(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電堆、正極電解液貯蔵タンク、負極電解液貯蔵タンク及び電解液循環管路からなるフロー電池システムを備えるフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、
少なくとも２対の異なる監視箇所のＳＯＣを確定し、何れか１対の監視箇所が、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路、或は電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路にある手順１と、
各対の監視箇所が対応するＳＯＣにより、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得する手順２と、を備え、
手順２の前に、更に、フロー電池システムの出力と容量との比率結果により、係数Ａ、Ｂ、Ｃを設定する手順を備え、
監視箇所が２対になる場合には、前記手順２は具体的に、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃ、或いはＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用し、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、その内、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、上記各公式において、各係数の合計は１であり、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液槽電解液貯蔵タンク内及び負極電解液槽電解液貯蔵タンク内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣである、ことを特徴とするフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
【請求項２】
監視箇所が３対になる場合には、前記手順２は具体的に、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用してフロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、その内、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液槽電解液貯蔵タンク内及び負極電解液槽電解液貯蔵タンク内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣである、ことを特徴とする請求項１に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
【請求項３】
監視箇所が３対になる場合には、前記フロー電池システムの出力と容量との比率の結果により、配置係数Ａ、Ｂ、Ｃを設定する手順は具体的に、
（１）フロー電池システムの出力／容量の比率が第一所定値と同等又はそれ以上か否かを判断し、肯定判断の場合には、（２）を施行し、否定判断の場合には、（３）を施行し、
（２）０．１≦Ａ≦０．３、０．５≦Ｂ≦０．８、０．１≦Ｃ≦０．３に設定し、前記手順２を施行し、
（３）フロー電池システムの出力／容量の比率が第二所定値以下か否かを判断し、肯定判断の場合には、（４）を施行し、否定判断の場合には、（５）を施行し、
（４）０．１≦Ａ≦０．３、０．１≦Ｂ≦０．３、０．５≦Ｃ≦０．８に設定し、手順２を施行し、
（５）ＳＯＣ均＝（ＳＯＣａ＋ＳＯＣｂ＋ＳＯＣｃ）／３により、各対の監視箇所のＳＯＣ平均値ＳＯＣ均を取得し、（６）を施行し、
（６）０＜ＳＯＣ均≦２０％とするとき、０．１≦Ａ≦０．３３、０．３３≦Ｂ≦０．６及び０．１≦Ｃ≦０．３３に設定し、前記手順２を施行し、
２０％＜ＳＯＣ均≦８０％とするとき、Ａ＝Ｂ＝Ｃに設定し、前記手順２を施行し、
８０％＜ＳＯＣ均＜１００％とするとき、０．１≦Ａ≦０．３３、０．１≦Ｂ≦０．３３及び０．３３≦Ｃ≦０．６に設定し、手順２を施行する、ことを特徴とする請求項２に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
【請求項４】
監視箇所が２対になる場合には、前記フロー電池システムの出力と容量との比率の結果により係数Ａ、Ｂ、Ｃを設定する手順は具体的に、
（ｉ）フロー電池システムの出力／容量の比率が第一所定値と同等又はそれ以上か否かを判断し、肯定判断の場合には、（ｉｉ）を施行し、否定判断の場合には、（ｉｉｉ）を施行し、
（ｉｉ）ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．１≦Ａ≦０．３、０．７≦Ｂ≦０．９に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．７≦Ｂ≦０．９、０．１≦Ｃ≦０．３に設定し、前記手順２を施行し、
（ｉｉｉ）フロー電池システムの出力／容量の比率が第二所定値以下か否かを判断し、肯定判断の場合には、（ｉｖ）を施行し、否定判断の場合には、（ｖ）を施行し、
（ｉｖ）ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｂ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．１≦Ａ≦０．３、０．７≦Ｃ≦０．９に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．１≦Ｂ≦０．３、０．７≦Ｃ≦０．９に設定し、前記手順２を施行し、
（ｖ）ＳＯＣ均＝（ＳＯＣａ＋ＳＯＣｂ）／２、ＳＯＣ均＝（ＳＯＣａ＋ＳＯＣｃ）／２、或いはＳＯＣ均＝（ＳＯＣｂ＋ＳＯＣｃ）／２により、何れかの２対の監視箇所のＳＯＣ平均値ＳＯＣ均を取得し、（ｖｉ）を施行し、
（ｖｉ）０＜ＳＯＣ均≦２０％とするとき、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．２≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｂ≦０．８に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．５≦Ｂ≦０．８、０．２≦Ｃ≦０．５に設定し、前記手順２を施行し、
２０％＜ＳＯＣ均≦８０％とするとき、Ａ＝Ｂ＝Ｃに設定し、
８０％＜ＳＯＣ均＜１００％とするとき、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｂ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．２≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．８に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．２≦Ｂ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．８に設定し、前記手順２を施行する、ことを特徴とする請求項２に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
【請求項５】
電堆、正極電解液貯蔵タンク、負極電解液貯蔵タンク及び電解液循環管路からなるフロー電池システムを備えるフロー電池システムの荷電状態監視測定システムにおいて、前記監視測定システムは、
３対の異なる監視箇所のＳＯＣを確定する監視測定装置を備え、前記３対の異なる監視箇所が、それぞれ、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中、並びに電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中であり、
前記監視測定システムは、更に、監視測定装置に接続され、各対の監視箇所がそれぞれ対応するＳＯＣに基づき、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得するためのＳＯＣ取得モジュールを備え、
前記ＳＯＣ取得モジュールは、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用して、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、その内、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１であり、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣである、ことを特徴とするフロー電池システムの荷電状態監視測定システム。
【請求項６】
同一の監視箇所に少なくとも２対のＳＯＣ検出装置が設置され、前記監視箇所は、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び負極電解液出口管路中、又は電堆の正極電解液入口管路及び負極電解液入口管路中の何れか１対の位置である、フロー電池であって、  前記フロー電池は、更に電池管理システムを備え、前記電池管理システムは、  運転状態にあるＳＯＣ検出装置が検出した信号により、計算し、各ＳＯＣ検出装置が対応するＳＯＣ値を取得するＳＯＣ計算モジュールと、  算出された各ＳＯＣ値を比較することで、故障状態にあるＳＯＣ検出装置を確定するＳＯＣ故障判断モジュールと、  前記故障状態にあるＳＯＣ検出装置の両端のバルブを閉める操作を施行するＳＯＣ故障除去モジュールと、を備える、ことを特徴とするＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
【請求項７】
前記ＳＯＣ故障判断モジュールは、所定の故障判断手順により故障状態にあるＳＯＣ検出装置を確定し、前記故障判断手順は以下の手順を備える：
運転状態にあるＳＯＣ検出装置の個数が２対以上である時、前記ＳＯＣ故障判断モジュールの作動方式は、計算により取得された各ＳＯＣ値と他のＳＯＣ値との差をそれぞれ比較し、現在のＳＯＣ値と他のＳＯＣ値との差値が設定された故障閾値Ｙ１以上である時、現在のＳＯＣ値が対応するＳＯＣ検出装置は故障状態にあると判定し、ＳＯＣ故障除去モジュールを起動するものであり、
運転状態にあるＳＯＣ検出装置の個数が２対である時、前記ＳＯＣ故障判断モジュールの作動方式は、２対のＳＯＣ検出装置の開放電圧が設定された故障閾値範囲Ｙ２内にあるか否かをそれぞれ判定し、故障閾値範囲Ｙ２内にない時、現在のＳＯＣ検出装置は故障状態にあると判定し、ＳＯＣ故障除去モジュールを起動するものである、ことを特徴とする請求項６に記載のＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
【請求項８】
前記ＳＯＣ故障除去モジュールを起動した後、前記ＳＯＣ計算モジュールは新たにＳＯＣの計算を行い、ＳＯＣ故障判断モジュールは継続して算出された各ＳＯＣ値を比較し、故障状態にあるＳＯＣ検出装置を新たに確定する、ことを特徴とする請求項６に記載のＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
【請求項９】
前記フロー電池の同一監視箇所において、互いに冗長な関係にある少なくともＮ対のＳＯＣ検出装置が設置され、その内、Ｎ−Ｍ対のＳＯＣ検出装置が運転状態にあり、Ｍ対のＳＯＣ検出装置がスタンバイ状態にあり、２≦Ｎ−Ｍ＜Ｎ、Ｎ≧３である、ことを特徴とする請求項６に記載のＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
【請求項１０】
前記電池管理システムは、更に、スタンバイＳＯＣ検出装置を制御することで、スタンバイ状態と運転状態との間の切換を実現する状態切換モジュールを備え、
前記電池管理システムの状態切換モジュールは、ＳＯＣ故障除去モジュールがＳＯＣ検出装置の両端のバルブへの閉鎖操作を施行した後、自動的にスタンバイＳＯＣ検出装置の両端のバルブの起動を制御し、スタンバイＳＯＣ検出装置をスタンバイ状態から運転状態に切換る、ことを特徴とする請求項９に記載のＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
【請求項１１】
請求項１から３の何れかに記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法により、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総をフロー電池ＳＯＣとして取得する手順一と、
フロー電池の現在運転状態パラメータを取得する手順二と、
取得されたフロー電池ＳＯＣ、及び取得されたフロー電池の現在運転状態パラメータにより、さらにフロー電池の実容量とフロー電池ＳＯＣ及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係に基づき、フロー電池の実容量を確定する手順三とを備える、フロー電池の実容量確定方法。
【請求項１２】
前記フロー電池の実容量は、フロー電池の実際の放電容量であり、前記フロー電池運転状態パラメータは、少なくとも、放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量を備え、前記フロー電池の実際の放電容量とフロー電池ＳＯＣ及びフロー電池運転状態パラメータとの間の対応関係は、Ｃｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）であり、その中、Ｃｄは、フロー電池の実際の放電容量であり、Ｃｒは、フロー電池の定格放電容量であり、Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）は、フロー電池を異なるＳＯＣ、及び異なる放電出力／定格出力の比率の下で運転する時の、フロー電池の実際の放電容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｔ，Ｐ）は、フロー電池を異なる電解液温度、及び異なる放電出力／定格出力の比率の下で運転する時の、フロー電池の実際の放電容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｆ，Ｐ）は、フロー電池を異なる電解液流量、及び異なる放電出力／定格出力の比率の下で運転する時の、フロー電池の実際の放電容量とフロー電池の定格放電容量との比率である、ことを特徴とする請求項１１に記載のフロー電池の実容量確定方法。
【請求項１３】
前記フロー電池の実容量は、更に、フロー電池の実際の充電容量であり、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、充電出力と定格出力との比率を備え、前記フロー電池の実際の充電容量とフロー電池ＳＯＣ及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Ｃｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）であり、その中、Ｃｃは、フロー電池の実際の充電容量であり、Ｃ´ｒは、フロー電池の定格充電容量であり、Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）は、フロー電池を異なるＳＯＣ、及び異なる充電出力／定格出力の比率の下で運転する時の、フロー電池の実際の充電容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｔ，Ｐ）は、フロー電池を異なる電解液温度、及び異なる充電出力／定格出力の比率の下で運転する時の、フロー電池の実際の充電容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｆ，Ｐ）は、フロー電池を異なる電解液流量、及び異なる充電出力／定格出力の比率の下で運転する時の、フロー電池の実際の充電容量とフロー電池の定格充電容量との比率である、ことを特徴とする請求項１２に記載のフロー電池の実容量確定方法。
【請求項１４】
フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる放電出力／定格出力の比率の下で運転する時の、実際の放電容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる放電出力／定格出力の比率の下で運転する時の、実際の放電容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる放電出力／定格出力の比率の下で運転する時の、実際の放電容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる充電出力／定格出力の比率の下で運転する時の、実際の充電容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる充電出力／定格出力の比率の下で運転する時の、実際の充電容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる充電出力／定格出力の比率の下で運転する時の、実際の充電容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶する、ことを特徴とする請求項１３に記載のフロー電池の実容量確定方法。
【請求項１５】
前記手順三は具体的に、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在の放電出力／定格出力の比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ（Ｔ，Ｐ）及びＲ（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際の放電容量Ｃｄを取得し、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在の充電出力／定格出力の比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ´（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ´（Ｔ，Ｐ）及びＲ´（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際の充電容量Ｃｃを取得する、ことを特徴とする請求項１３に記載のフロー電池の実容量確定方法。
【請求項１６】
請求項５に記載のフロー電池システムの荷電状態監視測定システムと、
フロー電池の現在運転状態パラメータを取得するためのパラメータ取得モジュールと、
フロー電池システムの荷電状態監視測定システム、及びパラメータ取得モジュールに接続される実容量確定モジュールと、を備え、
フロー電池システムの荷電状態監視測定システムが備えるＳＯＣ取得モジュールより取得されたフロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総をフロー電池ＳＯＣとし、
前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池ＳＯＣ及び取得されたフロー電池の現在運転状態パラメータと、フロー電池の実容量とフロー電池ＳＯＣ及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係と、に基づいて、フロー電池の実容量を確定する、フロー電池の実容量確定装置。
【請求項１７】
前記確定装置は、更に、実容量確定モジュールに接続される記憶モジュールを備え、前記記憶モジュールは、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶する、ことを特徴とする請求項１６に記載のフロー電池の実容量確定装置。
【請求項１８】
前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ（Ｔ，Ｐ）及びＲ（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際放電可能容量Ｃｄを取得し、前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現行充電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ´（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ´（Ｔ，Ｐ）及びＲ´（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際充電可能容量Ｃｃを取得する、ことを特徴とする請求項１７に記載のフロー電池の実容量確定装置。
【請求項１９】
前記フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介して或は介さずにエネルギー蓄積インバーターの一端に接続され、前記エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介して或は介さずに交流バスに接続され、エネルギー蓄積インバーターと交流バスとの接続点或は交流変圧機器と交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とする、フロー電池の交流側の入出力特性見積方法において、前記見積方法は、
請求項１１に記載のフロー電池の実容量確定方法によりフロー電池の実容量を確定する手順と、
直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、交流変圧機器の効率、フロー電池の補助エネルギー消費量及び確定されたフロー電池の実容量により、フロー電池交流側が実際に提供・吸収される電量を取得する手順と、を備える、ことを特徴とするフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
【請求項２０】
フロー電池交流側の実際吸収電量は、ＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３であり、フロー電池の交流側の実際提供電量は、ＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３であり、その内、ＥＡＣＯは、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量であり、ＥＡＣＩは、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量であり、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量である、ことを特徴とする請求項１９に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
【請求項２１】
１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより、充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得する手順を更に備え、その中、Ｅ´Ｒは、フロー電池の交流側の定格吸収電量であり、ＥＲは、フロー電池の交流側の定格放出電量である、ことを特徴とする請求項２０に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
【請求項２２】
フロー電池の交流側の実際提供出力は、ＰＡＣＯ＝ＰＬＦ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３であり、フロー電池交流側の実際吸収出力はＰＡＣＩ＝ＰＬＣ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３であり、その中、ＰＡＣＯは、フロー電池の交流側が実際に提供した出力であり、ＰＡＣＩは、フロー電池の交流側が実際に吸収した出力であり、ＰＬＣは、フロー電池の充電出力であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量であり、ＰＬＦは、フロー電池の放電出力であり、フロー電池の交流側の実際提供出力ＰＡＣＯ或はフロー電池交流側の実際吸収出力ＰＡＣＩは、ユーザの需要により、予め設定された既知量である時、さらに対応するフロー電池の充電出力ＰＬＣ或はフロー電池の放電出力ＰＬＦを取得できる、ことを特徴とする請求項２０に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
【請求項２３】
フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを判断し、肯定判断時、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値と同等又はそれ以上であれば、先ずＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池が充電する時交流側が実際に吸収した電量を取得した後、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値未満である時、
先ずＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３により、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量を取得した後、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得する、ことを特徴とする請求項２２に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
【請求項２４】
フロー電池の交流側の出力の変化発生時間間隔が所定の時間間隔以下か否かを判断することで、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを確定する、ことを特徴とする請求項２３に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
【請求項２５】
前記フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介して或は介さずにエネルギー蓄積インバーターの一端に接続され、前記エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介して或は介さずに交流バスに接続され、エネルギー蓄積インバーターと交流バスとの接続点或は交流変圧機器と交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とする、フロー電池の交流側の入出力特性見積システムにおいて、前記見積システムは、
請求項１６に記載のフロー電池の実容量確定装置と、
フロー電池の実容量確定装置に接続される見積モジュールと、を備え、
前記見積モジュールは、直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、交流変圧機器の効率、フロー電池の補助エネルギー消費量、及び確定されたフロー電池の実容量により、フロー電池交流側の実際提供・吸収電量を取得する、ことを特徴とするフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
【請求項２６】
前記見積モジュールは、ＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３により、フロー電池の交流側の実際提供電量を取得し、ＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池交流側の実際吸収電量を取得し、その中、ＥＡＣＯは、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量であり、ＥＡＣＩは、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量であり、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量である、ことを特徴とする請求項２５に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
【請求項２７】
前記見積モジュールは、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより、充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、その中、Ｅ´Ｒはフロー電池の交流側の定格吸収電量であり、ＥＲはフロー電池の交流側の定格放出電量である、ことを特徴とする請求項２６に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
【請求項２８】
前記見積システムは、更に、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを判断するための出力変化判断モジュールと、フロー電池ＳＯＣとＳＯＣ閾値とを比較するための比較モジュールを備え、フロー電池の交流側の出力変化が頻繁に変化する時、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値と同等又はそれ以上であれば、先ずＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量を取得した後、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより、充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値未満であれば、先ずＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３により、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量を取得した後、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得する、ことを特徴とする請求項２７に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロー電池技術分野に属し、具体的には、フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法とそのシステム、ＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池、フロー電池の実容量確定方法とその装置、及びフロー電池の交流側の入出力特性見積方法とそのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
フロー電池は、長寿命で安全性が高く、過度充放電能力が強く、環境に影響しない等の長所を備え、大規模エネルギーの蓄積において、一つの理想的な選択になっている。主な応用として、再生可能なエネルギー発電所及びユーザ側のインテリジェント・マイクロネットワーク（住民区、工業区、公共設施）等を含み、フロー電池システムは、閑暇に流れる電力をピーク時間に使用可能で、負荷均衡及び電力量品質向上等の多種機能を実現できる。
【０００３】
荷電状態（ＳＯＣ）は電池電量状態を示すパラメータであり、電池システムの精確な制御及び管理を実現する最も直接的な依拠であり、フロー電池の最も重要なパラメータの一つでもあり、実時間の精確な荷電状態は、電池システムの信頼性の高い運転の保証、電池の使用効果の向上及び電池寿命の延長に対して何れも重要な作用を奏する。フロー電池の有効な制御及び管理を確保し、良好な充放電気特性及び長久の使用寿命を取得するために、フロー電池の荷電状態を継続実時間で検出し、真実で精確な実時間ＳＯＣ値を記録する必要があり、且つ該値によりフロー電池を更に制御して相応の運転策略を、例えば電解液流量の調整、充放電モードの変更等を、実行する。また、電池管理システムは、更に、取得されたＳＯＣ値を上級のエネルギー管理システムにフィードバックし、その管理調整に重要な参考及び依拠を提供する。ＳＯＣ検出装置により取得されたＳＯＣ値の精確程度（即ち、真値との偏差）はフロー電池ひいては発電所級のエネルギー蓄積システムの運転の安全性及び安定性に直接影響を与える。
【０００４】
フロー電池の荷電状態（ＳＯＣ）は、主に正極電解液及び負極電解液の実時間電圧差を監視測定することで取得され、該電圧差が電解液濃度と直接関係があるので、フロー電池システムを作動させる過程で、正負極電解液貯蔵タンクにある電解液が循環ポンプの駆動で電解液循環管路及び電堆を流れ、電堆において電気化学反応を起こし、電堆内に入った電解液の活性物質の濃度が変化し、その後、電解液は正負極電解液貯蔵タンク内に戻り、貯蔵タンク内にある電解液と混合される。よって、フロー電池の異なる位置にある正負極電解液の電圧差が異なり、フロー電池のどんな位置、例えば電堆入口、電堆出口及び正負極電解液貯蔵タンク、にある電解液の電圧差は、いずれもフロー電池の実時間荷電状態（ＳＯＣ）を直接に反映することができない。従来の技術によるフロー電池システムの荷電状態は、普通フロー電池の単一位置にある正負極電解液電圧差だけを監視測定することで、フロー電池システム全体の荷電状態（ＳＯＣ）を反映するものであり、且つ出力・容量設定及び充放電段階等の複数の要素を考慮しない。このような方法は、簡単に統一標準に基づき処理するだけであって、全面的な監視測定及び実時間で精確な荷電状態（ＳＯＣ）を計算できない。
【０００５】
また、従来の技術は、一つの監視測定箇所に一つのＳＯＣ検出装置を配置したので、ＳＯＣ検出装置が損壊された場合、参考・対比データが欠如し、電池管理システムにおいて該検出のＳＯＣ値が正確値であるのか判断できず、そのまま不精確なＳＯＣ値を参考してフロー電池を制御・調整してしまい、フロー電池本体及び発電所級のエネルギー蓄積システムの運転安全性及び安定性に無視できない影響を与える。具体的に、ＳＯＣ検出装置が液漏れ、閉塞、監視測定位置の電位センサーの精度や、電圧センサーの精度の偏差等の状況が生じた場合、該ＳＯＣ検出装置がフィードバックするＳＯＣ値と真値との間に大きい偏差を生じる。現在の国内外において行われている複数のメガワット級のフロー電池項目から分かるように、ある状況においては、ＳＯＣ検出装置により電池管理システムにフィードバックされるＳＯＣ値とＳＯＣ真値との差異が１０％を超えるものもある。ＳＯＣ検出装置が不精確なＳＯＣ値を電池管理システム及び上級エネルギー管理システムにフィードバックする場合、不精確なＳＯＣがフロー電池の後続的な運転及び管理に影響し、更に管理調整指令とフロー電池の実際の状態に厳重に合わなくなり、フロー電池が強行に過充電や、過放電操作を行うようになるので、エネルギー蓄積システムの全体の運転効率及び安定性に厳しい影響を与える。これが、長期間になると、電池システム容量及び性能の大幅の低下、電堆の焼損、電池システムが継続して作動できない等の問題が起こる。
【０００６】
実際の運転過程において、電力システム或は上級管理調整システムが注目するのは、電池システムの実際に充放電できる容量であり、フロー電池のある運転パラメータ、例えば温度、運転モード、電解液流量、電解液温度等のパラメータが非定格状態にあるとき、前記ＳＯＣ検出装置により取得されたＳＯＣが直接フロー電池の実際放出可能な電量を反映することと認められない。ただ、ＳＯＣのみを充放電容量としたら、フロー電池への管理調整が精確でなく、過度充放電、或は管理調整システムによる判断錯誤等の問題を引き起こすことになり、エネルギー蓄積システム及び発電所の全体の運転効率及び安定性に厳しい影響がある。
【０００７】
また、フロー電池の交流側の入出力特性は、ユーザが関心を持つ問題であり、ユーザがフロー電池を正確に使用する前提のものである。然し、フロー電池は、磁力ポンプ、熱交換システム、通風システム、電池管理システム及びセンサー等の補助消費電力を備えており、フロー電池を充放電する時、補助消費電力を運転させるために、額外の消費電力及びエネルギーを提供しなければならず、フロー電池の交流側の入出力特性は従来の蓄電池と明らかに区別される。次に、フロー電池の自己放電も従来の電池と明らかに異なり、時間の制限が小さい反面、受容量出力比による影響が大きい。更に、フロー電池は、通常の蓄電池と同様に、エネルギー蓄積インバーター及び変圧器の交直流変換効率にも関する。以上の要因によりフロー電池の交流側の入出力特性を精確に見積ることができず、例えば現在のシステム状態において、異なる運転モード下で、交流側で受け取られる最大出力はどのぐらいか、或いは交流側が充電或は放電できる最大エネルギーはどのくらいかなどは、ユーザがより関心がある部分である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上の問題を解決するためになされたものであり、フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法とそのシステム、ＳＯＣ検出装置が冗長設計されたフロー電池、フロー電池の実容量確定方法とその装置、及びフロー電池の交流側の入出力特性見積方法とそのシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の技術手段は次の通りである。
【００１０】
上記した課題を解決するために、この発明に係るフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法は、電堆、正極電解液貯蔵タンク、負極電解液貯蔵タンク及び電解液循環管路を備えるフロー電池システムを備え、少なくとも２対の異なる監視箇所のＳＯＣを確定し、何れか１対の監視箇所が、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路、或は電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路にある手順１と、各対の監視箇所の対応するＳＯＣにより、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得する手順２と、を備える如く構成した。
【００１１】
また、上記フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、前記監視箇所が３対になる場合には、前記手順２は具体的に、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用してフロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、その内、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣであるのが望ましい。
【００１２】
また、上記フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、前記監視箇所が２対になる場合には、前記手順２は具体的に、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃ、或いはＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用し、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、その内、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、上記各公式において各係数の合計は１となり、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣであるのが望ましい。
【００１３】
また、上記フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、前記手順２の前に、更に、フロー電池システムの出力と容量との比率結果により係数Ａ、Ｂ、Ｃを設定する手順を備えるのが望ましい。
【００１４】
また、上記フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、前記監視箇所が３対になる場合には、前記フロー電池システムの出力と容量との比率結果により配置係数Ａ、Ｂ、Ｃを設定する手順は具体的に、
（１）フロー電池システムの出力と容量との比率が第一所定値と同等又はそれ以上であるか否かを判断し、肯定判断の場合には、手順（２）を施行し、否定判断の場合には、手順（３）を施行し、
（２）０．１≦Ａ≦０．３、０．５≦Ｂ≦０．８、０．１≦Ｃ≦０．３に設定し、前記手順２を施行し、
（３）フロー電池システムの出力と容量との比率が第二所定値未満であるか否かを判断し、肯定判断の場合には、手順（４）を施行し、否定判断の場合には、手順（５）を施行し、
（４）０．１≦Ａ≦０．３、０．１≦Ｂ≦０．３、０．５≦Ｃ≦０．８に設定し、手順２を施行し、
（５）ＳＯＣ均＝（ＳＯＣａ＋ＳＯＣｂ＋ＳＯＣｃ）／３により、各ペアの監視箇所のＳＯＣ平均値ＳＯＣ均を取得し、手順（６）を施行し、
（６）０＜ＳＯＣ均≦２０％とするとき、０．１≦Ａ≦０．３３、０．３３≦Ｂ≦０．６及び０．１≦Ｃ≦０．３３に設定し、前記手順２を施行し、
２０％＜ＳＯＣ均≦８０％とするとき、Ａ＝Ｂ＝Ｃに設定し、前記手順２を施行し、
８０％＜ＳＯＣ均＜１００％とするとき、０．１≦Ａ≦０．３３、０．１≦Ｂ≦０．３３及び０．３３≦Ｃ≦０．６に設定し、手順２を施行するのが望ましい。
【００１５】
また、上記フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、前記監視箇所が２対になる場合には、前記フロー電池システムの出力と容量との比率結果により係数Ａ、Ｂ、Ｃを設定する手順は具体的に、
（ｉ）フロー電池システムの出力と容量との比率が第一所定値と同等又はそれ以上であるか否かを判断し、肯定判断の場合には、手順（ｉｉ）を施行し、否定判断の場合には、手順（ｉｉｉ）を施行し、
（ｉｉ）ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．１≦Ａ≦０．３、０．７≦Ｂ≦０．９に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．７≦Ｂ≦０．９、０．１≦Ｃ≦０．３に設定し、前記手順２を施行し、
（ｉｉｉ）フロー電池システムの出力と容量との比率が第二所定値未満であるか否かを判断し、肯定判断の場合には、手順（ｉｖ）を施行し、否定判断の場合には、手順（ｖ）を施行し、
（ｉｖ）ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｂ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．１≦Ａ≦０．３、０．７≦Ｃ≦０．９に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．１≦Ｂ≦０．３、０．７≦Ｃ≦０．９に設定し、前記手順２を施行し、
（ｖ）ＳＯＣ均＝（ＳＯＣａ＋ＳＯＣｂ）／２、ＳＯＣ均＝（ＳＯＣａ＋ＳＯＣｃ）／２、或いはＳＯＣ均＝（ＳＯＣｂ＋ＳＯＣｃ）／２により、何れかの２対の監視箇所のＳＯＣ平均値ＳＯＣ均を取得し、手順（ｖｉ）を施行し、
（ｖｉ）０＜ＳＯＣ均≦２０％とするとき、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．２≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｂ≦０．８に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．５≦Ｂ≦０．８、０．２≦Ｃ≦０．５に設定し、前記手順２を施行し、
２０％＜ＳＯＣ均≦８０％とするとき、Ａ＝Ｂ＝Ｃに設定し、
８０％＜ＳＯＣ均＜１００％とするとき、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｂ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．２≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．８に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．２≦Ｂ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．８に設定し、前記手順２を施行するのが望ましい。
【００１６】
上記した課題を解決するために、この発明に係るフロー電池システムの荷電状態監視測定システムは、電堆、正極電解液貯蔵タンク、負極電解液貯蔵タンク及び電解液循環管路を備えるフロー電池システムを備え、何れかの１対の監視箇所が、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中、或は電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中に配置される如く構成される。
【００１７】
また、上記フロー電池システムの荷電状態監視測定システムにおいて、前記監視測定システムは、更に、監視測定装置に接続され、各対の監視箇所がそれぞれ対応するＳＯＣに基づき、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得するためのＳＯＣ取得モジュールを備えるのが望ましい。
【００１８】
また、上記フロー電池システムの荷電状態監視測定システムにおいて、前記監視箇所が３対になる場合には、前記ＳＯＣ取得モジュールは、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用して、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、その中、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣであるのが望ましい。
【００１９】
また、上記フロー電池システムの荷電状態監視測定システムにおいて、前記監視箇所が２対になる場合には、前記ＳＯＣ取得モジュールは、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃ、或はＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用して、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、その内、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、上記各公式において各係数の合計は１となり、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣであるのが望ましい。
【００２０】
上記した課題を解決するために、この発明に係るＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池は、同一の監視箇所に少なくとも２対のＳＯＣ検出装置が設置され、前記監視箇所は、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び負極電解液出口管路中、又は電堆の正極電解液入口管路及び負極電解液入口管路中の何れか１対の位置である如く構成される。
【００２１】
また、上記ＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池において、前記ＳＯＣ検出装置の接続方式は直列接続或は並列接続であるのが望ましい。
【００２２】
また、上記ＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池において、前記フロー電池は更に電池管理システムを備え、前記電池管理システムは、運転状態にあるＳＯＣ検出装置が検出した信号により、計算し、各ＳＯＣ検出装置が対応するＳＯＣ値を取得するＳＯＣ計算モジュールと、算出された各ＳＯＣ値を比較することで、故障状態にあるＳＯＣ検出装置を確定するＳＯＣ故障判断モジュールと、前記故障状態にあるＳＯＣ検出装置の両端のバルブを閉める操作を施行するＳＯＣ故障除去モジュールとを、備えるのが望ましい。
【００２３】
また、上記ＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池において、前記ＳＯＣ故障判断モジュールは、所定の故障判断手順により故障状態にあるＳＯＣ検出装置を確定し、前記故障判断手順は以下の手順を備える。
【００２４】
運転状態にあるＳＯＣ検出装置の個数が２対以上である時、前記ＳＯＣ故障判断モジュールの作動方式は、計算により取得された各ＳＯＣ値と他のＳＯＣ値との差をそれぞれ比較し、現在のＳＯＣ値と他のＳＯＣ値との差値が全部設定された故障閾値Ｙ１以上である時、現在のＳＯＣ値が対応するＳＯＣ検出装置は故障状態であると判定し、ＳＯＣ故障除去モジュールを起動するものであり、運転状態にあるＳＯＣ検出装置の個数が２対である時、前記ＳＯＣ故障判断モジュールの作動方式は、２対のＳＯＣ検出装置の開放電圧が設定された故障閾値範囲Ｙ２内にあるか否かをそれぞれ判定し、故障閾値範囲Ｙ２内にない時、現在のＳＯＣ検出装置は故障状態であると判定し、ＳＯＣ故障除去モジュールを起動するものであるのが望ましい。
【００２５】
また、上記ＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池において、前記ＳＯＣ故障除去モジュールを起動した後、前記ＳＯＣ計算モジュールは新たにＳＯＣの計算を行い、ＳＯＣ故障判断モジュールは継続して算出された各ＳＯＣ値を比較し、故障状態にあるＳＯＣ検出装置を新たに確定する。
【００２６】
また、上記ＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池において、前記フロー電池の同一監視箇所において、互いに冗長な関係にある少なくともＮ対のＳＯＣ検出装置が設置され、その内、Ｎ−Ｍ対のＳＯＣ検出装置が運転状態にあり、Ｍ対のＳＯＣ検出装置がスタンバイ状態にあり、２≦Ｎ−Ｍ＜Ｎ、Ｎ≧３であるのが望ましい。
【００２７】
また、上記ＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池において、前記電池管理システムは、更に、スタンバイＳＯＣ検出装置を制御することで、スタンバイ状態と運転状態との間の切換を実現する状態切換モジュールを備えるのが望ましい。
【００２８】
また、上記ＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池において、前記電池管理システムの状態切換モジュールは、ＳＯＣ故障除去モジュールがＳＯＣ検出装置の両端のバルブへの閉鎖操作を施行した後、自動的にスタンバイＳＯＣ検出装置の両端のバルブの起動を制御し、スタンバイＳＯＣ検出装置をスタンバイ状態から運転状態に切換るのが望ましい。
【００２９】
上記した課題を解決するために、本発明に係るフロー電池の実容量確定方法は、上記に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法により、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総をフロー電池ＳＯＣとして取得する手順一と、フロー電池の現在運転状態パラメータを取得する手順二と、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及び取得されたフロー電池の現在運転状態パラメータにより、及びそれらとフロー電池の実容量とフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係に基づき、フロー電池の実容量を確定する手順三と、備える如く構成される。
【００３０】
また、上記フロー電池の実容量確定方法において、前記フロー電池の実容量は、フロー電池の実際放電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、少なくとも、放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量を備え、前記フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池ＳＯＣ及びフロー電池運転状態パラメータとの間の対応関係は、Ｃｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）であり、その中、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、Ｃｒは、フロー電池の定格放電容量であり、Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）は、異なるフロー電池ＳＯＣ及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｔ，Ｐ）は、異なる電解液温度及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液流量及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であるのが望ましい。
【００３１】
また、上記フロー電池の実容量確定方法において、前記フロー電池の実容量は、更に、フロー電池の実際充電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、充電出力と定格出力との比率を備え、前記フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池ＳＯＣ及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Ｃｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）であり、その中、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃ´ｒは、フロー電池の定格充電容量であり、Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）は、異なるフロー電池ＳＯＣ及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液温度及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液流量及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であるのが望ましい。
【００３２】
また、上記フロー電池の実容量確定方法において、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、フロー電池運転モード、環境温度、電解液圧力、正・負極槽内の電解液液面の差、電解液濃度からなる群の少なくとも一種を備えるのが望ましい。
【００３３】
また、上記フロー電池の実容量確定方法において、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶するのが望ましい。
【００３４】
また、上記フロー電池の実容量確定方法おいて、前記手順三は具体的に、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在の放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ（Ｔ，Ｐ）及びＲ（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際放電可能容量Ｃｄを取得し、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在充電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ´（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ´（Ｔ，Ｐ）及びＲ´（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際充電可能容量Ｃｃを取得するのがのぞましい。
【００３５】
上記した課題を解決するために、この発明に係るフロー電池の実容量確定装置は、上記に記載のフロー電池システムの荷電状態監視測定システムと、フロー電池の現在運転状態パラメータを取得するためのパラメータ取得モジュールと、フロー電池システムの荷電状態監視測定システム、及びパラメータ取得モジュールに接続される実容量確定モジュールとを備え、フロー電池システムの荷電状態監視測定システムが備えるＳＯＣ取得モジュールより取得されたフロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総をフロー電池ＳＯＣとし、前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池ＳＯＣ、取得されたフロー電池の現在運転状態パラメータ、及びフロー電池の実容量とフロー電池ＳＯＣとフロー電池運転状態パラメータとの対応関係に基づいて、フロー電池の実容量を確定する如く構成される。
【００３６】
また、上記フロー電池の実容量確定装置において、前記フロー電池の実容量は、フロー電池の実際放電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、少なくとも放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量を備え、前記フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池ＳＯＣとフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Ｃｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）であり、その内、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、Ｃｒは、フロー電池の定格放電容量であり、Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）は、異なるフロー電池ＳＯＣ及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｔ，Ｐ）は、異なる電解液温度、及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液流量、及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であるのが望ましい。
【００３７】
また、上記フロー電池の実容量確定方法において、前記フロー電池の実容量は、更に、フロー電池の実際充電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、充電出力と定格出力との比率を備え、前記フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池ＳＯＣとフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Ｃｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）であり、その内、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃ´ｒは、フロー電池の定格充電容量であり、Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）は、異なるフロー電池ＳＯＣ及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｔ，Ｐ）は、異なる電解液温度及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液流量及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であるのが望ましい。
【００３８】
また、上記フロー電池の実容量確定装置において、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、フロー電池運転モード、環境温度、電解液圧力、正・負極槽内の電解液レベル差及び電解液濃度からなる群の少なくとも一種を備えるのが望ましい。
【００３９】
また、上記フロー電池の実容量確定装置において、前記確定装置は、更に、実容量確定モジュールに接続される記憶モジュールを備え、前記記憶モジュールは、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶するのが望ましい。
【００４０】
また、上記フロー電池の実容量確定装置において、前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ（Ｔ，Ｐ）及びＲ（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際放電可能容量Ｃｄを取得し、前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在充電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ´（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ´（Ｔ，Ｐ）及びＲ´（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際充電可能容量Ｃｃを取得するのが望ましい。
【００４１】
上記した課題を解決するために、この発明に係るフロー電池の交流側の入出力特性見積方法は、前記フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介して或は介さずにエネルギー蓄積インバーターの一端に接続され、前記エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介して或は介さずに交流バスに接続され、エネルギー蓄積インバーターと交流バスとの接続点或は交流変圧機器と交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とする、フロー電池の交流側の入出力特性見積方法であって、前記見積方法は、上記に記載のフロー電池の実容量確定方法によりフロー電池の実容量を確定する手順と、直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、交流変圧機器の効率、フロー電池の補助エネルギー消費量及び確定されたフロー電池の実容量により、フロー電池交流側が実際提供・吸収電量を取得する手順と、を備える如く構成される。
【００４２】
また、上記フロー電池の交流側の入出力特性見積方法において、フロー電池交流側の実際吸収電量は、ＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３であり、フロー電池の交流側の実際提供電量は、ＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３であり、その中、ＥＡＣＯは、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量であり、ＥＡＣＩは、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量であり、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量であるのが望ましい。
【００４３】
また、上記フロー電池の交流側の入出力特性見積方法において、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより、充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得する手順を更に備え、その中、Ｅ´Ｒは，フロー電池の交流側の定格吸収電量であり、ＥＲは、フロー電池の交流側の定格放出電量であるのが望ましい。
【００４４】
また、上記フロー電池の交流側の入出力特性見積方法において、フロー電池の交流側の実際提供出力は、ＰＡＣＯ＝ＰＬＦ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３であり、フロー電池交流側の実際吸収出力はＰＡＣＩ＝ＰＬＣ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３であり、その中、ＰＡＣＯは、フロー電池の交流側が実際に提供した出力であり、ＰＡＣＩは、フロー電池の交流側が実際に吸収した出力であり、ＰＬＣは、フロー電池の充電出力であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量であり、ＰＬＦは、フロー電池の放電出力であり、フロー電池の交流側の実際提供出力ＰＡＣＯ或はフロー電池交流側の実際吸収出力ＰＡＣＩは、ユーザの需要により、予め設定された既知量である時、さらに対応するフロー電池の充電出力ＰＬＣ或はフロー電池の放電出力ＰＬＦを取得できるのが望ましい。
【００４５】
また、上記フロー電池の交流側の入出力特性見積方法において、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを判断し、肯定判断時、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値と同等又はそれ以上であれば、先ずＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池が充電する時交流側が実際に吸収した電量を取得した後、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値未満である時、先ずＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３により、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量を取得した後、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得するのが望ましい。
【００４６】
また、上記フロー電池の交流側の入出力特性見積方法において、前記フロー電池の交流側の出力の変化発生時間間隔が所定の時間間隔以下か否かを判断することで、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを確定するのが望ましい。
【００４７】
上記した課題を解決するために、この発明に係るフロー電池の交流側の入出力特性見積システムは、前記フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介して或は介さずにエネルギー蓄積インバーターの一端に接続され、前記エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介して或は介さずに交流バスに接続され、エネルギー蓄積インバーターと交流バスとの接続点或は交流変圧機器と交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とする、フロー電池の交流側の入出力特性見積システムであって、前記見積システムは、上記に記載のフロー電池の実容量確定装置と、フロー電池の実容量確定装置に接続される見積モジュールとを備え、前記見積モジュールは、直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、交流変圧機器の効率、フロー電池の補助エネルギー消費量、及び確定されたフロー電池の実容量により、フロー電池交流側が実際提供・吸収する電量を取得する如く構成される。
【００４８】
また、上記フロー電池の交流側の入出力特性見積システムにおいて、前記見積モジュールは、ＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３により、フロー電池の交流側の実際提供電量を取得し、ＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池交流側の実際吸収電量を取得し、その中、ＥＡＣＯは、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量であり、ＥＡＣＩは、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量であり、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量であるのが望ましい。
【００４９】
また、上記フロー電池の交流側の入出力特性見積システムにおいて、前記見積モジュールは、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより、充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、その中、Ｅ´Ｒはフロー電池の交流側の定格吸収電量であり、ＥＲはフロー電池の交流側の定格放出電量であるのが望ましい。
【００５０】
また、上記フロー電池の交流側の入出力特性見積システムにおいて、フロー電池の交流側の実際提供出力は、ＰＡＣＯ＝ＰＬＦ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３であり、フロー電池交流側の実際吸収出力はＰＡＣＩ＝ＰＬＣ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３であり、その内、ＰＡＣＯはフロー電池の交流側が実際に提供した出力であり、ＰＡＣＩはフロー電池の交流側が実際に吸収した出力であり、ＰＬＣは、フロー電池の充電出力であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量であり、ＰＬＦは、フロー電池の放電出力であり、フロー電池の交流側の実際提供出力ＰＡＣＯ或はフロー電池交流側の実際吸収出力ＰＡＣＩが、ユーザの需要により予め設定された既知量である時、さらに対応するフロー電池の充電出力ＰＬＣ或はフロー電池の放電出力ＰＬＦを取得できるのが望ましい。
【００５１】
また、上記フロー電池の交流側の入出力特性見積システムにおいて、前記見積システムは、更に、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを判断するための出力変化判断モジュールと、フロー電池ＳＯＣとＳＯＣ閾値とを比較するための比較モジュールを備え、フロー電池の交流側の出力変化が頻繁に変化する時、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値と同等又はそれ以上であれば、先ずＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量を取得した後、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより、充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値以下であれば、先ずＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３により、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量を取得した後、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得するのが望ましい。
【００５２】
また、上記フロー電池の交流側の入出力特性見積システムにおいて、前記出力変化判断モジュールは、フロー電池の交流側の出力の変化発生時間間隔が所定の時間間隔以下か否かを判断することで、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを確定するのがのぞましい。
【発明の効果】
【００５３】
従来の技術と比べて、本発明で提供するフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法とそのシステム、ＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池、フロー電池の実容量確定方法とその装置、及びフロー電池の交流側の入出力特性見積方法とそのシステムは、下記のような有益な効果を備える。
【００５４】
１、フロー電池システムの複数の監視箇所の荷電状態により、さらにフロー電池システムの荷電状態を取得することで、荷電状態（ＳＯＣ）の監視測定結果が真値に一層接近するようにし、監視測定が精確且つ全面的で、フロー電池システムの異なる監視箇所の荷電状態を便利に実時間に取得することができ、ＳＯＣ測定の冗長性を実現することができる。且つ一部の監視箇所に設置される監視測定装置に故障が発生した場合、依然として荷電状態の監視測定結果を実時間且つ精確に取得することを保証できるので、フロー電池の使用効率を向上させ、電池の使用寿命を延長し、フロー電池システムを精確に管理することができる。
【００５５】
２、電池管理システムが取得したＳＯＣ検出値が精確か否かを迅速に判断でき、且つ迅速に故障のＳＯＣ検出装置の運転を停止させることで、従来のＳＯＣ検出数値が失効しやすく且つ不精確になる問題を有効に解決し、フロー電池の運転全過程において監視測定されたＳＯＣ値が常に参考可能な精確値になることを保証し、フロー電池の使用寿命を延長し、フロー電池の安全・安定運転能力を向上させることができる。ＳＯＣ検出装置の取替・メンテナンス過程においてフロー電池を停止する必要がない。ＳＯＣの検出を中断せず、フロー電池の正常な運転及び管理調整を保証し、フロー電池の停止頻度を大きく減少させ、フロー電池の運転効率及び出力能力を向上させる。電池管理システム及び上級エネルギー管理システムがどのような時間でも精確なＳＯＣ値を受取できることを保証し、失効のＳＯＣ値を参考したことによる錯誤操作の施行の可能性を大幅に低下させ、フロー電池の安全管理及び管理調整を実現し、フロー電池の不正常な出力による、エネルギー蓄積発電所の他の機器（例えばインバーター、発電機器、用電負荷等）への影響を低下させ、エネルギー蓄積発電所及び送電網システムの全体の安全性及び安定性を向上させる。
【００５６】
３、有効にフロー電池ＳＯＣと各運転パラメータとの関係を整合して、フロー電池のＳＯＣと放電容量の実時間の一致化を保証し、任意時刻、任意状態でのフロー電池の実容量の精確な確定を実現でき、実際に応用するときエネルギー管理システムが単一のＳＯＣ状態だけを参考してフロー電池を管理調整することにより管理調整指令がマッチングしなく、過度に充放電し、ひいては管理調整システムの判断錯誤を起こす等の問題を基本的に回避し、フロー電池の管理調整の精確性及び急速の反響能力、及びエネルギー蓄積システム及び発電所の運転効率及び安定性を有効に向上させる。
【００５７】
４、フロー電池の補助機器、インバーター機器及び変圧機器によるフロー電池の直流側及び交流側のエネルギー及び効率への影響を十分に考慮したので、フロー電池の交流側の入出力特性を精確に見積ることができる方法を提供し、ユーザのフロー電池へのより合理的な使用において、より精確で詳細及び参考性がある指導を提供する。該方法は簡単に実行しやすく、実際に応用意義が大きく、良好に普及する応用価値を備えており、フロー電池の商業化、規模化応用の推進に重要な意義がある。
【００５８】
本発明の実施例或は従来技術の技術方案についてより明瞭的に説明するために、以下、実施例或は従来の技術について説明する際に必要である図面に対して、簡単に説明する。以下、説明される図面は本発明の一部の実施例であって、当業者は、容易に想到できる条件下において、これらの図面により他の図面を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第一実施形態に係るフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の第二実施形態に係るフロー電池システムの荷電状態監視測定システムの構造を示す概略図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係るＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づいたフロー電池の構造を示す概略図である。
【図４】本発明の第三実施形態に係るＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づいたフロー電池の電池管理システムの構造を示す概略図である。
【図５（ａ）】本発明の第三実施形態に係る異なるＳＯＣ検出装置の冗長構造を示す概略図である。
【図５（ｂ）】本発明の第三実施形態に係る異なるＳＯＣ検出装置の冗長構造を示す概略図である。
【図５（ｃ）】本発明の第三実施形態に係る異なるＳＯＣ検出装置の冗長構造を示す概略図である。
【図６】本発明の第三実施形態に係るＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づいたフロー電池の故障判断手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第四実施形態に係るフロー電池の実容量確定方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第五実施形態に係るフロー電池の実容量確定装置の構造を示すブロック図である。
【図９】本発明の第四実施形態及び第五実施形態に係るＳＯＣが０〜１００％であり、放電出力が０〜Ｐｒであり、如何なるＳＯＣと放電出力条件下でのＲ（ＳＯＣ，Ｐ）の曲面関係を示す図である。
【図１０】本発明の第四実施形態及び第五実施形態に係る電解液温度が０〜５０℃であり、放電出力が０〜Ｐｒであり、如何なる電解液温度と放電出力条件下でのＲ（Ｔ，Ｐ）の曲面関係を示す図である。
【図１１】本発明の第四実施形態及び第五実施形態に係る電解液流量が０％〜１００％であり、放電出力が０〜Ｐｒであり、如何なる電解液流量と放電出力条件下でのＲ（Ｆ，Ｐ）の曲面関係を示す図である。
【図１２】本発明の第六実施形態に係るフロー電池の交流側の入出力特性見積方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第七実施形態に係るフロー電池の交流側の入出力特性見積システムの構造を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第六実施形態及び第七実施形態に係るフロー電池とフロー電池の交流側との接続を示す概略図である。
【図１５】本発明の第六実施形態及び第七実施形態に係るフロー電池の無負荷運転時の出力及び容量特性曲線を示す概略図である。
【図１６】本発明の第六実施形態及び第七実施形態に係るエネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率とエネルギー蓄積インバーターの出入力の電力比との関係を示す曲線図である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
本発明の実施例の目的、技術方案及び長所をより明瞭にさせるために、以下、本発明の実施例の図面に基づき、本発明の実施例の技術方案について明瞭・十分に説明する。勿論、以下に説明される実施例は本発明の一部分の実施例であり、全部の実施例ではない。本発明の実施例に基づき、当業者が容易に想到できる条件下で取得される全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。
【００６１】
先ず、図面に基づいて、本発明の第一実施形態に係るフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法について説明する。図１に示すように、フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法は、電堆、正極電解液貯蔵タンク、負極電解液貯蔵タンク及び電解液循環管路からなるフロー電池システムを備え、少なくとも２対の異なる監視箇所のＳＯＣを確定し、何れか１対の監視箇所が、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路、或は電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路にある手順１と、各対の監視箇所の対応するＳＯＣにより、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得する手順２と、を備える。
【００６２】
また、上記フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、前記監視箇所が３対になる場合には、前記手順２は具体的に、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用してフロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、その内、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣである。
【００６３】
また、上記フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、前記監視箇所が２対になる場合には、前記手順２は具体的に、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃ、或いはＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用し、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、その内、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、上記各公式において各係数の合計は１となり、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣである。
【００６４】
また、上記フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、前記手順２の前に、更に、フロー電池システムの出力と容量との比率の結果により係数Ａ、Ｂ、Ｃを設定する手順を備える。
【００６５】
また、上記フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、前記監視箇所が３対になる場合には、前記フロー電池システムの出力と容量との比率の結果により配置係数Ａ、Ｂ、Ｃを設定する手順は具体的に、
（１）フロー電池システムの出力と容量との比率が第一所定値と同等又はそれ以上か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順（２）を施行し、否定判断の場合には、手順（３）を施行する。
（２）０．１≦Ａ≦０．３、０．５≦Ｂ≦０．８、０．１≦Ｃ≦０．３に設定し、前記手順２を施行する。
（３）フロー電池システムの出力と容量との比率が第二所定値以下か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順（４）を施行し、否定判断の場合には、手順（５）を施行する。
（４）０．１≦Ａ≦０．３、０．１≦Ｂ≦０．３、０．５≦Ｃ≦０．８に設定し、手順２を施行する。
（５）ＳＯＣ均＝（ＳＯＣａ＋ＳＯＣｂ＋ＳＯＣｃ）／３により、各ペアの監視箇所のＳＯＣ平均値ＳＯＣ均を取得し、手順（６）を施行する。
（６）０＜ＳＯＣ均≦２０％とするとき、０．１≦Ａ≦０．３３、０．３３≦Ｂ≦０．６及び０．１≦Ｃ≦０．３３に設定し、前記手順２を施行する。
２０％＜ＳＯＣ均≦８０％とするとき、Ａ＝Ｂ＝Ｃに設定し、前記手順２を施行する。
８０％＜ＳＯＣ均＜１００％とするとき、０．１≦Ａ≦０．３３、０．１≦Ｂ≦０．３３及び０．３３≦Ｃ≦０．６に設定し、手順２を施行する。
【００６６】
また、上記フロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、前記監視箇所が２対になる場合は、前記フロー電池システムの出力と容量との比率の結果により係数Ａ、Ｂ、Ｃを設定する手順は具体的に、
（ｉ）フロー電池システムの出力と容量との比率が第一所定値と同等又はそれ以上か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順（ｉｉ）を施行し、否定判断の場合には、手順（ｉｉｉ）を施行する。
（ｉｉ）ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．１≦Ａ≦０．３、０．７≦Ｂ≦０．９に設定し、前記手順２を施行する。
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．６に設定し、前記手順２を施行する。
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．７≦Ｂ≦０．９、０．１≦Ｃ≦０．３に設定し、前記手順２を施行する。
（ｉｉｉ）フロー電池システムの出力と容量との比率が第二所定値未満であるか否かを判断し、肯定判断の場合には、手順（ｉｖ）を施行し、否定判断の場合には、手順（ｖ）を施行する。
（ｉｖ）ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｂ≦０．６に設定し、前記手順２を施行する。
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．１≦Ａ≦０．３、０．７≦Ｃ≦０．９に設定し、前記手順２を施行する。
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．１≦Ｂ≦０．３、０．７≦Ｃ≦０．９に設定し、前記手順２を施行する。
（ｖ）ＳＯＣ均＝（ＳＯＣａ＋ＳＯＣｂ）／２、ＳＯＣ均＝（ＳＯＣａ＋ＳＯＣｃ）／２、或いはＳＯＣ均＝（ＳＯＣｂ＋ＳＯＣｃ）／２により、何れかの２対の監視箇所のＳＯＣ平均値ＳＯＣ均を取得し、手順（ｖｉ）を施行する。
（ｖｉ）０＜ＳＯＣ均≦２０％とするとき、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．２≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｂ≦０．８に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、  
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．５≦Ｂ≦０．８、０．２≦Ｃ≦０．５に設定し、前記手順２を施行し、
２０％＜ＳＯＣ均≦８０％とするとき、Ａ＝Ｂ＝Ｃに設定し、
８０％＜ＳＯＣ均＜１００％とするとき、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｂ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．２≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．８に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．２≦Ｂ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．８に設定し、前記手順２を施行する。
【００６７】
図２は本発明の第二実施形態に係るフロー電池システムの荷電状態監視測定システムの構造概略図であり、図２に示すように、この発明に係るフロー電池システムの荷電状態監視測定システムは、電堆１、正極電解液貯蔵タンク２、負極電解液貯蔵タンク３及び電解液循環管路からなるフロー電池システムを備え、何れかの１対の監視箇所が、正極電解液貯蔵タンク２内及び負極電解液貯蔵タンク３内、電堆１の正極電解液出口管路及び電堆１の負極電解液出口管路中、或は電堆１の正極電解液入口管路及び電堆１の負極電解液入口管路中に配置される。また、前記監視測定システムは、更に、監視測定装置に接続され、各対の監視箇所がそれぞれ対応するＳＯＣに基づき、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得するためのＳＯＣ取得モジュール１０を備える。また、前記監視箇所が３対になる場合には、前記ＳＯＣ取得モジュール１０は、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用して、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、ここで、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク２内及び負極電解液貯蔵タンク３内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは、対応する監視箇所である電堆１の正極電解液出口管路及び電堆１の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは、対応する監視箇所である電堆１の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣである。また、前記監視箇所が２対になる場合には、前記ＳＯＣ取得モジュール１０は、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ（該公式に対応する２対の監視箇所はそれぞれ、正極電解液貯蔵タンク２内及び負極電解液貯蔵タンク３内、及び電堆１の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中に配置）、或いはＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃ（該公式に対応する２対の監視箇所はそれぞれ、正極電解液貯蔵タンク２内及び負極電解液貯蔵タンク３内、及び電堆１の正極電解液入口管路及び電堆１の負極電解液入口管路中に配置）、或いはＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃ（該公式に対応する２対の監視箇所はそれぞれ、電堆１の正極電解液出口管路及び電堆１の負極電解液出口管路中、及び電堆１の正極電解液入口管路及び電堆１の負極電解液入口管路中に配置）を利用して、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得する。ここで、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、上記各公式において各係数の合計は１となり、ＳＯＣａは対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク２内及び負極電解液貯蔵タンク３内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは対応する監視箇所である電堆１の正極電解液出口管路及び電堆１の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは対応する監視箇所である電堆１の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣである。本発明はフロー電池システムの出力と容量との比率により係数Ａ、Ｂ、Ｃを配置し、その内、第一所定値が実際応用時に５をとることができ、第二所定値が実際応用時に０．２をとることができる。また、監視箇所は正極電解液貯蔵タンク２内及び負極電解液貯蔵タンク３内に配置され、好ましくは、正極電解液貯蔵タンク２及び負極電解液貯蔵タンク３内の中部位置に配置されるのがよい。
【００６８】
本発明の第二実施形態において、電位滴定方式、分光光度方式或は電位検出方式により少なくとも２対の異なる監視箇所のＳＯＣを確定し、相応する監視測定装置は電位滴定装置、分光光度装置或は電位検出装置であり、その内、電位滴定方式及び分光光度方式は従来の技術における正負極電解液内の各価数のイオン含有量を確定する方式でＳＯＣを確定する。以下、具体的に電位検出方式で異なる監視箇所対に対応するＳＯＣを確定する過程について説明する。
【００６９】
本発明の第二実施形態において、前記電解液循環管路は、電堆の正極電解液出口管路６と、電堆の負極電解液出口管路７と、電堆の正極電解液入口管路８と、電堆の負極電解液入口管路９とを備える。前記電位検出装置４は具体的に、第一電位監視モジュール４１と、第二電位監視モジュール４２と、この第一電位監視モジュール４１及び第二電位監視モジュール４２に接続される電位差取得モジュール４３とを備える。前記正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内に１対の監視測定装置を構成し、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内にそれぞれ第一電位監視モジュール４１及び第二電位監視モジュール４２が配置され、これにより正極電解液貯蔵タンク内の正極電解液電位及び負極電解液貯蔵タンク内の負極電解液電位を検出し、さらに電位差取得モジュール４３が正極電解液電位と負極電解液電位との差値を取得する。前記電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中に１対の監視測定装置を構成し、電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中にそれぞれ第一電位監視モジュール４１及び第二電位監視モジュール４２が配置され、電堆の正極電解液出口管路中の正極電解液電位、及び電堆の負極電解液出口管路中の負極電解液電位を検出し、さらに電位差取得モジュール４３が正極電解液電位と負極電解液電位との差値を取得する。前記電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中に１対の監視測定装置を構成し、電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路に、それぞれ第一電位監視モジュール４１及び第二電位監視モジュール４２が配置され、電堆の正極電解液入口管路中の正極電解液電位、及び電堆の負極電解液入口管路中の負極電解液電位を検出し、さらに電位差取得モジュール４３が正極電解液電位と負極電解液電位との差値を取得する。前記電位検出装置は、電位測定計或はＳＯＣ電池等として良い。電位検出装置が各対の監視箇所の正・負極電解液電位差（正・負極電解液電位差の検出による電解液のＳＯＣ状態を確定）を取得した後、加重平均法を利用してフロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得しても良く、他の経験公式を利用してＳＯＣ総を取得しても良い。前記第一電位監視モジュール４１及び第二電位監視モジュール４２は電解液にある電極により電位を測定し、具体的にそれぞれ検出電極を備えてもよく、それぞれ検出電極及び参照電極（即ち、参照電極法で正・負極電解液の間の電位差を検出して電解液のＳＯＣ状態を確定）を備えてもよい。
【００７０】
本発明の第一実施形態及び第二実施形態に係るフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法とそのシステムは、フロー電池システムの複数の監視箇所の荷電状態を総合し、さらにフロー電池システムの荷電状態を取得することにより、荷電状態（ＳＯＣ）の監視測定結果が実の数値により近づき、測定が精確で全面的になると共に、フロー電池システムの異なる監視箇所の実時間荷電状態を便利に取得することができ、ＳＯＣ測定の冗長性を実現することができる。また、一部の監視箇所に設置された監視測定装置に故障が生じた場合には、依然として荷電状態の監視測定結果を実時間で精確に得ることを保証することができ、よってフロー電池の使用効率の向上に有利であり、電池の使用寿命を延長させ、フロー電池システムを精確に管理することができる。表１に、フロー電池システムの異なる荷電状態の監視測定方法による監視測定誤差比較データを示し、その内、監視測定誤差データは以下に説明する状況に対応する。第一状況において、電堆入口にある電荷状態ＳＯＣをフロー電池システムの電荷状態ＳＯＣ総とし、第二状況において、電堆出口にある電荷状態ＳＯＣをフロー電池システムの電荷状態ＳＯＣ総とし、第三状況において、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内の電荷状態ＳＯＣをフロー電池システムの電荷状態ＳＯＣ総とし、及び第四状況において、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中、及び電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中に配置される三対の監視箇所の電荷状態ＳＯＣを総合して、フロー電池システムの電荷状態ＳＯＣ総とする。表１に示すように、本発明の荷電状態（ＳＯＣ）監視測定結果は誤差がかなり小さく、その結果は精確である。
【００７１】
【表１】
0006491347.tif 000002
【００７２】
図３は本発明の第三実施形態に係るＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づいたフロー電池の構造概略図であり、図３に示すように、同一の監視箇所に少なくとも２対のＳＯＣ検出装置１１が設置される冗長設計によりＳＯＣ測定値の精確度を保証する。前記監視箇所は正極電解液貯蔵タンク２内及び負極電解液貯蔵タンク３内、電堆の電解液入口管路或は電堆の電解液出口管路のうちの何れか１対の位置であり、即ち、それぞれ各前記ＳＯＣ検出装置１１の正極が正極電解液貯蔵タンク２内に配置され、ＳＯＣ検出装置１１の負極が負極電解液貯蔵タンク３内に配置され、或はＳＯＣ検出装置１１の正極が電堆の正極電解液入口管路に接続され、ＳＯＣ検出装置１１の負極が電堆の負極電解液入口管路に接続され、或はＳＯＣ検出装置１１の正極が電堆の正極電解液出口管路に接続され、ＳＯＣ検出装置１１の負極が電堆の負極電解液出口管路に接続されることができる。図４は本発明の第三実施形態に係るＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づいたフロー電池の電池管理システムの構造概略図であり、図４に示すように、前記電池管理システムは、ＳＯＣ計算モジュール、ＳＯＣ故障判断モジュール及びＳＯＣ故障除去モジュール備える。その内、前記ＳＯＣ計算モジュールは、運転状態にあるＳＯＣ検出装置が検出した信号に基づき計算して、各対のＳＯＣ検出装置が対応するＳＯＣ値を取得し、前記ＳＯＣ故障判断モジュールは、算出された各ＳＯＣ値を比較することにより、故障状態にあるＳＯＣ検出装置を確定し、前記ＳＯＣ故障判断モジュールは、所定の故障判断手順により故障状態にあるＳＯＣ検出装置を確定する。図６は本発明の第三実施形態に係るＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づいたフロー電池の故障判断手順のフローチャートであり、図６の示すように、前記故障判断手順が運転状態にあるＳＯＣ検出装置の対個数により、以下の二種の状況に分けられる。
【００７３】
すなわち、
１．運転状態にあるＳＯＣ検出装置の個数が２対以上である時、前記ＳＯＣ故障判断モジュールの作動方式は、次の通りである：計算により取得された各ＳＯＣ値と他のＳＯＣ値との差をそれぞれ比較し、現在のＳＯＣ値と他のＳＯＣ値との差値が全部設定された故障閾値Ｙ１（例えば５％）以上である時、現在のＳＯＣ値が対応するＳＯＣ検出装置は故障状態であると判定し、ＳＯＣ故障除去モジュールを起動する。
２．運転状態にあるＳＯＣ検出装置の個数が２対である時、前記ＳＯＣ故障判断モジュールの作動方式は次の通りである：前記ＳＯＣ故障判断モジュールの作動方式は、２対のＳＯＣ検出装置の開放電圧が所定の故障閾値範囲Ｙ２内にあるか否かをそれぞれ判定し、現在のＳＯＣ検出装置の開放電圧が故障閾値範囲Ｙ２内にない時、現在のＳＯＣ検出装置の状態は故障状態であると判定し、ＳＯＣ故障除去モジュールを起動する。
【００７４】
その内、前記故障閾値範囲Ｙ２は、フロー電池システムが待機状態にあるとき、その電堆にある対応入口数量の単電池の開放電圧の電圧値を示し、現在の電堆単節の開放電圧が１．５５Ｖである時、Ｙ２値の閾値範囲は一般的に１．５３〜１．５７Ｖである。前記故障閾値範囲Ｙ２は、実際のＳＯＣ検出装置、電堆にある単電池数量及び接続構造により具体的に設定され、例えば一つの電堆の電解液入口管路に並列接続される１対のＳＯＣ検出装置（一個のＳＯＣ単電池セルを内蔵）を設定する場合、電堆にある対応入口数量単電池の開放電圧値＝電堆総電圧／単電池個数である。また、例えば、一つの電堆の電解液入口管路に並列接続されるＮ対のＳＯＣ検出装置（Ｍ個のＳＯＣ単電池セルを内蔵）を設定する場合、電堆にある対応入口数量の単電池の開放電圧値＝Ｍ＊電堆総電圧／単電池個数である。また、例えば、直列に接続される三つの電堆の電解液出口管路に接続される１対のＳＯＣ検出装置を設定する場合、電堆にある対応入口数量単電池の開放電圧値＝三つの電堆総電圧／三つの電堆の単電池個数総数である。前記ＳＯＣ故障除去モジュールが起動した後、前記ＳＯＣ計算モジュールは新たにＳＯＣを計算し、ＳＯＣ故障判断モジュールが継続して算出された各ＳＯＣ値に対して比較を行い、新たに故障状態にあるＳＯＣ検出装置を確定する。好ましくは、前記フロー電池は、同一監視箇所の冗長設計構造において、最も簡単な一つ使用・一つ予備の設計構造を採用してもよく、複数使用・複数予備の設計構造を採用してもよい。即ち、互いに冗長な関係にある少なくともＮ対のＳＯＣ検出装置が設置される場合、ここで、Ｎ−Ｍ対のＳＯＣ検出装置が運転状態にあり、Ｍ対のＳＯＣ検出装置がスタンバイ状態にあり、２≦Ｎ−Ｍ＜Ｎ、Ｎ≧３である。その同時に、前記フロー電池が適時に故障状態にあるＳＯＣ検出装置を取替できないことに応対するために、依然としてＳＯＣ値測定の精確性を保証する必要があり、或はスタンバイ状態のＳＯＣ検出装置を運転状態に切換する必要がある等の場合がある。前記ＳＯＣ検出装置の冗長設計構造に基づき、前記電池管理システムは、ＳＯＣ計算モジュール、ＳＯＣ故障判断モジュール、ＳＯＣ故障除去モジュールが設置されるうえで、更に状態切換モジュールが設置され、前記状態切換モジュールは、スタンバイＳＯＣ検出装置のスタンバイ状態と運転状態との切換を制御し、例えば、状態切換モジュールは、ＳＯＣ故障除去モジュールがＳＯＣ検出装置の両端のバルブへの閉鎖操作を施行した後、自動的にスタンバイＳＯＣ検出装置の両端のバルブの起動を制御し、スタンバイＳＯＣ検出装置をスタンバイ状態から運転状態に切換するように制御する。或は故障のＳＯＣ検出装置は故障を排除した後、再び運転状態へ切換させ、且つスタンバイＳＯＣ検出装置両端のバルブを閉鎖させて、該スタンバイＳＯＣ検出装置が運転状態からスタンバイ状態に切換するように制御する。電池システムが切換操作を完成した後、前記ＳＯＣ計算モジュールが新たに計算するとともに、ＳＯＣ故障判断モジュールは継続して算出された各ＳＯＣ値に対して比較を行って、新たに故障状態にあるＳＯＣ検出装置を確定することにより、ＳＯＣ値測定の連続性及び有効性を保証する。
【００７５】
本発明の第三実施形態に係るＳＯＣ検出装置は、ＳＯＣ電池及び電位計を採用してよいが、それだけに限定することではない。図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は本発明の第三実施形態に係る異なるＳＯＣ検出装置の冗長構造の概略図であり、以下、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に基づいて前記ＳＯＣ検出装置が冗長設計であるフロー電池についてさらに詳しく説明する。
【００７６】
図５（ａ）に示すように、Ｃ１〜Ｃ４は一組のＳＯＣ検出装置を示し、その監視箇所は電堆入口管路（図示のＲ＋、電堆の正極入口管路、Ｒ−、電堆の負極入口管路）であり、Ｃ１〜Ｃ４の先端及び後端には、それぞれ状態切換モジュールにより制御されるバルブが取付けられ、Ｃ１〜Ｃ４の流体通路関係は互いに並列に接続される関係であり、現在の状態をＣ１〜Ｃ３は運転状態で、Ｃ４のバルブは閉めるように設定し、即ち、スタンバイ状態に設定し、Ｃ１〜Ｃ３から測定されたＳＯＣ値により、対応する平均値計算し、且つ該当平均値をフロー電池のＳＯＣ値とする。ある時刻ｔ１において、Ｃ１の測定値により得られたＳＯＣ値とＣ２、Ｃ３の測定値により得られたＳＯＣ値との差異が何れも５％を上回ることを発見し、所定の故障判断手順（図７に図示）により、Ｃ１が故障であることを判断することができる。この時、Ｃ１の前後端バルブを閉鎖し、故障状態にあるＣ１を停用して取替し、或はスタンバイ状態のＣ４のバルブを開放し、新たにＳＯＣを計算するとともに、引き続き算出された各ＳＯＣ値に対して比較をおこなって、新たに故障状態にあるＳＯＣ検出装置を確定することにより、ＳＯＣ値測定の連続性及び有効性を保証する。その中、現在電池システムがＣ１の取替を許可しない状況であれば、直接にＳＯＣの計算をＣ２、Ｃ３より測定されたＳＯＣ平均値に調整し、フロー電池システムを引き続き運転させる。現在電池システムがＣ１の取替を許可すれば、Ｃ１の取替を完了した後、スタンバイ状態にあるＣ１を運転状態に切換することができ、この時ＳＯＣの計算をＣ１〜Ｃ３で測定されたＳＯＣ平均値に調整することができる。もし、Ｃ４の前後両端バルブを起動したら、即ち、スタンバイ状態のＣ４を運転状態に切換したら、この時のＳＯＣの計算をＣ２〜Ｃ４で測定されたＳＯＣ平均値に調整することができる。
【００７７】
図５（ｂ）に示すように、Ｃ１〜Ｃ３は一組のＳＯＣ検出装置を示し、その監視箇所は電堆出口管路（図中のＬ＋、電堆の正極出口管路、Ｌ−、電堆の負極出口管路）に位置し、Ｃ１〜Ｃ３の先端及び後端には、それぞれバルブが取付けられ、Ｃ１〜Ｃ３の流体通路関係は互いに直列に接続される関係であり、Ｃ１〜Ｃ３から測定されたＳＯＣ値により、対応する平均値計算し、且つ該当平均値をフロー電池のＳＯＣ値とする。ある時刻ｔ２において、Ｃ２の測定値により得られたＳＯＣ値とＣ１、Ｃ３の測定値により得られたＳＯＣ値との差異が何れも５％を上回ることを発見し、所定の故障判断手順（図７に図示）により、Ｃ２が故障であることを判断することができる。この時Ｃ２の前後端バルブを閉鎖し、現在ＳＯＣの計算をＣ１、Ｃ３から測定されたＳＯＣ平均値に調整し、フロー電池システムを引き続き運転させる。また、電池システムがＣ２の取替を許可する場合には、Ｃ２を取替した後、スタンバイ状態にあるＣ２を運転状態に切換し、この時ＳＯＣの計算をＣ１〜Ｃ３から測定されたＳＯＣ平均値に調整することができる。
【００７８】
図５（ｃ）に示すように、Ｃ1、Ｃ２は一組のＳＯＣ電池を示し、その監視箇所は電解液貯蔵タンク側に位置し、液面の段差を利用して電解液をＳＯＣ電池に流入する。その中、Ｃ１、Ｃ２の流体通路関係は互いに並列に接続される関係であり、且つ現在のＣ１及びＣ２はそれぞれ運転状態にある。Ｃ１〜Ｃ２から測定されたＳＯＣ値により対応する平均値計算し、且つ該当平均値をフロー電池のＳＯＣ値とする。ある時刻t３において、Ｃ1、Ｃ２の測定値に差異が存在し、その差異は何れも５％を上回ることを発見し、所定の故障判断手順（図７に図示）により、Ｃ２は故障であり、Ｃ１は正常であることを判断することができる。この時、Ｃ２の前後端バルブを閉鎖し、その同時ＳＯＣの計算をＣ１で測定された数値によりＳＯＣを計算するように調整し、フロー電池システムを引き続いて運転させるとともに、電池システムが取替を許可する状況下において、故障状態のＣ２を取り換える。Ｃ２の取替を完了した後、Ｃ２の前後端バルブ（スタンバイ状態のＣ２を運転状態に切換する）を開放し、この時のＳＯＣの計算をＣ１、Ｃ２から測定されたＳＯＣ平均値に調整することができる。
【００７９】
図７は本発明の第四実施形態に係るフロー電池の実容量確定方法のフローチャートであり、該フロー電池の実容量確定方法は、上記に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法により、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総をフロー電池ＳＯＣとして取得する手順一と、フロー電池の現在運転状態パラメータを取得する手順二と、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及び取得されたフロー電池の現在運転状態パラメータにより、さらにフロー電池の実容量とフロー電池ＳＯＣ及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係に基づき、フロー電池の実容量を確定する手順三と、を備える。
【００８０】
また、上記フロー電池の実容量確定方法において、前記フロー電池の実容量は、フロー電池の実際放電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、少なくとも、放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量を備え、前記フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池ＳＯＣ及びフロー電池運転状態パラメータとの間の対応関係は、Ｃｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）であり、その中、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、Ｃｒは、フロー電池の定格放電容量であり、Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）は、異なるフロー電池ＳＯＣ及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｔ，Ｐ）は、異なる電解液温度及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液流量及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率である。また、前記フロー電池の実容量は、更に、フロー電池の実際充電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、充電出力と定格出力との比率を備え、前記フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池ＳＯＣ及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Ｃｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）であり、その内、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃ´ｒは、フロー電池の定格充電容量であり、Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）は、異なるフロー電池ＳＯＣ及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液温度及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液流量及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率である。また、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、フロー電池運転モード、環境温度、電解液圧力、正・負極電解液貯蔵タンク内の電解液液面の差、電解液濃度からなる群の少なくとも一種を備える。また、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量と��各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶する。
【００８１】
また、前記手順三は具体的に、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在の放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ（Ｔ，Ｐ）及びＲ（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際放電可能容量Ｃｄを取得し、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在充電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ´（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ´（Ｔ，Ｐ）及びＲ´（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際充電可能容量Ｃｃを取得する。
【００８２】
図８は本発明の第五実施形態に係るフロー電池の実容量確定装置の構造ブロック図である。図８に示すように、フロー電池の実容量確定装置は、上記に記載のフロー電池システムの荷電状態監視測定システムと、フロー電池の現在運転状態パラメータを取得するためのパラメータ取得モジュールと、フロー電池システムの荷電状態監視測定システム、及びパラメータ取得モジュールに接続される実容量確定モジュールとを備え、フロー電池システムの荷電状態監視測定システムが備えるＳＯＣ取得モジュールより取得されたフロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総をフロー電池ＳＯＣとし、前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池ＳＯＣ、取得されたフロー電池の現在運転状態パラメータ、及びフロー電池の実容量とフロー電池ＳＯＣとフロー電池運転状態パラメータとの対応関係に基づいて、フロー電池の実容量を確定するように構成される。また、前記フロー電池の実容量は、フロー電池の実際放電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、少なくとも放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量を備え、前記フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池ＳＯＣとフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Ｃｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）であり、その中、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、Ｃｒは、フロー電池の定格放電容量であり、Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）は、異なるフロー電池ＳＯＣ及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｔ，Ｐ）は、異なる電解液温度、及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液流量、及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率である。また、上記のフロー電池の実容量確定装置において、前記フロー電池の実容量は、更に、フロー電池の実際充電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、充電出力と定格出力との比率を備え、前記フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池ＳＯＣとフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Ｃｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）であり、その内、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃ´ｒは、フロー電池の定格充電容量であり、Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）は、異なるフロー電池ＳＯＣ及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｔ，Ｐ）は、異なる電解液温度及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液流量及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格��電容量との比率である。また、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、フロー電池運転モード、環境温度、電解液圧力、正・負極電解液貯蔵タンク内の電解液レベル差及び電解液濃度からなる群の少なくとも一種を備える。また、上記のフロー電池の実容量確定装置において、前記確定装置は、更に、実容量確定モジュールに接続される記憶モジュールを備え、前記記憶モジュールは、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶する。また、上記のフロー電池の実容量確定装置において、前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ（Ｔ，Ｐ）及びＲ（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際放電可能容量Ｃｄを取得する。具体的に、フロー電池システムの荷電状態監視測定システムによりフロー電池の現在ＳＯＣ状態を取得し、パラメータ取得モジュールによりフロー電池の現在放電出力を取得し、さらにフロー電池の放電出力と定格出力との比率を取得した後、実容量確定モジュールが、フロー電池の現在ＳＯＣ状態、フロー電池の現在放電出力と定格出力との比率により、さらに事前に予め記憶された異なるＳＯＣ、及び異なる放電出力と定格出力との各比率Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）に基づき、フロー電池の現在ＳＯＣ状態、及びフロー電池の現在放電出力と定格出力との比率に対応するＲ（ＳＯＣ，Ｐ）を取得する。同様に、パラメータ取得モジュールによりフロー電池の現在電解液温度を取得した後、実容量確定モジュールは、フロー電池の現在電解液温度、フロー電池の現在放電出力と定格出力との比率により、さらに事前に予め記憶された異なる電解液温度、及び異なる放電出力と定格出力との比率が対応する実際放電可能容量と定格放電容量との各比率Ｒ（Ｔ，Ｐ）に基づいて、フロー電池の現在電解液温度、及びフロー電池の現在放電出力と定格出力との比率に対応するＲ（Ｔ，Ｐ）を取得する。同様に、パラメータ取得モジュールによりフロー電池の現在電解液流量を取得した後、実容量確定モジュールは、フロー電池の現在電��液流量、フロー電池の現在放電出力と定格出力との比率により、さらに事前に予め記憶された異なる電解液流量、及び異なる放電出力と定格出力との比率が対応する実際放電可能容量と定格放電容量との各比率Ｒ（Ｆ，Ｐ）に基づいて、フロー電池の現在電解液流量、及びフロー電池の現在放電出力と定格出力との比率に対応するＲ（Ｆ，Ｐ）を取得する。
【００８３】
実容量確定モジュールは、Ｃｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際放電可能容量Ｃｄを取得し、その中、Ｃｒはフロー電池の定格放電容量であり、一般的に、メーカにより公称され、具体的にフロー電池が標準条件で放電可能な容量である。例えば、ＳＯＣが１００％であり、電解液温度が４０℃であり、電解液流量が最大流量である場合には、フロー電池の定格出力放電により得られる容量になる。前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在充電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量に基づき、対応するパラメータＲ´（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ´（Ｔ，Ｐ）、及びＲ´（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）により、フロー電池の実際充電可能容量Ｃｃを取得し、具体的に、フロー電池システムの荷電状態監視測定システムによりフロー電池の現在ＳＯＣ状態を取得し、パラメータ取得モジュールによりフロー電池の現在充電出力を取得し、さらにフロー電池の充電出力と定格出力との比率を取得した後、実容量確定モジュールは、フロー電池の現在ＳＯＣ状態、及びフロー電池の現在充電出力と定格出力との比率により、さらに事前に予め記憶された異なるＳＯＣ、及び異なる充電出力と定格出力との比率に対応する実際充電可能容量と定格充電容量との各比率Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）に基づき、フロー電池の現在ＳＯＣ状態、及びフロー電池の現在充電出力と定格出力との比率に対応するＲ´（ＳＯＣ，Ｐ）を取得する。同様に、パラメータ取得モジュールによりフロー電池の現在電解液温度を取得した後、実容量確定モジュールは、フロー電池の現在電解液温度、フロー電池の現在充電出力と定格出力との比率により、さらに事前に予め記憶された異なる電解液温度、及び異なる充電出力と定格出力との比率に対応する実際充電可能容量と定格充電容量との各比率Ｒ´（Ｔ，Ｐ）に基づき、フロー電池の現在電解液温度、及びフロー電池の現在充電出力と定格出力との比率に対応するＲ´（Ｔ，Ｐ）を取得する。同様に、パラメータ取得モジュールによりフロー電池の現在電解液流量を取得した後、実容量確定モジュールは、フロー電池の現在電解液流量、フロー電池の現在充電出力と定格出力との比率により、事前に予め記憶された異なる電解液流量、及び異なる充電出力と定格出力との比率に対応する実際充電可能容量と定格充電容量との各比率Ｒ´（Ｆ，Ｐ）に基づき、フロー電池の現在電解液流量、及びフロー電池の現在充電出力と定格出力との比率に対応するＲ´（Ｆ，Ｐ）を取得する。また、前記実容量確定モジュールはＣｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）により、フロー電池の実際充電可能容量Ｃｃを取得し、その中、Ｃ´ｒはフロー電池の定格充電容量であり、一般的に、メーカにより公称され、具体的にフロー電池の標準条件で充電可能な最大容量である。例えば、ＳＯＣが０％であり、電解液温度が４０℃であり、電解液流量が最大流量である場合には、フロー電池の定格出力充電により得られる容量になる。
【００８４】
本発明の第四実施形態及び第五実施形態において、事前に予め記憶されたフロー電池の異なるＳＯＣ、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で、運転時の実際放電可能容量と定格放電容量との各比率Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）は、下記の過程を通じて取得される。異なるＳＯＣを用いるフロー電池に対して、異なる定格出力で放電を行い、異なるＳＯＣ値が０％〜１００％であり、一定のＳＯＣ値（例えば１％〜５％）ごとにフロー電池の放電操作を行ってもよく、上記値取り範囲内の各点ＳＯＣにおいて、フロー電池の放電操作をおこなってもよく、異なる放電出力（例えば、０．１Ｐｒ、０．２Ｐｒ、．．．．．Ｐｒ）を採用し、ここで、Ｐｒはフロー電池の定格出力であり、異なる放電出力０．１Ｐｒ、０．２Ｐｒ、．．．．．Ｐｒに対応し、異なる放電出力と定格出力との比率０．１、０．２、…、１に対応し、さらに各ＳＯＣ状態及び各放電出力下において、それぞれ対応する複数のフロー電池の実際放電可能容量値Ｃｄを取得し、即ち、フロー電池の実際放電可能容量とＳＯＣ、放電出力と定格出力の比の対応関係（ＳＯＣが０〜１００％程度にあり、放電出力が０〜Ｐｒ程度にあり、如何なるＳＯＣ及び放電出力下において、フロー電池が放出した実際放電可能容量Ｃｄ）を取得し、さらにＳＯＣが０〜１００％であり、放電出力が０〜Ｐｒであり、如何なるＳＯＣ及び放電出力条件下でのＲ（ＳＯＣ，Ｐ）（フロー電池が放出した実際放電可能容量Ｃｄとフロー電池の定格放電容量Ｃｒとの比率）を取得し、具体的にＯｒｉｇｉｎ、Ｍａｔｌａｂ、ＣｕｒｖｅＥｘｐｅｒｔ等の常規模擬ソフトウェアを使用して、ＳＯＣが０〜１００％であり、放電出力が０〜Ｐｒであり、且つ如何なるＳＯＣ及び放電出力下でのＲ（ＳＯＣ，Ｐ）の曲面関係図を作成する。図９は、あるフロー電池システムのＳＯＣが０〜１００％であり、放電出力が０〜Ｐｒであり、如何なるＳＯＣと放電出力でのＲ（ＳＯＣ，Ｐ）の曲面関係を図示し、図９の曲面関係図に対応する表現式は、Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）＝-１７．４６７３+１．０５６９６ｘ+３５．１３８３９ｙ-０．０００４７９６５２ｘ２-２９．９５８４３ｙ２+０．００４３８ｘｙであり、ここで，ｘはフロー電池ＳＯＣであり、ｙはフロー電池の放電出力と定格出力との比率であり、異なるメーカ製及び異なる規格のフロー電池は、異なる形状及び表現式の曲面関係図に対応することになるが、その取得過程は前記実験の過程と同じである。
【００８５】
本発明の第四実施形態及び第五実施形態において、事前に予め記憶されたフロー電池の異なる電解液温度、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下において、運転時の実際放電可能容量と定格放電容量との各比率Ｒ（Ｔ，Ｐ）は下記のような過程により取得される。異なる電解液温度でのフロー電池を異なる定格出力で放電し、異なる電解液温度の取値範囲は０℃〜５０℃であり、一定の電解液温度区間（例えば２℃）毎においてフロー電池の放電操作を行ってもよく、前記値取り範囲の各点の電解液温度下でフロー電池の放電操作を行ってもよく、異なる放電出力（例えば０．１Ｐｒ、０．２Ｐｒ、．．．．．．Ｐｒ）を採用し、その内、Ｐｒはフロー電池の定格出力であり、対応する異なる放電出力は０．１Ｐｒ、０．２Ｐｒ、．．．．．．Ｐｒであり、異なる放電出力と定格出力との比率０．１、０．２、．．．．．．１に対応し、さらに各電解液温度、及び各放電出力下において、それぞれ対応する複数のフロー電池の実際放電可能容量値Ｃｄを取得し、即ち、フロー電池の実際放電可能容量と電解液温度、放電出力と定格出力との比の対応関係（電解液温度が０〜５０℃範囲にあり、放電出力が０〜Ｐｒ程度にあり、如何なる電解液温度と放電出力下で、フロー電池が放出した実際放電可能容量Ｃｄ）を取得し、さらに電解液温度が０〜５０℃範囲にあり、放電出力が０〜Ｐｒ程度にあり、如何なる電解液温度と放電出力下でのＲ（Ｔ，Ｐ）（フロー電池が放出した実際放電可能容量Ｃｄとフロー電池の定格放電容量Ｃｒとの比率）を取得し、具体的にＯｒｉｇｉｎ、Ｍａｔｌａｂ、ＣｕｒｖｅＥｘｐｅｒｔ等の常規模擬ソフトウェアを使用して、電解液温度が０〜５０℃範囲にあり、放電出力が０〜Ｐｒ程度にあり、及び如何なる電解液温度と放電出力下においてのＲ（Ｔ，Ｐ）曲面関係図を作成する。図１０は、あるフロー電池システムの電解液温度が０〜５０℃範囲にあり、放電出力が０〜Ｐｒ程度にあり、如何なる電解液温度と放電出力下においてのＲ（Ｔ，Ｐ）の曲面関係図を示し、図１０曲面関係図に対応する表現式は、Ｒ（Ｔ，Ｐ）＝(３５５３５５９００−３２６００９０ｔ−１０４１１６０００００ｙ＋９９７７４９０００ｙ２−１３５１１２００ｔｙ）／（１＋６３５５．３４５９ｔ−１３５１．３１４５２ｙ−１１５２１５００ｔ２＋７２９１２８０ｙ２−１５０３４．４７７８９ｔｙ)であり、その中、ｔは電解液温度であり、ｙはフロー電池の放電出力と定格出力との比率であり、異なるメーカ製及び異なる規格のフロー電池は、異なる形状及び表現式の曲面関係図に対応することになるが、その取得過程は前記実験の過程と同じである。
【００８６】
本発明の第四実施形態及び第五実施形態において、事前に予め記憶されたフロー電池の異なる電解液流量、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下において、運転時の実際放電可能容量と定格放電容量との各比率Ｒ（Ｆ，Ｐ）は、下記のような過程により取得される。異なる電解液流量でのフロー電池は、異なる定格出力で放電を行い、異なる電解液流量値は最大電解液流量の０％〜１００％程度であり、一定の電解液流量区間（例えば５％）毎においてフロー電池の放電操作を行ってもよく、前記値取り範囲の各点の電解液流量下でフロー電池の放電操作を行ってもよく、異なる放電出力（例えば０．１Ｐｒ、０．２Ｐｒ、．．．．．．Ｐｒ）を採用し、その内、Ｐｒはフロー電池の定格出力であり、対応する異なる放電出力は０．１Ｐｒ、０．２Ｐｒ、．．．．．．Ｐｒであり、異なる放電出力と定格出力との比率０．１、０．２、．．．．．．１に対応し、さらに各電解液流量及び各放電出力下において、それぞれ対応する複数のフロー電池の実際放電可能容量値Ｃｄを取得し、即ち、フロー電池の実際放電可能容量と電解液流量、放電出力と定格出力との比の対応関係（電解液流量が０％〜１００％範囲にあり、放電出力が０〜Ｐｒ範囲にあり、如何なる電解液流量と放電出力下においてのフロー電池が放出した実際放電可能容量Ｃｄ）を取得し、さらに電解液流量が０％〜１００％程度にあり、放電出力が０〜Ｐｒ程度にあり、如何なる電解液流量と放電出力でのＲ（Ｆ，Ｐ）（フロー電池の実際放電可能容量Ｃｄとフロー電池の定格放電容量Ｃｒとの比率）を取得する。
【００８７】
具体的にＯｒｉｇｉｎ、Ｍａｔｌａｂ、ＣｕｒｖｅＥｘｐｅｒｔ等の常規模擬ソフトウェアを使用して、電解液流量が０％〜１００％程度にあり、放電出力が０〜Ｐｒ程度にあり、如何なる電解液流量と放電出力でのＲ（Ｆ，Ｐ）の曲面関係図を作成する。図１１は、あるフロー電池システムの電解液流量が０％〜１００％範囲にあり、放電出力が０〜Ｐｒ範囲にあり、如何なる電解液流量と放電出力でのＲ（Ｆ，Ｐ）の曲面関係図を示し、図１１曲面関係図に対応する表示式は、Ｒ（Ｆ，Ｐ）＝(９９．８１３４３−５７．９０９４７ｆ−３４．２６７６ｙ−１７．１３９５３ｙ２＋１０．０６２５３５ｙ３)/(１−０．５００３４ｆ＋０．０３８４６ｆ２＋０．０６７７ｆ３−０．５８３７１ｙ＋０．１４６６９２)である。その中、ｆは電解液流量であり、ｙはフロー電池の放電出力と定格出力との比率であり、異なるメーカ製及び異なる規格のフロー電池は、異なる形状及び表現式の曲面関係図に対応することになるが、その取得過程は前記実験の過程と同じである。
【００８８】
上記と類似で、異なるフロー電池に対して、上記実験過程と同様に、ＳＯＣが０〜１００％範囲にあり、充電出力が０〜Ｐｒ範囲にあり、如何なるＳＯＣ及び充電出力でのＲ´（ＳＯＣ，Ｐ）の曲面関係図、電解液温度が０〜５０℃範囲にあり、充電出力が０〜Ｐｒ範囲にあり、如何なる電解液温度と充電出力でのＲ´（Ｔ，Ｐ）の曲面関係図、及び電解液流量が０％〜１００％範囲にあり、充電出力が０〜Ｐｒ範囲にあり、如何なる電解液流量と充電出力でのＲ´（Ｆ，Ｐ）の曲面関係図を得ることができる。
【００８９】
図１２は本発明の第六実施形態に係るフロー電池の交流側の入出力特性見積方法のフローチャートであり、図１４は本発明の第六実施形態に係るフロー電池とその交流側の接続を示す概略図であり、図１２及び図１４に示すフロー電池の交流側の入出力特性見積方法は、前記フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介して或は介さずにエネルギー蓄積インバーターの一端に接続され、前記エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介して或は介さずに交流バスに接続され、エネルギー蓄積インバーターと交流バスとの接続点或は交流変圧機器と交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とし、前記見積方法は、上記に記載されたフロー電池の実容量確定方法によりフロー電池の実容量を確定する手順と、直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、交流変圧機器の効率、フロー電池の補助エネルギー消費量、及び確定されたフロー電池の実容量に基づき、フロー電池の交流側が実際に提供或は吸収する電量を取得する手順とを備える。
【００９０】
また、上記のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法において、フロー電池交流側の実際吸収電量は、ＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３であり、フロー電池の交流側の実際提供電量は、ＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３であり、その内、ＥＡＣＯは、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量であり、ＥＡＣＩは、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量であり、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量である。また、前記見積方法は更に下記のような手順を備える。すなわち、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより、充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得する手順を更に備え、その内、Ｅ´Ｒは、フロー電池の交流側の定格吸収電量であり、ＥＲは、フロー電池の交流側の定格放出電量である。また、前記フロー電池の交流側の実際提供出力は、ＰＡＣＯ＝ＰＬＦ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３であり、フロー電池交流側の実際吸収出力はＰＡＣＩ＝ＰＬＣ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３であり、その内、ＰＡＣＯは、フロー電池の交流側が実際に提供した出力であり、ＰＡＣＩは、フロー電池の交流側が実際に吸収した出力であり、ＰＬＣは、フロー電池の充電出力であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量であり、ＰＬＦは、フロー電池の放電出力であり、フロー電池の交流側の実際提供出力ＰＡＣＯ或はフロー電池交流側の実際吸収出力ＰＡＣＩは、ユーザの需要により、予め設定された既知量である時、さらに対応するフロー電池の充電出力ＰＬＣ或はフロー電池の放電出力ＰＬＦを取得できる。また、前記フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを判断し、肯定判断時、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値と同等又はそれ以上であれば、先ずＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池が充電する時交流側が実際に吸収した電量を取得した後、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値未満である時、先ずＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３により、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量を取得した後、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得する。また、前記フロー電池の交流側の出力の変化発生時間間隔が所定の時間間隔以下か否かを判断することで、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを確定する。
【００９１】
図１３は本発明の第七実施形態に係るフロー電池の交流側の入出力特性見積システムの構造ブロック図であり、図１４は本発明の第六実施形態及び第七実施形態に係るフロー電池とその交流側の接続を示す概略図であり、図１３及び図１４に示すフロー電池の交流側の入出力特性見積システムは、前記フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介して或は介さずにエネルギー蓄積インバーターの一端に接続され、前記エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介して或は介さずに交流バスに接続され、エネルギー蓄積インバーターと交流バスとの接続点或は交流変圧機器と交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とする、フロー電池の交流側の入出力特性見積システムであって、前記見積システムは、上記に記載のフロー電池の実容量確定装置と、フロー電池の実容量確定装置に接続される見積モジュールと、を備え、前記見積モジュールは、直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、交流変圧機器の効率、フロー電池の補助エネルギー消費量、及び確定されたフロー電池の実容量により、フロー電池交流側が実際に提供・吸収する電量を取得する。
【００９２】
また、前記見積モジュールは、ＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３により、フロー電池の交流側の実際提供電量を取得し、ＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池交流側の実際吸収電量を取得し、その中、ＥＡＣＯは、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量であり、ＥＡＣＩは、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量であり、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量である。また、前記見積モジュールは、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより、充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、その中、Ｅ´Ｒはフロー電池の交流側の定格吸収電量であり、ＥＲはフロー電池の交流側の定格放出電量である。また、前記フロー電池の交流側の実際提供出力は、ＰＡＣＯ＝ＰＬＦ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３であり、フロー電池交流側の実際吸収出力はＰＡＣＩ＝ＰＬＣ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３であり、その中、ＰＡＣＯはフロー電池の交流側が実際に提供した出力であり、ＰＡＣＩはフロー電池の交流側、が実際に吸収した出力であり、ＰＬＣは、フロー電池の充電出力であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量であり、ＰＬＦは、フロー電池の放電出力であり、フロー電池の交流側の実際提供出力ＰＡＣＯ或はフロー電池交流側の実際吸収出力ＰＡＣＩが、ユーザの需要により予め設定された既知量である時、さらに対応するフロー電池の充電出力ＰＬＣ或はフロー電池の放電出力ＰＬＦを取得できる。
【００９３】
また、前記見積システムは、更に、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを判断するための出力変化判断モジュールと、フロー電池ＳＯＣとＳＯＣ閾値とを比較するための比較モジュールを備え、フロー電池の交流側の出力変化が頻繁に変化する時、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値と同等又はそれ以上であれば、先ずＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量を取得した後、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより、充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値未満であれば、先ずＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３により、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量を取得した後、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得する。また、前記出力変化判断モジュールは、フロー電池の交流側の出力の変化発生時間間隔が所定の時間間隔以下か否かを判断することで、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを確定する。ＳＯＣ閾値は５０％をとることができ、所定の時間間隔秒レベル又はその以下でよい。
【００９４】
図１４はフロー電池とフロー電池の交流側との接続を示す概略図であり、図１４に示すように、フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介してエネルギー蓄積インバーターの一端と接続され、エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介して交流バスと接続され、該図において、交流変圧機器と交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とし、実際に応用するとき、前記フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介さず、直接にエネルギー蓄積インバーターの一端に接続されてもよく、この時、見積モジュールは、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、交流変圧機器の効率、フロー電池の補助エネルギー消費量及び取得されたフロー電池容量情報により、フロー電池交流側が実際に提供或は実際に吸収される電量を取得し、具体的に算式ＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３により、フロー電池交流側が実際に提供する電量を取得し、ＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池交流側が実際に吸収した電量を取得し、相応にフロー電池の充電出力或はフロー電池の放電出力を見積する時、採用される算式もフロー電池の交流側が実際に提供する出力は、ＰＡＣＯ＝ＰＬＦ×（ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３になり、フロー電池交流側が実際に吸収する出力は、ＰＡＣＩ＝ＰＬＣ／（ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３になり、実際の応用において、エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介さず、直接に交流バスに接続されてもよく、即ち、エネルギー蓄積インバーターと交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とする。この時、フロー電池の出力端が直流変圧機器を介してエネルギー蓄積インバーターの一端と接続される場合には、見積モジュールが、直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、フロー電池の補助エネルギー消費量、及び取得されたフロー電池容量情報により、フロー電池の交流側が実際に提供或は実際に吸収する電量を取得し、具体的に、算式ＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３を利用してフロー電池の交流側が実際に提供する電量を取得し、ＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３によりフロー電池の交流側が実際に吸収する電量を取得し、相応にフロー電池の充電出力或はフロー電池の放電出力を見積する時、採用される算式もフロー電池の交流側が実際に提供する出力は、ＰＡＣＯ＝ＰＬＦ×（ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３になり、フロー電池交流側が実際に吸収する出力は、ＰＡＣＩ＝ＰＬＣ／（ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３になり、実際の応用において、前記フロー電池の出力端は直接にエネルギー蓄積インバーターの一端に接続され、前記エネルギー蓄積インバーターの他端は直接に交流バスに接続され、つまり、フロー電池とその交流側との間に直流変圧機器或いは交流変圧機器を介設しなくてよい。この時、見積モジュールはエネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、フロー電池の補助エネルギー消費量、及び取得されたフロー電池容量情報により、フロー電池交流側の実際提供・吸収電量を取得し、具体的にＥＡＣＯ＝Ｃｄ×ＴＥ３−ＥＣＡ×ＴＥ３算式を利用して、フロー電池の交流側が実際に提供した電量を取得し、ＥＡＣＩ＝Ｃｃ／ＴＥ３＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池交流側が実際に吸収した電量を取得し、相応にフロー電池の充電出力或はフロー電池の放電出力を見積するとき、その採用される算式もフロー電池の交流側の実際提供出力がＰＡＣＯ＝ＰＬＦ×ＴＥ３−ＥＣＡ×ＴＥ３になり、フロー電池交流側の実際吸収出力がＰＡＣＩ＝ＰＬＣ／ＴＥ３＋ＥＣＡ／ＴＥ３になる。また、見積モジュールがフロー電池の交流側電量の計算処理を行うとき、先ず直流変圧機器の入出力電圧状況、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換、交流変圧機器の入出力電圧により、それぞれ対応する直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、及び交流変圧機器の効率を取得する。ある具体的なフロー電池、及び既知のフロー電池とその交流側との間の構造配置及び接続に対して、フロー電池の交流側の定格吸収電量Ｅ´Ｒ及びフロー電池の交流側の定格放出電量ＥＲが何れも既知量であり、ＥＲ＝Ｃｒ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ／ＴＥ３であり、Ｅ´Ｒ＝Ｃ´ｒ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３であり、その内、Ｃｒはフロー電池の定格放電容量であり、一般的に、メーカにより公称され、具体的にフロー電池が標準条件で放電可能な容量である。例えば、ＳＯＣが０％であり、電解液温度が４０℃であり、電解液流量が最大流量であるとき、フロー電池の定格出力放電により得た容量である。Ｃ´ｒはフロー電池の定格充電容量であり、一般的に、メーカにより公称され、具体的にフロー電池が標準条件で充電可能な容量である。例えば、ＳＯＣが０％であり、電解液温度が４０℃であり、電解液流量が最大流量であるとき、フロー電池の定格出力充電により得た容量である。
【００９５】
本発明の第六実施形態及び第七実施形態において、フロー電池の補助エネルギー消費量とは、磁力ポンプ、熱交換システム、通風システム、電池管理システム及びセンサー等の補助機器の消費電力を指す。これらの補助消費電力は、前記補助機器の交流バスに電力量と出力の計量機能がある計量器を追加し、且つ計量した電力消耗を統計することにより、相応の補助消費電力を取得してもよく、具体的な補助機器の時間作動計画により相応の補助消費電力を取得してもよい。例えば通風システムの時間作動計画をＰＭ２：００〜ＰＭ３：００に開始するようにし、これによりこの時期内の補助エネルギー消費を統計してもよく、フロー電池の直流側状態により補助電力消費を見積してもよい。例えば交流３０％出力で放電し、放電過程で直流側出力が交流側出力以上になるので、かりに対応する直流側出力が略４０％、フロー電池の現在直流ＳＯＣが約５０％とすれば、直流特性に基づき、４０％の直流出力の放電により直流側ＳＯＣが５０％から３０％まで低下され、この過程で磁力ポンプの消耗は通常１０ｋＷｈであり、５０％〜４０％の直流ＳＯＣの区間において、磁力ポンプ出力は２ｋＷであり、４０％〜３０％のＳＯＣ区間において、磁力ポンプの出力が５ｋＷである。以上のパラメータを取得したうえ、そのデータが真値に接近するまで、以上の操作を繰り返す。フロー電池が無負荷（自己放電）で運転する場合には、出力及び容量が交流総出口（即ち、フロー電池の交流測）に体現されないので、この時直流側ＳＯＣ表示だけを注目すればよい。図１５はフロー電池が無負荷運転時の出力と容量特性曲線（自放電曲線）を示しており、図１６はエネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率とエネルギー蓄積インバーターの入出力の出力比の関係曲線図であり、前記エネルギー蓄積インバーターの入出力の出力比、充電時、具体的にエネルギー蓄積インバーター直流側出力とエネルギー蓄積インバーター交流側出力との比率であり、前記エネルギー蓄積インバーターの入出力の出力比、放電時、具体的にエネルギー蓄積インバーター交流側出力とエネルギー蓄積インバーター直流側出力との比率である。
【００９６】
以上の記載は本発明の好ましい具体な実施形態であり、本発明の保護範囲はこれだけに限定されるものではなく、如何なる当業者が本発明の範囲内で、本発明とその発明の構想に同等の取替或は変更を行ったものも、本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【００９７】
（付記）
（付記１）
電堆、正極電解液貯蔵タンク、負極電解液貯蔵タンク及び電解液循環管路からなるフロー電池システムを備えるフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法において、
少なくとも２対の異なる監視箇所のＳＯＣを確定し、何れか１対の監視箇所が、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路、或は電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路にある手順１と、
各対の監視箇所が対応するＳＯＣにより、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得する手順２と、を備える、ことを特徴とするフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
【００９８】
（付記２）
監視箇所が３対になる場合には、前記手順２は具体的に、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用してフロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、その内、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液槽電解液貯蔵タンク内及び負極電解液槽電解液貯蔵タンク内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣである、ことを特徴とする付記１に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
【００９９】
（付記３）
監視箇所が２対になる場合には、前記手順２は具体的に、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃ、或いはＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用し、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、その内、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、上記各公式において、各係数の合計は１であり、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液槽電解液貯蔵タンク内及び負極電解液槽電解液貯蔵タンク内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣである、ことを特徴とする付記１に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
【０１００】
（付記４）
手順２の前に、更に、フロー電池システムの出力と容量との比率の結果により、係数Ａ、Ｂ、Ｃを設定する手順を備える、ことを特徴とする付記２又は３に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
【０１０１】
（付記５）
監視箇所が３対になる場合には、前記フロー電池システムの出力と容量との比率の結果により、配置係数Ａ、Ｂ、Ｃを設定する手順は具体的に、
（１）フロー電池システムの出力と容量との比率が第一所定値と同等又はそれ以上か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順（２）を施行し、否定判断の場合には、手順（３）を施行し、
（２）０．１≦Ａ≦０．３、０．５≦Ｂ≦０．８、０．１≦Ｃ≦０．３に設定し、前記手順２を施行し、
（３）フロー電池システムの出力と容量との比率が第二所定値以下か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順（４）を施行し、否定判断の場合には、手順（５）を施行し、
（４）０．１≦Ａ≦０．３、０．１≦Ｂ≦０．３、０．５≦Ｃ≦０．８に設定し、手順２を施行し、
（５）ＳＯＣ均＝（ＳＯＣａ＋ＳＯＣｂ＋ＳＯＣｃ）／３により、各対の監視箇所のＳＯＣ平均値ＳＯＣ均を取得し、手順（６）を施行し、
（６）０＜ＳＯＣ均≦２０％とするとき、０．１≦Ａ≦０．３３、０．３３≦Ｂ≦０．６及び０．１≦Ｃ≦０．３３に設定し、前記手順２を施行し、
２０％＜ＳＯＣ均≦８０％とするとき、Ａ＝Ｂ＝Ｃに設定し、前記手順２を施行し、
８０％＜ＳＯＣ均＜１００％とするとき、０．１≦Ａ≦０．３３、０．１≦Ｂ≦０．３３及び０．３３≦Ｃ≦０．６に設定し、手順２を施行する、ことを特徴とする付記４に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
【０１０２】
（付記６）
監視箇所が２対になる場合には、前記フロー電池システムの出力と容量との比率の結果により係数Ａ、Ｂ、Ｃを設定する手順は具体的に、
（ｉ）フロー電池システムの出力と容量との比率が第一所定値と同等又はそれ以上か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順（ｉｉ）を施行し、否定判断の場合には、手順（ｉｉｉ）を施行し、
（ｉｉ）ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．１≦Ａ≦０．３、０．７≦Ｂ≦０．９に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．７≦Ｂ≦０．９、０．１≦Ｃ≦０．３に設定し、前記手順２を施行し、
（ｉｉｉ）フロー電池システムの出力と容量との比率が第二所定値以下か否かを判断し、肯定判断の場合には、手順（ｉｖ）を施行し、否定判断の場合には、手順（ｖ）を施行し、
（ｉｖ）ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｂ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．１≦Ａ≦０．３、０．７≦Ｃ≦０．９に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．１≦Ｂ≦０．３、０．７≦Ｃ≦０．９に設定し、前記手順２を施行し、
（ｖ）ＳＯＣ均＝（ＳＯＣａ＋ＳＯＣｂ）／２、ＳＯＣ均＝（ＳＯＣａ＋ＳＯＣｃ）／２、或いはＳＯＣ均＝（ＳＯＣｂ＋ＳＯＣｃ）／２により、何れかの２対の監視箇所のＳＯＣ平均値ＳＯＣ均を取得し、手順（ｖｉ）を施行し、
（ｖｉ）０＜ＳＯＣ均≦２０％とするとき、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．２≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｂ≦０．８に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．５≦Ｂ≦０．８、０．２≦Ｃ≦０．５に設定し、前記手順２を施行し、
２０％＜ＳＯＣ均≦８０％とするとき、Ａ＝Ｂ＝Ｃに設定し、
８０％＜ＳＯＣ均＜１００％とするとき、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂに対して、０．４≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｂ≦０．６に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｂに対して、０．２≦Ａ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．８に設定し、前記手順２を施行し、
ＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃに対して、０．２≦Ｂ≦０．５、０．５≦Ｃ≦０．８に設定し、前記手順２を施行する、ことを特徴とする付記４に記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法。
【０１０３】
（付記７）
電堆、正極電解液貯蔵タンク、負極電解液貯蔵タンク及び電解液循環管路からなるフロー電池システムを備えるフロー電池システムの荷電状態監視測定システムにおいて、前記監視測定システムは、
少なくとも２対の異なる監視箇所のＳＯＣを確定する監視測定装置を備え、何れかの１対の監視箇所が、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中、或は電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中に配置される、ことを特徴とするフロー電池システムの荷電状態監視測定システム。
【０１０４】
（付記８）
前記監視測定システムは、更に、監視測定装置に接続され、各対の監視箇所がそれぞれ対応するＳＯＣに基づき、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得するためのＳＯＣ取得モジュールを備える、ことを特徴とする付記７に記載のフロー電池システムの荷電状態監視測定システム。
【０１０５】
（付記９）
監視箇所が３対になる場合には、前記ＳＯＣ取得モジュールは、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用して、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、その内、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１であり、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは、対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣである、ことを特徴とする付記８に記載のフロー電池システムの荷電状態監視測定システム。
【０１０６】
（付記１０）
監視箇所が２対になる場合には、前記ＳＯＣ取得モジュールは、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｂ×ＳＯＣｂ、ＳＯＣ総＝Ａ×ＳＯＣａ＋Ｃ×ＳＯＣｃ、或はＳＯＣ総＝Ｂ×ＳＯＣｂ＋Ｃ×ＳＯＣｃを利用して、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総を取得し、その内、Ａ、Ｂ、Ｃは係数であり、上記各公式において各係数の合計は１であり、ＳＯＣａは、対応する監視箇所である正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内のＳＯＣであり、ＳＯＣｂは対応する監視箇所である電堆の正極電解液出口管路及び電堆の負極電解液出口管路中のＳＯＣであり、ＳＯＣｃは対応する監視箇所である電堆の正極電解液入口管路及び電堆の負極電解液入口管路中のＳＯＣである、ことを特徴とする付記８に記載のフロー電池システムの荷電状態監視測定システム。
【０１０７】
（付記１１）
同一の監視箇所に少なくとも２対のＳＯＣ検出装置が設置され、前記監視箇所は、正極電解液貯蔵タンク内及び負極電解液貯蔵タンク内、電堆の正極電解液出口管路及び負極電解液出口管路中、又は電堆の正極電解液入口管路及び負極電解液入口管路中の何れか１対の位置である、ことを特徴とするＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
【０１０８】
（付記１２）
前記ＳＯＣ検出装置の接続方式は、直列接続或は並列接続である、ことを特徴とする付記１１に記載のＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
【０１０９】
（付記１３）
前記フロー電池は、更に電池管理システムを備え、前記電池管理システムは、
運転状態にあるＳＯＣ検出装置が検出した信号により、計算し、各ＳＯＣ検出装置が対応するＳＯＣ値を取得するＳＯＣ計算モジュールと、
算出された各ＳＯＣ値を比較することで、故障状態にあるＳＯＣ検出装置を確定するＳＯＣ故障判断モジュールと、
前記故障状態にあるＳＯＣ検出装置の両端のバルブを閉める操作を施行するＳＯＣ故障除去モジュールと、を備える、ことを特徴とする付記１１に記載のＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
【０１１０】
（付記１４）
前記ＳＯＣ故障判断モジュールは、所定の故障判断手順により故障状態にあるＳＯＣ検出装置を確定し、前記故障判断手順は以下の手順を備える：
運転状態にあるＳＯＣ検出装置の個数が２対以上である時、前記ＳＯＣ故障判断モジュールの作動方式は、計算により取得された各ＳＯＣ値と他のＳＯＣ値との差をそれぞれ比較し、現在のＳＯＣ値と他のＳＯＣ値との差値が全部設定された故障閾値Ｙ１以上である時、現在のＳＯＣ値が対応するＳＯＣ検出装置は故障状態にあると判定し、ＳＯＣ故障除去モジュールを起動するものであり、
運転状態にあるＳＯＣ検出装置の個数が２対である時、前記ＳＯＣ故障判断モジュールの作動方式は、２対のＳＯＣ検出装置の開放電圧が設定された故障閾値範囲Ｙ２内にあるか否かをそれぞれ判定し、故障閾値範囲Ｙ２内にない時、現在のＳＯＣ検出装置は故障状態にあると判定し、ＳＯＣ故障除去モジュールを起動するものである、ことを特徴とする付記１３に記載のＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
【０１１１】
（付記１５）
前記ＳＯＣ故障除去モジュールを起動した後、前記ＳＯＣ計算モジュールは新たにＳＯＣの計算を行い、ＳＯＣ故障判断モジュールは継続して算出された各ＳＯＣ値を比較し、故障状態にあるＳＯＣ検出装置を新たに確定する、ことを特徴とする付記１３に記載のＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
【０１１２】
（付記１６）
前記フロー電池の同一監視箇所において、互いに冗長な関係にある少なくともＮ対のＳＯＣ検出装置が設置され、その内、Ｎ−Ｍ対のＳＯＣ検出装置が運転状態にあり、Ｍ対のＳＯＣ検出装置がスタンバイ状態にあり、２≦Ｎ−Ｍ＜Ｎ、Ｎ≧３である、ことを特徴とする付記１３に記載のＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
【０１１３】
（付記１７）
前記電池管理システムは、更に、スタンバイＳＯＣ検出装置を制御することで、スタンバイ状態と運転状態との間の切換を実現する状態切換モジュールを備える、ことを特徴とする付記１６に記載のＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
【０１１４】
（付記１８）
前記電池管理システムの状態切換モジュールは、ＳＯＣ故障除去モジュールがＳＯＣ検出装置の両端のバルブへの閉鎖操作を施行した後、自動的にスタンバイＳＯＣ検出装置の両端のバルブの起動を制御し、スタンバイＳＯＣ検出装置をスタンバイ状態から運転状態に切換る、ことを特徴とする付記１７に記載のＳＯＣ検出装置の冗長設計に基づくフロー電池。
【０１１５】
（付記１９）
付記１から３の何れかに記載のフロー電池システムの荷電状態の監視測定方法により、フロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総をフロー電池ＳＯＣとして取得する手順一と、
フロー電池の現在運転状態パラメータを取得する手順二と、
取得されたフロー電池ＳＯＣ、及び取得されたフロー電池の現在運転状態パラメータにより、さらにフロー電池の実容量とフロー電池ＳＯＣ及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係に基づき、フロー電池の実容量を確定する手順三とを備える、フロー電池の実容量確定方法。
【０１１６】
（付記２０）
前記フロー電池の実容量は、フロー電池の実際放電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、少なくとも、放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量を備え、前記フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池ＳＯＣ及びフロー電池運転状態パラメータとの間の対応関係は、Ｃｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）であり、その中、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、Ｃｒは、フロー電池の定格放電容量であり、Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）は、異なるフロー電池ＳＯＣ及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｔ，Ｐ）は、異なる電解液温度及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液流量及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率である、ことを特徴とする付記１９に記載のフロー電池の実容量確定方法。
【０１１７】
（付記２１）
前記フロー電池の実容量は、更に、フロー電池の実際充電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、充電出力と定格出力との比率を備え、前記フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池ＳＯＣ及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Ｃｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）であり、その内、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃ´ｒは、フロー電池の定格充電容量であり、Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）は、異なるフロー電池ＳＯＣ及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液温度及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｔ，Ｐ）は、異なる電解液流量及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率である、ことを特徴とする付記２０に記載のフロー電池の実容量確定方法。
【０１１８】
（付記２２）
前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、フロー電池運転モード、環境温度、電解液圧力、正・負極電解液貯蔵タンクの電解液液面の差、電解液濃度からなる群の少なくとも一種を備える、ことを特徴とする付記２１に記載のフロー電池の実容量確定方法。
【０１１９】
（付記２３）
フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶する、ことを特徴とする付記２１に記載のフロー電池の実容量確定方法。
【０１２０】
（付記２４）
前記手順三は具体的に、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在の放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ（Ｔ，Ｐ）及びＲ（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際放電可能容量Ｃｄを取得し、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在充電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ´（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ´（Ｔ，Ｐ）及びＲ´（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際充電可能容量Ｃｃを取得する、ことを特徴とする付記２１に記載のフロー電池の実容量確定方法。
【０１２１】
（付記２５）
付記８から１０の何れかに記載のフロー電池システムの荷電状態監視測定システムと、
フロー電池の現在運転状態パラメータを取得するためのパラメータ取得モジュールと、
フロー電池システムの荷電状態監視測定システム、及びパラメータ取得モジュールに接続される実容量確定モジュールと、を備え、
フロー電池システムの荷電状態監視測定システムが備えるＳＯＣ取得モジュールより取得されたフロー電池システムの荷電状態ＳＯＣ総をフロー電池ＳＯＣとし、前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池ＳＯＣ、取得されたフロー電池の現在運転状態パラメータ、及びフロー電池の実容量とフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池運転状態パラメータとの対応関係に基づいて、フロー電池の実容量を確定する、フロー電池の実容量確定装置。
【０１２２】
（付記２６）
前記フロー電池の実容量は、フロー電池の実際放電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、少なくとも放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量を備え、前記フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池ＳＯＣとフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Ｃｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）であり、その中、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、Ｃｒは、フロー電池の定格放電容量であり、Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）は、異なるフロー電池ＳＯＣ及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｔ，Ｐ）は、異なる電解液温度、及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率であり、Ｒ（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液流量、及び異なるフロー電池の放電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際放電可能容量とフロー電池の定格放電容量との比率である、ことを特徴とする付記２５に記載のフロー電池の実容量確定装置。
【０１２３】
（付記２７）
前記フロー電池の実容量は、更に、フロー電池の実際充電可能容量を備え、前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、充電出力と定格出力との比率を備え、前記フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池ＳＯＣとフロー電池運転状態パラメータとの対応関係は、Ｃｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）であり、その内、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃ´ｒは、フロー電池の定格充電容量であり、Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）は、異なるフロー電池ＳＯＣ及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｔ，Ｐ）は、異なる電解液温度及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率であり、Ｒ´（Ｆ，Ｐ）は、異なる電解液流量及び異なるフロー電池の充電出力とフロー電池の定格出力との比率の条件下において、フロー電池の実際充電可能容量とフロー電池の定格充電容量との比率である、ことを特徴とする付記２６に記載のフロー電池の実容量確定装置。
【０１２４】
（付記２８）
前記フロー電池運転状態パラメータは、更に、フロー電池運転モード、環境温度、電解液圧力、正・負極電解液貯蔵タンク内の電解液レベル差及び電解液濃度からなる群の少なくとも一種を備える、ことを特徴とする付記２７に記載のフロー電池の実容量確定装置。
【０１２５】
（付記２９）
前記確定装置は、更に、実容量確定モジュールに接続される記憶モジュールを備え、前記記憶モジュールは、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる放電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際放電可能容量と定格放電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なるＳＯＣ、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液温度、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶し、フロー電池が異なる電解液流量、異なる充電出力と定格出力との比率の条件下で運転する時の、実際充電可能容量と定格充電容量との各比率に対して事前に予め記憶する、ことを特徴とする付記２７に記載のフロー電池の実容量確定装置。
【０１２６】
（付記３０）
前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現在放電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ（Ｔ，Ｐ）及びＲ（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｄ＝Ｃｒ×Ｒ（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ（Ｔ，Ｐ）×Ｒ（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際放電可能容量Ｃｄを取得し、前記実容量確定モジュールは、取得されたフロー電池ＳＯＣ、及びフロー電池の現行充電出力と定格出力との比率、電解液温度及び電解液流量により、対応するパラメータＲ´（ＳＯＣ，Ｐ）、Ｒ´（Ｔ，Ｐ）及びＲ´（Ｆ，Ｐ）を確定し、さらにＣｃ＝Ｃ´ｒ×Ｒ´（ＳＯＣ，Ｐ）×Ｒ´（Ｔ，Ｐ）×Ｒ´（Ｆ，Ｐ）に基づいてフロー電池の実際充電可能容量Ｃｃを取得する、ことを特徴とする付記２７に記載のフロー電池の実容量確定装置。
【０１２７】
（付記３１）
前記フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介して或は介さずにエネルギー蓄積インバーターの一端に接続され、前記エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介して或は介さずに交流バスに接続され、エネルギー蓄積インバーターと交流バスとの接続点或は交流変圧機器と交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とする、フロー電池の交流側の入出力特性見積方法において、前記見積方法は、
付記１９に記載のフロー電池の実容量確定方法によりフロー電池の実容量を確定する手順と、
直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、交流変圧機器の効率、フロー電池の補助エネルギー消費量及び確定されたフロー電池の実容量により、フロー電池交流側が実際に提供・吸収される電量を取得する手順と、を備える、ことを特徴とするフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
【０１２８】
（付記３２）
フロー電池交流側の実際吸収電量は、ＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３であり、フロー電池の交流側の実際提供電量は、ＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３であり、その内、ＥＡＣＯは、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量であり、ＥＡＣＩは、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量であり、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量である、ことを特徴とする付記３１に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
【０１２９】
（付記３３）
１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより、充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得する手順を更に備え、その内、Ｅ´Ｒは、フロー電池の交流側の定格吸収電量であり、ＥＲは、フロー電池の交流側の定格放出電量である、ことを特徴とする付記３２に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
【０１３０】
（付記３４）
フロー電池の交流側の実際提供出力は、ＰＡＣＯ＝ＰＬＦ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３であり、フロー電池交流側の実際吸収出力はＰＡＣＩ＝ＰＬＣ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３であり、その中、ＰＡＣＯは、フロー電池の交流側が実際に提供した出力であり、ＰＡＣＩは、フロー電池の交流側が実際に吸収した出力であり、ＰＬＣは、フロー電池の充電出力であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量であり、ＰＬＦは、フロー電池の放電出力であり、フロー電池の交流側の実際提供出力ＰＡＣＯ或はフロー電池交流側の実際吸収出力ＰＡＣＩは、ユーザの需要により、予め設定された既知量である時、さらに対応するフロー電池の充電出力ＰＬＣ或はフロー電池の放電出力ＰＬＦを取得できる、ことを特徴とする付記３２に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
【０１３１】
（付記３５）
フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを判断し、肯定判断時、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値と同等又はそれ以上であれば、先ずＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池が充電する時交流側が実際に吸収した電量を取得した後、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値未満である時、
先ずＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３により、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量を取得した後、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得する、ことを特徴とする付記３３に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
【０１３２】
（付記３６）  
フロー電池の交流側の出力の変化発生時間間隔が所定の時間間隔以下か否かを判断することで、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを確定する、ことを特徴とする付記３５に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
【０１３３】
（付記３７）
前記フロー電池の出力端は、直流変圧機器を介して或は介さずにエネルギー蓄積インバーターの一端に接続され、前記エネルギー蓄積インバーターの他端は、交流変圧機器を介して或は介さずに交流バスに接続され、エネルギー蓄積インバーターと交流バスとの接続点或は交流変圧機器と交流バスとの接続点をフロー電池の交流側とする、フロー電池の交流側の入出力特性見積システムにおいて、前記見積システムは、
付記２５に記載のフロー電池の実容量確定装置と、
フロー電池の実容量確定装置に接続される見積モジュールと、を備え、
前記見積モジュールは、直流変圧機器の効率、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率、交流変圧機器の効率、フロー電池の補助エネルギー消費量、及び確定されたフロー電池の実容量により、フロー電池交流側の実際提供・吸収電量を取得する、ことを特徴とするフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
【０１３４】
（付記３８）
前記見積モジュールは、ＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３により、フロー電池の交流側の実際提供電量を取得し、ＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池交流側の実際吸収電量を取得し、その内、ＥＡＣＯは、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量であり、ＥＡＣＩは、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量であり、Ｃｃは、フロー電池の実際充電可能容量であり、Ｃｄは、フロー電池の実際放電可能容量であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量である、ことを特徴とする付記３７に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
【０１３５】
（付記３９）
前記見積モジュールは、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより、充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、その中、Ｅ´Ｒはフロー電池の交流側の定格吸収電量であり、ＥＲはフロー電池の交流側の定格放出電量である、ことを特徴とする付記３８に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
【０１３６】
（付記４０）
フロー電池の交流側の実際提供出力は、ＰＡＣＯ＝ＰＬＦ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３であり、フロー電池交流側の実際吸収出力はＰＡＣＩ＝ＰＬＣ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３であり、その内、ＰＡＣＯはフロー電池の交流側が実際に提供した出力であり、ＰＡＣＩはフロー電池の交流側が実際に吸収した出力であり、ＰＬＣは、フロー電池の充電出力であり、ＴＥ１は、直流変圧機器の効率であり、ＴＥ２は、エネルギー蓄積インバーターの交直流変換効率であり、ＴＥ３は、交流変圧機器の効率であり、ＥＣＡは、フロー電池の補助エネルギー消費量であり、ＰＬＦは、フロー電池の放電出力であり、フロー電池の交流側の実際提供出力ＰＡＣＯ或はフロー電池交流側の実際吸収出力ＰＡＣＩが、ユーザの需要により予め設定された既知量である時、さらに対応するフロー電池の充電出力ＰＬＣ或はフロー電池の放電出力ＰＬＦを取得できる、ことを特徴とする付記３８に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
【０１３７】
（付記４１）
前記見積システムは、更に、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを判断するための出力変化判断モジュールと、フロー電池ＳＯＣとＳＯＣ閾値とを比較するための比較モジュールを備え、フロー電池の交流側の出力変化が頻繁に変化する時、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値と同等又はそれ以上であれば、先ずＥＡＣＩ＝Ｃｃ／（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）＋ＥＣＡ／ＴＥ３により、フロー電池が充電する時、交流側が実際に吸収した電量を取得した後、１００％−ＥＡＣＩ／Ｅ´Ｒにより、充電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得し、フロー電池ＳＯＣがＳＯＣ閾値未満であれば、先ずＥＡＣＯ＝Ｃｄ×（ＴＥ１×ＴＥ２×ＴＥ３）−ＥＣＡ×ＴＥ３により、フロー電池が放電する時、交流側が実際に提供した電量を取得した後、ＥＡＣＯ／ＥＲにより、放電時のフロー電池の交流側ＳＯＣを取得する、ことを特徴とする付記３８に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積システム。
【０１３８】
（付記４２）
前記出力変化判断モジュールは、フロー電池の交流側の出力の変化発生時間間隔が所定の時間間隔以下か否かを判断することで、フロー電池の交流側の出力が頻繁に変化するか否かを確定する、ことを特徴とする付記４１に記載のフロー電池の交流側の入出力特性見積方法。
【符号の説明】
【０１３９】
１  電堆
２  正極電解液貯蔵タンク
３  負極電解液貯蔵タンク
４  電位監視測定装置        
５  循環ポンプ    
６  電堆の正極電解液出口管路  
７  電堆の負極電解液出口管路
８  電堆の正極電解液入口管路  
９  電堆の負極電解液入口管路  
１０  ＳＯＣ取得モジュール  
１１   ＳＯＣ検出装置
４１  第一電位監視モジュール  
４２  第二電位監視モジュール
４３  電位差取得モジュール
【図１】
0006491347.tif 000003
【図２】
0006491347.tif 000004
【図３】
0006491347.tif 000005
【図４】
0006491347.tif 000006
【図５（ａ）】
0006491347.tif 000007
【図５（ｂ）】
0006491347.tif 000008
【図５（ｃ）】
0006491347.tif 000009
【図６】
0006491347.tif 000010
【図７】
0006491347.tif 000011
【図８】
0006491347.tif 000012
【図９】
0006491347.tif 000013
【図１０】
0006491347.tif 000014
【図１１】
0006491347.tif 000015
【図１２】
0006491347.tif 000016
【図１３】
0006491347.tif 000017
【図１４】
0006491347.tif 000018
【図１５】
0006491347.tif 000019
【図１６】
0006491347.tif 000020