JPH0336932A - 電力貯蔵用電池の充放電装置 - Google Patents
電力貯蔵用電池の充放電装置Info
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- JPH0336932A JPH0336932A JP1167488A JP16748889A JPH0336932A JP H0336932 A JPH0336932 A JP H0336932A JP 1167488 A JP1167488 A JP 1167488A JP 16748889 A JP16748889 A JP 16748889A JP H0336932 A JPH0336932 A JP H0336932A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 4
- ZRXYMHTYEQQBLN-UHFFFAOYSA-N [Br].[Zn] Chemical compound [Br].[Zn] ZRXYMHTYEQQBLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
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- 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
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は亜鉛−臭素電池等の電力貯蔵用電池の充放電装
置に関する。
置に関する。
Ｂ６発明の概要
本発明は、電力貯蔵用電池の充放電装置において、
電力貯蔵用電池と系統電源の間に接続される主電力変換
装置に、完全放電およびプリチャージを行うための補助
電力変換装置を並列接続することにより、 主電力変換装置によって大きな電圧調整幅で制御を行う
ことや、主電力変換装置と同程度の大容量の電力変換装
置を並設すること等を不要としたものである。
装置に、完全放電およびプリチャージを行うための補助
電力変換装置を並列接続することにより、 主電力変換装置によって大きな電圧調整幅で制御を行う
ことや、主電力変換装置と同程度の大容量の電力変換装
置を並設すること等を不要としたものである。
Ｃ１従来の技術
亜鉛−臭素電池はその特性上、充放電利用の合間に電極
に付着した化合物を除去する操作が必要である。このた
め完全放電が行われる。ところでインバータ等の電力変
換装置を用いて前記電池と系統電源間で電力の授受を行
うような装置において、前記１唐の完全放電は定格電圧
（約Ｄｅ１２００Ｖ）のｌ／１０以下〜マイナスＩＯＶ
近辺までの低電圧、正負電圧で行われる。上記の完全放
電を実施するには、通常運転に用いられるインバータ等
の電力変換装置を利用することが考えられる。
に付着した化合物を除去する操作が必要である。このた
め完全放電が行われる。ところでインバータ等の電力変
換装置を用いて前記電池と系統電源間で電力の授受を行
うような装置において、前記１唐の完全放電は定格電圧
（約Ｄｅ１２００Ｖ）のｌ／１０以下〜マイナスＩＯＶ
近辺までの低電圧、正負電圧で行われる。上記の完全放
電を実施するには、通常運転に用いられるインバータ等
の電力変換装置を利用することが考えられる。
Ｄ３発明が解決しようとする課題
しかし通常運転用の電力変換装置を併用して電池の完全
放電を行う方法は、数１０ＫＷ級の実験段階では実施さ
れるが１００ＯＫＷ級の大容量装置に適用する場合次の
ような問題点がある。
放電を行う方法は、数１０ＫＷ級の実験段階では実施さ
れるが１００ＯＫＷ級の大容量装置に適用する場合次の
ような問題点がある。
（１）電圧調整幅が広くなり過ぎてリップル抑制用直流
リアクトルが増大してしまう。直流リアクトルを大きく
する代わりにインバータトランスのタップを変える方法
らあるがタップ切換器及びその制御等が必要となる。こ
のように主電流が流れる電力変換装置に、完全放電を行
う目的でこれらを付加することは得策ではない。
リアクトルが増大してしまう。直流リアクトルを大きく
する代わりにインバータトランスのタップを変える方法
らあるがタップ切換器及びその制御等が必要となる。こ
のように主電流が流れる電力変換装置に、完全放電を行
う目的でこれらを付加することは得策ではない。
（２）完全放電を実施するには負電圧を発生させなけれ
ばならないが、このためには前記主電力変換装置（定格
電圧ＤＣ１２００Ｖ程度）にもう−組の逆方向電力変換
装置を並設する必要が生じる。
ばならないが、このためには前記主電力変換装置（定格
電圧ＤＣ１２００Ｖ程度）にもう−組の逆方向電力変換
装置を並設する必要が生じる。
しかし負の低電圧（せいぜいマイナス■ＯＶ程度）の必
要性のために、わざわざ定格ＤＣ１２００Ｖまで電圧の
かかるもう一組の逆向き電力変換装置を並設するのは電
圧的に無駄である。
要性のために、わざわざ定格ＤＣ１２００Ｖまで電圧の
かかるもう一組の逆向き電力変換装置を並設するのは電
圧的に無駄である。
また完全放電終了後の初充電（プリチャージ）において
ら前記と同様の問題が生じる。すなわち初充電時は電池
電圧が略零ボルトであるため、通常運転用の主電力変換
装置を利用しようとすると電圧制御範囲が広すぎて前記
（１）環１で述べたような問題が生じる。
ら前記と同様の問題が生じる。すなわち初充電時は電池
電圧が略零ボルトであるため、通常運転用の主電力変換
装置を利用しようとすると電圧制御範囲が広すぎて前記
（１）環１で述べたような問題が生じる。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものでその目的は、
電池の完全放電およびプリチャージを通常運転用の主電
力変換装置を用いなくても小容量の補助電力変換装置に
よって実施できる電力貯蔵用電池の充放電装置を提供す
ることにある。
電池の完全放電およびプリチャージを通常運転用の主電
力変換装置を用いなくても小容量の補助電力変換装置に
よって実施できる電力貯蔵用電池の充放電装置を提供す
ることにある。
８１課題を解決するための手段
本発明は、電力変換装置を介して系統電源に接続され、
該系統電源との電力の授受を行う電力貯蔵用電池の充放
電装置において、前記電力貯蔵用電池と系統電源を結ぶ
電路に介挿され、系統電源交流電力を直流に変換して前
記電池に供給するか、またはその逆に該電池の直流充電
電力を交流に変換して系統電源に供給する主電力変換装
置と、前記主電力変換装置に並列接続され、前記電池の
残留電力を逆変換して電池を完全放電させるとともに、
該完全放電終了後に前記電池にプリチャージ用電流を供
給する双方向電力変換機能を有した補助電力変換装置と
を備えたことを特徴としている。
該系統電源との電力の授受を行う電力貯蔵用電池の充放
電装置において、前記電力貯蔵用電池と系統電源を結ぶ
電路に介挿され、系統電源交流電力を直流に変換して前
記電池に供給するか、またはその逆に該電池の直流充電
電力を交流に変換して系統電源に供給する主電力変換装
置と、前記主電力変換装置に並列接続され、前記電池の
残留電力を逆変換して電池を完全放電させるとともに、
該完全放電終了後に前記電池にプリチャージ用電流を供
給する双方向電力変換機能を有した補助電力変換装置と
を備えたことを特徴としている。
１１作用
所定の放電後に電池に残留している電力は、補助電力変
換装置を他励インバータとして動作させることによって
逆変換されて系統電源側に回生される。これによって電
池電圧は徐々に低下し例えばマイナスＩＯＶの負電圧に
なったら完全放電が終了する。次に補助電力変換装置を
順変換動作させて正の低電圧にて電池をプリチャージ（
初期充電）ｌ、、徐々に電圧を上げていく。そして主電
力変換装置の制御可能な電圧に到達したら主電力変換装
置および補助電力変換装置を並列運転して充電を行い、
その後補助電力変換装置から主電力変換装置へ運転を切
り換える。
換装置を他励インバータとして動作させることによって
逆変換されて系統電源側に回生される。これによって電
池電圧は徐々に低下し例えばマイナスＩＯＶの負電圧に
なったら完全放電が終了する。次に補助電力変換装置を
順変換動作させて正の低電圧にて電池をプリチャージ（
初期充電）ｌ、、徐々に電圧を上げていく。そして主電
力変換装置の制御可能な電圧に到達したら主電力変換装
置および補助電力変換装置を並列運転して充電を行い、
その後補助電力変換装置から主電力変換装置へ運転を切
り換える。
前記補助電力変換装置は完全放電やプリチャージ（初期
充電）等の低電圧領域に限って使用するので、電力容量
が小さくて済むとともに平滑用のりアクドル等も小形化
できる。
充電）等の低電圧領域に限って使用するので、電力容量
が小さくて済むとともに平滑用のりアクドル等も小形化
できる。
Ｇ、実施例
以下閃面を参照しながら本発明の一実施例を説明する。
第１図においてｌは亜鉛−臭素電池であり、この電池１
の正極端は主電力変換装置２および変圧器３、Ｉ２や断
器４を介して系統電源母線５に接続されている。主電力
変換装置２は、例えばゲートターンオフサイリスクをブ
リッジ接続するとともに各ゲートターンオフサイリスク
ζこダイオードを逆並列接続して構成され、通常運転時
にｉ７ｊ記電池ｌの充電ミノＪを逆変換して系統電源母
線５へ供給したり、逆に電池１への充電を行う。主電力
変換装置２には、補助電力変換装置６および変圧器７か
ら成る直列回路が並列に接続されている。
の正極端は主電力変換装置２および変圧器３、Ｉ２や断
器４を介して系統電源母線５に接続されている。主電力
変換装置２は、例えばゲートターンオフサイリスクをブ
リッジ接続するとともに各ゲートターンオフサイリスク
ζこダイオードを逆並列接続して構成され、通常運転時
にｉ７ｊ記電池ｌの充電ミノＪを逆変換して系統電源母
線５へ供給したり、逆に電池１への充電を行う。主電力
変換装置２には、補助電力変換装置６および変圧器７か
ら成る直列回路が並列に接続されている。
補助電力変換装置６は、例えば２１１ｉ！Ｉのサイリス
クを逆並列接続したものをブリッジ接続して構成され、
これによって双方向電力変換機能を備えているが、前記
主電力変換装置２の容量の１／２０程度の小容量とする
。
クを逆並列接続したものをブリッジ接続して構成され、
これによって双方向電力変換機能を備えているが、前記
主電力変換装置２の容量の１／２０程度の小容量とする
。
上記のように構成された装置において、通常運転時の電
池ｌへの充電と、該電池ｌの充電電力を逆変換して系統
電源母線５へその電力を供給することは主電力変換装置
２によって行われる。電池ｌの完全放電を行うには、主
電力変換装置２による所定の放電が終了した後に引き続
いて補助電力変換装置６を動作させて行う。すなわち電
池ｌの電圧が例えば１２０Ｖ位になった時点で、補助電
力変換装置６を他励インバータ運転して放電せしめ、電
池電圧を徐々に下げる。そして負電圧になってもそのま
ま負電流を電池に流して約マイナス１０Ｖ程度になるま
で完全放電を行う。このような完全放電実施中は、電池
１の残留電力が補助電力変換装置６によって交流電力に
変換されて系統電源母線５へ電力回生されるので、省エ
ネ運転が行える。
池ｌへの充電と、該電池ｌの充電電力を逆変換して系統
電源母線５へその電力を供給することは主電力変換装置
２によって行われる。電池ｌの完全放電を行うには、主
電力変換装置２による所定の放電が終了した後に引き続
いて補助電力変換装置６を動作させて行う。すなわち電
池ｌの電圧が例えば１２０Ｖ位になった時点で、補助電
力変換装置６を他励インバータ運転して放電せしめ、電
池電圧を徐々に下げる。そして負電圧になってもそのま
ま負電流を電池に流して約マイナス１０Ｖ程度になるま
で完全放電を行う。このような完全放電実施中は、電池
１の残留電力が補助電力変換装置６によって交流電力に
変換されて系統電源母線５へ電力回生されるので、省エ
ネ運転が行える。
前記のように完全放電終了後は電池Ｉは空になっており
その電圧は略零ボルトとなっている。この状態で電池ｌ
に初充電（プリチャージ）を行うには、主電力変換装置
２が受は入れられることのできる電圧範囲になるまでは
、補助電力変換装置６から充電電流を供給する。すなわ
ち補助電力変換装置６を順変換動作させて正の低電圧に
て初期充′Ｗ１電流を供給し、徐々に電圧を上げていく
。そし主電力変換装置２の制御可能範囲まで電圧が上昇
した時点で主電力変換装置２と補助電力変換装置６の並
列運転を行い、次に補助電力変換装置６から主電力変換
装置２へ運転を切り換える。
その電圧は略零ボルトとなっている。この状態で電池ｌ
に初充電（プリチャージ）を行うには、主電力変換装置
２が受は入れられることのできる電圧範囲になるまでは
、補助電力変換装置６から充電電流を供給する。すなわ
ち補助電力変換装置６を順変換動作させて正の低電圧に
て初期充′Ｗ１電流を供給し、徐々に電圧を上げていく
。そし主電力変換装置２の制御可能範囲まで電圧が上昇
した時点で主電力変換装置２と補助電力変換装置６の並
列運転を行い、次に補助電力変換装置６から主電力変換
装置２へ運転を切り換える。
上記のように補助電力変換装置６は完全放電やプリチャ
ージのように低電圧領域に限って運転するので、主電力
変換装置２に比べてその容量、充電電流、平滑用リアク
トル等が著しく小さくなる。
ージのように低電圧領域に限って運転するので、主電力
変換装置２に比べてその容量、充電電流、平滑用リアク
トル等が著しく小さくなる。
すなわち例えば主電力変換装置２では１２００Ｖｘ９０
０Ａ＝１０８０ＫＷ、補助電力変換装置６では１２０Ｖ
ｘ４５０Ａ＝５４ＫＷとなり、ｌ／２０容量の補助変換
装置で済む。また回路に設ける平滑用リアクトル（第１
図では図示省略）の大きさも１２０／１２００Ｘ（４５
０／９００）”＝１／４０程度で済む（注リアクトルの
図体を比較する方法として（７１１圧比）×（電流比）
３でみることかある）。
０Ａ＝１０８０ＫＷ、補助電力変換装置６では１２０Ｖ
ｘ４５０Ａ＝５４ＫＷとなり、ｌ／２０容量の補助変換
装置で済む。また回路に設ける平滑用リアクトル（第１
図では図示省略）の大きさも１２０／１２００Ｘ（４５
０／９００）”＝１／４０程度で済む（注リアクトルの
図体を比較する方法として（７１１圧比）×（電流比）
３でみることかある）。
尚補助電力変換装置６は他励インバータに限らず自助イ
ンバータを通用しても良い。
ンバータを通用しても良い。
夏４１発明の効果
以上のように本発明によれば、電力貯蔵用電池と系統電
源の間に接続される主電力変換装置に、完全放電および
プリチャージを行うための補助電力変換装置を並列接続
することにより次のような効果が得られる。
源の間に接続される主電力変換装置に、完全放電および
プリチャージを行うための補助電力変換装置を並列接続
することにより次のような効果が得られる。
（り通常運転に用いられる主電力変換装置に大きな電圧
調整幅での制御を求めなくても良く、主電力変換装置の
責務が軽減される。
調整幅での制御を求めなくても良く、主電力変換装置の
責務が軽減される。
（２）完全放電やプリチャージを行うために主電力変換
装置と同程度の大容量の装置を設ける必要はなくなる。
装置と同程度の大容量の装置を設ける必要はなくなる。
（３）補助電力変換装置は低電圧領域に限って駆動され
るので、簡単な回路構成で済むとともに、容量、平滑リ
アクトル等を小形化することができる。
るので、簡単な回路構成で済むとともに、容量、平滑リ
アクトル等を小形化することができる。
（４）完全放電時は補助電力変換装置のインバータ動作
によって電力を系統電源側へ供給することができるので
、省エネ運転が行える。
によって電力を系統電源側へ供給することができるので
、省エネ運転が行える。
（５）完全放電終了後の初売１！（プリチャージ）も補
助電力変換装置によって低リップルで精度良く行うこと
ができ、電池に与えるダメージを軽減することができる
。
助電力変換装置によって低リップルで精度良く行うこと
ができ、電池に与えるダメージを軽減することができる
。
第１図は本発明の一実施例の回路構成を示す単線結線図
である。 ！・・・亜鉛−臭素電池、２・・・主電力変換装置、３
゜ ７・・・変圧器、 ４・・・しゃ断器、 ５・・・系統電源母 線、 ６・・・補助電力変換装置。 外２名
である。 ！・・・亜鉛−臭素電池、２・・・主電力変換装置、３
゜ ７・・・変圧器、 ４・・・しゃ断器、 ５・・・系統電源母 線、 ６・・・補助電力変換装置。 外２名
Claims (1)
- （１）電力変換装置を介して系統電源に接続され、該系
統電源との電力の授受を行う電力貯蔵用電池の充放電装
置において、 前記電力貯蔵用電池と系統電源を結ぶ電路に介挿され、
系統電源交流電力を直流に変換して前記電池に供給する
か、またはその逆に該電池の直流充電電力を交流に変換
して系統電源に供給する主電力変換装置と、 前記主電力変換装置に並列接続され、前記電池の残留電
力を逆変換して電池を完全放電させるとともに、該完全
放電終了後に前記電池にプリチャージ用電流を供給する
双方向電力変換機能を有した補助電力変換装置とを備え
たことを特徴とする電力貯蔵用電池の充放電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1167488A JPH0336932A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 電力貯蔵用電池の充放電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1167488A JPH0336932A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 電力貯蔵用電池の充放電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0336932A true JPH0336932A (ja) | 1991-02-18 |
Family
ID=15850612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1167488A Pending JPH0336932A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 電力貯蔵用電池の充放電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0336932A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010057513A (ko) * | 1999-12-23 | 2001-07-04 | 이계안 | 전기 자동차용 충전기의 축전지 손상 최소화 충전 방법 |
| JP6031721B1 (ja) * | 2015-12-15 | 2016-11-24 | Ｍｉｒａｉ−Ｌａｂｏ株式会社 | 充電装置 |
| CN111030232A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-17 | 维沃移动通信有限公司 | 充电电路、电子设备和充电控制方法 |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP1167488A patent/JPH0336932A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010057513A (ko) * | 1999-12-23 | 2001-07-04 | 이계안 | 전기 자동차용 충전기의 축전지 손상 최소화 충전 방법 |
| JP6031721B1 (ja) * | 2015-12-15 | 2016-11-24 | Ｍｉｒａｉ−Ｌａｂｏ株式会社 | 充電装置 |
| WO2017104681A1 (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | Ｍｉｒａｉ－Ｌａｂｏ株式会社 | 充電装置 |
| JP2017112689A (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | Ｍｉｒａｉ−Ｌａｂｏ株式会社 | 充電装置 |
| US10693311B2 (en) | 2015-12-15 | 2020-06-23 | Mirai-Labo Kabushiki Kaisha | Charging device |
| CN111030232A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-17 | 维沃移动通信有限公司 | 充电电路、电子设备和充电控制方法 |
| CN111030232B (zh) * | 2019-12-23 | 2022-01-07 | 维沃移动通信有限公司 | 充电电路、电子设备和充电控制方法 |
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