JP6491347B2 - フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法とそのシステム、soc検出装置の冗長設計に基づくフロー電池、フロー電池の実容量確定方法とその装置、及びフロー電池の交流側の入出力特性見積方法とそのシステム - Google Patents
フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法とそのシステム、soc検出装置の冗長設計に基づくフロー電池、フロー電池の実容量確定方法とその装置、及びフロー電池の交流側の入出力特性見積方法とそのシステム Download PDFInfo
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Description
(1)フロー電池システムの出力と容量との比率が第一所定値と同等又はそれ以上であるか否かを判断し、肯定判断の場合には、手順(2)を施行し、否定判断の場合には、手順(3)を施行し、
(2)0.1≦A≦0.3、0.5≦B≦0.8、0.1≦C≦0.3に設定し、前記手順2を施行し、
(3)フロー電池システムの出力と容量との比率が第二所定値未満であるか否かを判断し、肯定判断の場合には、手順(4)を施行し、否定判断の場合には、手順(5)を施行し、
(4)0.1≦A≦0.3、0.1≦B≦0.3、0.5≦C≦0.8に設定し、手順2を施行し、
(5)SOC均=(SOCa+SOCb+SOCc)/3により、各ペアの監視箇所のSOC平均値SOC均を取得し、手順(6)を施行し、
(6)0<SOC均≦20%とするとき、0.1≦A≦0.33、0.33≦B≦0.6及び0.1≦C≦0.33に設定し、前記手順2を施行し、
20%<SOC均≦80%とするとき、A=B=Cに設定し、前記手順2を施行し、
80%<SOC均<100%とするとき、0.1≦A≦0.33、0.1≦B≦0.33及び0.33≦C≦0.6に設定し、手順2を施行するのが望ましい。
(i)フロー電池システムの出力と容量との比率が第一所定値と同等又はそれ以上であるか否かを判断し、肯定判断の場合には、手順(ii)を施行し、否定判断の場合には、手順(iii)を施行し、
(ii)SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.1≦A≦0.3、0.7≦B≦0.9に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦C≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.7≦B≦0.9、0.1≦C≦0.3に設定し、前記手順2を施行し、
(iii)フロー電池システムの出力と容量との比率が第二所定値未満であるか否かを判断し、肯定判断の場合には、手順(iv)を施行し、否定判断の場合には、手順(v)を施行し、
(iv)SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦B≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.1≦A≦0.3、0.7≦C≦0.9に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.1≦B≦0.3、0.7≦C≦0.9に設定し、前記手順2を施行し、
(v)SOC均=(SOCa+SOCb)/2、SOC均=(SOCa+SOCc)/2、或いはSOC均=(SOCb+SOCc)/2により、何れかの2対の監視箇所のSOC平均値SOC均を取得し、手順(vi)を施行し、
(vi)0<SOC均≦20%とするとき、
SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.2≦A≦0.5、0.5≦B≦0.8に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦C≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.5≦B≦0.8、0.2≦C≦0.5に設定し、前記手順2を施行し、
20%<SOC均≦80%とするとき、A=B=Cに設定し、
80%<SOC均<100%とするとき、
SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦B≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.2≦A≦0.5、0.5≦C≦0.8に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.2≦B≦0.5、0.5≦C≦0.8に設定し、前記手順2を施行するのが望ましい。
(1)フロー電池システムの出力と容量との比率が第一所定値と同等又はそれ以上か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順(2)を施行し、否定判断の場合には、手順(3)を施行する。
(2)0.1≦A≦0.3、0.5≦B≦0.8、0.1≦C≦0.3に設定し、前記手順2を施行する。
(3)フロー電池システムの出力と容量との比率が第二所定値以下か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順(4)を施行し、否定判断の場合には、手順(5)を施行する。
(4)0.1≦A≦0.3、0.1≦B≦0.3、0.5≦C≦0.8に設定し、手順2を施行する。
(5)SOC均=(SOCa+SOCb+SOCc)/3により、各ペアの監視箇所のSOC平均値SOC均を取得し、手順(6)を施行する。
(6)0<SOC均≦20%とするとき、0.1≦A≦0.33、0.33≦B≦0.6及び0.1≦C≦0.33に設定し、前記手順2を施行する。
20%<SOC均≦80%とするとき、A=B=Cに設定し、前記手順2を施行する。
80%<SOC均<100%とするとき、0.1≦A≦0.33、0.1≦B≦0.33及び0.33≦C≦0.6に設定し、手順2を施行する。
(i)フロー電池システムの出力と容量との比率が第一所定値と同等又はそれ以上か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順(ii)を施行し、否定判断の場合には、手順(iii)を施行する。
(ii)SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.1≦A≦0.3、0.7≦B≦0.9に設定し、前記手順2を施行する。
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦C≦0.6に設定し、前記手順2を施行する。
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.7≦B≦0.9、0.1≦C≦0.3に設定し、前記手順2を施行する。
(iii)フロー電池システムの出力と容量との比率が第二所定値未満であるか否かを判断し、肯定判断の場合には、手順(iv)を施行し、否定判断の場合には、手順(v)を施行する。
(iv)SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦B≦0.6に設定し、前記手順2を施行する。
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.1≦A≦0.3、0.7≦C≦0.9に設定し、前記手順2を施行する。
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.1≦B≦0.3、0.7≦C≦0.9に設定し、前記手順2を施行する。
(v)SOC均=(SOCa+SOCb)/2、SOC均=(SOCa+SOCc)/2、或いはSOC均=(SOCb+SOCc)/2により、何れかの2対の監視箇所のSOC平均値SOC均を取得し、手順(vi)を施行する。
(vi)0<SOC均≦20%とするとき、
SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.2≦A≦0.5、0.5≦B≦0.8に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦C≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.5≦B≦0.8、0.2≦C≦0.5に設定し、前記手順2を施行し、
20%<SOC均≦80%とするとき、A=B=Cに設定し、
80%<SOC均<100%とするとき、
SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦B≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.2≦A≦0.5、0.5≦C≦0.8に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.2≦B≦0.5、0.5≦C≦0.8に設定し、前記手順2を施行する。
1.運転状態にあるSOC検出装置の個数が2対以上である時、前記SOC故障判断モジュールの作動方式は、次の通りである:計算により取得された各SOC値と他のSOC値との差をそれぞれ比較し、現在のSOC値と他のSOC値との差値が全部設定された故障閾値Y1(例えば5%)以上である時、現在のSOC値が対応するSOC検出装置は故障状態であると判定し、SOC故障除去モジュールを起動する。
2.運転状態にあるSOC検出装置の個数が2対である時、前記SOC故障判断モジュールの作動方式は次の通りである:前記SOC故障判断モジュールの作動方式は、2対のSOC検出装置の開放電圧が所定の故障閾値範囲Y2内にあるか否かをそれぞれ判定し、現在のSOC検出装置の開放電圧が故障閾値範囲Y2内にない時、現在のSOC検出装置の状態は故障状態であると判定し、SOC故障除去モジュールを起動する。
(付記1)
電堆、正極電解液貯蔵タンク、負極電解液貯蔵タンク及び電解液循環管路からなるフロー電池システムを備えるフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、
少なくとも2対の異なる監視箇所のSOCを確定し、何れか1対の監視箇所が、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路、或は電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路にある手順1と、
各対の監視箇所が対応するSOCにより、フロー電池システムの荷電状態SOC総を取得する手順2と、を備える、ことを特徴とするフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
監視箇所が3対になる場合には、前記手順2は具体的に、
SOC総=A×SOCa+B×SOCb+C×SOCcを利用してフロー電池システムの荷電状態SOC総を取得し、その内、A、B、Cは係数であり、A+B+C=1、SOCaは、対応する監視箇所である正極電解液槽電解液貯蔵タンク内及び負極電解液槽電解液貯蔵タンク内のSOCであり、SOCbは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のSOCであり、SOCcは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のSOCである、ことを特徴とする付記1に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
監視箇所が2対になる場合には、前記手順2は具体的に、
SOC総=A×SOCa+B×SOCb、SOC総=A×SOCa+C×SOCc、或いはSOC総=B×SOCb+C×SOCcを利用し、フロー電池システムの荷電状態SOC総を取得し、その内、A、B、Cは係数であり、上記各公式において、各係数の合計は1であり、SOCaは、対応する監視箇所である正極電解液槽電解液貯蔵タンク内及び負極電解液槽電解液貯蔵タンク内のSOCであり、SOCbは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のSOCであり、SOCcは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のSOCである、ことを特徴とする付記1に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
手順2の前に、更に、フロー電池システムの出力と容量との比率の結果により、係数A、B、Cを設定する手順を備える、ことを特徴とする付記2又は3に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
監視箇所が3対になる場合には、前記フロー電池システムの出力と容量との比率の結果により、配置係数A、B、Cを設定する手順は具体的に、
(1)フロー電池システムの出力と容量との比率が第一所定値と同等又はそれ以上か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順(2)を施行し、否定判断の場合には、手順(3)を施行し、
(2)0.1≦A≦0.3、0.5≦B≦0.8、0.1≦C≦0.3に設定し、前記手順2を施行し、
(3)フロー電池システムの出力と容量との比率が第二所定値以下か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順(4)を施行し、否定判断の場合には、手順(5)を施行し、
(4)0.1≦A≦0.3、0.1≦B≦0.3、0.5≦C≦0.8に設定し、手順2を施行し、
(5)SOC均=(SOCa+SOCb+SOCc)/3により、各対の監視箇所のSOC平均値SOC均を取得し、手順(6)を施行し、
(6)0<SOC均≦20%とするとき、0.1≦A≦0.33、0.33≦B≦0.6及び0.1≦C≦0.33に設定し、前記手順2を施行し、
20%<SOC均≦80%とするとき、A=B=Cに設定し、前記手順2を施行し、
80%<SOC均<100%とするとき、0.1≦A≦0.33、0.1≦B≦0.33及び0.33≦C≦0.6に設定し、手順2を施行する、ことを特徴とする付記4に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
監視箇所が2対になる場合には、前記フロー電池システムの出力と容量との比率の結果により係数A、B、Cを設定する手順は具体的に、
(i)フロー電池システムの出力と容量との比率が第一所定値と同等又はそれ以上か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順(ii)を施行し、否定判断の場合には、手順(iii)を施行し、
(ii)SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.1≦A≦0.3、0.7≦B≦0.9に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦C≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.7≦B≦0.9、0.1≦C≦0.3に設定し、前記手順2を施行し、
(iii)フロー電池システムの出力と容量との比率が第二所定値以下か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順(iv)を施行し、否定判断の場合には、手順(v)を施行し、
(iv)SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦B≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.1≦A≦0.3、0.7≦C≦0.9に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.1≦B≦0.3、0.7≦C≦0.9に設定し、前記手順2を施行し、
(v)SOC均=(SOCa+SOCb)/2、SOC均=(SOCa+SOCc)/2、或いはSOC均=(SOCb+SOCc)/2により、何れかの2対の監視箇所のSOC平均値SOC均を取得し、手順(vi)を施行し、
(vi)0<SOC均≦20%とするとき、
SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.2≦A≦0.5、0.5≦B≦0.8に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦C≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.5≦B≦0.8、0.2≦C≦0.5に設定し、前記手順2を施行し、
20%<SOC均≦80%とするとき、A=B=Cに設定し、
80%<SOC均<100%とするとき、
SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦B≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCbに対して、0.2≦A≦0.5、0.5≦C≦0.8に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.2≦B≦0.5、0.5≦C≦0.8に設定し、前記手順2を施行する、ことを特徴とする付記4に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
電堆、正極電解液貯蔵タンク、負極電解液貯蔵タンク及び電解液循環管路からなるフロー電池システムを備えるフロー電池システムの荷電状態監視測定システムにおいて、前記監視測定システムは、
少なくとも2対の異なる監視箇所のSOCを確定する監視測定装置を備え、何れかの1対の監視箇所が、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中、或は電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中に配置される、ことを特徴とするフロー電池システムの荷電状態監視測定システム。
前記監視測定システムは、更に、監視測定装置に接続され、各対の監視箇所がそれぞれ対応するSOCに基づき、フロー電池システムの荷電状態SOC総を取得するためのSOC取得モジュールを備える、ことを特徴とする付記7に記載のフロー電池システムの荷電状態監視測定システム。
監視箇所が3対になる場合には、前記SOC取得モジュールは、SOC総=A×SOCa+B×SOCb+C×SOCcを利用して、フロー電池システムの荷電状態SOC総を取得し、その内、A、B、Cは係数であり、A+B+C=1であり、SOCaは、対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内のSOCであり、SOCbは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のSOCであり、SOCcは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のSOCである、ことを特徴とする付記8に記載のフロー電池システムの荷電状態監視測定システム。
監視箇所が2対になる場合には、前記SOC取得モジュールは、SOC総=A×SOCa+B×SOCb、SOC総=A×SOCa+C×SOCc、或はSOC総=B×SOCb+C×SOCcを利用して、フロー電池システムの荷電状態SOC総を取得し、その内、A、B、Cは係数であり、上記各公式において各係数の合計は1であり、SOCaは、対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内のSOCであり、SOCbは対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のSOCであり、SOCcは対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のSOCである、ことを特徴とする付記8に記載のフロー電池システムの荷電状態監視測定システム。
同一の監視箇所に少なくとも2対のSOC検出装置が設置され、前記監視箇所は、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び負極電解液出口管路中、又は電堆の正極電解液入口管路及び負極電解液入口管路中の何れか1対の位置である、ことを特徴とするSOC検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
前記SOC検出装置の接続方式は、直列接続或は並列接続である、ことを特徴とする付記11に記載のSOC検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
前記フロー電池は、更に電池管理システムを備え、前記電池管理システムは、
運転状態にあるSOC検出装置が検出した信号により、計算し、各SOC検出装置が対応するSOC値を取得するSOC計算モジュールと、
算出された各SOC値を比較することで、故障状態にあるSOC検出装置を確定するSOC故障判断モジュールと、
前記故障状態にあるSOC検出装置の両端のバルブを閉める操作を施行するSOC故障除去モジュールと、を備える、ことを特徴とする付記11に記載のSOC検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
前記SOC故障判断モジュールは、所定の故障判断手順により故障状態にあるSOC検出装置を確定し、前記故障判断手順は以下の手順を備える:
運転状態にあるSOC検出装置の個数が2対以上である時、前記SOC故障判断モジュールの作動方式は、計算により取得された各SOC値と他のSOC値との差をそれぞれ比較し、現在のSOC値と他のSOC値との差値が全部設定された故障閾値Y1以上である時、現在のSOC値が対応するSOC検出装置は故障状態にあると判定し、SOC故障除去モジュールを起動するものであり、
運転状態にあるSOC検出装置の個数が2対である時、前記SOC故障判断モジュールの作動方式は、2対のSOC検出装置の開放電圧が設定された故障閾値範囲Y2内にあるか否かをそれぞれ判定し、故障閾値範囲Y2内にない時、現在のSOC検出装置は故障状態にあると判定し、SOC故障除去モジュールを起動するものである、ことを特徴とする付記13に記載のSOC検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
前記SOC故障除去モジュールを起動した後、前記SOC計算モジュールは新たにSOCの計算を行い、SOC故障判断モジュールは継続して算出された各SOC値を比較し、故障状態にあるSOC検出装置を新たに確定する、ことを特徴とする付記13に記載のSOC検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
前記フロー電池の同一監視箇所において、互いに冗長な関係にある少なくともN対のSOC検出装置が設置され、その内、N−M対のSOC検出装置が運転状態にあり、M対のSOC検出装置がスタンバイ状態にあり、2≦N−M<N、N≧3である、ことを特徴とする付記13に記載のSOC検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
前記電池管理システムは、更に、スタンバイSOC検出装置を制御することで、スタンバイ状態と運転状態との間の切換を実現する状態切換モジュールを備える、ことを特徴とする付記16に記載のSOC検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
前記電池管理システムの状態切換モジュールは、SOC故障除去モジュールがSOC検出装置の両端のバルブへの閉鎖操作を施行した後、自動的にスタンバイSOC検出装置の両端のバルブの起動を制御し、スタンバイSOC検出装置をスタンバイ状態から運転状態に切換る、ことを特徴とする付記17に記載のSOC検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
付記1から3の何れかに記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法により、フロー電池システムの荷電状態SOC総をフロー電池SOCとして取得する手順一と、
フロー電池の現在運転状態パラメータを取得する手順二と、
取得されたフロー電池SOC、及び取得されたフロー電池の現在運転状態パラメータにより、さらにフロー電池の実容量とフロー電池SOC及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係に基づき、フロー電池の実容量を確定する手順三とを備える、フロー電池の実容量確定方法。
前記フロー電池の実容量は、フロー電池の実際放電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、少なくとも、放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量を備え、前記フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池SOC及びフロー電池運転状態パラメータとの間の対応関係は、Cd=Cr×R(SOC,P)×R(T,P)×R(F,P)であり、その中、Cdは、フロー電池の実際放電可能容量であり、Crは、フロー電池の定格放電容量であり、R(SOC,P)は、異なるフロー電池SOC及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、R(T,P)は、異なる電解液温度及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、R(F,P)は、異なる電解液流量及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率である、ことを特徴とする付記19に記載のフロー電池の実容量確定方法。
前記フロー電池の実容量は、更に、フロー電池の実際充電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、充電出力と定格出力との比率を備え、前記フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池SOC及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Cc=C´r×R´(SOC,P)×R´(T,P)×R´(F,P)であり、その内、Ccは、フロー電池の実際充電可能容量であり、C´rは、フロー電池の定格充電容量であり、R´(SOC,P)は、異なるフロー電池SOC及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、R´(F,P)は、異なる電解液温度及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、R´(T,P)は、異なる電解液流量及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率である、ことを特徴とする付記20に記載のフロー電池の実容量確定方法。
前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、フロー電池運転モード、環境温度、電解液圧力、正・負極電解液貯蔵タンクの電解液液面の差、電解液濃度からなる群の少なくとも一種を備える、ことを特徴とする付記21に記載のフロー電池の実容量確定方法。
フロー電池が異なるSOC、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なるSOC、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶する、ことを特徴とする付記21に記載のフロー電池の実容量確定方法。
前記手順三は具体的に、取得されたフロー電池SOC、及びフロー電池の現在の放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータR(SOC,P)、R(T,P)及びR(F,P)を確定し、さらにCd=Cr×R(SOC,P)×R(T,P)×R(F,P)に基づいてフロー電池の実際放電可能容量Cdを取得し、取得されたフロー電池SOC、及びフロー電池の現在充電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータR´(SOC,P)、R´(T,P)及びR´(F,P)を確定し、さらにCc=C´r×R´(SOC,P)×R´(T,P)×R´(F,P)に基づいてフロー電池の実際充電可能容量Ccを取得する、ことを特徴とする付記21に記載のフロー電池の実容量確定方法。
付記8から10の何れかに記載のフロー電池システムの荷電状態監視測定システムと、
フロー電池の現在運転状態パラメータを取得するためのパラメータ取得モジュールと、
フロー電池システムの荷電状態監視測定システム、及びパラメータ取得モジュールに接続される実容量確定モジュールと、を備え、
フロー電池システムの荷電状態監視測定システムが備えるSOC取得モジュールより取得されたフロー電池システムの荷電状態SOC総をフロー電池SOCとし、前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池SOC、取得されたフロー電池の現在運転状態パラメータ、及びフロー電池の実容量とフロー電池SOC、及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係に基づいて、フロー電池の実容量を確定する、フロー電池の実容量確定装置。
前記フロー電池の実容量は、フロー電池の実際放電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、少なくとも放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量を備え、前記フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池SOCとフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Cd=Cr×R(SOC,P)×R(T,P)×R(F,P)であり、その中、Cdは、フロー電池の実際放電可能容量であり、Crは、フロー電池の定格放電容量であり、R(SOC,P)は、異なるフロー電池SOC及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、R(T,P)は、異なる電解液温度、及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、R(F,P)は、異なる電解液流量、及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率である、ことを特徴とする付記25に記載のフロー電池の実容量確定装置。
前記フロー電池の実容量は、更に、フロー電池の実際充電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、充電出力と定格出力との比率を備え、前記フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池SOCとフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Cc=C´r×R´(SOC,P)×R´(T,P)×R´(F,P)であり、その内、Ccは、フロー電池の実際充電可能容量であり、C´rは、フロー電池の定格充電容量であり、R´(SOC,P)は、異なるフロー電池SOC及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、R´(T,P)は、異なる電解液温度及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、R´(F,P)は、異なる電解液流量及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率である、ことを特徴とする付記26に記載のフロー電池の実容量確定装置。
前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、フロー電池運転モード、環境温度、電解液圧力、正・負極電解液貯蔵タンク内の電解液レベル差及び電解液濃度からなる群の少なくとも一種を備える、ことを特徴とする付記27に記載のフロー電池の実容量確定装置。
前記確定装置は、更に、実容量確定モジュールに接続される記憶モジュールを備え、前記記憶モジュールは、フロー電池が異なるSOC、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なるSOC、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶する、ことを特徴とする付記27に記載のフロー電池の実容量確定装置。
前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池SOC、及びフロー電池の現在放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータR(SOC,P)、R(T,P)及びR(F,P)を確定し、さらにCd=Cr×R(SOC,P)×R(T,P)×R(F,P)に基づいてフロー電池の実際放電可能容量Cdを取得し、前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池SOC、及びフロー電池の現行充電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータR´(SOC,P)、R´(T,P)及びR´(F,P)を確定し、さらにCc=C´r×R´(SOC,P)×R´(T,P)×R´(F,P)に基づいてフロー電池の実際充電可能容量Ccを取得する、ことを特徴とする付記27に記載のフロー電池の実容量確定装置。
前記フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介して或は介さずにエネルギー蓄積インバーターの一端に接続され、前記エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介して或は介さずに交流バスに接続され、エネルギー蓄積インバーターと交流バスとの接続点或は交流変圧機器と交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とする、フロー電池の交流側の入出力特性見積方法において、前記見積方法は、
付記19に記載のフロー電池の実容量確定方法によりフロー電池の実容量を確定する手順と、
直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、交流変圧機器の効率、フロー電池の補助エネルギー消費量及び確定されたフロー電池の実容量により、フロー電池交流側が実際に提供・吸収される電量を取得する手順と、を備える、ことを特徴とするフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
フロー電池交流側の実際吸収電量は、EACI=Cc/(TE1×TE2×TE3)+ECA/TE3であり、フロー電池の交流側の実際提供電量は、EACO=Cd×(TE1×TE2×TE3)−ECA×TE3であり、その内、EACOは、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量であり、EACIは、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量であり、Ccは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Cdは、フロー電池の実際放電可能容量であり、TE1は、直流変圧機器の効率であり、TE2は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、TE3は、交流変圧機器の効率であり、ECAは、フロー電池の補助エネルギー消費量である、ことを特徴とする付記31に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
100%−EACI/E´Rにより、充電時のフロー電池の交流側SOCを取得し、EACO/ERにより、放電時のフロー電池の交流側SOCを取得する手順を更に備え、その内、E´Rは、フロー電池の交流側の定格吸収電量であり、ERは、フロー電池の交流側の定格放出電量である、ことを特徴とする付記32に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
フロー電池の交流側の実際提供出力は、PACO=PLF×(TE1×TE2×TE3)−ECA×TE3であり、フロー電池交流側の実際吸収出力はPACI=PLC/(TE1×TE2×TE3)+ECA/TE3であり、その中、PACOは、フロー電池の交流側が実際に提供した出力であり、PACIは、フロー電池の交流側が実際に吸収した出力であり、PLCは、フロー電池の充電出力であり、TE1は、直流変圧機器の効率であり、TE2は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、TE3は、交流変圧機器の効率であり、ECAは、フロー電池の補助エネルギー消費量であり、PLFは、フロー電池の放電出力であり、フロー電池の交流側の実際提供出力PACO或はフロー電池交流側の実際吸収出力PACIは、ユーザの需要により、予め設定された既知量である時、さらに対応するフロー電池の充電出力PLC或はフロー電池の放電出力PLFを取得できる、ことを特徴とする付記32に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを判断し、肯定判断時、フロー電池SOCがSOC閾値と同等又はそれ以上であれば、先ずEACI=Cc/(TE1×TE2×TE3)+ECA/TE3により、フロー電池が充電する時交流側が実際に吸収した電量を取得した後、100%−EACI/E´Rにより充電時のフロー電池の交流側SOCを取得し、フロー電池SOCがSOC閾値未満である時、
先ずEACO=Cd×(TE1×TE2×TE3)−ECA×TE3により、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量を取得した後、EACO/ERにより、放電時のフロー電池の交流側SOCを取得する、ことを特徴とする付記33に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
フロー電池の交流側の出力の変化発生時間間隔が所定の時間間隔以下か否かを判断することで、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを確定する、ことを特徴とする付記35に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
前記フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介して或は介さずにエネルギー蓄積インバーターの一端に接続され、前記エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介して或は介さずに交流バスに接続され、エネルギー蓄積インバーターと交流バスとの接続点或は交流変圧機器と交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とする、フロー電池の交流側の入出力特性見積システムにおいて、前記見積システムは、
付記25に記載のフロー電池の実容量確定装置と、
フロー電池の実容量確定装置に接続される見積モジュールと、を備え、
前記見積モジュールは、直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、交流変圧機器の効率、フロー電池の補助エネルギー消費量、及び確定されたフロー電池の実容量により、フロー電池交流側の実際提供・吸収電量を取得する、ことを特徴とするフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
前記見積モジュールは、EACO=Cd×(TE1×TE2×TE3)−ECA×TE3により、フロー電池の交流側の実際提供電量を取得し、EACI=Cc/(TE1×TE2×TE3)+ECA/TE3により、フロー電池交流側の実際吸収電量を取得し、その内、EACOは、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量であり、EACIは、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量であり、Ccは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Cdは、フロー電池の実際放電可能容量であり、TE1は、直流変圧機器の効率であり、TE2は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、TE3は、交流変圧機器の効率であり、ECAは、フロー電池の補助エネルギー消費量である、ことを特徴とする付記37に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
前記見積モジュールは、100%−EACI/E´Rにより、充電時のフロー電池の交流側SOCを取得し、EACO/ERにより、放電時のフロー電池の交流側SOCを取得し、その中、E´Rはフロー電池の交流側の定格吸収電量であり、ERはフロー電池の交流側の定格放出電量である、ことを特徴とする付記38に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
フロー電池の交流側の実際提供出力は、PACO=PLF×(TE1×TE2×TE3)−ECA×TE3であり、フロー電池交流側の実際吸収出力はPACI=PLC/(TE1×TE2×TE3)+ECA/TE3であり、その内、PACOはフロー電池の交流側が実際に提供した出力であり、PACIはフロー電池の交流側が実際に吸収した出力であり、PLCは、フロー電池の充電出力であり、TE1は、直流変圧機器の効率であり、TE2は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、TE3は、交流変圧機器の効率であり、ECAは、フロー電池の補助エネルギー消費量であり、PLFは、フロー電池の放電出力であり、フロー電池の交流側の実際提供出力PACO或はフロー電池交流側の実際吸収出力PACIが、ユーザの需要により予め設定された既知量である時、さらに対応するフロー電池の充電出力PLC或はフロー電池の放電出力PLFを取得できる、ことを特徴とする付記38に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
前記見積システムは、更に、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを判断するための出力変化判断モジュールと、フロー電池SOCとSOC閾値とを比較するための比較モジュールを備え、フロー電池の交流側の出力変化が頻繁に変化する時、フロー電池SOCがSOC閾値と同等又はそれ以上であれば、先ずEACI=Cc/(TE1×TE2×TE3)+ECA/TE3により、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量を取得した後、100%−EACI/E´Rにより、充電時のフロー電池の交流側SOCを取得し、フロー電池SOCがSOC閾値未満であれば、先ずEACO=Cd×(TE1×TE2×TE3)−ECA×TE3により、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量を取得した後、EACO/ERにより、放電時のフロー電池の交流側SOCを取得する、ことを特徴とする付記38に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
前記出力変化判断モジュールは、フロー電池の交流側の出力の変化発生時間間隔が所定の時間間隔以下か否かを判断することで、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを確定する、ことを特徴とする付記41に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
2 正極電解液貯蔵タンク
3 負極電解液貯蔵タンク
4 電位監視測定装置
5 循環ポンプ
6 電堆の正極電解液出口管路
7 電堆の負極電解液出口管路
8 電堆の正極電解液入口管路
9 電堆の負極電解液入口管路
10 SOC取得モジュール
11 SOC検出装置
41 第一電位監視モジュール
42 第二電位監視モジュール
43 電位差取得モジュール
Claims (28)
- 電堆、正極電解液貯蔵タンク、負極電解液貯蔵タンク及び電解液循環管路からなるフロー電池システムを備えるフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、
少なくとも2対の異なる監視箇所のSOCを確定し、何れか1対の監視箇所が、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路、或は電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路にある手順1と、
各対の監視箇所が対応するSOCにより、フロー電池システムの荷電状態SOC総を取得する手順2と、を備え、
手順2の前に、更に、フロー電池システムの出力と容量との比率結果により、係数A、B、Cを設定する手順を備え、
監視箇所が2対になる場合には、前記手順2は具体的に、SOC総=A×SOCa+B×SOCb、SOC総=A×SOCa+C×SOCc、或いはSOC総=B×SOCb+C×SOCcを利用し、フロー電池システムの荷電状態SOC総を取得し、その内、A、B、Cは係数であり、上記各公式において、各係数の合計は1であり、SOCaは、対応する監視箇所である正極電解液槽電解液貯蔵タンク内及び負極電解液槽電解液貯蔵タンク内のSOCであり、SOCbは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のSOCであり、SOCcは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のSOCである、ことを特徴とするフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。 - 監視箇所が3対になる場合には、前記手順2は具体的に、
SOC総=A×SOCa+B×SOCb+C×SOCcを利用してフロー電池システムの荷電状態SOC総を取得し、その内、A、B、Cは係数であり、A+B+C=1、SOCaは、対応する監視箇所である正極電解液槽電解液貯蔵タンク内及び負極電解液槽電解液貯蔵タンク内のSOCであり、SOCbは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のSOCであり、SOCcは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のSOCである、ことを特徴とする請求項1に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。 - 監視箇所が3対になる場合には、前記フロー電池システムの出力と容量との比率の結果により、配置係数A、B、Cを設定する手順は具体的に、
(1)フロー電池システムの出力/容量の比率が第一所定値と同等又はそれ以上か否かを判断し、肯定判断の場合には、(2)を施行し、否定判断の場合には、(3)を施行し、
(2)0.1≦A≦0.3、0.5≦B≦0.8、0.1≦C≦0.3に設定し、前記手順2を施行し、
(3)フロー電池システムの出力/容量の比率が第二所定値以下か否かを判断し、肯定判断の場合には、(4)を施行し、否定判断の場合には、(5)を施行し、
(4)0.1≦A≦0.3、0.1≦B≦0.3、0.5≦C≦0.8に設定し、手順2を施行し、
(5)SOC均=(SOCa+SOCb+SOCc)/3により、各対の監視箇所のSOC平均値SOC均を取得し、(6)を施行し、
(6)0<SOC均≦20%とするとき、0.1≦A≦0.33、0.33≦B≦0.6及び0.1≦C≦0.33に設定し、前記手順2を施行し、
20%<SOC均≦80%とするとき、A=B=Cに設定し、前記手順2を施行し、
80%<SOC均<100%とするとき、0.1≦A≦0.33、0.1≦B≦0.33及び0.33≦C≦0.6に設定し、手順2を施行する、ことを特徴とする請求項2に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。 - 監視箇所が2対になる場合には、前記フロー電池システムの出力と容量との比率の結果により係数A、B、Cを設定する手順は具体的に、
(i)フロー電池システムの出力/容量の比率が第一所定値と同等又はそれ以上か否かを判断し、肯定判断の場合には、(ii)を施行し、否定判断の場合には、(iii)を施行し、
(ii)SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.1≦A≦0.3、0.7≦B≦0.9に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦C≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.7≦B≦0.9、0.1≦C≦0.3に設定し、前記手順2を施行し、
(iii)フロー電池システムの出力/容量の比率が第二所定値以下か否かを判断し、肯定判断の場合には、(iv)を施行し、否定判断の場合には、(v)を施行し、
(iv)SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦B≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.1≦A≦0.3、0.7≦C≦0.9に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.1≦B≦0.3、0.7≦C≦0.9に設定し、前記手順2を施行し、
(v)SOC均=(SOCa+SOCb)/2、SOC均=(SOCa+SOCc)/2、或いはSOC均=(SOCb+SOCc)/2により、何れかの2対の監視箇所のSOC平均値SOC均を取得し、(vi)を施行し、
(vi)0<SOC均≦20%とするとき、
SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.2≦A≦0.5、0.5≦B≦0.8に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦C≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.5≦B≦0.8、0.2≦C≦0.5に設定し、前記手順2を施行し、
20%<SOC均≦80%とするとき、A=B=Cに設定し、
80%<SOC均<100%とするとき、
SOC総=A×SOCa+B×SOCbに対して、0.4≦A≦0.5、0.5≦B≦0.6に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=A×SOCa+C×SOCcに対して、0.2≦A≦0.5、0.5≦C≦0.8に設定し、前記手順2を施行し、
SOC総=B×SOCb+C×SOCcに対して、0.2≦B≦0.5、0.5≦C≦0.8に設定し、前記手順2を施行する、ことを特徴とする請求項2に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。 - 電堆、正極電解液貯蔵タンク、負極電解液貯蔵タンク及び電解液循環管路からなるフロー電池システムを備えるフロー電池システムの荷電状態監視測定システムにおいて、前記監視測定システムは、
3対の異なる監視箇所のSOCを確定する監視測定装置を備え、前記3対の異なる監視箇所が、それぞれ、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中、並びに電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中であり、
前記監視測定システムは、更に、監視測定装置に接続され、各対の監視箇所がそれぞれ対応するSOCに基づき、フロー電池システムの荷電状態SOC総を取得するためのSOC取得モジュールを備え、
前記SOC取得モジュールは、SOC 総 =A×SOC a +B×SOC b +C×SOC c を利用して、フロー電池システムの荷電状態SOC 総 を取得し、その内、A、B、Cは係数であり、A+B+C=1であり、SOC a は、対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内のSOCであり、SOC b は、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のSOCであり、SOC c は、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のSOCである、ことを特徴とするフロー電池システムの荷電状態監視測定システム。 - 同一の監視箇所に少なくとも2対のSOC検出装置が設置され、前記監視箇所は、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び負極電解液出口管路中、又は電堆の正極電解液入口管路及び負極電解液入口管路中の何れか1対の位置である、フロー電池であって、
前記フロー電池は、更に電池管理システムを備え、前記電池管理システムは、
運転状態にあるSOC検出装置が検出した信号により、計算し、各SOC検出装置が対応するSOC値を取得するSOC計算モジュールと、
算出された各SOC値を比較することで、故障状態にあるSOC検出装置を確定するSOC故障判断モジュールと、
前記故障状態にあるSOC検出装置の両端のバルブを閉める操作を施行するSOC故障除去モジュールと、を備える、ことを特徴とするSOC検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。 - 前記SOC故障判断モジュールは、所定の故障判断手順により故障状態にあるSOC検出装置を確定し、前記故障判断手順は以下の手順を備える:
運転状態にあるSOC検出装置の個数が2対以上である時、前記SOC故障判断モジュールの作動方式は、計算により取得された各SOC値と他のSOC値との差をそれぞれ比較し、現在のSOC値と他のSOC値との差値が設定された故障閾値Y1以上である時、現在のSOC値が対応するSOC検出装置は故障状態にあると判定し、SOC故障除去モジュールを起動するものであり、
運転状態にあるSOC検出装置の個数が2対である時、前記SOC故障判断モジュールの作動方式は、2対のSOC検出装置の開放電圧が設定された故障閾値範囲Y2内にあるか否かをそれぞれ判定し、故障閾値範囲Y2内にない時、現在のSOC検出装置は故障状態にあると判定し、SOC故障除去モジュールを起動するものである、ことを特徴とする請求項6に記載のSOC検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。 - 前記SOC故障除去モジュールを起動した後、前記SOC計算モジュールは新たにSOCの計算を行い、SOC故障判断モジュールは継続して算出された各SOC値を比較し、故障状態にあるSOC検出装置を新たに確定する、ことを特徴とする請求項6に記載のSOC検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
- 前記フロー電池の同一監視箇所において、互いに冗長な関係にある少なくともN対のSOC検出装置が設置され、その内、N−M対のSOC検出装置が運転状態にあり、M対のSOC検出装置がスタンバイ状態にあり、2≦N−M<N、N≧3である、ことを特徴とする請求項6に記載のSOC検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
- 前記電池管理システムは、更に、スタンバイSOC検出装置を制御することで、スタンバイ状態と運転状態との間の切換を実現する状態切換モジュールを備え、
前記電池管理システムの状態切換モジュールは、SOC故障除去モジュールがSOC検出装置の両端のバルブへの閉鎖操作を施行した後、自動的にスタンバイSOC検出装置の両端のバルブの起動を制御し、スタンバイSOC検出装置をスタンバイ状態から運転状態に切換る、ことを特徴とする請求項9に記載のSOC検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。 - 請求項1から3の何れかに記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法により、フロー電池システムの荷電状態SOC総をフロー電池SOCとして取得する手順一と、
フロー電池の現在運転状態パラメータを取得する手順二と、
取得されたフロー電池SOC、及び取得されたフロー電池の現在運転状態パラメータにより、さらにフロー電池の実容量とフロー電池SOC及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係に基づき、フロー電池の実容量を確定する手順三とを備える、フロー電池の実容量確定方法。 - 前記フロー電池の実容量は、フロー電池の実際の放電容量であり、前記フロー電池運転状態パラメータは、少なくとも、放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量を備え、前記フロー電池の実際の放電容量とフロー電池SOC及びフロー電池運転状態パラメータとの間の対応関係は、Cd=Cr×R(SOC,P)×R(T,P)×R(F,P)であり、その中、Cdは、フロー電池の実際の放電容量であり、Crは、フロー電池の定格放電容量であり、R(SOC,P)は、フロー電池を異なるSOC、及び異なる放電出力/定格出力の比率の下で運転する時の、フロー電池の実際の放電容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、R(T,P)は、フロー電池を異なる電解液温度、及び異なる放電出力/定格出力の比率の下で運転する時の、フロー電池の実際の放電容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、R(F,P)は、フロー電池を異なる電解液流量、及び異なる放電出力/定格出力の比率の下で運転する時の、フロー電池の実際の放電容量とフロー電池の定格放電容量との比率である、ことを特徴とする請求項11に記載のフロー電池の実容量確定方法。
- 前記フロー電池の実容量は、更に、フロー電池の実際の充電容量であり、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、充電出力と定格出力との比率を備え、前記フロー電池の実際の充電容量とフロー電池SOC及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Cc=C´r×R´(SOC,P)×R´(T,P)×R´(F,P)であり、その中、Ccは、フロー電池の実際の充電容量であり、C´rは、フロー電池の定格充電容量であり、R´(SOC,P)は、フロー電池を異なるSOC、及び異なる充電出力/定格出力の比率の下で運転する時の、フロー電池の実際の充電容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、R´(T,P)は、フロー電池を異なる電解液温度、及び異なる充電出力/定格出力の比率の下で運転する時の、フロー電池の実際の充電容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、R´(F,P)は、フロー電池を異なる電解液流量、及び異なる充電出力/定格出力の比率の下で運転する時の、フロー電池の実際の充電容量とフロー電池の定格充電容量との比率である、ことを特徴とする請求項12に記載のフロー電池の実容量確定方法。
- フロー電池が異なるSOC、異なる放電出力/定格出力の比率の下で運転する時の、実際の放電容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる放電出力/定格出力の比率の下で運転する時の、実際の放電容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる放電出力/定格出力の比率の下で運転する時の、実際の放電容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なるSOC、異なる充電出力/定格出力の比率の下で運転する時の、実際の充電容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる充電出力/定格出力の比率の下で運転する時の、実際の充電容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる充電出力/定格出力の比率の下で運転する時の、実際の充電容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶する、ことを特徴とする請求項13に記載のフロー電池の実容量確定方法。
- 前記手順三は具体的に、取得されたフロー電池SOC、及びフロー電池の現在の放電出力/定格出力の比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータR(SOC,P)、R(T,P)及びR(F,P)を確定し、さらにCd=Cr×R(SOC,P)×R(T,P)×R(F,P)に基づいてフロー電池の実際の放電容量Cdを取得し、取得されたフロー電池SOC、及びフロー電池の現在の充電出力/定格出力の比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータR´(SOC,P)、R´(T,P)及びR´(F,P)を確定し、さらにCc=C´r×R´(SOC,P)×R´(T,P)×R´(F,P)に基づいてフロー電池の実際の充電容量Ccを取得する、ことを特徴とする請求項13に記載のフロー電池の実容量確定方法。
- 請求項5に記載のフロー電池システムの荷電状態監視測定システムと、
フロー電池の現在運転状態パラメータを取得するためのパラメータ取得モジュールと、
フロー電池システムの荷電状態監視測定システム、及びパラメータ取得モジュールに接続される実容量確定モジュールと、を備え、
フロー電池システムの荷電状態監視測定システムが備えるSOC取得モジュールより取得されたフロー電池システムの荷電状態SOC総をフロー電池SOCとし、
前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池SOC及び取得されたフロー電池の現在運転状態パラメータと、フロー電池の実容量とフロー電池SOC及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係と、に基づいて、フロー電池の実容量を確定する、フロー電池の実容量確定装置。 - 前記確定装置は、更に、実容量確定モジュールに接続される記憶モジュールを備え、前記記憶モジュールは、フロー電池が異なるSOC、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なるSOC、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶する、ことを特徴とする請求項16に記載のフロー電池の実容量確定装置。
- 前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池SOC、及びフロー電池の現在放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータR(SOC,P)、R(T,P)及びR(F,P)を確定し、さらにCd=Cr×R(SOC,P)×R(T,P)×R(F,P)に基づいてフロー電池の実際放電可能容量Cdを取得し、前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池SOC、及びフロー電池の現行充電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータR´(SOC,P)、R´(T,P)及びR´(F,P)を確定し、さらにCc=C´r×R´(SOC,P)×R´(T,P)×R´(F,P)に基づいてフロー電池の実際充電可能容量Ccを取得する、ことを特徴とする請求項17に記載のフロー電池の実容量確定装置。
- 前記フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介して或は介さずにエネルギー蓄積インバーターの一端に接続され、前記エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介して或は介さずに交流バスに接続され、エネルギー蓄積インバーターと交流バスとの接続点或は交流変圧機器と交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とする、フロー電池の交流側の入出力特性見積方法において、前記見積方法は、
請求項11に記載のフロー電池の実容量確定方法によりフロー電池の実容量を確定する手順と、
直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、交流変圧機器の効率、フロー電池の補助エネルギー消費量及び確定されたフロー電池の実容量により、フロー電池交流側が実際に提供・吸収される電量を取得する手順と、を備える、ことを特徴とするフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。 - フロー電池交流側の実際吸収電量は、EACI=Cc/(TE1×TE2×TE3)+ECA/TE3であり、フロー電池の交流側の実際提供電量は、EACO=Cd×(TE1×TE2×TE3)−ECA×TE3であり、その内、EACOは、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量であり、EACIは、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量であり、Ccは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Cdは、フロー電池の実際放電可能容量であり、TE1は、直流変圧機器の効率であり、TE2は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、TE3は、交流変圧機器の効率であり、ECAは、フロー電池の補助エネルギー消費量である、ことを特徴とする請求項19に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
- 100%−EACI/E´Rにより、充電時のフロー電池の交流側SOCを取得し、EACO/ERにより、放電時のフロー電池の交流側SOCを取得する手順を更に備え、その中、E´Rは、フロー電池の交流側の定格吸収電量であり、ERは、フロー電池の交流側の定格放出電量である、ことを特徴とする請求項20に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
- フロー電池の交流側の実際提供出力は、PACO=PLF×(TE1×TE2×TE3)−ECA×TE3であり、フロー電池交流側の実際吸収出力はPACI=PLC/(TE1×TE2×TE3)+ECA/TE3であり、その中、PACOは、フロー電池の交流側が実際に提供した出力であり、PACIは、フロー電池の交流側が実際に吸収した出力であり、PLCは、フロー電池の充電出力であり、TE1は、直流変圧機器の効率であり、TE2は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、TE3は、交流変圧機器の効率であり、ECAは、フロー電池の補助エネルギー消費量であり、PLFは、フロー電池の放電出力であり、フロー電池の交流側の実際提供出力PACO或はフロー電池交流側の実際吸収出力PACIは、ユーザの需要により、予め設定された既知量である時、さらに対応するフロー電池の充電出力PLC或はフロー電池の放電出力PLFを取得できる、ことを特徴とする請求項20に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
- フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを判断し、肯定判断時、フロー電池SOCがSOC閾値と同等又はそれ以上であれば、先ずEACI=Cc/(TE1×TE2×TE3)+ECA/TE3により、フロー電池が充電する時交流側が実際に吸収した電量を取得した後、100%−EACI/E´Rにより充電時のフロー電池の交流側SOCを取得し、フロー電池SOCがSOC閾値未満である時、
先ずEACO=Cd×(TE1×TE2×TE3)−ECA×TE3により、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量を取得した後、EACO/ERにより、放電時のフロー電池の交流側SOCを取得する、ことを特徴とする請求項22に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。 - フロー電池の交流側の出力の変化発生時間間隔が所定の時間間隔以下か否かを判断することで、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを確定する、ことを特徴とする請求項23に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
- 前記フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介して或は介さずにエネルギー蓄積インバーターの一端に接続され、前記エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介して或は介さずに交流バスに接続され、エネルギー蓄積インバーターと交流バスとの接続点或は交流変圧機器と交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とする、フロー電池の交流側の入出力特性見積システムにおいて、前記見積システムは、
請求項16に記載のフロー電池の実容量確定装置と、
フロー電池の実容量確定装置に接続される見積モジュールと、を備え、
前記見積モジュールは、直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、交流変圧機器の効率、フロー電池の補助エネルギー消費量、及び確定されたフロー電池の実容量により、フロー電池交流側の実際提供・吸収電量を取得する、ことを特徴とするフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。 - 前記見積モジュールは、EACO=Cd×(TE1×TE2×TE3)−ECA×TE3により、フロー電池の交流側の実際提供電量を取得し、EACI=Cc/(TE1×TE2×TE3)+ECA/TE3により、フロー電池交流側の実際吸収電量を取得し、その中、EACOは、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量であり、EACIは、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量であり、Ccは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Cdは、フロー電池の実際放電可能容量であり、TE1は、直流変圧機器の効率であり、TE2は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、TE3は、交流変圧機器の効率であり、ECAは、フロー電池の補助エネルギー消費量である、ことを特徴とする請求項25に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
- 前記見積モジュールは、100%−EACI/E´Rにより、充電時のフロー電池の交流側SOCを取得し、EACO/ERにより、放電時のフロー電池の交流側SOCを取得し、その中、E´Rはフロー電池の交流側の定格吸収電量であり、ERはフロー電池の交流側の定格放出電量である、ことを特徴とする請求項26に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
- 前記見積システムは、更に、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを判断するための出力変化判断モジュールと、フロー電池SOCとSOC閾値とを比較するための比較モジュールを備え、フロー電池の交流側の出力変化が頻繁に変化する時、フロー電池SOCがSOC閾値と同等又はそれ以上であれば、先ずEACI=Cc/(TE1×TE2×TE3)+ECA/TE3により、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量を取得した後、100%−EACI/E´Rにより、充電時のフロー電池の交流側SOCを取得し、フロー電池SOCがSOC閾値未満であれば、先ずEACO=Cd×(TE1×TE2×TE3)−ECA×TE3により、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量を取得した後、EACO/ERにより、放電時のフロー電池の交流側SOCを取得する、ことを特徴とする請求項27に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
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CN108627768B (zh) * | 2017-03-22 | 2020-11-13 | 中国科学院金属研究所 | 一种全钒液流电池系统soc在线检测方法 |
WO2019231663A1 (en) | 2018-05-29 | 2019-12-05 | NDSL, Inc. | Methods, systems, and devices for monitoring state-of-health of a battery system operating over an extended temperature range |
GB2576182B (en) * | 2018-08-08 | 2022-04-06 | Renewable Energy Dynamics Tech Ltd | Flow battery |
WO2020130013A1 (ja) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | 昭和電工株式会社 | レドックスフロー電池及びその運転方法 |
US11721823B2 (en) * | 2019-01-08 | 2023-08-08 | Delectrik Systems Private Limited | Flow battery module |
US10777836B1 (en) | 2019-05-20 | 2020-09-15 | Creek Channel Inc. | Fe—Cr redox flow battery systems including a balance arrangement and methods of manufacture and operation |
CN110488841B (zh) * | 2019-09-03 | 2022-11-01 | 国网湖南省电力有限公司 | 基于智能机器人的变电设备联合巡检系统及其应用方法 |
WO2021091666A1 (en) * | 2019-11-05 | 2021-05-14 | Ess Tech, Inc. | Method and system for redox flow battery performance recovery |
US11735756B2 (en) | 2020-11-16 | 2023-08-22 | Cougar Creek Technologies, Llc | Redox flow battery systems and methods utilizing a temporal energy profile |
JP2023119877A (ja) * | 2022-02-17 | 2023-08-29 | 株式会社日立製作所 | 電池管理装置、電池管理プログラム |
CN116565267B (zh) * | 2023-03-13 | 2023-10-03 | 陕西合全建设工程有限公司 | 一种大规模全钒液流储能电池系统 |
CN118136906B (zh) * | 2024-05-06 | 2024-07-26 | 国网安徽省电力有限公司巢湖市供电公司 | 一种全钒液流储能的控制系统及方法 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1990003666A1 (en) * | 1988-09-23 | 1990-04-05 | Unisearch Limited | State of charge of redox cell |
JPH1062552A (ja) * | 1996-08-14 | 1998-03-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 距離計測装置 |
CN202144772U (zh) * | 2007-06-07 | 2012-02-15 | 韦福普泰有限公司 | 产生和储存电力的发电系统 |
JP4989331B2 (ja) * | 2007-06-21 | 2012-08-01 | 三菱電機株式会社 | 航跡統合装置及びプログラム及び航跡統合方法 |
JP2009303306A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Toyota Motor Corp | 異常検出装置、これを搭載した車両及び異常検出方法 |
US8044786B2 (en) * | 2008-06-19 | 2011-10-25 | Tesla Motors, Inc. | Systems and methods for diagnosing battery voltage mis-reporting |
US20130011704A1 (en) * | 2008-07-07 | 2013-01-10 | Enervault Corporation | Redox Flow Battery System with Multiple Independent Stacks |
DE102011079126B4 (de) * | 2011-07-14 | 2023-02-02 | Robert Bosch Gmbh | Batteriemanagementsystem, Batterie, Kraftfahrzeug mit Batteriemanagementsystem sowie Verfahren zur Überwachung einer Batterie |
DE102011079292A1 (de) * | 2011-07-18 | 2013-01-24 | Sb Limotive Company Ltd. | Batteriemanagementsystem und dazugehöriges Verfahren zur Bestimmung eines Ladezustands einer Batterie, Batterie mit Batteriemanagementsystem und Kraftfahrzeug mit Batteriemanagementsystem |
JP5764456B2 (ja) * | 2011-10-07 | 2015-08-19 | 株式会社ケーヒン | バッテリ監視装置 |
CN103187807B (zh) * | 2011-12-31 | 2015-02-18 | 中国电力科学研究院 | 锂-液流电池联合储能电站的实时功率分配方法及系统 |
JP5948938B2 (ja) * | 2012-02-20 | 2016-07-06 | 沖電気工業株式会社 | データ生成装置、方法およびプログラム |
JP2013250078A (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Denso Corp | 異常判定装置 |
DE102012014436A1 (de) * | 2012-07-13 | 2014-05-08 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Strommessung in Batterieanordnungen |
US9768463B2 (en) * | 2012-07-27 | 2017-09-19 | Lockheed Martin Advanced Energy Storage, Llc | Aqueous redox flow batteries comprising metal ligand coordination compounds |
US20140095089A1 (en) * | 2012-10-02 | 2014-04-03 | Zhijian James Wu | System and method for estimated battery state of charge |
US8928327B2 (en) * | 2012-11-20 | 2015-01-06 | Primus Power Corporation | Mass distribution indication of flow battery state of charge |
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