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公開番号2024163264
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2024153107,2020175045
出願日2024-09-05,2020-10-16
発明の名称蓄電池監視装置
出願人古河電池株式会社,古河電気工業株式会社
代理人弁護士法人クレオ国際法律特許事務所
主分類G01R 31/392 20190101AFI20241114BHJP(測定;試験)
要約【課題】劣化ストリングのSOHが比較的高くても確実にストリングの劣化を診断でき、ストリングの劣化進行を抑制する対処を早期に促すことができ、さらに、種々の電池型式のストリングについて容易に劣化判断できる蓄電池監視装置を提供する。
【解決手段】蓄電システム1は、多並列蓄電アレイ4、蓄電池監視装置5、交直変換装置6およびブレーカ7を備えて構成される。蓄電池監視装置5を構成するBMU5aのMPUは、測定部で測定された各ストリングStについての放電電流値の時間変化を算出する算出部と、算出部の算出結果から、複数の時間変化の中で特異な時間変化を呈するストリングStは劣化した鉛蓄電池4aを含む劣化ストリングStと判定する判定部として、機能する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
複数の蓄電池が直列に接続されたストリングが複数並列に接続された多並列蓄電池アレイに含まれる各前記ストリングの状態を検知する蓄電池監視装置であって、
各前記ストリングから放電される放電電流を測定する測定部と、
前記測定部で測定された放電電流の電流変化率を各前記ストリング毎に算出する算出部と、
前記算出部で算出された各前記ストリングについての複数の前記電流変化率の中で特異な前記電流変化率を呈する前記ストリングは劣化した前記蓄電池を含むものと判定する判定部と、を備え、
前記算出部は、各前記ストリングの放電開始時から所定時間経過後に前記電流変化率を算出し、
前記判定部は、前記算出部で算出される前記電流変化率を基に特異な前記電流変化率を検出する
ことを特徴とする蓄電池監視装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、多並列蓄電池アレイを構成するストリングの劣化状態を検出する機能を備える蓄電システムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の蓄電システムでは、例えば、特許文献１に開示された充放電監視制御システムによってストリングの劣化状態が検出されていた。
【０００３】
この充放電監視制御システムでは、並列接続されている各ストリング毎に放電電流Ｉ
ｄ
Ｎ
を測定する。そして、測定した放電電流Ｉ
ｄ
Ｎ
から求めた全ストリングの平均放電電流Ｉ
ＡＶＥ
と特定ストリングの放電電流Ｉ
ｄ
Ｎ
との差（Ｉ
ＡＶＥ
－Ｉ
ｄ
Ｎ
）が、予め設定した電流差ｄＩ
ｄ
よりも大きく、下記の（１）式が成立するか判断する。
（Ｉ
ＡＶＥ
－Ｉ
ｄ
Ｎ
）＞ｄＩ
ｄ
… （１）
【０００４】
さらに、その差（Ｉ
ＡＶＥ
－Ｉ
ｄ
Ｎ
）が、測定した放電電流から算出した標準偏差σ
１
に係数Ａ
１
を乗じた数よりも大きくて、下記の（２）式が成立するか判断する。
（Ｉ
ＡＶＥ
－Ｉ
ｄ
Ｎ
）＞σ
１
・Ａ
１
… （２）
【０００５】
そして、（１）式および（２）式が成立するストリングは、劣化した鉛蓄電池を含む状態にあると診断する。全ストリングの平均放電電気量Ｗ
ＡＶＥ
と特定ストリングの放電電気量Ｗ
ｄ
Ｎ
との差（Ｗ
ＡＶＥ
－Ｗ
ｄ
Ｎ
）についても、予め設定した電気量差ｄＷ
ｄ
と、測定した放電電気量から算出した標準偏差σ
Ｗ
に係数Ａ
Ｗ
を乗じた数とについて、同様に比較されることで、ストリングが劣化した鉛蓄電池を含む状態にあるか否か診断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５７８３１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の蓄電システムが備える充放電監視制御システムにおいては、劣化した鉛蓄電池の、初期の満充電容量に対する劣化時の満充電容量に対する割合であるＳＯＨ（State of Health）が、４０％や３０％程度に著しく低い場合には、平均放電電流Ｉ
ＡＶＥ
と特定ストリングの放電電流Ｉ
ｄ
Ｎ
との差（Ｉ
ＡＶＥ
－Ｉ
ｄ
Ｎ
）が認識し易いため、上記の各式によってストリングの劣化診断が可能となる。しかしながら、劣化した鉛蓄電池のＳＯＨが８０％や７０％程度に比較的高い場合には、平均放電電流Ｉ
ＡＶＥ
と特定ストリングの放電電流Ｉ
ｄ
Ｎ
との差（Ｉ
ＡＶＥ
－Ｉ
ｄ
Ｎ
）が小さくなり、上記の各式によってストリングの劣化を診断するのが難しくなる可能性がある。
【０００８】
また、ＳＯＨが４０％や３０％程度に劣化した鉛蓄電池を上記従来の蓄電システムが備える充放電監視制御システムによって検出できたとしても、劣化した鉛蓄電池による熱暴走などを回避するため、その蓄電システムは運用を停止せざるを得ない。蓄電システムにおける蓄電池監視装置には、ＳＯＨが７０％～９０％程度に劣化した鉛蓄電池を早期に検出して、多並列蓄電池アレイへの入出力電力の抑制などといったシステム運用条件の変更や、劣化した鉛蓄電池の早期交換といった、劣化した鉛蓄電池を含むストリング（以下、劣化ストリングと呼ぶ）の劣化進行を抑制する対処を蓄電システム管理者へ早期に促す役目が期待される。
【０００９】
また、上記の充放電監視制御システムを備えた従来の蓄電システムで、（１）式を算出するには、蓄電システムの導入前に電流差ｄＩ
ｄ
の値を試験によって求めて、電流差ｄＩ
ｄ
の値を予め充放電監視制御システムに設定しておく必要がある。ストリングを構成する鉛蓄電池の電池型式が同じ電池型式の場合には、ストリングを代えても電流差ｄＩ
ｄ
の値を流用可能であるが、電池型式が電流差ｄＩ
ｄ
の値を設定した鉛蓄電池と異なる電池型式の場合には、その都度、電流差ｄＩ
ｄ
の値を試験によって求める必要が生じる。このため、上記の充放電監視制御システムを備えた従来の蓄電システムでは、種々の電池型式の鉛蓄電池から構成されるストリングについて、容易に劣化判断を行うことができない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
複数の蓄電池が直列に接続されたストリングが複数並列に接続された多並列蓄電池アレイに含まれる各ストリングの状態を検知する蓄電池監視装置であって、
各ストリングから放電される放電電流を測定する測定部と、測定部で測定された放電電流の電流変化率を各ストリング毎に算出する算出部と、算出部で算出された各ストリングについての複数の電流変化率の中で特異な電流変化率を呈するストリングは劣化した蓄電池を含むものと判定する判定部と、を備え、算出部が、各ストリングの放電開始時から所定時間経過後に電流変化率を算出し、判定部が、算出部で算出される電流変化率を基に特異な電流変化率を検出することを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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