电源系统、充放电控制装置及充放电控制方法制造方法及图纸

在以往的脉冲充电方式中，脉冲电压的低电压值设为0(零)[V]。由此在充电时的低电压值较低的情况下，存在二次电池的负极劣化的问题。本发明专利技术提供一种二次电池装置，包括二次电池和控制二次电池的充放电的充放电控制装置，充放电控制装置交替地反复进行向二次电池施加脉冲状的高电压的高电压充电以及向二次电池施加高于0V且低于高电压的低电压的低电压充电。

【技术实现步骤摘要】
电源系统、充放电控制装置及充放电控制方法
本专利技术涉及电源系统、充放电控制装置及充放电控制方法。以往，利用脉冲充电方式来对二次电池进行充电(例如，参照专利文献1和技术登记文献1)。以往，设置电流限制部，对流向电容器的电流进行限制，并在该控制期间优先对铅蓄电池进行充电(例如，专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平10-304589号公报专利文献2：日本专利特开2010-279173号公报技术登记文件1：技术登记第3182284号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在以往的脉冲充电方式中，将脉冲电压的低电压值设为0(零)[V]。因此，在充电时的低电压值较低的情况下，存在二次电池的负极劣化的问题。解决技术问题所采用的技术方案二次电池装置可以具备二次电池和充放电控制装置。充放电控制装置可以对二次电池的充放电进行控制。充放电控制装置可以交替地反复进行高电压充电和低电压充电。在高电压充电时，可以向二次电池施加脉冲状的高电压。在低电压充电时，可以向二次电池施加比0V要高且比高电压要低的低电压。低电压充电的低电压可以在二次电池完全放电时的电动势以上。低电压充电的低电压可以在二次电池完全充电时的电动势以下。低电压充电的低电压可以在二次电池的理论电动势的74％以上。低电压充电的低电压可以在二次电池的理论电动势的93％以上。低电压充电的低电压可以在二次电池的理论电动势的电压值的121％以下。向二次电池施加低电压的低电压充电时间TL可以比向二次电池施加高电压的高电压充电时间TH要长。低电压充电时间TL与高电压充电时间TH的比可以为4≦TL/TH。充放电控制装置可以检测提供给二次电池的充电电流。充放电控制装置可以对低电压的电压值进行控制，以使得低电压充电时的充电电流变为零以上。充放电控制装置可以检测二次电池的电动势，基于检测到的电动势来控制低电压的电压值。充放电控制装置可以基于二次电池的使用时间来控制向二次电池施加高电压的高电压充电时间TH。充放电控制装置可以基于二次电池的内部电阻来控制向二次电池施加高电压的高电压充电时间TH。充放电控制装置可以基于二次电池的使用时间来控制向二次电池施加低电压的低电压充电时间TL。充放电控制装置可以基于二次电池的内部电阻来控制向二次电池施加低电压的低电压充电时间TL。二次电池装置还可以具备蓄电元件。蓄电元件可以与二次电池并联连接。蓄电元件可以具有静电电容。充放电控制装置可以在高电压充电时向二次电池施加去除了矩形中预定的高频分量的脉冲状的高电压。电源系统可以具备电源装置和上述所记载的任一个二次电池装置。二次电池装置的充放电控制装置可以利用电源装置生成的电力来对二次电池进行充电。控制二次电池的充放电的充放电控制装置可以交替地反复进行高电压充电和低电压充电。在高电压充电时，可以向二次电池施加脉冲状的高电压。在低电压充电时，可以向二次电池施加比0V要高且比高电压要低的低电压。控制二次电池的充放电的充放电控制方法中，可以交替地反复进行高电压充电和低电压充电。在高电压充电时，可以向二次电池施加脉冲状的高电压。在低电压充电时，可以向二次电池施加比0V要高且比高电压要低的低电压。另外，上述专利技术的概要并未列举出本专利技术的所有必要特征。并且，这些特征组的变形也能够成为专利技术。附图说明图1是表示实施方式1的电源系统200的图。图2是表示间歇充电时电压值的时序图的图。图3是表示二次电池40的电压的时间变化的图。图4是表示二次电池40的电压和电流的时间变化的图。图5(a)是表示充放电试验中放电容量比的图，图5(b)是表示充放电试验中电池质量比的图。图6是对充放电控制方法进行说明的流程图。图7是表示实施方式2的电源系统200的图。图8是表示相对于试验天数的容量维持率的图。图9是表示实施方式3的电源系统200的图。图10是表示实施方式4的电源系统200的图。图11是表示实施方式5的电源系统200的图。图12是表示实施方式6的电源系统200的图。图13(a)是表示包含高频分量和低频分量的脉冲波形的图。图13(b)是表示去除高频分量后的脉冲波形的图。具体实施方式下面，通过专利技术的实施方式来说明本专利技术，以下的实施方式并非对权利要求书的范围所涉及的专利技术进行限定。并且，实施方式中所说明的特征的所有组合对于专利技术的解决手段未必是必须的。图1是表示实施方式1的电源系统200的图。本例的电源系统200具有电源装置10和蓄电系统20。本例的电源装置10与蓄电系统20的输入端子12相连接。负载50可以连接至蓄电系统20的输出端子14。电源装置10可以是交流电源，负载50可以是由交流驱动的负载。蓄电系统20可以用于不间断电源装置(UPS)、或者太阳能发电装置及风力发电装置等发电装置中。蓄电系统20具有转换器22、逆变器24、二次电池装置100和电容器42。二次电池装置100具有充放电控制装置30和二次电池40。转换器22将从电源装置10输出的交流电流转换成直流电流。转换器22将转换后的直流电流输出到充放电控制装置30。逆变器24将从充放电控制装置30输出的直流电流转换成交流电流。逆变器24将转换后的交流电流输出到负载50。另外，当负载50在直流下动作时，也可以省略逆变器24。此外，在电源装置10提供直流的情况下，也可以省略转换器22。在通常动作时，电源系统200经由转换器22和逆变器24将电源装置10的电力提供给负载50。并且，在通常动作时，充放电控制装置30利用电源装置10生成的电力来对二次电池40进行充电。在紧急动作时，蓄电系统20可以将二次电池40所蓄积的电力提供给负载50。例如，在蓄电系统20用于不间断电源装置(UPS)的情况下，在通常动作时，从电源装置10经由转换器22和逆变器24将电力提供给负载50。与此相对，在发生停电等异常时，从二次电池40经由充放电控制装置30和逆变器24将电力提供给负载50。此外，例如，在蓄电系统20用于发电装置的情况下，电源装置10是发电机。当发电机工作时，从发电机经由转换器22和逆变器24将电力提供给负载50。与此相对，在因气候等原因而导致发电电力不稳定时，从二次电池40经由充放电控制装置30和逆变器24将电力提供给负载50。充放电控制装置30的一端连接至转换器22与逆变器24之间的节点32。充放电控制装置30的另一端经由节点34与二次电池40电连接。充放电控制装置30对二次电池40的充放电进行控制。本例的充放电控制装置30对二次电池40进行间歇充电。间歇充电是指交替地反复进行高电压充电和低电压充电的充电方法。二次电池40可以是使用水类电解液的二次电池。使用水类电解液的二次电池可以是铅蓄电池、镍镉电池、或镍氢电池。本例的二次电池40是铅蓄电池。本例的铅蓄电池是具有串联连接的六个电池单元的部件。电池单元是指具有一对正极和负极的铅蓄电池的最小单位。充放电控制装置30的另一端还经由节点34与电容器42电连接。电容器42是具有静电电容的蓄电元件。本例的电容器42是电气双层电容器(EDLC)。电容器42与二次电池40并联连接。电容器42在间歇充电的高电压充电时与二次电池40一起被充电。并且，电容器42还具有下述功能，即：在低电压充电时将间歇充电所蓄积的电力提供给二次电池4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅蓄电池装置，其特征在于，包括：铅蓄电池；以及充放电控制装置，该充放电控制装置对所述铅蓄电池的充放电进行控制，所述充放电控制装置在将所述铅蓄电池充电至完全充电状态之后，交替地反复多次进行高电压充电和低电压充电，所述高电压充电时向所述铅蓄电池施加脉冲状的高电压，所述低电压充电时向所述铅蓄电池施加基于所述铅蓄电池的电动势被决定为在完全放电时的电动势以上且低于所述高电压的低电压。

【技术特征摘要】
2015.12.01 JP 2015-2351001.一种铅蓄电池装置，其特征在于，包括：铅蓄电池；以及充放电控制装置，该充放电控制装置对所述铅蓄电池的充放电进行控制，所述充放电控制装置在将所述铅蓄电池充电至完全充电状态之后，交替地反复多次进行高电压充电和低电压充电，所述高电压充电时向所述铅蓄电池施加脉冲状的高电压，所述低电压充电时向所述铅蓄电池施加基于所述铅蓄电池的电动势被决定为在完全放电时的电动势以上且低于所述高电压的低电压。2.如权利要求1所述的铅蓄电池装置，其特征在于，所述充放电控制装置交替地反复多次进行所述高电压充电和所述低电压充电，直到从电源装置向所述铅蓄电池的供电中断。3.如权利要求1所述的铅蓄电池装置，其特征在于，所述低电压充电的所述低电压在所述铅蓄电池的完全充电时的电动势以下。4.如权利要求1所述的铅蓄电池装置，其特征在于，所述低电压充电的所述低电压在所述铅蓄电池的理论电动势的电压值的121％以下。5.如权利要求1所述的铅蓄电池装置，其特征在于，向所述铅蓄电池施加所述低电压的低电压充电时间TL比向所述铅蓄电池施加所述高电压的高电压充电时间TH要长。6.如权利要求5所述的铅蓄电池装置，其特征在于，所述低电压充电时间TL为从所述低电压充电时间TL开始时起到达到所述低电压的时间以上。7.如权利要求5所述的铅蓄电池装置，其特征在于，所述低电压充电时间TL与所述高电压充电时间TH的比为4≦TL/TH。8.如权利要求1所述的铅蓄电池装置，其特征在于，所述充放电控制装置检测提供给所述铅蓄电池的充电电流，并对所述低电压的电压值进行控制，以使得所述低电压充电时的所述充电电流变为零以上。9.如权利要求1所述的铅蓄电池装置，其特征在于，所述充放电控制装置检测所述铅蓄电池的电动势，并基于检测到的所述电动势来控制所述低电压的电压值。10.如权利要求1所述的铅蓄电池装置，其特征在于，所述充放电控制装置基于所述铅蓄电池的使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：大神田贵治，依田和之，高野洋，西塚龙太，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP