WO2014103038A1 - 電力貯蔵装置 - Google Patents

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WO2014103038A1
WO2014103038A1 PCT/JP2012/084155 JP2012084155W WO2014103038A1 WO 2014103038 A1 WO2014103038 A1 WO 2014103038A1 JP 2012084155 W JP2012084155 W JP 2012084155W WO 2014103038 A1 WO2014103038 A1 WO 2014103038A1
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power
rack
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田中 融
田中 克佳
玲 猪俣
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株式会社日立製作所
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Priority to TW102107151A priority patent/TW201427584A/zh
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    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a power storage device having a power storage rack for storing a large number of power storage packs of power storage devices such as lithium ion batteries.
  • Factory and office buildings are equipped with power storage devices that back up the power when the power usage reaches its peak and charge the electricity storage devices such as lithium ion secondary batteries and lithium ion capacitors when the power usage is low It has been.
  • the power storage device When backing up power in a factory or office building, the power storage device is usually arranged in a power supply room provided in a building such as a factory. If the container equipped with the power storage device is arranged adjacent to the factory building, the power can be backed up at the peak of power use in the production facilities of the factory.
  • a container-mounted power storage device in which the power storage device is mounted in a container can transport the container by land using a trailer or by sea using a ship. Can be backed up.
  • FIG. 5 of Patent Document 1 describes an electric power storage system provided in a marine container.
  • the power storage device has a power storage unit, that is, a power storage rack in which power storage packs of a number of power storage devices are accommodated.
  • the power storage unit is usually arranged in a power supply room in a limited space, and a plurality of heat storage units are installed in the power supply room. Since a lithium ion battery or a lithium ion capacitor as an electricity storage device generates heat during charging and discharging, the electricity storage unit that houses a large number of electricity storage packs is provided with a cooling fan for flowing cooling air therein. The cooling fan needs to be removed from the power storage unit during regular maintenance.
  • the power storage unit is fastened to the base surface of the power supply room in order to improve earthquake resistance.
  • the power storage cable is connected to the power storage unit, and the state where the power supply cable is electrically connected to the other control unit and the state where the connection is cut off
  • a breaker is provided in the power storage unit.
  • the power storage unit is installed by being pressed against the wall surface forming the power supply chamber, workability of the power storage unit fastening work and the power storage unit removal work by the fastening member from the back side of the power storage unit is poor.
  • the breaker is arranged on the back side of the power storage unit, maintenance work of the breaker becomes difficult.
  • a bundle of cables is wound around the front side of the electricity storage unit, causing the breaker and the cable to interfere with each other. Deteriorate.
  • An object of the present invention is to improve the workability of maintenance of the power storage device.
  • a power storage device includes a power storage pack of a power storage device such as a lithium ion secondary battery and a control unit that controls power supplied to an external load in a power supply chamber.
  • An electric storage rack having a top plate, a bottom plate, and a plurality of shelf members for accommodating the electric storage packs therebetween, the electric storage rack being pressed against the installation wall surface of the power supply chamber, and an opening on the front surface.
  • a fan case provided on the upper surface of the electricity storage rack and detachably mounted in the fan case from the front surface of the fan case, and in the electricity storage rack from the front side of the electricity storage rack.
  • a ceiling fan that generates cooling air that flows in and flows out of the top plate, and a front cover that covers a front surface of the fan case, and the ceiling fan is placed on the power storage rack. Attached to and detached from the front.
  • a ceiling fan for generating cooling air inside the electricity storage rack is provided on the top plate of the electricity storage rack, and the ceiling fan is attached and detached from the front of the upper surface of the electricity storage rack.
  • the ceiling fan can be taken out and attached from the front side of the power storage rack during work, and the maintenance work of the ceiling fan can be easily performed.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the external appearance of the container by which an electric power storage apparatus is mounted.
  • B is a right view of FIG. 2 (A).
  • It is a partially cutaway perspective view of a container showing a power supply chamber.
  • It is a top view which shows the container in the state which removed the top wall.
  • It is a top view which shows the arrangement
  • (A) is a front view showing a power storage unit
  • (B) is a right side view of FIG. 6 (A)
  • C) is a plan view showing a bottom plate of the power storage unit.
  • FIG. 7 (A) is a front view which shows the electrical storage rack inside an electrical storage unit
  • FIG. 1 to 5 show a container 10 in which a power storage device is mounted.
  • the container 10 includes a bottom wall 11, left and right side walls 12, 13, front and rear end walls 14, 15, and a top wall 16, and a power supply chamber 17 is formed therein.
  • the front and rear end walls 14 and 15 are formed by openable and closable doors, and devices that constitute a power storage device such as a power storage device are provided in the power supply chamber 17 with the doors open.
  • the container 10 is transported to a place where power is required by a tractor mounted on the trailer and pulling the trailer. For example, when installing a power storage device adjacent to a factory building, a container is transported near the production building of the factory, and power can be supplied to the electrical load of the manufacturing facility.
  • the power storage unit 21 to 23 are arranged in a row while being pressed against the inner surface of one side wall 13, that is, the installation wall surface 13a. Further, the main circuit unit 24, the inverter unit 25, and the monitoring unit 26 are arranged in the power supply chamber 17 as the control units in the same row as the power storage units 21 to 23, respectively, pressed against the installation wall surface 13a.
  • the power receiving unit 27 is disposed in the power supply chamber 17 so as to face the inner surface of the other side wall 12, that is, the installation wall surface 12 a, facing the monitoring unit 26, and on one end wall 14 side, two power storage control units 28, 29 is arranged in the power supply chamber 17.
  • the power storage device is configured by the devices such as the power storage units 21 to 23. After these devices are mounted in the power supply chamber 17, the open / close doors that constitute the end walls 14 and 15 are closed.
  • the power storage unit 21 contains a large number of power storage packs that use lithium ion capacitors as power storage devices, and the power storage units 22 and 23 contain a large number of power storage packs that use lithium ion secondary batteries as power storage devices.
  • Each power storage device has a function of charging power supplied from the outside of the container 10 and a function of supplying power to an external power load.
  • An outdoor distribution board 30 is provided on the outer surface of the side wall 12 of the container 10. The outdoor distribution board 30 has an input power supply cable for supplying electric power from the outside and electric power for an external load. Is connected to a power supply cable for output.
  • the AC current supplied from the outside is converted into a DC current by the power storage control unit 28 and supplied to a power storage pack that uses a lithium ion capacitor as a power storage device to charge the power storage device.
  • the power storage control unit 28 has a function of converting a DC current of the power storage device into an AC current.
  • the AC current from the outside is converted into a DC current by the power storage control unit 29 and supplied to a power storage pack that uses a lithium ion secondary battery as a power storage device to charge the power storage device.
  • the power storage control unit 29 also has a function of converting a DC current from the power storage device into an AC current.
  • the monitoring unit 26 has a function of monitoring the operation of each unit and a function of controlling various devices during a power failure.
  • the central portion in the width direction of the power supply chamber 17 becomes a work space for the operator.
  • air conditioners 31 and 32 are provided at both ends of the inner surface of the side wall 13, and the outdoor units 31 a and 32 a of the respective air conditioners 31 and 32 are provided outside the container 10. Is attached.
  • intake ventilation fans 33 and 34 are provided at both ends of the side wall 12, and exhaust ventilation fans 35 and 36 are provided at the central portion of the side wall.
  • a lighting fixture 38 is provided on the inner surface of the top wall 16 as shown by a two-dot chain line in FIG.
  • three support leg members 41 to 43 are attached to the floor surface of the bottom wall 11 along the installation wall surface 13a of the side wall 13, and these support leg members 41 to 43 include The power storage units 21 to 23 and various control units arranged in a row following these are fixed.
  • the support leg member 41 corresponds to the rear end side of the unit such as the power storage unit, and the support leg member 42 corresponds to the front end side.
  • the support leg member 43 corresponds to the center of the three power storage units 21 to 23 in the front-rear direction.
  • Two supporting leg members 44, 45 are attached to the floor surface of the bottom wall 11, that is, the base surface along the installation wall surface 12 a of the side wall 12, and the supporting leg member 44 corresponds to the rear side end of the power receiving unit 27.
  • the support leg member 45 corresponds to the front end side of the power receiving unit 27.
  • support leg members 46 and 47 are attached to the floor surface so as to extend in the width direction of the container 10, and the support leg member 46 includes two power storage control units 28 and 29.
  • the support leg member 47 corresponds to the front end portion, corresponding to the rear end portion.
  • Each of the support leg members 41 to 47 is formed of a channel steel material having a U-shaped cross section.
  • FIG. 6 shows the power storage unit 22 shown in FIG. 3, and FIG. 7 shows the power storage rack 51 inside the power storage unit 22.
  • the power storage rack 51 has front, rear, left and right support columns 52, and as shown in FIG.
  • a top plate 54 is provided at the upper end of the power storage rack 51, and a bottom plate 55 is provided at the lower end.
  • cover plates 56 are provided on the rear side surface and the left and right side surfaces.
  • FIG. 6B shows the cover plate 56 on the right side surface of the power storage rack 51.
  • the power storage rack 51 is provided with a plurality of shelf members 57 spaced apart in the vertical direction. On each shelf member 57, a power storage pack 58 in which the power storage device is incorporated is accommodated.
  • Each power storage pack 58 has a substantially rectangular parallelepiped shape in which the dimensions of the power storage rack 51 in the front-rear direction are longer than the vertical and horizontal dimensions.
  • the electricity storage device constituting the electricity storage pack 58 is constituted by a lithium ion secondary battery and has a charging function and a discharging function.
  • the top plate 54 is provided with a ventilator 60 in order to generate cooling air in the power storage rack 51.
  • a ventilator 60 in order to take the air in the power supply chamber 17 into the power storage rack 51, as shown in FIG. 6, an air inlet 61 is provided at the lower end of the open / close door 53, and an air inlet 62 is provided at the center in the vertical direction.
  • the opening area of the intake port 61 is set larger than that of the intake port 62.
  • intake ports may be provided in the left and right cover plates 56 of the power storage rack 51.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the exhaust fan 60, and the top plate 54 is provided with two through holes 63.
  • the top plate 54 is provided with a fan case 64.
  • the fan case 64 has a rear case piece 64a, a left case piece 64b, a right case piece 64c, and an upper case piece 64d, and has an opening 65 on the front surface. Is provided.
  • the rear case piece 64a, the left case piece 64b, and the right case piece 64c constituting the fan case 64 are formed of punching metal, and are provided with a number of vent holes 66.
  • the upper case piece 64d is formed of a mesh-like wire mesh, and is provided with a large number of ventilation holes 66.
  • all the case pieces may be formed of a metal mesh as long as the vent holes 66 are provided, or may be formed of punching metal. May be.
  • the horizontal dimension of the fan case 64 is set to be shorter than the horizontal dimension of the power storage rack 51.
  • the dimension of the fan case 64 in the front-rear direction is set to be shorter than the width dimension of the power storage rack 51 in the front-rear direction, and the rear surface of the fan case 64 is shifted forward from the rear surface of the power storage rack 51. Therefore, even if the rear surface of the power storage rack 51 is placed against the installation wall surface 13a, a ventilation space S1 is formed between the rear surface of the fan case 64 and the installation wall surface 13a.
  • an angle member is attached to the inner surface of the top wall 16 of the container 10, and the height of the device accommodating space of the power supply chamber 17 is as high as the inner surface 16a of the top wall 16 including the angle member as shown in FIG. It becomes the size of.
  • a ventilation space S2 is formed between the upper surface of the upper case piece 64d of the fan case 64, that is, between the upper surface of the fan case 64 and the inner surface 16a of the top wall 16.
  • a guide rail 67 extending in the front-rear direction is provided on the top plate 54 so as to protrude between the two through holes 63 so as to protrude above the top plate 54.
  • Two ceiling fans 68 are detachably mounted in the fan case 64.
  • the ceiling fan 68 includes a fan 71 indicated by a two-dot chain line and a support frame 72 provided with the fan 71.
  • the support frame 72 is formed of an insulating member.
  • the ceiling fan 68 generates a flow of cooling air that flows into the power storage rack 51 from the air inlets 61 and 62 and flows out from the vent hole 66 of the fan case 64, and the power storage pack 58 is cooled.
  • Each support frame 72 is provided with a positioning pin (not shown), and the top plate 54 is provided with a positioning hole (not shown) corresponding to the positioning pin.
  • a positioning hole may be provided in the support frame 72 and a positioning pin may be provided in the top plate 54. Since the support frame 72 as a mounting plate for mounting the fan is formed of an insulating member, the ceiling fan 68 can be insulated from the power storage rack 51.
  • the support frame 72 of each ceiling fan 68 is slid along the guide rail 67 from the front side to the back side of the power storage rack 51, and positioning pins Is inserted into the positioning hole.
  • the ceiling fan 68 is mounted in the fan case 64 from the front upper surface of the power storage rack 51.
  • a front cover 73 that covers the opening 65 is detachably attached to the front surface of the fan case 64, and a vent hole 66 is also provided in the front cover 73. The front cover 73 is screwed to the fan case 64.
  • an operator removes the front cover 73 on the front surface of the power storage unit 22 and pulls the ceiling fan 68 from the front surface of the fan case 64.
  • the power supply unit 22 is pulled out from the opening 65 of the fan case 64 to the front side.
  • the power storage rack 51 is disposed in the power supply chamber 17 in a limited space, and the power storage rack 51 is disposed so that the rear surface is pressed against the installation wall surface 13a in order to secure a work space for the worker.
  • the space S2 between the fan case 64 and the ceiling wall 16 is also limited. For this reason, there is no space for attaching and detaching the ceiling fan 68 on the rear side, the left and right side surfaces, and the upper side of the power storage rack 51.
  • the ceiling fan 68 of the exhaust fan 60 is removed from or attached to the front surface of the power storage unit 22, replacement work and maintenance work of the ceiling fan 68 can be easily performed. .
  • the lower end portion of the storage rack 51 has a state and connection in which the storage pack 58 accommodated in the storage rack 51 is electrically connected to another unit such as a control unit.
  • a breaker 74 for switching to a shut-off state is detachably mounted.
  • the breaker 74 is attached to a mounting plate 75 as shown in FIG.
  • the mounting plate 75 has a front portion 75a and left and right side portions 75b and 75c bent from the left and right ends thereof.
  • the breaker 74 is attached to the front surface 75a, and the breaker 74 is provided with an operation switch 76.
  • a flange 77 is provided at the rear end of the left and right side portions 75b and 75c, and an attachment hole 78 is provided in each flange 77.
  • a screw member 79 is attached to the power storage rack 51 so as to correspond to the attachment hole 78, and the mounting plate 75 loosens the screw member 79, thereby breaking the breaker.
  • 74 can be removed from the front side of the electricity storage rack 51 together with the mounting plate 75 or attached. Since the breaker 74 can also be attached / detached from the front side of the power storage rack 51, not only the operation switch 76 of the breaker 74 but also its replacement and maintenance can be easily performed.
  • FIG. 6C is a plan view showing the bottom plate 55 of the electricity storage rack 51.
  • the bottom plate 55 is provided with a wiring hole 81 for allowing the wiring to pass to the front side of the bottom plate 55.
  • the electricity storage rack 51 is a front wiring type in which the wiring holes 81 are provided on the front side of the electricity storage rack 51. If the breaker 74 is arranged on the inner side of the front side of the electricity storage rack 51, the wiring passing through the wiring hole 81 and the breaker interfere with each other. On the other hand, the breaker 74 is attached to the mounting plate 75 so that the breaker 74 is positioned on the front side of the power storage rack 51. Accordingly, by removing or attaching together with the mounting plate 75, interference between the bundle of wires and the breaker 74 can be avoided, and maintenance can be easily performed.
  • a plurality of mounting holes 82 are provided on the front side of the bottom plate 55 to which screw members (not shown) that are screwed to the support leg members 42 shown in FIG. Yes.
  • the bottom plate 55 is provided with a plurality of mounting holes 83 closer to the front side than the back side, and screw members (not shown) attached to the respective mounting holes 83 are formed on the support leg members 43 shown in FIG. It is designed to be screwed.
  • Each screw member is a fastening member for detachably fastening the power storage rack 51 to the support leg members 42 and 43.
  • the power storage rack 51 is disposed on the three support leg members 41 to 43. However, the power storage rack 51 is separated from the front support leg member 42 and the rear side. The power storage rack 51 is fastened to the support leg member 43 at a position near the center in the front-rear direction by a screw member. As a result, when the power storage rack 51 is fixed to the base surface 11a of the bottom wall 11 of the container 10 via the support leg members 42 and 43 with a screw member, the operator can use the support leg member 42 on the front side and the back side.
  • the screwing work is performed on the front side, that is, the support leg member 43 closer to the center in the front-rear direction, and the screwing work on the support leg member 41 on the back side becomes unnecessary. Accordingly, when the power storage rack 51 is installed in the power supply chamber 17 of the container 10, the power storage rack 51 can be fixed to the bottom wall 11 by screwing work from the front side of the power storage rack 51. Similarly, other control units such as the main circuit unit 24 may be fixed to the support leg member using a fastening member.
  • FIG. 6 to 9 show the power storage rack 51 of the power storage unit 22 shown in FIG. 3, but the other power storage units 21 and 23 have the same structure. However, the width dimension of the power storage unit 21 in the left-right direction is set shorter than the other power storage units 22 and 23, and one ceiling fan is provided in the fan case 64 of the power storage unit 21.
  • the exhaust fan 60 for discharging heat generated from the electricity storage pack 58 provided in the electricity storage rack 51 to the outside is provided on the top plate 54 of the electricity storage rack 51.
  • the power storage rack 51 is pressed against the installation wall surface 13a and cannot secure a sufficient space between the ceiling wall 16 and the fan case 64, but the ceiling fan 68 is attached to and detached from the front side of the fan case 64.
  • the ceiling fan 68 can be easily attached and detached.
  • the breaker 74 can be detached from the front side of the power storage rack 51 together with the mounting plate 75, maintenance of the breaker 74 in the front wiring type power storage rack 51 can be easily performed.
  • the power storage racks 51 that constitute the respective power storage units 21 to 23 have a front maintenance structure in which the ceiling fan 68 and the breaker 74 are maintained on the front surface of the power storage rack 51. Can be improved.
  • the power storage units 21 to 23 are arranged with their rear surfaces pressed against the installation wall surface of the power supply chamber 17, the power storage units including the exhaust fan 60 can be reduced in size, and the installation properties can be improved. it can. Due to the improvement of the installation property, the installation work for fastening the power storage unit to the base surface of the power supply chamber 17 can also be improved.
  • the power storage racks 51 that constitute the respective power storage units 21 to 23 are mounted on the container 10. It may be arranged in a room. Even in such a case, maintenance of the ceiling fan 68 and the breaker 74 can be easily performed even if the power storage unit is disposed in the power supply room so as to be pressed against the installation wall surface of the side wall of the building. Furthermore, it is possible to easily perform the work of fixing the battery unit to the base surface or the work of removing it.
  • This power storage device is disposed in a power supply room such as a building or a container and used to supply power from an electricity storage device to an external load.
  • the power storage device can be charged by supplying power from the outside.

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Abstract

 電力貯蔵装置は、リチウムイオン二次電池等の蓄電デバイスの蓄電パック58を有しており、蓄電デバイスから外部の負荷に対して電力を供給するとともに外部からの電力により蓄電デバイスに充電する。蓄電パック58は、天板54と底板55と棚部材57とを有する蓄電ラック51に収容される。蓄電ラック51の上には、ファンケース64が設けられている。ファンケース64内には天井ファン68が装着され、天井ファン68をフィンケース64に装着したり、ファンケース64から取り外したりするときには、天井ファン68は蓄電ラック51の上面前方から着脱される。

Description

電力貯蔵装置
 本発明は、リチウムイオン電池等の蓄電デバイスの蓄電パックを多数収容する蓄電ラックを有する電力貯蔵装置に関する。
 工場やオフィスビルには、使用電力がピークとなるときに電力をバックアップし、使用電力が少ないときにはリチウムイオン二次電池やリチウムイオンキャパシタ等からなる蓄電デバイスに充電するようにした電力貯蔵装置が設けられている。工場やオフィスビルにおける電力をバックアップする場合には、通常では、電力貯蔵装置は工場等の建屋に設けられた電源室内に配置される。電力貯蔵装置が搭載されたコンテナを工場の建屋に隣接して配置しておくと、同様に工場の生産設備における電力使用のピーク時に電力をバックアップすることができる。
 電力貯蔵装置をコンテナに搭載するようにしたコンテナ搭載型の電力貯蔵装置は、トレーラによりコンテナを陸上輸送したり、船舶により海上輸送したりすることができ、停電発生時に電力負荷に対して電力をバックアップすることができる。特許文献1の図5には、海上コンテナに設けるようにした電力貯蔵システムが記載されている。
特開2012-23948号公報
 電力貯蔵装置をコンテナに搭載するようにした場合も含めて、電力貯蔵装置は多数の蓄電デバイスの蓄電パックが収容された蓄電ユニットつまり蓄電ラックを有している。蓄電ユニットは限られたスペースの電源室に配置されるのが通常であり、しかも、電源室には複数台の蓄熱ユニットが設置される。蓄電デバイスとしてのリチウムイオン電池やリチウムイオンキャパシタは、充放電時に発熱するので、多数の蓄電パックを収容する蓄電ユニットには、内部に冷却風を流すために冷却ファンが設けられている。冷却ファンは、定期的なメンテナンス時に、蓄電ユニットから取り外す必要がある。しかしながら、限られた電源室のスペースに蓄電ユニットを設置すると、蓄電ユニットの周囲には充分な作業空間を確保することができないので、蓄電ユニットに設けられた冷却ファンを取り外したり、取り付けたりする作業は狭い作業空間で行う必要があり、作業性が悪いという問題がある。
 蓄電ユニットは、耐震性を高めるために電源室の基盤面に締結されている。また、蓄電ユニットには、他の制御ユニットに電気的接続を行うために、通電ケーブルが接続されており、通電ケーブルと他の制御ユニットとを電気的に接続する状態と、接続を遮断する状態とに切り換えるために、ブレーカーが蓄電ユニットに設けられている。しかしながら、蓄電ユニットは、電源室を形成する壁面に押し当てて設置されるので、蓄電ユニットの背面側から締結部材による蓄電ユニットの締結作業や蓄電ユニットの取り外し作業の作業性が悪い。しかも、ブレーカーが蓄電ユニットの背面側に配置されていると、ブレーカーのメンテナンス作業が困難となる。ブレーカーを蓄電ユニットの前面側に配置すると、蓄電ユニットの前面側にはケーブルの束が這い回されており、ブレーカーとケーブルとが干渉し合うことになり、メンテナンス時のブレーカーの着脱の作業性が悪くなる。
 本発明の目的は電力貯蔵装置のメンテナンスの作業性を向上することにある。
 一実施の形態の電力貯蔵装置は、リチウムイオン二次電池等の蓄電デバイスの蓄電パックと、外部の負荷に対して供給される電力を制御する制御ユニットとが電源室内に配置される電力貯蔵装置であって、天板と底板とこれらの間に前記蓄電パックを収容する複数の棚部材とを有し、前記電源室の据え付け壁面に押し当てて配置される蓄電ラックと、前面に開口部が設けられるとともに通気孔が形成され、前記蓄電ラックの上面に設けられるファンケースと、前記ファンケースの前面から前記ファンケース内に着脱自在に装着され、前記蓄電ラック内に前記蓄電ラックの正面側から流入して前記天板から流出する冷却風を生成する天井ファンと、前記ファンケースの前面を覆う前面カバーと、を有し、前記天井ファンを前記蓄電ラックの上面前方から着脱する。
 この電力貯蔵装置は、蓄電ラックの内部に冷却風を生成するための天井ファンが蓄電ラックの天板に設けられており、天井ファンは蓄電ラックの上面前方から着脱されるので、天井ファンのメンテナンス作業時に蓄電ラックの前面側から天井ファンを取り出したり、装着したりすることができ、天井ファンのメンテナンス作業を容易に行うことができる。
電力貯蔵装置が搭載されたコンテナの外観を示す斜視図である。 (A)は図1の正面図であり、(B)は図2(A)の右側面図である。 電源室を示すコンテナの一部切欠き斜視図である。 天壁を取り除いた状態におけるコンテナを示す平面図である。 コンテナの底壁に取り付けられる支持脚部材としての鋼材の配置状態を示す平面図である。 (A)は蓄電ユニットを示す正面図であり、(B)は図6(A)の右側面図であり、(C)は蓄電ユニットの底板を示す平面図である。 (A)は蓄電ユニットの内部の蓄電ラックを示す正面図であり、(B)は図7(A)の右側面図である。 蓄電ラックの天板に設けられた冷却機を示す分解斜視図である。 蓄電ラックに設けられるブレーカーを示す斜視図である。
 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1~図5は、電力貯蔵装置が搭載されるコンテナ10を示す。コンテナ10は、底壁11と左右の側壁12,13と前後の端壁14,15と天壁16とを有し、内部に電源室17が形成される。前後の端壁14,15は、開閉自在の開閉扉により形成されており、これらの開閉扉を開放した状態のもとで、電源室17内に蓄電デバイス等の電力貯蔵装置を構成する機器が搭載される。コンテナ10は、トレーラに搭載されてトレーラを牽引するトラクターにより電源を必要とする場所に搬送される。例えば、工場の建屋に隣接して電力貯蔵装置を設置する場合には、工場の生産棟の近くにコンテナが搬送され、製造設備の電気的負荷に対して電力供給を行うことができる。
 図3および図4に示されるように、電源室17内には、一方の側壁13の内面つまり据え付け壁面13aに押し当てて、3台の蓄電ユニット21~23が一列となって配置される。さらに、これらの蓄電ユニット21~23に同列となって、それぞれ制御ユニットとして、主回路ユニット24,インバータユニット25および監視ユニット26がそれぞれ据え付け壁面13aに押し当てて電源室17に配置されている。他方の側壁12の内面つまり据え付け壁面12aに押し当てて、受電ユニット27が監視ユニット26に対向して電源室17に配置され、一方の端壁14側には、2台の蓄電制御ユニット28,29が電源室17に配置されている。蓄電ユニット21~23等の機器により電力貯蔵装置が構成されており、これらの機器が電源室17内に搭載された後には、端壁14,15を構成する開閉扉は閉じられる。
 蓄電ユニット21には、リチウムイオンキャパシタを蓄電デバイスとする蓄電パックが多数収容されており、蓄電ユニット22,23には、リチウムイオン二次電池を蓄電デバイスとする蓄電パックが多数収容されている。それぞれの蓄電デバイスは、コンテナ10の外部から供給される電力を充電する機能と、外部の電力負荷に対して電力を供給する機能とを有している。コンテナ10の側壁12の外面には、屋外分電盤30が設けられており、この屋外分電盤30には外部から電力を供給するための入力用の給電ケーブルと、外部負荷に対して電力を供給するための出力用の給電ケーブルとが接続されている。
 外部から供給されたAC電流は、蓄電制御ユニット28によりDC電流に変換されてリチウムイオンキャパシタを蓄電デバイスとする蓄電パックに給電されて蓄電デバイスが充電される。この蓄電制御ユニット28は、蓄電デバイスのDC電流をAC電流に変換する機能を有している。一方、外部からのAC電流は、蓄電制御ユニット29によりDC電流に変換されてリチウムイオン二次電池を蓄電デバイスとする蓄電パックに給電されて蓄電デバイスが充電される。この蓄電制御ユニット29も蓄電デバイスからのDC電流をAC電流に変換する機能を有している。監視ユニット26は、それぞれのユニットの作動を監視する機能と、停電時における各種機器を制御する機能を有している。
 電力貯蔵装置を構成する蓄電ユニット21~23等の機器が据え付けられると、電源室17の幅方向中央部分は、作業者の作業スペースとなる。電源室17の作業環境を良好にするために、側壁13内面の両端部には空調機31,32が設けられており、それぞれの空調機31,32の室外機31a,32aがコンテナ10の外部に取り付けられている。電源室17を換気するために、吸気用の換気扇33,34が側壁12の両端部に設けられ、排気用の換気扇35,36が側壁の中央部分に設けられている。天壁16の内面には、図4において二点鎖線で示すように、照明器具38が設けられている。
 図5に示されるように、側壁13の据え付け壁面13aに沿って3本の支持脚部材41~43が底壁11の床面に取り付けられており、これらの支持脚部材41~43には、蓄電ユニット21~23、およびこれらに連なって一列となって配置される各種制御ユニットが固定される。支持脚部材41は蓄電ユニット等のユニットの後端部側に対応しており、支持脚部材42は前端部側に対応している。支持脚部材43は3台の蓄電ユニット21~23の前後方向中央寄りに対応している。
 側壁12の据え付け壁面12aに沿って2本の支持脚部材44,45が底壁11の床面つまり基盤面に取り付けられており、支持脚部材44は受電ユニット27の後側端部に対応し、支持脚部材45は受電ユニット27の前端部側に対応している。さらに、底壁11の端壁14側には、コンテナ10の幅方向に延びて支持脚部材46,47が床面に取り付けられており、支持脚部材46は2台の蓄電制御ユニット28,29の後側端部に対応し、支持脚部材47は前側端部に対応している。それぞれの支持脚部材41~47は、横断面がコの字形状のチャンネル鋼材により形成されている。
 図6は図3に示された蓄電ユニット22を示し、図7は蓄電ユニット22の内部の蓄電ラック51を示す。蓄電ラック51は前後左右の支柱52を有し、前面には図6に示されるように、開閉扉53が開閉自在に設けられている。蓄電ラック51の上端部には天板54が設けられ、下端部には底板55が設けられている。さらに、後側面と左右の側面にはカバー板56が設けられており、図6(B)には蓄電ラック51の右側面のカバー板56が示されている。蓄電ラック51には上下方向に間隔を隔てて複数の棚部材57が設けられており、それぞれの棚部材57の上には、蓄電デバイスが組み込まれた蓄電パック58が収容される。それぞれの蓄電パック58は、蓄電ラック51の前後方向の寸法が上下左右の寸法よりも長いほぼ直方体形状となっている。蓄電パック58を構成する蓄電デバイスは、リチウムイオン二次電池により構成されており、充電機能と放電機能とを有している。
 それぞれの蓄電パック58は、充電時や放電時に熱を持つので、蓄電ラック51内に冷却風を生成するために、天板54には排風機60が設けられている。蓄電ラック51内に電源室17内の空気を取り込むために、図6に示されるように、開閉扉53の下端部に吸気口61が設けられ、上下方向中央部には吸気口62が設けられており、吸気口61は吸気口62よりも開口面積が大きく設定されている。なお、蓄電ラック51の左右のカバー板56に吸気口を設けるようにしても良い。
 図8は排風機60の分解斜視図であり、天板54には2つの貫通孔63が設けられている。天板54にはファンケース64が設けられており、このファンケース64は、後側ケース片64a、左側ケース片64b、右側ケース片64c、および上側ケース片64dを有し、前面に開口部65が設けられている。ファンケース64を構成する後側ケース片64a,左側ケース片64b,および右側ケース片64cは、パンチングメタルにより形成されており、多数の通気孔66が設けられている。一方、上側ケース片64dはメッシュ状の金網により形成されており、多数の通気孔66が設けられている。なお、ファンケース64を構成するそれぞれのケース片64a~64dとしては、通気孔66を有する形態であれば、全てのケース片を金網により形成するようにしても良く、パンチングメタルにより形成するようにしても良い。
 図6および図7に示されるように、ファンケース64の左右方向の寸法は、蓄電ラック51の左右方向の幅寸法よりも短く設定されている。ファンケース64の前後方向の寸法は蓄電ラック51の前後方向の幅寸法よりも短く設定されるとともに、ファンケース64の背面は蓄電ラック51の背面よりも前方側にずれている。したがって、蓄電ラック51の背面が据え付け壁面13aに押し当てて配置されても、ファンケース64の背面と据え付け壁面13aとの間には、通気のスペースS1が形成される。一方、コンテナ10の天壁16の内面にはアングル材が取り付けられており、電源室17の機器収容スペースの高さは、図6に示すようにアングル材を含めた天壁16の内面16aまでの寸法となる。ファンケース64の上側ケース片64dの上面つまりファンケース64の上面と天壁16の内面16aとの間には通気のスペースS2が形成される。
 図8に示されるように、2つの貫通孔63の間に位置させて、天板54には前後方向に延びるガイドレール67が天板54の上方に突出して設けられている。ファンケース64内には2台の天井ファン68が着脱自在に装着されるようになっており、天井ファン68は二点鎖線で示すファン71と、これが設けられた支持フレーム72とを有し、支持フレーム72は絶縁部材により形成されている。天井ファン68により蓄電ラック51内には吸気口61,62から流入し、ファンケース64の通気孔66から流出する冷却風の流れが生成され、蓄電パック58は冷却される。
 それぞれの支持フレーム72には図示しない位置決めピンが設けられ、位置決めピンに対応して天板54には図示しない位置決め孔が設けられている。ただし、支持フレーム72に位置決め孔を設け、天板54に位置決めピンを設けるようにしても良い。ファンを取り付けるための取付板としての支持フレーム72は、絶縁部材により形成されているので、天井ファン68を蓄電ラック51に対して絶縁することができる。
 天井ファン68を蓄電ラック51の天板54の上面に装着するには、それぞれの天井ファン68の支持フレーム72をガイドレール67に沿って蓄電ラック51の正面側から背面側にスライドし、位置決めピンを位置決め孔に挿入する。これにより、天井ファン68はファンケース64内に蓄電ラック51の上面前方から装着される。ファンケース64の前面には、開口部65を覆う前面カバー73が着脱自在に装着されており、前面カバー73にも通気孔66が設けられている。前面カバー73はファンケース64に対してねじ止めされるようになっている。
 天井ファン68のメンテナンスの際に、ファンケース64内から天井ファン68を取り出すには、蓄電ユニット22の前面において作業者が前面カバー73を取り外し、天井ファン68をファンケース64の前面から引き出して、ファンケース64の開口部65から蓄電ユニット22の上面前方に引き出すことになる。
 蓄電ラック51は限られたスペースの電源室17内に配置されており、作業者の作業空間を確保するために、蓄電ラック51は背面が据え付け壁面13aに押し当てるようにして配置され、蓄電ユニット22の左右両側には、他の蓄電ユニット21,23が配置される。しかも、ファンケース64と天壁16との間のスペースS2も限られている。このため、蓄電ラック51の背面側と左右側面と上方とには、天井ファン68を着脱するスペースがない。しかしながら、上述のように、排風機60の天井ファン68を蓄電ユニット22の上面前方から取り外したり、装着したりするようにしたので、天井ファン68の交換作業やメンテナンス作業を容易に行うことができる。
 図7(A)に示されるように、蓄電ラック51の下端部には、蓄電ラック51内に収容された蓄電パック58と制御ユニット等の他のユニットとを電気的に接続する状態と接続を遮断する状態とに切り換えるためのブレーカー74が着脱自在に装着されている。ブレーカー74は、図9に示されるように、マウンティングプレート75に取り付けられている。マウンティングプレート75は、正面部75aとその左右端部から折り曲げられた左右の側面部75b,75cとを有している。ブレーカー74は正面部75aに取り付けられ、ブレーカー74には操作スイッチ76が設けられている。左右の側面部75b,75cの後端部にはフランジ77が設けられ、それぞれのフランジ77には取付孔78が設けられている。蓄電ラック51には取付孔78に対応させて、図7(B)に示されるように、ねじ部材79が取り付けられるようになっており、マウンティングプレート75は、ねじ部材79を緩めることにより、ブレーカー74をマウンティングプレート75とともに、蓄電ラック51の正面側から取り外したり、装着したりすることができる。ブレーカー74についても、蓄電ラック51の正面側から着脱することができるので、ブレーカー74の操作スイッチ76の操作のみならず、その交換やメンテナンスを容易に行うことができる。
 図6(C)は蓄電ラック51の底板55を示す平面図である。底板55には配線を通過させるための配線孔81が底板55の前面側に寄せて設けられている。このように、蓄電ラック51は配線孔81を蓄電ラック51の前面側に設けて前面配線型となっている。ブレーカー74を蓄電ラック51の正面側よりも内側に配置するようにすると、配線孔81を通る配線とブレーカーとが干渉することになる。これに対し、ブレーカー74をマウンティングプレート75に取り付けて、ブレーカー74を蓄電ラック51の前面側に位置させるようにしている。これにより、マウンティングプレート75とともに取り外したり、取り付けるようにしたりすることにより、配線の束とブレーカー74との干渉を避けることができるとともに、メンテナンスを容易に行うことができる。
 図6(C)に示されるように、底板55の前面側には、図5に示された支持脚部材42にねじ止めされる図示しないねじ部材が取り付けられる取付孔82が複数個設けられている。さらに、底板55にはその背面よりも前面側に寄せて複数の取付孔83が設けられており、それぞれの取付孔83に取り付けられる図示しないねじ部材が、図5に示した支持脚部材43にねじ止めされるようになっている。それぞれのねじ部材は、蓄電ラック51を支持脚部材42,43に対して着脱自在に締結するための締結部材となっている。
 蓄電ラック51は、図6(B)に示されるように、3本の支持脚部材41~43の上に配置されるが、蓄電ラック51は前面側の支持脚部材42と、背面側から離れて蓄電ラック51の前後方向の中央寄りの位置の支持脚部材43とにねじ部材により締結されるようになっている。これにより、支持脚部材42,43を介して、蓄電ラック51をコンテナ10の底壁11の基盤面11aにねじ部材により固定する際には、作業者は手前側の支持脚部材42と背面よりも手前側つまり前後方向中央寄りの支持脚部材43とにねじ止め作業を行うことになり、奥側の支持脚部材41に対するねじ止め作業が不要となる。これにより、コンテナ10の電源室17に蓄電ラック51を据え付ける際に、蓄電ラック51の前面側からのねじ止め作業により、蓄電ラック51を底壁11に固定することができる。なお、主回路ユニット24等の他の制御ユニットについても、同様に、支持脚部材に対して締結部材を用いて固定するようにしても良い。
 図6~図9は、図3に示された蓄電ユニット22の蓄電ラック51を示すが、他の蓄電ユニット21,23も同様の構造となっている。ただし、蓄電ユニット21の左右方向の幅寸法は、他の蓄電ユニット22,23よりも短く設定されており、蓄電ユニット21のファンケース64内には1つの天井ファンが設けられている。
 上述のように、蓄電ラック51内に設けられた蓄電パック58からの発熱を外部に排出するための排風機60は、蓄電ラック51の天板54の上に設けられている。蓄電ラック51は据え付け壁面13aに押し当てて配置されるとともに、天壁16とファンケース64との間に十分なスペースを確保することができないが、ファンケース64の前面側から天井ファン68を着脱するようにしたので、天井ファン68の着脱操作を容易に行うことができる。しかも、ブレーカー74はマウンティングプレート75とともに蓄電ラック51の前面側から取り外しが可能であるので、前面配線型の蓄電ラック51におけるブレーカー74のメンテナンスを容易に行うことができる。
 このように、それぞれの蓄電ユニット21~23を構成する蓄電ラック51は、天井ファン68,ブレーカー74が蓄電ラック51の前面においてメンテナンスするようにした前面メンテナンス構造となっているので、その作業性を向上させることができる。しかも、蓄電ユニット21~23は背面を電源室17の据え付け壁面に押し当てて配置されるので、排風機60を含めて蓄電ユニットを小型化することができ、それぞれの設置性を向上させることができる。この設置性の向上により、蓄電ユニットを電源室17の基盤面に締結する据え付け作業も向上させることができる。
 それぞれの蓄電ユニット21~23を構成する蓄電ラック51は、図1~図5に示されるように、コンテナ10に搭載されているが、蓄電ユニットはコンテナ10に搭載することなく、建築物の電源室に配置するようにしても良い。その場合にも、建築物の側壁の据え付け壁面に押し当てるようにして蓄電ユニットは電源室に配置しても、天井ファン68とブレーカー74のメンテナンスを容易に行うことができる。さらに、蓄電ユニットの基盤面への固定作業や取り外し作業を容易に行うことができる。
 本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
 この電力貯蔵装置は、建築物やコンテナ等の電源室に配置して、外部負荷に対して蓄電デバイスから電力を供給するために使用される。蓄電デバイスには外部から電力を供給して充電することができる。

Claims (7)

  1.  リチウムイオン二次電池等の蓄電デバイスの蓄電パックと、外部の負荷に対して供給される電力を制御する制御ユニットとが電源室内に配置される電力貯蔵装置であって、
     天板と底板とこれらの間に前記蓄電パックを収容する複数の棚部材とを有し、前記電源室の据え付け壁面に押し当てて配置される蓄電ラックと、
     前面に開口部が設けられるとともに通気孔が形成され、前記蓄電ラックの上面に設けられるファンケースと、
     前記ファンケースの前面から前記ファンケース内に着脱自在に装着され、前記蓄電ラック内に前記蓄電ラックの正面側から流入して前記天板から流出する冷却風を生成する天井ファンと、
     前記ファンケースの前面を覆う前面カバーと、を有し、
     前記天井ファンを前記蓄電ラックの上面前方から着脱するようにした、電力貯蔵装置。
  2.  請求項1記載の電力貯蔵装置において、前記蓄電ラックにマウンティングプレートを前記蓄電ラックの前面から着脱自在に装着し、前記蓄電パックと前記制御ユニットとを電気的に接続する状態と遮断する状態とに切り換えるブレーカーを前記マウンティングプレートに設け、前記ブレーカーを前記マウンティングプレートとともに前記蓄電ラックの前面側から着脱するようにした、電力貯蔵装置。
  3.  請求項2記載の電力貯蔵装置において、前記マウンティングプレートを前記蓄電ラックの下端部に設けた、電力貯蔵装置。
  4.  請求項1記載の電力貯蔵装置において、前記蓄電ラックを前記電源室の基盤に固定する締結部材の取付孔を、前記蓄電ラックの底板の正面側に設けた、電力貯蔵装置。
  5.  請求項4記載の電力貯蔵装置において、前記据え付け壁面に沿って前記蓄電ラックの前面側と前記蓄電ラックの前後方向の中央寄りとに対応させて支持脚部材を前記電源室の基盤面に固定し、前記蓄電ラックを前記支持脚部材に前記締結部材により締結した、電力貯蔵装置。
  6.  請求項1記載の電力貯蔵装置において、前後の端壁、内面に据え付け側面が設けられた左右の側壁、天壁および底壁を有し、トレーラに搭載されるコンテナに前記電源室を形成し、前記蓄電ラックを前記側壁の据え付け側面に押し当てて配置した、電力貯蔵装置。
  7.  請求項6記載の電力貯蔵装置において、前記コンテナの側壁の外面に屋外分電盤を設け、当該屋外分電盤に外部の電気的負荷に電力を出力する給電ケーブルを接続した、電力貯蔵装置。
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