JP2009266556A - Electric storage device, and heat utilization system - Google Patents
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Abstract
【課題】蓄電池に充放電する際に発生する熱を有効利用することができる蓄電装置及び熱利用システムを得る。
【解決手段】住宅10の床20の下部には、蓄電装置30が設けられている。蓄電装置30は、バッテリ32と、バッテリ32の周囲を囲むように配置された蓄熱材34とを備えている。蓄熱材34には、熱媒が循環する熱媒循環パイプ36が巻き掛けられており、熱媒循環パイプ36のパイプ端部36A、36Bは床20の内部に配置された床暖房装置42に接続されている。また、熱媒循環パイプ36のパイプ端部36C、36Dは、給湯装置44に接続されている。パイプ端部36A、36Cには、ポンプ46、50と開閉弁48、52が設けられており、制御装置38によってポンプ46、50の駆動及び開閉弁48、52の開閉が制御される。
【選択図】図2A power storage device and a heat utilization system capable of effectively utilizing heat generated when charging and discharging a storage battery are obtained.
A power storage device is provided below the floor of the house. The power storage device 30 includes a battery 32 and a heat storage material 34 disposed so as to surround the battery 32. A heat medium circulation pipe 36 through which a heat medium circulates is wound around the heat storage material 34, and pipe end portions 36 </ b> A and 36 </ b> B of the heat medium circulation pipe 36 are connected to a floor heating device 42 disposed inside the floor 20. Has been. Pipe end portions 36 </ b> C and 36 </ b> D of the heat medium circulation pipe 36 are connected to the hot water supply device 44. Pumps 46, 50 and on-off valves 48, 52 are provided at the pipe ends 36A, 36C. The control device 38 controls the driving of the pumps 46, 50 and the on-off of the on-off valves 48, 52.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、蓄電装置、及びこの蓄電装置を備えた熱利用システムに関する。 The present invention relates to a power storage device and a heat utilization system including the power storage device.
下記特許文献1には、住宅の床下スペースに蓄電池を収納した住宅用の電力貯蔵システムが開示されている。この住宅用の電力貯蔵システムでは、割安な夜間電力を蓄電池に蓄えておき、昼間その電力を所定の冷暖房設備等に供給することができる。
しかしながら、上記先行技術では、蓄電池に充放電(充電及び放電)する際に熱が発生する。この熱によって、蓄電池の寿命が短くなる可能性があり、場合によっては、蓄電池を強制冷却するための冷却ファンを設置する必要が生じる。 However, in the above prior art, heat is generated when charging / discharging (charging and discharging) the storage battery. This heat may shorten the life of the storage battery, and in some cases, it becomes necessary to install a cooling fan for forcibly cooling the storage battery.
本発明は上記事実を考慮し、蓄電池に充放電する際に発生する熱を有効利用することができる蓄電装置及び熱利用システムを得ることが目的である。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a power storage device and a heat utilization system that can effectively use heat generated when charging and discharging a storage battery.
請求項1の発明に係る蓄電装置は、充放電されるバッテリと、前記バッテリの近傍に設けられ、前記バッテリの充放電時に発生する熱を蓄熱する蓄熱材と、前記蓄熱材に蓄熱される蓄熱量を制御すると共に、前記蓄熱材に蓄熱された熱の放熱量を制御する制御装置と、を有し、前記蓄熱材の放熱による排熱を熱利用装置に利用することを特徴とする。 The power storage device according to the first aspect of the present invention is a battery to be charged / discharged, a heat storage material that is provided in the vicinity of the battery, stores heat generated during charging / discharging of the battery, and heat storage stored in the heat storage material. And a control device for controlling the heat radiation amount of heat stored in the heat storage material, and using the heat exhausted by the heat radiation of the heat storage material for a heat utilization device.
請求項2の発明は、請求項1に記載の蓄電装置において、前記バッテリの温度を検出する温度センサを備え、前記制御装置は、前記温度センサで検出された温度に基づき、前記バッテリの熱を奪いすぎないように制御することを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, there is provided the power storage device according to the first aspect, further comprising a temperature sensor that detects a temperature of the battery, and the control device is configured to control the heat of the battery based on the temperature detected by the temperature sensor. It is characterized by controlling not to take too much.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置において、前記バッテリと前記蓄熱材が、建物の床下に収容されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the power storage device according to the first or second aspect, the battery and the heat storage material are accommodated under a floor of a building.
請求項4の発明に係る熱利用システムは、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の蓄電装置と、前記蓄熱装置に接続され、前記蓄熱材の放熱による排熱を利用して暖房する前記熱利用装置としての暖房装置と、を備えることを特徴とする。 A heat utilization system according to the invention of claim 4 is connected to the power storage device according to any one of claims 1 to 3 and the heat storage device, and uses exhaust heat due to heat radiation of the heat storage material. And a heating device as the heat utilization device for heating.
請求項5の発明に係る熱利用システムは、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の蓄電装置と、建物内の少なくとも一つの部屋に連結されるダクトと、前記蓄電装置と前記ダクトとの間に設けられ、前記蓄熱材の放熱による排熱によって温められた空調風を前記ダクトを介して前記部屋へ送風する前記熱利用装置としての送風装置と、を備えることを特徴とする。 A heat utilization system according to a fifth aspect of the present invention is a power storage device according to any one of the first to third aspects, a duct connected to at least one room in a building, and the power storage device. An air blower as the heat utilization device that is provided between the duct and blows air-conditioned air heated by exhaust heat due to heat radiation of the heat storage material to the room through the duct. To do.
請求項6の発明に係る熱利用システムは、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の蓄電装置と、前記蓄電装置に接続され、前記蓄熱材の放熱による排熱を利用して給湯用の水を加熱する前記熱利用装置としての給湯装置と、を備えることを特徴とする。 A heat utilization system according to a sixth aspect of the invention uses the power storage device according to any one of the first to third aspects and the heat storage device connected to the power storage device and exhausted by heat dissipation of the heat storage material. And a hot water supply device as the heat utilization device that heats water for hot water supply.
請求項7の発明は、請求項4から請求項6までのいずれか1項に記載の熱利用システムにおいて、前記蓄熱材と、前記暖房装置、前記送風装置及び前記給湯装置の少なくとも1つとの間に接続され、熱媒が循環される熱媒循環路と、前記熱媒循環路に設けられ、熱媒を循環させるポンプと、前記熱媒循環路を開閉又は前記熱媒循環路を流れる熱媒の経路を変更する開閉弁と、を備えることを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is the heat utilization system according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein the heat storage material and at least one of the heating device, the blower, and the hot water supply device. A heating medium circulation path through which the heating medium is circulated, a pump provided in the heating medium circulation path, circulating the heating medium, opening and closing the heating medium circulation path or flowing through the heating medium circulation path And an on-off valve that changes the path of the above.
請求項8の発明は、請求項7に記載の熱利用システムにおいて、前記蓄熱材の温度を検出する蓄熱材用温度センサを備え、前記制御装置は、前記蓄熱材用温度センサで検出された温度に基づき、前記ポンプの駆動及び前記開閉弁の開閉を制御することを特徴とする。 Invention of Claim 8 is provided with the temperature sensor for thermal storage materials which detects the temperature of the said thermal storage material in the heat utilization system of Claim 7, The said control apparatus is the temperature detected with the said thermal storage material temperature sensor Based on the above, the driving of the pump and the opening / closing of the on-off valve are controlled.
請求項1記載の本発明によれば、バッテリに充放電(充電及び放電)される際に熱が発生し、その熱がバッテリの近傍に設けられた蓄熱材に蓄熱される。その際、制御装置によって、蓄熱材に蓄熱される蓄熱量が制御されると共に、蓄熱材に蓄熱された熱の放熱量が制御される。そして、蓄熱材の放熱による排熱が熱利用装置(例えば暖房装置、給湯装置等)に利用されることにより、バッテリの充放電時に発生する熱を蓄熱して有効利用することができる。また、バッテリの充放電時に発生する熱が蓄熱材に蓄熱されることにより、バッテリを冷却することができ、バッテリの寿命の低下を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, heat is generated when the battery is charged / discharged (charging and discharging), and the heat is stored in the heat storage material provided in the vicinity of the battery. At that time, the amount of heat stored in the heat storage material is controlled by the control device, and the amount of heat released from the heat stored in the heat storage material is controlled. And the waste heat by heat dissipation of a thermal storage material is utilized for a heat | fever utilization apparatus (for example, a heating apparatus, a hot water supply apparatus, etc.), The heat | fever generate | occur | produced at the time of charging / discharging of a battery can be heat-stored and can be utilized effectively. Moreover, a battery can be cooled and the fall of the lifetime of a battery can be suppressed because the heat which generate | occur | produces at the time of charging / discharging of a battery is stored in a thermal storage material.
請求項2記載の本発明によれば、温度センサによりバッテリの温度が検出され、温度センサで検出された温度に基づき、制御装置によって、バッテリの熱を奪いすぎないように制御される。これにより、バッテリの温度を適切に管理することができ、バッテリの寿命の低下を効果的に抑制することができる。 According to the second aspect of the present invention, the temperature of the battery is detected by the temperature sensor, and based on the temperature detected by the temperature sensor, control is performed so that the battery does not take too much heat. Thereby, the temperature of a battery can be managed appropriately and the fall of the lifetime of a battery can be suppressed effectively.
請求項3記載の本発明によれば、バッテリと蓄熱材が、建物の床下に収容されているので、建物の床下の空きスペースを有効活用することができる。このため、建物の室内や屋外にバッテリと蓄熱材を設置するスペースを確保する必要がなく、省スペース化が可能である。また、建物の床下は温度及び湿度が安定化しているため、バッテリの寿命の低下をより一層抑制することができる。 According to this invention of Claim 3, since the battery and the thermal storage material are accommodated under the floor of a building, the empty space under the floor of a building can be used effectively. For this reason, it is not necessary to secure a space for installing the battery and the heat storage material inside or outside the building, and space saving is possible. Moreover, since the temperature and humidity are stabilized under the floor of the building, it is possible to further suppress a decrease in battery life.
請求項4記載の本発明によれば、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の蓄電装置に熱利用装置としての暖房装置が接続されており、暖房装置は蓄熱材の放熱による排熱を利用することによって暖房する。これにより、バッテリの充放電時に発生する熱を蓄熱して暖房装置に有効利用することができる。 According to this invention of Claim 4, the heating apparatus as a heat utilization apparatus is connected to the electrical storage apparatus of any one of Claim 1 to Claim 3, and a heating apparatus is heat dissipation of a thermal storage material. Heating by using the exhaust heat by Thereby, the heat which generate | occur | produces at the time of charging / discharging of a battery can be heat-stored, and can be utilized effectively for a heating apparatus.
請求項5記載の本発明によれば、建物内の少なくとも一つの部屋にダクトが連結されており、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の蓄電装置とダクトとの間に熱利用装置としての送風装置が設けられている。送風装置は蓄熱材の放熱による排熱によって温められた空調風をダクトを介して建物内の部屋へ送風する。これにより、バッテリの充放電時に発生する熱を蓄熱して有効利用することができる。 According to this invention of Claim 5, a duct is connected with the at least 1 room in a building, Between the electrical storage apparatus of any one of Claim 1- Claim 3, and a duct. A blower as a heat utilization device is provided. The blower blows the conditioned air heated by the exhaust heat generated by the heat dissipation of the heat storage material to the room in the building through the duct. Thereby, the heat generated during charging / discharging of the battery can be stored and effectively used.
請求項6記載の本発明によれば、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の蓄電装置に熱利用装置としての給湯装置が接続されており、給湯装置は、蓄熱材の放熱による排熱を利用することによって、給湯用の水を加熱する。これにより、バッテリの充放電時に発生する熱を蓄熱して給湯装置に有効利用することができる。 According to this invention of Claim 6, the hot water supply device as a heat | fever utilization apparatus is connected to the electrical storage apparatus of any one of Claim 1 to Claim 3, and a hot water supply apparatus is heat storage material. Water for hot water supply is heated by utilizing exhaust heat generated by heat radiation. Thereby, the heat which generate | occur | produces at the time of charging / discharging of a battery can be heat-stored, and can be utilized effectively for a hot-water supply apparatus.
請求項7記載の本発明によれば、蓄熱材と、暖房装置、送風装置及び給湯装置の少なくとも1つとの間に熱媒循環路が接続されており、熱媒循環路が所定の経路となるように開閉弁を開閉すると共に、熱媒循環路に設けられたポンプを駆動することで、熱媒循環路に熱媒が循環される。これにより、蓄熱材の放熱による排熱が、熱媒循環路を循環する熱媒を介して暖房装置、送風装置及び給湯装置の少なくとも1つに伝達される。このため、構成を複雑化することなく、バッテリの充放電時に発生する熱を蓄熱材に蓄熱すると共に、蓄熱材の放熱による排熱を暖房装置、送風装置及び給湯装置の少なくとも1つに伝達して有効利用することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the heat medium circulation path is connected between the heat storage material and at least one of the heating apparatus, the blower apparatus, and the hot water supply apparatus, and the heat medium circulation path becomes a predetermined path. Thus, the heat medium is circulated in the heat medium circulation path by opening and closing the on-off valve and driving the pump provided in the heat medium circulation path. Thereby, the exhaust heat by heat radiation of the heat storage material is transmitted to at least one of the heating device, the air blower, and the hot water supply device via the heat medium circulating in the heat medium circulation path. For this reason, without complicating the configuration, the heat generated during charging and discharging of the battery is stored in the heat storage material, and the exhaust heat due to the heat dissipation of the heat storage material is transmitted to at least one of the heating device, the air blower, and the hot water supply device. Can be used effectively.
請求項8記載の本発明によれば、蓄熱材用温度センサにより蓄熱材の温度が検出され、蓄熱材用温度センサで検出された温度に基づき、制御装置によって、ポンプの駆動及び開閉弁の開閉が制御される。例えば、蓄熱材の温度が所定値以上になったときに、熱媒循環路のポンプを駆動すると共に、開閉弁を開放するような制御を行うことで、蓄熱材に蓄熱された熱を熱媒を介して暖房装置、送風装置及び給湯装置の少なくとも1つに伝達することができる。これにより、蓄熱材の熱によりバッテリを損傷させることを防止又は抑制できると共に、蓄熱材の熱を効率的に利用することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, the temperature of the heat storage material is detected by the temperature sensor for the heat storage material, and based on the temperature detected by the temperature sensor for the heat storage material, the drive of the pump and the opening / closing of the on-off valve are performed by the control device. Is controlled. For example, when the temperature of the heat storage material becomes equal to or higher than a predetermined value, the heat medium circulating path is driven and the on-off valve is opened to control the heat stored in the heat storage material. It can be transmitted to at least one of a heating device, a blower, and a hot water supply device. Thereby, while being able to prevent or suppress damaging a battery with the heat of a thermal storage material, the heat of a thermal storage material can be utilized efficiently.
以上説明したように、請求項1記載の本発明に係る蓄電装置は、バッテリの充放電時に発生する熱を蓄熱材に蓄熱して有効利用することができるという優れた効果を有する。 As described above, the power storage device according to the first aspect of the present invention has an excellent effect that heat generated during charging and discharging of the battery can be stored in the heat storage material and effectively used.
請求項2記載の本発明に係る蓄電装置は、バッテリの温度を適切に管理することができ、バッテリの寿命の低下を効果的に抑制することができるという優れた効果を有する。 The power storage device according to the second aspect of the present invention has an excellent effect of being able to appropriately manage the temperature of the battery and effectively suppressing a decrease in the battery life.
請求項3記載の本発明に係る蓄電装置は、建物の室内や屋外にバッテリと蓄熱材を設置するスペースを確保する必要がなく、省スペース化が可能であると共に、バッテリの寿命の低下をより一層抑制することができるという優れた効果を有する。 The power storage device according to the present invention described in claim 3 does not need to secure a space for installing the battery and the heat storage material indoors or outdoors in the building, and can save space and further reduce the life of the battery. It has an excellent effect that it can be further suppressed.
請求項4記載の本発明に係る熱利用システムは、バッテリの充放電時に発生する熱を蓄熱して暖房装置に有効利用することができるという優れた効果を有する。 The heat utilization system according to the present invention described in claim 4 has an excellent effect that the heat generated during charging and discharging of the battery can be stored and effectively used for the heating device.
請求項5記載の本発明に係る熱利用システムは、バッテリの充放電時に発生する熱を蓄熱して空調風の送風に有効利用することができるという優れた効果を有する。 The heat utilization system according to the present invention described in claim 5 has an excellent effect that heat generated during charging and discharging of the battery can be stored and effectively used for blowing air-conditioned air.
請求項6記載の本発明に係る熱利用システムは、バッテリの充放電時に発生する熱を蓄熱して給湯装置に有効利用することができるという優れた効果を有する。 The heat utilization system according to the present invention described in claim 6 has an excellent effect that the heat generated during charging and discharging of the battery can be stored and effectively used in the hot water supply apparatus.
請求項7記載の本発明に係る熱利用システムは、構成を複雑化することなく、蓄熱材の放熱による排熱を暖房装置、送風装置及び給湯装置の少なくとも1つに伝達して有効利用することができるという優れた効果を有する。 The heat utilization system according to the present invention described in claim 7 can effectively utilize the exhaust heat generated by the heat radiation of the heat storage material by transmitting it to at least one of the heating device, the air blower, and the hot water supply device without complicating the configuration. It has an excellent effect of being able to.
請求項8記載の本発明に係る熱利用システムは、蓄熱材の熱によりバッテリを損傷させることを防止又は抑制できると共に、蓄熱材の熱を効率的に利用することができるという優れた効果を有する。 The heat utilization system according to the present invention described in claim 8 has an excellent effect of being able to prevent or suppress the battery from being damaged by the heat of the heat storage material and efficiently use the heat of the heat storage material. .
〔第1実施形態〕
以下、図1及び図2を用いて、本発明に係る蓄電装置が搭載された熱利用システムの第1実施形態について説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a heat utilization system equipped with a power storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1には、本実施形態に係る熱利用システムが適用された建物としての住宅10が示されている。この図に示されるように、住宅10の外壁14には、電柱12に懸架された電線13から商用の電力が受電される受電盤16が設けられている。受電盤16では、受電されたAC電力が屋内に配設された分電盤18に向かう電気系統と、床20の下部に配置された蓄電装置30に向かう電気系統との2系統に配電されている。受電盤16から分電盤18に向かうAC電力は、分電盤18を経て図示しない複数の家庭用コンセント等に配電される。
FIG. 1 shows a
また、住宅10の屋根22の上部には、太陽光線をエネルギーとして利用するソーラーパネル24が配設されており、ソーラーパネル24はパワーコンディショナー26を介して分電盤18に接続されている。パワーコンディショナー26では、ソーラーパネル24から入ったDC電力がAC電力に変換され、分電盤18を経て図示しない複数の家庭用コンセント等に配電される。
A
図1に示されるように、蓄電装置30は、熱利用システム40の一部を構成しており、住宅10の床20の下部に設けられた収納スペース28に設置されている。図2に示されるように、蓄電装置30は、電力を充放電(充電及び放電)する矩形状のバッテリ32と、バッテリ32の周囲を囲むように配置された筒状の蓄熱材34と、を備えている。蓄熱材34は、上壁部34Aと、両側の側壁部34Bと、下壁部34Cとで構成されており、それぞれの上壁部34Aと側壁部34Bと下壁部34Cには、内部に熱媒が循環される熱媒循環路としての熱媒循環パイプ36が巻き掛けられている。さらに、蓄電装置30は、蓄熱材34に蓄熱される蓄熱量を制御すると共に、蓄熱材34に蓄熱された熱の放熱量を制御する制御装置38を備えている。
As shown in FIG. 1, the
蓄熱材34は、潜熱蓄熱材からなり、周辺の温度が相対化温度以上に上昇すると蓄熱材34に蓄熱され、周辺の温度が相対化温度に降下すると蓄熱材34から放熱されるものである。すなわち、バッテリ32の充放電時に発生する熱により、バッテリ32付近の温度が相対化温度以上に上昇するとバッテリ32に隣接して配置された蓄熱材34に蓄熱され、バッテリ32付近の温度が相対化温度に降下すると蓄熱材34から放熱されるようになっている。
The
図1に示されるように、熱利用システム40は、蓄電装置30の他に、床20の内部に配設された床暖房装置42と、床20の下部の収納スペース28に配置された給湯装置44と、を備えている。図2に示されるように、床暖房装置42には、蓄熱材34の上壁部34Aに巻き掛けられた熱媒循環パイプ36の一方のパイプ端部36Aが接続されており、熱媒循環パイプ36のパイプ端部36Aには、熱媒を循環させるためのポンプ46と、熱媒循環パイプ36のパイプ端部36Aを開閉する開閉弁48と、が設けられている。床暖房装置42の内部には、熱媒循環パイプ36のパイプ端部36Aと接続されて熱媒が循環される熱媒循環路(図示省略)が張り巡らされている。さらに、熱媒循環路(図示省略)の下流側は、蓄熱材34の上壁部34Aに巻き掛けられた熱媒循環パイプ36の他方のパイプ端部36Bに接続されている。ポンプ46を駆動すると共に、開閉弁48を開放することにより、熱媒が熱媒循環パイプ36内を矢印方向に循環されるようになっている。
As shown in FIG. 1, in addition to the
本実施形態では、床暖房装置42として、例えばオイル(熱媒)を循環させることで、床20の表面付近を熱放射によって暖房するオイルヒータが用いられている。なお、図示を省略するが、蓄熱材34の上壁部34Aに巻き掛けられた熱媒循環パイプ36は、途中で蓄熱材34の一方(図2中の右側)の側壁部34Bに巻き掛けられた熱媒循環パイプ36に接続されて上壁部34Aに戻るように構成されている。なお、この構成の熱媒循環パイプ36に限定するものではない。
In the present embodiment, as the
給湯装置44には、蓄熱材34の他方(図2中の左側)の側壁部34Bに巻き掛けられた熱媒循環パイプ36の一方のパイプ端部36Cが接続されており、このパイプ端部36Cには、熱媒を循環させるためのポンプ50と、熱媒循環パイプ36のパイプ端部36Cを開閉する開閉弁52と、が設けられている。給湯装置44は、給湯用の湯が貯蔵される貯湯槽(図示省略)を備えており、貯湯槽(図示省略)の周囲には、熱媒循環パイプ36のパイプ端部36Cと接続されて熱媒が循環される熱媒循環路(図示省略)が巻き掛けられている。さらに、熱媒循環路(図示省略)の下流側は、蓄熱材34の側壁部34Bに巻き掛けられた熱媒循環パイプ36の他方のパイプ端部36Dに接続されている。ポンプ50を駆動すると共に、開閉弁52を開放することにより、熱媒が熱媒循環パイプ36内を矢印方向に循環されるようになっている。
One
給湯装置44としては、例えば、貯湯槽(図示省略)を備えた温水器やHP(ヒートポンプ)式給湯器などを用いることができる。なお、図示を省略するが、蓄熱材34の一方(図2中の左側)の側壁部34Bに巻き掛けられた熱媒循環パイプ36は、途中で蓄熱材34の下壁部34Cに巻き掛けられた熱媒循環パイプ36に接続されて側壁部34Bに戻るように構成されている。なお、この構成の熱媒循環パイプ36に限定するものではない。
As the hot
また、バッテリ32の表面には、バッテリ32の温度を検出するバッテリ用温度センサ54が取り付けられており、蓄熱材34の表面には、蓄熱材34の温度を検出する蓄熱材用温度センサ56が取り付けられている。制御装置38は、バッテリ用温度センサ54で検出された温度、及び蓄熱材用温度センサ56で検出された温度に基づき、ポンプ46、50の駆動及び開閉弁48、52の開閉を制御する。これによって、蓄熱材34に蓄熱される蓄熱量が制御されると共に、蓄熱材34に蓄熱された熱の放熱量が制御される。その際、制御装置38は、バッテリ用温度センサ54で検出された温度に基づき、バッテリ32の熱を奪いすぎないような制御を行うようになっている。
A
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
熱利用システム40では、例えば、電気代が低額な深夜電力がバッテリ32に充電され、バッテリ32に充電された電力が昼間などに住宅10内の各電気機器等に使用される(放電される)。このようなバッテリ32の充放電時には熱が発生し、その熱がバッテリ32に隣接する蓄熱材34に蓄熱される。特に急速にバッテリ32に充放電する時には大量の熱が発生し、その熱が蓄熱材34に蓄熱される。その際、バッテリ32の温度がバッテリ用温度センサ54で検出されると共に、蓄熱材34の温度が蓄熱材用温度センサ56で検出され、制御装置38により、バッテリ32及び蓄熱材34の温度管理が行われる。バッテリ32の充放電時に発生する熱が蓄熱材34に蓄熱されることにより、バッテリ32の冷却を行うことができ、バッテリ32の寿命の低下を抑制することができる。また、住宅10の床20の下部の収納スペース28は、温度及び湿度が安定化しているため、バッテリ32の寿命の低下を効果的に抑制することができる。
In the
蓄熱材34の周辺の温度が相対化温度に下がると、蓄熱材34から放熱される。蓄熱材34の放熱は、バッテリ用温度センサ54で検出された温度及び蓄熱材用温度センサ56で検出された温度に基づき、制御装置38によって制御される。具体的には、制御装置38は、開閉弁48及び開閉弁52の少なくとも一方を開放すると共に、開放した熱媒循環パイプ36のポンプ46、50を駆動する。また、バッテリ用温度センサ54で検出された温度及び蓄熱材用温度センサ56で検出された温度により、蓄熱材34の蓄熱容量が一杯になり、又はバッテリ32を損傷させる恐れがある時にも、制御装置38は、開閉弁48及び開閉弁52の少なくとも一方を開放すると共に、開放した熱媒循環パイプ36のポンプ46、50を駆動する。これにより、熱媒循環パイプ36の内部を熱媒が循環し、床暖房装置42及び給湯装置44の少なくとも一方に、蓄熱材34から放熱された排熱が伝達され、床暖房装置42及び給湯装置44の少なくとも一方が作動する。床暖房装置42では、床20の表面付近を熱放射により暖房することができる。また、給湯装置44では、貯湯槽内で給湯用の水を加熱することができる。
When the temperature around the
なお、夏季には、床暖房装置42による暖房が不要になるので、蓄熱材34から放熱される熱を給湯装置44に回すことができる。すなわち、夏季は給湯装置44へ、冬季は床暖房装置42及び給湯装置44へ蓄熱材34から放熱される熱を回すように設定することが好ましい。また、制御装置38は、バッテリ32の熱を奪いすぎることがないように、バッテリ32の温度を監視し、必要に応じて開閉弁48、52を開閉する。これにより、蓄熱材34に蓄熱された熱を効率的に利用することができる。
In summer, heating by the
このような熱利用システム40では、バッテリ32の充放電時に発生する熱を蓄熱材34に蓄熱し、蓄熱材34の放熱による排熱を利用して床暖房装置42、給湯装置44を作動させることができる。このため、バッテリ32の充放電時に発生する熱を蓄熱して有効利用することができる。また、バッテリ32の充放電時に発生する熱が蓄熱材34に蓄熱されることにより、バッテリ32が冷却されるので、バッテリ32の寿命の低下を抑制することができる。従って、別途バッテリを冷却するための冷却ファンを設ける必要がなく、冷却ファンを駆動するために電力を使う必要がない。
In such a
また、蓄電装置30が住宅10の床20の下部の収納スペース28に収容されているので、床20の下部の空きスペースを有効活用することができる。このため、建物の室内や屋外に蓄電装置を設置するスペースを確保する必要がなく、省スペース化が可能である。また、床20の下部の収納スペース28は温度及び湿度が安定化しているため、バッテリ32の寿命の低下をより一層抑制することができる。
In addition, since the
〔第2実施形態〕
以下、図3を用いて、本発明に係る蓄電装置が搭載された熱利用システムの第2実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the heat utilization system in which the power storage device according to the present invention is mounted will be described with reference to FIG. In addition, about the same component as 1st Embodiment mentioned above, the same number is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図3に示されるように、熱利用システム70には、バッテリ32と、蓄熱材34と、制御装置38等を備えた蓄電装置72が設けられている。また、蓄電装置72には、バッテリ32と蓄熱材34を囲むように箱状のケーシング74が設けられている。ケーシング74の一側面(図中右側の側面)には図示しない開口が設けられており、その開口と隣接する位置に送風装置76が設けられている。送風装置76のケーシング74と反対側の壁面には、ダクト78の一端部が連結されており、ダクト78の他端部は、住宅10内の部屋80の壁部82に設けられた吹出口84に連結されている。
As shown in FIG. 3, the
送風装置76は、ファン77を備えており、ファン77の回転により蓄熱材34の放熱による排熱によって温められた空調風をダクト78を介して部屋80へ送風するようになっている。具体的には、蓄熱材34の放熱による排熱によってケーシング74内の雰囲気温度が加温され、ケーシング74内の温められた空気がファン77の回転により温風としてダクト78を介して部屋80へ送給されるように構成されている。ファン77は、住宅10内の電源から供給される電力により駆動されるように構成されている。なお、図3では、ダクト78は、住宅10内の1つの部屋80に連結されているが、ダクト78の下流側を分岐して住宅10内の複数の部屋に連結してもよい。
The
このような熱利用システム70では、バッテリ32の充放電時に発生した熱がバッテリ32に隣接する蓄熱材34に蓄熱される。そして、蓄熱材34の放熱による排熱によってケーシング74内の空気が温められ、送風装置76のファン77の回転によりケーシング74内の空気が温風としてダクト78に送給され、吹出口84から部屋80内に温風が吹き出される。従って、バッテリ32の充放電時に発生する熱を蓄熱材34に蓄熱し、蓄熱材34の放熱による排熱を送風装置76により温風として部屋80内に送給することができ、バッテリ32の充放電時に発生する熱を有効利用することができる。
In such a
〔前述した実施形態の補足説明〕
(1)前述した実施形態では、住宅10の床20の下部に蓄電装置30、72を配設したが、これに限らず、例えば住宅10の屋外や屋内に蓄電装置30、72を配設してもよい。また、住宅10に限らず、商業用、工業用、又は農業用の建物に蓄電装置30、72を配設してもよい。
[Supplementary explanation of the embodiment described above]
(1) In the above-described embodiment, the
(2)前述した実施形態では、蓄電装置30に床暖房装置42と給湯装置44とを接続し、蓄電装置72に送風装置76と給湯装置44を接続したが、これに限らず、他の熱利用装置を接続してもよい。また、床暖房装置42は、熱放射により床暖房する構成であったが、これに限定されず、他の暖房装置であってもよい。また、送風装置76のファン77は、住宅10内の電源から供給される電力により駆動される構成であったが、これに限らず、蓄熱材34の放熱による排熱を利用して電気的にファンを駆動させる構成でもよい。
(2) In the above-described embodiment, the
(3)前述した実施形態では、開閉弁の開閉により熱媒循環パイプ36を開放及び閉鎖する構成であったが、これに限らず、例えば、開閉弁の開閉により熱媒循環パイプを流れる熱媒の経路を変更する構成であってもよい。
(3) In the above-described embodiment, the heat
(4)前述した実施形態では、住宅10内に配設されたバッテリ32の充放電時に発生する熱を蓄熱材に蓄熱して住宅10の熱利用システムに利用したが、これに限らず、建物以外のバッテリの充放電時に発生する熱を蓄熱材に蓄熱して建物の熱利用システムに利用してもよい。例えば、EV車(電気自動車)のバッテリの充放電時に発生する熱を蓄熱材に蓄熱し、蓄熱材の放熱による排熱を建物の暖房装置、給湯装置等に利用する構成でもよい。特に、EV車のバッテリに急速充電・放電すると発熱温度が高くなるが、この熱を蓄熱材に蓄熱することで、バッテリを冷却することができ、バッテリの損傷及び劣化を抑制することができる。
(4) In the above-described embodiment, the heat generated during charging / discharging of the
(5)前述した実施形態では、バッテリに隣接するように蓄熱材を設けたが、これに限らず、燃料電池に隣接するように蓄熱材を設けてもよい。この場合、燃料電池を運転することで発電することができると共に、燃料電池から発生する熱を蓄熱材に蓄熱する。蓄熱材に蓄熱することで、燃料電池を冷却することができると共に、蓄熱材の放熱による排熱を給湯装置等に有効利用することができる。 (5) In the above-described embodiment, the heat storage material is provided so as to be adjacent to the battery, but not limited thereto, the heat storage material may be provided so as to be adjacent to the fuel cell. In this case, power can be generated by operating the fuel cell, and heat generated from the fuel cell is stored in the heat storage material. By storing heat in the heat storage material, the fuel cell can be cooled, and the exhaust heat generated by the heat dissipation of the heat storage material can be effectively used in a hot water supply device or the like.
10 住宅(建物)
20 床
28 収納スペース
30 蓄電装置
32 バッテリ
34 蓄熱材
36 熱媒循環パイプ(熱媒循環路)
38 制御装置
40 熱利用システム
42 床暖房装置(暖房装置)
44 給湯装置
46 ポンプ
48 開閉弁
50 ポンプ
52 開閉弁
54 バッテリ用温度センサ(温度センサ)
56 蓄熱材用温度センサ
70 熱利用システム
72 蓄電装置
76 送風装置
78 ダクト
80 部屋
10 Housing (building)
20
38
44 Hot-
56 Thermal storage
Claims (8)
前記バッテリの近傍に設けられ、前記バッテリの充放電時に発生する熱を蓄熱する蓄熱材と、
前記蓄熱材に蓄熱される蓄熱量を制御すると共に、前記蓄熱材に蓄熱された熱の放熱量を制御する制御装置と、を有し、
前記蓄熱材の放熱による排熱を熱利用装置に利用することを特徴とする蓄電装置。 A battery to be charged and discharged;
A heat storage material that is provided in the vicinity of the battery and stores heat generated during charging and discharging of the battery; and
A control device that controls the amount of heat stored in the heat storage material and controls the amount of heat released from the heat stored in the heat storage material, and
A power storage device using exhaust heat generated by heat radiation of the heat storage material in a heat utilization device.
前記制御装置は、前記温度センサで検出された温度に基づき、前記バッテリの熱を奪いすぎないように制御することを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置。 A temperature sensor for detecting the temperature of the battery;
The power storage device according to claim 1, wherein the control device performs control so as not to take too much heat of the battery based on a temperature detected by the temperature sensor.
前記蓄熱装置に接続され、前記蓄熱材の放熱による排熱を利用して暖房する前記熱利用装置としての暖房装置と、
を備えることを特徴とする熱利用システム。 The power storage device according to any one of claims 1 to 3,
A heating device connected to the heat storage device and heating the waste heat using heat discharged from the heat storage material,
A heat utilization system comprising:
建物内の少なくとも一つの部屋に連結されるダクトと、
前記蓄電装置と前記ダクトとの間に設けられ、前記蓄熱材の放熱による排熱によって温められた空調風を前記ダクトを介して前記部屋へ送風する前記熱利用装置としての送風装置と、
を備えることを特徴とする熱利用システム。 The power storage device according to any one of claims 1 to 3,
A duct connected to at least one room in the building;
A blower device as the heat utilization device that is provided between the power storage device and the duct and blows air-conditioned air heated by exhaust heat due to heat dissipation of the heat storage material to the room through the duct;
A heat utilization system comprising:
前記蓄電装置に接続され、前記蓄熱材の放熱による排熱を利用して給湯用の水を加熱する前記熱利用装置としての給湯装置と、
を備えることを特徴とする熱利用システム。 The power storage device according to any one of claims 1 to 3,
A hot water supply device as the heat utilization device that is connected to the power storage device and heats water for hot water supply using exhaust heat due to heat radiation of the heat storage material,
A heat utilization system comprising:
前記熱媒循環路に設けられ、熱媒を循環させるポンプと、
前記熱媒循環路を開閉又は前記熱媒循環路を流れる熱媒の経路を変更する開閉弁と、
を備えることを特徴とする請求項4から請求項6までのいずれか1項に記載の熱利用システム。 A heat medium circulation path that is connected between the heat storage material and at least one of the heating device, the blower device, and the hot water supply device, and in which a heat medium is circulated,
A pump provided in the heat medium circulation path for circulating the heat medium;
An on-off valve that opens and closes the heating medium circulation path or changes the path of the heating medium flowing through the heating medium circulation path;
The heat utilization system according to any one of claims 4 to 6, further comprising:
前記制御装置は、前記蓄熱材用温度センサで検出された温度に基づき、前記ポンプの駆動及び前記開閉弁の開閉を制御することを特徴とする請求項7に記載の熱利用システム。 A heat storage material temperature sensor for detecting the temperature of the heat storage material;
The heat utilization system according to claim 7, wherein the control device controls driving of the pump and opening / closing of the on-off valve based on a temperature detected by the temperature sensor for the heat storage material.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008113818A JP2009266556A (en) | 2008-04-24 | 2008-04-24 | Electric storage device, and heat utilization system |
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| JP2009266556A true JP2009266556A (en) | 2009-11-12 |
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| JP (1) | JP2009266556A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010115043A (en) * | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Toyota Motor Corp | Charger, building including the same, and hot-water generator |
| US8365546B2 (en) | 2010-07-07 | 2013-02-05 | Panasonic Corporation | Hot water storage type hot water supply system and operation method of the same |
| WO2015182113A1 (en) * | 2014-05-27 | 2015-12-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Storage cell-cooling device |
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2008
- 2008-04-24 JP JP2008113818A patent/JP2009266556A/en active Pending
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| US8365546B2 (en) | 2010-07-07 | 2013-02-05 | Panasonic Corporation | Hot water storage type hot water supply system and operation method of the same |
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