JP6421958B2 - 蓄電システムおよび制御システム - Google Patents

Description

本発明は、蓄電システムおよび制御システムに関し、特に蓄電池の温度を制御する技術に関する。

商用電源の停電に備えたバックアップ電源として、蓄電池を備える蓄電システムが用いられることがある。近年では、太陽光発電などにより得られた電力や、電力消費量の少ない時間帯に商用電源から供給される電力を蓄電池に蓄え、その電力を電力消費量の多い時間帯や商用電源の停電時に負荷に供給することで、商用電源をバックアップすることを目的とした蓄電システムが開発されている。このような蓄電システムは、設置される場所の外気温によらずに、例えば、厳冬期に気温が氷点下となる寒冷地においても安定して電力供給できることが望ましい。

このような蓄電システムに用いられる蓄電池は、所定の使用推奨温度とされる範囲内で用いることが望ましく、その範囲外の温度で蓄電池を充放電すると、劣化が進んだり、本来の性能を発揮できなかったりする。したがって、寒冷地において蓄電システムを用いる場合、蓄電池が使用推奨温度となるよう加熱するなどして温度調整することが望ましい。

例えば特許文献１には、二次電池である蓄電池の温度を測定し、その温度が使用推奨温度より高いときにはファンを動作させて冷却し、その温度が使用推奨温度より低いときにはヒータを動作させて加温することにより、二次電池が使用推奨温度となるよう制御する技術が開示されている。

特開２０１０−２６２８７９号公報

商用電源の停電時に蓄電池の温度調整が必要となる場合、ファンやヒータを動作させるため、蓄電池に蓄えられた電力が用いられることがある。蓄電池に蓄えられている電力は、ファンやヒータを作動させるためではなく、本来負荷へ供給するためのものであるため、できるだけ少ない電力で蓄電池を所望の温度に調整できることが望ましい。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、蓄電池の温度を好適に制御するための技術を提供することにある。

本発明のある態様の蓄電システムは、筐体と、前記筐体内に収容され、複数の蓄電池セルを備えた蓄電池モジュールと、筐体内に設けられるヒータと、少なくとも一部がヒータと対面するように設けられる複数のファンと、を備え、複数の蓄電池セルを加熱する場合に、ヒータおよびヒータに対面する一部のファンを作動させる。

本発明によれば、蓄電池の温度を好適に制御するための技術を提供することができる。

実施形態に係る蓄電システムの外観を示す正面図である。 図１の蓄電システムの内部構成を示す正面図である。 図１の蓄電システムの内部構成を示す側面図である。 蓄電システムの機能構成を模式的に示す図である。 蓄電システムの処理の流れを示すフローチャートである。

本発明を好適な実施形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。

本発明の実施形態は、商用電源や太陽電池からの電力を負荷へ供給するとともに、その電力を蓄電池へ蓄え、蓄電池に蓄えられた電力を負荷に供給することのできる蓄電システムに関する。このような蓄電システムは、例えばオフィスや家庭内等に設置される。蓄電池に蓄えられた電力は、商用電源が停電したときに、照明や通信機器等の重要な機器を動作させるためのバックアップ電源として用いられる。蓄電池はさらに、一般に電気の使用量が大きくなる昼間の時間帯において放電することによって、昼間の商用電力における使用量の最大値を下げる、いわゆるピークシフトとしても用いられる。このような蓄電システムは、設置される場所の環境や季節によらずに、例えば、厳冬期に外気温が氷点下となる寒冷地においても安定して電力供給できることが望ましい。

一方、このような蓄電システムに用いられる蓄電池は、所定の使用推奨温度とされる範囲内で用いることが望ましく、その範囲外の温度で蓄電池を充放電すると、劣化が進んだり、本来の性能を発揮できなかったりする。そこで、寒冷地において蓄電システムを用いる場合、蓄電池が使用推奨温度となるよう加熱するなどして温度を上げる必要があり、商用電源の停電時などには、蓄電池に蓄えられた電力を用いてファンやヒータを動作させる必要がある。蓄電池に蓄えられている電力は、ファンやヒータを作動させるためではなく、本来負荷へ供給するためのものであるため、できるだけ少ない電力で蓄電池を所望の温度に調整できることが求められる。

そこで、本実施形態に係る蓄電システムは、蓄電池を温風で加熱するためのファンおよびヒータを好適に配置し、ファンおよびヒータを作動および停止させるタイミングを制御することにより、より少ない消費電力で蓄電池の温度調節を実現する。

図１は、実施形態に係る蓄電システム１００の外観を示す正面図である。蓄電システム１００は、外部筐体１０を備える。外部筐体１０の内部構造については、後述する。外部筐体１０は、４つの側面、上面、下面を有する略直方体の箱型形状であり、鉄などを含む金属板で構成される。外部筐体１０は、４つの側面のうち１つの面が正面扉１４により構成され、上面が上面板２２により構成され、下面が下面板２３により構成される。正面扉１４は、通気口１６、スイッチ１８、表示部２０を備える。上面板２２は、排気口２４、排気ファン２６を備える。

なお、蓄電システム１００は、外部筐体１０の上面の上に、傘板２８と、支柱２９とを備えていてもよい。傘板２８は、板状の部材であり、外部筐体１０から離れた位置において上面板２２と平行に配置される。支柱２９は、排気口２４を塞がないように、上面板２２上の端部付近に設けられており、傘板２８を支持する。これにより、排気口２４に風雨が直接当たることを防止できる。

正面扉１４の通気口１６は、正面扉１４の下方に設けられる複数の矩形の小孔により構成される。通気口１６を通じて外気が外部筐体１０の内部に採り込まれる。スイッチ１８は、蓄電システム１００を動作させるための電源スイッチや、リセットスイッチなどにより構成される。表示部２０は、蓄電システム１００の動作状態を表示するものであり、例えば、液晶ディスプレイなどにより構成される。

上面板２２の排気口２４は、上面板２２の一部領域に設けられた開口部である。正面扉１４の通気口１６を通じて外部筐体１０の内部に採り込まれた空気は、排気口２４から排出される。排気ファン２６は、排気口２４の近傍に配置されており、外部筐体１０の内部に採り込まれた空気の排出を促すために動作する。

図２は、図１の蓄電システム１００の内部構成を示す正面図であり、正面扉１４を紙面右手側に開けた状態を示している。図３は、図１の蓄電システム１００の内部構成を示す側面図であり、図１の蓄電システム１００を矢印Ａから見た状態を示している。以下の説明においては、図２の紙面手前側を前面又は正面、奥側を後面、右側を右側面、左側を左側面として説明する。なお、図３では、内部構成を示すため、外部筐体１０として設けられる右側面板を外した状態を図示している。

外部筐体１０は、蓄電池などを包含する内部筐体１２を内部に備える。内部筐体１２は、外部筐体１０と同様に金属板などで構成されている。内部筐体１２は、下段３０、中段４０、上段５０の三つに分かれている。下段３０と中段４０との間は、第１仕切板４１で仕切られている。中段４０と上段５０との間は、第２仕切板５６で仕切られている。第２仕切板５６には、開口部５８が形成されている。

下段３０は、前面板３６と、左右の側面板３７と、後面板３８と、下面板２３と、第１仕切板４１とから構成される。下段３０は、下段３０を構成する各板によって筐体１２の外側の領域と仕切られている。前面板３６は、水平方向に並んで配置された３つの吸気口３３を備える。前面板３６の外壁には、吸気口３３のそれぞれに対して吸気ファン３２が設けられる。また、前面板３６の内壁には、吸気口３３のそれぞれに対してヒータ３４が設けられる。なお、吸気口３３および吸気ファン３２の数は３つに限られず、２個以下であっても４個以上であってもよい。後面板３８は、下端部が上端部よりも前面側に形成されている。すなわち、後面板３８を図１の矢印の方向Ａの方向から見た場合、右上がりに傾斜している。

吸気ファン３２は、作動させることにより内部筐体１２の内部に外気を取り込む。吸気ファン３２を作動させた場合、図３の矢印Ｘ１で示すように、正面扉１４の通気口１６と、前面板３６の吸気口３３を通じて、下段３０の内部に外気が採り込まれる。下段３０の内部に採り込まれた外気は、図３の矢印Ｘ２で示すように、後面板３８に当たるなどして上方の中段４０へ流れていく。なお、下段３０と中段４０を仕切る第１仕切板４１は、メッシュ状の部材や、小孔が多数設けられた金属部材などにより構成され、吸気口３３から下段３０の内部に採り込まれた空気は中段４０へ自由に流入できる。

ヒータ３４は、吸気ファン３２が吸入した外気を加熱するためのヒータである。ヒータ３４は、例えば、通電することにより加熱される電熱線などで構成される。ヒータ３４は、吸気ファン３２によって採り込まれる空気を効率よく加熱するため、内部筐体１２の内側であって、吸気口３３に隣接する位置に設けられる。このように配置することで、吸気口３３を通り抜ける空気だけでなく、下段３０の内部に滞留している空気を加熱することができるため、下段３０の内部の空気を効率よく加熱することができる。なお、ヒータ３４は、自身の温度を測定するための温度センサを備えていても良い。

なお、吸気ファン３２は、下段３０を仕切る前面板３６、側面板３７、後面板３８のうち、その一面である前面板３６に複数設けられる。前面板３６に複数の吸気ファン３２を設けることで、側面板３７や、後面板３８にも吸気ファンを設けた場合と比較して、温風を効率よく中段４０に供給することができる。例えば、左右の側面板３７の両方に吸気ファンを設けたとすると、左の側面板３７に設けられた吸気ファンにより流入した空気は、その一部が右の側面板３７に設けられる吸気口から外部に流出してしまい、ヒータにより加熱した空気の一部が蓄電池４２の加熱に利用されないこととなる。

一方、吸気ファン３２を前面板３６にのみ設けた場合、左右の側面板３７に吸気ファンを設けた場合と比較して、前面板３６の吸気ファン３２により吸入されヒータ３４により加熱された空気が、同じ前面板３６に設けられた吸気口３３から流出してしまうことは少なくなる。また、前面板３６に対向する後面板３８を斜めに配置することで、吸気ファン３２により吸入されヒータ３４により加熱された空気は、後面板３８に反射して中段４０に供給される。したがって、複数の吸気ファン３２を一つの面である前面板３６に設けることで、複数のヒータ３４により加熱した空気を効率よく蓄電池４２の加熱に用いることができ、電力の消費量を節約することができる。

下段３０は、ヒータ３４の上方であって、第１仕切板４１の下方に遮蔽部材３９をさらに備えてもよい。遮蔽部材３９は、排気口２４を通じて内部筐体１２の内部に入り込んだり、内部筐体１２の上段５０や中段４０から落下してきたりする異物が加熱中のヒータ３４に直接ふれてしまうことを防ぐための部材である。遮蔽部材３９を設けることで、予期せず下段３０に侵入した異物が加熱されてしまうことを防ぐことができる。

中段４０は、前後左右の側面板と、第１仕切板４１と、第２仕切板５６とから構成されている。なお、中段４０の前面は、開閉自在な前面板により構成されていてもよい。中段４０には、蓄電池４２が設けられる。蓄電池４２は複数の蓄電池ユニット４４により構成される。中段４０を構成する各板により、内部筐体１２の外側の領域と、蓄電池４２が設けられる内側の領域とが仕切られる。図３の矢印Ｘ２、Ｘ３で示すように、下段３０から流入した空気は、複数の蓄電池ユニット４４の間を通り抜け、中段４０と上段５０との間の第２仕切板５６に形成された開口部５８を通って上段５０へ抜けていく。なお、中段４０の前面板を開閉自在にすることにより、夏場は前面を開放することができ、蓄電池４２から効率良く放熱できる。

蓄電池４２は、複数の蓄電池ユニット４４により構成され、例えば、６個の蓄電池ユニット４４が直列または並列接続されることにより蓄電池４２を構成する。蓄電池ユニット４４は、繰り返し充電して使用できる二次電池であり、例えば、単位セルと呼ばれるリチウムイオン二次電池が複数個直列および並列接続された一つの蓄電池モジュールとして構成される。例えば、蓄電池ユニット４４は、並列に２４個、直列に１３個接続された、計３１２個の単位セルにより構成される。なお、蓄電池ユニット４４は、その他の二次電池で構成されていてもよく、例えば、ニッケル水素電池や、ナトリウム硫黄電池、鉛蓄電池などを用いてもよい。

蓄電池ユニット４４は、箱状の部材の内部に、複数の単位セルが含まれた構成である。蓄電池ユニット４４の下面および上面部分は開口していてもよく、この場合、下段３０から流入した空気は、蓄電池ユニット４４内部の単位セルの間を通り抜け、上段５０へと抜けていく。これにより、より効率良く蓄電池４２を加熱又は冷却することができる。

蓄電池ユニット４４は、図示しない複数の温度センサを備えており、蓄電池ユニット４４を構成する単位セルの温度を計測することができる。例えば、蓄電池ユニット４４は、蓄電池ユニット４４の四隅の位置にあたる４箇所と、中央の位置にあたる１箇所の計５箇所に温度センサが設けられる。なお、蓄電池ユニット４４が備える温度センサの数は、４個以下であってもよいし、６個以上設けられてもよい。複数の温度センサではなく、例えば蓄電池ユニット４４の中央部に１個の温度センサが設けられていてもよい。

上段５０は、前後左右の側面板と、第２仕切板５６とから構成されている。上段５０の上面は、開口されている。なお、上段５０の上面は、上段５０の空気が外部に排出される構成であればよく、メッシュ状の部材や、小孔が多数設けられた金属部材が設けられていてもよい。上段５０には、制御基板５２および双方向パワーコンディショナ５４が設けられる。図３の矢印Ｘ３、Ｘ４に示すように、開口部５８を通って上段５０に流入した空気は、そのまま上方へ流れていき、外部筐体１０の排気口２４を通じて外へ排出される。なお、空気の排出を促すために排気口２４に設けられる排気ファン２６を動作させてもよい。

制御基板５２は、排気ファン２６、吸気ファン３２、ヒータ３４、蓄電池４２と電気的に接続され、これらの動作を制御するための制御信号を送受信する。制御基板５２は、例えば、コンピュータのＣＰＵをはじめとする素子や機械装置で実現される。また、制御基板５２は、後述する双方向パワーコンディショナ５４と制御信号の送受信を行う。

双方向パワーコンディショナ５４は、双方向インバータを備え、このインバータは直流電力と交流電力とを相互に変換する。双方向パワーコンディショナ５４は、蓄電システム１００に接続される商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換し、蓄電池４２に対して充電のための電力を供給する。また、蓄電池４２が放電する直流電力を交流電力に変換し、停電時などに電力を供給させたい特定の負荷に交流電力を供給する。

以上の構成に基づく蓄電システム１００について、その機能構成を説明する。
図４は、蓄電システム１００の機能構成を模式的に示す図である。蓄電システム１００は、前述した排気ファン２６、吸気ファン３２、ヒータ３４、蓄電池４２を備え、制御基板５２の機能ブロックとして実現される制御部６０を備える。また、蓄電システム１００には、商用電源１１２、負荷１１４、太陽電池１２０が接続される。本明細書において、再生可能エネルギーの発電装置として太陽電池１２０を例に説明するが、再生可能エネルギーの発電装置は太陽電池に限られず、例えば風力発電装置であってもよく、またこれらが併存していてもよい。

商用電源１１２は、電力会社からの電力が供給される交流電源である。分電盤１１６は、双方向パワーコンディショナ５４および商用電源１１２と接続され、商用電源１１２から交流電力を受け付け、双方向パワーコンディショナ５４および負荷１１４に交流電力を供給する。太陽電池１２０は、光起電力効果を利用し、光エネルギーを直接電力に変換する発電装置である。太陽電池１２０として、シリコン太陽電池、化合物半導体などを素材にした太陽電池、色素増感型（有機太陽電池）等が使用される。

双方向パワーコンディショナ５４は、直流側に蓄電池４２および太陽電池１２０が接続され、交流側に、負荷１１４および分電盤１１６を介して商用電源１１２が接続される。双方向パワーコンディショナ５４は、太陽電池１２０が発電する直流電力や蓄電池４２が放電した直流電力を交流電力に変換し、負荷１１４に交流電力を供給する。また、商用電源１１２からの交流電力を直流電力に変換し、蓄電池４２に直流電力を供給する。その際、双方向パワーコンディショナ５４は、蓄電池４２に対して充放電の開始および停止を指示してもよい。

蓄電池４２は、双方向パワーコンディショナ５４によって直流電力に変換された商用電源１１２からの電力や、太陽電池１２０が発電した電力を蓄える。また、蓄電池４２は、蓄えた直流電力を双方向パワーコンディショナ５４により交流電力に変換して負荷１１４に供給する。

排気ファン２６、吸気ファン３２およびヒータ３４は、制御部６０から送信される制御信号をもとに、動作を開始または停止する。なお、ヒータ３４は、図示しない温度センサにより測定した自身の温度データを、制御部６０からの要求に応じて制御部６０に対し通知してもよい。

蓄電池４２は、蓄電池４２を構成する複数の蓄電池ユニット４４に設けられる温度センサにより測定した温度データを、制御部６０に定期的に送信する。例えば、その送信間隔は１秒ごとであり、１秒ごとに最新の温度データを制御部６０に送信する。なお、蓄電池４２は、制御部６０からの送信要求に応じて最新の温度データを制御部６０に送信してもよい。上述の通り、蓄電池ユニット４４は、複数の温度センサを備えており、例えば、５箇所の温度センサを備える場合には、それぞれの温度センサが計測した温度データを制御部６０に送信する。なお、５箇所の温度センサが計測した温度のうち、最大値と最小値を算出して制御部６０に送信してもよい。

制御部６０は、蓄電池４２から取得した蓄電池４２の温度データをもとに、排気ファン２６、吸気ファン３２、ヒータ３４の動作を制御し、蓄電池４２を加熱または冷却する。このとき、制御部６０は、定期的に蓄電池４２の温度データを取得し、制御部６０の図示しないメモリに予め格納された蓄電池４２の使用推奨温度と比較することで、蓄電池４２の加熱または冷却が必要か否かを判断する。ここで、蓄電池４２の加熱が必要と判断される使用推奨温度の下限となる閾値の値を、下限温度と記載し、蓄電池４２の冷却が必要と判断される使用推奨温度の上限となる閾値の値を、上限温度と記載する。

制御部６０は、複数の蓄電池ユニット４４のそれぞれの温度データを取得し、その温度データの中での最大値と最小値を算出する。なお、以下の説明において、制御部が算出した最大値を蓄電池４２の最高温度、最小値を蓄電池４２の最低温度と記載する。

まず、外気温が低く、蓄電池４２の温度が下限温度未満であるため、加熱が必要な状況における制御部６０の動作について説明する。制御部６０は、蓄電池４２の最低温度が下限温度未満であった場合、蓄電池４２の加熱が必要であると判断し、蓄電池４２を加熱するためにヒータ３４をオンにする。ここで、下限温度は例えば５℃と設定されるが、蓄電池４２の特性などに応じてその他の値を設定してもよい。このとき、制御部６０は、吸気ファン３２の作動を開始させない。ヒータ３４をオンにした直後は、まだヒータ３４が暖まっていないため、この状態で吸気ファン３２を作動させてしまうと、外から冷気が流入することにより内部筐体１２の内部の気温が下がり、かえって逆効果となるおそれがあるためである。また、蓄電池４２を加熱する際には排気ファン２６は作動させない。排気ファン２６を作動させてしまうと、吸気ファン３２を作動させた場合と同様、外から冷気が流入してしまうためである。

制御部６０は、ヒータ３４をオンにした後、ヒータ３４の温度が第１の閾値以上となった場合、吸気ファン３２を作動させる。ここで、第１の閾値は、下段３０の内部の空気を十分に暖めることのできるヒータ３４の温度として設定され、具体的には、下段３０の容量などに基づいて、実験等により最適値を求めることが望ましい。ヒータ３４が第１の閾値以上となった後は、吸気ファン３２を作動させることによりヒータ３４により加熱された下段３０の空気を、蓄電池４２が備えられる中段４０に送ることができる。なお、このとき排気ファン２６は作動させない。排気ファン２６を作動させてしまうと、加熱した空気が中段４０から排出されてしまい、蓄電池４２を効率的に加熱できないためである。

その後、蓄電池４２の最低温度が下限温度をある程度上回った場合、制御部６０は、蓄電池４２の加熱を停止すべきと判断する。ここで、制御部６０が加熱を停止すべきと判断する温度は、例えば下限温度より２℃高い温度であり、下限温度を５℃に設定した場合は、その基準となる温度は７℃である。このように下限温度に近い値を設定することで、蓄電池４２の加熱に用いる電力の消費量を抑えることができる。

制御部６０が加熱を停止すべきと判断した場合、制御部６０は、ヒータ３４をオフにする。このとき、制御部６０は吸気ファン３２の作動を停止させない。ヒータ３４をオフにした直後はヒータ３４の温度が高い状態にあるため、吸気ファン３２を停止させてしまうと、局所的に空気が加熱され、場合によっては蓄電池４２の一部が動作推奨温度以上となってしまうおそれがあるためである。また、ヒータ３４の温度がある程度高い状態において吸気ファン３２を作動させることで、引き続き蓄電池４２に温風を供給することができる。

その後、ヒータ３４の温度が第２の閾値以下となった場合、吸気ファン３２を停止させる。ここで、第２の閾値は、吸気ファン３２を停止させても下段３０内部の空気が局所的に加熱される支障のない温度として設定され、具体的には、ヒータ３４の特性などに応じて実験等により求めることが望ましい。

次に、外気温が高い場合や、蓄電システム１００の作動時により熱が発生する場合に、蓄電池４２の温度が上限温度を超えるため、冷却が必要な状況における制御部６０の動作について説明する。制御部６０は、蓄電池４２の最高温度が上限温度を超えた場合、蓄電池４２の冷却が必要であると判断し、蓄電池４２を空冷するために吸気ファン３２と排気ファン２６を作動させる。吸気ファン３２と排気ファン２６の双方を作動させることにより、より効果的に蓄電池４２を空冷することができる。ここで、上限温度は例えば５０℃と設定されるが、蓄電池４２の特性などに応じてその他の値を設定してもよい。このとき、制御部６０は、ヒータ３４をオンにしない。ヒータ３４をオンにすると、空冷するための空気が加熱されてしまい、逆効果となるおそれためである。なお、消費電力を節約するため、蓄電池４２を空冷するために、排気ファン２６と吸気ファン３２のどちらか一方のみを作動させてもよい。

その後、蓄電池４２の最高温度が上限温度をある程度下回った場合、制御部６０は、蓄電池４２の冷却を停止すべきと判断し、排気ファン２６及び吸気ファン３２を停止させる。ここで、制御部６０が加熱を停止すべきと判断する温度は、上限温度より２℃低い温度であり、上限温度を５０℃に設定した場合は、その基準となる温度は４８℃である。このように上限温度に近い値を設定することで、蓄電池４２の空冷に用いる電力の消費量を抑えることができる。

以上の構成による蓄電システム１００の動作を説明する。
図５は、蓄電システム１００の処理の流れを示すフローチャートである。制御部６０は、蓄電池４２の温度データを取得し、蓄電池４２の加熱が必要か否かを判断する（Ｓ１０）。蓄電池４２の加熱が必要と判断した場合（Ｓ１０のＹ）、ヒータ３４をオンにする（Ｓ１２）。制御部６０は、ヒータ３４をオンにした後、ヒータ３４の温度が第１の閾値以上となった場合（Ｓ１４のＹ）、吸気ファン３２を作動させる（Ｓ１６）。一方、ヒータ３４の温度が第１の閾値未満である場合（Ｓ１４のＮ）、吸気ファンを作動させず、ヒータ３４の加熱を待つ。

制御部６０は、吸気ファン３２を作動させた後、蓄電池４２の加熱を停止すべきか否かを判断する（Ｓ１８）。蓄電池４２の温度が下限温度をある程度上回った場合、蓄電池４２の加熱を停止すべきと判断し（Ｓ１８のＹ）、ヒータ３４をオフにする（Ｓ２０）。一方、蓄電池４２の加熱を停止すべきでないと判断した場合（Ｓ１８のＮ）、そのまま蓄電池４２の加熱を継続する。制御部６０は、ヒータ３４をオフにした後、ヒータ３４の温度が第２の閾値以下となった場合（Ｓ２２のＹ）、吸気ファン３２を停止させる（Ｓ２４）。ヒータ３４の温度が第２の閾値より大きい場合には（Ｓ２２のＮ）、吸気ファン３２を作動させたままとする。

一方、蓄電池４２の加熱が必要でないと判断した場合（Ｓ１０のＮ）、蓄電池４２の冷却が必要か否かを判断する（Ｓ３０）。蓄電池４２の冷却が必要と判断した場合（Ｓ３０のＹ）、制御部６０は、吸気ファン３２を作動させるとともに（Ｓ３２）、排気ファン２６を作動させる（Ｓ３４）。蓄電池４２の冷却が必要でないと判断した場合（Ｓ３０のＮ）、継続して蓄電池４２の温度データを取得し、蓄電池４２の加熱が必要か否かを判断する（Ｓ１０）。

制御部６０は、排気ファン２６を作動させた後、蓄電池４２の冷却を停止すべきか否かを判断する（Ｓ３６）。蓄電池４２の温度が上限温度をある程度下回った場合、蓄電池４２の冷却を停止すべきと判断し（Ｓ３６のＹ）、吸気ファン３２を停止させるとともに（Ｓ３８）、排気ファン２６を停止させる（Ｓ４０）。一方、蓄電池４２の冷却を停止すべきでないと判断した場合（Ｓ３６のＮ）、そのまま蓄電池４２の冷却を継続する。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について例示する。

制御部６０は、蓄電池４２の最高温度および最低温度を用いて、蓄電池４２の冷却または加熱をすべきか否かを判断したが、例えば、蓄電池４２を構成する蓄電池ユニット４４の複数箇所に設けられる温度センサの測定値の平均した平均温度を用いて、その判断をしてもよい。その他、下限温度未満の温度が計測された箇所が全体の半分以上となった場合に加熱が必要と判断するなど、蓄電池４２の温度分布に応じて加熱または冷却の必要性を判断してもよい。具体的な基準については、蓄電池４２に設けられる温度センサの位置や、内部筐体１２の形状、吸気ファン３２およびヒータ３４の性能などに応じて、実験等などにより求めた条件を予め設定しておくことが望ましい。

また、蓄電池４２を加熱する場合に、ヒータ３４により加熱された空気を中段４０に滞留させることにより、より効率よく蓄電池４２を加熱できるよう、中段４０と上段５０との間に設けられる第２仕切板５６の開口部５８を一時的に塞ぐようにしてもよい。例えば、開口部５８にシャッターを設け、蓄電池４２を加熱する場合には、制御部６０がそのシャッターを制御して開口部５８を塞ぐ。一方、蓄電池４２を冷却する場合、制御部６０がシャッターを制御して開口部５８を開けることで、下段３０から中段４０を通って上段５０へ空気が流れるようになり、蓄電池４２をより効率よく空冷できる。

また、蓄電池４２を加熱する場合に、吸気ファン３２を作動させる条件として、ヒータ３４が第１の閾値以上の温度となることをその条件として紹介したが、その条件の替わりに、ヒータ３４をオンにしてから所定時間経過後に吸気ファン３２を作動させることとしてもよい。例えば、ヒータ３４をオンにして所定時間経過させることにより、その温度が第１の閾値以上となるような時間としてその時間を設定する。このように設定することで、ヒータ３４に温度センサを設ける必要がなくなりコスト削減につながる。なお、条件として設定すべき具体的な時間値については、ヒータ３４の特性や、ヒータ３４に通電させる電流値などにより実験等により求めることが望ましい。同様に、蓄電池４２の加熱を停止する場合についても、ヒータ３４をオフにしてから所定時間経過後に吸気ファン３２を停止させるとしてもよい。

また、蓄電池４２を加熱する場合に、ヒータ３４が第１の閾値より大きい第３の閾値以上の温度となった場合に、一時的にヒータ３４をオフにしてもよい。ヒータ３４が加熱されすぎることで内部筐体１２の内部において局所的に温度が高まり、蓄電池４２の一部が局所的に加熱されてしまうことを防ぐためである。なお、ヒータ３４を一時的にオフにした後、ヒータ３４の温度が第３の閾値を下回った場合には、必要に応じて再度、ヒータ３４をオンにしてもよい。

１２ 筐体、２４ 排気口、２６ 排気ファン、３２ 吸気ファン、３３ 吸気口、３４ ヒータ、３６ 前面板、３７ 側面板、３８ 後面板、３９ 遮蔽部材、４２ 蓄電池、４４ 蓄電池ユニット、５２ 制御基板、５４ 双方向パワーコンディショナ、６０ 制御部、１００ 蓄電システム。

Claims (2)

1. 筐体と、
   前記筐体内に収容され、複数の蓄電池セルを備えた蓄電池モジュールと、
   前記筐体内に設けられるヒータと、
   当該複数のファンの一部が前記ヒータと対面するように設けられる複数のファンと、を備え、
   前記複数の蓄電池セルの加熱が必要な場合、前記ヒータを作動させ、前記ヒータに対面する一部のファンを作動させ、前記複数の蓄電池セルの加熱が不要な場合、前記ヒータを停止させることを特徴とする蓄電システム。
2. 筐体内に収容される蓄電池モジュールが備える複数の蓄電池セルの加熱が必要な場合、前記筐体内に設けられるヒータを作動させ、複数のファンのうち前記ヒータに対面する一部のファンを作動させ、前記複数の蓄電池セルの加熱が不要な場合、前記ヒータを停止させることを特徴とする制御システム。

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