CN202997003U - 蓄电单元、发电系统及充放电系统 - Google Patents

蓄电单元、发电系统及充放电系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种蓄电单元、发电系统及充放电系统。蓄电单元(7)具备：蓄积电力的蓄电部(71)、转换电力的转换器(72)、配置于转换器的附近的第1温度检测部(75a)、和至少收纳转换器、第1温度检测部及蓄电部的框体(76)。

Description

蓄电单元、发电系统及充放电系统
技术领域
本实用新型涉及蓄电单元、发电系统及充放电系统，尤其涉及具备可蓄积电力的蓄电部的蓄电单元、发电系统及充放电系统。 
背景技术
以往，公知一种具备可蓄积电力的蓄电池的发电系统。这种发电系统例如已经被日本特开平11-127546号公报公开。 
在该发电系统中，太阳能发电模块与电力系统互联。并且，太阳能发电模块连接着蓄电池，以便可蓄积太阳能发电模块的发电电力。蓄电池也可构成为：还由电力系统进行充电。另外，蓄电池也可在规定的情况下进行放电来向规定的负载供电。 
现有技术文献 
专利文献 
专利文献1：日本特开平11-127546号公报 
实用新型内容
实用新型要解决的技术问题 
虽然关于在实际设置系统的情况下如何设置蓄电池没有公开，但是例如为了在室外设置蓄电池的情况下保护蓄电池，而考虑将蓄电池以及蓄电池的充放电所需的设备收纳于框体来进行使用的情形。然而，在将蓄电池收纳于框体的情况下，存在由于来自上述设备的发热及直射阳光而导致框体内的温度(蓄电池的温度)变得易上升的不良情形。并且，在框体内的温度上升了的情况下，可能对蓄电池本身带来不良影响。 
本实用新型的一个目的在于，提供一种即便在将蓄电部收纳于框体来进行使用的情况下也可以抑制对蓄电部本身带来不良影响的蓄电单元、发电系统及充放电系统。 
为解决上述技术问题而采用的技术方案 
本实用新型的第1方面的蓄电单元具备：蓄积电力的蓄电部、转换电力的转换器、配置于转换器的附近的第1温度检测部、和至少收纳转换器、第1温度检测部及蓄电部的框体。其中，“转换器的附近”是指，以转换器为中心，从转换器到框体的内壁为止的距离之中的最长距离的一半距离的范围内。 
根据本发明的第1方面的蓄电单元，其中，所述蓄电单元还具备控制部，所述控制部收纳于所述框体且控制所述转换器，在判断出由所述第1温度检测部检测的检测温度变为规定的第1阈值以上的情况下，所述控制部停止所述转换器的驱动。 
根据上述蓄电单元，其中，所述蓄电单元还具备逆变器，所述逆变器收纳于所述框体，在判断出由所述第1温度检测部检测的检测温度变为所述第1阈值以上的情况下，所述控制部停止所述转换器及所述逆变器的驱动。 
根据上述蓄电单元，其中，所述蓄电单元还具备第1电力供给路径，所述第1电力供给路径从所述蓄电部向规定的负载供电，在判断出由所述第1温度检测部检测的检测温度变为所述第1阈值以上的情况下，所述控制部停止所述转换器的驱动，并且停止用于进行所述蓄电部的经由所述转换器的充电动作和经由所述第1电力供给路径的放电动作的设备的驱动。 
根据上述蓄电单元，其中，所述蓄电单元还具备第2电力供给路径，所述第2电力供给路径在不经由所述蓄电部的情况下从电力系统向规定的负载供电，在判断出由所述第1温度检测部检测的检测温度变为所述第1阈值以上的情况下，所述控制部停止所述蓄电单元的设备之中的所述第2电力供给路径上的设备以外的至少一个设备的驱动。 
根据上述蓄电单元，其中，所述蓄电单元还具备：第2温度检测部，其收纳于所述框体且用于检测所述框体的内部的温度；和排气部，其用于向外部排出所述框体的内部的空气，在判断出由所述第2温度检测部检测的检测温度变为比所述第1阈值低的规定的第2阈值以上的情况下，所述控制部驱动所述排气部。 
根据上述蓄电单元，其中，所述排气部构成为：在所述转换器的驱动 被停止的情况下也独立地进行动作。 
根据上述蓄电单元，其中，所述蓄电单元还具备第2温度检测部，所述第2温度检测部收纳于所述框体并且配置于所述框体的上部，且用于检测所述框体的内部的温度。 
根据上述蓄电单元，其中，所述蓄电单元还具备排气部，所述排气部按照基于所述第2温度检测部的检测结果向外部排出所述框体的内部的空气的方式进行工作。 
根据上述蓄电单元，其中，所述框体还具备用于吸入外部的空气的进气口，所述第2温度检测部与所述排气部之间的距离短于所述第2温度检测部与所述进气口之间的距离。 
根据上述蓄电单元，其中，所述进气口在所述框体内设置于与设有所述排气部的所述框体的一个侧面相对置的另一个侧面。 
根据上述蓄电单元，其中，所述排气部在所述框体内配置于所述框体的上部。 
根据上述蓄电单元，其中，在所述框体内设置有通气路径，所述通气路径通过收纳于所述框体内的设备的至少其中一个设备的侧面而朝向所述排气部连接。 
根据上述蓄电单元，其中，所述转换器收容于箱状的第1收容部内，所述第1温度检测部收容于箱状的第2收容部内，所述第1收容部和所述第2收容部在所述框体内相邻地配置。 
本实用新型的第2方面的发电系统具备：发电模块，其与电力系统互联，且利用自然能量来进行发电的发电模块；和蓄电单元，其包括蓄积电力的蓄电部、转换电力的转换器、配置于转换器的附近的第1温度检测部、和至少收纳转换器、第1温度检测部及蓄电部的框体。 
本实用新型的第3方面的充放电系统具备：蓄电单元，其包括蓄积电力的蓄电部、转换电力的转换器、配置于转换器的附近的第1温度检测部、和至少收纳转换器、第1温度检测部及蓄电部的框体；和控制部，其控制蓄电单元中所包括的转换器，在判断为由第1温度检测部检测的检测温度变为规定的第1阈值以上的情况下控制部停止转换器的驱动。 
实用新型效果 
即便在将蓄电部收纳于框体来进行使用的情况下，也能够抑制蓄电部的温度上升，因而能够抑制蓄电部的功能下降、并且能够抑制对蓄电部带来不良影响。 
附图说明
图1是表示本实用新型的第1实施方式的发电系统的构成的框图。 
图2是用于说明图1示出的第1实施方式的发电系统的切换开关的详细构造(第1状态和第4状态)的图。 
图3是用于说明图1示出的第1实施方式的发电系统的切换开关的详细构造(第2状态和第3状态)的图。 
图4是用于说明图1示出的第1实施方式的发电系统的切换开关的详细构造(第2状态和第4状态)的图。 
图5是表示本实用新型的第1实施方式的发电系统的蓄电单元的立体图。 
图6是表示本实用新型的第1实施方式的发电系统的蓄电单元的俯视图。 
图7是表示本实用新型的第1实施方式的发电系统的蓄电单元的剖视图。 
图8是表示本实用新型的第2实施方式的发电系统的构成的框图。 
具体实施方式
以下，基于附图来说明本实用新型的实施方式。 
(第1实施方式) 
首先，参照图1～图7来说明本实用新型的第1实施方式的发电系统(太阳能发电系统1)的构造。 
太阳能发电系统1具备：发电电力输出部2，其输出利用太阳光进行发电而获得的电力；逆变器3，其与电力系统50相连接，且以可以使由发电电力输出部2输出的电力反向流动的方式向电力系统50侧输出；切换开关5及切换开关6，其连接于母线4，其中母线4连接逆变器3及电力系统50；和蓄电单元7，其与切换开关6连接。 
逆变器3具有将从发电电力输出部2输出的直流的电力转换为交流的功能。发电电力输出部2经由逆变器3与电力系统50互联。 
切换开关5连接着特定负载60。特定负载60是由交流电源驱动的设备。在特定负载60中包括期望始终由电源供电、且需要常时动作的设备。 
发电电力输出部2包括相互被串联连接的多个太阳能发电模块21。太阳能发电模块21能够利用薄膜硅系、结晶硅系或化合物半导体系等各种太阳能电池来构成。其中，太阳能发电模块21为本实用新型的“发电模块”的一例。 
另外，切换开关5经由布线5a而与母线4连接，且经由布线5b而与特定负载60连接。切换开关5经由布线5c及5d、布线6a及6b而与切换开关6连接。 
该切换开关5在内部包括3个切换开关51、52及53，通过用户的操作而一齐切换3个切换开关51～53的接通/断开。即、通过用户的操作而切换第1状态和第2状态，其中在第1状态下切换开关51、52及53分别为断开、断开及接通，在第2状态下切换开关51、52及53分别为接通、接通及断开。 
在第1状态下，布线5a和布线5b经由处于接通的切换开关53进行连接，布线5a和布线5c之间被处于断开的切换开关52切断，布线5d和布线5b之间被处于断开的切换开关51切断。其结果，在第1状态下，母线4和特定负载60在不经由蓄电单元7的情况下进行连接。另外，在第1状态下，因为在切换开关5与切换开关6之间电连接被切断，所以母线4和蓄电单元7被电分离。因此，在切换开关5处于第1状态的情况下，可以从母线4向特定负载60进行电力供给。 
在第2状态下，布线5a和布线5b之间被处于断开的切换开关53切断，布线5a和布线5c之间经由处于接通的切换开关52进行连接，布线5d和布线5b之间经由处于接通的切换开关51进行连接。在第2状态下，切换开关5和切换开关6被电连接。其结果，根据后述的切换开关6的切换来切换母线4的连接对象。 
切换开关5设于在室内设置的配电盘8。另外，特定负载60及逆变器3也设置于室内。 
切换开关6经由布线6c及蓄电单元7的布线7a而与AC-DC转换器72电连接。另外，切换开关6经由布线6d及蓄电单元7的布线7b而与蓄电单元7内的逆变器74a连接。 
该切换开关6也与切换开关5同样地，通过用户的手动操作来进行切换。切换开关6在内部包括3个切换开关61、62及63，且通过用户的操作而一齐切换3个切换开关61～63的接通/断开。即、通过用户的操作而切换第3状态和第4状态，其中在第3状态下切换开关61、62及63分别为断开、断开及接通，在第4状态下切换开关61、62及63分别为接通、接通及断开。 
在第3状态下，布线6a和布线6b经由处于接通的开关63进行连接，布线6a和布线6c之间被处于断开的开关62切断，布线6d和布线6b之间被处于断开的开关61切断。因为在切换开关6和蓄电单元7之间电连接被切断，所以母线4和蓄电单元7被电分离。另外，在第4状态下，布线6a和布线6b之间被处于断开的开关63切断，布线6a和布线6c之间经由处于接通的开关62进行连接，布线6d和布线6b之间经由处于接通的开关61进行连接。因为切换开关6和蓄电单元7被电连接，所以经由第2状态的切换开关5而母线4和蓄电单元7被电连接。 
另外，切换开关5和切换开关6可以相互独立地切换电流路径。在第1实施方式中，通过在室内将切换开关5切换为第1状态、或者在室外将切换开关6切换为第3状态，从而可以电分离母线4和蓄电单元7。通过在卸下了蓄电单元7的状态下将切换开关5切换为第1状态，从而经由通过布线5a及5b的电流路径从电力系统50及发电电力输出部2中的其中一方或两方对特定负载60直接供电。即便在卸下了蓄电单元7的状态下将切换开关5及切换开关6分别设为第2状态及第3状态的情况下，同样也可以经由通过布线5a、5c、6a、6b、5d及5b的电流路径从电力系统50及发电电力输出部2中的其中一方或两方对特定负载60直接供电。 
在将切换开关5设为第2状态，且将切换开关6设为第4状态的情况下，母线4和蓄电单元7经由切换开关5及切换开关6而被电连接。在该状态下，如后述那样，母线4和蓄电单元7的蓄电部71连接，并且蓄电部71和特定负载60连接。由此，处于可以将来自电力系统50或发电电 力输出部2的电力蓄积在蓄电部71中，并且可以将来自蓄电部71的电力供给至特定负载60的状态。另外，通过切换蓄电单元7内部的开关来切换蓄电单元7内的电流路径，从而也可以在不将来自电力系统50或发电电力输出部2的电力供给至蓄电部71的情况下向特定负载60供电。 
接着，说明蓄电单元7的构造。 
蓄电单元7主要具备：蓄电部71，其蓄积来自电力系统50的电力；AC-DC转换器72，其将电力从交流转换成直流；充放电控制箱73，其用于控制蓄电部71的充放电；逆变器单元74，其用于从蓄电部71或母线4向特定负载60侧供电；以及控制箱75，其进行蓄电部71、AC-DC转换器72及充放电控制箱73等的设备的控制。这些设备一并收纳于框体76的内部，并且可以作为一个单元进行处理。在此，通过蓄电单元7和设于蓄电单元7的控制箱75构成了太阳能发电系统1的充放电系统。即、在第1实施方式中，蓄电单元7构成为：通过一并收纳于框体76的内部的各设备，以单体的方式作为太阳能发电系统1的充放电系统发挥功能。其中，AC-DC转换器72、充放电控制箱73、逆变器单元74及控制箱75为本实用新型的“蓄电单元的设备”的一例，AC-DC转换器72为本实用新型的“转换器”的一例。另外，控制箱75为本实用新型的“控制部”的一例。 
另外，在第1实施方式中，将该蓄电单元7设置于室外。蓄电单元7具有：用于从电力系统50接受电力的布线7a、和用于向特定负载60供电的布线7b。通过将布线7a及布线7b分别与设置于室外的切换开关6的布线6c及6d连接，从而构成了如下的发电系统，即可以将来自电力系统50及发电电力输出部2中的其中一方或两方的电力蓄积到蓄电部71中，且将所蓄积的电力供给至特定负载60。 
另外，作为蓄电部71，使用了自然放电少且充放电效率高的2次电池(例如，锂离子蓄电池)。其中，锂离子蓄电池具有在蓄电时吸热的特性。 
充放电控制箱73包括通过控制箱75可以进行接通/断开的切换的3个开关73a、73b及73c。开关73a及73b在AC-DC转换器72和蓄电部71之间的充电路径上被串联连接。另外，在与开关73a并联设置的旁路 路径上，设有在从AC-DC转换器72向蓄电部71的方向上对电流进行整流的二极管73d。开关73c设于蓄电部71和逆变器单元74之间的放电路径上。 
在从电力系统50及发电电力输出部2中的其中一方或两方对蓄电部71充电的情况下，首先开关73b被接通，然后开关73a被接通。由此，可以通过二极管73d来防止在AC-DC转换器72刚被启动后、其输出电压低的情况下所产生的、从蓄电部71向AC-DC转换器72的逆流。 
另外，在从蓄电部71经由逆变器单元74向特定负载60放电的情况下，开关73c被接通。另外，将开关73a断开，然后将开关73b断开。这种情况下也同样地通过二极管73d可以防止从蓄电部71向AC-DC转换器72的逆流。此外，在开关73a、73b及73c全部被接通的情况下，可以进行蓄电部71的充电和放电双方。 
逆变器单元74包括：作为直流-交流转换器的逆变器74a，其用于向被交流电源驱动的特定负载60供给输出直流电力的蓄电部71的电力；和开关74b，其可以进行接通/断开的切换。开关74b设于布线7a和布线7b之间。开关74b通常被接通，逆变器74a构成为：在向逆变器74a供电的情况、优选在向逆变器74a供给规定的电压以上的电力的情况下将开关74b断开。 
另外，在布线7a和AC-DC转换器72之间的电流路径之中的、比与开关74b的接点更靠近AC-DC转换器72侧的部分，设有可以进行接通/断开的切换的开关77。该开关77构成为：根据设于控制箱75内的温度传感器75a的温度来切换接通/断开。即、在温度传感器75a的温度为规定的温度(例如，约70度)以下的情况下开关77处于接通，来自母线4侧的电力被供给至AC-DC转换器72。另外，在温度传感器75a的温度超过了规定的温度的情况下开关77处于断开，母线4侧与AC-DC转换器72之间的电连接被切断。开关77的接通/断开由控制箱75控制。其中，温度传感器75a为本实用新型的“第1温度检测部”的一例。另外，70℃为本实用新型的“第1阈值”的一例。 
此外，因为从开关77和AC-DC转换器72之间的布线取得了控制箱75的电力，所以在开关77处于断开的情况下，构成为：由于没有了电 源，所以控制箱75的驱动也自动地停止。另外，在控制箱75停止了的情况下，来自AC-DC转换器72的输出被断开(向AC-DC转换器72的电力供给也被断开)，开关73a及73c处于断开。构成为：由于开关73c处于断开，所以向逆变器74a的电力供给被断开。因为向逆变器74a的电力供给被断开，所以如上述那样开关74b处于接通。通过将开关74b设为接通，从而可以在切换开关5及切换开关6分别为第2状态及第4状态的情况下，借助经由布线7a、开关74b及布线7b的电流路径，在不经由蓄电部71的情况下将来自母线4侧的电力供给至特定负载60。其中，经由布线7a、开关74b及布线7b的电流路径为本实用新型的“第2电力供给路径”的一例。 
因此，在框体76内的温度低的状态下，开关74b及开关77分别被断开及接通，且在框体76内的内部(尤其是AC-DC转换器72)处于异常发热状态(例如，控制箱75的内部的温度约70℃以上)的情况下，开关74b及开关77分别被接通及断开。由此，在处于异常发热状态的情况下，可以维持从母线4侧向特定负载60的电力供给状态不变，而停止成为发热源的AC-DC转换器72、蓄电部71、逆变器74a及控制箱75。因而，在框体76的内部(尤其是AC-DC转换器72)处于异常发热状态的情况下，因为能够抑制温度的进一步上升，所以可以减轻框体76内的各设备所受到的热损伤。 
另外，在框体76的内部还设有温度传感器78和排气风扇79。在温度传感器78的检测温度变为规定的温度(约40℃)以上的情况下，通过驱动排气风扇79，从而可以排出框体76的内部的热。此外，温度传感器78及排气风扇79与框体76内的其他设备(蓄电部71、控制箱75等)不连接，并且从布线7a获取电源而被驱动。因而，温度传感器78及排气风扇79构成为：即便在开关77处于断开的情况下，也可以与框体76内的其他设备(蓄电部71、控制箱75等)电独立地进行动作。因此，即便在AC-DC转换器72的驱动被停止了的情况下，排气风扇79也可以独立地进行动作。其中，温度传感器78及排气风扇79分别为本实用新型的“第2温度检测部”及“排气部”的一例。另外，40℃为本实用新型的“第2阈值”的一例。 
另外，控制箱75具有基于蓄电部71的充电量、温度传感器75a的检测结果、当前时刻(是否为深夜时间段)等来控制AC-DC转换器72的输出、充放电控制箱73的开关73a～73c、逆变器单元74的开关74b及开关77等的接通/断开等的功能。具体而言，控制箱75在基于温度传感器75a的检测结果而判断出框体76的内部(尤其是AC-DC转换器72)的温度为规定的温度(例如，控制箱75的内部的温度约70℃)以上的情况下，判断为是异常发热状态，将开关77断开。另外，在正常状态(非异常发热状态的状态)下，基于规定的程序等来控制充放电控制箱73、AC-DC转换器72、逆变器单元74的开关74b等的各开关的接通/断开。 
控制箱75按照在正常运行时例如深夜中从电力系统50向蓄电部71进行充电，在产生向特定负载60供电的需要时无论是白天还是夜晚都从蓄电部71向特定负载60供电的方式，控制各开关。从母线4侧向蓄电部71供电来对蓄电部71进行充电之际的电流路径是通过布线7a、开关77、AC-DC转换器72、开关73a及开关73b的路径。另外，蓄电部71放电来对特定负载60供电之际的电流路径是通过开关73c、逆变器74a及布线7b的路径。此外，在蓄电部71中所蓄积的电力未供给至电力系统50。其中，通过开关73c、逆变器74a及布线7b的路径为本实用新型的“第1电力供给路径”的一例。在这里，在第1实施方式中，控制箱75按照即便在正常运行时进行蓄电部71的放电的情况下也不使蓄电部71的容量变为规定的阈值(例如，满充电状态的50％)以下的方式，控制蓄电部71的放电。控制箱75按照在判断出蓄电部71的容量变为阈值以下的情况下，停止从蓄电部71向特定负载60供电，并且从母线4向特定负载60直接供电的方式，切换各开关。具体而言，将充放电控制箱73的开关73c设为断开，并且将逆变器单元74的开关74b设为接通。此时，AC-DC转换器72的输出为断开，不进行白天时间段的电力充电。其中，在由于来自耗电器的反向流动而超过配电线的容许电压的情况、或者预想电力需要量大大低于电力发电量的这种适合特定日的情况下，按照进行向蓄电部71的充电的方式控制AC-DC转换器72及各开关。 
另外，在停电时等的紧急时，因为来自电力系统50的电力的供给停止了，所以控制箱75停止。另外，开关77、开关73a及73b被断开。由 此，向AC-DC转换器72也不供电，所以AC-DC转换器72的驱动也停止。另外，构成为在开关73c输入布线7a的电压线信号，如果在停电的情况下检测到未向布线7a施加电压，则开关73c变为接通。另外，逆变器74a构成为：根据来自蓄电部71的电力供给而进行运转。 
按照在正常运行时不使蓄电部71的剩余容量变为规定的阈值(例如，50％)以下的方式控制放电。其结果，在停电时等的紧急时的蓄电部71向特定负载60放电的放电开始时，必须向蓄电部71蓄积大于阈值(满充电状态的50％)的电力。在此，在停电时，不同于正常运行时，控制箱75按照即便蓄电部71的蓄电量变为规定的阈值(满充电状态的50％)以下也进行放电的方式控制充放电控制箱73。虽然在紧急时向控制箱75的电力的供给被断开，在中途不可能进行开关73c的接通/断开的切换，但是如第1实施方式那样例如通过采用锂离子蓄电池，从而可以有效地利用蓄电电力。 
其次，说明蓄电单元7的构成。 
如图5～图7所示，在第1实施方式中，蓄电单元7在箱状的框体76内收纳有：箱状的5个锂离子蓄电池711、箱状的充放电控制箱73、箱状的控制箱75、逆变器单元74及AC-DC转换器72被一体式构成的箱状的电力转换单元700。锂离子蓄电池711是在内部配有多个锂离子蓄电池单体的包状的蓄电池单元。由5个锂离子蓄电池711构成了蓄电部71。这8个设备(5个锂离子蓄电池711、充放电控制箱73、控制箱75及电力转换单元700)按照在横向相邻的方式排列配置。控制箱75和电力转换单元700相邻。即、控制箱75的温度传感器75a配置于电力转换单元700(尤其是AC-DC转换器72)的附近。在电力转换单元700中，逆变器单元74配置于控制箱75侧。即、AC-DC转换器72配置于相对于控制箱75隔着逆变器单元74而分开的位置。其中，电力转换单元700及控制箱75为本实用新型的“第1收容部”及“第2收容部”的一例。 
控制箱75的温度传感器75a配置于逆变器单元74侧。排气风扇79设于框体76的上部的侧面，温度传感器78配置于框体76的上部且与排气风扇79相邻的位置。另外，在框体76的上部形成有进气口76a。进气口76a形成于与配置有排气风扇79及温度传感器78的框体76的侧面相 对置的侧面。即、温度传感器78配置于与进气口76a分开的位置，温度传感器78配置于比进气口76a更靠近排气风扇79的位置。在排气风扇79的驱动时，从进气口76a吸入外部空气，并且由排气风扇79排气。另外，因为在框体76的上部滞留热，所以通过配置于框体76的上部的进气口76a及排气风扇79可以有效地排出热。 
在电力转换单元700的下部，用于将通过AC-DC转换器72及逆变器74a的驱动而产生的热从电力转换单元700排出的2个放热风扇701被一体式设置。该放热风扇701配置成：从电力转换单元700的下面朝向下方送风至框体76的下方侧。其中，放热风扇701为本实用新型的“送风部”的一例。 
另外，在框体76的内部底面与各设备(锂离子蓄电池711、充放电控制箱73、控制箱75、电力转换单元700等)之间，设有空气流通路径761。另外，在框体76的内侧面与各设备之间、以及各设备彼此之间(框体76内的中央部)，设有与空气流通路径761连通、且上下延伸至排气风扇79的空气流通路径762。通过这些路径，包括由放热风扇701送出的热在内的空气，通过框体76的下部的空气流通路径761而在框体76内流通。然后，由放热风扇701送出的空气，通过空气流通路径762而沿着各设备的侧面上升，被送至框体76的上部的排气风扇79。其结果，由放热风扇701有效地扩散框体76内的局部热，并且通过空气流通路径762而由排气风扇79有效地排出。其中，空气流通路径762为本实用新型的“通气路径”的一例。 
在蓄电单元7中构成为：利用从电力转换单元700向框体76内排出的热，来加热锂离子蓄电池711。另外，为了抑制由于从电力转换单元700放出的热或直射阳光而导致框体76内的温度过于上升的情形，而在框体76内的温度(由温度传感器78检测出的温度)高于规定的温度(约40℃)的情况下，通过排气风扇79从框体76的上部排出在框体76的内部中所蓄积的热。另外，在各锂离子蓄电池711、充放电控制箱73及电力转换单元700中，设有用于将各设备的状态(例如，温度状态等)通信给控制箱75的通信部(未图示)。各锂离子蓄电池711的通信部彼此构成为：被串联地菊链(daisy chain)连接成一个接一个的形状(bumper-to-bumper)， 5个锂离子蓄电池711作为一体进行处理。 
通过设置用于检测框体76的内部的温度的温度传感器75a，从而在框体76内的温度(尤其是发热量多的AC-DC转换器72的温度)上升了的情况下，能够通过该温度传感器75a来检测其温度上升。由此，能够基于温度传感器75a的温度检测来快速地开始进行用于抑制框体76内的过剩温度的上升的动作。因而，即便在将蓄电部71收纳于框体76来进行使用的情况下，因为能够抑制蓄电部71的温度的上升，所以能够抑制蓄电部71的功能降低，并且能够抑制对蓄电部71带来不良影响。 
在基于温度传感器75a的检测结果而判断出框体76的内部的温度变为70℃以上的情况下，通过停止AC-DC转换器72的驱动，从而因为能够在框体76的内部的温度变为70℃以上的情况下停止收纳于框体76内的设备之中的、发热量最大的AC-DC转换器72的驱动，所以能够有效地抑制框体76内的温度的过剩上升。 
在基于温度传感器75a的检测结果而判断出框体76的内部的温度变为70℃以上的情况下，停止AC-DC转换器72及逆变器74a的驱动。通过采用上述构成，因为在框体76的内部的温度变为70℃以上的情况下，不仅能够停止AC-DC转换器72的驱动也能够停止逆变器74a的驱动，所以能够进一步有效地抑制框体76内的温度的过剩上升。 
构成为：在基于温度传感器75a的检测结果而判断出框体76的内部的温度变为70℃以上的情况下，停止AC-DC转换器72的驱动，并且停止用于进行蓄电部71的经由AC-DC转换器72的充电动作和经由通过开关73c、逆变器74a及布线7b的路径的放电动作的驱动。通过采用上述构成，除了停止AC-DC转换器72的驱动之外，还停止用于进行蓄电部71的经由AC-DC转换器72的充电动作和经由通过开关73c、逆变器74a及布线7b的路径的放电动作的设备的驱动，所以也能够停止蓄电部71本身的驱动，其结果能够抑制高温时的充放电、且抑制蓄电部71的劣化。 
构成为：在基于温度传感器75a的检测结果而判断出框体76的内部的温度变为70℃以上的情况下，停止蓄电单元7的设备之中的经由布线7a、开关74b及布线7b的电流路径上的设备以外的至少一个设备的驱动。 通过采用上述构成，能够在停止成为发热源的AC-DC转换器72等的设备的驱动来抑制热的产生的同时，继续进行从蓄电部71借助经由布线7a、开关74b及布线7b的电流路径向规定的负载的电力供给。 
构成为：在基于温度传感器78的检测结果而判断出框体76的内部的温度变为低于70℃且在规定的40℃以上的情况下，驱动排气风扇79。通过采用上述构成，因为在框体76的内部的温度变为低于70℃且在规定的40℃以上的情况下开始由排气风扇79进行的排气，所以能够抑制框体76内的温度上升至70℃。 
通过设置收纳于框体76并且配置于框体76的上部的温度传感器78，因为框体76内的热向上方移动，所以通过配置于框体76的上部的温度传感器78，能够快速地检测框体76内的温度上升。 
另外，通过设置按照基于温度传感器78的检测结果将框体76的内部的空气向外部排气的方式动作的排气风扇79，因为在框体76内的温度上升了的情况下能够由排气风扇79自动地将框体76内的热排出，所以能够有效地抑制框体76内的温度的上升。 
通过将温度传感器78与排气风扇79之间的距离设定得比温度传感器78与进气口76a之间的距离短，从而能够使温度传感器78与由于外部空气使得在框体76内成为低温度、且在由排气风扇79进行排气之际温度下降最快的进气口76a的附近分开。由此，通过温度传感器78能够准确地检测框体76内的温度，所以能够抑制在框体76内的温度实际并未充分下降的状态下停止排气风扇79的排气的情形。 
接着，说明上述第1实施方式的太阳能发电系统1的具体的实施例。 
在该实施例中设计成：将蓄电部71的容量设为7.85kWh，将AC/DC转换器72的输出设为1.5kW，在使蓄电部71从蓄电量为0的状态充电至满充电状态之际，消耗深夜电力时间段(例如，从23点到7点的8个小时等)的一半以上之后进行充电。这种情况下，充电时间简单地计算为5个小时以上。在锂离子蓄电池中，因为在接近满充电时需要将充电速度控制得缓慢，所以实际的充电时间更长。 
在将特定负载60的消耗电力设为约600Wh的情况下，5个小时的特定负载60的驱动需要约3kWh的电力量，在5个小时的停电时从蓄电部 71向特定负载60供电的情况下，蓄电部71的容量也需要为约3kWh以上。为了进行在蓄电部71的容量的50％时停止放电的控制、且以满充电的50％的容量在5个小时的停电时持续驱动特定负载60，而需要约6kWh以上的容量。7.85kWh的值是在6kWh中看到有余裕后确定出的值。 
另外，设计的前提是：不以短时间内能放电在蓄电部71中所蓄积的电力的方式进行使用，而历经长时间进行输出。在白天时间段中以短时间放电了蓄电电力的情况下，难以涉及到减少白天的发电容量。优选，特定负载60其一天的使用电力量小于蓄电容量，为通过蓄电部71的蓄电电力使其能够进行5个小时以上的驱动的这种程度的消耗电力。在不是这种特定负载60的情况下，难以设定负载量，也难以设定适当的蓄电部71的容量。在该实施例中，设逆变器74a的额定功率为1kW，特定负载60的消耗电力最大为1kW程度。 
以上述的实施例的构成作为前提，来说明作为蓄电部71使用了锂离子蓄电池的情况和使用了铅蓄电池的情况之间的差异。 
铅蓄电池的体积能量密度为约50Wh/L～100Wh/L，锂离子蓄电池的体积能量密度为约400Wh/L～600Wh/L。因此，在将铅蓄电池及锂离子蓄电池的体积能量密度分别设为100Wh/L及500Wh/L的情况下，产生5倍的差。即、在将蓄电池收纳于框体76时，铅蓄电池的情况较之锂离子蓄电池的情况而需要约5倍的体积的框体76。另外，此时的框体76的表面积产生约2倍的差。因为认为框体76的表面积的大小与框体76的放热量成比例，所以为了将框体76内提升相同的温度所需要的热量根据框体76的体积比(约5倍)及表面积比(约2倍)而产生约10倍的差。 
在第1实施方式中成为发热源的AC-DC转换器72的发热量与AC-DC转换器72的输出值成比例，如上述前提所述，因为AC-DC转换器72的输出值是根据蓄电池71的容量而决定的，所以如果蓄电池容量相同，则发热量也相同。因此，关于由AC-DC转换器72的发热引起的框体76内的温度上升效果，铅蓄电池为锂离子蓄电池的约10分之1。 
从以上点可知，在将锂离子蓄电池用作蓄电部71的情况下，较之使用了铅蓄电池的情况，由于从AC-DC转换器72等的设备排出的热而导致框体76内的温度容易上升，所以由温度传感器75a及78进行的温度检 测更为重要。 
(第2实施方式) 
接着，参照图8来说明本实用新型的第2实施方式的发电系统(太阳能发电系统100)。在该第2实施方式中，不同于上述第1实施方式，说明将由太阳能发电模块21a发出的发电电力直接供给至蓄电部71的构成的例子。 
发电电力输出部101包括：被相互连接的多个太阳能发电模块21a、和可以将太阳能发电模块21a的发电电力选择性切换为逆变器3侧或蓄电单元7的蓄电部71侧地连接的切换电路部101a。 
切换电路部101a构成为：在将发电电力输出部101连接在逆变器3侧的情况下，将发电电力输出部101和蓄电部71之间的连接电切断，在将发电电力输出部101连接在蓄电部71侧的情况下，将发电电力输出部101与逆变器3之间的连接电切断。另外，切换电路部101a在将发电电力输出部101连接在逆变器3侧的情况下，可以将5个太阳能发电模块21a彼此的连接状态切换为5个太阳能发电模块21a相互串联连接的串联连接状态。另外，切换电路部101a在将发电电力输出部101连接在蓄电部71侧的情况下，可以将5个太阳能发电模块21a彼此的连接状态切换为5个太阳能发电模块21a相互并联连接的并联连接状态。 
控制部102具有下述功能：基于发电电力输出部101的发电量、蓄电部71的充电量、逆变器3的动作状况及预先设定的设定信息等，向蓄电单元7的控制箱75发送控制指令，并且从控制箱75接收蓄电部71的蓄电量等的与蓄电单元7相关的信息。另外，控制部102具有下述功能：基于发电电力输出部101的发电量、蓄电部71的充电量、逆变器3的动作状况及预先设定的设定信息等，控制发电电力输出部101的切换电路部101a等。具体而言，控制部102基于蓄电部71的充电量、逆变器3的动作状况及预先设定的设定信息等，判断系统为正常运行时还是紧急时。通过蓄电单元7和控制箱75构成了太阳能发电系统1的充放电系统，并且通过蓄电单元7和控制部102也构成了太阳能发电系统1的充放电系统。 
控制部102在判断为是正常运行时的情况下，按照将太阳能发电模块21a的连接状态设为串联连接状态、且将发电电力输出部101的连接对象 切换为逆变器3侧的方式控制切换电路部101a。在正常运行时，发电电力输出部101的输出电力在特定负载60等中被消耗，剩余的电力被反向流动至电力系统50。 
另外，控制部102在判断为是紧急时的情况下，按照将太阳能发电模块21a的连接状态设为并联连接状态、并且将发电电力输出部101的连接对象切换为蓄电部71侧的方式控制切换电路部101a。在紧急时，发电电力输出部101的输出电力被供给至蓄电部71，特定负载60由蓄电部71的充电电力及发电电力输出部101的输出电力进行驱动。 
另外，控制部102可以基于在逆变器3的发电电力输出部101侧所设的电流检测部103、以及在逆变器3的电力系统50侧所设的电流检测部104的检测结果，来检测太阳能发电模块21a的发电量、反向流动电力量及特定负载60中的电力消耗量等。另外，控制部102构成为：将太阳能发电模块21a的发电量、反向流动电力量、特定负载60中的电力消耗量及蓄电部71的状态(充电量、温度状态等)、其他的太阳能发电系统100的信息经由因特网而发送至外部服务器150。该外部服务器150例如为太阳能发电系统100的维护公司的服务器。由此，维护公司可以随时掌握太阳能发电系统100的状态。另外，可以经由因特网从用户的PC(个人计算机)160等访问该外部服务器150，从而用户可以利用PC160来确认自己的太阳能发电系统100的状态。 
第2实施方式的上述构成以外的构成与上述第1实施方式相同。 
在第2实施方式中，因为在紧急时能够将太阳能发电模块21a的发电电力蓄积至蓄电部71，所以能够更长时间地驱动特定负载60。 
第2实施方式的其他效果与上述第1实施方式相同。 
此外，应该认为：本次公开的实施方式在所有方面只是例示，并没有限制性。本实用新型的范围由专利请求范围示出而非上述的实施方式的说明，而且本实用新型的范围包括在与专利请求范围等同的意思及范围内的所有变更。 
例如，在上述第1及第2实施方式中说明了由太阳能发电模块21进行发电的例子，但是本实用新型并不限定于此，作为发电模块也可以使用其他的直流发电装置或风力发电装置等的其他自然能量来进行发电的发 电模块。 
另外，在上述第1及第2实施方式中示出了作为蓄电部71而使用锂离子蓄电池711的例子，但是本实用新型并不限定于此，也可使用其他2次电池。例如，也可以使用镍氢蓄电池或铅蓄电池等的蓄电池。另外，作为本实用新型的“蓄电部”的一例，也可使用蓄电器(capacitor)来取代蓄电池。 
此外，在上述第1及第2实施方式中，作为特定负载60的例子而示出了以交流电源进行驱动的设备，但是也可使用以直流电源进行驱动的设备。这种情况下，在蓄电部71与特定负载60之间使用进行直流与直流的电压转换的DC-DC转换器来取代从直流向交流转换的逆变器74a。或者，蓄电部71与特定负载60之间被直接连接。而且，作为特定负载60，也可以同时存在直流负载及交流负载。 
另外，在上述第1及第2实施方式中示出了在蓄电单元7中设有温度传感器78及排气风扇79的例子，但是本实用新型并不限定于此，也可不设有温度传感器78及排气风扇79。 
此外，在上述第1及第2实施方式中示出了在框体76内在各设备之中将电力转换单元700配置成端的例子，但是本实用新型并不限定于此，也可适当地改变配置。例如，也可将AC-DC转换器72与逆变器单元74分离，将具有温度传感器75a的控制箱75配置在AC-DC转换器72与逆变器单元74之间。 
另外，在上述第1及第2实施方式中示出了横向排列配置了锂离子蓄电池711、充放电控制箱73、电力转换单元700及控制箱75的例子，但是本实用新型并不限定于此，也可上下重叠配置这些设备的全部或一部分。 
此外，在上述第1及第2实施方式中示出了设有切换开关5及6的例子，但是并不限定于此，也可仅设置切换开关5及6中的任意一个，也可不设置切换开关。 
另外，在上述第1及第2实施方式中说明了将蓄电单元7设置于室外的例子，但是本实用新型并不限定于此，也可将蓄电单元7设置于室内。 
此外，在上述第1及第2实施方式中说明了将作为“第1温度检测部” 的温度传感器75a设于控制器单元75内的例子，但是本实用新型并不限定于此，也可设于控制器单元75的外部。 
另外，在上述第1及第2实施方式中说明了“第1阈值”及“第2阈值”分别为70℃及40℃的例子，但是本实用新型并不限定于此，也可以是70℃及40℃以外的温度。 
此外，在上述第1及第2实施方式中说明了在经由布线7a、开关74b及布线7b的电流路径(第2电力供给路径)上未设置设备的构成中，在温度变为70℃以上的情况下使AC-DC转换器72等的设备停止的例子，但是本实用新型并不限定于此。即、只要在第2电力供给路径上设置有设备的构成中，在温度变为70℃以上的情况下使第2电力供给路径上的设备以外的设备停止即可。由此，即便在使AC-DC转换器72等的设备停止的情况下，也能够经由第2电力供给路径向负载持续地供电。 

Claims (16)

1.一种蓄电单元，具备：
蓄电部，其蓄积电力；
转换器，其转换电力；
第1温度检测部，其配置于所述转换器的附近；和
框体，其至少收纳所述转换器、所述第1温度检测部及所述蓄电部。
2.根据权利要求1所述的蓄电单元，其中，
所述蓄电单元还具备控制部，所述控制部收纳于所述框体且控制所述转换器，
在判断出由所述第1温度检测部检测的检测温度变为规定的第1阈值以上的情况下，所述控制部停止所述转换器的驱动。
3.根据权利要求2所述的蓄电单元，其中，
所述蓄电单元还具备逆变器，所述逆变器收纳于所述框体，
在判断出由所述第1温度检测部检测的检测温度变为所述第1阈值以上的情况下，所述控制部停止所述转换器及所述逆变器的驱动。
4.根据权利要求2所述的蓄电单元，其中，
所述蓄电单元还具备第1电力供给路径，所述第1电力供给路径从所述蓄电部向规定的负载供电，
在判断出由所述第1温度检测部检测的检测温度变为所述第1阈值以上的情况下，所述控制部停止所述转换器的驱动，并且停止用于进行所述蓄电部的经由所述转换器的充电动作和经由所述第1电力供给路径的放电动作的设备的驱动。
5.根据权利要求2所述的蓄电单元，其中，
所述蓄电单元还具备第2电力供给路径，所述第2电力供给路径在不经由所述蓄电部的情况下从电力系统向规定的负载供电，
在判断出由所述第1温度检测部检测的检测温度变为所述第1阈值以上的情况下，所述控制部停止所述蓄电单元的设备之中的所述第2电力供给路径上的设备以外的至少一个设备的驱动。
6.根据权利要求2所述的蓄电单元，其中，
所述蓄电单元还具备：
第2温度检测部，其收纳于所述框体且用于检测所述框体的内部的温度；和
排气部，其用于向外部排出所述框体的内部的空气，
在判断出由所述第2温度检测部检测的检测温度变为比所述第1阈值低的规定的第2阈值以上的情况下，所述控制部驱动所述排气部。
7.根据权利要求6所述的蓄电单元，其中，
所述排气部构成为：在所述转换器的驱动被停止的情况下也独立地进行动作。
8.根据权利要求1所述的蓄电单元，其中，
所述蓄电单元还具备第2温度检测部，所述第2温度检测部收纳于所述框体并且配置于所述框体的上部，且用于检测所述框体的内部的温度。
9.根据权利要求8所述的蓄电单元，其中，
所述蓄电单元还具备排气部，所述排气部按照基于所述第2温度检测部的检测结果向外部排出所述框体的内部的空气的方式进行工作。
10.根据权利要求9所述的蓄电单元，其中，
所述框体还具备用于吸入外部的空气的进气口，
所述第2温度检测部与所述排气部之间的距离短于所述第2温度检测部与所述进气口之间的距离。
11.根据权利要求10所述的蓄电单元，其中，
所述进气口在所述框体内设置于与设有所述排气部的所述框体的一个侧面相对置的另一个侧面。
12.根据权利要求9所述的蓄电单元，其中，
所述排气部在所述框体内配置于所述框体的上部。
13.根据权利要求9所述的蓄电单元，其中，
在所述框体内设置有通气路径，所述通气路径通过收纳于所述框体内的设备的至少其中一个设备的侧面而朝向所述排气部连接。
14.根据权利要求1所述的蓄电单元，其中，
所述转换器收容于箱状的第1收容部内，
所述第1温度检测部收容于箱状的第2收容部内，
所述第1收容部和所述第2收容部在所述框体内相邻地配置。
15.一种发电系统，具备：
发电模块，其与电力系统互联，且利用自然能量进行发电；和
蓄电单元，其包括蓄积电力的蓄电部、转换电力的转换器、配置于所述转换器的附近的第1温度检测部、和至少收纳所述转换器、所述第1温度检测部及所述蓄电部的框体。
16.一种充放电系统，具备：
蓄电单元，其包括蓄积电力的蓄电部、转换电力的转换器、配置于所述转换器的附近的第1温度检测部、和至少收纳所述转换器、所述第1温度检测部及所述蓄电部的框体；和
控制部，其控制所述蓄电单元中所包括的转换器，
在判断出由所述第1温度检测部检测的检测温度变为规定的第1阈值以上的情况下，所述控制部停止所述转换器的驱动。
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