JP3244715U

JP3244715U - コンテナ型移動可能大型電力受給バッテリーステーション

Info

Publication number: JP3244715U
Application number: JP2023003523U
Authority: JP
Inventors: 正藤井
Original assignee: テックコネクト株式会社
Priority date: 2023-09-26
Filing date: 2023-09-26
Publication date: 2023-11-24
Anticipated expiration: 2033-09-26

Abstract

【課題】化学的な二次電池の有する温度上昇、充放電速度の限界、移動不可、短寿命、自然放電などの問題を解決し、安全に移動可能な大型の蓄電池システムを提供することを課題とする。【解決手段】キャパシタバッテリーと、バッテリーマネジメントシステムとからなり、長寿命で、安定した電力を供給受給し、総容量が数kWh ～数百MWh程度であることを特徴とするコンテナ型バッテリーステーションを提供する。本コンテナ型バッテリーステーションは、発熱が比較的少なく、危険な電解液を使用せず、急速な充放電に対応し、移動可能であって、自然放電もすることなく、わずかな発電量の電気でも充放電可能等という効果を有する。【選択図】図３

Description

本考案は、コンテナ型の移動可能な大型電力受給バッテリーステーションに関するものである。

ソーラーパネル等で発電した電気を貯めておく蓄電池として、リチウムイオン電池等の化学的な二次電池が一般的に知られている。二次電池は、産業用としても家庭用としても既に一般的に用いられており、電気自動車や太陽光発電などで活用され、発電した電気を無駄にしないために重宝されている。大型の蓄電池は、発電した電気を蓄電したり、災害等による停電時に電気を供給したりするために必要不可欠なものである。

化学的な二次電池は、充電と放電を何度も繰り返して使用することができる。しかしながら、充放電時の化学反応において熱が発生することがあるため使用時に温度上昇する、また、使用している電解液が可燃性物質や危険性のある物質、有毒ガスを発生させる物質であることが多い、充放電の速度は化学反応速度に依存するため充放電の速度に限界がある、危険物質を用いた大型の二次電池の場合は消防法等の基準に基づいた危険物の管理下に置かなければならず移動ができない、という問題がある。また、二次電池の充放電を繰り返していると化学物質が劣化するため充放電の回数に100回から4000回程度という限界があり寿命がある、放電していないときでもわずかに化学反応が起きてしまい蓄えた電気が徐々に自然に失われてゆく、さらに、夜明けや日没の頃におけるソーラーパネルでのわずかな発電量の電気では化学反応を引き起こせないため蓄電できない、という問題もある。そこで、本考案は、化学的な二次電池のこれらの諸問題を全て解決するため、物理的な蓄電池であるキャパシタバッテリーを用いて、移動可能な大型の蓄電池システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本考案は次のような構成を有する。請求項１に記載の考案は、キャパシタバッテリーと、バッテリーマネジメントシステムとからなり、長寿命で、安定した電力を供給受給し、総容量が数kWh ～数百MWh程度であることを特徴とするコンテナ型バッテリーステーションである。

請求項２に記載の考案は、前記バッテリーマネジメントシステムにおいて、出力電力量又は蓄電量をリアルタイムで表示し、充電口と出力口とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のコンテナ型バッテリーステーションである。

請求項３に記載の考案は、キャパシタバッテリーと、ソーラーパネルと、バッテリーマネジメントシステムと、移動用台車と、牽引自動車とからなり、移動可能であって、長寿命で、安定した電力を供給受給し、総容量が数kWh ～数百MWh 程度であることを特徴とするコンテナ型バッテリーステーションである。

請求項４に記載の考案は、前記バッテリーマネジメントシステムにおいて、出力電力量又は蓄電量をリアルタイムで表示し、充電口と出力口とを備えたことを特徴とする請求項３に記載のコンテナ型バッテリーステーションである。

本考案のコンテナ型バッテリーステーションは、物理的な蓄電池であるキャパシタバッテリーを用いたことにより、使用時の熱が比較的少なく、また、危険な電解液を使用せず、非常に急速な充放電に対応し、移動可能であって、構成物質が長期間劣化しないため長寿命で、自然放電もすることなく、わずかな発電量の電気でも充放電可能である、という効果を有する大型の蓄電池システムである。ソーラーパネル等により発電した再生可能エネルギーのうち、現状では捨ててしまっているわずかな電力をも活用することができる。また、トレーラーに載せて道路を移動可能なため、災害時や緊急時に速やかに停電地区に移動し、電力を供給することができる。イベント会場などの恒常的ではない場所において、大きな電力が必要になったときに、一般的に使用されているディーゼル発電機などの騒音や排気ガスを心配することなく、本コンテナ型バッテリーステーションを移動して設置し、容易に電力を供給することができる。また、送電インフラが無い場所や、送電インフラの維持が困難な場所に、本コンテナ型バッテリーステーションを移動し、電力供給が可能になる。

さらに、発電所は、不意の消費電力の増加に備えて最大消費電力量の数％～数十％多めに発電し、電気を貯めておけず消費しなかった分の電気を捨てているが、本コンテナ型バッテリーステーションを用いることで、捨てている分の電気を貯めて、全体的な発電量を減らすことができ、その結果、燃料の削減にもつながるため、電気料金をより安くすることができ、CO₂の排出を削減し、SDGsに貢献することができる（図１参照）。また、太陽光発電やコージェネレーションシステム、風力発電などにおいて、電力の消費時と発電時の時間帯が合わない時に、本コンテナ型バッテリーステーションを用いて、消費量が多いときには電力を供給し、発電量が多いときには蓄電することにより、寿命の心配をすることなく、安定した電力の供給が可能となる（図２参照）。

図１は、キャパシタバッテリーの導入による効果の説明図である。図２は、電力の消費時と発電時の時間帯が合わない時における、コンテナ型バッテリーステーションによる効果の説明図である。図３は、コンテナ型バッテリーステーションの内部構造の正面図である。図４は、コンテナ型バッテリーステーションの斜視図である。図５は、牽引自動車と、コンテナ型バッテリーステーションを載せた移動用台車の正面図である。

次に、本考案を実施するための形態を説明する。キャパシタバッテリーは、総容量に合わせて、一般的に知られているコンデンサーを薄膜で製造したものを複数個、例えば、数十から数万個程度を組み合わせて構成する。バッテリーマネジメントシステムは、一般的に用いられているものでよいが、本キャパシタバッテリーの容量等に合わせて最適化したものを用いる。本キャパシタバッテリーと、本バッテリーマネジメントシステムとを用いることで、長寿命で、安定した電力を供給受給することができる。以下、図面を参照しながら説明する。

図３は、コンテナ型バッテリーステーション１の内部構造の正面図である。コンテナの内部に、キャパシタバッテリー５と、バッテリーマネジメントシステム６とを配置している。配置先はコンテナでなくてもよいが、移動を容易にするためコンテナが適する。コンテナの大きさは、キャパシタバッテリー５の大きさに合わせる。キャパシタバッテリー５の大きさは、バッテリーの総容量によって変わる。また、コンテナの上部にソーラーパネル３を配置することができる。ソーラーパネル３で発電した電気を、バッテリーマネジメントシステム６を通して、キャパシタバッテリー５に蓄えることが可能となる。

図４は、コンテナ型バッテリーステーション１の斜視図である。コンテナは、例えば、一般的な輸送用コンテナ、倉庫用コンテナ、コンテナボックスなどを用いる。屋外で使用するときは、風雨や雷などに耐えられる屋外用の素材のものを選択する。コンテナの寸法は、キャパシタバッテリー５の大きさに合わせつつ、移動が容易となるように最適なものを選択する。ソーラーパネル３の方向や角度は、使用する環境に合わせて調整する。

図５は、牽引自動車４と、コンテナ型バッテリーステーション１を載せた移動用台車２の正面図である。コンテナ型バッテリーステーション１を移動用台車２に載せて、牽引自動車４で引っ張ることで、使用する場所まで移動することができる。コンテナの外面に、バッテリーマネジメントシステム６を通して、出力電力量又は蓄電量をリアルタイムで表示し、例として、充電口として発電所用充電口を備え、出力口として避難所用電源と、病院用非常電源と、給電ステーションと、AC100Vのコンセントと、EV用充電口とを備えている。充電口と出力口とは、コンテナ型バッテリーステーション１の使用用途の必要に応じて適するものを選択して設ける。EV用充電口は、各EV用充電規格に適応したものを複数設けてもよい。

本考案の一実施例を示す。総容量１MWhのキャパシタバッテリー５と、１MWhの容量等に合わせて最適化を施したバッテリーマネジメントシステム６を、20フィートコンテナに配置した。移動用台車２として、20フィートマルチコンテナトレーラーを用い、牽引自動車４として520馬力のトレーラーヘッドを用いた。ソーラーパネル３として、300Wのソーラーパネル5枚を用いた。バッテリーマネジメントシステム６を通して、発電量又は蓄電量をリアルタイムで前記コンテナの側面上部に表示させて、さらに、発電所用充電口と、避難所用電源と、病院用非常電源と、給電ステーションと、AC100Vのコンセントと、EV用充電口とを、前記コンテナの側面下部に備えた。前記EV用充電口は、三社の自動車メーカーに対応したものを一つずつ、計三か所設けた。

１コンテナ型バッテリーステーション
２移動用台車
３ソーラーパネル
４牽引自動車
５キャパシタバッテリー
６バッテリーマネジメントシステム

Claims

キャパシタバッテリーと、バッテリーマネジメントシステムとからなり、長寿命で、安定した電力を供給受給し、総容量が数kWh ～数百MWh程度であることを特徴とするコンテナ型バッテリーステーション
前記バッテリーマネジメントシステムにおいて、出力電力量又は蓄電量をリアルタイムで表示し、充電口と出力口とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のコンテナ型バッテリーステーション
キャパシタバッテリーと、ソーラーパネルと、バッテリーマネジメントシステムと、移動用台車と、牽引自動車とからなり、移動可能であって、長寿命で、安定した電力を供給受給し、総容量が数kWh ～数百MWh 程度であることを特徴とするコンテナ型バッテリーステーション
前記バッテリーマネジメントシステムにおいて、出力電力量又は蓄電量をリアルタイムで表示し、充電口と出力口とを備えたことを特徴とする請求項３に記載のコンテナ型バッテリーステーション