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Hitachi

株式会社 日立情報通信エンジニアリング

定置型リチウムイオン蓄電装置開発技術

<概要>

当社は、災害などによる停電時のバックアップ、計画停電対策、およびピークシフトによる電力平準化に対応する定置型蓄電装置の開発技術を保有しております。
リチウムイオン電池を使用した電池モジュールを並列制御する方式により、最大構成で10.4kWhの大容量を実現することができます。

<試作機の主な特長>

  • 系統瞬時切替動作
    系統遮断時のコンバータ動作(充電)から、インバータ動作(放電)への瞬時切替え(停電検出後、10ms以下)が可能。
  • 長時間バックアップ対応可能
    電力ピーク時間帯にバックアップ動作を行うことで系統電力の抑制が可能。(最大構成時10.4kWh)
  • UPS機能・自立運転機能
    停電検出後、自動的にバッテリから電力供給可能。
  • 高い拡張性
    機能部位ごとにモジュール化することで、出力電力や蓄電容量のニーズに、フレキシブルにお応えすることが可能。
  • 大容量・省スペース
    リチウムイオンバッテリの採用により大容量かつ省スペースを実現。
  • 安全性
    バッテリパックを絶縁することで、より高い安全性を確保。

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定置型リチウムイオン蓄電装置(試作機)について

蓄電システム構成イメージ

蓄電システム構成イメージ

試作機構成品の動作について

機能部位ごとにモジュール化することで、電力・容量のニーズに対して、フレキシブルな構成が可能です。 また、実装については、19インチラックへの実装や、バックボードによる接続も可能です。

試作機構成品の動作について

試作機の概略仕様

3kVA蓄電装置仕様概略(屋内向け 最大構成時(バッテリパック16パック搭載時))

出力 電池容量 最大10.4kWh
定格電圧 AC100V x 2 / 200V x 1 (単層2線、50 / 60Hz)
定格容量 3000VA
入力 定格電圧 AC100V / 200V(単層3線、50 / 60Hz)
充電時間 約8時間(最大10.4kWh、25℃)
周囲条件 周囲温度 0〜40℃
相対湿度 8〜80%
バックアップ時間 3時間 (2.4kW、3kVA、25℃)  (最大出力時)
【参考例】
住宅: 約24時間(LED照明:50W、冷蔵庫:200W、テレビ:100W、合計:350W)
オフィス: 約8時間(LED照明:200W、PC×5台:1000W、複合機:200W、合計:1400W)
店舗: 約10時間(LED照明:200W、POS:400W、冷蔵庫:200W、合計:800W)
外形寸法 (W x D x H) 1175mm x 380mm x 732mm
質量 220kg

試作機の構成品

双方向絶縁型DC/DCコンバータ
(リチウムイオンバッテリ充電用コンバータ)

双方向絶縁型DC/DCコンバータ(リチウムイオンバッテリ充電用コンバータ)

【特長】

  • 小型化:(双方向動作により充放電を1コンバータ化)
  • 安全性:(絶縁構造で安全にリチウムイオンバッテリを充電可能)

【概略仕様】

  • 電力容量:1.5kW (並列可)
  • 電圧:DC380V←→DC48V
  • 効率:94%
  • 外形寸法 (W x D x H):200mm x 375mm x 44mm

双方向インバータ
(非絶縁タイプ蓄電装置用インバータ)

双方向インバータ(非絶縁タイプ蓄電装置用インバータ)

【特長】

  • 系統遮断時に内蔵リレーでバッテリからの供給へ瞬時に切り替えることによりUPS対応が可能
  • 双方向で直流、交流変換が可能

【概略仕様】

  • 電力容量:3kVA
  • AC側電圧:AC100V/200V (単相3線)
  • DC側電圧:DC380V
  • 外形寸法 (W x D x H):240mm x 385mm x 179mm

バッテリコントローラ

バッテリコントローラ

【特長】

  • バッテリ状態をリアルタイムに監視可能
  • 充放電の制御および充放電電流値の設定が可能
  • 通信機能サポート(RS485)

【概略仕様】

  • 外形寸法 (W x D x H):200mm x 375mm x 44mm

バッテリパック
(大容量リチウムイオンバッテリ)

バッテリパック(大容量リチウムイオンバッテリ)

【特長】

  • 高エネルギー密度:(約131.3Wh/L)
  • 安全性:安全電圧(60V以下)、保護機能内蔵、電池(セル)監視マイコン内蔵

【概略仕様】

  • バッテリ容量:650Wh/パック
  • 出力電圧:DC38V〜54V
  • 外形寸法 (W x D x H):106mm x 375mm x 82.5mm

試作機のバックアップ可能時間

計画停電や災害発生時に住宅、店舗、オフィスへの電力供給が可能です。試作機(最大構成時10.4kWh)でのバックアップ可能時間は下図の通りです。

試作機のバックアップ可能時間

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