エネルギ貯蔵装置
【課題】多量熱需要に対応すると共に、システムの小型化と低コスト化を両立させる。
【解決手段】発電手段１２と、該発電手段１２と電気的に接続され、該発電手段１２により生成された電力を化学エネルギとして蓄える一方、該化学エネルギを電力に変換して放出可能な二次電池１４と、該発電手段１２と電気的に接続され電力を熱エネルギに変換する電気ヒータを有すると共に、反応材と可逆的に結合する化学蓄熱材を有し、熱エネルギにより化学蓄熱材と反応材とを分離させて蓄熱する一方、化学蓄熱材と反応材とを反応させて熱エネルギを放出可能な化学蓄熱装置１６と、を備えている。
【解決手段】発電手段１２と、該発電手段１２と電気的に接続され、該発電手段１２により生成された電力を化学エネルギとして蓄える一方、該化学エネルギを電力に変換して放出可能な二次電池１４と、該発電手段１２と電気的に接続され電力を熱エネルギに変換する電気ヒータを有すると共に、反応材と可逆的に結合する化学蓄熱材を有し、熱エネルギにより化学蓄熱材と反応材とを分離させて蓄熱する一方、化学蓄熱材と反応材とを反応させて熱エネルギを放出可能な化学蓄熱装置１６と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギ貯蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池やバッテリなどの長期持続または安定電力装置の他に、ウルトラコンデンサ、フライホイール等の高速エネルギ貯蔵装置（ＦＥＳ）を有する二重エネルギ貯蔵システムが開示されている（特許文献１参照）。このシステムでは、高電流の入出力を高速エネルギ貯蔵装置が担うことにより、バッテリの寿命を延ばすとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５１７９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エネルギ貯蔵装置に蓄えたエネルギを熱エネルギに変換し、空調機器への熱供給や、機器の冷却又は暖機を実施したい（熱需要がある）場合において、上記した従来例の構成ではエネルギ貯蔵密度が小さいため、必要なエネルギを蓄えるには、エネルギ貯蔵装置が大型化してしまう。またこのような熱需要は、駐車等の長時間経過後の再始動時に要求される場合が多い。従って、この熱需要に応えるためには、長時間ロスなくエネルギを貯蔵できることが望ましい。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、多量熱需要に対応すると共に、システムの小型化と低コスト化を両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、発電手段と、該発電手段と電気的に接続され、該発電手段により生成された電力を化学エネルギとして蓄える一方、該化学エネルギを電力に変換して放出可能な第１エネルギ貯蔵手段と、該発電手段と電気的に接続され前記電力を熱エネルギに変換する電気ヒータを有すると共に、反応材と可逆的に結合する化学蓄熱材を有し、前記熱エネルギにより化学蓄熱材と反応材とを分離させて蓄熱する一方、前記化学蓄熱材と前記反応材とを反応させて熱エネルギを放出可能な第２エネルギ貯蔵手段と、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載のエネルギ貯蔵装置では、発電手段にて生成された電力を、一方では第１エネルギ貯蔵手段に蓄え、他方では第２エネルギ貯蔵手段に蓄えることができる。第１エネルギ貯蔵手段は、電力を化学エネルギに変換して蓄える一方、該化学エネルギを電力に変換して放出する。また第２エネルギ貯蔵手段は、電力を電気ヒータにより熱エネルギに変換して、該熱エネルギにより化学蓄熱材と反応材とを分離させることにより、該熱エネルギを化学エネルギに変換して蓄える一方、化学蓄熱材と反応材とを反応させることにより、化学エネルギを熱エネルギに変換して放出する。第１エネルギ貯蔵手段と第２エネルギ貯蔵手段を併用することにより、システムの大型化や高コスト化を抑制しつつエネルギ貯蔵密度を高めることができる。またこれによって、多量熱需要に対応すると共に、システムの小型化と低コスト化を両立させることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載のエネルギ貯蔵装置において、前記発電手段と、前記第１エネルギ貯蔵手段及び前記第２エネルギ貯蔵手段との間には、該第１エネルギ貯蔵手段又は該第２エネルギ貯蔵手段への電力の分配を制御する制御手段が電気的に接続されている。
【０００９】
請求項２に記載のエネルギ貯蔵装置では、制御手段によって、発電手段にて生成された電力を、第１エネルギ貯蔵手段又は第２エネルギ貯蔵手段に適切に分配することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載のエネルギ貯蔵装置において、前記第１エネルギ貯蔵手段には、該第１エネルギ貯蔵手段の蓄電量を検出して前記制御手段へ送信する蓄電量検出手段が設けられている。
【００１１】
請求項３に記載のエネルギ貯蔵装置１０では、制御手段による電力の分配が、蓄電量検出手段から送信される第１エネルギ貯蔵手段の蓄電量に基づいて行われる。このため、第１エネルギ貯蔵手段の過充電を抑制することができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２又は請求項３に記載のエネルギ貯蔵装置において、前記制御手段と前記第１エネルギ貯蔵手段との間には、該第１エネルギ貯蔵手段へ流れる電流を検出して前記制御手段へ送信する電流検出手段が設けられている。
【００１３】
請求項４に記載のエネルギ貯蔵装置では、制御手段による電力の分配が、電流検出手段から送信される第１エネルギ貯蔵手段への流入電流に基づいて行われる。従って、発電機により生成される電力が短時間で高出力となり、第１エネルギ貯蔵手段で回収しきれなくなった場合でも、その電力を第２エネルギ貯蔵手段で回収することができる。このため、エネルギ回収効率を向上させることができる。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項２〜請求項４の何れか１項に記載のエネルギ貯蔵装置において、前記第１エネルギ貯蔵手段には、該第１エネルギ貯蔵手段の温度を検出して前記制御手段へ送信する温度検出手段が設けられており、前記第１エネルギ貯蔵手段と前記第２エネルギ貯蔵手段は、互いに熱的に接続されている。
【００１５】
請求項５に記載のエネルギ貯蔵装置では、第１エネルギ貯蔵手段と第２エネルギ貯蔵手段とが熱的に接続されているので、温度検出手段により第１エネルギ貯蔵手段の温度を検出しつつ、該第１エネルギ貯蔵手段の温度が最適となるように、該第１エネルギ貯蔵手段の暖気又は冷却を、第２エネルギ貯蔵手段で生成した温熱又は冷熱により行うことができる。このため、第１エネルギ貯蔵手段において入出力可能な電力を多くすると共に、該第１エネルギ貯蔵手段の寿命を延ばすことができる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のエネルギ貯蔵装置において、前記発電手段は、動力伝達部を介して動力発生源に接続されている。
【００１７】
請求項６に記載のエネルギ貯蔵装置では、動力発生源から動力伝達部を介して発電手段に伝達される動力や回生エネルギにより、該発電手段において電力を生成し、該電力を化学エネルギに変換して第１エネルギ貯蔵手段及び第２エネルギ貯蔵手段に夫々蓄えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載のエネルギ貯蔵装置によれば、多量熱需要に対応すると共に、システムの小型化と低コスト化を両立させることができる、という優れた効果が得られる。
【００１９】
請求項２に記載のエネルギ貯蔵装置によれば、発電手段にて生成された電力を、第１エネルギ貯蔵手段又は第２エネルギ貯蔵手段に適切に分配することができることができる、という優れた効果が得られる。
【００２０】
請求項３に記載のエネルギ貯蔵装置によれば、第１エネルギ貯蔵手段の過充電を抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【００２１】
請求項４に記載のエネルギ貯蔵装置によれば、エネルギ回収効率を向上させることができる、という優れた効果が得られる。
【００２２】
請求項５に記載のエネルギ貯蔵装置によれば、第１エネルギ貯蔵手段において入出力可能な電力を多くすると共に、該第１エネルギ貯蔵手段の寿命を延ばすことができる、という優れた効果が得られる。
【００２３】
請求項６に記載のエネルギ貯蔵装置によれば、動力発生源からの動力や回生エネルギを、第１エネルギ貯蔵手段及び第２エネルギ貯蔵手段に夫々蓄えることができる、という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１及び図２は、第１実施形態に係り、図１はエネルギ貯蔵装置を示す模式図である。
【図２】化学蓄熱装置を示す模式図である。
【図３】第２実施形態に係るエネルギ貯蔵装置を示す模式図である。
【図４】図４及び図５は、第３実施形態に係り、図３はエネルギ貯蔵装置を示す模式図である。
【図５】二次電池へ流れる電流と時間との関係の一例を示す線図である。
【図６】図６から図８は、第４実施形態に係り、図６はエネルギ貯蔵装置を示す模式図である。
【図７】化学蓄熱装置及び熱交換部の詳細、及び二次電池を暖機する場合における熱媒体の流れを示す模式図である。
【図８】化学蓄熱装置及び熱交換部の詳細、及び二次電池を冷却する場合における熱媒体の流れを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
図１において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置１０は、車両等の移動体に搭載されるエネルギ貯蔵装置に係り、発電手段１２と、第１エネルギ貯蔵手段の一例たる二次電池１４と、第２エネルギ貯蔵手段の一例たる化学蓄熱装置１６と、を有している。
【００２７】
発電手段１２は、電磁誘導によって運動エネルギを電力に変換する発電機や、他のエネルギを直接電力に変換する燃料電池、太陽光発電装置等である。
【００２８】
二次電池１４は、発電手段１２と電気的に接続され、該発電手段１２により生成された電力を化学エネルギとして蓄える一方、該化学エネルギを電力に変換して放出可能な蓄電池である。二次電池１４は、電線１８を介して発電手段１２と接続されている。
【００２９】
図１，図２において、化学蓄熱装置１６は、発電手段１２と電気的に接続され電力を熱エネルギに変換する電気ヒータ２２を有すると共に、反応材２６と可逆的に結合する化学蓄熱材２４を有し、電気ヒータ２２の熱エネルギにより化学蓄熱材２４と反応材２６とを分離させて蓄熱する一方、化学蓄熱材２４と反応材２６とを反応させて熱エネルギを放出可能に構成されている。化学蓄熱材２４は、例えばアルカリ土類金属の塩化物である。反応材２６は、例えば水（Ｈ２０）である。
【００３０】
具体的には、化学蓄熱装置１６は、化学蓄熱材２４が収納される反応容器３４と、反応材２６が貯蔵される貯蔵容器３６とを有して構成されている。電気ヒータ２２は、反応容器３４内に配置され、電線４８を介して発電手段１２と接続されている。反応容器３４と貯蔵容器３６とは連通管３２により接続されており、該連通管３２にはバルブ３８が設けられている。そして反応容器３４、貯蔵容器３６及び連通管３２の内部は、真空に保たれている。これにより、バルブ３８を開くことにより、反応容器３４と貯蔵容器３６との間での反応材２６（水蒸気）の移動が許容され、またバルブ３８を閉じることにより、該反応材２６の移動が規制されるようになっている。
【００３１】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１，図２において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置１０では、発電手段１２にて生成された電力を、一方では二次電池１４に蓄え、他方では化学蓄熱装置１６に蓄えることができる。二次電池１４は、発電手段１２から電線１８を介して送られる電力を、化学エネルギに変換して蓄える一方、該化学エネルギを電力に変換して放出することができる。
【００３２】
化学蓄熱装置１６は、発電手段１２から電線２８を介して送られる電力を電気ヒータ２２により熱エネルギに変換して、該熱エネルギにより、化学蓄熱材２４と反応材２６とを分離させることにより、該熱エネルギを化学エネルギに変換して蓄えることができる。
【００３３】
具体的には、図２において、貯蔵容器３６から反応容器３４に反応材２６（水蒸気）が矢印Ａ方向に供給され、反応容器３４内の化学蓄熱材２４と結合（水和反応）している状態を考える。上記のように、発電手段１２から電気ヒータ２２に送られた電力は、該電気ヒータ２２により熱エネルギに変換される。この熱エネルギにより、反応材２６と結合した状態の化学蓄熱材２４が加熱されると、該反応材２６が化学蓄熱材２４から分離して水蒸気となり、連通管３２を通じて貯蔵容器３６へ矢印Ｂ方向に戻る。この水蒸気は、貯蔵容器３６において凝縮されて貯蔵される。
【００３４】
この結果、発電手段１２にて生成された電力は、二次電池１４に貯蔵されるだけでなく、化学蓄熱装置１６にて化学エネルギに変換され貯蔵された状態となる。化学蓄熱によるエネルギ貯蔵を行うことにより、高いエネルギ貯蔵密度を実現することができる。
【００３５】
また反応材２６が貯蔵容器３６に戻った状態でバルブ３８を閉じることにより、貯蔵容器３６から反応容器３４への反応材２６の移動が規制される。これにより、エネルギ損失を伴うことなく、化学蓄熱材２４と反応材２６とを長時間分離貯蔵することができる。
【００３６】
一方、空調機器への熱供給や様々な機器の暖機等の熱需要が生じた際には、化学蓄熱装置１６において化学蓄熱材２４と反応材２６とを反応させることにより、化学エネルギを熱エネルギに変換して放出することができる。
【００３７】
具体的には、電気ヒータ２２に電力が供給されていない状態でバルブ３８を開くと、貯蔵容器３６内で発生した反応材２６の蒸気（水蒸気）が、連通管３２を通じて反応容器３４へ矢印Ａ方向に移動する。これにより、反応容器３４内の化学蓄熱材２４が反応材２６と化学反応することにより、化学エネルギを熱エネルギに変換することができる。この熱エネルギを用いて、空調機器への熱供給や、車両における様々な機器の暖機を実施する等、熱需要に応えることができる。
【００３８】
このように、本実施形態では、二次電池１４と化学蓄熱装置１６を併用することにより、システムの大型化や高コスト化を抑制しつつエネルギ貯蔵密度を高めることができる。またこれによって、多量熱需要に対応すると共に、システムの小型化と低コスト化を両立させることができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、第１エネルギ貯蔵手段の一例として二次電池１４を挙げたが、第１エネルギ貯蔵手段はこれに限られるものではなく、例えばキャパシタであってもよい。また第２エネルギ貯蔵手段の一例として化学蓄熱装置１６を挙げたが、第２エネルギ貯蔵手段はこれに限られるものではなく、例えば吸着蓄熱材であってもよい。
【００４０】
［第２実施形態］
図３において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置２０では、発電手段１２と、二次電池１４及び化学蓄熱装置１６との間に、該二次電池１４又は該化学蓄熱装置１６への電力の分配を制御する制御手段４２が電気的に接続されている。発電手段１２と制御手段４２とは電線４４により接続されている。また制御手段４２は、電線４６によって二次電池１４と接続され、電線４８によって化学蓄熱装置１６と接続されている。
【００４１】
二次電池１４には、該二次電池１４の蓄電量（エネルギ貯蔵量）を検出して制御手段４２へ送信する蓄電量検出手段５０が設けられている。この蓄電量検出手段５０は、例えば信号線５２を介して制御手段４２に接続されており、該制御手段４２へ検出信号をフィードバックするように構成されている。蓄電量検出手段５０は、いわゆるＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）検出手段である。なお、この検出信号の送信に無線を用いてもよい。
【００４２】
他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４３】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図３において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置２０では、発電手段１２にて生成された電力が、制御手段４２によって二次電池１４又は化学蓄熱装置１６に適切に分配される。この分配は、蓄電量検出手段５０から送信される二次電池１４の蓄電量に基づいて行われる。
【００４４】
具体的には、制御手段４２が、蓄電量検出手段５０からの信号により二次電池１４の電池残量を把握し、電池残量が少ないときには該二次電池１４に電力を分配し、電池残量が多いときには化学蓄熱装置１６に電力を分配する。これにより、二次電池１４の過充電を抑制することができる。またシステムの要求に応じて、エネルギの貯蔵先に優先度を付けることができる。
【００４５】
［第３実施形態］
図４において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置３０では、発電手段１２が動力伝達部４８を介して動力発生源５４に接続され、該動力発生源５４の動力を電力に変換するように構成されている。動力発生源５４は、例えば車両のエンジンやモータである。動力伝達部４８は、歯車機構、ベルト、プーリ、回転軸、軸継手等、各種の動力伝達機構である。
【００４６】
制御手段４２と二次電池１４との間、即ち該制御手段４２と二次電池１４とを接続する電線４６には、該制御手段４２から該二次電池１４に流れる電流（単位時間当たりの電気量）を検出して制御手段４２へ送信する電流検出手段５６が設けられている。この電流検出手段５６は、例えば電流計であり、信号線５８を介して制御手段４２に接続され、該制御手段４２へ検出信号をフィードバックするように構成されている。なお、この検出信号の送信に無線を用いてもよい。
【００４７】
他の部分については、第１実施形態又は第２実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４８】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図４において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置３０では、動力発生源５４で生成される動力の一部又は全部、並びに車両等の移動体の運動エネルギ（回生エネルギ）の一部又は全部が、動力伝達部４８を介して発電手段１２に伝達されることにより、該発電手段１２において電力を生成し、該電力を化学エネルギに変換して二次電池１４及び化学蓄熱装置１６に夫々蓄えることができる。この際の制御手段４２による電力の分配は、電流検出手段から送信される二次電池への流入電流に基づいて行われる。
【００４９】
図６の線図に示されるように、移動体の減速時には、該移動体の運動エネルギ（回生エネルギ）により生ずる電力が短時間で高出力となり、二次電池１４へ流入する電流が、該二次電池１４の入力限界Ｌを超える場合がある。この場合、図４において、制御手段４２が、電流検出手段５６からの信号に基づいて、該電流が二次電池１４の入力限界Ｌに達するタイミングを検知し、電力の分配先を二次電池１４から化学蓄熱装置１６へと切り替える。動力発生源５４で生成される動力が大きいために、二次電池１４へ流入する電流が入力限界Ｌを超える場合も同様である。
【００５０】
従って、電力を二次電池１４で回収しきれなくなった場合でも、余剰分の電力Ｗ（図５の斜線部分）を化学蓄熱装置１６に最適に分配して回収することができる。またこれによって、エネルギ回収効率を向上させることができる。
【００５１】
なお本実施形態において、二次電池１４の蓄電量を検出する蓄電量検出手段５０（第２実施形態参照）を併用すると、二次電池１４の過充電を抑制することができるため望ましい。
【００５２】
［第４実施形態］
図６において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置４０では、二次電池１４と化学蓄熱装置１６が、例えば熱交換部７０によって互いに熱的に接続され、二次電池１４の暖機又は冷却を、化学蓄熱装置１６で生成した温熱又は冷熱によって実施できるようになっている。
【００５３】
二次電池１４には、第２実施形態と同様に、該二次電池１４の蓄電量を検出して制御手段４２へ送信する蓄電量検出手段５０が設けられており、例えば信号線５２を介して検出信号を制御手段４２にフィードバックするように構成されている。なお、この検出信号の送信に無線を用いてもよい。
【００５４】
また二次電池１４には、該二次電池１４の温度を検出する温度検出手段６０が設けられている。この温度検出手段６０は、信号線６２を介して制御手段４２に接続されており、検出信号を制御手段４２にフィードバックするように構成されている。
【００５５】
図７に示されるように、化学蓄熱装置１６における貯蔵容器３６は、蒸発器６４と凝縮器６６とに分離されている。反応容器３４と貯蔵容器３６とを接続する連通管３２は、分岐部３２Ａで二股に分岐して、蒸発器６４と凝縮器６６とに夫々接続されている。連通管３２における分岐部３２Ａと蒸発器６４との間には、バルブ６８が設けられている。同様に、連通管３２における分岐部３２Ａと凝縮器６６との間には、バルブ７２が設けられている。
【００５６】
図６において、熱交換部７０は、二次電池１４側に設けられた熱交換器７４と、化学蓄熱装置１６側に設けられた熱交換器７６，７８と、配管８０とを有して構成されている。配管８０は、熱交換器７４と熱交換器７６，７８とを接続するものであり、該熱交換器７４，７６と熱交換器７８との間で熱媒体（図示せず）を循環させることができるようになっている。
【００５７】
図７，図８に示されるように、熱交換器７６は、反応容器３４に設けられ、熱交換器７８は、貯蔵容器３６の蒸発器６４に設けられている。配管８０は、化学蓄熱装置１６側において、熱交換器７６を通る分岐管８０Ａと、熱交換器７８を通る分岐管８０Ｂとに分岐している。分岐管８０Ａにはバルブ８２が設けられ、分岐管８０Ｂにはバルブ８４が設けられている。このバルブ８２，８４を開閉することにより、熱媒体を分岐管８０Ａに流す場合と、分岐管８０Ｂに流す場合とを切り替えることができるようになっている。
【００５８】
他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５９】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図６において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置４０では、二次電池１４と化学蓄熱装置１６とが熱交換部７０により熱的に接続されているので、温度検出手段６０により二次電池１４の温度を検出しつつ、該二次電池１４の温度が最適となるように、該二次電池１４の暖気又は冷却を、化学蓄熱装置１６で生成した温熱又は冷熱により行うことができる。
【００６０】
まず、二次電池１４を暖機する場合について説明する。この場合には、図７に示されるように、分岐管８０Ｂのバルブ８４を閉じ、分岐管８０Ａのバルブ８２を開いて該分岐管８０Ａを熱媒体が通るようにする。
【００６１】
この状態で、連通管３２のバルブ６８を開き、バルブ７２を閉じると、蒸発器６４で発生した反応材２６の蒸気（水蒸気）が、連通管３２を通じて反応容器３４へ移動する。反応容器３４内の化学蓄熱材２４が該反応材２６と化学反応することにより、化学エネルギが熱エネルギに変換される（水和熱が生じる。）。この熱エネルギは、熱交換器７６において熱媒体に伝えられ、分岐管８０Ｂ（配管８０）を通じて、二次電池１４の熱交換器７４に輸送される。そして、熱交換器７４において、熱媒体が有する熱エネルギが二次電池１４に伝えられることで、該二次電池１４の暖機が行われる。即ち、熱交換部７０により化学蓄熱材２４の水和熱を回収して、二次電池１４の暖機を行うことができる。
【００６２】
次に、二次電池１４を冷却する場合について説明する。この場合には、図８に示されるように、分岐管８０Ａのバルブ８２を閉じ、分岐管８０Ｂのバルブ８４を開いて該分岐管８０Ｂを熱媒体が通るようにする。すると、図７において、二次電池１４の持つ熱エネルギが、熱交換器７４において熱媒体に伝えられ、配管８０（分岐管８０Ｂ）を通じて、蒸発器６４の熱交換器７８に輸送される。該熱交換器７８において、熱媒体が有する熱エネルギが蒸発器６４に伝えられることで、反応材２６が蒸発する。この反応材２６の蒸発潜熱を利用することで、二次電池１４を冷却することができる。蒸発した反応材２６は、連通管３２を通じて反応容器３４へ移動する。
【００６３】
なお、反応容器３４において化学蓄熱材２４から反応材２６を分離させる際には、バルブ６８を閉じ、バルブ７２を開いた状態で、電気ヒータ２２により化学蓄熱材２４を加熱する。これにより化学蓄熱材２４から反応材２６が分離して水蒸気となり、連通管３８を通じて凝縮器６６へ矢印Ｂ方向に戻る。図示は省略するが、蒸発器６４内の反応材２６が空になることを防ぐために、凝縮器６６で液体に変換された水蒸気（水）を蒸発器６４に供給する手段が用いられる。
【００６４】
本実施形態では、このように、二次電池１４の暖気又は冷却を、化学蓄熱装置１６で生成した温熱又は冷熱により行うことができるので、二次電池１４を最適な温度にコントロールすることができる。またこれによって、二次電池１４において入出力可能な電力を多くすると共に、該二次電池１４の寿命を延ばすことができる。
【００６５】
なお本実施形態では、配管８０においてバルブ８２，８４を別個に設けたが、分岐管８０Ａ，８０Ｂの分岐部に三方弁（図示せず）を設けて、流路の切替えを行うようにしてもよい。
【００６６】
また各実施形態に記載された構造を、適宜組み合わせて用いることも可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０ エネルギ貯蔵装置
１２ 発電手段
１４ 二次電池（第１エネルギ貯蔵手段）
１６ 化学蓄熱装置（第２エネルギ貯蔵手段）
２０ エネルギ貯蔵装置
２２ 電気ヒータ
２４ 化学蓄熱材
２６ 反応材
３０ エネルギ貯蔵装置
４０ エネルギ貯蔵装置
４２ 制御手段
４８ 動力伝達部
５０ 蓄電量検出手段
５４ 動力発生源
５６ 電流検出手段
６０ 温度検出手段
７０ 熱交換部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギ貯蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池やバッテリなどの長期持続または安定電力装置の他に、ウルトラコンデンサ、フライホイール等の高速エネルギ貯蔵装置（ＦＥＳ）を有する二重エネルギ貯蔵システムが開示されている（特許文献１参照）。このシステムでは、高電流の入出力を高速エネルギ貯蔵装置が担うことにより、バッテリの寿命を延ばすとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５１７９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エネルギ貯蔵装置に蓄えたエネルギを熱エネルギに変換し、空調機器への熱供給や、機器の冷却又は暖機を実施したい（熱需要がある）場合において、上記した従来例の構成ではエネルギ貯蔵密度が小さいため、必要なエネルギを蓄えるには、エネルギ貯蔵装置が大型化してしまう。またこのような熱需要は、駐車等の長時間経過後の再始動時に要求される場合が多い。従って、この熱需要に応えるためには、長時間ロスなくエネルギを貯蔵できることが望ましい。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、多量熱需要に対応すると共に、システムの小型化と低コスト化を両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、発電手段と、該発電手段と電気的に接続され、該発電手段により生成された電力を化学エネルギとして蓄える一方、該化学エネルギを電力に変換して放出可能な第１エネルギ貯蔵手段と、該発電手段と電気的に接続され前記電力を熱エネルギに変換する電気ヒータを有すると共に、反応材と可逆的に結合する化学蓄熱材を有し、前記熱エネルギにより化学蓄熱材と反応材とを分離させて蓄熱する一方、前記化学蓄熱材と前記反応材とを反応させて熱エネルギを放出可能な第２エネルギ貯蔵手段と、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載のエネルギ貯蔵装置では、発電手段にて生成された電力を、一方では第１エネルギ貯蔵手段に蓄え、他方では第２エネルギ貯蔵手段に蓄えることができる。第１エネルギ貯蔵手段は、電力を化学エネルギに変換して蓄える一方、該化学エネルギを電力に変換して放出する。また第２エネルギ貯蔵手段は、電力を電気ヒータにより熱エネルギに変換して、該熱エネルギにより化学蓄熱材と反応材とを分離させることにより、該熱エネルギを化学エネルギに変換して蓄える一方、化学蓄熱材と反応材とを反応させることにより、化学エネルギを熱エネルギに変換して放出する。第１エネルギ貯蔵手段と第２エネルギ貯蔵手段を併用することにより、システムの大型化や高コスト化を抑制しつつエネルギ貯蔵密度を高めることができる。またこれによって、多量熱需要に対応すると共に、システムの小型化と低コスト化を両立させることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載のエネルギ貯蔵装置において、前記発電手段と、前記第１エネルギ貯蔵手段及び前記第２エネルギ貯蔵手段との間には、該第１エネルギ貯蔵手段又は該第２エネルギ貯蔵手段への電力の分配を制御する制御手段が電気的に接続されている。
【０００９】
請求項２に記載のエネルギ貯蔵装置では、制御手段によって、発電手段にて生成された電力を、第１エネルギ貯蔵手段又は第２エネルギ貯蔵手段に適切に分配することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載のエネルギ貯蔵装置において、前記第１エネルギ貯蔵手段には、該第１エネルギ貯蔵手段の蓄電量を検出して前記制御手段へ送信する蓄電量検出手段が設けられている。
【００１１】
請求項３に記載のエネルギ貯蔵装置１０では、制御手段による電力の分配が、蓄電量検出手段から送信される第１エネルギ貯蔵手段の蓄電量に基づいて行われる。このため、第１エネルギ貯蔵手段の過充電を抑制することができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２又は請求項３に記載のエネルギ貯蔵装置において、前記制御手段と前記第１エネルギ貯蔵手段との間には、該第１エネルギ貯蔵手段へ流れる電流を検出して前記制御手段へ送信する電流検出手段が設けられている。
【００１３】
請求項４に記載のエネルギ貯蔵装置では、制御手段による電力の分配が、電流検出手段から送信される第１エネルギ貯蔵手段への流入電流に基づいて行われる。従って、発電機により生成される電力が短時間で高出力となり、第１エネルギ貯蔵手段で回収しきれなくなった場合でも、その電力を第２エネルギ貯蔵手段で回収することができる。このため、エネルギ回収効率を向上させることができる。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項２〜請求項４の何れか１項に記載のエネルギ貯蔵装置において、前記第１エネルギ貯蔵手段には、該第１エネルギ貯蔵手段の温度を検出して前記制御手段へ送信する温度検出手段が設けられており、前記第１エネルギ貯蔵手段と前記第２エネルギ貯蔵手段は、互いに熱的に接続されている。
【００１５】
請求項５に記載のエネルギ貯蔵装置では、第１エネルギ貯蔵手段と第２エネルギ貯蔵手段とが熱的に接続されているので、温度検出手段により第１エネルギ貯蔵手段の温度を検出しつつ、該第１エネルギ貯蔵手段の温度が最適となるように、該第１エネルギ貯蔵手段の暖気又は冷却を、第２エネルギ貯蔵手段で生成した温熱又は冷熱により行うことができる。このため、第１エネルギ貯蔵手段において入出力可能な電力を多くすると共に、該第１エネルギ貯蔵手段の寿命を延ばすことができる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のエネルギ貯蔵装置において、前記発電手段は、動力伝達部を介して動力発生源に接続されている。
【００１７】
請求項６に記載のエネルギ貯蔵装置では、動力発生源から動力伝達部を介して発電手段に伝達される動力や回生エネルギにより、該発電手段において電力を生成し、該電力を化学エネルギに変換して第１エネルギ貯蔵手段及び第２エネルギ貯蔵手段に夫々蓄えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載のエネルギ貯蔵装置によれば、多量熱需要に対応すると共に、システムの小型化と低コスト化を両立させることができる、という優れた効果が得られる。
【００１９】
請求項２に記載のエネルギ貯蔵装置によれば、発電手段にて生成された電力を、第１エネルギ貯蔵手段又は第２エネルギ貯蔵手段に適切に分配することができることができる、という優れた効果が得られる。
【００２０】
請求項３に記載のエネルギ貯蔵装置によれば、第１エネルギ貯蔵手段の過充電を抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【００２１】
請求項４に記載のエネルギ貯蔵装置によれば、エネルギ回収効率を向上させることができる、という優れた効果が得られる。
【００２２】
請求項５に記載のエネルギ貯蔵装置によれば、第１エネルギ貯蔵手段において入出力可能な電力を多くすると共に、該第１エネルギ貯蔵手段の寿命を延ばすことができる、という優れた効果が得られる。
【００２３】
請求項６に記載のエネルギ貯蔵装置によれば、動力発生源からの動力や回生エネルギを、第１エネルギ貯蔵手段及び第２エネルギ貯蔵手段に夫々蓄えることができる、という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１及び図２は、第１実施形態に係り、図１はエネルギ貯蔵装置を示す模式図である。
【図２】化学蓄熱装置を示す模式図である。
【図３】第２実施形態に係るエネルギ貯蔵装置を示す模式図である。
【図４】図４及び図５は、第３実施形態に係り、図３はエネルギ貯蔵装置を示す模式図である。
【図５】二次電池へ流れる電流と時間との関係の一例を示す線図である。
【図６】図６から図８は、第４実施形態に係り、図６はエネルギ貯蔵装置を示す模式図である。
【図７】化学蓄熱装置及び熱交換部の詳細、及び二次電池を暖機する場合における熱媒体の流れを示す模式図である。
【図８】化学蓄熱装置及び熱交換部の詳細、及び二次電池を冷却する場合における熱媒体の流れを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
図１において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置１０は、車両等の移動体に搭載されるエネルギ貯蔵装置に係り、発電手段１２と、第１エネルギ貯蔵手段の一例たる二次電池１４と、第２エネルギ貯蔵手段の一例たる化学蓄熱装置１６と、を有している。
【００２７】
発電手段１２は、電磁誘導によって運動エネルギを電力に変換する発電機や、他のエネルギを直接電力に変換する燃料電池、太陽光発電装置等である。
【００２８】
二次電池１４は、発電手段１２と電気的に接続され、該発電手段１２により生成された電力を化学エネルギとして蓄える一方、該化学エネルギを電力に変換して放出可能な蓄電池である。二次電池１４は、電線１８を介して発電手段１２と接続されている。
【００２９】
図１，図２において、化学蓄熱装置１６は、発電手段１２と電気的に接続され電力を熱エネルギに変換する電気ヒータ２２を有すると共に、反応材２６と可逆的に結合する化学蓄熱材２４を有し、電気ヒータ２２の熱エネルギにより化学蓄熱材２４と反応材２６とを分離させて蓄熱する一方、化学蓄熱材２４と反応材２６とを反応させて熱エネルギを放出可能に構成されている。化学蓄熱材２４は、例えばアルカリ土類金属の塩化物である。反応材２６は、例えば水（Ｈ２０）である。
【００３０】
具体的には、化学蓄熱装置１６は、化学蓄熱材２４が収納される反応容器３４と、反応材２６が貯蔵される貯蔵容器３６とを有して構成されている。電気ヒータ２２は、反応容器３４内に配置され、電線４８を介して発電手段１２と接続されている。反応容器３４と貯蔵容器３６とは連通管３２により接続されており、該連通管３２にはバルブ３８が設けられている。そして反応容器３４、貯蔵容器３６及び連通管３２の内部は、真空に保たれている。これにより、バルブ３８を開くことにより、反応容器３４と貯蔵容器３６との間での反応材２６（水蒸気）の移動が許容され、またバルブ３８を閉じることにより、該反応材２６の移動が規制されるようになっている。
【００３１】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１，図２において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置１０では、発電手段１２にて生成された電力を、一方では二次電池１４に蓄え、他方では化学蓄熱装置１６に蓄えることができる。二次電池１４は、発電手段１２から電線１８を介して送られる電力を、化学エネルギに変換して蓄える一方、該化学エネルギを電力に変換して放出することができる。
【００３２】
化学蓄熱装置１６は、発電手段１２から電線２８を介して送られる電力を電気ヒータ２２により熱エネルギに変換して、該熱エネルギにより、化学蓄熱材２４と反応材２６とを分離させることにより、該熱エネルギを化学エネルギに変換して蓄えることができる。
【００３３】
具体的には、図２において、貯蔵容器３６から反応容器３４に反応材２６（水蒸気）が矢印Ａ方向に供給され、反応容器３４内の化学蓄熱材２４と結合（水和反応）している状態を考える。上記のように、発電手段１２から電気ヒータ２２に送られた電力は、該電気ヒータ２２により熱エネルギに変換される。この熱エネルギにより、反応材２６と結合した状態の化学蓄熱材２４が加熱されると、該反応材２６が化学蓄熱材２４から分離して水蒸気となり、連通管３２を通じて貯蔵容器３６へ矢印Ｂ方向に戻る。この水蒸気は、貯蔵容器３６において凝縮されて貯蔵される。
【００３４】
この結果、発電手段１２にて生成された電力は、二次電池１４に貯蔵されるだけでなく、化学蓄熱装置１６にて化学エネルギに変換され貯蔵された状態となる。化学蓄熱によるエネルギ貯蔵を行うことにより、高いエネルギ貯蔵密度を実現することができる。
【００３５】
また反応材２６が貯蔵容器３６に戻った状態でバルブ３８を閉じることにより、貯蔵容器３６から反応容器３４への反応材２６の移動が規制される。これにより、エネルギ損失を伴うことなく、化学蓄熱材２４と反応材２６とを長時間分離貯蔵することができる。
【００３６】
一方、空調機器への熱供給や様々な機器の暖機等の熱需要が生じた際には、化学蓄熱装置１６において化学蓄熱材２４と反応材２６とを反応させることにより、化学エネルギを熱エネルギに変換して放出することができる。
【００３７】
具体的には、電気ヒータ２２に電力が供給されていない状態でバルブ３８を開くと、貯蔵容器３６内で発生した反応材２６の蒸気（水蒸気）が、連通管３２を通じて反応容器３４へ矢印Ａ方向に移動する。これにより、反応容器３４内の化学蓄熱材２４が反応材２６と化学反応することにより、化学エネルギを熱エネルギに変換することができる。この熱エネルギを用いて、空調機器への熱供給や、車両における様々な機器の暖機を実施する等、熱需要に応えることができる。
【００３８】
このように、本実施形態では、二次電池１４と化学蓄熱装置１６を併用することにより、システムの大型化や高コスト化を抑制しつつエネルギ貯蔵密度を高めることができる。またこれによって、多量熱需要に対応すると共に、システムの小型化と低コスト化を両立させることができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、第１エネルギ貯蔵手段の一例として二次電池１４を挙げたが、第１エネルギ貯蔵手段はこれに限られるものではなく、例えばキャパシタであってもよい。また第２エネルギ貯蔵手段の一例として化学蓄熱装置１６を挙げたが、第２エネルギ貯蔵手段はこれに限られるものではなく、例えば吸着蓄熱材であってもよい。
【００４０】
［第２実施形態］
図３において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置２０では、発電手段１２と、二次電池１４及び化学蓄熱装置１６との間に、該二次電池１４又は該化学蓄熱装置１６への電力の分配を制御する制御手段４２が電気的に接続されている。発電手段１２と制御手段４２とは電線４４により接続されている。また制御手段４２は、電線４６によって二次電池１４と接続され、電線４８によって化学蓄熱装置１６と接続されている。
【００４１】
二次電池１４には、該二次電池１４の蓄電量（エネルギ貯蔵量）を検出して制御手段４２へ送信する蓄電量検出手段５０が設けられている。この蓄電量検出手段５０は、例えば信号線５２を介して制御手段４２に接続されており、該制御手段４２へ検出信号をフィードバックするように構成されている。蓄電量検出手段５０は、いわゆるＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）検出手段である。なお、この検出信号の送信に無線を用いてもよい。
【００４２】
他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４３】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図３において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置２０では、発電手段１２にて生成された電力が、制御手段４２によって二次電池１４又は化学蓄熱装置１６に適切に分配される。この分配は、蓄電量検出手段５０から送信される二次電池１４の蓄電量に基づいて行われる。
【００４４】
具体的には、制御手段４２が、蓄電量検出手段５０からの信号により二次電池１４の電池残量を把握し、電池残量が少ないときには該二次電池１４に電力を分配し、電池残量が多いときには化学蓄熱装置１６に電力を分配する。これにより、二次電池１４の過充電を抑制することができる。またシステムの要求に応じて、エネルギの貯蔵先に優先度を付けることができる。
【００４５】
［第３実施形態］
図４において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置３０では、発電手段１２が動力伝達部４８を介して動力発生源５４に接続され、該動力発生源５４の動力を電力に変換するように構成されている。動力発生源５４は、例えば車両のエンジンやモータである。動力伝達部４８は、歯車機構、ベルト、プーリ、回転軸、軸継手等、各種の動力伝達機構である。
【００４６】
制御手段４２と二次電池１４との間、即ち該制御手段４２と二次電池１４とを接続する電線４６には、該制御手段４２から該二次電池１４に流れる電流（単位時間当たりの電気量）を検出して制御手段４２へ送信する電流検出手段５６が設けられている。この電流検出手段５６は、例えば電流計であり、信号線５８を介して制御手段４２に接続され、該制御手段４２へ検出信号をフィードバックするように構成されている。なお、この検出信号の送信に無線を用いてもよい。
【００４７】
他の部分については、第１実施形態又は第２実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４８】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図４において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置３０では、動力発生源５４で生成される動力の一部又は全部、並びに車両等の移動体の運動エネルギ（回生エネルギ）の一部又は全部が、動力伝達部４８を介して発電手段１２に伝達されることにより、該発電手段１２において電力を生成し、該電力を化学エネルギに変換して二次電池１４及び化学蓄熱装置１６に夫々蓄えることができる。この際の制御手段４２による電力の分配は、電流検出手段から送信される二次電池への流入電流に基づいて行われる。
【００４９】
図６の線図に示されるように、移動体の減速時には、該移動体の運動エネルギ（回生エネルギ）により生ずる電力が短時間で高出力となり、二次電池１４へ流入する電流が、該二次電池１４の入力限界Ｌを超える場合がある。この場合、図４において、制御手段４２が、電流検出手段５６からの信号に基づいて、該電流が二次電池１４の入力限界Ｌに達するタイミングを検知し、電力の分配先を二次電池１４から化学蓄熱装置１６へと切り替える。動力発生源５４で生成される動力が大きいために、二次電池１４へ流入する電流が入力限界Ｌを超える場合も同様である。
【００５０】
従って、電力を二次電池１４で回収しきれなくなった場合でも、余剰分の電力Ｗ（図５の斜線部分）を化学蓄熱装置１６に最適に分配して回収することができる。またこれによって、エネルギ回収効率を向上させることができる。
【００５１】
なお本実施形態において、二次電池１４の蓄電量を検出する蓄電量検出手段５０（第２実施形態参照）を併用すると、二次電池１４の過充電を抑制することができるため望ましい。
【００５２】
［第４実施形態］
図６において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置４０では、二次電池１４と化学蓄熱装置１６が、例えば熱交換部７０によって互いに熱的に接続され、二次電池１４の暖機又は冷却を、化学蓄熱装置１６で生成した温熱又は冷熱によって実施できるようになっている。
【００５３】
二次電池１４には、第２実施形態と同様に、該二次電池１４の蓄電量を検出して制御手段４２へ送信する蓄電量検出手段５０が設けられており、例えば信号線５２を介して検出信号を制御手段４２にフィードバックするように構成されている。なお、この検出信号の送信に無線を用いてもよい。
【００５４】
また二次電池１４には、該二次電池１４の温度を検出する温度検出手段６０が設けられている。この温度検出手段６０は、信号線６２を介して制御手段４２に接続されており、検出信号を制御手段４２にフィードバックするように構成されている。
【００５５】
図７に示されるように、化学蓄熱装置１６における貯蔵容器３６は、蒸発器６４と凝縮器６６とに分離されている。反応容器３４と貯蔵容器３６とを接続する連通管３２は、分岐部３２Ａで二股に分岐して、蒸発器６４と凝縮器６６とに夫々接続されている。連通管３２における分岐部３２Ａと蒸発器６４との間には、バルブ６８が設けられている。同様に、連通管３２における分岐部３２Ａと凝縮器６６との間には、バルブ７２が設けられている。
【００５６】
図６において、熱交換部７０は、二次電池１４側に設けられた熱交換器７４と、化学蓄熱装置１６側に設けられた熱交換器７６，７８と、配管８０とを有して構成されている。配管８０は、熱交換器７４と熱交換器７６，７８とを接続するものであり、該熱交換器７４，７６と熱交換器７８との間で熱媒体（図示せず）を循環させることができるようになっている。
【００５７】
図７，図８に示されるように、熱交換器７６は、反応容器３４に設けられ、熱交換器７８は、貯蔵容器３６の蒸発器６４に設けられている。配管８０は、化学蓄熱装置１６側において、熱交換器７６を通る分岐管８０Ａと、熱交換器７８を通る分岐管８０Ｂとに分岐している。分岐管８０Ａにはバルブ８２が設けられ、分岐管８０Ｂにはバルブ８４が設けられている。このバルブ８２，８４を開閉することにより、熱媒体を分岐管８０Ａに流す場合と、分岐管８０Ｂに流す場合とを切り替えることができるようになっている。
【００５８】
他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５９】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図６において、本実施形態に係るエネルギ貯蔵装置４０では、二次電池１４と化学蓄熱装置１６とが熱交換部７０により熱的に接続されているので、温度検出手段６０により二次電池１４の温度を検出しつつ、該二次電池１４の温度が最適となるように、該二次電池１４の暖気又は冷却を、化学蓄熱装置１６で生成した温熱又は冷熱により行うことができる。
【００６０】
まず、二次電池１４を暖機する場合について説明する。この場合には、図７に示されるように、分岐管８０Ｂのバルブ８４を閉じ、分岐管８０Ａのバルブ８２を開いて該分岐管８０Ａを熱媒体が通るようにする。
【００６１】
この状態で、連通管３２のバルブ６８を開き、バルブ７２を閉じると、蒸発器６４で発生した反応材２６の蒸気（水蒸気）が、連通管３２を通じて反応容器３４へ移動する。反応容器３４内の化学蓄熱材２４が該反応材２６と化学反応することにより、化学エネルギが熱エネルギに変換される（水和熱が生じる。）。この熱エネルギは、熱交換器７６において熱媒体に伝えられ、分岐管８０Ｂ（配管８０）を通じて、二次電池１４の熱交換器７４に輸送される。そして、熱交換器７４において、熱媒体が有する熱エネルギが二次電池１４に伝えられることで、該二次電池１４の暖機が行われる。即ち、熱交換部７０により化学蓄熱材２４の水和熱を回収して、二次電池１４の暖機を行うことができる。
【００６２】
次に、二次電池１４を冷却する場合について説明する。この場合には、図８に示されるように、分岐管８０Ａのバルブ８２を閉じ、分岐管８０Ｂのバルブ８４を開いて該分岐管８０Ｂを熱媒体が通るようにする。すると、図７において、二次電池１４の持つ熱エネルギが、熱交換器７４において熱媒体に伝えられ、配管８０（分岐管８０Ｂ）を通じて、蒸発器６４の熱交換器７８に輸送される。該熱交換器７８において、熱媒体が有する熱エネルギが蒸発器６４に伝えられることで、反応材２６が蒸発する。この反応材２６の蒸発潜熱を利用することで、二次電池１４を冷却することができる。蒸発した反応材２６は、連通管３２を通じて反応容器３４へ移動する。
【００６３】
なお、反応容器３４において化学蓄熱材２４から反応材２６を分離させる際には、バルブ６８を閉じ、バルブ７２を開いた状態で、電気ヒータ２２により化学蓄熱材２４を加熱する。これにより化学蓄熱材２４から反応材２６が分離して水蒸気となり、連通管３８を通じて凝縮器６６へ矢印Ｂ方向に戻る。図示は省略するが、蒸発器６４内の反応材２６が空になることを防ぐために、凝縮器６６で液体に変換された水蒸気（水）を蒸発器６４に供給する手段が用いられる。
【００６４】
本実施形態では、このように、二次電池１４の暖気又は冷却を、化学蓄熱装置１６で生成した温熱又は冷熱により行うことができるので、二次電池１４を最適な温度にコントロールすることができる。またこれによって、二次電池１４において入出力可能な電力を多くすると共に、該二次電池１４の寿命を延ばすことができる。
【００６５】
なお本実施形態では、配管８０においてバルブ８２，８４を別個に設けたが、分岐管８０Ａ，８０Ｂの分岐部に三方弁（図示せず）を設けて、流路の切替えを行うようにしてもよい。
【００６６】
また各実施形態に記載された構造を、適宜組み合わせて用いることも可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０ エネルギ貯蔵装置
１２ 発電手段
１４ 二次電池（第１エネルギ貯蔵手段）
１６ 化学蓄熱装置（第２エネルギ貯蔵手段）
２０ エネルギ貯蔵装置
２２ 電気ヒータ
２４ 化学蓄熱材
２６ 反応材
３０ エネルギ貯蔵装置
４０ エネルギ貯蔵装置
４２ 制御手段
４８ 動力伝達部
５０ 蓄電量検出手段
５４ 動力発生源
５６ 電流検出手段
６０ 温度検出手段
７０ 熱交換部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電手段と、
該発電手段と電気的に接続され、該発電手段により生成された電力を化学エネルギとして蓄える一方、該化学エネルギを電力に変換して放出可能な第１エネルギ貯蔵手段と、
該発電手段と電気的に接続され前記電力を熱エネルギに変換する電気ヒータを有すると共に、反応材と可逆的に結合する化学蓄熱材を有し、前記熱エネルギにより化学蓄熱材と反応材とを分離させて蓄熱する一方、前記化学蓄熱材と前記反応材とを反応させて熱エネルギを放出可能な第２エネルギ貯蔵手段と、
を備えたエネルギ貯蔵装置。
【請求項２】
前記発電手段と、前記第１エネルギ貯蔵手段及び前記第２エネルギ貯蔵手段との間には、該第１エネルギ貯蔵手段又は該第２エネルギ貯蔵手段への電力の分配を制御する制御手段が電気的に接続されている請求項１に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項３】
前記第１エネルギ貯蔵手段には、該第１エネルギ貯蔵手段の蓄電量を検出して前記制御手段へ送信する蓄電量検出手段が設けられている請求項２に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項４】
前記制御手段と前記第１エネルギ貯蔵手段との間には、該第１エネルギ貯蔵手段へ流れる電流を検出して前記制御手段へ送信する電流検出手段が設けられている請求項２又は請求項３に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項５】
前記第１エネルギ貯蔵手段には、該第１エネルギ貯蔵手段の温度を検出して前記制御手段へ送信する温度検出手段が設けられており、
前記第１エネルギ貯蔵手段と前記第２エネルギ貯蔵手段は、互いに熱的に接続されている請求項２〜請求項４の何れか１項に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項６】
前記発電手段は、動力伝達部を介して動力発生源に接続されている請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項１】
発電手段と、
該発電手段と電気的に接続され、該発電手段により生成された電力を化学エネルギとして蓄える一方、該化学エネルギを電力に変換して放出可能な第１エネルギ貯蔵手段と、
該発電手段と電気的に接続され前記電力を熱エネルギに変換する電気ヒータを有すると共に、反応材と可逆的に結合する化学蓄熱材を有し、前記熱エネルギにより化学蓄熱材と反応材とを分離させて蓄熱する一方、前記化学蓄熱材と前記反応材とを反応させて熱エネルギを放出可能な第２エネルギ貯蔵手段と、
を備えたエネルギ貯蔵装置。
【請求項２】
前記発電手段と、前記第１エネルギ貯蔵手段及び前記第２エネルギ貯蔵手段との間には、該第１エネルギ貯蔵手段又は該第２エネルギ貯蔵手段への電力の分配を制御する制御手段が電気的に接続されている請求項１に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項３】
前記第１エネルギ貯蔵手段には、該第１エネルギ貯蔵手段の蓄電量を検出して前記制御手段へ送信する蓄電量検出手段が設けられている請求項２に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項４】
前記制御手段と前記第１エネルギ貯蔵手段との間には、該第１エネルギ貯蔵手段へ流れる電流を検出して前記制御手段へ送信する電流検出手段が設けられている請求項２又は請求項３に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項５】
前記第１エネルギ貯蔵手段には、該第１エネルギ貯蔵手段の温度を検出して前記制御手段へ送信する温度検出手段が設けられており、
前記第１エネルギ貯蔵手段と前記第２エネルギ貯蔵手段は、互いに熱的に接続されている請求項２〜請求項４の何れか１項に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項６】
前記発電手段は、動力伝達部を介して動力発生源に接続されている請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のエネルギ貯蔵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１５９９６（Ｐ２０１３−１１５９９６Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６２３５１（Ｐ２０１１−２６２３５１）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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