WO2013111426A1 - 電力貯蔵装置及び電力貯蔵装置の運転方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1及び図2の模式図は、電力貯蔵装置の望ましい実施形態を示す。図1は、正面図である。図2は、背面図である。図3及び図4の模式図は、モジュール電池を示す。図3は、斜視図である。図4は、断面図である。図5のブロック図は、コントローラー等を示す。電力貯蔵装置は、ナトリウム-硫黄電池(NaS電池)に電力を貯蔵する。電力貯蔵装置は、望ましくは電力系統に接続され、電力の需給の調整、停電防止等に使用される。
図1及び図2に示すように、密閉コンテナ1029の内部には、電池室1220及び付属機器室1221が形成される。電池室1220及び付属機器室1221以外の室が密閉コンテナ1029の内部に形成されてもよい。2個以上の電池室1220が密閉コンテナ1029の内部に形成されてもよい。2個以上の付属機器室1221が密閉コンテナ1029の内部に形成されてもよい。
図3及び図4に示すように、断熱容器1046の内部には、単電池室1240及び空気室1241が形成される。単電池室1240及び空気室1241以外の室が断熱容器1046の内部に形成されてもよい。2個以上の単電池室1240が断熱容器1046の内部に形成されてもよい。2個以上の空気室1241が断熱容器1046の内部に形成されてもよい。
図1及び図2に示すように、モジュール電池1020、電池間配線1180及び電池架台1028は、電池室1220に収容される。ブロワー1024、付属機器1026及びコントローラー1027は、付属機器室1221に収容される。非電池間配線1181は、隔壁1161を貫通して電池室1220及び付属機器室1221にまたがって収容される。吸気管1022の主要部は、隔壁1161を貫通して電池室1220及び付属機器室1221にまたがって収容される。排気管1023の主要部は、電池室1220に収容される。
図3及び図4に示すように、蓋体1061の外壁1120には、吸気口1260及び排気口1261が形成される。吸気口1260及び排気口1261は、空気室1241に接続される。空気室1241が箱体1060に形成される場合は、吸気口1260及び排気口1261は箱体1060の外壁1080に形成される。
図3及び図4に示すように、断熱容器1046は、箱体1060の開口に蓋体1061がかぶせられ、単電池室1240が伝熱壁1121で閉塞された構造を有する。この構造によれば、単電池室1240への単電池1040等の収容が容易になり、単電池室1240から空気室1241へ熱が伝達されやすくなる。ただし、断熱容器1046が他の構造を有してもよい。断熱容器1046が箱体1060及び蓋体1061に分離しない構造を有してもよい。
図3及び図4に示すように、断熱材1047は、蓋体1061の天壁1140に取り付けられる。断熱材1047が蓋体1061の天壁1140以外に取り付けられてもよい。例えば、断熱材1047が蓋体1061の側壁1141に取り付けられてもよい。断熱材1047は、蓋体1061の天壁1140を挟んで空気室1241と対向する。これにより、空気室1241から電池室1220への熱の伝達が抑制され、電池室1220の温度が上昇しにくくなり、電池室1220の温度が適切に維持される。ただし、断熱材1047が省略される場合も、空気流FLによる熱の排出の効用は維持される。
コントローラー1027は、制御プログラムがインストールされたコンピューターである。コントローラー1027は、制御プログラムを実行し、電力貯蔵装置1000の構成物を制御する。1個のコンピューターがコントローラー1027の機能を担ってもよいし、2個以上のコンピューターが分担してコントローラー1027の機能を担ってもよい。制御プログラムを伴わないハードウエアがコントローラー1027の機能の一部又は全部を担ってもよい。ハードウエアは、例えば、オペアンプ、コンパレーター等を備える電子回路である。コントローラー1027による冷却の制御は、2個以上のモジュール電池1020ごとに独立していてもよいし独立していなくてもよい。コントローラー1027による制御の一部又は全部が操作者の運転操作に置き換えられてもよい。
充放電制御部1200は、モジュール電池1020への充電及びモジュール電池1020からの放電を制御する。ヒーター制御部1201は、ヒーター1042を制御する。
判定部1202は、単電池室1240の冷却の要否を判定する。
生成制御部1203は、判定部1202の判定結果に基づいてブロワー1024を制御する。生成制御部1203は、冷却が必要である場合にブロワー1024を動作させ、空気流FLを生成し、冷却が不要である場合にブロワー1024を動作させず、空気流FLを生成しない。空気流FLが生成する場合は、単電池室1240から密閉コンテナ1029の外部へ空気流FLにより熱が排出され、単電池室1240が冷却される。空気流FLが生成しない場合は、単電池室1240から熱が排出されにくくなり、断熱容器1046の断熱性が向上する。
図1及び図2に示すように、モジュール電池外のブスバー1021は、密閉コンテナ1029の内部におけるモジュール電池1020の充放電経路となる。モジュール電池内のブスバー1041は、モジュール電池1020の内部における単電池1040の充放電経路となる。ブスバー1021及び1041は、モジュール電池端子1044を介して電気的に接続される。モジュール電池端子1044が省略され、ブスバー1021及び1041が直結されてもよい。
密閉コンテナ1029は、密閉コンテナ1029の内部に収容された収容物に影響を与える外気の侵入を阻害する程度の密閉性を有する密閉容器である。真空容器に要求される程度の密閉性は密閉コンテナ1029には要求されない。
1020 モジュール電池
1021 モジュール電池外のブスバー
1022 吸気管
1023 排気管
1024 ブロワー
1025 外部の温度センサー
1026 付属機器
1027 コントローラー
1029 密閉コンテナ
1040 単電池
1041 モジュール電池内のブスバー
1045 内部の温度センサー
1046 断熱容器
1047 断熱材
Claims (8)
- 電力貯蔵装置であって、
容器、ナトリウム-硫黄電池の単電池及び電池内充放電経路を備え、前記容器が外壁及び伝熱壁を備え、前記容器の内部に単電池室及び空気室が形成され、前記伝熱壁が前記単電池室及び前記空気室を隔て、前記単電池及び前記電池内充放電経路が前記単電池室に収容される電池と、
前記電池内充放電経路に電気的に接続される電池外充放電経路と、
前記電池及び前記電池外充放電経路を収容する密閉容器と、
前記密閉容器の外部から前記空気室へ至る吸気経路が形成される吸気経路形成物と、
前記空気室から前記密閉容器の外部へ至る排気経路が形成される排気経路形成物と、
前記吸気経路、前記空気室及び前記排気経路を順次に流れる空気流を生成する生成機構と、
前記単電池室の冷却の要否を判定する判定部と、
前記単電池室の冷却が必要であると前記判定部が判定した場合に前記空気流を生成し前記単電池室の冷却が不要であると前記判定部が判定した場合に前記空気流を生成しないように前記生成機構を制御する生成制御部と、
を備える電力貯蔵装置。 - 請求項1の電力貯蔵装置において、
前記電池は、
前記単電池室に収容される第1の温度センサー
をさらに備え、
前記判定部は、
前記第1の温度センサーにより計測された温度の上昇が基準以上である場合に前記単電池室の冷却が必要であると判定する
電力貯蔵装置。 - 請求項2の電力貯蔵装置において、
前記密閉容器の外部に配置される第2の温度センサーと、
前記第2の温度センサーにより計測された温度が高くなるほど前記空気流の流量が多くなるように前記生成機構を制御する流量制御部と、
をさらに備える
電力貯蔵装置。 - 請求項1の電力貯蔵装置において、
前記外壁を挟んで前記空気室と対向する断熱材
をさらに備える
電力貯蔵装置。 - 請求項1の電力貯蔵装置において、
付属機器
をさらに備え、
電池室及び付属機器室が前記密閉容器の内部に形成され、
前記電池が前記電池室に収容され、
前記付属機器が前記付属機器室に収容され、
前記密閉容器は、
前記電池室及び前記付属機器室を隔てる隔壁
をさらに備える
電力貯蔵装置。 - 請求項5の電力貯蔵装置において、
前記排気経路が前記付属機器室を経由しない
電力貯蔵装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれかの電力貯蔵装置において、
2個以上の前記単電池が前記空気室に平行な方向に配列される
電力貯蔵装置。 - 電力貯蔵装置の運転方法であって、
(a) 電池、電池外充放電経路、密閉容器、吸気経路形成物、排気経路形成物及び生成機構を備え、前記電池が容器、ナトリウム-硫黄電池の単電池及び電池内充放電経路を備え、前記容器が外壁及び伝熱壁を備え、前記容器の内部に単電池室及び空気室が形成され、前記伝熱壁が前記単電池室及び前記空気室を隔て、前記単電池及び前記電池内充放電経路が前記単電池室に収容され、前記電池外充放電経路及び前記電池内充放電経路が電気的に接続され、前記密閉容器が前記電池及び前記電池外充放電経路を収容し、前記密閉容器の外部から前記空気室へ至る吸気経路が前記吸気経路形成物に形成され、前記排気経路形成物に前記空気室から前記密閉容器の外部へ至る排気経路が形成され、前記生成機構が前記吸気経路、前記空気室及び前記排気経路を順次に流れる空気流を生成する電力貯蔵装置を準備する工程と、
(b) 前記単電池室の冷却の要否を判定する工程と、
(c) 前記単電池室の冷却が必要であると判定した場合に前記空気流を生成し前記単電池室の冷却が不要であると判定した場合に前記空気流を生成しないように前記生成機構を制御する工程と、
を備える電力貯蔵装置の運転方法。
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