JP7470915B2 - 蓄電池システム - Google Patents

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Description

本開示は、一般に蓄電池システムに関し、より詳細には、電力を蓄電池に蓄電し、当該蓄電池を放電して負荷に電力を供給する蓄電池システムに関する。
従来、二次電池を備えた蓄電池装置は、電力貯蔵用の大型定置用電源や電気自動車用の電源など産業用途として利用されている。近年、蓄電池装置は、住宅用の蓄電池システムとしても用いられている。
特許文献1に記載された蓄電池システムは、系統からの電力を二次電池に充電し、二次電池を放電して負荷に電力を供給する。蓄電池システムは、二次電池と、二次電池の状態を認識して制御を行う蓄電池制御ユニットと、二次電池の充放電を制御する充放電制御部と、充放電制御部を冷却するファンと、を備える。
特開2014-26934号公報
近年、蓄電池システムの普及が進み、停電時の非常手段という認識が高まっている。従来、蓄電池システムは、奥行きのある場所に設置される。電力を負荷に供給する電力線は蓄電池システムの筐体の長手方向に直交する面に設けられる。長手方向に直交する面に電力を供給する電力線が設けられると、店舗用や住宅用として蓄電池システムを設置する場合、例えば人が集まる空間に設置する場合には、設置上邪魔になったり、使用上の利便性が低いなどの課題点があった。
本開示は上記課題に鑑みてなされ、薄型で壁に沿うように設置することができ、かつ利便性をより高めることができる蓄電池システムを提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る蓄電池システムは、外部電源から出力された電力を基に充電を可能とする第1電力線と、放電を可能とする第2電力線と、が接続される。前記蓄電池システムは、直方体の形状の筐体と、蓄電池と、出力部と、表示部と、を備える。前記蓄電池は充放電可能に構成される。前記出力部は、前記第2電力線と接続され、電力を負荷に供給する。前記筐体の最も短い辺に平行な方向を奥行き方向とし、前記奥行き方向と垂直に交わる2つの面のうち一の面を施設の壁に沿わせるように、前記筐体が床に設置される。前記表示部は、前記壁に平行な2つの面のうち前記一の面とは反対側の面にある。前記筐体は、前記蓄電池を収納している。
本開示の別の一態様に係る蓄電池システムは、外部電源から出力された電力を基に充電を可能とする第1電力線と、放電を可能とする第2電力線と、が接続される。前記蓄電池システムは、直方体の形状の筐体と、蓄電池と、出力部と、操作部と、を備える。前記蓄電池は充放電可能に構成される。前記出力部は、前記第2電力線と接続され、電力を負荷に供給する。前記筐体の最も短い辺に平行な方向を奥行き方向とし、前記奥行き方向と垂直に交わる2つの面のうち一の面を施設の壁に沿わせるように、前記筐体が床に設置される。前記操作部は、前記壁に平行な2つの面のうち前記一の面とは反対側の面にある。前記筐体は、前記蓄電池を収納している。
本開示のさらに別の一態様に係る蓄電池システムは、外部電源から出力された電力を基に充電を可能とする第1電力線と、放電を可能とする第2電力線と、が接続される。前記蓄電池システムは、直方体の形状の筐体と、蓄電池と、出力部と、を備える。前記蓄電池は充放電可能に構成される。前記出力部は、前記第2電力線と接続され、電力を負荷に供給する。前記筐体の最も短い辺に平行な方向を奥行き方向とし、前記奥行き方向と垂直に交わる2つの面のうち一の面を施設の壁に沿わせるように、前記筐体が床に設置される。前記出力部は、前記壁に平行な2つの面のうち前記一の面とは反対側の面に配置される。
本開示によると、薄型で壁に沿うように設置することができ、かつ利便性をより高めることができる。
図1は、実施形態1に係る蓄電池システムの概略図である。 図2は、同上の蓄電池システムの上面から見た概略図である。 図3A~図3Dは、同上の蓄電池システムの裏面の溝部を説明する概略図である。 図4は、同上の蓄電池システムの構成を示すブロック図である。 図5は、同上の蓄電池システムの転倒防止部を説明する概略図である。 図6は、一実施形態に係る蓄電池システムの巾木よけの概略図である。 図7は、一実施形態に係る蓄電池システムの背板を伴う巾木よけの概略図である。 図8は、実施形態2に係る蓄電池システムの第1側面を説明する概略図である。 図9は、同上の蓄電池システムの第2側面を説明する概略図である。
以下に説明する各実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、各実施形態及び変形例に限定されない。これらの実施形態及び変形例以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態及び変形例において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、図3Aに示す「上」、「下」、「左」、「右」の矢印で示すとおりに各方向を規定する。ただし、これらの方向は蓄電池システム1の方向を規定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
(実施形態1)
以下、本実施形態に係る蓄電池システム1について、図1~図5を用いて説明する。
(1)概要
本実施形態に係る蓄電池システム1は、図4に示すように、外部電源30(例えば、単相3線式の電力系統)から供給される電力を受電し、蓄電池12を充電させる機能、及び蓄電池12を放電することで蓄電池12から負荷33に電力を供給する機能を有する。ここで、電力系統とは、電力事業者等が電力を施設の受電設備に供給するため、発電・変電・送電・配電を統合したシステムのことである。なお、電力系統は、施設に設けられた太陽発電システムであってもよい。本実施形態では、施設は、非住宅、例えば、オフィスビル、劇場、映画館、公会堂、遊技場、複合施設、飲食店、百貨店、学校、ホテル、旅館、病院、老人ホーム、幼稚園、図書館、博物館、美術館、地下街、駅、空港等を想定している。しかしながら、施設は、住宅等であってもよい。
本実施形態の蓄電池システム1は、停電時において、充電した電力を負荷33に供給する。そのため、蓄電池システム1は、人が集まる場所において、停電時には利用者が利用しやすい領域に蓄電池システム1が設置される必要がある。例えば、利用者に目のつきやすい領域に蓄電池システム1は設置される。
蓄電池システム1は、図1に示すように、直方体の形状の筐体2を有する。筐体2は、奥行き方向D1において互いに対向する第1面10及び第2面11を有する。ここで、奥行き方向D1は、筐体2の最も短い辺に平行な方向である。筐体2は、蓄電池12、制御部13及び電力変換装置14を収容する。
さらに、蓄電池システム1は、表示部15、操作部16、出力部17、入力部20及び接続部21を備える。表示部15、操作部16及び出力部17は、第1面10に設けられる(図1参照)。入力部20及び接続部21は、第2面11に設けられる(図3A参照)。第2面11は、溝部22を有する(図3A参照)。
図2は、図1の上面図である。図2に示すように筐体2は、蓄電池12と、制御部13と、電力変換装置14と、を収容する。電力変換装置14は、第1面10と、蓄電池12と、の間に配置される。
蓄電池システム1は、電力系統としての外部電源30に第1電力線31を介して接続される。蓄電池システム1は、外部電源30から第1電力線31を介して電力を受電し、受電した電力を蓄電池12に蓄電する。つまり、第1電力線31は、蓄電池システム1の充電を可能とする電力線である。
蓄電池システム1は、第2電力線32を介して負荷33に接続される。蓄電池システム1は、蓄電池12から放電される電力を、第2電力線32を介して負荷33に供給する。つまり、第2電力線32は、蓄電池システム1の放電を可能とする電力線である。
外部電源30は、例えば、単相3線式の電力系統であり、家庭用コンセントから供給される交流100V電源である。外部電源30は、第1電力線31を介して蓄電池システム1に接続され、蓄電池システム1へ給電を行う。
負荷33は一般的な電化製品であり、例えば、携帯電話及びスマートフォン等の情報端末である。
(2)構成
以下、本実施形態に係る蓄電池システム1の構成について、図1~図5を参照して詳しく説明する。
蓄電池システム1は、蓄電池12、制御部13、電力変換装置14、筐体2、表示部15、操作部16、出力部17、入力部20、接続部21及び複数(図5では4つ)の転倒防止部40を有する。
蓄電池システム1の制御部13は、例えばプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを有している。そして、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムが制御部13として機能する。プロセッサが実行するプログラムは、ここではコンピュータシステムのメモリに予め記録されているが、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて提供されてもよい。
筐体2は、蓄電池12と、制御部13と、電力変換装置14と、を収容する直方体の形状である。筐体2には、奥行き方向D1と垂直に交わる面(第1面10)に、第2電力線32と接続され、電力を供給する出力部17が設けられている。筐体2は、例えば、アルミ鋼板によって形成されており、筐体2の各面のうち少なくとも第1面10は、剛性を高めるために一つの板状の部材で形成される。
筐体2は、例えば、施設内の床面200に設けられる。つまり、蓄電池システム1は、床置きのシステム(装置)である。筐体2は、第2面11が、壁100に接触、又は第2面11が壁100と対向するように床面200に設置される。このとき、第1面10は、屋内空間に向いている。これにより、筐体2(蓄電池システム1)は、施設の壁100に沿って床面200に設置される。
筐体2の第2面11には、図3Aに示すように、溝部22が設けられている。
溝部22は、断面の形状がU字形状に形成され、深さ方向(奥行き方向D1)に、第1電力線31を収納する充分な深さを有する。また、溝部22は、第2面11の長辺方向(左右方向)の縁部26,27と交差している。このため、第1電力線31を溝部22に収納した状態で、筐体2の左右方向のどちらからでも第1電力線31を引き出すことができる。この場合、第1電力線31は、第2面11に平行に配線される。溝部22に沿って第1電力線31を配置することで、筐体2と壁100との距離をより短くすることができる。例えば、筐体2は、壁100に接触させることができる。また、設置上の利便性の観点から、第1電力線31は2つ以上の方向に設置(配線)できることが望ましい。例えば、溝部22は、上述したように第2面11において、互いに異なる2つの縁部26,27と交差する。
入力部20は、筐体2の奥行き方向D1において、第1面10と対向する第2面11に設けられる。入力部20は、例えば、蓄電池システム1に第1電力線31を接続する入力端子である。入力部20には、第1電力線31が挿入される。つまり、入力部20は、第1電力線31を介して外部電源30と接続される。これにより、入力部20は、外部電源30からの電力を受電する。なお、入力部20が受電した電力は、蓄電池12で充電される他、蓄電池システム1が動作するために蓄電池システム1の全体に供給される。
複数の転倒防止部40は、例えば、鉄製のL字金具であり、蓄電池システム1の転倒を防止するために設けられる。蓄電池システム1は、壁100及び床面200に複数の転倒防止部40により、ねじ止めされる。
接続部21は、外部との通信に用いる通信線を接続する。接続部21は、第2面11に設けられる。接続部21は、外部と通信を行う通信インタフェースを有する回路(図示せず)と接続される接続端子(例えば、通信ポート)である。通信線は、例えば、LAN(Local Area Network)ケーブルである。外部との通信は、インターネット等の電気通信回線N1を通じて、サーバ35に接続される。サーバ35は、例えば、遠隔監視ユニットである。さらに、外部との通信は、例えば、仮想発電所VPP(Virtual Power Plant)に向けたECHONET Lite Release Hの規格に沿った通信を含む。接続部21は第2面11に設けられるので、第1電力線31と同様に、通信線を溝部22に沿って配置することができる。その結果、筐体2は壁100との距離をより短くすることができる。
蓄電池12は充放電可能な二次電池で構成され、例えば、リチウムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池の代表的な構成は、正極にリチウム遷移金属複合酸化物、負極に炭素材料、電解質に有機溶媒などの非水電解質を用いる。蓄電池12は、後述する電力変換装置14により交直変換及び直直変換された直流電力を蓄える。また、必要に応じて蓄えた直流電力を電力変換装置14において直交変換もしくは直直変換により必要な出力形式に変換し、出力部17から第2電力線32を介して放電すなわち負荷33に給電する。なお、直交変換とは直流電力を交流電力に変換し、直直変換とは直流電力を直流電力へ変換することを意味する。
電力変換装置14は、複数のスイッチング素子を駆動することにより、入力電力を所定の電力に変換して出力するように構成される。複数のスイッチング素子は、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、又はMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である。電力変換装置14は、直流電力を交流電力に変換する直交変換回路(DC-ACインバータ)と、交流電力を直流電力に変換する交直変換回路(AC-DCコンバータ)と、直流電力を直流電力に変換する、すなわち電圧を変換する直直変換回路(DC-DCコンバータ)を含む。一般には、DC-ACインバータとAC-DCコンバータを組み合わせて、任意の周波数と電圧に変換する回路又は装置は、インバータと呼ばれる。AC-DCコンバータは、交流電力から直流電力に変換し、更に必要な電圧に変換したり、電圧を安定化するためにDC-DCコンバータは直流電力の電圧変換を行う。DC-DCコンバータで電圧を安定化する装置は、電圧レギュレータと呼ばれ、例えば、スイッチングレギュレータ、リニアレギュレータがある。
電力変換装置14は、入力部20と接続される。電力変換装置14は、第1電力線31を介して外部電源30から交流電力を受電し、受電した交流電力を直流電力に変換し(交直変換)、変換した直流電力を直直変換したのち、蓄電池12に蓄える。また、蓄電池12に蓄えた直流電力を、出力部17の出力形態に応じて、直流電圧として出力する場合には電圧変換を実施し(直直変換)、交流電圧として出力する場合には直流電力から交流電力に変換する(直交変換)。
電力変換装置14は、電力変換を実施するときに発熱する。蓄電池システム1は薄型で壁100に接触、又は壁100に対向して設置されるため、発熱する電力変換装置14は、壁100から離して配置することが望ましい。このため、図2に示すように、蓄電池12を壁100及び第2面11に沿って配置し、電力変換装置14は、第1面10と、蓄電池12と、の間に配置される。
制御部13は、電力変換装置14に電力変換(交直変換、直直変換、直交変換)のタイミングに関する指令を出す。また、蓄電池12に対して適切な制御が行われるように、制御信号を送出して充放電を制御し、蓄電池12の運転状態を監視する。蓄電池12の運転状態は、制御部13を介して表示部15に表示される。運転状態は、例えば、充電量、残量、温度等であり、また処理中のプロセス(充電中、放電中など)を含む。
表示部15は、液晶表示装置等の表示装置により構成される。表示部15は、第1面10に設けられる。表示部15は、時刻に加えて、蓄電池12の運転状態を制御部13を介して表示する。蓄電池12の運転状態は、例えば、充電量、残量、温度等である。また、表示部15は、後述する操作部16の操作内容を表示する。
操作部16は、蓄電池システム1の動作モードを選択する複数のボタンを備える。具体的には、操作部16は、運転入/切ボタン、メニュー表示ボタン、上下左右選択ボタン、決定ボタン、戻る/取消ボタン等を備える。操作部16は、第1面10に設けられる。操作部16を操作した内容は、表示部15に表示され、確認することができる。
出力部17は、図4に示すように、電力変換装置14と接続されており、第2電力線32を介して負荷33に接続される。出力部17は、例えば、交流100V端子及びUSB(Universal Serial Bus)端子の少なくとも一方である。出力部17は、第1面10に設けられる。出力部17は、直流電力及び交流電力の少なくとも一方を出力する。直流電力の出力は、USB出力である。一方、交流電力の出力は、蓄電池12からの直流電力を電力変換装置14において直交変換により、負荷33が動作するに適した電圧に昇圧した出力である。一般的には交流100Vである。
なお、本実施形態では、表示部15及び操作部16は第1面10に設けられる構成としたが、この構成に限定されない。操作部16及び表示部15の少なくとも一方は、出力部17と同一面に設けられる構成であってもよい。
(3)動作
次に、上述した構成の蓄電池システム1の動作について、簡単に説明する。
蓄電池12の充電を行う場合には、蓄電池システム1は、蓄電池12が満充電となるように、蓄電池12に直流電力を蓄電する。入力部20は、外部電源30から第1電力線31を介して交流電力を受電すると、受信した交流電力を電力変換装置14に出力する。このとき、制御部13は、交直変換する指示を電力変換装置14に出力する。電力変換装置14は、上記指示を制御部13から受け取り、交流電力を入力部20を介して受電すると、受電した交流電力を直流電力に変換する。さらに、電力変換装置14は、変換した直流電力が蓄電池12で蓄電可能となるように、変換した直流電力に対して直直変換を施す。電力変換装置14は、直直変換された直流電力を蓄電池12に出力する。蓄電池12は、電力変換装置14から受け取った直流電力を蓄電する。
蓄電池12の放電を行う場合には、蓄電池システム1は、第2電力線32を介して出力部17から負荷33に放電すなわち給電する。蓄電池12は、制御部13から放電の指示を受け取ると、蓄電していた直流電力を電力変換装置14に出力する。電力変換装置14は、制御部13から出力部17の出力形態、すなわち交流出力又は直流出力の指示を受け取る。電力変換装置14は、蓄電池12から受け取った直流電力を、交流出力の場合には直交変換を施し、直流出力の場合には直直変換を施したうえで、出力部17に出力する。
電力変換装置14が稼働する際には発熱するため、蓄電池システム1から放熱する必要がある。蓄電池システム1は第2面11が壁100と接触、又は壁100に対向して設置されることが望ましいため、放熱するためには蓄電池システム1の内部において、電力変換装置14は第2面11から離して設置することが望ましい。この観点から、図2に示すように、電力変換装置14は、蓄電池システム1の内部において、第1面10と蓄電池12との間に配置される。
(4)利点
以上説明したように、蓄電池システム1は、床置きであって、充電を可能とする第1電力線31と、放電を可能とする第2電力線32と、が接続され、直方体の形状の筐体2を有する。蓄電池システム1は、筐体2の最も短い辺に平行な方向を奥行き方向D1とし、奥行き方向D1と垂直に交わる面(第1面10)に、第2電力線32と接続され、電力を供給する出力部17を備える。
この構成によると、出力部17が奥行き方向と垂直に交わる面(第1面10)に設けられることにより、薄型で壁100に沿うように設置することができる、より利便性の高い蓄電池システム1を提供することができる。これにより、蓄電池システム1は、利用者が集まる場所であって利用者に目のつきやすい位置に蓄電池システム1を設置した場合であっても、設置上利用者にとって邪魔になる可能性を低くすることができる、さらに、停電時等に利用し易くなるので、より利便性を向上させることができる。
(5)変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。なお、以下では、上記実施形態を「基本例」と呼ぶこともある。
蓄電池システム1を壁100に接触、又は壁100に対向して設置するために、図6に示すように、巾木よけ50が設けられる点が実施形態1とは異なる。巾木よけ50は、筐体2の第2面11の一部を削る形で形成される。巾木よけ50を設けることにより、蓄電池システム1は、壁100に巾木が存在していても、壁100に対向して設置することができる。
同様に、蓄電池システム1を壁100に対向して設置するために、図7に示すように、背板52が設けられている点が実施形態1とは異なる。背板52は、例えば、アルミ鋼板で形成されており、筐体2とねじ止めされる。背板52を設けることにより、巾木よけ51が形成される。巾木よけ51を設けることにより、蓄電池システム1は、壁100に巾木が存在していても、壁100に対向して設置することができる。また、背板52を壁100に取り付ける際に、転倒防止部41が同時に形成されてもよい。
蓄電池システム1は、図5に示すように、4つの転倒防止部40を備える構成としたが、必ずしもこの構成でなくてもよい。蓄電池システム1と壁100との固定に1つ、蓄電池システム1と床面200との固定に2つの合計3つの転倒防止部40を設ける構成であってもよい。また、例えば、蓄電池システム1と壁100との固定に2つ、蓄電池システム1と床面200との固定に1つの合計3つの転倒防止部40を設ける構造であってもよい。また、転倒防止部40は、2つであってもよい。この場合、蓄電池システム1と壁100との固定に2つであってもよいし、蓄電池システム1と壁100との固定と、蓄電池システム1と床面200との固定に、1つずつであってもよい。さらに、転倒防止部40は、蓄電池システム1と壁100の固定の1つのみ設ける構成でもよい。また、蓄電池システム1は、5つ以上の転倒防止部40を備えてもよい。
また、転倒防止部40は必須の構成要素でない。つまり、蓄電池システム1は、転倒防止部40を備えていなくてもよい。要は、蓄電池システム1は、転倒防止部40を備える場合は、少なくとも1つの転倒防止部40を備えていればよい。
第2面11の溝部22は、図3Aに示すように、第2面11の互いに異なる2つの縁部26,27と交差するように設けられているが、この構成に限定されない。図3Bに示すように、第2面11の左右及び下の3つの縁部26,27,28と交差するように溝部23が設けられていてもよい。同様に、図3Cに示すように、第2面11の左右及び上の3つの縁部26,27,29と交差するように溝部24が設けられていてもよい。また、図3Dに示すように、第2面11の4つの縁部26,27,28,29と交差するように溝部25が設けられていてもよい。なお、上述した溝部22~25は必須の構成要素ではない。第2面11には、溝部が設けられていなくてもよい。
出力部17は、例えば端子台出力(図示せず)であってもよい。端子台出力は、停電時にも動作するコンセントに対する出力、例えば照明、自立コンセントなどの、屋内配線につながる。なお、端子台出力は、蓄電池システム1の第2面11に設けられてもよい。
基本例では表示部15と操作部16は別々のものとしたが、操作部16は表示部15と一体化されたタッチパネルの構成であってもよい。また、蓄電池システム1と無線通信することにより、スマートフォン、タブレットなどの情報端末で蓄電池システム1の操作が可能な構成であってもよい。例えば、スマートフォンで蓄電池システム1に無線接続し、蓄電池12に電力を蓄電するよう指示を出したり、蓄電池システム1の運転状況を確認することなどを含む。
基本例では、蓄電池システム1は、1つの出力部17を備える構成としたが、この構成に限定されない。蓄電池システム1は、複数の出力部17を備えてもよい。
また、基本例では、蓄電池システム1は、外部電源30から電力変換装置14を通じて蓄電池12に充電し、充電電力を電力変換装置14を通じて負荷に放電する構成としたが、この構成に限定されない。蓄電池システム1は、蓄電池12の充電電力が不足している場合などに、外部電源30を電力変換装置14を介して負荷33に供給してもよい。また、出力部17が商用電源と同じ出力、すなわち交流の出力である場合は、電力変換装置14を介さずに直接電力を供給可能とするバイパス回路を有していてもよい。
(実施形態2)
本実施形態に係る蓄電池システム1aについて、図8及び図9を用いて説明する。本実施形態の蓄電池システム1aでは、出力部17a及びブレーカー34が筐体2aの奥行き方向と平行な方向で、床面200に垂直な第1側面3に設けられている点及びキャスター8が設けられている点が実施形態1とは異なる。実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
本実施形態に係る蓄電池システム1aの概略図を図8及び図9に示す。図8に示すように、蓄電池システム1aは、筐体2a、表示部15、操作部16、出力部17a及び吸気口36を有する。
筐体2aは、直方体であり、最も短い辺に平行な方向を奥行き方向D1として、奥行き方向D1と垂直に交わる2つの面(第1面10a、第2面11b)を有する。筐体2aは、奥行き方向D1と垂直に交わる第1面10a及び第2面11bのうち一の面(ここでは、第2面11b)を施設の壁に沿わせるように、床に設置される。また、筐体2aは、複数(ここでは、4個)のキャスター8を有する底面6と、底面6と対向する上面5と、奥行き方向D1に平行で、床面200と垂直な第1側面3及び第1側面3と対向する第2側面4を有する。筐体2aの内部には、蓄電池12、制御部13及び電力変換装置14が収納される。
蓄電池システム1aは、第1側面3に出力部17aと、吸気口36と、ブレーカー34と、を有する。
出力部17aは、蓄電池12から放電される電力を負荷33に供給する第2電力線32を介して負荷33に供給する複数の端子を含む。複数の端子は、複数(ここでは4つ)のUSB出力端子と、複数(ここでは2つ)の商用電源端子と、を含む。USB出力端子は、USBケーブルを通じて機器に電力を供給する。また、商用電源端子は、商用電源と同じ電力を接続された機器に供給する。出力部17aの各端子は、第2電力線32を介して接続された負荷33に電力を供給する。蓄電池システム1aが壁100に沿って配置されると、出力部17aの各端子に第2電力線32を挿通する方向は壁100に平行に、又奥行き方向D1には垂直方向となる。このため、蓄電池システム1aの長手方向に沿って(壁100に沿って)ケーブルが配線されるため、人が通行する際にはケーブルに引っかかる等の事故を抑制することができる。
ブレーカー34は、蓄電池システム1aに接続されている機器に蓄電池システム1aの定格を超える電流が流れた場合に蓄電池システム1aの電源を遮断することにより、接続された機器を保護する。
吸気口36は、筐体2aの内部に外気を取り入れる。筐体2aの内部には、蓄電池12、制御部13及び電力変換装置14を有しており、稼働時には蓄電池12、制御部13及び電力変換装置14は発熱する。このため、筐体2aは、吸気口36から外気を吸気し、筐体2aの内部で発生する熱を後述する排気口37から空気とともに排気及び排熱する。吸気と排気を比較すると、吸気の方が排気よりも空間距離が必要となる。出力部17aの方が入力部20aよりも設置スペースが広く取れるために、吸気口36は出力部17aと同じ第1側面3に配置されている。
底面6は、複数(ここでは4つ)のキャスター8を有する。複数のキャスター8を有することにより、複数のキャスター8を有しない場合に比べて可搬性が高くなる。キャスター8の各々には、キャスター8の移動を停止するストッパ19が設けられ、ストッパ19は、蓄電池システム1aの転倒を防止する役割を果たしている。
第1面10aは、表示部15と、操作部16と、を有する。表示部15と操作部16とについては実施形態1と同様であるのでここでの説明は省略する。操作部16と表示部15の少なくとも一方は、壁100に平行な第1面10a及び第2面11a2つの面のうち、第2面11aとは反対側の面である第1面10aにある。
第1面10aは、本実施形態では、一つの板状の部材で形成されている。この場合、複数の部材で形成される場合に比べて剛性を高めることができる。
第2側面4に、入力部20aと、接続部21と、配線収納部7と、排気口37と、蓋9と、が設けられている(図9参照)。
入力部20aは、筐体2aの第1側面3に対向する第2側面4に設けられている。入力部20aは、第1電力線31に接続され、外部電源30から出力された電力の供給を受ける。入力部20aが供給を受け付けた電力に基づいて、蓄電池12は充電を行う。
また、蓄電池システム1aは、外部との通信に用いる配線を接続する接続部21を備える。接続部21は、例えば、VPPやインターネット等のネットワークと接続する。ネットワークに接続すると、例えば、外部から蓄電池システム1aを操作したり、故障診断のサポートを受けたりすることができる。
第2側面4には配線を収容する配線収納部7が設けられている。配線収納部7は、本体と対向して突出した凸部を含み、断面視ではU字形状を有する。U字形状の部分に配線が収納される。
第1電力線31は、配線収納部7を経由して外部電源30に接続される。また、接続部21に接続された、通信に用いる配線(通信線)は、配線収納部7を経由して、ネットワークに接続するための接続口に接続される。
第2側面4には、外部との通信に用いる配線及び第1電力線31が接続されるため、通信に用いる配線及び第1電力線31の取り回しが煩雑となる。以下、通信線及び第1電力線31を総称してケーブルという。このため、配線収納部7にケーブルを収容することで、ケーブルの取り回しが煩雑とならないようにすることができる。配線収納部7はケーブルを収容するため、第2側面4を壁に近づけることができる。つまり、表示部15及び操作部16の少なくとも一方を有する奥行き方向D1と垂直に交わる第1面10aと、出力部17aを有する第1側面3と、の2面以外は壁に近接して設置することができる。
排気口37は、筐体2aの内部の空気を外部に排気する。筐体2aの内部には、蓄電池12、制御部13及び電力変換装置14を有しており、稼働時には発熱する。このため、筐体2aは、吸気口36から外気を吸気し、筐体2aの内部で発生する熱を後述する排気口37から空気とともに排気及び排熱することで、筐体2aの内部を冷却する。
第2側面4には、配線収納部7の一部を覆う蓋9を有する。蓋9は配線収納部7の一部を覆っているとしているが、配線収納部7のすべてを覆っていてもよい。つまり、蓋9は、配線収納部7の少なくとも一部を覆う構成であればよい。蓋9は通常はねじ止めされている。蓋9は、蓄電池システム1aに対するメンテナンスのときに外される。蓄電池システム1aに対するメンテナンスとは、例えば、端子台出力の導入及び交換、通信線の導入、交換及び差直しである。蓋9は、配線収納部7を覆うことで、人やモノが当たることによる配線の抜けを防止したり、ケーブルの取り回しを隠すことによる外観上の見栄えの向上に寄与する。
また、蓋9が配線収納部7のすべてを覆った場合、実施形態1と同様にケーブル配線方向は第2面11a方向にあり、配線収納部7が溝部22に相当する、とも考えることが可能である。
蓄電池システム1aの動作については、実施形態1と同様であるのでここでの説明は省略する。
(変形例)
以下に、変形例について列記する。なお、以下に説明する変形例は、上記実施形態2と適宜組み合わせて適用可能である。
実施形態2では、蓄電池システム1aはキャスター8にストッパ19を取り付けた転倒防止構造を有する構成としたが、この構成に限定されない。蓄電池システム1aは、L字金具(転倒防止部40)を用いて壁100にねじ止めされてもよい。この場合、蓄電池システム1aは、キャスター8に加えて壁100にねじ止めされることで、より転倒しにくい構造となる。
実施形態2では、蓄電池システム1aはキャスター8を有する構造としたが、この構造に限定されない。キャスター8はなくてもよく、蓄電池システム1aは床面200に置かれていてもよい。この場合、蓄電池システム1aは、L字金具(転倒防止部40)を用いて床面200に固定できる。
実施形態2では、蓄電池システム1aは、第1側面3に吸気口36、第2側面4に排気口37を有する構成としたが、この構成に限定されない。吸気口36は、第1面10aにあってもよく、また、上面5にあってもよい。つまり、壁100に対向して設置される第2面11a以外の面であればよい。同様に、排気口37は、第1面10aにあってもよく、また、上面5にあってもよい。吸排気の観点からは吸気口36と排気口37とは、異なる面に設けられることが望ましいが、吸気口36と排気口37とが同一面にあってもよい。
実施形態2では、蓄電池システム1aの第1面10aは、一つの部材で形成されているとしたが、この構成に限定されない。第1面10aは、複数の部材を一体化して形成されていてもよい。一体化して形成されていることで凹凸の少ない第1面10aを形成することができ、人やケーブルが引っかかる等の事故を防ぐことができる。
(まとめ)
以上、説明したように、第1の態様の蓄電池システム(1;1a)は、外部電源(30)から出力された電力を基に充電を可能とする第1電力線(31)と、放電を可能とする第2電力線(32)と、が接続される。蓄電池システム(1;1a)は、直方体の形状の筐体(2;2a)と、蓄電池(12)と、出力部(17;17a)と、を備える。蓄電池(12)は充放電可能に構成される。出力部(17;17a)は、第2電力線(32)に接続され、電力を負荷に供給する。蓄電池システム(1;1a)は、筐体(2;2a)の最も短い辺に平行な方向を奥行き方向(D1)とし、奥行き方向(D1)と垂直に交わる2つの面のうち一の面を施設の壁に沿わせるように筐体(2;2a)が床面(200)に設置される。
この構成によると、薄型で壁(100)に沿うように設置することができ、かつ利便性の高い蓄電池システム(1)を提供することができる。
第2の態様の蓄電池システム(1a)では、第1の態様において、出力部(17)は奥行き方向(D1)に平行で、床面(200)と垂直な側面に配置されている。
この構成によると、出力部(17a)へのケーブルの挿し込み方向は、筐体(2)の奥行き方向(D1)に平行で、壁(100)に平行な方向に挿し込まれる。このため、壁(100)の蓄電池システム(1a)の近くを人が通っても、ケーブルに引っかかることを抑制することができる。
第3の態様の蓄電池システム(1a)では、第2の態様において、第1側面(3)と対向する第2側面(4)に、第1電力線(31)と接続され、外部電源(30)から出力された電力の供給を受ける入力部(20a)を、更に備え、蓄電池(12)は、入力部(20a)が供給を受け付けた電力に基づいて充電を行う。
この構成によると、入力部(20a)は出力部(17a)とは異なる面に存在するため、ケーブル等の取り違えが抑制される。
第4の態様の蓄電池システム(1a)では、第3の態様において、第2側面(4)は、第1電力線(31)を収容する配線収納部(7)を更に備える。
この構成によると、配線収納部(7)は第1電力線(31)を収容することができる。そのため、蓄電池システム(1)の設置場所に応じて、第1電力線(31)の配線経路を選択することができる。その結果、設置上の利便性がより高くなる。
第5の態様の蓄電池システム(1;1a)は、第3又は第4の態様において、外部との通信に用いる配線を接続する接続部(21)を更に備える。
この構成によると、外部との通信が可能となり、より利便性を高めることができる。
第6の態様の蓄電池システム(1a)では、第5の態様において、接続部(21)は第2側面(4)にある。
この構成によると、第1電力線(31)と同一面に接続部(21)があるため、配線収納部(7)で配線を収束することができる。
第7の態様の蓄電池システム(1;1a)は、第1~第6の態様のいずれかの態様において、筐体(2a)の内部に空気を吸気する吸気口(36)と、筐体(2a)の内部の空気を排出する排気口(37)を更に備える。
この構成によると、筐体(2a)の内部に空気を吸気し、筐体(2a)の内部の空気を排出することで、蓄電池システム(1a)の発する熱を排気及び排熱することができる。
第8の態様の蓄電池システム(1;1a)は、第1~第7のいずれかの態様において、操作部(16)及び表示部(15)を、更に備える。操作部(16)及び表示部(15)の少なくとも一方は、壁(100)に平行な2つの面のうち一の面(第2面11)とは反対側の面(第1面10)にある。
この構成によると、操作部(16)及び表示部(15)の少なくとも一方が第1面(10)にあることで、操作性の向上など、より利便性を高くすることができる。
第9の態様の蓄電池システム(1;1a)では、第1~第8のいずれかの態様において、筐体(2;2a)は、電力変換装置(14)と、蓄電池(12)とを、収納している。電力変換装置(14)は、外部電源(30)から出力された電力を所定の電力に変換する。蓄電池(12)は、電力変換装置(14)が変換した電力を蓄える。電力変換装置(14)は、一の面(第1面10)と、蓄電池(12)と、の間に配置される。
この構成によると、発熱する電力変換装置(14)を壁(100)から離すことで、壁(100)に接触、又は壁(100)近くに対向して設置しても、壁(100)に熱が伝わることを緩和することができる。
第10の態様の蓄電池システム(1a)では、第2~第9のいずれかの態様において、奥行き方向(D1)と垂直に交わる2つの面のうち一の面と反対側の面は、一つの板状の部材で形成される、又は複数の部材を一体化している。
この構成によると、いくつかの部材を組み合わせて第1面(10)を一体化して形成することにより、第2側面(4)の凹凸を少なくし、人が凹凸に引っかかる等の事故を抑制できる。
第11の態様の蓄電池システム(1)では、第1の態様において、出力部(17)は、壁(100)に平行な2つの面のうち一の面(第2面11)とは反対側の面(第1面10)に配置される。
この構成によると、人が操作しやすい位置に出力部(17)があることで、利便性の高い蓄電池システム(1)を提供することができる。
1,1a 蓄電池システム
2,2a 筐体
3 第1側面(側面)
4 第2側面
7 配線収納部
10 第1面(面)
11 第2面(一の面)
12 蓄電池
13 制御部
14 電力変換装置
15 表示部
16 操作部
17,17a 出力部
20 入力部
21 接続部
30 外部電源
31 第1電力線
32 第2電力線
33 負荷
36 吸気口
37 排気口
100 壁
200 床面
D1 奥行き方向

Claims (12)

  1. 外部電源から出力された電力を基に充電を可能とする第1電力線と、放電を可能とする第2電力線と、が接続された蓄電池システムにおいて、
    直方体の形状の筐体と、
    充放電可能に構成された蓄電池と、
    前記第2電力線と接続され、電力を負荷に供給する出力部と、
    表示部と、を備え、
    前記筐体の最も短い辺に平行な方向を奥行き方向とし、
    前記奥行き方向と垂直に交わる2つの面のうち一の面を施設の壁に沿わせるように、前記筐体が床に設置され、
    前記表示部は、前記壁に平行な2つの面のうち前記一の面とは反対側の面にあり、
    前記筐体は、前記蓄電池を収納している、
    蓄電池システム。
  2. 外部電源から出力された電力を基に充電を可能とする第1電力線と、放電を可能とする第2電力線と、が接続された蓄電池システムにおいて、
    直方体の形状の筐体と、
    充放電可能に構成された蓄電池と、
    前記第2電力線と接続され、電力を負荷に供給する出力部と、
    操作部と、を備え、
    前記筐体の最も短い辺に平行な方向を奥行き方向とし、
    前記奥行き方向と垂直に交わる2つの面のうち一の面を施設の壁に沿わせるように、前記筐体が床に設置され、
    前記操作部は、前記壁に平行な2つの面のうち前記一の面とは反対側の面にあり、
    前記筐体は、前記蓄電池を収納している、
    蓄電池システム。
  3. 表示部を、更に備え、
    前記表示部は、前記壁に平行な2つの面のうち前記一の面とは反対側の面にある、
    請求項2に記載の蓄電池システム。
  4. 前記出力部は、
    前記奥行き方向に平行で、前記床と垂直な側面に配置されている、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の蓄電池システム。
  5. 前記側面としての第1側面と対向する第2側面に、前記第1電力線と接続され、前記外部電源から出力された前記電力の供給を受ける入力部を、更に備え、
    前記蓄電池は、前記入力部が供給を受け付けた前記電力に基づいて充電を行う、
    請求項4に記載の蓄電池システム。
  6. 前記第2側面は、前記第1電力線を収容する配線収納部を、更に備える、
    請求項5に記載の蓄電池システム。
  7. 外部との通信に用いる配線を接続する接続部を、更に備える、
    請求項5又は6に記載の蓄電池システム。
  8. 前記接続部は前記第2側面にある、
    請求項7に記載の蓄電池システム。
  9. 外部電源から出力された電力を基に充電を可能とする第1電力線と、放電を可能とする第2電力線と、が接続された蓄電池システムにおいて、
    直方体の形状の筐体と、
    充放電可能に構成された蓄電池と、
    前記第2電力線と接続され、電力を負荷に供給する出力部と、を備え、
    前記筐体の最も短い辺に平行な方向を奥行き方向とし、
    前記奥行き方向と垂直に交わる2つの面のうち一の面を施設の壁に沿わせるように、前記筐体が床に設置され、
    前記出力部は、前記壁に平行な2つの面のうち前記一の面とは反対側の面に配置される、
    蓄電池システム。
  10. 前記筐体の内部に空気を吸気する吸気口と、前記筐体の内部の空気を排気する排気口を、更に備える、
    請求項1~9のいずれか1項に記載の蓄電池システム。
  11. 前記筐体は、電力変換装置と、前記蓄電池とを、収納しており、
    前記電力変換装置は、前記外部電源から出力された電力を所定の電力に変換し、
    前記蓄電池は、前記電力変換装置が変換した電力を蓄え、
    前記電力変換装置は、前記一の面とは反対側にある面と、前記蓄電池と、の間に配置される、
    請求項1~10のいずれか1項に記載の蓄電池システム。
  12. 前記奥行き方向と垂直に交わる前記2つの面のうち前記一の面と反対側の面は、一つの板状の部材で形成される、又は複数の部材を一体化して形成される、
    請求項1~11のいずれか1項に記載の蓄電池システム。
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