特許 7469501 バッテリーユニット保管用倉庫

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】バッテリーユニット保管用倉庫

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240409BHJP

   B65G 1/00 20060101ALI20240409BHJP

   B65G 1/04 20060101ALI20240409BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301A

B65G1/00 537Z

B65G1/04 551A

H02J7/34 B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022555961

(86)(22)【出願日】2022-05-20

(86)【国際出願番号】 JP2022020928

【審査請求日】2022-09-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000004411

【氏名又は名称】日揮ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(72)【発明者】

【氏名】寺久保 憲昭

(72)【発明者】

【氏名】井戸 真嗣

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 智浩

(72)【発明者】

【氏名】谷川 圭史

(72)【発明者】

【氏名】高石 紘佑

【審査官】下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】特許第６９１２１２５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００２－０８７５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０８５７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０１５８２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６

Ｂ６５Ｇ １／００ － １／１３３

Ｂ６５Ｇ １／１４ － １／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリーユニット保管用倉庫であって、
バッテリーユニットと接続可能な端子を有し、前記バッテリーユニットを保持するスキッドと、
前記スキッドを積み上げて前記バッテリーユニットを保管する際、前記端子を介して前記バッテリーユニットと電気的に接続可能となる導電体と、
前記スキッドの積み上げ、および前記スキッドの取り出しを行う天井クレーンと、
前記天井クレーンを制御する制御機器と、
を備え、前記天井クレーンにより吊り下げた前記スキッドを前記導電体に向けて下降させるときは、前記端子が前記導電体と接触して電気的に接続可能となり、前記スキッドを取り出すときは、前記導電体に対する前記端子の接続が解除されることを特徴とするバッテリーユニット保管用倉庫。

【請求項2】

前記スキッドに保持された前記バッテリーユニットに電力を貯蔵することが可能であり、前記導電体を通じて前記バッテリーユニットから電力を供給することが可能であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーユニット保管用倉庫。

【請求項3】

前記導電体と接続されたパワーコンディショナーおよび変圧器を備えることを特徴とする請求項２に記載のバッテリーユニット保管用倉庫。

【請求項4】

前記制御機器は、容量の低下したバッテリーユニットを前記天井クレーンにより取り出すように制御することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のバッテリーユニット保管用倉庫。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリーユニット保管用倉庫に関する。

【背景技術】

【0002】

電力消費量の拡大と共に、太陽光発電、風力発電等の再生可能エネルギーによる発電量が増加することにより、電力需給バランスの安定化が求められている。その一方で、電気自動車（ＥＶ）等のバッテリー（蓄電池）を使用する機器が普及することにより、バッテリーの供給量が増加している。

【0003】

例えば、特許文献１には、複数の容器の積み重ねの上方に格子パターンで配置される複数のレールまたは軌道を備える保管システムが記載されている。
特許文献２には、複数のバッテリーを収納したトレイがクレーンにより棚に保管された状態でバッテリー電圧を測定する倉庫が記載されている。
特許文献３には、ラックに含まれるバッテリー収納部のうちにバッテリーの充電が可能な充電用収納部を備えた倉庫が記載されている。
特許文献４には、中古バッテリーユニットの保管装置に接続部を設け、電池状態を認識して充放電を管理する保管システムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】日本国特開２０２０－１８６１３３号公報

【文献】日本国特許第３４３５７４９号公報

【文献】日本国特開２０１１－１９３６９０号公報

【文献】日本国特許第６９１２１２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

既存のバッテリー保管方法では無駄なスペースがあり、高密度化が難しかった。

【0006】

本発明の課題は、複数のバッテリーユニットを高密度に保管することが可能なバッテリーユニット保管用倉庫を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様は、バッテリーユニット保管用倉庫であって、バッテリーユニットと接続可能な端子を有し、前記バッテリーユニットを保持するスキッドと、前記スキッドを積み上げて前記バッテリーユニットを保管する際、前記端子を介して前記バッテリーユニットと電気的に接続可能となる導電体と、前記スキッドの積み上げ、および前記スキッドの取り出しを行う天井クレーンと、前記天井クレーンを制御する制御機器と、を備えることを特徴とする。

【0008】

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記スキッドに保持された前記バッテリーユニットに電力を貯蔵することが可能であり、前記導電体を通じて前記バッテリーユニットから電力を供給することが可能であることを特徴とする。

【0009】

本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記導電体と接続されたパワーコンディショナーおよび変圧器を備えることを特徴とする。

【0010】

本発明の第４の態様は、第１～３のいずれか１の態様において、前記制御機器は、容量の低下したバッテリーユニットを前記天井クレーンにより取り出すように制御することを特徴とする。

【0011】

本発明の第５の態様は、積み上げてバッテリーユニットを保管することが可能なスキッドであって、バッテリーユニットを保持する機能と、バッテリーユニットと外部の導電体とを電気的に接続可能な端子と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

第１の態様によれば、複数のバッテリーユニットを高密度に保管することが可能になる。

【0013】

第２の態様によれば、複数のバッテリーユニットを用いて、電力の貯蔵と供給が可能になる。

【0014】

第３の態様によれば、バッテリーユニットを他の電力システムに接続する際に必要な調整が容易になる。

【0015】

第４の態様によれば、容量の低下したバッテリーユニットの取り出しが容易になる。

【0016】

第５の態様によれば、複数のバッテリーユニットを高密度に保管することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態のバッテリーユニット保管用倉庫を例示する正面図である。

【図2】バッテリーユニット保管用倉庫の付属機器を例示する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、好適な実施形態に基づいて、本発明を説明する。

【0019】

図１に、実施形態のバッテリーユニット保管用倉庫１０を例示する。バッテリーユニット保管用倉庫１０は、スキッド２０を積み上げてバッテリーユニット２３を保管する際、スキッド２０の端子２２を介してバッテリーユニット２３と電気的に接続可能となる導電体３０を備える。

【0020】

図示例の導電体３０は、倉庫の床１１から天井１２に向けて上下方向に設置されている。倉庫の天井１２には、天井クレーン１３が設置されている。天井クレーン１３を用いて、スキッド２０の積み上げ、およびスキッド２０の取り出しを行うことができる。

【0021】

スキッド２０は、バッテリーユニット２３を保持する機能と、バッテリーユニット２３と接続可能な端子２２とを有する。図示例のスキッド２０は、バッテリーユニット２３を保持する保持部２１と、バッテリーユニット２３のケーブル２４を接続可能な端子２２とを有する。

【0022】

スキッド２０は、積み上げてバッテリーユニット２３を保管することが可能である。また、端子２２を介して、バッテリーユニット２３と、スキッド２０の外部の導電体３０とを電気的に接続することが可能である。

【0023】

実施形態のバッテリーユニット保管用倉庫１０によれば、バッテリーユニット２３を保持したスキッド２０を積み上げることにより、スキッド２０で荷重を支えることができる。上下のバッテリーユニット２３が相互に負荷を及ぼすことなく、複数のバッテリーユニット２３を高密度に保管することが可能になる。

【0024】

スキッド２０に保持されたバッテリーユニット２３の周囲には、空冷用の気流が通過可能な隙間を有することが好ましい。バッテリーユニット保管用倉庫１０は、送風機、空調設備などの冷却用機器（図示せず）を備えてもよい。

【0025】

図示例のバッテリーユニット保管用倉庫１０は、導電体３０ごとにスキッド２０を積み上げた積層部４１，４２と、導電体３０なしでスキッド２０を積み上げることのできるステーション５０とを備える。

【0026】

積層部４１，４２に積み上げられるスキッド２０は、各バッテリーユニット２３を導電体３０に接続している。これらのスキッド２０に保持されたバッテリーユニット２３には電力を貯蔵することが可能である。また、導電体３０を通じてバッテリーユニット２３から電力を供給することが可能である。これにより、複数のバッテリーユニット２３を用いて、電力の貯蔵と供給が可能になる。

【0027】

ステーション５０に積み上げられるスキッド２０は、バッテリーユニット２３を保持しているが、バッテリーユニット２３を導電体３０に接続していない。このため、ステーション５０におけるバッテリーユニット２３は、電力の貯蔵と供給に利用されず、積層部４１，４２のスキッド２０と交換可能な予備として保管される。積層部４１，４２に積み上げられるスキッド２０の交換等の作業スペースとして、ステーション５０を利用することができる。

【0028】

バッテリーユニット２３を保持したスキッド２０を積層部４１，４２に設置したときは、端子２２が導電体３０に接続されることが好ましい。例えば、天井クレーン１３により吊り下げたスキッド２０を導電体３０に向けて下降させるとき、端子２２が導電体３０と接触し、電気的に接続を可能としてもよい。

【0029】

バッテリーユニット２３を保持したスキッド２０を積層部４１，４２から取り出すときは、導電体３０に対する端子２２の接続が解除されることが好ましい。例えば、積層部４１，４２に設置したスキッド２０を天井クレーン１３により吊り挙げたとき、端子２２が導電体３０から離れて、接続解除を可能としてもよい。

【0030】

バッテリーユニット２３を保持したスキッド２０の上下移動に際して、端子２２と導電体３０との接触状態が維持されることが好ましい。これにより、積層部４１，４２における端子２２の高さに依存することなく、バッテリーユニット２３を導電体３０と接続させることができる。

【0031】

各スキッド２０が２以上のバッテリーユニット２３を保持してもよいが、スキッド２０ごとに異なるバッテリーユニット２３を保持してもよい。バッテリーユニット２３の設置および取り出しの単位ごとに異なるスキッド２０を用いることにより、バッテリーユニット２３の管理が容易になる。

【0032】

バッテリーユニット２３は、機能的または物理的に分離可能なバッテリー構造体のまとまりを表す単位である。バッテリーユニット２３が内部に複数のバッテリーを含んでもよい。

【0033】

図２に、バッテリーユニット保管用倉庫１０の付属機器を例示する。バッテリーユニット保管用倉庫１０は、天井クレーン１３を制御する制御機器１４を備える。制御機器１４は、例えばプログラムを有する電子回路を含んでもよい。制御機器１４は、必要に応じて、記憶装置を持ってよい。記憶装置は、例えば、半導体メモリー、磁気ハードディスク等を用いて実現することができる。

【0034】

制御機器１４は、いずれかの積層部４１，４２において、容量の低下したバッテリーユニット２３を検知した場合、容量の低下したバッテリーユニット２３を保持したスキッド２０を積層部４１，４２から取り出すように天井クレーン１３を制御する。これにより、容量の低下したバッテリーユニット２３の取り出しが容易になる。さらに制御機器１４は、積層部４１，４２に積み上げられるスキッド２０の個数が少ない場合、ステーション５０からスキッド２０を取り出し、適宜の積層部４１，４２に積み上げるように天井クレーン１３を制御することができる。

【0035】

制御機器１４と天井クレーン１３との間の接続方法は、特に限定ないが、ケーブル等の有線でもよく、電波等の無線でもよい。天井１２には、天井クレーン１３が移動可能なレール（図示せず）を適宜の位置に配置してもよい。

【0036】

バッテリーユニット保管用倉庫１０は、導電体３０と接続されたパワーコンディショナー３１および変圧器３２を備えてもよい。これにより、導電体３０に接続されたバッテリーユニット２３を他の電力システムに接続する際に必要な調整が可能になる。

【0037】

パワーコンディショナー３１は、バッテリーユニット２３における直流と、外部の電力システムにおける交流とを変換する機能を有してもよい。変圧器３２は、バッテリーユニット２３における電圧と、外部の電力システムにおける電圧とを変圧する機能を有してもよい。

【0038】

導電体３０とパワーコンディショナー３１および変圧器３２との間は、例えば接続ケーブル３３により接続することができる。接続ケーブル３３は可撓性を有するので、導電体３０とパワーコンディショナー３１および変圧器３２との間で任意の向きに敷設することができる。

【0039】

上述した電力需給バランスの安定化においては、電力の需要量と供給量の調整が必要になる。電力需給調整は、送電または配電に関与する事業者（送配電事業者）と、調整用の電力（調整力）を供給する事業者との間で適宜のタイミングによりなされる。

【0040】

一般的な調整力は、周波数を制御する一次調整力、周波数を基準に回復させる二次調整力、需給バランスを調整する三次調整力に区分されている。調整速度は送配電事業者から調整力の供給が依頼されてから調整力が供給されるまでの応動時間により設定される。高速な調整速度を要する場合は、通信回線を要せずに自端で検知した情報に基づき、調整力が供給される場合もある。

【0041】

一次調整力では、例えば、１０秒以内の応動時間が求められる場合がある。二次調整力では、例えば、５分以内の応動時間が求められる場合がある。三次調整力では、例えば比較的高速な設定では１５分以内、比較的低速な設定では４５分以内の応動時間が求められる場合がある。

【0042】

実施形態のバッテリーユニット保管用倉庫１０によれば、あらかじめバッテリーユニット２３に電力を貯蔵しておき、調整力が必要になったときにバッテリーユニット２３から電力を供給するので、応動時間の高速化が可能になる。調整力の供給先は特に限定されないが、例えば電力系統の送電網、配電網等が挙げられる。

【0043】

バッテリーユニット保管用倉庫１０に保管されるバッテリーユニット２３は、特に限定されないが、例えば電気自動車（ＥＶ）に使用されるバッテリーユニット２３または中古のバッテリーユニット２３であってもよい。例えば、中古のバッテリーユニット２３の販売、貸与、リサイクル等の過程で保管が必要となるバッテリーユニット２３をバッテリーユニット保管用倉庫１０に保管し、電力の供給用に利用してもよい。

【0044】

バッテリーユニット保管用倉庫１０に複数のバッテリーユニット２３が保管されている場合、そこから特定のバッテリーユニット２３を取り出すタイミングは、適宜設定することができる。

【0045】

例えば、バッテリーユニット２３の老朽化等による性能の低下を検知したときに、バッテリーユニット２３を積層部４１，４２またはスキッド２０から取り出してもよい。バッテリーユニット２３の譲渡、貸与等の需要が発生する等の人為的な原因により、バッテリーユニット２３を積層部４１，４２またはスキッド２０から取り出してもよい。

【0046】

以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。改変としては、各実施形態における構成要素の追加、置換、省略、その他の変更が挙げられる。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本発明は、バッテリーユニットを用いた電力の貯蔵および供給に利用することができる。

【符号の説明】

【0048】

１０…バッテリーユニット保管用倉庫、１１…床、１２…天井、１３…天井クレーン、１４…制御機器、２０…スキッド、２１…保持部、２２…端子、２３…バッテリーユニット、２４…ケーブル、３０…導電体、３１…パワーコンディショナー、３２…変圧器、３３…接続ケーブル、４１，４２…積層部、５０…ステーション。

【要約】

バッテリーユニット保管用倉庫であって、バッテリーユニットと接続可能な端子を有し、前記バッテリーユニットを保持するスキッドと、前記スキッドを積み上げて前記バッテリーユニットを保管する際、前記端子を介して前記バッテリーユニットと電気的に接続可能となる導電体と、前記スキッドの積み上げ、および前記スキッドの取り出しを行う天井クレーンと、前記天井クレーンを制御する制御機器と、を備えることを特徴とするバッテリーユニット保管用倉庫。

【図1】

【図2】