(57)【要約】【課題】感電に対する安全策が強化された、組電池収容ユニット及びこれを備えた電力貯蔵装置を提供する。【解決手段】電力貯蔵装置１は、複数の鉛蓄電池３１が電気的に接続された組電池３０と、組電池を収容可能なラック２０と、ラックを支持する導電性材料からなる架台４０と、架台が固定される床部１１と、床部の周縁部１１ｂから立設する壁部１２と、床部と壁部とによって囲まれる空間を覆う天井部１３と、を有し、床部と壁部とが導電性材料から形成されている筐体１０と、を備える。ラックは、壁部から離間して配置され、床部と壁部とは絶縁材料からなる絶縁部１７を介して配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鉛蓄電池が電気的に接続された組電池を収容可能なラックと、
前記ラックを支持する導電性材料からなる架台と、
前記架台が固定される床部と、前記床部の周縁部から立設する壁部と、前記床部と前記壁部とによって囲まれる空間を覆う天井部と、を有し、少なくとも前記床部と前記壁部とが導電性材料から形成されている筐体と、を備え、
前記ラックは、前記壁部から離間して配置され、
前記床部と前記壁部とは絶縁材料からなる絶縁部を介して配置されている、組電池収容ユニット。
【請求項２】
前記架台は、溶接又は高力ボルトによって前記床部に固定されている、請求項１記載の組電池収容ユニット。
【請求項３】
前記絶縁部は、前記床部において前記架台が固定される載置面に配置されると共に、前記床部の周縁部に沿って枠状に配置されており、
前記壁部は、前記床部との間に前記絶縁部を挟んで載置されている、請求項１又は２記載の組電池収容ユニット。
【請求項４】
前記絶縁部は、鉛直方向から見た平面視において、前記床部の周縁部の外側に接触して配置されており、
前記壁部は、前記平面視において前記絶縁部の外側に接触して配置されている、請求項１又は２記載の組電池収容ユニット。
【請求項５】
前記絶縁部の上面は、前記床部の載置面よりも鉛直方向において高い位置に位置している、請求項４記載の組電池収容ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項記載の組電池収容ユニットと、
前記ラックに収容され、複数の鉛蓄電池が電気的に接続された組電池と、を備える、電力貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の鉛蓄電池を電気的に接続した組電池を収容する組電池収容ユニット及びこれを備えた電力貯蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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余剰電力を蓄電池に充電する電力貯蔵装置が知られている。例えば、特許文献１には、床部と、床部の周縁部から立設する壁部と、壁部で囲まれる空間を覆う天井部と、を有し、導電性材料により形成される筐体の中に、複数の蓄電池がラックに収容された状態で設置される電力貯蔵装置が開示されている。また、特許文献１の電力貯蔵装置では、蓄電池が収容されるラックが、チャンネル鋼材等の架台を介し筐体の床部に設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１０３０３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような電力貯蔵装置では、漏電時に作業者等の感電を防止することが求められている。感電対策の例には、アースを設置したり、漏電遮断器が設けられたり、床部と架台との間に絶縁部材を配置したりすることが含まれる。ところが、アース又は漏電遮断器等を設けた場合であっても、例えば、何らかの要因によってアースが機能しなくなったり、地震時にラックから蓄電池が落下したりする等、予期せぬ事象によって、床部に漏電することが考えられる。しかしながら、このような場合には、作業者は筐体の外部からでは筐体内部の異常を知ることができないので、作業者が、筐体の外壁に触れたり、筐体に入るための開閉扉に触れたりして感電するおそれがある。このような事象を考慮して、感電対策は二重に図ることが求められている。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、感電に対する安全策が強化された、組電池収容ユニット及びこれを備えた電力貯蔵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の組電池収容ユニットは、複数の鉛蓄電池が電気的に接続された組電池を収容可能なラックと、ラックを支持する導電性材料からなる架台と、架台が固定される床部と、床部の周縁部から立設する壁部と、床部と壁部とによって囲まれる空間を覆う天井部と、を有し、少なくとも床部と壁部とが導電性材料から形成されている筐体と、を備え、ラックは、壁部から離間して配置され、床部と壁部とは絶縁材料からなる絶縁部を介して配置されている。
【０００７】
この構成の組電池収容ユニットは、床部と壁部とは絶縁材料からなる絶縁部を介して配置されているので、床部を介して壁部に漏電することが防止される。このため、仮に、アース等が何らかの要因により作用せずに床部に漏電した場合であっても、作業者が、筐体の外側から壁部に触れたり、壁部に設けられた開閉扉に触れたりすることによって感電することがなくなる。また、開閉扉を開けた作業者は、筐体内部の状況を視認した時点で、筐体内部の異常を把握することが可能となるので、異常のある筐体内に立ち入ることも抑制できる。このように、本構成の組電池収容ユニットでは、感電に対する安全策を強化することができる。
【０００８】
本発明の組電池収容ユニットでは、架台は、溶接又は高力ボルトによって床部に固定されていてもよい。
【０００９】
ところで、従来の組電池収容ユニットでは、感電対策の例として、床部と架台との間に絶縁部材が配置されるようなことが行われていた。このような場合、架台を床部に溶接したり、絶縁部材の損傷を防止するために強固に上記ボルトを締め付けたりすることができず、耐震対策と感電対策とを両立させることが困難であった。本構成の組電池収容ユニットは、上述したとおり、床部と壁部との間に絶縁部が配置されるので、架台を溶接又は高力ボルトによって床部に固定することが可能となる。これにより、耐震対策と感電対策とを両立させることが可能となる。
【００１０】
本発明の組電池収容ユニットでは、絶縁部は、床部において架台が固定される載置面に配置されると共に、床部の周縁部に沿って枠状に配置されており、壁部は、床部との間に絶縁部を挟んで載置されていてもよい。この構成の組電池収容ユニットでは、絶縁部は、床部の周縁部に沿って枠状に配置されているので、ラックの収容空間を広く設けることが可能になる。また、床部の載置面に絶縁部が配置され、その絶縁部の上に壁部が配置されているので、仮に蓄電池から液体漏れが生じたとしても、当該液体が壁部に接触することはない。したがって、蓄電池から漏れ出た液体を介して壁部に漏電することを抑制できる。
【００１１】
本発明の組電池収容ユニットでは、絶縁部は、鉛直方向から見た平面視において、床部の周縁部の外側に接触して配置されており、壁部は、平面視において絶縁部の外側に接触して配置されてもよい。この構成の組電池収容ユニットは、絶縁部は、床部の周縁部の外側に接触して配置されているので、ラックの収容空間を広く設けることが可能になる。
【００１２】
本発明の組電池収容ユニットでは、絶縁部の上面は、床部の載置面よりも鉛直方向において高い位置に位置していてもよい。この構成の組電池収容ユニットは、床部の載置面と壁部との間を遮るように絶縁部が配置されているので、仮に蓄電池から液体漏れが生じたとしても、当該液体が壁部に接触することはない。したがって、蓄電池から漏れ出た液体を介して壁部に漏電することを抑制できる。
【００１３】
本発明の電力貯蔵装置は、上記で説明した組電池収容ユニットと、ラックに収容され、複数の鉛蓄電池が電気的に接続された組電池と、を備えている。
【００１４】
この構成の電力貯蔵装置は、床部と壁部とは絶縁材料からなる絶縁部を介して配置されているので、床部を介して壁部に漏電することが防止される。したがって、作業者が、筐体の外側から壁部に触れたり、壁部に設けられた開閉扉に触れたりしたとしても、感電することがなくなる。また、開閉扉を開けた作業者は、筐体内部の状況を視認した時点で、筐体内部の異常を把握することが可能となるので、異常のある筐体内に作業者が立ち入るも抑制できる。このように、本構成の電力貯蔵装置では、感電に対する安全策を強化することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、感電に対する安全策を強化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態に係る電力貯蔵装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の電力貯蔵装置をＩＩ−ＩＩ線から見た断面図である。
【図３】図３（Ａ）は、床部と壁部との間の絶縁部近傍の拡大断面図であり、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）は、変形例に係る床部と壁部との間の絶縁部近傍の拡大断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、図１のラック及び架台を拡大して示した断面図であり、図４（Ｂ）は、変形例に係るラック及び架台を拡大して示した断面図である。
【図５】変形例に係る電力貯蔵装置をＩＩ−ＩＩ線から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して一実施形態に係る電力貯蔵装置１について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１に示されるように、電力貯蔵装置１は、組電池収容ユニット５と、複数の鉛蓄電池３１が電気的に接続された組電池３０と、主回路ユニット、インバータユニット、及び監視ユニット等からなる制御ユニット（図示せず）と、蓄電制御ユニット（図示せず）と、空調装置（図示せず）と、を備える。電力貯蔵装置１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設置すれば、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。
【００１９】
図１及び図２に示されるように、組電池収容ユニット５は、筐体１０と、組電池３０を収容可能なラック２０と、を備える。すなわち、組電池収容ユニット５は、筐体１０と、組電池３０を収容する前のラック２０と、を備える。筐体１０は、組電池３０が収容されたラック２０の他、上述したような図示しない制御ユニットが収容されてもよい。筐体１０は、床部１１と、壁部１２と、天井部１３と、を有する。床部１１、壁部１２、天井部１３、及び開閉扉１５は、アルミニウム、鋼板、ステンレス鋼等の導電性材料から形成されている。
【００２０】
床部１１は、例えば、アンカーボルト等によって地面Ｅに固定されている。壁部１２は、床部１１の周縁部１１ｂに立設して配置されている。Ｘ軸方向に対面する一方の壁部１２は、開閉扉１５が設けられている。床部１１と壁部１２とは絶縁部１７を介して配置されている。天井部１３は、床部１１と壁部１２とによって囲まれる空間を覆っている。壁部１２は、図３（Ａ）に示されるように、絶縁部１７の上面１７ａに、単純に載置されることによって床部１１に壁部１２を立設してもよい。また、図３（Ｂ）に示されるように、地面Ｅ及び壁部１２を接続する支持部材１８とアンカーボルト１９，１９とによって地面Ｅと壁部１２とを接続し、床部１１に壁部１２を立設してもよい。また、図３（Ｃ）に示されるように、床部１１に形成される凹部１１ｄと、当該凹部１１ｄに嵌合可能に形成された絶縁部１７とを設け、壁部１２の下端に形成された凸部１２ａを凹部１７ｂに嵌合させることによって床部１１に壁部１２を立設してもよい。図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示される構成によれば、床部１１に壁部１２を安定的に立設させることができ、耐震性にも優れる。
【００２１】
絶縁部１７は、例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ）、天然ゴム等のゴム類、ＰＴＦＥ（テフロン：登録商標）等のフッ素樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）等の樹脂類等の絶縁材料から形成されている。絶縁部１７は、床部１１において架台４０が固定される載置面１１ａに配置されると共に、床部１１の周縁部１１ｂに沿って枠状に配置されている。壁部１２は、床部１１との間に絶縁部１７を挟んで載置されている。絶縁部１７の高さ方向（Ｚ軸方向）のサイズは、例えば、５ｍｍ〜１００ｍｍであり、厚み方向（Ｙ軸方向に互いに対向する壁部１２ではＹ軸方向、Ｘ軸方向に互いに対向する壁部１２ではＸ軸方向）のサイズは、例えば、３０ｍｍ〜１５０ｍｍである。
【００２２】
電力貯蔵装置１は、エアコンデショナー等の空調装置、及び蛍光灯等の照明装置等が筐体１０の内部に装備されていてもよい。筐体１０の壁部１２には、筐体１０の内部と外部とを通気する通気用シャッター及び換気扇等が設けられていてもよい。
【００２３】
ラック２０は、底板、棚板、及び天板を形成する水平板２１と、背板２２と、側板２３と、を有し、四段の収容部２４を形成している。ラック２０は、収容部２４の開口部が互いに対向するようにＸ軸方向に沿って配列され、その背板２２が壁部１２から離間した状態で配置されている。収容部２４には、鉛蓄電池３１が収容され、一段の収容部２４には四つの鉛蓄電池３１が収容される。各鉛蓄電池３１は、落下防止材等の部材によってラック２０からの落下が抑制されている。
【００２４】
複数の鉛蓄電池３１は、隣接する鉛蓄電池３１の端子（図示せず）同士が導電板（図示せず）によって電気的に接続され、組電池３０が構成されている。導電板は、導電性部材により形成されており、銅、鉄又はアルミニウム等が用いられる。また、導電板には、絶縁カバーが装着されている。絶縁カバーは、絶縁性材料から形成されており、ＰＶＣ、ＡＢＳ、ポリカーボネイト、ＰＰ又はＰＥＴ等が用いられる。
【００２５】
組電池３０は、電力貯蔵装置１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。筐体１０の外側には、屋外分電盤が設けられている。屋外分電盤は、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る。外部から供給されたＡＣ電流は、蓄電制御ユニットによってＤＣ電流に変換され、組電池３０に給電される。これにより、組電池３０が充電される。一方、組電池３０から放電されたＤＣ電流は、蓄電制御ユニットによってＡＣ電流に変換され、外部負荷に電力が供給される。また、組電池３０は、床部１１への漏電を防止するために、漏電遮断器及び／又は接地（アース）が設けられている。
【００２６】
図２及び図４（Ａ）に示されるように、組電池３０を載置するラック２０は、床部１１に固定される架台４０に支持されている。本実施形態の架台４０は、鋼板、ステンレス鋼等からなる導電性材料から形成され、ウェブ４３と、ウェブ４３の両端に直交配置されるフランジ４１，４２と、を有する断面コの字形状の溝鋼材である。床部１１の載置面１１ａと架台４０のフランジ４２とは溶接によって固定され、ラック２０の底板に該当する水平板２１と架台４０のフランジ４１とは溶接によって固定されている。
【００２７】
上記実施形態の電力貯蔵装置１における作用効果について説明する。上記実施形態の電力貯蔵装置１では、床部１１と壁部１２とは絶縁材料からなる絶縁部１７を介して配置されているので、床部１１を介して壁部１２に漏電することが防止される。このため、仮に、アース及び漏電遮断機が何らかの要因により作用せずに床部１１に漏電した場合であっても、作業者が、筐体１０の外側から壁部１２に触れたり、壁部１２に設けられた開閉扉１５に触れたりすることによって感電することがなくなる。また、開閉扉１５を開けた作業者は、筐体１０の内部の状況を視認した時点で、筐体１０の内部の異常を把握することが可能となるので、異常のある筐体１０の内部に立ち入ることを抑制できる。このように、本実施形態の電力貯蔵装置１では、感電に対する安全策を強化することができる。
【００２８】
ところで、従来の組電池収容ユニットでは、感電対策の例として、床部１１と架台４０との間に絶縁材料からなる絶縁部材が配置されるようなことが行われていた。しかしながら、このような感電対策を行った場合、架台４０を床部１１に溶接することができず、耐震対策と感電対策とを両立させることができなかった。上記実施形態の電力貯蔵装置１では、床部１１と壁部１２との間に絶縁部１７が配置されることで感電対策が為されているので、架台４０を床部１１に溶接によって固定することができる。これにより、耐震対策と感電対策とを両立させることが可能となる。
【００２９】
上記実施形態の電力貯蔵装置１では、絶縁部１７が、床部１１の載置面１１ａに配置されると共に、床部１１の周縁部１１ｂに沿って枠状に配置されており、壁部１２が、床部１１との間に絶縁部１７を挟んで載置されている。絶縁部１７は、床部１１の周縁部１１ｂに沿って枠状に配置されているので、ラック２０の収容空間を広く設けることが可能になる。
【００３０】
上記実施形態の電力貯蔵装置１では、床部１１の載置面１１ａに絶縁部１７が配置され、その絶縁部１７の上に壁部１２が配置されている。言い換えれば、絶縁部１７の上面１７ａが、床部１１の載置面１１ａよりも鉛直方向において高い位置に位置している。このため、仮に鉛蓄電池３１から液体漏れが生じたとしても、当該液体が壁部１２に接触することはない。したがって、鉛蓄電池３１から漏れ出た液体を介して壁部１２に漏電することを抑制できる。
【００３１】
以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３２】
上記実施形態の電力貯蔵装置１では、絶縁部１７が、床部１１の載置面１１ａに配置されると共に、床部１１の周縁部１１ｂに沿って枠状に配置され、壁部１２が、床部１１との間に絶縁部１７を挟んで載置されている例を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、図５に示されるように、絶縁部１７は、Ｚ軸方向（鉛直方向）から見た平面視において、床部１１の周縁部１１ｂの外側に接触して配置されており、壁部１２は、上記平面視において絶縁部１７の周縁１１ｃに接触して配置されてもよい。この変形例に係る電力貯蔵装置１Ａは、絶縁部１７は、床部１１の周縁１１ｃの外側に接触して配置されているので、ラック２０の収容空間を広く設けることが可能になる。
【００３３】
更に上記変形例に係る電力貯蔵装置１Ａでは、絶縁部１７の上面１７ａは、床部１１の載置面１１ａよりもＺ軸方向において高い位置に位置している。このため、床部１１の載置面１１ａと壁部１２との間を遮るように絶縁部１７が配置されることになる。このため、仮に鉛蓄電池３１から液体漏れが生じたとしても、当該液体が壁部１２に接触することはない。この結果、鉛蓄電池３１から漏れ出た液体を介して壁部１２に漏電することを抑制できる。
【００３４】
上記実施形態又は変形例では、床部１１と架台４０とは溶接によって固定されている例を挙げて説明したが、図４（Ｂ）に示されるように、床部１１と架台４０とは高力ボルト５０により固定されてもよい。例えば、床部１１の載置面１１ａと架台４０のフランジ４２とは高力ボルト５０によって固定され、ラック２０の底板に該当する水平板２１と架台４０のフランジ４１とは高力ボルト５０によって固定される。この場合であっても、耐震対策と感電対策とを両立させることが可能となる。
【００３５】
また、床部１１の載置面１１ａと架台４０のフランジ４２とが高力ボルト５０によって固定され、ラック２０の底板に該当する水平板２１と架台４０のフランジ４１とが溶接によって固定されてもよいし、床部１１の載置面１１ａと架台４０のフランジ４２とが溶接によって固定され、ラック２０の底板に該当する水平板２１と架台４０のフランジ４１とが高力ボルト５０によって固定されてもよい。
【００３６】
上記実施形態又は変形例では、ラック２０の中に複数の鉛蓄電池３１からなる組電池３０が収容されている例を挙げて説明したが、組電池３０を備えない、組電池収容ユニット５として構成してもよい。すなわち、組電池３０を備えない、組電池収容ユニット５も本願発明の一実施形態に含まれる。
【００３７】
上記実施形態又は変形例では、ラック２０は互いに対向して二列に配置されている例を挙げて説明したが、これに限定されない。筐体１０内部のスペースに応じて、一列だけ配置されてもよいし、三列以上配列されてもよい。
【００３８】
上記実施形態又は変形例の架台４０は、断面コの字形状の溝鋼材から形成された例を挙げて説明したが、断面Ｈ型形状の鋼材であってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１，１Ａ…電力貯蔵装置、５…組電池収容ユニット、１０…筐体、１１…床部、１１ａ…載置面、１１ｂ…周縁部、１１ｃ…周縁、１２…壁部、１３…天井部、１５…開閉扉、１７…絶縁部、１７ａ…上面、２０…ラック、３０…組電池、３１…鉛蓄電池、４０…架台、５０…高力ボルト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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