JPH0159706B2 - - Google Patents
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- JPH0159706B2 JPH0159706B2 JP55035423A JP3542380A JPH0159706B2 JP H0159706 B2 JPH0159706 B2 JP H0159706B2 JP 55035423 A JP55035423 A JP 55035423A JP 3542380 A JP3542380 A JP 3542380A JP H0159706 B2 JPH0159706 B2 JP H0159706B2
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- JP
- Japan
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- battery
- current
- discharging
- batteries
- power
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 4
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- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 9
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
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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
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はバツテリの充放電方法に係り、特にバ
ツテリ寿命を延ばすのに好適なバツテリ充放電方
法に関する。
ツテリ寿命を延ばすのに好適なバツテリ充放電方
法に関する。
バツテリを用いて夜間等の電力余剰期間に電力
を貯蔵して、昼間の電力需要期にバツテリに貯蔵
されたエネルギーを放電して負荷に安定した電力
を供給するエネルギー貯蔵システムにおいて、
Zn―ハロゲン系バツテリが近年注目されている。
この理由はZn―ハロゲン系バツテリは充放電を
ある回数繰り返すと電極にZnが析出して、バツ
テリの寿命が短くなるが、定期的に完全放電を行
うことで寿命を延ばすことができるためである。
寿命を延ばす原理は以下に説明する。
を貯蔵して、昼間の電力需要期にバツテリに貯蔵
されたエネルギーを放電して負荷に安定した電力
を供給するエネルギー貯蔵システムにおいて、
Zn―ハロゲン系バツテリが近年注目されている。
この理由はZn―ハロゲン系バツテリは充放電を
ある回数繰り返すと電極にZnが析出して、バツ
テリの寿命が短くなるが、定期的に完全放電を行
うことで寿命を延ばすことができるためである。
寿命を延ばす原理は以下に説明する。
第１図は亜鉛―臭素バツテリの構成を示すもの
である。
である。
セル１２の内部には陰極１４と陽極１６が一定
の間隔を保持して配置してあり、その中央にはイ
オン交換膜１８が設けられ、セル１２の内部を２
室に区画している。セル１２の陰極１４側の上、
下部は配管２０により陰極液貯蔵槽２２と連通し
ている。この配管２０の途中には電解液を供給す
るポンプ２４が配置されている。同様にセル１２
の陽極側の上、下部はポンプ２６を有する配管２
８により陽極液貯蔵槽３０と連通している。陰極
液貯蔵槽２２には陰極側電解液ZnBr2が入つてお
り、陽極側貯蔵槽３０には陽極側電解液として
ZnBr2とBr2が入つている。
の間隔を保持して配置してあり、その中央にはイ
オン交換膜１８が設けられ、セル１２の内部を２
室に区画している。セル１２の陰極１４側の上、
下部は配管２０により陰極液貯蔵槽２２と連通し
ている。この配管２０の途中には電解液を供給す
るポンプ２４が配置されている。同様にセル１２
の陽極側の上、下部はポンプ２６を有する配管２
８により陽極液貯蔵槽３０と連通している。陰極
液貯蔵槽２２には陰極側電解液ZnBr2が入つてお
り、陽極側貯蔵槽３０には陽極側電解液として
ZnBr2とBr2が入つている。
図は充電時の場合で、陰極側では、Zn++＋2e
→Znの反応が起こり陰極１４の表面にZnが析出
する。この際イオン交換膜１８を通して陽極側の
Zn++が陰極側に供給される。陽極側では2Br→
Br2＋２，Br2＋Ｂ→Ｂ3の反応が起きて電
子を陽極１６に与える。電解液はポンプ２４，２
６により循環している。
→Znの反応が起こり陰極１４の表面にZnが析出
する。この際イオン交換膜１８を通して陽極側の
Zn++が陰極側に供給される。陽極側では2Br→
Br2＋２，Br2＋Ｂ→Ｂ3の反応が起きて電
子を陽極１６に与える。電解液はポンプ２４，２
６により循環している。
この場合、Znが陰極表面に均一に析出すれば
問題はないが、不均一な樹脂状結晶として析出す
ることが問題となる。また陰極表面に均一に析出
しても充電時に均一に溶解せず部分的すなわち不
均一に溶解すると、充電時に電界集中しその不均
一性がますます増加する。
問題はないが、不均一な樹脂状結晶として析出す
ることが問題となる。また陰極表面に均一に析出
しても充電時に均一に溶解せず部分的すなわち不
均一に溶解すると、充電時に電界集中しその不均
一性がますます増加する。
電池は容積を小さくして損失（Ｗ）／cm2を小さ
くすることがエネルギー貯蔵用には特に重要であ
るため、セル１２の左、右の幅を出来るだけ小さ
くする設計となつている。従つて、極板とイオン
交換膜１８間は狭くなり析出亜鉛形状が前記のよ
うに樹脂状結晶となつて尖つた形状となると、イ
オン交換膜１８を突き破つてバツテリの寿命を短
くする欠点が生じる。
くすることがエネルギー貯蔵用には特に重要であ
るため、セル１２の左、右の幅を出来るだけ小さ
くする設計となつている。従つて、極板とイオン
交換膜１８間は狭くなり析出亜鉛形状が前記のよ
うに樹脂状結晶となつて尖つた形状となると、イ
オン交換膜１８を突き破つてバツテリの寿命を短
くする欠点が生じる。
従つて電池を完全放電させ、酸、アルカリ水溶
液などを循環させ、電池内の洗滌および不均一析
出亜鉛の溶出などを行ない、新電解液への交換な
どして電池を再生させる必要がある。
液などを循環させ、電池内の洗滌および不均一析
出亜鉛の溶出などを行ない、新電解液への交換な
どして電池を再生させる必要がある。
しかし、エネルギー貯蔵システムにこのバツテ
リを組込んでシステムを稼動させ、負荷に電力供
給を開始すると、ある期間ごとに、このバツテリ
を完全放電のためシステムを停止して、バツテリ
をシステムより切りはなし別の設備で完全放電等
の保守を行わなければバツテリの寿命が短くな
り、このシステムのコスト面、また負荷に対する
電力供給の中断に繋がり不都合であるため従来は
行われていなかつた。
リを組込んでシステムを稼動させ、負荷に電力供
給を開始すると、ある期間ごとに、このバツテリ
を完全放電のためシステムを停止して、バツテリ
をシステムより切りはなし別の設備で完全放電等
の保守を行わなければバツテリの寿命が短くな
り、このシステムのコスト面、また負荷に対する
電力供給の中断に繋がり不都合であるため従来は
行われていなかつた。
本発明の目的は上記の欠点に鑑み、負荷に対す
る電力の安定供給をはかりながら、バツテリ寿命
を延長させるための保守が容易なるバツテリの充
放電方法を提供するにある。
る電力の安定供給をはかりながら、バツテリ寿命
を延長させるための保守が容易なるバツテリの充
放電方法を提供するにある。
本発明により上記の目的は、バツテリに電力変
換装置を接続し、この電力変換装置を有するバツ
テリの組を複数組同一負荷に電力変換装置を介し
て接続し、任意のバツテリだけの放電電流を随時
増加させ、他のバツテリはこの増加分に見合つた
量を減少させて電力を一定量安定供給し、充電時
には任意のバツテリの充電電流を他よりも増加す
る方法により達成される。
換装置を接続し、この電力変換装置を有するバツ
テリの組を複数組同一負荷に電力変換装置を介し
て接続し、任意のバツテリだけの放電電流を随時
増加させ、他のバツテリはこの増加分に見合つた
量を減少させて電力を一定量安定供給し、充電時
には任意のバツテリの充電電流を他よりも増加す
る方法により達成される。
以下、本発明の一実施例を図面に従つて説明す
る。
る。
第２図は本発明の一実施例であるバツテリ充放
電方法を適用した充放電システムの構成図であ
る。
電方法を適用した充放電システムの構成図であ
る。
バツテリB1（前記の亜鉛―臭素バツテリに相
当）にスイツチング素子のブリツジ回路により構
成された電力変換回路（図の例ではインバータ）
S1が接続されたものが負荷（又は電力を供給、返
還する電源）Ｌに同様にしてｎ個並列に接続され
ている。また電力変換回路S1には電力変換回路S1
のスイツチング素子のゲートにゲート制御信号を
供給するゲート制御回路C1が接続されている。
なお図中B2…Bo，S2…So及びC2〜Coはそれぞれ
バツテリB1、電力変換回路S1およびゲート制御
回路C1に対応している。
当）にスイツチング素子のブリツジ回路により構
成された電力変換回路（図の例ではインバータ）
S1が接続されたものが負荷（又は電力を供給、返
還する電源）Ｌに同様にしてｎ個並列に接続され
ている。また電力変換回路S1には電力変換回路S1
のスイツチング素子のゲートにゲート制御信号を
供給するゲート制御回路C1が接続されている。
なお図中B2…Bo，S2…So及びC2〜Coはそれぞれ
バツテリB1、電力変換回路S1およびゲート制御
回路C1に対応している。
先ずバツテリB1を完全放電させる場合には、
出力電流I1をI2，…Ioよりも増加させるようにゲ
ート制御回路C1，C2…Coを制御して、バツテリ
B1に蓄積された電力を先に放電させる。この時
バツテリB1の電圧は他のバツテリよりも先に電
圧低下を起こす。しかし、ゲート制御回路C1の
電力変換回路S1のゲート制御で電流I1を所定値に
保持してバツテリB1の完全放電まで持ち込む。
電流I1が所定値を保持し得なくなつたところで、
他のバツテリの出力電流を増加させ、負荷側に影
響を与えないようにする。即ち、完全放電させる
バツテリの出力が減少するに伴い、他の群のバツ
テリに負荷に供給する出力を移行させるように制
御する。
出力電流I1をI2，…Ioよりも増加させるようにゲ
ート制御回路C1，C2…Coを制御して、バツテリ
B1に蓄積された電力を先に放電させる。この時
バツテリB1の電圧は他のバツテリよりも先に電
圧低下を起こす。しかし、ゲート制御回路C1の
電力変換回路S1のゲート制御で電流I1を所定値に
保持してバツテリB1の完全放電まで持ち込む。
電流I1が所定値を保持し得なくなつたところで、
他のバツテリの出力電流を増加させ、負荷側に影
響を与えないようにする。即ち、完全放電させる
バツテリの出力が減少するに伴い、他の群のバツ
テリに負荷に供給する出力を移行させるように制
御する。
充電する過程では、ゲート制御回路C1，C2，
…，CoによりバツテリB1の充電電流を他のバツ
テリよりも増加させ、他のバツテリと同等容量ま
で充電する。次回の放電時には、バツテリB2の
電流を増加させて完全放電させる。後はこの繰り
返しにより、全てのバツテリを順次完全放電させ
る。
…，CoによりバツテリB1の充電電流を他のバツ
テリよりも増加させ、他のバツテリと同等容量ま
で充電する。次回の放電時には、バツテリB2の
電流を増加させて完全放電させる。後はこの繰り
返しにより、全てのバツテリを順次完全放電させ
る。
本実施例によれば、ｎ個のバツテリB1〜Boを
順次完全放電させることにより、各バツテリの寿
命を延長させる効果がある。また、このため充放
電システムの信頼性が向上する効果がある。更に
バツテリの完全放電を実動中に行ない負荷に対し
ても電力供給の中断をなくして安定した電力供給
ができ長寿命のシステムを得ることができ信頼性
も向上される。また改めて完全放電させる必要が
なくなりバツテリの保守を容易にする効果があ
る。
順次完全放電させることにより、各バツテリの寿
命を延長させる効果がある。また、このため充放
電システムの信頼性が向上する効果がある。更に
バツテリの完全放電を実動中に行ない負荷に対し
ても電力供給の中断をなくして安定した電力供給
ができ長寿命のシステムを得ることができ信頼性
も向上される。また改めて完全放電させる必要が
なくなりバツテリの保守を容易にする効果があ
る。
以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、電力変換装置を接続したバツテリを複数個並
列に同一負荷に接続し、任意のバツテリの充放電
電流を他のバツテリよりも増加させることによ
り、バツテリ寿命を延長させ、且つ保守で容易な
バツテリ充放電方法を提供することができる。
ば、電力変換装置を接続したバツテリを複数個並
列に同一負荷に接続し、任意のバツテリの充放電
電流を他のバツテリよりも増加させることによ
り、バツテリ寿命を延長させ、且つ保守で容易な
バツテリ充放電方法を提供することができる。
第１図は亜鉛―臭素バツテリの構成図、第２図
は本発明の一実施例であるバツテリ充放電方法を
適用した充放電システムの構成図である。 B1〜Bo…バツテリ、C1〜Co…ゲート制御回路、
S1〜So…電力変換回路。
は本発明の一実施例であるバツテリ充放電方法を
適用した充放電システムの構成図である。 B1〜Bo…バツテリ、C1〜Co…ゲート制御回路、
S1〜So…電力変換回路。
Claims (1)
- １ Zn―ハロゲン系バツテリをエネルギー貯蔵
システムに組込んで負荷に安定した電力を供給す
るシステムにおいて、Zn―ハロゲン系バツテリ
と電力変換装置を接続したユニツトを同一負荷に
電力変換装置を介して複数組ユニツトを並列に接
続し、その中の任意のバツテリの放電電流を他の
バツテリの放電電流よりも大きくなるように、そ
のバツテリの電力変換装置を制御してそれを完全
放電させ、該完全放電実施中のバツテリの放電電
流を所定値以下になつたら他のバツテリの放電電
流が増加するようにそのバツテリの電力変換装置
を制御させて負荷に電流を供給し、充電時には容
量の少ないバツテリに他のバツテリよりも大きな
充電電流を流すように電力変換装置を制御し、他
のバツテリと同容量とし、完全放電によつてバツ
テリの保守を順次行うようにしたことを特徴とす
るバツテリ充放電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3542380A JPS56132775A (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Charging and discharging of battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3542380A JPS56132775A (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Charging and discharging of battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56132775A JPS56132775A (en) | 1981-10-17 |
| JPH0159706B2 true JPH0159706B2 (ja) | 1989-12-19 |
Family
ID=12441457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3542380A Granted JPS56132775A (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Charging and discharging of battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56132775A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3326729A1 (de) * | 1983-07-25 | 1985-02-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum betrieb eines elektrochemischen speichers |
| JPH088116B2 (ja) * | 1988-07-01 | 1996-01-29 | トヨタ自動車株式会社 | 金属・ハロゲン電池の均等化のための完全放電方法およびこれに用いられる金属・ハロゲン電池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5065833A (ja) * | 1973-10-15 | 1975-06-03 | ||
| JPS5066736A (ja) * | 1973-10-16 | 1975-06-05 |
-
1980
- 1980-03-19 JP JP3542380A patent/JPS56132775A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5065833A (ja) * | 1973-10-15 | 1975-06-03 | ||
| JPS5066736A (ja) * | 1973-10-16 | 1975-06-05 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56132775A (en) | 1981-10-17 |
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