JP6943548B2 - 蓄電池システム - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
なお、ソファー41は椅子であるとしてもよい。
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。
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。
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。
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。
・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。
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。
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。
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
Claims (2)
- 内装としての押入れと、
前記押入れ内に収容された蓄電池と、
複数の前記蓄電池を収容し、上方から前記蓄電池を取出し可能な収容ケースと、
を備え、
前記押入れには、前記蓄電池を取出し可能な開口部が形成され、
前記押入れ内の壁には接続端子が設けられ、
前記収容ケースの側面には複数の前記蓄電池が接続された端子が設けられ、
前記端子は、前記接続端子に接続されることを特徴とする蓄電池システム。 - 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。
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