电力储存装置制造方法
【专利摘要】电力储存装置具有锂离子二次电池等蓄电设备的蓄电组（58），从蓄电设备对外部负载供给电力并通过来自外部的电力对蓄电设备充电。蓄电组（58）被收容在具有顶板（54）、底板（55）和架部件（57）的蓄电架（51）中。在蓄电架（51）上设有风扇外壳（64）。风扇外壳（64）内安装有顶部风扇（68），在将顶部风扇（68）安装到风扇外壳（64）或者从风扇外壳（64）取出时，从蓄电架（51）的上表面前方装卸顶部风扇（68）。
【专利说明】电力储存装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有收容多个锂离子电池等蓄电设备的蓄电组的蓄电架的电力储存
>J-U ρ?α装直。
【背景技术】
[0002]在工厂或楼宇中，设有在用电高峰时补充电力、在用电较少时向由锂离子二次电池或锂离子电容器等构成的蓄电设备充电的电力储存装置。在工厂或楼宇中补充电力的情况下，电力储存装置通常配置在设于工厂等建筑中的电源室内。如果预先将安装有电力储存装置的集装箱邻接工厂的建筑而配置，同样地能够在工厂的生产设备用电高峰时补充电力。
[0003]在集装箱中安装电力储存装置的集装箱安装型电力储存装置能够通过拖车在陆地上运输集装箱，或者能够通过船舶在海上运输，在发生停电时能够对电力负载补充电力。专利文献I的图5中记载了设置在海上集装箱的电力储存系统。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2012-23948号公报
【发明内容】
[0007]包括电力储存装置安装在集装箱内的情况，电力储存装置具有收容多个作为蓄电设备的蓄电组的蓄电单元即蓄电架。蓄电单元通常配置在有限空间的电源室内，而且电源室内设置有多个蓄电单元。作为蓄电设备的锂离子电池或锂离子电容器由于在充放电时发热，为了使冷却风在内部流通而在收容多个蓄电组的蓄电单元中设有冷却风扇。在定期维护时，冷却风扇需要从蓄电单元取出。然而，如果将蓄电单元设置在有限的电源室空间内，由于蓄电单元周围不能确保足够的作业空间，取出或安装设置在蓄电单元的冷却风扇的作业需要在狭小的空间中进行，存在可操作性差的问题。
[0008]为了提高耐震性，蓄电单元连结在电源室的基底表面上。此外，为了与其它控制单元电连接，蓄电单元连接了电缆，为了在电缆和其它控制单元电连接的状态与切断连接的状态之间切换，在蓄电单元上设有断路器。然而，蓄电单元由于抵接着形成电源室的壁面设置，在蓄电单元的背面侧通过连结部件进行的蓄电单元连结作业和蓄电单元取出作业的可操作性差。并且，如果断路器配置在蓄电单元的背面侧，则断路器的维护作业变得困难。如果将断路器配置在蓄电单元的前表面侧，则由于电缆束绕到蓄电单元的前表面侧，断路器与电缆互相妨碍，维护时断路器的装卸的可操作性变差。
[0009]本发明的目的为提高电力储存装置的维护可操作性。
[0010]用于解决课题的方案
[0011]一个实施方式的电力储存装置，在电源室内配置有锂离子二次电池等蓄电设备的蓄电组和控制向外部负载供给的电力的控制单元，包括:蓄电架，其具有顶板、底板和在它们之间收容上述蓄电组的多个架部件，抵接上述电源室的安装壁面而配置；风扇外壳，其前表面设置有开口部并形成有通气孔，设置在上述蓄电架的上表面；顶部风扇，其以能够从上述风扇外壳的前表面自由装卸的方式安装于上述风扇外壳内，产生从上述蓄电架的正面侧流入上述蓄电架内并从上述顶板流出的冷却风；和前面盖，其覆盖上述风扇外壳的前表面，上述顶部风扇从所述蓄电架的上表面前方装卸。
[0012]发明效果
[0013]该电力储存装置中，用于在蓄电架内部产生冷却风的顶部风扇设置于蓄电架的顶板，由于顶部风扇从蓄电架上表面前方装卸，能够在顶部风扇的维护作业时从蓄电架的前表面侧取出或安装顶部风扇，能够易于进行顶部风扇的维护作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是表示安装有电力储存装置的集装箱的外观的立体图。
[0015]图2 (A)是图1的前视图、(B)是图2 (A)的右侧视图。
[0016]图3是表不电源室的、切去集装箱的一部分的立体图。
[0017]图4是表示除去顶壁的状态下的集装箱的俯视图。
[0018]图5是表示安装在集装箱底壁的作为支承脚部件的钢材的配置状态的俯视图。
[0019]图6 (A)是表示蓄电单元的前视图，(B)是图6 (A)的右侧视图，(C)是表示蓄电单元的底板的俯视图。
[0020]图7 (A)是表示蓄电单元内部的蓄电架的前视图，(B)是图7 (A)的右侧视图。
[0021]图8是表示设置在蓄电架顶板的冷却机的分解立体图。
[0022]图9是表示设置于蓄电架的断路器的立体图。
【具体实施方式】
[0023]下面参照附图详细地说明本发明的实施方式。图1?图5表示安装有电力储存装置的集装箱10。集装箱10具有底壁11、左右的侧壁12、13、前后的端壁14、15和顶壁16，在内部形成有电源室17。前后的端壁14、15由能够自由开闭的门形成，在开启这些门的状态下，在电源室17内安装蓄电设备等构成电力储存装置的设备。集装箱10安装在拖车上，利用牵引拖车的拖拉机将电源搬运到有需要的地方。例如，在邻接工厂的建筑物设置电力储存装置的情况下，将集装箱搬运到工厂的厂房附近，能够对生产设备的电力负载进行电力供应。
[0024]如图3和图4所示，电源室17内，抵接着一个侧壁13的内表面即安装壁面13a成一列地配置有三台蓄电单元21?23。进一步，与这些蓄电单元21?23同列，在电源室17内分别抵接着安装壁面13a配置有主电路单元24、逆变器单元25和监控单元26，分别作为控制单元。抵接着另一个侧壁12的内表面即安装壁面12a，受电单元27与监控单元26相对地配置在电源室17内，在一个端壁14侧，两台蓄电控制单元28、29配置在电源室17内。由蓄电单元21?23等设备构成电力储存装置，这些设备被安装在电源室17内后，构成端壁14、15的门关闭。
[0025]蓄电单元21中收容有多个以锂离子电容器为蓄电设备的蓄电组，蓄电单元22、23中收容有多个以锂离子二次电池为蓄电设备的蓄电组。各蓄电设备具有充入从集装箱10外部供给的电力的功能和向外部的电力负载供给电力的功能。集装箱10的侧壁12的外表面设有室外配电盘30，在该室外配电盘30上连接有用于从外部供给电力的输入用电缆和用于向外部负载供给电力的输出用电缆。
[0026]从外部供给的AC电流由蓄电控制单元28转换成DC电流，向以锂离子电容器为蓄电设备的蓄电组供电，为蓄电设备充电。该蓄电控制单元28具有将蓄电设备的DC电流转换成AC电流的功能。另一方面，来自外部的AC电流由蓄电控制单元29转换成DC电流，向以锂离子二次电池为蓄电设备的蓄电组供电，为蓄电设备充电。该蓄电控制单元29也具有将来自蓄电设备的DC电流转换成AC电流的功能。监控单元26具有监控这些单元的动作的功能和停电时控制各种设备的功能。
[0027]构成电力储存装置的蓄电单元21?23等设备安装后，电源室17的宽方向中央部分成为操作者的作业空间。为了改善电源室17的作业环境，在侧壁13内表面的两端部设有空调机31、32，各空调机31、32的室外机31a、32a安装在集装箱10的外部。为了给电源室17换气，在侧壁12的两端部设有吸气用的换气扇33、34，在侧壁的中央部分设有排气用的换气扇35、36。如图4中的双点划线所示，在顶壁16的内表面设有照明器具38。
[0028]如图5所示，沿着侧壁13的安装壁面13a，三个支承脚部件41?43安装在底壁11的地板面上，这些支承脚部件41?43上连结了蓄电单元21?23以及与它们连成一列配置的各种控制单元。支承脚部件41对应蓄电单元等单元的后端部一侧，支承脚部件42对应前端部一侧。支承脚部件43对应三台蓄电单元21?23的前后方向靠中央的位置。
[0029]沿着侧壁12的安装壁面12a，两个支承脚部件44、45安装在底壁11的地板面即基底面上，支承脚部件44对应受电单元27的后侧端部，支承脚部件45对应受电单元27的前端部一侧。进一步，在底壁11的端壁14 一侧，沿着集装箱10的宽方向，支承脚部件46、47安装在地板面上，支承脚部件46对应两个蓄电控制单元28、29的后侧端部，支承脚部件47对应前侧端部。各支承脚部件41?47由横截面为口字形状的槽形钢形成。
[0030]图6表示图3所示的蓄电单元22，图7表示蓄电单元22内部的蓄电架51。蓄电架51具有前后左右的支柱52，如图6所示，在前表面设有自由开闭的门53。蓄电架51的上端部设有顶板54，下端部设有底板55。进一步，后侧面和左右侧面设有盖板56，图6 (B)中表示蓄电架51的右侧面的盖板56。蓄电架51中，在上下方向上隔着间隔设有多个架部件57，各架部件57上收容有整合了蓄电设备的蓄电组58。各蓄电组58呈蓄电架51的前后方向的尺寸比上下左右方向的尺寸长的大致长方体形状。构成蓄电组58的蓄电设备由锂离子二次电池构成，具有充电功能和放电功能。
[0031]由于各蓄电组58在充电时和放电时发热，为了在蓄电架51内产生冷却风，在顶板54上设有排风机60。为了将电源室17内的空气送入蓄电架51内，如图6所示，在门53的下端部设有吸气口 61，在上下方向中央部设有吸气口 62，设定使吸气口 61的开口面积比吸气口 62的大。此外，也可以在蓄电架51的左右盖板56上设置吸气口。
[0032]图8是排风机60的分解立体图，在顶板54上设有两个贯通孔63。在顶板54上设有风扇外壳64,该风扇外壳64具有后侧壳片64a、左侧壳片64b、右侧壳片64c以及上侧壳片64d,在前表面设有开口部65。构成风扇外壳64的后侧壳片64a、左侧壳片64b以及右侧壳片64c由冲孔金属形成,设有多个通气孔66。另一方面,上侧壳片64d由网格状的金属网形成，设有多个通气孔66。此外，作为构成风扇外壳64的各壳片64a?64d，只需为具有通气孔66的结构，既可由金属网形成所有壳片，也可由冲孔金属形成。
[0033]如图6和图7所示，风扇外壳64的左右方向的尺寸设定得比蓄电架51的左右方向的宽度尺寸短。风扇外壳64的前后方向的尺寸设定得比蓄电架51的前后方向的宽度尺寸短，并使风扇外壳64的背面比蓄电架51的背面偏向前方侧。因此，即使蓄电架51的背面抵接安装壁面13a配置，在风扇外壳64的背面与安装壁面13a之间也形成有通气的空间SI。另一方面，在集装箱10的顶壁16的内表面安装有角材，如图6所示，电源室17的设备收容空间的高度为到包含角材的顶壁16的内表面16a的尺寸。风扇外壳64的上侧壳片64d的上表面即风扇外壳64的上表面与顶壁16的内表面16a之间形成有通气的空间S2。
[0034]如图8所示，位于两个贯通孔63之间、在顶板54上沿前后方向延伸的导轨67在顶板54的上方突起地设置。风扇外壳64内以能够自由装卸的方式安装有两个顶部风扇68，顶部风扇68具有双点划线所示的风扇71和支撑其的支承框架72，支承框架72由绝缘材料形成。通过顶部风扇68产生从吸气口 61、62流入蓄电架51内、从风扇外壳64的通气孔66流出的冷却风的流动，冷却蓄电组58。
[0035]各支承框架72上设有未图示的定位销，与定位销相对应，在顶板54设有未图示的定位孔。但也可在支承框架72上设置定位孔，在顶板54上设置定位销。由于作为用于安装风扇的安装板的支承框架72由绝缘部件形成，能够使顶部风扇68与蓄电架51绝缘。
[0036]为了将顶部风扇68安装在蓄电架51的顶板54的上表面,沿着导轨67将各顶部风扇68的支承框架72从蓄电架51的正面侧滑动到背面侧，在定位孔中插入定位销。由此，顶部风扇68从蓄电架51的上表面前方装入风扇外壳64内。在风扇外壳64的前表面，以能够自由装卸的方式安装有覆盖开口部65的前面盖73，在前面盖73上也设置有通气孔66。前面盖73以螺栓紧固在风扇外壳64上。
[0037]在维护顶部风扇68时，为了从风扇外壳64内取出顶部风扇68，在蓄电单元22的前表面，操作者取下前面盖73,将顶部风扇68从风扇外壳64的前表面拉出，从风扇外壳64的开口部65拉出到蓄电单元22的上表面前方。
[0038]由于蓄电架51配置在空间有限的电源室17内，为了确保操作者的作业空间，蓄电架51以背面抵接着安装壁面13a的方式配置，蓄电单元22的左右两侧配置有其它蓄电单元21、23。而且，风扇外壳64与顶壁16之间的空间S2也受到限制。因此，在蓄电架51的背面侧、左右侧面和上方没有装卸顶部风扇68的空间。然而如上所述，由于在蓄电单元22的上表面前方取出或安装排风机60的顶部风扇68，所以能够易于进行顶部风扇68的交换作业和维护作业。
[0039]如图7 (A)所示，在蓄电架51的下端部以能够自由装卸的方式安装有断路器74，用于在收容于蓄电架51的蓄电组58和控制单元等其它单元电连接的状态与切断连接的状态之间切换。断路器74如图9所示，安装在安装板75上。安装板75具有正面部75a和从其左右端部折弯的左右侧面部75b、75c。断路器74安装在正面部75a上，断路器74上设有操作开关76。左右的侧面部75b、75c的后端部上设有凸缘77，在各凸缘77上设有安装孔78。如图7 (B)所示，与安装孔78对应地在蓄电架51上安装有螺栓部件79，对于安装板75，通过松开螺栓部件79，断路器74能够与安装板75 —起从蓄电架51的正面侧取出或安装。对于断路器74，由于能够从蓄电架51的正面侧装卸，不仅断路器74的操作开关76的操作，而且其更换和维护也易于进行。[0040]图6 (C)是表示蓄电架51的底板55的俯视图。在底板55上，用于让线路通过的布线孔81设在靠近底板55的前面侧。这样，蓄电架51将布线孔81设在蓄电架51的前面侦牝成为前面布线型。如果在蓄电架51的正面侧靠内侧配置断路器74，则通过布线孔81的线路与断路器互相妨碍。对此，将断路器74安装于安装板75，使断路器74位于蓄电架51的前面侧。由此，通过与安装板75 —起取出或装入，能够避免布线束与断路器74的相互妨碍，并且易于进行维护。
[0041]如图6 (C)所示，在底板55的前面侧设置有多个安装孔82，上面安装有被螺栓紧固在图5所示的支承脚部件42上的未图示的螺栓部件。进一步，在底板55的背面的靠前面侧设有多个安装孔83，安装在各安装孔83中的未图示的螺栓部件被螺栓紧固在图5所示的支承脚部件43上。各螺栓部件为用于将蓄电架51相对支承脚部件42、43以能够自由装卸的方式连结的连结部件。
[0042]如图6 (B)所示，蓄电架51配置在三个支承脚部件41?43上，蓄电架51被螺栓部件连结在前面侧的支承脚部件42和离开背面侧、在蓄电架51的前后方向靠近中央的位置的支承脚部件43上。由此，经由支承脚部件42、43，利用螺栓部件将蓄电架51固定在集装箱10的底壁11的基底面Ila上时，操作者对跟前侧的支承脚部件42和背面的靠前面侦U、即前后方向靠近中央的支承脚部件43进行螺栓紧固作业，不需要进行里面侧的支承脚部件41的螺栓紧固作业。由此，在将蓄电架51安装在集装箱10的电源室17内时，通过从蓄电架51的前面侧的螺栓紧固作业就能够将蓄电架51固定在底壁11上。此外，对于主电路单元24等其它控制单元，也可同样地使用连结部件对支承脚部件固定。
[0043]图6?图9表示图3所示的蓄电单元22的蓄电架51，其它蓄电单元21、23也为相同的结构。但是，蓄电单元21的左右方向的宽度尺寸设定得比其它蓄电单元22、23短，蓄电单兀21的风扇外壳64内设有一个顶部风扇。
[0044]如上所述，用于将设置在蓄电架51内的蓄电组58产生的热量排出到外部的排风机60设置在蓄电架51的顶板54上。蓄电架51抵接着安装壁面13a配置，并且虽然顶壁16与风扇外壳64之间不能确保足够的空间，但由于从风扇外壳64的前面侧装卸顶部风扇68，所以能够易于进行顶部风扇68的装卸操作。而且，由于能够从蓄电架51的前面侧将断路器74与安装板75 —起取出，所以能够易于进行前面配线型的蓄电架51中的断路器74的维护。
[0045]这样，由于构成各蓄电单元21?23的蓄电架51为顶部风扇68、断路器74从蓄电架51的前面维护的前面维护结构，所以能够提高其可操作性。而且，由于蓄电单元21?23背面抵接着电源室17的安装壁面配置，能够使包括排风机60在内的蓄电单元小型化，能够提高各自的设置方便性。通过该设置方便性的提高，也能够改善将蓄电单元连结在电源室17的基底面上的安装作业。
[0046]如图1?图5所示，构成各蓄电单元21?23的蓄电架51安装在集装箱10中，但也可以不是安装在集装箱10中，而是配置在建筑物的电源室内。这种情况下，即使将蓄电单元抵接着建筑物侧壁的安装壁面配置在电源室内，也能够易于进行顶部风扇68与断路器74的维护。进一步，能够易于进行在基底面上蓄电单元的固定作业或卸除作业。
[0047]本发明并不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更。
[0048]产业中的可应用性[0049]该电力储存装置配置在建筑物或集装箱等电源室内，用于从蓄电设备向外部负载供给电力。能够从外部供给电力对蓄电设备充电。
【权利要求】
1.一种电力储存装置，在电源室内配置有锂离子二次电池等蓄电设备的蓄电组和控制向外部负载供给的电力的控制单元，该电力储存装置的特征在于，包括: 蓄电架，其具有顶板、底板和在它们之间收容所述蓄电组的多个架部件，抵接所述电源室的安装壁面而配置； 风扇外壳，其前表面设置有开口部并形成有通气孔，设置在所述蓄电架的上表面； 顶部风扇，其以能够从所述风扇外壳的前表面自由装卸的方式安装于所述风扇外壳内，产生从所述蓄电架的正面侧流入所述蓄电架内并从所述顶板流出的冷却风；和 前面盖，其覆盖所述风扇外壳的前表面， 所述顶部风扇从所述蓄电架的上表面前方装卸。
2.如权利要求1所述的电力储存装置，其特征在于: 所述蓄电架上以能够从所述蓄电架的前表面自由装卸的方式安装有安装板，安装板上设置有在所述蓄电组和所述控制单元电连接的状态与切断的状态之间进行切换的断路器，所述断路器和所述安装板都从所述蓄电架的前表面侧装卸。
3.如权利要求2所述的电力储存装置，其特征在于: 所述安装板设置在所述蓄电架的下端部。
4.如权利要求1所述的电力储存装置，其特征在于: 将所述蓄电架固定在所述电源室的基底的连结部件的安装孔设置在所述蓄电架的底板的正面侧。
5.如权利要求4所述的电力储存装置，其特征在于: 沿着所述安装壁面、对应在所述蓄电架的前表面侧和所述蓄电架的前后方向靠中央的位置而将支承脚部件固定在所述电源室的基底面上，利用所述连结部件将所述蓄电架连结在所述支承脚部件上。
6.如权利要求1所述的电力储存装置，其特征在于: 在集装箱中形成所述电源室，所述集装箱具有前后的端壁、内表面设有安装侧面的左右的侧壁、顶壁和底壁，并安装于拖车，所述蓄电架被抵接在所述侧壁的安装侧面上配置。
7.如权利要求6所述的电力储存装置，其特征在于: 在所述集装箱的侧壁的外表面设置有室外配电盘，在该室外配电盘上连接有向外部的电负载输出电力的输电缆。
【文档编号】H01M10/6563GK104040781SQ201280002682
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】田中融, 田中克佳, 猪俣玲 申请人:株式会社日立制作所