[发明专利]钠硫电池容量降低的判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种判定包括单电池发生故障的情况在内的钠硫电池容量降低的方法。

背景技术

作为在电力负荷均衡化、功率瞬时降低对策、或自然能源发电装置所产生的功率变化的补偿等用途上，日益广泛的应用被期待的电力储存器，可以列举钠硫电池。该钠硫电池的运转循环，例如在负荷均衡化用途中，夹着停歇反复由放电及充电构成的循环。

钠硫电池通常以如下方式构成：将多个单电池串联连接而构成组列，将多个该组列并联连接而构成电池块，将多个该电池块串联连接而构成模块，进而将多个该模块串联连接。

如果钠硫电池不能发挥所期待的性能，在所述的负荷均衡化、瞬时降低对策、功率变化补偿等用途方面就会出现障碍。因此，有必要监视钠硫电池的故障以及异常。

现有技术中，对于这种钠硫电池，在从放电结束后到充电开始之间的停歇期间，电池电压稳定时，对每个电池块测定电压，如果发现电压相对降低的电池块，就可以判断该电池块上的单电池发生了故障，由此判断钠硫电池(整体)的故障，所述电池块是将单电池串联连接构成的组列并联连接而构成的。

此外，作为现有技术，可以列举特开2004-247319号公报

发明内容

然而，虽然可以说如果钠硫电池能够基于额定容量能够进行充电、放电，就发挥了所期待的性能，但是也存在电池块电压的降低并不直接意味着钠硫电池的故障及异常的情况。

例如，在交货初期(新产品时)，电池的剩余容量(产品容量(绝对容量)中无法使用的容量)应该几乎不存在，所以在考虑经过几年后的剩余容量的增加而设计的钠硫电池中，在交货初期，即使电池块电压出现规定量以内的降低，也并非钠硫电池不能基于额定容量进行充电、放电。

另外，放电结束后直到电池电压稳定需要几个小时(短则2小时左右)时，负荷均衡化用途姑且不说，在自然能源发电装置所产生的的功率变化的补偿用途中设置这样长时间的停歇期间意味着预备系列设置，在成本方面是不合适的。

本发明是鉴于所述情况而做出的，其课题在于提供一种，能适用于自然能源发电装置产生的功率变化补偿用途的、能恰当判断钠硫电池的故障以及异常的方法。反复研究的结果，发现利用不是基于电压而是基于绝对充放电深度的如下的方法可以解决所述问题。

即，若采用本发明，可以提供一种钠硫电池容量降低(异常及故障)的判定方法，该方法用于判定在下述的(1)式、(2)式都成立时钠硫电池的容量降低到了异常水平，所述钠硫电池以如下方式构成：s个(多个)单电池串联连接构成组列，u个(多个)该组列并联连接构成电池块，n个(多个)该电池块串联连接构成模块，m个(多个)该模块串联连接构成钠硫电池。

Qe-Qn≥K1                            …(1)

Qe：异常电池块绝对充放电深度(Ah)

Qn：正常电池块绝对充放电深度(Ah)

K1：电池块异常判定调整值(设定值)

Qe≥K2                               …(2)

K2：绝对充放电深度异常判定调整值(设定值)

Qn＝u×f1(Vi(t，T，Id))              …(3)

f1(Vi(i，T，Id))：关于模块内的电池块中的电压(V)最高的那些电池块，在模块相互之间比较，基于其电压第i高的模块的该电池块的电压(V)，求出电池块的绝对充放电深度(Ah)的转换函数(电压(V)是基于在单相区中放电结束t小时后计测的不稳定的开路电压(V)，转换为稳定的开路电压(V)，进而由放电结束时的温度T(℃)以及放电结束时的放电电流Id(A)来修正的电压)

Qe＝u×f2(Vmin(t，T，Id))            …(4)

f2(Vmin(t，T，Id))：关于将模块内的电池块中的电压(V)最低的那些电池块，在模块相互之间比较，基于其电压(V)最低的模块的该电池块的电压(V)，求出电池块的绝对充放电深度(Ah)的转换函数(电压(V)是基于在单相区中放电结束t小时后计测的不稳定的开路电压(V)，转换为稳定的开路电压(V)，进而由放电结束时的温度T(℃)以及放电结束时的放电电流Id(A)来修正的电压)

本发明的钠硫电池容量降低的判定方法，换言之是钠硫电池的异常及故障的判定方法。