蓄电装置制造方法
【专利摘要】一种蓄电装置，所述蓄电装置包括电池容纳体和用于容纳该容纳体的框架，还包括在竖直地插入和移除电池容纳体时用于接收在电池容纳体的下侧上的第一端部的第一导轨和用于接收在该容纳体的上侧上的第二端部的第二导轨，其中第一导轨包括：彼此高度不同并且在插入方向上延伸的一对高侧板和低侧板；和处于导轨端部处的包括制动器的接收部；在电池容纳体的第一端部的在插入方向上的背侧上的角部附近，设置第一突出部，以便当移除电池容纳体时，第一突出部接合所述制动器，由此防止电池容纳体掉落；并且在电池容纳体的第二端部的在插入方向上的背侧上的角部附近，设置第二突出部，以便当电池容纳体被倒置，试图通过第二导轨接收第一端部并且第一导轨接收第二端部来插入电池容纳体时，第二突出部就接合高侧板，由此阻碍插入；并且当试图从接收部移除电池容纳体时，第二突出部就接合制动器，由此防止电池容纳体掉落。
【专利说明】蓄电装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种蓄电装置。
【背景技术】
[0002]蓄电装置均包括多个二次电池，并且能够视需要放出在二次电池中存储的电力。例如，蓄电装置能够在白天放出在夜间在电费低时储存的电力，以及在夜间放出在白天通过光伏发电存储的电力。另外，在断电情况下，蓄电装置能够将蓄电装置中存储的电力放出直至所需时间。
[0003]这些蓄电装置通常已经被安装在例如工业或商业设施中，但是近年来，也开始将它们更多地安装在普通住宅中。
[0004]当前，用于蓄电装置的二次电池通常为薄膜封装电池。薄膜封装电池包括通过借助隔板交替地堆叠正极板和负极板形成的电池元件，并且电池元件和电解液被封入由封装膜(诸如层压膜)形成的容器中。
[0005]专利文献I描述了一种蓄电装置，其中具有被整体地封装在其中的多个单元电池的锂离子电池被布置在立方体外壳中，该立方体外壳的外围被金属板围绕。外壳的内侧被壁体分为右和左空间，并且在其中一个空间中布置锂离子电池及其充电单元。在另一空间中布置控制器，该控制器将电池的电力转换为交流电且提供交流电电力，并且在控制器和壁体之间存在散热空间。
[0006]专利文献2描述了一种蓄电系统，该蓄电系统包括具有多个电池单元的电池模块和容纳电池模块的外壳罩，其中在电池模块中积聚的电荷被转换为交流电且被供给到负载。外壳罩具有立方体形状，该立方体形状具有包括最大面积作为前部部分的表面，并且在外壳罩中容纳多个立方体电池模块。这些电池模块被布置成如下形式，即外壳罩的前部部分和各模块的具有最大面积的表面彼此面对，并且能够通过外壳罩的侧部分而插入外壳罩/从外壳罩移除。此外，在外壳罩内部布置有控制器，该控制器控制到交流电的电转换，或电池模块的充电/放电。
[0007]引用列表
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:JP2010-182541A
[0010]专利文献2 JP2Ol2-93O9A
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]在专利文献I中所述的蓄电装置中，包括被整体封装在其中的多个单元电池的电池被容纳在外壳中。因而,在电池的安装、维修和检查工作时,必需将整个一体的电池移入和移出外壳。如专利文献I中所述的，电池具有大重量，并且移入和移出这种电池的工作需要大量劳动。另外，由于电池是一体化的电池，所以即使识别到电池故障，也不可能个别地确定在如被容纳在蓄电装置中的电池中相应的单元电池是否存在故障，或者仅将存在故障的单元电池移入和移出蓄电装置以维修或替换。
[0013]在专利文献2中所述的蓄电系统中，包括被容纳在其中的多个单元电池的多个电池模块被容纳在外壳罩中。这种蓄电装置使得能够实现紧凑大小和易于维护。然而，在蓄电系统的安装、维修和检查工作时，必需将各电池模块移出和移入外壳罩。如果每个电池模块都具有大重量(例如，9kg)，就需要大量劳动以移入和移出多个这样的重物体，因而，需要提高可用性。
[0014]另外，在移入和移出这些电池模块的工作中，重要的是防止重的电池模块掉落，以提高工作的安全性，并且防止由于掉落发生的电池模块故障。具体地，当外壳罩的电池模块容纳部被放置在相对高的位置处时，或者其中外壳罩具有多段容纳部并且电池模块被容纳在上段侧的容纳部中时，防止电池模块掉落是重要问题。
[0015]另外，被布置在外壳罩中的多个电池模块被互连或连接至外壳罩中的电子部件，并且在这种连接中，需要提高连接工作的效率和简化连接结构(例如，缩短连接器之间的线缆或直接连接)。因而，为在具体布置中定位电池模块的连接器(端子)，可以确定插入电池模块时各电池模块的竖向位置。在这种情况下，如果以错误方式插入电池模块，就必需拉出重的电池模块，并且翻转和再次插入重的电池模块，导致工作效率的明显降低。
[0016]本发明的目标在于提供能够解决任何上述问题的蓄电装置和蓄电系统。
[0017]问题的解决方案
[0018]本发明的一方面提供一种蓄电装置，该蓄电装置包括电池容纳体和用于容纳电池容纳体的框架，
[0019]其中在框架的侧面部处设置有用于通过侧面部插入和移除电池容纳体的开口 ；
[0020]电池容纳体具有扁平形状并且竖直地被容纳和设置，以便电池容纳体的端部面对开口 ；
[0021]框架在内部包括:第一导轨，用于在插入和移除电池容纳体时接收电池容纳体的下侧上的第一端部；和第二导轨，用于在插入和移除电池容纳体时接收电池容纳体的上侧上的第二端部；
[0022]第一导轨包括彼此面对并且在插入方向上延伸的一对侧板，该对侧板支撑电池容纳体的下侧上的第一端部，其中一个侧板为高于另一侧板的高侧板，并且另一侧板为低于高侧板的低侧板；
[0023]在第一导轨的开口侧上的端部处，设置有包括制动器的接收部；
[0024]在电池容纳体的下侧上的第一端部的在插入方向上的背侧上的角部附近，设置有弟一关出部，以便当移除电池各纳体时，弟一关出部接合制动器，由此防止电池各纳体掉落；并且
[0025]在电池容纳体的上侧上的第二端部的在插入方向上的背侧上的角部附近，设置有第二突出部，以便，
[0026]当电池容纳体被倒置，第二端部的背侧角部附近被布置在接收部上，并且然后试图通过第二导轨接收电池容纳体的第一端部和第一导轨接收电池容纳体的第二端部来插入电池容纳体时，第二突出部则接合第一导轨的高侧板，由此阻碍插入电池容纳体，并且
[0027]当试图在与插入方向相反的方向上从接收部移除电池容纳体时，第二突出部则接合制动器，由此防止电池容纳体掉落。
[0028]本发明的另一方面提供一种蓄电系统，该蓄电系统包括上述蓄电装置，和用于控制蓄电装置的控制系统单元。
[0029]本发明的有利效果
[0030]本发明的示例性实施例解决了任何上述问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1A是例示根据本发明示例性实施例的蓄电装置的框架的外观的前侧透视图。
[0032]图1B是例示根据本发明示例性实施例的蓄电装置的框架的外观的后侧透视图。
[0033]图2A是描述根据本发明示例性实施例的蓄电装置的框架的内部的侧视图(移除了侧面板)。
[0034]图2B是描述根据本发明示例性实施例的蓄电装置的框架的内部的前视图(其中容纳有电池容纳体并且前门打开)。
[0035]图3A是描述根据本发明示例性实施例的蓄电装置的框架的结构的前侧透视图。
[0036]图3B是描述根据本发明示例性实施例的蓄电装置的框架的结构的前视图(其中未容纳电池容纳体，并且前门打开)。
[0037]图3C是根据本发明示例性实施例的蓄电装置的电池容纳体的透视图。
[0038]图4是描述根据本发明示例性实施例的蓄电装置的框架结构的后侧透视图。
[0039]图5A是描述根据本发明示例性实施例的蓄电装置中的电池容纳体掉落防止结构的透视图。
[0040]图5B是描述根据本发明示例性实施例的蓄电装置中的电池容纳体掉落防止结构的放大局部透视图。
[0041]图5C是描述根据本发明示例性实施例的蓄电装置中的电池容纳体掉落防止结构的放大局部侧视图。
[0042]图是描述根据本发明示例性实施例的蓄电装置中的电池容纳体掉落防止结构的放大局部透视图。
[0043]图6A是描述根据本发明示例性实施例的蓄电装置中的电池容纳体误插入防止结构的透视图。
[0044]图6B是描述根据本发明示例性实施例的蓄电装置中的电池容纳体误插入防止结构(导轨结构)的放大局部透视图。
[0045]图6C是描述根据本发明示例性实施例的蓄电装置中的电池容纳体误插入防止结构的放大局部透视图。
[0046]图6D是描述根据本发明示例性实施例的蓄电装置中的电池容纳体误插入防止结构的放大局部侧视图。
【具体实施方式】
[0047]下面将参考附图，描述根据本发明的示例性实施例的蓄电装置和蓄电系统。
[0048]根据本发明的示例性实施例，能够提供一种蓄电装置，该蓄电装置包括多个电池容纳体(例如，电池模块或电池封装)、功率调节器(下文称为“PCS”单元)、电池管理单元(下文称为“BMU” )，和容纳这些单元的框架，另外能够提供一种蓄电系统，该蓄电系统包括蓄电装置和控制蓄电装置的控制系统单元(例如，系统控制器)。例如，蓄电装置和蓄电系统能够被连接在普通住宅中设有的商用电源和负载(诸如家电制品)之间，以在例如断电情况下用作备用电源或者辅助电力，并且此外，用作对商用电源的额外电力供应。在具有住宅分散电源(诸如太阳能电池系统或微型风力发电机)的住宅中，住宅分散电源能够被连接至蓄电系统。
[0049]BMU被设置在相应的电池容纳体和PCS与控制系统单元之间，并且收集关于相应的电池容纳体的状态的信息，并且基于所收集的信息确定相应的电池容纳体的状态。另外，BMU基于确定结果，向PCS单元和控制系统单元输出指示相应的电池容纳体的状态的信息。
[0050]PCS将外部电源(例如，商用电源)供应的交流电转换为直流电，并且将直流电输出至相应的电池容纳体,并且也将相应的电池容纳体供应的直流电转换为交流电且将交流电输出至外部(负载)。
[0051]控制系统单元主要包括运算处理器、存储器和被存储在存储器内的程序，并且全面控制蓄电装置。例如，控制系统单元管理和控制BMU和PCS单元之间的信息传输、管理和控制电池容纳体的充电和放电量，或者根据程序在蓄电装置的多种运行模式之间转换(充电模式和放电模式)。控制系统单元可以被布置在框架I的外部，与蓄电装置分离，使用控制装置诸如个人计算机。另外，控制系统单元可被设置在蓄电装置内。
[0052]BMU被电连接至电池容纳体和PCS单元(直流连接)，并且PCS单元被电连接至外部电源或负载(交流连接)。控制单元被连接为能够与BMU和PCS单元通信。
[0053]图1A和IB分别是例示框架的外观的前侧透视图和后侧透视图。图2A和2B是描述框架内部的视图:图2A是移除了框架的侧面板的侧视图；并且图2B是前门11打开的前视图。图3A和4分别是描述框架的前侧结构和后侧结构的透视图。对于本示例性实施例中的框架，可以使用立方体外壳罩，例如具有立方体外观的金属(例如，不锈钢)外壳罩。期望这种框架保持足以防止雨水和灰尘侵入的气密性和水密性。这里，在本示例性实施例的说明中，面对安装面诸如底面(水平表面)的表面为下表面，并且在面对下表面的上侧上的表面为上表面，并且在形成框架I的外围的侧面部之中，包括开口 20的侧面部为前表面(前面)。视需要，将垂直于安装面的方向称为“高度方向”或“竖直或垂直”，并且将平行于底面并且沿侧面的方向称为“横向或水平”或“宽度方向”。
[0054]在图中，框架I具有扁平立方体形状，并且框架I的前部分和后部分每个具有垂直矩形形状，并且框架I的相对侧面部均具有水平矩形形状。例如，框架I的尺寸可以被设置为高度为900mm，前表面(纵向长的侧面)的宽度为300mm(设有前门11的侧面的平行于安装面的长度)，并且侧面(水平长的侧面)的宽度为800mm(从前门11侧向维修门12侧延伸的表面的平行于安装面的长度)。
[0055]框架I在沿纵向长的侧面(前表面)中设有开口 20，并且还设有前门11(盖板)用于打开/闭合开口 20。如图1A和3A中所示的，前门11能够绕被设置在门的端部附近的枢转轴线枢转，以打开/闭合开口(可枢转式)，从而允许增强装置的安装、维修和检查时的可用性。代替可枢转门11，可设置可拆装盖板。门和框架之间的接触部分被封装，以保持充分的气密性和水密性。如图3A中所示，能够通过开口 20插入和移除各电池容纳体21。另夕卜，能够通过开口 20插入和移除BMU22。
[0056]如图2A和2B中所示，电池容纳体21和BMU 22被容纳在框架I中。所容纳的电池容纳体21被可枢转或可拆装的电池容纳体盖板24支撑，并且由此被固定，从而防止电池容纳体21例如由于摇动而在可移除方向上的运动。例如，可以通过螺栓或螺钉紧固来固定电池容纳体盖板24。
[0057]电池容纳体21均具有扁平形状，诸如扁平立方体形状，并且被竖直地彼此并列布置，以便其相应的端部(纵向长的侧面)面对开口 20的开口面。多个电池容纳体21被容纳在下段侧的容纳空间和上段侧的容纳空间中的每个空间中，形成双段布置。在图2B和3A中所示的实例中，容纳总共六个电池容纳体，三个处于下段侧上，并且三个处于上段侧上。相邻电池容纳体的主面(沿插入方向和高度方向的表面)彼此面对，并且这些主面被布置成平行于框架I的侧面(沿从前门侧至维修门侧方向的侧面)。扁平形状的电池容纳体的这种布置使得能够高密度地容纳。另外，与其中横向安装的电池容纳体被堆叠的情况相比，多个竖直电池容纳体21的这种平行布置能够避免相邻电池容纳体的重量影响，能够防止由于偏斜或变形导致的故障发生。在设置多段容纳空间以容纳电池容纳体时，在上段侧的容纳空间和下段侧的容纳空间之间设置支撑构件，该支撑构件具有足够强度，以在接收被容纳在上段侧的容纳空间中的电池容纳体的全部重量时防止支撑构件变形或断裂。支撑构件不限于具有安装面的架构件，并且可为框架或格栅状构件。图3B是其中未容纳电池容纳体21的框架的前视图。在电池容纳体容纳部的背表面处，设置接收电池容纳体的相应后侧连接器37的框架侧连接器26。
[0058]BMU 22具有扁平形状，诸如具有与电池容纳体22的高度相类似的高度的扁平立方体形状，并且与被布置在下段侧布置的端部处的电池容纳体相邻，并且被竖直地布置以便BMU的端部(纵向长的侧面)面对开口 20。BMU 22可以经由例如螺栓或螺钉紧固而被固定。
[0059]在BMU 22正上方的空间(与上段侧的电池容纳体布置的端部相邻的空间)中，可以布置与电子装置(诸如被布置在框架I的后侧上的PCS)相连的电缆，并且可以设置包括例如断路开关的控制面板。
[0060]如图1B、2A和4中所示，在框架I的后侧上，设置维修门12以及设有PCS的门13。散热片14被设置在设有PCS的门13的外表面上，并且PCS单元23被设置在设有PCS的门13的内表面(内壁面)上。在如下位置处设置绝热材料25，即其中当设有PCS的门13的闭合时绝热材料25面对PCS单元23。
[0061]由于散热器14被设置在被设置在后表面部分处的门13的外表面上并且PCS单元23设置在内表面上，以使散热片14和PCS单元23通过门13彼此面对，PCS单元23产生的热能够通过散热片14被释放至框架的外部。可与设有PCS的门13 —体地设置散热片14。设有PCS单元23和散热片14的设有PCS的门13是可枢转门，并且能够打开/闭合在框架主体的后表面部分的上侧上的开口，由此提高附接或维修和检查PCS单元23和绝热材料25时的可用性。绝热材料25被设置在PCS单元23以及所容纳的电池容纳体21与BMU 22之间。因此，能够抑制PCS单元23产生的热对电池容纳体21和BMU 22的影响。门13和框架I之间的接触部分被封装以保持足够的气密性和水密性。
[0062]维修门13是可枢转门，并且能够打开/闭合在框架主体的后表面部分的下侧上的开口，并且在开口内部布置有熔断开关、断路器等。维修门13保护开关、断路器等不受外部环境影响，并且能够易于打开/闭合，从而提高了维修时的可用性。维修门12和框架I之间的接触部分被封装以保持足够的气密性和水密性。
[0063]例如，如图1A和IB中所示，框架I可以被安装在底座10上并且经由例如螺栓固定。将框架I安装在底座10上能够提高稳定性并且防止框架I掉落，并且也能够防止由于雨水弄湿导致的暴露于水。虽然未示出，但是为了抑制直接的日照和雨水的影响，可以设置覆盖框架I的上表面的遮阳板。
[0064]然后，将进一步描述适合上文所述的根据本示例性实施例的蓄电装置和蓄电系统的电池容纳体。
[0065]图3C是被布置成竖直的电池容纳体21的透视图。在图中，附图标记I指示把手，附图标记32指示前侧连接器，附图标记33指示用于导轨配合的凸部，附图标记34指示凹部(支撑部)，并且附图标记37指示后侧连接器。这里，“被布置成竖直的”涉及如下状态，在该状态中，电池容纳体21以具有最大面积的两个主面之外的表面作为底部来布置。
[0066]如图3C中所示，电池容纳体21的外观可以具有扁平形状，诸如扁平立方体形状，其中被布置成竖直的电池容纳体21的下端部和上端部的在纵向方向(插入方向)上的长度大于如下长度，即在电池容纳体21的在插入方向上的前侧上的端部的在纵向方向(竖向方向)上的长度。通过保持把手31，能够易于将电池容纳体21插入蓄电装置以及将蓄电装置移除。
[0067]在具有把手31的端部处，设置连接器32。当电池容纳体21被容纳在框架I中时，端部面对框架I的开口，使得能够在插入电池容纳体21后，将电缆附接至连接器32/从连接器32拆下电缆。另外，在电池容纳体的设有把手31的端部的相对侧的端部(插入方向上的背侧)上，设置后侧连接器37。
[0068]电池容纳体21至少在其下端处具有凹部34。在插入/移除电池容纳体21时，凹部34起支撑部的作用，用于以一只手支撑电池容纳体21 (在该情况下，另一只手能够保持把手31)。在该情况下，保持凹部34的手被放入凹部中，从而能够防止手沿插入/移除方向滑动且因而促进了插入/移除工作。另外，当搬动电池容纳体21时，能够保持凹部34，使得易于保持具有凹部34的端部，并且因而防止电池容纳体21掉落，并且使得易于执行对电池容纳体21的搬动。如图3C中所示，凹部34被设置在电池容纳体21的下端部和上端部的各端部处，导致保持位置的升高，这降低了在保持电池容纳体向上时改变电池容纳体的位置或竖立位置的必要性，从而增强了可用性。每个凹部34都成型为具有如下尺寸，该尺寸能够接收手部的拇指或手掌之外的手指，使得更易于保持，增强了易保持性。优选地，每个凹部34都设置在相对于沿插入方向的中央部的背侧上。当以保持把手31的手部作为支点来升高电池容纳体的下端部的背侧部分时，与其中下端部的前侧部分被保持的情况相t匕，能够降低施加在保持凹部34的另一只手上的重量。另外，还改进了电池容纳体的平衡，由此能够易于保持电池容纳体。
[0069]在沿电池容纳体21的插入方向的下端部和上端部的各端部处，都设有适配在框架I中的相应导轨中的凸部33。如图3C中所示，作为凸部，可以在电池容纳体的下端部处设置在插入方向上延伸的第一下端部侧凸部和在插入方向上延伸的、被设置成与第一下端部侧凸部间隔开的第二下端部侧凸部。可以通过第一下端部侧凸部和第二下端部侧凸部之间的空间形成被设置在电池容纳体21的下端部处的凹部34。另外，作为凸部，可以在电池容纳体的上端部处设置在插入方向上延伸的第一上端部侧凸部和在插入方向上延伸的、被设置成与第一上端部侧凸部间隔开的第二上端部侧凸部。可以通过第一上端部侧凸部和第二上端部侧凸部之间的空间形成被设置在电池容纳体21的上端部处的凹部34。
[0070]在具有扁平形状诸如扁平立方体形状的情况下，每个电池容纳体(例如，电池模块)都包括多个二次电池。在外壳罩的两个主面的各主面的内表面处都设置多个凹部，并且可以在这些凹部中一个接一个地布置电池。例如，可以通过在一个主面上布置四个电池，并且在另一主面上布置四个电池，获得保持总共八个电池的电池容纳体。在该情况下，可以串联连接多个电池。外壳罩可以通过一体模制而设有把手31和凸部33。这里，多个电池的布置、数目和连接方法不限于上文所述，并且可以根据期望的设计规范任意确定。
[0071 ] 对于电池容纳体中的电池，可以使用薄膜封装电池。每个薄膜封装电池都包括通过交替地经隔板堆叠正电极和负电极形成的电池元件，并且电池元件和电解液被封入由封装膜诸如层压膜形成的容器中。从外壳罩中的高密度容纳的观点看，期望使用具有扁平立方体形状的电池。对于这些电池，有利地使用锂离子电池。
[0072]如已经参考图2A、2B和3A所述的，这些电池容纳体被布置成在框架I中竖直地彼此并列。每个电池容纳体都通过具有把手31的端部侧作为前部插入，并且具有把手的端部面对框架的开口(或者闭合前门11的内表面)。在图3A中，以一体方式例示多个电池容纳体21 ;然而，各个电池容纳体彼此独立，并且每个都能够被单独地运送至框架I/从框架I运出。
[0073]被容纳在框架I中的电池容纳体21被串联连接，并且通过连接前侧连接器32的电缆连接相邻的电池容纳体21。通过被连接至前侧连接器32的电缆，串联连接的电池容纳体的每个相对端部都被连接至BMU22。后侧连接器37可以被电连接至BMU，由此，指示各个电池容纳体的状态的信息被输入BMU。
[0074]视需要，可将加强材料附接至框架I的外侧。另外，框架I的外侧可以被外部面板覆盖。例如，可以设置覆盖相对侧面的侧面板以及覆盖上表面的上面板。视需要，各个面板可通过铆钉或焊接相互固定，或者被固定至框架。每个面板都可以使用金属构件诸如不锈钢形成。
[0075]然后，将进一步描述关于将电池容纳体21插入框架I/从框架I移除电池容纳体21的结构。
[0076]具有稍后所述结构的本示例性实施例能够在移入和移出电池容纳体的工作中，防止重(例如,9kg)的电池容纳体掉落，并且还能够防止电池容纳体的误插入，由此能够提高工作效率。此外，能够提高电池容纳体连接工作的效率，并且能够简化连接结构(例如，能够缩短电缆)。
[0077]图5A至是描述用于移除电池容纳体的工作的掉落防止结构的视图，并且图6A至6D是描述用于插入电池容纳体的工作的误插入防止结构的视图。这里，每幅图中的电池容纳体都被例示为省去电池容纳体的外壳罩上的前侧上的侧面(主面)和内容物(例如，电池)，以清晰地示出电池容纳体外壳罩的中空结构。
[0078]被容纳在框架I中的竖直电池容纳体21的下侧端部(第一端部)被适配在下侧导轨51中，并且其上侧端部(第二端部)被适配在上侧导轨52中，并且由此能够沿这些导轨将电池容纳体21插入框架I和从框架I移除。如图5A中所示，当电池容纳体21被沿着图中的箭头方向从其中电池容纳体被插入的状态拉出时，如图5B、5C和中的放大图所示，设置在电池容纳体21的下侧端部(第一端部)的在插入方向上的背侧上的角部附近的突出部(第一突出部)35捕获在被设置在下侧导轨51的沿电池容纳体插入方向的前侧上(框架I的开口 20侧)的末端部处的制动器54，并且由此被防止在箭头方向上被进一步拉出。在该情况下(其中突出部35接触制动器54的状态下)，电池容纳体21的下侧端部(第一端部)的插入方向上的背侧上的角部附近(相对突出部35的背侧区域Lc内的部分)被接收部53支撑。由此，能够在拉出电池容纳体21时防止电池容纳体21的掉落。这里，插入方向上的背侧上的角部附近是指电池容纳体的下侧端部(或上侧端部)离插入方向的后侧上的角部沿插入方向的总长的不足50%的区域(或该区域中的部位)，更具体地是离插入方向的背侧中的角部(或该区域中的部位)的插入方向上的总长的不足30%或更小的区域，仍更具体地为不足20%或更小的区域。
[0079]如图5A至中所示，制动器和接收部53可以使用同一构件一体地形成。制动器54是板状部分，该部分具有平表面，该平表面与电池容纳体21的插入方向(导轨51的纵向方向)(优选为直角)交叉并且沿高度方向(垂直于蓄电装置的安装面的方向)延伸。由该板状部分形成的制动器54被布置在下列通道的至少一侧上，该通道是用于沿下侧导轨51插入和移除电池容纳体下侧端部的通道的移除方向(在图中的箭头方向上)上的延伸。如图3C中所示，如果电池容纳体的下侧端部(和上侧端部)具有用于导轨适配的相应凸部33，则制动器54被设置在延伸通道的至少一侧上以便制动器54被设置在凸部33的侧面上。更具体地，如图5B和中所示，电池容纳体21的下侧端部(凸部33)被适配在其中的凹部被设置在作为制动器54的板状部分中，并且板状部分的凹部周围的部分接合设置在电池容纳体的下侧端部(凸部33)的一侧上的突出部35(即，捕获在突出部上)并且起制动器的作用。
[0080]设置在电池容纳体21处的突出部35沿电池容纳体21的下侧端部(或凸部33)的宽度方向突出(即，在插入方向上观察时设有制动器54的一侧上)，并且当移除电池容纳体21时与制动器(板状部分)54接合(即，捕获在制动器上)。
[0081]当插入电池容纳体21时，突出部35不接触导轨51。虽然如图5B和中所示，突出部35在下侧导轨51的侧板(下侧板51a) —侧上突出，但是如图5C中所示，侧板的高度降低，以防止当插入电池容纳体时突出部35和侧板(下侧板51a)彼此接触。这里，突出部35的高度方向上的尺寸Hp被设置成使得与制动器54接触的接触部的一部分具有提供给足够接合的接触区域。另外，尺寸Hp被设置成不妨碍将电池容纳体21的下侧端部(或凸部33)适配到下侧导轨中。如果突出部35的下端的位置太靠近电池容纳体21的下侧端部(底部位置)(也就是说，太靠近下侧导轨51的底部位置)，则必需相应地降低侧板(下侧板51a)的高度Hs，导致侧板的高度不足，这使得在插入电池容纳体21时，电池容纳体21易于从下侧导轨51脱落。如果用于导轨适配的凸部33被设置在电池容纳体21的下侧端部处，突出部35是从凸部的侧面突出的突出部。这里，突出部35的高度方向上的尺寸Hp被设置成小于凸部33的高度He。
[0082]在其中由于电池容纳体21的突出部35接合下侧导轨51的制动器54而导致不能拉出电池容纳体21的状态下，电池容纳体21向上升高，由此突出部35和制动器54能够释放接合，从而能够拉出电池容纳体21。如果电池容纳体21的下端部的背侧角部附近被设置在接收部53上，如图5A中所示，则在电池容纳体21的上侧端部(第二端部)的背侧角部的附近直接上方不存在导轨，从而允许电池容纳体21平稳地升高。上侧导轨52的插入方向上的前侧上的端部被设置在相对于下侧导轨51的插入方向上的前侧上的端部退回至背侧的位置处。该退回的长度优选地不小于从突出部35和制动器54之间的接触位置至电池容纳体的下侧端部的背侧角部的长度。为了移除电池容纳体21，例如，可以设置下列结构，该结构能够通过下列方式容易地移除:保持把手31并且以背侧角部作为支撑向上升高把手31侧(也就是说，使电池容纳体21倾斜)，以释放突出部35和制动器54的接合。如图5C中所示，电池容纳体21的下侧端部的背侧角部附近设有渐缩形状，其中底面朝着背侧角部倾斜(与地面逐渐间隔隔开)，从而能够促进以背侧角部作为支撑的升高。
[0083]然后，将描述用于插入电池容纳体21的误插入防止结构。
[0084]如果上述电池容纳体21被倒置(也就是说，下侧上的第一端部朝上，并且上侧上的第二端部朝下)，并且第二端部的插入方向上的背侧上的角部附近被临时设置在接收部53上，并且然后通过被相应导轨51和52接收的端部插入(在误插入的情况下)，根据本示例性实施例的结构就防止电池容纳体21被从图6A、6C和6D中所示的状态进一步插入。
[0085]如图6A、6C和6D中所示，如果试图在箭头方向上插入电池容纳体21，设置在电池容纳体21的第二端部的插入方向上的背侧上的角部附近的第二突出部36和下侧导轨51的导板(高导板51b)就彼此接触，该接触阻止在图中的箭头方向上进一步地插入电池容纳体21。未能插入电池容纳体使得易于注意到该误插入。
[0086]如果从上述状态，在与图中的箭头相反的方向上拉出电池容纳体21，第二突出部36就捕获在制动器54上，并且阻止被进一步拉出。这里(在其中突出部36接触制动器54的状态下)，电池容纳体21的第二端部的插入方向上的背侧上的角部的附近(在背离第二突出部36的背侧上的部分)由接收部53支撑。因此，防止当拉出电池容纳体21时电池容纳体21掉落。这种用于拉出的掉落防止结构类似于上述的通过第一突出部35和制动器54之间的接合提供的掉落防止结构。
[0087]第二突出部36的结构类似于第一突出部35的掉落防止结构。另外，第二突出部36的高度方向上的尺寸被设置成使得与高侧板51b接触的接触部的一部分具有提供足够接合的接触区域。如图3C中所示，如果用于导轨适配的凸部33被设置在电池容纳体的第二端部(和第一端部)处，第二突出部36是从凸部的侧面突出的突出部。这里，第二突出部36的高度方向上的尺寸被设置成小于凸部33的高度。
[0088]在电池容纳体的插入方向上观察时，上述的第二突出部36被设置在与第一突出部35相同的一侧上。
[0089]如图6B中所示，下侧导轨51包括彼此面对且在插入方向上延伸的一对侧板51a和51b，侧板51a和51b能够支撑电池容纳体的第一和第二端部。另外，上侧导轨52也包括一对侧板。如图5A和6A中所示，各导轨均可以包括沿插入方向对齐的多个成对侧板。每个导轨都可以包括一对侧板，每个侧板均在导轨的延伸方向(插入方向)上连续地延伸。
[0090]在下侧导轨51的该对侧板中，一个侧板(高侧板51b)高于另一个侧板(低侧板51b)。
[0091]当电池容纳体21的第一端部被插入到下侧导轨51上时，当在插入方向上观察时，高侧板51b被设置在与第一突出部35相反的一侧上。因此，第一突出部不接合高侧板。这里，虽然低侧板51a被设置在与第一突出部相同的一侧上，但是低侧板51a被形成为足够低以避免接合第一突出部，因而，第一突出部也不接合低侧板。因此，电池容纳体的第一端部能够被适配在下侧导轨51中，并且不阻碍插入电池容纳体。在该情况下，电池容纳体21的第二端部被适配在上侧导轨52中，并且在插入方向上观察时处于同一侧上的第二突出部36和上侧导轨52的一个侧板(在同一侧上)被设置成具有避免两者之间接合的相应尺寸。
[0092]另一方面，如果试图将电池容纳体21的第二端部适配到下侧导轨51中，当在插入方向上观察时，高侧板51b将被设置在与第二突出部36相同的一侧上。因此，第二突出部接合高侧板(撞入高侧板)，由此阻碍插入电池容纳体。在该情况下，如果上侧导轨52能够接合第二端部，上侧导轨52就可以具有正常结构；另外，可使上侧导轨52的一个侧板在高度方向上较大，以便接合第一突出部35。在插入方向上观察时，接合第一突出部35的上侧导轨52的侧板被设置在与下侧导轨51的高导板51b相同的一侧上。因此，能够通过上侧导轨和下侧导轨两者阻碍插入电池容纳体。
[0093]如图3C中所示，前侧连接器32被设置在每个电池容纳体21的端部处，并且前侧连接器32被设置在相对于电池容纳体的端部的高度方向上的中央(例如，把手31)的上侧或下侧上。此外，如图3A中所示，电池容纳体21被收纳成下列方式，即前侧连接器32被布置成在上侧或下侧上相对于把手31平行。另外，如图3A中所示，其中下段侧的第一容纳部和上段侧的第二容纳部被设置在框架中，并且电池容纳体21被在第一和第二容纳部中的各容纳部中并列布置，被容纳在第一容纳部(在下段侧上)内的电池容纳体的前侧连接器32被在相对于第一容纳部的高度方向上的中央的上侧上并列布置，并且被容纳在第二容纳部(在上段侧上)内的电池容纳体的前侧连接器32被在相对于第二容纳部的高度方向上的中央的下侧上并列布置。使得连接器彼此靠近的这种布置允许减小使连接器互联的电缆的长度，并且因而允许提高连接/断开连接器的工作的效率。在这种连接器布置中，电池容纳体在插入时的竖向位置被确定，因而需要防止倒置的电池容纳体的误插入。
[0094]另外，后侧连接器37被设置在电池容纳体21的相应后侧端部处，并且当插入电池容纳体21时被直接连接至设置在框架I中的框架侧连接器26。这种连接结构不需要电缆，并且允许伴随插入/移除电池容纳体在连接器之间连接/断开，从而允许增强工作效率。此夕卜，如图3B中所示，框架侧连接器26形成与上述前侧连接器32 —样的具体布置。换句话说，后侧连接器被并列布置在相对于电池容纳体容纳部的高度方向上的中央的上侧或下侧上，并且所容纳的电池容纳体21的后侧连接器37也被布置成对应于这种布置。如果电池容纳体21在第一和第二容纳部的各容纳部中均并列布置，第一容纳部(下段侧上)中的框架侧连接器26就被并列布置在相对于第一容纳部的高度方向上的中央的上侧上，并且第二容纳部(上段侧)中的框架侧连接器26就被并列布置在相对于第二容纳部的高度方向上的中央的下侧上，并且所容纳的电池容纳体的后侧连接器37也被布置成对应于这种布置。在这种布置中(与前侧连接器32的存在或不存在和/或布置无关)，每个电池容纳体21在插入时的竖向位置被确定，因此必需防止倒置电池容纳体21的误插入。
[0095]上述连接器连接结构使得能够结合上述的误插入防止和掉落防止结构来明显地提高蓄电装置的安装工作和维修及检查工作的效率。
[0096]上文已经参考示例性实施例描述了本发明，然而本发明不限于上述示例性实施例。在本发明的范围内，可以对本发明的构成和细节进行本领域技术人员能够理解的各种变型。
[0097]本申请要求基于2012年3月16日提交的日本专利申请N0.2012-60702的优先权的权益，该申请的整个公开内容通过引用合并入本文。
[0098]附图标记列表
[0099]I框架
[0100]10底座
[0101]11前门(盖板)
[0102]12维修门
[0103]13设有PCS的门
[0104]14散热片
[0105]20开口
[0106]21电池容纳体
[0107]22BMU
[0108]23PCS 单元
[0109]24电池容纳体盖板
[0110]25绝热材料
[0111]26框架侧连接器
[0112]31把手
[0113]32电池容纳体的前侧连接器
[0114]33用于导轨适配的凸部
[0115]34凹部(支撑部)
[0116]35突出部(第一突出部)
[0117]36突出部(第二突出部)
[0118]37电池容纳体的后侧连接器
[0119]51下侧导轨
[0120]51a低侧板
[0121]51b高侧板
[0122]52上侧导轨
[0123]53接收部
[0124]54制动器
【权利要求】
1.一种蓄电装置，所述蓄电装置包括电池容纳体和用于容纳所述电池容纳体的框架， 其中在所述框架的侧面部处设有用于通过所述侧面部插入和移除所述电池容纳体的开口 ； 所述电池容纳体具有扁平形状并且被竖直地容纳和布置，以便所述电池容纳体的端部面对所述开口； 所述框架在内部包括:第一导轨，用于在插入和移除所述电池容纳体时接收所述电池容纳体的下侧上的第一端部；和第二导轨，用于在插入和移除所述电池容纳体时接收所述电池容纳体的上侧上的第二端部； 所述第一导轨包括彼此面对的且在插入方向上延伸的一对侧板，所述一对侧板支撑所述电池容纳体的下侧上的所述第一端部，其中一个侧板为高于另一侧板的高侧板，并且所述另一侧板为低于所述高侧板的低侧板； 在所述第一导轨的所述开口侧上的端部处，设置有包括制动器的接收部； 在所述电池容纳体的下侧上的第一端部的在所述插入方向上的背侧上的角部附近，设置有第一突出部，以便当移除所述电池容纳体时，所述第一突出部接合所述制动器，由此防止所述电池容纳体掉落；并且 在所述电池容纳体的上侧上的第二端部的在所述插入方向上的背侧上的角部附近，设直有弟~■关出部，以便， 当所述电池容纳体被倒置，所述第二端部的背侧角部附近被布置在所述接收部上，并且然后试图通过所述第二导轨接收所述电池容纳体的所述第一端部以及所述第一导轨接收所述电池容纳体的所述第二端部来插入所述电池容纳体时，所述第二突出部则接合所述第一导轨的所述高侧板，由此阻碍插入所述电池容纳体，并且 当试图在与所述插入方向相反的方向上从所述接收部移除所述电池容纳体时，所述第二突出部接合所述制动器，由此防止所述电池容纳体掉落。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述第二导轨包括彼此面对且在所述插入方向上延伸的一对侧板，所述一对侧板支撑所述电池容纳体的所述第二端部，一个侧板是高于另一侧板的高侧板，并且所述另一侧板是低于所述高侧板的低侧板； 当在所述电池容纳体的所述插入方向上观察时，所述第一导轨的高侧板和所述第二导轨的高侧板被布置在同一侧上；并且 当所述电池容纳体被倒置，所述第二端部的所述背侧角部附近被设置在所述接收部上，并且然后试图通过所述第二导轨接收所述电池容纳体的所述第一端部且所述第一导轨接收所述电池容纳体的所述第二端部来插入所述电池容纳体时，所述第一突出部则接合所述第二导轨的高侧板，由此阻碍插入所述电池容纳体。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置，其中当在所述电池容纳体的插入方向上观察时，所述第一突出部在所述下侧板一侧上突出，以便当插入所述电池容纳体时，所述第一突出部不接合所述第一导轨的下侧板；并且 所述第二突出部在与所述第一突出部相同的一侧上突出。
4.根据权利要求1至3任一项所述的蓄电装置，其中所述制动器包括凹部，所述凹部能够适配所述电池容纳体的所述第一端部和所述第二端部中的每个端部； 当从所述框架通过设置在所述下侧上的所述第一端部移除所述电池容纳体时，所述制动器的在所述凹部周围的部分与所述第一突出部彼此接合；并且 当从所述接收部通过设置在所述下侧上的所述第二端部移除所述电池容纳体时，所述制动器的在所述凹部周围的部分与所述第二突出部彼此接合。
5.根据权利要求1至3任一项所述的蓄电装置，其中在所述电池容纳体的所述第一端部处设置有用于适配在所述第一导轨中的第一凸部；并且 在所述电池容纳体的所述第二端部处设置有用于适配在所述第二导轨中的第二凸部。
6.根据权利要求5所述的蓄电装置，其中所述制动器包括凹部，所述凹部能够适配所述电池容纳体的所述第一凸部和所述第二凸部中的每个凸部； 当从所述框架通过设置在所述下侧上的所述第一端部移除所述电池容纳体时，所述制动器的在所述凹部周围的部分与所述第一突出部彼此接合；并且 当从所述接收部通过设置在所述下侧上的所述第二端部移除所述电池容纳体时，所述制动器的在所述凹部周围的部分与所述第二突出部彼此接合。
7.根据权利要求1至6任一项所述的蓄电装置，还包括电池管理单元，其中所述电池管理单元被布置成与所述电池容纳体相邻。
8.根据权利要求1至7任一项所述的蓄电装置，其中所述电池容纳体包括被设置在面对所述开口的端部处的连接器。
9.根据权利要求1至6任一项所述的蓄电装置，其中包括多于一个的所述电池容纳体，并且各电池容纳体被竖直地并列布置，以便所述电池容纳体的端部面对所述开口。
10.根据权利要求9所述的蓄电装置，还包括电池管理单元，其中所述电池管理单元具有扁平形状，并且被竖直地布置成与在电池容纳体布置的端部处的电池容纳体相邻。
11.根据权利要求9或10所述的蓄电装置，其中每个所述电池容纳体都包括被设置在面对所述开口的端部处的连接器； 所述连接器被布置在相对于所述电池容纳体的端部的在高度方向上的中央的上侧或下侧上；并且 所述电池容纳体被收纳成使得所述连接器被并列布置在相对于相应的所述电池容纳体的端部的在高度方向上的中央部的上侧或下侧上。
12.根据权利要求9至11任一项所述的蓄电装置，其中所述框架包括下段侧上的第一容纳部和上段侧上的第二容纳部，并且所述电池容纳体在所述第一和第二容纳部的每个容纳部中并列布直。
13.根据权利要求9所述的蓄电装置，其中所述框架包括下段侧上的第一容纳部和上段侧上的第二容纳部，并且所述电池容纳体在所述第一和第二容纳部的每个容纳部中并列布置； 连接器被设置在每个电池容纳体的端部处，所述端部面对所述开口 ； 容纳在所述第一容纳部中的所述电池容纳体的所述连接器被在相对于所述第一容纳部的在高度方向上的中央的所述上侧上并列布置；并且 容纳在所述第二容纳部中的所述电池容纳体的所述连接器被在相对于所述第二容纳部的在高度方向上的中央的所述下侧上并列布置。
14.根据权利要求1至13任一项所述的蓄电装置，还包括功率调节器。
15.根据权利要求14所述的蓄电装置，其中所述框架具有立方体形状，所述立方体形状包括具有所述开口的第一侧面部和面对所述第一侧面部的第二侧面部；并且 所述功率调节器被安装在所述第二侧面部的内壁面上。
16.根据权利要求1至15任一项所述的蓄电装置，其中所述框架包括能够打开和闭合所述开口的盖体。
17.根据权利要求1至16任一项所述的蓄电装置，其中所述电池容纳体保持薄膜封装电池。
18.根据权利要求1至17任一项所述的蓄电装置，其中所述电池容纳体保持锂离子二次电池。
19.根据权利要求1至18任一项所述的蓄电装置，其中所述电池容纳体是电池模块。
20.一种蓄电系统，该蓄电系统包括根据权利要求1至19任一项所述的蓄电装置，以及用于控制所述蓄电装置的控制系统单元。
【文档编号】H01M10/42GK104170119SQ201380014708
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2012年3月16日
【发明者】川口大介, 饭田显, 铃木亨 申请人:日本电气株式会社, 日本电气工程株式会社, Nec能源元器件株式会社