專利名稱：鈉硫電池的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鈉硫電池的控制方法，更詳細(xì)地，涉及一種向電力系統(tǒng)供給電力 的互聯(lián)系統(tǒng)中的鈉硫電池的控制方法，所述互聯(lián)系統(tǒng)組合了風(fēng)力發(fā)電裝置等其輸出變化的 發(fā)電裝置和具有多個(gè)鈉硫電池的電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，用風(fēng)力、太陽(yáng)光、地?zé)岬劝l(fā)電的自然能源發(fā)電裝置引人注目，并投入實(shí)際 應(yīng)用。自然能源發(fā)電裝置是一種不使用石油等有限資源而使用自然存在的無(wú)窮無(wú)盡的能 源、無(wú)污染的發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置能抑制二氧化碳的排放，因此，從防止地球變暖的觀點(diǎn) 出發(fā)，引入該裝置的企業(yè)、自治體等正在增加。但是，由于從自然界獲得的能源是時(shí)刻變化的，因此，要將自然能源發(fā)電裝置普及 化，則存在無(wú)法避免輸出功率變化的問(wèn)題。因此，為消除這個(gè)問(wèn)題，在采用自然能源發(fā)電裝 置時(shí)，優(yōu)選構(gòu)筑互聯(lián)(發(fā)電)系統(tǒng)，該系統(tǒng)組合了該自然能源發(fā)電裝置和、以多個(gè)鈉硫電池 (二次電池)為主要構(gòu)成元件的電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置。鈉硫電池，其能量密度高、能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高輸出且快速響應(yīng)性突出，因此，通 過(guò)同時(shí)設(shè)置用于控制充電及放電的雙向轉(zhuǎn)換器，具有如下優(yōu)點(diǎn)能補(bǔ)償在幾百m秒-幾秒下 可能發(fā)生的自然能源發(fā)電裝置的輸出變化。因此，可以認(rèn)為，對(duì)自然能源發(fā)電裝置組合了電 力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置的互聯(lián)系統(tǒng)是優(yōu)選的發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置以多個(gè)鈉硫 電池為構(gòu)成元件。但是，自然能源發(fā)電裝置，基于其能源發(fā)電功率瞬時(shí)變化，因此，在電力儲(chǔ)藏及補(bǔ) 償裝置中就會(huì)頻繁地重復(fù)電力的輸入或輸出。這也就意味著構(gòu)成電力儲(chǔ)藏及補(bǔ)償裝置的鈉 硫電池要連續(xù)地重復(fù)進(jìn)行充放電。其結(jié)果，暴露出了以下問(wèn)題由于不能精確地管理鈉硫電 池的電池放電容量，所以突然達(dá)到充電末期而不能繼續(xù)充電，或突然達(dá)到放電末期而不能 繼續(xù)放電，致使在補(bǔ)償自然能源發(fā)電裝置的輸出變化的過(guò)程中被停掉。對(duì)此，為解決上述問(wèn)題提出了以下方案通過(guò)檢測(cè)充電末期附近或者放電末期附 近，改變雙向轉(zhuǎn)換器輸出功率的控制目標(biāo)值，以使電池放電容量接近于電池額定容量的中 間值(例如，參考專利文獻(xiàn)1)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特開2003-317808號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的這樣的問(wèn)題而做出的，其目的在于，提供一種能在 寬范圍內(nèi)補(bǔ)償自然能源的變化的鈉硫電池的控制方法。本發(fā)明人為到達(dá)所述目的而潛心鉆研的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過(guò)控制鈉硫電池使其處在既 不是充電末期也不是放電末期的中間狀態(tài)，從而能解決所述課題，由此完成了本發(fā)明。S卩，根據(jù)本發(fā)明，可以提供如下所示的鈉硫電池的控制方法。
(1) 一種鈉硫電池的控制方法，是一種多個(gè)鈉硫電池的控制方法，所述多個(gè)鈉硫電 池在組合了其輸出變化的發(fā)電裝置和電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置并向電力系統(tǒng)供給電力的互聯(lián)系 統(tǒng)中，構(gòu)成所述電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置并補(bǔ)償所述發(fā)電裝置的輸出變化，其中，當(dāng)所述多個(gè)鈉硫 電池中的一個(gè)鈉硫電池達(dá)到放電末期時(shí)，由其他的鈉硫電池對(duì)所述達(dá)到放電末期的一個(gè)鈉 硫電池進(jìn)行充電，當(dāng)所述多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電池達(dá)到充電末期時(shí)，使所述達(dá)到充 電末期的一個(gè)鈉硫電池放電對(duì)其他鈉硫電池進(jìn)行充電，從而控制成全部所述多個(gè)鈉硫電池 均既不達(dá)到充電末期也不達(dá)到放電末期，同時(shí)補(bǔ)償所述發(fā)電裝置的輸出變化。(2)根據(jù)(1)所述的鈉硫電池的控制方法，當(dāng)所述多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電 池達(dá)到放電末期時(shí)，其他全部的鈉硫電池均勻地放電并對(duì)所述達(dá)到放電末期的一個(gè)鈉硫電 池進(jìn)行充電；當(dāng)所述多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電池達(dá)到充電末期時(shí)，使所述達(dá)到充電末 期的一個(gè)鈉硫電池放電并對(duì)其他全部的鈉硫電池均勻地進(jìn)行充電。(3)根據(jù)(1)所述的鈉硫電池的控制方法，當(dāng)所述多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電 池達(dá)到放電末期時(shí)，其他鈉硫電池中最接近充電末期的鈉硫電池放電并對(duì)所述達(dá)到放電末 期的一個(gè)鈉硫電池進(jìn)行充電；當(dāng)所述多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電池達(dá)到充電末期時(shí)，使 所述達(dá)到充電末期的一個(gè)鈉硫電池放電并對(duì)其他鈉硫電池中最接近放電末期的鈉硫電池 進(jìn)行充電。(4)根據(jù)(1)-03)任一項(xiàng)所述的鈉硫電池的控制方法，控制全部所述多個(gè)鈉硫電 池的剩余容量百分比分別在20% _80%，同時(shí)補(bǔ)償所述發(fā)電裝置的輸出變化。(5)根據(jù)(1)-(4)任一項(xiàng)所述的鈉硫電池的控制方法，所述輸出變化的發(fā)電裝置 為使用一種或兩種來(lái)自風(fēng)力、太陽(yáng)光、地?zé)嶂械淖匀荒茉吹淖匀荒茉窗l(fā)電裝置。本發(fā)明的鈉硫電池的控制方法，當(dāng)多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電池達(dá)到放電末期 時(shí)，由其他的鈉硫電池對(duì)達(dá)到放電末期的一個(gè)鈉硫電池進(jìn)行充電，當(dāng)多個(gè)鈉硫電池中的一 個(gè)鈉硫電池達(dá)到充電末期時(shí)，使達(dá)到充電末期的一個(gè)鈉硫電池放電對(duì)其他鈉硫電池進(jìn)行充 電，從而控制成多個(gè)鈉硫電池均既不達(dá)到充電末期也不達(dá)到放電末期，同時(shí)補(bǔ)償發(fā)電裝置 的輸出變化，因此，即使一個(gè)鈉硫電池達(dá)到放電末期或充電末期，也不會(huì)一直維持放電末期 或充電末期，而能立即返回中間狀態(tài)(既不是充電末期也不是放電末期的狀態(tài))，從而能夠 在寬范圍內(nèi)補(bǔ)償自然能源的變化。


圖1是表示具備輸出變化的發(fā)電裝置及電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置的互聯(lián)系統(tǒng)的一例的 系統(tǒng)構(gòu)成圖。圖2A是表示風(fēng)力發(fā)電裝置所發(fā)功率隨時(shí)間變化的一例的圖表。圖2B是表示達(dá)到放電末期的鈉硫電池被充電時(shí)的功率隨時(shí)間變化的一例的圖表。圖2C是表示除達(dá)到放電末期的鈉硫電池以外的鈉硫電池放電時(shí)的功率隨時(shí)間變 化的一例的圖表。圖3A是表示風(fēng)力發(fā)電裝置所發(fā)功率隨時(shí)間變化的一例的圖表。圖;3B是表示達(dá)到放電末期的鈉硫電池被充電時(shí)的功率隨時(shí)間變化的一例的圖表。
圖3C是表示最接近充電末期的鈉硫電池放電時(shí)的功率隨時(shí)間變化的一例的圖表。圖3D是表示鈉硫電池充放電時(shí)的功率隨時(shí)間變化的一例的圖表。圖4是表示鈉硫電池的電池剩余容量百分比(％ )和電池電壓(V)的關(guān)系的圖表。附圖標(biāo)記說(shuō)明1 電力系統(tǒng)、3 鈉硫電池、4 雙向轉(zhuǎn)換器、5 電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置、7 風(fēng)力發(fā)電裝 置、8 互聯(lián)系統(tǒng)、9 變壓器、21 關(guān)系曲線、31 賣電目標(biāo)、41，42，43，44 功率表、51 向系統(tǒng) 的放電、52 向其他電池的放電
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明，但應(yīng)理解為，本發(fā)明并不被以下實(shí)施方 案所限定，在不超出本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的普通技術(shù)知識(shí)，可以對(duì) 其進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)上的改變、改良等。首先，對(duì)互聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。圖1所示的系統(tǒng)構(gòu)成圖表示具備其輸出變化的發(fā)電 裝置和電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置的互聯(lián)系統(tǒng)的一例。圖1所示的互聯(lián)系統(tǒng)8具備將風(fēng)力轉(zhuǎn)為風(fēng) 車轉(zhuǎn)動(dòng)而使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)力發(fā)電裝置7 (自然能源發(fā)電裝置)和電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置5。另 外，電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置5具有作為二次電池的鈉硫電池3，其能儲(chǔ)藏電力并將其輸出；具有 直流/交流轉(zhuǎn)換功能的雙向轉(zhuǎn)換器4 ；變壓器9。雙向轉(zhuǎn)換器4例如可以由斬波器(chopper) 和變換器(inverter)構(gòu)成，或者由變換器構(gòu)成?；ヂ?lián)系統(tǒng)8具備No. l_No. m(m為大于1的 整數(shù))的m系列風(fēng)力發(fā)電裝置7及No. I-No. η (η為大于1的整數(shù))的η系列鈉硫電池3(電 力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置5)。此外，在本說(shuō)明書中，構(gòu)成多個(gè)鈉硫電池的一個(gè)(一顆)鈉硫電池是指在控制單位 上與其他電池相區(qū)別的鈉硫電池，而且不是由單電池?cái)?shù)、模塊電池?cái)?shù)、輸出功率的大小等決 定。具體地，當(dāng)鈉硫電池構(gòu)成電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置時(shí)，將由一個(gè)雙向轉(zhuǎn)換器控制下的鈉硫電池 作為一個(gè)鈉硫電池來(lái)使用。雖然最好鈉硫電池全部為相同額定容量的鈉硫電池，但不必一 定相同。另外，將包含于1個(gè)電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置5中的鈉硫電池3整體作為一個(gè)鈉硫電池 3來(lái)使用。另外，一般在互聯(lián)系統(tǒng)中附加私人發(fā)電裝置作為發(fā)電裝置，還有作為負(fù)荷的鈉硫 電池的加熱器或其他輔助裝置，但在互聯(lián)系統(tǒng)8中將其省略。這些在本發(fā)明的鈉硫電池的 控制方法中，這些輔助裝置等的電力，可以視為包含于其輸出變化的發(fā)電裝置(風(fēng)力發(fā)電 裝置7)所發(fā)出的電力中(增加或減少的功率)。在互聯(lián)系統(tǒng)8中，在電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置5中進(jìn)行鈉硫電池3的放電，用功率表42 測(cè)定的功率(用功率表44來(lái)測(cè)定各鈉硫電池3的功率ΡΝη)補(bǔ)償由風(fēng)力發(fā)電裝置7所發(fā) 出的功率(用功率表43測(cè)定的功率Pw)的輸出變化。具體地，通過(guò)控制鈉硫電池3的放電 (即功率I3n)使互聯(lián)系統(tǒng)8整體輸出的功率(用功率表41測(cè)定的功率Pt)滿足Pt = Pw+Pn =恒定(PN = Pt-Pw)，從而將互聯(lián)系統(tǒng)8整體輸出的功率Pt變成穩(wěn)定而質(zhì)量良好的功率，供 給于例如在配電變電站和電力需要者之間的電力系統(tǒng)1。另外，在互聯(lián)系統(tǒng)8中，根據(jù)由風(fēng)力發(fā)電裝置7所發(fā)的功率Pw的輸出變化，在電 力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置5中進(jìn)行鈉硫電池3的充電。具體地，通過(guò)控制鈉硫電池3的充電(即功 率-Pn)，使由功率表42測(cè)定的功率I3n為I3n = -Pw,從而消耗變化的功率Pw，能使互聯(lián)系統(tǒng)8整體輸出的功率Pt變成0。在鈉硫電池3進(jìn)行放電及充電的任意一種情況下，基于來(lái)自風(fēng)力發(fā)電裝置7的輸 出(功率Pw)，在電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置5中通過(guò)改變雙向轉(zhuǎn)換器4的控制目標(biāo)值使鈉硫電池 3進(jìn)行充電或放電，以輸入或輸出用來(lái)補(bǔ)償風(fēng)力發(fā)電裝置7的輸出的功率，從而吸收風(fēng)力發(fā) 電裝置7的輸出變化。由于該互聯(lián)系統(tǒng)8能夠使用幾乎不排出二氧化碳的自然能源發(fā)電裝 置(風(fēng)力發(fā)電裝置7)及鈉硫電池3 (電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置幻來(lái)供給穩(wěn)定而質(zhì)量良好的功率， 因此可以說(shuō)是理想的發(fā)電裝置。接著，參照?qǐng)D2A-圖2C，對(duì)如下情況下的鈉硫電池3的控制(本發(fā)明的鈉硫電池 的控制方法中的一個(gè)實(shí)施方案)進(jìn)行說(shuō)明圖1所示的互聯(lián)系統(tǒng)8中，在保持與系統(tǒng)的交易 功率PT為8麗(賣電目標(biāo)31)的同時(shí)使鈉硫電池3充放電。此外，圖2A-圖2C顯示了互聯(lián) 系統(tǒng)8中鈉硫電池3 (電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置5)的系列數(shù)為4(n = 4)時(shí)功率(輸出)隨時(shí)間 的變化。在圖2A-圖2C中，橫軸為時(shí)間軸，表示時(shí)間t。鈉硫電池3 (電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置5) 為No. I-No. 4共4個(gè)，1個(gè)鈉硫電池3的額定輸入功率為2麗。圖2A是表示風(fēng)力發(fā)電裝置7的輸出的一例的圖表。在圖2A中，縱軸表示用功率 表43測(cè)定的功率Pw。圖2B是表示將其他鈉硫電池3所放的電向處于與圖2A相同時(shí)間帶上的達(dá)到放電 末期的鈉硫電池3進(jìn)行充電的狀態(tài)的圖表。在圖2B中，縱軸表示用功率表44測(cè)定的功率
PNl °圖2C表示處于與圖2A相同時(shí)間帶上、所述達(dá)到放電末期的鈉硫電池3以外的鈉 硫電池3的輸出的一例的圖表。在本實(shí)施方案的鈉硫電池的控制方法中，所述達(dá)到放電末 期的鈉硫電池3以外的3個(gè)鈉硫電池3的輸出都相同，且都如圖2C所示的圖表那樣表示。 在圖2C中，縱軸表示用功率表44測(cè)定的功率PN2 4。所謂的“功率Pn2 4”是指“功率PN2、 功率Pn3或功率Pn4 (功率Pn2-Pn4) ”。圖2A-圖2C所示的圖表表示如下狀態(tài)，即一個(gè)鈉硫電池3達(dá)到放電末期時(shí)，由其 他3個(gè)鈉硫電池3全部均勻地進(jìn)行放電，對(duì)達(dá)到放電末期的鈉硫電池3進(jìn)行充電，從而控制 成多個(gè)鈉硫電池均既不達(dá)到充電末期也不達(dá)到放電末期，同時(shí)補(bǔ)償發(fā)電裝置的輸出變化。 如圖2B、圖2C所示，將其他3個(gè)鈉硫電池3所輸出的功率Pn2-Pn4中的“向其他電池的放電 52”這一部分作為功率IV向達(dá)到放電末期的鈉硫電池3輸入充入。由此，達(dá)到放電末期的 鈉硫電池3就不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間維持在放電末期，而能立即返回中間狀態(tài)(既不是充電末期也不 是放電末期的狀態(tài))，從而能在寬范圍內(nèi)補(bǔ)償自然能源的變化。在本實(shí)施方案的鈉硫電池的 控制方法中，達(dá)到放電末期的鈉硫電池3以外的全部鈉硫電池3進(jìn)行放電并對(duì)達(dá)到放電末 期的鈉硫電池3進(jìn)行充電，但也可以是達(dá)到放電末期的鈉硫電池3以外的一部分鈉硫電池 3進(jìn)行放電并對(duì)達(dá)到放電末期的鈉硫電池3進(jìn)行充電。另外，優(yōu)選地，達(dá)到放電末期的鈉硫 電池3以外的鈉硫電池3的放電(為了給達(dá)到放電末期的鈉硫電池充電而進(jìn)行的放電)全 部均勻，但也可以不均勻。優(yōu)選地，向達(dá)到放電末期的鈉硫電池3充入由其他3個(gè)鈉硫電池3所放的電，從而 控制成全部4個(gè)鈉硫電池的剩余容量百分比分別在20% -80% (中間狀態(tài))。在本發(fā)明的 鈉硫電池的控制方法中，優(yōu)選控制鈉硫電池維持在所述中間階段。另外，雖然最好向達(dá)到放電末期的鈉硫電池3充入由其他3個(gè)鈉硫電池3所放的電的時(shí)間盡可能短，但優(yōu)選地在檢測(cè)到一個(gè)鈉硫電池3達(dá)到放電末期之后的1-1800秒的時(shí) 間內(nèi)進(jìn)行充電。在實(shí)際操作中有時(shí)候難以小于1秒。如果長(zhǎng)于1800秒則會(huì)有無(wú)法進(jìn)行電 力補(bǔ)償運(yùn)轉(zhuǎn)等影響。在本實(shí)施方案的鈉硫電池的控制方法中，優(yōu)選地，當(dāng)一個(gè)鈉硫電池3達(dá)到充電末 期時(shí)，使達(dá)到充電末期的該鈉硫電池放電對(duì)其他3個(gè)鈉硫電池全部進(jìn)行均勻的充電?？梢?使達(dá)到充電末期的鈉硫電池3放電對(duì)達(dá)到充電末期的鈉硫電池3以外的全部鈉硫電池進(jìn)行 充電，也可以使達(dá)到充電末期的鈉硫電池3放電對(duì)達(dá)到充電末期的鈉硫電池3以外的鈉硫 電池3中的一部分鈉硫電池3進(jìn)行充電。另外，優(yōu)選向達(dá)到充電末期的鈉硫電池3以外的 多個(gè)鈉硫電池3進(jìn)行的充電(用達(dá)到充電末期的鈉硫電池放出的電進(jìn)行充電)全部均勻， 但也可以不均勻。在本實(shí)施方案的鈉硫電池的控制方法中，有必要檢測(cè)其中一個(gè)鈉硫電池3是否達(dá) 到放電末期或充電末期。圖4是表示鈉硫電池3中電池剩余容量百分比(％)(也只記作剩 余容量百分比)和電池電壓(V)之間關(guān)系的圖表。剩余容量百分比表示可放電量(Ah)對(duì) 鈉硫電池的額定容量(Ah)的比例(％)，因此，作為已經(jīng)放出的容量的放電容量(Ah)可以 由額定容量(Ah) X (100-剩余容量百分比(％ ))求得。從圖4的關(guān)系曲線21可知，作為鈉 硫電池的(一般)特性，剩余容量百分比約為40-90%時(shí)，不依賴剩余容量百分比而維持一 定的電池電壓(也只記作電壓)。另外，繼續(xù)進(jìn)行充電，當(dāng)剩余容量百分比約為95%時(shí)(即 放電容量約為額定容量的5%)，電壓就會(huì)上升。因此，只要在電壓上升的范圍內(nèi)，事先設(shè)定 好想作為充電末期設(shè)定的剩余容量百分比上的電壓，隨著繼續(xù)充電，當(dāng)達(dá)到該電壓時(shí)就能 夠判斷為充電末期。另外，從圖4可知，在放電末期下電壓也是變化的(下降)，因此，同樣 地也可以通過(guò)事先設(shè)定好想作為放進(jìn)狀態(tài)設(shè)定的剩余容量百分比上的電壓，從而能夠檢測(cè) 放電末期。本發(fā)明的鈉硫電池的控制方法中，優(yōu)選地，其輸出變化的發(fā)電裝置為使用一種或 兩種以上選自作為自然能源的風(fēng)力、太陽(yáng)光、地?zé)岬淖匀荒茉窗l(fā)電裝置。接著，參照?qǐng)D3A-圖3D，對(duì)如下情況下的鈉硫電池3的控制(本發(fā)明的鈉硫電池 的控制方法中的其他實(shí)施方案)進(jìn)行說(shuō)明圖1所示的互聯(lián)系統(tǒng)8中，在保持與系統(tǒng)的交易 功率Pt為8麗(賣電目標(biāo)31)的同時(shí)使鈉硫電池3充放電。此外，圖3A-圖3D顯示了互聯(lián) 系統(tǒng)8中鈉硫電池3(電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置5)的系列數(shù)為4(n = 4)時(shí)功率(輸出)隨時(shí)間 的變化。在圖3A-圖3D中，橫軸為時(shí)間軸，表示時(shí)間t。鈉硫電池3 (電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置5) 為No. I-No. 4共4個(gè)，1個(gè)鈉硫電池3的額定輸入功率為2麗。圖3A是表示風(fēng)力發(fā)電裝置7的輸出的一例的圖表。在圖3A中，縱軸表示用功率 表43測(cè)定的功率Pw。圖;3B表示將其他的一個(gè)鈉硫電池3 (最接近充電末期的鈉硫電池幻所放的電向 處于與圖3A相同時(shí)間帶上的達(dá)到放電末期的鈉硫電池3進(jìn)行充電的狀態(tài)的圖表。在圖;3B 中，縱軸表示用功率表44測(cè)定的電力IV。圖3C表示處于與圖3A相同時(shí)間帶上、達(dá)到放電末期的鈉硫電池3以外的鈉硫電 池3中最接近充電末期的鈉硫電池3的輸出的一例的圖表。在圖3C中，縱軸表示用功率表 44測(cè)定的功率Pn2。圖3D表示處于與圖3A相同時(shí)間帶上、所述達(dá)到放電末期的鈉硫電池3以外的3個(gè)鈉硫電池3中、除了最接近充電末期的鈉硫電池3以外的另外兩個(gè)鈉硫電池3的輸出的 一例的圖表。在本實(shí)施方案的鈉硫電池的控制方法中，所述達(dá)到放電末期的鈉硫電池3以 外的3個(gè)鈉硫電池3中、除了最接近充電末期的鈉硫電池3以外的另外兩個(gè)鈉硫電池3的 輸出都相同，且都如圖3D所示的圖表那樣表示。在圖3D中，縱軸表示用功率表44測(cè)定的 功率4。所謂的“功率PN3,4”是指“功率Pn3或功率PN4”。圖3A-圖3D所示的圖表表示了如下狀態(tài)，即一個(gè)鈉硫電池3達(dá)到放電末期時(shí)，其 他3個(gè)鈉硫電池3中最接近充電末期的鈉硫電池3放電，對(duì)達(dá)到放電末期的鈉硫電池3進(jìn) 行充電，從而控制成全部多個(gè)鈉硫電池均既不達(dá)到充電末期也不達(dá)到放電末期，同時(shí)補(bǔ)償 發(fā)電裝置的輸出變化。如圖3B、圖3C所示，將最接近充電末期的一個(gè)鈉硫電池3所放的電 向達(dá)到放電末期的鈉硫電池3充入。由此，達(dá)到放電末期的鈉硫電池3就不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間維持 在放電末期，而能立即返回中間狀態(tài)(既不是充電末期也不是放電末期的狀態(tài))，從而能在 寬范圍內(nèi)補(bǔ)償自然能源的變化。進(jìn)而，在圖3D中，通過(guò)4個(gè)鈉硫電池3中除了達(dá)到放電末 期的鈉硫電池3和最接近充電末期的鈉硫電池3以外的兩個(gè)鈉硫電池3的充放電，補(bǔ)償風(fēng) 力發(fā)電裝置7的輸出。在本實(shí)施方案的鈉硫電池的控制方法中，補(bǔ)償所述風(fēng)力發(fā)電裝置7 的輸出的兩個(gè)鈉硫電池3的充放電均勻地進(jìn)行，但也可以不均勻。在本實(shí)施方案的鈉硫電池的控制方法中，優(yōu)選地，當(dāng)一個(gè)鈉硫電池3達(dá)到充電末 期時(shí)，使該達(dá)到充電末期的鈉硫電池3放電，并將該電充入于其他3個(gè)鈉硫電池中最接近放 電末期的1個(gè)鈉硫電池3中，從而控制成全部多個(gè)鈉硫電池均既不達(dá)到充電末期也不達(dá)到 放電末期，同時(shí)補(bǔ)償發(fā)電裝置的輸出變化。此時(shí)，通過(guò)剩下的兩個(gè)鈉硫電池3補(bǔ)償風(fēng)力發(fā)電 裝置7的輸出。最好補(bǔ)償所述風(fēng)力發(fā)電裝置7的輸出的兩個(gè)鈉硫電池3的充放電均勻，但 也可以不均勻。在本實(shí)施方案的鈉硫電池的控制方法中，關(guān)于所述說(shuō)明內(nèi)容以外的部分，優(yōu)選地， 與上述本發(fā)明的鈉硫電池的控制方法的一實(shí)施方案的情況相同。產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的鈉硫電池的控制方法在向電力系統(tǒng)供給電力的互聯(lián)系統(tǒng)中，可以作為控 制構(gòu)成電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置的多個(gè)鈉硫電池的方法來(lái)利用，所述互聯(lián)系統(tǒng)組合了使用風(fēng)力、 太陽(yáng)光、地?zé)岬茸匀荒茉辞移漭敵鲎兓陌l(fā)電裝置和電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置。
權(quán)利要求
1.一種鈉硫電池的控制方法，是多個(gè)鈉硫電池的控制方法，所述多個(gè)鈉硫電池在組合 了其輸出變化的發(fā)電裝置和電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置并向電力系統(tǒng)供給電力的互聯(lián)系統(tǒng)中，構(gòu)成 所述電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置且補(bǔ)償所述發(fā)電裝置的輸出變化，其中，當(dāng)所述多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電池達(dá)到放電末期時(shí)，由其他的鈉硫電池對(duì)所述達(dá) 到放電末期的一個(gè)鈉硫電池進(jìn)行充電，當(dāng)所述多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電池達(dá)到充電末期時(shí)，使所述達(dá)到充電末期的一個(gè) 鈉硫電池放電對(duì)其他鈉硫電池進(jìn)行充電，從而控制成所述多個(gè)鈉硫電池均既不達(dá)到充電末期也不達(dá)到放電末期，同時(shí)補(bǔ)償所述 發(fā)電裝置的輸出變化。
2.權(quán)利要求1所述的鈉硫電池的控制方法，當(dāng)所述多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電池達(dá) 到放電末期時(shí)，其他全部的鈉硫電池均勻地放電并對(duì)所述達(dá)到放電末期的一個(gè)鈉硫電池進(jìn) 行充電；當(dāng)所述多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電池達(dá)到充電末期時(shí)，使所述達(dá)到充電末期的 一個(gè)鈉硫電池放電并對(duì)其他全部的鈉硫電池均勻地進(jìn)行充電。
3.權(quán)利要求1所述的鈉硫電池的控制方法，當(dāng)所述多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電池達(dá) 到放電末期時(shí)，其他鈉硫電池中最接近充電末期的鈉硫電池放電并對(duì)所述達(dá)到放電末期的 一個(gè)鈉硫電池進(jìn)行充電；當(dāng)所述多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電池達(dá)到充電末期時(shí)，使所述 達(dá)到充電末期的一個(gè)鈉硫電池放電并對(duì)其他鈉硫電池中最接近放電末期的鈉硫電池進(jìn)行 充電。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的鈉硫電池的控制方法，控制成全部所述多個(gè)鈉硫電池的 剩余容量百分比分別在20% _80%，同時(shí)補(bǔ)償所述發(fā)電裝置的輸出變化。
5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的鈉硫電池的控制方法，所述輸出變化的發(fā)電裝置為使用 風(fēng)力、太陽(yáng)光、地?zé)嶂械囊环N或兩種以上自然能源的自然能源發(fā)電裝置。
全文摘要
一種鈉硫電池的控制方法，是一種多個(gè)鈉硫電池的控制方法，多個(gè)鈉硫電池在組合了其輸出變化的發(fā)電裝置和電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置并向電力系統(tǒng)供給電力的互聯(lián)系統(tǒng)中，構(gòu)成電力儲(chǔ)藏補(bǔ)償裝置并補(bǔ)償發(fā)電裝置的輸出變化，其中，當(dāng)多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電池達(dá)到放電末期時(shí)，由其他的鈉硫電池對(duì)達(dá)到放電末期的一個(gè)鈉硫電池進(jìn)行充電，當(dāng)多個(gè)鈉硫電池中的一個(gè)鈉硫電池達(dá)到充電末期時(shí)，使達(dá)到充電末期的一個(gè)鈉硫電池放電對(duì)其他鈉硫電池進(jìn)行充電，從而控制成多個(gè)鈉硫電池均既不達(dá)到充電末期也不達(dá)到放電末期。該鈉硫電池的控制方法能在寬范圍內(nèi)補(bǔ)償自然能源的變化。
文檔編號(hào)H01M10/44GK102138247SQ200980134269
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者佐藤光治 申請(qǐng)人:日本礙子株式會(huì)社