KR20210019983A - 태양광 발전·축전 유닛 및 태양광 발전·축전 시스템 - Google Patents

태양광 발전·축전 유닛 및 태양광 발전·축전 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210019983A
KR20210019983A KR1020207004223A KR20207004223A KR20210019983A KR 20210019983 A KR20210019983 A KR 20210019983A KR 1020207004223 A KR1020207004223 A KR 1020207004223A KR 20207004223 A KR20207004223 A KR 20207004223A KR 20210019983 A KR20210019983 A KR 20210019983A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power generation
terminal
storage battery
storage
solar panel
Prior art date
Application number
KR1020207004223A
Other languages
English (en)
Inventor
마사토 시라카타
도모히데 다테
후미히코 하세가와
겐스케 하타케야마
마사아키 히키치
Original Assignee
고쿠리츠 다이가쿠 호진 도호쿠 다이가쿠
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고쿠리츠 다이가쿠 호진 도호쿠 다이가쿠 filed Critical 고쿠리츠 다이가쿠 호진 도호쿠 다이가쿠
Publication of KR20210019983A publication Critical patent/KR20210019983A/ko

Links

Images

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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • H01M10/465—Accumulators structurally combined with charging apparatus with solar battery as charging system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/251—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for stationary devices, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/298—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the wiring of battery packs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/597—Protection against reversal of polarity
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/36—Electrical components characterised by special electrical interconnection means between two or more PV modules, e.g. electrical module-to-module connection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/38—Energy storage means, e.g. batteries, structurally associated with PV modules
    • 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
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • 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
    • 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
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

이 태양광 발전·축전 유닛은, 태양광 패널과, 상기 태양광 패널에 직결된 축전지를 구비하고, 상기 축전지의 최대 충전 전압은, 상기 태양광 패널의 최대 출력 동작 전압보다 10% 큰 값 이하이다.

Description

태양광 발전·축전 유닛 및 태양광 발전·축전 시스템
본 발명은, 태양광 발전·축전 유닛 및 태양광 발전·축전 시스템에 관한 것이다.
본원은, 2018년 6월 14일에 출원된 일본특허출원 2018-113919, 및 2019년 3월 28일에 출원된 일본특허출원 2019-063937에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
재생 가능 에너지로서 태양광 발전이 주목받고 있다. 태양광 발전은 자연 에너지를 이용한 발전으로, 환경 변화에 의한 발전 전력의 변동은 피할 수 없다. 발전력의 변동에 의한 영향을 회피하는 하나의 수단으로서, 태양광 패널과 축전지를 접속한다. 태양광 패널의 발전시에는 잉여 전력을 축전지에 축전하고, 비발전시에는 축전지에 축적한 전력을 사용한다.
태양광 패널과 축전지의 사이에는, 파워 컨디셔너 등의 제어 장치가 마련된다. 제어 장치는, 축전지가 과방전, 과충전되는 것을 제어하여, 축전지의 열화, 열 폭주를 억제한다.
예를 들어, 특허문헌 1의 단락 0020에는, 축전 모듈이 파워 컨디셔너 등의 제어 장치에 의해 충방전 제어되어 있는 것이 기재되어 있다. 또한, 예를 들어, 특허문헌 2에는, 태양광 발전 장치와 축전지의 사이에, 복수의 컨버터를 접속하는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본공개특허 2017-60359호 공보 특허문헌 2: 일본공개특허 2015-133870호 공보
제어 장치는, 태양광 발전·축전 유닛의 동작점을 제어한다. 동작점은, 태양광 발전·축전 유닛이 효율적으로 동작하는 포인트로서, 동작 전압과 동작 전류의 조합이다. 제어 장치가 동작점을 결정할 때에 이용하는 하나의 방식이, MPPT(Maximum Power Point Tracking) 방식이다. MPPT 방식은, 일조량이 일정한 경우는 적절한 동작점(최적 동작점)을 특정할 수 있다. 한편, MPPT 방식은, 일조량이 변화하는 경우에, 최적 동작점을 오인하여, 발전 효율이 나쁜 동작점을 선택하는 경우가 있다. 또한, 제어 장치는, 자신이 전력을 소비하여, 전력 손실의 원인이 된다. 즉, 태양광 패널의 발전 효율을 높이기 위해 마련한 제어 장치가, 결과적으로 태양광 발전·축전 유닛의 충전 효율을 저하시키는 원인이 된다.
또한, 태양광 패널에서의 여기한 전자와 정공의 재결합은, 태양광 패널의 발전 효율의 저하의 원인이 된다. 태양광 패널의 발전 효율의 저하는, 태양광 발전·축전 유닛의 충전 효율을 저하시키는 원인이 된다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 충전 효율을 높일 수 있는 태양광 발전·축전 유닛 및 태양광 발전·축전 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 태양광 패널과 축전지를 직접 접속하고, 태양광 패널의 발전을 축전지의 전압으로 제어하여, 태양광 발전·축전 유닛의 충전 효율을 높일 수 있음을 알아내었다. 즉, 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 이하의 수단을 제공한다.
(1) 제1 태양에 관한 태양광 발전·축전 유닛은, 태양광 패널과, 상기 태양광 패널에 직결된 축전지를 구비하고, 상기 축전지의 최대 충전 전압은, 상기 태양광 패널의 최대 출력 동작 전압보다 10% 큰 값 이하이다.
(2) 상기 태양에 관한 태양광 발전·축전 유닛에 있어서, 상기 축전지의 저항값이, 상기 태양광 패널의 기생 저항에서의 병렬 저항보다 작아도 된다.
(3) 상기 태양에 관한 태양광 발전·축전 유닛에 있어서, 상기 축전지는, 양극 활물질을 포함하는 양극과, 음극 활물질을 포함하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극의 사이에 끼워진 세퍼레이터를 갖는 축전 소자를 가지며, 상기 양극 활물질은, 충방전에 기여하는 이온을 제거한 상태에서 결정 구조가 유지되는 물질을 포함해도 된다.
(4) 상기 태양에 관한 태양광 발전·축전 유닛에 있어서, 상기 양극 활물질이 스피넬 구조를 가져도 된다.
(5) 상기 태양에 관한 태양광 발전·축전 유닛은, 상기 축전지가 과충전일 때에, 상기 태양광 패널과 상기 축전지의 사이를 차단하는 제1 차단 소자를 더 가져도 된다.
(6) 상기 태양에 관한 태양광 발전·축전 유닛은, 상기 축전지가 과방전일 때에, 상기 축전지와 외부의 사이를 차단하는 제2 차단 소자를 더 가져도 된다.
(7) 상기 태양에 관한 태양광 발전·축전 유닛에서의 상기 축전지는, 양극과, 음극과, 상기 양극 또는 상기 음극에 접속된 제1 단자, 제2 단자 및 제3 단자를 적어도 가지며, 상기 제1 단자 및 상기 제3 단자는, 상기 양극 또는 상기 음극에 서로 이간되어 접속되고, 상기 제2 단자는, 상기 양극 또는 상기 음극 중 상기 제1 단자 및 상기 제3 단자가 접속되지 않은 전극에 접속되어 있어도 된다.
(8) 상기 태양에 관한 태양광 발전·축전 유닛에서의 상기 축전지는, 복수의 축전 소자를 구비하고, 상기 복수의 축전 소자 중 적어도 하나는, 제1 단자, 제2 단자 및 제3 단자를 적어도 가지며, 상기 제1 단자는, 양극 또는 음극 중 어느 한쪽과, 상기 태양광 패널을 접속하고, 상기 제2 단자는, 상기 양극 또는 상기 음극 중 상기 제1 단자가 접속되지 않은 전극과, 다른 축전 소자를 접속하며, 상기 제3 단자는, 상기 양극 또는 상기 음극 중 상기 제1 단자가 접속되어 있는 전극과, 외부를 접속하고 있다.
(9) 제2 태양에 관한 태양광 발전·축전 시스템은, 상기 태양에 관한 태양광 발전·축전 유닛을 복수 가진다.
(10) 상기 태양에 관한 태양광 발전·축전 시스템은, 복수의 태양광 발전·축전 유닛은, 공통의 외부 배선에 의해 외부와 접속되고, 상기 외부 배선은, 역류(逆流) 방지 소자를 가져도 된다.
상기 태양에 관한 태양광 발전·축전 유닛 및 태양광 발전·축전 시스템은, 축전지에의 충전 효율을 높일 수 있다.
도 1은, 본 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛의 모식도이다.
도 2는, 태양광 패널의 I-V 특성을 나타낸 그래프이다.
도 3은, 태양광 패널의 등가 회로도이다.
도 4는, 축전지의 저항값과, 태양광 패널의 기생 저항에서의 병렬 저항의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 실시예 1 및 비교예 1의 태양광 발전·축전 유닛에서의 패널 전압의 시간 변화를 나타낸다.
도 6은, 실시예 1 및 비교예 1의 태양광 발전·축전 유닛에서의 패널 전류의 시간 변화를 나타낸다.
도 7은, 실시예 1 및 비교예 1의 태양광 발전·축전 유닛의 발전 효율의 시간 변화를 나타낸다.
도 8은, 비교예 1의 태양광 발전·축전 유닛에 대한 실시예 1의 태양광 발전·축전 유닛의 발전 효율의 개선율을 나타낸다.
도 9는, 태양광 패널과 축전지를 직결(直結)하였을 때에, 축전지에 충전되는 전력량을 구한 그래프이다.
도 10은, 태양광 패널과 축전지를 직결하였을 때에, 축전지에 충전되는 전력량의 시간 변화를 구한 그래프이다.
도 11은, 본 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛에 이용되는 축전 소자의 모식도이다.
도 12는, 양극 활물질의 결정 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 13은, 스위칭 소자의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는, 스위칭 소자의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 15는, 제2 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛의 모식도이다.
도 16은, 제2 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛에 이용되는 축전 소자의 모식도이다.
도 17은, 제2 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛에서의 축전 소자의 구체적인 접속 관계를 나타내는 도면이다.
도 18은, 제3 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 시스템을 모식적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 실시형태에 대해, 도면을 적절히 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 이용하는 도면은, 본 발명의 특징을 알기 쉽게 하기 위해 편의상 특징이 되는 부분을 확대하여 나타내고 있는 경우가 있고, 각 구성요소의 치수 비율 등은 실제와는 다른 경우가 있다. 이하의 설명에서 예시되는 재료, 치수 등은 일례로서, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.
「제1 실시형태」
(태양광 발전·축전 유닛)
도 1은, 본 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛(100)의 모식도이다. 태양광 발전·축전 유닛(100)은, 태양광 패널(10)과 축전지(20)를 구비한다. 태양광 패널(10)과 축전지(20)는, 배선으로 직결되어 있다. 직결된다는 것은, 이들의 동작(예를 들어, 동작 전압)을 제어하는 제어 회로를 가지지 않는 것을 의미한다. 태양광 패널(10)과 축전지(20)가 직결되면, 태양광 패널(10)은 축전지(20)의 전압으로 제어된다. 태양광 패널(10)의 동작 전압은 축전지(20)의 전압에 의존한다. 태양광 패널(10)과 축전지(20)의 사이에는, 전위를 규정하지 않는 스위칭 소자(30) 등의 소자가 접속되어 있어도 된다.
태양광 패널(10)은, 복수의 셀(12)을 가진다(도 1 참조). 각각의 셀(12)은, 1V 정도(결정 실리콘으로 0.8V 정도)의 출력 전압을 가진다. 복수의 셀(12)이 접속됨으로써, 태양광 패널(10)의 출력 전압이 높아진다.
도 2는, 태양광 패널(10)의 I-V 특성을 나타낸 그래프이다. 태양광 패널(10)의 I-V 특성은, 전압이 증가함에 따라 전류가 수하(垂下) 특성을 나타낸다. Isc는 단락(短絡) 전류이며, Voc는 개방 전압이다. p1은 최적 동작점이다. 최적 동작점(p1)은, 태양광 패널(10)이 최대 출력을 나타낼 때에서의 태양광 패널(10)의 출력 전압과 출력 전류의 조합을 나타낸다. 최적 동작점(p1)에서의 전압은 최대 출력 동작 전압(Vpm)이라고 불리며, 최적 동작점(p1)에서의 전류는 최대 출력 동작 전류(Ipm)라고 불린다. 태양광 패널(10)은, 최적 동작점(p1)에서 동작하면 출력이 최대가 된다.
축전지(20)는, 복수의 셀(축전 소자)로 이루어진다. 하나의 셀의 전압은, 예를 들어, 3.0V 이상 4.2V 이하이다. 축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax)은, 축전지(20)를 구성하는 각 셀의 전압을 가산한 값이 된다.
축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax)은, 태양광 패널(10)의 최대 출력 동작 전압(Vpm)보다 10% 큰 값 이하로 설정되고, 바람직하게는 태양광 패널(10)의 최대 출력 동작 전압(Vpm) 이하로 설정되어 있다. 최대 출력 동작 전압(Vpm)보다 10% 큰 값은, 도 2에서의 동작점(p2)에서의 전압이다. 최대 출력 동작 전압(Vpm)은, JIS 규격(JIS C 8914)의 「결정계 태양 전지 모듈 출력 측정 방법」에 규정된 표준 상태에서의 것으로 한다. 도 2에서는, 태양광 패널(10)의 I-V 특성에 있어서 축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax)과 최대 출력 동작 전압(Vpm)의 위치 관계의 일례를 나타낸다. 축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax)은, 태양광 패널(10)의 최대 출력 동작 전압(Vpm)보다 50% 작은 값 이상으로 설정되어 있는 것이 바람직하고, 태양광 패널(10)의 최대 출력 동작 전압(Vpm)보다 40% 작은 값 이상으로 설정되어 있는 것이 보다 바람직하며, 태양광 패널(10)의 최대 출력 동작 전압(Vpm)보다 30% 작은 값 이상으로 설정되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax)은, 축전지(20)를 구성하는 셀의 접속수로 설정할 수 있다. 예를 들어 축전지(20)를 구성하는 단일 셀의 충전 전압이 4.1V이고, 최대 출력 동작 전압(Vpm)이 20V인 경우는, 축전지(20)를 구성하는 셀수를 4개(최대 충전 전압이 16.4V)로 한다.
또한, 축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax)을 태양광 패널의 개방 전압(Voc)과의 관계로 설정해도 된다. 예를 들어, 태양광 패널(10)의 개방 전압(Voc)은, 축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax)의 100% 이상 300% 이하로 설정하는 것이 바람직하고, 120% 이상 300% 이하로 설정하는 것이 보다 바람직하며, 120% 이상 200% 이하로 설정하는 것이 더욱 바람직하고, 130% 이상 160% 이하로 설정하는 것이 특히 바람직하다.
축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax)은, 60V 이하인 것이 바람직하고, 30V 이하인 것이 보다 바람직하다. 태양광 패널(10)과 축전지(20)는, 직결되어 일체화되어 있다. 태양광 패널(10)의 개방 전압(Voc)이 높은 경우에도, 태양광 패널(10)의 전위는 축전지(20)의 전위(최대 충전 전압(Vmax))가 된다. 그 결과, 고전압이 직류 배선에 인가되는 것을 억제할 수 있다. 직류 배선에 인가되는 전압이 60V 이하이면, 배선 공사 등이 용이하고, 감전, 발화의 위험도 저감된다.
축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax)을 태양광 패널(10)의 최대 출력 동작 전압(Vpm) 또는 개방 전압(Voc)에 대해 설정하면, 태양광 패널(10)에서 발전한 전력을 효율적으로 축전지(20)에 충전할 수 있다. 그 이유에 대해 구체적으로 설명한다.
태양광 패널(10)의 I-V 특성은, 일조량에 따라 변동한다. 예를 들어, 일조량이 많아지면 단락 전류(Isc)는 커지고, 일조량이 줄어들면 단락 전류(Isc)는 작아진다. 태양광 패널(10)이 MPPT 회로에 의해 제어되고 있는 경우, MPPT 회로는 태양광 패널(10)의 출력 전압을 상승시키면서, 최대 출력이 되는 전력을 특정하여, 태양광 패널(10)의 최적 동작점(p1)을 설정한다. 전력은, 전압과 전류의 곱으로 구해진다. 일조량이 일정한 경우, 단락 전류(Isc)는 일정하고, 출력 전력은 태양광 패널(10)의 출력 전압의 상승과 함께 증가하여, 어떤 값으로 최대 출력을 나타낸다. 전력이 최대 출력이 되는 태양광 패널(10)의 출력 전압이 최대 출력 동작 전압(Vpm)이다. 일조량이 일정한 경우는, 전류량이 일조량에 따라 변동하지 않기 때문에, 태양광 패널(10)의 최적 동작점(p1)을 적절히 규정할 수 있다.
한편, MPPT 회로의 동작 도중에 일조량이 변화하면, 태양광 패널(10)의 출력 전압의 상승과는 별도로 전류량이 변동한다. 그 결과, 전력이 최대 출력이 되는 전압이, 최대 출력 동작 전압(Vpm)과 일치하지 않는 경우가 있다. 예를 들어, 태양광 패널(10)의 출력 전압을 최적 동작점(p1)보다 고전압으로 한 경우에 일조량이 증가하면, 그 점에서의 출력 전류값은 일조량이 증가하기 전의 출력 전류값보다 커진다. 각각의 동작점에서 출력되는 전력은 전압과 전류의 곱이다. 전류값이 변동하면, 출력되는 전력도 변동하고, 최적 동작점(p1)보다 고전압의 동작점에서의 전력이 최적 동작점(p1)에서 출력되는 전력보다 많아지는 경우가 있다. 그 결과, MPPT 회로는, 최적 동작점(p1)을 오인하여, 개방 전압(Voc)의 근방의 전압을 최대 출력 동작 전압(Vpm)이라고 오인하는 경우가 있다. 이 경우의 전압값은 최대 출력 동작 전압(Vpm)보다 현저하게 저하되어 있기 때문에, 태양광 패널(10)의 출력 전력은 현저하게 저하된다.
이에 대해, 태양광 패널(10)과 축전지(20)를 직접 접속하면, 태양광 패널(10)의 전위는 축전지(20)의 전위로 고정된다. 태양광 패널(10)은, 축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax) 이하의 전압으로 동작한다. 최대 충전 전압(Vmax)은, 축전지(20)에서 설정된 값으로, 일조량의 변동의 영향은 받지 않는다. 최대 충전 전압(Vmax)은, 최대 출력 동작 전압(Vpm)보다 10% 큰 값 이하의 값으로 설정되어 있다. 즉, 태양광 패널(10)의 동작 전압이 변동하는 일이 없고, I-V 특성에 있어서 출력 전류량이 현저하게 작아진 전압값을 최적 동작점으로 오인하는 일은 없다. 축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax)을 설정한 후에, 축전지(20)와 태양광 패널(10)을 직접 접속하면, 축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax)으로 태양광 패널(10)의 동작 전압을 규정할 수 있고, 태양광 패널(10)의 출력 전력이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 도 3은, 태양광 패널(10)의 등가 회로도이다. 태양광 패널(10)은, 발전부(G)와 다이오드(D)와 병렬 저항(Rsh)과 직렬 저항(Rs)으로 나타난다. 병렬 저항(Rsh)과 직렬 저항(Rs)은, 태양광 패널(10)의 기생 저항이다. 태양광 패널(10)의 제1 단자(t1)와 제2 단자(t2)는, 부하에 접속된다. 본 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛(100)의 경우, 부하는 축전지(20)이다.
태양광 패널(10)로부터 출력되는 출력 전류(I)는, 이하의 식으로 나타난다.
I=Iph-Id-(V+RsI)/Rsh…(1)
식(1)에서 Iph는 광유도 전류이다. Iph는, 태양광 패널(10)에 광이 입사함으로써 발생한다. 식(1)에서 Id는 다이오드 전류이다. 태양광 패널(10)의 각 셀(12)은, p-n 접합을 갖는 다이오드이기 때문에, 다이오드 전류는 동작 전압에 따라 발생한다. 식(1)에서 (V+RsI)/Rsh는, 병렬 저항에 흐르는 전류이다. 식(1)에서 Rs는 직렬 저항의 저항값이고, Rsh는 병렬 저항의 저항값이며, V는 출력 전압이다.
식(1)은, 이하의 식(2)으로 고쳐쓸 수 있다.
I=(RshIph-RshId-V)/(Rs+Rsh)…(2)
식(2)에서 Rs+Rsh는 기생 저항으로, 변동하는 것이 아니라 고정값으로 간주할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛(100)의 경우, 출력 전압(V)은 축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax)으로 고정되고, 거의 상수로 간주할 수 있다. 따라서, 식(2)에서, 출력 전류(I)의 변동에 영향을 미치는 것은, Rsh(Iph-Id)의 부분이 된다. Rsh(Iph-Id)의 값은, 여기자의 재결합이 발생하면 작아진다.
여기서, 제1 단자(t1)와 제2 단자(t2)에 접속되는 축전지(20)의 저항값은, 태양광 패널(10)의 기생 저항(Rs+Rsh)에서의 병렬 저항(Rsh)보다 작은 것이 바람직하다. 축전지(20)의 저항값은, 병렬 저항(Rsh)의 저항값의 5분의 1 이하인 것이 바람직하고, 병렬 저항(Rsh)의 저항값의 25분의 1 이하인 것이 보다 바람직하며, 50분의 1 이하인 것이 더욱 바람직하고, 100분의 1 이하인 것이 특히 바람직하다. 도 4는, 축전지의 저항값과, 태양광 패널의 기생 저항에서의 병렬 저항의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 4에서의 세로축은, 축전지의 저항값이 병렬 저항의 저항값의 110분의 1(저항비가 0.01)에서의 태양광 패널(10)의 발전 효율을 1로서 규격화한 경우에서의 태양광 패널(10)의 발전 효율이고, 가로축은 축전지의 저항값과 병렬 저항의 저항값의 저항비이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 축전지의 저항값이 병렬 저항의 저항값의 50분의 1 이하(저항비가 0.04 이하)가 되면, 태양광 패널(10)의 발전 효율은 급격하게 높아진다. 예를 들어, 축전지(20)를 구성하는 양극 활물질이 3원계 화합물이나 철 올리빈계인 경우는, 축전지(20)의 저항값은, 병렬 저항(Rsh)의 저항값의 5분의 1 내지 25분의 1이 된다.
축전지(20)의 저항값과 병렬 저항(Rsh)의 저항값이 상기의 관계를 만족시키면, 분기부(pb)에 도달한 전류의 대부분은, 병렬 저항(Rsh) 측이 아니라 제1 단자(t1) 측으로 흘러, 외부에 출력된다. 병렬 저항(Rsh)에 흐르는 전류량이 늘어나면, 태양광 패널(10)의 온도가 상승하고, 태양광 패널(10)의 발전 효율이 저하된다. 태양광 패널(10)의 발전 효율의 저하는, 축전지(20)에의 충전 효율의 저하의 원인이 된다. 또한, 태양광 패널(10)의 온도 상승은, 발전부(G)에서의 여기자(전자와 홀)의 재결합을 촉진한다. 여기자의 재결합은, 축전지(20)에의 충전 효율의 저하의 원인이 된다.
즉, 축전지(20)의 최대 충전 전압(Vmax)을 태양광 패널(10)의 최대 출력 동작 전압(Vpm) 또는 개방 전압(Voc)에 대해 설정하면, 태양광 패널(10)로부터의 출력 전류(I)에 영향을 미치는 파라미터를 한정할 수 있다. 또한, 축전지(20)의 저항값을 병렬 저항(Rsh)의 저항값에 대해 작게 함으로써, 발전부(G)에서 발생한 전류를 효율적으로 제1 단자(t1) 측으로 흘려, 여기자의 재결합을 막을 수 있다. 그 결과, 태양광 패널(10)의 발전 효율을 높이고, 또한 축전지(20)에의 충전 효율을 높일 수 있어, 태양광 패널(10)에서 발전한 전력을 효율적으로 축전지(20)에 충전할 수 있다.
도 5부터 도 8은, 축전지와 태양광 패널을 직결한 경우(실시예 1)와, MPPT 회로를 이용하여 태양광 패널을 제어한 경우(비교예 1)의 발전 효율의 차이를 나타내는 그래프이다. 도 5는, 실시예 1 및 비교예 1의 태양광 발전·축전 유닛에서의 패널 전압의 시간 변화를 나타낸다. 도 6은, 실시예 1 및 비교예 1의 태양광 발전·축전 유닛에서의 패널 전류의 시간 변화를 나타낸다. 도 7은, 실시예 1 및 비교예 1의 태양광 발전·축전 유닛의 발전 효율의 시간 변화를 나타낸다. 도 8은, 비교예 1의 태양광 발전·축전 유닛에 대한 실시예 1의 태양광 발전·축전 유닛의 발전 효율의 개선율을 나타낸다. 도 5부터 도 8에 도시된 가로축의 시간은, 측정 시각을 나타낸다. 도 5부터 도 8에서, 축전지의 최대 충전 전압은 15.49V로 하고, 태양광 패널의 개방 전압은 22.5V로 하였다. 태양광 패널의 최대 출력 동작 전압(Vpm)은, 축전지의 최대 충전 전압(Vmax)보다 큰 것으로 하였다.
도 5에 도시된 바와 같이, 태양광 패널의 패널 전압은 시각마다 변화한다. 실시예 1에서의 태양광 패널은, 축전지의 전압에 의해 태양광 패널의 패널 전압이 규정되어 있다. 실시예 1의 태양광 패널의 패널 전압은, 일조량에 관계없이 축전지의 최대 충전 전압(Vmax)을 향하여 점점 가까워진다. 이에 반해, 비교예 1에서의 태양광 패널은, MPPT 회로가 일조량에 따라 시각마다 전압값을 변동시키고 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 태양광 패널의 패널 전류도 시각마다 변화한다. 실시예 1에서의 태양광 패널은, 태양광 패널과 축전지의 전위차가 적어질 때마다, 패널 전류량이 서서히 감소하고 있다. 실시예 1에서의 태양광 패널은, 태양광 패널과 축전지의 전위차가 제로가 될 때까지는, 큰 전류량의 패널 전류를 출력하고 있다. 이에 반해, 비교예 1에서의 태양광 패널은, 일정한 시간이 경과하면, 출력되는 패널 전류량이 급격하게 감소하고 있다. 이 패널 전류량의 급격한 현상은, 여기자의 재결합에 의한 것이다. 비교예 1의 태양광 발전·축전 유닛은, MPPT 회로가 적절히 최적 동작점(p1)을 특정할 수 없는 경우가 있고, 병렬 저항(Rsh)(도 3 참조) 측으로 전류가 흐름으로써, 여기자의 재결합이 유발된다.
태양광 발전·축전 유닛의 발전 효율은, 패널 전압과 패널 전류의 곱으로 환산된다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 실시예 1의 태양광 발전·축전 유닛의 발전 효율은, 비교예 1의 태양광 발전·축전 유닛의 발전 효율보다 높다. 즉, 실시예 1과 같이, 축전지의 최대 충전 전압(Vmax)으로 태양광 패널의 동작 전압을 규정하면, 태양광 발전·축전 유닛의 발전 효율이 향상된다.
또한, 도 9는, 태양광 발전·축전 유닛의 축전지에 축전되는 전력량을 구한 그래프이다. 태양광 패널은, 공칭 최대 출력 100W(18.5V, 5.4A), 개방 전압 22.5V, 단락 전류 5.9A의 패널을 이용하였다. 축전지는, 복수의 셀(축전 소자)을 가지며, 직렬 접속하는 셀수를 바꾸었다. 도 9의 세로축은, 좌란이 축전지에 축전된 전력량(W)이며, 우란이 축전지에 인가된 전압(V) 및 전류량(A)이다. 도 9의 가로축은, 축전지를 구성하는 셀수이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 축전지를 구성하는 셀수가 증가하면, 축전지에 걸리는 전압(V)은 증가한다. 전압(V)은, 축전지의 최대 충전 전압(Vmax)에 대응한다. 한편, 축전지에 축전되는 전력량(W)은, 접속 셀수가 4개인 경우까지는 증가하지만, 접속 셀수가 5개가 되면 감소한다. 이 감소는, 접속 셀수가 5개가 된 시점에서, 축전지에 걸리는 전류량(A)이 감소하기 시작한 것에 기인한다. 태양광 패널(10)과 축전지(20)의 전위차가 작아지고, 전류량(A)은 감소한다.
도 9에 도시된 축전지는, 접속 셀수가 4개인 경우에, 태양광 패널에서 발전한 전력을 가장 효율적으로 충전한다. 접속 셀수가 4개인 경우의 축전지의 최대 충전 전압은 15.49V이다. 태양광 패널의 개방 전압(22.5V)은, 축전지의 최대 충전 전압의 145%이다. 또한, 축전지의 최대 충전 전압(Vmax)은, 태양광 패널의 최대 출력 동작 전압(Vpm)보다 작다. 축전지의 최대 충전 전압(Vmax)을 태양광 패널의 최대 출력 동작 전압(Vpm) 또는 개방 전압(Voc)에 대해 설정하면, 축전지에 효율적으로 전력을 충전할 수 있다.
또한, 도 10은, 태양광 발전·축전 유닛의 축전지에 축전되는 전력량의 시간 변화를 구한 그래프이다. 가로축은 충전 시간이고, 세로축은 단위시간당 축전지에 축전된 전력량이다. 태양광 패널 및 축전지는, 도 9의 실험과 동일한 구성이다. 또한, 그래프에는, 태양광 패널과 축전지의 사이에, 제어 소자인 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 회로를 개재한 경우의 예(비교예 1)를 동시에 도시하였다.
도 10에 도시된 바와 같이, 직렬 셀수가 4개인 경우는, 직렬 셀수가 3개인 경우보다 효율적으로 축전할 수 있다. 이 결과는, 도 9에 도시된 결과와 상관이 있다. 또한, MPPT 회로를 개재하여 태양광 패널을 제어한 경우는, MPPT 회로를 가지지 않는 경우와 비교하여 충전 효율이 나쁘다. MPPT 회로가 전력 손실의 원인이 되고 있다고 생각된다.
다음에, 태양광 발전·축전 유닛(100)의 각 구성에 대해 구체적으로 설명한다. 도 11은, 축전지(20)를 구성하는 축전 소자(21)(셀)의 모식도이다. 축전지(20)는, 하나 또는 복수의 축전 소자(21)를 가진다. 복수의 축전 소자(21)를 직렬로 접속하면, 축전지(20)가 충전할 수 있는 최대 충전 전압(Vmax)이 커진다. 축전지(20)는, 리튬 이온 2차 전지인 것이 바람직하다. 축전 소자(21)는, 양극(22)과 음극(24)과 세퍼레이터(26)를 가진다. 양극(22)에는 제1 단자(22A)가 접속되고, 음극(24)에는 제2 단자(24A)가 접속되어 있다. 양극(22)과 음극(24)은, 세퍼레이터(26)를 개재하여 적층되어 있으면, 그 적층수는 불문한다.
양극(22)은, 양극 집전체와, 양극 집전체의 적어도 일면에 형성된 양극 활물질을 가진다. 양극 집전체는 도전체로서, 예를 들어, 알루미늄이다.
양극 활물질은, 충방전에 기여하는 이온을 제거한 상태에서 결정 구조가 유지되는 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 축전지(20)가 리튬 이온 2차 전지인 경우, 「충방전에 기여하는 이온」은, 리튬 이온이다. 「충방전에 기여하는 이온을 제거한 상태에서 결정 구조가 유지되는 물질」은, 예를 들어 스피넬 구조, 올리빈 구조, 페로브스카이트 구조를 갖는 물질이다. 양극 활물질은, 예를 들어, LiMnO4, LiMn1.5Ni0.5O4, LiFePO4, LiMnPO4 등이 바람직하다.
도 12는, 양극 활물질의 결정 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 12의 (a)는 LiCoO2의 결정 구조이며, 도 12의 (b)는 LiMnO4의 결정 구조이다. 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)는, 결정 구조를 일방향에서 본 것에 대응한다.
LiCoO2는, Co와 O의 팔면체로 구성되는 슬래브와 리튬이 교대로 적층한 구조이다(도 12의 (a) 참조). 리튬 이온은, 충방전시에 Co와 O의 팔면체로 구성되는 슬래브의 층간을 출입한다. LiCoO2는, 리튬 이온이 완전히 제거되면 결정 구조를 유지할 수 없다. 층간을 유지하기 위해, 충전시(리튬 이온을 탈리한 상태)에서도, 리튬 이온을 30% 정도 남길 필요가 있다. 따라서, LiCoO2는, 「충방전에 기여하는 이온을 제거한 상태에서 결정 구조가 유지되는 물질」에는 해당하지 않는다.
이에 반해, LiMnO4는 스피넬 구조의 화합물이다(도 12의 (b) 참조). LiMnO4는, Mn과 O의 팔면체가 3차원으로 결합되어 있다. 리튬 이온은, 충방전시에 팔면체들의 사이에 삽입, 탈리된다. LiMnO4는, 리튬 이온이 완전히 제거되어도, Mn과 O의 팔면체가 기둥으로서 기능하여, 결정 구조가 유지된다. 따라서, LiMnO4는, 「충방전에 기여하는 이온을 제거한 상태에서 결정 구조가 유지되는 물질」에는 해당한다.
「충방전에 기여하는 이온을 제거한 상태에서 결정 구조가 유지되는 물질」은, 해당 이온이 제거되어도, 결정 구조가 유지된다. 따라서, 양극 활물질 중에 포함되는 해당 이온(예를 들어, 리튬 이온)량이 변동해도, 축전지는 안정적으로 동작한다. 바꾸어 말하면, 이 물질을 포함하는 축전지는, 충방전시에서의 결정 구조 내의 해당 이온량의 제어는 요구되지 않는다. 이 물질을 포함하는 축전지는, 제어 장치(예를 들어, MPPT 회로를 포함하는 파워 컨디셔너)를 개재하지 않고 출력 전압이 불안정한 전원(예를 들어, 태양광 패널)과 직결해도, 안정된 동작을 행할 수 있다. 또한, 스피넬 구조를 갖는 양극 활물질을 이용한 축전지는 저항값이 작고, 축전지(20)의 저항값을 병렬 저항(Rsh)의 저항값에 대해 작게 할 수 있다.
음극(24)은, 음극 집전체와, 음극 집전체의 적어도 일면에 형성된 음극 활물질을 가진다. 음극 집전체는 도전체로서, 예를 들어, 알루미늄, 구리, 니켈이다.
음극 활물질은, 공지의 활물질을 이용할 수 있다. 또한, 음극 활물질은, 충방전에 기여하는 이온을 제거한 상태에서 결정 구조가 유지되는 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 음극 활물질은, 예를 들어, 그래파이트, 스피넬 구조를 갖는 리튬 티타늄 산화물(Li4Ti5O12: LTO), 리튬 바나듐 산화물(LiVO2, Li1 .1V0. 9O2)이 바람직하다. 또, 그래파이트는, 층간에 리튬 이온이 삽입, 탈리되는 점에서 도 12의 (a)와 일치하지만, 리튬 이온이 완전 탈리되어도 결정 구조는 유지된다.
세퍼레이터(26)는, 양극(22)과 음극(24)의 사이에 끼워진다. 세퍼레이터(26)는, 공지의 것을 이용할 수 있다. 예를 들어 세퍼레이터(26)에는, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 셀룰로오스, 폴리에스테르, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드 등의 필름을 이용할 수 있다.
축전지(20)는, 축전 소자(21)를 단체(單體)(단일 셀)로서 이용해도 되고, 축전 소자(21)를 복수(복수 셀) 접속하여 이용해도 된다. 복수의 축전 소자(21)를 직렬로 접속하면, 축전지(20)가 충전할 수 있는 최대 충전 전압(Vmax)이 커진다.
스위칭 소자(30)는, 예를 들어, 3가지 상태를 전환한다. 제1 상태는, 태양광 패널(10)과 축전지(20)를 접속하고, 태양광 패널(10)에서 발전된 전력을 축전지(20)에 충전한다. 제2 상태는, 태양광 패널(10)과 외부를 접속하고, 태양광 패널(10)에서 발전된 전력을 그대로 외부에 출력한다. 제3 상태는, 축전지(20)와 외부를 접속하고, 축전지(20)에 충전된 전력을 방전한다. 스위칭 소자(30)는, 접속 상태를 일조량에 따라 바꾼다. 예를 들어, 일조량이 많아 과잉의 전력이 발생하는 경우는, 스위칭 소자(30)의 접속 상태를 제1 상태 또는 제2 상태로 하고, 태양광 패널(10)에서 발생한 전력을 외부에 출력하면서, 과잉분으로 축전지(20)를 충전한다.
도 13 및 도 14는, 스위칭 소자(30)의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 13에 도시된 스위칭 소자(30)는, 제1 차단 소자(31)와 제2 차단 소자(32)를 가진다. 제1 차단 소자(31)는, 태양광 패널(10)과 축전지(20)의 접속(제1 상태)을 차단한다. 제1 차단 소자(31)는, 만충전의 상태로부터 더 충전하는 것(과충전)을 억제한다. 제2 차단 소자(32)는, 축전지(20)와 외부의 접속(제3 상태)을 차단한다. 제2 차단 소자(32)는, 과방전을 억제한다.
도 14에 도시된 스위칭 소자(30)는, 제1 차단 소자(31)와 제2 차단 소자(32)와 제3 차단 소자(33)를 가진다.
제1 차단 소자(31) 및 제2 차단 소자(32)를 개방하고, 제3 차단 소자(33)를 접속하면, 태양광 패널(10)에서 발전한 전력이 그대로 외부에 출력된다.
제2 차단 소자(32) 및 제3 차단 소자(33)를 개방하고, 제1 차단 소자(31)를 접속하면, 태양광 패널(10)에서 발전한 전력은 축전지(20)에 충전된다.
제1 차단 소자(31) 및 제3 차단 소자(33)를 개방하고, 제2 차단 소자(32)를 접속하면, 축전지(20)에 충전된 전력이 외부에 출력된다.
제1 차단 소자(31)를 개방하고, 제2 차단 소자(32) 및 제3 차단 소자(33)를 접속하면, 태양광 패널(10)에서 발전한 전력을 외부에 출력하면서, 부족분을 축전지(20)로부터 외부에 출력한다.
제2 차단 소자(32)를 개방하고, 제1 차단 소자(31) 및 제3 차단 소자(33)를 접속하면, 태양광 패널(10)에서 발전한 전력을 외부에 출력하면서, 잉여분을 축전지(20)에 충전할 수 있다.
제3 차단 소자(33)를 개방하고, 제1 차단 소자(31) 및 제2 차단 소자(32)를 접속하면, 태양광 패널(10)에서 발전한 전력을 축전지(20)에 축전하면서, 외부에 출력할 수 있다.
태양광 패널(10)과 축전지(20)를 도 14에 도시된 바와 같이 접속하면, 외부 환경의 변화가 발생한 경우에도, 제1 차단 소자(31), 제2 차단 소자(32) 및 제3 차단 소자(33)의 전환에 의해 출력 전압을 일정하게 유지할 수 있다.
태양광 패널(10) 및 축전지(20)로부터 외부에 출력되는 전류는 직류이다. 직류 구동의 소자에 접속하는 경우는, 그대로 이용할 수 있다. 한편, 교류 구동의 소자에 접속하는 경우는, 교류로 변환할 필요가 있다. 외부 소자가 교류 구동인 경우는, 태양광 발전·축전 유닛(100)과 외부 소자의 사이에 DC/AC 컨버터를 마련하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 제1 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛(100)에 의하면, 태양광 패널(10)에서 발전한 전력을 직결하는 축전지(20)에 전할 수 있어, 축전지(20)에 효율적으로 축전할 수 있다.
「제2 실시형태」
도 15는, 제2 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛(101)의 모식도이다. 제2 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛(101)은, 축전지(40)의 구성이 다른 점, 스위칭 소자(30)를 가지지 않는 점이, 제1 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛(100)과 다르다. 그 밖의 구성은, 제1 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛(100)과 마찬가지이고, 마찬가지의 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 16은, 제2 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛에 이용되는 축전지(40)를 구성하는 축전 소자(41)의 모식도이다. 축전 소자(41)는, 리튬 이온 2차 전지인 것이 바람직하다. 축전 소자(41)는, 양극(42)과 음극(44)과 세퍼레이터(46)를 가진다. 축전 소자(41)는, 양극(42)에 2개의 단자가 접속되어 있는 점이, 축전 소자(21)와 다르다. 그 밖의 점은, 축전 소자(21)와 축전 소자(41)는 마찬가지이다. 양극(42)에는, 제1 단자(42A)와 제3 단자(42B)가 분리되어 접속되고, 음극(44)에는 제2 단자(44A)가 접속되어 있다. 제1 단자(42A)와 제3 단자(42B)는, 서로 이간되어 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 축전 소자(41)의 제1 단자(42A)와 제2 단자(44A)는 태양광 패널(10)에 접속되고, 제2 단자(44A)와 제3 단자(42B)는 외부에 접속되어 있다. 축전 소자(41)는, 제1 단자(42A) 및 제2 단자(44A)를 개재하여 충전하면서, 제2 단자(44A) 및 제3 단자(42B)를 개재하여 방전할 수 있다.
축전 소자(41)는, 태양광 패널(10)로부터 공급되는 전압(충전 전압)에 변동이 있어도, 외부에 출력하는 전압(방전 전압)을 일정하게 유지할 수 있다. 그 이유는 2가지 생각할 수 있다.
첫번째 이유는, 제1 단자(42A)와 제3 단자(42B)의 사이에 양극 활물질이 존재하는 것이다. 축전 소자(41)의 양극(42)의 전위는, 양극 활물질 중에 포함되는 전도(傳導) 이온(리튬 이온)의 함유량에 따라 변동한다. 즉, 축전 소자(41)의 양극(42)의 전위는, 외부로부터의 충전 전압에 관계없이, 전도 이온의 이동량에 율속(律速)된다. 즉, 제1 단자(42A)에서의 충전 전압에 변동이 있어도, 양극 활물질 중에서의 전도 이온이 이동함으로써, 전압 변동은 감쇠한다. 그 결과, 제3 단자(42B)에 도달한 시점에서 전압 변동은 억제되고, 방전 전압이 일정해진다.
또한, 두번째 이유는, 태양광 패널(10)과 축전 소자(41)의 임피던스의 차이이다. 일반적으로, 태양광 패널(10)의 임피던스는, 축전 소자(41)의 임피던스보다 높다. 즉, 태양광 패널(10)로부터 미세한 배선을 개재하여 공급되는 충전 전압의 변동량은, 충분히 넓은 영역을 갖는 축전 소자(41)에서 완화된다. 그 결과, 제3 단자(42B)에 도달한 시점에서 전압 변동은 억제되고, 방전 전압이 일정해진다.
제1 단자(42A)와 제3 단자(42B)는, 양극(42)의 평면에서 볼 때의 형상이 직사각형인 경우는, 다른 변에 마련하는 것이 바람직하다. 제1 단자(42A)와 제3 단자(42B)의 거리를 확보함으로써, 충전 전압의 변동을 충분히 억제할 수 있다.
한편, 양극(42)의 평면에서 볼 때의 형상이 직사각형인 경우에 있어서, 제1 단자(42A)와 제3 단자(42B)를, 동일한 변에 마련해도 된다. 단, 제1 단자(42A)와 제3 단자(42B)가 동일 변에 있는 경우, 제1 단자(42A)와 제3 단자(42B)의 사이를 연결하는 양극 활물질이 어떠한 이유로 박리될 우려가 있다. 이 경우, 전도성이 우수한 양극 집전체를 개재하여 제1 단자(42A)로부터 입력된 충전 전압의 변동이 제3 단자(42B)에 전해질 우려가 있다. 이 경우에도 충전 전압의 변동을 충분히 완화하기 위해, 제1 단자(42A)와 제3 단자(42B)는 소정의 거리 이상 떨어뜨리는 것이 바람직하다.
소정의 거리는, 단자간 저항과 축전 소자(41)의 내부 저항의 비율에 의해 구해지는 노이즈 흡수 능력에 따라 결정한다. 단자간 저항(R)은, R=ρ×L/A로 구해진다. 여기서 ρ는 양극 집전체와 양극 활물질의 합성 저항의 비저항이고, L은 제1 단자(42A)와 제3 단자(42B)의 거리이며, A는 양극 활물질이 박리되어 노출된 양극 집전체의 단면적이다. 따라서, 축전 소자(41)의 내부 저항을 R'로 하면, R/R'×100이 노이즈 흡수 능력이 된다. R/R'×100은, 50% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 90% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 단자간 거리는, 노이즈 레벨이 50% 이하가 되도록 설정하는 것이 바람직하고, 30% 이하가 되도록 설정하는 것이 보다 바람직하며, 10% 이하가 되도록 설정하는 것이 더욱 바람직하다. 또, 내부 저항(R')은 양극 활물질과 집전체의 합성 저항(병렬 접속)에 대응한다.
예를 들어, 양극 집전체가 비저항 2.8μΩcm, 두께 20μm의 알루미늄이며, 제1 단자(42A)와 제3 단자(42B)의 사이에, 양극 활물질이 박리된 비형성 영역이 0.1mm 폭으로 존재한 경우를 생각한다. 축전 소자(41)는, 양극의 적층수가 30매이고, 내부 저항이 2.8mΩ으로 한다. 이 경우, 제1 단자(42A)와 제3 단자(42B)의 거리를 1mm로 하면 노이즈 레벨은 30%까지 저하되고, 2mm로 하면 노이즈 레벨은 20%까지 저하되며, 4mm로 하면 10%까지 저하된다.
또한, 상기와 같은 3단자형의 축전 소자를 이용하는 경우, 각각의 축전 소자(41)를 도 17에 도시된 바와 같이 접속하는 것이 바람직하다. 도 17은, 축전 소자(41)의 구체적인 접속 관계를 나타내는 도면이다. 도 17의 (a)는, 2단자형의 축전 소자(21)와 3단자형의 축전 소자(41)를 접속한 예이고, 도 17의 (b)는, 3단자형의 축전 소자(41)를 복수 접속한 예이다. 어떤 경우든, 태양광 패널(10)로부터 입력되는 충전 전압은, 축전 소자(21, 41)를 개재하여 외부에 출력된다. 즉, 태양광 패널(10)로부터 공급되는 전압(충전 전압)에 변동이 있어도, 외부에 출력하는 전압(방전 전압)을 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 지금까지 양극(42) 측에 제3 단자(42B)를 마련하는 예에 대해 설명하였지만, 제3 단자(42B)는 음극(44) 측에 마련해도 된다. 또한, 3단자 이상의 단자를 동시에 마련해도 된다.
이상과 같이, 제2 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛(101)에 의하면, 제1 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛(100)과 마찬가지의 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 제2 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛(101)에 의하면, 충방전을 동시에 행할 수 있고, 태양광 패널(10)로부터 공급되는 전압(충전 전압)에 변동이 있어도, 외부에 출력하는 전압(방전 전압)을 일정하게 유지할 수 있다.
「제3 실시형태」
(태양광 발전·축전 시스템)
도 18은, 제3 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 시스템을 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 18에 도시된 태양광 발전·축전 시스템(200)은, 제1 실시형태에 관한 태양광 발전·축전 유닛(100)을 복수 가진다.
도 18에 도시된 태양광 발전·축전 시스템(200)은, 태양광 발전·축전 유닛(100)으로부터 외부에 출력하기 위한 외부 배선이 공유화되어 있다. 배선은 각각 따로 마련해도 되지만, 공유화함으로써, 배선을 간소화할 수 있다.
한편, 도 18에 도시된 바와 같이 외부 배선을 공유화하는 경우는, 태양광 발전·축전 유닛(100)들의 사이에 역류 방지 소자(50)를 마련하는 것이 바람직하다. 역류 방지 소자(50)는, 다이오드 등을 이용할 수 있다.
태양광 패널(10)은, 조사량에 따라 발전량이 변동한다. 각각의 태양광 패널(10)의 발전량, 축전지(20)에 축전된 축전량은, 태양광 발전·축전 유닛(100)마다 다르다. 역류 방지 소자(50)를 마련함으로써, 태양광 발전·축전 유닛(100) 사이에 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 또한, 가장 전위가 높은 태양광 발전·축전 유닛(100)으로부터 순차 방전되어, 태양광 발전·축전 시스템(200) 전체의 전압이 균일화된다.
나아가 태양광 발전·축전 유닛(100)을 증설하는 경우, 고장난 태양광 발전·축전 유닛(100)을 교환하는 경우에도, 개개의 태양광 발전·축전 유닛(100)의 전압을 조정할 필요가 없다. 그 때문에, 상기의 경우에도, 태양광 발전·축전 시스템(200) 전체를 정지시킬 필요가 없어진다.
또한, 도 18에 도시된 태양광 발전·축전 시스템(200)은, 직류 구동의 소자에 접속하는 경우는, 그대로 이용할 수 있다. 한편, 교류 구동의 소자에 접속하는 경우는, 교류로 변환할 필요가 있다. 외부 소자가 교류 구동인 경우는, 태양광 발전·축전 시스템(200)과 외부 소자의 사이에 DC/AC 컨버터를 마련하는 것이 바람직하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 상술하였지만, 본 발명은 특정의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 청구범위 내에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서, 여러 가지의 변형·변경이 가능하다.
10 태양광 패널
12 셀
20, 40 축전지
21, 41 축전 소자
22, 42 양극
24, 44 음극
26, 46 세퍼레이터
22A, 42A 제1 단자
24A, 44A 제2 단자
42B 제3 단자
30 스위칭 소자
50 역류 방지 소자
100 태양광 발전·축전 유닛
200 태양광 발전·축전 시스템

Claims (10)

  1. 태양광 패널과,
    상기 태양광 패널에 직결된 축전지를 구비하고,
    상기 축전지의 최대 충전 전압은, 상기 태양광 패널의 최대 출력 동작 전압보다 10% 큰 값 이하인, 태양광 발전·축전 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 축전지의 저항값이, 상기 태양광 패널의 기생 저항에서의 병렬 저항보다 작은, 태양광 발전·축전 유닛.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 축전지는, 양극 활물질을 포함하는 양극과, 음극 활물질을 포함하는 음극과, 상기 양극과 상기 음극의 사이에 끼워진 세퍼레이터를 갖는 축전 소자를 가지며,
    상기 양극 활물질은, 충방전에 기여하는 이온을 제거한 상태에서 결정 구조가 유지되는 물질을 포함하는, 태양광 발전·축전 유닛.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 양극 활물질이 스피넬 구조를 갖는, 태양광 발전·축전 유닛.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축전지가 과충전일 때에, 상기 태양광 패널과 상기 축전지의 사이를 차단하는 제1 차단 소자를 더 갖는, 태양광 발전·축전 유닛.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축전지가 과방전일 때에, 상기 축전지와 외부의 사이를 차단하는 제2 차단 소자를 더 갖는, 태양광 발전·축전 유닛.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축전지는, 양극과, 음극과, 상기 양극 또는 상기 음극에 접속된 제1 단자, 제2 단자 및 제3 단자를 적어도 가지며,
    상기 제1 단자 및 상기 제3 단자는, 상기 양극 또는 상기 음극에, 서로 이간되어 접속되고,
    상기 제2 단자는, 상기 양극 또는 상기 음극 중 상기 제1 단자 및 상기 제3 단자가 접속되지 않은 전극에 접속되어 있는, 태양광 발전·축전 유닛.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축전지는, 복수의 축전 소자를 구비하고,
    상기 복수의 축전 소자 중 적어도 하나는, 제1 단자, 제2 단자 및 제3 단자를 적어도 가지며,
    상기 제1 단자는, 양극 또는 음극 중 어느 한쪽과, 상기 태양광 패널을 접속하고,
    상기 제2 단자는, 상기 양극 또는 상기 음극 중 상기 제1 단자가 접속되지 않은 전극과, 다른 축전 소자를 접속하며,
    상기 제3 단자는, 상기 양극 또는 상기 음극 중 상기 제1 단자가 접속되어 있는 전극과, 외부를 접속하고 있는, 태양광 발전·축전 유닛.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 태양광 발전·축전 유닛을 복수 갖는, 태양광 발전·축전 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    복수의 상기 태양광 발전·축전 유닛은, 공통의 외부 배선에 의해 외부와 접속되고,
    상기 외부 배선은, 역류 방지 소자를 갖는, 태양광 발전·축전 시스템.
KR1020207004223A 2018-06-14 2019-06-12 태양광 발전·축전 유닛 및 태양광 발전·축전 시스템 KR20210019983A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018113919 2018-06-14
JPJP-P-2018-113919 2018-06-14
JP2019063937 2019-03-28
JPJP-P-2019-063937 2019-03-28
PCT/JP2019/023338 WO2019240192A1 (ja) 2018-06-14 2019-06-12 太陽光発電・蓄電ユニットおよび太陽光発電・蓄電システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210019983A true KR20210019983A (ko) 2021-02-23

Family

ID=68843394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207004223A KR20210019983A (ko) 2018-06-14 2019-06-12 태양광 발전·축전 유닛 및 태양광 발전·축전 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210091716A1 (ko)
EP (1) EP3809556A4 (ko)
JP (1) JP7042527B2 (ko)
KR (1) KR20210019983A (ko)
CN (1) CN111052535A (ko)
WO (1) WO2019240192A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7326675B2 (ja) * 2020-08-06 2023-08-16 株式会社リコー 蓄電システム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015133870A (ja) 2014-01-15 2015-07-23 京セラ株式会社 電力変換装置及び電力変換方法
JP2017060359A (ja) 2015-09-18 2017-03-23 シャープ株式会社 太陽光発電システム及び発電ユニット

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS596730A (ja) * 1982-06-30 1984-01-13 松下電工株式会社 太陽電池電源装置
JP3553755B2 (ja) * 1997-02-17 2004-08-11 三洋電機株式会社 角型蓄電池
WO2005109599A1 (fr) * 2004-05-09 2005-11-17 Yun Li Systeme a charge solaire
JP4798966B2 (ja) * 2004-06-07 2011-10-19 三洋電機株式会社 リチウム二次電池
US8310094B2 (en) * 2006-01-27 2012-11-13 Sharp Kabushiki Kaisha Power supply system
JP5028049B2 (ja) * 2006-08-17 2012-09-19 シャープ株式会社 太陽光発電システム
US8551660B2 (en) * 2009-11-30 2013-10-08 Tai-Her Yang Reserve power supply with electrode plates joined to auxiliary conductors
TWI418829B (zh) * 2011-03-04 2013-12-11 Ritek Corp 太陽能電池片測試方法
WO2015137099A1 (ja) * 2014-03-14 2015-09-17 株式会社村田製作所 充電回路およびそれを用いたモジュール
JP2018113919A (ja) 2017-01-19 2018-07-26 株式会社シマノ 両軸受リール
JP2019063937A (ja) 2017-09-29 2019-04-25 三菱マテリアル株式会社 耐溶着チッピング性にすぐれた表面被覆切削工具

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015133870A (ja) 2014-01-15 2015-07-23 京セラ株式会社 電力変換装置及び電力変換方法
JP2017060359A (ja) 2015-09-18 2017-03-23 シャープ株式会社 太陽光発電システム及び発電ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
EP3809556A1 (en) 2021-04-21
EP3809556A4 (en) 2022-03-02
US20210091716A1 (en) 2021-03-25
JP7042527B2 (ja) 2022-03-28
CN111052535A (zh) 2020-04-21
JPWO2019240192A1 (ja) 2021-07-26
WO2019240192A1 (ja) 2019-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101642326B1 (ko) 수직 배치된 공통 출입구가 형성된 2이상의 분리된 유로를 가진 히트싱크
US20070181175A1 (en) Reverse bias protected solar array with integrated bypass battery
EP3314718B1 (en) Battery balancing circuit
KR101601149B1 (ko) 2이상의 분리된 유로를 가진 히트싱크
DE102013107767A1 (de) Mehrzellige Batterie mit Zellladungszustandsausgleich
JP5503957B2 (ja) 車両用電源装置
CN113939968A (zh) 储能系统
JP2005267886A (ja) 二次電池
EP1803203B1 (en) Apparatus and method for charging an accumulator
JP7042527B2 (ja) 太陽光発電・蓄電ユニットおよび太陽光発電・蓄電システム
KR101668106B1 (ko) 태양광 발전 시스템용 바나듐레독스흐름전지
US20210098793A1 (en) Power storage element, power storage cell, and power storage and discharge system
JPWO2019240183A5 (ko)
JP7082842B2 (ja) 太陽光ユニット、太陽光システム、太陽光ユニットの制御方法および太陽光システムの制御方法
CN114243862A (zh) 锂电池并联限流电路及锂电池并联系统
KR20110043938A (ko) 다수의 셀로 이루어진 배터리의 셀 보호회로
US10128666B2 (en) Battery module
KR20150045245A (ko) 공통 출입구가 형성된 2이상의 분리된 유로를 가진 히트싱크
US20210296924A1 (en) Charging device
US20210291685A1 (en) Charging device
KR20180071975A (ko) 강화된 하이브리드 전력 시스템들을 위한 연료 전지 스택
US12002933B2 (en) Electrode assembly for secondary battery including different shaped electrodes
US20230133126A1 (en) Battery system and method for controlling a battery system
US20220200068A1 (en) Electrode assembly for secondary battery including different shaped electrodes
RU2274930C2 (ru) Способ эксплуатации никель-водородной аккумуляторной батареи в автономной системе электропитания и аккумуляторная батарея для его реализации

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application