JPS59172933A - 電池電力貯蔵システム - Google Patents
電池電力貯蔵システムInfo
- Publication number
- JPS59172933A JPS59172933A JP4590283A JP4590283A JPS59172933A JP S59172933 A JPS59172933 A JP S59172933A JP 4590283 A JP4590283 A JP 4590283A JP 4590283 A JP4590283 A JP 4590283A JP S59172933 A JPS59172933 A JP S59172933A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- voltage
- converter
- battery
- storage system
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- Pending
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は電池゛電力貯蔵システム（二係り、その主要構
成要素の一つである電力変換装置の構成と特性改善（１
関する。
成要素の一つである電力変換装置の構成と特性改善（１
関する。
近年、省エネルギーを目的として、二次電池を電力変換
装置を介して電力系統（二接続して、電力系統の負荷平
準化を行う電池電力貯蔵システムの研究開発が各方面で
活発（１行われている。
装置を介して電力系統（二接続して、電力系統の負荷平
準化を行う電池電力貯蔵システムの研究開発が各方面で
活発（１行われている。
第１図（−１二次電池電力貯蔵システムの一構成例を示
す。１は二次電池の一種である鉛蓄電池、２は、充電、
放電な切り換える極性切換器で、２１．２２は正側、負
側のスイッチ、２３．２４は、充電回路を形成するダイ
オード、３は直流リアクトル、４は三相全波サイリスタ
ブリッジ構成の他励式電力変換装置、５はタップ切換器
付連系変圧器、６は′電力系統である。ネジステムは、
電力系統６の深夜余剰電力を、電力変換装置４で直流口
変換して、鉛蓄電池１に充゛鴫し、昼間のピーク負荷時
に、−力系統６（二放電して負荷平準化を図る。充電運
転の場合は、他励式変換器４の直流側電圧極性は、図示
とは逆になり、変換器４（１流れる直流電流の方向は変
らないので、極性切替器２のスイッチ２１゜合は、極性
切替器２のスイッチ２１．２２を投入し、変換器４の電
圧極性は図示の極性となシ、直流を交流（二変換して、
連系変圧器５を介して電力系統６に電池１の貯蔵電力を
放出する。直流リアクトル３は他励変換による直流電流
の脈動を平滑（二する役割をもつ。
す。１は二次電池の一種である鉛蓄電池、２は、充電、
放電な切り換える極性切換器で、２１．２２は正側、負
側のスイッチ、２３．２４は、充電回路を形成するダイ
オード、３は直流リアクトル、４は三相全波サイリスタ
ブリッジ構成の他励式電力変換装置、５はタップ切換器
付連系変圧器、６は′電力系統である。ネジステムは、
電力系統６の深夜余剰電力を、電力変換装置４で直流口
変換して、鉛蓄電池１に充゛鴫し、昼間のピーク負荷時
に、−力系統６（二放電して負荷平準化を図る。充電運
転の場合は、他励式変換器４の直流側電圧極性は、図示
とは逆になり、変換器４（１流れる直流電流の方向は変
らないので、極性切替器２のスイッチ２１゜合は、極性
切替器２のスイッチ２１．２２を投入し、変換器４の電
圧極性は図示の極性となシ、直流を交流（二変換して、
連系変圧器５を介して電力系統６に電池１の貯蔵電力を
放出する。直流リアクトル３は他励変換による直流電流
の脈動を平滑（二する役割をもつ。
この場合、鉛蓄砿池１の端子電圧は第２図（二示すよう
に、充放電量で変化し、定格電圧１０（［に対して、充
放電深度を低目におさえても、充電終期Ｃ二は１２０チ
、放電終期（二は９０％程度となる。また週末等に行う
均等充電時には１４０チ電圧となる。
に、充放電量で変化し、定格電圧１０（［に対して、充
放電深度を低目におさえても、充電終期Ｃ二は１２０チ
、放電終期（二は９０％程度となる。また週末等に行う
均等充電時には１４０チ電圧となる。
充放電量で変化する直流電圧を一定の交流電圧に変換す
る方法として、他励式変換器のゲート位相制御と連系変
圧器のタップ切換制御が併用される。
る方法として、他励式変換器のゲート位相制御と連系変
圧器のタップ切換制御が併用される。
ゲート位相βによる′電圧制御は、ｓｉｎβに比例する
無効電力を発生するので、通常は制御角βは加〜Ｉ度で
動作させ電圧変化の大部分は連系変圧器のタップ切換で
吸収制御している。一般に電力貯蔵システム（ユおける
充屯、放電は定電力で行われ、また系統容量に対してシ
ステム容量は％〜５と小さい場合が多く、このため緊急
応援運転等の放電電力は２００％程度必要となる。した
がって放電終期の電流は電圧９０チを考慮すると２００
１０．９ ＝ ２２２％に達する。変換器容量は最大電
圧、電流で決まシ、また他励式変換器の場合は力率ｅ０
８β（舛０．９）に逆比例するから変換器の所要容量は
１．４ Ｘ ２２２１０．９ ＝ ３４５％となる。
無効電力を発生するので、通常は制御角βは加〜Ｉ度で
動作させ電圧変化の大部分は連系変圧器のタップ切換で
吸収制御している。一般に電力貯蔵システム（ユおける
充屯、放電は定電力で行われ、また系統容量に対してシ
ステム容量は％〜５と小さい場合が多く、このため緊急
応援運転等の放電電力は２００％程度必要となる。した
がって放電終期の電流は電圧９０チを考慮すると２００
１０．９ ＝ ２２２％に達する。変換器容量は最大電
圧、電流で決まシ、また他励式変換器の場合は力率ｅ０
８β（舛０．９）に逆比例するから変換器の所要容量は
１．４ Ｘ ２２２１０．９ ＝ ３４５％となる。
前述のよう（二電池電力貯蔵システムは、充放電（二伴
う電圧変効および放電時の過負荷のため必要な変換器容
量が犬きくなシ、このため所要寸法。
う電圧変効および放電時の過負荷のため必要な変換器容
量が犬きくなシ、このため所要寸法。
重量の増加、コスト高という欠点がある。
本発明は、電力変換装置の所要容量、電力損失を低減し
て小形＠量とし、経済的な電池電力貯蔵システムを提供
することを目的とする。
て小形＠量とし、経済的な電池電力貯蔵システムを提供
することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明では、充電時の電池電
圧上昇分をブースタ変換器（＝分担させ、極性切換器内
の充電回路（＝このブースタ変換器を設け、その分生変
換器の電圧負担を低減させるものである。
圧上昇分をブースタ変換器（＝分担させ、極性切換器内
の充電回路（＝このブースタ変換器を設け、その分生変
換器の電圧負担を低減させるものである。
以下、本発明を図面（二示す一実施例（二ついて説明す
る。第３図は、本発明による電池電力貯蔵システムの主
回路構成の一実施例を示す図であシ、第１図と同一部分
）二は同一符号を付してその説明を省略し、こ＼では異
なる部分Ｃ二ついてのみ述べる。
る。第３図は、本発明による電池電力貯蔵システムの主
回路構成の一実施例を示す図であシ、第１図と同一部分
）二は同一符号を付してその説明を省略し、こ＼では異
なる部分Ｃ二ついてのみ述べる。
電力変換装置を、他励式主変換器４とブースタ変換器２
５（−分け、ブースタ変換器５を極性切替器内の充電回
路（二乗１図のダイオード乙の代シ（二図示の極性で接
続する。ブースタ変換器５の交流側は、連系変圧器５（
＝設けた巻線５３に接続する。
５（−分け、ブースタ変換器５を極性切替器内の充電回
路（二乗１図のダイオード乙の代シ（二図示の極性で接
続する。ブースタ変換器５の交流側は、連系変圧器５（
＝設けた巻線５３に接続する。
次）二その動作（二ついて説明する。なお以下の動作は
すべて一般（二側用されている図示しない制御装置で行
うものとする。深夜の余剰電力を電池１（二貯蔵するた
めの充電運転（通常８時間程度）の場合は、極性切換器
２内のスイッチ２１．２２を開き、他励式主変換器４を
順変換モードとする。電流は電池１の負側、ダイオード
冴、直流リアクトル３、主変換器４、ブースタ変換器５
、電池１の正側の回路（＝流れ、交流電力は電力系統６
から、連系変圧器５の巻線５１．５２．５３を介してブ
ースタ変換器部、主変換器４の交流側（１与えられ、主
変換器４の直流電圧極性は図示と逆（＝なυ、ブースタ
変換器５の電圧との和が充電電圧となる。ブースタ変換
器Ｚ５は、三相全波整流器構成とし、その分担電圧は４
０％とする。他励式主変換器４の電圧分担は１００チと
し、電池電圧変化の大部分は連系変圧器５のタップ切換
制御で吸収制御する。
すべて一般（二側用されている図示しない制御装置で行
うものとする。深夜の余剰電力を電池１（二貯蔵するた
めの充電運転（通常８時間程度）の場合は、極性切換器
２内のスイッチ２１．２２を開き、他励式主変換器４を
順変換モードとする。電流は電池１の負側、ダイオード
冴、直流リアクトル３、主変換器４、ブースタ変換器５
、電池１の正側の回路（＝流れ、交流電力は電力系統６
から、連系変圧器５の巻線５１．５２．５３を介してブ
ースタ変換器部、主変換器４の交流側（１与えられ、主
変換器４の直流電圧極性は図示と逆（＝なυ、ブースタ
変換器５の電圧との和が充電電圧となる。ブースタ変換
器Ｚ５は、三相全波整流器構成とし、その分担電圧は４
０％とする。他励式主変換器４の電圧分担は１００チと
し、電池電圧変化の大部分は連系変圧器５のタップ切換
制御で吸収制御する。
一般に電力貯蔵システム（二おける二次電池の充電電力
は、電池の充放電サイクル、寿命の関係から、１００
％以下（二制限されるので、充電々流も１００チ以下と
なる。したがってブースタ変換器５の所要容量は４０％
となる。
は、電池の充放電サイクル、寿命の関係から、１００
％以下（二制限されるので、充電々流も１００チ以下と
なる。したがってブースタ変換器５の所要容量は４０％
となる。
次に昼間のピーク負荷時（二電池１から貯蔵電力を電力
系統６に放出するための放電運転（通常８時間程度）の
場合は、極性切替器２のスイッチ２１゜ｎを閉じ、主変
換器４を逆変換モードとすると、その直流電圧は図示の
極性となシ、直流から交流への電力変換はすべて主変換
器４で行ない、ブースタ変換器５はスイッチｎを介して
電池１（二並列接続され、その直流側電圧は、電池電圧
（１００〜９０チ）よシ小さいので逆バイアスされて動
作しない。
系統６に放出するための放電運転（通常８時間程度）の
場合は、極性切替器２のスイッチ２１゜ｎを閉じ、主変
換器４を逆変換モードとすると、その直流電圧は図示の
極性となシ、直流から交流への電力変換はすべて主変換
器４で行ない、ブースタ変換器５はスイッチｎを介して
電池１（二並列接続され、その直流側電圧は、電池電圧
（１００〜９０チ）よシ小さいので逆バイアスされて動
作しない。
他励式主変換器４の直流分担電圧は、充電時と同様１０
０ ％であり、緊急応援（通常４時間以下の短時間）の
場合の電力は、前述のよう（二２００ ％、電流最大値
２２２％、変換力率は９０％程度であるから、主変換器
４０所要容量は、２２２１０．９ ＝ ２４７％となる
。連系変圧器５の巻線５２の容量も同様２４７チであり
、ブースタ変換器用巻線５３の容量は４０チであるから
、巻線５１の容量つま９連系変圧器容量は２８７チとな
る。これは、第１図に示す従来例の３４５係より小さい
。
０ ％であり、緊急応援（通常４時間以下の短時間）の
場合の電力は、前述のよう（二２００ ％、電流最大値
２２２％、変換力率は９０％程度であるから、主変換器
４０所要容量は、２２２１０．９ ＝ ２４７％となる
。連系変圧器５の巻線５２の容量も同様２４７チであり
、ブースタ変換器用巻線５３の容量は４０チであるから
、巻線５１の容量つま９連系変圧器容量は２８７チとな
る。これは、第１図に示す従来例の３４５係より小さい
。
ブースタ変換器２５ヲサイリスタプリツジ回路で構成し
て、′電圧−制御可能（０〜４０チ）とすることもでき
、その場合は、連系変圧器５のタップ切換（＝よる重圧
調整範囲を放電時と同様１０チ程度に減少できるのでそ
れだけタップ切換器が安価となる。
て、′電圧−制御可能（０〜４０チ）とすることもでき
、その場合は、連系変圧器５のタップ切換（＝よる重圧
調整範囲を放電時と同様１０チ程度に減少できるのでそ
れだけタップ切換器が安価となる。
以上説明したよう（二本発明（二依れば、極性切換器の
充電回路のダイオードの一方をブースタ変換器とし、そ
のぽ流側磁圧を、充電時の電池電圧上昇分とするようベ
ニしたから、他励式主変換器とタップ切換器付連系変圧
器の所要容量を′低減することができ、それに応じて電
力損失が減少し変換効率が向上するなどの効果が得られ
る。
充電回路のダイオードの一方をブースタ変換器とし、そ
のぽ流側磁圧を、充電時の電池電圧上昇分とするようベ
ニしたから、他励式主変換器とタップ切換器付連系変圧
器の所要容量を′低減することができ、それに応じて電
力損失が減少し変換効率が向上するなどの効果が得られ
る。
第１図は従来の二次電池電力貯蔵システムの主回路構成
図、第２図は鉛蓄電池の電圧特性図、第３図は、本発明
の一実施例を示す主回路構成図である。 １・・・二次電池 ２・・・極性切替器２１、．
２２・・・極性切替用スイッチｎ、２４・・・充電回路
ダイオード ５・・・充電用ブースタ変換器 ３・・・直流リアクトル ４・・・他励式主変換器５・
・・連系変圧器 ６・・・電力系統
図、第２図は鉛蓄電池の電圧特性図、第３図は、本発明
の一実施例を示す主回路構成図である。 １・・・二次電池 ２・・・極性切替器２１、．
２２・・・極性切替用スイッチｎ、２４・・・充電回路
ダイオード ５・・・充電用ブースタ変換器 ３・・・直流リアクトル ４・・・他励式主変換器５・
・・連系変圧器 ６・・・電力系統
Claims (1)
- 二次電池、極性切替器、他励式電力変換器、連系変圧器
、電力系統から成る電力貯蔵システムにおいて、前記極
性切替器の充電回路（二、ブースタ変換器を設けたこと
を特徴とする、電池電力貯蔵システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4590283A JPS59172933A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 電池電力貯蔵システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4590283A JPS59172933A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 電池電力貯蔵システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172933A true JPS59172933A (ja) | 1984-09-29 |
Family
ID=12732168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4590283A Pending JPS59172933A (ja) | 1983-03-22 | 1983-03-22 | 電池電力貯蔵システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59172933A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63144725A (ja) * | 1986-12-05 | 1988-06-16 | 株式会社東芝 | 電池電力貯蔵システム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5311953B2 (ja) * | 1972-04-13 | 1978-04-25 | ||
| JPS56157228A (en) * | 1980-05-07 | 1981-12-04 | Tokyo Shibaura Electric Co | No-break power source |
| JPS57196836A (en) * | 1981-05-28 | 1982-12-02 | Fuji Electric Co Ltd | Power system |
-
1983
- 1983-03-22 JP JP4590283A patent/JPS59172933A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5311953B2 (ja) * | 1972-04-13 | 1978-04-25 | ||
| JPS56157228A (en) * | 1980-05-07 | 1981-12-04 | Tokyo Shibaura Electric Co | No-break power source |
| JPS57196836A (en) * | 1981-05-28 | 1982-12-02 | Fuji Electric Co Ltd | Power system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63144725A (ja) * | 1986-12-05 | 1988-06-16 | 株式会社東芝 | 電池電力貯蔵システム |
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