JPS61218076A - 電解液流通型電池システム - Google Patents
電解液流通型電池システムInfo
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- JPS61218076A JPS61218076A JP60060151A JP6015185A JPS61218076A JP S61218076 A JPS61218076 A JP S61218076A JP 60060151 A JP60060151 A JP 60060151A JP 6015185 A JP6015185 A JP 6015185A JP S61218076 A JPS61218076 A JP S61218076A
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- battery
- power generation
- lead
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
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- 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
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- 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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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電解液流通型電解槽を有する電池、即ち流通型
電池を用いた電力の貯蔵及び／又は変圧を行う電池シス
テムに関するものである。
電池を用いた電力の貯蔵及び／又は変圧を行う電池シス
テムに関するものである。
電力は各種のエネルギーへの変換が容易で制御し易く、
消費時の環境汚染がないので、エネルギー消費に占める
割合は年毎に増加している。これまでこの電力は、水力
発電、火力発電、原子力発電によりその大部分が発電さ
れて来ている。しかし、今後は、電力使用量の増加への
対応及び省資源及び発電時の環境汚染の問題点から、太
陽光発電、風力発電等による発電の割合が増大すると考
えられる。更に、僻地、遠隔地の電力使用においても、
これまでは長距離にわたって送電線を設けるか、燃料を
運んでのディーゼルエンジン等による自家発電を行うか
であった所が、独立した発電設備である太陽光発電、風
力発電等に置き換えられるであろうと考えられる。
消費時の環境汚染がないので、エネルギー消費に占める
割合は年毎に増加している。これまでこの電力は、水力
発電、火力発電、原子力発電によりその大部分が発電さ
れて来ている。しかし、今後は、電力使用量の増加への
対応及び省資源及び発電時の環境汚染の問題点から、太
陽光発電、風力発電等による発電の割合が増大すると考
えられる。更に、僻地、遠隔地の電力使用においても、
これまでは長距離にわたって送電線を設けるか、燃料を
運んでのディーゼルエンジン等による自家発電を行うか
であった所が、独立した発電設備である太陽光発電、風
力発電等に置き換えられるであろうと考えられる。
一方、電力供給の特異な点として電力消費に即応しなが
ら供給しなければならないという点がある。従って、太
陽光発電、風力発電等は、日照、風等によってその発電
量が左右されることから、少なくとも地上では、単独で
十分な電力供給源とは成り得す、何らかの蓄電設備と組
み合わせて、はじめて安定した電力供給源となる。
ら供給しなければならないという点がある。従って、太
陽光発電、風力発電等は、日照、風等によってその発電
量が左右されることから、少なくとも地上では、単独で
十分な電力供給源とは成り得す、何らかの蓄電設備と組
み合わせて、はじめて安定した電力供給源となる。
上記の、太陽光発電、風力発電等と組合せる蓄電設備と
して様々なものが考えられるが１、その中で特に有力な
ものが、電解液流通型電解槽を有する電池、即ち流通型
電池である。即ち、流通型電池は、定格より微弱な電流
に対しても電流に応じた反応が生じること、定格より小
さな電圧に対してもセル数の切り替えにより対応が出来
ること、電解液の量だけで電力貯蔵量が決定出来ること
、入力電圧と出力電圧を異なる電圧とする変圧機能を有
すること等の大きな対応性を有するので、太陽光発電、
風力発電等、発電電力の変動が大きな発電設備と組み合
わせる蓄電設備として、硬れていると言える。
して様々なものが考えられるが１、その中で特に有力な
ものが、電解液流通型電解槽を有する電池、即ち流通型
電池である。即ち、流通型電池は、定格より微弱な電流
に対しても電流に応じた反応が生じること、定格より小
さな電圧に対してもセル数の切り替えにより対応が出来
ること、電解液の量だけで電力貯蔵量が決定出来ること
、入力電圧と出力電圧を異なる電圧とする変圧機能を有
すること等の大きな対応性を有するので、太陽光発電、
風力発電等、発電電力の変動が大きな発電設備と組み合
わせる蓄電設備として、硬れていると言える。
ここで、流通型電池の一例として、レドックス・フロー
電池の原理の概要について、第１図、第２図を用いて説
明する。
電池の原理の概要について、第１図、第２図を用いて説
明する。
第１図はレドックス・フロー電池を用いた電力充放電シ
ステムの充電時の状態を示し、第２図は同じく放電時の
状態を示す。
ステムの充電時の状態を示し、第２図は同じく放電時の
状態を示す。
これらの図において、■は充電電源、２は負荷、３はイ
ンバータ、４はレドックス電池で、タンク５ａ、５ｂ、
６ａ、６ｂとポンプ７．８及び流通型電解槽９から構成
される。流通型電解槽９は正極１０と負極１１、及び両
電極間を分離する隔膜１２とを備え、隔膜１２で仕切ら
れた左右の室内には正極液１３、負極液１４が収容され
る。正極液１３はＦｅイオンを含む塩酸溶液とし、負極
液１４はＣｒイオンを含む塩酸溶液とする例を示した。
ンバータ、４はレドックス電池で、タンク５ａ、５ｂ、
６ａ、６ｂとポンプ７．８及び流通型電解槽９から構成
される。流通型電解槽９は正極１０と負極１１、及び両
電極間を分離する隔膜１２とを備え、隔膜１２で仕切ら
れた左右の室内には正極液１３、負極液１４が収容され
る。正極液１３はＦｅイオンを含む塩酸溶液とし、負極
液１４はＣｒイオンを含む塩酸溶液とする例を示した。
次に作用について説明する。
充電電源１から送電された電力はレドックス・フロー電
池４により適当な電圧に変圧され、インバータ３により
交直変換を行い、負荷２に供給される。一方、余剰電力
が出ると、レドックス・フロー電池４に充電が行われる
。この場合は、第１図に示すようにタンク５ｂから５ａ
へ、タンク６ａから６ｂの方へポンプ７．８で正、負極
液１３゜１４を徐々に送りながら充電が行われる。正極
液１３にＦｅイオン、負極液１４にＣｒイオンを使用す
る場合、流通型電解槽９内で起こる反応は上記第（１）
〜（３）式中の充電側の反応となる。
池４により適当な電圧に変圧され、インバータ３により
交直変換を行い、負荷２に供給される。一方、余剰電力
が出ると、レドックス・フロー電池４に充電が行われる
。この場合は、第１図に示すようにタンク５ｂから５ａ
へ、タンク６ａから６ｂの方へポンプ７．８で正、負極
液１３゜１４を徐々に送りながら充電が行われる。正極
液１３にＦｅイオン、負極液１４にＣｒイオンを使用す
る場合、流通型電解槽９内で起こる反応は上記第（１）
〜（３）式中の充電側の反応となる。
放電
正極側： Ｆｅ”＋ｅ−ｅ−Ｆｅ”・・・・ （１）充
電 放電 負極側： Ｃｒ”≠Ｃｒ”＋ｅ ” ” （２＞充電 放電 全反応： Ｆｅ”＋Ｃｒ”＃Ｆｅ”＋Ｃｒ”−° 充電
・・・・ （３） このようにして、電力が正極液１３、負極液１４の中に
蓄積される。
電 放電 負極側： Ｃｒ”≠Ｃｒ”＋ｅ ” ” （２＞充電 放電 全反応： Ｆｅ”＋Ｃｒ”＃Ｆｅ”＋Ｃｒ”−° 充電
・・・・ （３） このようにして、電力が正極液１３、負極液１４の中に
蓄積される。
一方、供給電力が需要電力よりも少ない場合は、上記第
（１）〜（３）式中の放電側の反応が行われ、インバー
タ３により直交変換が行われ、負荷２に電力が供給され
る。
（１）〜（３）式中の放電側の反応が行われ、インバー
タ３により直交変換が行われ、負荷２に電力が供給され
る。
ところで、以上に述べたレドックス・フロー電池を含む
流通型電池では、電解液を循環させる為のポンプ等の可
動部分、及びその運転の為の動力を必要とする。流通型
電池においてはこのポンプ動力が損失となり、電池の総
合効率を引き下げることになる。また、複数個のセル又
はスタック（集合電池）を直列接続して使用する場合に
はシャント電流（液絡による漏れ電流）が生じ、これが
損失となって、電池の総合効率を低下させることになる
。
流通型電池では、電解液を循環させる為のポンプ等の可
動部分、及びその運転の為の動力を必要とする。流通型
電池においてはこのポンプ動力が損失となり、電池の総
合効率を引き下げることになる。また、複数個のセル又
はスタック（集合電池）を直列接続して使用する場合に
はシャント電流（液絡による漏れ電流）が生じ、これが
損失となって、電池の総合効率を低下させることになる
。
流通型電池を、大陽光発電、風力発電等の電力貯蔵及び
／又は変圧に用いる場合に、その発電電力（ＫＷ）の変
動が大きく、従って電池の入力電力（ＫＷ）の変動が大
きいと考えられるが、入力電力が小さくなっても動力及
びシャント電流が入力電力に比例して小さくならなけれ
ば、入力に対する電池の効率は低下することになる。放
電時に負荷側電力（ＫＷ）即ち電池出力（ＫＷ）が変動
する場合にも同様である。従って、入力電力及び出力電
力の変動に対応して、ポンプの運転台数切り替え、速度
制御などにより電解液循環量も変動させ、ポンプ動力を
小さくすること又、使用するスタック（集合電池）の数
を切り替えることＧこよりシャント電流の値を小さくす
ることが考えられる。
／又は変圧に用いる場合に、その発電電力（ＫＷ）の変
動が大きく、従って電池の入力電力（ＫＷ）の変動が大
きいと考えられるが、入力電力が小さくなっても動力及
びシャント電流が入力電力に比例して小さくならなけれ
ば、入力に対する電池の効率は低下することになる。放
電時に負荷側電力（ＫＷ）即ち電池出力（ＫＷ）が変動
する場合にも同様である。従って、入力電力及び出力電
力の変動に対応して、ポンプの運転台数切り替え、速度
制御などにより電解液循環量も変動させ、ポンプ動力を
小さくすること又、使用するスタック（集合電池）の数
を切り替えることＧこよりシャント電流の値を小さくす
ることが考えられる。
しかし、電池の定格充放電電力（ＫＷ）に対して、極め
て小さな入力電力又は出力電力で充放電を行う場合には
、ポンプの制御上の問題、電池での水素発生の懸念など
から、上記の方法のみで対応することは困難となる。又
、上述のように、充放電電力の変動に対応してポンプの
運転台数を切り替える方法では、ポンプの起動・停止の
頻度及びインターバルに制約が存り、発電電力及び／又
は必要な負荷電力の変動に対して、必ずしも瞬時に対応
することは出来ず、発電電力及び／又は。
て小さな入力電力又は出力電力で充放電を行う場合には
、ポンプの制御上の問題、電池での水素発生の懸念など
から、上記の方法のみで対応することは困難となる。又
、上述のように、充放電電力の変動に対応してポンプの
運転台数を切り替える方法では、ポンプの起動・停止の
頻度及びインターバルに制約が存り、発電電力及び／又
は必要な負荷電力の変動に対して、必ずしも瞬時に対応
することは出来ず、発電電力及び／又は。
必要な負荷電力と、流通型電池の充放電電力とが、一致
しない時間帯が生じることになる。
しない時間帯が生じることになる。
ところで、従来の太陽光発電又は風力発電と。
流通型電池とを組合せた実施例（例えば、１７ｔｈＩＥ
ＣＥＣ，８２９１０３，ＤＥＳＴＧＮＦＬＥＸＩＢＩＬ
ＩＴＹ ＯＦ ＲＥＤＯＸＦＬＯＷ ＳＹＳＴＥ
ＭＳ）では、上記の流通型電池の弱点、即ち微弱な発電
電力及び／又は負荷電力での充放電時の効率低下、及び
、発電電力及び／又は負荷電力の変動に対する追従性の
悪さについては、特に対策は設けられていなかった。
ＣＥＣ，８２９１０３，ＤＥＳＴＧＮＦＬＥＸＩＢＩＬ
ＩＴＹ ＯＦ ＲＥＤＯＸＦＬＯＷ ＳＹＳＴＥ
ＭＳ）では、上記の流通型電池の弱点、即ち微弱な発電
電力及び／又は負荷電力での充放電時の効率低下、及び
、発電電力及び／又は負荷電力の変動に対する追従性の
悪さについては、特に対策は設けられていなかった。
本発明は、これらの従来の流通型電池の問題点を解決し
、発電電力又は負荷電力の変動に対しても迅速でかつ過
不足のない対応が可能である電解液流通型電池システム
を提供することを目的としたものである。
、発電電力又は負荷電力の変動に対しても迅速でかつ過
不足のない対応が可能である電解液流通型電池システム
を提供することを目的としたものである。
さらに本発明は微弱な発電電力又は負荷電力に対しても
高効率での充放電を行うことができる電解液流通型電池
システムを提供することを第二の目的としたものである
。
高効率での充放電を行うことができる電解液流通型電池
システムを提供することを第二の目的としたものである
。
本発明は、上記の如き従来のものの問題点を解決するた
めの手段として、電解液流通型電解槽を有する電池を太
陽光発電、風力発電等の電力貯蔵及び／又は変圧に用い
る場合に、ポンプ等の可動部分を必要としない鉛蓄電池
等を併用し、太陽光などの発電電力の短時間変動及び負
荷電力の短時間変動を緩衝することを特徴とする電解液
流通型電池システム・ 及び、 電解液流通型電解槽を有する電池を太陽光発電、風力発
電等の電力貯蔵及び／又は変圧に用いる場合に、ポンプ
等の可動部分を必要としない鉛蓄電池等を併用し、流通
型電池においてポンプ動力等を含めた効率が著しく低下
する低入力及び低出力の場合に、ポンプ等の可動部分を
必要としない鉛蓄電池等によってのみ充放電を行うこと
を特徴とする電解液流通型電池システムを提供せんとす
るものである。
めの手段として、電解液流通型電解槽を有する電池を太
陽光発電、風力発電等の電力貯蔵及び／又は変圧に用い
る場合に、ポンプ等の可動部分を必要としない鉛蓄電池
等を併用し、太陽光などの発電電力の短時間変動及び負
荷電力の短時間変動を緩衝することを特徴とする電解液
流通型電池システム・ 及び、 電解液流通型電解槽を有する電池を太陽光発電、風力発
電等の電力貯蔵及び／又は変圧に用いる場合に、ポンプ
等の可動部分を必要としない鉛蓄電池等を併用し、流通
型電池においてポンプ動力等を含めた効率が著しく低下
する低入力及び低出力の場合に、ポンプ等の可動部分を
必要としない鉛蓄電池等によってのみ充放電を行うこと
を特徴とする電解液流通型電池システムを提供せんとす
るものである。
ＤＩ下乙、−１＃牢の・ソス壬去乙９上ス温呑ルー太さ
口Ｈにより改良を行った場合の比較説明を実施例につい
て図を用いて行う。
口Ｈにより改良を行った場合の比較説明を実施例につい
て図を用いて行う。
第３図及び第４図は、太陽光発電又は風力発電の蓄電装
置として流通型電池を使用した場合の概念を示す図であ
り、第３図は本発明を適用しない場合の系統について、
又、第４図は本発明を適用した場合の系統について、各
々示す。
置として流通型電池を使用した場合の概念を示す図であ
り、第３図は本発明を適用しない場合の系統について、
又、第４図は本発明を適用した場合の系統について、各
々示す。
第３図及び第４図において、１５は太陽光発電装置又は
風力発電装置などの発電装置、１６は流通型電池、エフ
はインバータ（直流交流変換装置）、１８は負荷３．１
９はポンプ等の可動部分を必要としない鉛蓄電池等の電
池を各々示す。
風力発電装置などの発電装置、１６は流通型電池、エフ
はインバータ（直流交流変換装置）、１８は負荷３．１
９はポンプ等の可動部分を必要としない鉛蓄電池等の電
池を各々示す。
第５図は本発明を適用した実施例に於ける、充電の場合
の時間と電力の関係を示し、第６図は本発明を適用した
実施例における、放電の場合の、時間と電力の関係を示
す。第５図において、斜線を施した部分が鉛蓄電池等で
の充電部分を示し、その他の部分が流通型電池充電部分
を示す。又、第６図において、斜線を施した部分が鉛蓄
電池等での放電部分を示し、その他の部分が流通型電池
の放電部分を示す。なお、本実施例では、流通型電池と
してレドックス・フロー電池ｓｏｏｗスタック（集合電
池）２個で計ＩＫＷ、発電装置として、太陽光発電パネ
ル２００Ｗ４枚で計８００Ｗ、鉛蓄電池等として、鉛蓄
電池５００Ｗ１個としている。
の時間と電力の関係を示し、第６図は本発明を適用した
実施例における、放電の場合の、時間と電力の関係を示
す。第５図において、斜線を施した部分が鉛蓄電池等で
の充電部分を示し、その他の部分が流通型電池充電部分
を示す。又、第６図において、斜線を施した部分が鉛蓄
電池等での放電部分を示し、その他の部分が流通型電池
の放電部分を示す。なお、本実施例では、流通型電池と
してレドックス・フロー電池ｓｏｏｗスタック（集合電
池）２個で計ＩＫＷ、発電装置として、太陽光発電パネ
ル２００Ｗ４枚で計８００Ｗ、鉛蓄電池等として、鉛蓄
電池５００Ｗ１個としている。
まず、第５図について、以下に詳細な説明を行う。太陽
光発電電力即ち、電池全体（レドックス・フロー電池及
び鉛蓄電池）の充電電力がＡ点となったことを検知し、
タイマーでへＴ時間保持した後に確認して、１セツト目
のスタックの起動又は停止を行う。同様に、充電電力が
Ｂ点となったことを検知し、△Ｔ時時間値確認て、２セ
ツト目のスタックの起動又は停止を行う。よって、Ｔ。
光発電電力即ち、電池全体（レドックス・フロー電池及
び鉛蓄電池）の充電電力がＡ点となったことを検知し、
タイマーでへＴ時間保持した後に確認して、１セツト目
のスタックの起動又は停止を行う。同様に、充電電力が
Ｂ点となったことを検知し、△Ｔ時時間値確認て、２セ
ツト目のスタックの起動又は停止を行う。よって、Ｔ。
の時点で発電電力がＡとなりタイマーが作動するが、Δ
Ｔの確認時間を要する為、Ｔ、′までの時間の発電電力
（斜線部分）が、レドックス・フロー電池では無く、鉛
蓄電池により充電される。同様に、ＴＩｏの時点で発電
電力がＡとなるが、６７時間後のＴ１゜′の時点で１セ
ツト百のスタックが停止し、Ｔ、、’以後のＡよりも小
さな電力を、鉛蓄電池で充電する。
Ｔの確認時間を要する為、Ｔ、′までの時間の発電電力
（斜線部分）が、レドックス・フロー電池では無く、鉛
蓄電池により充電される。同様に、ＴＩｏの時点で発電
電力がＡとなるが、６７時間後のＴ１゜′の時点で１セ
ツト百のスタックが停止し、Ｔ、、’以後のＡよりも小
さな電力を、鉛蓄電池で充電する。
もし、本発明を適用せず鉛蓄電池を設けない場合には、
図でＴＩ ′より左側及び Ｔ、。′より右側のＡより
小さな電力については、充電を行わないか、 或いは、
１セツト目の流通型電池（定格５００Ｗにより効率の低
い充電（この場合１セント目の起動・停止に対するタイ
マーは設けない）を行うことになる。即ち、本発明によ
り、微弱な充電電力に対して、効率の高い充電を行うこ
とが可能となる。
図でＴＩ ′より左側及び Ｔ、。′より右側のＡより
小さな電力については、充電を行わないか、 或いは、
１セツト目の流通型電池（定格５００Ｗにより効率の低
い充電（この場合１セント目の起動・停止に対するタイ
マーは設けない）を行うことになる。即ち、本発明によ
り、微弱な充電電力に対して、効率の高い充電を行うこ
とが可能となる。
一方、ポンプの短時間内の多頻度の起動・停止を避ける
為にタイマーをもうけることが必要である。タイマーが
無ければＴｓ 、Ｔｓ 、Ｔｔの時点で各々２セント目
のスタックが停止し、Ｔａ 、 Ｔ６ 。
為にタイマーをもうけることが必要である。タイマーが
無ければＴｓ 、Ｔｓ 、Ｔｔの時点で各々２セント目
のスタックが停止し、Ｔａ 、 Ｔ６ 。
Ｔｌｌの時点で２セツト目のスタックが起動することに
なるが、タイマーを設けることにより、６７時間後のＴ
ｘ ” 、 Ｔｓ ’ 、 Ｔ’ｒ ’の時点で
確認を行うまで２セツト目の停止は行われないので、実
際には、２セツト目は連続的に運転を続けることになり
、Ｔ、からＴ、 、’ｒｓからＴ、 、ＴｔからＴＩｌ
という短時間の電力変動による起動・停止を避けている
。このタイマーを設けることにより、Ｔ２の時点で電力
は２セツト目の起動電力のＢの値に達するが、実際には
６７時間後のＴｚ’の時点で２セツト目が起動すること
になる。そして、このＴ２からＴｔ ”の間で、１セ
ツト目の容量５０ＯＷを超える分の発電電力（斜線部分
）が鉛蓄電池により充電される。
なるが、タイマーを設けることにより、６７時間後のＴ
ｘ ” 、 Ｔｓ ’ 、 Ｔ’ｒ ’の時点で
確認を行うまで２セツト目の停止は行われないので、実
際には、２セツト目は連続的に運転を続けることになり
、Ｔ、からＴ、 、’ｒｓからＴ、 、ＴｔからＴＩｌ
という短時間の電力変動による起動・停止を避けている
。このタイマーを設けることにより、Ｔ２の時点で電力
は２セツト目の起動電力のＢの値に達するが、実際には
６７時間後のＴｚ’の時点で２セツト目が起動すること
になる。そして、このＴ２からＴｔ ”の間で、１セ
ツト目の容量５０ＯＷを超える分の発電電力（斜線部分
）が鉛蓄電池により充電される。
即ち、本発明を適用し鉛蓄電池を設けたことによりタイ
マーによる確認時間△Ｔの間の１セツト目の容量を超え
る分の発電電力も充電可能となり、全体としての充電効
率を高くすることが出来る。
マーによる確認時間△Ｔの間の１セツト目の容量を超え
る分の発電電力も充電可能となり、全体としての充電効
率を高くすることが出来る。
本発明を適用せず鉛蓄電池等を設けない場合には、タイ
マーによる確認時間へＴの間の１セント目の容量を超え
る分の発電電力は充電されないことになる。
マーによる確認時間へＴの間の１セント目の容量を超え
る分の発電電力は充電されないことになる。
次に第６図について、以下に詳細な説明を行う。
負荷電力即ち、電池全体（レドックス・フロー電池及び
鉛蓄電池）の放電電力がａ点となったことを検知し、タ
イマーでΔを時間保持した後に（ｉ１！認して、１セツ
ト目のスタックの起動又は停止を行う。同様に放電電力
がｂ点となったことを検知し、Δを時間後確認して、２
セツト目のスタック起動又は停止を行う。よって、ｔ、
の時点で負荷電力がａを超えタイマーが作動するが、△
ｔの確認時間を要するため、ｔ、ｊまでの時間の負荷電
力（斜線部分）が、レドックス・フロー電池では無く、
鉛蓄電池により放電される。同様にｔ、の時点で負荷電
力が ａ 以下となるが、Δを時間後の１８ ′の時点
で１セント目スタツクが停止し、ｔＩｌ′以後の ａ
よりも小さな電力を鉛蓄電池で放電する。
鉛蓄電池）の放電電力がａ点となったことを検知し、タ
イマーでΔを時間保持した後に（ｉ１！認して、１セツ
ト目のスタックの起動又は停止を行う。同様に放電電力
がｂ点となったことを検知し、Δを時間後確認して、２
セツト目のスタック起動又は停止を行う。よって、ｔ、
の時点で負荷電力がａを超えタイマーが作動するが、△
ｔの確認時間を要するため、ｔ、ｊまでの時間の負荷電
力（斜線部分）が、レドックス・フロー電池では無く、
鉛蓄電池により放電される。同様にｔ、の時点で負荷電
力が ａ 以下となるが、Δを時間後の１８ ′の時点
で１セント目スタツクが停止し、ｔＩｌ′以後の ａ
よりも小さな電力を鉛蓄電池で放電する。
もし、本発明を適用せず鉛蓄電池を設けない場合には、
図でｔｌ ′より左側及びｔ、′より右側のａより小さ
な電力については、放電を行わないか、或いは、１セツ
ト目の流通型電池（定格５ｏ。
図でｔｌ ′より左側及びｔ、′より右側のａより小さ
な電力については、放電を行わないか、或いは、１セツ
ト目の流通型電池（定格５ｏ。
Ｗ）により効率の低い放電（この場合１セツト目の起動
・停止に対するタイマーは設けない）を２行うことにな
る。即ち、本発明により、微弱な放電電力に対して、効
率の高い放電を行うことが可能となる。
・停止に対するタイマーは設けない）を２行うことにな
る。即ち、本発明により、微弱な放電電力に対して、効
率の高い放電を行うことが可能となる。
一方、ポンプの短時間の多頻度の起動・停止を避ける為
に、充電時と同様、放電時においても、タイマーを設け
ることが必要である。タイマーが無ければｔｆｆ＋
ｔｓの時点で各々、２セツト目のスタックが停止し、ｊ
４＋ ｔ＆の時点で２セツト目のスタックが起動する
ことになるが、タイマーを設けることにより、△を時間
後のｊｆｆＺｊｓ′の時点で確認を行うまで２セツト目
の停止は行われないので、実際には、２セツト目は連続
的に運転を続けることになりｔ３からｊ４＋ ｔｓか
らｔ−という短時間の電力変動による起動・停止を避け
ている。このタイマーを設けることにより、ｔｔの時点
で電力は２セント目の起動電力のｂの値に−達するが、
実際にはΔを時間後のｔ２ ′の時点で２セント目が起
動することになる。そして、このｔ８からｔｔ ′の間
で、１セツト目の容量５００Ｗを超える分の負荷電力（
斜線部分）が鉛蓄電池により放電される。
に、充電時と同様、放電時においても、タイマーを設け
ることが必要である。タイマーが無ければｔｆｆ＋
ｔｓの時点で各々、２セツト目のスタックが停止し、ｊ
４＋ ｔ＆の時点で２セツト目のスタックが起動する
ことになるが、タイマーを設けることにより、△を時間
後のｊｆｆＺｊｓ′の時点で確認を行うまで２セツト目
の停止は行われないので、実際には、２セツト目は連続
的に運転を続けることになりｔ３からｊ４＋ ｔｓか
らｔ−という短時間の電力変動による起動・停止を避け
ている。このタイマーを設けることにより、ｔｔの時点
で電力は２セント目の起動電力のｂの値に−達するが、
実際にはΔを時間後のｔ２ ′の時点で２セント目が起
動することになる。そして、このｔ８からｔｔ ′の間
で、１セツト目の容量５００Ｗを超える分の負荷電力（
斜線部分）が鉛蓄電池により放電される。
即ち、本発明を適用し鉛蓄電池を設けたことにより、タ
イマーによる確認時間△ｔの間１セット百の容量を超え
る分の負荷電力に対しても放電可能となり、全体として
安定した放電を行うことが可能となる。本発明を適用せ
ず鉛蓄電池等を設けない場合には、タイマーによる確認
時間△ｔの間１セット目の容量を超える分の負荷電力は
放電されない、即ち、供給されないことになる。
イマーによる確認時間△ｔの間１セット百の容量を超え
る分の負荷電力に対しても放電可能となり、全体として
安定した放電を行うことが可能となる。本発明を適用せ
ず鉛蓄電池等を設けない場合には、タイマーによる確認
時間△ｔの間１セット目の容量を超える分の負荷電力は
放電されない、即ち、供給されないことになる。
本発明は、電解液流通型電解槽を有する流通型電池を用
いて太陽光発電、風力発電等による発電電力を貯蔵、及
び／又は変圧を行う電解液流通型電池システムにおいて
、鉛蓄電池のようなポンプなどの可動部分を必要としな
い電池を、その充電回路及び放電回路が、前記流通型電
池の充電回路及び放電回路にそれぞれ並列になるよう接
続したことにより、太陽光などの発電電力の短時間変動
及び負荷電力の短時間変動の緩衝を行うことができ、ま
た、さらに、充電電力又は放電電力が所定の低電力より
も低い場合に、前記鉛蓄電池のようなポンプなどの可動
部分を必要としない電池のみによって充電又は放電する
ことにより、太陽光などの発電電力の微弱な電力及び負
荷電力の微弱な電力の充放電に供することができ、制御
の安定性又は高効率の充放電が得られ、実用上極めて大
なる効果を奏する。
いて太陽光発電、風力発電等による発電電力を貯蔵、及
び／又は変圧を行う電解液流通型電池システムにおいて
、鉛蓄電池のようなポンプなどの可動部分を必要としな
い電池を、その充電回路及び放電回路が、前記流通型電
池の充電回路及び放電回路にそれぞれ並列になるよう接
続したことにより、太陽光などの発電電力の短時間変動
及び負荷電力の短時間変動の緩衝を行うことができ、ま
た、さらに、充電電力又は放電電力が所定の低電力より
も低い場合に、前記鉛蓄電池のようなポンプなどの可動
部分を必要としない電池のみによって充電又は放電する
ことにより、太陽光などの発電電力の微弱な電力及び負
荷電力の微弱な電力の充放電に供することができ、制御
の安定性又は高効率の充放電が得られ、実用上極めて大
なる効果を奏する。
なお、前述の実施例において、流通型電池としてはレド
ックス・フロー電池としたが、正極負極のいずれかが電
解液流通型電極である電池も含めて、総ての流通型電池
に対して本発明を適用することが可能である。
ックス・フロー電池としたが、正極負極のいずれかが電
解液流通型電極である電池も含めて、総ての流通型電池
に対して本発明を適用することが可能である。
第１図はレドックス・フロー電池を用いた電力充放電装
置の充電時の状態を示し、第２図は同じく放電時の状態
を示し、第３図及び第４図は、太陽光発電又は風力発電
の蓄電装置として流通型電池を使用した場合の概念を示
す図であり、第３図は本発明を適用しない場合の系統に
ついて、又、第４図は本発明を適用した場合の系統につ
いて、各々示し、第５図は、本発明を適用した実施例に
おける充電の場合の時間と電力の関係を示すグラフ、第
６図は、本発明を適用した実施例における、放電の場合
の時間と電力の関係を示すグラフである。 １・−・−充電電源、２・−・負荷、３・−・インバー
タ、４・−・レドックス・フロー電池、５ａ、５ｂ、６
ａ。 ６ｂ・−・・・タンク、７．８−・・ポンプ、９・−・
−・流通型電解槽、１０・−・正極、１１・−・負極、
１２・曲隔膜、１３・−・−正極液、１４−・負極液、
１５・−・・発電装置、１６・・−・流通型電池、１７
・−・インバータ、１８−・−・負荷、１９・−鉛蓄電
池。 特許出願人 工 業 技 術 院 長岡
株式会社 荏原製作所−、ｔＪ僚−ｔｓｑｉ 昶ぽボＸ−騨。≧
置の充電時の状態を示し、第２図は同じく放電時の状態
を示し、第３図及び第４図は、太陽光発電又は風力発電
の蓄電装置として流通型電池を使用した場合の概念を示
す図であり、第３図は本発明を適用しない場合の系統に
ついて、又、第４図は本発明を適用した場合の系統につ
いて、各々示し、第５図は、本発明を適用した実施例に
おける充電の場合の時間と電力の関係を示すグラフ、第
６図は、本発明を適用した実施例における、放電の場合
の時間と電力の関係を示すグラフである。 １・−・−充電電源、２・−・負荷、３・−・インバー
タ、４・−・レドックス・フロー電池、５ａ、５ｂ、６
ａ。 ６ｂ・−・・・タンク、７．８−・・ポンプ、９・−・
−・流通型電解槽、１０・−・正極、１１・−・負極、
１２・曲隔膜、１３・−・−正極液、１４−・負極液、
１５・−・・発電装置、１６・・−・流通型電池、１７
・−・インバータ、１８−・−・負荷、１９・−鉛蓄電
池。 特許出願人 工 業 技 術 院 長岡
株式会社 荏原製作所−、ｔＪ僚−ｔｓｑｉ 昶ぽボＸ−騨。≧
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電解液流通型電解槽を有する電池を太陽光発電、風
力発電等の電力貯蔵及び／又は変圧に用いる場合に、ポ
ンプ等の可動部分を必要としない鉛蓄電池等を併用し、
太陽光などの発電電力の短時間変動及び負荷電力の短時
間変動を緩衝することを特徴とする電解液流通型電池シ
ステム。 ２、電解液流通型電解槽を有する電池を太陽光発電、風
力発電等の電力貯蔵及び／又は変圧に用いる場合に、ポ
ンプ等の可動部分を必要としない鉛蓄電池等を併用し、
流通型電池においてポンプ動力等を含めた効率が著しく
低下する低入力及び低出力の場合に、ポンプ等の可動部
分を必要としない鉛蓄電池等によってのみ充放電を行う
ことを特徴とする電解液流通型電池システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60060151A JPS61218076A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 電解液流通型電池システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60060151A JPS61218076A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 電解液流通型電池システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218076A true JPS61218076A (ja) | 1986-09-27 |
| JPH0582033B2 JPH0582033B2 (ja) | 1993-11-17 |
Family
ID=13133866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60060151A Granted JPS61218076A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 電解液流通型電池システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61218076A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6476678A (en) * | 1987-09-17 | 1989-03-22 | Kenzo Yamaguchi | Electrolyte flow control for liquid flow type battery or battery jar |
| JP2002352834A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力生成制御システム、およびプログラム |
| US7061205B2 (en) | 2002-04-23 | 2006-06-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for operating redox flow battery system |
| AT505169B1 (de) * | 2007-07-02 | 2008-11-15 | Cellstrom Gmbh | Redox-durchfluss-batterie |
| CN102185327A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-09-14 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种基于可逆燃料电池的大容量电力储能装置 |
| JP2012164495A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電解液流通型電池システム |
| EP3416224A1 (en) * | 2012-12-09 | 2018-12-19 | United Technologies Corporation | Flow battery with voltage-limiting device |
| WO2022269831A1 (ja) * | 2021-06-23 | 2022-12-29 | 株式会社EViP | 電動移動体システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59149669A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-27 | Toshiba Corp | 燃料電池の過電圧抑制装置 |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP60060151A patent/JPS61218076A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59149669A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-27 | Toshiba Corp | 燃料電池の過電圧抑制装置 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6476678A (en) * | 1987-09-17 | 1989-03-22 | Kenzo Yamaguchi | Electrolyte flow control for liquid flow type battery or battery jar |
| JP2002352834A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力生成制御システム、およびプログラム |
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| AT505169B1 (de) * | 2007-07-02 | 2008-11-15 | Cellstrom Gmbh | Redox-durchfluss-batterie |
| WO2009003795A1 (de) * | 2007-07-02 | 2009-01-08 | Cellstrom Gmbh | Redox-durchfluss-batterie |
| US8568912B2 (en) | 2007-07-02 | 2013-10-29 | Cellstrom Gmbh | Redox flow battery |
| JP2012164495A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電解液流通型電池システム |
| CN102185327A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-09-14 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种基于可逆燃料电池的大容量电力储能装置 |
| EP3416224A1 (en) * | 2012-12-09 | 2018-12-19 | United Technologies Corporation | Flow battery with voltage-limiting device |
| WO2022269831A1 (ja) * | 2021-06-23 | 2022-12-29 | 株式会社EViP | 電動移動体システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0582033B2 (ja) | 1993-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |