JP7031784B1 - 蓄電池システム、並びに、その設置方法及びメンテナンス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運搬に用いるハンドルを備えた蓄電池システムを提供する。【解決手段】蓄電池システム１は、筒状体１０、筒状体１０の下部開口部を閉塞する底板３０及び筒状体１０の上部開口部を閉塞する天板２０を有する筐体本体２と、筐体本体２に収容されたバッテリモジュールＢ１，Ｂ２と、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２を底板３０に固定する固定部材６１～６３と、筐体本体２に収容されバッテリモジュールＢ１，Ｂ２に連結されたハンドル７０とを備える。ハンドル７０は、天板２０が取り外された状態においてバッテリモジュールＢ１，Ｂ２を底板３０及び筒状体１０ごと運搬可能に構成されている。これにより、筐体本体２に直接ハンドルを設けることなく、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２を底板３０及び筒状体１０ごと運搬することが可能となる。【選択図】図１２

Description

本発明は蓄電池システムに関し、特に、比較的重量の大きいバッテリモジュールが筐体本体に収容された構造を有する蓄電池システムに関する。また、本発明は、このような蓄電池システムの設置方法及びメンテナンス方法に関する。

比較的重量の大きいバッテリモジュールが筐体本体に収容された構造を有する蓄電池システムとしては、特許文献１及び２に記載された蓄電池システムが知られている。特許文献１には、筐体本体を運搬するためのハンドルを備えた蓄電池システムが開示されている。特許文献２には、蓄電池システム全体を運搬するためのハンドルを備えた蓄電池システムが開示されている。

特開２０１９－５３８７４号公報 国際公開第ＷＯ２０１９／２３０８７９号

しかしながら、特許文献１に記載された蓄電池システムにおいては、筐体本体にバッテリモジュールを収容すると、筐体本体を運搬するためのハンドルが折り畳まれ使用不可となることから、バッテリモジュールを収容した状態で筐体本体を運搬することが困難であった。一方、特許文献２に記載された蓄電池システムは、ハンドルが常に露出した状態であることから、美観が損なわれるだけでなく、天板を平坦面とすることができないため、複数の蓄電池システムを積み重ねて使用できないという問題があった。

したがって、本発明は、運搬に用いるハンドルを備えた改良された蓄電池システム、並びに、その設置方法及びメンテナンス方法を提供することを目的とする。

本発明による蓄電池システムは、筒状体、筒状体の下部開口部を閉塞する底板及び筒状体の上部開口部を閉塞する天板を有する筐体本体と、筐体本体に収容されたバッテリモジュールと、バッテリモジュールを底板に固定する固定部材と、筐体本体に収容されバッテリモジュールに連結されたハンドルとを備え、ハンドルは、天板が取り外された状態においてバッテリモジュールを底板及び筒状体ごと運搬可能に構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、筐体本体に直接ハンドルを設けることなく、バッテリモジュールを底板及び筒状体ごと運搬することが可能となる。これにより、天板を取り外した状態でハンドルを掴んでバッテリモジュールを底板及び筒状体ごと運搬した後、天板を装着することによって設置することが可能となる。

本発明において、ハンドルはバッテリモジュールに対して着脱可能に連結されており、バッテリモジュールは係合部を有し、固定部材によるバッテリモジュールの固定を解除した状態で、取り外したハンドルをバッテリモジュールの係合部に係合させることにより、バッテリモジュールを筒状体から取り外し可能に構成されていても構わない。これによれば、別のハンドルを追加することなく、バッテリモジュールの取り外しが可能となる。これにより、蓄電池システムのメンテナンスが容易となる。

本発明において、固定部材は、底板に固定されバッテリモジュールを位置決めする下部固定部材と、バッテリモジュールの上部に固定された上部固定部材と、下部固定部材と上部固定部材を連結する連結部材とを含み、ハンドルは上部固定部材に固定されていても構わない。これによれば、ハンドルを用いて運搬する際に、バッテリモジュールに加わるストレスが低減される。

本発明において、ハンドルは筐体本体の長手方向に２箇所設けられていても構わない。これによれば、バッテリモジュールを底板及び筒状体ごと運搬する際に姿勢を安定させることが可能となる。この場合、バッテリモジュールの係合部は、２つのハンドルを係合可能に構成されていても構わない。これによれば、バッテリモジュールを取り外す際に姿勢を安定させることが可能となる。

本発明において、筒状体は、筒状に巻回された一枚の金属板からなるものであっても構わない。これによれば、高い防水性を得ることできるとともに、部品点数が少ないことから軽量化を図ることが可能となる。また、一枚の金属板を折り曲げることによって筒状体を作製することができるため、製造コストも低減される。この場合、筒状体を構成する金属板は、底板を構成する金属板の厚みよりも薄くても構わない。これによれば、よりいっそうの軽量化を図ることが可能となる。

このように、本発明によれば、ハンドルを用いてバッテリモジュールを底板及び筒状体ごと運搬することが可能となる。しかも、ハンドルは筐体本体に収容されていることから、美観が損なわれることがなく、且つ、天板を平坦面とすることができることから複数の蓄電池システムを積み重ねて使用することも可能となる。

図１は、本発明の一実施形態による蓄電池システム１の外観を示す略斜視図である。 図２は、蓄電池システム１から天板２０を取り外した状態を示す略分解斜視図である。 図３は、蓄電池システム１から天板２０及び配線管カバー４０を取り外した状態を示す略分解斜視図である。 図４は、蓄電池システム１から筒状体１０、天板２０及び配線管カバー４０を取り外した状態を示す略斜視図である。 図５は、蓄電池システム１から筒状体１０、天板２０及び配線管カバー４０を取り外した状態を示す略分解斜視図である。 図６は、下部固定部材６１の拡大図である。 図７は、下部固定部材６１の拡大図である。 図８は、下部固定部材６１の拡大図である。 図９は、上部固定部材６２の拡大図である。 図１０は、固定部材６５のネジ止め部分の拡大図である。 図１１は、ハンドル７０の拡大図である。 図１２は、ハンドル７０を用いた運搬方法を説明するための模式図である。 図１３は、上部固定部材６２からハンドル７０を取り外した状態を示す模式図である。 図１４は、ハンドル７０をバッテリモジュールＢ１に係合させた状態を示す模式図である。 図１５は、ハンドル７０を用いたバッテリモジュールＢ１の取り外し方法を説明するための模式図である。 図１６は、Ｔ型の工具９０をハンドルとして用いた例を示す模式図である。 図１７は、Ｔ型の工具９０をバッテリモジュールＢ１に係合させた状態を示す模式図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による蓄電池システム１の外観を示す略斜視図である。

図１に示すように、本実施形態による蓄電池システム１は、筒状体１０、天板２０及び底板３０からなる筐体本体２と、筐体本体２に収容されたバッテリモジュールＢ１，Ｂ２及び制御ボックスＨと、筐体本体２に固定された配線管カバー４０とを備える。これら各部材１０，２０，３０，４０は、いずれも金属材料からなる。図１に示すように、蓄電池システム１は、固定金具６を介して土台７に固定される。さらに、蓄電池システム１には、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２又は制御ボックスＨに接続される配線を保護する配線管８が設けられている。配線管８を通る配線は、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２に直接接続されていても構わないし、制御ボックスＨを介してバッテリモジュールＢ１，Ｂ２に接続されていても構わない。配線管８は、配線管カバー４０によって覆われる。

図２は、蓄電池システム１から天板２０を取り外した状態を示す略分解斜視図である。また、図３は、蓄電池システム１から天板２０及び配線管カバー４０を取り外した状態を示す略分解斜視図である。

図２及び図３に示すように、筒状体１０は、一枚の金属板、例えば先塗装材が筒状に折り曲げ加工された部材であり、正面板１１、背面板１２、側面板１３，１４を備えている。正面板１１及び背面板１２はＸＺ面を構成し、側面板１３，１４はＹＺ面を構成する。したがって、正面板１１及び背面板１２と側面板１３，１４は互いに垂直である。正面板１１と背面板１２はＹ方向に向かい合い、側面板１３と側面板１４はＸ方向に向かい合う。本実施形態において用いる筒状体１０は、Ｙ方向における長さ（奥行き）よりも、Ｘ方向における長さ（幅）の方が大きい。つまり、ＸＺ面が長側面を構成し、ＹＺ面が短側面を構成する。

このように、本実施形態においては、一枚の金属板が折り曲げ加工されてなる筒状体１０を用いていることから、筒状体１０にはつなぎ目が１箇所しか存在せず、高い防水性を得ることが可能となる。特に、筒状体１０の材料として先塗装材を使用すれば、大幅なコストダウンが図ることができる。

筒状体１０の側面板１３には配線管８を通すための開口部が設けられており、開口部の周囲は筒状のカバー部材５０で覆われている。配線管８は、動力線を通すための配線管と、信号線を通すための配線管に分かれており、これら２つの配線管８がそれぞれガイド５１，５２を介して外部に導出される。筐体本体２に配線管カバー４０が取り付けられると、カバー部材５０の開口部５０ａが配線管カバー４０で覆われ、これにより筐体本体２への水分や粉塵の侵入が防止される。

天板２０は、筒状体１０の上部開口部を閉塞するとともに、配線管カバー４０の上部を覆う形状を有している。天板２０には、ネジ２２をネジ止めするためのネジ穴２１が設けられており、これによって、天板２０と配線管カバー４０がネジ２２によって直接固定される。一方、底板３０は筒状体１０の下部開口部を閉塞する。

図４及び図５は、それぞれ蓄電池システム１から筒状体１０、天板２０及び配線管カバー４０を取り外した状態を示す略斜視図及び略分解斜視図である。

図４及び図５に示すように、底板３０には、一対の下部固定部材６１，６１がネジ止めされている。下部固定部材６１は、一枚の金属板が折り曲げ加工された構成を有している。一対の下部固定部材６１，６１のＸ方向における間隔は、筐体本体２に収容されるバッテリモジュールＢ１，Ｂ２のＸ方向における長さとほぼ同じか僅かに広く設計されており、これにより一対の下部固定部材６１，６１は、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２のＸ方向における位置決め機構として機能する。

下部固定部材６１の拡大図である図６～図８に示すように、下部固定部材６１は、底板３０と接する水平部６１ａと、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２をＸ方向に位置決めする垂直部６１ｂと、垂直部６１ｂの上端部に設けられた水平部６１ｃとを有している。水平部６１ａ，６１ｃはＸＹ平面を構成し、垂直部６１ｂはＹＺ平面を構成する。垂直部６１ｂには固定部材６６がネジ止めされており、下部固定部材６１は固定部材６６を介して底板３０に固定される。下部固定部材６１は、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２を収容する前に、あらかじめ底板３０に固定しておく。垂直部６１ｂには切り欠き６１ｄが設けられており、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２を収容する際、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２に設けられた位置決めタブ７９を切り欠き６１ｄに挿入することにより、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２がＹ方向に位置決めされる。つまり、下部固定部材６１の切り欠き６１ｄは、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２のＹ方向における位置決め機構として機能する。このように、下部固定部材６１は、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２をＸ方向及びＹ方向に位置決めする役割を果たす。但し、下部固定部材６１単独では、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２を固定する機能は有していない。

一方、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２には、一対の上部固定部材６２，６２が固定されている。上部固定部材６２は、一枚の金属板が折り曲げ加工された構成を有している。上部固定部材６２の拡大図である図９に示すように、上部固定部材６２は、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２の上端面に係止される水平部６２ａと、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２の上部側面を覆う垂直部６２ｂと、垂直部６２ｂからＸ方向における外側に折り曲げられた水平部６２ｃと、水平部６２ｃから上方（Ｚ方向）に折り曲げられた垂直部６２ｄとを有している。水平部６２ａ，６２ｃはＸＹ平面を構成し、垂直部６２ｂ，６２ｄはＹＺ平面を構成する。水平部６２ａは、固定部材６４とともにバッテリモジュールＢ１，Ｂ２にネジ止め固定される。固定部材６４は、制御ボックスＨの位置決め及び固定に用いられる。垂直部６２ｂと水平部６２ｃの境界部分にはスリット６２ｅが設けられており、スリット６２ｅには固定部材６５が挿入される。固定部材６５は、図１０に示すようにバッテリモジュールＢ１，Ｂ２ネジ止めされている。これにより、上部固定部材６２は、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２の上部に固定される。

下部固定部材６１と上部固定部材６２は、連結部材６３によって連結される。連結部材６３は金属などからなる板状体からなり、Ｚ方向に延在する垂直部６３ａ及びその端部を折り曲げ加工した部分を有している。このように、板状体の垂直部６３ａを用い、その端部を折り曲げ加工すれば、連結部材６３の強度を高めることができる。図６及び図７に示すように、連結部材６３の下端にはＸＹ平面を構成する水平部６３ｂが設けられており、この水平部６３ｂが下部固定部材６１の水平部６１ｃと係止するよう連結される。つまり、連結部材６３の水平部６３ｂは第１の係合部を構成し、第２の係合部を構成する下部固定部材６１の水平部６１ｃと重なり合うことにより、両者が連結される。一方、連結部材６３の上端にはＸＹ平面を構成する水平部６３ｃが設けられており、この水平部６３ｃが上部固定部材６２の水平部６２ｃにネジ止めされる。

これにより、連結部材６３の水平部６３ｂを下部固定部材６１の水平部６１ｃに係止した状態で、連結部材６３の水平部６３ｃと上部固定部材６２の水平部６２ｃをネジ止めすれば、上部固定部材６２、連結部材６３及び下部固定部材６１によってバッテリモジュールＢ１，Ｂ２が下方に押しつけられ、底板３０に固定される。底板３０に対するバッテリモジュールＢ１，Ｂ２の押しつけ強度は、水平部６２ｃ，６３ｂにネジ止めするネジの回転数によって調整可能である。このように、本実施形態においては、下部固定部材６１、上部固定部材６２及び連結部材６３からなる固定部材によって、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２が底板３０に位置決め固定される。

図１１に示すように、上部固定部材６２の垂直部６２ｂ、水平部６２ｃ及び垂直部６２ｄに囲まれた領域には、固定部材６５と干渉しない位置にハンドル７０が固定される。ハンドル７０は、Ｙ方向に延在する持ち手７１と、持ち手７１の両端からＺ方向に延在する支持部７２，７３と、支持部７２，７３の端部からそれぞれＹ方向に折り曲げられた固定部７４，７５と、固定部７４，７５の端部から上方（Ｚ方向）に折り曲げられた係止部７６，７７とを有している。固定部７４，７５にはそれぞれネジ穴７４ａ，７５ａが設けられており、図示しないネジをネジ穴７４ａ，７５ａに螺着することによってハンドル７０が上部固定部材６２に固定される。ハンドル７０は、一対の上部固定部材６２，６２にそれぞれ設けられている。

ここで、ハンドル７０は、上部固定部材６２、連結部材６３及び下部固定部材６１を介して底板３０及びバッテリモジュールＢ１，Ｂ２に連結されていることから、図１２に示すように、筒状体１０から天板２０を取り外した状態で、一対のハンドル７０を掴んで持ち上げると、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２を底板３０及び筒状体１０ごと運搬することができる。これにより、筒状体１０に直接負荷をかけることなく運搬可能となることから、筒状体１０を構成する金属板として、底板３０を構成する金属板よりも十分に薄い金属板を使用することができ、全体の重量を軽量化することが可能となる。そして、ハンドル７０を用いて所定の設置位置まで運搬した後、天板２０を装着すれば、本実施形態による蓄電池システム１の設置が完了する。ここで、ハンドル７０は、筐体本体２の長手方向に２箇所設けられていることから、安定した姿勢で運搬を行うことが可能となる。

ハンドル７０は、上部固定部材６２にネジ止めされていることから、図１３に示すように、ネジを外すことによって上部固定部材６２から取り外すことができる。上部固定部材６２から取り外したハンドル７０は、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２の取り外し作業に流用することができる。バッテリモジュールＢ１，Ｂ２の取り外し作業においては、まず、制御ボックスＨを取り外した後、上部固定部材６２と連結部材６３のネジ止めを外すことにより、下部固定部材６１、上部固定部材６２及び連結部材６３によるバッテリモジュールＢ１，Ｂ２の固定を解除する。図１４に示すように、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２の上部には、ハンドル７０を係合可能な一対の係合部８１，８２が設けられており、この係合部８１，８２にハンドル７０の固定部７４，７５を係合させることにより、図１５に示すように、ハンドル７０を掴んでバッテリモジュールＢ１，Ｂ２を筒状体１０から引き上げることができる。ハンドル７０には上方（Ｚ方向）に折り返された係止部７６，７７が設けられていることから、ハンドル７０をバッテリモジュールＢ１，Ｂ２の係合部８１，８２に確実に係合させることが可能となる。

バッテリモジュールＢ１，Ｂ２を筒状体１０から引き上げる際には、１個のハンドル７０のみを用いても構わないが、２つのハンドル７０を係合部８１，８２に係合させることにより、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２を取り外す際に姿勢を安定させることが可能となる。つまり、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２の係合部８１，８２は、２つのハンドル７０を係合できるよう、長手方向（Ｘ方向）に延在していることが好ましい。

このように、蓄電池システム１の運搬に用いるハンドル７０は着脱可能であり、ハンドル７０を取り外せば、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２の交換作業にも利用することができる。これにより、筒状体１０の内部に高密度に収容したバッテリモジュールＢ１，Ｂ２を容易に交換することが可能となり、メンテナンス性が高められる。

本発明において、ハンドル７０の形状や構造、固定位置などは特に限定されず、図１６に示すように、Ｔ型の工具９０をハンドルとして用いても構わない。この場合も、工具９０をバッテリモジュールＢ１，Ｂ２に連結可能とすることにより、図１７に示すように、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２の交換作業に利用することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態による蓄電池システム１は、筐体本体２に直接ハンドルを設けることなく、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２を底板３０及び筒状体１０ごと運搬することが可能となる。つまり、天板２０を取り外した状態でハンドル７０を掴んで運搬した後、天板２０を装着することによって設置することが可能となる。しかも、取り外したハンドルは、バッテリモジュールＢ１，Ｂ２の交換にも利用できることから、メンテナンス性も高められる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

１ 蓄電池システム
２ 筐体本体
６ 固定金具
７ 土台
８ 配線管
１０ 筒状体
１１ 正面板
１２ 背面板
１３，１４ 側面板
２０ 天板
２１ ネジ穴
２２ ネジ
３０ 底板
４０ 配線管カバー
５０ カバー部材
５０ａ 開口部
５１，５２ ガイド
６１ 下部固定部材
６１ａ，６１ｃ 水平部
６１ｂ 垂直部
６１ｄ 切り欠き
６２ 上部固定部材
６２ａ，６２ｃ 水平部
６２ｂ，６２ｄ 垂直部
６２ｅ スリット
６３ 連結部材
６３ａ 垂直部
６３ｂ，６３ｃ 水平部
６４～６６ 固定部材
７０ ハンドル
７１ 持ち手
７２，７３ 支持部
７４，７５ 固定部
７４ａ，７５ａ ネジ穴
７６，７７ 係止部
７９ タブ
８１，８２ 係合部
９０ 工具
Ｂ１，Ｂ２ バッテリモジュール
Ｈ 制御ボックス

Claims (8)

1. 筒状体と、前記筒状体の下部開口部を閉塞する底板と、前記筒状体の上部開口部を閉塞する天板とを有する筐体本体と、
   前記筐体本体に収容されたバッテリモジュールと、
   前記バッテリモジュールを前記底板に固定する固定部材と、
   前記筐体本体に収容され、前記バッテリモジュールに連結されたハンドルと、を備え、
   前記ハンドルは、前記天板が取り外された状態において前記バッテリモジュールを前記底板及び筒状体ごと運搬可能に構成されており、
   前記固定部材は、前記底板に固定され、前記バッテリモジュールを位置決めする下部固定部材と、前記バッテリモジュールの上部に固定された上部固定部材と、前記下部固定部材と前記上部固定部材を連結する連結部材とを含み、
   前記ハンドルは、前記上部固定部材に固定されていることを特徴とする蓄電池システム。
2. 前記ハンドルは、前記バッテリモジュールに対して着脱可能に連結されており、
   前記バッテリモジュールは、係合部を有し、
   前記固定部材による前記バッテリモジュールの固定を解除した状態で、取り外した前記ハンドルを前記バッテリモジュールの前記係合部に係合させることにより、前記バッテリモジュールを前記筒状体から取り外し可能に構成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。
3. 前記ハンドルは、前記筐体本体の長手方向に２箇所設けられてい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。
4. 前記バッテリモジュールの前記係合部は、前記２つのハンドルを係合可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の蓄電池システム。
5. 前記筒状体は、筒状に巻回された一枚の金属板からなることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の蓄電池システム。
6. 前記筒状体を構成する前記金属板は、前記底板を構成する金属板の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項５に記載の蓄電池システム。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の蓄電池システムの設置方法であって、前記天板を取り外した状態で前記ハンドルを掴んで前記バッテリモジュールを前記底板及び筒状体ごと運搬した後、前記天板を装着することを特徴とする蓄電池システムの設置方法。
8. 請求項２に記載の蓄電池システムのメンテナンス方法であって、前記天板を取り外した後、前記固定部材による前記バッテリモジュールの固定を解除し、取り外した前記ハンドルを前記バッテリモジュールの前記係合部に係合させ、この状態で前記ハンドルを掴んで前記バッテリモジュールを前記筒状体から取り外すことを特徴とする蓄電池システムのメンテナンス方法。

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