JP7279610B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本開示は、蓄電装置に関する。

蓄電装置は、複数の蓄電モジュールを含み、各蓄電モジュールは配列方向に配列している（特開２０１６－０８１８５７号公報）。各蓄電モジュールは、互いに電気的に接続されている。

特開２０１６－０８１８５７号公報

蓄電装置は、隣り合う蓄電モジュールを電気的に接続するバスバーなどの接続部材を含み、たとえば、各蓄電モジュールが電気的に直列に接続されている。

このような蓄電装置においては、組立時において、接続部材が接続する蓄電モジュールを誤ると、隣り合う蓄電モジュールで閉ループが形成されたり、または、特定の蓄電モジュールが電気的に接続されていないなどの不具合が生じるおそれがある。

本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数の蓄電モジュールと、蓄電モジュール同士を接続する接続部材とを備えた蓄電装置において、接続部材の組付けを誤ることを抑制することができる蓄電装置を提供することである。

本開示に係る蓄電装置は、第１蓄電モジュールと、前記第１蓄電モジュールと隣り合うように配置された第２蓄電モジュールと、前記第１蓄電モジュールに対して前記第２蓄電モジュールと反対側に配置された第３蓄電モジュールとを含む蓄電ユニットと、前記第１蓄電モジュールおよび前記第２蓄電モジュールを電気的に接続する接続部材とを備える。上記蓄電ユニットは、前記蓄電ユニットの幅方向の一端に位置する第１側面と、他端に位置する第２側面とを含む。上記第１蓄電モジュールは、前記第１側面側に位置する第１端子と、前記第２側面に位置する第２端子とを含む。上記第２蓄電モジュールは、前記第１側面側に位置する第３端子と、前記第２側面に位置する第４端子とを含む。上記第３蓄電モジュールは、前記第１側面側に位置する第５端子と、前記第２側面に位置する第６端子とを含む。上記接続部材は、前記第１端子および前記第３端子を接続しており、前記蓄電ユニットは、前記第１端子および前記第５端子の間に形成された突出部を含む。上記接続部材を前記第１端子および前記第５端子に接続しようとすると、前記接続部材は、前記突出部と干渉する。

上記の蓄電装置によれば、作業者が誤って、第１端子および第５端子に接続部材を配置しようとしても、接続部材が突出部と干渉するため、接続部材が第１端子および第５端子に接続されることを抑制することができる。

本開示に係る蓄電装置によれば、接続部材の組付けの誤りを抑制することができる。

本実施の形態に係る蓄電装置１を示す分解斜視図である。 蓄電装置１を示す平面図である。 蓄電ユニット１１およびその周囲の構成を示す平面図である。 接続部材５０Ｄ、蓄電モジュール２０Ｄおよび蓄電モジュール２０Ｅを示す斜視図である。 接続部材５０Ｄを示す斜視図である。 作業者が接続部材５０Ｄを誤って、端子６１Ｄおよび端子６１Ｃを接続しようとしている状態を示す斜視図である。

図１から図６を用いて、本実施の形態に係る蓄電装置について説明する。図１から図６に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図１は、本実施の形態に係る蓄電装置１を示す分解斜視図である。蓄電装置１は、収容ケース１０と、蓄電ユニット１１，１２と、冷却装置１３と、電子機器１４とを備える。

収容ケース１０は、ロアーケース１５と、アッパーケース１６とを含み、ロアーケース１５およびアッパーケース１６は、アルミニウムなどの金属材料、または、樹脂などによって形成されている。蓄電ユニット１１，１２と、冷却装置１３と、電子機器１４とは、収容ケース１０内に収容されている。

ロアーケース１５は、底板３０と、周壁３１と、つば部３２とを含む。周壁３１は、底板３０の外周縁から上方に立ち上がるように形成されており、つば部３２は、周壁３１の上辺から水平方向に張り出すように形成されている。

アッパーケース１６は、天板３３と、周壁３４と、つば部３５とを含む。周壁３４は、天板３３の外周縁から下方に向けて延びるように形成されており、つば部３５は周壁３４の下辺から水平方向に張り出すように形成されている。

ロアーケース１５のつば部３２と、アッパーケース１６のつば部３５とは、ボルトなどの固定部材によって互いに連結されている。

蓄電ユニット１１は複数の蓄電モジュール２０Ａ～２０Ｈを含み、底板３０の上面に配置されている。

各蓄電モジュール２０Ａ～２０Ｈは配列方向Ｄに配列するように配置されている。配列方向Ｄと交差する幅方向Ｗにおいて、蓄電ユニット１１は幅方向Ｗの一端に位置する側面１７と、幅方向Ｗの他端に位置する側面１８とを含む。

各蓄電モジュール２０Ａ～２０Ｈは、複数の蓄電セル２２と、各蓄電セル２２の間に配置された樹脂枠２３とを含む。

蓄電ユニット１２は、蓄電ユニット１１の上面側に配置されている。蓄電ユニット１２は、蓄電ユニット１１の構成と実質的に同じである。蓄電ユニット１２は、幅方向Ｗの一側に位置する側面２４と、他端に位置する側面２５とを含む。

蓄電ユニット１２は、蓄電モジュール２０Ｉ，２０Ｊ，２０Ｋを含む。なお、各蓄電モジュール２０Ｉ，２０Ｊ，２０Ｋも、複数の蓄電セル２２と、各蓄電セル２２の間に配置された樹脂枠２３とを含む。

図２は、蓄電装置１を示す平面図である。なお、図２においては、アッパーケース１６は取り外された状態である。

冷却装置１３は、冷却モジュール３６および冷却モジュール３７を含む。
冷却モジュール３６は、蓄電ユニット１１の前方から側面１７側に向けて延びるように形成されている。冷却モジュール３７は、蓄電ユニット１２の前方から側面１８側に向けて延びるように形成されている。

冷却モジュール３６は、ファン４０と、ダクト４１と、上段ダクト４２と、分岐ダクト４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄと、分岐ダクト４４Ａ，４４Ｂとを含む。ファン４０は、蓄電ユニット１１の前方に配置されている。ダクト４１は、ファン４０に接続されており、ダクト４１は、蓄電ユニット１１の前方から側面１７に向けて延びるように形成されている。さらに、ダクト４１は、側面１７に沿って蓄電装置１の後方に向けて延び、蓄電ユニット１１の後端側に達するように形成されている。

上段ダクト４２は、ダクト４１に接続されており、上段ダクト４２はダクト４１から上方に延びると共に、蓄電ユニット１２の側面２４に向けて延びるように形成されている。そして、上段ダクト４２は、側面２４の側面に沿って延びると共に、蓄電ユニット１２の後端に達するように形成されている。

複数の分岐ダクト４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄがダクト４１に形成されており、ダクト４１は幅方向Ｗに延びるように形成されている。

たとえば、分岐ダクト４３Ａは、蓄電モジュール２０Ｂおよび蓄電モジュール２０Ｃの間に配置されている。分岐ダクト４３Ｂは、蓄電モジュール２０Ｄおよび蓄電モジュール２０Ｅの間に配置されている。分岐ダクト４３Ｃは、蓄電モジュール２０Ｆおよび蓄電モジュール２０Ｇの間に配置されている。分岐ダクト４３Ｄは、蓄電モジュール２０Ｈの背面に沿って幅方向Ｗに延びるように形成されている。

分岐ダクト４４Ａ，４４Ｂは、上段ダクト４２に接続されており、分岐ダクト４４Ａ，４４Ｂは幅方向Ｗに延びるように形成されている。

分岐ダクト４４Ａは、蓄電モジュール２０Ｉおよび蓄電モジュール２０Ｊの間に配置されており、分岐ダクト４４Ｂは、蓄電モジュール２０Ｋの背面に配置されている。

冷却モジュール３７は、ファン４５と、ダクト４６と、上段ダクト４７と、分岐ダクト４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ，４８Ｄと、分岐ダクト４９Ａとを含む。なお、冷却モジュール３７は、冷却モジュール３６と同様に形成されている。

ファン４５は、蓄電ユニット１１の前方に配置されている。ダクト４６は、ファン４５に接続されており、ダクト４６は蓄電ユニット１１の側面１８に沿って延びるように形成されている。上段ダクト４７は、ダクト４６の上面か蓄電ユニット１２の側面２５に配置されている。

分岐ダクト４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ，４８Ｄは、ダクト４６に接続されており、幅方向Ｗに延びるように形成されている。

分岐ダクト４８Ａは、蓄電モジュール２０Ａおよび蓄電モジュール２０Ｂの間に配置されている。分岐ダクト４８Ｂは、蓄電モジュール２０Ｃおよび蓄電モジュール２０Ｄの間に配置されている。分岐ダクト４８Ｃは、蓄電モジュール２０Ｅおよび蓄電モジュール２０Ｆの間に配置されている。分岐ダクト４８Ｄは、蓄電モジュール２０Ｇおよび蓄電モジュール２０Ｈの間に配置されている。

分岐ダクト４９Ａは、上段ダクト４７に接続されると共に幅方向Ｗに延びるように形成されている。分岐ダクト４９Ａの先端部は、蓄電モジュール２０Ｊおよび蓄電モジュール２０Ｋの間に配置されている。

図３は、蓄電ユニット１１およびその周囲の構成を示す平面図である。
蓄電モジュール２０Ａは、拘束具５５Ａを含む。拘束具５５Ａは、エンドプレート５６Ａ，５７Ａと、複数の拘束バンド５８Ａとを含む。

エンドプレート５６Ａは、側面１８側に位置する蓄電モジュール２０Ａの端面に設けられている。エンドプレート５７Ａは、側面１７側に位置する蓄電モジュール２０Ａの端面に設けられている。複数の拘束バンド５８Ａは、エンドプレート５６Ａおよびエンドプレート５７Ａを接続している。複数の蓄電セル２２および複数の樹脂枠２３は、エンドプレート５６Ａおよびエンドプレート５７Ａの間に加えられる拘束力によって、固定されている。

蓄電モジュール２０Ａは、端子６１Ａ，６２Ａを含む。端子６１Ａは、エンドプレート５６Ａに設けられている。なお、蓄電モジュール２０Ａは、端子６１Ａと、エンドプレート５６Ａと隣り合う位置に設けられた蓄電セルの外部端子とを接続する終端バスバーを含む。同様に、蓄電モジュール２０Ａは、端子６２Ａと、エンドプレート５７Ａと隣り合う位置に設けられた蓄電セルの外部端子とを接続する終端バスバーを含む。

なお、他の蓄電モジュール２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｇ，２０Ｈも、蓄電モジュール２０Ａと同様に構成されている。

蓄電装置１は、複数の接続部材５０Ａ～５０Ｇを含む。接続部材５０Ａは、蓄電モジュール２０Ａの端子６２Ａと、蓄電モジュール２０Ｂの端子６２Ｂとを電気的に接続している。

接続部材５０Ｂは、端子６１Ｂと、端子６１Ｃとを電気的に接続している。接続部材５０Ｃは、端子６２Ｃと、端子６２Ｄとを電気的に接続している。接続部材５０Ｄは、端子６１Ｄと、端子６１Ｅとを電気的に接続している。接続部材５０Ｅは、端子６２Ｅと、端子６２Ｆとを電気的に接続している。接続部材５０Ｆは、端子６１Ｆと、端子６１Ｇとを電気的に接続している。接続部材５０Ｇは、端子６２Ｇと、端子６２Ｈとを電気的に接続している。これにより、各蓄電モジュール２０Ａ～２０Ｈは、電気的に直列に接続されている。

図４は、接続部材５０Ｄおよび蓄電モジュール２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅを示す斜視図である。

エンドプレート５６Ｄは、板状に形成されており、エンドプレート５６Ｄの上辺には、凹部６０Ｄが形成されている。端子６１Ｄは、凹部６０Ｄの底部に配置されている。

エンドプレート５６Ｅは、板状に形成されており、エンドプレート５６Ｅの上辺には、凹部６０Ｅが形成されている。端子６１Ｅは、凹部６０Ｅの底部に配置されている。

そして、接続部材５０Ｄは、端子６１Ｅおよび端子６１Ｄを接続するように形成されている。

蓄電モジュール２０Ｃおよび蓄電モジュール２０Ｄの間には、分岐ダクト４８Ｂが挿入されている。なお、図３などに示すように、分岐ダクト４８Ｂは、蓄電モジュール２０Ｃおよび蓄電モジュール２０Ｄの間から突出しており、分岐ダクト４８Ｂは、蓄電ユニット１１の側面１８から外部に向けて突出している。

図５は、接続部材５０Ｄを示す斜視図である。接続部材５０Ｄは、導電部７０Ｄと、絶縁部材７１Ｄとを含む。導電部７０Ｄは、銅や鉄などの金属材料によって形成されている。導電部７０Ｄは、片部７２Ｄ，７３Ｄと、接続部７４Ｄとを含む。

片部７２Ｄには、貫通孔７５Ｄが形成されており、片部７３Ｄには、貫通孔７６Ｄが形成されている。接続部７４Ｄは、Ｕ字形状に形成されている。

なお、接続部材５０Ｄが端子６１Ｄ，６１Ｅに連結された状態においては、接続部７４Ｄは下方に向けて延び出るように湾曲している。

接続部材５０Ｄが接続されている状態において、片部７２Ｄは接続部７４Ｄの一方の端部に接続されており、片部７３Ｄは接続部７４Ｄの他方の端部に接続している。片部７２Ｄおよび片部７３Ｄは、各端部から水平方向に屈曲するように形成されている。

片部７２Ｄには、貫通孔７５Ｄが形成されており、片部７３Ｄには貫通孔７６Ｄが形成されている。

そして、図４において、片部７２Ｄの貫通孔７５Ｄには、端子６１Ｄが固定されており片部７３Ｄの貫通孔７６Ｄには、端子６１Ｅが固定されている。これにより、蓄電モジュール２０Ｄおよび蓄電モジュール２０Ｅが電気的に直列に接続されている。

なお、図３に示す接続部材５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｅ，５０Ｆ、５０Ｇは、接続部材５０Ｄと同様に形成されている。これにより、蓄電モジュール２０Ａ～２０Ｈは、電気的に直列に接続されている。

上記のように構成された蓄電装置１を組み立てる際には、各接続部材５０Ａ～５０Ｇを図４に示すように各蓄電モジュール２０Ａ～２０Ｇに接続する必要がある。

この際、各接続部材５０Ａ～５０Ｇを接続する作業者が接続部材５０Ａ～５０Ｇの取り付け位置を誤る場合がある。

図６は、作業者が接続部材５０Ｄを誤って、端子６１Ｄおよび端子６１Ｃを接続しようとしている状態を示す斜視図である。

この図６において、作業者は、接続部材５０Ｄの片部７３Ｄを端子６１Ｄに接続し、接続部材５０Ｄの片部７２Ｄを端子６１Ｃに接続しようとしたとする。

この際、蓄電モジュール２０Ｄおよび蓄電モジュール２０Ｃの間には、分岐ダクト４８Ｂが配置されている。このため、片部７３Ｄを端子６１Ｄに接続した後、接続部材５０Ｄを片部７３を中心に回転させて、片部７２Ｄを端子６１Ｄに近づけようとしても、接続部材５０Ｄが分岐ダクト４８Ｂと干渉して、片部７２Ｄを端子６１Ｄに近接させることができない。これにより、接続部材５０Ｄが端子６１Ｄおよび端子６１Ｃに接続されることが抑制される。

ここで、図３において、蓄電ユニット１１の側面１７において、蓄電モジュール２０Ｂおよび蓄電モジュール２０Ｃの間に分岐ダクト４３Ａが挿入されている。このため、作業者が接続部材５０Ａを誤って、端子６２Ｂおよび端子６２Ｃを接続しようとしても、分岐ダクト４３Ａと、接続部材５０Ａとが干渉するために、分岐ダクト４３Ａを端子６２Ｂおよび端子６２Ｃを接続することが阻害される。

同様に、蓄電ユニット１１の側面１７側において、蓄電モジュール２０Ｄおよび蓄電モジュール２０Ｅの間に分岐ダクト４８Ｂが挿入されている。このため、蓄電モジュール２０Ｄの端子６２Ｄおよび蓄電モジュール２０Ｅの端子６２Ｅが接続部材で接続されることが抑制されている。同様に、蓄電モジュール２０Ｆの端子６２Ｆと、蓄電モジュール２０Ｇの端子６２Ｇとが接続部材によって電気的に接続されることが抑制されている。

また、蓄電ユニット１１の側面１８側において、分岐ダクト４８Ａが、蓄電モジュール２０Ａおよび蓄電モジュール２０Ｂの間に挿入されており、蓄電モジュール２０Ｃおよび蓄電モジュール２０Ｄの間に分岐ダクト４８Ｂが挿入されている。同様に、蓄電モジュール２０Ｅおよび蓄電モジュール２０Ｆと、分岐ダクト４８Ｃが挿入されており、蓄電モジュール２０Ｇおよび蓄電モジュール２０Ｈの間に分岐ダクト４８Ｄが挿入されている。

このため、蓄電モジュール２０Ａの端子６１Ａと、蓄電モジュール２０Ｂの端子６１Ｂとを接続部材で接続しようとしても、接続部材と分岐ダクト４８Ａとが干渉して、端子６１Ａおよび端子６１Ｂが接続部材によって接続されることが抑制される。

同様に、蓄電モジュール２０Ｃの端子６１Ｃおよび蓄電モジュール２０Ｄの端子６１Ｄが接続部材によって接続されることが抑制されている。同様に、端子６１Ｅおよび端子６１Ｆが接続されることが抑制されており、端子６１Ｇおよび端子６１Ｈが接続されることが抑制されている。

このように、蓄電モジュール２０Ａ～２０Ｈが誤って接続されることが抑制されているため、たとえば、蓄電モジュール２０Ａ～２０Ｈのいずれか同士が閉回路となるように接続されたり、ある蓄電モジュールが電気的に接続されないことを抑制することができる。

なお、蓄電ユニット１１について主に接続したが、蓄電ユニット１２は、蓄電ユニット１１と同様に構成されているため、蓄電ユニット１２においても接続部材が誤って接続されることが抑制されている。

図４において、本実施の形態においては、分岐ダクト４８Ｂが端子６１Ｄおよび端子６１Ｃの間に位置する突出部として機能しているが、突出部としては、分岐ダクト４８Ｂに限られず、たとえば、エンドプレート５６Ｄ，５６Ｃの表面に突出するような部材を形成するようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 蓄電装置、１０ 収容ケース、１１，１２ 蓄電ユニット、１３ 冷却装置、１４ 電子機器、１５ ロアーケース、１６ アッパーケース、１７，１８，２４，２５ 側面、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｇ，２０Ｈ，２０Ｉ，２０Ｊ，２０Ｋ 蓄電モジュール、２２ 蓄電セル、２３ 樹脂枠、３０ 底板、３１，３４ 周壁、３２，３５ つば部、３３ 天板、３６，３７ 冷却モジュール、４０，４５ ファン、４１，４６ ダクト、４２，４７ 上段ダクト、４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄ，４４Ａ，４４Ｂ，４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ，４８Ｄ，４９Ａ 分岐ダクト、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ，５０Ｅ，５０Ｆ，５０Ｇ 接続部材、５５Ａ 拘束具、５６Ａ，５６Ｃ，５６Ｄ，５６Ｅ，５７Ａ エンドプレート、５８Ａ 拘束バンド、６０Ｃ，６０Ｄ，６０Ｅ 凹部、６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄ，６１Ｅ，６１Ｆ，６１Ｇ，６１Ｈ，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄ，６２Ｅ，６２Ｆ，６２Ｇ，６２Ｈ 端子、７０Ｄ 導電部、７１Ｄ 絶縁部材、７２Ｄ，７３Ｄ 片部、７４，７４Ｄ 接続部、７５Ｄ，７６Ｄ 貫通孔、Ｄ 配列方向、Ｗ 幅方向。

Claims (1)

1. 第１蓄電モジュールと、前記第１蓄電モジュールと隣り合うように配置された第２蓄電モジュールと、前記第１蓄電モジュールに対して前記第２蓄電モジュールと反対側に配置された第３蓄電モジュールとを含む蓄電ユニットと、
   前記第１蓄電モジュールおよび前記第２蓄電モジュールを電気的に接続する接続部材と、
   を備え、
   前記蓄電ユニットは、前記蓄電ユニットの幅方向の一端に位置する第１側面と、他端に位置する第２側面とを含み、
   前記第１蓄電モジュールの前記第１側面側には、上方から下方に凹む第１凹部が形成されており、
   前記第２蓄電モジュールの前記第１側面側には、上方から下方に凹む第２凹部が形成されており、
   前記第３蓄電モジュールの前記第１側面側には、上方から下方に凹む第３凹部が形成されており、
   前記第１蓄電モジュールは、前記第１凹部の底部に位置する第１端子を含み、
   前記第２蓄電モジュールは、前記第２凹部の底部に位置する第２端子を含み、
   前記第３蓄電モジュールは、前記第３凹部の底部に位置する第３端子を含み、
   前記接続部材は、前記第１側面に沿って、前記第１端子および前記第２端子を接続しており、
   前記蓄電ユニットは、前記第１側面側において前記第１蓄電モジュールおよび前記第３蓄電モジュールの間から突出する突出部を含み、
   前記接続部材を前記第１端子および前記第３端子に接続しようとすると、前記接続部材は、前記突出部と干渉する、蓄電装置。

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