CN202817137U - 蓄电装置 - Google Patents

Abstract

提供一种在太阳能电池破损或电能转换装置出现故障等的情况下，能够操作进行电路接通/断开的开关，容易地从太阳能电池分离的蓄电装置。蓄电装置(1A)，其将来自太阳能电池的直流电能转换成交流电能，与流通提供给负载的电源系统的直流电能的电力线连接，并能够进行直流电能的充电与放电，在上述蓄电装置中，在壳体(10)的主体部(10A)内部的下部侧，通过固定单元以能够拆卸的状态固定电池模块，该电池模块是以能够获得所希望的额定电压以及充电电容的方式构成的，在顶板(11)上设置开关盒，将控制电池模块的充电与放电的控制部设置在主体部(10A)内部的上部侧，在开关盒上以拆卸自如的方式安装具有防水功能的盖子(10B)，且具有手动开关SW，其从主体部(10A)的顶板(11)突出，用于接通/断开将直流电能导入控制部的电路。

Description

蓄电装置

技术领域

本实用新型涉及一种与使由太阳能电池发电的电能连接到系统的电能转换装置共同使用的蓄电装置。

背景技术

近年来，一直在使用一种将由太阳能电池发电的直流电能转换成交流电能并与系统重叠的电能转换装置。只通过该电能转换装置，不能在太阳能电池不进行发电的夜间输出交流电能并与系统重叠，特别是在夜间发生停电的情况下，变得完全不能供电。

在此，例如专利文献1中记载了一种具有蓄电装置的电能转换装置来解决这种问题。这种蓄电装置中设有蓄电池，白天将太阳能电池发电的电能提供给蓄电池进行充电，夜间靠来自系统的电能充电蓄电池，不分昼夜地进行交流电能的输出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特许第3181423号公报

发明概括

发明要解决的技术课题

但是，当例如太阳能电池破损、电能转换装置出现故障或进行维护保养等时，出于安全的缘故，具有这种蓄电装置的电能转换装置需要将蓄电装置从太阳能电池分离。在这种情况下，需要打开蓄电装置的壳体内部，手动操作例如设置在壳体内的规定开关，这是很麻烦的作业。

不过，在如上所述打开壳体使内部的基板或电路露出进行上述操作的情况下，通常是由服务人员等的专门技术人员进行，但很多情况下服务人员到达设置蓄电装置的场所是需要时间的，当由于地震或台风等灾害导致太阳能电池破损等的紧急时刻，有时不是由服务人员来进行，而必须由蓄电装置的使用者进行开关的手动操作。对于不习惯操作的使用者来说，上述的开关操作是很困难的。另外，在进行这种电路的断开操作时，由于在该开关附近的电路上等处设置有电容器、变压器、电阻、晶体管以及其他的电子部件等，因此，如果不小心接触到这些部件，则可能会根据部件的不同而造成因发热引起的烫伤或危险的触电事故。

发明内容

因此，本实用新型的目的是提供一种在太阳能电池破损、电能转换装置出现故障、或需要进行维护保养等作业的情况下，任何人都能够简单地准确地操作进行电路接通/断开的开关，并从太阳能电池分离的蓄电装置。

解决技术课题的手段

(1)本实用新型的技术方案1的蓄电装置的构成为：将从借助太阳能电池能够再生的能源所获得的直流电能转换成交流电能，且与流通提供给负载的电源系统的上述直流电能的电力线连接，并能够进行上述直流电能的充电与放电，

在上述蓄电装置中，在具有规定的防水性能的壳体内部的下部侧，借助固定单元以能够拆卸的状态固定电池模块，该电池模块构成为：连接多个电池而能够获得所希望的额定电压以及充电电容，

将控制上述电池模块的充电与放电的控制部固定设置在上述壳体内部的上部侧，

在上述壳体的一部分上以突出或凹陷的方式设置开关盒，

在上述开关盒上以拆卸自如的方式安装具有防水功能且用于覆盖的盖子，

具有手动开关，该手动开关从上述壳体的上述开关盒的底面突出，用于接通/断开将上述直流电能导入上述控制部的电路。

(2)另外，本实用新型的技术方案2的蓄电装置的特征为，在技术方案1所述的蓄电装置中，就所述开关而言，在形成于上述壳体的顶板或侧板的至少一部分上的、用上述盖子覆盖的专用开关盒内，只设置该开关，并且在上述开关盒与上述盖子之间具有使雨水不会侵入的防水结构。

(3)另外，本实用新型的技术方案3的蓄电装置的特征为，在根据技术方案1或2所述的蓄电装置中，用于固定电池模块的上述固定单元构成为：能够按照应该安装的电池模块的形状来安装该电池模块。

(4)另外，本实用新型的技术方案4的蓄电装置的特征为，将从借助太阳能电池能够再生的能源所获得的直流电能转换成交流电能，且与流通提供给负载的电源系统的上述直流电能的电力线连接，并能够进行上述直流电能的充电与放电，

在上述蓄电装置中，在具有规定的防水性能的壳体内部的下部侧，借助固定单元以能够拆卸的状态固定电池模块，该电池模块构成为：连接多个电池连接而能够获得所希望的额定电压以及充电电容，

将控制上述电池模块的充电与放电的控制部固定设置在上述壳体内部的上部侧，

以拆卸自如的方式安装具有防水功能且用于覆盖上述壳体的顶板的盖子，

具有手动开关，该手动开关操作部由上述顶板向上述盖子内突出，用于接通/断开将上述直流电能导入上述控制部的电路。

发明效果

(1)根据本实用新型的技术方案1的蓄电装置，在例如太阳能电池破损，或电能转换装置出现故障，或需要进行维护保养等作业的情况下，任何人都能够简单地准确地操作进行电路接通/断开的开关，从而停止运行工作。

(2)根据本实用新型的技术方案2的蓄电装置，由于在专用的开关盒内只设置了手动开关，因此，没有不小心触摸到其他开关或其他部件的可能性，能够进行安全并准确的手动开关操作。而且，也能够防止由于触摸其他部件而引起烫伤或触电事故。

(3)根据本实用新型的实施方案3的蓄电装置，能够交换形状不同的各种类型的电池模块，换句话说，能够使用结构共通的蓄电装置安装各种形状的蓄电池，因此，提高了通用性，也降低了制造成本。

(4)根据本实用新型的实施方案4的蓄电装置，在例如太阳能电池破损，或电能转换装置出现故障，或需要进行维护保养等作业的情况下，任何人都能够简单地准确地操作进行电路接通/断开的开关，从而停止运行工作。

附图说明

图1是表示本实用新型的第一实施方式的蓄电装置的外观的立体图。

图2是表示包括该蓄电装置的电源系统的整体构成的说明图。

图3是表示该蓄电装置的壳体中的手动开关的设置位置的分解立体图。

图4是表示该蓄电装置的壳体的主体部的内部结构的说明图。

图5是表示包括该蓄电装置的电源系统的整体电结构的电路图。

图6是表示在该蓄电装置中安装锂电池作为电池模块的状态的重要部分立体图。

图7是表示在该蓄电装置中安装大型的其他的锂电池作为电池模块的状态的重要部分立体图。

图8(A)是表示本实用新型的第二实施方式的蓄电装置的外观的立体图。(B)是表示其重要部分的分解立体图。

图9(A)是表示本实用新型的第三实施方式的蓄电装置的壳体上部侧的外观的立体图；(B)是表示其重要部分的分解立体图。

图10(A)是表示本实用新型的第四实施方式的蓄电装置的整个壳体的立体图；(B)是表示其重要部分的分解立体图；(C)是(B)的重要部分截面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的优选的实施方式进行详细说明。

(第一实施方式)

图1表示本实用新型的第一实施方式的蓄电装置1。如图2所示，该蓄电装置1的输入与连接于太阳能电池2的连接箱3连接，并且其输出与电能转换装置(以下，称为“功率调节器”)4的输入连接，如图3所示，设置在壳体10内的最上部的开关盒内具有手动开关SW。另外，在图2中，符号5表示蓄电装置1的操作用遥控器，符号6表示分电盘。

太阳能电池2将多个太阳能电池单元串联以及并联连接，规定的额定电压以及/并联连接，例如，额定电压300V，输出2.4KW，输出4.8KW等。

连接箱3用于将太阳光发电模块的串(string)与功率调节器4连接。

功率调节器4将由作为能够再生的能源的太阳光通过太阳能电池2获得的直流电能转换成交流电能，在房屋内与来自系统的交流电能重叠。另一方面，蓄电装置1用于对所安装的蓄电池进行直流电能的充放电。该蓄电装置1与从太阳能电池2经由集电箱3流动所提供的直流电能的电力线连接，适当地进行向电池模块B(参照图4和图5)充电由太阳能电池2获得的直流电能，以及从该电池模块B放电。

电池模块B是以将多个电池连接而能够获得所希望的额定电压以及充电电容的方式构成的，该电池模块B以能够更换的状态坚固地固定安装在后面要提到的壳体10下部的电池室内。另外，在本实施方式的情况下，虽然作为蓄电用的电池，如图4所示，使用铅型蓄电池(例如，将4个12V、20Ah的电池串联连接，额定电压为DC48V)B₁，但不局限于此，额定电压可以是任意的电压。另外，每单位时间的输出可以根据要求来变更将蓄电池并联连接的数量，另外，也可以使用锂离子电池等，不限定蓄电池的种类。

本实施方式的蓄电装置1的壳体10由主体部10A和盖子10B构成，上述盖子10B覆盖该主体部10A的顶板11，且具有防水功能，并且通过螺丝固定的方式固定在主体部10A的上部。

主体部10A为了能够容易并准确地进行蓄电池B的更换等操作，在前面的开口很大的开口部13(参照图4)上以能够拆卸的方式用螺丝固定在前面板12上。另外，主体部10A的内部空间以间隔板S(如果能够确保壳体的强度则能够省略)为边界，被分割成两个部分，一个是在其下部的用于装入作为电池模块的蓄电池B的电池室，另一个是在其上部的用于装入安装成为控制部20的各种电子部件等的电路基板P的基板室。另外，在该主体部10A中，如果通过防水用的垫圈(图中未表示)将盖子10B以从上覆盖基板室的顶板11的方式用螺丝固定安装，则在顶板11和盖子10B之间形成成为开关盒的具有一定大小的空间。并且，该空间构成了只设置手动开关SW的操作部的专用空间。

另外，主体部10A在正面开口很大的开口部13上通过图中未表示的橡胶垫圈等的密封部件来安装上述前面板12，由此以不透水状态关闭，在电池B以及电路基板P的更换作业或维护保养作业等时，能够拆下进行所需作业。另外，该主体部10A在必要时通过手动操作进行蓄电装置1与来自太阳能电池的直流电能的电路的断开，因此，在顶板11上突出设置上述手动开关SW的操作部。并且，即使该蓄电装置1设置在可能被雨淋的屋外，从壳体10拆下盖子10B，在屋外进行开关SW的开关操作，也能够防止雨水等侵入主体部10A的内部，因此，包括该顶板12的主体部10B本身就是具有防水功能的结构。

该盖子10B只在操作手动开关SW时从主体部10A拆下，使手动开关SW的操作部露出，且通常是与主体部10A成为一体的方式固定安装的。即，该盖子10B通常是隔着图中未表示的橡胶垫圈等密封部件从上盖在壳体10的主体部10A上的，并在不透水状态下固定在主体部10A上。

电路基板P一体地安装在底盘30上，并且通过底盘30固定在将电池室和基板室隔开的隔板S的上表面，安装了成为控制部20的各种电子部件。

控制部20进行蓄电装置1的运行控制，在本实施方式的情况下，成为例如图5所示的电路结构。即，该控制部20通过将4个开关元件进行桥形接线的两组单层逆变电路21、22和变压器23构成充放电电路。另外，电容器24、25以及电阻26分别是升压时平滑用的电容器以及保护用的电阻。另外，电流检测器27和28用于检测太阳能电池2的发电电流以及提供给功率调节器4的电流，能够通过检测连接点V的电位，根据上述检测电流值与电压值之积来具体求出各自的电能值。

手动开关SW构成对与使太阳能电池2和功率调节器4连接的直电力线连接的电路进行开关的手动的开关部，例如当太阳能电池2破损或功率调节器4出现故障，进行必要的维护保养等时，用于将蓄电装置1从太阳能电池2分离。如上所述，本实施方式的手动开关SW的操作部被设置为向作为顶板11和盖子10B之间的整个空间的靠近电池盒的端部突出，虽为了进行准确的运行停止操作而由旋转开关构成，但只要能够获得同样的效果也可以不特别局限于该开关。

接下来，参照图4、6和7对本实施方式的壳体10内部的电池室的结构进行说明。

为了将占据壳体10内部的下部的电池室设置成能够更换成与要安装的电池模块相应的部件的结构，而设置了构成电池模块的固定单元的间隔条40以及齿条50。

其中，间隔条40具有在电池室左右侧壁面之间的整个底面上以沿着纵深方向相互平行的状态等间隔地固定设置5根呈柱状的结实的部件(以下称为长方形部件)41而形成的结构，在该长方形部件41之间的间隙中固定构成电池模块的各电池，特别是铅型的蓄电池(4排)。

另外，为了将单一的锂离子电池以不动的状态安装在长方形部件41的上表面，而在构成该间隔条40的长方形部件41上，设置了通过如图7所示的L型金属配件43的底面侧的圆孔而一体地锁紧的螺孔42(不一定需要在所有的长方形部件上设置，为了能够选择任意的一个，可以在5个长方形部件上都开口)。

另一方面，齿条50具有在纵向上以等间隔开口的圆孔52，由4根柱子51和支撑架53构成，上述4根柱子作为张力杆配置在电池室的底面和顶面(间隔板S的下表面)之间的前后左右的四角上；上述支撑架53是在这些柱子51的圆孔52的各自高度相同的部分，用螺丝等固定部件在多个高度上彼此等间隔地进行固定，并以能够承受规定加重的坚固状态设置的。

在该支撑架53上的向上方立起的壁面部分上设有用于固定构成电池模块的各电池的螺孔54。另外，该支撑架53除了在近侧的侧面53A上设置的螺孔54之外，还利用专门用于固定柱子51而设置的螺孔用螺丝而固定到柱子51上，由此，能够根据所使用的电池的高度尺寸以及设置台数，对柱子51的设置高度以及设置数量进行适当变更。

在本实施方式中，如图4所示，使用4个具有规定的规格尺寸的铅型电池B₁作为用于电池模块B中的电池。因此，能够利用按照该电池大小而事先被定位地固定设置的间隔条40之间的空间，在该间隔条40之间毫无间隙地设置电池B₁。

这样一来，铅型电池B₁具有某种程度的自重，而且，由于设置在于壳体10的主体部10A内部的下部侧设置的电池室的底面上，因此能够实现低重心化，因此，能够在稳定的状态下容纳。

另外，在本实施方式中，虽然安装了上述的铅型电池B₁，但所安装的电池模块B的类型不特别局限于此。这样，为了即使所安装的电池的形状各式各样，也能够相应地进行安装，而除了上述间隔条40之外，还设置了齿条50。

例如，在安装如图6所示的呈相对扁平型的锂离子型电池B₂的情况下，用在柱子51上以所需要的相等间隔设置的左右的一对支撑架53支撑，并且用螺丝将设置在支撑架53的近前侧的侧面53A上的螺孔54和以与该螺孔54位置对齐的状态设置在上述电池B₂的外壳上的螺孔55之间一体地固定。

而且，例如，如图7所示，也能够安装一台就具有规定电容的其他大型的锂离子型的电池B₃。另外，在该电池B₃中，在正面的规定位置上设有螺孔56。

因此，在该电池B₃的装置中，将支撑架53从柱子51拆下(如果不特别碍事，当然也可以原样留着不动)，利用间隔条40的上表面而安装在其上面。另外，对该安装的电池B₃使用专用的固定部件43等，在设置在间隔条40的上表面的螺孔42和设置在电池B₃的正面的螺孔56之间，以贯穿作为固定部件的L型金属配件43的孔(在该孔的内周面上可以不用切内螺纹)的状态插入螺丝，与双方之间的螺孔一体地固定。

但是，作为商用电源的代替手段，在将由作为能够再生的能源的太阳光通过太阳能电池2所获得的直流电能转换成交流电能，并与和系统连接的房屋内的布线重叠，由此，在向一般家庭内的各种负载供电的电源系统中能够附带的蓄电装置中，例如，在太阳能电池破损，电能转换装置出现故障或者进行维护保养等的情况下，需要将蓄电装置1从电源系统分离。但是，以往的做法需要打开例如蓄电装置的壳体内部，进行用内部开关来断开电路的操作。

另一方面，根据本实施方式，可以无需进行为了断开所希望的开关将蓄电装置从太阳能电池分离，而特意地打开壳体10的内部使电路基板P露出的这种由服务人员进行的具有专业性的操作。即，如果从图1所示的状态的壳体10拆下螺丝，从壳体10的主体部10A取下盖子10B，则如图3所示，从主体部10A的顶板11突出的开关SW露出，因此，在该状态下能够简单地通过手动进行开关SW的电路的断开操作。这样一来，排除了手触到电路基板P上的高电压部件或散热量多的元件等的可能性，即使是蓄电装置的一般使用者也能够安全地进行开关SW的接通/断开操作。

另外，由于无需露出电路基板P，因此也不会导致危险的触电事故。而且，根据本实施方式，即使没有电学方面的知识，也能够通过取下盖子10B在较短时间内进行开关的操作，因此，在由于地震或台风等灾害的原因导致太阳能电池破损等的紧急情况下，能够迅速并且准确地进行运行停止操作。

(第二实施方式)

图8是表示本实用新型的第二实施方式的蓄电装置1B的图。在该第二实施方式的蓄电装置1B中，在壳体60的顶面60A的一部分(靠近一端部的部分)上，以突出的状态一体地设置用开关盖子62覆盖的开关盒61，在该开关盒61内部设置了与上述第一实施方式相同的手动开关SW，这一点与第一实施方式的蓄电装置1A不同。

在开关盒61中用螺丝以能够拆卸的方式安装了从上面覆盖开关盒61的开关盖62。另外，由于本实施方式的蓄电装置1B也设置在可能被雨淋的屋外，因此，在开关盖62的图中未表示的外周面上安装橡胶垫圈等密封部件，以确保防水结构。该蓄电装置1B也是除了在进行作为手动开关SW的专用空间的开关盒61内的开关SW的操作的情况下以外，无需将开关盖62取下。

因此，根据本实施方式，由于开关SW突出设置在设置于壳体60的顶面60A上的开关盒61内，因此，能够不需要很难的姿势就很容易地进行开关SW的手动操作。

(第三实施方式)

图9表示本实用新型的第三实施方式的蓄电装置1C。在该第三实施方式的蓄电装置1C中，在壳体70的侧面70A侧的一部分上以凹陷的状态一体地设置开关盒71，在该开关盒71中设置与上述第一实施方式相同的手动开关SW，这一点与第一和第二实施方式的蓄电装置1A和1B不同。另外，在该蓄电装置1C中，壳体70的上部两侧向外突出形成屋檐状，如果不是很大的雨，则该屋檐部70B能够保护开关盒71不被雨水淋到。

该蓄电装置1C也设置在可能被雨水淋到的屋外，因此，在开关盒71上用螺丝以能够拆卸的方式安装在图中未表示的内周面上安装有橡胶垫圈等密封材料的开关盖72，以便确保防水状态。另外，该蓄电装置1也是在除了进行作为手动开关SW的专用空间的开关盒71内的开关SW的操作的情况下以外，无需将开关盖72取下。

开关盖72形成为各边大于开关盒71的大致呈方形，且以将开关盒71围起的状态，将螺丝拧入设置在周围的侧面70A上的螺孔中。在开关盖72的向与开关盒71相面对的内面侧大致呈口字形突出的密封壁的周围设有橡胶垫圈72A。

因此，根据本实施方式，虽然从壳体70的侧面70A向内侧凹陷地设置、并且向用开关盖72覆盖的开关盒72内突出地设置了开关SW，但能够利用屋檐部70B在某种程度上避免雨水渗入开关盒72内，因此非常方便。

(第四实施方式)

图10表示本实用新型的第四实施方式的蓄电装置1D。在该第四实施方式的蓄电装置1D中，按照将在壳体80的侧面80A的一部分上以凹陷状态一体地设置的开关盒81包围在其中的方式，沿着该开关盒81的整个边缘部分竖立起一段的围墙部81A，以开关盖82埋入在该围墙部81A中的状态，将螺丝拧入设置在阶梯部81A上的螺孔中。

另外，该蓄电装置1D也与第三实施方式相同，壳体80的上部的两侧向外突出形成屋檐状，如果不是很大的雨，则该屋檐部80B能够保护开关盒81不被雨水淋到。

在该蓄电装置1D中，开关盖82的各边也形成为与开关盒81的凹陷大小相同的大致方形，且与作为手动开关SW的专用空间的开关盒81的凹陷无间隙地嵌合，开关盖82的外表面与侧面80A呈同一平面的状态。另外，在该开关盖82的向与开关盒81相面对的内面侧大致呈口字形突出的密封壁上也设有橡胶垫圈82A。

因此，根据本实施方式，由于开关盖82是与壳体80的侧面80A处于同一平面的状态安装的，因此，不仅符合外观上的要求，还能够有效地防止雨水的渗入。

另外，本实用新型不局限于上述实施方式，只要不脱离权利要求书所记载的范围就能够实施各种变形。

附图标记的说明

1A-1D 蓄电装置

2 太阳能电池

3 连接箱

4 电能转换装置(功率调节器)

5 蓄电装置的操作用遥控器

6 分电盘

10，60，70，80 壳体

10A 主体部

10B 盖子

11 顶板

12 前面板

13 开口部

20 控制部

30 底盘

40 间隔条(固定单元)

41 长方形部件

42 螺孔

43 L型金属配件

50 齿条(固定单元)

51 柱子

52 圆孔

53 支撑架

53A，70A，80A 侧面

54，55，56 螺孔

60A 顶面

61，71，81 开关盒

62，72，82 开关盖

70B 屋檐部

72A，82A 橡胶垫圈

80B 屋檐

81A 围墙部

B 电池模块(蓄电池)

B₁ 铅型蓄电池

B₂ 锂离子型电池

B₃ 大型锂离子型电池

P 电路基板

S 间隔板

SW 手动开关

Claims (4)

1.一种蓄电装置，其构成为：将从借助太阳能电池能够再生的能源所获得的直流电能转换成交流电能，且与流通提供给负载的电源系统的上述直流电能的电力线连接，并能够进行上述直流电能的充电与放电，

在上述蓄电装置中，

在具有规定的防水性能的壳体内部的下部侧，借助固定单元以能够拆卸的状态固定电池模块，该电池模块构成为：连接多个电池而能够获得所希望的额定电压以及充电电容，

将控制上述电池模块的充电与放电的控制部固定设置在上述壳体内部的上部侧，

在上述壳体的一部分上以突出或凹陷的方式设置开关盒，

在上述开关盒上以拆卸自如的方式安装具有防水功能且用于覆盖的盖子，

具有手动开关，该手动开关从上述壳体的上述开关盒的底面突出，用于接通/断开将上述直流电能导入上述控制部的电路。

2.根据权利要求1所述的蓄电装置，其特征为，

就所述开关而言，在形成于上述壳体的顶板或侧板的至少一部分上的、用上述盖子覆盖的专用开关盒内，只设置该开关，并且在上述开关盒与上述盖子之间具有使雨水不会侵入的防水结构。

3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置，其特征为，

用于固定电池模块的上述固定单元构成为：能够按照应该安装的电池模块的形状来安装该电池模块。

4.一种蓄电装置，其构成为：将从借助太阳能电池能够再生的能源所获得的直流电能转换成交流电能，且与流通提供给负载的电源系统的上述直流电能的电力线连接，并能够进行上述直流电能的充电与放电，

在上述蓄电装置中，

在具有规定的防水性能的壳体内部的下部侧，借助固定单元以能够拆卸的状态固定电池模块，该电池模块构成为：连接多个电池而能够获得所希望的额定电压以及充电电容，

将控制上述电池模块的充电与放电的控制部固定设置在上述壳体内部的上部侧，

以拆卸自如的方式安装具有防水功能且用于覆盖上述壳体的顶板的盖子，

具有手动开关，该手动开关操作部由上述顶板向上述盖子内突出，用于接通/断开将上述直流电能导入上述控制部的电路。

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