(57)【要約】【課題】設置状態の安定性を確保できる蓄電池システムを提供する。【解決手段】蓄電池システム10は、筐体11、複数の蓄電池モジュール12および電力変換部13を備える。複数の蓄電池モジュール12は、筐体11の下部側に配置される。電力変換部13は、筐体11の上部側に配置される電力変換回路37、および筐体11の下部側に配置され電力変換回路37に接続されるトランス39を有する。【選択図】図１
2019176534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と；
前記筐体の下部側に配置される複数の蓄電池モジュールと；
前記筐体の上部側に配置される電力変換回路、および前記筐体の下部側に配置され前記電力変換回路に接続されるトランスを有する電力変換部と；
を具備することを特徴とする蓄電池システム。
【請求項２】
前記筐体は、複数の前記蓄電池モジュールを収納する蓄電池モジュール収納領域を有し、
前記トランスは、前記蓄電池モジュール収納領域内に配置される
ことを特徴とする請求項１記載の蓄電池システム。
【請求項３】
前記トランスが発生する熱を前記筐体の外部に排気する排気装置を具備する
ことを特徴とする請求項１または２記載の蓄電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蓄電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば太陽光発電モジュールなどを備える発電システムや商用電力を供給する系統電源などと接続される蓄電池システムがある。この蓄電システムは、太陽光発電システムの発電電力を蓄電したり、系統電源の料金が安い夜間などの時間帯に電力を蓄電したりして、必要時に蓄電した電力を負荷に供給するように構成されている。
【０００３】
このような蓄電池システムでは、複数の蓄電池モジュールと電力変換を行う電力変換部とを一体に備えた一体形の蓄電池システムがある。
【０００４】
この一体形の蓄電池システムでは、筐体内に複数の蓄電池モジュールおよび電力変換部が収納されているが、蓄電池モジュールは大形で質量が大きいことから筐体の下部側に配置され、電力変換部は蓄電池モジュールよりも上方である筐体の上部側に配置されていることが多い。
【０００５】
電力変換部では、電力変換のためにトランスを用いているが、変換する電力が大きいために大形で質量が大きいトランスが用いられている。この質量の大きいトランスも蓄電池モジュールよりも上方である筐体の上部側に配置されていると、蓄電池システムの重心が高くなり、蓄電池システムの設置状態での安定性が損なわれるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−７４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、設置状態の安定性を確保できる蓄電池システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の蓄電池システムは、筐体、複数の蓄電池モジュールおよび電力変換部を備える。複数の蓄電池モジュールは、筐体の下部側に配置される。電力変換部は、筐体の上部側に配置される電力変換回路、および筐体の下部側に配置され電力変換回路に接続されるトランスを有する。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態の蓄電池システムによれば、設置状態の安定性を確保することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態を示す蓄電池システムの前面カバーを外した状態の斜視図である。
【図２】同上蓄電池システムの一部の断面斜視図である。
【図３】同上蓄電池システムの斜視図である。
【図４】第２の実施形態を示す蓄電池システムの前面カバーを外した状態の斜視図である。
【図５】同上蓄電池システムの断面斜視図である。
【図６】第３の実施形態を示す蓄電池システムの前面カバーを外した状態の斜視図である。
【図７】同上蓄電池システムの断面斜視図である。
【図８】同上蓄電池システムの斜視図である。
【図９】第４の実施形態を示す蓄電池システムの前面カバーを外した状態の斜視図である。
【図１０】同上蓄電池システムの断面斜視図である。
【図１１】同上蓄電池システムの背面側の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、第１の実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。
【００１２】
蓄電池システム10は、例えば一般住宅などに設置され、例えば系統電源の電力を交流から直流に変換して蓄電し、この蓄電した電力を必要時に直流から交流に変換して負荷へと供給するように構成されている。
【００１３】
蓄電池システム10は、筐体11、この筐体内に収納される複数の蓄電池モジュール12および電力変換部（パワーコンディショナ）13を備えている。
【００１４】
そして、筐体11は、前後方向の寸法よりも、左右方向の寸法および上下方向の寸法が大きい直方体形状に形成されている。
【００１５】
筐体11は、内枠である本体部16、およびこの本体部16を覆う外枠であるカバー体17を備えている。
【００１６】
本体部16は、底板18、幅方向の両側の側板19、両側の側板19間の前後部および上部を連結する複数の枠部材20を備え、枠状に組み立てられている。
【００１７】
カバー体17は、本体部16の底面を覆う底面カバー21、本体部16の上面を覆う上面カバー22、本体部16の前面を覆う前面カバー23、本体部16の背面を覆う背面カバー24、および本体部16の両側面を覆う側面カバー25を備えている。これらカバー21〜25は、本体部16の全体を覆い、それぞれ接合部分が液密に組み合わされた防水構造が採られている。底面カバー21には、蓄電池システム10を所定の場所に設置するための台座26が取り付けられている。
【００１８】
本体部16の右側面の側板19、および右側面の側面カバー25の上下方向の中間位置に、配線口19a，25aがそれぞれ形成されている。右側面の側面カバー25には、配線口25aを覆ってダクトカバー27が取り付けられている。ダクトカバー27の下面側は開口され、配線口25aに連通されている。配線口19aの内側には、電力変換部13に接続される配線接続部28が配置されている。そして、例えば系統電源および負荷が接続される分電盤などと接続するための配線が、ダクトカバー27の下面側から配線口19a，25aに挿通され、配線接続部28に接続される。
【００１９】
筐体11内の下部領域には、複数の蓄電池モジュール12が配置される蓄電池モジュール収納領域29が設けられているとともに、この蓄電池モジュール収納領域の右側にトランス収納領域30が設けられている。
【００２０】
筐体11内の上部領域には、電力変換部13の主要部が配置される上側収納領域31が形成されている。
【００２１】
また、蓄電池モジュール12は、上下方向に長い直方体形状に形成された蓄電池本体34、およびこの蓄電池本体34の上部に設けられた端子台35などを備えている。蓄電池本体34には、例えばリチウムイオン電池などの充放電可能な二次電池が用いられている。そして、複数の蓄電池モジュール12は、筐体11の蓄電池モジュール収納領域29に配置され、端子台35に接続される配線によって電力変換部13に電気的に接続されている。
【００２２】
また、電力変換部13は、例えば系統電源の電力を交流から直流に変換して蓄電池モジュール12に蓄電し、この蓄電池モジュール12に蓄電した電力を必要時に直流から交流に変換して負荷へと供給する。電力変換部13は、交流電力を直流電力に変換するコンバータ、および直流電力を交流電力に変換するインバータなどの電力変換回路37を構成する複数の基板38を備えている。電力変換回路には、単相２線式を単相３線式に変換するためのトランス39が含まれる。このトランス39は、電力変換部13が備える他の部品よりも最も大形で質量が大きい。
【００２３】
電力変換部13の基板38は筐体11の上側収納領域31に配置され、トランス39は筐体11の下部側にあるトランス収納領域30に配置されている。トランス収納領域30には、トランス39を収納するトランス収納ボックス40が設置されている。トランス収納ボックス40は、上面側が開口されたボックス部41、およびこのボックス部41の上面に着脱可能に取り付けられる蓋部42を備えている。
【００２４】
また、蓄電池システム10は、トランス39が発生する熱を筐体11の外部に排気するための排気装置45を備えている。排気装置45は、筐体11の右側面の側板19と右側面の側面カバー25との間に存在する隙間を排気通路46として利用している。排気通路46の下端側はトランス収納ボックス40の上部側に設けられた連通口47に連通され、排気通路46の上端側は配線口25aおよびダクトカバー27内を通じて筐体11の外部に連通されている。ボックス部41の側面には筐体11内に連通する通気口48が設けられている。
【００２５】
そして、蓄電池システム10の動作時において、トランス39が発熱した場合、自然対流によって、トランス収納ボックス40内のトランス39の熱で暖められた空気が、連通口47、排気通路46、配線口25aおよびダクトカバー27内を通じて、筐体11の外部に排気される。トランス収納ボックス40内には筐体11内の空気が通気口48を通じて流れ込み、トランス39を冷却し、トランス収納ボックス40内のトランス39の熱で暖められた空気が上述のようにして筐体11の外部に排気される。
【００２６】
そして、第１の実施形態の蓄電池システム10では、大形で質量が大きいトランス39を、電力変換部13の基板38などと一緒に筐体11内の上部側に配置するのではなく、筐体11の下部側で蓄電池モジュール12の側部に配置することにより、重心を下げることができ、設置時の安定性を確保することができる。
【００２７】
さらに、排気装置45によってトランス39が発生する熱を筐体11の外部に排気することができ、トランス39の温度上昇を抑制することができる。
【００２８】
しかも、排気装置45は、筐体11の右側面の側板19と右側面の側面カバー25との間に存在する隙間や、配線口25aおよびダクトカバー27を排気通路46として利用するため、簡単に構成することができる。
【００２９】
次に、図４および図５に第２の実施形態を示す。
【００３０】
第１の実施形態とは、排気装置45の構成が異なる。排気装置45は、トランス収納ボックス40の上部に、筐体11の外部に連通する排気ダクト51を備える。側面カバー25には、配線口25aの下側でかつダクトカカバー27の内側に排気口52が設けられている。なお、側板19にも、排気口52に対向して開口部が設けられている。排気ダクト51の上端側が排気口52に連通されている。
【００３１】
そして、蓄電池システム10の動作時において、トランス39が発熱した場合、自然対流によって、トランス収納ボックス40内のトランス39の熱で暖められた空気が、排気ダクト51、排気口52およびダクトカバー27内を通じて、筐体11の外部に排気される。トランス収納ボックス40内には筐体11内の空気が通気口48を通じて流れ込み、トランス39を冷却し、トランス収納ボックス40内のトランス39の熱で暖められた空気が上述のようにして筐体11の外部に排気される。
【００３２】
そして、第２の実施形態の蓄電池システム10においても、第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３３】
しかも、排気装置45は、排気通路46として排気ダクト51を利用することにより、トランス39で暖められた空気を筐体11の外部に効率よく排気することができる。
【００３４】
次に、図６ないし図８に第３の実施形態を示す。
【００３５】
第１の実施形態とは、排気装置45の構成が異なる。排気装置45は、トランス収納ボックス40の上部に取り付けられた下側排気ダクト55、およびこの下側排気ダクト55の上部に連通されるとともに上端が筐体11の外部に連通する上側排気ダクト56を備える。側面カバー25には、配線口25aの上側に排気口57が設けられ、この排気口57に排気口カバー58が取り付けられている。なお、側板19にも、排気口57に対向して開口部が設けられている。上側排気ダクト51の上端側が排気口57に連通されている。排気口カバー58は、通気性を確保しながら雨水などの侵入を防止するように構成されている。
【００３６】
そして、蓄電池システム10の動作時において、トランス39が発熱した場合、自然対流によって、トランス収納ボックス40内のトランス39の熱で暖められた空気が、下側排気ダクト55、上側排気ダクト56、排気口57および排気口カバー58を通じて、筐体11の外部に排気される。トランス収納ボックス40内には筐体11内の空気が通気口48を通じて流れ込み、トランス39を冷却し、トランス収納ボックス40内のトランス39の熱で暖められた空気が上述のようにして筐体11の外部に排気される。
【００３７】
そして、第３の実施形態の蓄電池システム10においても、第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３８】
しかも、排気装置45は、排気ダクト55，56によってトランス39で暖められた空気を筐体11の上部に導いて排気することにより、トランス39で暖められた空気を筐体11の外部に効率よく排気することができる。
【００３９】
次に、図９ないし図１１に第４の実施形態を示す。
【００４０】
筐体11の背面カバー24には、吸気口61およびこの吸気口61を覆う吸気口カバー62が設けられているとともに、排気口63およびこの排気口63を覆う排気口カバー64が設けられている。吸気口カバー62および排気口カバー64は、通気性を確保しながら雨水などの侵入を防止するように構成されている。
【００４１】
筐体11内には、電力変換を行う電界効果トランジスタなどの複数のスイッチング素子や、変換する電力の脈流を平滑したり昇圧する複数のリアクトルなど、電力変換部13が有する発熱部品65を冷却するための冷却装置66が配設されている。冷却装置66には、筐体11内で吸気口61から排気口63に至る２つの通気路67，68が設けられている。各通気路67，68にファン69，70がそれぞれ配置されているとともに発熱部品65がそれぞれ配置されている。
【００４２】
また、筐体11内の下部側に設けられた蓄電池モジュール収納領域29内にトランス39が配置されている。蓄電池モジュール収納領域29内の蓄電池モジュール12が配置される各収納位置のうち、例えば背面側中央の蓄電池モジュール12を配置可能とする収納位置にトランス39が配置されている。本来、蓄電池モジュール収納領域29内の背面側中央の収納位置に配置される蓄電池モジュール12は、筐体11内の右側内側に配置される。トランス39は、蓄電池モジュール収納領域29内の背面側中央の収納位置に配置されるトランス収納ボックス40内に収納される。
【００４３】
また、排気装置45は、トランス収納ボックス40の上部に取り付けられた排気ダクト71を備えている。排気ダクト71の上部は通気路68に連通されるとともにこの通気路68を通じて排気口63に連通されている。
【００４４】
そして、蓄電池システム10の動作時において、トランス39が発熱した場合、自然対流によって、トランス収納ボックス40内のトランス39の熱で暖められた空気が、排気ダクト71、通気路68、排気口63および排気口カバー64を通じて、筐体11の外部に排気される。トランス収納ボックス40内には筐体11内の空気が通気口48を通じて流れ込み、トランス39を冷却し、トランス収納ボックス40内のトランス39の熱で暖められた空気が上述のようにして筐体11の外部に排気される。
【００４５】
通気路68内は排気口63へ向けてファン70で送風されているため、排気ダクト71内の空気が排気口63へ向けて一緒に流れ、つまり排気ダクト71内の空気を上端開口から吸引する吸引力が作用し、トランス収納ボックス40内のトランス39の熱で暖められた空気が吸い出される。
【００４６】
そして、第４の実施形態の蓄電池システム10においても、第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００４７】
しかも、排気装置45は、蓄電池システム10が備えている通気路68および排気口63を利用してトランス39の熱で暖められた空気を筐体11の外部に排気することにより、簡単に構成することができる。
【００４８】
さらに、排気口63へ向けてファン70で送風されている通気路68内に排気ダクト71が連通していることにより、トランス39の熱で暖められた空気が排気ダクト71から吸い出され、効率よく排気することができる。
【００４９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
10    蓄電池システム
11    筐体
12    蓄電池モジュール
13    電力変換部
29    蓄電池モジュール収納領域
37    電力変換回路
39    トランス
45    排気装置
【図１】
2019176534.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019176534.tif 000009
【図８】
2019176534.tif 000010
【図９】
2019176534.tif 000011
【図１０】
2019176534.tif 000012
【図１１】
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