JP2011234500A

JP2011234500A - 直流分電盤

Info

Publication number: JP2011234500A
Application number: JP2010102486A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nakamoto; 篤志中本; Takuya Kagawa; 卓也香川; Yoshihiko Sano; 嘉彦佐野; Hideki Tamura; 秀樹田村
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2011-11-17

Abstract

【課題】蓄電池の不具合に基づく電力変換部への悪影響を抑制でき、かつ、蓄電池の交換を容易にすることが可能な直流分電盤を提供する。
【解決手段】商用電源（交流電力系統）１０１に接続されるＡＣ／ＤＣコンバータ１１と、太陽電池（直流電力源）１０２に接続される第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、蓄電池３に接続される第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３とを有する電力変換部１が箱体５内に収納され、電力変換部１からの直流電力を分岐して出力する直流分電盤１０であって、蓄電池３を取り外し自在に装着する蓄電池ホルダ２が箱体５内において電力変換部１と所定の間隔で並置されており、電力変換部１とは別体に蓄電池３を装着した蓄電池ホルダ２を覆って保護することが可能な蓄電池保護カバー６が箱体５側から着脱自在に設けられてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電池を収納可能な直流分電盤に関する。

近年、住宅、店舗、オフィスビルなどの建物において、交流電力系統の商用電源から供給される交流電力と、建物に設置された直流発電設備である太陽電池や燃料電池などの直流電力源からの直流電力とを配電する配電システムが開発されている。この種の配電システムは、直流電力源から出力された直流電力を電力変換器（以下、パワーコンディショナという）により交流電力に電力変換し、交流電力系統と系統連系させることができる。

一般に、建物内で電力を消費する負荷機器は、たとえば、ＬＥＤ照明器具、火災報知機や防犯機器など消費電力が比較的小さく直流で駆動可能な直流負荷機器と、冷蔵庫、洗濯機やエアコンなど消費電力が大きく交流で駆動可能な交流負荷機器とに分類することができる。ここで、配電システムが、直流電力源から出力された全ての直流電力をパワーコンディショナで交流電力に電力変換して配電する場合、直流負荷機器に対しては変換した交流電力を再び直流電力に電力変換させる必要がある。したがって、配電システムは、パワーコンディショナでの変換ロスなどもあり電力の利用効率を十分に向上させることが難しい。

そのため、配電システムは、直流電力源からの直流電力を直流電力のまま、直流負荷機器に配電できるように構成する。また、配電システムは、商用電源からの交流電力や、直流電力源からの直流電源をパワーコンディショナで電力変換させた交流電力を、消費電力が大きな交流負荷機器に配電できる構成とすることが考えられる。すなわち、配電システムは、直流電力源からの直流電力を、直流電力と交流電力との２系統に分け、直流電力側を直流分電盤を用いて分岐して直流負荷機器に給電させることで、電力の全体的な利用効率を高める構成としている。

このような配電システムに用いられる直流電力を分岐する直流分電盤は、商用電源から供給される交流電力を電力変換するＡＣ／ＤＣコンバータや、太陽電池から出力される直流電力を異なる電圧の直流電力に電力変換するＤＣ／ＤＣコンバータなどの出力用コンバータとなる電力変換部を備え、該電力変換部から所定の電圧の直流電力を各直流負荷機器側に分岐して出力できる構成としている。また、直流分電盤は、交流電力系統や直流電力源から電力が供給されない期間（たとえば、交流電力系統の停電期間など）であっても、直流負荷機器側に電力を供給することが可能なように蓄電池と電気的に接続した構成とすることも知られている（たとえば、特許文献１を参照。）。

特開２００９−１５９６９０号公報

ところで、直流電力を分岐する直流分電盤は、直流分電盤内に蓄電池を収納させ、蓄電池および電力変換部とのメンテナンスなどの管理を簡単にさせることが考えられる。

ここで、直流分電盤に収納された蓄電池は、蓄電池の寿命、蓄電池の過充電などにより蓄電池の破裂、液漏れなどの不具合が生ずる場合がある。この場合、蓄電池を備えた直流分電盤では、蓄電池の不具合に伴い電力変換部側への蓄電池の溶液が飛散などすると、電力変換部側に損傷を生ずる恐れもある。

また、直流分電盤は、建物内などでの直流分電盤の設置スペースの自由度を大きくするため、直流分電盤の外形寸法をできるだけ小さくすることが望まれている。しかしながら、この種の直流分電盤では、直流分電盤内に蓄電池が収納されることになるから、蓄電池を備えていない直流分電盤と比較して外形寸法が大きくなる傾向にある。直流分電盤の外形寸法を小さくしすぎれば、蓄電池の不具合時に電力変換部に悪影響が生ずる可能性が高くなる。また、直流分電盤の外形寸法を小さくしすぎれば、直流分電盤内に収納された蓄電池の交換に必要な空間を確保することが難しく、蓄電池の交換を容易に行うことが難しいという問題もある。

本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電池の不具合に基づく電力変換部への悪影響を抑制でき、かつ、蓄電池の交換を容易にすることが可能な直流分電盤を提供することにある。

本発明の直流分電盤は、交流電力系統に接続されるＡＣ／ＤＣコンバータと、直流電力源に接続される第１のＤＣ／ＤＣコンバータと、蓄電池に接続される第２のＤＣ／ＤＣコンバータとを有する電力変換部が箱体内に収納され、上記電力変換部からの直流電力を分岐して出力する直流分電盤であって、上記蓄電池を取り外し自在に装着する蓄電池ホルダが上記箱体内において上記電力変換部と所定の間隔で並置されており、上記電力変換部とは別体に上記蓄電池を装着した上記蓄電池ホルダを覆って保護することが可能な蓄電池保護カバーが上記箱体側から着脱自在に設けられてなることを特徴とする。

この直流分電盤において、上記蓄電池保護カバーは、上記箱体側に設けられた取付溝へ差し込み引っ掛ける引掛爪を先端部に備えた取付脚と、螺子を挿通させて上記箱体側に固定させる螺子挿通孔とを備えてなることが好ましい。

この直流分電盤において、上記蓄電池ホルダは、上記電力変換部と並置された上記蓄電池ホルダの正面側に、上記蓄電池と電気的および機械的に接続するコネクタ部を備えてなることが好ましい。

この直流分電盤において、上記蓄電池ホルダは、上記電力変換部と上記蓄電池ホルダとを並置させた水平方向と垂直な上方向側から上記蓄電池を差し込ませて係合させることが可能な係合部を備えてなることが好ましい。

本発明の直流分電盤では、蓄電池の不具合に基づく電力変換部への悪影響を抑制でき、かつ、蓄電池の交換を容易にすることが可能になるという効果がある。

実施形態の直流分電盤を示し、（ａ）は直流分電盤の説明斜視図、（ｂ）は直流分電盤に収納される蓄電池の斜視図、（ｃ）は直流分電盤に着脱自在な蓄電池保護カバーの斜視図である。同上の直流分電盤における要部の分解斜視説明図である。同上の直流分電盤における要部の斜視図である。同上の直流分電盤における要部の分解斜視説明図である。同上の直流分電盤を用いた配電システムを示すブロック図である。

（実施形態）
以下、本実施形態の直流分電盤を用いた配電システムの全体構造について、図５に基づいて説明した後、図１ないし図４に基づいて本実施形態の直流分電盤１０を説明する。なお、図１ないし図５において同じ部材に対しては、同じ番号を付して重複する説明を省略している。

本実施形態の直流分電盤１０を用いた図５に示す配電システムは、たとえば、住宅、店舗、オフィスビルなどの建物に適用することができるが、これだけに限られない。配電システムは、交流電力系統の商用電源１０１から供給された交流電力を交流分電盤１０４で分岐させ、交流分電盤１０４から交流配電路１０５を介して交流負荷機器（図示していない）に配電する。商用電源１０１から供給された交流電力は、交流分電盤１０４で分岐され直流分電盤１０にも配電されている。

また、配電システムは、たとえば、建物に設置された直流発電設備である太陽電池１０２を直流電力源として、太陽電池１０２から出力された直流電力をパワーコンディショナ１０３で交流電力に電力変換して交流分電盤１０４に供給することができる。すなわち、太陽電池１０２から出力された直流電力は、パワーコンディショナ１０３を介して商用電源１０１の交流電力と同様に交流分電盤１０４から交流配電路１０５を介して交流負荷機器などに配電される。

さらに、太陽電池１０２から出力された直流電力は、配電システムにおける交流分電盤１０４への供給に加えて、直流分電盤１０側にも供給されている。

直流分電盤１０は、交流分電盤１０４側から供給された交流電力をＡＣ／ＤＣコンバータ１１で直流電力に電力変換し、電流ヒューズからなる保護装置４０および直流負荷用配電路１０６を介して直流負荷機器１０７に出力することができる。また、直流分電盤１０は、太陽電池１０２から出力された直流電力を第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１２で電力変換し、保護装置４０および直流負荷用配電路１０６を介して直流負荷機器１０７に出力することができる。同様に、直流分電盤１０は、直流分電盤１０に収納された蓄電池３からの直流電力を第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３で電力変換し、保護装置４０および直流負荷用配電路１０６を介して直流負荷機器１０７に出力することができる構成としている。すなわち、本実施形態の配電装置１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１と、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３とを有する電力変換部１からの直流電力を分岐し、各保護装置４０を介して直流負荷機器１０７にそれぞれ出力することができる。

以下、配電システムの各構成について説明する。

本実施形態の直流分電盤１０が利用される配電システムでは、直流発電設備である直流電力源として、太陽電池１０２を備えている。太陽電池１０２は、太陽光を受光して光電変換することで発電を行い直流電力を出力する。ここで、太陽電池１０２は、広義に解釈するものとし、太陽電池パネルをアレイ状に組んで構成し、電気的に接続した太陽電池アレイから直流電力を出力可能なものも含まれる。なお、直流電力源としては、建物に設置された太陽光発電設備の太陽電池１０２だけでなく、燃料電池発電設備の燃料電池など適宜のものを用いることができる。

太陽電池１０２の出力は、たとえば、少なくとも２系統に分岐され、パワーコンディショナ１０３と、直流分電盤１０の第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１２とに供給される。パワーコンディショナ１０３は、太陽電池１０２から出力される直流電力を商用電源１０１からの交流出力の位相に同期した交流電力に電力変換して出力する。パワーコンディショナ１０３からの出力は、交流分電盤１０４を介して商用電源１０１側に逆潮流されることもある。

パワーコンディショナ１０３は、太陽電池１０２から出力された直流電力の電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路（図示せず）備えている。パワーコンディショナ１０３は、昇圧チョッパ回路で昇圧された直流電力を商用電源１０１の交流出力の位相に同期した正弦波の交流出力に電力変換するインバータ（図示せず）、インバータを制御することで交流出力を商用電源１０１の交流出力の位相と同期可能に調整するインバータ制御回路（図示せず）を備えている。さらに、パワーコンディショナ１０３は、商用電源１０１と系統連係させた場合に、商用電源１０１側に悪影響を与えないように保護する系統連系保護装置（図示せず）を備えて構成することもできる。

交流分電盤１０４は、入力端に商用電源１０１とパワーコンディショナ１０３とがそれぞれ接続され、出力端に交流配電路１０５と直流分電盤１０とが接続されている。すなわち、交流分電盤１０４は、商用電源１０１やパワーコンディショナ１０３から供給される交流電力を分岐して交流配電路１０５と直流分電盤１０とに交流電力を出力することができる。

交流分電盤１０４は、いわゆる住宅用分電盤（住宅盤）と同様に、たとえば、扉付のボックス内に１次側が商用電源１０１における単相３線の電力線に接続された主幹ブレーカ（図示せず）を収納している。また、交流分電盤１０４は、主幹ブレーカの２次側に接続された導電バー（図示せず）に分岐接続された複数の分岐ブレーカ（図示せず）等を収納している。さらに、交流分電盤１０４では、交流分電盤１０４のボックス内にパワーコンディショナ１０３の出力線が引き込まれ、ボックス内においてパワーコンディショナ１０３の出力線が商用電源１０１と並列接続される。交流分電盤１０４は、分岐ブレーカの２次側に交流配電路１０５を接続させ、交流配電路１０５を介して建物内の交流負荷機器に交流電力を給電することができる。

また、本実施形態の直流分電盤１０は、入力端に太陽電池１０２と、交流分電盤１０４とがそれぞれ接続され、出力端に複数（ここでは、３つ）の直流負荷用配電路１０６が接続されている。直流分電盤１０は、出力用コンバータとして、商用電源１０１に接続されるＡＣ／ＤＣコンバータ１１と、太陽電池１０２に接続される第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、蓄電池３に接続される第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３とを有する電力変換部１を備えている。さらに、直流分電盤１０は、直流分電盤１０内に蓄電池３が収納されている。蓄電池３は、商用電源１０１やパワーコンディショナ１０３から電力が供給されない期間（たとえば、商用電源１０１の停電期間など）に、直流負荷機器１０７側に直流電力を供給することができる。このような蓄電池３は、直流電力の蓄電および放出が可能な二次電池により構成することができる。

直流分電盤１０は、電力変換部１から直流負荷用配電路１０６を介して各直流負荷機器１０７へ直流電力が出力される出力経路に、各直流負荷機器１０７などを保護する電流ヒューズなどからなる保護装置４０を複数個に設けている。さらに、直流分電盤１０は、操作部１４の操作によって、電力変換部１のＡＣ／ＤＣコンバータ１１、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１２および第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３をそれぞれ制御する制御部１５や制御部１５の制御結果などを表示する表示部１６を好適に備えて構成している。

本実施形態の直流分電盤１０に用いられるＡＣ／ＤＣコンバータ１１は、交流分電盤１０４から供給される交流電力を所望の電圧の直流電力に電力変換して出力することができる。本実施形態の直流分電盤１０に用いられる第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、太陽電池１０２から出力される直流電力を所望の電圧に電力変換して出力することができる。また、本実施形態の直流分電盤１０に用いられる第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、蓄電池３から供給される直流電力を所望の電圧に電力変換して出力することができる。

ここで、本実施形態の直流分電盤１０における電力変換部１は、通常時に、商用電源１０１からの交流電力や太陽電池１０２からの直流電力を電力変換し、電力変換された直流電力を直流負荷機器１０７側に給電するとともに、蓄電池３を充電することが可能に構成している。そのため、本実施形態の直流分電盤１０は、蓄電池３への充電が行えるように蓄電池３が充電可能な充電回路（図示していない）を内部に備え、該充電回路と第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３とを電気的に接続させている。本実施形態の直流分電盤１０は、蓄電池３の過充電を防止するため、蓄電池３の電圧と、予め設定した閾値とを比較し、蓄電池３の電圧が闘値以上であれば充電を停止する過充電防止部を充電回路に設けてもよい。

本実施形態の直流分電盤１０に用いられる電力変換部１において、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１は、たとえば、スイッチングレギュレータ、インバータなどにより構成することで、交流電圧を直流電圧に整流し、フィードバック制御により出力電圧の定電圧制御を行うことができる。これにより、電力変換部１のＡＣ／ＤＣコンバータ１１は、交流分電盤１０４より出力される交流電力から所望の電圧の直流電力に電力変換することができる。

また、本実施形態の直流分電盤１０に用いられる電力変換部１において、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１２および第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、それぞれ、たとえば、スイッチングレギュレータなどにより構成し、出力電圧を検出するとともに検出した出力電圧が目標の電圧と一致するように出力電圧を増減する制御を行っている。電力変換部１の第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１２および第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、定電圧制御方式によって、太陽電池１０２および蓄電池３から出力される直流電力の電圧を所望の電圧に電力変換することができる。

直流分電盤１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１２および第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３の各出力端を並列接続された電力変換部１からの直流電力が保護装置４０を介して直流負荷用配電路１０６に出力させることになる。したがって、直流分電盤１０は、電力変換部１で所望の電圧に電力変換された直流電力が直流負荷用配電路１０６を介して直流負荷機器１０７に供給させることができる。なお、直流負荷用配電路１０６には、必要に応じて更に外付けの保護回路（図示せず）を設けてもよい。

本実施形態の直流分電盤１０に備えられる操作部１４は、外部から直流分電盤１０の動作制御を行う制御部１５を操作可能なものである。なお、操作部１４は、直流分電盤１０に取り付けたものだけでなく、遠隔操作部（リモコンや家庭内のパソコン）を用いて上述の操作を行うようにしてもよい。

本実施形態の直流分電盤１０に備えられる制御部１５は、マイクロコンピュータなどを有してなる情報処理装置により構成され、直流分電盤１０の動作制御をすることができる。制御部１５は、電力変換部１におけるＡＣ／ＤＣコンバータ１１、第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１２や第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３をそれぞれオン／オフ制御することで出力電圧の制御を行うことができる。また、制御部１５は、操作部１４に指示に基づき、直流分電盤１０に好適に備えられた表示部１６（たとえば、ＬＥＤ表示灯や液晶表示装置など）に電力変換部１の動作状態などの各種情報を表示するよう制御を行うこともできる。

また、直流分電盤１０の制御部１５は、異常がおこる直前の商用電源１０１から供給される交流電力の交流電圧、太陽電池１０２から出力される直流電力の電圧、蓄電池３から供給される直流電力の電圧、直流分電盤１０から出力される直流電力の電圧や異常発生時刻などを異常履歴とともに保存する構成とすることもできる。

なお、本実施形態の直流分電盤１０は、必ずしも交流分電盤１０４と別体に分けて構成する必要もなく、交流分電盤１０４の機能を内蔵してもよい。

次に、本実施形態の直流分電盤１０について詳述する。

本実施形態の直流分電盤１０は、交流電力系統である商用電源１０１に接続されるＡＣ／ＤＣコンバータ１１と、直流電力源である太陽電池１０２に接続される第１のＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、蓄電池３に接続される第２のＤＣ／ＤＣコンバータ１３とを有する電力変換部１が箱体５内に収納され、電力変換部１からの直流電力を分岐して出力することができるものである。

特に、直流分電盤１０は、図１に示すように、蓄電池３を取り外し自在に装着する蓄電池ホルダ２が箱体５内において電力変換部１と所定の間隔で並置させており、電力変換部１とは別体に蓄電池３を装着した蓄電池ホルダ２を覆って保護することが可能な蓄電池保護カバー６を箱体５側から着脱自在に設けられている（図２を参照）。

本実施形態の図１（ａ）に示す直流分電盤１０は、直流分電盤１０の箱体５が横長のボックス形状に形成されており、箱体５内の中央部に電力変換部１が設けられている。箱体５内の中央部に設けられた電力変換部１の両端側には、蓄電池３を取り外し自在に装着する蓄電池ホルダ２と、表示部１６が一体化された操作部１４とが設けられている。なお、図１（ａ）において、電力変換部１は、電力変換部保護カバー１ａで覆われている。また、表示部１６は、表示部保護カバー１６ａで覆われている。

また、箱体５内の電力変換部１の下部には、太陽電池１０２からの出力線が接続される第１の端子台１７と、交流分電盤１０４を介して供給される商用電源１０１からの出力線が接続される第２の端子台１８と、直流負荷機器１０７への直流負荷用配線路１０６となる配線に接続させる第３の端子台１９とが並置されている。また、箱体５において、各端子台１７，１８，１９近傍の部位には、太陽電池１０２からの出力線、交流分電盤１０４を介して供給される商用電源１０１からの出力線および直流負荷機器１０７への直流負荷用配線路１０６となる配線を箱体５内部に引き込むための開口部５ｄを２箇所設けている。なお、図１（ａ）に示す配線装置１０は、配線装置１０の内部構造を図示するため、蓄電池ホルダ２や電力変換部１などを保護する箱体５の蓋部を省略して図示していない。

本実施形態の直流分電盤１０の蓄電池保護カバー６は、図３に示す如く外形が直方体形状で内部に蓄電池３および蓄電池３と接続される蓄電池ホルダ２が収納可能な空洞を備えている。蓄電池保護カバー６は、たとえば、ステンレスなどの金属材料で形成することができ、蓄電池３および蓄電池ホルダ２などを外力から保護することができる。蓄電池保護カバー６は、たとえば、平板状の金属の板体を折り曲げ加工することにより形成することができる。

図３に示す蓄電池保護カバー６は、直流分電盤１０の箱体５側であって、図１（ａ）に示す蓄電池ホルダ２を囲む四隅となる隅分に設けられた複数個（ここでは、４つ）の取付溝５ａへそれぞれ差し込み引っ掛ける引掛爪６ａａを先端部に備えた複数個（ここでは、４つ）の取付脚６ａを備えている。

なお、直流分電盤１０の箱体５側の取付溝５ａは、箱体５の上方向となる取付溝５ａの上端部５ａａ側の溝幅を、箱体５の下方向となる下端部５ａｂ側の溝幅よりも大きく形成している。これにより、蓄電池保護カバー６は、蓄電池保護カバー６の各引掛爪６ａａを、電力変換部１と蓄電池ホルダ２とが並置された水平方向と垂直な上方向側から各取付溝５ａへ差し込み引っ掛けることができる。また、蓄電池保護カバー６は、蓄電池保護カバー６の取付脚６ａの厚みよりも若干大きい溝となる取付溝５ａの下端部５ａｂで水平方向の動きが規制されることになる。

さらに、蓄電池保護カバー６は、箱体５側への設置時に下方となる蓄電池保護カバー６の外部に向かって、蓄電池保護カバー６の一端部から直流分電盤１０の箱体５側と当接させる設置片６ｂを突出させている。蓄電池保護カバー６の設置片６ｂは、蓄電池保護カバー６が直流分電盤１０の箱体５側に取り付けられた場合、箱体５側の底面側と略平行に配置される平板形状としている。

蓄電池保護カバー６の設置片６ｂの両端側には、螺子７を挿通させて直流分電盤１０の箱体５側に蓄電池保護カバー６を固定させる一対の螺子挿通孔６ｃが設けられている。蓄電池保護カバー６の設置片６ｂに設けられた各螺子挿通孔６ｃは、箱体５側に螺子締めさせる螺子７の頭部の外形よりも大きい第１の孔部６ｃｂと、第１の孔部６ｃｂと連続し螺子７の頭部の外形よりも小さく螺子７の軸の径より大きい第２の孔部６ｃａとを備えたダルマ穴形状に形成している（図２および図３を参照）。ここでは、第２の孔部６ｃａは、第１の孔部６ｃｂよりも蓄電池保護カバー６の上記一端部側に設けている。なお、蓄電池保護カバー６に設けられる螺子挿通孔６ｃの数は、２つだけに限られず、適宜に増減することができる。

蓄電池保護カバー６は、蓄電池保護カバー６の設置片６ｂに設けられた各螺子挿通孔６ｃを直流分電盤１０の箱体５側に設けた各螺子穴５ｂ（図４を参照）と一致させて、各螺子７をそれぞれ箱体５側に捩じ締めすることで直流分電盤１０に蓄電池保護カバー６を固定することができる。また、蓄電池保護カバー６は、一対の螺子７を箱体５側から完全に外さなくとも、螺子７を少し緩めて蓄電池保護カバー６の位置を上方にずらすことにより、直流分電盤１０の箱体５側から取り外すことが可能となる。すなわち、蓄電池保護カバー６は、各螺子挿通孔６ｃの第１の孔部６ｃｂから螺子７の頭部を外して、直流分電盤１０の箱体５側から取り外すことができる。これにより、直流分電盤１０は、蓄電池保護カバー６を直流分電盤１０の箱体５側から外す作業時間の短縮を図ることが可能となる。

外形が直方体状の蓄電池保護カバー６における箱体５側への設置時に上方となる上方側の板体６１および箱体５側への設置時に下方となる下方側の板体６２には、複数個のスリット６ｄがそれぞれ設けられており、蓄電池３の充電時などに生ずる熱をスリット６ｄから蓄電池保護カバー６の外部に放熱させることができる。なお、本実施形態の直流分電盤１０に用いられる蓄電池保護カバー６のスリット６ｄは、上方側の板体６１および下方側の板体６２だけに設けられており、箱体５内で蓄電池３と水平方向に並置させた電力変換部１側となる側面側の板体６３，６４にはスリット６ｄが設けられていない。そのため、蓄電池保護カバー６は、上方側の板体６１および下方側の板体６２に設けられたスリット６ｄにより、蓄電池２などからの熱により加熱された空気を排出などさせて、効率よく蓄電池保護カバー６の内部を冷却することが可能となる。また、蓄電池保護カバー６は、蓄電池３に液漏れなどの不具合が生じても、蓄電池３と並置させた電力変換部１側に向かうことを抑制することができる。

さらに、蓄電池保護カバー６の内部には、蓄電池保護カバー６の下方側の板体６２を除いて、上方側の板体６１、一対の側面側の板体６３，６４の三方に弾性を有する保護板８をそれぞれ設けている。なお、図３において、保護板８は、蓄電池保護カバー６の側面側の板体６４に一つだけ図示している。これにより、蓄電池保護カバー６の保護板８は、蓄電池保護カバー６を配線装置１０の箱体５側への取付時や箱体５側から蓄電池保護カバー６を取外時、蓄電池３などが傷つけられることを抑制することが可能となる。

蓄電池保護カバー６は、蓄電池３と水平方向に並置させた電力変換部１側となる側面側の板体６３には、側面側の板体６３の端部６ｆから切り欠かれた切り欠き部６ｅを設けている。蓄電池保護カバー６の切り欠き部６ｅは、蓄電池保護カバー６を箱体５側に固定した際、箱体５内に収納された蓄電池ホルダ２と電力変換部１側とを電気的に接続する接続線が収納される接続カバー２４と干渉させないよう構成している（図１（ａ）を参照）。

ところで、本実施形態の直流分電盤１０では、直流分電盤１０の箱体５を図示していない壁面材などに設置させる固定部５ｃを箱体５の四隅部（図１では、２箇所を図示している）にそれぞれ設けている。本実施形態の直流分電盤１０は、直流分電盤１０の箱体５の内部に蓄電池ホルダ２と電力変換部１とを水平方向に並置するとともに、固定部５ｃの近傍に蓄電池ホルダ２を配置させている。これにより、配線装置１０は、重量物である蓄電池３を蓄電池ホルダ２に装着させても、固定部５ｃの近傍で強固に蓄電池３を保持することが可能となり、直流分電盤１０の壁面材側への固定が安定することになる。

次に、本実施形態の直流分電盤１０の蓄電池ホルダ２に装着する蓄電池３は、図４に示す直方体形状の蓄電池保護ケース３０の内部に、複数個の二次電池（図示していない）を収納している。なお、複数個の二次電池は、蓄電池保護ケース３０の内部で連結板（図示していない）などにより連結され、適宜に直並列に接続され所望の電力（たとえば、３．３Ａｈ、２８．８Ｖ）を充放電可能なように構成している。

本実施形態の直流分電盤１０に収納される蓄電池３は、蓄電池ホルダ２と機械的に結合させるため、直流分電盤１０における蓄電池ホルダ２の正面と対向する蓄電池保護ケース３０の一表面側に、該一表面側から突出した複数個のＬ字状の被係合部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを設けている。蓄電池３は、蓄電池ホルダ２の表面側に設けられた図１（ａ）および図４で示す各係合部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに対応して、蓄電池保護ケース３０における直方体状の短手方向の両サイドに一対の被係合部３１ａ，３１ｂ，３１ｃが、それぞれ長手方向に沿って３箇所（計６箇所）設けられている。

すなわち、直流分電盤１０の箱体５内に配置された蓄電池ホルダ２側では、蓄電池３が収納できる上端が開放した窪み２ａの両端側それぞれに蓄電池保護ケース３０の長手方向と略同間隔で係合部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが３箇所設（計６箇所）けられている。蓄電池ホルダ２の係合部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、電力変換部１と蓄電池ホルダ２とを箱体５内で並置させた水平方向と垂直な上方向側から蓄電池３を差し込まれて係合されることになる。

また、本実施形態の直流分電盤１０に用いられる蓄電池ホルダ２は、図１（ａ）および図４に示すように、蓄電池３が収納される窪み２ａの内底面側に蓄電池３の充放電を行う雄型端子２３を設けている。なお、蓄電池ホルダ２に係合させる蓄電池３側の蓄電池保護ケース３０の対応する部位には、蓄電池ホルダ２の雄型端子２３と接続される雌型端子（図示していない）が配置されている。

また、蓄電池ホルダ２は、電力変換部１と水平方向に並置された蓄電池ホルダ２の正面側に、蓄電池３と電気的および機械的に接続され、蓄電を制御可能な信号を送受信するコネクタ部２２を備えている。蓄電池ホルダ２のコネクタ部２２は、蓄電池ホルダ２の窪み２ａにおける雄型端子２３の上方に設けられている。蓄電池ホルダ２のコネクタ部２２は、蓄電池３からの出力を伝える電圧信号、蓄電池３の内部に収納された上記二次電池の温度を検知するサーミスタからの温度信号、蓄電池３の充電時などに蓄電池３側と通信を行う通信用端子として機能させることができる。直流分電盤１０の蓄電池ホルダ２と、蓄電池３とは、蓄電池３の制御用のコネクタ部２２、雄型端子２３や雌型端子などにより、比較的容易に電気的および機械的接続を行うことが可能となる。なお、蓄電池ホルダ２は、コネクタ部２２を介して充放電を行い雄型端子２３を省略することもできる。

すなわち、蓄電池３は、蓄電池３の劣化などにより取り換えが必要な場合、蓄電池保護カバー６を外し、直流分電盤１０の蓄電池ホルダ２から比較的簡単に脱離させることが可能となる。蓄電池ホルダ２のＬ字状の係合部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、それぞれ、蓄電池３側のＬ字状の被係合部３１ａ，３１ｂ，３１ｃに対して引っ掛け方式で噛合可能な構造とすることができる。

そのため、本実施形態の直流分電盤１０における蓄電池ホルダ２の被結合部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに対して、蓄電池３の被係合部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを押し当てた後に、蓄電池３を上方からの差込を行うだけで、蓄電池３の装着を行うことができる。したがって、本実施形態の配電装置１０は、蓄電池３の脱着に必要な蓄電池３の移動量が小さく、直流分電盤１０の箱体５を小さくさせても蓄電池３の着脱作業をしやすくすることができる。また、直流分電盤１０は、重量物である蓄電池３を蓄電池ホルダ２で支えることが可能となり、蓄電池３の装着後、直流分電盤１０に振動などが生じても蓄電池３が外れることを抑制することが可能となる。

なお、直流分電盤１０側の蓄電池ホルダ２の係合部２１ａ，２１ｂ，２１ｃの横幅寸法を異ならせ、これに対応して、蓄電池３側の被係合部３１ａ，３１ｂ，３１ｃの横幅寸法を異ならせることもできる。これにより、直流分電盤１０の蓄電ホルダ２は、異なる形状被係合部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを備えた蓄電池３の誤挿入を防止することが可能となる。すなわち、蓄電池ホルダ２に設けた係合部２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、蓄電池３に設けた被係合部３１ａ，３１ｂ，３１ｃとの横幅寸法や高さ寸法などを、蓄電池３の種類ごとに異ならせることで、蓄電池３の誤挿入を防止することが可能になる。特に、蓄電池３が電圧が異なる複数種類を有している場合、異なる電圧の蓄電池３の種類に対応して、蓄電池ホルダ２の係合部２１ａ，２１ｂ，２１ｃの形状を異ならせることにより、蓄電池３の誤挿入を防止でき、さらなる安全性を確保することが可能となる。

本実施形態の直流分電盤１０は、商用電源１０１、太陽電池１０２や蓄電池３などに接続される電力変換部１と、蓄電池３を取り外し自在に装着する蓄電池ホルダ２と、を１つのユニットとして箱体５内に収容させている。そのため、直流分電盤１０は、直流分電盤１０の設置や直流分電盤１０のメンテナンスが一箇所ででき取扱がきわめて容易である。また、蓄電池３は、直流分電盤１０の箱体５内に設けられた蓄電池ホルダ２に対し、着脱自在に装着することで、蓄電池３の劣化や、能力アップなどにより取り換えが必要な場合にも、メンテナンスが容易である。

特に、本実施形態の直流分電盤１０は、蓄電池３を取り外し自在に装着する蓄電池ホルダ２と、電力変換部１とを箱体５内で所定の間隔で並置させており、電力変換部１とは別体に蓄電池３を装着した上記蓄電池ホルダ２を覆って保護する蓄電池保護カバー６を箱体５側から着脱自在に構成している。これにより、直流分電盤１０は、蓄電池３に液漏れなどの不具合が生じても、電力変換部１への悪影響を抑制でき、かつ、蓄電池３の交換を容易にすることが可能となる。

１電力変換部
２蓄電池ホルダ
３蓄電池
５箱体
５ａ取付溝
６蓄電池保護カバー
６ａ取付脚
６ａａ引掛爪
７螺子
１０直流分電盤
１１ＡＣ／ＤＣコンバータ
１２第１のＤＣ／ＤＣコンバータ
１３第２のＤＣ／ＤＣコンバータ
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ係合部
２２コネクタ部
１０１商用電源（交流電力系統）
１０２太陽電池（直流電力源）

Claims

交流電力系統に接続されるＡＣ／ＤＣコンバータと、直流電力源に接続される第１のＤＣ／ＤＣコンバータと、蓄電池に接続される第２のＤＣ／ＤＣコンバータとを有する電力変換部が箱体内に収納され、前記電力変換部からの直流電力を分岐して出力する直流分電盤であって、
前記蓄電池を取り外し自在に装着する蓄電池ホルダが前記箱体内において前記電力変換部と所定の間隔で並置されており、前記電力変換部とは別体に前記蓄電池を装着した前記蓄電池ホルダを覆って保護することが可能な蓄電池保護カバーが前記箱体側から着脱自在に設けられてなることを特徴とする直流分電盤。
前記蓄電池保護カバーは、前記箱体側に設けられた取付溝へ差し込み引っ掛ける引掛爪を先端部に備えた取付脚と、螺子を挿通させて前記箱体側に固定させる螺子挿通孔とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の直流分電盤。
前記蓄電池ホルダは、前記電力変換部と並置された前記蓄電池ホルダの正面側に、前記蓄電池と電気的および機械的に接続するコネクタ部を備えてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の直流分電盤。
前記蓄電池ホルダは、前記電力変換部と前記蓄電池ホルダとを並置させた水平方向と垂直な上方向側から前記蓄電池を差し込ませて係合させることが可能な係合部を備えてなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の直流分電盤。