For example, in
特許文献2には、劣化判定部、余寿命推定部を有し、劣化判定部にて電池モジュールの劣化具合を判定し交換すべき電池モジュールを抽出し、劣化具合は問題なくても余寿命推定部にて算定された余寿命が設定値より小さい電池モジュールも交換すべき対象として抽出する技術が記載されている。 Patent Document 2 includes a deterioration determination unit and a remaining life estimation unit. The deterioration determination unit determines a deterioration degree of the battery module and extracts a battery module to be replaced. Even if there is no problem with the deterioration state, the remaining life estimation is performed. Describes a technique for extracting a battery module whose remaining life calculated in the section is smaller than a set value as an object to be replaced.
多数の使用済み蓄電池を再利用する蓄電システムでは、蓄電池毎の寿命の違いに応じて、蓄電池を頻繁に交換しなければならないという課題がある。特許文献1は、異なる残存寿命を持つ組電池の寿命を延ばすための平準化に関する技術を開示しているだけで、この課題の改善について配慮がない。特許文献2も交換する蓄電池の候補を抽出する技術を開示するだけであって、同様である。本発明は、多数の蓄電池を利用しながらも、蓄電池を効率的に交換可能な蓄電システムを提供することを目的とする。
In a power storage system that reuses a large number of used storage batteries, there is a problem that the storage batteries must be frequently replaced according to the difference in the life of each storage battery.
上記目的を達成するため、本発明は、2次電池のセルを夫々収容する複数の電池パックを備え、定期的に保守作業が実施される蓄電システムにおいて、前記複数の電池パックに対する制御回路を備え、前記制御回路は、前記複数の電池パック夫々の残存寿命に基いて、前記複数の電池パックの中から次回の保守作業の際に交換されるべき電池パックの候補を抽出し、前記抽出された電池パックの数と規定数との比較結果に基づいて、次回の保守作業の際に交換されるべき電池パックの数が前記規定数になるように、前記複数の電池パックのうち所定の電池パックに加わる負荷の度合いを変更して、当該電池パックの残存寿命を調整できるようにした、ことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of battery packs each accommodating a cell of a secondary battery, and includes a control circuit for the plurality of battery packs in a power storage system in which maintenance work is periodically performed. The control circuit extracts a candidate battery pack to be replaced in the next maintenance operation from the plurality of battery packs based on the remaining life of each of the plurality of battery packs, and the extracted Based on the comparison result between the number of battery packs and the specified number, the predetermined number of battery packs among the plurality of battery packs is set such that the number of battery packs to be replaced at the time of the next maintenance work becomes the specified number. The remaining life of the battery pack can be adjusted by changing the degree of load applied to the battery pack.
本発明によれば、多数の蓄電池を利用しながらも、蓄電池を効率的に交換可能な蓄電システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrical storage system which can replace | exchange a storage battery efficiently can be provided, utilizing many storage batteries.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の蓄電システムの一実施形態に係るブロック図である。蓄電システムは、複数の電池モジュール1と複数の電池モジュールを制御する制御回路100とを備える。複数の電池モジュールの夫々は複数の電池パックを収容している。符号2a、2b、2c、2dの夫々は、電池モジュール内の一つの電池パックを表している。電池パックは複数の2次電池セルから構成されている。制御回路100は、電池モジュール毎に複数の電池パック夫々を管理している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram according to an embodiment of a power storage system of the present invention. The power storage system includes a plurality of
複数の電池モジュールの電池パック2a、2b、2c、2dはスイッチ3a、3b、3c、3dを介して互いに直列に接続されている。なお、電池パックが直列に接続されている個数は、図1のように“4”に限られない。複数の電池モジュールの夫々では、電池パック2a、2b、2c、2dの夫々にセンサ5a、5b、5c、5dの夫々が図示するように接続されている。センサは、電池パックから電圧、充放電回数、温度等電池パックの動作状態に関連するパラメータを検出する。センサは制御回路100に接続されている。制御回路100は、センサ5a、5b、5c、5dから計測値を収集して電池パックの状態を監視している。
The
符号6は、複数の電池パック2a、2b、2c、2dを直列に接続する配線102に流れる電流を計測する電流計である。符号104は配線102に並列に接続され、スイッチ4a、4b、4c、4dが接続された配線である。複数のスイッチ3a、3b、3c、3d、4a、4b、4c、4dの夫々は制御回路100によって開閉される。
制御回路100はスイッチ回路によって所定の電池パックを選択することができる。制御回路100が、例えば、スイッチ3a、4b、4c、4dをオフにしてその他のスイッチをオンにすると、電池パック2aを除いて、電池パック2b、2c、2dを直列に接続した構成を実現できる。同様に、制御回路100がスイッチ3b、4a、4c、4dをオフにしてその他のスイッチをオンにすれば、電池パック2bを外して電池パック2a、2c、2dが直列に接続された構成を実現できる。このようにスイッチ3a〜3d、4a〜4dのオン/オフを制御することによって、充放電に供される、複数の電池パックの組合せを変更することができる。
The
符号7a〜7dは、複数の電池モジュール1の夫々に存在して、電池モジュール内の温度(電池パックの環境温度)を調整可能な温度調整器である。
制御回路100はコンピュータによって構成されてよい。制御回路100は、コンピュータのハードウェア資源、例えば、CPU等のコントローラ、メモリ、HDD等の記憶装置、表示デバイス、入力デバイス、そして、通信デバイスを備え、さらに、ソフトウェア資源である、OS、電池パックを制御するためのアプリケーションプログラムを備える。符号8は、電池パックの状態を監視する監視モジュール、符号10は、電池パックの残存寿命を推定する推定モジュール、符号11は、複数の電池パック中から所定の電池パックを抽出する抽出モジュール、符号12は、電池パックの残存寿命を調整可能な調節モジュールである。これらモジュールは、コントローラがソフトウェア資源を実行することによって実現される。そして、符号9はメモリ、及び/又は、記憶装置からなる記憶モジュールである。モジュールを、部、手段、又は、要素、と言い換えてもよい。
The
センサ5a〜5d、電流計6の計測情報は監視モジュール8へ送られる。監視モジュール8は、計測情報に基づいて、電池パック2a〜2d夫々の容量、劣化の度合い等、電池パックの状態を管理する。監視モジュール8は、所定のサンプリング周期毎に計測情報を取り込み、計測情報、そして、計測情報に基く管理の結果を記憶モジュール9に記録する。推定モジュール10は、記憶モジュール9に記録された情報に基づいて、電池パック2a、2b、2c、2d夫々の残存寿命を計算し、これを記憶モジュール9に記録する。
The measurement information of the
抽出モジュール11は記憶モジュール9の残存寿命の計算値を参照して、蓄電システムの次回の保守作業の際に交換されるべき電池パックを抽出する。保守作業は、所定期日毎、例えば、定期的に実施されることでよい。抽出モジュール11は抽出した電池パックの情報を記憶モジュール9に記録する。調整モジュール12は、記憶モジュール9の抽出情報に基づいて、残存寿命を調整すべき、一つ又は複数の電池パックを決定する。調整モジュール12は、スイッチ3a〜3d、4a〜4dのオン/オフによって、どの電池パックを直列に接続するかを設定でき、そして、温度調節器7a〜7dを制御することによって電池パックを収容するモジュール1の温度環境を制御することにより、所定の電池パックの残存寿命を調整、即ち、残り寿命を延ばしたり早めたりすることができる。
The
次に、蓄電システムによって実行される電池パックの交換処理について説明する。使用済み電池パックを数多く利用するシステムでは、複数の電池パックの夫々の残存寿命は電池パック毎に異なるため、寿命が尽きた電池パックが継続的に発生する。したがって、寿命が尽きた電池パックが生じる都度、この電池パックを、残存寿命が残っている他の電池パックに交換することが好ましいといえる。しかしながら、それでは電池パックの交換が頻発し、交換作業の負担が増えて交換コストが嵩むという問題がある。一方、電池パックの交換を定期的に行おうとしても、交換作業の都度、交換すべき電池パックの数が変動し、電池パックの数が少ない時には交換の労力が無駄になり、電池パックの数が多い時には交換の労力が不足する等、交換作業を効率化できない。 Next, battery pack replacement processing executed by the power storage system will be described. In a system that uses a large number of used battery packs, the remaining life of each of the plurality of battery packs varies from one battery pack to another. Therefore, it is preferable to replace this battery pack with another battery pack that has a remaining life whenever a battery pack whose life has expired is generated. However, there is a problem that replacement of the battery pack occurs frequently, increasing the burden of replacement work and increasing the replacement cost. On the other hand, even if the battery pack is replaced periodically, the number of battery packs to be replaced fluctuates every time the replacement work is performed, and when the number of battery packs is small, the replacement effort is wasted. When there are many, the replacement work cannot be made efficient because the replacement labor is insufficient.
そこで、既述の蓄電システムは、定期的に保守作業が実施され、複数の電池パックの一つ又は複数が所定期日毎、或いは、定期的に他の電池パックに交換されたりする場合でも、交換しようとする電池の残存の残存寿命を調整することにより、電池パックの交換作業の際に、交換されるべき電池パック数が所定の規定数になるようにして、電池パックの交換が効率的に実施されるようにしたものである。既述の“規定数”とは、蓄電システムの性能を維持でき、かつ、交換作業の負担を大きくしないという観点から、予め定められよい。既述の調整モジュール12が電池パックの残存寿命をコントロールする。電池パックの残存寿命を延ばしたり、又は、短縮することは、電池パックに加わる負荷の度合いや程度を変更、即ち、負荷の度合いを亢進、又は、抑制することにより可能になる。なお、電池パックに加わる負荷とは、例えば、充放電回数、そして、電池パックが置かれる環境(電池モジュール)の温度である。なお、電池パックを交換するタイミングを、蓄電システムが適用される、例えば、ビルのエレベーターの定期点検に合わせることができる。
Therefore, the above-described power storage system is replaced even when maintenance work is regularly performed, and one or more of the plurality of battery packs are replaced with another battery pack every predetermined date or periodically. By adjusting the remaining life of the battery to be replaced, the battery pack can be replaced efficiently so that the number of battery packs to be replaced becomes a predetermined specified number when replacing the battery pack. It is intended to be implemented. The above-mentioned “specified number” may be determined in advance from the viewpoint of maintaining the performance of the power storage system and not increasing the burden of replacement work. The
作業員は、蓄電システムのメンテナンスの際、前回の点検時に交換候補として抽出された電池パックを交換する。蓄電システムは、電池パックが交換される際、次のメンテナンスのときに交換されるべき電池パックをさらに抽出する。 The worker replaces the battery pack extracted as a replacement candidate at the previous inspection during the maintenance of the power storage system. When the battery pack is replaced, the power storage system further extracts a battery pack to be replaced at the next maintenance.
図2は、制御回路100による、電池パックの交換を支援する処理を説明するフローチャートである。制御回路100は、例えば、電池パックを交換しようする際、作業員の入力によってフローチャートをスタートすればよい。監視モジュール8は、記憶モジュール9に記録されている計測情報に基づいて、全ての電池パック夫々について、現在の容量(満充電できる容量)を計算する(S101)。この計算には電池パックの初期容量のデータが必要であり、これは記憶モジュール9に格納されていてよい。なお、初期容量のデータは電池パックの型式からそのメーカが保証している公称値、或いは、新品の電池パックから測定された値を使用してもよい。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a process for supporting the replacement of the battery pack by the
推定モジュール10は全ての電池パックの残存寿命を推定する。そのために、推定モジュール10は、電池パックの現容量と初期容量とに基づいて電池パックの劣化度dを算出する。交換基準として設定された劣化度に達した電池パックが交換されることになる。電池パックの残存寿命とは電池パックが交換基準として設定された劣化度に達するまでの期間である。
The
電池の劣化はいろいろな要因の影響を受け、次の式1から分かるように、主に、環境温度T、稼働時間t、そして、充放電回数nの影響が大きい。
The deterioration of the battery is affected by various factors. As can be seen from the
抽出モジュール11は、全ての電池パックの推定残存寿命(或いは、電池容量)に基づいて、次回のメンテナンスの際に交換されるべき電池パックの候補を抽出する(S102)。次回のメンテナンスの際に交換されるべき電池パックを予め決定することは、多数の使用済み電池パックを再利用する蓄電システムを安定して運用することと電池パックの交換を効率化することとの両立のために有効である。
Based on the estimated remaining life (or battery capacity) of all the battery packs, the
抽出モジュール11は、次回のメンテナンスの際交換されるべき電池パックの候補数と既述の規定数とを比較する(S103)。抽出モジュール11は、候補数が規定数より小さい場合、S103を肯定判定してS104に移行する。抽出モジュール11は、交換候補として選定されなかった電池パックの中から、残存寿命が短い順に、電池パックを規定数に達するまで交換候補として追加する(S104)。追加された交換候補の電池パックは、現在までの使用状態では次回のメンテナンスまでに交換すべき劣化度に至らないため、電池パックに加わる負荷の程度を変更して電池パックの消耗を促進させる必要がある。そこで、抽出モジュール11は、調整モジュール12に、交換候補として新たに追加された電池パックの消耗を促進させるコマンドを送って(S105)フローチャートを終了する。
The
調整モジュール12は、交換候補として追加された電池パックに加わる負荷の度合いを亢進、促進、増加等させ、例えば、充放電回数を多くし、及び/又は、電池パックの環境温度を上げて、電池パックの残存寿命が速く消化されるようにする。調整モジュール12は、既述のスイッチのオン又はオフをコントロールして、交換候補に追加された電池パックを充放電回路に接続しながら、他の電池パックを充放電回路から外す、除外などして、交換候補に追加された電池パックの充放電回数を相対的に増加させ、及び/又は、交換候補に追加された電池パックが属するモジュール1の温度調整器7a〜7dの冷却頻度を低減させて、次回のメンテナンスまでに電池パックが交換されるべき劣化度まで消耗されるようにする。電池パックは、充放電回数が増えるほど、及び/又は、環境温度が高いほど消耗されて劣化が進む。
The
このように、調整モジュール12は、電池パックの消耗を促進させることにより、電池パックの残存寿命を調整し、これを管理することができる。交換候補として新たに追加された電池パックの消耗が促進される代わりに、交換候補ではない電池パックの消耗が抑制されれば、蓄電システム全体に対する悪影響はない。なお、電池パックが使用される状況によって、電池パックの残存寿命は変わってくるため、候補数は規定数とおりにならないことは普通にある。
As described above, the
抽出モジュール11は、候補数が規定数より大きい場合、S103を否定判定してS106に移行する。抽出モジュール11は、交換候補として抽出、又は、選定された電池パックの数が規定数より多いために、余寿命の長い順に、候補数が規定数になるまで電池パックを交換候補から除外する(S106)。除外された電池パックは、次回のメンテナンスまで現在の条件のまま使用され続けると、規定された劣化度を超えて劣化が進んでしまう。抽出モジュール11は、調整モジュール12に、交換候補から外された電池パックの消耗を抑制させるコマンドを送って(S105)フローチャートを終了する。
If the number of candidates is greater than the specified number, the
調整モジュール12は、この抑制コマンドを受けて、交換候補から外された電池パックの負荷を抑制、軽減、緩和等、例えば、既述のスイッチのオン又はオフをコントロールして、交換候補に追加された電池パックの充放電回数を減少させ、及び/又は、交換候補から外された電池パックが属するモジュール1の温度調整器7a〜7dの冷却頻度を増加させて、次回のメンテナンスまでに電池パックの消耗が進まないようにして途中で電池パックの寿命が尽きないようにする。この電池パックは次々回のメンテナンスの際に交換候補になる。このように、制御回路100は、蓄電システムのメンテナンスの際、交換される電池パックの数が規定数になるようにする。なお、S103において、候補数が規定数に等しい場合には、制御システム100は、S104、そして、S106に進むことなく、フローチャートを終了する。図2に示すフローチャートによれば、次回のメンテナンスの際に交換されるべき電池パックの数を予め定めた規定数になるにするので、電池パックの交換作業を効率化できる。交換すべき電池パックの数が少ないと、交換のために用意した人材や機材が無駄になり、一方、交換すべき電池パックの数が多いと交換のために用意した人材や機材が不足し、交換作業を追加しなければならない等の課題があった。
In response to this suppression command, the
ここで、2次電池の属性について説明する。図3に2次電池の充電特性の曲線を示し、図4に2次電池の放電特性の曲線を示す。横軸が初期容量に対する充電率であり、縦軸が電圧である。実線が初期状態、点線が劣化時の場合である。電池が劣化していくと満充電時の充電率が初期の充電状態から下がっていき電池の持ち時間が短くなる。満充電時の充電率によっても電池の劣化度が分かる。そして、充電曲線と放電曲線の電圧差が初期状態に比較して劣化していくと大きくなる。したがって、電圧差によっても電池の劣化度を判定することができる。 Here, the attributes of the secondary battery will be described. Fig. 3 shows the curve of the charging characteristics of the secondary battery, and Fig. 4 shows the curve of the discharging characteristics of the secondary battery. The horizontal axis is the charging rate with respect to the initial capacity, and the vertical axis is the voltage. This is a case where the solid line is in the initial state and the dotted line is in a degraded state. As the battery deteriorates, the charging rate at the time of full charge is lowered from the initial charged state, and the battery life is shortened. The degree of deterioration of the battery can also be understood from the charging rate at the time of full charge. The voltage difference between the charge curve and the discharge curve becomes larger as the voltage difference deteriorates compared to the initial state. Therefore, the deterioration degree of the battery can be determined also by the voltage difference.
電力供給を安定化するためには、大容量の蓄電システムが必要になる。大容量の蓄電システムでは、多数の電池モジュール、電池パックが存在する。作業員が効率的に電池交換作業を行うには、作業員が交換候補である電池パックを、時間を費やすことなく認識できることが好適である。図5、6に交換候補である電池パックを報知するシステムの一例を示す。図5は、蓄電システムの筐体の正面図である。筐体は2機存在し、1機が4つの電池モジュールを備えるものとして構成されている。2機の筐体によって蓄電システムが構成される。符号30-37は夫々電池モジュールを示す、符号30a-37aは夫々電池モジュールの正面扉である、符号30b-37bは正面扉に設けられた表示部を示す。制御システム100は、交換候補になっている電池パックを有する電池モジュールの表示部(31b,37b)を点灯させる。
In order to stabilize power supply, a large-capacity power storage system is required. In a large-capacity power storage system, there are many battery modules and battery packs. In order for the worker to efficiently perform the battery replacement work, it is preferable that the worker can recognize the battery pack as the replacement candidate without spending time. 5 and 6 show an example of a system for informing a battery pack that is a replacement candidate. FIG. 5 is a front view of the housing of the power storage system. There are two cases, and one case is configured with four battery modules. A power storage system is configured by two housings. Reference numerals 30-37 denote battery modules,
図6は、一つの電池モジュール内の複数の電池パックの収納構造を示す正面図である。電池モジュールの扉を開放すると、この収納構造が露出する。図6において、符号40-51は電池パックを示し、符号40a-51aは電池パックの小筐体を示し、符号40b-51bは電池パックの表示部(表示出力装置)を示す。制御回路100は、交換候補になっている電池パックの表示部(40b、50b)を点灯させることにより、作業員に交換候補になっている電池パックを報知する。表示部は、液晶パネル、パイロットランプ、LED等点灯表示が作業員に分かり易いものであればよい。表示部が存在することによって、作業員は、多数の電池パックがある中で、交換対象になっている電池パックを迅速に探し当てることができる。
FIG. 6 is a front view showing a housing structure for a plurality of battery packs in one battery module. When the battery module door is opened, the storage structure is exposed. In FIG. 6, reference numeral 40-51 denotes a battery pack,
作業員は、電池モジュールの表示部、そして、電池パックの表示部によって、交換候補の電池パックを視認することができる。作業員が交換候補であった電池パックの交換を終了すると、制御回路100は、交換された電池パックに関する表示を消し、次回のメンテナンスの際の交換候補である電池パックの表示部と、この電池パックを有する電池モジュールの表示を点灯させる。なお、制御回路100は、図2のフローチャートによって、交換候補から外れた電池パック、交換候補に追加された電池パックを区別できるように、表示部を点灯させてもよい。
The worker can visually recognize the replacement candidate battery pack through the display unit of the battery module and the display unit of the battery pack. When the operator finishes replacing the battery pack that was the replacement candidate, the
図7に本発明の蓄電システムの第2の実施形態に係るブロック図を示す。第2の実施形態に係る蓄電池システムが図1の実施形態と異なる点は、電池パック2e、2f、2gが並列に接続されていることである。なお、電池パックの個数は限定されるものではない。
FIG. 7 shows a block diagram according to the second embodiment of the power storage system of the present invention. The storage battery system according to the second embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 in that the
夫々の電池パックには電流、充放電回数、温度等を検出するセンサ5e、5f、5gが接続されている。電圧計21は電池パックにかかる電圧を計測している。各電池パックにはスイッチ3e、3f、3gが接続されている。スイッチ3eをオフにしてその他のスイッチをオンにすると、電池パック2eが外れて、二つの電池パック2f、2gが並列接続された構成になる。同様にスイッチ3e、3fをオフにしてその他のスイッチをオンにすれば、電池パック2e、2fが外れて、電池パック2gのみが接続された構成になる。
図1の蓄電システムと同様に、図7の蓄電システムがスイッチ3e〜3gをオン/オフ制御することによって、蓄電システムが運用しようとする電池パックを変更することができる。抽出モジュール11は、センサ5e〜5g、電圧計21のデータ、及び、記憶モジュール9に格納されたデータに基づいて、交換候補の電池パックを抽出する。調整モジュール12は、スイッチ3e〜3gをオン/オフ制御して、抽出された電池パックの充放電回数を増減させたり、抽出された電池パックに対する温度調節器7e〜7gの冷却頻度を増減させたりして、電池パックの寿命を調節する。
Similarly to the power storage system in FIG. 1, the battery pack to be operated by the power storage system can be changed by the on / off control of the
なお、蓄電システムは、複数の電池パックが直列及び並列に接続された構造を備えてもよい。既述の規定数は特定の値以外に所定の幅を持った値でもよい。既述の実施形態では、使用済みの電池パックを利用する蓄電システムについて説明したが、新品の電池パックを大量に利用する蓄電システムにおいても、電池パックの使用状況が電池パック毎に異なるため、電池寿命が低下した電池パックが少しずつでも継続的に発生する場合等に本発明を適用することができる。 The power storage system may include a structure in which a plurality of battery packs are connected in series and in parallel. The specified number described above may be a value having a predetermined width other than the specific value. In the above-described embodiment, the power storage system that uses a used battery pack has been described. However, even in a power storage system that uses a large number of new battery packs, the usage status of the battery pack varies from battery pack to battery pack. The present invention can be applied to the case where battery packs whose lifetime has been reduced continuously occur little by little.
既述の実施形態では、抽出モジュール11は、候補数が規定数より小さい場合、抽出モジュール11は、交換候補として選定されなかった電池パックの中から、残存寿命が短い順に、電池パックを規定数に達するまで交換候補として追加する、ことを説明したが、交換候補の電池パックに対して相対的に近い電池パックを交換候補として追加した方が交換作業は容易になる。よって、残存寿命の短さ(電池パックを交換しなければならない必要性)と相対距離の近さ(電池パックを交換する際の作業の容易性)との二つのパラメータを統合した指標に基づいて、交換候補として追加されるべき電池パックを決めることがよい。このために、制御回路100は電池パックの位置情報を管理していればよい。また、既述の実施形態では、電池パックを再利用品として説明したが、2次電池のセルが再利用品でもよい。既述の実施形態は、本発明を限定するためのものではなく、本発明の範囲内で、変形、又は、改良されてもよい。
In the above-described embodiment, when the number of candidates is smaller than the specified number, the
1…電池モジュール、2…電池パック、6…電流計、7…温度調節器、8…監視モジュール、12…調整モジュール
DESCRIPTION OF
Claims (5)
定期的に保守作業が実施される蓄電システムにおいて、
前記複数の電池パックに対する制御回路を備え、
前記制御回路は、
前記複数の電池パック夫々の残存寿命に基いて、前記複数の電池パックの中から保守作業の際に交換されるべき電池パックの候補を抽出し、
前記抽出された電池パックの数と規定数との比較結果に基づいて、次回の保守作業の際に交換されるべき電池パックの数が前記規定数になるように、前記複数の電池パックのうち所定の電池パックに加わる負荷の度合いを変更して、当該電池パックの残存寿命を調整できるようにした、
ことを特徴とする蓄電システム。 A plurality of battery packs each accommodating a secondary battery cell;
In power storage systems where maintenance work is carried out regularly,
A control circuit for the plurality of battery packs;
The control circuit includes:
Based on the remaining life of each of the plurality of battery packs, extract candidate battery packs to be replaced during maintenance work from the plurality of battery packs,
Based on the comparison result between the number of battery packs extracted and the specified number, the number of battery packs to be replaced at the time of the next maintenance operation is the specified number. By changing the degree of load applied to a given battery pack, the remaining life of the battery pack can be adjusted.
A power storage system characterized by that.
前記制御回路は、
前記センサからの信号に基いて、前記複数の電池パック夫々の残存寿命を推定し、
前記候補として抽出された電池パックの数を前記規定数と比較し、
前記候補として抽出された電池パックの数が前記規定数より小さい場合、前記候補として抽出された電池パック以外の電池パックを次回の保守作業の際に交換されるべき候補に追加し、
前記候補に追加された電池パックに加わる負荷の度合いを亢進させて、当該電池パックの寿命の消化が促進されるようにした、
ことを特徴とする
請求項1記載の蓄電システム。 A sensor for measuring the state of the plurality of battery packs;
The control circuit includes:
Based on the signal from the sensor, the remaining life of each of the plurality of battery packs is estimated,
Comparing the number of battery packs extracted as candidates with the specified number;
If the number of battery packs extracted as candidates is smaller than the specified number, add battery packs other than the battery packs extracted as candidates to candidates to be replaced in the next maintenance work,
The degree of load applied to the battery pack added to the candidate is increased, and the digestion of the lifetime of the battery pack is promoted.
The power storage system according to claim 1.
前記制御回路は、
前記センサからの信号に基いて、前記複数の電池パック夫々の残存寿命を推定し、
前記候補として抽出された電池パックの数を前記規定数と比較し、
前記候補として抽出された電池パックの数が前記規定数より大きい場合、前記候補として抽出された電池パックのうちの一部の電池パックを次回の保守作業の際に交換されるべき候補から外し、
前記候補から外された電池パックに加わる負荷の度合いを抑制して、当該電池パックの寿命の消化が抑制されるようにした、
ことを特徴とする請求項1記載の蓄電システム。 A sensor for measuring the state of the plurality of battery packs;
The control circuit includes:
Based on the signal from the sensor, the remaining life of each of the plurality of battery packs is estimated,
Comparing the number of battery packs extracted as candidates with the specified number;
If the number of battery packs extracted as candidates is larger than the specified number, some of the battery packs extracted as candidates are removed from candidates to be replaced in the next maintenance work,
The degree of load applied to the battery pack removed from the candidate is suppressed, and digestion of the life of the battery pack is suppressed.
The power storage system according to claim 1.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018074264A JP2019184374A (en) | 2018-04-06 | 2018-04-06 | Power storage system |
PCT/JP2019/007960 WO2019193884A1 (en) | 2018-04-06 | 2019-02-28 | Energy storage system |
CN201980023102.6A CN111919329B (en) | 2018-04-06 | 2019-02-28 | Power storage system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018074264A JP2019184374A (en) | 2018-04-06 | 2018-04-06 | Power storage system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019184374A true JP2019184374A (en) | 2019-10-24 |
Family
ID=68100428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018074264A Pending JP2019184374A (en) | 2018-04-06 | 2018-04-06 | Power storage system |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019184374A (en) |
CN (1) | CN111919329B (en) |
WO (1) | WO2019193884A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113760076A (en) * | 2021-08-24 | 2021-12-07 | 深圳大普微电子科技有限公司 | Capacitor management method, capacitor management device, standby power system and solid state disk |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3237229B2 (en) * | 1992-09-09 | 2001-12-10 | 株式会社日立製作所 | Secondary battery system |
JP4448206B2 (en) * | 1998-11-27 | 2010-04-07 | 株式会社ガスター | Battery consumption level judging device and bath pot incorporating the device |
JP2000312445A (en) * | 1999-04-26 | 2000-11-07 | Sekisui Chem Co Ltd | Power storage system |
JP4346881B2 (en) * | 2002-09-25 | 2009-10-21 | パナソニック株式会社 | Power supply |
JP2008131785A (en) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Morioka Seiko Instruments Inc | Device for selecting power supply |
JP2011142720A (en) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Sony Corp | Battery pack, charging apparatus and charging system |
JP2013085315A (en) * | 2011-10-06 | 2013-05-09 | Toyota Industries Corp | Cell deterioration equalization system and method |
JP5247874B2 (en) * | 2011-12-06 | 2013-07-24 | パナソニック株式会社 | Storage battery transfer support device and storage battery transfer support method |
JP2015060775A (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | シャープ株式会社 | Maintenance management system for power storage system |
DE102013219291A1 (en) * | 2013-09-25 | 2015-03-26 | Robert Bosch Gmbh | A method of storing a fault of a cell monitoring circuit and lithium-ion battery |
WO2015087375A1 (en) * | 2013-12-09 | 2015-06-18 | 株式会社日立製作所 | Storage battery control system, device, and method |
US20160105044A1 (en) * | 2014-10-08 | 2016-04-14 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Power-storage-system control method and power-storage-system control apparatus |
WO2016162900A1 (en) * | 2015-04-07 | 2016-10-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Storage battery management device |
JP2017069011A (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 株式会社日立製作所 | Lifetime controlled secondary battery system |
JP6361643B2 (en) * | 2015-12-15 | 2018-07-25 | 横河電機株式会社 | Energy storage service system |
-
2018
- 2018-04-06 JP JP2018074264A patent/JP2019184374A/en active Pending
-
2019
- 2019-02-28 CN CN201980023102.6A patent/CN111919329B/en active Active
- 2019-02-28 WO PCT/JP2019/007960 patent/WO2019193884A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111919329B (en) | 2024-04-02 |
WO2019193884A1 (en) | 2019-10-10 |
CN111919329A (en) | 2020-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11350541B2 (en) | Back-up power supply system and back-up battery rack for data center | |
JP6361643B2 (en) | Energy storage service system | |
JP4615439B2 (en) | Secondary battery management device, secondary battery management method and program | |
JP5840850B2 (en) | INVERTER DEVICE AND ELECTROLYTIC CAPACITOR LIFETIME ESTIMATION METHOD | |
US9112371B2 (en) | Refresh charging method for an assembled battery constituted from a plurality of lead-acid storage batteries and charging apparatus | |
EP1968151B1 (en) | Operational guidance device of sodium-sulphur battery | |
JP2017069011A (en) | Lifetime controlled secondary battery system | |
JP2006312528A (en) | Electric power storage device of elevator | |
WO2017051615A1 (en) | Power control system and method, and control device | |
WO2019193884A1 (en) | Energy storage system | |
JP4627489B2 (en) | Uninterruptible power supply system and battery charging method | |
JP2015061426A (en) | Secondary battery system, control method therefor and program | |
JP2021051836A (en) | Battery temperature management system | |
JP6394548B2 (en) | Assembled battery evaluation device | |
JP2015133290A (en) | Cooling system, and control device and control method of the same | |
JP4323272B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2016512016A (en) | Battery maintenance system | |
CN112706654A (en) | Electric energy storage system, method for operating the same, device and machine-readable storage medium | |
KR101463883B1 (en) | Method and Apparatus for on-line monitoring the life of battery bank | |
JP2006166534A (en) | Power supply | |
WO2016162900A1 (en) | Storage battery management device | |
WO2022195701A1 (en) | Storage battery management device, storage battery management method, and program | |
KR101529046B1 (en) | Method and Apparatus for on-line monitoring the life of batteries included in a battery bank | |
JP7353319B2 (en) | Storage battery system, remote monitoring system, and control method for remote monitoring system | |
KR102226363B1 (en) | How to predict State Of Health of battery management system through remote device |