JP2015037013A - Self-heating apparatus for storage battery, self-heating method therefor, and power supply system - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nobel heating and thermal insulation technology for a storage battery requiring heating and thermal insulation.SOLUTION: The self-heating apparatus for storage battery includes: a chargeable storage battery 4; a temperature sensor 8 for detecting a temperature of the storage battery 4; and a power converter 3 connected with the storage battery 4 and involved in discharging the storage battery 4. The power converter 3, upon determination of necessity for increasing the calorific power of the storage battery, on the basis of a detected output of the temperature sensor, makes a discharge current output from the storage battery 4 into a pulse string and sets a pulse to be higher within an allowable upper limit value of the storage battery 4 as required calorific power is higher.

Description

Translated fromJapanese

本発明は、電源システムにおける蓄電池に加熱や保温が必要な場合の、蓄電池の自己発熱装置及び蓄電池の自己発熱方法に関する。  The present invention relates to a self-heating device for a storage battery and a self-heating method for a storage battery when the storage battery in a power supply system needs to be heated or kept warm.

溶融塩電池は、電解質に溶融塩が用いられる（例えば、特許文献１参照。）。この溶融塩としては、例えばＮａＦＳＡ（ナトリウム・ビスフルオロスルフォニルアミド）とＫＦＳＡ（カリウム・ビスフルオロスルフォニルアミド）との混合物が用いられ、融点は約５７度である。但し、安定した動作のためには９０℃以上が好ましい。そこで、このような温度環境を提供するために、電池容器の外面にヒータを設け、ヒータ加熱により外部から電解質（電解液）を所望の温度まで上昇させ、維持する。  In the molten salt battery, a molten salt is used as an electrolyte (see, for example, Patent Document 1). As the molten salt, for example, a mixture of NaFSA (sodium bisfluorosulfonylamide) and KFSA (potassium bisfluorosulfonylamide) is used, and the melting point is about 57 degrees. However, 90 ° C. or higher is preferable for stable operation. Therefore, in order to provide such a temperature environment, a heater is provided on the outer surface of the battery container, and the electrolyte (electrolyte) is raised from the outside to a desired temperature by the heater heating and maintained.

また、ＮａＳ（ナトリウム−硫黄）電池では、さらに高い温度が必要である。従って、ヒータに大きな電力が必要となる。そこで、加熱・保温用の電力を少しでも低減すべく、ＮａＳ電池自身の自己発熱を利用することが考えられている（例えば、特許文献２参照。）。この場合、例えば系統電力とＮａＳ電池との間で充電・放電を行い、その際のＮａＳ電池の自己発生熱を加熱・保温に利用する。他にも、自己発熱を利用した蓄電池の加熱・保温についての技術が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。  Further, NaS (sodium-sulfur) batteries require higher temperatures. Therefore, a large electric power is required for the heater. In view of this, it is considered to use the self-heating of the NaS battery itself in order to reduce the power for heating and heat retention as much as possible (see, for example, Patent Document 2). In this case, for example, charging / discharging is performed between the grid power and the NaS battery, and the self-generated heat of the NaS battery at that time is used for heating / warming. In addition, a technique for heating and keeping warm of a storage battery using self-heating has been proposed (for example, see Patent Document 3).

特開２０１２−１９０５４３号公報JP 2012-190543 A特開平８−１７４７４号公報JP-A-8-17474特開２０１１−１８５３１号公報JP 2011-18531 A

しかしながら、ヒータによる加熱は、電気から熱へのエネルギー変換時に電力の損失が生じる。また、ヒータから電池容器に熱伝導させるときに熱の損失が生じる。さらに、例えば溶融塩電池は、電池容器に収容された単電池を多数並べて組電池とし、各電池を直列又は直並列に接続することで所望の出力を得るように構成される。この場合、ヒータは全ての電池容器に均等に熱を加えることが困難であり、温度のばらつきが生じる。
また、蓄電池の自己発熱を利用するとしても、内部抵抗は小さいため、十分な発熱量を得ることは難しい。However, heating by the heater causes a loss of electric power when energy is converted from electricity to heat. Also, heat loss occurs when conducting heat from the heater to the battery container. Furthermore, for example, a molten salt battery is configured to obtain a desired output by arranging a large number of single cells housed in a battery container to form an assembled battery, and connecting each battery in series or series-parallel. In this case, it is difficult for the heater to uniformly apply heat to all the battery containers, resulting in temperature variations.
Even if the self-heating of the storage battery is used, it is difficult to obtain a sufficient amount of heat generation because the internal resistance is small.

かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、加熱・保温が必要な蓄電池に、新たな加熱・保温技術を提供することを目的とする。  In view of such conventional problems, an object of the present invention is to provide a new heating / warming technique for a storage battery that requires heating / warming.

本発明は、充放電可能な蓄電池と、前記蓄電池の温度を検知する温度センサと、前記蓄電池に接続され、前記蓄電池の放電に関わる電力変換器と、を備え、前記電力変換器は、前記温度センサの検知出力に基づいて、前記蓄電池の発熱量を増大させる必要があると判定した場合は、前記蓄電池から出力される放電電流をパルス列にするとともに、必要な発熱量が大きいほど、前記蓄電池の許容上限値までの範囲内でパルスを高く、かつ、パルス幅を狭くする、蓄電池の自己発熱装置である。また、このような自己発熱装置を含む電源システムでもある。  The present invention includes a chargeable / dischargeable storage battery, a temperature sensor that detects the temperature of the storage battery, and a power converter that is connected to the storage battery and that is related to the discharge of the storage battery, and the power converter includes the temperature When it is determined that it is necessary to increase the heat generation amount of the storage battery based on the detection output of the sensor, the discharge current output from the storage battery is changed to a pulse train, and the larger the required heat generation amount, This is a self-heating device for a storage battery that increases the pulse and narrows the pulse width within the range up to the allowable upper limit. It is also a power supply system including such a self-heating device.

また、本発明の蓄電池の自己発熱方法は、充放電可能な蓄電池の温度を温度センサにより検知し、前記蓄電池に接続され、前記蓄電池の放電に関わる電力変換器は、前記温度センサの検知出力に基づいて、前記蓄電池の発熱量を増大させる必要があると判定した場合は、前記蓄電池の放電電流をパルス列にするとともに、必要な発熱量が大きいほど、前記蓄電池の許容上限値までの範囲内でパルスを高く、かつ、パルス幅を狭くする、というものである。  In the self-heating method of the storage battery of the present invention, the temperature of the chargeable / dischargeable storage battery is detected by a temperature sensor, and the power converter connected to the storage battery is connected to the detection output of the temperature sensor. Based on this, when it is determined that the amount of heat generated by the storage battery needs to be increased, the discharge current of the storage battery is changed to a pulse train, and the larger the required amount of heat generation, the more the range up to the allowable upper limit value of the storage battery. The pulse is made high and the pulse width is made narrow.

本発明によれば、熱が蓄電池の内部から発生するため、効率よく蓄電池を昇温させ、又は保温することができる。また、蓄電池が、単位電池を集合させて成る組電池の場合に、ヒータ等の外部加熱装置に比べて加熱のむらや無駄が少なく、その結果、組電池の外箱の断熱構造を簡素化することができる。  According to the present invention, since heat is generated from the inside of the storage battery, the storage battery can be efficiently heated or kept warm. In addition, when the storage battery is an assembled battery in which unit batteries are assembled, there is less heating unevenness and waste than an external heating device such as a heater, and as a result, the heat insulation structure of the outer casing of the assembled battery is simplified. Can do.

本発明の一実施形態に係る蓄電池の自己発熱装置を含む、自立型の電源システムを示す接続図である。1 is a connection diagram showing a self-supporting power supply system including a self-heating device for a storage battery according to an embodiment of the present invention.蓄電池の内部の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit inside a storage battery.蓄電池の温度領域と、放電電流との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the temperature range of a storage battery, and discharge current.ＤＣ／ＤＣコンバータによって実行される、蓄電池の放電電流／充電電流の制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of control of the discharge current / charging current of a storage battery performed by a DC / DC converter.他の実施形態に係る蓄電池の自己発熱装置を示す接続図である。It is a connection diagram which shows the self-heating apparatus of the storage battery which concerns on other embodiment.

《実施形態の要旨》
本発明の実施形態の要旨としては、少なくとも以下のものが含まれる。<< Summary of Embodiment >>
The gist of the embodiment of the present invention includes at least the following.

（１）この蓄電池の自己発熱装置は、充放電可能な蓄電池と、前記蓄電池の温度を検知する温度センサと、前記蓄電池に接続され、前記蓄電池の放電に関わる電力変換器と、を備え、前記電力変換器は、前記温度センサの検知出力に基づいて、前記蓄電池の発熱量を増大させる必要があると判定した場合は、前記蓄電池から出力される放電電流をパルス列にするとともに、必要な発熱量が大きいほど、前記蓄電池の許容上限値までの範囲内でパルスを高く、かつ、パルス幅を狭くする。  (1) A self-heating device for the storage battery includes a chargeable / dischargeable storage battery, a temperature sensor that detects a temperature of the storage battery, and a power converter that is connected to the storage battery and is associated with the discharge of the storage battery, When it is determined that the power converter needs to increase the heat generation amount of the storage battery based on the detection output of the temperature sensor, the power converter converts the discharge current output from the storage battery into a pulse train and the required heat generation amount The larger the is, the higher the pulse is within the range up to the allowable upper limit value of the storage battery, and the narrower the pulse width.

上記のように構成された蓄電池の自己発熱装置において、電力変換器は、昇温又は保温目的で蓄電池の発熱量を増大させる必要があると判定した場合は、蓄電池から出力される放電電流をパルス列にする。このパルス列におけるパルスの高さとパルス幅とを制御することにより、必要な発熱量を、蓄電池の内部抵抗からの発熱によって得ることができる。すなわち、パルスの高さとパルス幅とを制御することにより、連続した電流と比べて、同じクーロン量でも発熱量を変化させることが可能となる。具体的には、必要な発熱量が大きいほど、パルスを高く、かつ、パルス幅を狭くする。逆に言えば、必要な発熱量が小さいほど、パルスを低く、かつ、パルス幅を広くする。このような熱は、蓄電池の内部から発生するため、効率よく蓄電池を昇温させ、又は保温することができる。また、蓄電池が、単位電池を集合させて成る組電池の場合に、ヒータ等の外部加熱装置に比べて加熱のむらや無駄が少なく、その結果、組電池の外箱の断熱構造を簡素化することができる。  In the self-heating device of the storage battery configured as described above, when the power converter determines that the heat generation amount of the storage battery needs to be increased for the purpose of temperature increase or heat retention, the discharge current output from the storage battery is converted into a pulse train. To. By controlling the pulse height and pulse width in this pulse train, the necessary heat generation amount can be obtained by the heat generation from the internal resistance of the storage battery. That is, by controlling the pulse height and pulse width, it is possible to change the heat generation amount even with the same coulomb amount as compared with a continuous current. Specifically, the larger the required amount of heat generation, the higher the pulse and the narrower the pulse width. In other words, the smaller the required amount of heat generation, the lower the pulse and the wider the pulse width. Since such heat is generated from the inside of the storage battery, the storage battery can be efficiently heated or kept warm. In addition, when the storage battery is an assembled battery in which unit batteries are assembled, there is less heating unevenness and waste than an external heating device such as a heater, and as a result, the heat insulation structure of the outer casing of the assembled battery is simplified. Can do.

（２）また、（１）の自己発熱装置において、前記電力変換器は前記蓄電池の充電にも関わり、前記温度センサの検知出力に基づいて、前記蓄電池の発熱量を増大させる必要があると判定した場合は、前記蓄電池を充電する電流をパルス列にするとともに、必要な発熱量が大きいほど、前記許容上限値までの範囲内でパルスを高く、かつ、パルス幅を狭くするものであってもよい。
この場合、放電時と同様に、充電時にも、必要な発熱量を、蓄電池の内部抵抗からの発熱によって得ることができる。(2) In the self-heating device of (1), the power converter is also involved in charging the storage battery, and it is determined that the heat generation amount of the storage battery needs to be increased based on the detection output of the temperature sensor. In this case, the current for charging the storage battery may be a pulse train, and the larger the required amount of heat generation, the higher the pulse within the range up to the allowable upper limit value and the narrower the pulse width. .
In this case, the required amount of heat generation can be obtained by heat generation from the internal resistance of the storage battery during charging as well as during discharging.

（３）また、（１）又は（２）の自己発熱装置において、単位時間ｔにわたって連続値で電流Ｉが前記蓄電池に流れることを基準として、ｋを１より大きい数、電流をパルス列にすることによる前記蓄電池の電圧降下を考慮した余裕時間をαとすると、パルスの高さＩ_ｈは、Ｉ_ｈ＝ｋ・Ｉであり、パルス幅Δｔは、Δｔ＝（ｔ／ｋ）＋αであることが好ましい。
この場合、結果的に、発熱量を変化させつつも、パルス列化しても、αを無視した場合のクーロン量（Ｐ＝Ｉ・ｔ＝ｋＩ・（ｔ／ｋ））を、連続値の場合と同じ値とすることができる。(3) Also, in the self-heating device of (1) or (2), k is a number greater than 1 and the current is a pulse train on the basis that the current I flows to the storage battery continuously over a unit time t. If the margin time considering the voltage drop of the storage battery due to is α, the pulse height I_h is I_h = k · I, and the pulse width Δt is Δt = (t / k) + α. preferable.
In this case, as a result, the coulomb amount (P = I · t = kI · (t / k)) when α is neglected even when the heat generation amount is changed and the pulse train is changed is as follows. It can be the same value.

（４）また、（１）〜（３）の自己発熱装置において、前記蓄電池、前記温度センサ及び前記電力変換器は、共通の給電電路の下に複数組設けられ、一の組の蓄電池の放電により、他の組の蓄電池を充電するようにしてもよい。
この場合、負荷や他の電源に依存しなくとも、蓄電池の相互間で昇温又は保温をすることができる。(4) Moreover, in the self-heating device of (1) to (3), a plurality of sets of the storage battery, the temperature sensor, and the power converter are provided under a common power supply path, and discharge of one set of storage batteries is performed. Thus, another set of storage batteries may be charged.
In this case, the temperature can be raised or kept between the storage batteries without depending on the load or other power source.

（５）一方、蓄電池の自己発熱方法としては、充放電可能な蓄電池の温度を温度センサにより検知し、前記蓄電池に接続され、前記蓄電池の放電に関わる電力変換器は、前記温度センサの検知出力に基づいて、前記蓄電池の発熱量を増大させる必要があると判定した場合は、前記蓄電池の放電電流をパルス列にするとともに、必要な発熱量が大きいほど、前記蓄電池の許容上限値までの範囲内でパルスを高く、かつ、パルス幅を狭くする、というものである。  (5) On the other hand, as a self-heating method of the storage battery, the temperature of the chargeable / dischargeable storage battery is detected by a temperature sensor, and the power converter connected to the storage battery and discharging the storage battery is detected by the temperature sensor. If it is determined that it is necessary to increase the amount of heat generated by the storage battery, the discharge current of the storage battery is changed to a pulse train, and the larger the required amount of heat generated, the more the range up to the allowable upper limit value of the storage battery. The pulse is increased and the pulse width is decreased.

上記（５）のような蓄電池の自己発熱方法では、蓄電池から出力される放電電流をパルス列にして、このパルス列におけるパルスの高さとパルス幅とを制御することにより、必要な発熱量を、蓄電池の内部抵抗からの発熱によって得ることができる。すなわち、パルスの高さとパルス幅とを制御することにより、連続した電流と比べて、同じクーロン量でも発熱量を変化させることが可能となる。具体的には、必要な発熱量が大きいほど、パルスを高く、かつ、パルス幅を狭くする。逆に言えば、必要な発熱量が小さいほど、パルスを低く、かつ、パルス幅を広くする。このような熱は、蓄電池の内部から発生するため、効率よく蓄電池を昇温させ、又は保温することができる。また、蓄電池が、単位電池を集合させて成る組電池の場合に、ヒータ等の外部加熱装置に比べて加熱のむらや無駄が少なく、その結果、組電池の外箱の断熱構造を簡素化することができる。  In the self-heating method of the storage battery as described in (5) above, the discharge current output from the storage battery is used as a pulse train, and the required heat generation amount is reduced by controlling the pulse height and pulse width in this pulse train. It can be obtained by heat generation from the internal resistance. That is, by controlling the pulse height and pulse width, it is possible to change the heat generation amount even with the same coulomb amount as compared with a continuous current. Specifically, the larger the required amount of heat generation, the higher the pulse and the narrower the pulse width. In other words, the smaller the required amount of heat generation, the lower the pulse and the wider the pulse width. Since such heat is generated from the inside of the storage battery, the storage battery can be efficiently heated or kept warm. In addition, when the storage battery is an assembled battery in which unit batteries are assembled, there is less heating unevenness and waste than an external heating device such as a heater, and as a result, the heat insulation structure of the outer casing of the assembled battery is simplified. Can do.

（６）また、（５）の自己発熱方法において、前記電力変換器は前記蓄電池の充電にも関わり、前記温度センサの検知出力に基づいて、前記蓄電池の発熱量を増大させる必要があると判定した場合は、前記蓄電池を充電する電流をパルス列にするとともに、必要な発熱量が大きいほど、前記許容上限値までの範囲内でパルスを高く、かつ、パルス幅を狭くするようにしてもよい。
この場合、放電時と同様に、充電時にも、必要な発熱量を、蓄電池の内部抵抗からの発熱によって得ることができる。(6) Moreover, in the self-heating method of (5), it is determined that the power converter needs to increase the amount of heat generated by the storage battery based on the detection output of the temperature sensor in connection with charging of the storage battery. In this case, the current for charging the storage battery may be a pulse train, and the larger the required amount of heat generated, the higher the pulse within the range up to the allowable upper limit value and the narrower the pulse width.
In this case, the required amount of heat generation can be obtained by heat generation from the internal resistance of the storage battery during charging as well as during discharging.

（７）また、（５）又は（６）の自己発熱方法において、前記パルス列の定電流を流した場合の前記蓄電池の温度上昇の速度を、閾値と比較して前記蓄電池の劣化診断を行うことも可能である。
この場合、自己発熱装置が、蓄電池の劣化診断機能も備えることができる。(7) Further, in the self-heating method of (5) or (6), the deterioration rate of the storage battery is diagnosed by comparing the rate of temperature rise of the storage battery when a constant current of the pulse train is passed with a threshold value. Is also possible.
In this case, the self-heating device can also have a storage battery deterioration diagnosis function.

（８）また、（１）の蓄電池の自己発熱装置は、電源システムの一部として含めることができる。このような電源システムは、効率よく蓄電池を昇温させ、又は保温することができる。  (8) Moreover, the self-heating device of the storage battery of (1) can be included as a part of the power supply system. Such a power supply system can efficiently heat or keep the storage battery warm.

《実施形態の詳細》
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電池の自己発熱装置を含む、自立型の電源システム１００を示す接続図である。この電源システム１００は、太陽光発電パネル１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２と、双方向性のＤＣ／ＤＣコンバータ３と、蓄電池４と、インバータ５とを備え、これらは、図示のように接続されている。太陽光発電パネル１の出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２により所定の電圧に変換される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御を行い、太陽光発電パネル１から最大電力を引き出す。ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力は、ＤＣバスＢｄｃに接続されている。ＤＣバスＢｄｃからは、直接、直流負荷６に電力を供給することができる。また、ＤＣバスＢｄｃの電圧をインバータ５で交流に変換することにより、交流負荷７に電力を供給することができる。<< Details of Embodiment >>
(First embodiment)
FIG. 1 is a connection diagram showing a self-supportingpower supply system 100 including a storage battery self-heating device according to an embodiment of the present invention. Thepower supply system 100 includes a photovoltaicpower generation panel 1, a DC /DC converter 2, a bidirectional DC /DC converter 3, astorage battery 4, and aninverter 5, which are connected as illustrated. ing. The output of the photovoltaicpower generation panel 1 is converted into a predetermined voltage by the DC /DC converter 2. Further, the DC /DC converter 2 performs MPPT (Maximum Power Point Tracking) control and draws the maximum power from the photovoltaicpower generation panel 1. The output of the DC /DC converter 2 is connected to the DC bus Bdc. Power can be supplied directly to theDC load 6 from the DC bus Bdc. Further, by converting the voltage of the DC bus Bdc into alternating current by theinverter 5, electric power can be supplied to the alternatingcurrent load 7.

ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、ＤＣバスＢｄｃの電圧を蓄電池４の充電に適した電圧に変換し、蓄電池４を充電する。蓄電池４は、例えば、ＮａＦＳＡ（ナトリウム・ビスフルオロスルフォニルアミド）５６ｍｏｌ％と、ＫＦＳＡ（カリウム・ビスフルオロスルフォニルアミド）４４ｍｏｌ％との混合物を電解質とする溶融塩電池である。この電解質の融点は５７℃である。融点以上の温度では、電解質は溶融し、高濃度のイオンが溶解した電解液となっている。  The DC /DC converter 3 converts the voltage of the DC bus Bdc into a voltage suitable for charging thestorage battery 4 and charges thestorage battery 4. Thestorage battery 4 is a molten salt battery using, for example, a mixture of 56 mol% NaFSA (sodium bisfluorosulfonylamide) and 44 mol% KFSA (potassium bisfluorosulfonylamide) as an electrolyte. The melting point of this electrolyte is 57 ° C. At a temperature equal to or higher than the melting point, the electrolyte is melted to form an electrolytic solution in which high-concentration ions are dissolved.

なお、溶融塩としては、上記の他、ＮａＦＳＡと、ＬｉＦＳＡ、ＫＦＳＡ及びＣｓＦＳＡとの混合物も好適である。また、他の塩を混合する場合もあり（有機カチオン等）、一般には、溶融塩は、（ａ）ＮａＦＳＡを含む混合物、（ｂ）ＮａＴＦＳＡ（ナトリウム・ビストリフルオロメチルスルフォニルアミド）を含む混合物、（ｃ）ＮａＦＴＡ（ナトリウム・フルオロスルフォニル−トリフルオロメチルスルフォニルアミド）を含む混合物、が適する。  As the molten salt, in addition to the above, a mixture of NaFSA and LiFSA, KFSA and CsFSA is also suitable. In addition, other salts may be mixed (organic cation or the like). Generally, the molten salt includes (a) a mixture containing NaFSA, (b) a mixture containing NaTFSA (sodium bistrifluoromethylsulfonylamide), ( c) Mixtures containing NaFTA (sodium fluorosulfonyl-trifluoromethylsulfonylamide) are suitable.

上記蓄電池４は、融点未満の温度では電解質が固化して、電池として稼働しない状態（充放電不可の状態）となる。従って、蓄電池４は常に、融点以上の温度に維持する必要がある。また、安定した動作のためには、９０℃程度の温度に維持することが好ましい。電源システム１００の稼働初期の段階では、ヒータ（図示せず。）を用いて蓄電池４を、上記の好適温度（９０℃程度）とするが、その後は、ヒータに依存せず、異なる方法によって温度を維持する（詳細後述）。  Thestorage battery 4 is in a state where the electrolyte is solidified at a temperature lower than the melting point and does not operate as a battery (a state where charging / discharging is not possible). Therefore, it is necessary to always maintain thestorage battery 4 at a temperature higher than the melting point. Moreover, it is preferable to maintain the temperature at about 90 ° C. for stable operation. In the initial stage of operation of thepower supply system 100, thestorage battery 4 is set to the above-described preferable temperature (about 90 ° C.) using a heater (not shown). Is maintained (details will be described later).

また、例えば太陽光発電パネル１が発電しない夜間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、蓄電池４の出力電圧を電圧変換してＤＣバスＢｄｃに提供する。これにより、直流負荷６及び、インバータ５を介して交流負荷７に、それぞれ電力を供給することができる。
蓄電池４には温度センサ８が取り付けられており、温度センサ８の出力（温度検知信号）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３に送られる。蓄電池４、温度センサ８及びＤＣ／ＤＣコンバータ３によって、蓄電池の自己発熱装置１０が構成されている。For example, at night when the solarpower generation panel 1 does not generate power, the DC /DC converter 3 converts the output voltage of thestorage battery 4 into a voltage and provides it to the DC bus Bdc. Thereby, electric power can be supplied to theAC load 7 via theDC load 6 and theinverter 5, respectively.
Atemperature sensor 8 is attached to thestorage battery 4, and an output (temperature detection signal) of thetemperature sensor 8 is sent to the DC /DC converter 3. Thestorage battery 4, thetemperature sensor 8, and the DC /DC converter 3 constitute a storage battery self-heatingdevice 10.

次に、蓄電池の自己発熱装置１０の動作、及び、これによって蓄電池４の温度を維持する方法について説明する。
図２は、蓄電池４の内部の等価回路を示す図である。蓄電池４は、実際には複数の単位電池の集合体（例えば多数の単位電池を直並列に接続したもの）であるが、ここでは、簡素化して示す。すなわち、蓄電池４は、起電力Ｅ［Ｖ］である狭義の電池４ａと、抵抗値Ｒの内部抵抗４ｂとの直列体として表すことができる。充電時には、内部抵抗４ｂを介して電池４ａに電流が流れ込み、放電時は、内部抵抗４ｂを介して電池４ａから電流が流出する。抵抗値Ｒ［Ω］の内部抵抗４ｂに電流Ｉ［Ａ］が流れることによる発熱量Ｗ［Ｊ］は、時間をｔ［ｓｅｃ］として、
Ｗ＝Ｒ・Ｉ^２・ｔ
で表される。Next, the operation of the storage battery self-heatingdevice 10 and a method for maintaining the temperature of thestorage battery 4 thereby will be described.
FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit inside thestorage battery 4. Thestorage battery 4 is actually an assembly of a plurality of unit cells (for example, a plurality of unit cells connected in series and parallel), but is shown here in a simplified manner. That is, thestorage battery 4 can be expressed as a series body of abattery 4a in a narrow sense having an electromotive force E [V] and aninternal resistance 4b having a resistance value R. During charging, current flows into thebattery 4a via theinternal resistance 4b, and during discharging, current flows out of thebattery 4a via theinternal resistance 4b. The amount of heat generation W [J] due to the current I [A] flowing through theinternal resistance 4b having the resistance value R [Ω] is t [sec]
W = R · I² · t
It is represented by

図３は、蓄電池４の温度領域と、放電電流との関係を示す図である。図において、蓄電池４は、例えば５７℃〜１９０℃が稼働温度領域であり、５７℃未満及び１９０℃を超える温度は、使用不可領域である。稼働温度領域は例えば３領域に分けることができ、下から順に、もっと昇温させることが必要な昇温領域、現状の温度を維持すればよい適温領域、そして、温度を下げる方が好ましい降温領域である。  FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the temperature region of thestorage battery 4 and the discharge current. In the figure, thestorage battery 4 has an operating temperature range of 57 ° C. to 190 ° C., for example, and temperatures below 57 ° C. and above 190 ° C. are unusable regions. The operating temperature region can be divided into three regions, for example, in order from the bottom, a temperature rising region that needs to be further increased, an appropriate temperature region that should maintain the current temperature, and a temperature decreasing region that is preferable to lower the temperature It is.

例えば、負荷に対して放電する蓄電池４に求められる電流をＩ［Ａ］（図３の（ａ）の電流）とする。ここで、単位時間をｔ［ｓｅｃ］とすると、クーロン量Ｐ［Ｃ］は、Ｐ＝Ｉ・ｔである。この電流Ｉは、連続した値である。ここで、電流を連続値ではなくパルス列にすることを考える。単位時間ｔを１周期と考えて、その１／２の時間（１／２）ｔをパルス幅とし、パルスの高さ、すなわち電流値を２Ｉとする（図３の（ｂ）の電流）。この場合のクーロン量は、Ｐ＝２Ｉ・（１／２）ｔ＝Ｉ・ｔであり、（ａ）の場合とクーロン量は同じである。  For example, the current required for thestorage battery 4 that discharges to the load is I [A] (current in FIG. 3A). Here, if the unit time is t [sec], the coulomb amount P [C] is P = I · t. This current I is a continuous value. Here, consider that the current is not a continuous value but a pulse train. Assuming that the unit time t is one cycle, a half time (1/2) t is a pulse width, and a pulse height, that is, a current value is 2I (current in FIG. 3B). The coulomb amount in this case is P = 2I · (1/2) t = I · t, and the coulomb amount is the same as in the case of (a).

さらに、単位時間ｔの１／４の時間（１／４）ｔをパルス幅とし、電流値を４Ｉとする（図３の（ｃ）の電流）。この場合のクーロン量は、Ｐ＝４Ｉ・（１／４）ｔ＝Ｉ・ｔであり、（ａ）の場合とクーロン量は同じである。さらに、一般式としては、パルスの高さ、すなわち電流の大きさを、（ａ）に示す連続値での電流Ｉのｋ倍（ｋ＞１）とすると、Ｐ＝ｋＩ・（１／ｋ）ｔ＝Ｉ・ｔであり、（ａ）の場合とクーロン量は同じである。
すなわち、放電電流をパルス列化しても、パルス幅に応じてパルスの高さを変えれば、同じクーロン量を提供することができ、負荷には必要な電力を供給することができる。但し、パルスの高さは、蓄電池４の放電電流の許容上限値Ｉ_ｍａｘを超えないようにする。Further, a time (1/4) t that is ¼ of the unit time t is set as a pulse width, and a current value is set as 4I (current in FIG. 3C). The coulomb amount in this case is P = 4I · (1/4) t = I · t, and the coulomb amount is the same as in the case of (a). Furthermore, as a general formula, if the height of the pulse, that is, the magnitude of the current is k times the current I at the continuous value shown in (a) (k> 1), P = kI · (1 / k) t = I · t, and the coulomb amount is the same as in the case of (a).
That is, even if the discharge current is converted into a pulse train, if the pulse height is changed according to the pulse width, the same coulomb amount can be provided, and necessary power can be supplied to the load. However, the height of the pulse is set so as not to exceed the allowable upper limit value I_max of the discharge current of thestorage battery 4.

一方、蓄電池４の内部抵抗４ｂによる単位時間の発熱量Ｗ［Ｊ］は、（ａ）の電流のときは、
Ｗ＝Ｒ・Ｉ^２ｔ ・・・（１）
である。
これに対して、（ｂ）の電流のときは、
Ｗ＝Ｒ・（２Ｉ）^２・（ｔ／２）＝２Ｒ・Ｉ^２ｔ ・・・（２）
である。
さらに、（ｃ）の電流のときは、
Ｗ＝Ｒ・（４Ｉ）^２・（ｔ／４）＝４Ｒ・Ｉ^２ｔ ・・・（３）
である。
一般式とするには、前述のｋを用いて、
Ｗ＝Ｒ・（ｋＩ）^２・（ｔ／ｋ）＝ｋＲ・Ｉ^２ｔ ・・・（４）
である。但し、ｋＩ≦Ｉ_ｍａｘでなければならない。On the other hand, the calorific value W [J] per unit time due to theinternal resistance 4b of thestorage battery 4 is the current (a):
W = R · I² t (1)
It is.
On the other hand, when the current is (b),
W = R · (2I)² · (t / 2) = 2R · I² t (2)
It is.
Furthermore, when the current of (c) is
W = R · (4I)² · (t / 4) = 4R · I² t (3)
It is.
To obtain a general formula, the above-mentioned k is used,
W = R · (kI)² · (t / k) = kR · I² t (4)
It is. However, kI ≦ I_max must be satisfied.

上記の（２）、（３）、（４）式より、クーロン量Ｐは不変でも、パルス列にすることによって、発熱量を変化させ得ることがわかる。また、パルスの高さとパルス幅とを制御することにより、必要な発熱量を、蓄電池４の内部抵抗４ｂからの発熱によって得ることができる。
以上が、基本的な考え方であるが、実際には、蓄電池４の電流がパルス列になることにより、蓄電池４の電圧が若干低下する（ＩＲドロップ）。この低下の度合いは、蓄電池によって異なる。そこで、負荷に供給する電力を所望の一定値にするには、余裕をみて、パルス幅を若干長くする必要がある。すなわち、電流をパルス列にすることによる蓄電池４の電圧降下を考慮した余裕時間をα［秒］とし、単位時間ｔにわたって連続値で電流Ｉが蓄電池４に流れることを基準として、ｋを１より大きい数、とすると、パルスの高さＩ_ｈは、Ｉ_ｈ＝ｋ・Ｉであり、パルス幅Δｔは、Δｔ＝（ｔ／ｋ）＋αである。From the above equations (2), (3), and (4), it can be seen that even if the coulomb amount P is unchanged, the amount of heat generated can be changed by using a pulse train. Further, by controlling the pulse height and the pulse width, a necessary heat generation amount can be obtained by the heat generation from theinternal resistance 4 b of thestorage battery 4.
The above is the basic idea, but actually, the voltage of thestorage battery 4 slightly decreases (IR drop) when the current of thestorage battery 4 becomes a pulse train. The degree of this reduction varies depending on the storage battery. Therefore, in order to set the power supplied to the load to a desired constant value, it is necessary to slightly increase the pulse width with a margin. In other words, the margin time considering the voltage drop of thestorage battery 4 due to the pulse train of current is α [seconds], and k is greater than 1 on the basis that the current I flows to thestorage battery 4 continuously over a unit time t. Assuming a number, the pulse height I_h is I_h = k · I, and the pulse width Δt is Δt = (t / k) + α.

上記のようなパルス列状の放電電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３が蓄電池４からの出力電流を昇圧チョッパ制御することにより実現される。
また、上記の説明は、放電電流について述べたが、充電電流についても同様である。その場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３がパルス列状の電流を出力することにより、パルス列状の充電電流が実現される。
パルス列の周波数は、例えば数ヘルツ、すなわち１秒間に数パルス程度である。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ３には平滑コンデンサ（図示せず。）が内蔵されているが、この程度の低い周波数であれば、パルス列の波形が平滑によって鈍ることは、ほとんどない。The discharge current in the form of a pulse train as described above is realized by the DC /DC converter 3 performing step-up chopper control on the output current from thestorage battery 4.
Moreover, although the above description has been described with respect to the discharge current, the same applies to the charging current. In that case, the DC /DC converter 3 outputs a pulse train-like current, thereby realizing a pulse train-like charging current.
The frequency of the pulse train is, for example, several hertz, that is, about several pulses per second. Although a smoothing capacitor (not shown) is built in the DC /DC converter 3, the waveform of the pulse train is hardly dulled by smoothing at such a low frequency.

図４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３によって実行される、蓄電池４の放電電流／充電電流の制御の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理が開始されるときは、蓄電池４は既に稼働状態にある。まず、ステップＳ１において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、温度検知信号に基づいて、蓄電池４が昇温領域にあるか否かを判定する。昇温領域にある場合、すなわち蓄電池４の発熱量を特に増大させる必要があると判定した場合は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、電流をパルス列とするとともに、例えば、パルスの高さＩ_ｈをＩ_ｈ＝４Ｉ、パルス幅Δｔを、Δｔ＝（ｔ／４）＋αとする（ステップＳ２）。FIG. 4 is a flowchart showing an example of control of the discharge current / charge current of thestorage battery 4 executed by the DC /DC converter 3. When the process of this flowchart is started, thestorage battery 4 is already in operation. First, in step S1, the DC /DC converter 3 determines whether or not thestorage battery 4 is in the temperature rising region based on the temperature detection signal. When it is in the temperature rising range, that is, when it is determined that the calorific value of thestorage battery 4 needs to be particularly increased, the DC /DC converter 3 makes the current a pulse train and, for example, sets the pulse height_Ih to I_{It is} assumed that_h = 4I and the pulse width Δt is Δt = (t / 4) + α (step S2).

なお、Ｉ_ｈが許容上限値Ｉ_ｍａｘを超える場合には、Ｉ_ｈ＝Ｉ_ｍａｘに制限し、パルス幅もそれに応じた値としなければならない。許容上限値Ｉ_ｍａｘは、蓄電池の種類、電池容量、温度等で変化する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、蓄電池４の温度を把握しており、また、蓄電池４と直結しているので、ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）から電池容量を推定することもできる。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は許容上限値Ｉ_ｍａｘを、動的に把握することができる。また、予め、許容上限値Ｉ_ｍａｘを、固定値として設定することも可能である。When I_h exceeds the allowable upper limit value I_max , it is necessary to limit to I_h = I_max and set the pulse width to a value corresponding thereto. The allowable upper limit value I_max varies depending on the type of storage battery, battery capacity, temperature, and the like. Since the DC /DC converter 3 knows the temperature of thestorage battery 4 and is directly connected to thestorage battery 4, the battery capacity can be estimated from OCV (Open Circuit Voltage). Accordingly, DC /DC converter 3 is an allowable upper limit_{I max,} it is possible to dynamically grasp. In addition, the allowable upper limit value I_max can be set as a fixed value in advance.

また、ステップＳ１で昇温領域でない場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、ステップＳ３において、蓄電池４が適温領域にあるか否かを判定する。適温領域にある場合、すなわち蓄電池４の発熱量を増大させる必要があると判定した場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、電流をパルス列とするとともに、例えば、パルスの高さＩ_ｈをＩ_ｈ＝２Ｉ、パルス幅Δｔを、Δｔ＝（ｔ／２）＋αとする（ステップＳ４）。Further, when the temperature is not in the temperature rising range in step S1, the DC /DC converter 3 determines in step S3 whether or not thestorage battery 4 is in the proper temperature range. When it is in the proper temperature range, that is, when it is determined that the calorific value of thestorage battery 4 needs to be increased, the DC /DC converter 3 converts the current into a pulse train and, for example, sets the pulse height I_h to I_h = 2I. The pulse width Δt is set to Δt = (t / 2) + α (step S4).

また、ステップＳ３で適温領域でない場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、ステップＳ５において、蓄電池４が降温領域にあるか否かを判定する。降温領域にある場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、電流を連続値とする（ステップＳ６）。
なお、ステップＳ５において降温領域でない場合は、昇温領域、適温領域、降温領域のいずれでもない使用不可領域であることになるので、処理は終了する。When the temperature is not in the proper temperature range in step S3, the DC /DC converter 3 determines in step S5 whether or not thestorage battery 4 is in the temperature decrease range. If the temperature falls, the DC /DC converter 3 sets the current to a continuous value (step S6).
In step S5, if it is not the temperature-decreasing region, it is an unusable region that is not one of the temperature-raising region, the appropriate temperature region, and the temperature-decreasing region, and the process ends.

以上、詳述したように、蓄電池の自己発熱装置１０において、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、昇温又は保温目的で蓄電池４の発熱量を増大させる必要があると判定した場合は、蓄電池４から出力される放電電流（又は蓄電池４に入力される充電電流）をパルス列にする。このパルス列におけるパルスの高さとパルス幅とを制御することにより、必要な発熱量を、蓄電池４の内部抵抗４ｂからの発熱によって得ることができる。パルスの高さとパルス幅とを制御することにより、連続した電流と比べて、同じクーロン量でも発熱量を変化させることが可能となる。そして、必要な発熱量が大きいほど、パルスを高く、かつ、パルス幅を狭くする。逆に言えば、必要な発熱量が小さいほど、パルスを低く、かつ、パルス幅を広くする。  As described above in detail, in the self-heatingdevice 10 of the storage battery, the DC /DC converter 3 outputs from thestorage battery 4 when it is determined that the heat generation amount of thestorage battery 4 needs to be increased for the purpose of temperature increase or heat retention. The discharge current (or the charging current input to the storage battery 4) is converted into a pulse train. By controlling the pulse height and pulse width in this pulse train, the necessary heat generation can be obtained by the heat generation from theinternal resistance 4 b of thestorage battery 4. By controlling the height and width of the pulse, it is possible to change the amount of heat generated even with the same coulomb amount as compared with a continuous current. The larger the required amount of heat generation, the higher the pulse and the narrower the pulse width. In other words, the smaller the required amount of heat generation, the lower the pulse and the wider the pulse width.

このような熱は、蓄電池４の電池容器の内部から発生するため、効率よく蓄電池４を昇温させ、又は保温することができる。また、蓄電池４が、単位電池を集合させて成る組電池の場合に、ヒータ等の外部加熱装置を用いると加熱のむらが生じやすく、また、熱の一部が外へ逃げることによる無駄が生じる。そのため、熱がなるべく外へ逃げず、かつ、内部で均一になるようにするための十分な断熱構造を持つ外箱が必要であるが、上記のような内部抵抗による発熱の場合は、電池容器の中から加熱するため、外箱の断熱構造を簡素化することができる。
また、このような自己発熱装置１０を含む電源システム１００は、効率よく蓄電池４を昇温させ、又は保温することができる。Since such heat is generated from the inside of the battery container of thestorage battery 4, thestorage battery 4 can be efficiently heated or kept warm. Further, when thestorage battery 4 is an assembled battery in which unit batteries are assembled, if an external heating device such as a heater is used, uneven heating is likely to occur, and waste due to part of the heat escaping to the outside occurs. Therefore, it is necessary to have an outer box having a sufficient heat insulation structure so that heat does not escape as much as possible and is uniform inside, but in the case of heat generation due to the above internal resistance, Since it heats from inside, the heat insulation structure of an outer box can be simplified.
Moreover, thepower supply system 100 including such a self-heatingdevice 10 can efficiently raise or keep the temperature of thestorage battery 4.

また、蓄電池４の劣化と、内部抵抗４ｂの抵抗値とは関連性があり、劣化が進むと抵抗値が大きくなる。従って、パルス列の定電流を流した場合の蓄電池４の温度上昇の速度から、閾値との比較により、劣化診断を行うことができる。  Further, the deterioration of thestorage battery 4 is related to the resistance value of theinternal resistance 4b, and the resistance value increases as the deterioration progresses. Therefore, the deterioration diagnosis can be performed by comparing with the threshold value from the rate of temperature rise of thestorage battery 4 when the constant current of the pulse train is passed.

（第２実施形態）
図５は、他の実施形態に係る蓄電池の自己発熱装置を示す接続図である。図において、例えば１つの電力系統の下に、２組の電力変換器９と蓄電池４とが設けられている。電力変換器９は双方向性であり、蓄電池４を充電するときは整流器となり、蓄電池４から放電させるときはインバータとなる。蓄電池４には温度センサ８が設けられている。左側の蓄電池４、温度センサ８及び電力変換器９は、蓄電池の自己発熱装置１０Ａを構成している。同様に、右側の蓄電池４、温度センサ８及び電力変換器９は、蓄電池の自己発熱装置１０Ｂを構成している。(Second Embodiment)
FIG. 5 is a connection diagram illustrating a self-heating device for a storage battery according to another embodiment. In the figure, for example, twopower converters 9 and astorage battery 4 are provided under one power system. Thepower converter 9 is bidirectional, and becomes a rectifier when charging thestorage battery 4, and becomes an inverter when discharging from thestorage battery 4. Thestorage battery 4 is provided with atemperature sensor 8. Theleft storage battery 4, thetemperature sensor 8, and thepower converter 9 constitute a self-heating device 10A of the storage battery. Similarly, theright storage battery 4, thetemperature sensor 8, and thepower converter 9 constitute a storage battery self-heating device 10B.

図５のような構成では、一方の組の蓄電池４の放電により、他方の組の蓄電池４を充電することができる。従って、エネルギーを負荷に供給する場合でなくても、また、電力系統から充電エネルギーをもらわなくても、蓄電池４の組間で放電・充電によりエネルギーのやりとりをして、蓄電池４を積極的に発熱させることができる。
この場合、電力変換器９を２つ通すことによる若干の電力損失はあるが、負荷や他の電源に依存しなくとも、蓄電池４の相互間で昇温又は保温をすることができるという利点がある。
また、図５は、２組の例であるが３組以上で相互にエネルギーのやりとりをして蓄電池を自己発熱させることも可能である。In the configuration as shown in FIG. 5, the other set ofstorage batteries 4 can be charged by discharging one set ofstorage batteries 4. Therefore, even when energy is not supplied to the load or charging energy is not received from the power system, energy is exchanged between thestorage battery 4 groups by discharging and charging, and thestorage battery 4 is actively used. Can generate heat.
In this case, although there is a slight power loss due to passing twopower converters 9, there is an advantage that the temperature can be raised or kept between thestorage batteries 4 without depending on the load or other power source. is there.
Moreover, although FIG. 5 is an example of 2 sets, it is also possible to self-heat a storage battery by exchanging energy mutually in 3 or more sets.

（その他）
なお、図１では、自立型の電源システム１００を例示した。これは、発電電力が限られる点で、蓄電池の自己加熱装置１０を適用することが好適な一例である。但し、商用電源を併用する電源システムであっても、上記のような蓄電池の自己加熱装置１０を適用することで、より省電力を実現することができる。(Other)
In FIG. 1, a self-supportingpower supply system 100 is illustrated. This is a suitable example in which the self-heatingdevice 10 for a storage battery is applied in that the generated power is limited. However, even in a power supply system using a commercial power supply in combination, it is possible to realize further power saving by applying the storage battery self-heatingdevice 10 as described above.

なお、上記の各実施形態は、蓄電池４として溶融塩電池を挙げたが、リチウムイオン電池でも寒冷地で使用する場合には、性能を十分に発揮させるために、加熱が必要な場合があり、このような場合にも、上述の蓄電池の自己発熱装置を適用することができる。
また、溶融塩電池よりもさらに高温で使用されるＮａＳ（ナトリウム硫黄）電池でも、上述の蓄電池の自己発熱装置を適用することができる。In addition, although each said embodiment mentioned the molten salt battery as thestorage battery 4, when using it in a cold district also in a lithium ion battery, in order to fully demonstrate performance, a heating may be required, Even in such a case, the above-described self-heating device for a storage battery can be applied.
The above-described self-heating device for a storage battery can also be applied to a NaS (sodium sulfur) battery that is used at a higher temperature than a molten salt battery.

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。  The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１ 太陽光発電パネル
２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
４ 蓄電池
４ａ 電池
４ｂ 内部抵抗
５ インバータ
６ 直流負荷
７ 交流負荷
８ 温度センサ
９ 電力変換器
１０，１０Ａ，１０Ｂ 蓄電池の自己発熱装置
１００ 電源システムDESCRIPTION OFSYMBOLS 1 Photovoltaicpower generation panel 2 DC /DC converter 3 DC /DC converter 4Storagebattery 4a Battery 4bInternal resistance 5Inverter 6DC load 7AC load 8Temperature sensor 9Power converter 10, 10A, 10B Self-heating device ofstorage battery 100 Power supply system

Claims (8)

Translated fromJapanese

充放電可能な蓄電池と、
前記蓄電池の温度を検知する温度センサと、
前記蓄電池に接続され、前記蓄電池の放電に関わる電力変換器と、を備え、
前記電力変換器は、前記温度センサの検知出力に基づいて、前記蓄電池の発熱量を増大させる必要があると判定した場合は、前記蓄電池から出力される放電電流をパルス列にするとともに、必要な発熱量が大きいほど、前記蓄電池の許容上限値までの範囲内でパルスを高く、かつ、パルス幅を狭くする、蓄電池の自己発熱装置。A rechargeable storage battery;
A temperature sensor for detecting the temperature of the storage battery;
A power converter connected to the storage battery and involved in discharging the storage battery,
If the power converter determines that it is necessary to increase the heat generation amount of the storage battery based on the detection output of the temperature sensor, the discharge current output from the storage battery is converted into a pulse train and the necessary heat generation A self-heating device for a storage battery in which the larger the amount, the higher the pulse and the narrower the pulse width within a range up to the allowable upper limit of the storage battery. 前記電力変換器は前記蓄電池の充電にも関わり、前記温度センサの検知出力に基づいて、前記蓄電池の発熱量を増大させる必要があると判定した場合は、前記蓄電池を充電する電流をパルス列にするとともに、必要な発熱量が大きいほど、前記許容上限値までの範囲内でパルスを高く、かつ、パルス幅を狭くする、請求項１に記載の蓄電池の自己発熱装置。  When the power converter is involved in charging the storage battery and determines that the amount of heat generated by the storage battery needs to be increased based on the detection output of the temperature sensor, the current for charging the storage battery is converted to a pulse train. The self-heating device for a storage battery according to claim 1, wherein the larger the required amount of heat generation, the higher the pulse and the narrower the pulse width within the range up to the allowable upper limit value. 単位時間ｔにわたって連続値で電流Ｉが前記蓄電池に流れることを基準として、ｋを１より大きい数、電流をパルス列にすることによる前記蓄電池の電圧降下を考慮した余裕時間をαとすると、パルスの高さＩ_ｈは、Ｉ_ｈ＝ｋ・Ｉであり、パルス幅Δｔは、Δｔ＝（ｔ／ｋ）＋αである、請求項１又は請求項２に記載の蓄電池の自己発熱装置。Based on the fact that the current I flows through the storage battery in a continuous value over the unit time t, if k is a number greater than 1 and the margin time considering the voltage drop of the storage battery due to the current being a pulse train is α, The self-heating device for a storage battery according to claim 1, wherein the height I_h is I_h = k · I, and the pulse width Δt is Δt = (t / k) + α. 前記蓄電池、前記温度センサ及び前記電力変換器は、共通の給電電路の下に複数組設けられ、一の組の蓄電池の放電により、他の組の蓄電池を充電する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の蓄電池の自己発熱装置。  The said storage battery, the said temperature sensor, and the said power converter are provided in multiple sets under a common electric power feeding path, and charge the other set of storage batteries by discharge of one set of storage batteries. A self-heating device for a storage battery according to any one of the preceding claims. 充放電可能な蓄電池の温度を温度センサにより検知し、
前記蓄電池に接続され、前記蓄電池の放電に関わる電力変換器は、前記温度センサの検知出力に基づいて、前記蓄電池の発熱量を増大させる必要があると判定した場合は、前記蓄電池の放電電流をパルス列にするとともに、必要な発熱量が大きいほど、前記蓄電池の許容上限値までの範囲内でパルスを高く、かつ、パルス幅を狭くする、蓄電池の自己発熱方法。The temperature of the rechargeable storage battery is detected by a temperature sensor,
If the power converter connected to the storage battery and involved in the discharge of the storage battery determines that the amount of heat generated by the storage battery needs to be increased based on the detection output of the temperature sensor, the discharge current of the storage battery is A self-heating method for a storage battery in which a pulse train is increased and a pulse is increased and a pulse width is narrowed within a range up to the allowable upper limit value of the storage battery as the required heat generation amount is larger. 前記電力変換器は前記蓄電池の充電にも関わり、前記温度センサの検知出力に基づいて、前記蓄電池の発熱量を増大させる必要があると判定した場合は、前記蓄電池を充電する電流をパルス列にするとともに、必要な発熱量が大きいほど、前記許容上限値までの範囲内でパルスを高く、かつ、パルス幅を狭くする、請求項５に記載の蓄電池の自己発熱方法。  When the power converter is involved in charging the storage battery and determines that the amount of heat generated by the storage battery needs to be increased based on the detection output of the temperature sensor, the current for charging the storage battery is converted to a pulse train. The self-heating method of a storage battery according to claim 5, wherein the larger the required amount of heat generation, the higher the pulse and the narrower the pulse width within the range up to the allowable upper limit value. 前記パルス列の定電流を流した場合の前記蓄電池の温度上昇の速度を、閾値と比較して前記蓄電池の劣化診断を行う請求項５又は請求項６に記載の蓄電池の自己発熱方法。  The storage battery self-heating method according to claim 5 or 6, wherein a deterioration diagnosis of the storage battery is performed by comparing a rate of temperature increase of the storage battery when a constant current of the pulse train is passed with a threshold value. 請求項１に記載の蓄電池の自己発熱装置を含む電源システム。  A power supply system including the storage battery self-heating device according to claim 1.

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