JP7358433B2 - 蓄電池ユニット - Google Patents
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Description
(1)長尺状をなす少なくとも3つの蓄電池モジュールと、該蓄電池モジュールを制御する制御モジュールとを含む複数のモジュールと、
前記蓄電池モジュールと前記制御モジュール間を接続する第1の配線ケーブルを接続するための第1のコネクタと、
前記蓄電池モジュールおよび/または前記制御モジュールと外部機器間を接続する第2の配線ケーブルを接続するための第2のコネクタと、
前記複数のモジュールを積み重ねた状態で収納し得るように構成された筐体と、
を備え、
前記制御モジュールは、前記蓄電池モジュールの外形に包含される大きさを有し、
前記第1のコネクタの前記第1の配線ケーブルとの接続部、および前記第2のコネクタの前記第2の配線ケーブルとの接続部は、前記複数のモジュールを積み重ねて収納した状態で前記筐体の底部から上部開口方向に形成される空間側に設置されており、
前記第1のコネクタおよび前記第2のコネクタは、前記蓄電池モジュール各々の長手方向の端部に設けられた平面状の面からなる電気接続部上に設置され、前記第1のコネクタの前記第1の配線ケーブルとの前記接続部は前記電気接続部の前記平面状の面の鉛直方向上方を向いており、前記第2のコネクタの前記第2の配線ケーブルとの前記接続部は、前記電気接続部の前記平面状の面の鉛直方向に垂直な方向を向いており、
前記蓄電池モジュール各々の最上部に凸部状の第1の係合部が形成され、最下部に凹部状の第2の係合部が形成されており、該蓄電池モジュールを積み重ねた際に下層側にある該蓄電池モジュールの前記第1の係合部と上層側にある該蓄電池モジュールの前記第2の係合部とが係合しながら、前記上層側の蓄電池モジュールと前記下層側の蓄電池モジュール間に隙間が形成され、
前記蓄電池モジュールの最上部の長手方向両端部には、該蓄電池モジュールの短手方向の幅に等しい長さの把持部と、該把持部の両端から延び、先端がU字状に屈曲してなるフック部とからなるハンドル部材の該フック部を係止可能な複数の孔部が形成されており、前記ハンドル部材は前記孔部に着脱自在に取付け可能であることを特徴とする蓄電池ユニット。
当該蓄電池ユニットは、さらに、積み重ねられた前記蓄電池モジュールを一括して前記筐体に固定する固定プレートを備える上記(4)に記載の蓄電池ユニット。
しており、2つのハンドル6が一対のブラケット部材5に着脱自在に取付可能となっている。
すなわち、本実施形態の積層部2は、底板24、2つの蓄電池セル21を収納した複数の支持枠22および天板23が、この順で積層されて構成されている。
また、積層部2を構成する各部の平面視形状は、長方形状をなしており、積層部2および蓄電池本体4(蓄電池モジュール1)は、直方体状(長尺状)をなしている。
また、上面凸部231および下面凸部241の幅(厚さ)も、互いにほぼ等しく設定され、0.5~10mm程度であることが好ましく、1~3mm程度であることがより好ましい。
また、本実施形態とは逆に、上面凸部231の内径を、下面凸部241の外径より若干大きく設定するようにしてもよい。
上面リブ232の高さは、上面凸部231の高さより小さく設定され、また、下面リブ242の高さは、下面凸部241の高さより小さく設定されている。
さらに、上面リブ232を設けることにより、天板23を補強し。下面リブ242を設けることにより、底板24を補強して、天板23および底板24の機械的強度を向上させることもできる。
なお、上面リブ232および下面リブ242の高さの具体的な値は、特に限定されないが、0.1~5mm程度であることが好ましく、0.3~1.2mm程度であることがより好ましい。
なお、本実施形態では、上面リブ232および下面リブ242は、それぞれ蓄電池モジュール1(天板23および底板24)の長手方向および短手方向に沿って形成されているが、長手方向および短手方向に対して傾斜するように形成されていてもよい。
各ハンドル6は、図2に示すように、手を掛ける帯状の把持部61と、把持部61の両端から下方に延びる一対の脚部62と、各脚部62の下端部(把持部61と反対側の端部)に設けられたU字状をなすフック部63とを備えている。
また、板片611の所定の位置には、2つの貫通孔611aが形成されている。
図1に示す構成では、5つの蓄電池モジュール1が、蓄電池モジュール1の短手方向に2列並べられ、紙面手前側に2つの蓄電池モジュール1が積み重ねられ、紙面奥側に3つの蓄電池モジュール1が積み重ねられて配置されている。
なお、第3の係合部は、凹部2012に代えて、上面凸部231と同様の構成の円環状の凸部や、下面凸部241の内側に挿入可能(係合可能)な円柱状の凸部で構成することもできる。
この際、図7に示すように、蓄電池モジュール1の角部を突部2013に当接させ、当該部分を支点として蓄電池モジュール1を回転させると、自然に所定の位置に誘導すること、すなわち位置決めすることができる。
かかる構成によれば、蓄電池モジュール1同士をネジ止めすることなく、一括して本体部201(筐体20)に固定することができるため、部品点数の削減を図ることができるとともに、蓄電池ユニット100の設置作業をより簡略化することができる。
なお、図1の紙面奥側に積み重ねられた複数の蓄電池モジュール1を一括して、本体部201に固定する固定プレート30を設けるようにしてもよい。
なお、第4の係合部は、貫通孔301に代えて、下面凸部241と同様の構成の円環状の凸部や、上面凸部231の内側に挿入可能(係合可能)な円柱状の凸部で構成することもできる。
制御モジュール10は、例えば、交流電流と直流電流との電力変換を行う機能、蓄電池モジュールの異常の有無をモニターする機能、蓄電池モジュール1の充電量をモニターする機能、異常時の電力遮断機能、外部機器との通信機能等を有している。
を密に配置することができる。
蓋部202は、長方形状(上部開口201aに対応した形状)の平板で構成され、四つの角部にそれぞれ貫通孔2021が形成されている。図中矢印で示すネジを貫通孔2021に挿通し、本体部201の枠体に設けられたネジ穴に螺合する。これにより、蓋部202が本体部201に固定される。
なお、ハンドル6の蓋部202の底面への固定は、ネジ止めに限らず、例えば、クリップのような挟持部材による固定、ハンドル6に嵌合する嵌合部材による固定等であってもよい。
なお、本体部201の内面に、高さ方向に沿ってガイドを設けるようにしてもよい。このガイドにブラケット5の板片511を沿わせて、蓄電池モジュール1を本体部201内に誘導することにより、本体部201に対する蓄電池モジュール1の位置決めが容易になる。
図9(b)では、5つの蓄電池モジュール1および1つの制御モジュール10を含む6つ(偶数)のモジュールを配置する例が示されている。この例では、6つのモジュールを蓄電池モジュール1の短手方向に3列並べ、2段積み重ねて配置している。
また、図9(d)では、1つの蓄電池モジュール1および1つの制御モジュール10を含む2つ(偶数)のモジュールを配置する例が示されている。この例では、2つのモジュールを蓄電池モジュール1の短手方向に並べて配置している。
図10(a)では、7つの蓄電池モジュール1および1つの制御モジュール10を含む8つ(偶数)のモジュールを配置する例が示されている。この例では、8つのモジュールを蓄電池モジュール1の短手方向および長手方向にそれぞれ2列並べ、2段積み重ねて配置している。
また、図10(c)では、1つの蓄電池モジュール1および1つの制御モジュール10を含む2つ(偶数)のモジュールを配置する例が示されている。この例では、2つのモジュールを蓄電池モジュール1の長手方向に並べて配置している。
筐体20のサイズは、例えば、各蓄電池モジュール1のサイズ、蓄電池モジュール1および制御モジュール10を含むモジュールの設置数、モジュールの配置方法等に応じて適宜設定されるため、特に限定されるものではない。
条件I:蓄電池モジュール1の短手方向の長さをW1[mm]とし、筐体20の内形のモジュールの配列方向に沿った長さをW2[mm]としたとき、W2-mW1が0~50程度であることが好ましく、10~30程度であることがより好ましい。ただし、mは、蓄電池モジュール1の短手方向に並べられた蓄電池モジュール1の最大個数である。
条件III:蓄電池モジュール1の高さをH1[mm]とし、筐体20の内形の高さをH2[mm]としたとき、H2-oH1が0~50程度であることが好ましく、10~30程度であることがより好ましい。ただし、oは、積み重ねられた前記蓄電池モジュールの最大個数である。
例えば、本発明の蓄電池ユニットは、それぞれ他の任意の構成を有していてもよいし、同様の機能を発揮する任意の構成と置換されていてよい。
2 積層部
21 蓄電池セル
211 端子用タブ
22 支持枠
23 天板
231 上面凸部
232 上面リブ
24 底板
241 下面凸部
242 下面リブ
3 電気接続部
31、32 コネクタ
4 蓄電池本体
5 ブラケット部材
51 本体部
511 板片
512 大開口
513 長孔
514 小孔
515 突起
52 板片
521 貫通孔
53 板片
531 貫通孔
6 ハンドル
61 把持部
611 板片
611a 貫通孔
612 板片
62 脚部
63 フック部
100 蓄電池ユニット
10 制御モジュール
20 筐体
201 本体部
201a 上部開口
2012 凹部
2013 突部
202 蓋部
2021 貫通孔
30 固定プレート
301 貫通孔
Claims (6)
- 長尺状をなす少なくとも3つの蓄電池モジュールと、該蓄電池モジュールを制御する制御モジュールとを含む複数のモジュールと、
前記蓄電池モジュールと前記制御モジュール間を接続する第1の配線ケーブルを接続するための第1のコネクタと、
前記蓄電池モジュールおよび/または前記制御モジュールと外部機器間を接続する第2の配線ケーブルを接続するための第2のコネクタと、
前記複数のモジュールを積み重ねた状態で収納し得るように構成された筐体と、
を備え、
前記制御モジュールは、前記蓄電池モジュールの外形に包含される大きさを有し、
前記第1のコネクタの前記第1の配線ケーブルとの接続部、および前記第2のコネクタの前記第2の配線ケーブルとの接続部は、前記複数のモジュールを積み重ねて収納した状態で前記筐体の底部から上部開口方向に形成される空間側に設置されており、
前記第1のコネクタおよび前記第2のコネクタは、前記蓄電池モジュール各々の長手方向の端部に設けられた平面状の面からなる電気接続部上に設置され、前記第1のコネクタの前記第1の配線ケーブルとの前記接続部は前記電気接続部の前記平面状の面の鉛直方向上方を向いており、前記第2のコネクタの前記第2の配線ケーブルとの前記接続部は、前記電気接続部の前記平面状の面の鉛直方向に垂直な方向を向いており、
前記蓄電池モジュール各々の最上部に凸部状の第1の係合部が形成され、最下部に凹部状の第2の係合部が形成されており、該蓄電池モジュールを積み重ねた際に下層側にある該蓄電池モジュールの前記第1の係合部と上層側にある該蓄電池モジュールの前記第2の係合部とが係合しながら、前記上層側の蓄電池モジュールと前記下層側の蓄電池モジュール間に隙間が形成され、
前記蓄電池モジュールの最上部の長手方向両端部には、該蓄電池モジュールの短手方向の幅に等しい長さの把持部と、該把持部の両端から延び、先端がU字状に屈曲してなるフック部とからなるハンドル部材の該フック部を係止可能な複数の孔部が形成されており、前記ハンドル部材は前記孔部に着脱自在に取付け可能であることを特徴とする蓄電池ユニット。 - 前記蓄電池モジュールの容積をA[mm3]とし、前記制御モジュールの容積をB[mm3]としたとき、B/Aが0.5~0.9である請求項1に記載の蓄電池ユニット。
- 前記蓄電池モジュールの短手方向の長さをW1[mm]とし、前記筐体の内形における前記短手方向に沿った長さをW2[mm]としたとき、0<(W2-mW1)≦50(ただし、mは、前記蓄電池モジュールの短手方向に並べられた前記蓄電池モジュールの最大個数である。)であり、かつ、前記蓄電池モジュールの長手方向の長さは200~800mm、短手方向の長さは150~300mmである請求項1に記載の蓄電池ユニット。
- 前記蓄電池モジュールの長手方向の長さをL1[mm]とし、前記筐体の内形における前記長手方向に沿った長さをL2[mm]としたとき、0<(L2-nL1)≦50(ただし、nは、前記蓄電池モジュールの長手方向に並べられた前記蓄電池モジュールの最大個数である。)であり、前記蓄電池モジュールの長手方向の長さは200~800mm、短手方向の長さは150~300mmであり、かつ、前記蓄電池モジュールの高さをH1[mm]とし、前記筐体の内形の高さをH2[mm]としたとき、0<(H2-oH1)≦50(ただし、oは、積み重ねられた前記蓄電池モジュールの最大個数である。)であり、前記蓄電池モジュールの高さは、50~200mmである請求項1に記載の蓄電池ユニット。
- 前記複数のモジュールは、複数の前記蓄電池モジュールを含み、
当該蓄電池ユニットは、さらに、積み重ねられた前記蓄電池モジュールを一括して前記筐体に固定する固定プレートを備える請求項4に記載の蓄電池ユニット。 - 前記複数のモジュールの合計数は、偶数である請求項1ないし5のいずれかに記載の蓄電池ユニット。
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