(57)【要約】【課題】並列接続された電池セル部に電解液を供給する際に生じる不具合を抑制できるレドックスフロー電池システムを提供する。【解決手段】複数の電池セル部を電気的に並列接続する複数の分岐路と、前記分岐路の各々が接続された閉ループの導通状態の切替を行う切替部と、電解液を貯留するタンクと、前記各電池セル部に前記タンク内の電解液を循環させるポンプとを有する循環機構と、前記電池セル部の各々の開放電圧に相関する物理量を検知する検知部と、前記検知部で検知した物理量に基づいて、前記電池セル部の各々の開放電圧に所定値以上の電圧差が生じる状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部で前記電圧差が所定値超の状態であると判定された場合は前記閉ループが非導通状態となり、前記電圧差が所定値以下の状態であると判定された場合は前記閉ループが導通状態となるように、前記切替部の切替動作を制御する制御部とを備える。【選択図】図１
2015225787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セル部を電気的に並列接続する複数の分岐路と、
前記分岐路の各々が接続された閉ループの導通状態の切替を行う切替部と、
電解液を貯留するタンクと、前記各電池セル部に前記タンク内の電解液を循環させるポンプとを有する循環機構と、
前記電池セル部の各々の開放電圧に相関する物理量を検知する検知部と、
前記検知部で検知した物理量に基づいて、前記電池セル部の各々の開放電圧に所定値超の電圧差が生じる状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部で前記電圧差が所定値超の状態であると判定された場合は前記閉ループが非導通状態となり、前記電圧差が所定値以下の状態であると判定された場合は前記閉ループが導通状態となるように、前記切替部の切替動作を制御する制御部とを備えるレドックスフロー電池システム。
【請求項２】
前記切替部は、前記分岐路の各々の両端部に設けられている請求項１に記載のレドックスフロー電池システム。
【請求項３】
前記検知部は、前記開放電圧を検知する電圧計を備え、
前記判定部は、前記開放電圧に基づいて前記電圧差が生じる状態であるか否かを判定する請求項１又は請求項２に記載のレドックスフロー電池システム。
【請求項４】
前記検知部は、前記電池セル部の各々に流通する電解液の流通状態に相関する非電気量を検知する電解液検知部を備え、
前記判定部は、前記非電気量に基づいて前記電圧差が生じる状態であるか否かを判定する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のレドックスフロー電池システム。
【請求項５】
前記検知部はタイマを備え、そのタイマは、前記非電気量として前記ポンプの駆動時からの経過時間を検知し、
前記判定部は、前記時間が所定時間経過したか否かに基づいて前記電圧差が生じる状態であるか否かを判定する請求項４に記載のレドックスフロー電池システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記ポンプの停止時に、前記閉ループが非導通状態となるように前記切替部を切替える第一遮断制御部を備える請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のレドックスフロー電池システム。
【請求項７】
前記電池セル部と電気的に接続される交流／直流変換器を備え、
前記制御部は、前記交流／直流変換器の停止時に、前記閉ループが非導通状態となるように前記切替部を切替える第二遮断制御部を備える請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のレドックスフロー電池システム。
【請求項８】
複数の分岐路で電気的に並列接続された複数の電池セル部に電解液を循環させるレドックスフロー電池システムの運転方法であって、
前記電池セル部の各々の開放電圧に相関する物理量を検知する過程と、
前記物理量に基づいて、前記電池セル部の各々の開放電圧に所定値超の電圧差が生じた状態であるか否かを判定する過程と、
前記判定の結果、前記電圧差が所定値超の場合は前記分岐路の各々が接続された閉ループを非導通状態とし、前記電圧差が所定値以下の場合は前記閉ループを導通状態とする過程とを含むレドックスフロー電池システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池の一つであるレドックスフロー電池を備えるレドックスフロー電池システム、及びレドックスフロー電池システムの運転方法に関する。特に、並列接続された電池セル部に電解液を供給する際に生じる不具合を抑制できるレドックスフロー電池システム、及びレドックスフロー電池システムの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力不足の深刻化に伴って、世界規模での風力発電や太陽光発電などの自然エネルギーの急速導入や電力系統の安定化（例えば、周波数や電圧の維持など）が課題となっている。この対策技術の一つとして、大容量の蓄電池を設置して、出力変動の平滑化、余剰電力の貯蓄、負荷平準化などを図ることが注目されている。
【０００３】
大容量の蓄電池の一つにレドックスフロー電池（以下、ＲＦ電池と呼ぶことがある）がある。ＲＦ電池は、正極電解液に含まれるイオンと負極電解液に含まれるイオンの酸化還元電位の差を利用して充放電を行う電池である。図６は、正負の活物質としてバナジウムイオンを利用したＲＦ電池１００の動作原理図である。ＲＦ電池１００は、図６に示すように、水素イオン（プロトン）を透過させる隔膜１０１で正極セル１０２と負極セル１０３とに分離された電池セル１００Ｃを備える。正極セル１０２には正極電極１０４が内蔵され、かつ正極電解液を貯留する正極電解液用タンク１０６が導管１０８、１１０を介して接続されている。同様に、負極セル１０３には負極電極１０５が内蔵され、かつ負極電解液を貯留する負極電解液用タンク１０７が導管１０９、１１１を介して接続されている。各タンク１０６、１０７に貯留される電解液は、充放電の際にポンプ１１２、１１３により各セル１０２、１０３内に循環される。
【０００４】
上記電池セル１００Ｃは通常、図７の下図に示すように、セルスタック２００と呼ばれる構造体の内部に形成される。セルスタック２００は、図７の上図に示すように、正極電極１０４、隔膜１０１、負極電極１０５を重ねた電池セル１００Ｃを、枠体１２２に一体化された双極板１２１を備えるセルフレーム１２０で挟んで複数積層した構成を備える。この構成では、隣接する各セルフレーム１２０の双極板１２１の間に一つの電池セル１００Ｃが形成されることになる。各セルフレーム１２０間の隙間はシール構造１２７で封止される。
【０００５】
セルスタック２００における電池セル１００Ｃへの電解液の流通は、枠体１２２に形成される給液用マニホールド１２３，１２４と、排液用マニホールド１２５，１２６により行われる。正極電解液は、給液用マニホールド１２３から枠体１２２の一面側（紙面表側）に形成される溝を介して双極板１２１の一面側に配置される正極電極１０４に供給される。そして、その正極電解液は、枠体１２２の上部に形成される溝を介して排液用マニホールド１２５に排出される。同様に、負極電解液は、給液用マニホールド１２４から枠体１２２の他面側（紙面裏側）に形成される溝を介して双極板１２１の他面側に配置される負極電極１０５に供給される。その負極電解液は、枠体１２２の上部に形成される溝を介して排液用マニホールド１２６に排出される。
【０００６】
ＲＦ電池は、交流／直流変換器などを介して発電所などからの電力を充電し、充電した電力を、交流／直流変換器などを介して負荷に放電する。電力系統からより多くの電力を得ようとしたり、負荷へより多くの電力を供給しようとしたりするために、上記電池セルを主要部とした電池セル部（例えば、上記セルスタック）を電気的に並列接続することが挙げられる。特許文献１には、一つのセルスタックに複数の分割セル（以下、電池セル部と呼ぶことがある）を備えるＲＦ電池が開示されている。このＲＦ電池は、任意に選択した電池セル部を切り替えて電気的に並列接続し、選択された電池セル部からの充放電を可能にする切換手段を備えており、充放電量に応じた高エネルギー効率での運転を行える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−０４０５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、複数の電池セル部が並列接続された場合、ＲＦ電池の運転開始前に行う各電池セル部への正極電解液及び負極電解液の供給時に、電池セル部が交流／直流変換器を介して電力系統との間で充放電していないにもかかわらず、電池セル部の一部が過充電状態となる場合があることが判明した。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的の一つは、並列接続された電池セル部に電解液を供給する際に生じる不具合を抑制できるＲＦ電池システムを提供することにある。また、本発明の他の目的は、並列接続された電池セル部に電解液を供給する際に生じる不具合を抑制できるＲＦ電池システムの運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係るレドックスフロー電池システムは、複数の分岐路と、切替部と、循環機構と、検知部と、判定部と、制御部とを備える。複数の分岐路は、複数の電池セル部を電気的に並列接続する。切替部は、前記分岐路の各々が接続された閉ループの導通状態の切替を行う。循環機構は、電解液を貯留するタンクと、前記各電池セル部に前記タンク内の電解液を循環させるポンプとを有する。検知部は、前記電池セル部の各々の開放電圧に相関する物理量を検知する。判定部は、前記検知部で検知した物理量に基づいて、前記電池セル部の各々の開放電圧に所定値超の電圧差が生じる状態であるか否かを判定する。制御部は、前記判定部で前記電圧差が所定値超の状態であると判定された場合は前記閉ループが非導通状態となり、前記電圧差が所定値以下の状態であると判定された場合は前記閉ループが導通状態となるように、前記切替部の切替動作を制御する。
【００１１】
本発明の一態様に係るレドックスフロー電池システムの運転方法は、複数の分岐路で電気的に並列接続された複数の電池セル部に電解液を循環させるレドックスフロー電池システムの運転方法であって、以下の過程を含む。
検知過程：前記電池セル部の各々の開放電圧に相関する物理量を検知する。
判定過程：前記物理量に基づいて、前記電池セル部の各々の開放電圧に所定値超の電圧差が生じた状態であるか否かを判定する。
切替制御過程：前記判定の結果、前記電圧差が所定値超の場合は前記分岐路の各々が接続された閉ループを非導通状態とし、前記電圧差が所定値以下の場合は前記閉ループを導通状態とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記レドックスフロー電池システムは、並列接続された電池セル部に電解液を供給する際に生じる不具合を抑制できる。また、上記レドックスフロー電池システムの運転方法は、並列接続された電池セル部に電解液を供給する際に生じる不具合を容易に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係るレドックスフロー電池システムの概略構成図である。
【図２】実施形態２に係るレドックスフロー電池システムの概略構成図である。
【図３】実施形態３に係るレドックスフロー電池システムの概略構成図である。
【図４】実施形態４に係るレドックスフロー電池システムの概略構成図である。
【図５】実施形態５に係るレドックスフロー電池システムの概略構成図である。
【図６】レドックスフロー電池の概略原理図である。
【図７】レドックスフロー電池が備えるセルスタックの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［本発明の実施形態の説明］
本発明者らは、過充電状態となる電池セル部を調べたところ、並列接続された他の電池セル部と電解液量に差が生じていることがわかった。そこで、一つの共通の循環機構（正極電解液用タンク及びポンプ、負極電解液用タンク及びポンプ）を用いて、電解液が充填されていない空の状態の各電池セル部へ正極電解液及び負極電解液を供給し、各電池セル部へ供給される電解液量に着目したところ、電池セル部の電解液量は、ポンプからの距離が遠くなったり、電池セル部の設置位置が高くなったりする程、少量となることがわかった。つまり、各電池セル部の電解液量が不均一であった。電気的に並列接続された複数の電池セル部において、各電池セル部の電解液量が不均一であると、その電解液量に応じて各電池セル部の開放電圧が不均一となる。具体的には、電解液が多量の電池セル部ほど高電圧となり、電池セル部間で電解液量に応じた電圧差が生じる。この電圧差によって高電圧の電池セル部から低電圧の電池セル部へ電流が流れ、電解液量が少量の電池セル部が過充電状態となったと考えられる。そこで、複数の電池セル部が電気的に並列接続されたＲＦ電池システムに対して、各電池セル部に電解液を供給する際に生じる不具合を抑制するための制御が可能な構成を検討し、本発明を完成するに至った。以下、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１５】
（１）実施形態のレドックスフロー電池システムは、複数の分岐路と、切替部と、循環機構と、検知部と、判定部と、制御部とを備える。複数の分岐路は、複数の電池セル部を電気的に並列接続する。切替部は、前記分岐路の各々が接続された閉ループの導通状態の切替を行う。循環機構は、電解液を貯留するタンクと、前記各電池セル部に前記タンク内の電解液を循環させるポンプとを有する。検知部は、前記電池セル部の各々の開放電圧に相関する物理量を検知する。判定部は、前記検知部で検知した物理量に基づいて、前記電池セル部の各々の開放電圧に所定値超の電圧差が生じる状態であるか否かを判定する。制御部は、前記判定部で前記電圧差が所定値超の状態であると判定された場合は前記閉ループが非導通状態となり、前記電圧差が所定値以下の状態であると判定された場合は前記閉ループが導通状態となるように、前記切替部の切替動作を制御する。
【００１６】
ここで言う電池セル部は、正極電極を内蔵する正極セルと、負極電極を内蔵する負極セルと、両セルを分離すると共に所定のイオンを透過する隔膜とを備える電池セルを主要部とする。電池セル部は、上記電池セルを一つ備える単セルや、複数の電池セルが積層されたセルスタックなどが挙げられる。他に、一つのセルフレームに複数の開口部を形成し、開口部ごとに電池セル（分割セル）を備える場合、各開口部に形成された各分割セルが挙げられる。
【００１７】
並列接続された電池セル部の一部が過充電状態となる原因は、電解液が充填されていない空の状態の各電池セル部へ電解液を供給した場合、上述したように、各電池セル部の電解液量が不均一であることで各電池セル部間に電圧差が生じ、一部の電池セル部の電解液が少量であるにもかかわらず他の電池セル部から電流が流れるからである。各電池セル部の電解液量が不均一となり電圧差が生じるのは、主にＲＦ電池の運転開始前において、各電池セル部に電解液を充填するときである。例えば、ＲＦ電池の初期状態であって、各電池セル部に電解液が充填されていない空の状態から各電池セル部に電解液を供給したとき、電池セル部間で電解液量に偏りが生じ、電解液量に応じて電圧差が生じ易い。また、ＲＦ電池の待機状態であって、ポンプを停止し、自己放電を抑制するために一旦電解液を電池セル部から排出した場合、ＲＦ電池の運転開始にあたり再度電解液の導入が必要となるが、この電解液の導入時に上記電解液の偏りが生じ、電解液量に応じて電圧差が生じ易い。他に、ＲＦ電池の待機状態であって、ポンプを停止し、電解液を電池セル部に充填したまま長時間経過した場合、電池セル部内の電解液は自己放電によってタンク内の電解液に比較して低電圧となり、この状態でＲＦ電池の運転開始にあたり再度電解液を導入すると、さらに電圧が変化して電圧差が生じ易い。さらに、各電池セル部内に放置された電解液の自己放電の程度に差があれば、再度電解液を導入する前の時点で各電池セル部に電圧差が生じることもある。
【００１８】
上記構成によれば、各電池セル部の開放電圧に相関する物理量を検知し、この物理量に基づいて各電池セル部間の電圧差が所定値超の状態であると判定した場合、閉ループが非導通状態となるように制御を行うため、各電池セル部間で電圧差が生じたとしても閉ループに電流は流れない。よって、電池セル部が交流／直流変換器を介して電力系統との間で充放電していないにもかかわらず、電池セル部の一部が過充電状態となるという不具合を抑制できる。各電池セル部間の電圧差が所定値以下の状態であると判定したら、閉ループが導通状態となるように制御を行えばよい。
【００１９】
（２）実施形態のレドックスフロー電池システムとして、前記切替部は、前記分岐路の各々の両端部に設けられていることが挙げられる。
【００２０】
切替部が各分岐路の両端部に設けられていることで、確実に閉ループの導通状態を制御できる。
【００２１】
（３）実施形態のレドックスフロー電池システムとして、前記検知部は、前記開放電圧を検知する電圧計を備えることが挙げられる。前記判定部は、前記開放電圧に基づいて前記電圧差が生じる状態であるか否かを判定する。
【００２２】
上記構成によれば、各電池セル部の開放電圧を検知するため、各電池セル部間の電圧差を確実に把握できる。
【００２３】
（４）実施形態のレドックスフロー電池システムとして、前記検知部は、前記電池セル部の各々に流通する電解液の流通状態に相関する非電気量を検知する電解液検知部を備えることが挙げられる。前記判定部は、前記非電気量に基づいて前記電圧差が生じる状態であるか否かを判定する。
【００２４】
各電池セル部の開放電圧は、各電池セル部内の電解液が同一組成かつ同一充電状態であるとすれば、各電池セル部内の電解液量に依存している。よって、各電池セル部の開放電圧に相関する物理量として電解液の流通状態に相関する非電気量を検知することが挙げられる。各電池セル部の上記非電気量を検知することで、電池セル部内における同一組成かつ同一充電状態の電解液量を把握でき、各電池セル部間の電圧差を把握できる。非電気量の具体例は後述する。
【００２５】
充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ、充電深度とも言う）は、正極電解液及び負極電解液の各電解液中の活物質の濃度を表す。例えば、正極電解液として５価及び４価のバナジウムイオン（Ｖ５＋／Ｖ４＋）を含む溶液、及び負極電解液として２価及び３価のバナジウムイオン（Ｖ２＋／Ｖ３＋）を含む溶液を用いたとき、次式で表される。
Ｖ（５価）／{Ｖ（５価）＋Ｖ（４価）}  Ｖ：濃度（ｍｏｌ／ｌ）
Ｖ（２価）／{Ｖ（３価）＋Ｖ（２価）}  Ｖ：濃度（ｍｏｌ／ｌ）
【００２６】
（５）実施形態のレドックスフロー電池システムとして、前記検知部はタイマを備え、そのタイマは、前記非電気量として前記ポンプの駆動時からの経過時間を検知することが挙げられる。前記判定部は、前記時間が所定時間経過したか否かに基づいて前記電圧差が生じる状態であるか否かを判定する。
【００２７】
非電気量として各電池セル部内の電解液量に相関する時間を検知することが挙げられる。ポンプの駆動時からの経過時間と各電池セル部に供給される電解液の充填量との相間関係を予め測定しておくことで、この相関関係から各電池セル部内の電解液量を把握することができる。よって、各電池セル部内の上記電解液の充填量が実質的に均一となる時間を所定時間として設定することで、容易に所定時間になったときに切替部を切り替えることができる。電解液量を時間で把握するため、電解液量を測定するための機器を別途設ける必要がない。
【００２８】
（６）実施形態のレドックスフロー電池システムとして、前記制御部は、前記ポンプの停止時に、前記閉ループが非導通状態となるように前記切替部を切替える第一遮断制御部を備えることが挙げられる。
【００２９】
ポンプを停止し、自己放電を抑制するために一旦電解液を電池セル部から排出する際に、電池セル部間で排出量に差が出たとしても、閉ループが非導通状態であるため電流が流れることを抑制できる。
【００３０】
（７）実施形態のレドックスフロー電池システムとして、前記電池セル部と電気的に接続される交流／直流変換器を備え、前記制御部は、前記交流／直流変換器の停止時に、前記閉ループが非導通状態となるように前記切替部を切替える第二遮断制御部を備えることが挙げられる。
【００３１】
交流／直流変換器を停止したら、電池セル部が交流／直流変換器を介して電力系統との間で充放電することがないため、閉ループにおける電池セル部間での電圧差による過充電を効果的に抑制する必要がある。よって、交流／直流変換器の停止時に閉ループを非導通状態とすることで、効果的に電池セル部間での過充電を抑制できる。
【００３２】
（８）実施形態のレドックスフロー電池システムの運転方法は、複数の分岐路で電気的に並列接続された複数の電池セル部に電解液を循環させるレドックスフロー電池システムの運転方法であって、以下の過程を含む。
検知過程：前記電池セル部の各々の開放電圧に相関する物理量を検知する。
判定過程：前記物理量に基づいて、前記電池セル部の各々の開放電圧に所定値超の電圧差が生じた状態であるか否かを判定する。
切替制御過程：前記判定の結果、前記電圧差が所定値超の場合は前記分岐路の各々が接続された閉ループを非導通状態とし、前記電圧差が所定値以下の場合は前記閉ループを導通状態とする。
【００３３】
上記構成によれば、物理量に基づいて各電池セル部間の電圧差が所定値超の場合は、閉ループを非導通状態とするため電流が流れない。よって、電池セル部が交流／直流変換器を介して電力系統との間で充放電していないにもかかわらず、電池セル部の一部が過充電状態となるという不具合を抑制できる。各電池セル部間の電圧差が所定値以下の場合は、閉ループを導通状態とすればよい。
【００３４】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態の詳細を、以下に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、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すべての変更が含まれることが意図される。また、図において同一符号は、同一名称物を示す。
【００３５】
＜実施形態１＞
〔ＲＦ電池システム〕
図１を参照して、実施形態１のＲＦ電池システム１を説明する。ＲＦ電池システム１は、代表的には、交流／直流変換器（ＡＣ／ＤＣ）３００に電気的に接続された変電設備（図示せず）などを介して、発電部（例えば、太陽光発電機、風力発電機、その他、一般の発電所など、図示せず）と負荷（電力系統や需要家など、図示せず）とに接続され充放電運転を行う。ＲＦ電池システム１の使用形態は、従来のＲＦ電池の使用形態と同様である。
【００３６】
ＲＦ電池システム１は、二つの電池セル部１２Ａ，１２Ｂが電気的に並列接続する二本の分岐路１０Ａ，１０Ｂと、各分岐路１０Ａ，１０Ｂの両端部に設けられる切替部１４と、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに電解液を供給する循環機構２０Ａとを備える。電池セル部１２Ａ，１２Ｂは、交流／直流変換器３００と電気的に接続される。切替部１４は、各分岐路１０Ａ，１０Ｂで形成される電気的に接続した閉ループの導通状態の切替を行う。本実施形態１のＲＦ電池システム１の主たる特徴とするところは、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの開放電圧に相関する物理量を検知する検知部３０と、検知した物理量に基づいて電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の電圧差の発生の有無を判定する判定部４０と、この判定の結果に応じて切替部１４の切替動作を制御する制御部５０とを備えることにある。
【００３７】
〔電池セル部〕
電池セル部１２Ａ，１２Ｂは、正極電極１０４を内蔵する正極セル１０２と、負極電極１０５を内蔵する負極セル１０３と、両セル１０２，１０３を分離すると共に所定のイオンを透過する隔膜１０１とを備える電池セル１００Ｃ（図６，７を参照）を主要部とする。電池セル部１２Ａ，１２Ｂは、電池セル１００Ｃを一つ備える単セルや、複数の電池セル１００Ｃが積層されたセルスタック２００（図７を参照）などが挙げられる。他に、一つのセルフレームに複数の開口部を形成し、開口部ごとに電池セル（分割セル）を備える場合、各開口部に形成された各分割セルが挙げられる。電池セル部１２Ａ，１２Ｂは、複数のセルスタック２００を電気的に並列に接続することで、大出力化を容易に行える。セルスタックを備えるＲＦ電池の構成は、図６及び図７を参照して説明した従来のＲＦ電池１００と同様の構成を採用できるため、その詳しい説明は省略する。
【００３８】
電池セル部１２Ａ，１２Ｂは、分岐路１０Ａ，１０Ｂで電気的に並列接続されている。この並列接続の形態として、複数の電池セルが並列接続された形態や、複数のセルスタックが並列接続された形態、複数の分割セルが並列接続された形態などが挙げられる。ここでは、二つの分岐路１０Ａ，１０Ｂで電気的に接続した閉ループを形成しているが、三つ以上の分岐路で複数の閉ループを形成することもできる。
【００３９】
〔切替部〕
切替部１４は、各分岐路１０Ａ，１０Ｂで形成される電気的に接続した閉ループの導通状態の切替を行う。この切替部１４は、閉ループを電気的に遮断できればよく、分岐路１０Ａ，１０Ｂの一方の分岐路の少なくとも一端部に設けられていればよい。もちろん両分岐路１０Ａ，１０Ｂの一端部のみに設けられていてもよい。ここでは、両分経路１０Ａ，１０Ｂの両端部に設けられている。切替部１４は、電気的に遮断できる装置として、遮断器、電磁接触器、リレーなどが挙げられる。この切替部１４は、後述する制御部５０によって切替動作が制御されている。
【００４０】
〔循環機構〕
循環機構２０Ａは、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに正極電解液と負極電解液を循環させることで、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに充放電を行わせる機構である。循環機構２０Ａは、正極電解液を貯留する正極電解液用タンク２１と、負極電解液を貯留する負極電解液用タンク２２と、各タンク２１，２２に貯留される電解液を各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに循環させるポンプ２３，２４と、タンク２１，２２及びポンプ２３，２４を電池セル部１２Ａ，１２Ｂに接続する導管２５〜２８とを備える。図１において、導管２５〜２８内の矢印は電解液の流通方向の一例を示す。この点は図２〜図５においても同様である。循環機構は、並列接続された複数の電池セル部で共通利用することが挙げられる。ここでは、一つの循環機構２０Ａを電池セル部１０Ａ，１０Ｂで共通利用している。
【００４１】
正極電解液及び負極電解液は、（１）両極の電解液がバナジウムイオンを含むＶ系一液形態、（２）正極電解液がマンガンイオンを含み、負極電解液がチタンイオンを含むＴｉ／Ｍｎ系二液形態、（３）正極電解液がマンガンイオンとチタンイオンとを含み、負極電解液がチタンイオンを含むＴｉ／Ｍｎ系形態、（４）両極の電解液がマンガンイオンとチタンイオンとを含むＴｉ／Ｍｎ系一液形態などとすることができる。両極の電解液は、公知の電解液を利用することができる。
【００４２】
〔検知部〕
検知部３０は、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの開放電圧に相関する物理量を検知する。開放電圧に相関する物理量は、開放電圧自体や、電池セル部内に流通する電解液の流通状態に相関する非電気量が挙げられる。これら物理量については後述する。
【００４３】
〔判定部〕
判定部４０は、検知部３０で検知した物理量に基づいて、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの開放電圧に所定値超の電圧差が生じた状態であるか否かを判定する。各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の電圧差は２０％以下が好ましく、さらに１０％以下が好ましく、特に５％が好ましく、０％が最も好ましい。この各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の電圧差は、検知部３０で検知した物理量によって直接的又は間接的に判定する。判定に供する物理量の所定値（閾値）は、物理量毎に記憶部に記憶しておけばよい。判定部４０は検知する物理量に応じて記憶部の閾値を読み出して、検知した物理量と対比する。
【００４４】
〔制御部〕
制御部５０は、判定部４０の結果に応じて切替部１４の切替動作を制御する。制御部５０は、導通制御部５１と遮断制御部５２とを備える。遮断制御部５２は、判定部４０で電圧差が所定値超の状態であると判定された場合に、閉ループが非導通状態となるように切替部１４を非導通状態（オフ）とする。導通制御部５１は、判定部４０で電圧差が所定値以下の状態であると判定された場合に、閉ループが導通状態となるように切替部１４を導通状態（オン）とする。
【００４５】
各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの開放電圧に相関する物理量の違いによって、検知部３０が異なり、判定部４０の判定方法も異なる。以下、開放電圧に相関する物理量に応じた検知部３０、判定部４０、制御部５０について説明する。
【００４６】
・物理量：開放電圧
各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの開放電圧自体に基づいて判定、制御を行う。検知部３０は、例えば、モニタセルを利用することが挙げられる。モニタセルは、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの一部の電池セルを利用して構成する。電池セル部１２Ａ，１２Ｂの一部の電池セルをモニタセルとすることで、電池セル部１２Ａ，１２Ｂとは個別にモニタセルを設ける場合に比べて、正確かつリアルタイムに各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の開放電圧を把握できる。モニタセルに循環供給される電解液は、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂと共通の電解液が同じように循環供給される。モニタセルを構成する電池セルは、充放電に利用されず、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの開放電圧の測定に利用される。開放電圧の測定には、モニタセルに接続した電圧計が用いられる。各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの双方のモニタセルの値に基づいて、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の電圧差が所定値以下となったときに切替部１４を導通状態に切替える。つまり、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の電圧差が所定値超の状態であると判定されている間は切替部１４は非導通状態のままである。また、切替部１４が導通状態の場合で、判定部４０によって各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の電圧差が所定値超の状態であると判定された場合は切替部１４を非導通状態に切替える。開放電圧による制御は、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに電解液を供給するにあたり、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の電解液の有無や電解液の充電状態によらず有効的である。
【００４７】
・物理量：電解液の流通状態に相関する非電気量
各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの開放電圧に相関する物理量として電解液の流通状態に相関する非電気量を選択し、この非電気量に基づいて判定、制御を行う。このとき、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの電解液の流通状態に相関する非電気量を検知する電解液検知部（検知部３０）を備える。各電池セル部の開放電圧は、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の電解液が同一組成かつ同一充電状態であるとすれば、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の電解液量に依存している。特に、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内が電解液により充満されていることは、後述する電解液の流通状態から把握することができる。よって、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の電解液の流通状態に相関する非電気量を検知することで、各電池セル部の開放電圧を把握することができる。以下に、非電気量の具体例を説明する。
【００４８】
非電気量として、ポンプ２３，２４の駆動時からの経過時間が挙げられる。このとき、検知部３０は、上記経過時間を検知するタイマを備える。時間による制御は、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに電解液を供給するにあたり、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内に電解液が充填されていない空の状態である場合や、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内に完全に自己放電された電解液が充填されている場合に特に有効的である。時間の決定は、ポンプ２３，２４からの電解液の流量、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂまでの電解液の導入用導管２５，２６の容量、及び各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の電解液の容量などの条件を考慮して行う。具体的には、上記条件を考慮した時間と、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内に供給された電解液の充填量との相関関係を予め測定しておく。この相関関係から各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の電解液の充填量が実質的に均一となる時間を上記所定時間に設定し、この所定時間になったときに各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の電圧差が所定値以下状態であると判定して切替部１４を導通状態に切替える制御を行う。
【００４９】
各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の電圧差が２０％以下となるには、例えば、全ての電池セル部１２Ａ，１２Ｂにおいて、電解液の充填量が、その電池セル部の電解液容量の９０％以上であることが挙げられる。各電池セル部の電解液容量に対する上記電解液の充填量は、９５％以上が好ましく、さらに９８％以上が好ましく、特に１００％が好ましい。例えば、全ての電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内が、ポンプ２３，２４の駆動開始以降に供給された電解液に充満される又は全ての電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の電解液がポンプ２３，２４の駆動開始以降に供給された電解液に入れ替わる程度の時間とすることが好ましい。
【００５０】
他の非電気量として、ポンプ２３，２４の駆動開始以降に各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内に供給された電解液の積算流量が挙げられる。このとき、検知部３０は、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内に供給される電解液の流量を検知する流量計を備える。各電池セル部１２Ａ，１２Ｂやその前後の導管などに流量計を配置し、流量計の値とその流量で電解液を供給した時間から電解液の積算供給量を演算する。得られた積算供給量と各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの電解液容量と対比して、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の電解液量を把握し、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間に電圧差が生じている状態か否かを判定する。具体的には、積算供給量の各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの電解液容量に対する比率（充填量（％））が９０％以上になっているかどうかを判定する。判定の結果、電圧差が所定値以下の状態となったときに切替部１４を導通状態に切替える。つまり、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の電圧差が所定値超の状態であると判定されている間は切替部１４は非導通状態のままである。また、切替部１４が導通状態の場合で、判定部４０によって各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の電圧差が所定値超の状態であると判定された場合は切替部１４を非導通状態に切替える。流量計は、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの導入用導管２５，２６に配置することが挙げられる。この場合、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂへの電解液の供給量を検知することができ、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの電解液容量に対する上記積算供給量を把握し易い。また、流量計は、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの排出用導管２７，２８に配置することもでき、電解液の循環用導管（導管２５〜２８）のどこに配置してもよい。
【００５１】
他に、非電気量として、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の圧力が挙げられる。このとき、検知部３０は、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内に設置され、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の内圧を測定する圧力計を備える。圧力による制御は、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに電解液を供給するにあたり、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内には電解液が充填されていない空の状態である場合に特に有効的である。電池セル部１２Ａ，１２Ｂに電解液が充填されるほど高圧力になるため、電解液の圧力に相関して電解液量を把握することができる。各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの双方の圧力計に基づいて各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の電解液の充填量を把握し、電圧差が生じる状態であるか否かを判定する。具体的には、各電池セル部の電解液の充填量（％）が例えば９０％以上になっているときの電池セル部内の圧力を所定値（閾値）として記憶部に記憶させておき、検知した圧力が閾値を超えているか否かを判定する。判定結果による制御部の制御は上記流量計の場合と同様である。
【００５２】
さらに、非電気量として、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の電解液の流通状態を画像処理する画像認識が挙げられる。このとき、検知部３０は、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに繋がる導管に透明窓を備え、この透明窓で見える電解液を撮影するカメラなどを備える。循環機構２０Ａが、図１に示すように、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの下方から電解液を供給して、上方から排出する構成の場合、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに繋がる導管のうち排出用導管２７，２８の一部を透明窓とすることが挙げられる。各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに電解液が充填されると、電解液が排出用導管２７，２８を流通するため、この排出用導管２７，２８を流通する電解液の存在を検知することで、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の電解液量を把握することができる。画像認識による電解液量の把握は、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに電解液を供給するにあたり、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内には電解液が充填されていない空の状態である場合に特に有効的である。空の状態から電解液を供給して排出用導管２７，２８で電解液の存在を検出できれば、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内には電解液が充満していると考えられるからである。さらに、電解液の充電状態の色相を用いた画像認識を利用することもできる。電解液は、その種類により充電状態により色相が異なる場合があるため、各電池セル部の色相の差異が所定値（閾値）以下であれば、各電池セル部の開放電圧の電圧差が適正な状態であると判断することができる。この場合、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに電解液を供給するにあたり、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の電解液の有無や電解液の充電状態によらず有効的である。排出用導管２７，２８に特定の電解液が流通したことがわかれば、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内が電解液で充満されたこと又は各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ内の電解液が全て入れ替わったことがわかり、間接的に各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の電圧差がわかる。よって、電池セル部１２Ａ，１２Ｂの双方の画像認識で特定の電解液を検知したときに各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の電圧差が所定値以下状態であると判定して切替部１４を導通状態に切替える制御を行う。画像認識による色相の代わりに、透明窓を介した光の透過状態で電解液の有無や電解液の色相を判断してもよい。例えば、排出用導管の透明窓区間を挟んで径方向に対向する一方からレーザなどの検知光を透明窓に照射し、他方で排出用導管の透過光を受光素子で検知して、その検知強度から電解液の有無や電解液の色相を検知することができる。
【００５３】
遮断制御部５２は、判定部４０で電圧差が所定値超の状態であると判定された場合に、閉ループが非導通状態となるように切替部１４を非導通状態（オフ）とする。その他に、遮断制御部５２は、ＲＦ電池の運転終了後に待機状態となるときにも行われる制御部である。遮断制御部５２は、切替部１４を非導通状態とするトリガーの違いによって、第一遮断制御部５２αと第二遮断制御部５２βの少なくとも一つを備える。
【００５４】
・第一遮断制御部
第一遮断制御部５２αは、非導通状態とするトリガーとしてポンプ２３，２４を選択し、ポンプ２３，２４の停止時に切替部１４を非導通状態に切替える。
・第二遮断制御部
第二遮断制御部５２βは、非導通状態とするトリガーとして交流／直流変換器３００を選択し、交流／直流変換器３００の停止時に切替部１４を非導通状態に切替える。
【００５５】
〔ＲＦ電池システムの運転方法〕
上述の制御部５０を備える本実施形態１のＲＦ電池システム１は、並列接続されたＲＦ電池の運転開始前に、各電池セル部に電解液を供給するにあたり、並列接続する各分岐路１０Ａ，１０Ｂで形成される電気的に接続される閉ループの導通状態を制御する。
【００５６】
まず、ＲＦ電池の初期状態において、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに電解液を供給するにあたり、閉ループが非導通状態となるように制御部５０から切替部１４を非導通状態（オフ）とする。この状態で、共通の循環機構２０Ａによって正極電解液及び負極電解液を各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに供給する。このとき、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの開放電圧に相関する物理量を検知部３０で検知する。この検知部３０は、物理量の違いによって選択する。検知部３０で検知した情報（信号）は有線又は無線を介して判定部４０で受け取る。判定部４０は、受け取った情報により、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの開放電圧に所定値超の電圧差が生じた状態であるか否かを判定する。制御部５０は、この判定の結果、電圧差が所定値超の場合は、閉ループが非導通状態であるように切替部１４を非導通状態のままとする。閉ループが非導通状態である限り、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間に電圧差が生じた状態であっても電流が流れることはない。制御部５０は、判定部４０の結果、電圧差が所定値以下の場合、閉ループが導通状態となるように切替部１４を導通状態（オン）とする。
【００５７】
その後、ＲＦ電池を待機状態とする場合、ポンプ２３，２４を停止するが、制御部５０は、ポンプ２３，２４の停止信号を受け取り、この停止信号をトリガーとして閉ループが非導通状態となるように切替部１４を非導通状態（オフ）とする。この切替部１４を非導通状態とする制御は、ポンプ２３，２４の停止信号の代わりに交流／直流変換器３００の停止信号をトリガーとすることもできる。
【００５８】
待機状態のＲＦ電池を再度運転開始する場合、上述したように、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの開放電圧に相関する物理量を検知部３０で検知しながら、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂに電解液を供給する。制御部５０は、受け取った情報により、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの開放電圧に所定値超の電圧差が生じた状態であるか否かを判定する。制御部５０は、判定の結果、電圧差が所定値超の場合は、閉ループが非導通状態であるように切替部１４を非導通状態のままとし、電圧差が所定値以下の場合、閉ループが導通状態となるように切替部１４を導通状態（オン）とする。
【００５９】
＜実施形態２＞
各電池セル部１２Ａ，１２Ｂへの電解液の供給は、図２に示すように、異なる循環機構２０Ａ，２０Ｂを用いて行ってもよい。実施形態２は、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの循環機構を独立して設けた以外は、実施形態１と同様である。独立した二つの循環機構２０Ａ，２０Ｂの構成は、実施形態１と同様である。同じ構成の二つの循環機構２０Ａ，２０Ｂを用いた場合でも、循環機構２０Ａのポンプ２３，２４と電池セル部１２Ａとの距離と、循環機構２０Ｂのポンプ２３，２４と電池セル部１２Ｂとの距離とが異なるなどすると、電池セル部１２Ａの電解液量と電池セル部１２Ｂの電解液量とは不均一となる虞がある。また、ポンプ２３，２４の能力（例えば、劣化による衰退）によっても、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂへの電解液の充填状態が異なることがある。つまり、電解液の充填量の差に応じて各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の開放電圧に電圧差が生じる。そこで、実施形態１と同様に、各電池セル部１２Ａ，１２Ｂの開放電圧に相関する物理量を検知部３０で検知し、物理量に基づいて各電池セル部１２Ａ，１２Ｂ間の電圧差を判定部４０で判定し、判定結果によって閉ループの導通状態の切替を制御部５０で行う。
【００６０】
＜実施形態３＞
並列接続する電池セル部は、図３に示すように、各分岐路１０Ａ，１０Ｂでそれぞれ複数の電池セル部が電気的に直列接続されていてもよい。実施形態３は、二つの電池セル部が直列接続された二つの分岐路を並列接続した以外は、実施形態１と同様である。実施形態３では、分岐路１０Ａに二つの電池セル部１２Ａ１，１２Ａ２が電気的に直列接続されており、分岐路１０Ｂに二つの電池セル部１２Ｂ１，１２Ｂ２が電気的に直列接続されている。そして、この二つの分岐路１０Ａ，１０Ｂが電気的に並列接続されている。切替部１４は、各分岐路１０Ａ，１０Ｂの両端部に設けられている。電解液は、一つの共通する循環機構２０Ａによって複数の電池セル部１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２に供給されている。
【００６１】
実施形態３においても、実施形態１と同様に、各電池セル部１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２の開放電圧に相関する物理量を検知部３０で検知し、物理量に基づいて各電池セル部１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２間それぞれの開放電圧の電圧差を判定部４０で判定し、判定結果によって閉ループの導通状態の切替を制御部５０で行う。電池セル部に供給される電解液量は、ポンプからの距離が遠くなる程少量となり易いため、各分岐路１０Ａ，１０Ｂにおいて直列接続された二つの電池セル部１２Ａ１，１２Ａ２（１２Ｂ１，１２Ｂ２）間においても電解液量が不均一となる虞がある。よって、電池セル部の開放電圧は、全ての電池セル部１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２について検知部３０で検知することが好ましい。例えば、検知部３０としてモニタセルを利用する場合、モニタセルを各電池セル部１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２に設けて、各電池セル部１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２の開放電圧を検知することが好ましい。
【００６２】
＜実施形態４＞
並列接続する電池セル部は、図４に示すように、各分岐路１０Ａ，１０Ｂでそれぞれ複数の電池セル部が電気的に直列接続され、各分岐路１０Ａ，１０Ｂから選択した一つずつの電池セル部で共通する循環機構によって電解液を供給することもできる。つまり、各分岐路１０Ａ，１０Ｂで直列接続された電池セル部の個数に対応して循環機構を構成する。実施形態４は、各分岐路１０Ａ，１０Ｂで直列接続される電池セル部の個数と、この個数に対応して循環機構を構成した以外は、実施形態３と同様である。実施形態４では、分岐路１０Ａに複数の電池セル部１２Ａ１，１２Ａ２，…，１２Ａｎが電気的に直列接続されており、分岐路１０Ｂに複数の電池セル部１２Ｂ１，１２Ｂ２，…，１２Ｂｎが電気的に直列接続されている。そして、この二つの分岐路１０Ａ，１０Ｂが電気的に並列接続されている。切替部１４は、各分岐路１０Ａ，１０Ｂの両端部に設けられている。電解液は、循環機構２０Ａによって分岐路１０Ａの電池セル部１２Ａ１と分岐路１０Ｂの電池セル部１２Ｂ１に供給されている。同様に、循環機構２０ｎによって分岐路１０Ａの電池セル部１２Ａｎと分岐路１０Ｂの電池セル部１２Ｂｎに供給されている。実施形態４においても、実施形態３と同様に、各電池セル部１２Ａ１，１２Ａ２，…，１２Ａｎ，１２Ｂ１，１２Ｂ２，…，１２Ｂｎの開放電圧に相関する物理量を検知部３０で検知し、物理量に基づいて各電池セル部間それぞれの開放電圧の電圧差を判定部４０で判定し、判定結果によって閉ループの導通状態の切替を制御部５０で行う。
【００６３】
＜実施形態５＞
並列接続された並列セル群は、図５に示すように、複数の並列セル群１３Ａ，１３Ｂが電気的に直列接続された形態としてもよい。並列セル群１３Ａは、電池セル部１２Ａ１，１２Ｂ１が各分岐路１０Ａ，１０Ｂで電気的に並列接続されている。同様に、並列セル群１３Ｂは、電池セル部１２Ａ２，１２Ｂ２が各分岐路１０Ａ，１０Ｂで電気的に並列接続されている。各電池セル部１２Ａ１，１２Ｂ１，１２Ａ２，１２Ｂ２の構成は、実施形態１と同様である。切替部１４は、各並列セル群１３Ａ，１３Ｂにおける各分岐路１０Ａ，１０Ｂの両端部に設けられている。実施形態５では、閉ループは並列セル群１３Ａ，１３Ｂごとに形成される。よって、切替部１４は、並列セル群１３Ａ，１３Ｂごとに閉ループの導通状態の切替を行えるように設ける必要がある。循環機構は、各並列セル群１３Ａ，１３Ｂで独立して設けている。電解液は、循環機構２０Ａによって並列セル群１３Ａの各分岐路１０Ａ，１０Ｂの各電池セル部１２Ａ１，１２Ｂ１に供給されている。同様に、循環機構２０Ｂによって並列セル群１３Ｂの各分岐路１０Ａ，１０Ｂの各電池セル部１２Ａ２，１２Ｂ２に供給されている。
【００６４】
実施形態５においても、実施形態１と同様に、各電池セル部１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２の開放電圧に相関する物理量を検知部３０で検知し、物理量に基づいて各電池セル部１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２間それぞれの開放電圧の電圧差を判定部４０で判定し、判定結果によって閉ループの導通状態の切替を制御部５０で行う。実施形態５では、並列セル群１３Ａ，１３Ｂごとに閉ループが形成されるため、並列セル群１３Ａの電池セル部１２Ａ１，１２Ｂ１間の電圧差を比較し、並列セル群１３Ｂの電池セル部１２Ａ２，１２Ｂ２間の電圧差を比較する。並列セル群１３Ａの電池セル部１２Ａ１，１２Ｂ１間の電圧差が所定値超の場合、閉ループを非導通状態なるように切替部１４を非導通状態とすることで、各電池セル部１２Ａ１，１２Ｂ１間に電圧差が生じていたとしても、電流が流れることはない。同様に、並列セル群１３Ｂの電池セル部１２Ａ２，１２Ｂ２間の電圧差が所定値超の場合、閉ループを非導通状態なるように切替部１４を非導通状態とすることで、各電池セル部１２Ａ２，１２Ｂ２間に電圧差が生じていたとしても、電流が流れることはない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明のレドックスフロー電池システムは、自然エネルギーを利用した発電機の出力変動の平滑化、余剰電力の貯蔵、負荷平準化などを図ることを目的とした大容量蓄電池として好適に利用可能である。本発明のレドックスフロー電池システムの運転方法は、並列接続された複数の電池セル部を備えるレドックスフロー電池システムの運転に利用できる。
【符号の説明】
【００６６】
１，２，３，４，５  レドックスフロー電池システム（ＲＦ電池システム）
１０Ａ，１０Ｂ  分岐路
１２Ａ，１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ａｎ，１２Ｂ，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｂｎ  電池セル部
１３Ａ，１３Ｂ  並列セル群
１４  切替部
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ  循環機構
２１  正極電解液用タンク    ２２  負極電解液用タンク
２３，２４  ポンプ    ２５〜２８  導管
３０  検知部    ４０  判定部
５０  制御部
５１  導通制御部
５２  遮断制御部
５２α  第一遮断制御部    ５２β  第二遮断制御部
１００  レドックスフロー電池（ＲＦ電池）
１００Ｃ  電池セル
１０１  隔膜    １０２  正極セル    １０３  負極セル
１０４  正極電極    １０５  負極電極
１０６  正極電解液用タンク    １０７  負極電解液用タンク
１０８〜１１１  導管
１１２，１１３  ポンプ
２００  セルスタック
１２０  セルフレーム    １２１  双極板    １２２  枠体
１２３，１２４  給液用マニホールド    １２５，１２６  排液用マニホールド
１２７  シール構造
３００  交流／直流変換器（ＡＣ／ＤＣ）
【図１】
2015225787.tif 000003
【図２】
2015225787.tif 000004
【図３】
2015225787.tif 000005
【図４】
2015225787.tif 000006
【図５】
2015225787.tif 000007
【図６】
2015225787.tif 000008
【図７】
2015225787.tif 000009