JP2009219350A - 選択された一群の電池セルの監視および充電するための装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流動電解質電池100における個々のスタック制御器200のためのシステムであって、システムは、該流動電解質電池100において、複数の電池スタック104のうちの少なくとも一つと、動作可能な相互接続をするスタック制御器200と、少なくとも一つのスタック104の動作状況に関する情報を提供するためのセンサ入力と、少なくとも動作状況の一部に基づいて、少なくとも一つのスタック104における充電状況を個々に制御するための、スタック制御器200からの制御出力とを備えるシステム。
【選択図】図2
Description
本発明は、「Features, Controls and Methods Relating to a Flowing Electrolyte Battery and a Uninterruptible Power Source Employing a Flowing Electrolyte Battery」と題された、米国仮特許出願番号第60/485,871号に関連し、その利益を主張し、その全体においてここに援用される。
(項目1)
流動電解質電池における個々のスタック制御のためのシステムであって、該システムは、
該流動電解質電池において、複数の電池スタックのうちの少なくとも一つと、動作可能な相互接続をするスタック制御器と、
該少なくとも一つのスタックの動作状況に関する情報を提供するためのセンサ入力と、
少なくとも該動作状況の一部に基づいて、該少なくとも一つのスタックにおける充電状況を個々に制御するための、該スタック制御器からの制御出力と
を備える、システム。
(項目2)
前記動作状況が、前記少なくとも一つのスタック内の電流の流れを含む、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記動作状況が、前記少なくとも一つのスタックの電極プレーティングレートを含む、項目1に記載のシステム。
(項目4)
前記動作状況が、前記少なくとも一つのスタックの開回路電圧を含む、項目1に記載のシステム。
(項目5)
前記動作状況が、前記少なくとも一つのスタックの現在の充電された容量を含む、項目1に記載のシステム。
(項目6)
前記動作状況が、前記少なくとも一つのスタックのうちの少なくとも一部分の温度を含む、項目1に記載のシステム。
(項目7)
前記動作状況が、前記少なくとも一つのスタックの内部抵抗を含む、項目1に記載のシステム。
(項目8)
前記動作状況が、前記システムがバックアップ電力をタスクされる負荷のための、負荷要求を含む、項目1に記載のシステム。
(項目9)
前記動作状況が、前記システムがバックアップ電力をタスクされる負荷への、一次電力源の状態を含む、項目1に記載のシステム。
(項目10)
前記動作状況が、前記少なくとも一つのスタックへの電解質の流れの状態を含む、項目1に記載のシステム。
(項目11)
前記動作状況が、前記少なくとも一つのスタックに利用可能である電解質の化学成分を含む、項目1に記載のシステム。
(項目12)
前記動作状況が、前記少なくとも一つのスタックに関する、電解質のリーク情報を含む、項目1に記載のシステム。
(項目13)
前記動作状況が、前記少なくとも一つのスタックのためのスタック重量を含む、項目1に記載のシステム。
(項目14)
前記スタック制御器が複数のローカル制御器を含み、それぞれが、関連する電池スタックを制御するために、該複数の電池スタックのうちの一つと関連する、項目1に記載のシステム。
(項目15)
前記制御することが、前記複数の電池スタックのうちの他の電池スタックと関係なく、前記関連する電池スタックの充電状況を変更することを含む、項目14に記載のシステム。
(項目16)
前記スタック制御器が、充電電流を前記少なくとも一つの電池スタックに提供するための、および、前記少なくとも一つの電池スタックからの電流を負荷に提供するための、双方向性のdc/dc変換器を含む、項目1に記載のシステム。
(項目17)
流動電解質電池を制御するシステムであって、該システムは、
複数の専用のスタック制御器を備え、それぞれが、複数の電池スタックのうちの他の電池スタックと関係なく、関連する電池スタックを制御するために、前記流動電解質電池において、該複数の電池スタックのうちの一つと独自に関連する、システム。
(項目18)
流動電解質電池を制御するシステムであって、該システムは、
複数の専用の制御器を備え、それぞれが、複数のエネルギー貯蔵ユニットのうちの他のエネルギー貯蔵ユニットと関係なく、関連するエネルギー貯蔵ユニットを制御するために、前記流動電解質電池において、該エネルギー貯蔵ユニットと独自に関連する、システム。
(項目19)
負荷へバックアップ電力を提供するシステムであって、該システムは、
複数の相互接続されたエネルギー貯蔵ユニットを含む流動電解質電池と、
複数の専用の制御器であって、それぞれが、複数のエネルギー貯蔵ユニットのうちの他のエネルギー貯蔵ユニットと関係なく、一つの関連するエネルギー貯蔵ユニットを制御するために、該複数のエネルギー貯蔵ユニットのうちの一つと独自に関連する、複数の専用の制御器と
を備える、システム。
(項目20)
流動電解質電池において、動作状況の不具合を検出するシステムであって、該
システムは、
該流動電解質電池における第1のエネルギー貯蔵ユニットの動作状況を監視するセンサと、
該流動電解質電池における他のエネルギー貯蔵ユニットの任意の動作状況と関係なく、および、該センサから該第1の貯蔵ユニットについての動作状況の情報に応じて、該第1のエネルギー貯蔵ユニットの該動作状況のうちの少なくとも一つを変更するために、該第1のエネルギー貯蔵ユニットに関連する制御器と
を備える、システム。
(項目21)
前記制御器が、
前記流動電解質電池において、第1のローカル制御器が前記第1のエネルギー貯蔵ユニットに関連され、他のローカル制御器が他のエネルギー貯蔵ユニットに関連される、複数のローカル制御器と、
前記センサから前記第1の制御器へ、少なくとも一部の動作状況の情報を中継するための該センサと通信する、グローバル主制御器と
を含む、項目20に記載のシステム。
(項目22)
前記少なくとも一部の動作状況の情報が負荷要求についての情報を含み、バックアップ動作の間にエネルギーを負荷に提供することを前記第1の貯蔵ユニットにコマンドする場合、前記ローカル制御器が該負荷要求についての該情報を含む、項目21に記載のシステム。
(項目23)
前記少なくとも一部の動作状況の情報が、前記他の貯蔵ユニットの利用可能性についての情報を含み、前記第1の制御器が、バックアップ動作の間に、負荷にどのくらいのエネルギーを提供するかを決定することにおいて、該他の貯蔵ユニットについての該情報を用いる、項目21に記載のシステム。
例えば、±ほぼ0.1A、0.25A、0.5A、0.75A、1A、1.5A、2A、2.5A、または3.0Aより低い場合、スタック制御器200は、NORMAL状態350のままであり、スタックに関連された充電状況を変更するアクションを取らない。ΔIが第1の値を超過し、第2の値を超過しない場合(例えば、0.25A、0.5A、0.75A、1A、1.5A、2A、2.5A、または3A)、スタック104への充電電流を低減することによって訂正され得る、スタック104における、初期の問題があるという想定のもとで、制御器200は、PWM_CHARGE状態354へと進む。この状況下で、スタック制御器200は、充電電流を調整するための様々な技術が用いられ得る。一つの構成において、スタック制御器200は、100%以下の負荷サイクル(duty cycle)を有するパルス幅変調を、スタック104に流入する充電電流の全体量を低減させるために、充電電流に適合させる。一つの実施において、パルス幅変調の期間は、流動電解質を解してイオン拡散するための十分な時間を許可するように、ほぼ100秒間である。
Claims (7)
- 流動電解質電池を制御するシステムであって、
該システムが、複数の専用のスタック制御器を備え、該複数の専用のスタック制御器のそれぞれが、該流動電解質電池内の複数の電池スタックのうちの一つと独自に関連し、該複数の電池スタックのうちの他の電池スタックと関係なく、関連する電池スタックを制御する、システム。 - 流動電解質電池を制御するシステムであって、
該システムが、複数の専用の制御器を備え、該複数の専用の制御器のそれぞれが、該流動電解質電池内のエネルギー貯蔵ユニットと独自に関連し、複数のエネルギー貯蔵ユニットのうちの他のエネルギー貯蔵ユニットと関係なく、関連するエネルギー貯蔵ユニットを制御する、システム。 - 負荷へバックアップ電力を提供するシステムであって、該システムは、
複数の相互接続されたエネルギー貯蔵ユニットを含む流動電解質電池と、
複数の専用の制御器と
を備え、該複数の専用の制御器のそれぞれが、該複数のエネルギー貯蔵ユニットのうちの一つと独自に関連し、該複数のエネルギー貯蔵ユニットのうちの他のエネルギー貯蔵ユニットと関係なく、一つの関連するエネルギー貯蔵ユニットを制御する、システム。 - 流動電解質電池における動作状況の不具合を検出するシステムであって、該システムは、
該流動電解質電池における第1のエネルギー貯蔵ユニットの動作状況を監視するセンサと、
該第1のエネルギー貯蔵ユニットに関連する制御器であって、該流動電解質電池における他のエネルギー貯蔵ユニットのどの動作状況とも関係なく、かつ、該センサからの該第1の貯蔵ユニットについての動作状況の情報に応答して、該第1のエネルギー貯蔵ユニットの該動作状況のうちの少なくとも一つを変更する、制御器と
を備える、システム。 - 前記制御器が、
複数のローカル制御器であって、該複数のローカル制御器のうちの第1のローカル制御器が、前記第1のエネルギー貯蔵ユニットに関連し、該複数のローカル制御器のうちの他のローカル制御器が、前記流動電解質電池内の他のエネルギー貯蔵ユニットに関連する、複数のローカル制御器と、
前記センサと通信するグローバル主制御器であって、該センサから該第1の制御器へ、少なくとも一部の動作状況の情報を中継するグローバル主制御器と
を含む、請求項4に記載のシステム。 - 前記少なくとも一部の動作状況の情報が負荷要求についての情報を含み、バックアップ動作の間にエネルギーを負荷に提供することを前記第1の貯蔵ユニットにコマンドする場合、前記ローカル制御器が該負荷要求についての該情報を用いる、請求項5に記載のシステム。
- 前記少なくとも一部の動作状況の情報が、前記他の貯蔵ユニットの利用可能性についての情報を含み、前記第1の制御器が、バックアップ動作の間に、負荷にどのくらいのエネルギーを提供するかを決定することにおいて、該他の貯蔵ユニットについての該情報を用いる、請求項5に記載のシステム。
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