JP2023013049A - 蓄電池ユニットおよび蓄電池装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2023013049000001
【課題】蓄電池装置の在庫管理が容易であり、接続時における誤配線を抑止し、接続時における誤配線を抑止し、蓄電容量を可変可能な技術を提供する。
【解決手段】蓄電池モジュールを筐体内に収容する蓄電池ユニットは、第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第1端子と、他方の電極側に接続された第2端子と、第2の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第3端子と、第2の蓄電池モジュールの他方の電極側に接続された第4端子とが配置される同一の筐体面を備え、第1端子と前記第4端子とは第1端子に接続される第1の蓄電池モジュールの極性が第4端子に接続された第2の蓄電池モジュールの極性と異なるように筐体面の一端側に配置されるとともに、第2端子と第3端子とは他端側に配置され、第1端子と第4端子との間の第1距離と、第2端子と第3端子との間の第2距離が所定の条件を満たすように配置される。
【選択図】図4

Description

本発明は、蓄電容量が可変可能な蓄電池ユニットおよび蓄電池装置に関する。
従来から、太陽光発電モジュール等を備える発電システムや商用電力が供給される電力系統と連系される蓄電池システムが知られている。蓄電池システムは、需要家における分散型電源を構成し、発電システムで発電された発電電力を蓄電したり、料金の安価な夜間等の時間帯に電力系統から供給される電力を蓄電したりして、必要時に蓄電した電力を負荷に供給可能なように構成される。蓄電池システムは、例えば、蓄電池モジュールを内蔵する蓄電池装置と、当該蓄電池装置の充放電に関する電力変換を行う電力変換部を有するパワーコンディショナとを別体にした分離型や、蓄電池モジュールと電力変換部とを一体に備えた一体型の形態で提供される。
特開2018-196185号公報
ところで、蓄電池システムが分離型で構成される場合には、需要家の電力事情や分散型電源の構成、規模等に応じて蓄電池装置が設けられる。蓄電池装置を需要家に提供する製造業者や販売業者等の事業者においては、需要家側の電力事情等に対応するため、蓄電容量(kWh)が異なる複数種類の蓄電池装置(例えば、5kWh、10kWh、15kWh等)を個別に準備する必要があった。蓄電池装置を提供する事業者においては、容量毎に製造された蓄電池装置のそれぞれを在庫として抱え込み、これら製品在庫に関する管理が課題となっていた。
例えば、蓄電池装置の大きさや重量、価格は、相対的に蓄電容量に比例して増大する。このため、15kWhの蓄電池装置は、5kWhの蓄電池装置と比べて相対的に広い保管場所の確保が必要になる。また15kWhの蓄電池装置の梱包重量は150kg重を超える重量物になるため、在庫を保管するための制約が多い。保管期間が長期化する場合には、蓄電池装置に内蔵された蓄電池モジュールの劣化が否めない。事業規模の小さな販売業者では、蓄電容量(kWh)が異なる複数種類の蓄電池装置を在庫として抱えることが管理上、困難な場合があった。
蓄電池装置の容量種別を減らすため、例えば、特許文献1に開示のように、蓄電池装置を単一容量の蓄電池モジュールで構成し、当該蓄電池装置の数量を需要家側の電力事情等に応じて増加減することで需要家が所望する蓄電容量を提供することも考えられる。しかしながら、この形態では、パワーコンディショナ側に蓄電池装置の数量に応じた電力変換部を設ける必要があるため、パワーコンディショナ側のコスト上昇を招くことになり、複数に設けられた蓄電池装置とパワーコンディショナとを接続する際の誤配線が生じる虞もある。また、蓄電池装置の数量に応じた種類のパワーコンディショナを在庫として抱えるといった新たな課題も生じてくる。
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電池装置の在庫管理が容易であり、接続時における誤配線を抑止し、蓄電容量を可変可能な技術を提供することにある。
上記の課題を解決するための開示の技術の一形態は、
少なくとも1以上の、単位容量を有する蓄電池モジュールを筐体内に収容する蓄電池ユニットであって、
第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第1端子と、前記第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の他方に接続された第2端子と、
第2の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第3端子と、前記第2の蓄電池モジュールの正極側または負極側の他方に接続された第4端子と、が配置される同一の筐体面を備え、
前記第1端子と前記第4端子とは、前記第1端子に接続される前記第1の蓄電池モジュールの極性が前記第4端子に接続された前記第2の蓄電池モジュールの極性と異なるように前記筐体面の一端側に配置されるとともに、前記第2端子と前記第3端子とは、前記第2端子に接続される前記第1の蓄電池モジュールの極性が前記第3端子に接続された前記第2の蓄電池モジュールの極性と異なるように前記筐体面の他端側に配置され、
前記第1端子と前記第4端子との間の第1距離と、前記第2端子と前記第3端子との間の第2距離が所定の条件を満たすように配置される、
ことを特徴とする。
これにより、単位容量を有する蓄電池モジュールを筐体内に有する蓄電池ユニット12を構成単位として、需要家の電力事情や分散型電源の構成、規模等に応じて蓄電容量の可変を可能とする蓄電池装置が構成できる。蓄電池ユニット12に内蔵された蓄電池モジュールに接続される正極端子、負極端子は、一つの筐体面内に誤接続が生じない配置関係を有するように配置される。このため、例えば、蓄電池ユニット12に収容された2つの蓄電池モジュール12bの、コネクタ配置面の他端側(例えば、下部側)に配置された第2端子と第3端子とを直列接続させて得られた蓄電容量を、コネクタ配置面の一端側(例えば、上部側)に配置された第1端子と第4端子とを介して外部に提供できる。蓄電池ユニット12を構成単位とする蓄電池装置においては、在庫管理が容易であり、大きさや重量に起因する蓄電池装置の保管に関する制約を最小限に抑え、誤接続を抑止可能な蓄電池装置が提供できる。
また、開示の技術の一形態においては、一端に前記第1端子に嵌合する第1嵌合端子と、他端に前記第2端子に嵌合する第2嵌合端子とが設けられた接続ケーブルであって、前記第1嵌合端子は前記第3端子に嵌合可能であるとともに、前記第2嵌合端子は前記第4端子に嵌合可能に構成された接続ケーブルを備え、前記第2距離は、前記第2端子と前記第3端子とを接続するために予め長さが規定された前記接続ケーブルで接続される距離であり、かつ、前記第1端子と第2端子、および、前記第3端子と前記第4端子との間が接続できない距離であり、前記第1距離は、前記第1端子と前記第4端子とが前記接続ケーブルで接続できない距離であるようにしてもよい。これにより、一方の蓄電池モジュールに接続された正極端子と他方の蓄電池モジュールに接続された負極端子を接続するために予め長さが規定された専用のDC接続ケーブル14を基本構成に含め、蓄電池装置が構成できる。専用のDC接続ケーブル14長は、コネクタ配置面の一端側(例えば、上部側)に配置された一方の蓄電池モジュールに接続された正極端子と他方の蓄電池モジュールに接続された負極端子とを接続させずに、コネクタ配置面の他端側(例えば、下部側)に配置された一方の蓄電池モジュールに接続された負極端子と他方の蓄電池モジュールに接続された正極端子とを接続させる。この結果、単位容量の蓄電池モジュールを直接接続させた当該単位容量の2倍の蓄電容量が提供できる。また、蓄電池装置を構成する際の蓄電池ユニット12に対する誤接続が防止できる。
また、開示の技術の一形態においては、一端に前記第1端子に嵌合する第1嵌合端子と
、他端に前記第2端子に嵌合する第2嵌合端子とが設けられた接続ケーブルであって、前記第1嵌合端子は前記第3端子に嵌合可能であるとともに、前記第2嵌合端子は前記第4端子に嵌合可能に構成された接続ケーブルを備え、前記第1距離は、前記第1端子と前記第4端子とが、前記第2端子と前記第3端子とを接続するために予め長さが規定された前記接続ケーブルで接続可能な距離であり、前記第1端子または前記第2端子に接続される前記第1の蓄電池モジュールの電極との間の接続経路、あるいは、前記第3端子または前記第4端子に接続される前記第2の蓄電池モジュールの電極との間の接続経路に過電流を遮断する回路が設けられるようにしてもよい。これにより、蓄電池ユニットにおいては、直列接続された蓄電池ユニット内の蓄電池モジュールがDC接続ケーブル14の誤接続により短絡された場合であっても、経路に流れる過電流を遮断できるため、当該蓄電池モジュールの保護が可能になる。
また、開示の技術の一形態においては、
少なくとも1以上の、単位容量を有する蓄電池モジュールを筐体内に収容する蓄電池ユニットであって、
第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第1端子と、前記第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の他方に接続された第2端子と、
第3端子と、前記第3端子と配線で接続された第4端子と、が配置される同一の筐体面を備え、
前記第1端子と前記第4端子とは前記筐体面の一端側に配置されるとともに、前記第2端子と前記第3端子とは前記筐体面の他端側に配置され、
前記第1端子と前記第4端子との間の第1距離と、前記第2端子と前記第3端子との間の第2距離が所定の条件を満たすように配置される、
ことを特徴とする。
このような形態であっても、蓄電池ユニット12を構成単位として、蓄電池モジュールの単位容量に応じて、需要家の電力事情や分散型電源の構成、規模等に応じて蓄電容量の可変を可能とする蓄電池装置が構成でき、誤接続が抑止できる。
また、開示の技術の一形態においては、
少なくとも1以上の、単位容量を有する蓄電池モジュールを筐体内に収容する蓄電池ユニットであって、
第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第1端子と、前記第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の他方に接続された第2端子とが配置される第1筐体面と、
第2の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第3端子と、前記第2の蓄電池モジュールの正極側または負極側の他方に接続された第4端子とが配置される第2筐体面を備え、
前記第1端子は前記第1筐体面の一端側および前記第2端子は前記第1筐体面の他端側に配置され、前記第4端子は前記第2筐体面の一端側および前記第3端子は他端側に配置されるとともに、
前記第1筐体面の一端側に配置される第1端子に接続された前記第1の蓄電池モジュールの極性と、前記第2筐体面の一端側に配置される第4端子に接続された前記第2の蓄電池モジュールの極性とは異なるように配置され、
前記第1筐体面に配置される第1端子と第2端子、および、前記第2筐体面に配置される第3端子と第4端子は、予め所定長さに規定された接続ケーブルであって、一端に前記第1端子に嵌合する第1嵌合端子と、他端に前記第2端子に嵌合する第2嵌合端子とが設けられ、前記第1嵌合端子は前記第3端子に嵌合可能であるとともに、前記第2嵌合端子は前記第4端子に嵌合可能に構成された接続ケーブルによって接続できない距離に配置される、
ことを特徴とする。
このような形態であっても、蓄電池ユニット12を構成単位として、蓄電池モジュールの単位容量に応じて、需要家の電力事情や分散型電源の構成、規模等に応じて蓄電容量の可変を可能とする蓄電池装置が構成できる。そして、蓄電池ユニット12の筐体を構成する複数の筐体面の中の一つの筐体面に、一方の蓄電池モジュール12b1の電極(正極、負極)に接続される端子(例えば、第1端子、第2端子)を配置し、上記筐体面とは異なる他の筐体面に、他方の蓄電池モジュール12b2の電極(正極、負極)に接続される端子(例えば、第3端子、第4端子)を分離させて配置することができる。蓄電池ユニット12を構成単位として蓄電池装置を構築する際に、DCケーブル14によるユニット間接続の接続先を施工業者等に視認させることができるため、誤接続防止の効果を高めることができる。
また、開示の技術の一形態においては、前記第1筐体面と前記第2筐体面とは、前記第1の蓄電池モジュールと前記第2の蓄電池モジュールとが収容される筐体の対向する面を構成するようにしてもよい。これにより、蓄電池ユニット12の対向する筐体面のそれぞれに、第1および第2の蓄電池モジュール12bの電極に接続される端子を分離して配置できる。蓄電池ユニット12を構成単位とする蓄電池装置においては、例えば、対向する一方側(例えば、左側面)に第1の蓄電池モジュール12bの電極に接続される端子群、他方側(例えば、右側面)に第1の蓄電池モジュール12bの電極に接続される端子群を分離させることができるため、DCケーブル14によるユニット間接続の誤接続防止の効果をさらに高めるとともに作業効率の向上が期待できる。
また、開示の技術の一形態においては、前記第2筐体面には、第3端子と、該第3端子と配線で接続された第4端子とが配置されるようにしてもよい。このような形態であっても、DC接続ケーブル14によるユニット間接続の誤接続防止の効果をさらに高めることができる。
また、開示の技術の一形態においては、前記第1の筐体面に配置される第1端子および第2端子と、前記第2筐体面に配置される第3端子と第4端子とは単一種別の端子で構成されるとともに、前記接続ケーブルに設けられる第1嵌合端子および第2嵌合端子は、前記単一種別の端子に嵌合可能な嵌合端子で構成されるようにしてもよい。これにより、蓄電池ユニット12を構成単位とする蓄電池装置のユニット間接続時においては、DC接続ケーブル14aの両端に設けられたコネクタが同一のコネクタで構成されるため、ケーブルの向き(オス型、メス型といった端子T1、T2に嵌合可能なコネクタ種別)を確認する必要がなく作業性が向上できる。また、ユニット間接続に関する部品種別の集約によるコストダウンが期待できる。
また、開示の技術の一形態においては、
請求項1から4の何れか一項に記載の蓄電池ユニットを複数に備える蓄電池装置であって、
一端に前記第1端子に嵌合する第1嵌合端子と、他端に前記第2端子に嵌合する第2嵌合端子とが設けられた接続ケーブルであって、前記第1嵌合端子は前記第3端子に嵌合可能であるとともに、前記第2嵌合端子は前記第4端子に嵌合可能に構成された接続ケーブルを備え、
第1の蓄電池ユニットの筐体面に配置された第2端子と第2の蓄電池ユニットの筐体面に配置された第1端子、および、前記第1の蓄電池ユニットの筐体面に配置された第3端子と前記第2の蓄電池ユニットの筐体面に配置された第4端子とが、前記第2端子と前記第3端子とを接続するために予め長さが規定された前記接続ケーブル接続される、
ことを特徴とする。
これにより、蓄電池ユニット12、DC接続ケーブル14を基本構成として、蓄電容量が可変可能な蓄電池装置が構成できる。蓄電池装置においては、少なくとも1種類の蓄電池ユニット12、1種類の接続ケーブル14を在庫として管理できるため管理容易であり、大きさや重量に起因する蓄電池装置の保管に関する制約を最小限に抑えることができる。蓄電池装置は、予め長さが規定された専用のDC接続ケーブル14を用いて、複数に設けられた蓄電池ユニット12内の蓄電池モジュール12bを直列接続させ、需要家が所望する蓄電容量を構築できる。また、複数の蓄電池ユニット12間の接続は、専用のDC接続ケーブル14を用いて行われるため、誤接続が抑止できる。
また、開示の技術の一形態においては、
請求項5から8の何れか一項に記載の蓄電池ユニットを複数に備える蓄電池装置であって、
一端に前記第1端子に嵌合する第1嵌合端子と、他端に前記第2端子に嵌合する第2嵌合端子とが設けられた接続ケーブルであって、前記第1嵌合端子は前記第3端子に嵌合可能であるとともに、前記第2嵌合端子は前記第4端子に嵌合可能に構成された接続ケーブルを備え、
第1の蓄電池ユニットの第1筐体面に配置された第2端子と第2の蓄電池ユニットの第1筐体面に配置された第1端子、および、前記第1の蓄電池ユニットの第2筐体面に配置された第4端子と前記第2の蓄電池ユニットの第2筐体面に配置された第3端子とが、前記第1の蓄電池ユニットの第1筐体面に配置された第2端子と第2の蓄電池ユニットの第1筐体面に配置された第1端子とを接続するために予め所定長さに規定された前記接続ケーブルで接続される、
ことを特徴とする。
このような形態であっても、蓄電池ユニット12、DC接続ケーブル14を基本構成として、蓄電容量が可変可能な蓄電池装置が構成できる。蓄電池装置においては、少なくとも1種類の蓄電池ユニット12、1種類のDC接続ケーブル14を在庫として管理できるため管理容易であり、大きさや重量に起因する蓄電池装置の保管に関する制約を最小限に抑えることができる。蓄電池装置は、予め長さが規定された専用のDC接続ケーブル14を用いて、複数に設けられた蓄電池ユニット12内の蓄電池モジュール12bを直列接続させ、需要家が所望する蓄電容量を構築できる。そして、複数の蓄電池ユニット12間の接続は、異なる筐体面に分離して配置された端子群を専用のDC接続ケーブル14を介して行われるため、作業性が向上し誤接続の抑止が期待できる。
また、開示の技術の一形態においては、前記第1端子が第1筐体面に配置され、前記第2端子が前記第1筐体面と対向する第2筐体面に配置される架台であって、前記第1筐体面に配置された第1端子と第2筐体面に配置された第2端子とは配線機構によって接続される架台を備え、前記架台の第1筐体面に配置された第1端子と前記第2の蓄電池ユニットの第1筐体面に配置された第2端子、および、前記架台の第2筐体面に配置された第2端子と前記第2の蓄電池ユニットの第2筐体面に配置された第3端子とがさらに前記接続ケーブルで接続されるようにしてもよい。これにより、架台(Fixture)13aと組み合
わせられる蓄電池ユニット12では、例えば、架台の配線機構を介して一方の蓄電池モジュール12b1と、他方の蓄電池モジュール12b2とが直列に接続できるため、当該蓄電池モジュール間を接続させるDC接続ケーブル14を省くことができる。蓄電池ユニット12、架台(Fixture)13a、DC接続ケーブル14を基本構成とする蓄電池装置に
おいては、DC接続ケーブル14により、複数の蓄電池ユニット12の異なる筐体面に分離して配置された端子群に限定して接続できるため、さらなる作業性の向上および誤接続の抑止が期待できる。
また、開示の技術の一形態においては、前記接続ケーブルの第1嵌合端子と第2嵌合端子とは、同一の嵌合端子で構成されるようにしてもよい。これにより、蓄電池ユニット12を構成単位とする蓄電池装置のユニット間接続時においては、DC接続ケーブル14aの両端に設けられたコネクタが同一のコネクタで構成されるため、ケーブルの向き(オス型、メス型といった端子T1、T2に嵌合可能なコネクタ種別)を確認する必要がなく作業性が向上できる。さらに、ユニット間接続に関する部品種別の集約によるコストダウンが期待できる。
本発明によれば、電池装置の在庫管理が容易であり、接続時における誤配線を抑止し、蓄電容量を可変可能な技術を提供できる。
本発明の実施例に係る分散型電源システムの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施例における分離型の蓄電池システムにおける構成の形態を説明する図である。 本発明の実施例における分離型の蓄電池システムにおける構成の他の形態の一例を説明する図である。 本実施例に係る蓄電池装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施例における蓄電池ユニットの、同一筐体面に設けられた端子T1と端子T2の配置を説明する図である。 本発明の実施例に係る蓄電池装置の、他の容量形態における構成例を説明する図である。 本発明の変形例1における蓄電池ユニット間の接続形態を説明する図である。 本発明の変本発明の変形例2に係る蓄電池装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の変形例2に係る蓄電池装置の、他の容量形態における構成例を説明する図である。 本発明の変形例3に係る蓄電池装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の変形例3に係る蓄電池装置の、他の容量形態における構成例を説明する図である。 本発明の変形例3に係る蓄電池装置の、他の構成形態を説明する図である。 本発明の変形例4に係る蓄電池装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の変形例5に係る蓄電池装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の変形例5に係る蓄電池装置の、他の容量形態における構成例を説明する図である。 本発明の変形例6に係る蓄電池装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の変形例6に係る蓄電池装置のユニット間接続を説明する図である。 本発明の変形例6に係る蓄電池装置の、他の容量形態における構成例を説明する図である。 本発明の変形例7に係る蓄電池装置のユニット間接続を説明する図である。
〔適用例〕
以下、本発明の適用例について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の適用例に係る分散型電源システム200の概略構成を示すブロック図である。本適用例における分散型電源システム200は、太陽光発電モジュール70等を備える発電システム150と、商用電力が供給される電力系統90と連係される蓄電池システム100を構成に含むハイブリッド型の電源システムである。蓄電池システム100は、蓄電池モジュール41を内蔵する蓄電池装置40と、パワーコンディショナ50(以下、「PCS50」ともいう)とを備え、蓄電池装置40とパワーコンディショナ50とが別体に分離された分離型の蓄電池システムを構成する。発電システム150は、パワーコンディショナ60(以下、「PCS60」ともいう)と、太陽光発電モジュール70とを備え、パワーコンディショナ60は、太陽光発電モジュール70で発電された直流電力を所定電圧に変換する単方向DC/DCコンバータ61を備える。なお、図1において、発電システム150を構成するPCS60と、蓄電池システム100のPCS50とは、それぞれ個別の筐体として構成されているが、蓄電池システム100のPCS50が発電システム150を構成するPCS60と同一の筐体に収容されるように構成されてもよい。また、蓄電池システム100のPCS50が発電システム150を構成する単方向DC/DCコンバータ61を同一の筐体内に収容し、PCS60の制御機能と同等の機能を有するようにしてもよい。需要家における分散型電源の構成、規模等に応じて、適宜の形態を取り得ることが可能である。
図2に示すように、分離型の蓄電池システム100では、当該蓄電池システムの構築後、電力事情や分散型電源の構成、規模等に応じて蓄電池装置40を置換えることが可能である。例えば、蓄電容量が5kWhの蓄電池装置40#1を使用する蓄電池システム100の構築後、負荷等の増加に応じて、蓄電池装置40#1を蓄電池装置40#2、あるいは蓄電池装置40#3に置き換えることが可能になる。分離型の蓄電池システム100では、蓄電池措置40とPCS50との間の配線は1対1で接続されるため、置換え後の蓄電池装置40とPCS50との間の配線施工において、誤配線が生じる可能性は極めて低い。
しかしながら、既述したように、蓄電池装置を需要家に提供する製造業者や販売業者等の事業者においては、需要家側の電力事情等に対応するため、蓄電容量(kWh)が異なる複数種類の蓄電池装置40#1から40#3を個別に準備することが求められていた。このため、蓄電池装置を提供する事業者においては、容量毎に製造された蓄電池装置のそれぞれを在庫として抱え込み、これら製品在庫に関する管理が課題となっていた。
図3(1)に示されるように、蓄電池装置40aを単一容量の蓄電池モジュール41aで構成し、蓄電池システム100を構成するPCS50aに並列させて接続する形態が想定される。しかしながら、この形態では、PCS50aと複数の蓄電池装置40aとの間を接続する接続配線による電力ロスや各蓄電池モジュールの容量のバラつきを補償するため、PCS50a内に蓄電池装置40a専用の電力変換部54aから54cを設ける必要がある。電力変換部54が蓄電池装置40aの接続台数に応じて設けられるため、例えば、蓄電池装置40aの接続台数に比例してPCS側のコスト上昇を招くことになる。また、蓄電池装置40aの数量に応じた種類のパワーコンディショナ50aを新たな在庫として抱えるといった課題が生じ、蓄電池システム100の施工の際に、複数に設けられた蓄電池装置40aとPCS50aとの間を接続する配線の誤配線が生じる虞もある。
図3(2)に示されるように、蓄電池装置40bを単一容量の蓄電池モジュール41bで構成し、蓄電池システム100を構成するPCS50の双方向DC/DCコンバータ51に並列させて接続させる形態も想定される。しかしながら、このような形態では、蓄電池装置40bは電力変換部42bを備えることになるためコストが上昇することになる。加えて、電力変換部42bを備えることによる蓄電池装置40bの筐体サイズの相対的な大型化が免れず、容量種別は低減されるものの、相対的に広い保管場所の確保が必要にな
り、在庫管理における梱包重量も増加することになる。また、蓄電池装置40bを使用する蓄電池システム100の施工の際に、複数に設けられた蓄電池装置40bと双方向DC/DCコンバータ51との間を接続する配線の誤配線が生じる虞もある。
図4から図6に示されるように、本適用例に係る蓄電池装置10においては、バッテリプロテクションユニット(BPU)11と、蓄電池ユニット(BMA)12と、架台(Fixture)13とを基本構成として、需要家の電力事情や分散型電源の構成、規模等に応じ
て蓄電容量の可変を可能とする蓄電池装置が構築される。蓄電池ユニット12は、例えば、5kWhの蓄電池モジュール41を2分割して形成された、1対の2.5kWhの容量を有する蓄電池モジュール12b1、12b2を含み構成される。蓄電池モジュール12b1の正極側にはオス型の接続端子である端子T2が接続され、負極側にはメス型の接続端子である端子T1が接続される。蓄電池モジュール12b2においても同様であり、それぞれの端子T1、T2は、例えば、各蓄電池ユニットのコネクタ配置面に、所定の離間条件(離間距離“X”、“Y”、“Z”、“L”)を満たすように配置される。そして、少なくとも離間距離“X”、“Y”、“Z”に配置された端子T1-T2間は接続可能とし、離間距離“L”に配置された端子T1-T2間は接続不可となるように予め所定の固定長さに規定された専用のDC接続ケーブル14を用いて、蓄電池ユニット12間あるいは蓄電池ユニット12内の端子T1-T2間を接続させる。
本適用例に係る蓄電池装置10によれば、少なくとも、1種類のBPU11、1種類の蓄電池ユニット12、1種類の架台(Fixture)13、1種類のDC接続ケーブル14、
1種類のI/F接続ケーブル15を在庫に持つだけで、蓄電池ユニット12の数量に応じた複数種類の蓄電容量を備える蓄電池装置10が提供できる。また、蓄電池ユニット12に内蔵された1対の蓄電池モジュールを直列接続、あるいは他の蓄電池ユニット12の蓄電池モジュールと直列接続させることができるため、蓄電池装置10とパワーコンディショナ(PCS)50との間を1対1の接続配線で接続させ、誤配線を抑制する。さらに、DC接続ケーブル14を用いた蓄電池ユニット12間の所定接続、蓄電池ユニット12内の所定接続が可能になるため、容量拡張時における誤接続が防止できる。
〔実施例1〕
以下では、本発明の具体的な実施の形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
<システム構成>
図1は、本発明の実施例に係る分散型電源システム200の概略構成を示すブロック図である。本実施例における分散型電源システム200は、太陽光発電モジュール70等を備える発電システム150と、商用電力が供給される電力系統90と連係される蓄電池システム100を構成に含むハイブリッド型の電源システムである。蓄電池システム100は、蓄電池モジュール41を内蔵する蓄電池装置40と、パワーコンディショナ50(以下、「PCS50」ともいう)とを備え、蓄電池装置40とパワーコンディショナ50とが別体に分離された分離型の蓄電池システムを構成する。発電システム150は、パワーコンディショナ60(以下、「PCS60」ともいう)と、太陽光発電モジュール70とを備え、パワーコンディショナ60は、太陽光発電モジュール70で発電された直流電力を所定電圧に変換する単方向DC/DCコンバータ61を備える。なお、発電システム150は、太陽光発電システム以外の他の形態の発電システムを採用してもよい。他の形態の発電システムとして、風力や水力等の自然エネルギーを用いた発電システムや、燃料を用いた自家発電システム等が例示される。
本実施例に係る蓄電池システム100のPCS50は、直流バス53を介して相互に接続される双方向DC/DCコンバータ51と、双方向のインバータであるINV52とを備える。INV52は、例えば、電力系統90から供給された商用の交流電力を所定の直
流電力に変換(AC/DC)して直流バス53に出力するとともに、直流バス53に供給された直流電力を交流電力に変換して電力系統90や需要家の施設内に設けられた負荷80に出力する。PCS50において、双方向DC/DCコンバータ51は蓄電池装置40の蓄電池モジュール41に接続され、INV52は需要家内の分電盤を含む配線設備等を介して電力系統90や需要家内の負荷80に接続される。また、双方向DC/DCコンバータ51およびINV52は、直流バス53を介して、発電システム150を構成するPCS60の単方向DC/DCコンバータ61に接続される。PCS60の単方向DC/DCコンバータ61は、太陽光発電モジュール70と接続される。なお、図1におけるハッチングされた矢印は電力の流れを表す。
図1のハッチングされた矢印に示されるように、双方向DC/DCコンバータ51は、PCS50の制御指令に基づいて、INV52や単方向DC/DCコンバータ61を介して直流バス53に供給された直流電力の電圧変換を行い、蓄電池装置40の蓄電池モジュール41を充電する。同様にして、双方向DC/DCコンバータ51は、蓄電池装置40の蓄電池モジュール41から放電された放電電力の電圧変換を行い、直流バス53に出力する。
また、発電システム150の単方向DC/DCコンバータ61は、PCS60の制御指令に基づいて、太陽光発電モジュール70で発電された直流電力の電圧変換を行い、直流バス53に出力する。発電システム150のPCS60では、例えば、太陽光発電モジュール70の発電出力が最大となる最大電力(電流×電圧の値)点あるいは最適動作点で単方向DC/DCコンバータ61が動作するように最大電力点追従制御(Maximum power point tracking、MPPT)が行われる。
なお、図1において、発電システム150を構成するPCS60と、蓄電池システム100のPCS50とは、それぞれ個別の筐体として構成されているが、蓄電池システム100のPCS50が発電システム150を構成するPCS60と同一の筐体に収容されるように構成されてもよい。また、蓄電池システム100のPCS50が発電システム150を構成する単方向DC/DCコンバータ61を同一の筐体内に収容し、PCS60の制御機能と同等の機能を有するようにしてもよい。需要家における分散型電源の構成、規模等に応じて、適宜の形態を取り得ることが可能である。
図2は、分離型の蓄電池システムにおける構成の形態を説明する図である。図2において、蓄電池装置40#1から蓄電池装置40#3は、蓄電容量(kWh)が異なる蓄電池装置を表し、それぞれの蓄電池装置は、蓄電容量が異なる蓄電池モジュール41#1から41#3を備える(内蔵する)。例えば、蓄電池装置40#1の蓄電容量は5kWhであり、蓄電池装置40#2、40#3の蓄電容量はそれぞれ、10kWh、15kWhである。分離型の蓄電池システム100においては、蓄電池装置40#1から蓄電池装置40#3の中の、何れか一つの蓄電池装置40が、需要家の電力事情や分散型電源の構成、規模等に応じて設けられる。
図2に示すように、分離型の蓄電池システム100では、当該蓄電池システムの構築後、電力事情や分散型電源の構成、規模等に応じて蓄電池装置40を置換えることが可能である。例えば、蓄電容量が5kWhの蓄電池装置40#1を使用する蓄電池システム100の構築後、負荷等の増加に応じて、蓄電池装置40#1を蓄電池装置40#2、あるいは蓄電池装置40#3に置き換えることが可能になる。分離型の蓄電池システム100では、蓄電池措置40とPCS50との間の配線は1対1で接続されるため、置換え後の蓄電池装置40とPCS50との間の配線施工において、誤配線が生じる可能性は極めて低い。
しかしながら、既述したように、蓄電池装置を需要家に提供する製造業者や販売業者等の事業者においては、需要家側の電力事情等に対応するため、蓄電容量(kWh)が異なる複数種類の蓄電池装置40#1から40#3を個別に準備することが求められていた。このため、蓄電池装置を提供する事業者においては、容量毎に製造された蓄電池装置のそれぞれを在庫として抱え込み、これら製品在庫に関する管理が課題となっていた。
図3は、分離型の蓄電池システムにおける構成の他の形態を説明する図である。図3(1)および(2)には、蓄電池装置40の容量種別の低減が可能な蓄電池装置40の形態が例示される。図3(1)は、蓄電池装置40aを単一容量の蓄電池モジュール41aで構成し、蓄電池システム100を構成するPCS50aに並列させて接続可能な形態の一例である。蓄電池装置40aを単一容量(例えば、5kWh)の蓄電池モジュール41aで構成することで、PCS50aに並列させて接続させる蓄電池装置40aの数量を増加減することで、需要家の所望する電力容量を有する蓄電池システム100を提供することが可能になる。例えば、蓄電池装置40aを2台、3台と増設することにより、10kWh、15kWhの蓄電容量が提供できる。事業者側では、当該単一容量の蓄電池装置40aに限定して在庫管理することで、需要家側の電力事情等に応じた蓄電容量の蓄電池システムの構築が可能になる。
しかしながら、図3(1)に示されるように、PCS50aと複数の蓄電池装置40aとの間を接続する接続配線による電力ロスや各蓄電池モジュールの容量のバラつきを補償するため、PCS50a内に蓄電池装置40a専用の電力変換部54aから54cを設ける必要がある。電力変換部54aから54cは、例えば、双方向DC/DCコンバータ51とは変換容量が異なる双方向DC/DCコンバータで構成される。図3(1)に示される蓄電池システム100の形態では、電力変換部54が蓄電池装置40aの接続台数に応じて設けられるため、例えば、蓄電池装置40aの接続台数に比例してPCS20a側のコスト上昇を招くことになる。また、蓄電池装置40aの数量に応じた種類のパワーコンディショナ20aを新たな在庫として抱えるといった課題が生じ、蓄電池システム100の施工の際に、複数に設けられた蓄電池装置40aとPCS50aとの間を接続する配線の誤配線が生じる虞もある。
図3(2)は、蓄電池装置40bを単一容量の蓄電池モジュール41bで構成し、蓄電池システム100を構成するPCS50の双方向DC/DCコンバータ51に並列させて接続させる形態の一例である。蓄電池装置40bのそれぞれには、各蓄電池モジュールの容量のバラつきを補償するための電力変換部42bが設けられる。電力変換部42bは、例えば、双方向DC/DCコンバータ51とは変換容量が異なる双方向DC/DCコンバータで構成される。
図3(2)に示す形態であっても、蓄電池装置40bを単一容量(例えば、5kWh)の蓄電池モジュール41bと、電力変換部42bで構成できるため、並列させて接続可能な蓄電池装置40bの数量を増加減することで、需要家の所望する電力容量を有する蓄電池システム100を提供することが可能になる。例えば、蓄電池装置40bを2台、3台と増設することにより、10kWh、15kWhの蓄電容量が提供でき、事業者側では、当該単一容量の蓄電池装置40bに限定して在庫管理することで、需要家側の電力事情等に応じた蓄電容量の蓄電池システムの構築が可能になる。さらに、蓄電池装置40bには、接続配線による電力ロスを補償するための電力変換部42bが設けられるため、図3(1)に示す形態のように、蓄電池装置40bの数量に応じた種類のパワーコンディショナ20を新たな在庫として抱えるといった課題は生じない。
しかしながら、蓄電池装置40bは電力変換部42bを備えるため、図3(1)に示す蓄電池装置40aと比較して相対的にコストが上昇することになる。加えて、電力変換部
42bを備えることによる蓄電池装置40bの筐体サイズの相対的な大型化が免れない。蓄電池装置の容量種別は低減されるものの、図3(1)に示す蓄電池装置40aと比べて相対的に広い保管場所の確保が必要になり、在庫管理における梱包重量も増加することになる。また、蓄電池装置40bを使用する蓄電池システム100の施工の際に、複数に設けられた蓄電池装置40bとPCS50との間を接続する配線の誤配線が生じる虞もある。
<蓄電池装置構成>
図4は、本実施例に係る蓄電池装置10の概略構成を示すブロック図である。本実施例に係る蓄電池装置10は、需要家の電力事情や分散型電源の構成、規模等に応じて蓄電容量の可変を可能とする蓄電池装置である。図4に示されるように、本実施例に係る蓄電池装置10は、バッテリプロテクションユニット(以下、BPUともいう)11と、バッテリモジュールアッシィ(BMA;12#1、12#2)と、蓄電池装置10を需要家の施設に固定するための架台(Fixture)13とを含み構成される。BPU11およびバッテ
リモジュールアッシィ12#1、12#2は、それぞれ個別の筐体に収納可能なように構成される。以下では、バッテリモジュールアッシィを蓄電池ユニットとも称し、バッテリモジュールアッシィ(12#1、12#2)を総称して蓄電池ユニット12とも称する。
本実施例に係る蓄電池装置10において、蓄電池ユニット12は、2つの蓄電池モジュール(12b1、12b2)と、当該蓄電池ユニットの充放電に関する蓄電池の状態(例えば、SOC等)を監視する監視部(MBMS)12aとを備える。蓄電池ユニット12は、例えば、図1に示す蓄電池モジュール41を2つの蓄電池モジュールに分割し、当該分割された2つの蓄電池モジュールで単一容量の蓄電池ユニット12を構成する。例えば、5kWhの蓄電池モジュール41を2分割して、1対の2.5kWhの容量を有する蓄電池モジュール(12b1、12b2)を形成し、当該2.5kWhの蓄電池モジュール(12b1、12b2)を同一筐体に収納することで、5kWhの蓄電容量を有する蓄電池ユニット12が構成される。そして、本実施例に係る蓄電池装置10においては、蓄電池ユニット12の容量を基本容量として、複数の蓄電池ユニット12を需要家の電力事情等に応じて直列に接続させることで、当該需要家の所望する蓄電容量を有する蓄電池システムの提供が可能になる。図4に例示の形態は、5kWhを基本容量とする2つの蓄電池ユニット12を直列に接続させて構成された、10kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10の一例である。以下では、蓄電池モジュール(12b1、12b2)を総称して蓄電池モジュール12bともいう。
蓄電池ユニット12を構成する蓄電池モジュール12bの正極側にはオス型の接続端子である端子T2が接続され、負極側にはメス型の接続端子である端子T1が接続される。蓄電池モジュール12b1に接続された端子T1および端子T2、蓄電池モジュール12b2に接続された端子T1および端子T2は、例えば、蓄電池ユニット12を収容する筐体の同一面に配設される。例えば、蓄電池ユニット12を収容する筐体が直6面体で構成される場合には、当該6直面体を構成する一つの面内に、蓄電池モジュール12b1に接続された端子T1および端子T2、蓄電池モジュール12b2に接続された端子T1および端子T2が配置される。以下、各蓄電池モジュールに接続された端子T1、T2が配置される筐体面をコネクタ配置面ともいう。なお、本実施例において、蓄電池モジュール12b1は、「第1の蓄電池モジュール」の一例に相当し、蓄電池モジュール12b2は、「第2の蓄電池モジュール」の一例に相当する。また、蓄電池モジュール12b1の正負電極に接続される端子T1および端子T2は、「第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第1端子と、前記第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の他方に接続された第2端子」の一例に相当し、蓄電池モジュール12b2の正負電極に接続される端子T1および端子T2は、「第2の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第3端子と、前記第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の
他方に接続された第4端子」の一例に相当する。
図5は、蓄電池ユニット12の同一筐体面に設けられた端子T1と端子T2の相対的な配置を説明する図である。図5においては、蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面と、蓄電池ユニット12#2のコネクタ配置面が、蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面を上位側として上下方向に並んで図示されている。蓄電池ユニット12#1において、蓄電池モジュール12b1の正極側に接続される端子T2と、蓄電池モジュール12b2の負極側に接続される端子T1とは、コネクタ配置面の上部側に左右方向に並んで配置されている。また、蓄電池モジュール12b1の負極側に接続される端子T1と、蓄電池モジュール12b2の正極側に接続される端子T2とは、コネクタ配置面の下部側に左右方向に並んで配置されている。各蓄電池モジュール12bと接続される端子T1、T2の配置位置は、蓄電池ユニット12#2のコネクタ配置面においても同様である。なお、各蓄電池ユニット12のコネクタ配置面には、監視部(MBMS)12aを接続させるためのコネクタ端子T6が設けられる。また、本実施例において、コネクタ配置面の上部側は「筐体面の一端側」の一例に相当し、コネクタ配置面の下部側は「筐体面の他端側」の一例に相当する。
蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面において、上部側に左右方向に並んで配置された端子T2と端子T1との間の離間距離は“L”となるように配置され、下部側に左右方向に並んで配置された端子T1と端子T2との間の離間距離は“Y”となるように配置される。このような配置位置は、蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面においても同様である。そして、上下方向に並設される蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面と、蓄電池ユニット12#2のコネクタ配置面との間において、蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面の下部側に配置された端子T1と、蓄電池ユニット12#2のコネクタ配置面の上部側に配置された端子T2との間の離間距離は“X”となるように配置される。同様にして、蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面の下部側に配置された端子T2と、蓄電池ユニット12#2のコネクタ配置面の上部側に配置された端子T1との間の離間距離は“Z”となるように配置される。ここで、離間距離は、例えば、コネクタ配置面において端子T1、T2が設けられた領域の略中央部間の距離を表す。本実施例において、コネクタ配置面の上部側に左右方向に並んで配置された端子T2と端子T1との間の離間距離は「第1距離」の一例に相当し、下部側に左右方向に並んで配置された端子T1と端子T2との間の離間距離は「第2距離」の一例に相当する。
本実施例に係る蓄電池装置10においては、蓄電池ユニット12#1と蓄電池ユニット12#2とは、専用のDC接続ケーブル14を用いて、各蓄電池モジュール12bが直列に接続されるように構成される。ここで、DC接続ケーブル14の一端側には端子T1に嵌合可能なコネクタ(例えば、端子T2に相当するオス型コネクタ)が設けられ、他端側には端子T2に嵌合可能なコネクタ(例えば、端子T1に相当するメス型コネクタ)が設けられる。DC接続ケーブル14は、所定の固定長さとなるように構成されている。本実施例において、DC接続ケーブル14は、「一端に前記第1端子に嵌合する第1嵌合端子と、他端に前記第2端子に嵌合する第2嵌合端子とが設けられた接続ケーブルであって、前記第1嵌合端子は前記第3端子に嵌合可能であるとともに、前記第2嵌合端子は前記第4端子に嵌合可能に構成された接続ケーブル」の一例に相当する。
例えば、蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面の下部側に配置された端子T1は、DC接続ケーブル14を用いて、蓄電池ユニット12#2のコネクタ配置面の上部側に配置された端子T2と接続される。これにより、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の負極側と、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1の正極側とが直列接続される。同様にして、蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面の下部側に配置された端子T2は、DC接続ケーブル14を用いて、蓄電池ユニット12#2のコネク
タ配置面の上部側に配置された端子T1と接続される。これにより、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の正極側と、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の負極側とが直列接続される。さらに、各蓄電池ユニットのコネクタ配置面の下部側に配置された端子T1と端子T2とは、専用のDC接続ケーブル14を用いて接続される。これにより、各蓄電池ユニットに内蔵された蓄電池モジュール12b1の負極側と、蓄電池モジュール12b2の負極側とが直列に接続される。
但し、各蓄電池ユニットのコネクタ配置面の上部側に配置された端子T2と端子T1とは、専用のDC接続ケーブル14では接続できない。つまり、離間距離“X”、“Y”、“Z”は、予め所定の固定長さに規定された専用のDC接続ケーブル14を用いて接続できる端子間距離であり、離間距離“L”は、DC接続ケーブル14で接続できない端子間距離とも言うことができる。なお、専用のDC接続ケーブル14の両端には、嵌合タイプの異なる2種のコネクタが設けられている。このため、例えば、蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面の下部側に配置された端子T1と、蓄電池ユニット12#2のコネクタ配置面の上部側に配置された端子T1とがDC接続ケーブル14を介して接続されることはない。同様にして、蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面の下部側に配置された端子T2と、蓄電池ユニット12#2のコネクタ配置面の上部側に配置された端子T2とがDC接続ケーブル14を介して接続されることはない。さらに、各蓄電池ユニットのコネクタ配置面の上部側に配置された端子T1と下部側に配置された端子T1、および、上部側に配置された端子T2と下部側に配置された端子T2とがDC接続ケーブル14を介して接続されることもない。なお、同一蓄電池ユニット内における蓄電池モジュール12b1の正極側(端子T2)と負極側(端子T1)、および、蓄電池モジュール12b2の正極側(端子T2)と負極側(端子T1)が、専用のDC接続ケーブル14によって接続できないことは言うまでもない。
本実施例に係る蓄電池装置10においては、蓄電池ユニット12のコネクタ配置面に配置される端子T1、T2の位置を離間距離“X”、“Y”、“Z”、“L”を満たすように構成する。そして、予め所定の固定長さに規定された専用のDC接続ケーブル14を用いることで、容量拡張時に伴う蓄電池ユニット12の誤配線を抑止することが可能になる。また、専用のDC接続ケーブル14を用いることで、蓄電池ユニット12を構成する蓄電池モジュール12b1と他の蓄電池ユニット12を構成する蓄電池モジュール12b1、蓄電池ユニット12を構成する蓄電池モジュール12b2と他の蓄電池ユニット12を構成する蓄電池モジュール12b2とを直列接続させることができる。同様にして、蓄電池ユニット12に内蔵された蓄電池モジュール12b1と蓄電池モジュール12b2とを直列接続させることができる。本実施例に係る蓄電池装置10によれば、蓄電池ユニット12に内蔵された蓄電池モジュール12b1、12b2を直列に接続させて容量可変可能な蓄電池装置が提供できる。
図4に戻り、蓄電池ユニット12を構成する監視部(MBMS)12aは、プロセッサ(MPU等)、メモリ、通信インターフェース回路等を含んで構成されるマイコンユニットである。監視部12aにより、蓄電池ユニット12が備える2つの蓄電池モジュール12b1、12b2の充放電に関する状態の監視、蓄電池モジュール12b1および12b2のそれぞれを構成する蓄電池セルの電圧のバラつきを調整する。このようなマイコンユニットとして例えば、基板上に複数の機能ICが設けられたユニットや、単一のチップ上に上記プロセッサ(MPU等)、メモリ、通信インターフェース回路等の機能を集積させたSoC(System on a Chip)の専用IC等が例示される。メモリには、フラッシュメモリ、RAMやROMが含まれてもよい。監視部12aは、通信端子T6と接続され、当該通信端子T6に嵌合するコネクタ端子を備えたI/F接続ケーブル15を通じてBPU11の制御部(RBMS)11a、他の蓄電池ユニット12を構成する監視部12aと接続される。監視部12aは、例えば、自身が監視する蓄電池モジュール12bの状態をI/
F接続ケーブル15を通じて接続されたBPU11の制御部11aに通知する。監視部(MBMS)12aは、例えば、蓄電池モジュール12b1、12b2を構成する蓄電池セルの電圧、モジュール温度等を充放電に関する状態情報として監視し、当該状態情報をBPU11の制御部11aに通知する。
BPU11は、蓄電池装置10を構成する蓄電池ユニット12の過充電や過放電、温度異常等が検出された場合に、充電電流・放電電流等の遮断制御により、当該蓄電池ユニットに内蔵された蓄電池モジュール12b1、12b2等を保護する機能を有するユニットである。BPU11は、蓄電池システム100を構築する際に、パワーコンディショナ(PCS)50と接続させるための接続インターフェースを有する。すなわち、PCS50の双方向DC/DCコンバータ51と接続させるための接続配線が接続されるDC+側端子T3、DC-側端子T4を備える。また、検知された異常をPCS50に通知するためのI/F端子T5を備える。PCS50とBPU11とは、例えば、CAN等の通信を介して接続される。
さらに、BPU11は、蓄電池ユニット12に接続されるための接続インターフェースを有する。すなわち、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2と接続させるための端子T1、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1と接続させるための端子T2を備える。また、蓄電池ユニット12の監視部12aを介して蓄電池モジュール12bの状態情報を取得するための通信端子T6を備える。BPU11の端子T1と、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2、および、BPU11の端子T2と、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1とは、専用のDC接続ケーブル14を用いて接続される。また、BPU11の通信端子T6と、蓄電池ユニット12の監視部12aに接続される通信端子T6とは、I/F接続ケーブル15を通じて接続される。
BPU11は、制御部(RBMS)11a、電源11b、リレーRy、サーキットブレーカCB、ヒューズFを含み構成される。電源11bは、制御部11aを駆動するための内蔵電源である。電源11bは、例えば、端子T1およびT2を介して接続された蓄電池ユニット12の蓄電電力から駆動電力を生成して制御部11aに供給する。制御部11aは、蓄電池装置10を構成する各蓄電池ユニット12から通知された状態情報に基づいて、蓄電池装置10全体の動作を制御するSoC(System on a Chip)等のマイコンユニットである。制御部11aは、プロセッサ(MPU等)、メモリ、通信インターフェース回路等を含み構成される。メモリには、フラッシュメモリ、RAMやROM等が含まれる。
制御部11aの機能により、蓄電池ユニット12の過充電や過放電、温度異常等が検出された場合に、充電電流・放電電流等の遮断制御が行われ、当該蓄電池ユニットに内蔵された各蓄電池モジュール等が保護される。また、制御部11aの機能により、蓄電池装置10で検知された異常が蓄電池システム100を構築するPCS50に通知される。制御部11aは、例えば、各蓄電池ユニットの監視部(MBMS)12aから通知された状態情報、DC+側端子T3およびDC-側端子T4介して入出力される入出力電力量等に基づいて、蓄電池装置10としてのSOC(State Of Charge)、SOH(State Of Health)算出する。また、蓄電池装置10としての充放電サイクル数といった保守・保証に関する情報を管理する。制御部11aは、上記情報をI/F端子T5を介して接続された蓄電池システム100のPCS50に通知する。
リレーRy、サーキットブレーカCB、ヒューズFは、過充電や過放電、温度異常等が検出された場合に蓄電池モジュール12b等を保護するための保護回路を構成する。リレーRyの一端はDC+側端子T3と接続され、他端はサーキットブレーカCBの一端に接
続される。サーキットブレーカCBの他端は、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2と接続させるための端子T1に接続される。ヒューズFの一端は、DC-側端子T4と接続され、他端はサーキットブレーカCBの一端に接続される。一端がヒューズFに接続されたサーキットブレーカCBの他端は、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1と接続させるための端子T2に接続される。
保護回路では、例えば、制御部11aによる制御に基づいて、リレーRyの接点開動作、サーキットブレーカCBの遮断動作等により、充電電流・放電電流等の遮断制御が制御される。また、ヒューズFの溶断により、各蓄電池ユニットに流れる過電流が遮断される。なお、サーキットブレーカCBにおいては、手動によるON/OFF動作、過電流の検知によるOFF動作が行われてもよい。
図4に示される蓄電池装置10においては、BPU11の端子T2と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、BPU11の端子T1と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。そして、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。蓄電池ユニット12#2においては、蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と、電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。なお、蓄電池ユニット12#1の監視部12aと、蓄電池ユニット12#2の監視部12aとは、I/F接続ケーブル15を用いて接続される。
この結果、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1が直列接続され、10kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10が提供される。蓄電池装置10は、PCS50の双方向DC/DCコンバータ51と1対1の接続配線で接続されるため、配線施工時における誤配線を抑制できる。
図6は、本実施例に係る蓄電池装置10の、他の容量形態における構成例を説明する図である。図6(1)には、1台のBPU11と、3台の蓄電池ユニット(12#1、12#2、12#3)と、架台(Fixture)13とを構成に含む蓄電池装置10の形態が例示
され、図6(2)には、1台のBPU11と、1台の蓄電池ユニット12と、架台(Fixture)13とを構成に含む蓄電池装置10の形態が例示される。図6(1)に例示の形態
では、3台の基本容量5kWhの蓄電池ユニット12の直列接続により15kWhの蓄電容量が提供可能であり、図6(1)に例示の形態では、1台の蓄電池ユニット12による5kWhの蓄電容量が提供可能である。
図6(1)に示す形態では、BPU11の端子T2と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、BPU11の端子T1と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。また、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1
の正極側に接続された端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。さらに、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。蓄電池ユニット12#3においては、蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と、電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。なお、蓄電池ユニット12#1の監視部12aと蓄電池ユニット12#2の監視部12a、蓄電池ユニット12#2の監視部12aと蓄電池ユニット12#3の監視部12aとは、I/F接続ケーブル15を用いて接続される。
この結果、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b1、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1が直列接続され、15kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10が提供される。この形態においても、蓄電池装置10は、PCS50の双方向DC/DCコンバータ51と1対1の接続配線で接続されるため、配線施工時における誤配線が抑制される。
図6(2)に示す形態では、BPU11の端子T2と蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、BPU11の端子T1と蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。そして、蓄電池ユニット12においては、蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と、電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。BPU11の制御部11aと、蓄電池ユニット12の監視部12aは、I/F接続ケーブル15を通じて接続される。図6(2)に示す形態では、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b2と蓄電池モジュール12b1とが直列接続され、5kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10が提供される。蓄電池装置10は、PCS50の双方向DC/DCコンバータ51と1対1の接続配線で接続される。
以上、説明したように、本実施例に係る蓄電池装置10によれば、少なくとも、BPU11、蓄電池ユニット12を基本構成として、5kWh、10kWh、15kWhといったように、需要家の電力事情や分散型電源の構成、規模等に応じて蓄電容量の可変を可能とする蓄電池装置が提供できる。蓄電池装置10は、双方向DC/DCコンバータ等の電力変換部を備える必要がなく、蓄電池装置10と接続されるパワーコンディショナ(PCS)50に双方向DC/DCコンバータ等の電力変換部を設ける必要もないため、蓄電池システム100のコスト上昇を招くこともない。さらに、事業者等においては、例えば、1種類のBPU11、1種類の蓄電池ユニット12、1種類の架台(Fixture)13、1
種類のDC接続ケーブル14を在庫に持つだけで、蓄電池ユニット12の数量に応じた複数種類の蓄電容量を備える蓄電池装置10が提供できる。本実施例によれば、在庫管理が容易であり、大きさや重量に起因する蓄電池装置の保管に関する制約を最小限に抑え、保管期間の長期化に伴う蓄電池モジュールの劣化を抑制可能な蓄電池装置が提供できる。
また、本実施例に係る蓄電池装置10によれば、蓄電池ユニット12に内蔵された1対の蓄電池モジュールを直列接続、あるいは他の蓄電池ユニット12の蓄電池モジュールと直列接続させることで複数種類の蓄電容量が構成できる。このため、蓄電池システム100においては、蓄電池装置10とパワーコンディショナ(PCS)50との間を1対1の接続配線で接続させることができる。例えば、負荷等の増加に応じて蓄電容量を増加させ
る場合であっても、PCS50と蓄電池装置10とは1対1の接続配線で接続できる。本実施例に係る蓄電池装置10によれば、配線施工時における蓄電池装置10とPCS50との間を接続させる誤配線が抑制できる。
さらに、本実施例に係る蓄電池装置10によれば、蓄電池ユニット12のコネクタ配置面において、1対の蓄電池モジュール12b1、12b2に接続されたそれぞれの端子T1、T2を、離間距離“X”、“Y”、“Z”、“L”の位置関係を満たすように配置することができる。そして、少なくとも離間距離“X”、“Y”、“Z”に配置された端子T1-T2間は接続可能とし、離間距離“L”に配置された端子T1-T2間は接続不可となるように予め所定の固定長さに規定された専用のDC接続ケーブル14を用いて、蓄電池ユニット12間あるいは蓄電池ユニット12内での端子T1-T2間が接続できる。本実施例に係る蓄電池装置10によれば、容量拡張の際の蓄電池ユニット12の接続における誤接続が防止できる。
<変形例1>
実施例に係る蓄電池装置10では、蓄電池ユニット12のコネクタ配置面における端子T1、T2の配置位置を、離間距離“X”、“Y”、“Z”、“L”の位置関係を満たすように配置した。変形例1においては、例えば、離間距離“L”の条件を緩和し、1対の蓄電池モジュール12b1、12b2に接続されたそれぞれの端子T1、T2をコネクタ配置面に配置することもできる。但し、離間距離“L”の条件を緩和するため、当該条件の対応箇所において誤接続が生じる虞がある。しかしながら、例えば、ヒューズ等を接続経路に追加することで過電流から蓄電池モジュール12を保護することができる。
図7は、変形例1における蓄電池ユニット間の接続形態を説明する図である。図7(1)には、コネクタ配置面における端子T1と端子T2の相対的な位置関係が例示され、図7(2)には、蓄電池ユニット間の接続が例示される。
図7(1)に示されるように、変形例1に係る蓄電池ユニット12のコネクタ配置面においては、実施例と同様の離間距離“X”、“Y”、“Z”の位置関係を満たすように、端子T1、T2が配置される。但し、コネクタ配置面における、上部側に左右方向に並んで配置された端子T2と端子T1との間の離間距離“L”の条件は緩和されている。そして、蓄電池ユニット12#1、12#2のそれぞれには、誤接続の際に生じる過電流から蓄電池モジュール12を保護するための保護回路であるヒューズF1が設けられている。図7(1)に示されるように、ヒューズF1は、例えば、蓄電池モジュール12b1の正極側と端子T2との間に設けられる。なお、ヒューズF1の位置は、蓄電池モジュール12b1の負極側と端子T1との間、蓄電池モジュール12b2の正極側と端子T2との間、蓄電池モジュール12b2の負極側と端子T1との間のいずれにも配置し得る。
図7(2)に示されるように、変形例1においても、蓄電池ユニット12#1と蓄電池ユニット12#2とは、専用のDC接続ケーブル14を用いて、各蓄電池モジュール12bが直列に接続されるように構成される。例えば、蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面の下部側に配置された端子T1は、DC接続ケーブル14を用いて、蓄電池ユニット12#2のコネクタ配置面の上部側に配置された端子T2と接続される。これにより、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の負極側と、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1の正極側とが直列接続される。同様にして、蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面の下部側に配置された端子T2は、DC接続ケーブル14を用いて、蓄電池ユニット12#2のコネクタ配置面の上部側に配置された端子T1と接続される。これにより、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の正極側と、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の負極側とが直列接続される。さらに、各蓄電池ユニットのコネクタ配置面の下部側に配置された端子T1と端子T2とは、専
用のDC接続ケーブル14を用いて接続される。これにより、各蓄電池ユニットに内蔵された蓄電池モジュール12b1の負極側と、蓄電池モジュール12b2の負極側とが直列に接続される。
なお、蓄電池ユニット12のコネクタ配置面において、上部側に左右方向に並んで配置された端子T1と端子T2との間に誤接続が生じた際には、蓄電池モジュール12b1の正極側と端子T2との間に設けられたヒューズF1が溶断されることで、過電流からの保護が可能になる。変形例1の形態においても、ヒューズF1の追加によるコストアップや電力ロスは生じるものの、実施例と同様の効果を奏する蓄電池装置10が提供できる。
<変形例2>
実施例に係る蓄電池装置10では、少なくともBPU11、蓄電池ユニット12を基本構成として、5kWh、10kWh、15kWhといったように蓄電容量の可変を可能とする蓄電池装置を構成する。ここで、BPU11内に蓄電池ユニット12を構成する1対の蓄電池モジュール12b1、12b2を含むようにすることも可能である。変形例2においては、BPU11内に1対の蓄電池モジュール12b1、12b2を含む形態で蓄電池装置が構成される。
図8は、変形例2に係る蓄電池装置10aの概略構成を示すブロック図である。図8に示されるように、変形例2に係る蓄電池装置10aでは、1対の蓄電池モジュール12b1、12b2を含みBPU21が構成される。図8に示す蓄電池装置10aの形態では、5kWhを基本容量とする2つの蓄電池ユニット12#1、12#2をBPU21に直列接続させることにより、15kWhの蓄電容量が提供できる。以下、実施例における蓄電池装置10との相違点を主に説明する。
BPU21において、蓄電池モジュール12b1の正極側は保護回路を構成するサーキットブレーカCBの一方の一端に接続され、負極側は端子T1に接続される。同様にして、蓄電池モジュール12b2の負極側はサーキットブレーカCBの他方の一端に接続され、正極側は端子T2に接続される。なお、BPU21における他の構成については、BPU11と同様である。
変形例2に係る蓄電池装置10aでは、BPU21の端子T2と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、BPU21の端子T1と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、それぞれにDC接続ケーブル14を介して接続される。蓄電池ユニット12#1と蓄電池ユニット12#2との接続は、実施例の蓄電池装置10と同様である。この結果、BPU21の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1、BPU21の蓄電池モジュール12b1が直列接続され、15kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10aが提供される。変形例2の形態においても、蓄電池装置10aは、PCS50の双方向DC/DCコンバータ51と1対1の接続配線で接続されるため、配線施工時における誤配線を抑制できる。
図9は、変形例2に係る蓄電池装置10aの、他の容量形態における構成例を説明する図である。図9(1)には、1台のBPU21と、1台の蓄電池ユニット12と、架台(Fixture)13とを構成に含む蓄電池装置10aの形態が例示され、図9(2)には、1
台のBPU11と、架台(Fixture)13とを構成に含む蓄電池装置10aの形態が例示
される。図9(1)の形態では、BPU21と蓄電池ユニット12の直列接続により10kWhの蓄電容量が提供され、図9(2)の形態では、BPU21による5kWhの蓄電
容量が提供可能である。なお、変形例2に係る蓄電池装置10aにおいては、図9に示される架台(Fixture)13を含めないように構成してもよい。
図9(1)の形態では、BPU21の端子T2と蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、BPU12の端子T1と蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。蓄電池ユニット12においては、蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と、蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。この結果、BPU21の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b1、BPU21の蓄電池モジュール12b1が直列接続され、10kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10aが提供される。
図9(2)に示す形態では、BPU21の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と、蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。この結果、BPU21に内蔵された蓄電池モジュール12b2と蓄電池モジュール12b1とが直列接続され、5kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10aが提供される。他の容量形態においても、変形例2に係る蓄電池装置10aは、PCS50の双方向DC/DCコンバータ51と1対1の接続配線で接続されるため、配線施工時における誤配線を抑制できる。
<変形例3>
変形例2に係る蓄電池装置10aにおいて、BPU21、蓄電池ユニット12に内蔵される蓄電池モジュール12の容量を5kWhとすることも可能である。変形例3においては、BPU21、蓄電池ユニット12内に5kWhの単一の蓄電池モジュール12b3を含む形態で蓄電池装置が構成される。なお、本変形例において、蓄電池モジュール12b3は、「第1の蓄電池モジュール」の一例に相当し、蓄電池モジュール12b3の正負電極に接続される端子T1および端子T2は、「第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第1端子と、前記第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の他方に接続された第2端子」の一例に相当する。
図10は、変形例3に係る蓄電池装置10bの概略構成を示すブロック図である。図10に示されるように、変形例3に係る蓄電池装置10bでは、蓄電容量が5kWhの単一の蓄電池モジュール12b3を含みBPU31、蓄電池ユニット22が構成される。なお、図10に示す蓄電池装置10bの形態では、5kWhを基本容量とする2つの蓄電池ユニット22#1、22#2をBPU31に直列接続させることにより、15kWhの蓄電容量が提供できる。以下、変形例2における蓄電池装置10aとの相違点を主に説明する。
BPU31において、蓄電池モジュール12b3の正極側は保護回路を構成するサーキットブレーカCBの一方の一端に接続され、負極側は端子T1に接続される。そして、サーキットブレーカCBの他方の一端は、接続配線12b4を介して端子T2に接続される。変形例3においては、このような構成を備えることにより、5kWhの蓄電容量を有する単一の蓄電池モジュール12b3を用いて、実施例の蓄電池装置10、変形例2の蓄電池装置10aと同等の蓄電池装置10bを提供することが可能になる。なお、BPU31における他の構成については、BPU11と同様である。
蓄電池ユニット22#1、22#2においても、BPU31と同様にして5kWhの蓄電容量を有する単一の蓄電池モジュール12b3が内蔵される。すなわち、コネクタ配置面の上部側には蓄電池モジュール12b3の正極側に接続された端子T2が配置され、下
部側には蓄電池モジュール12b3の負極側に接続された端子T1が配置される。また、接続配線12b4の一端と接続された端子T1がコネクタ配置面の上部側に配置され、接続配線12b4の他端と接続された端子T2がコネクタ配置面の下部側に配置される。
そして、変形例3に係る蓄電池装置10bでは、BPU31の端子T2と蓄電池ユニット22#1の接続配線12b4に接続された端子T1、BPU31の端子T1と蓄電池ユニット22#1の蓄電池モジュール12b3の正極側に接続された端子T2とが、それぞれにDC接続ケーブル14を介して接続される。また、蓄電池ユニット22#1の接続配線12b4に接続された端子T2と蓄電池ユニット22#2の接続配線12b4に接続された端子T1、蓄電池ユニット22#1の蓄電池モジュール12b3の負極側に接続された端子T1と蓄電池ユニット22#2の蓄電池モジュール12b3の正極側に接続された端子T2とが、それぞれにDC接続ケーブル14を介して接続される。蓄電池ユニット22#2においては、接続配線12b4に接続された端子T2と蓄電池モジュール12b3の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。
この結果、蓄電池ユニット22#2の蓄電池モジュール12b3、蓄電池ユニット22#2の蓄電池モジュール12b3、BPU31の蓄電池モジュール12b3が直列接続され、15kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10bが提供される。変形例3の形態においても、蓄電池装置10bは、少なくともBPU31と、蓄電池ユニット22とを基本構成として、5kWh、10kWh、15kWhといった蓄電容量を可変可能な蓄電池装置が提供できる。また、変形例3に形態においても、PCS50の双方向DC/DCコンバータ51と1対1の接続配線で接続されるため、配線施工時における誤配線を抑制できる。
図11は、変形例3に係る蓄電池装置10bの、他の容量形態における構成例を説明する図である。図11(1)には、1台のBPU31と、1台の蓄電池ユニット22と、架台(Fixture)13とを構成に含む蓄電池装置10bの形態が例示され、図11(2)に
は、1台のBPU31と、架台(Fixture)13とを構成に含む蓄電池装置10bの形態
が例示される。図11(1)の形態では、BPU31と蓄電池ユニット22の直列接続により10kWhの蓄電容量が提供され、図11(2)の形態では、BPU31による5kWhの蓄電容量が提供される。なお、変形例3においても、図11に示される架台(Fixture)13を含めない形態で蓄電池装置10bが構成し得る。
図11(1)の形態では、BPU31の端子T2と蓄電池ユニット22の端子T1、BPU31の端子T2と蓄電池ユニット22の蓄電池モジュール12b3の正極側に接続された端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。蓄電池ユニット22においては、接続配線12b4の一端に接続された端子T2と、蓄電池モジュール12b3の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。この結果、蓄電池ユニット22の蓄電池モジュール12b3とBPU31の蓄電池モジュール12b3とが直列接続され、10kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10bが提供される。
図11(2)に示す形態では、BPU31の端子T2と、蓄電池モジュール12b3の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。この結果、BPU31に内蔵された蓄電池モジュール12b3の蓄電容量を有する5kWhの蓄電池装置10bが提供される。他の容量形態においても、変形例3に係る蓄電池装置10bは、PCS50の双方向DC/DCコンバータ51と1対1の接続配線で接続されるため、配線施工時における誤配線が抑制できる。
なお、変形例3の他の形態として、例えば、実施例に係る蓄電池装置10を構成するBPU11と、蓄電池ユニット22とを組合せて蓄電池装置10bを構成するとしてもよい
。図12は、変形例3に係る蓄電池装置10bの、BPU11と蓄電池ユニット22とを組合せた構成例における容量形態を説明する図である。図12(1)には、1台のBPU11と、3台の蓄電池ユニット22と、架台(Fixture)13とを構成に含み、15kW
hの蓄電容量を提供する蓄電池装置10bの形態が例示される。また、図12(2)には、1台のBPU11と、2台の蓄電池ユニット22と、架台(Fixture)13とを構成に
含み、10kWhの蓄電容量を提供する形態、図12(3)には、1台のBPU11と、1台の蓄電池ユニット22と、架台(Fixture)13とを構成に含み、5kWhの蓄電容
量を提供する形態が例示されている。図12においても、架台(Fixture)13を含めな
い形態で蓄電池装置10bが構成し得る。
図12(1)に示される形態では、5kWhを基本容量とする3つの蓄電池ユニット22#1、22#2、22#3が直列接続されてBPU11に接続される。図12(1)では、BPU11の端子T2と蓄電池ユニット22#1の接続配線12b4に接続された端子T1、BPU11の端子T1と蓄電池ユニット22#1の蓄電池モジュール12b3の正極側に接続された端子T2とが、それぞれにDC接続ケーブル14を介して接続される。そして、蓄電池ユニット22#1の接続配線12b4に接続された端子T2と蓄電池ユニット22#2の接続配線12b4に接続された端子T1、蓄電池ユニット22#1の蓄電池モジュール12b3の負極側に接続された端子T1と蓄電池ユニット22#2の蓄電池モジュール12b3の正極側に接続された端子T2とが、それぞれにDC接続ケーブル14を介して接続される。同様にして、蓄電池ユニット22#2の接続配線12b4に接続された端子T2と蓄電池ユニット22#3の接続配線12b4に接続された端子T1、蓄電池ユニット22#2の蓄電池モジュール12b3の負極側に接続された端子T1と蓄電池ユニット22#3の蓄電池モジュール12b3の正極側に接続された端子T2とが、それぞれにDC接続ケーブル14を介して接続される。蓄電池ユニット22#3においては、接続配線12b4に接続された端子T2と蓄電池モジュール12b3の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。
この結果、蓄電池ユニット22#1の蓄電池モジュール12b3、蓄電池ユニット22#2の蓄電池モジュール12b3、蓄電池ユニット22#1の蓄電池モジュール12b3が直列接続され、15kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10bが提供される。
図12(2)に示される形態では、5kWhを基本容量とする2つの蓄電池ユニット22#1、22#2が直列接続されてBPU11に接続される。そして、図12(1)と同様にして、BPU11と蓄電池ユニット22#1、蓄電池ユニット22#1と蓄電池ユニット22#2との間がDC接続ケーブル14を介して接続される。蓄電池ユニット22#2においては、接続配線12b4に接続された端子T2と蓄電池モジュール12b3の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。これにより、蓄電池ユニット22#1の蓄電池モジュール12b3と、蓄電池ユニット22#2の蓄電池モジュール12b3とが直列接続され、10kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10bが提供される。
図12(3)に示される形態では、図12(1)と同様にして、BPU11と蓄電池ユニット22との間がDC接続ケーブル14を介して接続され、蓄電池ユニット22においては接続配線12b4に接続された端子T2と蓄電池モジュール12b3の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。これにより、5kWhを基本容量とする蓄電池ユニット22の正極側に接続された端子T2と、負極側に接続された端子T1とがDC接続ケーブル14を介してBPU11に接続され、5kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10bが提供される。図12に示す形態であっても、蓄電池装置10bは、少なくともBPU11と、蓄電池ユニット22とを基本構成として、5kWh、10kWh、15kWhといった蓄電容量を可変可能な蓄電池装置が提供でき、PCS
50の双方向DC/DCコンバータ51と1対1で接続可能なため、配線施工時等における誤配線が抑制できる。
<変形例4>
図13は、変形例4に係る蓄電池装置10cの概略構成を示すブロック図である。図13においては、直列接続された2台の蓄電池ユニット12をさらに並列させて運用が可能な蓄電容量20kWhの装置形態が例示される。変形例4に係る蓄電池装置10cは、実施例の蓄電地装置10を構成するBPU11に替えて、並列接続を行うための拡張回路を含むBPU32を構成に備える。変形例4に係る蓄電池装置10cにおいても、蓄電池ユニット12と、架台(Fixture)13とを基本構成とする蓄電池装置が提供される。以下
、実施例における蓄電池装置10との相違点を主に説明する。
変形例4におけるBPU32は、端子T1と内部配線を介して接続された端子T1a、端子T2と内部配線を介して接続された端子T2a、通信端子T6と内部配線(通信線)を介して接続された通信端子T6aを拡張回路に含む。ここで、並列接続における安全性を高めるため、例えば、端子T1と端子T1aとの間、または、端子T2と端子T2aとの間の配線経路上にヒューズ等を設けてもよい。端子T1a、端子T2a、通信端子T6aのそれぞれは、端子T1、端子T2、通信端子T6と同様の部品で構成される。なお、BPU32における他の構成については、BPU11と同様である。
そして、変形例4に係る蓄電池装置10cでは、BPU32の端子T2と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、BPU32の端子T1と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、それぞれにDC接続ケーブル14を介して接続される。蓄電池ユニット12#1と蓄電池ユニット12#2との接続は、実施例の蓄電池装置10と同様である。
また、BPU32の端子T2aと蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、BPU32の端子T1aと蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、それぞれにDC接続ケーブル14を介して接続される。蓄電池ユニット12#3と蓄電池ユニット12#4との接続は、実施例の蓄電池装置10における蓄電池ユニット12#1と蓄電池ユニット12#2との接続と同様である。
この結果、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1が直列接続され、10kWhの蓄電容量を有する蓄電池がBPU32の端子T1と端子T2との間に接続される。また、蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#4の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#4の蓄電池モジュール12b1、蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b1が直列接続され、10kWhの蓄電容量を有する蓄電池がBPU32の端子T1aと端子T2aとの間に接続される。BPU32の端子T1と端子T2との間に接続された10kWhの蓄電池と、BPU32の端子T1aと端子T2aとの間に接続された10kWhの蓄電池とは、当該BPUの内部配線を通じて並列接続され、総蓄電容量20kWhの蓄電池装置10bが提供される。
なお、変形例4の形態においても、PCS50の双方向DC/DCコンバータ51と1対1の接続配線で接続されるため、配線施工時における誤配線が抑制できる。
<変形例5>
実施例、および、変形例1から4に示される蓄電池装置において、BPU(11、21,31、32)と、蓄電池ユニット(12、22)と組合せられる架台(Fixture)13
は、DC接続ケーブル14に相当する接続機能を備えることもできる。
図14は、変形例5に係る蓄電池装置10dの概略構成を示すブロック図である。図14においては、モジュール接続機構13a1を備える架台(Fixture)13aを基本構成
に含む装置形態が例示される。図14に示す蓄電池装置10dにおいては、モジュール接続機構13a1を介して、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続される端子T2と蓄電池モジュール12b1の負極側に接続される端子T1とが直列接続される。そして、図4に示す実施例の蓄電池装置10と同様にして、5kWhの基本容量を有する2つの蓄電池ユニット12#1、12#2で構成された10kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10dが提供される。以下、実施例における蓄電池装置10との相違点を主に説明するが、モジュール接続機構13a1を備える架台(Fixture)13a
は、変形例1から4に示される、いずれの蓄電池装置についても適用が可能である。
モジュール接続機構13a1は、例えば、端子T1に嵌合可能なコネクタ(例えば、端子T2に相当するオス型コネクタ)と、端子T2に嵌合可能なコネクタ(例えば、端子T1に相当するメス型コネクタ)とを有し、当該コネクタ間が架台(Fixture)13a内の
接続配線を介して接続されるように構成される。
図14に示す蓄電池装置10dにおいて、BPU11の端子T2と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、BPU11の端子T1と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。また、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。そして、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と架台(Fixture)13aの端子T1、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジ
ュール12b1の負極側に接続された端子T1と架台(Fixture)13aの端子T2とが
、DC接続ケーブル14を介して接続される。
この結果、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1が、DC接続ケーブル14およびモジュール接続機構13a1を介して直列接続される。変形例5に係る蓄電池装置10dにおいては、少なくとも、1種類のBPU11と、1種類の蓄電池ユニット12と、1種類の架台(Fixture)13aと、1種類のDC接続ケーブル14を基本構成とした10k
Whの蓄電容量を有する蓄電池装置が構築できる。変形例5の形態においても、蓄電池装置10dのBPU11とPCS50の双方向DC/DCコンバータ51とは、1対1の接続配線で接続されるため、配線施工時における誤配線が抑制できる。
さらに、変形例5の形態においては、モジュール接続機構13a1を介して、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1と、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが接続されるように構成される。このため、例えば、図5等に示されるように、蓄電池ユニット12のコネクタ配置面において、下部側に左右方向に並んで配置された端子T1と端子T2との間の離間距離“Y”に対する制約を緩和することが可能になる。
すなわち、蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面の下部側に配置された端子T1と、蓄電池ユニット12#2のコネクタ配置面の上部側に配置された端子T2との間の離間
距離“X”は、予め所定の固定長さに規定されたDC接続ケーブル14で接続される端子間距離となるように配置できる。同様にして、蓄電池ユニット12#1のコネクタ配置面の下部側に配置された端子T2と、蓄電池ユニット12#2のコネクタ配置面の上部側に配置された端子T1との間の離間距離“Z”は、予め所定の固定長さに規定されたDC接続ケーブル14で接続される端子間距離となるように配置できる。そして、各蓄電池ユニット12のコネクタ配置面において、下部側に左右方向に並んで配置される端子T1と端子T2との間の離間距離“Y”は、予め所定の固定長さに規定されたDC接続ケーブル14で接続できない端子間距離となるように配置される。
例えば、蓄電池ユニット12のコネクタ配置面における下部側に左右方向に並んで配置される端子T1と端子T2との間の離間距離“Y”は、予め所定の固定長さに規定されたDC接続ケーブル14で接続できないように調整された、上部側に左右方向に並んで配置された端子T2と端子T1との間の離間距離“L”となるように配置できる。このような配置を行うことにより、同一ユニット内における短絡等の誤接続が防止できる。また、複数の蓄電池ユニット12を使用する場合であっても、DC接続ケーブル14の長さと、蓄電池ユニット12間のコネクタ配置面における各端子間の距離とを目視により比較できるため、DC接続ケーブル14を用いた接続箇所が明確化でき、蓄電池装置10dにおける蓄電池ユニット12の誤接続が防止できる。
図15は、変形例5に係る蓄電池装置10dの、他の容量形態における構成例を説明する図である。図15(1)には、1台のBPU11と、3台の蓄電池ユニット(12#1、12#2、12#3)と、架台(Fixture)13aとを構成に含む蓄電池装置10dの
形態が例示され、図15(2)には、1台のBPU11と、1台の蓄電池ユニット12と、架台(Fixture)13aとを構成に含む蓄電池装置10dの形態が例示される。図15
(1)の形態では、BPU11と3台の基本容量5kwhの蓄電池ユニット(12#1、12#2、12#3)、架台(Fixture)13aの直列接続により15kWhの蓄電容量
が提供され、図15(2)の形態では、BPU11と基本容量5kwhの蓄電池ユニット12、架台(Fixture)13aの直列接続により5kWhの蓄電容量が提供される。
図15(1)の形態では、蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と架台(Fixture)13aの端子T1、蓄電池ユニット12#3
の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と架台(Fixture)13aの
端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。そして、架台(Fixture)1
3aにおいては、モジュール接続機構13a1により、蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続される端子T2と蓄電池モジュール12b1の負極側に接続される端子T1とが直列接続される。他の接続は、図6(1)に示す、実施例に係る蓄電池装置10と同様である。
この結果、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b2、蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b1、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1が、DC接続ケーブル14およびモジュール接続機構13a1を介して直列接続される。図15(1)に示す形態においても、1種類のBPU11と、基本容量5kWhの1種類の蓄電池ユニット12と、1種類の架台(Fixture)13aと、1種類のDC接続ケーブル14を基
本構成とした15kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10dが提供される。
図15(2)の形態では、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と架台(Fixture)13aの端子T1、蓄電池ユニット12の蓄電池
モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と架台(Fixture)13aの端子T2
とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。そして、架台(Fixture)13aにお
いては、モジュール接続機構13a1により、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続される端子T2と蓄電池モジュール12b1の負極側に接続される端子T1とが直列接続される。他の接続は、図6(2)に示す、実施例に係る蓄電池装置10と同様である。
図15(2)においても、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b2と蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b1が、DC接続ケーブル14およびモジュール接続機構13a1を介して直列接続される。1種類のBPU11と、基本容量5kWhの1種類の蓄電池ユニット12と、1種類の架台(Fixture)13aと、1種類のDC接続ケー
ブル14を基本構成とした15kWhの蓄電容量を有する蓄電池装置10dが提供される。
<変形例6>
変形例5で説明したように、架台(Fixture)13a内にモジュール接続機構13a1
を備えることで、容量可変が可能な蓄電池装置蓄10dを構成する、1以上の蓄電池ユニット12のコネクタ配置面における端子(T1、T2)配置位置の自由度を高めることができる。すなわち、予め所定の固定長さに規定されたDC接続ケーブル14で接続可能な端子間距離“X”、“Z”に各端子(T1、T2)を配置して、同一の蓄電池ユニット内ではDC接続ケーブル14を用いた端子間接続を不可能とし、蓄電池装置10dを構成する別体のユニット間(BPU/蓄電池モジュール間、蓄電池モジュール/蓄電池モジュール間、蓄電池モジュール/架台(Fixture)間)のみの端子間接続が可能なように構成で
きる。言い換えれば、蓄電池ユニット12の一方の蓄電池モジュールに接続される端子(T1、T2)と、他方の蓄電池モジュールに接続される端子(T1、T2)あるいは接続配線12b4に接続される端子(T1、T2)を、異なる筐体面に配置されるように構成できる。変形例6の蓄電池装置10eにおいては、異なる筐体面に、ユニット間の端子間接続に係る各端子(T1、T2)が配置されるように構成される。
図16は、変形例6に係る蓄電池装置10eの概略構成を示すブロック図である。図16においては、BPU11と、蓄電池ユニット12と、架台(Fixture)13aと、DC
接続ケーブル14とを基本構成として構成された15kWhの蓄電容量を有する形態の蓄電池装置10eが例示されている。蓄電池装置10eを構成する各ユニットは変形例5と同様である。以下、変形例5における蓄電池装置10dとの相違点を主に説明するが、当該蓄電池装置におけるユニット間の端子間接続に係る各端子(T1、T2)の配置構成は、モジュール接続機構13a1を備える架台(Fixture)13aを基本構成に含む実施例
および変形例1から4に示される、いずれの蓄電池装置についても適用が可能である。
図16において、一点鎖線の矩形枠10e1、10e2は、蓄電池装置10eにおけるユニット間接続に関する端子群を表す。矩形枠10e1は、例えば、蓄電池ユニット(12#1、12#2、12#3)を構成する蓄電池モジュール12b1の直列接続に関する端子群であり、矩形枠10e2は、蓄電池モジュール12b2の直列接続に関する端子群である。なお、図16では、I/F接続ケーブル15により接続される各蓄電池ユニットの通信端子T6群が矩形枠10e2に含まれるように構成されているが、当該通信端子群は矩形枠10e1側に含まれてもよい。
変形例6に係る蓄電池装置10eにおいては、矩形枠10e1に示される端子群と、矩形枠10e2に示される端子群とは、異なる筐体面側に配置される。例えば、矩形枠10e1に示される端子群は蓄電池ユニット12の左側面に配置され、矩形枠10e2に示される端子群は蓄電池ユニット12の右側面に配置されるように構成される。
図17は、変形例6における蓄電池装置10eのユニット間接続を説明する図である。図17においては、基本容量5kWhの蓄電池ユニット12#1、12#2、12#3で構成された15kWh容量形態の蓄電池装置10eの左側面視、正面視、右側面視を示す図が例示される。左側面視図に示されるように、蓄電池装置10eの左側面側には矩形枠10e1に示される端子群が所定の離間距離を満たすように整列して配置される。ここで、所定の離間距離とは、ユニット間を接続する端子間の距離がDC接続ケーブル14で接続可能な距離M(離間距離“Y”に相当)である。但し、同一の蓄電池ユニット12における端子T1と端子T2とが、DC接続ケーブル14による接続を不可能とする距離Nを満たすように配置される。同様にして、右側面視図に示されるように、蓄電池装置10eの右側面側には、矩形枠10e2に示される端子群が所定の離間距離を満たすように整列して配置されている。
図16および図17に示されるように、蓄電池装置10eの左側面側においては、BPU11の端子T1と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。同様にして、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2、蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と架台(Fixture)1
3aの端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。
また、蓄電池装置10eの右側面側においては、BPU11の端子T2と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。同様にして、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2と架台(Fixture)13aの端子T1とが、DC接続ケ
ーブル14を介して接続される。そして、架台(Fixture)13aにおいては、端子T2
と端子T1とがモジュール接続機構13a1を介して接続される。
変形例6に係る蓄電池装置10eでは、矩形枠10e1で示される、蓄電池ユニット(12#1、12#2、12#3)を構成する蓄電池モジュール12b1の直列接続に関する端子群を左側面側、矩形枠10e2で示される蓄電池モジュール12b2の直列接続に関する端子群を右側面側に分離させて配置することができる。これにより、施工時におけるDCケーブル14を用いたユニット間接続の誤接続防止の効果を高めることができる。また、矩形枠10e1で示される端子群と矩形枠10e2で示される端子群とを、異なる筐体面に分離して配置できるため、DCケーブル14を用いたユニット間接続時の作業性を高めることができる。なお、I/F接続ケーブル15により接続される各蓄電池ユニットの通信端子T6群は、左側面側に配置してもよく、正面側の筐体面、背面側の筐体面に配置するようにしてもよい。通信端子T6群、矩形枠10e1で示される端子群、矩形枠10e2で示される端子群がそれぞれに、異なる筐体面に配置されることで、ユニット間接続時の作業性をさらに高めることができる。
図18は、変形例6に係る蓄電池装置10eの、他の容量形態における構成例を説明する図である。図18(1)には、1台のBPU11と、2台の蓄電池ユニット(12#1、12#2)と、架台(Fixture)13aとを構成に含む10kWhの容量を提供する蓄
電池装置10eの形態が例示され、図18(2)には、1台のBPU11と、1台の蓄電
池ユニット12と、架台(Fixture)13aとを構成に含む5kWhの容量を提供する蓄
電池装置10eの形態が例示される。
図18(1)において、一点鎖線の矩形枠10e1、10e2は、蓄電池装置10eにおけるユニット間接続に関する端子群を表す。矩形枠10e1は、例えば、蓄電池ユニット(12#1、12#2)の蓄電池モジュール12b1の直列接続に関する端子群であり、矩形枠10e2は、蓄電池モジュール12b2の直列接続に関する端子群である。図18(2)においても同様である。なお、図18(1)、(2)では、I/F接続ケーブル15により接続される各蓄電池ユニットの通信端子T6群が矩形枠10e2に含まれるように構成されているが、当該通信端子群は矩形枠10e1側に含まれてもよい。
図16、17で説明したように、矩形枠10e1に示される端子群と、矩形枠10e2に示される端子群とは、異なる筐体面側に配置される。例えば、矩形枠10e1に示される端子群は蓄電池ユニット12の左側面に配置され、矩形枠10e2に示される端子群は蓄電池ユニット12の右側面に配置されるように構成される。なお、5kWh、10kWhの形態においても、同一の蓄電池ユニット12における端子T1と端子T2とは、DC接続ケーブル14による接続が不可能なように配置されることは言うまでもない。
図18(1)に示す形態では、蓄電池装置10eの左側面側において、BPU11の端子T1と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。また、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と架台(Fixture)13aの端子T
2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。
また、蓄電池装置10eの右側面側においては、BPU11の端子T2と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2と架台(Fixture)13aの端子T1とが、DC接続ケーブル1
4を介して接続される。架台(Fixture)13aにおいては、端子T2と端子T1とがモ
ジュール接続機構13a1を介して接続される。
図18(1)に示す10kWhの容量形態においても蓄電池装置10eは、蓄電池ユニット(12#1、12#2)を構成する蓄電池モジュール12b1の直列接続に関する端子群を左側面側、蓄電池モジュール12b2の直列接続に関する端子群を右側面側に分離させて配置することができる。
また、図18(2)に示す形態では、蓄電池装置10eの左側面側において、BPU11の端子T1と蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と架台(Fixture)13aの端子T2とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。
同様にして、蓄電池装置10eの右側面側においては、BPU11の端子T2と蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と架台(Fixture)1
3aの端子T1とが、DC接続ケーブル14を介して接続される。そして、架台(Fixture)13aにおいては、端子T2と端子T1とがモジュール接続機構13a1を介して接
続される。図18(2)に示す5kWhの容量形態においても蓄電池装置10eは、蓄電池ユニット12を構成する蓄電池モジュール12b1の直列接続に関する端子群を左側面
側、蓄電池モジュール12b2の直列接続に関する端子群を右側面側に分離させて配置することができる。
変形例6に係る蓄電池装置10eでは、5kWh、10kWhの容量形態であっても、矩形枠10e1で示される端子群と矩形枠10e2で示される端子群とを、異なる筐体面に分離して配置できるため、施工時におけるDCケーブル14を用いたユニット間接続の誤接続を防止し、ユニット間接続時の作業性を高めることができる。また、I/F接続ケーブル15により接続される各蓄電池ユニットの通信端子T6群は、左側面側に配置してもよく、正面側の筐体面、背面側の筐体面に配置してもよい。例えば、通信端子T6群、矩形枠10e1で示される端子群、矩形枠10e2で示される端子群をそれぞれに、異なる筐体面に配置することで、ユニット間接続時の作業性をさらに高めることができる。
<変形例7>
変形例6で説明したように、矩形枠10e1で示される端子群と矩形枠10e2で示される端子群とが、異なる筐体面に分離して配置される場合には、さらに、ユニット間接続に係る端子の種別を同種の端子とすることもできる。つまり、BPU11の端子T1およびT2、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続される端子T2および負極側に接続される端子T1、蓄電池モジュール12b2の正極側に接続される端子T2および負極側に接続される端子T1、架台(Fixture)13aの端子T1およびT
2を、すべて同一の端子種別で構成することができる。例えば、上記の各端子を共通のメス型コネクタで構成し、当該メス型コネクタに嵌合するオス型コネクタが両端に設けられたDC接続ケーブル14aで、ユニット間を接続させることも可能である。同様にして、上記の各端子を共通のオス型コネクタで構成し、当該オス型コネクタに嵌合するメス型コネクタが両端に設けられたDC接続ケーブル14aで、ユニット間を接続させることも可能である。変形例7に係る蓄電池装置10fでは、ユニット間接続に係る端子の種別を同種の端子で統一し、当該端子に嵌合するコネクタを両端に備えるDC接続ケーブル14aを用いて、別体のユニット間(BPU/蓄電池モジュール間、蓄電池モジュール/蓄電池モジュール間、蓄電池モジュール/架台(Fixture)間)が接続可能なように構成される
図19は、変形例7における蓄電池装置10fのユニット間接続を説明する図である。図19においては、基本容量5kWhの蓄電池ユニット12#1、12#2、12#3で構成された15kWh容量形態の蓄電池装置10fの左側面視、正面視、右側面視を示す図が例示される。左側面視図に示されるように、蓄電池装置10fの左側面側には変型例6の矩形枠10e1に含まれる端子群が所定の離間距離を満たすように整列して配置され、右側面視図に示されるように、蓄電池装置10fの右側面側には、矩形枠10e2に含まれる端子群が所定の離間距離を満たすように整列して配置されている。所定の置換距離は、変形例6と同様である。
但し、上述したように、BPU11の端子T1およびT2、蓄電池ユニット12の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続される端子T2および負極側に接続される端子T1、蓄電池モジュール12b2の正極側に接続される端子T2および負極側に接続される端子T1、架台(Fixture)13aの端子T1およびT2は、共通のコネクタ端子種別で統
一されている。そして、DC接続ケーブル14aの両端には、当該統一されたコネクタ端子種別に嵌合可能なコネクタ端子が設けられるように構成される。
蓄電池装置10fの左側面側においては、BPU11の端子T1と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2とが、DC接続ケーブル14
aを介して接続される。同様にして、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2、蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b1の負極側に接続された端子T1と架台(Fixture)13aの端子T2とが、DC接続ケーブ
ル14aを介して接続される。
また、蓄電池装置10fの右側面側においては、BPU11の端子T2と蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、蓄電池ユニット12#1の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1とが、DC接続ケーブル14aを介して接続される。同様にして、蓄電池ユニット12#2の蓄電池モジュール12b2の正極側に接続された端子T2と蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b2の負極側に接続された端子T1、蓄電池ユニット12#3の蓄電池モジュール12b1の正極側に接続された端子T2と架台(Fixture)13aの端子T1とが、DC接続
ケーブル14aを介して接続される。そして、架台(Fixture)13aにおいては、端子
T2と端子T1とがモジュール接続機構13a1を介して接続される。
これにより、変形例7に係る蓄電池装置10fは、変形例6に示す蓄電池装置10eと同様の効果を奏することができる。そして、ユニット間接続時においては、DC接続ケーブル14aの両端に設けられたコネクタが同一のコネクタで構成されるため、ケーブルの向き(オス型、メス型といった端子T1、T2に嵌合可能なコネクタ種別)を確認する必要がないため、作業性がさらに向上する。また、少なくとも、蓄電池装置10fを構成する、別体のユニット間(BPU/蓄電池モジュール間、蓄電池モジュール/蓄電池モジュール間、蓄電池モジュール/架台(Fixture)間)の接続に関する端子を集約できるため
、部品集約に伴うコストダウンが期待できる。
(その他)
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本実施の形態の開示はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。本開示において説明した処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組合せて実施することができる。
また、1つの装置が行うものとして説明した処理が、複数の装置によって分担して実行されてもよい。あるいは、異なる装置が行うものとして説明した処理が、1つの装置によって実行されても構わない。各機能をどのようなハードウェア構成によって実現するかは柔軟に変更可能である。例えば、蓄電池システム100を構成するパワーコンディショナ(PCS)50が、1以上の蓄電池ユニット12を内包するように構成されてもよい。PCS50の制御部がBPU11の制御部11aの機能を備え、各蓄電池ユニット12から通知された充放電に関する情報に基づいて、充放電制御を行うことができる。
なお、以下には本発明の構成要件と実施例の構成とを対比可能とするために、本発明の構成要件を図面の符号付きで記載しておく。
<発明1>
少なくとも1以上の、単位容量を有する蓄電池モジュール(12b1、12b2、12b3)を筐体内に収容する蓄電池ユニット(12、22)であって、
第1の蓄電池モジュール(12b1、12b2、12b3)の正極側または負極側の一方に接続された第1端子(T1、T2)と、前記第1の蓄電池モジュール(12b1、12b2、12b3)の正極側または負極側の他方に接続された第2端子(T1、T2)と、
第2の蓄電池モジュール(12b1、12b2、12b3)の正極側または負極側の一方に接続された第3端子(T1、T2)と、前記第2の蓄電池モジュール(12b1、12b2、12b3)の正極側または負極側の他方に接続された第4端子(T1、T2)と
、が配置される同一の筐体面を備え、
前記第1端子(T1、T2)と前記第4端子(T1、T2)とは、前記第1端子(T1、T2)に接続される前記第1の蓄電池モジュール(12b1、12b2、12b3)の極性が前記第4端子(T1、T2)に接続された前記第2の蓄電池モジュール(12b1、12b2、12b3)の極性と異なるように、前記筐体面の一端側に配置されるとともに、前記第2端子(T1、T2)と前記第3端子(T1、T2)とは、前記第2端子(T1、T2)に接続される前記第1の蓄電池モジュール(12b1、12b2、12b3)の極性が前記第3端子(T1、T2)に接続された前記第2の蓄電池モジュール(12b1、12b2、12b3)の極性と異なるように前記筐体面の他端側に配置され、
前記第1端子(T1、T2)と前記第4端子(T1、T2)との間の第1距離と、前記第2端子(T1、T2)と前記第3端子(T1、T2)との間の第2距離が所定の条件を満たすように配置される、
ことを特徴とする蓄電池ユニット(12、22)。
10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、40、40a、40b 蓄電池装置
11、21、31、32 BPU
12、22 蓄電池ユニット
12b1、12b2、12b3、41、41a、41b 蓄電池モジュール
13、13a 架台
13a1 モジュール接続機構
14、14a DC接続ケーブル
15 I/F接続ケーブル
42b、51、54a、54b、54c 双方向DC/DCコンバータ
50 パワーコンディショナ(PCS)
52 INV(双方向インバータ)
53 直流バス
60 パワーコンディショナ(PCS)
61 単方向DC/DCコンバータ
70 太陽光発電モジュール(PV)
80 負荷
90 電力系統
100 蓄電池システム
150 発電システム
200 分散型電源システム
T1、T2、T3、T4 端子(接続用)
T5、T6 端子(通信用)

Claims (12)

  1. 少なくとも1以上の、単位容量を有する蓄電池モジュールを筐体内に収容する蓄電池ユニットであって、
    第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第1端子と、前記第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の他方に接続された第2端子と、
    第2の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第3端子と、前記第2の蓄電池モジュールの正極側または負極側の他方に接続された第4端子と、が配置される同一の筐体面を備え、
    前記第1端子と前記第4端子とは、前記第1端子に接続される前記第1の蓄電池モジュールの極性が前記第4端子に接続された前記第2の蓄電池モジュールの極性と異なるように前記筐体面の一端側に配置されるとともに、前記第2端子と前記第3端子とは、前記第2端子に接続される前記第1の蓄電池モジュールの極性が前記第3端子に接続された前記第2の蓄電池モジュールの極性と異なるように前記筐体面の他端側に配置され、
    前記第1端子と前記第4端子との間の第1距離と、前記第2端子と前記第3端子との間の第2距離が所定の条件を満たすように配置される、
    ことを特徴とする蓄電池ユニット。
  2. 一端に前記第1端子に嵌合する第1嵌合端子と、他端に前記第2端子に嵌合する第2嵌合端子とが設けられた接続ケーブルであって、前記第1嵌合端子は前記第3端子に嵌合可能であるとともに、前記第2嵌合端子は前記第4端子に嵌合可能に構成された接続ケーブルを備え、
    前記第2距離は、前記第2端子と前記第3端子とを接続するために予め長さが規定された前記接続ケーブルで接続される距離であり、かつ、前記第1端子と第2端子、および、前記第3端子と前記第4端子との間が接続できない距離であり、前記第1距離は、前記第1端子と前記第4端子とが前記接続ケーブルで接続できない距離である、ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電池ユニット。
  3. 一端に前記第1端子に嵌合する第1嵌合端子と、他端に前記第2端子に嵌合する第2嵌合端子とが設けられた接続ケーブルであって、前記第1嵌合端子は前記第3端子に嵌合可能であるとともに、前記第2嵌合端子は前記第4端子に嵌合可能に構成された接続ケーブルを備え、
    前記第1距離は、前記第1端子と前記第4端子とが、前記第2端子と前記第3端子とを接続するために予め長さが規定された前記接続ケーブルで接続可能な距離であり、
    前記第1端子または前記第2端子に接続される前記第1の蓄電池モジュールの電極との間の接続経路、あるいは、前記第3端子または前記第4端子に接続される前記第2の蓄電池モジュールの電極との間の接続経路に過電流を遮断する回路が設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電池ユニット。
  4. 少なくとも1以上の、単位容量を有する蓄電池モジュールを筐体内に収容する蓄電池ユニットであって、
    第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第1端子と、前記第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の他方に接続された第2端子と、
    第3端子と、前記第3端子と配線で接続された第4端子と、が配置される同一の筐体面を備え、
    前記第1端子と前記第4端子とは前記筐体面の一端側に配置されるとともに、前記第2端子と前記第3端子とは前記筐体面の他端側に配置され、
    前記第1端子と前記第4端子との間の第1距離と、前記第2端子と前記第3端子との間の第2距離が所定の条件を満たすように配置される、
    ことを特徴とする蓄電池ユニット。
  5. 少なくとも1以上の、単位容量を有する蓄電池モジュールを筐体内に収容する蓄電池ユニットであって、
    第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第1端子と、前記第1の蓄電池モジュールの正極側または負極側の他方に接続された第2端子とが配置される第1筐体面と、
    第2の蓄電池モジュールの正極側または負極側の一方に接続された第3端子と、前記第2の蓄電池モジュールの正極側または負極側の他方に接続された第4端子とが配置される第2筐体面を備え、
    前記第1端子は前記第1筐体面の一端側および前記第2端子は前記第1筐体面の他端側に配置され、前記第4端子は前記第2筐体面の一端側および前記第3端子は他端側に配置されるとともに、
    前記第1筐体面の一端側に配置される第1端子に接続された前記第1の蓄電池モジュールの極性と、前記第2筐体面の一端側に配置される第4端子に接続された前記第2の蓄電池モジュールの極性とは異なるように配置され、
    前記第1筐体面に配置される第1端子と第2端子、および、前記第2筐体面に配置される第3端子と第4端子は、予め所定長さに規定された接続ケーブルであって、一端に前記第1端子に嵌合する第1嵌合端子と、他端に前記第2端子に嵌合する第2嵌合端子とが設けられ、前記第1嵌合端子は前記第3端子に嵌合可能であるとともに、前記第2嵌合端子は前記第4端子に嵌合可能に構成された接続ケーブルによって接続できない距離に配置される、
    ことを特徴とする蓄電池ユニット。
  6. 前記第1筐体面と前記第2筐体面とは、前記第1の蓄電池モジュールと前記第2の蓄電池モジュールとが収容される筐体の対向する面を構成する、請求項5に記載の蓄電池ユニット。
  7. 前記第2筐体面には、第3端子と、該第3端子と配線で接続された第4端子とが配置される、請求項5または6に記載の蓄電池ユニット。
  8. 前記第1の筐体面に配置される第1端子および第2端子と、前記第2筐体面に配置される第3端子と第4端子とは単一種別の端子で構成されるとともに、前記接続ケーブルに設けられる第1嵌合端子および第2嵌合端子は、前記単一種別の端子に嵌合可能な嵌合端子で構成される、請求項5から7の何れか一項に記載の蓄電池ユニット。
  9. 請求項1から4の何れか一項に記載の蓄電池ユニットを複数に備える蓄電池装置であって、
    一端に前記第1端子に嵌合する第1嵌合端子と、他端に前記第2端子に嵌合する第2嵌合端子とが設けられた接続ケーブルであって、前記第1嵌合端子は前記第3端子に嵌合可能であるとともに、前記第2嵌合端子は前記第4端子に嵌合可能に構成された接続ケーブルを備え、
    第1の蓄電池ユニットの筐体面に配置された第2端子と第2の蓄電池ユニットの筐体面に配置された第1端子、および、前記第1の蓄電池ユニットの筐体面に配置された第3端子と前記第2の蓄電池ユニットの筐体面に配置された第4端子とが、前記第2端子と前記第3端子とを接続するために予め長さが規定された前記接続ケーブルで接続される、
    ことを特徴とする蓄電池装置。
  10. 請求項5から8の何れか一項に記載の蓄電池ユニットを複数に備える蓄電池装置であって、
    一端に前記第1端子に嵌合する第1嵌合端子と、他端に前記第2端子に嵌合する第2嵌
    合端子とが設けられた接続ケーブルであって、前記第1嵌合端子は前記第3端子に嵌合可能であるとともに、前記第2嵌合端子は前記第4端子に嵌合可能に構成された接続ケーブルを備え、
    第1の蓄電池ユニットの第1筐体面に配置された第2端子と第2の蓄電池ユニットの第1筐体面に配置された第1端子、および、前記第1の蓄電池ユニットの第2筐体面に配置された第4端子と前記第2の蓄電池ユニットの第2筐体面に配置された第3端子とが、前記第1の蓄電池ユニットの第1筐体面に配置された第2端子と第2の蓄電池ユニットの第1筐体面に配置された第1端子とを接続するために予め所定長さに規定された前記接続ケーブルで接続される、
    ことを特徴とする蓄電池装置。
  11. 前記第1端子が第1筐体面に配置され、前記第2端子が前記第1筐体面と対向する第2筐体面に配置される架台であって、前記第1筐体面に配置された第1端子と第2筐体面に配置された第2端子とは配線機構によって接続される架台を備え、
    前記架台の第1筐体面に配置された第1端子と前記第2の蓄電池ユニットの第1筐体面に配置された第2端子、および、前記架台の第2筐体面に配置された第2端子と前記第2の蓄電池ユニットの第2筐体面に配置された第3端子とがさらに前記接続ケーブルで接続される、請求項10に記載の蓄電池装置。
  12. 前記接続ケーブルの第1嵌合端子と第2嵌合端子とは、同一の嵌合端子で構成される、請求項10または請求項11に記載の蓄電池装置。
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