(57)【要約】  電池収容体とこれを収納する筐体とを備えた蓄電装置であって、  扁平形状の電池収容体を縦置きで挿入、取り出し時に下側の第１端部を受ける第１ガイドレールと上側の第２端部を受ける第２ガイドレールを備え、  第１ガイドレールは、挿入方向に延在する一対の高さの異なる高サイドプレートと低サイドプレートを備え、ストッパを有する受け部を端部に備え、  電池収容体の第１端部の挿入方向奥側のコーナー部付近に、電池収容体の取り出し時には前記ストッパと係合して落下を防止する第１突出部が設けられ、  電池収容体の第２端部の挿入方向奥側のコーナー部付近に、上下を逆にして第１端部を第２ガイドレールに受けさせ第２端部を第１ガイドレールに受けさせて挿入しようとする時に高サイドプレートと係合して挿入を阻止し、電池収容体を前記受け部から取り出そうとする時には前記ストッパと係合して落下を防止する第２突出部が設けられた蓄電装置。
2013137446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池収容体と、前記電池収容体を収納する筐体とを備えた蓄電装置であって、
前記筐体の側面部に、該側面部から前記電池収容体を挿入し、取り出すための開口が設けられ、
前記電池収容体は、扁平形状を有し、該電池収容体の端部が前記開口に面するように縦置きで収納、配置され、
前記筐体内に、前記電池収容体の挿入、取り出し時に該電池収容体の下側の第１の端部を受け入れる第１のガイドレールと該電池収容体の上側の第２の端部を受け入れる第２のガイドレールを備え、
前記第１のガイドレールは、前記電池収容体の下側の第１の端部を支持する互いに対向し挿入方向に延在する一対のサイドプレートを備え、一方のサイドプレートは他方のサイドプレートより高さが高い高サイドプレートであり、他方のサイドプレートは該高サイドプレートより高さが低い低サイドプレートであり、
前記第１のガイドレールの前記開口側の端部に、ストッパを備えた受け部が設けられ、
前記電池収容体の下側の第１の端部の挿入方向奥側のコーナー部付近には、該電池収容体の取り出し時には前記ストッパと係合して該電池収容体の落下を防止する第１の突出部が設けられ、
前記電池収容体の上側の第２の端部の挿入方向奥側のコーナー部付近には、第２の突出部が設けられ、該第２の突出部は、該電池収容体の上下を逆にして該第２の端部の該奥側コーナー部付近を前記受け部に置いた後、該電池収容体の前記第１の端部を前記第２ガイドレールに受けさせ、該電池収容体の前記第２の端部を前記第１のガイドレールに受けさせて挿入しようとする時に前記第１のガイドレールの高サイドプレートと係合して該電池収容体の挿入を阻止し、該電池収容体を前記受け部から挿入方向と反対方向に取り出そうとする時には前記ストッパと係合して該電池収容体の落下を防止するように設けられている蓄電装置。
【請求項２】
前記第２のガイドレールは、前記電池収容体の前記第２の端部を支持する互いに対向し挿入方向に延在する一対のサイドプレートを備え、一方のサイドプレートは他方のサイドプレートより高さが高い高サイドプレートであり、他方のサイドプレートは該高サイドプレートより高さが低い低サイドプレートであり、
前記第１のガイドレールの高サイドプレートと、前記第２のガイドレールの高サイドプレートは、前記電池収容体の挿入方向に向かって同じ側に配置され、
前記電池収容体の上下を逆にして前記第２の端部の前記奥側コーナー部付近を前記受け部に置いた後、該電池収容体の前記第１の端部を前記第２のガイドレールに受けさせ、該電池収容体の前記第２の端部を前記第１のガイドレールに受けさせて挿入しようとする時に、前記第１の突出部は前記第２のガイドレールの高サイドプレートと係合して該電池収容体の挿入を阻止する、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記第１の突出部は、前記電池収容体の挿入時に前記第１のガイドレールの低サイドプレートと係合しないように、該電池収容体の挿入方向に向かって該低サイドプレート側へ突出し、
前記第２の突出部は、該第１の突出部と同じ側へ突出している、請求項１又は２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記ストッパは、前記電池収容体の前記第１の端部及び前記第２の端部と嵌合可能な凹部を有し、
前記第１の端部が下側にある場合の前記電池収容体の前記筐体からの取り出し時には、前記ストッパの該凹部周辺部と前記第１の突出部とが係合し、
前記第２の端部が下側にある場合の前記電池収容体の前記受け部からの取り出し時には、前記ストッパの該凹部周辺部と前記第２の突出部とが係合する、請求項１から３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記電池収容体の前記第１の端部に、前記第１のガイドレールに嵌合する第１の凸部を有し、
該電池収容体の前記第２の端部に、前記第２のガイドレールに嵌合する第２の凸部を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記ストッパは、前記電池収容体の前記第１の凸部及び前記第２の凸部と嵌合可能な凹部を有し、
前記第１の端部が下側にある場合の前記電池収容体の前記筐体からの取り出し時には、該ストッパの該凹部の周辺部と前記第１の突出部とが係合し、
前記第２の端部が下側にある場合の前記電池収容体の前記受け部からの取り出し時には、前記ストッパの該凹部周辺部と前記第２の突出部とが係合する、請求項５に記載の蓄電装置。
【請求項７】
さらに電池管理ユニットを備え、該電池管理ユニットは前記電池収容体に隣り合って配置されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記電池収容体は、前記開口に面する端部にコネクタが設けられている、請求項１から７のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項９】
前記電池収容体を複数備え、各電池収容体は該電池収容体の端部が前記開口に面するように縦置きで並列配置されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項１０】
さらに電池管理ユニットを備え、該電池管理ユニットは、扁平形状を有し、前記電池収容体の配列の一端の電池収容体と隣り合って縦置きで配置されている、請求項９に記載の蓄電装置。
【請求項１１】
前記電池収容体は、それぞれ前記開口に面する端部にコネクタが設けられ、
前記コネクタは、前記電池収容体端部の高さ方向の中央より上方側または下方側に配置され、
前記電池収容体は、該電池収容体端部の高さ方向の中央部より上方側または下方側に前記コネクタが並列するように収納されている、請求項９又は１０に記載の蓄電装置。
【請求項１２】
前記筐体は、下段側の第１の収納部と上段側の第２の収納部を有し、該第１及び第２の収納部にそれぞれ前記電池収容体が並列配置されている、請求項９から１１のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項１３】
前記筐体は、下段側の第１の収納部と上段側の第２の収納部を有し、該第１及び第２の収納部にはそれぞれ前記電池収容体が並列配置され、
それぞれの電池収容体の前記開口に面する端部にコネクタが設けられ、
第１の収納部に収納された電池収容体の前記コネクタは、該第１収納部の高さ方向の中央より上方側に並列配置され、
第２の収納部に収納された電池収容体の前記コネクタは、該第２の収納部の高さ方向の中央部より下方側に並列配置されている、請求項９に記載の蓄電装置。
【請求項１４】
さらにパワーコンディショナを備えた、請求項１から１３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項１５】
前記筐体は、前記開口を備えた第１の側面部と、該第１の側面部に対向する第２の側面部を含む直方体形状を有し、
前記パワーコンディショナは、前記第２の側面部の内壁面上に設置されている、請求項１４に記載の蓄電装置。
【請求項１６】
前記筐体は、前記開口を開閉可能な蓋体を備えている、請求項１から１５のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項１７】
前記電池収容体は、フィルム外装電池を収容している、請求項１から１６のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項１８】
前記電池収容体は、リチウムイオン二次電池を収容している、請求項１から１７のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項１９】
前記電池収容体は電池モジュールである、請求項１から１８のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれか一項に記載の蓄電装置と、該蓄電装置を制御する制御システムユニットとを備えた蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蓄電装置は、複数の二次電池を備え、それら二次電池に充電されている電気を必要に応じて放電することができる。例えば、電気料金が安い深夜に充電された電気を昼間に放電したり、太陽光発電によって昼間に充電された電気を夜間に放電したりすることができる。また、停電時に、それまでに蓄電装置に充電されていた電気を放電することもできる。【０００３】
このような蓄電装置は、工場や事業所などに設置されることが多かったが、近年では一般住宅にも設置されるようになってきた。【０００４】
現在、蓄電装置に用いられる二次電池は、フィルム外装電池が一般的である。フィルム外装電池は、正極板と負極板がセパレータを介して交互に積層された電池要素を含み、この電池要素と電解液がラミネートフィルム等の外装フィルムからなる容器内に封入されている。【０００５】
特許文献１には、周囲が金属板で囲まれた直方体状のケーシング内に、複数のセルが一体に箱詰めされたリチウムイオン電池が配置された蓄電装置が記載されている。このケーシング内は、壁にて左右の空間に区画され、一方の空間にリチウムイオン電池とその充電ユニットが配置されている。他方の空間には、この電池からの電力を交流電力に変換し供給する制御部が配置され、この制御部と前記壁との間に放熱空間が存在している。【０００６】
特許文献２には、複数の電池セルを収納した電池モジュールと、この電池モジュールを収納する収納ケースを備え、その電池モジュールに蓄電された電荷を交流電力に変換して負荷へ供給する蓄電システムが記載されている。前記収納ケースは最も面積の大きい面を前面部とする直方体形状であり、この収納ケースに、直方体形状の前記電池モジュールが複数収納されている。これらの電池モジュールは、収納ケースの前面部と電池モジュールの最も面積の大きい面が対向するように配置され、収納ケースの側面部から挿入及び取り出しが可能である。さらに、この収納ケース内には、交流電力への変換または電池モジュールへの充電／放電を制御する制御部が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１８２５４１号公報
【特許文献２】特開２０１２−９３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の蓄電装置では、複数のセルが一体に箱詰めされた電池がケーシング内に収容されている。そのため、電池の設置作業や保守・点検作業の際に、一体化されている電池の全体をケーシングから出し入れする必要がある。特許文献１にも記載されているように電池の重量は大きく、このような電池の出し入れ作業には労力を要する。また、電池が一体化されているため、電池の不具合を特定できても、蓄電装置内に収容された状態で電池内のセルの不具合を個別に判別することや、不具合のあるセルのみを蓄電装置から出し入れして修理または交換することはできない。【０００９】
特許文献２に記載の蓄電システムは、複数のセルが収納された電池モジュールが複数、収納ケース内に収納されている。このような蓄電装置は、コンパクトにでき、メンテナンスを容易にできる。しかし、蓄電システムの設置作業や保守・点検作業の際に、個々の電池モジュールを収納ケースから出し入れする必要がある。一つの電池モジュールの重量が大きい場合（例えば９ｋｇ）、そのような重量物を複数、出し入れするには労力を要するため、作業性を高めることが求められる。【００１０】
また、このような電池モジュールの出し入れ作業においては、重量のある電池モジュールを落下させないようにして、作業時の安全性を高めたり、落下による電池モジュールの不具合発生を防止したりすることが重要である。特に収納ケースの電池モジュール収納部が比較的高い位置にある場合や、収納ケースが多段の収納部を有し、その上段側の収納部に電池モジュールを収納する場合、電池モジュールの落下防止は重要な課題である。【００１１】
また、収納ケース内に配置された複数の電池モジュールは相互に接続されたり、収納ケース内の電子部品と接続されたりするが、その際、接続作業の効率化や接続構造の簡素化（例えばケーブルの短縮化やコネクタ同士の直接接続）が求められる。そのため、電池モジュールのコネクタ（端子）位置が特定の配置となるように、挿入時の電池モジュールの上下の向きが決まっている場合がある。そのような場合、電池モジュールを誤挿入したときは、重量のある電池モジュールを抜き出し、向きを変えて再び挿入しなければならず、作業効率が大幅に低下する。【００１２】
本発明の目的は、上記の課題のいずれかを解決することができる蓄電装置及び蓄電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様によれば、電池収容体と、前記電池収容体を収納する筐体とを備えた蓄電装置であって、
前記筐体の側面部に、該側面部から前記電池収容体を挿入し、取り出すための開口が設けられ、
前記電池収容体は、扁平形状を有し、該電池収容体の端部が前記開口に面するように縦置き収納、配置され、
前記筐体内に、前記電池収容体の挿入、取り出し時に該電池収容体の下側の第１の端部を受け入れる第１のガイドレールと該電池収容体の上側の第２の端部を受け入れる第２のガイドレールを備え、
前記第１のガイドレールは、前記電池収容体の下側の第１の端部を支持する互いに対向し挿入方向に延在する一対のサイドプレートを備え、一方のサイドプレートは他方のサイドプレートより高さが高い高サイドプレートであり、他方のサイドプレートは該高サイドプレートより高さが低い低サイドプレートであり、
前記第１のガイドレールの前記開口側の端部に、ストッパを備えた受け部が設けられ、
前記電池収容体の下側の第１の端部の挿入方向奥側のコーナー部付近には、該電池収容体の取り出し時には前記ストッパと係合して該電池収容体の落下を防止する第１の突出部が設けられ、
前記電池収容体の上側の第２の端部の挿入方向奥側のコーナー部付近には、第２の突出部が設けられ、該第２の突出部は、該電池収容体の上下を逆にして該第２の端部の該奥側コーナー部付近を前記受け部に置いた後、該電池収容体の前記第１の端部を前記第２ガイドレールに受けさせ、該電池収容体の前記第２の端部を前記第１のガイドレールに受けさせて挿入しようとする時に前記第１のガイドレールの高サイドプレートと係合して該電池収容体の挿入を阻止し、該電池収容体を前記受け部から挿入方向と反対方向に取り出そうとする時には前記ストッパと係合して該電池収容体の落下を防止するように設けられている蓄電装置が提供される。【００１４】
本発明の他の態様によれば、上記の蓄電装置と、該蓄電装置を制御する制御システムユニットとを備えた蓄電システムが提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の実施形態によれば、上記の課題のいずれかを解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】本発明の実施形態による蓄電装置の筐体の外観を示す前面側の斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による蓄電装置の筐体の外観を示す背面側の斜視図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態による蓄電装置の筐体の内部（側面パネルを取り外した状態）を説明するための側面図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態による蓄電装置の筐体の内部（電池収容体を収納し、フロント扉を開放した状態）を説明するための正面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態による蓄電装置の筐体の構造を説明するための前面側の斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態による蓄電装置の筐体の構造を説明するための正面図（電池収容体を収納せず、フロント扉を開放した状態）である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態による蓄電装置の電池収容体の斜視図である。
【図４】本発明の実施形態による蓄電装置の筐体の構造を説明するための背面側の斜視図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態による蓄電装置の電池収容体落下防止構造を説明するための斜視図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態による蓄電装置の電池収容体落下防止構造を説明するための部分拡大斜視図である。
【図５Ｃ】本発明の実施形態による蓄電装置の電池収容体落下防止構造を説明するための部分拡大側面図である。
【図５Ｄ】本発明の実施形態による蓄電装置の電池収容体落下防止構造を説明するための部分拡大斜視図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態による蓄電装置の電池収容体誤挿入防止構造を説明するための斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態による蓄電装置の電池収容体誤挿入防止構造（ガイドレール構造）を説明するための部分拡大斜視図である。
【図６Ｃ】本発明の実施形態による蓄電装置の電池収容体誤挿入防止構造を説明するための部分拡大斜視図である。
【図６Ｄ】本発明の実施形態による蓄電装置の電池収容体誤挿入防止構造を説明するための部分拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態による蓄電装置および蓄電システムについて説明する。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、複数の電池収容体（例えば電池モジュール、電池パック）と、パワーコンディショナ（以下「ＰＣＳユニット」という）と、電池管理ユニット（以下「ＢＭＵ」という）と、これらを収納する筐体を備えた蓄電装置を提供でき、また、この蓄電装置と、この蓄電装置を制御する制御システムユニット（例えばシステムコントローラ）とを備えた蓄電システムを提供できる。この蓄電装置および蓄電システムは、例えば、一般家庭に供給される商用電源と家電製品等の負荷との間に接続され、停電時等のバックアップ電源や補助電力として使用でき、更には余剰の電力を商用電源に供給するために使用できる。太陽電池システムやマイクロ風力発電機等の家庭用分散電源が設けられた家庭では、家庭用分散電源も蓄電システムに接続することができる。
【００１９】
ＢＭＵは、各電池収容体とＰＣＳユニット及び制御システムユニットとの間に介在し、各電池収容体の状態に関する情報を収集し、収集された情報に基づいて各電池収容体の状態を判断する。また、ＢＭＵは、判断結果に基づいて、各電池収容体の状態を示す情報をＰＣＳユニット及び制御システムユニットへ出力する。
【００２０】
ＰＣＳユニットは、外部電源（商用電源等）から供給される交流電力を直流電力に変換して各電池収容体に出力し、また、各電池収容体から供給される直流電力を交流電力に変換して外部（負荷）へ出力する。
【００２１】
制御システムユニットは、演算処理装置、メモリ、及びメモリに記憶されているプログラムから主に構成されており、蓄電装置を統括的に制御する。制御システムユニットは、例えば、プログラムに従ってＢＭＵとＰＣＳユニットの間の情報伝達を管理・制御したり、電池収容体の充電量や放電量を管理・制御したり、蓄電装置の運転モード（充電モード、放電モード）を切り替えたりする。制御システムユニットは、パーソナルコンピュータ等の制御装置を用いて、蓄電装置とは別体として筐体１の外部に配置することができる。また制御システムユニットは、蓄電装置に備えてもよい。
【００２２】
ＢＭＵは、電池収容体及びＰＣＳユニットと電気的に接続（直流接続）され、ＰＣＳユニットは外部電源や負荷と電気的に接続（交流接続）される。制御システムユニットは、ＢＭＵ及びＰＣＳユニットと相互に通信できるように接続される。
【００２３】
図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ筐体の外観を示す前面側の斜視図および背面側の斜視図である。図２Ａ及び図２Ｂは筐体の内部を説明するための図であり、図２Ａは筐体の側面パネルを取り外した状態の側面図であり、図２Ｂはフロント扉１１を開放した状態の正面図である。図３Ａ及び図４は、それぞれ筐体の前面側及び背面側の構造を説明するための斜視図である。本実施形態における筐体としては、直方体形状の収納ケースを用いることができ、例えば、直方体状の外観をもつ金属製（例えばステンレス製）の収納ケースを用いることができる。このような筐体は、雨水や塵埃の侵入防止に十分な気密性と水密性が保たれていることが望ましい。なお、本実施形態の説明においては、地面（水平面）等の設置面に対向する面を下面とし、下面に対向する上方側の面を上面とし、筐体１の周囲を構成する複数の側面部のうち、開口２０を備えた側面部を前面（正面）とする。適宜、設置面に垂直方向を「高さ方向」または「縦」といい、接地面に平行で側面に沿った方向を「横」または「幅方向」という。
【００２４】
図において、筐体１は扁平直方体形状を有し、筐体１の前面部及び背面部は、縦長の矩形状を有し、筐体１の両側面部は横長の矩形状を有している。筐体１のサイズは、例えば高さ９００ｍｍ、前面（縦長の側面）の幅（フロント扉１１が設けられた側面の設置面に平行な方向の長さ）３００ｍｍ、側面（横長の側面）の幅（フロント扉１１側からメンテナンス扉１２側にわたる面の、設置面に平行な方向の長さ）８００ｍｍに設定できる。
【００２５】
筐体１は、その縦長の側面（前面）に開口２０が設けられ、この開口２０を開閉するフロント扉１１（蓋）が設けられている。図１Ａ及び図３Ａに示されるようにフロント扉１１は、扉の端部付近に設けた回動軸を中心にして扉が回動して開口を開閉できる（回動式）のものであり、装置の設置や保守・点検時の作業性を向上できる。この回動式の扉１１に代えて脱着式の蓋を設けてもよい。扉と筐体との当接部にはパッキンが設けられ、十分な気密性と水密性が保たれている。開口２０からは、図３Ａに示すように電池収容体２１を挿入し、取り出すことができる。また、ＢＭＵ２２も開口２０から挿入し、取り出すことができる。
【００２６】
電池収容体２１及びＢＭＵ２２は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように筐体１内に収納される。収納された電池収容体２１は、回動式又は着脱式の電池収容体カバー２４で支持され、揺れ等による取り出し方向の動きを固定できる。電池収容体カバー２４はボルト止めやネジ止め等により固定できる。
【００２７】
電池収容体２１は、扁平直方体形状等の扁平形状を有し、その端部（縦長の側面）が開口２０の開口面に面するように縦置きで並列配置されている。下段側の収納スペース及び上段側の収納スペースにそれぞれ複数の電池収容体２１が収納され、２段の配列が形成されている。図２Ｂ及び図３Ａに示す例では、下段側に３つ、上段側に３つの合計６つの電池収容体が収納されている。隣り合う電池収容体は主面（挿入方向且つ高さ方向に沿った面）同士が対向し、これらの主面は筐体１の側面（フロント扉側からメンテナンス扉側へ向かう方向に沿った側面）と平行に配置されている。扁平形状の電池収容体がこのように配置されることにより、高密度に収納することができる。また、このように複数の電池収容体２１を縦置きで並列配置することにより、横置きで積み重ねた場合に対して、隣接する電池収容体の重量による作用を回避でき、撓みや変形による不具合の発生を防止できる。複数段の収納スペースを設けて電池収容体を収納する場合は、上段側の収納スペースと下段側の収納スペースとの間には、上段側の収納スペースに収納される電池収容体の全重量に対して変形及び破損しない十分な強度をもつ支持部材を設ける。支持部材としては、載置面を備えた棚部材に限られず、フレーム状や格子状のものも用いることができる。図３Ｂは、電池収容体２１が収納されていない筐体の正面図である。電池収容体の収納部の奥面には、電池収容体の背面側コネクタ３７を受ける筐体側コネクタ２６が設けられている。
【００２８】
ＢＭＵ２２は、電池収容体２１と同様の高さを有する扁平直方体形状等の扁平形状を有し、下段側の配列端部の電池収容体と隣り合い、ＢＭＵの端部（縦長の側面）が開口２０に面するように縦置きで配置されている。ＢＭＵ２２はボルト止めやネジ止め等により固定できる。
【００２９】
ＢＭＵ２２の直上のスペース（上段側の電池収容体配列端部に隣接するスペース）においては、筐体１の背面側に配置されたＰＣＳユニット２３等の電子機器に接続するケーブルを配置したり、遮断スイッチ等を備えた制御盤を設けたりすることができる。
【００３０】
図１Ｂ、図２Ａ及び図４に示すように、筐体１の背面側には、メンテナンス扉１２、ＰＣＳ内設扉１３が設けられている。ＰＣＳ内設扉１３の外面にはヒートシンク１４が設けられ、ＰＣＳ内設扉１３の内面（内壁面）にはＰＣＳユニット２３が設けられている。ＰＣＳ内設扉１３を閉じた際にＰＣＳユニット２３と対面する位置に断熱材２５が設けられている。
【００３１】
背面部に設けられた扉１３の外面上にヒートシンク１４が、内面上にはＰＣＳユニット２３が扉１３を介して互いに対向するように設けられているため、ヒートシンク１４によってＰＣＳユニット２３からの発熱を筐体外部に放出することができる。ヒートシンク１４はＰＣＳ内設扉１３と一体に設けられてもよい。ＰＣＳユニット２３及びヒートシンク１４が設けられたＰＣＳ内設扉１３は、回動式であり、筐体本体の背面部の上側の開口を開閉可能であり、これによりＰＣＳユニット２３及び断熱材２５の取り付けや保守・点検時の作業性を向上できる。ＰＣＳユニット２３と収納された電池収容体２１及びＢＭＵ２２と間には、断熱材２５が設けられている。これにより、電池収容体２１及びＢＭＵ２２に対するＰＣＳユニット２３の発熱による影響を抑えることができる。扉１３と筐体１との当接部にはパッキンが設けられ、十分な気密性と水密性が保たれている。
【００３２】
メンテナンス扉１２は、回動式であり、筐体本体の背面部の下側の開口を開閉可能であり、開口内にはヒューズスイッチ、ブレーカー等が配置されている。メンテナンス扉１２によってスイッチ、ブレーカー等が外部環境から保護されるとともに、開閉が容易であるため保守・メンテナンス時の作業性を向上できる。メンテナンス扉１２と筐体１との当接部にはパッキンが設けられ、十分な気密性と水密性が保たれている。
【００３３】
筐体１は、図１Ａ及び図１Ｂ等に示されるように、架台１０上に設置され、ボルト等により固定することができる。筐体１を架台１０上に設置することにより、安定性が向上し転倒を防止でき、雨水の水溜まりによる浸水も防ぐことができる。図示されていないが、直射日光や雨の影響を抑えるため、筐体１の上面を覆うサンシェードを設けることができる。
【００３４】
次に、以上に説明した本実施形態による蓄電装置および蓄電システムに好適な電池収容体についてさらに説明する。
【００３５】
図３Ｃは、電池収容体２１の縦置き状態の斜視図である。図中の符号３１は把手、符号３２は前面側のコネクタ、符号３３はガイドレール嵌合用凸部、符号３４は凹部（支持部）、符号３７は背面側のコネクタを示す。なお、縦置き状態とは、面積が最大の二つの主面以外の面を底にして置いた状態をいう。
【００３６】
電池収容体２１の外観は、図３Ｃに示されるように、扁平直方体形状等の扁平形状を有し、縦置き状態の電池収容体２１の下端部および上端部の長手方向（挿入方向）の長さが、挿入方向手前側端部の長手方向（縦方向）の長さより大きい形状をとることができる。筐体１への挿入方向手前側の端部に把手３１が設けられている。この把手３１を把持し、蓄電装置内への挿入、取り出しを行うことが容易になる。
【００３７】
この把手３１が設けられた端部にはコネクタ３２が設けられている。この端部は、電池収容体２１を筐体１内に収納した状態において筐体１の開口に面しているため、電池収容体２１の挿入後にコネクタ３２へのケーブルの脱着が可能となる。また、電池収容体の把手３１が設けられている端部と反対側の端部（挿入方向奥側）には背面側コネクタ３７が設けられている。
【００３８】
電池収容体２１は、その少なくとも下端部に凹部３４が設けられている。電池収容体２１の挿入・取り出し時において凹部３４は片手で支持するための支持部として機能する（その際、他方の手は把手３１を把持できる）。その際、凹部３４に当該凹部を持つ手が掛かり、挿入・取り出し方向の手の滑りを抑えることができ、挿入・取り出し作業が容易になる。また、持ち運びの際に凹部３４を持つことができ、凹部３４が設けられた端部を持ち易くなるため、落下を防止でき、持ち運びが容易になる。図３Ｃに示すように、電池収容体２１の下端部と上端部の両方に凹部３４を設けることにより、持つ位置が増えるため、持ち上げる際に電池収容体の位置を変えたり、立ち位置を変えたりする場合が減り、作業性が向上する。凹部３４は、親指を除く他の指又は手のひらが収まるサイズにすることにより、より一層持ちやすくなり、保持性も向上する。凹部３４は、挿入方向の中央部より奥側に設けることが望ましい。把手３１を持った手を支点にして電池収容体の下端部奥側を持ち上げるときに、凹部３４を持つ他方の手にかかる重量が、手前側を持つときに比べて小さくできる。また、バランスもよくなり持ち上げやすくなる。
【００３９】
電池収容体２１の挿入方向に沿った下端部及び上端部にはそれぞれ、筐体１内のガイドレールに嵌合する凸部３３が設けられている。この凸部として、図３Ｃに示すように、電池収容体の下端部には、挿入方向に延在する第１の下端部側凸部と、この第１の下端部側凸部に対して間隔を置いて設けられた挿入方向に延在する第２の下端部側凸部を設けることができる。電池収容部２１の下端部に設けられた凹部３４は、この第１の下端部側凸部とこの第２の下端部側凸部との間のスペースで形成することができる。また、この凸部として、電池収容体の上端部には、挿入方向に延在する第１の上端部側凸部と、この第１の上端部側凸部に対して間隔を置いて設けられた挿入方向に延在する第２の上端部側凸部を設けることができる。電池収容部２１の上端部に設けられた凹部３４は、この第１の上端部側凸部とこの第２の上端部側凸部との間のスペースで形成することができる。
【００４０】
各電池収容体（例えば電池モジュール）は、扁平直方体形状等の扁平形状のケース内に複数の二次電池を備えている。ケースの二つの主面のそれぞれの内部側表面に複数の凹部を設け、これらの凹部にそれぞれ一つずつ電池を配置することができる。例えば、片方の主面に四つの電池を配置し、他方の主面に四つの電池を配置して、合計八つの電池を収容した電池収容体が得られる。ケース内の複数の電池は直列に接続することができる。このケースには、一体成形により把手３１及び凸部３３を設けることができる。なお、複数の電池の配置や数、接続形式は上記に限定されるものではなく、所望の設計仕様に応じて適宜決定することができる。
【００４１】
電池収容体内の電池としては、フィルム外装電池を用いることができる。フィルム外装電池は、正極と負極がセパレータを介して交互に積層された電池要素を含み、この電池要素と電解質がラミネートフィルム等の外装フィルムからなる容器内に封入されている。ケース内に高密度で収容する点から、扁平直法体形状の電池を用いることが望ましい。このような電池としては、リチウムイオン電池を好適に用いることができる。
【００４２】
これらの電池収容体は、図２Ａ、図２Ｂ及び図３Ａを用いて既に説明した通り、筐体１内に縦置きで並列配置される。把手３１を設けた端部側を手前にして挿入され、把手が設けられた端部が筐体の開口２０（あるいは閉じたフロント扉１１の内側表面）に面している。図３Ａでは、複数の電池収容体２１が一体的に描かれているが、各電池収容体は互いに独立しており、それぞれ単独で筐体１に出し入れ可能である。
【００４３】
筐体１内に収納された電池収容体２１は直列に接続され、隣り合う電池収容体２１は前面側コネクタ３２同士を接続するケーブルを介して接続される。直列接続の両端の電池収容体はそれぞれ、前面側コネクタ３２に接続されたケーブルを介してＢＭＵ２２に接続される。背面側コネクタ３７はＢＭＵに電気的に接続することができ、各電池収容体の状態を示す情報がＢＭＵに入力される。
【００４４】
筺体１の外側には、必要に応じて補強材が取り付けられてもよい。また、筺体１の外側には、外部パネルを被せることができる。例えば、両側面を覆う側面パネルや上面を覆う上面パネルを設けることができる。各パネルは、必要に応じてリベットまたは溶接によって互いに固定され、或いは筺体に固定されてもよい。パネルは、ステンレス等の金属製部材を用いて形成できる。
【００４５】
次に、電池収容体２１の筐体１内への挿入、取り出しに係る構造についてさらに説明する。
【００４６】
以下に説明する構造を備えた本実施形態によれば、電池収容体の出し入れ作業において、重量のある電池収容体（例えば９ｋｇ）の落下を防止でき、さらに電池収容体の誤挿入を防止でき、結果、作業効率を高めることができる。また、電池収容体の接続作業の効率化や接続構造の簡素化（例えばケーブルの短縮化）が可能になる。
【００４７】
図５Ａ〜図５Ｄは、電池収容体の取り出し作業時の落下防止構造を説明するための図であり、図６Ａ〜図６Ｄは、電池収容体の挿入作業時の誤挿入防止構造を説明するための図である。なお、図中の電池収容体は、電池収容体ケースの手前側の側面（主面）および内容物（電池等）を省略して電池収容体ケースの中空形状がわかるように描いている。
【００４８】
筐体１に収納された縦置きの電池収容体２１は、その下側端部（第１の端部）が下側ガイドレール５１に嵌合され、その上側端部（第２の端部）が上側ガイドレール５２に嵌合され、これらのガイドレールに沿って筐体１内に挿入し、取り出すことができる。電池収容体を挿入した状態から、図５Ａに示すように、図中の矢印方向に電池収容体２１が引き出される際、図５Ｂ、図５Ｃ及び図５Ｄの拡大図に示すように、電池収容体２１の下側端部（第１の端部）の挿入方向奥側のコーナー部付近に設けられた突出部（第１の突出部）３５が、下側ガイドレール５１の、電池収容体挿入方向手前側（筐体１の開口２０側）の末端部に設けられたストッパ５４に引っ掛かり、それ以上は矢印方向に沿って引き出せなくなる。その際（突出部３５がストッパ５４に接触した状態において）、電池収容体２１の下側端部（第１の端部）の挿入方向奥側のコーナー部付近（突出部３５から奥側の領域Ｌｃ内の部分）が、受け部５３により支持されている。結果、電池収容体２１の引き出し作業時の落下が防止される。ここで、挿入方向奥側のコーナー部付近とは、電池収容体の下側端部（又は上側端部）において、挿入方向奥側コーナーから挿入方向全長の５０％未満の領域（又はその領域内の場所）を意味し、特に挿入方向奥側コーナーから挿入方向全長の３０％以下、さらに２０％以下の領域（又はその領域内の場所）を意味する。
【００４９】
図５Ａ〜図５Ｄに示されるように、ストッパ５４と受け部５３は同一部材で一体に形成することができる。ストッパ５４は、電池収容体２１の挿入方向（ガイドレール５１の長手方向）に交差（好ましくは直交）し且つ高さ方向（蓄電装置設置面に垂直方向）に沿った平面を持つ板状部である。この板状部からなるストッパ５４は、下側ガイドレール５１に沿った電池収容体下側端部の挿入・取り出し経路を取り出し方向（図中の矢印方向）に延長した経路の少なくとも片側に配置されている。図３Ｃに示されるように電池収容体の下側端部（及び上側端部）にガイドレール嵌合用凸部３３が設けられている場合は、この凸部３３の側面に位置できるように、前記の延長経路の少なくとも片側に配置される。具体的には、図５Ｂ、図５Ｄに示すように、ストッパ５４である板状部に、電池収容体２１の下側端部（凸部３３）が嵌合する凹部を設け、当該板状部の凹部周辺部が、電池収容体の下側端部（凸部３３）の片側に設けられた突出部３５と係合し（突出部に引っ掛かり）、ストッパとして機能する。
【００５０】
電池収容体２１に設けられる突出部３５は、電池収容体２１の下側端部（あるいは凸部３３）の幅方向へ（すなわち、挿入方向に向かってストッパ５４がある片側へ）突出し、電池収容体２１の取り出し時にストッパ（板状部）５４と係合する（ストッパに引っ掛かる）。
【００５１】
この突出部３５は、電池収容体２１の挿入時にはガイドレール５１と接触しない。図５Ｂ及び図５Ｄに示すように、突出部３５は下側ガイドレール５１のサイドプレート（低サイドプレート５１ａ）側へ突出しているが、図５Ｃに示すように、そのサイドプレートの高さを低くして電池収容体挿入時に突出部３５とサイドプレート（低サイドプレート５１ａ）とが接触しないようにしている。その際、突出部３５の高さ方向のサイズＨｐは、ストッパ５４との当接部が十分に係合可能な接触域を持つように設定する。また、同時に、電池収容体２１の下側端部（又は凸部３３）の下側ガイドレールへの嵌合を妨げないようにＨｐを設定する。突出部３５の下端位置が、電池収容体の下側端部（底面位置）に近づき過ぎると（すなわち下側ガイドレール５１の底面位置に近づきすぎると）、それに応じてサイドプレート（低サイドプレート５１ａ）の高さＨｓを低くしなければならないため、サイドプレートの高さが不十分になり、挿入作業時に電池収容体２１が下側ガイドレール５１から外れ易くなる。電池収容体２１の下側端部にガイドレール嵌合用凸部３３が設けられている場合は、突出部３５はこの凸部の側面からの突出部である。その際、突出部３５の高さ方向のサイズＨｐは、この凸部３３の高さＨｃより小さく設定する。
【００５２】
電池収容体２１の突出部３５が下側ガイドレール５１のストッパ５４と係合し、電池収容体２１が引き出せなくなった状態において、電池収容体２１を上方に持ち上げることにより、突出部３５とストッパ５４との係合を解除でき、電池収容体２１を取り出すことができる。電池収容体２１の下端部の奥側コーナー部付近が受け部５３に位置しているときは、図５Ａに示すように、電池収容体２１の上側端部（第２の端部）の奥側コーナー部付近の直上にはガイドレールは存在しないため、スムーズに持ち上げることができる。上側ガイドレール５２の挿入手前側の端部は、下側ガイドレール５１の挿入手前側の端部より、奥側へ後退した位置にある。この後退長さは、突出部３５とストッパ５４との接触位置から当該電池収容体の下側端部の奥側コーナー部までの長さ以上あることが望ましい。電池収容体２１の取り出しは、例えば把手３１を持って奥部コーナー部を支点として把手３１側を上方へ持ち上げることにより（すなわち電池収容体２１を傾けることにより）、突出部３５とストッパ５４との係合を解除し、手前側への取り出しを容易にできる構造とすることも可能である。図５Ｃに示すように、電池収容体２１の下側端部の奥部コーナー部付近において奥部コーナー部へ向かって底面が傾斜（接地面から底面が徐々に離間）するテーパ形状を設けることにより、奥部コーナー部を支点とする持ち上げを容易にすることができる。
【００５３】
次に、電池収容体２１の挿入作業時の誤挿入防止構造を説明する。
【００５４】
前述の電池収容体２１を、上下を逆にして（すなわち、下側にあった第１の端部を上側にし、上側にあった第２の端部を下側にして）、第２の端部の挿入方向奥側コーナー部付近を受け部５３に一時的に置いた後、端部をガイドレール５１、５２に受けさせて挿入しようとする場合（誤挿入の場合）、本実施形態による構造によれば、図６Ａ、図６Ｃ及び図６Ｄに示す状態以上には電池収容体２１を挿入することはできない。
【００５５】
図６Ａ、図６Ｃ及び図６Ｄに示すように、電池収容体２１を矢印方向に挿入しようとすると、電池収容体２１の第２の端部の挿入方向奥側のコーナー部付近に設けられた第２の突出部３６と、下側ガイドレール５１のガイドプレート（高ガイドプレート５１ｂ）とが接触するため、図中の矢印方向にはそれ以上挿入することができない。このように電池収容体を挿入することができないため、誤挿入であることに容易に気づくことができる。
【００５６】
上記の状態から、図中の矢印と反対の方向に電池収容体２１を引き出そうとすると、第２の突出部３６がストッパ５４に引っ掛かり、それ以上は引き出せなくなる。その際（突出部３６がストッパ５４に接触した状態において）、電池収容体２１の第２の端部の挿入方向奥側のコーナー部付近（第２の突出部３６から奥側の部分）は、受け部５３に支持されている。結果、電池収容体２１の引き出し時の落下が防止される。このような引き出し時の落下防止構造は、前述の第１の突出部３５とストッパ５４との係合による落下防止構造と同様である。
【００５７】
第２の突出部３６は、第１の突出部３５の落下防止構造と同様な構造を有する。また、第２の突出部３６の高さ方向のサイズは、高サイドプレート５１ｂとの当接部が十分に係合可能な接触域を持つように設定する。図３Ｃに示されるように電池収容体の第２の端部（及び第１の端部）にガイドレール嵌合用凸部３３が設けられている場合、第２の突出部３６はこの凸部の側面からの突出部である。その際、第２の突出部３６の高さ方向のサイズは、この凸部３３の高さより小さく設定する。
【００５８】
このような第２の突出部３６は、電池収容体の挿入方向に向かって第１の突出部３５と同じ側に設けられている。
【００５９】
下側のガイドレール５１は、図６Ｂに示すように、電池収容体の第１及び第２の端部を支持できる互いに対向し挿入方向に延在する一対のサイドプレート５１ａ、５１ｂを備えている。上側のガイドレール５２も同様に一対のサイドプレートを備えている。各ガイドレールは、図５Ａ及び図６Ａに示すように、挿入方向に沿って配列された複数対のサイドプレートを備えることができる。各ガイドレールは、当該ガイドレールの延在方向（挿入方向）の全体にわたって連続した一対のサイドプレートを備えることも可能である。
【００６０】
下側ガイドレール５１の一対のサイドプレートは、一方のサイドプレート（高サイドプレート５１ｂ）が他方のサイドプレート（低サイドプレート５１ｂ）より高さが高い。
【００６１】
高サイドプレート５１ｂは、下側ガイドレール５１に電池収容体２１の第１の端部を挿入する場合、挿入方向に向かって第１の突出部３５とは反対側に位置する。よって、第１の突出部は高サイドプレートと係合することはない。その際、低サイドプレート５１ａは第１の突出部と同じ側にあるが、第１の突出部と係合しないように低く形成されているため、第１の突出部は低サイドプレートとも係合することはない。結果、電池収容体の第１の端部は下側ガイドレール５１に嵌合でき、電池収容体の挿入は阻止されることはない。このとき、電池収容体２１の第２の端部は上側ガイドレール５２に嵌合されるが、挿入方向に向かって同じ側にある第２の突出部３６と上側ガイドレール５２の一方（同じ側）のサイドプレートとは互いに係合しないサイズに設定されている。
【００６２】
これに対して、下側ガイドレール５１に電池収容体２１の第２の端部を嵌合しようとする場合、高サイドプレート５１ｂは、挿入方向に向かって第２の突出部３６と同じ側に位置する。よって、第２の突出部は高サイドプレートと係合し（高サイドプレートに突き当たり）、電池収容体の挿入が阻止される。このときの上側ガイドレール５２については、第２の端部と嵌合可能であれば通常の構造とすることができるが、上側ガイドレール５２の一方のサイドプレートを第１の突出部３５と係合するように高さ方向のサイズを大きくしてもよい。第１の突出部３５と係合する上側ガイドレール５２のサイドプレートは、挿入方向に向かって下側ガイドレール５１の高ガイドプレート５１ｂと同じ側に配置される。これにより、上側ガイドレールと下側ガイドレールの両方で電池収容体の挿入を阻止することができる。
【００６３】
図３Ｃに示すように、電池収容体２１の端部には前面側コネクタ３２が設けられ、この前面側コネクタ３２は電池収容体端部の高さ方向の中央（例えば把手３１）より上方側または下方側に配置されている。そして、図３Ａに示すように、電池収容体２１は、把手３１より上方側または下方側に前面側コネクタ３２が並列するように収納されている。また、図３Ａに示すように、筐体に下段側の第１の収納部と上段側の第２の収納部が設けられ、第１及び第２の収納部にそれぞれ電池収容体２１が並列配置される場合は、第１の収納部（下段側）に収納された電池収容体の前面側コネクタ３２は、第１収納部の高さ方向の中央より上方側に並列配置され、第２の収納部（上段側）に収納された電池収容体の前面側コネクタ３２は、第２の収納部の高さ方向の中央部より下方側に並列配置されている。このようにコネクタ同士が近くなる配置にすると、コネクタ間を接続するケーブルの長さを短くでき、コネクタの接続／取り外し作業の効率化を図ることができる。このようなコネクタ配置では挿入時の電池収容体の上下の向きが決まっているため、上下の向きを逆にした誤挿入を防止する必要がある。
【００６４】
また、電池収容体２１の背面側端部には背面側コネクタ３７が設けられ、筐体１に設けられた筐体側コネクタ２６と挿入時に直接に接続される。このような接続構造はケーブルが不要であり、電池収容体２１の挿入、取り出しに伴ってコネクタ間の接続、取り外しが可能になるため、作業の効率化を図ることができる。また、図３Ｂに示すように、筐体側コネクタ２６は、上述の前面側コネクタ３２と同様に特定の配置をとっている。すなわち、背面側コネクタは、電池収容体収納部の高さ方向の中央より上方側または下方側に並列するように配置され、これに応じて、収納時の電池収容体２１の背面側コネクタ３７も配置される。第１及び第２の収納部にそれぞれ電池収容体２１が並列配置される場合は、第１の収納部（下段側）の筐体側コネクタ２６は、第１収納部の高さ方向の中央より上方側に並列配置され、第２の収納部（上段側）の筐体側コネクタ２６は、第２の収納部の高さ方向の中央より下方側に並列配置され、これに応じて、収納時の電池収容体の背面側コネクタ３７も配置される。このようなコネクタ配置においても（前面側コネクタ３２の有無や配置にかかわらず）、挿入時の電池収容体２１の上下の向きが決まっているため、上下の向きを逆にした誤挿入を防止する必要がある。
【００６５】
以上に説明したコネクタの接続構造によれば、前述の誤挿入防止かつ落下防止構造と相俟って、蓄電装置の設置作業や保守・点検の作業効率を大幅に改善することができる。
【００６６】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００６７】
この出願は、２０１２年３月１６日に出願された日本出願特願２０１２−６０７０２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００６８】
１  筐体
１０  架台
１１  フロント扉（蓋）
１２  メンテナンス扉
１３  ＰＣＳ内設扉
１４  ヒートシンク
２０  開口
２１  電池収容体
２２  ＢＭＵ
２３  ＰＣＳユニット
２４  電池収容体カバー
２５  断熱材
２６  筐体側のコネクタ
３１  把手
３２  電池収容体の前面側のコネクタ
３３  ガイドレール嵌合用凸部
３４  凹部（支持部）
３５  突出部（第１の突出部）
３６  突出部（第２の突出部）
３７  電池収容体の背面側のコネクタ
５１  下側ガイドレール
５１ａ  低サイドプレート
５１ｂ  高サイドプレート
５２  上側ガイドレール
５３  受け部
５４  ストッパ
【図１Ａ】
2013137446.tif 000003
【図１Ｂ】
2013137446.tif 000004
【図２Ａ】
2013137446.tif 000005
【図２Ｂ】
2013137446.tif 000006
【図３Ａ】
2013137446.tif 000007
【図３Ｂ】
2013137446.tif 000008
【図３Ｃ】
2013137446.tif 000009
【図４】
2013137446.tif 000010
【図５Ａ】
2013137446.tif 000011
【図５Ｂ】
2013137446.tif 000012
【図５Ｃ】
2013137446.tif 000013
【図５Ｄ】
2013137446.tif 000014
【図６Ａ】
2013137446.tif 000015
【図６Ｂ】
2013137446.tif 000016
【図６Ｃ】
2013137446.tif 000017
【図６Ｄ】
2013137446.tif 000018
【国際調査報告】
2013137446.tif 000019
2013137446.tif 000020
2013137446.tif 000021
2013137446.tif 000022