特開 2023-157308 蓄電池収納箱

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023157308

(43)【公開日】2023-10-26

(54)【発明の名称】蓄電池収納箱

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6563 20140101AFI20231019BHJP

   H01M 10/615 20140101ALI20231019BHJP

   H01M 10/6571 20140101ALI20231019BHJP

   H01M 10/658 20140101ALI20231019BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20231019BHJP

   H01M 10/627 20140101ALI20231019BHJP

【ＦＩ】

H01M10/6563

H01M10/615

H01M10/6571

H01M10/658

H01M10/613

H01M10/627

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022067127

(22)【出願日】2022-04-14

(71)【出願人】

【識別番号】000124591

【氏名又は名称】河村電器産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078721

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 喜樹

(74)【代理人】

【識別番号】100121142

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 恭一

(74)【代理人】

【識別番号】100124420

【弁理士】

【氏名又は名称】園田 清隆

(72)【発明者】

【氏名】高橋 典夫

【テーマコード（参考）】

5H031

【Ｆターム（参考）】

5H031AA09

5H031KK08

(57)【要約】

【課題】 一部の蓄電池が他の蓄電池と異なる温度になっても、その蓄電池に対して他の蓄電池と異なる温度制御を実施でき、的確な温度制御が可能な蓄電池収納箱を提供する。
【解決手段】 周囲４面が側板４或いは扉２，３により閉塞され、底部及び上部も閉塞された箱体内に、複数の蓄電池Ｂが収納され、内部の蓄電池収納空間Ｓを上下方向に複数に分離する棚板７と、棚板７により分離された分割収納部Ｓａ毎に設けられた排気ダクト９と、排気ダクト９のそれぞれに設けられた排気ファン１２とを有する。
【選択図】 図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

周囲４面が閉塞板或いは扉により閉塞され、底部及び上部も閉塞された箱体内に、複数の蓄電池を収納する蓄電池収納箱であって、
内部の蓄電池収納空間を上下方向に複数に分離する棚板と、
前記棚板により分離された分割収納部毎に設けられた排気ダクトと、
前記排気ダクトのそれぞれに設けられた排気ファンと、を有することを特徴とする蓄電池収納箱。

【請求項2】

収納された蓄電池を加温するために前記棚板に設置されたヒータと、
分割収納部毎に設置された温度センサと、
分割収納部毎に設置されて、前記ヒータ及び前記排気ファンを制御する制御部とを有し、
前記制御部は、温度が所定の範囲内になるよう前記ヒータ及び前記排気ファンを制御することを特徴とする請求項１記載の蓄電池収納箱。

【請求項3】

背部に前記排気ダクト及び排気ファンが配置されると共に、前面には前記扉、左右側面には前記閉塞板が配置され、
前記閉塞板の裏面は、断熱材で覆われて成ることを特徴とする請求項１又は２記載の蓄電池収納箱。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多数の蓄電池を収納する蓄電池収納箱に関する。

【背景技術】

【0002】

太陽光発電等の自家発電電力の蓄電や災害時の非常用電源として蓄電池の設置が普及している。このような目的で使用される蓄電池は、多数の蓄電池が一体化されて使用されるため、一括して収納する蓄電池収納箱が利用される。
従来の蓄電池収納箱は、例えば特許文献１に開示されているように、天板に換気装置を取り付けて、下部から外気を導入して蓄電池が発生する熱で暖められた暖気を天板の上方に強制排気するよう構成されている。蓄電池は、放電動作時或いは充電動作時に発熱を伴うため、このように外気を導入して冷却することで機能維持が図られた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１１８６０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の蓄電池収納箱は、上述したように下部から外気を導入して上部で排気する構造であるため、蓄電池全体の冷却ができても、空気の流れ或いは強さを部分的に変更することができなかった。そのため、蓄電池毎の発熱が一様でなく、一部の蓄電池が高温になるような場合、発熱場所に応じた良好な冷却ができなかった。

【0005】

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、一部の蓄電池が他の蓄電池と異なる温度になっても、その蓄電池に対して他の蓄電池と異なる温度制御を実施でき、的確な温度制御が可能な蓄電池収納箱を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、周囲４面が閉塞板或いは扉により閉塞され、底部及び上部も閉塞された箱体内に、複数の蓄電池を収納する蓄電池収納箱であって、内部の蓄電池収納空間を上下方向に複数に分離する棚板と、棚板により分離された分割収納部毎に設けられた排気ダクトと、排気ダクトのそれぞれに設けられた排気ファンと、を有することを特徴とする。
この構成によれば、蓄電池収納空間を分割した分割収納部毎に排気ダクト及び排気ファンが設けられているため、分割された空間毎に温度管理することが可能となり、一部の蓄電池の温度が他の蓄電池より上昇しても、その蓄電池を収納した分割収納部のみ他と異なる温度制御を実施でき、的確な温度制御が可能となる。

【0007】

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、収納された蓄電池を加温するために棚板に設置されたヒータと、分割収納部毎に設置された温度センサと、分割収納部毎に設置されて、ヒータ及び排気ファンを制御する制御部とを有し、制御部は温度が所定の範囲内になるようヒータ及び排気ファンを制御することを特徴とする。
この構成によれば、低温／高温の双方に対して温度制御を実施でき、分割収納部毎の温度を所定の範囲内に制御できる。よって、蓄電池毎の的確な温度管理を実施できる。

【0008】

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、背部に排気ダクト及び排気ファンが配置されると共に、前面には扉、左右側面には閉塞板が配置され、閉塞板の裏面は、断熱材で覆われて成ることを特徴とする。
この構成によれば、左右側板の裏面が断熱材で覆われているため、周囲の環境温度の影響を受け難い。よって、効率の良い温度管理を実施できる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、蓄電池収納空間を分割した分割収納部毎に排気ダクト及び排気ファンが設けられているため、分割された空間毎に温度管理することが可能となり、一部の蓄電池の温度が他の蓄電池より上昇しても、その蓄電池を収納した分割収納部のみ他と異なる温度制御を実施でき、的確な温度制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る蓄電池収納箱の一例を示し、前面及び背面を開けた状態の斜視図である。

【図2】図１の蓄電池収納箱を後方から見た斜視図である。

【図3】（ａ）は 図１の状態の正面図、（ｂ）は背面図である。

【図4】背部を閉じた状態の後方から見た斜視図である。

【図5】図３に示すＡ－Ａ線の横断面図である。

【図6】棚板を抜き出した蓄電池収納箱の部分斜視図である。

【図7】棚板の断面説明図である。

【図8】背板を取り外した蓄電池収納箱の後方から見た部分斜視図である。

【図9】蓄電池収納箱内部の空気の流れを示す説明図である。

【図10】温度制御部のブロック図である。

【図11】温度制御の流れを示すフローチャートである。

【図12】蓄電池の設定温度とファン、ヒータの動作温度を示す表図である。

【図13】蓄電池収納箱の他の例を示し、前面及び背面を開けた状態の斜視図である。

【図14】図１３の状態の後方から見た斜視図である。

【図15】（ａ）は図１３の状態の正面図、（ｂ）は図１３の状態の背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１～４は本発明に係る蓄電池収納箱の一例を示している。図１，２は前面及び背面を開けた状態の斜視図であり、図１は前方から見た斜視図、図２は後方から見た斜視図である。また図３は図１の状態の正面図及び背面図、図４は背面を閉めた状態の背面図をそれぞれ示している。
蓄電池収納箱１は、図示するように前扉２及び後扉３を有し前後面を開閉可能とし、左右側面には閉塞板としての側板４が配置されて、周囲４面を閉塞できるよう構成されている。また、屋根５の下に図示しない天板、下部に底板６を有し、全体は基台８上に設置されている。内部には複数の棚板７が配置され、蓄電池収納空間Ｓを上下方向に複数に分割している。Ｂは収納されている蓄電池を示している。
尚、ここでは棚板７は同一間隔で配置され、同一寸法の蓄電池Ｂが多数収納された構成を示している。

【0012】

また蓄電池収納空間Ｓの背部は、棚板７により分割された収納部（以下、「分割収納部」とする）Ｓａ毎に、排気ダクト９が取り付けられた閉塞枠１０が取り付けられている。この閉塞枠１０に取り付けられた排気ダクト９により、分割収納部Ｓａ毎に内部の空気を排出可能としている。また、排気ダクト９は下方に折り曲げられて、下方に排気するよう形成されている。

【0013】

一方、後扉３には、閉塞枠１０から後方に突出している排気ダクト９を収容するダクト収容部３ａが膨出形成されている。ダクト収容部３ａは下部が開口され、排気ダクト９の排気が外部に放出されるよう形成されている。
また、底板６でもある基台８の天面には、複数の吸気ファン１５が取り付けられており、基台８の周囲側面にスリット状に形成された吸気孔８ａから蓄電池冷却のための外気が導入されるよう構成されている。

【0014】

図５は、Ａ－Ａ線断面図であり、蓄電池Ｂを一部取り外して棚板７を露出させた状態を示している。図５に示す１１は蓄電池Ｂを加温するためのヒータであり、棚板７には板状のヒータ１１が配置されており、このヒータ１１に蓄電池Ｂが載置される。ヒータ１１は、収納する蓄電池Ｂのサイズに合わせて形成され、蓄電池Ｂ毎に敷かれている。
また１２は排気ファンであり、排気ダクト９の入口には強制排気するための排気ファン１２が設置されている。更に、左右側板４の内側には、断熱材１３が取り付けられている。断熱材１３は、側板４のほぼ全体に亘り配設されている。

【0015】

図６は蓄電池収納箱１の部分斜視図であり、棚板７を前方に引き出した状態を示している。尚、前扉２、後扉３、側板４及び蓄電池Ｂは省略している。棚板７は前後に摺動操作でき、蓄電池Ｂの取り出し／収納をし易くしている。
図６に示すように、蓄電池収納箱１は４隅に支柱１ａが立設されており、左右の側板４、閉塞枠１０はこの支柱１ａにネジ止めされて取り付けられている。また、前扉２、後扉３も支柱に蝶着されているし、後述するように、棚板７を載置して保持する支持板１４も支柱１ａに固定されている。

【0016】

図７は前方から見た棚板７の左端部の端面説明図であり、棚板７と側板４の関係を示している。左右側板４の内側には、棚板７を載置する支持板１４が取り付けられている。支持板１４は、側板４に密着するように前後方向に配置され、支柱１ａにネジ止めされている。棚板７はこの支持板１４に載置されて、前後に摺動可能となっている。
また棚板７の側部には、帯状のパッキン（スペーサ）７ａが前後に亘り取り付けられており、側板４に取り付けられている断熱材１３に対してズムーズに摺動するよう構成されている。

【0017】

図８は蓄電池収納箱１の後方から見た部分斜視図であり、閉塞枠１０の１つを取り外した状態を示している。尚、後扉３は省略している。図８に示すように、排気ダクト９は分割収納部Ｓａに合わせて形成された閉塞枠１０に取り付けられている。この閉塞枠１０は四角錐形状に形成され、円筒形状の排気ダクト９はその頂部に取り付けられている。

【0018】

図９は蓄電池収納箱１内を流れる空気の流れを示す説明図である。図４に示す左側のダクト収容部３ａの中央部を縦に切断した側面視の断面説明図であり、１つの分割収納部Ｓａを代表して空気の流れを矢印Ｐで示している。
図示するように、空気は底板６に設けられた吸気ファン１５により、基台８の周囲に設けられた吸気孔８ａから取り入れられ、前扉２と棚板７との間の空間を通って上昇して各分割収納部Ｓａに供給され、分割収納部Ｓａ内を前側から後方に流れて、各排気ファン１２に吸引されて、排気ダクト９から外部に放出される。こうして蓄電池Ｂは冷却される。

【0019】

図１０は分割収納部Ｓａの温度制御を行う温度制御部２０のブロック図を示している。この温度制御部２０が排気ダクト９毎に、即ち各分割収納部Ｓａ毎に設置されている。
温度制御部２０は、図１０に示すように分割収納部Ｓａの温度を計測する温度センサ２１、温度センサ２１から温度情報を入手する監視部２２、棚板７上の４箇所に設置された個々のヒータ１１をオン／オフ操作するヒータスイッチ部２３、排気ファン１２及び吸気ファン１５を制御するファンスイッチ部２４、温度センサ２１の情報を受けてヒータ１１及び排気ファン１２及び吸気ファン１５を制御するＣＰＵを備えた制御部２５等を具備し、分割収納部Ｓａ内の排気ファン１２近傍に設置されている。

【0020】

この温度制御部２０による蓄電池収納箱１の温度制御は以下のように行われる。
図１１は制御の流れを示すフローチャートであり、温度制御部２０の制御動作を図１１を参照して説明する。制御は制御部２５により実施される。
監視部２２が温度センサ２１から入手した温度情報（Ｓ１）を基に、温度が０℃以下かどうか判断する（Ｓ２）。０℃以下であったら（Ｓ２でＹＥＳ）、ヒータ１１をオンして温度を上昇させる。ヒータ１１の制御は、共通する棚板７に設置された４枚に対して同一の制御が実施される。この制御は、０℃を超えるまで実施され、０℃を超えたら（Ｓ２でＮＯ）、ヒータ１１をオフする（Ｓ４）。

【0021】

温度が０℃を超えたら、次に３０℃以上か未満か判断（Ｓ５）する。３０℃以上であったら（Ｓ５でＹＥＳ）、排気ファン１２（及び吸気ファン１５）をオンする（Ｓ６）。３０℃未満であったら排気ファン１２をオフする（Ｓ７）。
一定間隔で温度センサ２１により温度が計測され、この制御が繰り返して実施される。そして、この制御は、分割収納部Ｓａ毎に実施される。
尚、吸気ファン１５は、複数ある排気ファン１２のいずれかがオン状態にあればオンし、全ての排気ファン１２がオフ状態にあればオフするよう制御される。

【0022】

図１２の表図は、蓄電池Ｂの設定温度、ヒータ１１、排気ファン１２の動作温度の関係を示している。この図に示すように、蓄電池Ｂが良好に動作する温度が、例えば０℃～５０℃に設定されると、この設定温度に対してヒータ１１の動作温度、排気ファン１２の動作温度が設定され、上記制御が実施される。
尚、ここでは、ヒータ１１及び排気ファン１２の制御を単純なオン／オフ制御としているが、ヒータ１１の温度、排気ファン１２の風力を変更する制御を加えて実施しても良い。

【0023】

このように、蓄電池収納空間Ｓを分割した分割収納部Ｓａ毎に排気ダクト９及び排気ファン１２が設けられているため、分割された空間毎に温度管理することが可能となり、一部の蓄電池Ｂの温度が他の蓄電池Ｂより上昇しても、その蓄電池Ｂを収納した分割収納部Ｓａのみ他と異なる温度制御を実施でき、的確な温度制御が可能となる。
また、ヒータ１１を備えるため、低温／高温の双方に対して温度制御を実施でき、分割収納部Ｓａ毎の温度を所定の範囲内に制御でき、蓄電池Ｂ毎の的確な温度管理を実施できる。
更に、左右側板４の裏面が断熱材１３で覆われているため、周囲の環境温度の影響を受け難く、効率の良い温度管理を実施できる。

【0024】

図１３～１５は上記蓄電池収納箱１の分割収納部Ｓａの大きさを変更した構成を示している。蓄電池Ｂのサイズは複数種類あるため、大きな蓄電池Ｂを収納する場合は分割収納部Ｓａを拡大することで収納が可能となる。図１３，１４は前扉２及び後扉３を開けた状態の斜視図であり、図１３は前方から見た斜視図、図１４は後方から見た斜視図である。また、図１５（ａ）は図１３の状態の正面図、図１５（ｂ）は図１３の状態の背面図をそれぞれ示している。
上記実施形態に対して、ここでは棚板７を１枚外した構成として、中央の分割収納部Ｓａを他の２倍のサイズとしている。そして、この分割収納部Ｓａの変更に伴い対応する背部の閉塞枠１０も変更して新たな閉塞枠１０ａとしている。
新たな閉塞枠１０ａは、上記形態の閉塞枠１０と、この閉塞枠１０と同一サイズで排気ダクトを持たない閉塞板１７とで構成し、拡大された分割収納部Ｓａを閉塞している。このように分割収納部Ｓａの大きさを変更した場合、閉塞枠１０の大きさも変更される。

【0025】

尚、ここでは図１の構成から単純に棚板を１枚削減して分割収納部Ｓａを他の２倍のサイズとしているため、図１で使用している排気ファン１２を備えた閉塞枠１０を２枚使用して閉塞しても良い。この場合、排気ダクト９は共通する分割収納部Ｓａに２つ配置されるが、同一の制御を実施すれば良い。
但し、分割収納部Ｓａが他のサイズの場合は、そのサイズに合わせて閉塞枠１０が作成される。
このように、蓄電池Ｂのサイズに合わせて分割収納部Ｓａの大きさを変更できるし、変更しても引き続き良好な温度制御を実施できる。

【0026】

尚、上記実施形態では、左右の側板４のみに断熱材１３を配置しているが、棚板７の裏面、更には前扉２の裏面等にも断熱材１３を配置しても良い。
また、基台８から外気を導入する構成であるが、前扉２に吸気孔を設けて、前面から外気を導入しても良い。

【符号の説明】

【0027】

１・・蓄電池収納箱、２・・前扉、３・・後扉、４・・側板（閉塞板）、７・・棚板、８・・基台、９・排気ダクト、１０・・閉塞枠、１１・・ヒータ、１２・・排気ファン、１３・・断熱材、１４・・支持板、１５・・吸気ファン、２０・・温度制御部、２１・・温度センサ、２５・・制御部、Ｓ・・蓄電池収納空間、Ｓａ・・分割収納部、Ｂ・・蓄電池。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】