JP2003111291A - 燃料電池発電システムに用いる二次電池の充電制御方法 - Google Patents
燃料電池発電システムに用いる二次電池の充電制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料電池発電システムに用いる二次電池の充
電制御方法において、充放電電力の高効率利用、および
長寿命化の両立を可能とする充電制御方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 燃料電池発電システムに用いる二次電池
の充電制御方法であって、燃料電池の通常運転時に二次
電池の充電状態（ＳＯＣ）を１００％未満に制御すると
ともに、所定の間隔でリフレッシュ充電を行い、前記リ
フレッシュ充電における充電電気量を検出し、この充電
電気量が所定の値に到達した時点でリフレッシュ充電を
完了することを特徴とする。
電制御方法において、充放電電力の高効率利用、および
長寿命化の両立を可能とする充電制御方法を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 燃料電池発電システムに用いる二次電池
の充電制御方法であって、燃料電池の通常運転時に二次
電池の充電状態（ＳＯＣ）を１００％未満に制御すると
ともに、所定の間隔でリフレッシュ充電を行い、前記リ
フレッシュ充電における充電電気量を検出し、この充電
電気量が所定の値に到達した時点でリフレッシュ充電を
完了することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池発電シス
テムに用いる二次電池の充電制御方法に関するものであ
る。
テムに用いる二次電池の充電制御方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、効率的なエネルギー利用の視点か
ら燃料電池によって発電を行うシステムが注目されてい
る。しかし、燃料電池のみで発電させようとした場合、
外部負荷の変動に対して燃料電池の出力応答性が悪いこ
とからシステム中に二次電池を併設して、外部負荷の消
費電力が燃料電池の特定出力未満のとき、燃料電池の余
剰電力を二次電池を充電しながら外部負荷に供給し、外
部負荷の消費電力が燃料電池の特定出力を上回ったと
き、不足した電力を二次電池から供給する燃料電池発電
システムが提案されている。
ら燃料電池によって発電を行うシステムが注目されてい
る。しかし、燃料電池のみで発電させようとした場合、
外部負荷の変動に対して燃料電池の出力応答性が悪いこ
とからシステム中に二次電池を併設して、外部負荷の消
費電力が燃料電池の特定出力未満のとき、燃料電池の余
剰電力を二次電池を充電しながら外部負荷に供給し、外
部負荷の消費電力が燃料電池の特定出力を上回ったと
き、不足した電力を二次電池から供給する燃料電池発電
システムが提案されている。
【０００３】このような発電システムに用いる二次電池
として、経済性に優れ、信頼性、安全性の実績があり、
またリサイクル体制が確立されている鉛蓄電池を用いる
ことが検討されている。
として、経済性に優れ、信頼性、安全性の実績があり、
またリサイクル体制が確立されている鉛蓄電池を用いる
ことが検討されている。
【０００４】例えば無停電電源装置に用いられる鉛蓄電
池は停電時に放電可能な容量を確保し、かつ充電不足に
よる寿命の短縮を抑制するために規定の充電電圧で充電
され、充電状態（ＳＯＣ）が常時１００％近くになるよ
うに制御されている（フロート充電）。
池は停電時に放電可能な容量を確保し、かつ充電不足に
よる寿命の短縮を抑制するために規定の充電電圧で充電
され、充電状態（ＳＯＣ）が常時１００％近くになるよ
うに制御されている（フロート充電）。
【０００５】ところが前記したような燃料電池発電シス
テムに用いる鉛蓄電池は、負荷が小さいときに燃料電池
からの余剰電力を蓄電する必要上、鉛蓄電池のＳＯＣを
１００％未満の状態に保持する必要がある。
テムに用いる鉛蓄電池は、負荷が小さいときに燃料電池
からの余剰電力を蓄電する必要上、鉛蓄電池のＳＯＣを
１００％未満の状態に保持する必要がある。
【０００６】また、鉛蓄電池のＳＯＣが常に１００％に
近い状態で充電制御する場合、完全充電時の電池電圧と
放電時の電池電圧との間に大きな差が発生し、結果とし
て電力損失が大きくなる。この時の放電電力／充電電力
の比率（発電効率）は７０〜７５％程度であり、充電電
力の２５〜３０％が電力損失として失われる。
近い状態で充電制御する場合、完全充電時の電池電圧と
放電時の電池電圧との間に大きな差が発生し、結果とし
て電力損失が大きくなる。この時の放電電力／充電電力
の比率（発電効率）は７０〜７５％程度であり、充電電
力の２５〜３０％が電力損失として失われる。
【０００７】一方、前記したようにＳＯＣを１００％未
満の部分充電状態とすれば充電時の充電電圧を低くする
ことができ、放電時の電池電圧はＳＯＣが極端に低下し
ないかぎりそれほど低下することはないので、充電時と
放電時の電圧差を小さくでき、結果として電力損失を従
来の２５〜３０％から１０〜１５％まで抑制できるとい
う利点がある。
満の部分充電状態とすれば充電時の充電電圧を低くする
ことができ、放電時の電池電圧はＳＯＣが極端に低下し
ないかぎりそれほど低下することはないので、充電時と
放電時の電圧差を小さくでき、結果として電力損失を従
来の２５〜３０％から１０〜１５％まで抑制できるとい
う利点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに鉛蓄電池のＳＯＣを１００％未満の部分充電状態に
連続して保持しつづけた場合、放電が深くなる状態が続
き鉛蓄電池にとっては好ましくない充電不足状態に陥っ
てしまう恐れがある。
うに鉛蓄電池のＳＯＣを１００％未満の部分充電状態に
連続して保持しつづけた場合、放電が深くなる状態が続
き鉛蓄電池にとっては好ましくない充電不足状態に陥っ
てしまう恐れがある。
【０００９】鉛蓄電池において充電不足状態が発生する
過程を次に示す。
過程を次に示す。
【００１０】放電状態の電池内の電解液濃度は放電によ
り電解液中の硫酸イオンが消費され、深い放電がされた
鉛蓄電池の電解液濃度は比較的低い状態にある。ここで
充電を行うと、 負極の充電反応 ＰｂＳＯ4＋２ｅ- → Ｐｂ＋ＳＯ4
2- 正極の充電反応 ＰｂＳＯ4＋２Ｈ2Ｏ → ＰｂＯ2＋
４Ｈ+＋２ｅ- という反応に伴い、極板付近に高濃度の硫酸が生成す
る。この高濃度の硫酸が重力によって電槽の底方向に沈
降しセル内で濃度差が起こる。これを成層化と呼ぶ。成
層化が生じると、充電後の電池において一枚の極板の上
下で電解液濃度差による電位差ができ、外部からの充放
電とは関係なく極板上部では充電反応が、極板下部では
放電反応が生じる。また、充電中の電池においても鉛イ
オンの溶解度に差ができ、極板上部で充電がされやす
く、極板下部でされにくくなる。したがって、極板下部
の硫酸鉛が充電されずに取り残され、容量の減少、すな
わち硫酸鉛蓄積（サルフェーション）の原因ともなる。
このような現象は制御弁式（密閉式）鉛蓄電池よりも、
液式鉛蓄電池で生じやすい。またサルフェーションが起
こると、充電受け入れ性が低下するのみでなく、完全充
電状態まで回復しにくくなる。
り電解液中の硫酸イオンが消費され、深い放電がされた
鉛蓄電池の電解液濃度は比較的低い状態にある。ここで
充電を行うと、 負極の充電反応 ＰｂＳＯ4＋２ｅ- → Ｐｂ＋ＳＯ4
2- 正極の充電反応 ＰｂＳＯ4＋２Ｈ2Ｏ → ＰｂＯ2＋
４Ｈ+＋２ｅ- という反応に伴い、極板付近に高濃度の硫酸が生成す
る。この高濃度の硫酸が重力によって電槽の底方向に沈
降しセル内で濃度差が起こる。これを成層化と呼ぶ。成
層化が生じると、充電後の電池において一枚の極板の上
下で電解液濃度差による電位差ができ、外部からの充放
電とは関係なく極板上部では充電反応が、極板下部では
放電反応が生じる。また、充電中の電池においても鉛イ
オンの溶解度に差ができ、極板上部で充電がされやす
く、極板下部でされにくくなる。したがって、極板下部
の硫酸鉛が充電されずに取り残され、容量の減少、すな
わち硫酸鉛蓄積（サルフェーション）の原因ともなる。
このような現象は制御弁式（密閉式）鉛蓄電池よりも、
液式鉛蓄電池で生じやすい。またサルフェーションが起
こると、充電受け入れ性が低下するのみでなく、完全充
電状態まで回復しにくくなる。
【００１１】このように、従来のように完全充電された
後も過充電される可能性がある運転制御方法や、ＳＯＣ
を低く設定することによる充電不足状態に陥る可能性の
ある運転制御方法で鉛蓄電池を使用する場合、鉛蓄電池
の寿命低下が課題となっていた。
後も過充電される可能性がある運転制御方法や、ＳＯＣ
を低く設定することによる充電不足状態に陥る可能性の
ある運転制御方法で鉛蓄電池を使用する場合、鉛蓄電池
の寿命低下が課題となっていた。
【００１２】本発明は、上記課題を解決するものであ
り、燃料電池と併設する二次電池の充放電電力の高効率
利用および、長寿命化の両立を可能とする充電方法を提
供することを目的とするものである。
り、燃料電池と併設する二次電池の充放電電力の高効率
利用および、長寿命化の両立を可能とする充電方法を提
供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る発明は、燃料電池発電シス
テムに用いる二次電池の充電制御方法であって、燃料電
池の通常運転時に二次電池の充電状態（ＳＯＣ）を１０
０％未満に制御するとともに、所定の間隔でリフレッシ
ュ充電を行い、前記リフレッシュ充電における充電電気
量を検出し、この充電電気量が所定の値に到達した時点
でリフレッシュ充電を完了することを特徴とする燃料電
池発電システムに用いる二次電池の充電制御方法を示す
ものである。
に、本発明の請求項１に係る発明は、燃料電池発電シス
テムに用いる二次電池の充電制御方法であって、燃料電
池の通常運転時に二次電池の充電状態（ＳＯＣ）を１０
０％未満に制御するとともに、所定の間隔でリフレッシ
ュ充電を行い、前記リフレッシュ充電における充電電気
量を検出し、この充電電気量が所定の値に到達した時点
でリフレッシュ充電を完了することを特徴とする燃料電
池発電システムに用いる二次電池の充電制御方法を示す
ものである。
【００１４】なおリフレッシュ充電とは、鉛蓄電池のＳ
ＯＣを１００％とした上で、さらに充電を行うものであ
る。
ＯＣを１００％とした上で、さらに充電を行うものであ
る。
【００１５】本発明の請求項２に係る発明は、請求項１
に記載の充電制御方法において、リフレッシュ充電を行
う間隔が３０日以内であることを特徴とするものであ
る。
に記載の充電制御方法において、リフレッシュ充電を行
う間隔が３０日以内であることを特徴とするものであ
る。
【００１６】本発明の請求項３に係る発明は、請求項１
または２に記載の充電制御方法において、リフレッシュ
充電での充電電流値が、０．０１ＣＡ以上０．２ＣＡ以
下であって、一回のリフレッシュ充電での充電電気量を
前記二次電池容量の２％より大きく５０％未満に設定す
ることを特徴とするものである。
または２に記載の充電制御方法において、リフレッシュ
充電での充電電流値が、０．０１ＣＡ以上０．２ＣＡ以
下であって、一回のリフレッシュ充電での充電電気量を
前記二次電池容量の２％より大きく５０％未満に設定す
ることを特徴とするものである。
【００１７】本発明の請求項４に係る発明は、請求項１
〜３のいずれかに記載の充電制御方法において、前記燃
料電池の出力電圧が所定の電圧に達している時間と二次
電池の充電電流とを積算することにより、充電電気量を
検出することを特徴とするものである。
〜３のいずれかに記載の充電制御方法において、前記燃
料電池の出力電圧が所定の電圧に達している時間と二次
電池の充電電流とを積算することにより、充電電気量を
検出することを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態の一例
を示すものであり、鉛蓄電池を併設した燃料電池発電シ
ステムを含み安定した電力を負荷へと供給する電力変換
装置を備えた燃料電池発電システム構成を示すものであ
る。
を示すものであり、鉛蓄電池を併設した燃料電池発電シ
ステムを含み安定した電力を負荷へと供給する電力変換
装置を備えた燃料電池発電システム構成を示すものであ
る。
【００１９】燃料電池１の直流出力は電力変換装置２に
入力されて交流出力に変換されて負荷３に必要な電力を
供給する構成になっている。鉛蓄電池４は充電器５を介
して燃料電池１と接続されており、燃料電池１の出力に
余剰があるときや、鉛蓄電池４のＳＯＣを上昇させると
きに充電器５を介して燃料電池１から充電される。
入力されて交流出力に変換されて負荷３に必要な電力を
供給する構成になっている。鉛蓄電池４は充電器５を介
して燃料電池１と接続されており、燃料電池１の出力に
余剰があるときや、鉛蓄電池４のＳＯＣを上昇させると
きに充電器５を介して燃料電池１から充電される。
【００２０】さらに鉛蓄電池４は逆流防止ダイオード
６、および、放電制御用スイッチ７を通して電力変換装
置２の入力に接続され、負荷３が増大し、燃料電池１の
みでは負荷に追従できないときに放電制御用スイッチ７
が閉じ、鉛蓄電池４より電力変換装置２を通して負荷３
に電力が供給される。
６、および、放電制御用スイッチ７を通して電力変換装
置２の入力に接続され、負荷３が増大し、燃料電池１の
みでは負荷に追従できないときに放電制御用スイッチ７
が閉じ、鉛蓄電池４より電力変換装置２を通して負荷３
に電力が供給される。
【００２１】本発明においては鉛蓄電池のＳＯＣは通常
５０〜９０％程度の部分充電状態で保持され、鉛蓄電池
のＳＯＣ制御は充電電圧を制御することにより行われ
る。また、所定期間毎に鉛蓄電池のＳＯＣを１００％と
した上でさらに充電を行うリフレッシュ充電が行われ
る。このリフレッシュ充電の頻度は後述するが少なくと
も３０日以内が好ましい。
５０〜９０％程度の部分充電状態で保持され、鉛蓄電池
のＳＯＣ制御は充電電圧を制御することにより行われ
る。また、所定期間毎に鉛蓄電池のＳＯＣを１００％と
した上でさらに充電を行うリフレッシュ充電が行われ
る。このリフレッシュ充電の頻度は後述するが少なくと
も３０日以内が好ましい。
【００２２】充電器５には、リフレッシュ充電の際の鉛
蓄電池への充電電気量を検出する手段が備わっており、
この充電電気量が所定の値に到達した時点でリフレッシ
ュ充電が終了する。充電電気量を検出する手段としては
リフレッシュ充電時の充電電気量を充電時間で積算すれ
ば良い。
蓄電池への充電電気量を検出する手段が備わっており、
この充電電気量が所定の値に到達した時点でリフレッシ
ュ充電が終了する。充電電気量を検出する手段としては
リフレッシュ充電時の充電電気量を充電時間で積算すれ
ば良い。
【００２３】本発明においてはこのリフレッシュ充電に
おける充電電流値を０．０１ＣＡ以上０．２ＣＡ以下の
範囲に設定することが好ましい。この充電電流値を０．
０１ＣＡ未満とした場合にはリフレッシュ充電に要する
時間が長くなる結果、燃料電池１からの余剰電力を受け
入れ可能な時間が短くなり、好ましくない。また充電電
流値を０．２ＣＡより大きくするとリフレッシュ充電中
の電池からの発熱が大きく、電池内部の電解液中の水分
が減少して寿命低下する可能性が高くなる。
おける充電電流値を０．０１ＣＡ以上０．２ＣＡ以下の
範囲に設定することが好ましい。この充電電流値を０．
０１ＣＡ未満とした場合にはリフレッシュ充電に要する
時間が長くなる結果、燃料電池１からの余剰電力を受け
入れ可能な時間が短くなり、好ましくない。また充電電
流値を０．２ＣＡより大きくするとリフレッシュ充電中
の電池からの発熱が大きく、電池内部の電解液中の水分
が減少して寿命低下する可能性が高くなる。
【００２４】また、本発明においてはリフレッシュ充電
における鉛蓄電池への充電電気量は電池容量の少なくと
も２％より大きく５０％未満に設定することが鉛蓄電池
の寿命を確保する上で好ましい。
における鉛蓄電池への充電電気量は電池容量の少なくと
も２％より大きく５０％未満に設定することが鉛蓄電池
の寿命を確保する上で好ましい。
【００２５】リフレッシュ充電を行う期間は、予めタイ
ムスケジュールによって設定することが可能であり、こ
の値は燃料電池の運転状況、および、蓄電池の残存容量
などによって変更することができる。また、リフレッシ
ュ充電を行う上での電流値、および、電池容量に対する
電気量も同様に変更可能である。
ムスケジュールによって設定することが可能であり、こ
の値は燃料電池の運転状況、および、蓄電池の残存容量
などによって変更することができる。また、リフレッシ
ュ充電を行う上での電流値、および、電池容量に対する
電気量も同様に変更可能である。
【００２６】
【実施例】前記した発明の実施形態において、充電電気
量の設定値とリフレッシュ充電期間の間隔を変化させ
て、システムを所定期間運転したときの鉛蓄電池の容量
維持率を測定した。鉛蓄電池としては公称電圧１２Ｖ、
定格容量４０Ａｈの制御弁式鉛蓄電池を２個直列にした
２４Ｖ電池を用いた。
量の設定値とリフレッシュ充電期間の間隔を変化させ
て、システムを所定期間運転したときの鉛蓄電池の容量
維持率を測定した。鉛蓄電池としては公称電圧１２Ｖ、
定格容量４０Ａｈの制御弁式鉛蓄電池を２個直列にした
２４Ｖ電池を用いた。
【００２７】鉛蓄電池のＳＯＣの制御パターンは図２に
示すようなパターンとした。このパターンは実際に二次
電池が置かれるであろう状況に基づいて充放電パターン
を設定することにより決定される。なお、１日を１サイ
クルとした。図２に示すように、通常運転における平均
ＳＯＣを１００％未満（５０〜９５％）に制御し、所定
の期間が経過した時点（図２の例では１２日毎）でＳＯ
Ｃを１００％とし、リフレッシュ充電により所定の充電
電気量分の充電を行った。リフレッシュ充電間隔は、１
日毎、３日毎、１０日毎、２０日毎、３０日毎、４０日
毎、５０日毎、そして、リフレッシュ充電なしの条件で
実施した。
示すようなパターンとした。このパターンは実際に二次
電池が置かれるであろう状況に基づいて充放電パターン
を設定することにより決定される。なお、１日を１サイ
クルとした。図２に示すように、通常運転における平均
ＳＯＣを１００％未満（５０〜９５％）に制御し、所定
の期間が経過した時点（図２の例では１２日毎）でＳＯ
Ｃを１００％とし、リフレッシュ充電により所定の充電
電気量分の充電を行った。リフレッシュ充電間隔は、１
日毎、３日毎、１０日毎、２０日毎、３０日毎、４０日
毎、５０日毎、そして、リフレッシュ充電なしの条件で
実施した。
【００２８】鉛蓄電池は、ＳＯＣ＝５０％の時点で完全
放電を行い、放電容量を測定した後、ＳＯＣを５０％の
状態まで充電し、サイクルを続行した。そして、この放
電容量が初期の５０％に低下した時点で鉛蓄電池の寿命
期間とした。なお、これらの寿命期間の結果を、リフレ
ッシュ充電間隔を１０日、リフレッシュ充電電気量を電
池容量の１５％とした時の寿命期間を１００として図３
に示した。
放電を行い、放電容量を測定した後、ＳＯＣを５０％の
状態まで充電し、サイクルを続行した。そして、この放
電容量が初期の５０％に低下した時点で鉛蓄電池の寿命
期間とした。なお、これらの寿命期間の結果を、リフレ
ッシュ充電間隔を１０日、リフレッシュ充電電気量を電
池容量の１５％とした時の寿命期間を１００として図３
に示した。
【００２９】図３に示されるように、リフレッシュ充電
間隔が４０日を超えると、リフレッシュ充電電気量を多
くしても寿命は低下する。この電池を分解調査したとこ
ろ充電不足によって電極極板上に生成した硫酸鉛が固定
化している状態が観察された。したがって、本発明にお
いては少なくともリフレッシュ充電間隔を３０日以内に
設定することが必要であり、リフレッシュ充電間隔がそ
れより長くなると、リフレッシュ充電を実施しても硫酸
鉛結晶の還元が難しくなり、電池容量は回復しない。一
方リフレッシュ充電間隔を短くすると、過充電によって
寿命が低下する場合があるので、リフレッシュ充電間隔
を１０以上３０日以内に設定することが好ましい。
間隔が４０日を超えると、リフレッシュ充電電気量を多
くしても寿命は低下する。この電池を分解調査したとこ
ろ充電不足によって電極極板上に生成した硫酸鉛が固定
化している状態が観察された。したがって、本発明にお
いては少なくともリフレッシュ充電間隔を３０日以内に
設定することが必要であり、リフレッシュ充電間隔がそ
れより長くなると、リフレッシュ充電を実施しても硫酸
鉛結晶の還元が難しくなり、電池容量は回復しない。一
方リフレッシュ充電間隔を短くすると、過充電によって
寿命が低下する場合があるので、リフレッシュ充電間隔
を１０以上３０日以内に設定することが好ましい。
【００３０】また、一回のリフレッシュ充電での電気量
が電池容量の２％以下の場合、充電不足状態による電池
極板のサルフェーションの発生によって電池寿命は極端
に低下する場合がある。一方、リフレッシュ充電での充
電電気量が電池の容量の５０％以上になると、一回のリ
フレッシュ充電における電気量が大きいため、リフレッ
シュ充電間隔を変化させても、明らかに過充電が原因に
よる寿命低下が見られた。したがって、充電電気量を２
％より大きく５０％未満、好ましくは５％以上３０％以
下とすることが望ましい。なお、過充電状態によりガス
発生や電池温度の上昇など、様々な弊害を生じ、蓄電池
の寿命が低下することが考えられる。
が電池容量の２％以下の場合、充電不足状態による電池
極板のサルフェーションの発生によって電池寿命は極端
に低下する場合がある。一方、リフレッシュ充電での充
電電気量が電池の容量の５０％以上になると、一回のリ
フレッシュ充電における電気量が大きいため、リフレッ
シュ充電間隔を変化させても、明らかに過充電が原因に
よる寿命低下が見られた。したがって、充電電気量を２
％より大きく５０％未満、好ましくは５％以上３０％以
下とすることが望ましい。なお、過充電状態によりガス
発生や電池温度の上昇など、様々な弊害を生じ、蓄電池
の寿命が低下することが考えられる。
【００３１】なお本実施例において、最も電池の寿命に
対して効果的なリフレッシュ充電を可能としたのは、電
池容量比に対してリフレッシュ充電電気量が１５％、充
電間隔を１０日とした条件であった。
対して効果的なリフレッシュ充電を可能としたのは、電
池容量比に対してリフレッシュ充電電気量が１５％、充
電間隔を１０日とした条件であった。
【００３２】図４は、鉛蓄電池をリフレッシュ充電する
ときの電流値と、電池温度の最大上昇値との関係を示し
た図である。図４に示した結果からリフレッシュ充電に
おける電流値が０．２ＣＡ以上になると、充電されてい
る鉛蓄電池の温度が急激に上昇していることがわかる。
電池内の温度が一定温度以上に上昇する時間が長くなる
と、電解液が減少することにより内部抵抗が増大し、放
電できなくなるといった問題が生ずる。さらに、電池の
温度が１０℃高いと電極格子の腐食が２倍に加速する、
といったデータが得られていることから、電池の寿命が
電極格子の腐食によるものであった場合、寿命が半分に
なることを意味する。
ときの電流値と、電池温度の最大上昇値との関係を示し
た図である。図４に示した結果からリフレッシュ充電に
おける電流値が０．２ＣＡ以上になると、充電されてい
る鉛蓄電池の温度が急激に上昇していることがわかる。
電池内の温度が一定温度以上に上昇する時間が長くなる
と、電解液が減少することにより内部抵抗が増大し、放
電できなくなるといった問題が生ずる。さらに、電池の
温度が１０℃高いと電極格子の腐食が２倍に加速する、
といったデータが得られていることから、電池の寿命が
電極格子の腐食によるものであった場合、寿命が半分に
なることを意味する。
【００３３】これらのことから、電池の温度上昇による
寿命低下を抑えながら、システムを効率的に作動させる
ためには、リフレッシュ充電を行うときの電流値を少な
くとも０．２ＣＡ以下、リフレッシュ充電を短時間で完
了することを考慮すれば０．０１ＣＡ以上とすることが
好ましい。
寿命低下を抑えながら、システムを効率的に作動させる
ためには、リフレッシュ充電を行うときの電流値を少な
くとも０．２ＣＡ以下、リフレッシュ充電を短時間で完
了することを考慮すれば０．０１ＣＡ以上とすることが
好ましい。
【００３４】以上のことから、充放電電力効率を高める
ためにＳＯＣを１００％未満に制御する場合に本発明の
構成を用いれば電池の寿命を確保することができる。
ためにＳＯＣを１００％未満に制御する場合に本発明の
構成を用いれば電池の寿命を確保することができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明の燃料電池発電システムに用いる
二次電池の充電制御方法によると、二次電池として用い
る鉛蓄電池の高効率化と長寿命化との両立が可能とな
る。
二次電池の充電制御方法によると、二次電池として用い
る鉛蓄電池の高効率化と長寿命化との両立が可能とな
る。
【図１】本発明における燃料電池発電システムを示す図
【図２】本発明におけるＳＯＣ制御パターンの一例を示
す図
す図
【図３】リフレッシュ充電の間隔、リフレッシュ充電電
気量および電池寿命の関係を示す図
気量および電池寿命の関係を示す図
【図４】リフレッシュ充電電流値と電池温度最大上昇値
との関係を示す図
との関係を示す図
１ 燃料電池
２ 電力変換装置
３ 負荷
４ 鉛蓄電池
５ 充電器
６ 逆流防止ダイオード
７ 放電制御用スイッチ
フロントページの続き
(72)発明者 神保 裕行
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 5G003 AA05 CA15 CB06 DA06 DA12
EA05
5H030 AA01 AS20 BB01 BB08 FF41
FF42 FF52
Claims (4)
- 【請求項１】 燃料電池発電システムに用いる二次電池
の充電制御方法であって、燃料電池の通常運転時に二次
電池の充電状態（ＳＯＣ）を１００％未満に制御すると
ともに、所定の間隔でリフレッシュ充電を行い、前記リ
フレッシュ充電における充電電気量を検出し、この充電
電気量が所定の値に到達した時点でリフレッシュ充電を
完了することを特徴とする燃料電池発電システムに用い
る二次電池の充電制御方法。 - 【請求項２】 前記リフレッシュ充電を行う間隔が３０
日以内であることを特徴とする請求項１記載の充電制御
方法。 - 【請求項３】 前記リフレッシュ充電での充電電流値
が、０．０１ＣＡ以上０．２ＣＡ以下であって、一回の
リフレッシュ充電での充電電気量を前記二次電池容量の
２％より大きく５０％未満に設定することを特徴とする
請求項１または２に記載の充電制御方法。 - 【請求項４】 前記燃料電池の出力電圧が所定の電圧に
達している時間と前記二次電池の充電電流とを積算する
ことにより、前記充電電気量を検出することを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の充電制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001307259A JP2003111291A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 燃料電池発電システムに用いる二次電池の充電制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001307259A JP2003111291A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 燃料電池発電システムに用いる二次電池の充電制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003111291A true JP2003111291A (ja) | 2003-04-11 |
Family
ID=19126754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001307259A Pending JP2003111291A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 燃料電池発電システムに用いる二次電池の充電制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
2001
- 2001-10-03 JP JP2001307259A patent/JP2003111291A/ja active Pending
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