(57)【要約】【課題】設置作業が容易であり、かつ、安定して蓄電装置を保持可能な設置構造を提供することを目的とする。【解決手段】断面Ｕ字構造を有し、Ｕ字の開放方向を重力方向に向けて配置される複数のモジュールベースと、載置された複数のモジュールベースの上に載置され、モジュールベースと対向する底部に第２の凹部を有する蓄電装置と、モジュールベースと蓄電装置とを固定する締結具と、を有し、モジュールベースは、蓄電装置を載置する載置面に第１の凹部を有し、締結具が、第１の凹部と第２の凹部とに挿通する。【選択図】      図１
2016134291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面Ｕ字構造を有し、前記Ｕ字の開放方向を重力方向に向けて配置される複数のモジュールベースと、
前記載置された複数のモジュールベースの上に載置され、前記モジュールベースと対向する底部に第２の凹部を有する蓄電装置と、
前記モジュールベースと前記蓄電装置とを固定する締結具と、を有し、
前記モジュールベースは、前記蓄電装置を載置する載置面に第１の凹部を有し、前記締結具が、前記第１の凹部と前記第２の凹部とに挿通する、
蓄電装置設置構造。
【請求項２】
前記第１の凹部は、前記モジュールベースの前記載置面と、前記載置面とは反対側の面とを貫通する、
請求項１に記載の蓄電装置設置構造。
【請求項３】
前記モジュールベースは、前記蓄電装置を載置する底壁と、前記底壁から立ち上がり互いに対向する一対の側壁と、を有し、
前記底壁の前記載置面とは反対側の面と、前記一対の側壁の互いに対向する面と、に囲まれた領域が、手または工具を差し込み可能な程度の広さを有する、
請求項１または２に記載の蓄電装置設置構造。
【請求項４】
前記モジュールベースはU字側溝または溝形鋼の何れか一方である、請求項１から３いずれか１項に記載の蓄電装置設置構造。
【請求項５】
前記モジュールベースは、前記一対の側壁の間にさらに前記側壁を有する、
請求項３に記載の蓄電装置設置構造。
【請求項６】
前記モジュールベースは、前記一対の側壁を接続する前記側壁をさらに有する、
請求項３に記載の蓄電装置設置構造。
【請求項７】
断面Ｕ字構造を有する複数のモジュールベース上に蓄電装置を設置する蓄電装置の設置方法であって、
前記モジュールベースの前記蓄電装置を載置する面に第１の凹部を形成する第１の凹部形成工程と、
前記複数のモジュールベースを重力方向に前記Ｕ字の開放方向を向けて配置する配置工程と、
前記蓄電装置の前記モジュールベースと対向する底部に設けられた第２の凹部と、前記第１の凹部と、が対向するように前記複数のモジュールベースに前記蓄電装置を載置する載置工程と、
前記モジュールベースの前記第１の凹部と前記蓄電装置の前記第２の凹部とへ締結具を挿通し、前記締結具を締結することで前記蓄電装置と前記モジュールベースとを固定する固定工程と、を有する、
蓄電装置の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置設置構造および蓄電装置設置方法に関する。
【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した電気を必要に応じて放電することができる。例えば、電気料金が安い時間帯に充電した電気を電気料金の高い時間帯に放電したり、太陽光発電によって昼間に充電した電気を夜間に放電したりすることができる。
【０００３】
近年、住宅等の建物に置いて節電を図る等の目的で蓄電池を設置する場合がある。蓄電池は、例えば屋外において建築外壁の壁際等に設置することがある。この場合、蓄電池を基礎等のコンクリートの上に据え置くことが多い。
【０００４】
特許文献１では、基礎に予めアンカーボルトが埋没されている。蓄電装置の下面側に設けられた凹部に、基礎よりも上方に突出するアンカーボルトの突出部が入り込むことで蓄電装置を固定する。しかし特許文献１に記載された蓄電装置の設置構造は、予め埋没されたボルトを、蓄電装置に設けた挿通孔部に沿わせながら蓄電装置を下方に移動させる。このため、アンカーボルトを蓄電装置の挿通孔部に合わせて正確な位置に打ち込む必要がある。アンカーボルト位置を誤った場合には、アンカーボルトが埋没した基礎を再度整地しアンカーボルトの打ち込みを行う必要があり、その調整作業が煩雑であった。
【０００５】
そこで、特許文献２では設置床面にH形鋼から成るベースを配置し、これに夫々穿設したボルト挿通孔を介しアンカーボルトで設置床に固定する。さらにベースの上に底板を連結固定し、その上面に蓄電装置を載置し、その床板に固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１２５７３４号公報
【特許文献２】特開２０００−２４３３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２では、H形鋼の２つのフランジ部の一方に蓄電装置を載置し他方を設置床に固設し、２つのフランジ部の間にウェブ部が立設する。このため、蓄電装置に外部からの力が加わった場合に安定して蓄電装置を保持できない恐れがある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、設置作業が容易であり、かつ、安定して蓄電装置を保持可能な設置構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の蓄電装置設置構造は、
断面Ｕ字構造を有し、Ｕ字の開放方向を重力方向に向けて配置される複数のモジュールベースと、
載置された複数のモジュールベースの上に載置され、モジュールベースと対向する底部に第２の凹部を有する蓄電装置と、
モジュールベースと蓄電装置とを固定する締結具と、を有し、
モジュールベースは、蓄電装置を載置する載置面に第１の凹部を有し、
締結具が、第１の凹部と第２の凹部とに挿通する。
【００１０】
本発明の蓄電装置の設置方法は、
断面Ｕ字構造を有する複数のモジュールベース上に蓄電装置を設置する蓄電装置の設置方法であって、
モジュールベースの蓄電装置を載置する面に第１の凹部を形成する第１の凹部形成工程と、
複数のモジュールベースを重力方向にＵ字の開放方向を向けて配置する配置工程と、
蓄電装置のモジュールベースと対向する底部に設けられた第２の凹部と、第１の凹部と、が対向するように複数のモジュールベースに蓄電装置を載置する載置工程と、
モジュールベースの第１の凹部と蓄電装置の第２の凹部とへ締結具を挿通し、締結具を締結することで、蓄電装置とモジュールベースとを固定する固定工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
設置作業が容易であり、かつ、安定して蓄電装置を保持可能な設置構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態における蓄電装置設置構造の一例を示す図である。
【図２】本実施形態におけるモジュールベースの一例を示す図である。
【図３】本実施形態におけるモジュールベースの一例を示す図である。
【図４】本実施形態におけるモジュールベースの一例を示す図である。
【図５】本実施形態におけるモジュールベースの一例を示す図である。
【図６】本実施形態における蓄電装置の一例を示す図である。
【図７】本実施形態における蓄電システムの機能ブロックを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る蓄電装置設置構造の斜視図の一例を示す。本実施形態における蓄電装置設置装置は、蓄電池を有する蓄電装置１０と、蓄電装置１０を載置する複数のモジュールベース２０とを有する。
【００１５】
蓄電装置１０は底部（モジュールベースと対向する面）に締結具２１が挿入可能な第２の凹部１３を有する。蓄電装置の底部の凹部１３に締結具２１が挿通することで、蓄電装置１０の位置ずれを規制することができる。
【００１６】
蓄電装置１０はモジュールベース２０の上に載置される。図２にモジュールベース２０の一例を示す。モジュールベース２０は、底壁２０１と、底壁２０１から立ち上がり互いに対向する一対の側壁２０２と、を有する。底壁２０１と一対の側壁２０２とで断面U字構造を形成する。図２に示すように、モジュールベース２０はU字の開放方向を下（重力方向）に向けた状態で地面等の設置面に配置される。つまり、モジュールベース２０はU字の端部が設置面と接するように配置される。底壁２０１と蓄電装置１０とが接するように、複数のモジュールベース２０の上に蓄電装置１０を載置する。複数のモジュールベース２０を蓄電装置１０の大きさに合わせ蓄電装置１０の下面よりも幅が広く、奥行きも大きくなるように配置する。
底壁２０１から立ち上がる２つの側壁２０２でモジュールベース２０を支えるので、耐震性が向上する。例えば、蓄電装置１０やモジュールベース２０に外部からの力が加わった場合の位置ずれや転倒を防止することができる。
【００１７】
モジュールベース２０は、底壁２０１の蓄電装置１０１と対向する面（載置面２０１１）に凹部２０３（第１の凹部）を有する。第１の凹部は、底壁２０１が重力方向（高さ方向）に窪んだ形状であってもよいし、載置面２０１１と、載置面とは反対側の面２０１２とを貫通する貫通孔であってもよい。貫通孔を形成することで、第１の凹部に締結具２１を挿通しやすく、また締結具２１の固定を容易に行うことができる。モジュールベース２０は、側壁２０２の互いに対向する面と、載置面とは反対側の面２０１２と、で開放部を形成する。開放部は設置作業者の手や工具が差し込める広さを有することが好ましい。
【００１８】
第１の凹部には、モジュールベース２０と蓄電装置１０とを固定する締結具２１を挿入する。図１に示すように、締結具２１の突出部を、蓄電装置１０の対応する第２の凹部１３へ入れ込むことで、蓄電装置１０とモジュールベース２０とを固定する。複数のモジュールベース２０の上に蓄電装置１０を載置するため、モジュールベース２０の貫通孔と、蓄電装置１０の第２の凹部１３との位置合わせが容易となる。蓄電装置１０の第２の凹部１３の位置に合わせて、モジュールベース２０同士の間隔や向きなど、モジュールベース２０の配置を調整することができる。
【００１９】
蓄電装置１０を組み立てる場合には、まず所定の設置面に左右所定の間隔でモジュールベース２０を複数配列する。モジュールベース２０はU字の開放方向が設置面を向いた状態（重力方向を向いた状態）で配置する。蓄電装置１０の大きさに合わせてモジュールベース２０の数を調節するとよい。モジュールベース各々を互いに固定してもよい。モジュールベース同士を固定することにより強固な土台を形成することができる。
【００２０】
次いで、載置面２０１１の蓄電装置１０の第２の凹部１３と対応する位置に、第１の凹部を形成する。なお、事前に蓄電装置１０の寸法を測定しておき予めモジュールベース２０に第１の凹部を形成してもよい。
【００２１】
次いで締結具２１を第１の凹部へ挿通する。第１の凹部が底壁２０１を貫通しない窪みである場合には、第１の凹部へ締結具２１を嵌合させることで固定する。さらに、第１の凹部と締結具２１との隙間をコンクリ等で充填してもよいし、溶接で締結具２１と第１の凹部とを接続してもよい。第１の凹部が貫通孔である場合は、載置面とは反対側の面２０１２から締結具２１を挿通する。モジュールベース２０は、側壁２０２の互いに対向する面と、載置面とは反対側の面２０１２と、で形成された開放部が十分な広さを有する。このため開放部へ手や工具を入れて締結具を固定することができ、作業効率が向上する。
【００２２】
次に、第１の凹部２０３から突出する締結具２１と、蓄電装置１０の第２の凹部１３との位置を合わせ、モジュールベース２０の上に蓄電装置１０を載置する。蓄電装置１０の第２の凹部１３に締結具２１が入り込むため、蓄電装置１０の位置ずれを規制することができる。蓄電装置１０の第２の凹部１３が底板を貫通する貫通孔である場合には、第２の凹部１３へ締結具２１を貫通させ、蓄電装置１０内で締結してもよい。挿通した締結具２１の両端を締結するため、蓄電装置１０をより強固にモジュールベース２０と固定することができる。
【００２３】
このような本実施形態によれば、モジュールベース２０それぞれを対向する一対の側壁２０２で蓄電装置の荷重を支えることができる。例えば、H形鋼やI形鋼をモジュールベースとして用いた場合、H形鋼やI形鋼ではフランジ部分に蓄電装置を搭載し、重力方向に１本のウェブが立設する。このため、撃力が加わった場合にウェブが折れ、蓄電装置１０が転倒する恐れがある。一方、本実施形態によれば２本の側壁２０２が蓄電装置１０を支える。このため、側壁２０２に対して外部から撃力が加わった場合にも少なくとも一方の側壁２０２を維持できる可能性が高い。このため、Ｈ形鋼やＩ形鋼と比較して安定して蓄電装置１０を保持できる。
【００２４】
また、本実施形態によれば底壁２０１と一対の側壁２０２との三面で囲まれた領域（開放部）が手や工具を差し込み可能な広さを有する。このため、締結具２１の挿通や締結を容易に行うことができ作業効率が向上する。
【００２５】
本実施形態では複数のモジュールベース２０の上に蓄電装置１０を載置する。このような本実施形態によれば、モジュールベース２０の配置位置を調整することで、締結具２１の突出部と蓄電装置１０の第２の凹部１３の位置合わせを行うことができる。設置時の修正が容易であり、新たにモジュールベースに第１の凹部を設け、締結具２１を固定し直すなどの作業を軽減することができる。
【００２６】
以上、図１および図２を用いて説明したが、本発明の蓄電装置設置構造はこれに限定されるものではない。例えば、モジュールベース２０の断面はU字構造を有するが、U字構造にはコの字構造を含む。また底壁２０１から立ち上がる側壁２０２は、底壁２０１から垂直に立設するものであってもよいし、２つの側壁２０２の間隔が底壁２０１側から開放方向に向かってテーパー状に広がる構造を有してもよい。
【００２７】
モジュールベース２０の側壁２０２は少なくとも２つあればよく、２以上の側壁２０２を有してもよい。例えば図３に示す一例の様に底壁２０１から複数の側壁２０２が並んで立ち上がる構造を有してもよい。または図４に示す一例のように互いに向かい合う一対の側壁２０２と、一対の側壁２０２を接続する側壁２０２をさらに有してもよい。
【００２８】
または、図５に示す一例のように側壁２０２の他の側壁と対向する面とは反対側の面（側壁２０２の外側の面）よりも、底壁２０１の端部が外側に張り出していてもよい。張り出した底壁２０１の端部を持つことができ、モジュールベース２０の配置や移動が容易となる。ただしモジュールベースの安定性を確保するために、一対の側壁２０２の間隔長を超えない範囲で底壁２０１を外側に張り出すことが好ましい。
【００２９】
モジュールベース材料として、コンクリートや金属を用いることができる。モジュールベース２０として上ぶた式U字側溝や落ぶた式U字側溝や溝形鋼を用いると、同一のサイズのモジュールベース２０を容易に得ることができる。JIS規格に沿ったU字側溝や溝形鋼を用いることで安定した品質のモジュールベース２０を容易に入手することができる。複数のモジュールベース２０が互いに接するように並べてもよいし、複数のモジュールベース２０の間に所定の間隔をあけて並べてもよい。なお、複数のモジュールベース２０それぞれが第１の凹部を有する一例を説明したがこれに限定されるものではない。一部のモジュールベース２０が第１の凹部を有さず蓄電装置１０と固定されていなくともよい。締結具２１により蓄電装置１０と固定するモジュールベース２０の数は、蓄電装置１０の大きさや求める固定強度に応じて適宜変更するとよい。例えば、蓄電装置１０の底面の隅部と対向するモジュールベース２０や底面の中央部と対向するモジュールベース２０を蓄電装置１０と固定し、他の位置のモジュールベース２０は蓄電装置１０と固定しなくともよい。一部のモジュールベース２０のみを蓄電装置１０と固定することにより、蓄電装置１０の側面に対して外力が加わった場合に蓄電装置１０と固定したモジュールベース２０の位置ずれを、固定されていないモジュールベース２０によって規制することができる。
【００３０】
また、１つのモジュールベース２０が第１の凹部を複数有してもよい。複数のモジュールベース２０の間にＩ形鋼やＨ型鋼を配置してもよい。複数のモジュールベース２０によって蓄電装置１０が保持できるように配置すればよい。
【００３１】
第１の凹部２０１１の形状は、締結具２１が挿通可能な形状であれば特に限定されない。第１の凹部２０１１の形状は、蓄電装置１０との固定に用いる締結具２１の形状に合わせて適宜変更するとよい。
【００３２】
第２の凹部１３の形状は締結具２１が挿通可能な形状であれば特に限定されない。蓄電装置１０の底板の一部に凹みを形成し、第２の凹部１３としてもよい。または、蓄電装置１０の底壁を貫通する貫通孔を形成し第２の凹部１３としてもよい。第２の凹部１３が貫通孔である場合には、蓄電装置１０の内部で締結具２１を締結するとよい。
【００３３】
締結具２１としてボルトとナットを用いることができる。ナットへボルトを差し込み、さらに底壁２０１の開放部と対向する面からボルトを貫通孔へ貫通させる。底壁２０１の載置面２０１１からボルトが突出する位置で、ナットを締めることでボルトを固定とよい。
【００３４】
蓄電装置１０とモジュールベース２０との間に土台等を配置してもよい。かかる場合には、モジュールベース２０の載置面２０１１の上に土台を載置し、土台の上に蓄電装置１０を載置する。土台の蓄電装置１０と対向する面と、モジュールベース２０と対向する面とを連通する貫通孔を設け、締結具２１を、第１の凹部２０３と土台の貫通孔と蓄電装置の第２の凹部１３とに挿通してもよい。又は、蓄電装置１０と土台とを固設し、土台のモジュールベース２０と対向する面が第２の凹部１３を有してもよい。蓄電装置１０を土台の上に載置することにより高さ方向の調整を容易に行うことができる。また、蓄電装置１０の防水、防塵を保つことができる。
【００３５】
図６に蓄電装置１０の構造の一例を示す。本一例における蓄電装置１０は、ケース１１と電池モジュール１１０と、充放電制御装置１５０とを有する。
【００３６】
電池モジュール１１０は、電力の蓄積及び放出が可能な、リチウムイオン充電池、ニカド（Ｎｉ−Ｃｄ）電池、ニッケル水素（Ｎｉ−ＭＨ）電池等の蓄電池（二次電池）を備える。電池モジュール１１０は、所要の出力電圧に応じて１つまたは複数の蓄電池が直列または並列に接続される。蓄電池システムは所要の蓄電量に応じて、１つまたは複数の電池モジュール１１０が並列に接続される。
【００３７】
ケース１１は、内部に電池モジュール１１０と、充放電制御装置１５０と、を収容する。また、ケース１１の底部に締結具２１が挿入可能な第２の凹部１３を有する。ケースの底部の凹部１３に締結具２１が挿通することで、ケース１１の位置ずれを規制することができる。ケース１１はラック型、箱型などがあるが、電池モジュール１１０を内部に配置できる構造を有すものであればよい。または、電池モジュール１１０をモジュールベースに収容し、モジュールベースをケース１１の内部に配置してもよい。ケース１１内に電池モジュール１１０を１つまたは複数配置し、複数の電池モジュール１１０は互いに直列または並列に接続される。
【００３８】
ケース材料として金属系、特に銅やアルミ系材料を用いてもよい。金属系材料を用いた場合には、高い放熱性が得られる。または、樹脂系材料（ABS等）を用いてもよい。樹脂系材料を用いることで軽量化や絶縁性を確保することができる。
【００３９】
充放電制御装置１５０は、電池モジュール１１０の監視や、充電および放電の制御を行う。充放電装置１５０は電池モジュール１１０ごとに設けてもよいし、蓄電装置１０ごとに設けてもよい。
【００４０】
蓄電装置１０を含む蓄電システムの一例を図７に示す。本一例における蓄電池システムは、電力を蓄積または放出する電池モジュール１１０と、電池モジュール１１０を過充電、過放電、過電流等から保護するＢＭＵ（Battery  Management  Unit）１２０と、電池モジュール１１０と電力供給源である配電系統や発電機とを連系可能にするための電力変換を行うと共に、電池モジュール１１０に対する充電または電池モジュールからの放電を制御するパワーコンディショナ（ＰＣＳ）１４０と、ＢＭＵ１２０及びパワーコンディショナ１４０を含む蓄電池システム全体の動作を制御するシステムコントローラ１３０とを有する。
【００４１】
配電系統は、蓄電装置１０へ電力を供給する。配電系統は電力供給者が設置、管理する商用電力系統であってもよいし、太陽光発電機や燃料電池などの分散電源であってもよい。
【００４２】
ＢＭＵ１２０は、電池モジュール１１０の蓄電池に対応した周知の保護ＩＣ（Integrated  Circuit）及び各種の電子デバイスを含む電子回路で実現される。ＤＣ／ＡＣ双方向インバータ１４１は、周知のＤＣ／ＡＣインバータ回路、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路、ＤＣ／ＤＣコンバータ、電路を切り換えるためのリレー（スイッチ）等で実現される。制御部１４２は、システムコントローラ１３０と情報を送受信するための周知の通信回路、後述する電流センサ７０で検出された電流値を受信して電力値に変換する周知の電流電力変換回路、並びにシステムコントローラ１３０からの指示にしたがってＢＭＵ１２０、ＤＣ／ＡＣ双方向インバータ１４１等の動作を切り換えるための制御信号を出力する周知の論理回路等を組み合わせた電子回路で実現できる。なお、図２では、制御部１４２がパワーコンディショナ１４０内に設ける構成例を示すが、制御部１４２は、パワーコンディショナ１４０から独立した装置でもよく、システムコントローラ１３０内に設けてもよい。 
システムコントローラ１３０は、ＣＰＵ、記憶装置、各種論理回路、並びに制御部１４２、ＢＭＵ１２０、ＤＣ／ＡＣ双方向インバータ１４１と情報を送受信するための通信手段を備えた情報処理装置（コンピュータ）を用いる。システムコントローラ１３０は、記憶装置が保持するプログラムに従って処理を実行することで、蓄電池システムとしての動作を実現する。
【符号の説明】
【００４３】
１０    蓄電装置
１１    ケース
１３    第２の凹部
２０    モジュールベース
２１    締結具
２０１    底壁
２０２    側壁
２０３    第１の凹部
１１０    電池モジュール
１５０    充放電制御装置
【図１】
2016134291.tif 000003
【図２】
2016134291.tif 000004
【図３】
2016134291.tif 000005
【図４】
2016134291.tif 000006
【図５】
2016134291.tif 000007
【図６】
2016134291.tif 000008
【図７】
2016134291.tif 000009