特許ウォッチ

公開番号2024089188
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-03
出願番号2022204394
出願日2022-12-21
発明の名称充放電システム、および、充放電方法
出願人西芝電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H02J 7/34 20060101AFI20240626BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】スペース上の制約を低減する充放電システム、および、充放電方法を提供する。
【解決手段】充放電システム1は、交直変換装置2と、交直変換装置2から負荷92に向けて電流を供給する第1電流路11と、シリコンドロッパ3と、シリコンドロッパ3をバイパスして電流を供給するバイパス電流路13と、バイパス電流路13に配置される開閉器33と、交直変換装置2から供給される電流を受け取ることにより充電され、放電によって負荷92に電力を供給するリチウムイオン電池5と、リチウムイオン電池5の充電時に交直変換装置2からリチウムイオン電池5に過電流が流れるのが防止されるよう、リチウムイオン電池5の充電状態に応じて、充電方式を切り替える切替手段6と、を具備する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
交流電力を直流電力に変換する交直変換装置と、
前記交直変換装置から負荷に向けて電流を供給する第１電流路と、
前記第１電流路に配置され、電圧を降圧させるシリコンドロッパと、
前記交直変換装置から前記負荷に向けて、前記シリコンドロッパをバイパスして、電流を供給するバイパス電流路と、
前記バイパス電流路に配置される開閉器と、
前記交直変換装置から供給される電流を受け取ることにより充電され、放電によって前記負荷に電力を供給するリチウムイオン電池と、
前記リチウムイオン電池の充電時に前記交直変換装置から前記リチウムイオン電池に過電流が流れるのが防止されるよう、前記リチウムイオン電池の充電状態に応じて、充電方式を切り替える切替手段と
を具備する
充放電システム。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
船内交流母線を更に具備し、
前記交直変換装置は、前記船内交流母線から前記交流電力を受け取り、前記第１電流路に前記直流電力を供給する
請求項１に記載の充放電システム。
【請求項３】
前記切替手段は、前記シリコンドロッパを介して前記リチウムイオン電池を充電する第１充電方式と、前記シリコンドロッパをバイパスして前記リチウムイオン電池を充電する第２充電方式との間で、充電方式を切り替える
請求項１または２に記載の充放電システム。
【請求項４】
前記第１電流路のうちの前記シリコンドロッパと前記負荷との間の部分と、前記リチウムイオン電池とを接続する第２電流路と、
前記第２電流路に配置される第２開閉器と
を備える
請求項３に記載の充放電システム。
【請求項５】
前記切替手段は、定電流方式で前記リチウムイオン電池を充電する第３充電方式と、定電圧方式で前記リチウムイオン電池を充電する第４充電方式との間で、充電方式を切り替える
請求項１または２に記載の充放電システム。
【請求項６】
前記交直変換装置を制御する制御装置を更に具備し、
前記切替手段は、前記制御装置によって制御される前記交直変換装置を含み、
前記制御装置が、前記リチウムイオン電池を充電する充電電流が実質的に一定となるように前記交直変換装置を制御することにより、前記第３充電方式で前記リチウムイオン電池が充電されるように構成され、
前記制御装置が、前記リチウムイオン電池を充電する充電電圧が実質的に一定となるように前記交直変換装置を制御することにより、前記第４充電方式で前記リチウムイオン電池が充電されるように構成される
請求項５に記載の充放電システム。
【請求項７】
前記定電流方式で前記リチウムイオン電池が充電される際に、前記リチウムイオン電池を充電する充電電圧が相対的に低い場合には、前記開閉器は閉状態にされ、前記リチウムイオン電池を充電する充電電圧が相対的に高い場合には、前記開閉器は開状態にされる
請求項５に記載の充放電システム。
【請求項８】
充放電システムを用いて実行される充放電方法であって、
前記充放電システムは、
交流電力を直流電力に変換する交直変換装置と、
前記交直変換装置から負荷に向けて電流を供給する第１電流路と、
前記第１電流路に配置され、電圧を降圧させるシリコンドロッパと、
前記交直変換装置から前記負荷に向けて、前記シリコンドロッパをバイパスして、電流を供給するバイパス電流路と、
前記バイパス電流路に配置される開閉器と、
前記交直変換装置から供給される電流を受け取ることにより充電され、放電によって前記負荷に電力を供給するリチウムイオン電池と
を具備し、
前記充放電方法は、
前記リチウムイオン電池の充電状態が、充電量が相対的に少ない第１状態であるとき、前記シリコンドロッパを介して前記リチウムイオン電池を充電する第１充電方式、および、定電流方式で前記リチウムイオン電池を充電する第３充電方式の少なくとも一方の方式により前記リチウムイオン電池を充電することと、
前記リチウムイオン電池の充電状態が、前記第１状態と比較して充電量が相対的に多い第２状態であるとき、前記シリコンドロッパをバイパスして前記リチウムイオン電池を充電する第２充電方式、および、定電圧方式で前記リチウムイオン電池を充電する第４充電方式の少なくとも一方の方式により前記リチウムイオン電池を充電することと、
前記リチウムイオン電池の充電状態が、充電量が相対的に多い第３状態であるとき、前記リチウムイオン電池が、前記シリコンドロッパを介して前記負荷に電力を供給することと、
前記リチウムイオン電池の充電状態が、前記第３状態と比較して充電量が相対的に少ない第４状態であるとき、前記リチウムイオン電池が、前記シリコンドロッパをバイパスして前記負荷に電力を供給することと
を具備する
充放電方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、充放電システム、および、充放電方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
蓄電池から、シリコンドロッパを介して、負荷に電力を供給するシステムが知られている。
【０００３】
関連する技術として、特許文献１の図１３には、交流電源用配電盤（１）と、変圧器（４）と、整流回路部（５）と、鉛蓄電池等の蓄電池（７）と、シリコンドロッパ回路（８）と、負荷側配電回路部（９）と、を備えるシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０００－１４０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ベント形二次電池である鉛蓄電池を用いて充放電システムを構成する場合、蓄電池室の確保等に伴い、スペース上の制約が大きくなることがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、鉛蓄電池の代わりにリチウムイオン電池を用いることにより、スペース上の制約を低減する充放電システム、および、充放電方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の実施形態における充放電システムは、交流電力を直流電力に変換する交直変換装置と、前記交直変換装置から負荷に向けて電流を供給する第１電流路と、前記第１電流路に配置され、電圧を降圧させるシリコンドロッパと、前記交直変換装置から前記負荷に向けて、前記シリコンドロッパをバイパスして、電流を供給するバイパス電流路と、前記バイパス電流路に配置される開閉器と、前記交直変換装置から供給される電流を受け取ることにより充電され、放電によって前記負荷に電力を供給するリチウムイオン電池と、前記リチウムイオン電池の充電時に前記交直変換装置から前記リチウムイオン電池に過電流が流れるのが防止されるよう、前記リチウムイオン電池の充電状態に応じて、充電方式を切り替える切替手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の実施形態における充放電方法は、充放電システムを用いて実行される充放電方法であって、前記充放電システムは、交流電力を直流電力に変換する交直変換装置と、前記交直変換装置から負荷に向けて電流を供給する第１電流路と、前記第１電流路に配置され、電圧を降圧させるシリコンドロッパと、前記交直変換装置から前記負荷に向けて、前記シリコンドロッパをバイパスして、電流を供給するバイパス電流路と、前記バイパス電流路に配置される開閉器と、前記交直変換装置から供給される電流を受け取ることにより充電され、放電によって前記負荷に電力を供給するリチウムイオン電池とを具備し、前記充放電方法は、前記リチウムイオン電池の充電状態が、充電量が相対的に少ない第１状態であるとき、前記シリコンドロッパを介して前記リチウムイオン電池を充電する第１充電方式、および、定電流方式で前記リチウムイオン電池を充電する第３充電方式の少なくとも一方の方式により前記リチウムイオン電池を充電することと、前記リチウムイオン電池の充電状態が、前記第１状態と比較して充電量が相対的に多い第２状態であるとき、前記シリコンドロッパをバイパスして前記リチウムイオン電池を充電する第２充電方式、および、定電圧方式で前記リチウムイオン電池を充電する第４充電方式の少なくとも一方の方式により前記リチウムイオン電池を充電することと、前記リチウムイオン電池の充電状態が、充電量が相対的に多い第３状態であるとき、前記リチウムイオン電池が、前記シリコンドロッパを介して前記負荷に電力を供給することと、前記リチウムイオン電池の充電状態が、前記第３状態と比較して充電量が相対的に少ない第４状態であるとき、前記リチウムイオン電池が、前記シリコンドロッパをバイパスして前記負荷に電力を供給することとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、スペース上の制約を低減する充放電システム、および、充放電方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１の実施形態における充放電システムの回路構成の一例を模式的に示す図である。
図２は、第１の実施形態における充放電システムの回路構成の一例を模式的に示す図である。
図３は、第１の実施形態における充放電システムの回路構成の一例を模式的に示す図である。
図４は、第１の実施形態における充放電システムの回路構成の一例を模式的に示す図である。
図５は、第１の実施形態における充放電システムの回路構成の一例を模式的に示す図である。
図６は、第２の実施形態における充放電システムの回路構成の一例を模式的に示す図である。
図７は、第２の実施形態における充放電システムの回路構成の一例を模式的に示す図である。
図８は、第２の実施形態における充放電システムの回路構成の一例を模式的に示す図である。
図９は、第２の実施形態における充放電システムの回路構成の一例を模式的に示す図である。
図１０は、第２の実施形態における充放電システムの回路構成の一例を模式的に示す図である。
図１１は、充電工程における充電電圧の変化および充電電流の変化の一例を示すグラフである。
図１２は、実施形態の第１変形例における充放電システムの回路構成の一例を模式的に示す図である。
図１３は、実施形態の第２変形例における充放電システムの回路構成の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許