JP7214993B2 - 蓄電システム - Google Patents
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Description
負荷部に接続される蓄電システムであって、
発電素子と、
前記発電素子で発生した電力の充電及び充電した電力の放電を行う予備蓄電素子と、
前記予備蓄電素子から電力が供給され、前記負荷部に電力を供給可能な蓄電素子と、
前記予備蓄電素子に接続され、前記予備蓄電素子から供給された電力を昇圧又は降圧して、前記蓄電素子に供給する、前記負荷部に電力を供給可能な電力変換部と、
前記蓄電素子及び前記電力変換部からの前記負荷部への電力供給を制御する制御部と、を備え、
前記蓄電素子から前記負荷部への電力の供給経路と、前記電力変換部から前記負荷部への電力の供給経路は、異なる経路であり、
前記蓄電素子は、1種類以上の正極活物質を用いて形成される正極を有し、
前記正極活物質の少なくとも1種類は、平均粒子径が3μm以下であり、
前記蓄電素子の残容量と出力電圧との関係を示す充放電曲線において、
第1範囲における前記残容量の変化に対し、前記出力電圧が、第1電圧から所定の誤差の範囲内となる第1安定領域と、
第2範囲における前記残容量の変化に対し、前記出力電圧が、前記第1電圧よりも高い電圧である第2電圧から前記所定の誤差の範囲内となる第2安定領域と、
前記第1範囲と前記第2範囲との間の範囲の前記残容量の変化に対し、前記出力電圧が、前記第1電圧から第2電圧まで変化する第1傾斜領域と、を有する。
(蓄電システム)
一実施形態に係る蓄電素子を備える蓄電システムについて、図面を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係る蓄電システムの構成を示すブロック図である。図1に示すように、蓄電システム100Aは、蓄電素子110と、監視部120と、スイッチ部130A、130Bとを有する。蓄電システム100Aは、蓄電素子110に充電した電力を負荷部200に供給するものである。
次に、蓄電システム100Aを用いて、蓄電素子110の放電を制御する方法について図4を参照して説明する。なお、図4では、蓄電素子110には、上限電圧VHに相当する残容量まで電力が充電されているものとする。
一実施形態に係る蓄電素子を備える蓄電システムについて、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。本実施形態に係る蓄電システムは、上記図1に示す第1の実施形態の蓄電システム100Aに、発電素子、予備蓄電素子及び電力変換部を設けたものである。
一実施形態に係る蓄電素子を備える蓄電システムについて、図面を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。本実施形態に係る蓄電システムは、上記図5に示す第2の実施形態の蓄電システム100Bに、コンバータを設けたものである。
一実施形態に係る蓄電素子を備える蓄電システムについて、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。第4の実施形態に係る蓄電システムは、上記図1に示す第1の実施形態の蓄電システム100Aにおいて、蓄電素子110の充電時に、蓄電素子110の過充電を制御するものである。
次に、蓄電システム100Dを用いて、蓄電素子110の充電を制御する方法について図11を参照して説明する。なお、図11では、蓄電素子110は、残容量が下限電圧VLに相当する残容量まで放電されているものとする。
110 蓄電素子
120 監視部
140A、140B 発電素子
150 第1蓄電素子(予備蓄電素子)
160 電力変換部
170 第2蓄電素子
180 コンバータ
200 負荷部
A 安定領域
A1 第1安定領域
A2 第2安定領域
A3 第3安定領域
B 傾斜領域
B1 第1傾斜領域
B2 第2傾斜領域
B3 第3傾斜領域
Claims (13)
- 負荷部に接続される蓄電システムであって、
発電素子と、
前記発電素子で発生した電力の充電及び充電した電力の放電を行う予備蓄電素子と、
前記予備蓄電素子から電力が供給され、前記負荷部に電力を供給可能な蓄電素子と、
前記予備蓄電素子に接続され、前記予備蓄電素子から供給された電力を昇圧又は降圧して、前記蓄電素子に供給する、前記負荷部に電力を供給可能な電力変換部と、
前記蓄電素子及び前記電力変換部からの前記負荷部への電力供給を制御する制御部と、を備え、
前記蓄電素子から前記負荷部への電力の供給経路と、前記電力変換部から前記負荷部への電力の供給経路は、異なる経路であり、
前記蓄電素子は、1種類以上の正極活物質を用いて形成される正極を有し、
前記正極活物質の少なくとも1種類は、平均粒子径が3μm以下であり、
前記蓄電素子の残容量と出力電圧との関係を示す充放電曲線において、
第1範囲における前記残容量の変化に対し、前記出力電圧が、第1電圧から所定の誤差の範囲内となる第1安定領域と、
第2範囲における前記残容量の変化に対し、前記出力電圧が、前記第1電圧よりも高い電圧である第2電圧から前記所定の誤差の範囲内となる第2安定領域と、
前記第1範囲と前記第2範囲との間の範囲の前記残容量の変化に対し、前記出力電圧が、前記第1電圧から第2電圧まで変化する第1傾斜領域と、を有する、
蓄電システム。 - 前記第1電圧と前記第2電圧との差は、前記負荷部に対して最大電流を放電した場合の電圧降下分よりも大きく、
前記第1傾斜領域に過放電を検出する閾値が設定される
請求項1に記載の蓄電システム。 - 前記第1電圧は、放電が禁止される下限電圧よりも低い電圧である、
請求項1又は2に記載の蓄電システム。 - 前記第1範囲と前記第2範囲の間の範囲は、前記第1範囲及び前記第2範囲よりも狭い範囲である、
請求項3に記載の蓄電システム。 - 第3範囲における前記残容量の変化に対し、前記出力電圧が、前記第2電圧よりも高い電圧である第3電圧から前記所定の誤差の範囲内となる第3安定領域と、
前記第2範囲と前記第3範囲との間の範囲の前記残容量の変化に対し、前記出力電圧が、前記第2電圧から第3電圧まで変化する第2傾斜領域と、を有する、
請求項1乃至4の何れか一項に記載の蓄電システム。 - 前記第2電圧と前記第3電圧との差は、最大電流で充電した場合の電圧上昇分よりも大きく、
前記第2傾斜領域に過充電を検出する閾値が設定される
請求項5に記載の蓄電システム。 - 前記第3電圧は、充電が禁止される上限電圧よりも高い電圧である
請求項5又は6記載の蓄電システム。 - 前記正極活物質の1種類以上は、表面の一部又は全てが炭素によって被覆されている
請求項1乃至7の何れか一項に記載の蓄電システム。 - 前記正極活物質は、Li3V2(PO4)3である
請求項1乃至8の何れか一項に記載の蓄電システム。 - 負極を有し、
前記負極は、1種以上の負極活物質を有する
請求項1~9の何れか一項に記載の蓄電システム。 - 前記出力電圧が前記下限電圧未満となったとき、過放電を検出する監視部を含む
請求項3又は4に記載の蓄電システム。 - 前記監視部は、
前記蓄電素子の前記出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記過放電が検出されたとき、前記蓄電素子から電力が供給される前記負荷部に警報信号を通知する制御部と、を有する
請求項11に記載の蓄電システム。 - 前記発電素子で生じる電流が交流である場合に、
前記発電素子に接続され、前記発電素子で発生した電力を交流から直流に変換し、直流に変換した電力を前記予備蓄電素子に供給するコンバータを更に含む
請求項1~12の何れか一項に記載の蓄電システム。
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