JPH0750850Y2 - 電力貯蔵電池の電力変換装置 - Google Patents
電力貯蔵電池の電力変換装置Info
- Publication number
- JPH0750850Y2 JPH0750850Y2 JP1988117319U JP11731988U JPH0750850Y2 JP H0750850 Y2 JPH0750850 Y2 JP H0750850Y2 JP 1988117319 U JP1988117319 U JP 1988117319U JP 11731988 U JP11731988 U JP 11731988U JP H0750850 Y2 JPH0750850 Y2 JP H0750850Y2
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- Japan
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- battery
- converter
- complete discharge
- power
- switch
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Description
【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、電力貯蔵電池と系統電源との間で電力融通を
行うための電力変換装置に係り、特に電池の完全放電の
ための電力変換装置に関する。
行うための電力変換装置に係り、特に電池の完全放電の
ための電力変換装置に関する。
B.考案の概要 本考案は、電池を完全放電した後にその初期充電によっ
て電力融通の準備をするにおいて、 電池の完全放電と別系統にした初期充電回路を設けるこ
とにより、 完全放電回路の電圧定格を下げ、しかも初期充電回路の
小形，低廉化を図ることができるようにしたものであ
る。
て電力融通の準備をするにおいて、 電池の完全放電と別系統にした初期充電回路を設けるこ
とにより、 完全放電回路の電圧定格を下げ、しかも初期充電回路の
小形，低廉化を図ることができるようにしたものであ
る。
C.従来の技術 電力の需要は１日のうちでも大きく変動し、夜間や昼間
に比べて負荷が大きく落ち込む。そこで、軽負荷時に電
力を貯蔵し、ピーク負荷時に貯蔵電力を放出することで
負荷の平準化による電力系統設備の効率的利用が図られ
る。ここで、電力貯蔵には二次電池が採用され、従来の
鉛電池では通常の交直変換装置によって系統電源との間
で充放電を繰り返す電力融通をしているが、過放電によ
る電池電圧が低下し過ぎると電池寿命を著しく縮めるた
め、充放電終止電圧の範囲内でしか使用できない。とこ
ろが、陰極の活物質として亜鉛を用いる二次電池（例え
ば亜鉛臭素電池）では充放電をある程度繰り返すと陰極
にデントライトという突起物が生成され、このため電池
性能が劣化するが、定期的にこの二次電池を完全放電す
ることによってデントライトを溶解し、電池のサイクル
寿命を延ばしている。
に比べて負荷が大きく落ち込む。そこで、軽負荷時に電
力を貯蔵し、ピーク負荷時に貯蔵電力を放出することで
負荷の平準化による電力系統設備の効率的利用が図られ
る。ここで、電力貯蔵には二次電池が採用され、従来の
鉛電池では通常の交直変換装置によって系統電源との間
で充放電を繰り返す電力融通をしているが、過放電によ
る電池電圧が低下し過ぎると電池寿命を著しく縮めるた
め、充放電終止電圧の範囲内でしか使用できない。とこ
ろが、陰極の活物質として亜鉛を用いる二次電池（例え
ば亜鉛臭素電池）では充放電をある程度繰り返すと陰極
にデントライトという突起物が生成され、このため電池
性能が劣化するが、定期的にこの二次電池を完全放電す
ることによってデントライトを溶解し、電池のサイクル
寿命を延ばしている。
この完全放電を必要とする電池は、従来の交直変換装置
では完全放電までの電圧制御不能のため、第３図に示す
ように完全放電装置を別個に持つ電力変換装置にされ
る。同図において、自励式交直変換装置１はGTOサイリ
スタとフライホイールダイオードを逆並列接続でブリッ
ジ接続された主回路構成にされ、電力貯蔵電池２から切
換スイッチ３及び平滑コンデンサ４を通した直流電力を
系統電源に一致させる周波数，電圧の交流電力に変換
し、この交流電力をトランス5,連系リアクトル６及び開
閉器７を通して系統電源８に融通する。また、交直変換
装置１は、系統電源８からの電力を直流に変換して電池
２に貯蔵する。
では完全放電までの電圧制御不能のため、第３図に示す
ように完全放電装置を別個に持つ電力変換装置にされ
る。同図において、自励式交直変換装置１はGTOサイリ
スタとフライホイールダイオードを逆並列接続でブリッ
ジ接続された主回路構成にされ、電力貯蔵電池２から切
換スイッチ３及び平滑コンデンサ４を通した直流電力を
系統電源に一致させる周波数，電圧の交流電力に変換
し、この交流電力をトランス5,連系リアクトル６及び開
閉器７を通して系統電源８に融通する。また、交直変換
装置１は、系統電源８からの電力を直流に変換して電池
２に貯蔵する。
一方、電池２の完全放電装置14は、切換スイッチ３から
直流リアクトル９を介して２組のサイリスタブリッジ1
0,11の逆並列回路に接続され、サイリスタブリッジ10,1
1の交流側にトランス12と開閉器13を介して系統電源８
に接続される。この完全放電装置14は、電源２の完全放
電には切換スイッチ３を図示の状態から切換え、サイリ
スタブリッジ11の逆変換動作によって定電流放電を行
い、完全放電終了後に電池２を定格電圧まで充電する初
期充電にはサイリスタブリッジ10の順変換動作によって
行う。
直流リアクトル９を介して２組のサイリスタブリッジ1
0,11の逆並列回路に接続され、サイリスタブリッジ10,1
1の交流側にトランス12と開閉器13を介して系統電源８
に接続される。この完全放電装置14は、電源２の完全放
電には切換スイッチ３を図示の状態から切換え、サイリ
スタブリッジ11の逆変換動作によって定電流放電を行
い、完全放電終了後に電池２を定格電圧まで充電する初
期充電にはサイリスタブリッジ10の順変換動作によって
行う。
第４図は500KW級電力貯蔵システムでの電力貯蔵電池２
の充放電タイムチャートを示す。同図中、時刻t1までは
交直変換装置１による電力融通期間を示し、時刻t2から
t6までが完全放電及び初期充電の期間を示す。このう
ち、完全放電期間は時刻t2でサイリスタブリッジ11を逆
変換動作させ、時刻機t3から順変換動作で逆充電して負
電圧（−50V程度）に維持し、一定期間経過した時刻t4
でサイリスタブリッジ11を停止させて完全放電を終了す
る。
の充放電タイムチャートを示す。同図中、時刻t1までは
交直変換装置１による電力融通期間を示し、時刻t2から
t6までが完全放電及び初期充電の期間を示す。このう
ち、完全放電期間は時刻t2でサイリスタブリッジ11を逆
変換動作させ、時刻機t3から順変換動作で逆充電して負
電圧（−50V程度）に維持し、一定期間経過した時刻t4
でサイリスタブリッジ11を停止させて完全放電を終了す
る。
次に、初期充電期間は、時刻機t5でサイリスタブリッジ
10の逆変換動作開始で電池２を充電させ、規定電圧まで
の逆放電で電池電圧を上昇させ、規定電圧以降順変換動
作をして充電を行い、時刻t6でサイリスタブリッジ10を
停止して初期充電を完了する。
10の逆変換動作開始で電池２を充電させ、規定電圧まで
の逆放電で電池電圧を上昇させ、規定電圧以降順変換動
作をして充電を行い、時刻t6でサイリスタブリッジ10を
停止して初期充電を完了する。
なお、これら完全放電期間と初期充電期間には切換スイ
ッチ３が完全放電装置14側に切換えられ、また同時に開
閉器７の解放と開閉器13の投入がなされ、交直変換装置
１は運転停止される。
ッチ３が完全放電装置14側に切換えられ、また同時に開
閉器７の解放と開閉器13の投入がなされ、交直変換装置
１は運転停止される。
D.考案が解決しようとする課題 従来の装置において、交直変換装置１による電力融通状
態からサイリスタブリッジ11への完全放電への切換えに
は、電池電圧が600V（第４図のt1）になったときに交直
変換装置１を停止し、切換スイッチ３を切換えると電池
電圧は約1000Vまで上昇する。
態からサイリスタブリッジ11への完全放電への切換えに
は、電池電圧が600V（第４図のt1）になったときに交直
変換装置１を停止し、切換スイッチ３を切換えると電池
電圧は約1000Vまで上昇する。
また、電池の初期充電時（第４図のt5以降）には亜鉛が
電着するに必要な電圧1000V以上まで高められる。
電着するに必要な電圧1000V以上まで高められる。
上述までのことから、完全放電装置のサイリスタブリッ
ジ10,11及びトランス12等の回路部品の電圧定格は、交
直変換装置１と同等の素子，絶縁構造を必要とし、装置
構成が大型になるしコストアップにもなる問題があっ
た。
ジ10,11及びトランス12等の回路部品の電圧定格は、交
直変換装置１と同等の素子，絶縁構造を必要とし、装置
構成が大型になるしコストアップにもなる問題があっ
た。
なお、完全放電への切換時の電池電圧の上昇（第４図の
t2）には、電池２の両端に放電抵抗を接続して600Vまで
下げておくこと提案されている。また、交直変換装置を
放電末期（第４図のt1直前）に600Vの定電圧制御で放電
しておくことにより電池のエネルギーの大部分を放電さ
せ、切換時に電池電圧の上昇を抑える方法も考えられ
る。
t2）には、電池２の両端に放電抵抗を接続して600Vまで
下げておくこと提案されている。また、交直変換装置を
放電末期（第４図のt1直前）に600Vの定電圧制御で放電
しておくことにより電池のエネルギーの大部分を放電さ
せ、切換時に電池電圧の上昇を抑える方法も考えられ
る。
しかしながら、電池の初期充電の電圧は短時間ではある
が、約1000V必要とし、この初期充電のために完全放電
装置の電圧定格が前述の如く高いものになり、上述の手
法を採用するも装置構成の大型化，コストアップは避け
られない。
が、約1000V必要とし、この初期充電のために完全放電
装置の電圧定格が前述の如く高いものになり、上述の手
法を採用するも装置構成の大型化，コストアップは避け
られない。
本考案の目的は、電池の完全放電に電圧定格を低くで
き、装置構成も小形，低廉化になる電力変換装置を提供
することにある。
き、装置構成も小形，低廉化になる電力変換装置を提供
することにある。
E.課題を解決するための手段と作用 本考案は上記目的を達成するため、完全放電を必要とす
る電力貯蔵電池と系統電源との間で電力融通を行わせる
交直変換装置と、前記電池と系統電源との間に直流リア
クトルとサイリスタブリッジとトアンスと開閉器を有し
て該サイリスタブリッジの逆変換動作と順変換動作で電
池を完全放電させる完全放電回路と、前記系統電源と電
池との間に開閉器とトランスとダイオードブリッジと電
流制限抵抗を有して該電池の完全放電後に初期充電する
初期充電回路とを備え、電池の完全放電と初期充電を別
系統にし、初期充電に伴う完全放電回路の定格電圧上昇
を無くし、初期充電回路はダイオードブリッジにより直
流変換と電流制限抵抗による充電電流制限によって小
形，低廉化を図る。
る電力貯蔵電池と系統電源との間で電力融通を行わせる
交直変換装置と、前記電池と系統電源との間に直流リア
クトルとサイリスタブリッジとトアンスと開閉器を有し
て該サイリスタブリッジの逆変換動作と順変換動作で電
池を完全放電させる完全放電回路と、前記系統電源と電
池との間に開閉器とトランスとダイオードブリッジと電
流制限抵抗を有して該電池の完全放電後に初期充電する
初期充電回路とを備え、電池の完全放電と初期充電を別
系統にし、初期充電に伴う完全放電回路の定格電圧上昇
を無くし、初期充電回路はダイオードブリッジにより直
流変換と電流制限抵抗による充電電流制限によって小
形，低廉化を図る。
F.実施例 第１図は本考案の一実施例を示す回路図である。同図が
第３図と異なる部分は、交直変換装置１の交流側にトラ
ンス５とリアクトル６と開閉器７の直列回路に並列に、
電流制限抵抗15とトランス16と開閉器17の直列回路を設
け、サイリスタブリッジ10を省略した点にある。
第３図と異なる部分は、交直変換装置１の交流側にトラ
ンス５とリアクトル６と開閉器７の直列回路に並列に、
電流制限抵抗15とトランス16と開閉器17の直列回路を設
け、サイリスタブリッジ10を省略した点にある。
上述の構成において、交直変換装置１による電力融通は
従来と同様に切換スイッチ３を図示状態にし、開閉器７
を閉じて行なわれる。また、電池２の完全放電には開閉
器13を閉じてサイリスタブリッジ11による逆変換動作と
順変換動作によって行われる。
従来と同様に切換スイッチ３を図示状態にし、開閉器７
を閉じて行なわれる。また、電池２の完全放電には開閉
器13を閉じてサイリスタブリッジ11による逆変換動作と
順変換動作によって行われる。
ここで、完全放電後の電池２の初期充電は、交直変換装
置１のフライホイールダイオードＤを利用して行なわれ
る。即ち、完全放電終了時（第４図t4）にサイリスタブ
リッジ11の動作停止と開閉器13の開放をし、次いで開閉
器７を投入する。これにより、系統電源８から開閉器17
→トランス16→抵抗15→交直変換装置１のダイオードＤ
の経路で直流電力に変換し、電池２に抵抗15の抵抗値で
決まる充電電流を一定時間行う。この充電期間は、その
後の交直変換装置１による電力融通開始に必要な系統電
源８との同期化と連系運転を行うまでの短時間（１分以
内）に該交直変換装置１が消費する損失を賄うのに必要
な少ないエネルギーから決められる。このため充電電流
を小さくして比較的長い充電期間をとることにより、抵
抗15,トランス16,開閉器17は小電流容量にして小形化を
図ることができる。
置１のフライホイールダイオードＤを利用して行なわれ
る。即ち、完全放電終了時（第４図t4）にサイリスタブ
リッジ11の動作停止と開閉器13の開放をし、次いで開閉
器７を投入する。これにより、系統電源８から開閉器17
→トランス16→抵抗15→交直変換装置１のダイオードＤ
の経路で直流電力に変換し、電池２に抵抗15の抵抗値で
決まる充電電流を一定時間行う。この充電期間は、その
後の交直変換装置１による電力融通開始に必要な系統電
源８との同期化と連系運転を行うまでの短時間（１分以
内）に該交直変換装置１が消費する損失を賄うのに必要
な少ないエネルギーから決められる。このため充電電流
を小さくして比較的長い充電期間をとることにより、抵
抗15,トランス16,開閉器17は小電流容量にして小形化を
図ることができる。
そして、完全放電のためのサイリスタブリッジ11とトラ
ンス12の初期充電のための高圧印加が無くなること、及
び完全放電開始時の電池電圧上昇を前述のように電池２
に並列投入する放電抵抗によって600Vまで下げる手法等
を併用することによって、小型で低い定格電圧になる装
置構成で済む。また、完全放電での逆充電期間（第４図
のt3〜t4）ではサイリスタの制御角を大きくでき、それ
だけ系統電源へ出す無効電力を小さくできる。
ンス12の初期充電のための高圧印加が無くなること、及
び完全放電開始時の電池電圧上昇を前述のように電池２
に並列投入する放電抵抗によって600Vまで下げる手法等
を併用することによって、小型で低い定格電圧になる装
置構成で済む。また、完全放電での逆充電期間（第４図
のt3〜t4）ではサイリスタの制御角を大きくでき、それ
だけ系統電源へ出す無効電力を小さくできる。
従って、本実施例によれば、従来のサイリスタブリッジ
10とその制御回路を不要にし、抵抗15とトランス16と開
閉器17による小形で低コストの初期充電回路になる。ま
たサイリスタブリッジ11の定格電圧を低くしてそのサイ
リス及びトランス12の小型化，低廉化も可能になる。
10とその制御回路を不要にし、抵抗15とトランス16と開
閉器17による小形で低コストの初期充電回路になる。ま
たサイリスタブリッジ11の定格電圧を低くしてそのサイ
リス及びトランス12の小型化，低廉化も可能になる。
第２図は本考案の他の実施例を示す。同図では、第１図
における交直変換装置１のダイオードＤを利用するのに
代えて、初期充電専用のダイオードブリッジ18を設け、
電流制限抵抗15として１つの抵抗15Aをダイオードブリ
ッジ18の直流側に設けている。
における交直変換装置１のダイオードＤを利用するのに
代えて、初期充電専用のダイオードブリッジ18を設け、
電流制限抵抗15として１つの抵抗15Aをダイオードブリ
ッジ18の直流側に設けている。
本実施例においては第１図の場合に較べて定格電圧の高
いダイオードブリッジ18を必要とするが、３本の電流制
限抵抗15に較べて１本の抵抗15Aで済み、同等の低コス
ト効果を奏する。
いダイオードブリッジ18を必要とするが、３本の電流制
限抵抗15に較べて１本の抵抗15Aで済み、同等の低コス
ト効果を奏する。
G.考案の効果 以上のとおり、本考案によれば、電池の完全放電回路と
初期充電回路を別系統にするため、完全放電回路の電圧
定格を低くすると共に初期充電回路にダイオードブリッ
ジによる小形，低廉化を図ることができる効果がある。
初期充電回路を別系統にするため、完全放電回路の電圧
定格を低くすると共に初期充電回路にダイオードブリッ
ジによる小形，低廉化を図ることができる効果がある。
第１図は本考案の一実施例を示す回路図、第２図は本考
案の他の実施例を示す回路図、第３図は従来の回路図、
第４図は電力貯蔵電池の充放電タイムチャートである。 １……交直変換装置、２……電力貯蔵電池、5,12,16…
…トランス、7,13,17……開閉器、８……系統電源、９
……直流リアクトル、11……サイリスタブリッジ、15,1
5A……電流制限抵抗。
案の他の実施例を示す回路図、第３図は従来の回路図、
第４図は電力貯蔵電池の充放電タイムチャートである。 １……交直変換装置、２……電力貯蔵電池、5,12,16…
…トランス、7,13,17……開閉器、８……系統電源、９
……直流リアクトル、11……サイリスタブリッジ、15,1
5A……電流制限抵抗。
Claims (1)
- 【請求項１】完全放電を必要とする電力貯蔵電池と系統
電源との間で電力融通を行わせる交直変換装置と、前記
電池と系統電源との間に直流リアクトルとサイリスタブ
リッジとトランスと開閉器を有して該サイリスタブリッ
ジの逆変換動作と順変換動作で電池を完全放電させる完
全放電回路と、前記系統電源と電池との間に開閉器とト
ランスとダイオードブリッジと電流制限抵抗を有して該
電池の完全放電後に初期充電する初期充電回路とを備え
たことを特徴とする電力貯蔵電池の電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988117319U JPH0750850Y2 (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 電力貯蔵電池の電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988117319U JPH0750850Y2 (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 電力貯蔵電池の電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0241638U JPH0241638U (ja) | 1990-03-22 |
| JPH0750850Y2 true JPH0750850Y2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=31360676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988117319U Expired - Lifetime JPH0750850Y2 (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 電力貯蔵電池の電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750850Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010093868A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Yanmar Co Ltd | 双方向電力変換器 |
| JP7118328B1 (ja) * | 2022-02-04 | 2022-08-15 | 三菱電機株式会社 | 電力制御システム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60124372A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-03 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 二次電池の運転方法 |
| JPS60160339A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | 株式会社明電舎 | 電力貯蔵装置 |
| JPH069434B2 (ja) * | 1986-09-30 | 1994-02-02 | 富士電機株式会社 | 電力貯蔵システム |
-
1988
- 1988-09-06 JP JP1988117319U patent/JPH0750850Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0241638U (ja) | 1990-03-22 |
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