WO2024101018A1

WO2024101018A1 - レドックスフロー電池システム、およびレドックスフロー電池システムの運転方法

Info

Publication number: WO2024101018A1
Application number: PCT/JP2023/034911
Authority: WO
Inventors: 雄大池上; 嘯宇周; 大作田口; 恭裕内藤; 遼多巽; 清明林
Original assignee: 住友電気工業株式会社
Priority date: 2022-11-07
Filing date: 2023-09-26
Publication date: 2024-05-16

Abstract

正極電解液および負極電解液の供給により充電および放電を行うメインセルと、両極モニタセル、正極モニタセル、および負極モニタセルからなる群より選択される複数のモニタセルと、メインセルの充電および放電を制御する制御器と、を備え、制御器は、特定の条件を満たす場合、警報装置に動作指令を出す。

Description

レドックスフロー電池システム、およびレドックスフロー電池システムの運転方法

　本開示は、レドックスフロー電池システム、およびレドックスフロー電池システムの運転方法に関する。
　本出願は、２０２２年１１月７日付の日本国出願の特願２０２２－１７８３６１に基づく優先権を主張し、前記日本国出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

　特許文献１のレドックスフロー電池システムは、主セルとモニタセルとを備える。主セルは、正極電解液および負極電解液が供給されて充電および放電を行う。モニタセルは、主セルと共通の正極電解液が供給される第一モニタセルと、主セルと共通の負極電解液が供給される第二モニタセルとを有する。第一モニタセルおよび第二モニタセルは、主セルとは異なり充電および放電を行わない。第一モニタセルの開路電圧が測定されることで、測定された開路電圧に対応する正極電解液のイオン価数が求められる。求められた正極電解液のイオン価数に対応する正極電解液の充電状態が求められる。第二モニタセルの開路電圧が測定されることで、測定された開路電圧に対応する負極電解液のイオン価数が求められる。求められた負極電解液のイオン価数に対応する負極電解液の充電状態が求められる。特許文献１のレドックスフロー電池システムは、求められた充電状態が過充電を予測させる所定値に到達した時点で運転を停止している。

特開２００９－１６２１７号公報特開２０２０－１８７９３９号公報

　本開示のレドックスフロー電池システムは、
　正極電解液および負極電解液の供給により充電および放電を行うメインセルと、
　両極モニタセル、正極モニタセル、および負極モニタセルからなる群より選択される複数のモニタセルと、
　前記メインセルの充電および放電を制御する制御器と、を備え、
　前記両極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液および前記負極電解液が供給され、
　前記正極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給され、
　前記負極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給され、
　前記制御器は、前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値に対して前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値が所定の値以上ずれた場合、または前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値に対して前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値が所定の値以上ずれた場合、警報装置に動作指令を出し、
　前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値は、前記正極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記負極モニタセルによって求められ、
　前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値は、前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の設定値とによって求められ、
　前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値は、前記負極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記正極モニタセルによって求められ、
　前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値は、前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の設定値とによって求められる。

図１は、実施形態１のレドックスフロー電池システムの構成を示す概略図である。図２は、実施形態１のレドックスフロー電池システムに備わる制御器による制御手順を説明するフローチャートを示す図である。図３は、実施形態２のレドックスフロー電池システムの構成を示す概略図である。図４は、実施形態３のレドックスフロー電池システムの構成を示す概略図である。図５は、実施形態３のレドックスフロー電池システムの別の例の構成を示す概略図である。図６は、実施形態３のレドックスフロー電池システムに備わる制御器による制御手順を説明するフローチャートを示す図である。

　［本開示が解決しようとする課題］
　特許文献１のレドックスフロー電池システムは、運転し続けたときに過充電が生じることを上記所定値に到達する前に予測することができない。

　本開示は、充電状態に関わらず過充電が生じることを予測できるレドックスフロー電池システムを提供することを目的の一つとする。

　［本開示の効果］
　本開示のレドックスフロー電池システムは、充電状態に関わらず過充電が生じることを予測できる。

　《本開示の実施形態の説明》
　本発明者らは、レドックスフロー電池システムを運転して過充電が生じたときの充電状態の履歴を考察した。その結果、本発明者らは、充電状態と相関関係のある以下の特定のパラメータに関して以下の知見を得た。充電状態に関わらず以下の特定のパラメータの実測値又は設定値と算出値とに所定の値以上のずれが生じることは、過充電が将来生じるおそれが高い兆候を示す。特定のパラメータとは、電解液の活物質の充電モル濃度、電解液の液量比、あるいは電解液の活物質濃度比である。本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

　（１）本開示の一態様のレドックスフロー電池システムは、
　正極電解液および負極電解液の供給により充電および放電を行うメインセルと、
　両極モニタセル、正極モニタセル、および負極モニタセルからなる群より選択される複数のモニタセルと、
　前記メインセルの充電および放電を制御する制御器と、を備え、
　前記両極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液および前記負極電解液が供給され、
　前記正極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給され、
　前記負極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給され、
　前記制御器は、前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値に対して前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値が所定の値以上ずれた場合、または前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値に対して前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値が所定の値以上ずれた場合、警報装置に動作指令を出し、
　前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値は、前記正極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記負極モニタセルによって求められ、
　前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値は、前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の設定値とによって求められ、
　前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値は、前記負極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記正極モニタセルによって求められ、
　前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値は、前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の設定値とによって求められる。

　（２）本開示の一態様のレドックスフロー電池システムは、
　正極電解液および負極電解液の供給により充電および放電を行うメインセルと、
　両極モニタセル、正極モニタセル、および負極モニタセルからなる群より選択される複数のモニタセルと、
　前記メインセルの充電および放電を制御する制御器と、を備え、
　前記両極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液および前記負極電解液が供給され、
　前記正極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給され、
　前記負極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給され、
　前記制御器は、前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の設定値に対して前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の算出値が所定の値以上ずれた場合、または前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の設定値に対して前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の算出値が所定の値以上ずれた場合、警報装置に動作指令を出し、
　前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の算出値、および前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の算出値は、前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値とによって求められ、
　前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値は、前記正極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記負極モニタセルによって求められ、
　前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値は、前記負極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記正極モニタセルによって求められる。

　（３）本開示の一態様のレドックスフロー電池システムは、
　正極電解液および負極電解液の供給により充電および放電を行うメインセルと、
　両極モニタセル、正極モニタセル、および負極モニタセルからなる群より選択される複数のモニタセルと、
　前記メインセルの充電および放電を制御する制御器と、を備え、
　前記両極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液および前記負極電解液が供給され、
　前記正極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給され、
　前記負極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給され、
　前記制御器は、前記負極電解液に対する前記正極電解液の活物質濃度比の設定値に対して前記負極電解液に対する前記正極電解液の活物質濃度比の算出値が所定の値以上ずれた場合、または前記正極電解液に対する前記負極電解液の活物質濃度比の設定値に対して前記正極電解液に対する前記負極電解液の活物質濃度比の算出値が所定の値以上ずれた場合、警報装置に動作指令を出し、
　前記負極電解液に対する前記正極電解液の活物質濃度比の算出値は、前記正極電解液の電位と、前記負極電解液の電位と、前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の設定値とによって求められ、
　前記正極電解液に対する前記負極電解液の活物質濃度比の算出値は、前記正極電解液の電位と、前記負極電解液の電位と、前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の設定値とによって求められ、
　前記正極電解液の電位は、前記正極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記負極モニタセルによって求められ、
　前記負極電解液の電位は、前記負極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記正極モニタセルによって求められる。

　上記（１）、上記（２）、および上記（３）のレドックスフロー電池システムは、制御器の判定によって上記兆候を検知できる。そのため、上記（１）、上記（２）、および上記（３）のレドックスフロー電池システムは、充電状態に関わらず過充電が生じることを予測できる。上記（１）、上記（２）、および上記（３）のレドックスフロー電池システムは、警報装置に動作指令を出すことによって警報装置が警報を発するため、上記兆候が見られることをレドックスフロー電池システムを運転する作業者に報せることができる。上記作業者は、過充電が生じる前に過充電による不具合が生じないようにするための対策準備を行える。その上、上記作業者は、レドックスフロー電池システムの充電時間または放電時間を最大限長くすることができる。上記作業者は、充電または放電の停止作業を行うこともできる。充電または放電が停止されれば、過充電の発生がより確実に防止される。

　（４）上記（１）または上記（２）のレドックスフロー電池システムにおいて、
　前記正極モニタセルは、前記正極電解液の絶対的な電位に基づいて前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値を求め、
　前記負極モニタセルは、前記負極電解液の絶対的な電位に基づいて前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値を求めてもよい。

　上記（４）の構成は、上述した各実測値を求め易い。

　（５）上記（３）または上記（４）のレドックスフロー電池システムにおいて、
　前記正極モニタセルは、電位が既知の正極基準電極に対する前記正極電解液の電位差を測定し、
　前記負極モニタセルは、電位が既知の負極基準電極に対する前記負極電解液の電位差を測定してもよい。

　上記（５）の構成は、上述した各算出値を求め易い。上記（４）かつ上記（５）の構成は、上述した各実測値も求め易い。上述した各実測値は上記の各電位差に対応していて、上述した各算出値は上述した各実測値を用いて求められるからである。

　（６）上記（３）または上記（４）のレドックスフロー電池システムにおいて、
　前記正極モニタセルは、活物質の充電モル濃度の変化量が既知の参照正極電解液に対する前記正極電解液の電位差を測定し、
　前記負極モニタセルは、活物質の充電モル濃度の変化量が既知の参照負極電解液に対する前記負極電解液の電位差を測定してもよい。

　上記（６）の構成は、上述した各算出値を求め易い。上記（４）かつ上記（６）の構成は、上述した各実測値も求めやすい。

　（７）上記（１）から上記（６）のいずれかのレドックスフロー電池システムにおいて、
　前記制御器は、前記警報装置に動作指令を出した後に、前記メインセルの充電または放電を停止してもよい。

　上記（７）の構成は、制御器が警報装置に動作指令を出した後、上記作業者が充電または放電の停止作業を行うことなく充電または放電を自動的に停止できる。そのため、上記（７）の構成は、過充電の発生を自動的に防止できる。

　（８）上記（１）から上記（７）のいずれかのレドックスフロー電池システムにおいて、
　前記両極モニタセルは、前記正極電解液および前記負極電解液の循環経路に設けられていて、
　前記正極モニタセルは、前記正極電解液の循環経路に設けられていて、
　前記負極モニタセルは、前記負極電解液の循環経路に設けられていてもよい。

　上記（８）の構成は、上述した各実測値または上述した各算出値を求め易い。

　（９）本開示の一態様のレドックスフロー電池システムの運転方法は、
　正極電解液および負極電解液をメインセルに供給して充電および放電を行うレドックスフロー電池システムの運転方法であって、
　正極モニタセルによって、または両極モニタセルおよび負極モニタセルによって前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値を求める工程と、
　前記負極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記正極モニタセルによって前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値を求める工程と、
　前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の設定値とから前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値を求める、または前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の設定値とから前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値を求める工程と、
　前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値に対して前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値が所定の値以上ずれた場合、または前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値に対して前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値が所定の値以上ずれた場合、警報装置に動作指令を出す工程と、を備え、
　前記両極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液および前記負極電解液が供給され、
　前記正極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給され、
　前記負極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給される。

　（１０）本開示の一態様のレドックスフロー電池システムの運転方法は、
　正極電解液および負極電解液をメインセルに供給して充電および放電を行うレドックスフロー電池システムの運転方法であって、
　正極モニタセルによって、または両極モニタセルおよび負極モニタセルによって前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値を求める工程と、
　前記負極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記正極モニタセルによって前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値を求める工程と、
　前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値とによって前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の算出値、または前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の算出値を求める工程と、
　前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の設定値に対して前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の算出値が所定の値以上ずれた場合、または前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の設定値に対して前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の算出値が所定の値以上ずれた場合、警報装置に動作指令を出す工程と、を備え、
　前記両極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液および前記負極電解液が供給され、
　前記正極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給され、
　前記負極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給される。

　（１１）本開示の一態様のレドックスフロー電池システムの運転方法は、
　正極電解液および負極電解液をメインセルに供給して充電および放電を行うレドックスフロー電池システムの運転方法であって、
　正極モニタセルによって、または両極モニタセルおよび負極モニタセルによって前記正極電解液の電位を求める工程と、
　前記負極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記正極モニタセルによって前記負極電解液の電位を求める工程と、
　前記正極電解液の電位と前記負極電解液の電位と前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の設定値とによって前記負極電解液に対する前記正極電解液の活物質濃度比の算出値、または、前記正極電解液の電位と前記負極電解液の電位と前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の設定値とによって前記正極電解液に対する前記負極電解液の活物質濃度比の算出値を求める工程と、
　前記負極電解液に対する前記正極電解液の活物質濃度比の設定値に対して前記負極電解液に対する前記正極電解液の活物質濃度比の算出値が所定の値以上ずれた場合、または前記正極電解液に対する前記負極電解液の活物質濃度比の設定値に対して前記正極電解液に対する前記負極電解液の活物質濃度比の算出値が所定の値以上ずれた場合、警報装置に動作指令を出す工程と、を備え、
　前記両極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液および前記負極電解液が供給され、
　前記正極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給され、
　前記負極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給される。

　上記（９）、上記（１０）、および上記（１１）のレドックスフロー電池システムの運転方法は、上記兆候を検知できる。そのため、上記（９）、上記（１０）、および上記（１１）のレドックスフロー電池システムの運転方法は、充電状態に関わらず過充電が生じることを予測できる。上記（９）、上記（１０）、および上記（１１）のレドックスフロー電池システムの運転方法は、警報装置に動作指令を出すことによって警報装置が警報を発するため、上記兆候が見られることをレドックスフロー電池システムを運転する作業者に報せることができる。上記作業者は、過充電が生じる前に過充電による不具合が生じないようにするための対策準備を行える。その上、上記作業者は、レドックスフロー電池システムの充電時間または放電時間を最大限長くすることができる。上記作業者は、充電または放電の停止作業を行うこともできる。充電または放電が停止されれば、過充電の発生がより確実に防止される。

　（１２）上記（９）から上記（１１）のいずれかのレドックスフロー電池システムの運転方法において、
　前記警報装置に動作指令を出す工程の後に、前記メインセルの充電または放電を停止する工程を更に備えていてもよい。

　上記（１２）の構成は、警報装置に動作指令を出した後、上記作業者が充電または放電の停止作業を行うことなく充電または放電を自動的に停止できる。そのため、上記（１２）の構成は、過充電の発生を自動的に防止できる。

　《本開示の実施形態の詳細》
　本開示のレドックスフロー電池システムおよびレドックスフロー電池システムの運転方法の詳細を、以下に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。

　《実施形態１》
　〔レドックスフロー電池システム〕
　図１を参照して、実施形態１のレドックスフロー電池システム１を説明する。レドックスフロー電池システム１は、メインセル１０と複数のモニタセルと制御器３とを備える。メインセル１０は充電および放電を行う。メインセル１０は正極電解液および負極電解液が供給される。制御器３は、メインセル１０の充電および放電を制御する。レドックスフロー電池システム１の特徴の一つは、特定の条件を満たす場合に制御器３が警報装置１００に動作指令を出す点にある。

　　［概要］
　レドックスフロー電池システム１は、発電部３１０で発電した電力を充電して蓄え、蓄えた電力を放電して負荷３３０に供給する。レドックスフロー電池システム１は、代表的には、交流／直流変換器３００に接続されている。交流／直流変換器３００は、変電設備３２０に接続されている。変電設備３２０は、発電部３１０と負荷３３０とに接続されている。発電部３１０の一例は、太陽光発電装置、風力発電装置、またはその他一般の発電所である。負荷３３０の一例は、電力の需要家である。変電設備３２０から交流／直流変換器３００に向かって伸びる実線矢印は充電を意味する。交流／直流変換器３００から変電設備３２０に向かって伸びる破線矢印は放電を意味する。レドックスフロー電池システム１は、正極電解液と負極電解液とを使用する。正極電解液と負極電解液とは、酸化還元により価数が変化するイオンを活物質として含有する。レドックスフロー電池システム１の充電または放電は、正極電解液に含まれるイオンの酸化還元電位と負極電解液に含まれるイオンの酸化還元電位との差を利用して行われる。レドックスフロー電池システム１の用途の一例は、負荷平準化、瞬低補償、非常用電源、または自然エネルギーの出力平滑化である。自然エネルギーは、太陽光発電または風力発電によって得られるエネルギーである。

　　［メインセル］
　メインセル１０は、充電および放電を行う。メインセル１０は、交流／直流変換器３００に接続されている。メインセル１０は、図示は省略するものの、隔膜で正極セルと負極セルとに分離されている。隔膜は、電子を透過しないが、例えば水素イオンを透過するイオン交換膜である。正極セルには、正極電極が内蔵されている。正極セルには、後述する正極循環機構４Ｐによって正極電解液が流通される。負極セルには、負極電極が内蔵されている。負極セルには、後述する負極循環機構４Ｎによって負極電解液が流通される。メインセル１０は、公知の構成とすることができる。メインセル１０は、通常、セルスタックと呼ばれる構造体の内部に形成される。

　セルスタックは、サブスタックと２枚のエンドプレートと締付機構とを備える。サブスタックは、積層体と２枚の給排板とを備える。積層体は、セルフレーム、正極電極、隔膜、および負極電極を、この順番で複数積層して構成されている。隣接するセルフレームの間に一つのメインセル１０が形成される。給排板は、積層体の両端に配置される。給排板には、正極循環機構４Ｐの第一供給管５ａと第一排出管５ｂ、および負極循環機構４Ｎの第二供給管６ａと第二排出管６ｂが接続される。サブスタックの数は、単数でもよいし複数でもよい。２枚のエンドプレートは、複数のサブスタックを両端のサブスタックの外部から挟み込む。締付機構は、両エンドプレートを締め付ける。セルスタックは、公知の構成とすることができる。

　　［正極循環機構・負極循環機構］
　正極循環機構４Ｐは、正極電解液タンク４１と第一供給管５ａと第一排出管５ｂと第一ポンプ５ｇとを備える。正極電解液タンク４１には、正極電解液が貯留される。第一供給管５ａおよび第一排出管５ｂは正極電解液が流通される。第一供給管５ａは、正極電解液タンク４１と正極セルとを接続している。第一排出管５ｂは、正極セルと正極電解液タンク４１とを接続している。第一ポンプ５ｇは、正極電解液タンク４１内の正極電解液を圧送する。第一ポンプ５ｇは、第一供給管５ａの途中に設けられている。

　負極循環機構４Ｎは、負極電解液タンク４２と第二供給管６ａと第二排出管６ｂと第二ポンプ６ｇとを備える。負極電解液タンク４２には、負極電解液が貯留される。第二供給管６ａおよび第二排出管６ｂは負極電解液が流通される。第二供給管６ａは、負極電解液タンク４２と負極セルとを接続している。第二排出管６ｂは、負極セルと負極電解液タンク４２とを接続している。第二ポンプ６ｇは、負極電解液タンク４２内の負極電解液を圧送する。第二ポンプ６ｇは、第二供給管６ａの途中に設けられている。

　　［電解液］
　正極電解液に含まれる正極活物質、正極電解液の溶媒、負極電解液に含まれる負極活物質、および負極電解液の溶媒は、特に限定されない。正極活物質は、例えば、マンガンイオン、バナジウムイオン、鉄イオン、ポリ酸、キノン誘導体、およびアミンからなる群より選択される１種以上である。負極活物質は、例えば、チタンイオン、バナジウムイオン、クロムイオン、ポリ酸、キノン誘導体、およびアミンからなる群より選択される１種以上である。具体例は、正極電解液および負極電解液の双方がバナジウムイオンを含む。正極電解液および負極電解液の溶媒は、例えば、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸からなる群より選択される１種以上の酸または酸塩を含む水溶液である。

　　［モニタセル］
　複数のモニタセルは、両極モニタセル２Ｂ、正極モニタセル２Ｐ、および負極モニタセル２Ｎからなる群より選択される。各モニタセルは、メインセル１０とは異なり、交流／直流変換器３００に接続されておらず、充電および放電を行わない。レドックスフロー電池システム１は、両極モニタセル２Ｂ、正極モニタセル２Ｐ、および負極モニタセル２Ｎの３つのモニタセルのうち少なくとも２つのモニタセルを有していればよい。図１には、レドックスフロー電池システム１が両極モニタセル２Ｂ、正極モニタセル２Ｐ、および負極モニタセル２Ｎの全てを備える例が示されている。図示は省略するものの、図１とは異なり、例えば、レドックスフロー電池システム１は、正極モニタセル２Ｐを備えておらず、両極モニタセル２Ｂと負極モニタセル２Ｎとを備えていてもよい。

　　　（両極モニタセル）
　両極モニタセル２Ｂは、メインセル１０に供給される正極電解液と共通の正極電解液と、メインセル１０に供給される負極電解液と共通の負極電解液とが供給される。両極モニタセル２Ｂの構成は、メインセル１０と同じ構成である。本実施形態の両極モニタセル２Ｂは、メインセル１０とは独立して設けられている。本実施形態とは異なり、メインセル１０と両極モニタセル２Ｂとは、セルスタックに一体に備えていてもよい。この場合、両極モニタセル２Ｂは上記積層体の端部に配置される。

　本実施形態の両極モニタセル２Ｂは、正極電解液および負極電解液の循環経路の途中に設けられている。本実施形態において、正極電解液および負極電解液の両極モニタセル２Ｂへの供給および両極モニタセル２Ｂからの排出は、第三供給管５ｃ、第三排出管５ｄ、第四供給管６ｃ、および第四排出管６ｄによって行われる。第三供給管５ｃは、第一供給管５ａと両極モニタセル２Ｂの正極セルとを接続している。第三排出管５ｄは、両極モニタセル２Ｂの正極セルと第一排出管５ｂとを接続している。第四供給管６ｃは、第二供給管６ａと両極モニタセル２Ｂの負極セルとを接続している。第四排出管６ｄは、両極モニタセル２Ｂの負極セルと第二排出管６ｂとを接続している。

　両極モニタセル２Ｂには、第一電位測定器７ａが接続されている。第一電位測定器７ａは、両極モニタセル２Ｂにおける正極セル内を流通する正極電解液の電位と負極セル内を流通する負極電解液の電位との電位差を測定する。測定された電位差は、レドックスフロー電池システム１の開放電圧ＶＲに相当する。第一電位測定器７ａの一例は電圧計である。第一電位測定器７ａによる測定結果は、制御器３に送信される。測定結果の送信は、無線通信または有線通信によって行われる。第一電位測定器７ａは無線通信機を備える、または制御器３に接続される信号線が接続されている。

　　　（正極モニタセル）
　正極モニタセル２Ｐは、メインセル１０に供給される正極電解液と共通の正極電解液のみが供給される。即ち、正極モニタセル２Ｐには、メインセル１０に供給される負極電解液と共通の負極電解液は供給されない。正極モニタセル２Ｐの構成は、メインセル１０と同じ構成である。本実施形態の正極モニタセル２Ｐはメインセル１０とは独立して設けられている。本実施形態の正極モニタセル２Ｐは両極モニタセル２Ｂとも独立して設けられている。

　本実施形態の正極モニタセル２Ｐは、正極電解液の循環経路の途中に設けられている。正極電解液の正極モニタセル２Ｐへの供給および正極モニタセル２Ｐからの排出は、第五供給管５ｅおよび第五排出管５ｆによって行われる。第五供給管５ｅは、第一供給管５ａと正極モニタセル２Ｐとを接続している。第五供給管５ｅは、第一供給管５ａにおける第一供給管５ａと第三供給管５ｃとの接続箇所よりも下流に接続されている。第一供給管５ａと第三供給管５ｃとの接続箇所よりも下流とは、第一供給管５ａと第三供給管５ｃとの接続箇所よりもメインセル１０に近い位置をいう。第五排出管５ｆは、正極モニタセル２Ｐと第一排出管５ｂとを接続している。第五排出管５ｆは、第一排出管５ｂにおける第一排出管５ｂと第三排出管５ｄとの接続箇所よりも上流に接続されている。第一排出管５ｂと第三排出管５ｄとの接続箇所よりも上流とは、第一排出管５ｂと第三排出管５ｄとの接続箇所よりもメインセル１０に近い位置をいう。

　正極モニタセル２Ｐには、電位が既知の正極基準電極７Ｐが接続されている。正極基準電極７Ｐの一例は、銀・塩化銀電極、または水銀・硫酸第一水銀電極である。正極モニタセル２Ｐと正極基準電極７Ｐとの間には、第二電位測定器７ｂが接続されている。第二電位測定器７ｂは、正極モニタセル２Ｐ内を流通する正極電解液の電位と正極基準電極７Ｐの電位との電位差を測定する。測定された電位差は、正極モニタセル２Ｐに供給される正極電解液自体の絶対的な電位ＶＰとして利用される。第二電位測定器７ｂの一例は電圧計である。第二電位測定器７ｂによる測定結果は、制御器３に送信される。測定結果の送信は、無線通信または有線通信によって行われる。第二電位測定器７ｂは無線通信機を備える、または制御器３に接続される信号線が接続されている。

　　　（負極モニタセル）
　負極モニタセル２Ｎは、メインセル１０に供給される負極電解液と共通の負極電解液のみが供給される。即ち、負極モニタセル２Ｎには、メインセル１０に供給される正極電解液と共通の正極電解液は供給されない。負極モニタセル２Ｎの構成は、メインセル１０と同じ構成である。本実施形態の負極モニタセル２Ｎはメインセル１０とは独立して設けられている。本実施形態の負極モニタセル２Ｎは両極モニタセル２Ｂとも独立して設けられている。

　本実施形態の負極モニタセル２Ｎは、負極電解液の循環経路の途中に設けられている。負極電解液の負極モニタセル２Ｎへの供給および負極モニタセル２Ｎからの排出は、第六供給管６ｅおよび第六排出管６ｆによって行われる。第六供給管６ｅは、第二供給管６ａと負極モニタセル２Ｎとを接続している。第六供給管６ｅは、第二供給管６ａにおける第二供給管６ａと第四供給管６ｃとの接続箇所よりも下流に接続されている。第二供給管６ａと第四供給管６ｃとの接続箇所よりも下流とは、第二供給管６ａと第四供給管６ｃとの接続箇所よりもメインセル１０に近い位置をいう。第六排出管６ｆは、負極モニタセル２Ｎと第二排出管６ｂとを接続している。第六排出管６ｆは、第二排出管６ｂにおける第二排出管６ｂと第四排出管６ｄとの接続箇所よりも上流に接続されている。第二排出管６ｂと第四排出管６ｄとの接続箇所よりも上流とは、第二排出管６ｂと第四排出管６ｄとの接続箇所よりもメインセル１０に近い位置をいう。

　負極モニタセル２Ｎには、電位が既知の負極基準電極７Ｎが接続されている。負極基準電極７Ｎの一例は、銀・塩化銀電極、または水銀・硫酸第一水銀電極である。負極モニタセル２Ｎと負極基準電極７Ｎとの間には、第三電位測定器７ｃが接続されている。第三電位測定器７ｃは、負極モニタセル２Ｎ内を流通する負極電解液の電位と負極基準電極７Ｎの電位との電位差を測定する。測定された電位差は、負極モニタセル２Ｎに供給される負極電解液自体の絶対的な電位ＶＮとして利用される。第三電位測定器７ｃの一例は電圧計である。第三電位測定器７ｃによる測定結果は、制御器３に送信される。測定結果の送信は、無線通信または有線通信によって行われる。第三電位測定器７ｃは無線通信機を備える、または制御器３に接続される信号線が接続されている。

　メインセル１０が充電または放電を行う運転時、後述するポンプ制御器３４は第一ポンプ５ｇおよび第二ポンプ６ｇを駆動させる。第一ポンプ５ｇが駆動することによって、正極電解液タンク４１内の正極電解液は、第一供給管５ａに流れる。第一供給管５ａを流れる正極電解液の一部は、メインセル１０の正極セル、第一排出管５ｂ、および正極電解液タンク４１の順に流れる。第一供給管５ａを流れる正極電解液の別の一部は、第三供給管５ｃ、両極モニタセル２Ｂの正極セル、第三排出管５ｄ、第一排出管５ｂ、および正極電解液タンク４１の順に流れる。第一供給管５ａを流れる正極電解液の更に別の一部は、第五供給管５ｅ、正極モニタセル２Ｐ、第五排出管５ｆ、第一排出管５ｂ、および正極電解液タンク４１の順に流れる。第二ポンプ６ｇが駆動することによって、負極電解液タンク４２内の負極電解液は、第二供給管６ａに流れる。第二供給管６ａを流れる負極電解液の一部は、メインセル１０の負極セル、第二排出管６ｂ、および負極電解液タンク４２の順に流れる。第二供給管６ａを流れる負極電解液の別の一部は、第四供給管６ｃ、両極モニタセル２Ｂの負極セル、第四排出管６ｄ、第二排出管６ｂ、および負極電解液タンク４２の順に流れる。第二供給管６ａを流れる負極電解液の更に別の一部は、第六供給管６ｅ、負極モニタセル２Ｎ、第六排出管６ｆ、第二排出管６ｂ、および負極電解液タンク４２の順に流れる。充電および放電を行わない待機時、第一ポンプ５ｇおよび第二ポンプ６ｇは停止している。即ち、正極電解液および負極電解液は循環されない。

　　［制御器］
　制御器３は、レドックスフロー電池システム１の動作に必要な各部の制御を行う。制御器３は、メインセル１０の充電および放電を制御する。制御器３が行う各処理は、一つまたは複数のプロセッサを含む処理回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により実現される。

　上記処理回路は、上記一つまたは複数のプロセッサに加え、一つまたは複数のメモリ、各種アナログ回路、各種デジタル回路が組み合わされた集積回路等で構成されてもよく、入出力Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を含んでもよい。上記一つまたは複数のメモリは、上記各処理を上記一つまたは複数のプロセッサに実行させるプログラム（命令）を格納する。上記一つまたは複数のメモリは、代表的にはＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）である。

　上記一つまたは複数のプロセッサは、上記一つまたは複数のメモリから読み出した上記プログラムに従い上記各処理を実行してもよいし、予め上記各処理を実行するように設計された論理回路に従って上記各処理を実行してもよい。上記プロセッサは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等、コンピュータの制御に適合する種々のプロセッサであってよい。なお物理的に分離した上記複数のプロセッサが互いに協働して上記各処理を実行してもよい。例えば物理的に分離した複数のコンピュータのそれぞれに搭載された上記プロセッサがＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット等のネットワークを介して互いに協働して上記各処理を実行してもよい。

　上記プログラムは、外部のサーバ装置等から上記ネットワークを介して上記メモリにインストールされてもよいし、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ等の記録媒体に格納された状態で流通し、上記記録媒体から上記メモリにインストールされてもよい。

　本実施形態の制御器３は、演算装置３１と記憶装置３２と判定器３３とポンプ制御器３４と警報制御器３６とを有する。上記プログラムは、演算装置３１が特定の演算をする処置、演算結果に基づいて判定器３３が特定の条件を満たすか否かを判定する処理、判定に基づいて警報制御器３６が警報装置１００に動作指令を出す処理、警報装置１００に動作指令が出されたことに基づいてポンプ制御器３４が第一ポンプ５ｇおよび第二ポンプ６ｇを駆動または停止する処理、に関するプログラムコードを含む。

　判定器３３は、特定の条件を満たすか否かを判定する。特定の条件とは、以下の第一条件から第四条件のいずれかの条件である。即ち、判定器３３は、第一条件から第四条件のいずれかを満たすか否かを判定する。

　第一条件とは、正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値Ａ１に対して正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値Ａ２が所定の値以上ずれている。
　第二条件とは、負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値Ａ３に対して負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値Ａ４が所定の値以上ずれている。
　第三条件とは、負極電解液に対する正極電解液の液量比の設定値Ａ５に対して負極電解液に対する正極電解液の液量比の算出値Ａ６が所定の値以上ずれている。
　第四条件とは、正極電解液に対する負極電解液の液量比の設定値Ａ７に対して正極電解液に対する負極電解液の液量比の算出値Ａ８が所定の値以上ずれている。

　充電状態に関わらず第一条件から第四条件のいずれかを満たすことは、レドックスフロー電池システム１が運転し続けたときに過充電が将来生じるおそれが高いという兆候である。充電状態に関わらずとは、充電状態が例えば８０％といった高い場合だけに限らず、７０％以下、６０％以下、または５０％以下といった低い状態であっても、という意味である。レドックスフロー電池システム１は、制御器３による第一条件から第四条件のいずれかの条件を満たすことの判定によって上記兆候を検知できる。そのため、レドックスフロー電池システム１は、充電状態に関わらず過充電が生じることを予測できる。過充電が生じることを予測できるレドックスフロー電池システム１は、過充電の発生を防止できる。

　記憶装置３２は、第一記憶装置、第二記憶装置、第三記憶装置、および第四記憶装置を有する。
　第一記憶装置は、正極電解液自体の電位ＶＰに対応する正極電解液の活物質の充電モル濃度を記憶している。正極電解液自体の電位ＶＰに対応する正極電解液の活物質の充電モル濃度は予め求めた値である。
　第二記憶装置は、負極電解液自体の電位ＶＮに対応する負極電解液の活物質の充電モル濃度を記憶している。負極電解液自体の電位ＶＮに対応する負極電解液の活物質の充電モル濃度は予め求めた値である。
　第三記憶装置は、負極電解液に対する正極電解液の液量比の設定値Ａ５を記憶している。設定値Ａ５は予め求めた値である。
　第四記憶装置は、正極電解液に対する負極電解液の液量比の設定値Ａ７を記憶している。設定値Ａ７は予め求めた値である。

　演算装置３１は、第一演算装置、第二演算装置、第三演算装置、第四演算装置、第五演算装置、および第六演算装置を有する。

　第一演算装置は、正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値Ａ１を求める。実測値Ａ１とは、第一時点での正極電解液の活物質の充電モル濃度の実測値ＣＰ１と第二時点での正極電解液の活物質の充電モル濃度の実測値ＣＰ２との差、即ち「ＣＰ２－ＣＰ１」である。

　ある時点での正極電解液の活物質の充電モル濃度の実測値ＣＰｎは、ある時点における正極電解液自体の電位ＶＰに対応する正極電解液の活物質の充電モル濃度である。正極電解液自体の電位ＶＰに対応する正極電解液の活物質の充電モル濃度は第一記憶装置に記憶されている。正極モニタセル２Ｐを備える場合、正極電解液自体の電位ＶＰは正極モニタセル２Ｐによって求められる。正極モニタセル２Ｐを備えていない場合、正極電解液自体の電位ＶＰは、両極モニタセル２Ｂによって求めたレドックスフロー電池システム１の開放電圧ＶＲと負極モニタセル２Ｎによって求めた負極電解液自体の電位ＶＮとの和、即ち「ＶＲ＋ＶＮ」によって求められる。

　第二演算装置は、正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値Ａ２を求める。算出値Ａ２とは、負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値Ａ３と負極電解液に対する正極電解液の液量比の設定値Ａ５との積、即ち「Ａ３×Ａ５」によって求められる。設定値Ａ５は、「正極電解液の液量の設定値／負極電解液の液量の設定値」によって求められる。設定値Ａ５は第三記憶装置に記憶されている。

　実測値Ａ３は第三演算装置によって求められる。実測値Ａ３とは、第一時点での負極電解液の活物質の充電モル濃度の実測値ＣＮ１と第二時点での負極電解液の活物質の充電モル濃度の実測値ＣＮ２との差、即ち「ＣＮ２－ＣＮ１」である。

　ある時点での負極電解液の活物質の充電モル濃度の実測値ＣＮｎは、ある時点における負極電解液自体の電位ＶＮに対応する負極電解液の活物質の充電モル濃度である。負極電解液自体の電位ＶＮに対応する負極電解液の活物質の充電モル濃度は第二記憶装置に記憶されている。負極モニタセル２Ｎを備える場合、負極電解液自体の電位ＶＮは負極モニタセル２Ｎによって求められる。負極モニタセル２Ｎを備えていない場合、負極電解液自体の電位ＶＮは、正極モニタセル２Ｐによって求めた正極電解液自体の電位ＶＰと両極モニタセル２Ｂによって求めたレドックスフロー電池システム１の開放電圧ＶＲとの差、即ち「ＶＰ－ＶＲ」によって求められる。

　第四演算装置は、負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値Ａ４を求める。算出値Ａ４とは、正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値Ａ１と正極電解液に対する負極電解液の液量比の設定値Ａ７との積、即ち、「Ａ１×Ａ７」によって求められる。設定値Ａ７は、「負極電解液の液量の設定値／正極電解液の液量の設定値」によって求められる。設定値Ａ７は第四記憶装置に記憶されている。

　第五演算装置は、負極電解液に対する正極電解液の液量比の算出値Ａ６を求める。算出値Ａ６は、負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値Ａ３に対する正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値Ａ１の比、即ち「（ＣＰ２－ＣＰ１）／（ＣＮ２－ＣＮ１）」によって求められる。

　第六演算装置は、正極電解液に対する負極電解液の液量比の算出値Ａ８を求める。算出値Ａ８は、正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値Ａ１に対する負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値Ａ３の比、即ち「（ＣＮ２－ＣＮ１）／（ＣＰ２－ＣＰ１）」によって求められる。

　ポンプ制御器３４は、第一ポンプ５ｇおよび第二ポンプ６ｇを駆動および停止する。

　警報制御器３６は、警報装置１００に動作指令を出す。即ち、警報制御器３６は、警報装置１００を駆動および停止する。

　　［警報装置］
　警報装置１００は、警報を発する装置である。警報装置１００は、上述した特定の条件を満たすことをレドックスフロー電池システム１を運転する作業者に報せることができる。即ち、警報装置１００は、上記兆候が見られることを上記作業者に報せることができる。上記作業者は、過充電が生じる前に過充電による不具合が生じないようにするための対策準備を行える。その上、上記作業者は、レドックスフロー電池システム１の充電時間または放電時間を最大限長くすることができる。上記作業者は、充電または放電の停止作業を行うこともできる。充電または放電が停止されれば、過充電の発生がより確実に防止される。警報装置１００は、例えば、視覚による確認が可能な装置、および聴覚による確認が可能な装置の少なくとも一つである。視覚による確認が可能な装置は、例えば、ランプなどの照明装置、文字または記号などを表示するモニタなどの表示装置である。聴覚による確認が可能な装置は、例えば、ブザーまたはスピーカーなどの音声出力装置である。

　〔レドックスフロー電池システムの運転方法〕
　本実施形態のレドックスフロー電池システムの運転方法は、本実施形態のレドックスフロー電池システム１を用い、正極電解液および負極電解液をメインセル１０に供給して充電および放電を行う。本実施形態のレドックスフロー電池システムの運転方法は、第一方法または第二方法を備える。
　第一方法は、工程Ｐ１、工程Ｐ２、工程Ｐ３、および工程Ｐ４Ａを有する。第一方法は、工程Ｐ４Ｂを更に有していてもよい。工程Ｐ４Ｂは、工程Ｐ４Ａの後に行われる。
　第二方法は、工程Ｐ１、工程Ｐ２、工程Ｐ５、および工程Ｐ６Ａを有する。第二方法は、工程Ｐ６Ｂを更に有していてもよい。工程Ｐ６Ｂは、工程Ｐ６Ａの後に行われる。

　工程Ｐ１は、正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値Ａ１を求める。
　工程Ｐ２は、負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値Ａ３を求める。

　工程Ｐ３は、正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値Ａ２を求める。または、工程Ｐ３は、負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値Ａ４を求める。
　工程Ｐ４Ａは、実測値Ａ１に対して算出値Ａ２が所定の値以上ずれた場合、警報装置１００に動作指令を出す。または、工程Ｐ４Ａは、実測値Ａ３に対して算出値Ａ４が所定の値以上ずれた場合、警報装置１００に動作指令を出す。動作指令を受けた警報装置１００は上記作業者に警報を発する。工程Ｐ４Ｂは、メインセル１０の充電または放電を停止する。メインセル１０の充電または放電を停止する際、ポンプ制御器３４によって第一ポンプ５ｇおよび第二ポンプ６ｇは停止される。

　工程Ｐ５は、負極電解液に対する正極電解液の液量比の算出値Ａ６を求める。または、工程Ｐ５は、正極電解液に対する負極電解液の液量比の算出値Ａ８を求める。
　工程Ｐ６Ａは、設定値Ａ５に対して算出値Ａ６が所定の値以上ずれた場合、警報装置１００に動作指令を出す。または、工程Ｐ６Ａは、設定値Ａ７に対して算出値Ａ８が所定の値以上ずれた場合、警報装置１００に動作指令を出す。動作指令を受けた警報装置１００は上記作業者に警報を発する。工程Ｐ６Ｂは、メインセル１０の充電または放電を停止する。メインセル１０の充電または放電を停止する際、ポンプ制御器３４によって第一ポンプ５ｇおよび第二ポンプ６ｇは停止される。

　　［制御手順］
　運転時の制御器３による制御手順を説明する。制御器３は、図２に示すステップＳ１からステップＳ５を行う。制御器３は、ステップＳ５を行った後、制御を終了してもよいし、ステップＳ５を行った後、制御を終了することなくステップＳ６を更に行ってから制御を終了してもよい。

　ステップＳ１は、実測値Ａ１を演算する。ステップＳ１は上記工程Ｐ１に相当する。ステップＳ２は、実測値Ａ３を演算する。ステップＳ２は上記工程Ｐ２に相当する。ステップＳ１とステップＳ２とは並列して処理される。ステップＳ３は、算出値Ａ２を演算する。ステップＳ３は上記工程Ｐ３に相当する。ステップＳ４は、実測値Ａ１に対して算出値Ａ２が所定の値Ｘ以上ずれたか否か判定する。ステップＳ５は、ステップＳ４の条件を満たす場合、警報装置１００に動作指令を出す。動作指令を受けた警報装置１００は上記作業者に警報を発する。ステップＳ４とステップＳ５は上記工程Ｐ４Ａに相当する。ステップＳ６は、充電または放電を停止する。ステップＳ６は上記工程Ｐ４Ｂに相当する。ステップＳ４の条件を満たさない場合、警報装置１００は駆動されず、警報を発することなく、充電または放電を維持する。本実施形態とは異なり、ステップＳ１とステップＳ２とはステップＳ３の前に処理されていれば時間的に前後にずれて処理されてもよい。

　ステップＳ３では、算出値Ａ２の代わりに算出値Ａ４を演算してもよい。このステップＳ３は上記工程Ｐ３に相当する。その場合、ステップＳ４では、実測値Ａ３に対して算出値Ａ４が所定の値以上ずれたか否か判定する。このステップＳ４は上記工程Ｐ４Ａに相当する。

　ステップＳ３では、算出値Ａ２の代わりに算出値Ａ６を演算してもよい。このステップＳ３は上記工程Ｐ５に相当する。その場合、ステップＳ４では、設定値Ａ５に対して算出値Ａ６が所定の値以上ずれたか否か判定する。このステップＳ４は上記工程Ｐ６Ａに相当する。

　ステップＳ３では、算出値Ａ２の代わりに算出値Ａ８を演算してもよい。このステップＳ３は上記工程Ｐ５に相当する。その場合、ステップＳ４では、設定値Ａ７に対して算出値Ａ８が所定の値以上ずれたか否か判定する。このステップＳ４は上記工程Ｐ６Ａに相当する。

　レドックスフロー電池システム１およびレドックスフロー電池システムの運転方法は、ステップＳ１からステップＳ５を行うことによって、レドックスフロー電池システム１が運転し続けたときに充電状態に関わらず過充電が将来生じるおそれが高いという兆候を検知できる。そのため、レドックスフロー電池システム１およびレドックスフロー電池システムの運転方法は、充電状態に関わらず過充電が生じることを予測できる。レドックスフロー電池システム１およびレドックスフロー電池システムの運転方法は、警報装置１００に動作指令を出すことによって警報装置１００が警報を発するため、上記兆候が見られることをレドックスフロー電池システム１を運転する作業者に報せることができる。上記作業者は、過充電が生じる前に過充電による不具合が生じないようにするための対策準備を行える。その上、上記作業者は、レドックスフロー電池システム１の使用時間を最大限長くすることができる。上記作業者は、充電または放電の停止作業を行うこともできる。充電または放電が停止されれば、過充電の発生がより確実に防止される。レドックスフロー電池システム１およびレドックスフロー電池システムの運転方法は、ステップＳ５の後にステップＳ６を行うことによって、上記作業者が充電または放電の停止作業を行うことなく充電または放電を自動的に停止できる。そのため、レドックスフロー電池システム１およびレドックスフロー電池システムの運転方法は、過充電の発生を自動的に防止できる。

　《実施形態２》
　〔レドックスフロー電池システム〕
　図３を参照して、実施形態２のレドックスフロー電池システム１を説明する。実施形態２のレドックスフロー電池システム１は、正極基準電極および負極基準電極を備えず、参照正極電解液８ａおよび参照負極電解液８ｂを備える点が実施形態１のレドックスフロー電池システム１と相違する。図３には、参照正極電解液８ａと参照負極電解液８ｂの両方を備える例が示されている。図示は省略するものの、図３とは異なり、参照正極電解液８ａと参照負極電解液８ｂのいずれか一方を備えていればよい。例えば、レドックスフロー電池システム１は、正極モニタセル２Ｐおよび参照正極電解液８ａを備えておらず、両極モニタセル２Ｂと負極モニタセル２Ｎと参照負極電解液８ｂとを備えていてもよい。以下の説明は、実施形態１との相違点を中心に行う。実施形態１と同様の構成および同様の効果の説明は省略することもある。

　　　（正極モニタセル）
　正極モニタセル２Ｐは、図示は省略するものの、隔膜で正極セルと参照セルとに分離されている。正極モニタセル２Ｐの参照セルは、参照正極電解液８ａが流通される。参照正極電解液８ａは、第一タンク８ｃに貯留される。参照正極電解液８ａは、第七供給管８ｅと第七排出管８ｆと第三ポンプ８ｉによって、正極モニタセル２Ｐと第一タンク８ｃとの間を循環する。第七供給管８ｅは、第一タンク８ｃと正極モニタセル２Ｐの参照セルとを接続している。第七排出管８ｆは、正極モニタセル２Ｐの参照セルと第一タンク８ｃとを接続している。第三ポンプ８ｉは、第一タンク８ｃ内の参照正極電解液８ａを圧送する。第三ポンプ８ｉは、第七供給管８ｅの途中に設けられている。第三ポンプ８ｉの駆動または停止は、ポンプ制御器３４によって制御される。第二電位測定器７ｂは、正極モニタセル２Ｐの正極セル内を流通する正極電解液の電位と正極モニタセル２Ｐの参照セル内を流通する参照正極電解液８ａの電位との電位差を測定する。測定された電位差は、正極モニタセル２Ｐに供給される正極電解液自体の絶対的な電位ＶＰとして利用される。

　　　（負極モニタセル）
　負極モニタセル２Ｎは、図示は省略するものの、隔膜で負極セルと参照セルとに分離されている。負極モニタセル２Ｎの参照セルは、参照負極電解液８ｂが供給される。参照負極電解液８ｂは、第二タンク８ｄに貯留される。参照負極電解液８ｂは、第八供給管８ｇと第八排出管８ｈと第四ポンプ８ｊによって、負極モニタセル２Ｎと第二タンク８ｄとの間を循環する。第八供給管８ｇは、第二タンク８ｄと負極モニタセル２Ｎの参照セルとを接続している。第八排出管８ｈは、負極モニタセル２Ｎの参照セルと第二タンク８ｄとを接続している。第四ポンプ８ｊは、第二タンク８ｄ内の参照負極電解液８ｂを圧送する。第四ポンプ８ｊは、第八供給管８ｇの途中に設けられている。第四ポンプ８ｊの駆動または停止は、ポンプ制御器３４によって制御される。第三電位測定器７ｃは、負極モニタセル２Ｎの負極セル内を流通する負極電解液の電位と負極モニタセル２Ｎの参照セル内を流通する参照負極電解液８ｂの電位との電位差を測定する。測定された電位差は、負極モニタセル２Ｎに供給される負極電解液自体の絶対的な電位ＶＮとして利用される。

　参照正極電解液８ａおよび参照負極電解液８ｂは、活物質の充電モル濃度が明確に判っているものであれば特に限定されない。

　《実施形態３》
　〔レドックスフロー電池システム〕
　図４および図５を参照して、実施形態３のレドックスフロー電池システム１を説明する。実施形態３のレドックスフロー電池システム１は、制御器３が警報装置１００に動作指令を出す特定の条件が、実施形態１のレドックスフロー電池システム１と相違する。以下の説明は、実施形態１との相違点を中心に行う。実施形態１と同様の構成および同様の効果の説明は省略することもある。

　　［モニタセル］
　本実施形態のレドックスフロー電池システム１は、両極モニタセル２Ｂ、正極モニタセル２Ｐ、および負極モニタセル２Ｎのうち少なくとも２つのモニタセルを有していればよい。図４および図５には、レドックスフロー電池システム１が両極モニタセル２Ｂ、正極モニタセル２Ｐ、および負極モニタセル２Ｎの全てを備える例が示されている。図示は省略するものの、図４および図５とは異なり、例えば、レドックスフロー電池システム１は、正極モニタセル２Ｐを備えておらず、両極モニタセル２Ｂと負極モニタセル２Ｎとを備えていてもよい。

　　［混合部］
　実施形態３のレドックスフロー電池システム１は、正極電解液と負極電解液とを混合する混合部９を有する。図４に示される混合部９は、第一管９ａと第二管９ｂと第一弁部９ｄと第二弁部９ｅと第三弁部９ｆと第四弁部９ｇとを備える。

　第一管９ａは正極電解液が流通される。第一管９ａは、第一排出管５ｂと第二排出管６ｂとを接続している。第一管９ａは、第一排出管５ｂにおける第一排出管５ｂと第五排出管５ｆとの接続箇所よりも上流と、第二排出管６ｂにおける第二排出管６ｂと第四排出管６ｄとの接続箇所と第四弁部９ｇとの間とに接続されている。第一排出管５ｂと第五排出管５ｆとの接続箇所よりも上流とは、第一排出管５ｂと第五排出管５ｆとの接続箇所よりもメインセル１０に近い位置をいう。

　第二管９ｂは負極電解液が流通される。第二管９ｂは、第二排出管６ｂと第一排出管５ｂとを接続している。第二管９ｂは、第二排出管６ｂにおける第二排出管６ｂと第六排出管６ｆとの接続箇所よりも上流と、第一排出管５ｂにおける第一排出管５ｂと第三排出管５ｄとの接続箇所と第三弁部９ｆとの間とに接続されている。第二排出管６ｂと第六排出管６ｆとの接続箇所よりも上流とは、第二排出管６ｂと第六排出管６ｆとの接続箇所よりもメインセル１０に近い位置をいう。

　第一弁部９ｄは、第一管９ａを開閉する。第一弁部９ｄは、第一管９ａに設けられている。第二弁部９ｅは、第二管９ｂを開閉する。第二弁部９ｅは、第二管９ｂに設けられている。第三弁部９ｆは、第一排出管５ｂを開閉する。第三弁部９ｆは、第一排出管５ｂのうち、第一排出管５ｂと第五排出管５ｆとの接続箇所と、第一排出管５ｂと第二管９ｂとの接続箇所との間に設けられている。第四弁部９ｇは、第二排出管６ｂを開閉する。第四弁部９ｇは、第二排出管６ｂのうち、第二排出管６ｂと第六排出管６ｆとの接続箇所と、第二排出管６ｂと第一管９ａとの接続箇所との間に設けられている。第一弁部９ｄから第四弁部９ｇはいずれも電磁弁である。第一弁部９ｄから第四弁部９ｇはいずれも無線通信機を備える、または制御器３に接続される信号線が接続されている。

　図４に示す例とは異なり、図示は省略するものの、第一弁部から第四弁部を備えず、第一排出管５ｂにおける第一排出管５ｂと第一管９ａとの接続箇所に設けられる第一の三方弁と、第二排出管６ｂにおける第二排出管６ｂと第二管９ｂとの接続箇所に設けられる第二の三方弁を備えていてもよい。第一の三方弁は、第一排出管５ｂの開通および第一管９ａの閉鎖と、第一排出管５ｂの閉鎖および第一管９ａの開通とを択一的に行う。第二の三方弁は、第二排出管６ｂの開通および第二管９ｂの閉鎖と、第二排出管６ｂの閉鎖および第二管９ｂの開通とを択一的に行う。

　図５に示される混合部９は、第三管９ｃと第五弁部９ｈとを備える。第三管９ｃは、正極電解液タンク４１と負極電解液タンク４２とを接続している。第三管９ｃは、例えば正極電解液タンク４１の下部および負極電解液タンク４２の下部に接続されている。第五弁部９ｈは、第三管９ｃを開閉する。第五弁部９ｈは、第三管９ｃに設けられている。第五弁部９ｈは電磁弁である。第五弁部９ｈは、無線通信機を備える、または制御器３に接続される信号線が接続されている。

　　［制御器］
　本実施形態の制御器３が有する判定器３３は、特定の条件を満たすか否かを判定する。特定の条件とは、以下の第五条件または第六条件である。即ち、判定器３３は、第五条件または第六条件を満たすか否かを判定する。

　第五条件とは、負極電解液に対する正極電解液の活物質濃度比の設定値Ａ９に対して負極電解液に対する正極電解液の活物質濃度比の算出値Ａ１０が所定の値以上ずれている。
　第六条件とは、正極電解液に対する負極電解液の活物質濃度比の設定値Ａ１１に対して正極電解液に対する負極電解液の活物質濃度比の算出値Ａ１２が所定の値以上ずれている。

　充電状態に関わらず第五条件または第六条件を満たすことは、レドックスフロー電池システム１が運転し続けたときに過充電が将来生じるおそれが高いという兆候である。レドックスフロー電池システム１は、制御器３による第五条件または第六条件を満たすことの判定によって上記兆候を検知できる。そのため、レドックスフロー電池システム１は、充電状態に関わらず過充電が生じることを予測できる。過充電が生じることを予測できるレドックスフロー電池システム１は、過充電の発生を防止できる。

　本実施形態の制御器３が有する記憶装置３２は、第五記憶装置および第六記憶装置を有する。
　第五記憶装置は、負極電解液に対する正極電解液の活物質濃度比の設定値Ａ９を記憶している。設定値Ａ９は予め求めた値である。
　第六記憶装置は、正極電解液に対する負極電解液の活物質濃度比の設定値Ａ１１を記憶している。設定値Ａ１１は予め求めた値である。

　本実施形態の制御器３が有する演算装置３１は、第七演算装置および第八演算装置を有する。
　第七演算装置は、負極電解液に対する正極電解液の活物質濃度比の算出値Ａ１０を求める。
　第八演算装置は、正極電解液に対する負極電解液の活物質濃度比の算出値Ａ１２を求める。
　算出値Ａ１０は、正極電解液自体の電位と負極電解液自体の電位と負極電解液に対する正極電解液の液量比の設定値Ａ１３とによって求められる。
　算出値Ａ１２は、正極電解液自体の電位と負極電解液自体の電位と正極電解液に対する負極電解液の液量比の設定値Ａ１４とによって求められる。
　設定値Ａ１３と設定値Ａ１４とは、正極電解液の液量と負極電解液の液量とを均一にすることで求められる。正極電解液の液量と負極電解液の液量とは、詳しくは後述するものの、上述の混合部９によって均一にされる。

　算出値Ａ１０は、「ＶＬ×（ＫＮ／ＫＰ）」によって求められる。
　算出値Ａ１２は、「（１／ＶＬ）×（ＫＰ／ＫＮ）」によって求められる。
　ＶＬ：負極電解液に対する正極電解液の液量比の設定値Ａ１３
　１／ＶＬ：正極電解液に対する負極電解液の液量比の設定値Ａ１４
　ＫＮ＝ｅ^α２／（１＋ｅ^α２）－ｅ^α１／（１＋ｅ^α１）
　ＫＰ＝ｅ^β２／（１＋ｅ^β２）－ｅ^β１／（１＋ｅ^β１）
　α１＝（ＶＮ１－ＥＮ０）×｛（ｎ×Ｆ）／（Ｒ×Ｔ）｝
　α２＝（ＶＮ２－ＥＮ０）×｛（ｎ×Ｆ）／（Ｒ×Ｔ）｝
　β１＝（ＶＰ１－ＥＰ０）×｛（ｎ×Ｆ）／（Ｒ×Ｔ）｝
　β２＝（ＶＰ２－ＥＰ０）×｛（ｎ×Ｆ）／（Ｒ×Ｔ）｝

　ＶＮ１：第一時点での負極電解液自体の電位
　ＶＮ２：第二時点での負極電解液自体の電位
　ＥＮ０：負極の酸化還元標準電位
　ＶＰ１：第一時点での正極電解液自体の電位
　ＶＰ２：第二時点での正極電解液自体の電位
　ＥＰ０：正極の酸化還元標準電位
　ｎ：電子数
　Ｆ：ファラデー定数
　Ｒ：気体定数
　Ｔ：温度

　「ＫＮ」と「ＫＰ」とは、ネルンストの式を用いて導くことができる。負極モニタセル２Ｎを備える場合、負極電解液自体の電位ＶＮ１および電位ＶＮ２は負極モニタセル２Ｎによって求められる。負極モニタセル２Ｎを備えていない場合、負極電解液自体の電位ＶＮ１は、正極モニタセル２Ｐによって求めた正極電解液自体の電位ＶＰ１と両極モニタセル２Ｂによって求めたレドックスフロー電池システム１の開放電圧ＶＲ１との差、即ち「ＶＰ１－ＶＲ１」によって求められる。負極モニタセル２Ｎを備えていない場合、負極電解液自体の電位ＶＮ２は、「ＶＰ２－ＶＲ２」によって求められる。正極モニタセル２Ｐを備える場合、正極電解液自体の電位ＶＰ１は正極モニタセル２Ｐによって求められる。正極モニタセル２Ｐを備えていない場合、正極電解液自体の電位ＶＰ１は、負極モニタセル２Ｎによって求めた負極電解液自体の電位ＶＮ１と両極モニタセル２Ｂによって求めたレドックスフロー電池システム１の開放電圧ＶＲ１との和、即ち「ＶＲ１＋ＶＮ１」によって求められる。正極モニタセル２Ｐを備えていない場合、正極電解液自体の電位ＶＰ２は、「ＶＲ２＋ＶＮ２」によって求められる。

　本実施形態の制御器３は弁制御器３５を更に備える。図４に示される弁制御器３５は、第一弁部９ｄから第四弁部９ｇの開閉を制御する。図５に示される弁制御器３５は、第五弁部９ｈの開閉を制御する。制御器３の上記メモリに格納される上記プログラムは、第一弁部９ｄから第四弁部９ｇを開閉する処理、または第五弁部９ｈを開閉する処理に関するプログラムコードを含む。

　図４に示されるレドックスフロー電池システム１においてメインセル１０が充電または放電を行う運転時、弁制御器３５は、第一弁部９ｄおよび第二弁部９ｅを閉じ、第三弁部９ｆおよび第四弁部９ｇを開く。ポンプ制御器３４は、第一ポンプ５ｇおよび第二ポンプ６ｇを駆動する。正極電解液および負極電解液の流通経路は、実施形態１と同じである。

　図４に示されるレドックスフロー電池システム１において設定値Ａ１３および設定値Ａ１４を求める際、正極電解液タンク４１内の液面高さと負極電解液タンク４２内の液面高さとに差がある場合、弁制御器３５は、第三弁部９ｆおよび第四弁部９ｇを閉じ、第一弁部９ｄおよび第二弁部９ｅを開く。正極電解液タンク４１内の正極電解液の量が負極電解液タンク４２内の負極電解液の量よりも多い場合、ポンプ制御器３４は、第一ポンプ５ｇの駆動および第二ポンプ６ｇの停止を行う。この場合、メインセル１０から排出された正極電解液は、第一排出管５ｂ、第一管９ａ、第二排出管６ｂ、負極電解液タンク４２の順に流れる。負極電解液タンク４２内の負極電解液の量が正極電解液タンク４１内の正極電解液の量よりも多い場合、ポンプ制御器３４は、第一ポンプ５ｇの停止および第二ポンプ６ｇの駆動を行う。この場合、メインセル１０から排出された負極電解液は、第二排出管６ｂ、第二管９ｂ、第一排出管５ｂ、正極電解液タンク４１の順に流れる。いずれの場合でも、正極電解液タンク４１内の液面高さと負極電解液タンク４２内の液面高さとが揃うと、弁制御器３５は、第一弁部９ｄおよび第二弁部９ｅを閉じ、第三弁部９ｆおよび第四弁部９ｇを開く。

　図５に示されるレドックスフロー電池システム１においてメインセル１０が充電または放電する場合、弁制御器３５は第五弁部９ｈを閉じる。ポンプ制御器３４は、第一ポンプ５ｇおよび第二ポンプ６ｇを駆動する。正極電解液および負極電解液の流通経路は、実施形態１と同じである。

　図５に示されるレドックスフロー電池システム１において設定値Ａ１３および設定値Ａ１４を求める際、正極電解液タンク４１内の液面高さと負極電解液タンク４２内の液面高さとに差がある場合、弁制御器３５は第五弁部９ｈを開く。正極電解液タンク４１内の電解液と負極電解液タンク４２内の電解液との圧力差によって液面高さの高いタンクから液面高さの低いタンクへ第三管９ｃを通って電解液が流れる。正極電解液タンク４１内の液面高さと負極電解液タンク４２内の液面高さとが揃うと、第三管９ｃ内の電解液の流通が停止する。弁制御器３５は第五弁部９ｈを閉じる。

　〔レドックスフロー電池システムの運転方法〕
　本実施形態のレドックスフロー電池システムの運転方法は、本実施形態のレドックスフロー電池システム１を用いる。本実施形態のレドックスフロー電池システムの運転方法は、工程Ｐ７、工程Ｐ８、工程Ｐ９、および工程Ｐ１０Ａを有する。本実施形態のレドックスフロー電池システムの運転方法は、工程Ｐ１０Ｂを更に有していてもよい。工程１０Ｂは、工程１０Ａの後に行われる。

　工程Ｐ７は、正極モニタセル２Ｐによって正極電解液自体の電位ＶＰ１、ＶＰ２を求める。または、工程Ｐ７は、両極モニタセル２Ｂおよび負極モニタセル２Ｎによって正極電解液自体の電位ＶＰ１、ＶＰ２を求める。
　工程Ｐ８は、負極モニタセル２Ｎによって負極電解液自体の電位ＶＮ１、ＶＮ２を求める。または、工程Ｐ８は、両極モニタセル２Ｂおよび正極モニタセル２Ｐによって負極電解液自体の電位ＶＮ１、ＶＮ２を求める。

　工程Ｐ９は、正極電解液自体の電位ＶＰ１、ＶＰ２と負極電解液自体の電位ＶＮ１、ＶＮ２と負極電解液に対する正極電解液の液量比の設定値Ａ１３とによって負極電解液に対する正極電解液の活物質濃度比の算出値Ａ１０を求める。または、工程Ｐ９は、正極電解液自体の電位ＶＰ１、ＶＰ２と負極電解液の電位ＶＮ１、ＶＮ２と正極電解液に対する負極電解液の液量比の設定値Ａ１４とによって正極電解液に対する負極電解液の活物質濃度比の算出値Ａ１２を求める。

　工程Ｐ１０Ａは、負極電解液に対する正極電解液の活物質濃度比の設定値Ａ９に対して負極電解液に対する正極電解液の活物質濃度比の算出値Ａ１０が所定の値以上ずれた場合、警報装置１００に動作指令を出す。または、工程Ｐ１０Ａは、正極電解液に対する負極電解液の活物質濃度比の設定値Ａ１１に対して正極電解液に対する負極電解液の活物質濃度比の算出値Ａ１２が所定の値以上ずれた場合、警報装置１００に動作指令を出す。工程１０Ｂは、メインセル１０の充電または放電を停止する。

　　［制御手順］
　運転時の制御器３による制御手順を説明する。制御器３は、図６に示すステップＳ１１からステップＳ１５を行う。制御器３は、ステップＳ１５を行った後、制御を終了してもよいし、ステップＳ１５を行った後、制御を終了することなくステップＳ１６を更に行ってもよい。

　ステップＳ１１は、正極電解液自体の電位ＶＰ１、ＶＰ２を求める。ステップＳ１１は上記工程Ｐ７に相当する。ステップＳ１２は、負極電解液自体の電位ＶＮ１、ＶＮ２を求める。ステップＳ１２は上記工程Ｐ８に相当する。ステップＳ１１とステップＳ１２とは並列して処理される。ステップＳ１３は、算出値Ａ１０を演算する。ステップＳ１３は上記工程Ｐ９に相当する。ステップＳ１４は、設定値Ａ９に対して算出値Ａ１０が所定の値Ｘ以上ずれたか否かを判定する。ステップＳ１５は、ステップＳ１４の条件を満たす場合、警報装置１００に動作指令を出す。ステップＳ１４とステップＳ１５は上記工程Ｐ１０Ａに相当する。ステップＳ１６は、充電または放電を停止する。ステップＳ１６は上記工程Ｐ１０Ｂに相当する。ステップＳ１４の条件を満たさない場合、充電または放電を維持する。

　ステップＳ１３では、算出値Ａ１０の代わりに算出値Ａ１２を演算してもよい。このステップＳ１３は上記工程Ｐ９に相当する。その場合、ステップＳ１４では、設定値Ａ１１に対して算出値Ａ１２が所定の値Ｘ以上ずれたか否かを判定する。このステップＳ１４は上記工程Ｐ１０Ａに相当する。

　《実施形態４》
　〔レドックスフロー電池システム〕
　実施形態４のレドックスフロー電池システムは、実施形態３のレドックスフロー電池システム１において正極基準電極および負極基準電極を備えることなく図３を参照して実施形態２で説明した参照正極電解液８ａおよび参照負極電解液８ｂを備えることができる。参照正極電解液８ａと参照負極電解液８ｂの両方を備えてもよいし、参照正極電解液８ａと参照負極電解液８ｂのいずれか一方を備えてもよい。例えば、レドックスフロー電池システムは、正極モニタセル２Ｐおよび参照正極電解液８ａを備えておらず、両極モニタセル２Ｂと負極モニタセル２Ｎと参照負極電解液８ｂとを備えてもよい。

　本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　例えば、実施形態２では、参照正極電解液および参照負極電解液を循環させる例を説明したが、参照正極電解液および参照負極電解液は循環させることなく参照セル内に充満させておくだけでもよい。その場合、第一タンク、第二タンク、第七供給管、第七排出管、第八供給管、第八排出管、第三ポンプ、および第四ポンプを用いなくてもよい。

　レドックスフロー電池システムは、上述した特定の条件を満たす場合、制御器が警報装置を動作させることなく、メインセルの充電または放電を停止してもよい。即ち、レドックスフロー電池システムは、警報装置が警報を発することなく、制御器がメインセルの充電または放電を停止してもよい。

　１　レドックスフロー電池システム、１０　メインセル
　２Ｂ　両極モニタセル、２Ｐ　正極モニタセル、２Ｎ　負極モニタセル
　３　制御器、３１　演算装置、３２　記憶装置、３３　判定器
　３４　ポンプ制御器、３５　弁制御器、３６　警報制御器
　４Ｐ　正極循環機構、４Ｎ　負極循環機構
　４１　正極電解液タンク、４２　負極電解液タンク
　５ａ　第一供給管、５ｂ　第一排出管、５ｃ　第三供給管、５ｄ　第三排出管
　５ｅ　第五供給管、５ｆ　第五排出管、５ｇ　第一ポンプ
　６ａ　第二供給管、６ｂ　第二排出管、６ｃ　第四供給管、６ｄ　第四排出管
　６ｅ　第六供給管、６ｆ　第六排出管、６ｇ　第二ポンプ
　７Ｐ　正極基準電極、７Ｎ　負極基準電極
　７ａ　第一電位測定器、７ｂ　第二電位測定器、７ｃ　第三電位測定器
　８ａ　参照正極電解液、８ｂ　参照負極電解液
　８ｃ　第一タンク、８ｄ　第二タンク、８ｅ　第七供給管、８ｆ　第七排出管
　８ｇ　第八供給管、８ｈ　第八排出管、８ｉ　第三ポンプ、８ｊ　第四ポンプ
　９　混合部、９ａ　第一管、９ｂ　第二管、９ｃ　第三管
　９ｄ　第一弁部、９ｅ　第二弁部、９ｆ　第三弁部、９ｇ　第四弁部、９ｈ　第五弁部
　１００　警報装置
　３００　交流／直流変換器、３１０　発電部、３２０　変電設備、３３０　負荷

Claims

　正極電解液および負極電解液の供給により充電および放電を行うメインセルと、
　両極モニタセル、正極モニタセル、および負極モニタセルからなる群より選択される複数のモニタセルと、
　前記メインセルの充電および放電を制御する制御器と、を備え、
　前記両極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液および前記負極電解液が供給され、
　前記正極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給され、
　前記負極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給され、
　前記制御器は、前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値に対して前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値が所定の値以上ずれた場合、または前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値に対して前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値が所定の値以上ずれた場合、警報装置に動作指令を出し、
　前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値は、前記正極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記負極モニタセルによって求められ、
　前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値は、前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の設定値とによって求められ、
　前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値は、前記負極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記正極モニタセルによって求められ、
　前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値は、前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の設定値とによって求められる、
レドックスフロー電池システム。
　正極電解液および負極電解液の供給により充電および放電を行うメインセルと、
　両極モニタセル、正極モニタセル、および負極モニタセルからなる群より選択される複数のモニタセルと、
　前記メインセルの充電および放電を制御する制御器と、を備え、
　前記両極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液および前記負極電解液が供給され、
　前記正極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給され、
　前記負極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給され、
　前記制御器は、前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の設定値に対して前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の算出値が所定の値以上ずれた場合、または前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の設定値に対して前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の算出値が所定の値以上ずれた場合、警報装置に動作指令を出し、
　前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の算出値、および前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の算出値は、前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値とによって求められ、
　前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値は、前記正極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記負極モニタセルによって求められ、
　前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値は、前記負極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記正極モニタセルによって求められる、
レドックスフロー電池システム。
　正極電解液および負極電解液の供給により充電および放電を行うメインセルと、
　両極モニタセル、正極モニタセル、および負極モニタセルからなる群より選択される複数のモニタセルと、
　前記メインセルの充電および放電を制御する制御器と、を備え、
　前記両極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液および前記負極電解液が供給され、
　前記正極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給され、
　前記負極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給され、
　前記制御器は、前記負極電解液に対する前記正極電解液の活物質濃度比の設定値に対して前記負極電解液に対する前記正極電解液の活物質濃度比の算出値が所定の値以上ずれた場合、または前記正極電解液に対する前記負極電解液の活物質濃度比の設定値に対して前記正極電解液に対する前記負極電解液の活物質濃度比の算出値が所定の値以上ずれた場合、警報装置に動作指令を出し、
　前記負極電解液に対する前記正極電解液の活物質濃度比の算出値は、前記正極電解液の電位と、前記負極電解液の電位と、前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の設定値とによって求められ、
　前記正極電解液に対する前記負極電解液の活物質濃度比の算出値は、前記正極電解液の電位と、前記負極電解液の電位と、前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の設定値とによって求められ、
　前記正極電解液の電位は、前記正極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記負極モニタセルによって求められ、
　前記負極電解液の電位は、前記負極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記正極モニタセルによって求められる、
レドックスフロー電池システム。
　前記正極モニタセルは、前記正極電解液の絶対的な電位に基づいて前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値を求め、
　前記負極モニタセルは、前記負極電解液の絶対的な電位に基づいて前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値を求める、請求項１または請求項２に記載のレドックスフロー電池システム。
　前記正極モニタセルは、電位が既知の正極基準電極に対する前記正極電解液の電位差を測定し、
　前記負極モニタセルは、電位が既知の負極基準電極に対する前記負極電解液の電位差を測定する、請求項３または請求項４に記載のレドックスフロー電池システム。
　前記正極モニタセルは、活物質の充電モル濃度の変化量が既知の参照正極電解液に対する前記正極電解液の電位差を測定し、
　前記負極モニタセルは、活物質の充電モル濃度の変化量が既知の参照負極電解液に対する前記負極電解液の電位差を測定する、請求項３または請求項４に記載のレドックスフロー電池システム。
　前記制御器は、前記警報装置に動作指令を出した後に、前記メインセルの充電または放電を停止する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレドックスフロー電池システム。
　前記両極モニタセルは、前記正極電解液および前記負極電解液の循環経路に設けられていて、
　前記正極モニタセルは、前記正極電解液の循環経路に設けられていて、
　前記負極モニタセルは、前記負極電解液の循環経路に設けられている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のレドックスフロー電池システム。
　正極電解液および負極電解液をメインセルに供給して充電および放電を行うレドックスフロー電池システムの運転方法であって、
　正極モニタセルによって、または両極モニタセルおよび負極モニタセルによって前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値を求める工程と、
　前記負極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記正極モニタセルによって前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値を求める工程と、
　前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の設定値とから前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値を求める、または前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の設定値とから前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値を求める工程と、
　前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値に対して前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値が所定の値以上ずれた場合、または前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値に対して前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の算出値が所定の値以上ずれた場合、警報装置に動作指令を出す工程と、を備え、
　前記両極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液および前記負極電解液が供給され、
　前記正極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給され、
　前記負極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給される、
レドックスフロー電池システムの運転方法。
　正極電解液および負極電解液をメインセルに供給して充電および放電を行うレドックスフロー電池システムの運転方法であって、
　正極モニタセルによって、または両極モニタセルおよび負極モニタセルによって前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値を求める工程と、
　前記負極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記正極モニタセルによって前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値を求める工程と、
　前記正極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値と前記負極電解液の活物質の充電モル濃度の変化量の実測値とによって前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の算出値、または前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の算出値を求める工程と、
　前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の設定値に対して前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の算出値が所定の値以上ずれた場合、または前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の設定値に対して前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の算出値が所定の値以上ずれた場合、警報装置に動作指令を出す工程と、を備え、
　前記両極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液および前記負極電解液が供給され、
　前記正極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給され、
　前記負極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給される、
レドックスフロー電池システムの運転方法。
　正極電解液および負極電解液をメインセルに供給して充電および放電を行うレドックスフロー電池システムの運転方法であって、
　正極モニタセルによって、または両極モニタセルおよび負極モニタセルによって前記正極電解液の電位を求める工程と、
　前記負極モニタセルによって、または前記両極モニタセルおよび前記正極モニタセルによって前記負極電解液の電位を求める工程と、
　前記正極電解液の電位と前記負極電解液の電位と前記負極電解液に対する前記正極電解液の液量比の設定値とによって前記負極電解液に対する前記正極電解液の活物質濃度比の算出値、または、前記正極電解液の電位と前記負極電解液の電位と前記正極電解液に対する前記負極電解液の液量比の設定値とによって前記正極電解液に対する前記負極電解液の活物質濃度比の算出値を求める工程と、
　前記負極電解液に対する前記正極電解液の活物質濃度比の設定値に対して前記負極電解液に対する前記正極電解液の活物質濃度比の算出値が所定の値以上ずれた場合、または前記正極電解液に対する前記負極電解液の活物質濃度比の設定値に対して前記正極電解液に対する前記負極電解液の活物質濃度比の算出値が所定の値以上ずれた場合、警報装置に動作指令を出す工程と、を備え、
　前記両極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液および前記負極電解液が供給され、
　前記正極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給され、
　前記負極モニタセルには、前記メインセルと共通の前記正極電解液が供給されることなく前記メインセルと共通の前記負極電解液が供給される、
レドックスフロー電池システムの運転方法。
　前記警報装置に動作指令を出す工程の後に、前記メインセルの充電または放電を停止する工程を更に備える、請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載のレドックスフロー電池システムの運転方法。