JP2018003367A - Storage battery system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電池システムに関する。 The present invention relates to a storage battery system.
従来、使用者が建築物を使用しているときに、建築物が環境に与える影響を少なくするための検討が行われている。その1つの例として、建築物の屋根等に太陽光発電装置等を設けて発電するとともに、発電した電力を蓄電池により蓄える方法がある。建築物をこのように構成することで、使用者が使用する電力のうち外部から供給する必要のある電力が抑えられる。
例えば、特許文献1には、建築物内のスペースの有効利用を図るために、階段の蓄電池収納庫(内装)内に蓄電池を設けることが記載されている。
Conventionally, when a user uses a building, studies have been made to reduce the influence of the building on the environment. As one example, there is a method in which a photovoltaic power generation device or the like is provided on the roof of a building to generate power and the generated power is stored in a storage battery. By configuring the building in this way, the power that needs to be supplied from the outside among the power used by the user can be suppressed.
For example,
しかしながら、蓄電池収納庫内に蓄電池を設けると、蓄電池のメンテナンスや交換時に蓄電池収納庫内から蓄電池を取出しにくくなる。 However, when a storage battery is provided in the storage battery storage, it becomes difficult to take out the storage battery from the storage battery storage during maintenance or replacement of the storage battery.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、家具又は内装から蓄電池を取出しやすくした蓄電池システムを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a problem, Comprising: It aims at providing the storage battery system which made it easy to take out a storage battery from furniture or interior.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の蓄電池システムは、家具又は内装と、前記家具又は前記内装内に収容された蓄電池と、を備え、前記家具又は内装には、前記蓄電池を取出し可能な開口部が形成されていることを特徴としている。
この発明によれば、家具又は内装には開口部が形成されているため、この開口部を通して蓄電池を家具又は内装の外部に取出すことができる。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The storage battery system of the present invention comprises furniture or interior and a storage battery accommodated in the furniture or interior, and the furniture or interior is provided with an opening from which the storage battery can be taken out. It is a feature.
According to this invention, since the opening is formed in the furniture or the interior, the storage battery can be taken out of the furniture or the interior through the opening.
また、上記の蓄電池システムにおいて、前記蓄電池はシート状に形成されて複数備えられ、前記複数の蓄電池は、前記蓄電池の厚さ方向に重ねられ、前記複数の蓄電池は、前記厚さ方向と、前記複数の蓄電池の取出し方向とが交差するように収容されてもよい。
この発明によれば、複数の蓄電池のうち一部を取出す際に、残部が支障となりにくくすることができる。
In the above storage battery system, a plurality of the storage batteries are formed in a sheet shape, the plurality of storage batteries are stacked in the thickness direction of the storage battery, and the plurality of storage batteries are in the thickness direction, and You may accommodate so that the taking-out direction of a some storage battery may cross | intersect.
According to this invention, when taking out some of the plurality of storage batteries, the remaining portion can be made less likely to be an obstacle.
また、上記の蓄電池システムにおいて、前記家具又は前記内装は階段であり、前記階段の蹴込板が踏板に対して移動することで、前記開口部が形成されてもよい。
この発明によれば、階段において、踏板に対して蹴込板を移動させて開口部を形成し、蓄電池を取出すことができる。
In the above storage battery system, the furniture or the interior may be a staircase, and the opening may be formed by moving a kick plate of the staircase with respect to the footboard.
According to the present invention, in the staircase, the kick plate can be moved relative to the tread plate to form the opening, and the storage battery can be taken out.
また、上記の蓄電池システムにおいて、前記家具又は前記内装はソファーであり、前記ソファーは、座部と、前記座部を下方から支持する支持部と、を有し、前記座部が前記支持部に対して移動することで、前記開口部が形成されてもよい。
この発明によれば、ソファーにおいて、支持部に対して座部を移動させて開口部を形成し、蓄電池を取出すことができる。
Further, in the above storage battery system, the furniture or the interior is a sofa, and the sofa includes a seat portion and a support portion that supports the seat portion from below, and the seat portion serves as the support portion. The said opening part may be formed by moving with respect to.
According to this invention, in the sofa, the seat portion can be moved with respect to the support portion to form the opening, and the storage battery can be taken out.
本発明の蓄電池システムによれば、家具又は内装から蓄電池を取出しやすくすることができる。 According to the storage battery system of the present invention, it is possible to easily take out the storage battery from furniture or interior.
(第1実施形態)
以下、本発明に係る蓄電池システムの第1実施形態を、図1から図3を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態の様々な蓄電池システムが用いられている家屋(建築物)101の一例を示している。家屋101は、下方から上方に向かって、床下部102、1階103、2階104、屋根裏105、及び屋根106をこの順で設けている。以下では、蓄電池がリチウムイオン二次電池(以下、二次電池と略称する)11である場合を例にとって説明するが、蓄電池はこれに限定されない。蓄電池としては、これ以外に、鉛蓄電池、リチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池等を用いることができる。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a storage battery system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 shows an example of a house (building) 101 in which various storage battery systems of this embodiment are used. The
図1では、二次電池11は、内装である床下部102、壁107、及び屋根裏105内に収容されている。二次電池11が収容される内装としては、これ以外に、例えば階段、押入れ、柱、床(床材)、畳等を挙げることができる。二次電池11が収容される家具としては、例えば絨毯、たんす等を挙げることができる。
二次電池11は、家屋101内の、うまく利用できていない空間である、いわゆるデッドスペース内に収容されている。
屋根106上には、公知の太陽光発電装置111が取付けられている。
以下では、まず二次電池11について説明する。
In FIG. 1, the
The
A known photovoltaic
Below, the
二次電池11の構成は、特に限定されない。図2に示すように、二次電池11はシート状(板状)に形成されている。二次電池11は、蓄電体12と、蓄電体12を収容する外装体13と、外装体13内に充填された電解質14と、を備えている。
蓄電体12は、正極部15及び負極部16が二次電池11の厚さ方向Zに交互に重ねられて構成されている。図示はしないが、正極部15は、正極シートの主面に正極活物質層が設けられて構成されている。負極部16は、負極シートの主面に負極活物質層が設けられて構成されている。
正極部15と負極部16との間には、セパレータ17が配置されている。すなわち、正極部15、セパレータ17、負極部16、セパレータ17、正極部15、‥、の順で積層することで、蓄電体12が構成されている。
The configuration of the
The
A
正極シートとしては、アルミニウム箔等を用いることができる。正極活物質層には、一般式「LiMxOy(式中、Mは金属であり;x及びyは、金属Mと酸素Oとの組成比である)」で表される金属酸リチウム化合物等が用いられる。このような金属酸リチウム化合物としては、コバルト酸リチウム(LiCoO2)、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)等が例示できる。
負極シートとしては、銅箔等を用いることができる。負極活物質層には、黒鉛(グラファイト)や酸化ケイ素等が用いられる。
セパレータ17の材質は特に限定されないが、微多孔性の高分子膜、不織布、ガラスファイバー等が挙げられる。
An aluminum foil or the like can be used as the positive electrode sheet. The positive electrode active material layer has a lithium metal oxide compound represented by the general formula “LiM x O y (wherein M is a metal; x and y are composition ratios of metal M and oxygen O)”. Etc. are used. Examples of such a metal acid lithium compound include lithium cobaltate (LiCoO 2 ) and lithium nickelate (LiNiO 2 ).
A copper foil or the like can be used as the negative electrode sheet. For the negative electrode active material layer, graphite (graphite), silicon oxide, or the like is used.
Although the material of the
外装体13の構成は、特に限定されない。詳細には図示しないが、本実施形態では外装体13は、例えば内層側から変性PP(ポリプロピレン)層、アルミニウム層、ナイロン層、及びPET(ポリエチレンテレフタレート)層が積層された第一の積層フィルム20及び第二の積層フィルム21を有している。
第一の積層フィルム20の変性PP層の縁部と第二の積層フィルム21の変性PP層の縁部とが溶着することで、外装体13が袋状に構成される。
The configuration of the
The
電解質14は特に限定されず、例えば、公知のリチウムイオン二次電池で使用される電解質、電解液等が適用可能である。電解液としては、有機溶媒に電解質塩を溶解した混合溶液が例示できる。
二次電池11は、図示しない一対のタブ(端子)を備えている。二次電池11は、一対のタブを通して充電したり放電したりすることができる。
二次電池11は、1枚、又は複数枚の質量が、例えば数10kgや100kg等と、比較的重い。
The
The
The
図3に示すように、第1実施形態における蓄電池システム1は、階段(内装)31と、階段31内に収容された前述の複数の二次電池11と、を備えている。階段31は、水平面に沿って延びる踏板32と、鉛直方向に沿って延びる蹴込板33とが交互に配置されて構成されている。踏板32と、この踏板32のすぐ下方の蹴込板33とにより、段部34が形成される。
As shown in FIG. 3, the
例えば、蹴込板33の下端部にはヒンジ36の第一腕部が固定されている。ヒンジ36の第二腕部は、踏板32の上面に固定されている。踏板32の下面であってヒンジ36の上方の位置に相当する部分には、ストッパ37が固定されている。蹴込板33の上端部とストッパ37とは、図示しない永久磁石等により着脱可能である。蹴込板33は、ヒンジ36を回転の中心として、下方の段部34側に約90°回転して、踏板32にほぼ平行な位置P1まで回転(移動)することができる。一方で、蹴込板33は、ストッパ37により上方の段部34(不図示)側に回転するのが規制される。
蹴込板33が踏板32に対してヒンジ36周りに位置P1まで回転移動することで、段部34に開口部34aが形成される。
For example, the first arm portion of the
The
複数の二次電池11は、厚さ方向Zに重ねられて上下方向に隣り合う踏板32の間に形成される収容室S1内に配置されている。この例では、複数の二次電池11は、厚さ方向Zが上下方向に沿い、収容室S1から開口部34aに向かう複数の二次電池11の取出し方向X1と厚さ方向Zとが直交(交差)するように収容室S1内に収容されている。この取出し方向X1は、シート状に形成された各二次電池11の主面11aに沿う方向である。
複数の二次電池11のタブは、図示はしないが、配線(電気接続部)及びパワーコンディショナー(電気機器)を介して太陽光発電装置111に接続される。パワーコンディショナーは、直流電圧(電流)を交流電圧に変換したり、電圧の大きさを調節したりする。パワーコンディショナーは、家屋101の壁107等に設けられたコンセントに接続される。
すなわち、使用者は、家屋101内に設けられた電気機器及び電気接続部に、二次電池11の端子を接続させて蓄電池システム1を用いる。
The plurality of
Although not shown, the tabs of the plurality of
That is, the user uses the
このように構成された蓄電池システム1は、太陽光発電装置111で発電した電力を複数の二次電池11に貯える。そして、太陽光発電装置111で発電した電力、又は複数の二次電池11に貯えた電力は、直流(DC)電圧としてパワーコンディショナーに送られる。パワーコンディショナーは、直流電圧を適宜交流電圧に変換して、コンセントに供給する。コンセントには、冷蔵庫等の電気製品が接続され、電気製品の動力として電力が使用される。
なお、電気製品が直流電圧で駆動する場合には、二次電池11に貯えた電力を電気製品に直接供給してもよいし、DC/DC変換をしてから電気製品に供給してもよい。
一定の期間蓄電池システム1を使用したら、メンテナンスや交換のために収容室S1内から所望の二次電池11を取出す。このとき、蹴込板33を位置P1まで回転させ、収容室S1内から開口部34aを通して二次電池11を取出す。このとき、複数の二次電池11が重ねられる厚さ方向Zと取出し方向X1とが直交する。複数の二次電池11のうち一部を取出す際に、この一部の二次電池11に対する取出し方向X1側に残部の二次電池11がないため、残部の二次電池11が取出しの支障となりにくい。
The
When the electric product is driven with a DC voltage, the electric power stored in the
If the
メンテナンスが終わった二次電池11や新しい二次電池11は、取出し方向X1と逆方向に移動され、開口部34aを通して収容室S1内に挿入される。蹴込板33を鉛直方向に沿って延びる位置に戻し、二次電池11のメンテナンスや交換が終了する。
The
以上説明したように、本実施形態の蓄電池システム1によれば、階段31には開口部34aが形成されているため、この開口部34aを通して二次電池11を階段31の外部に取出すことができる。
複数の二次電池11は、複数の二次電池11の取出し方向X1と厚さ方向Zとが直交するように収容室S1内に収容されている。したがって、複数の二次電池11のうち一部を取出す際に、残部の二次電池11が支障となりにくくすることができる。
階段31において、踏板32に対して蹴込板33を回転させて開口部34aを形成し、二次電池11を取出すことができる。
階段31におけるデッドスペースである収容室S1を利用して二次電池11を設置することで、家屋101におけるスペース効率を向上させることができる。
As described above, according to the
The plurality of
In the
Space efficiency in the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図4を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図4に示すように、本実施形態の蓄電池システム2は、ソファー(家具)41と、ソファー41内に収容された前述の複数の二次電池11と、を備えている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, the
ソファー41は、使用者が着座する座部42と、座部42を下方から支持する支持部43と、座部42よりも後方に配置された背もたれ部44と、を有する。なお、座部42は位置P2に配置されたときに、支持部43に支持される。
座部42は、ウレタンや木材等で形成され、使用者が着座したときのクッション性を高めている。支持部43は、木材や金属等により上方が開口部43aとなる箱状に形成されている。
座部42が支持部43上の位置P2に配置されることで開口部43aが封止されるとともに、座部42が支持部43に対して位置P2から位置P3に移動することで、開口部43aが形成される。
背もたれ部44は座部42と同様にウレタンや木材等で形成され、支持部43から上方に延びている。
The
The
The
The
複数の二次電池11は、支持部43内に形成される収容室S2内に厚さ方向Zに重ねられた状態で配置される。この場合、厚さ方向Zは水平面に沿う方向となる。収容室S2から開口部43aに向かう複数の二次電池11の取出し方向X1は上方となり、取出し方向X1は厚さ方向Zに直交する。
The plurality of
このように構成された本実施形態の蓄電池システム2によれば、ソファー41から二次電池11を取出しやすくすることができる。
なお、ソファー41は椅子であるとしてもよい。
According to the
The
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図5を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図5に示すように、本実施形態の蓄電池システム3は、押入れ(内装)51と、押入れ51内に収容された前述の複数の二次電池11と、を備えている。
押入れ51の敷居52上で一対のふすま53を移動させて片側に寄せると、押入れ51に開口部51aが形成される。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, the
When a pair of
この例では、押入れ51の収容室S3内に、上方が開口した収容ケース55が配置されている。収容ケース55は、プラスチック等の電気的絶縁性を有する材料で形成されている。複数の二次電池11は、収容ケース55内に厚さ方向Zに重ねられた状態で配置される。この場合、厚さ方向Zは水平面に沿う方向となり、二次電池11の取出し方向X1は上方となる。
収容ケース55には、端子56が設けられている。それぞれの二次電池11のタブは、端子56に接続されている。この端子56は、図示はしないが、押入れ51内の壁に設けられた接続端子に接続されている。接続端子は、配線を介してパワーコンディショナーに接続されている。
In this example, a
The
このように構成された本実施形態の蓄電池システム3によれば、押入れ51から二次電池11を開口部51aを通して取出しやすくすることができる。
なお、本実施形態では、収容ケース55は上方に向かうにしたがって内径が大きくなるテーパー状に構成してもよい。このように構成することで、収容ケース55内に収容された二次電池11を上方に取出しやすくなる。
収容ケースを金属等の導体で形成し、この収容ケースに二次電池11のタブ及び配線をそれぞれ接続してもよい。この場合、収容ケースがパワーラインになる。収容ケースに電位を生じさせることで、収容ケースにサビ等が生じることを抑制することができる。
収容ケース55を用いずに、押入れ51に複数の二次電池11を直接収容してもよい。
According to the
In the present embodiment, the
The housing case may be formed of a conductor such as metal, and the tab and the wiring of the
A plurality of
以上、本発明の第1実施形態から第3実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
例えば、前記第1実施形態から第3実施形態では、家具又は内装内に収容される二次電池11の数は特に限定されず、1枚でもよいし2枚以上でもよい。
家具又は内装に、二次電池11を支持する支持部材を取付け、この支持部材に二次電池11を取付けてもよい。二次電池11は比較的重い場合があるため、例えば金属で板状や棒状に形成された支持部材を家具又は内装に取付けることで、家具又は内装が二次電池11の重さに耐えやすくすることができる。この場合、支持部材に接続端子を設け、支持部材に二次電池11を取付けたときに、支持部材の接続端子に二次電池11のタブが接続されるように構成してもよい。
また、二次電池11が貯えた電力を、金属製の支持部材を通して配線等に供給してもよい。すなわち、二次電池11のタブが支持部材を通して配線等に電気的に接続されるように構成する。この場合、支持部材がパワーラインになる。
The first to third embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the configuration does not depart from the gist of the present invention. Changes, combinations, deletions, and the like. Furthermore, it goes without saying that the configurations shown in the embodiments can be used in appropriate combinations.
For example, in the first to third embodiments, the number of
A support member that supports the
Moreover, you may supply the electric power stored by the
上記の他、下記のように構成してもよい。
・二次電池11を太陽光発電装置と一体に構成する。
・二次電池11を重りとして用いて、耐震装置を構成する。この場合、耐震装置は、例えば家屋101の揺れを検出する装置と、検出した揺れの位相と逆位相となるように二次電池11を移動させる駆動装置と、を有する。耐震装置は、屋根裏の梁の上に設けることが好ましい。
・熱を発生する他の機器に二次電池11を取付けた構成とする。リチウムイオン二次電池は、例えば外気温度が−20℃よりも低い場合に動作しにくくなる。このため、冬場等の外気温度が低い場合に、他の機器が発生した熱で二次電池11を加熱する。これにより、本来他の機器が捨てるエネルギーを二次電池11を加熱するエネルギーとして活用することができる。
・外気温度が低い場合の対策として、蓄電池システムが断熱機能を有していてもよい。断熱機能は、例えば二次電池11の周囲に蓄熱機能を有する部材を配置することで達成される。
In addition to the above, it may be configured as follows.
-The
-The
A configuration in which the
-As a countermeasure when the outside air temperature is low, the storage battery system may have a heat insulating function. The heat insulation function is achieved, for example, by arranging a member having a heat storage function around the
・蓄電池システムが制御回路と、メモリと、入力部と、表示部と、を備えた構成にする。この場合、二次電池11が使用された履歴データをメモリに記憶する。必要に応じて使用者が入力部から指示を出したときに、表示部に履歴データを表示してもよい。二次電池11の状態が正常か異常かを制御回路が検出して、必要に応じて表示部に表示してもよい。
さらに、蓄電池システムの入力部及び表示部が持ち運び可能なコントローラを構成し、このコントローラが制御回路と無線通信により通信可能としてもよい。このように構成することで、二次電池11から離れた場所で、二次電池11の履歴データや、二次電池11の異常をコントローラの表示部で確認することができる。また、制御回路が異常を検出したときに、蓄電池システムの保守会社にこの異常を通知してもよい。
The storage battery system is configured to include a control circuit, a memory, an input unit, and a display unit. In this case, the history data that the
Furthermore, the input unit and the display unit of the storage battery system may be configured as a portable controller, and the controller may be able to communicate with the control circuit by wireless communication. By comprising in this way, the historical data of the
・蓄電池システムの二次電池11と、家屋101のコンセント(配線)との電力のやりとりは、コネクタ等により電気的に直接接続してもよいし、電磁誘導方式により間接的に電気的に接続して行ってもよい。間接的に電気的に接続する方法としては、例えば電気自動車(EV)に用いられる急速充電方法であるCHAdeMO(登録商標)等が好適に用いられる。
間接的に電気的に接続するワイヤレス給電装置は、例えばカーポート等に設置される。
-The exchange of power between the
The wireless power feeding apparatus that is indirectly electrically connected is installed in, for example, a car port.
1、2、3 蓄電池システム
11 リチウムイオン二次電池(蓄電池)
31 階段(内装)
32 踏板
33 蹴込板
34a、43a、51a 開口部
41 ソファー(家具)
51 押入れ(内装)
X1 取出し方向
Z 厚さ方向
1, 2, 3
31 Stairs (interior)
32
51 Closet (interior)
X1 Extraction direction Z Thickness direction
Claims (4)
前記家具又は前記内装内に収容された蓄電池と、
を備え、
前記家具又は内装には、前記蓄電池を取出し可能な開口部が形成されていることを特徴とする蓄電池システム。 Furniture or interior;
A storage battery housed in the furniture or the interior;
With
The furniture or interior is provided with an opening through which the storage battery can be taken out.
前記複数の蓄電池は、前記蓄電池の厚さ方向に重ねられ、
前記複数の蓄電池は、前記厚さ方向と、前記複数の蓄電池の取出し方向とが交差するように収容されていることを特徴とする請求項1に記載の蓄電池システム。 A plurality of the storage batteries are formed in a sheet shape,
The plurality of storage batteries are stacked in the thickness direction of the storage battery,
2. The storage battery system according to claim 1, wherein the plurality of storage batteries are accommodated such that the thickness direction intersects with the take-out direction of the plurality of storage batteries.
前記階段の蹴込板が踏板に対して移動することで、前記開口部が形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の蓄電池システム。 The furniture or the interior is a staircase,
The storage battery system according to claim 1 or 2, wherein the opening is formed by moving the kick plate of the staircase with respect to the tread plate.
前記ソファーは、座部と、前記座部を下方から支持する支持部と、を有し、
前記座部が前記支持部に対して移動することで、前記開口部が形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の蓄電池システム。 The furniture or the interior is a sofa;
The sofa includes a seat portion and a support portion that supports the seat portion from below.
The storage battery system according to claim 1 or 2, wherein the opening is formed by moving the seat portion with respect to the support portion.
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