CN108604654A - 蓄电装置 - Google Patents

Abstract

蓄电装置具备多个电池模块、排列地收纳多个电池模块的机架、和安装为堵塞机架的后方侧面的壁板。壁板是与可拆装地连接于电池模块的连接器端子对置设置的至少一部分透明的壁板。

Description

蓄电装置

技术领域

本公开涉及将多个电池模块收纳于机架(rack)而构成的蓄电装置。

背景技术

以往，在下述专利文献1中记载了一种电源装置，该电源装置将分别由多个单电池组合而构成的多个电池组分别收纳于在机架上划分形成的收纳空间中。在该蓄电装置中，若将电池组插入并收纳于各收纳空间，则配置在电池组的背面的输出端子插入到设置在收纳空间的里侧的输入端子。由此，收纳于机架的多个电池组通过在机架的背面侧连接在输入端子间的连接引线而相互串联或并联连接。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2012/132134号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在将多个电池模块收纳于机架而成的机架型的蓄电装置中，从防止触电的观点出发，优选设置背面板以使得在机架的背面侧不露出与各电池模块连接的连接器端子以及电缆。但是，若设置背面板，则存在无法从外侧监视连接器端子对于电池组的连接状态这样的问题。

本公开的目的在于提供一种蓄电装置，在将多个电池模块收纳于机架而构成的蓄电装置中，实现防止接触各电池模块的连接器端子或者将各电池模块间进行连接的电缆，并且能够从外侧监视连接器端子或者电缆的连接状态。

用于解决课题的手段

本公开所涉及的蓄电装置具备：多个电池模块；机架，其排列地收纳多个电池模块；和至少一部分透明的壁板，其安装于机架的一个侧面，与可拆装地连接于电池模块的连接器端子对置设置。

发明效果

根据本公开所涉及的蓄电装置，通过与连接于各电池模块的连接器端子对置地在机架的一个侧面安装壁板，从而能够防止无意地触碰到连接器端子，蓄电装置的安全性提高。此外，由于壁板的至少一部分是透明的，因此能够从机架的外侧监视连接器端子对于电池模块的连接状态。

附图说明

图1是从前方侧观察本公开的一实施方式的蓄电装置的立体图。

图2是从后方侧观察蓄电装置的立体图。

图3是蓄电装置的部分主视图。

图4是示出收纳于机架的一个电池模块的俯视图。

图5是将图4中的电池模块的后端侧放大表示的图。

图6是示出蓄电装置的变形例的与图4同样的图。

图7是示出蓄电装置的另一变形例的与图4同样的图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本公开所涉及的实施方式。在该说明中，具体的形状、材料、数值、方向等是用于使本公开易于理解的例示，能够根据用途、目的、规格等适当变更。此外，从最初便设想了如下情况，即，以下在包含多个实施方式、变形例等的情况下，对它们的特征部分适当进行组合来使用。

以下，将在图1等中表示水平的一个方向的箭头X方向称为“宽度方向”，将与箭头X方向正交的水平的箭头Y方向称为“长度方向”，并将与箭头X以及Y正交的箭头Z方向称为“上下方向”或“高度方向”。此外，关于长度方向，将一侧称为“前”，将另一侧称为“后”。

图1是从前方侧观察本公开的一实施方式的蓄电装置10的立体图。图2是从后方侧观察蓄电装置10的立体图。此外，图3是蓄电装置10的部分主视图。

如图1所示，蓄电装置10构成为在机架11收纳多个电池模块2。在本实施方式中，示出了在机架11上以给定间隔沿上下方向排列地收纳例如20个电池模块2的例子。但是，在一个机架11收纳的电池模块2的数量并不限定于此，能够根据各电池模块2的外形尺寸、额定容量等，适当进行变更。

如图1以及图2所示，机架11具有底部框12、顶部框14和4根支柱16、18、20、22。对于机架11，例如能够使用19英寸机架等标准的机架。机架11优选具有在收纳了许多有重量的电池模块2的情况下也能够承受的强度，例如适宜使用钢制的机架。

底部框12以及顶部框14均形成为长方形状框架。底部框12可以通过用螺栓等紧固构件连结4个底部框架来构成，或者可以预先一体形成。此外，在底部框12的中央部，沿着宽度方向配置有加强框架13。加强框架13的两端通过螺栓等紧固构件与底部框12连结。

在本实施方式中，顶部框14与底部框12同样地可以通过用螺钉或螺栓等紧固构件连结4个底部框架来构成，或者可以预先一体形成。另外，在本实施方式中，虽然示出顶部框14不含顶部板的形态的例子，但是并不限定于此，为了降低尘埃等的堆积，封闭顶部框14的上表面的顶部板可以是其他构件或者一体地进行设置。此外，关于顶部框14，也可以与底部框12同样地在中央架设加强框架来提高框架构造体的强度。

4根支柱16、18、20、22对应于底部框12以及顶部框14的四角的角部而竖立设置。各支柱16、18、20、22是沿着上下方向延伸的长条状的构件，例如使用剖面形状为L字状、コ字状的角铁构件。此外，各支柱16、18、20、22的下端以及上端，例如通过螺钉或螺栓等紧固构件而分别被紧固于底部框12以及顶部框14。由此，底部框12、顶部框14以及4根支柱16、18、20、22构成了包括与长方体的12条边对应的框架部分的框架构造体。

在4根支柱当中的位于前方的2根支柱16、20，沿着上下方向以给定间距形成有许多的安装孔26。此外，在机架11中位于后方的2根支柱18、22，也沿着上下方向以给定间距形成有许多的安装孔28。以下，有时将机架11的2根支柱16、20称为前方支柱，将其他的2根支柱18、22称为后方支柱。

在机架11，安装有侧面板30。关于侧面板30，在宽度方向X的一侧的侧面，其前端部通过未图示的螺钉等而固定于前方支柱16的安装孔26，后端部通过未图示的螺钉等而固定于后方支柱18的安装孔28。

此外，虽未图示，但在机架11的宽度方向另一侧的侧面，也安装有侧面板30。关于该侧面板30，其前端部通过未图示的螺钉等而固定于前方支柱20的安装孔26，后端部通过未图示的螺钉等而固定于后方支柱22的安装孔28。

在本实施方式中示出如下例子，即，在机架11的宽度方向两侧，分别安装了各4个侧面板30。此外，各侧面板30例如由金属板形成，并具有支承部32，该支承部32沿着水平方向折弯形成为向机架11的宽度方向内侧突出。在各侧面板30，例如分别形成有5个支承部32。

安装在机架11的宽度方向两侧的侧面板30的支承部32配置为支承部32在相同高度位置突出。由此，若从机架11的前方侧插入电池模块2，并载置到位于宽度方向两侧的2个支承部32上，则以水平状态收纳呈扁平的长方体状的电池模块2。这样，在机架11，能够收纳与侧面板30的支承部32的数量对应的20个电池模块2。

像这样，本实施方式中的机架11由于在前方支柱16、20与后方支柱18、22之间架设有由金属板形成的侧面板30，因此机架11的构造强度提高，能够在上下方向上收纳许多有重量的电池模块2。

如图3所示，在电池模块2的前方侧面的宽度方向两侧，通过焊接等而安装有固定部34。收纳于机架11的电池模块2通过将螺钉36插通于固定部34的贯通孔并紧固在形成于侧面板30的内螺纹孔中从而固定于机架11。

此外，在收纳以及固定于机架11的各电池模块2之间，形成有在机架11的前表面侧开口的间隙38。该间隙38的宽度方向两侧由构成侧面板30的金属板堵塞。该间隙38作为通过后述的风扇的动作而从机架11的前表面侧吸引的空气流动的冷却流路而发挥功能。

再次参照图1以及图2，在机架11的后表面(一个侧面)，安装有背面板(壁板)40。本实施方式中的背面板40由后面板41和风扇面板42构成。

后面板41面向与连接器端子不对置的部分而设置，该连接器端子如后所述与电池模块2的壳体连接。后面板41例如优选由金属板构成。这样，通过由刚性通常比树脂板高的金属板构成背面板40的一部分，从而能够提高背面板40的强度。关于后面板41，其宽度方向一个端部通过螺钉等而安装于侧面板30的后壁面，宽度方向另一个端部通过螺钉等而安装于风扇面板42。

此外，后面板41优选在上下方向上分割为多个。在本实施方式中，示出后面板41对应于侧面板30分割为4个的例子。通过这样分割，具有将后面板41安装于机架11的作业变得容易的优点。但是，并不限定于此，也可以使用在上下方向上细长的一块后面板。

风扇面板42是至少一部分透明的壁板。如后所述，风扇面板42面向与电池模块2连接的连接器端子而设置。关于风扇面板42，其宽度方向一个端部通过螺钉等而连接于后面板41，宽度方向另一个端部通过螺钉等而安装于后方支柱22的安装孔28。

风扇面板42与后面板41同样地优选在上下方向上分割为多个。通过这样分割，具有将风扇面板42安装于机架11的作业变得容易的优点。但是，并不限定于此，也可以使用在上下方向上细长的一块风扇面板。

此外，如图2所示，在分割为4个的各风扇面板42，分别安装有各2个风扇44。通过使风扇44工作，从而从前方吸引空气并导入到收纳于机架11的电池模块2间的间隙38。并且，空气在间隙38内向后方流动，并从风扇44排出。这样，通过空气沿着电池模块2的上表面以及下表面流动，从而电池模块2被冷却。

图4是示出收纳于机架11的一个电池模块2的俯视图。如图4所示，电池模块2具备上表面呈在前后方向上细长的大致长方形状的壳体3。壳体3如图1～图3所示形成为扁平形状。壳体3例如由金属制或树脂制的外壳构成。

在壳体3内，容纳有多个电池块4。在本实施方式中，示出电池模块2整齐排列地容纳有8个电池块4的例子。在各电池块4中，以通过金属制或树脂制的保持器6而整齐排列的状态保持有许多的单电池5。

电池块4中包含的单电池5相互并联连接。此外，电池模块2中包含的各电池块4相互并联连接、串联连接、或者通过串联与并联的组合而连接。对于单电池5来说，例如适宜使用锂离子二次电池。另外，单电池5并不限定于圆筒型的二次电池，也可以是方形的二次电池。

在壳体3的一部分，形成有缺口部7。缺口部7在壳体3的长度方向Y的后方侧的一个角部形成为大致扁平长方体状。缺口部7在俯视下被切成大致长方形状而形成。缺口部7具有：侧壁面7a，其与安装有风扇44的风扇面板42对置；和侧壁面7b，其与侧面板30对置。这样形成于电池模块2的壳体3的缺口部7与风扇面板42以及侧面板30一起划定了管道空间46。管道空间46形成为在机架11的上下方向上延伸。

在电池模块2中，在形成缺口部7的侧壁面7a，连接有连接器端子8。连接器端子8与收纳在壳体3内的各电池块4中包含的各单电池5电连接。从连接器端子8，延伸出电缆9。电缆9包括：电力输入输出用的电力电缆；和信号电缆，其输出设置在电池模块2的壳体3内的电压传感器、电流传感器以及温度传感器(均未图示)的各检测信号。电缆9在相邻的电池模块2间例如串联电连接，在管道空间46内向上方配线并与后述的控制器连接。电池模块2间的电缆9的连接，通过将电缆9的各终端连接于与各电池模块2对应的连接器端子8来进行。

在电池模块2的壳体3内，收纳有控制基板2a。控制基板2a具有控制该电池模块2的输入输出电力、监视电池状态等的功能。控制基板2a在壳体3内，配置在长度方向Y的后方侧端部且未形成缺口部7的另一个角部侧。通过这样将控制基板2a配置在避开缺口部7的位置而有效利用壳体3内的空间，能够实现电池模块2的小型化。

再次参照图1以及图2，在蓄电装置10的上部，设置有控制器48。控制器48能够设置在机架11中收纳于最上部的电池模块2的上表面。并且，在控制器48，连接有从管道空间46的上方开口部延伸出的电缆9。由此，控制器48能够对蓄电装置10包含的各电池模块2进行电力的输入输出控制。此外，控制器48能够基于从各电池模块2经由电缆9发送的电压、电流、温度等检测信号，监视各电池模块2的状态。

图5是将图4中的电池模块2的后端侧放大表示的图。如图5所示，如上述那样，安装在机架11的后表面的背面板40包括金属板制的后面板41和至少一部分透明的风扇面板42。风扇面板42面向与电池模块2连接的连接器端子8而设置，后面板41面向在电池模块2中未连接连接器端子8的部分而设置，即，面向壳体3的后壁面3a而设置。后面板41以及风扇面板42在宽度方向的大致中央通过螺钉50进行连结。

在图5中，由空心箭头示出了在风扇44工作时在收纳于机架11的多个电池模块2间形成的间隙38中产生的空气流。若风扇44工作，则空气从间隙38的前方开口部被吸引并流入。此外，间隙38的宽度方向两侧由侧面板30堵塞。因此，流入到间隙38中的空气沿着电池模块2的壳体3的上表面以及下表面向后方流动，在这期间冷却电池模块2。

构成背面板40的一部分的后面板41由未形成开口的金属板形成。因此，在间隙38内流动到后方的空气由于被后面板41限制而向风扇面板42流动。在该意义上，背面板40作为对用于冷却电池模块2的空气的流动进行限制的限制板而发挥功能。

而且，在电池模块2间的间隙38流动到后方的空气流入到由缺口部7划分的管道空间46中，从此处经由风扇44排出到外部。

构成背面板40的一部分的风扇面板42是风扇44的设置部。此外，风扇面板42与电池模块2的缺口部7以及侧面板30一起划分形成了管道空间46。在本实施方式中，风扇面板42例如适宜由丙烯酸板、聚碳酸酯板等透明的树脂板构成。这样透明的风扇面板42面向连接于电池模块2的壳体3的形成缺口部7的侧壁面7a的连接器端子8而设置。

通过这样面向与各电池模块2分别连接的连接器端子8而设置壁板40的风扇面板42，从而能够防止无意地碰触到连接器端子8、电缆9的电连接部，蓄电装置10的安全性提高。此外，由于风扇面板42除了风扇44的安装部分以外是透明的，因此能够从机架的外侧容易地监视连接器端子8对于电池模块2的连接状态。具体而言，人可以从蓄电装置10的外侧通过目视来监视或确认连接器端子8的连接状态是否不完全。或者，由于若连接器端子8的连接状态不完全则进行发热，因此也可以隔着风扇面板42使用热成像等来监视连接器端子8的温度。

进而，在长期利用时能够通过透明的风扇面板42来确认连接器端子8、电缆9的电连接部、或者风扇44的电连接部处的尘埃的堆积，能够提高维护性。

在此，风扇面板42优选由无色透明的板材形成，但是并不限定于此。只要能够从外侧监视连接器端子8、电缆9的连接状态，则风扇面板42也可以是有色透明的，或者还可以是半透明的。

图6是示出蓄电装置的变形例的与图4同样的图。如图6所示，在该蓄电装置10a中，在电池模块2的壳体3的后端部并未形成缺口部。因此，电池模块2的壳体3在俯视下呈长方形状。此外，连接器端子8连接在电池模块2的宽度方向中央位置。

蓄电装置10a中的背面板40a由在宽度方向上连续的透明的树脂板构成。背面板40a可以在上下方向上分割为多个。此外，在背面板40a设置有风扇44，但是风扇44优选安装在避开与连接器端子8对置的位置的位置，具体而言优选安装在靠近电池模块2的宽度方向的一端侧的位置。由此，容易监视连接器端子8的连接状态。进而，在蓄电装置10a中，背面板40a也安装为将收纳有电池模块2的机架11的后表面堵塞的状态，因此也作为限制通过风扇44的工作而产生的空气流的限制板而发挥功能。

图7是示出蓄电装置的另一变形例的与图4同样的图。如图7所示，在该蓄电装置10b中，风扇44被安装在电池模块2的壳体3的后壁面3a。并且，风扇44经由通过透明的树脂板形成的背面板40b的开口部露出于后方。

在该情况下，通过风扇44的工作，在电池模块2的壳体3内会产生空气流。因此，能够更有效地冷却电池模块2中包含的电池块4。此外，在该情况下，可以在收纳于机架11的多个电池模块2间不形成成为空气通路的间隙，所以能够通过机架11来收纳更多的电池模块2。由此，通过在相同设置空间中增加电池模块2的数量，从而能够将蓄电装置高能量密度化。

另外，本公开所涉及的蓄电装置并不限定于上述的实施方式以及变形例，能够进行各种变更、改良。

例如，在上文中，对背面板40、40a、40b的一部分或全部由透明的树脂板构成的例子进行了说明，但并不限定于此。也可以利用在蓄电装置的宽度方向上一体地连续的一块或多块金属板来构成背面板，在金属板的连接器端子的对置部分形成例如矩形状的开口部，嵌入该透明的树脂板、玻璃板等而形成窗部。

此外，在上文中，对在蓄电装置10的后表面设置了壁板的例子进行了说明，但是在收纳于机架11的电池模块的前表面或侧面连接连接器端子的情况下，也可以在蓄电装置的前表面或侧面设置壁板。

进而，在上文中，对蓄电装置10使用了以在上下方向上排列的状态收纳多个电池模块的机架的例子进行了说明，但是也可以使用以在左右方向上排列的状态收纳多个电池模块的机架。使用这样的机架，在由后面板41和风扇面板42构成背面板40的情况下，优选的是，后面板41和风扇面板42在上下方向上配置，后面板41在左右方向上分割为多个。

符号说明

2 电池模块；2a 控制基板；3 壳体；3a 后壁面；4 电池块；5 单电池；6 保持器；7缺口部；7a、7b 侧壁面；8 连接器端子；9 电缆；10、10a、10b 蓄电装置；11 机架；12 底部框；13 加强框架；14 顶部框；16、18、20、22 支柱；26、28 安装孔；30 侧面板；32 支承部；34固定部；38 间隙；40、40a、40b 背面板(壁板)；41 后面板；42 风扇面板；44 风扇；46 管道空间；48 控制器；50 螺钉。

Claims (5)

1.一种蓄电装置，具备：

多个电池模块；

机架，其排列地收纳所述多个电池模块；和

至少一部分透明的壁板，其安装于所述机架的一个侧面，设置为与可拆装地连接于所述电池模块的连接器端子对置。

2.根据权利要求1所述的蓄电装置，

所述壁板被设置产生用于冷却所述电池模块的空气的流动的风扇，并且作为限制所述空气的流动的限制板而发挥功能。

3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置，

所述壁板，与所述连接器端子对置的部分由透明的板材构成，不与所述连接器端子对置的部分由金属板构成。

4.所述电池模块在连接所述连接器端子的位置形成缺口部，在由所述缺口部和所述壁部划定的空间容纳有所述连接器端子以及从该连接器端子延伸出的电缆。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的蓄电装置，

所述壁板分割为多个。