TW201427584A - 電力儲存系統 - Google Patents

Abstract

具有如鋰離子二次電池的電力儲存裝置之電力儲存組58的電力儲存系統，自電力儲存裝置對外部之負載供給電力，並且藉由來自外部之電力對電力儲存裝置進行充電。電力儲存組58被設於具有頂板54、底板55及架板57之電力儲存櫃51中。於電力儲存櫃51之上設有風扇外殼64。於風扇外殼64內安裝有吊扇68，當將吊扇68安裝於風扇外殼64或者自風扇外殼64拆除吊扇68時，自電力儲存櫃51之上表面前方裝卸吊扇68。

Description

電力儲存系統

本發明係有關於一種具有電力儲存櫃之電力儲存系統，該電力儲存櫃中設有多數個鋰離子電池等電力儲存裝置之電力儲存組。

於工廠或辦公大樓中，設置有電力儲存系統，該電力儲存系統於使用電力達到峰值時提供儲備電力，當使用電力較少時，對包含鋰離子二次電池或鋰離子電容器等電力儲存裝置進行充電。當對工廠或辦公大樓中提供儲備電力時，通常，電力儲存系統係配置於工廠等之建築物內所設之電源室內。若將搭載有電力儲存系統之貨櫃鄰接於工廠之建築物而配置，則同樣可於工廠之生產設備中的電力使用之峰值時提供儲備電力。

將電力儲存系統搭載於貨櫃中之貨櫃搭載型電力儲存系統可藉由拖車而於陸地運輸貨櫃，或者藉由船舶進行海上運輸，可於發生停電時對電力負載提供儲備電力。於日本專利特開2012-23948號公報(專利文獻1)之圖5中，揭示有一種設於海上貨櫃中之電力儲存系統。

亦包括將電力儲存系統搭載於貨櫃中之情形在內，電力儲存系統具有於其中設有多數個電力儲存裝置之電力儲存組之電力儲存單元，即，電力儲存櫃。電力儲存單元通常係放置於空間有限的電源室內，而電源室中通常設置有複數台電力儲存單元。作為電力儲存裝置之鋰離子電池 或鋰離子電容器於充放電時會發熱，因此於設有多數個電力儲存組之電力儲存單元中，設置有冷卻風扇以使冷卻風流經內部。冷卻風扇於定期維護時，必須自電力儲存單元拆除。然而，若於有限的電源室之空間內設置電力儲存單元，則無法於電力儲存單元之周圍確保充分的作業空間，因此拆除或安裝電力儲存單元內所設之冷卻風扇之作業必須於狹窄的作業空間內進行，存在作業效益差的問題。

電力儲存單元被緊固於電源室之底座面以提高抗震性。又，於電力儲存單元上，為對其他控制單元進行電性連接而連接有通電電纜，為將通電電纜與其他控制單元切換為電性連接之狀態與阻斷連接之狀態，於電力儲存單元中設有斷路器。然而，電力儲存單元係抵接於形成電源室之壁面而設置，因此自電力儲存單元之背面側進行緊固構件對電力儲存單元之緊固作業或電力儲存單元之拆除作業之作業效益差。並且，若斷路器配置於電力儲存單元之背面側，則斷路器之維護作業變得困難。由於電纜束於電力儲存單元之前表面側蔓延，若將斷路器配置於電力儲存單元之前表面側，則斷路器與電纜會造成干涉，從而維護時的斷路器之裝卸之作業效益變差。

【發明內容】

本發明之目的在於提高電力儲存系統之維護之作業效益。

一電力儲存系統之實施例為一電力儲存系統，上述電力儲存系統中鋰離子二次電池等電力儲存裝置之電力儲存組及控制對外部負載供給的電力之控制單元設置於電源室內，上述電力儲存系統包含：電力儲存 櫃，其具有頂板、底板及於該等之間電力儲存組之複數個架板，上述電力儲存組設於上述複數個架板之上，且上述電力儲存櫃抵接於上述電源室之安裝壁面而配置；風扇外殼，其具有設於前表面之開口部以及通氣孔，且設於上述電力儲存櫃之上表面；吊扇，其自上述風扇外殼之前表面可拆卸式地安裝於上述風扇外殼內，並產生自上述電力儲存櫃之正面側流入上述電力儲存櫃內並自上述頂板流出之冷卻風；以及前表面罩，其覆蓋上述風扇外殼之前表面，且上述吊扇自上述電力儲存櫃之上表面前方裝卸。

該電力儲存系統中，用於在電力儲存櫃之內部產生冷卻風之吊扇設於電力儲存櫃之頂板，吊扇係自電力儲存櫃之上表面前方進行裝卸，因此可於吊扇之維護作業時自電力儲存櫃之前表面側拆除或安裝吊扇，從而可容易地進行吊扇之維護作業。

10‧‧‧貨櫃

11‧‧‧底壁

12‧‧‧左側壁

12a、13a‧‧‧安裝壁面

13‧‧‧右側壁

14‧‧‧前端壁

15‧‧‧後端壁

16‧‧‧頂壁

16a‧‧‧頂壁之內表面

17‧‧‧電源室

21、22、23‧‧‧電力儲存單元

24‧‧‧主電路單元

25‧‧‧反相器單元

26‧‧‧監控單元

27‧‧‧受電單元

28、29‧‧‧電力儲存控制單元

30‧‧‧室外配電盤

31、32‧‧‧空調機

31a、32a‧‧‧室外機

33、34‧‧‧吸氣用之換氣扇

35、36‧‧‧排氣用之換氣扇

38‧‧‧照明器具

41、42、43、44、45、46、47‧‧‧支撐腳構件

51‧‧‧電力儲存櫃

52‧‧‧支柱

53‧‧‧開閉門

54‧‧‧頂板

55‧‧‧底板

56‧‧‧罩板

57‧‧‧架板

58‧‧‧電力儲存組

60‧‧‧排風機

61、62‧‧‧吸氣口

63‧‧‧貫穿孔

64‧‧‧風扇外殼

64a‧‧‧後側外殼片

64b‧‧‧左側外殼片

64c‧‧‧右側外殼片

64d‧‧‧上側外殼片

65‧‧‧開口部

66‧‧‧通氣孔

67‧‧‧導軌

68‧‧‧吊扇

71‧‧‧風扇

72‧‧‧支撐框架

73‧‧‧前表面罩

74‧‧‧斷路器

75‧‧‧安裝板

75a‧‧‧正面部

75b、75c‧‧‧左右側面部

76‧‧‧操作開關

77‧‧‧凸緣

78、82、83‧‧‧安裝孔

79‧‧‧螺絲構件

81‧‧‧配線孔

S1、S2‧‧‧空間

圖1係表示搭載有電力儲存系統之貨櫃之外觀的示意圖。

圖2(A)係圖1之前視圖。

圖2(B)係圖2(A)之右側視圖。

圖3係表示電源室之貨櫃的局部剖面圖。

圖4係表示拆除頂壁之狀態下之貨櫃的平面圖。

圖5係表示安裝於貨櫃底壁之作為支撐腳構件的鋼材之配置狀態之平視圖。

圖6(A)係表示電力儲存單元之前視圖。

圖6(B)係圖6(A)之右側視圖。

圖6(C)係表示電力儲存單元之底板之平面圖。

圖7(A)係表示電力儲存單元內部之電力儲存櫃之正面圖。

圖7(B)係圖7(A)之右側視圖。

圖8係表示電力儲存櫃之頂板上所設之冷卻機之分解示意圖。

圖9係表示電力儲存櫃中所設之斷路器之示意圖。

以下，依照附圖詳細說明本發明之實施形態。圖1~圖5表示搭載電力儲存系統之貨櫃10。貨櫃10具有底壁11、左右側壁12、13、前後端壁14、15及頂壁16，且於內部形成電源室17。前後端壁14、15由開閉自如的開閉門組成，構成電力儲存系統之機器，如電力儲存裝置，於該些開閉門開啟之狀態下搭載於電源室17內電力儲存裝置。貨櫃10被搭載於拖車上，藉由牽引拖車之牽引車而搬送至需要電源之場所。例如，當電力儲存系統將被設於工廠之建築物之側時，可將貨櫃搬送至工廠之生產區域附近，以對製造設備之電氣負載進行電力供給。

如圖3及圖4所示，於電源室17內，三台電力儲存單元21~23呈一列地配置抵接於一方側壁13之內表面，即安裝壁面13a。進而，與該些電力儲存單元21~23呈同列地，分別將作為控制單元的主電路單元24、反相器單元25及監控單元26分別抵接於安裝壁面13a而配置於電源室17中。將受電單元27與監控單元26相向地抵接於另一側壁12之內表面即安裝壁面12a而配置於電源室17內，並於一方端壁14側，將兩台電力儲存控制單元28、29配置於電源室17內。由電力儲存單元21~23等機器構成電力儲存系 統，將該些機器搭載於電源室17內之後，關閉構成端壁14、15之開閉門。

電力儲存單元21中設有多數個將鋰離子電容器作為電力儲存裝置之電力儲存組，同時電力儲存單元22、23中設有多數個將鋰離子二次電池作為電力儲存裝置之電力儲存組。各個電力儲存裝置具有充入自貨櫃10外部供給之電力之功能與對外部電力負載供給電力之功能。於貨櫃10之側壁12之外表面，設有室外配電盤30，於該室外配電盤30上，連接有用於自外部供給電力之輸入用饋電電纜與用於對外部負載供給電力之輸出用饋電電纜。

自外部供給之AC電流由電力儲存控制單元28轉換為DC電流後，被供給至將鋰離子電容器作為電力儲存裝置之電力儲存組，以對電力儲存裝置進行充電。該電力儲存控制單元28具有將電力儲存裝置之DC電流轉換為AC電流之功能。另一方面，來自外部之AC電流由電力儲存控制單元29轉換為DC電流後，被供給至將鋰離子二次電池作為電力儲存裝置之電力儲存組，以對電力儲存裝置進行充電。該電力儲存控制單元29亦具有將來自電力儲存裝置之DC電流轉換為AC電流之功能。監控單元26具有對各單元之運作進行監控之功能與於停電時對各種機器進行控制之功能。

在構成電力儲存系統之電力儲存單元21~23等機器時安裝完成之後，電源室17之寬度方向中央部分成為作業者之作業空間。為使電源室17之作業環境良好，於側壁13內表面之兩端部設有空調機31、32，並將各個空調機31、32之室外機31a、32a安裝於貨櫃10之外部。為對電源室17進行換氣，將吸氣用之換氣扇33、34設於側壁12之兩端部，並將排氣用之換氣扇35、36設於側壁之中央部分。於頂壁16之內表面，如圖4中以二點鏈 線所示，設有照明器具38。

如圖5所示，沿側壁13之安裝壁面13a，將三根支撐腳構件41~43安裝於底壁11之地板面，於該些支撐腳構件41~43上，固定有電力儲存單元21~23及連著該些電力儲存單元而呈一列地配置的各種控制單元。支撐腳構件41支撐各單元包含該些電力儲存單元之後端部側，支撐腳構件42支撐各單元前端部側。支撐腳構件43支撐各單元三台電力儲存單元21~23之前後方向靠中央。

沿側壁12之安裝壁面12a，將兩根支撐腳構件44、45安裝於底壁11之地板面即底座面，支撐腳構件44支撐受電單元27之後側端部，支撐腳構件45支撐受電單元27之前端部側。進而，於底壁11之端壁14側，將沿貨櫃10之寬度方向延伸之支撐腳構件46、47安裝於地板面，支撐腳構件46支撐兩台電力儲存控制單元28、29之後側端部，支撐腳構件47支撐該些電控制單元28、29之前側端部。各個支撐腳構件41~47由橫剖面為U字形狀之槽鋼材形成。

圖6表示圖3所示之電力儲存單元22，圖7表示電力儲存單元22內部之電力儲存櫃51。電力儲存櫃51具有前後左右之支柱52，並於前表面，如圖6所示，設有可開閉自如的開閉門53。於電力儲存櫃51之上端部設有頂板54，於下端部設有底板55。進而，於後側面與左右側面設有罩板56，於圖6(B)中示出電力儲存櫃51右側面之罩板56。於電力儲存櫃51中，沿上下方向隔開間隔而設有複數個架板57，於各個架板57之上，放置裝有電力儲存裝置之電力儲存組58。各個電力儲存組58大致呈長方體形狀，其於電力儲存櫃51前後方向之尺寸比其於上下及左右之尺寸長。構成電力儲存 組58之電力儲存裝置包含鋰離子二次電池，具有充電功能與放電功能。

由於各個電力儲存組58於充電時或放電時會產生熱，因此於頂板54上設有排風機60，以於電力儲存櫃51內生成冷卻風。為將電源室17內之空氣導入電力儲存櫃51內，如圖6所示，於開閉門53之下端部設有吸氣口61，並於上下方向中央部設有吸氣口62。吸氣口61之開口面積設定為大於吸氣口62之開口面積。再者，該些吸氣口亦可設置於電力儲存櫃51之左右罩板56上。

圖8係排風機60之分解立體圖，於頂板54上設有兩個貫穿孔63。於頂板54上設有風扇外殼64，該風扇外殼64具有後側外殼片64a、左側外殼片64b、右側外殼片64c及上側外殼片64d，且於前表面設有開口部65。構成風扇外殼64之後側外殼片64a、左側外殼片64b及右側外殼片64c由衝壓金屬形成，且設有多數個通氣孔66。另一方面，上側外殼片64d由網狀之金屬網形成，且設有多數個通氣孔66。再者，作為構成風扇外殼64之各個外殼片64a~64d，只要是具有通氣孔66之形態，既可使所有外殼片由金屬網形成，亦可使所有外殼片由衝壓金屬形成。

如圖6及圖7所示，風扇外殼64之左右方向之尺寸被設定為比電力儲存櫃51之左右方向之寬度尺寸短。風扇外殼64之前後方向之尺寸被設定為比電力儲存櫃51之前後方向之寬度尺寸短，並且風扇外殼64之背面較電力儲存櫃51之背面偏向前方側。因此，即使電力儲存櫃51之背面抵接於安裝壁面13a而配置，亦可於風扇外殼64之背面與安裝壁面13a之間形成通氣之空間S1。另一方面，於貨櫃10之頂壁16之內表面安裝有角材，電源室17之機器放置空間之高度如圖6所示，直至包含角材在內的頂壁16之內表面 16a。於風扇外殼64之上側外殼片64d之上表面即風扇外殼64之上表面與頂壁16之內表面16a之間，形成通氣之空間S2。

如圖8所示，位於兩個貫穿孔63之間，由頂板54之上方向上突出設有沿前後方向延伸之導軌67。兩台吊扇68可拆卸式地安裝於風扇外殼64內，吊扇68具有以二點鏈線所示之風扇71及設置該風扇71之支撐框架72，支撐框架72由絕緣構件形成。藉由吊扇68，生成自吸氣口61、62流入電力儲存櫃51內並自風扇外殼64之通氣孔66流出之冷卻風之氣流，從而電力儲存組58得到冷卻。

於各個支撐框架72上，設有未圖示之定位銷，對應於定位銷而於頂板54上設有未圖示之定位孔。然而，亦可於支撐框架72上設置定位孔，並於頂板54上設置定位銷。作為用於安裝風扇之安裝板的支撐框架72由絕緣構件形成，因此可使吊扇68對電力儲存櫃51絕緣。

於將吊扇68安裝至電力儲存櫃51之頂板54之上表面時，使各個吊扇68之支撐框架72沿著導軌67自電力儲存櫃51之正面側滑動至背面側，並將定位銷插入定位孔。藉此，吊扇68自電力儲存櫃51之上表面前方安裝至風扇外殼64內。開口部65之前表面罩73可拆卸式地安裝於風扇外殼64之前表面，而前表面罩73上亦設有通氣孔66。前表面罩73被螺固於風扇外殼64。

於吊扇68之維護時，欲將吊扇68自風扇外殼64內取出時，作業者須於電力儲存單元22之前表面拆除前表面罩73，自風扇外殼64之前表面抽出吊扇68，並自風扇外殼64之開口部65抽出吊扇68至電力儲存單元22之上表面前方。

電力儲存櫃51係配置於空間有限的電源室17內，為確保作業者之作業空間，電力儲存櫃51係以背面抵接於安裝壁面13a之方式而配置，其他電力儲存單元21、23則配置於電力儲存單元22之左右。並且，風扇外殼64與頂壁16之間的空間S2亦有限。因此，於電力儲存櫃51之背面側與左右側面及上方，並無裝卸吊扇68之空間。然而，如上所述，由於吊扇68設置成自電力儲存單元22之上表面前方拆除或安裝排風機60，因此可容易地進行吊扇68之更換作業或維護作業。

如圖7(A)所示，有斷路器74可拆卸式地安裝於電力儲存櫃51之下端部，該斷路器74用於切換放置於電力儲存櫃51內的電力儲存組58與其他單元如控制單元等之電性連接之狀態與阻斷連接之狀態。斷路器74如圖9所示，安裝於安裝板75上。安裝板75具有正面部75a及自其左右端部彎折之左右側面部75b、75c。斷路器74被安裝於正面部75a，於斷路器74上設有操作開關76。於左右側面部75b、75c之後端部設有凸緣77，於各個凸緣77上設有安裝孔78。於電力儲存櫃51中，與安裝孔78對應地，如圖7(B)所示，安裝有螺絲構件79，斷路器74與安裝板75可藉由鬆開或鎖固螺絲構件79，一同自電力儲存櫃51之正面側拆除或安裝。由於斷路器74亦可自電力儲存櫃51之正面側進行裝卸，因此不僅可容易地進行斷路器74之操作開關76之操作，亦可容易地進行其更換或維護。

圖6(C)係表示電力儲存櫃51之底板55之平視圖。於底板55上，偏靠底板55之前表面側設有用於使配線穿過之配線孔81。如此，電力儲存櫃51將配線孔81設於電力儲存櫃51之前表面側而成為前表面配線型。當將斷路器74配置於較電力儲存櫃51之正面側更內側時，穿過配線孔 81之配線與斷路器將會發生干擾。對此，將斷路器74安裝於安裝板75上，以使斷路器74位於電力儲存櫃51之前表面側。藉此，藉由與安裝板75一同拆除或安裝，可避免配線束與斷路器74之干擾，並且可容易地進行維護。

如圖6(C)所示，於底板55之前表面側，設有複數個安裝孔82，未圖示之螺絲構件與該些安裝孔82鎖固以螺固於圖5所示之支撐腳構件42。進而，於底板55上，較其背面偏靠前表面側而設有複數個安裝孔83，未圖示之螺絲構件與各安裝孔83鎖固以螺固圖5所示之支撐腳構件43。各個螺絲構件成為將支撐腳構件42、43可拆卸式地緊固電力儲存櫃51之緊固構件。

電力儲存櫃51如圖6(B)所示，配置於三根支撐腳構件41~43之上，而電力儲存櫃51藉由螺絲構件而緊固於前表面側之支撐腳構件42與遠離背面側且電力儲存櫃51前後方向之靠中央位置之支撐腳構件43。藉此，於經由支撐腳構件42、43將電力儲存櫃51藉由螺絲構件固定於貨櫃10之底壁11之底座面11a時，作業者對跟前側之支撐腳構件42與較背面偏向跟前側即前後方向靠中央之支撐腳構件43進行螺固作業，從而不需要針對裏側之支撐腳構件41之螺固作業。藉此，於貨櫃10之電源室17內安裝電力儲存櫃51時，可藉由自電力儲存櫃51之前表面側進行的螺固作業，而將電力儲存櫃51固定於底壁11。再者，對於主電路單元24等其他控制單元，亦可同樣地使用緊固構件固定於支撐腳構件。

圖6~圖9表示圖3所示之電力儲存單元22之電力儲存櫃51，兒其他電力儲存單元21、23亦呈同樣之構造。然而，電力儲存單元21左右方向之寬度尺寸被設定為比其他電力儲存單元22、23短，並於電力儲存單 元21之風扇外殼64內設有1個吊扇。

如上所述，用於將來自電力儲存櫃51內所設的電力儲存組58之發熱排出至外部之排風機60設於電力儲存櫃51之頂板54之上。電力儲存櫃51係抵接於安裝壁面13a而配置，並且無法於頂壁16與風扇外殼64之間確保充分的空間，但由於自風扇外殼64之前表面側裝卸吊扇68，因此可容易地進行吊扇68之裝卸操作。並且，斷路器74可與安裝板75一同自電力儲存櫃51之前表面側拆除，因此可容易地進行前表面配線型電力儲存櫃51中的斷路器74之維護。

如上所述，構成各電力儲存單元21~23之電力儲存櫃51具有前表面維護構造，其中對吊扇68、斷路器74之維護可由電力儲存櫃51之前表面進行，因此可提高其作業效益。並且，電力儲存單元21~23係將背面抵接於電源室17之安裝壁面而配置，因此可將包括排風機60在內的電力儲存單元小型化，並可提高各自之設置效益。藉由該設置效益之提高，將電力儲存單元緊固於電源室17之底座面的安裝作業效益亦提高。

構成各電力儲存單元21~23之電力儲存櫃51如圖1~圖5所示，搭載於貨櫃10中，但電力儲存單元亦可不搭載於貨櫃10中，而是配置於建築物之電源室內。此時，即使亦以抵接於建築物之側壁之安裝壁面之方式而將電力儲存單元配置於電源室內，亦可容易地進行吊扇68與斷路器74之維護。進而，可容易地進行電力儲存單元朝向底座面之固定作業或拆除作業。

本發明並不限定於上述實施形態，於不脫離其主旨之範圍內可進行各種變更。

[產業上之可利用性]

該電力儲存系統係配置於建築物或貨櫃等之電源室內，以用於自電力儲存裝置對外部負載供給電力。對於電力儲存裝置，可自外部供給電力以進行充電。

54‧‧‧頂板

60‧‧‧排風機

63‧‧‧貫穿孔

64‧‧‧風扇外殼

64a‧‧‧後側外殼片

64b‧‧‧左側外殼片

64c‧‧‧右側外殼片

64d‧‧‧上側外殼片

65‧‧‧開口部

66‧‧‧通氣孔

67‧‧‧導軌

68‧‧‧吊扇

71‧‧‧風扇

72‧‧‧支撐框架

73‧‧‧前表面罩

Claims (7)

1. 一種電力儲存系統，其中在於一電源室內配置如鋰離子二次電池的電力儲存裝置之電力儲存組及控制對外部負載供給電力之控制單元，該電力儲存系統包含：電力儲存櫃，具有頂板、底板及位於該等頂板和底板間的複數個架板，該電力儲存組放置該等複數個架板上，且配置以抵接該電源室的安裝壁；具有在一前側形成一開口和通氣孔的一風扇外殼，該風扇外殼設於該電力儲存櫃之上表面；吊扇，自上述風扇外殼之前側可拆卸式地安裝於該風扇外殼內，並產生自該電力儲存櫃之前側進入該電力儲存櫃內並經由該頂板流出之冷卻風；以及前罩，該前罩覆蓋該風扇外殼之前側，其中該吊扇自該電力儲存櫃之上表面前側裝卸。
2. 如申請專利範圍第1項之電力儲存系統，其中一安裝板可拆卸式地安裝於該電力儲存櫃並從該電力儲存櫃之前側拆除，一斷路器，該斷路器將該電力儲存組與該控制單元在電性連接狀態與電性阻斷狀態間做切換，且該斷路器設置於該安裝板上，以及該斷路器與該安裝板一同自該電力儲存櫃之前側裝卸。
3. 如申請專利範圍第2項之電力儲存系統，其中該安裝板設置於該電力儲存櫃之下端部。
4. 如申請專利範圍第1項之電力儲存系統，其中 用於將該電力儲存櫃固定於該電源室之底座地表面的緊固構件之安裝孔設置於該電力儲存櫃之底板的前側。
5. 如申請專利範圍第4項之電力儲存系統，其中支撐腳構件沿著該安裝壁面固定於該電源室之底座地表面，以被設置於該電力儲存櫃之前側以及在前後方向上接近該電力儲存櫃的中央，以及該電力儲存櫃藉由該等緊固構件固定於該等支撐腳構件。
6. 如申請專利範圍第1項之電力儲存系統，其中該電源室形成於搭載在拖車上的貨櫃中，該貨櫃具有前後端壁、於內表面設有安裝壁表面的左右側壁、頂壁及底壁，以及該電力儲存櫃配置以抵接該等側壁之安裝壁表面。
7. 如申請專利範圍第6項之電力儲存系統，其中一室外配電盤設置於該貨櫃側壁之外表面，以及一用於對一外部電氣負載輸出電力之饋電電纜連接於該室外配電盤。