JP2015037026A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置において、筐体内に配置される複数の蓄電池モジュールを良好に冷却することができる。
【解決手段】中空形状をなすコンテナ１１と、コンテナ１１における対向する内壁面１８ａ，１９ａに沿って設置される一対の第１ラック３０と、第１ラック３０の棚部３１に配置される複数の第１蓄電池モジュール４５と、コンテナ１１における第１ラック３０の間に所定距離をもって設置される第２ラック６０と、第２ラック６０の棚部６１に配置される複数の第２蓄電池モジュール７５と、第１ラック３０の上方で内壁面１８ａ，１９ａと第１ラック３０との隙間３８，３９に向けてエアを供給可能なスリット１１１，１１５を有する給気ダクト１０１，１０２と、給気ダクト１０１，１０２にエアを供給する空気調和装置１００と、第１ラック３０から排出されたエアを第２ラック６０の下部から給気して上部に排出する空気案内装置１２０と、第２ラック６０の上方で第２ラック６０の上部から排出されたエアを取り込む吸出口１３０を有する排気ダクト１０５とを設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、蓄電装置に関する。

従来の蓄電装置において、例えば、特許文献１に記載されているように、冷媒が収容され冷媒により表面が冷却される冷却箱と、冷却箱の表面に沿うカバーにより形成される通気路と、通気路への空気の送り込み用のファンと、通気路内で冷却された冷気の吹き出し口とを有する冷却装置をコンテナ内に設置する技術がある。また、特許文献２に記載されているように、冷媒を収容する冷却室と、冷却室の外周壁に通風路を形成する断熱材カバーと、通風路の流出口に配置された送風機と、複数の吹出口を備えた送風ダクトと、送風機の風下にて送風ダクトに向かう傾斜ダクトとをコンテナ内に設ける技術がある。

特許第２９３４８２３号公報 特開２００４−２６１７４号公報

ところで、電力を蓄える蓄電装置において、コンテナ等の筐体内に複数段の棚部を有するラックを設置し、このラックの複数段の棚部それぞれに蓄電池を搭載することが考えられている。このような蓄電装置によれば、より大きな電力を蓄電可能としつつ、製造、運搬および設置が容易になり、また、必要により設置場所を変更することが可能となる。このような蓄電装置においては、蓄電池を筐体内に収容することから、熱がこもり易く、蓄電池の冷却が課題となってくる。例えば充放電時等に蓄電池の温度が上昇した場合に、各蓄電池を良好に冷却しないと、劣化する蓄電池が出てきてしまう。

本発明は、筐体内に配置される複数の蓄電池モジュールを良好に冷却することができる蓄電装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本発明の蓄電装置は、中空形状をなす筐体と、複数段の棚部を有して前記筐体における対向する内壁面に沿って設置される一対の第１ラックと、前記第１ラックの棚部にそれぞれ配置される複数の第１蓄電池モジュールと、複数段の棚部を有して前記筐体における前記第１ラックの間に所定距離をもって設置される第２ラックと、前記第２ラックの棚部にそれぞれ配置される複数の第２蓄電池モジュールと、前記第１ラックの上方で前記第１ラックに沿って設けられると共に前記筐体の内壁面と前記第１ラックとの隙間に向けてエアを供給可能な第１開口を有する給気ダクトと、前記給気ダクトにエアを供給する空気調和装置と、前記第１ラックから排出されたエアを前記第２ラックの下部から給気して上部に排出する空気案内装置と、前記第２ラックの上方で前記第２ラックに沿って設けられると共に前記第２ラックの上部から排出されたエアを取り込む第２開口を有する排気ダクトと、を有することを特徴とするものである。

従って、空気調和装置により給気ダクトにエアを供給すると、給気ダクトのエアは、第１開口から筐体の内壁面と第１ラックとの隙間に向けて供給され、第１ラック内を通過することで、棚部に配置される複数の第１蓄電池モジュールが冷却される。そして、第１ラックから排出されたエアは、空気案内装置により第２ラックの下部から給気されて上部に排出されることで、棚部に配置される複数の第２蓄電池モジュールが冷却される。その後、各蓄電池モジュールを冷却したエアは、第２開口から排気ダクトに取り込まれて排出される。そのため、筐体内に多数の蓄電池モジュールを収容することができると共に、エアを筐体の各ラック内に給気することで内部に配置される蓄電池モジュールを良好に冷却することができる。

本発明の蓄電装置では、前記第１ラックは、前記筐体の内壁面側から第２ラック側にエアが流れる第１空気通路が設けられることを特徴としている。

従って、筐体の内壁面と第１ラックとの隙間に供給されたエアは、第１ラック内の第１空気通路を通過することで、棚部に配置される複数の第１蓄電池モジュールを効率良く冷却することができる。

本発明の蓄電装置では、前記空気案内装置は、前記第２ラックの下部側から上部側にエアが流れる第２空気通路を有することを特徴としている。

従って、第１ラックから排出されたエアは、第２空気通路により第２ラックの下部側から上部側に流れることで、棚部に配置される複数の第２蓄電池モジュールを効率良く冷却することができる。

本発明の蓄電装置では、前記空気案内装置は、前記第２ラックの下部に設けられる吸入装置と、前記第２ラックの上部に設けられる排出装置とを有することを特徴としている。

従って、第２ラックの下部に吸入装置を設けると共に、第２ラックの上部に排出装置を設けることで、第２ラック内に効率良くエアを吸入し、このエアを第２ラック内に適正に流してから排出することができ、第２蓄電池モジュールの冷却効率を向上することができる。

本発明の蓄電装置では、前記第２ラックは、鉛直方向に貫通する筒形状をなし、下部開口部に前記吸入装置が設けられ、上部開口部に前記排出装置が設けられ、内部に設けられる前記第２空気通路に前記複数の第２蓄電池モジュールが配置されることを特徴としている。

従って、第２ラックを鉛直方向に貫通する筒形状とすることで、途中からのエアの流入や排出をなくし、第２空気通路でのエアの上方流れを形成することができ、複数の第２蓄電池モジュールを効率良く冷却することができる。

本発明の蓄電装置では、前記第２ラックは、前記一対の第１ラックの間に複数設置されることを特徴としている。

従って、より多くの蓄電池モジュールを収容することが可能となる。

本発明の蓄電装置では、前記第１ラックと前記第２ラックとの空間部の上方を閉止するシールド部材が配置されることを特徴としている。

従って、第１ラックから排出されたエアは、シールド部材によりそのまま上方に流れることが阻止され、第２ラックにおけるエアの上方流れを確保し、複数の第２蓄電池モジュールを効率良く冷却することができる。

本発明の蓄電装置では、前記第２ラックを前記第１ラックに対して接近離反自在に支持するスライド装置が設けられることを特徴としている。

従って、スライド装置により第１ラックに対して第２ラックが接近離反することが可能となり、各ラックに収容されている蓄電池モジュールのメンテナンス性を向上することができる。

本発明の蓄電装置によれば、筐体における対向する内壁面に第１ラックを設置し、複数の第１蓄電池モジュールを配置する一方、各第１ラックの間に第２ラックを設置し、複数の第２蓄電池モジュールを設置し、空気案内装置によりエアを第１ラックから第２ラックに案内するので、筐体内に多数の蓄電池モジュールを収容することができると共に、エアを筐体の各ラック内に給気することで内部に配置される蓄電池モジュールを良好に冷却することができる。

図１は、実施例１の蓄電装置を表す水平断面図である。 図２は、蓄電装置の縦断面を表す図１のＡ−Ａ断面図である。 図３は、蓄電装置の縦断面を表す図１のＢ−Ｂ断面図である。 図４は、蓄電装置の縦断面を表す図１のＣ−Ｃ断面図である。 図５は、第１蓄電池モジュールを表す図４のＤ部の拡大断面図である。 図６は、第２蓄電池モジュールを表す図４のＥ部の拡大断面図である。 図７は、実施例２の蓄電装置を表す水平断面図である。 図８は、実施例３の蓄電装置を表す縦断面図である。 図９は、実施例４の蓄電装置を表す縦断面図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る蓄電装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。

図１は、実施例１の蓄電装置を表す水平断面図、図２は、蓄電装置の縦断面を表す図１のＡ−Ａ断面図、図３は、蓄電装置の縦断面を表す図１のＢ−Ｂ断面図、図４は、蓄電装置の縦断面を表す図１のＣ−Ｃ断面図、図５は、第１蓄電池モジュールを表す図４のＤ部の拡大断面図、図６は、第２蓄電池モジュールを表す図４のＥ部の拡大断面図である。

実施例１において、図１に示すように、蓄電装置１０は、その外殻を構成する筐体としてのコンテナ１１を有している。蓄電装置１０は、外殻がコンテナ１１で構成されていることによりフォークリフトやクレーン等で持ち上げ可能となり、トレーラーや鉄道のコンテナ車、船舶等に搭載されて運搬可能となっている。

コンテナ１１は、長方形状をなして水平配置される底部１５と、底部１５の長さが短い一方の端縁部から鉛直上方に立ち上がる側壁部１６と、底部１５の長さが短い他方の端縁部から鉛直上方に立ち上がる側壁部１７と、底部１５の長さが長い一方の端縁部から鉛直上方に立ち上がる側壁部１８と、底部１５の長さが長い他方の端縁部から鉛直上方に立ち上がる側壁部１９と、底部１５と平行をなして側壁部１６〜１９の上端縁部を繋ぐ天井部２０（図２参照）とを有している。

側壁部１６は、共通の開口を開閉する一対の扉部２２，２３を有している。一対の扉部２２，２３は、側壁部１６の側壁部１８側の端部位置及び側壁部１６の側壁部１９側の端部位置にて鉛直方向に沿う中心軸回りに揺動して開閉する。また、側壁部１８は、それぞれ個別の開口を開閉する扉部２５及び扉部２６を有している。扉部２５は、側壁部１８の側壁部１６側の端部位置にて鉛直方向に沿う中心軸回りに揺動して開閉する。扉部２６は、側壁部１８の側壁部１７側の端部位置にて鉛直方向に沿う中心軸回りに揺動して開閉する。

コンテナ１１は、内部において、底部１５上に同形状をなす複数台（具体的には１０台）の第１ラック３０が設置されている。各第１ラック３０は、図２に示すように、それぞれ複数段（具体的には、８段）の水平配置される平面視長方形状の同形状の棚部３１と、最も上側で水平配置される平面視長方形状の天板部３２とを有している。図１に示すように、半数（具体的には、５台）の第１ラック３０は、長さの長い一方の側壁部１８の近傍に、この側壁部１８の内壁面１８ａに沿って一列状に配置されて第１ラック列３５を構成している。また、残り半数の第１ラック３０は、長さの長い他方の側壁部１９の近傍に、この側壁部１９の内壁面１９ａに沿って一列状に配置されて第１ラック列３６を構成している。

つまり、一方の第１ラック列３５を構成する第１ラック３０は、それぞれの長さ方向を側壁部１８の内壁面１８ａの長さ方向に沿わせ、且つ互いに奥行方向の位置を合わせて一直線状に並設されており、内壁面１８ａとの間に所定の隙間３８をあけている。また、他方の第１ラック列３６を構成する第１ラック３０は、それぞれの長さ方向を側壁部１９の内壁面１９ａの長さ方向に沿わせ、且つ互いに奥行方向の位置を合わせて一直線状に並設されており、内壁面１９ａとの間に所定の隙間３９をあけている。なお、一方の第１ラック列３５と他方の第１ラック列３６とは、コンテナ１１の長さ方向における位置を合わせて平行に配置されており、一方の第１ラック列３５及びその背後の隙間３８は、他方の第１ラック列３６及びその背後の隙間３９と鏡面対称になっている。

第１ラック３０は、棚部３１にそれぞれ複数台（具体的には、７台）の第１蓄電池モジュール４５が、棚部３１の奥行方向の位置を合わせて棚部３１の長さ方向に一直線状に搭載されている。この各第１蓄電池モジュール４５は、図示しないが、それぞれ複数のリチウムイオン電池セルが組み合わされて構成されたリチウムイオン蓄電池モジュールとなっている。第１蓄電池モジュール４５は、それぞれ棚部３１に搭載された状態で直ぐ上にある棚部３１あるいは直ぐ上にある天板部３２との間に第１空気通路４６を有している。また、図４に示すように、第１蓄電池モジュール４５は、コンテナ１１の中央部側にファン４７が設けられている。そのため、第１蓄電池モジュール４５は、それぞれファン４７の駆動によりエアを各側壁部１８，１９側から第１空気通路４６に吸い込んで反対側に排出する。

図１及び図２に示すように、コンテナ１１は、一方の第１ラック列３５の側壁部１６側及び側壁部１７側に、第１ラック列３５に設けられた第１蓄電池モジュール４５用の一対の制御ユニット５１，５２が設けられており、他方の第１ラック列３６の側壁部１６側及び側壁部１７側にも、この第１ラック列３６に設けられた蓄電池モジュール４５用の一対の制御ユニット５３，５４が設けられている。なお、側壁部１８に設けられた扉部２５，２６の間の範囲に第１ラック列３５，３６及び一対の制御ユニット５１，５２が設置されている。

また、コンテナ１１は、内部において、各第１ラック３０（各第１ラック列３５，３６）の間に所定距離をもって、底部１５上に同形状をなす複数台（具体的には５台）の第２ラック６０が設置されている。各第２ラック６０は、図３に示すように、それぞれ複数段（具体的には、７段）の水平配置される平面視長方形状の同形状の棚部６１を有している。図１に示すように、各第２ラック６０は、各第１ラック列３５，３６の間に、この各第１ラック列３５，３６方向に沿って一列状に配置されて第２ラック列６５を構成している。

つまり、第２ラック列６５を構成する第２ラック６０は、それぞれの長さ方向を側壁部１８の長さ方向に沿わせ、且つ互いに奥行方向の位置を合わせて一直線状に並設されており、各第１ラック列３５，３６との間にそれぞれ所定の隙間６９をあけている。なお、第１ラック列３５，３６と第２ラック列６５とは、コンテナ１１の長さ方向における位置を合わせて平行に配置されており、第１ラック列３５と第２ラック列６５の隙間６９は、第１ラック列３６と第２ラック列６５の隙間６９と鏡面対称になっている。なお、コンテナ１１は、第１ラック列３５と第２ラック列６５と第１ラック列３６との間に、作業者が往来可能な通路４０，４１が設けられている。

第２ラック６０は、棚部６１にそれぞれ複数台（具体的には、７台）の第２蓄電池モジュール７５が、棚部６１の奥行方向の位置を合わせて棚部６１の長さ方向に一直線状に搭載されている。この各第２蓄電池モジュール７５は、図示しないが、それぞれ複数のリチウムイオン電池セルが組み合わされて構成されたリチウムイオン蓄電池モジュールとなっている。第２蓄電池モジュール７５は、それぞれ棚部６１に搭載された状態で直ぐ上にある棚部６１あるいは直ぐ上にある天板部６２との間に隙間７６を有すると共に、周囲に第２空気通路７７を有している。また、図４に示すように、第２蓄電池モジュール７５は、下方にファン（吸入装置）７８が設けられ、上方にファン（排出装置）７９が設けられている。そのため、第２蓄電池モジュール７５は、それぞれファン７８，７９の駆動によりエアを下方側から第２空気通路７７に吸い込んで上方側に排出する。

図１及び図２に示すように、コンテナ１１は、第２ラック列６５の側壁部１６側及び側壁部１７側に、第２ラック列６５に設けられた第２蓄電池モジュール７５用の一対の制御ユニット８１，８２が設けられている。なお、側壁部１８に設けられた扉部２５，２６の間の範囲に第２ラック列６５及び一対の制御ユニット８１，８２が設置されている。

そして、図４に示すように、コンテナ１１は、天井部２０における側壁部１８側及び側壁部１９側に、空気調和装置１００からの冷却エアを内部に給気する一対の給気ダクト１０１，１０２が設けられている。これら給気ダクト１０１，１０２は、一対のダクト部材１０３，１０４とコンテナ１１の天井部２０とで形成されている。また、コンテナ１１は、天井部２０に一対の給気ダクト１０１，１０２の間に、コンテナ１１内の空気を空気調和装置１００に向けて排気する一つの排気ダクト１０５が設けられている。この排気ダクト１０５もダクト部材１０６とコンテナ１１の天井部２０とで形成されている。

一方の給気ダクト１０１は、一方の第１ラック列３５を構成する第１ラック３０の上方に、図２に示すように、これらの第１ラック３０のそれぞれに沿うように設置されたヘダーである。つまり、一方の給気ダクト１０１は、一方の第１ラック列３５を構成する第１ラック３０のそれぞれと長さ方向が一致している。図４に示すように、一方の給気ダクト１０１は、コンテナ１１の天井部２０で構成される下部に側壁部１８の内壁面１８ａと一方の第１ラック列３５を構成する第１ラック３０との隙間３８に向けて、吹出口としてのスリット１１１が開口している。このスリット１１１は、コンテナ１１の天井面２０ａにおける第１ラック列３５の背後の上方となる位置に形成されている。スリット１１１は、図２に示すように、直線状をなし、隙間３８に沿って形成されている。このスリット１１１は、その長さ方向と隙間３８の長さ方向とが一致しており、図４に示すように、スリット１１１は、隙間３８の幅方向の範囲内に配置されている。図２に示すように、一方の給気ダクト１０１は、空気調和装置１００からの冷却エアが導入される導入口１１２が、長さ方向における一端のみに形成されており、構造の簡素化並びに製造コストの低減が図られている。導入口１１２は、空気調和装置１００からの冷却エアの給気ダクト１０１への導入流量を調整するバタフライ弁からなる流量調整機構１１３が設けられている。

スリット１１１は、その長さ方向の両端位置が、一方の第１ラック列３５の長さ方向の両端位置に略一致しており、隙間３８の長さ方向の両端位置に略一致している。スリット１１１は、その幅方向の位置が、図５に矢印で示すように、隙間３８に向け給気するエアの一部を最も上側の第１蓄電池モジュール４５が搭載されている棚部３１に干渉させる位置に設定されている。そのため、スリット１１１は、この棚部３１より下側の棚部３１にもエアの一部を干渉させることになる。図５に示すように、側壁部１８の内壁面１８ａと一方の第１ラック列３５を構成する第１ラック３０との隙間３８の幅Ｗ１と、スリット１１１の幅Ｗ２と、一方の第１ラック列３５を構成する第１ラック３０の内壁面１８ａ側の端部とスリット１１１との距離Ｌと、最も上側の蓄電池モジュール４５が搭載されている棚部３１からスリット１１１までの高さＨとの関係は、Ｌ／Ｗ１＞０．０５、Ｗ２／Ｗ１＞０．０５、となっている。例えば、Ｗ１は５０〜３００ｍｍ、Ｗ２は２０ｍｍ、Ｌは１５〜１４０ｍｍとなっている。

また、図４に示すように、他方の給気ダクト１０２は、給気ダクト１０１と同様に、他方の第１ラック列３６を構成する第１ラック３０の上方に、これらの第１ラック３０のそれぞれに沿うように設置されたヘダーである。つまり、他方の第１給気ダクト１０２は、他方の第１ラック列３６を構成する第１ラック３０のそれぞれと長さ方向と一致している。そして、他方の給気ダクト１０２は、コンテナ１１の天井部２０で構成される下部に、側壁部１９の内壁面１９ａと他方の第１ラック列３６を構成する第１ラック３０との隙間３９に向けて、吹出口としてのスリット１１５が開口している。このスリット１１５は、コンテナ１１の天井面２０ａにおける第１ラック列３６の背後の上方となる位置に形成されている。このスリット１１５は、直線状をなし、隙間３９に沿って形成されている。スリット１１５は、その長さ方向と隙間３９の長さ方向とが一致しており、スリット１１５は隙間３９の幅方向の範囲内に配置されている。そして、他方の給気ダクト１０２は、空気調和装置１００からのエアが導入される導入口１１６が、一方の給気ダクト１０１の導入口１１２と同側の長さ方向の一端のみに形成されており、構造の簡素化並びに製造コストの低減が図られている。導入口１１６は、空気調和装置１００からのエアの給気ダクト１０２への導入流量を調整するバタフライ弁からなる流量調整機構１１７が設けられている。

スリット１１５と第１ラック列３６と隙間３９と側壁部１９の内壁面１９ａとの関係は、上述したスリット１１１と第１ラック列３５と隙間３８と側壁部１８の内壁面１８ａとの関係と同様になっている。つまり、スリット１１５は、その長さ方向の両端位置が、他方の第１ラック列３６の長さ方向の両端位置に略一致しており、隙間３９の長さ方向の両端位置に略一致している。スリット１１５は、その幅方向の位置が、側壁部１９の内壁面１９ａと他方の第１ラック列３６を構成する第１ラック３０との隙間３９に向け給気するエアの一部を、最も上側の第１蓄電池モジュール４５が搭載されている棚部３１に干渉させる位置に設定されている。そのため、スリット１１５は、この棚部３１より下側の棚部３１にもエアの一部を干渉させることになる。

スリット１１１からコンテナ１１内に給気されるエアの総風量は、第１ラック列３５に搭載された全ての第１蓄電池モジュール４５がファン４７の駆動により吸い込むエアの総風量よりも小さくなるように設定されている。同様に、スリット１１５からコンテナ１１内に給気されるエアの総風量は、第１ラック列３６に搭載された全ての第１蓄電池モジュール４５がファン４７の駆動により吸い込むエアの総風量よりも小さくなるように設定されている。

コンテナ１１は、図４及び図６に示すように、第１ラック３０から排出されたエアを第２ラック６０の下部から給気して上部に排出する空気案内装置１２０が設けられている。空気案内装置１２０は、前述した第２空気通路７７、ファン（吸入装置）７８、ファン（排出装置）７９を有している。

第２ラック６０は、鉛直方向に貫通する四角筒形状をなし、下部開口部１２１にファン７８が設けられ、上部開口部１２２にファン７９が設けられており、内部に第２空気通路７７が設けられている。そして、この第２空気通路７７は、第２ラック６０内を下部開口部１２１から上部開口部１２２まで鉛直方向に沿って設けられている。そして、第２ラック６０は、内部に複数の棚部６１が設けられると共に、この棚部６１に複数台の第２蓄電池モジュール７５が搭載され、この第２蓄電池モジュール７５の周囲に第２空気通路７７が設けられると共に、上下間に隙間７６が設けられている。即ち、第２蓄電池モジュール７５は、第２空気通路７７に接するように配置されている。

そのため、第２ラック６０は、図６に矢印で示すように、ファン７８，７９が駆動することで、外部のエアが下部開口部１２１から内部に吸い込まれ、第２空気通路７７を上昇するときに第２蓄電池モジュール７５に干渉することで冷却され、上部開口部１２２から外部に排出されることとなる。

図４に示すように、排気ダクト１０５は、給気ダクト１０１，１０２の間の中央位置にて、これらの給気ダクト１０１，１０２に沿うように設置されている。この排気ダクト１０５も、各ラック列３５，３６，７５を構成する各ラック３０，６０のそれぞれと長さ方向を一致させている。そして、排気ダクト１０５におけるコンテナ１１の天井部２０で構成される下部に、第２ラック列６５に向けて、図３及び図４に示すように、複数の吸出口１３０が開口している。この各吸出口１３０は、コンテナ１１の天井面２０ａに形成されている。各吸出口１３０は、排気ダクト１０５の延在方向に並設されている。排気ダクト１０５は、空気調和装置１００に向けてエアを排出する導出口１３１が、給気ダクト１０１，１０２の導入口１１２，１１６と同側の長さ方向の一端のみに形成されており、構造の簡素化並びに製造コストの低減が図られている。導出口１３１は、排気ダクト１０５から空気調和装置１００へのエアの排出流量を調整するバタフライ弁からなる流量調整機構１３２が設けられている。

ここで、本実施例の蓄電装置１０における冷却方法について説明する。図４に示すように、蓄電池モジュール４５，７５は、充放電を行うと発熱し、また、外気温の影響によっても温度が変化することになる。そのため、蓄電装置１０は、空気調和装置１００により冷却されたエアが、導入口１１２から給気ダクト１０１に導入されると共に、導入口１１６から給気ダクト１０４に導入される。

そして、給気ダクト１０１に導入されたエアは、スリット１１１からコンテナ１１の内壁面１８ａとこれに沿う第１ラック列３５の各第１ラック３０との隙間３８に対してカーテン状に噴出する。そして、第１ラック列３５に搭載された各第１蓄電池モジュール４５は、それぞれファン４７の駆動により隙間３８側に供給されたエアを吸い込み、吸い込んだエアにより熱交換を行った後に隙間６９側に排出する。第１ラック列３５の各第１蓄電池モジュール４５は、この冷却エアにより熱が奪われ冷却されることになる。

また、給気ダクト１０４に導入されたエアは、スリット１１５からコンテナ１１の内壁面１９ａとこれに沿う第１ラック列３６の各第１ラック３０との隙間３９に対してカーテン状に噴出する。そして、第１ラック列３６に搭載された各第１蓄電池モジュール４５は、それぞれファン４７の駆動により隙間３９側に供給されたエアを吸い込み、吸い込んだエアにより熱交換を行った後に隙間６９側に排出する。第１ラック列３６の各第１蓄電池モジュール４５は、この冷却エアにより熱が奪われ冷却されることになる。

そして、各第１蓄電池モジュール４５を冷却したエアは、各隙間６９を下降する。即ち、コンテナ１１の中央部に配置された第２ラック６０は、下部に配置されたファン７８が駆動することで、下部開口部１２１に吸入力が作用し、隙間６９にて、冷却エアの下降流れが発生する。そして、各隙間６９を下降する冷却エアは、下部開口部１２１から第２ラック６０の内部に吸い込まれる。また、第２ラック６０は、上部に配置されたファン７９が駆動することで、上部開口部１２２に排出力が作用し、第２空気通路７７にて、冷却エアの上昇流れが発生する。そして、第２空気通路７７を上昇する冷却エアは、ここに配置された各第２蓄電池モジュール７５と熱交換を行った後に上部開口部１２２から上方に排出される。第２ラック列６５の各第２蓄電池モジュール７５は、この冷却エアにより熱が奪われて冷却されることになる。

そして、各第２蓄電池モジュール７５を冷却したエアは、複数の吸出口１３０から排気ダクト１０５に吸い出され、空気調和装置１００に導入されて冷却された後、再び給気ダクト１０１，１０２に導入され、上述したように、コンテナ１１内に供給されて各蓄電池モジュール４５，７５を冷却する。

このように実施例１の蓄電装置にあっては、中空形状をなすコンテナ１１と、複数段の棚部３１を有してコンテナ１１における対向する内壁面１８ａ，１９ａに沿って設置される一対の第１ラック３０と、第１ラック３０の棚部３１に配置される複数の第１蓄電池モジュール４５と、複数段の棚部６１を有してコンテナ１１における第１ラック３０の間に所定距離をもって設置される第２ラック６０と、第２ラック６０の棚部６１に配置される複数の第２蓄電池モジュール７５と、第１ラック３０の上方で第１ラック３０に沿って設けられると共にコンテナ１１の内壁面１８ａ，１９ａと第１ラック３０との隙間３８，３９に向けてエアを供給可能なスリット１１１，１１５を有する給気ダクト１０１，１０２と、給気ダクト１０１，１０２にエアを供給する空気調和装置１００と、第１ラック３０から排出されたエアを第２ラック６０の下部から給気して上部に排出する空気案内装置１２０と、第２ラック６０の上方で第２ラック６０に沿って設けられると共に第２ラック６０の上部から排出されたエアを取り込む吸出口１３０を有する排気ダクト１０５とを設けている。

従って、空気調和装置１００により給気ダクト１０１，１０２に冷却エアを供給すると、この冷却エアは、各スリット１１１，１１５からコンテナ１１の内壁面１８ａ，１９ａと第１ラック３０との隙間３８，３９に向けて供給され、第１ラック３０内を通過することで、棚部３１に配置される複数の第１蓄電池モジュール４５が冷却される。このとき、スリット１１１，１１５から隙間３８，３９にカーテン状の冷却エアを供給するため、この冷却エアを各隙間３８，３９の長さ方向の全体に広げて均一化した給気することができる。そのため、第１ラック３０の各棚部３１に搭載された複数の第１蓄電池モジュール４５を良好に冷却することができる。

そして、第１ラック３０から排出された冷却エアは、空気案内装置１２０により第２ラック６０の下部から給気されて上部に排出されることで、棚部６１に配置される複数の第２蓄電池モジュール７５が冷却される。このとき、空気案内装置１２０は、第１ラック３０から排出された冷却エアを第２ラック６０の下部から給気して上昇させるため、この冷却エアを第２ラック６０の長さ方向の全体に広げて均一化した上昇することができる。そのため、第２ラック６０の各棚部６１に搭載された複数の第２蓄電池モジュール７５を良好に冷却することができる。その後、各蓄電池モジュール４５，７５を冷却したエアは、吸出口１３０から排気ダクト１０５に取り込まれて排出される。

その結果、コンテナ１１内に多数の蓄電池モジュール４５，７５を収容することができ、エネルギー密度を向上することができる。また、多数の蓄電池モジュール４５，７５を収容しても、冷却エアをコンテナ１１の各ラック３０，６０内に適正に給気することで、内部に配置される複数の蓄電池モジュール４５，７５を良好に冷却することができる。

実施例１の蓄電装置では、第１ラック３０にコンテナ１１の内壁面１８ａ，１９ａ側から第２ラック６０側にエアが流れる第１空気通路４６を設けている。従って、コンテナ１１の内壁面１８ａ，１９ａと第１ラック３０との隙間３８，３９に供給された冷却エアは、第１ラック３０内の第１空気通路４６を通過することで、棚部３１に配置される複数の第１蓄電池モジュール４５を効率良く冷却することができる。

実施例１の蓄電装置では、空気案内装置１２０は、第２ラック６０の下部側から上部側にエアが流れる第２空気通路７７を有している。従って、第１ラック３０から排出された冷却エアは、第２空気通路７７により第２ラック６０の下部側から上部側に流れることで、棚部６１に配置される複数の第２蓄電池モジュール７５を効率良く冷却することができる。

実施例１の蓄電装置では、空気案内装置１２０は、第２ラック６０の下部に設けられるファン（吸入装置）７８と、第２ラック６０の上部に設けられるファン（排出装置）７９とを有している。従って、第２ラック６０の上下にある各ファン７８，７９を駆動することで、第２ラック６０内に効率良く冷却エアを吸入し、この冷却エアを第２ラック６０内に適正に流してから排出することができ、第２蓄電池モジュール７５の冷却効率を向上することができる。

実施例１の蓄電装置では、第２ラック６０は、鉛直方向に貫通する筒形状をなし、下部開口部１２１にファン７８を設け、上部開口部１２２にファン７９を設け、内部に設けられる第２空気通路７７に複数の第２蓄電池モジュール７５を配置している。従って、第２ラック６０を鉛直方向に貫通する筒形状とすることで、途中からの冷却エアの流入や排出をなくし、第２空気通路７７での冷却エアの上方流れを形成することができ、複数の第２蓄電池モジュール７５を効率良く冷却することができる。

なお、流量調整機構１１３，１１７の開度調整により導入口１１２，１１６から給気ダクト１０１，１０２へのエアの流量を調整し、流量調整機構１３２の開度調整により排気ダクト１０５から導出口１３１へのエアの流量を調整することにより、スリット１１１，１１５からのエアの噴流をより均一化することができ、また、全ての蓄電池モジュール４５，７５を良好に冷却できるようにスリット１１１，１１５からの冷却エアの噴流を調整することができる。

また、蓄電池モジュール４５，７５は、それぞれに温度センサが設けられている場合、各温度センサが計測した温度を所定の許容範囲内に収めるように、ファン４７，７８，７９、流量調整機構１１３，１１７，１３２及び空気調和装置１００を制御するようにしてもよい。

図７は、実施例２の蓄電装置を表す水平断面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

実施例２において、図７に示すように、蓄電装置２００は、実施例１と同様に、コンテナ１１と、第１ラック３０と、第１蓄電池モジュール４５と、第２ラック６０と、第２蓄電池モジュール７５と、給気ダクト１０１，１０２と、空気調和装置１００と、空気案内装置１２０と、排気ダクト１０５とを有している。

そして、実施例２の蓄電装置２００は、図７に示すように、一対の第１ラック３０の間に複数（本実施例では、２個）の第２ラック６０を設置している。この場合、第１ラック３０は、内壁面１８ａ，１９ａとの間に所定の隙間３８，３９を設け、第２ラック６０は、第１ラック３０との間に所定の隙間６９を設けている。また、第２ラック６０同士は、隙間なく設置されているが、隙間を設けて設置してもよい。

このように実施例２の蓄電装置にあっては、一対の第１ラック３０の間に２個の第２ラック６０を設置するので、より多くの第２蓄電池モジュール７５を収容することが可能となる。

図８は、実施例３の蓄電装置を表す縦断面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

実施例３において、図８に示すように、蓄電装置２１０は、実施例１と同様に、コンテナ１１と、第１ラック３０と、第１蓄電池モジュール４５と、第２ラック６０と、第２蓄電池モジュール７５と、給気ダクト１０１，１０２と、空気調和装置１００と、空気案内装置１２０と、排気ダクト１０５とを有している。

そして、実施例３の蓄電装置２１０は、隣接する第１ラック３０と第２ラック６０との隙間（空間部）６９の上方を閉止するシールド部材２１１，２１２を配置している。このシールド部材２１１，２１２は、第１ラック３０と第２ラック６０の長手方向に沿ってほぼ同じ長さ範囲にわたって設けられ、一端部が第１ラック３０の上端部に連結され、他端部が第２ラック６０の上端部に連結されている。

そのため、空気調和装置１００により冷却されたエアが各給気ダクト１０１，１０２に導入されると、このエアは、スリット１１１，１１５からコンテナ１１の内壁面１８ａ，１９ａと各第１ラック３０との隙間３８，３９に対してカーテン状に噴出する。そして、第１ラック列３５に搭載された各第１蓄電池モジュール４５は、ファン４７の駆動により隙間３８，３９のエアを吸い込み、吸い込んだエアにより冷却された後に隙間６９側に排出する。

そして、各第１蓄電池モジュール４５を冷却したエアは、各隙間６９に排出されるが、この隙間の上方にシールド部材２１１，２１２が配置されていることから、複数の吸出口１３０側に流れることがない。即ち、コンテナ１１の中央部に配置されて第２ラック６０は、上下のファン７８，７９が駆動することで、隙間６９にある冷却エアが吸引されることで下方に流れ、下部開口部１２１から第２ラック６０の内に吸い込まれる。そして、第２ラック６０の内に吸い込まれた冷却エアは、第２空気通路７７を上昇することで、第２蓄電池モジュール７５を冷却し、その後、上部開口部１２２から上方に排出される。

このように実施例３の蓄電装置にあっては、互いに隣接する第１ラック３０と第２ラック６０との隙間６９の上方を閉止するシールド部材２１１，２１２を配置している。従って、第１ラック３０から排出された冷却エアは、シールド部材２１１，２１２によりそのまま上方に流れることが阻止され、第２ラック６０の下部から吸入されて内部を上昇することとなり、複数の第２蓄電池モジュール７５を効率良く冷却することができる。

図９は、実施例４の蓄電装置を表す縦断面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

実施例４において、図９に示すように、蓄電装置２２０は、実施例１と同様に、コンテナ１１と、第１ラック３０と、第１蓄電池モジュール４５と、第２ラック６０と、第２蓄電池モジュール７５と、給気ダクト１０１，１０２と、空気調和装置１００と、空気案内装置１２０と、排気ダクト１０５とを有している。

そして、実施例４の蓄電装置２２０は、一対の第１ラック３０の間に第２ラック６０を設置し、この第２ラック６０を第１ラック３０に対して接近離反自在に支持するスライド装置が設けられている。このスライド装置は、コンテナ１１の底部１５上面に設置される複数のガイドレール２２１，２２２により構成される。即ち、この複数のガイドレール２２１，２２２は、コンテナ１１の底部１５にコンテナ１１の幅方向、つまり、各ラック列３５，３６，６５の配列方向（図９の左右方向）に沿って配置されると共に、コンテナ１１の長さ方向、つまり、各ラック３０，６０の長さ方向（図９の紙面直交方向）に所定間隔で複数配置されている。この場合、一方のガイドレール２２１は、通路４０側に配置され、他方のガイドレール２２２は、通路４１側に配置されている。各第２ラック６０は、このガイドレール２２１，２２２に沿って移動自在に支持されている。

なお、ガイドレール２２１，２２２を１個のガイドレールとしてもよい。また、駆動装置などを設けて第２ラック６０を自動的にガイドレール２２１，２２２に沿って移動するようにしてもよい。

そのため、作業者は、コンテナ１１内に入り、第２ラック６０を押すことで、この第２ラック６０をガイドレール２２１，２２２に沿って移動し、いずれか一方の第１ラック３０側に移動することができる。例えば、第２ラック列６５の各第２ラック６０を一方の第１ラック列３５の第１ラック３０側に移動すると、各第２ラック６０と他方の第１ラック列３６の第１ラック３０との間の隙間６９（通路４１）、つまり、メンテナンス空間が大きくなり、第２ラック６０や他方の第１ラック列３６の第１ラック３０に対するメンテナンスを容易に行うことができる。

このように実施例４の蓄電装置にあっては、第２ラック６０を第１ラック３０に対して接近離反自在に支持するスライド装置としてのガイドレール２２１，２２２を設けている。従って、第１ラック３０に対して第２ラック６０をガイドレール２２１，２２２により接近離反することで、第１ラック３０と第２ラック６０の隙間６９を大きくすることが可能となり、各ラック３０，６０に収容されている蓄電池モジュール４５，７５のメンテナンス性を向上することができる。

なお、上述した実施例では、第１ラック３０の高さに対して第２ラック６０の高さを低く設定したが、この構成に限定されるものではない。コンテナ１１の形状などに応じて、例えば、第１ラック３０の高さと第２ラック６０の高さを同じに設定したり、第１ラック３０の高さに対して第２ラック６０の高さを高く設定してもよい。

また、上述した実施例では、第２ラック６０を鉛直方向に貫通する筒形状とし、下部開口部１２１にファン７８を設け、上部開口部１２２にファン７９を設け、内部の第２空気通路７７に第２蓄電池モジュール７５を配置したが、この構成に限定されるものではない。例えば、第２ラック６０を鉛直方向に貫通する筒形状とし、鉛直方向の中間部にエアの吸入口や排出口を形成してもよい。

１０，２００，２１０，２２０ 蓄電装置
１１ コンテナ（筐体）
１８ａ 内壁面
１９ａ 内壁面
３０ 第１ラック
３１ 棚部
３８，３９ 隙間
４５ 第１蓄電池モジュール
４６ 第１空気通路
４７ ファン
６０ 第２ラック
６１ 棚部
６９ 隙間
７５ 第２蓄電池モジュール
７７ 第２空気通路
７８ ファン（吸入装置）
７９ ファン（排出装置）
１００ 空気調和装置
１０１，１０２ 給気ダクト
１０５ 排気ダクト
１１１，１１５ スリット（第１開口）
１２０ 空気案内装置
１３０ 吸出口（第２開口）
２１１，２１２ シールド部材
２２１，２２２ ガイドレール（スライド装置）

Claims (8)

1. 中空形状をなす筐体と、
   複数段の棚部を有して前記筐体における対向する内壁面に沿って設置される一対の第１ラックと、
   前記第１ラックの棚部にそれぞれ配置される複数の第１蓄電池モジュールと、
   複数段の棚部を有して前記筐体における前記第１ラックの間に所定距離をもって設置される第２ラックと、
   前記第２ラックの棚部にそれぞれ配置される複数の第２蓄電池モジュールと、
   前記第１ラックの上方で前記第１ラックに沿って設けられると共に前記筐体の内壁面と前記第１ラックとの隙間に向けてエアを供給可能な第１開口を有する給気ダクトと、
   前記給気ダクトにエアを供給する空気調和装置と、
   前記第１ラックから排出されたエアを前記第２ラックの下部から給気して上部に排出する空気案内装置と、
   前記第２ラックの上方で前記第２ラックに沿って設けられると共に前記第２ラックの上部から排出されたエアを取り込む第２開口を有する排気ダクトと、
   を有することを特徴とする蓄電装置。
2. 前記第１ラックは、前記筐体の内壁面側から第２ラック側にエアが流れる第１空気通路が設けられることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記空気案内装置は、前記第２ラックの下部側から上部側にエアが流れる第２空気通路を有することを特徴とする請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記空気案内装置は、前記第２ラックの下部に設けられる吸入装置と、前記第２ラックの上部に設けられる排出装置とを有することを特徴とする請求項３記載の蓄電装置。
5. 前記第２ラックは、鉛直方向に貫通する筒形状をなし、下部開口部に前記吸入装置が設けられ、上部開口部に前記排出装置が設けられ、内部に設けられる前記第２空気通路に前記複数の第２蓄電池モジュールが配置されることを特徴とする請求項４記載の蓄電装置。
6. 前記第２ラックは、前記一対の第１ラックの間に複数設置されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の蓄電装置。
7. 前記第１ラックと前記第２ラックとの空間部の上方を閉止するシールド部材が配置されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の蓄電装置。
8. 前記第２ラックを前記第１ラックに対して接近離反自在に支持するスライド装置が設けられることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の蓄電装置。

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