特許 7501252 蓄電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-10

(45)【発行日】2024-06-18

(54)【発明の名称】蓄電システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/204 20210101AFI20240611BHJP

   H01M 50/251 20210101ALI20240611BHJP

   H01M 50/289 20210101ALI20240611BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240611BHJP

   H01M 10/627 20140101ALI20240611BHJP

   H01M 10/653 20140101ALI20240611BHJP

   H01M 10/6551 20140101ALI20240611BHJP

   H01M 10/6554 20140101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

H01M50/204 401H

H01M50/204 101

H01M50/251

H01M50/289

H01M10/613

H01M10/627

H01M10/653

H01M10/6551

H01M10/6554

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020150044

(22)【出願日】2020-09-07

(65)【公開番号】P2022044427

(43)【公開日】2022-03-17

【審査請求日】2023-02-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】秋田 哲男

【審査官】山本 雄一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１２９０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７９８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７６５３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／２０－５０／２９８

Ｈ０１Ｍ １０／５２－１０／６６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底面部と、前記底面部より面積が大きいパネル部とを含み、内部空間を形成する筐体と、
前記パネル部と熱的に接触した状態で前記内部空間に収容されている蓄電装置と、
前記蓄電装置を前記パネル部側へ押圧する押さえ部材と、
前記蓄電装置と電気的に接続して電力変換を行う電力変換装置と、
を備え、
前記筐体は、
前記内部空間を天面側空間と底面側空間とに分割する第１隔離壁と、
前記底面側空間を正面側空間と背面側空間とに分割する第２隔離壁と、をさらに有し、
前記パネル部は、前記第２隔離壁と対向する背面パネルであり、
前記電力変換装置は、前記天面側空間に収容され、
前記蓄電装置は、前記背面パネルと熱的に接触した状態で前記背面側空間に収容され、
前記押さえ部材は、前記背面側空間において、前記蓄電装置と前記第２隔離壁との間に配置されて前記蓄電装置を前記背面パネル側へ押圧する、
蓄電システム。

【請求項2】

前記蓄電装置と前記パネル部との間に配される伝熱材をさらに備える、
請求項１に記載の蓄電システム。

【請求項3】

前記電力変換装置と電気的に接続される複数の配線をさらに備え、
前記複数の配線の少なくとも一部は、前記正面側空間に収容され、
前記筐体の前記底面部には、前記配線を前記筐体の外部に導出する貫通孔が形成されている、
請求項１又は請求項２に記載の蓄電システム。

【請求項4】

前記蓄電装置及び前記電力変換装置は、それぞれ前記第１隔離壁から隙間を空けて設置されている、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の蓄電システム。

【請求項5】

前記筐体の外側に設けられ、前記電力変換装置からの熱を前記内部空間の外へ放出するヒートシンクをさらに備え、
前記電力変換装置は、前記筐体の内側において前記背面パネルに固定され、
前記ヒートシンクは、前記筐体の外側において前記背面パネルに固定されている、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の蓄電システム。

【請求項6】

前記背面パネルの前記天面側空間に面する部分には、開口が形成され、
前記ヒートシンクは、前記開口を塞ぐように前記背面パネルに設置され、
前記ヒートシンクには、前記背面パネルと前記ヒートシンクとの隙間を埋めるコーキング材が、前記開口の周縁に塗布されており、
前記ヒートシンクにはさらに、前記コーキング材を塗布する塗布領域よりも内周側に位置する複数のネジ穴と、複数の前記ネジ穴と前記塗布領域との間にそれぞれ位置する複数の穴と、が形成されている、
請求項５に記載の蓄電システム。

【請求項7】

前記ヒートシンクを覆うカバーをさらに備え、
前記カバーは、
前記筐体の側面にそれぞれ位置する２個の側面パネルをそれぞれ外側から覆う２個の側面領域を有し、
２個の前記側面領域には、正面側の縁から背面側へ延びる第１溝と、前記第１溝の背面側端部から天面側へ延びる第２溝と、がそれぞれ形成され、
前記カバーは、前記第２溝を介して挿入されているネジにより前記側面パネルに固定されている、
請求項５又は請求項６に記載の蓄電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電システムに関する。

【0002】

近年、太陽光発電装置等の発電装置により、家庭においてエネルギーを創る取り組みが広く行われている。また、発電装置の発電時間以外にも電力を使えるように、電力を貯める蓄電システムが発電装置と併せて設置されることがある。蓄電システムは、例えば家屋の裏手や、出窓の下、屋内の階段下等に設置される。蓄電システムは、例えば特許文献１、２に開示されているように、蓄電装置と、当該蓄電装置を収容する筐体とを備える。

【0003】

特許文献１には、電池モジュールと、パワーコンディショナと、これらを収容する収容空間を形成するラックと、収容空間を覆う断熱材とを備える２次電池システムが開示されている。特許文献１のラックは、収容空間を上下に仕切る第１仕切板を備え、電池モジュールは第１仕切板より上方の空間に収容され、パワーコンディショナは第１仕切板よりも下方の空間に収容されている。

【0004】

特許文献２には、蓄電池モジュール、充放電装置と、インターフェース装置と、これらが取付けられる筐体とを備える蓄電システムが開示されている。特許文献２において、蓄電池モジュール及び充放電装置は筐体の内側に収納され、インターフェース装置は筐体の外側に取り付けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－３７７４９号公報

【文献】特開２０１６－２１９２８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

蓄電システムを屋外に設置する場合、蓄電装置を収容する筐体には高い防水性が求められる。高い防水性を実現するためには、筐体の密閉性を高くすることで、筐体の外側からの水の浸入を防ぐ必要がある。

【0007】

一方、蓄電装置は動作中に発熱するため、通常、発熱した蓄電装置を冷却するための手段が設けられる。そのような手段として、ファンを用いた強制空冷が一般的に採用されている。しかしながら、強制空冷では、ファンにより積極的に筐体の外側から空気を取り込むために筐体に開口部を設ける必要がある。そのため、筐体の密閉性が低下し、防水性も低下する。

【0008】

かかる課題に鑑み、本開示は、筐体の密閉性を高くした場合でも、筐体の内部を良好に冷却することができる蓄電システム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】

本開示の蓄電システムは、底面部と、前記底面部より面積が大きいパネル部とを含み、内部空間を形成する筐体と、前記パネル部と熱的に接触した状態で前記内部空間に収容されている蓄電装置と、を備える、蓄電システムである。

【発明の効果】

【0010】

本開示の蓄電システムによれば、筐体の密閉性を高くした場合でも、筐体の内部を良好に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本実施形態に係る蓄電システムを前方から見下ろした斜視図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る蓄電システムを後方から見下ろした斜視図である。

【図3】図３は、本実施形態に係る正面パネルを外した状態の筐体を示す斜視図である。

【図4】図４は、図１の矢印ＩＶの切断線により切断した蓄電システムの断面図である。

【図5】図５は、本実施形態に係るカバーの側面図である。

【図6】図６は、本実施形態に係る背面パネルに未装着の状態におけるヒートシンクの斜視図である。

【図7】図７は、図４のヒートシンクを含む部分を拡大して示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［本開示の実施形態の説明］
本開示の実施形態には、その要旨として、少なくとも以下のものが含まれる。

【0013】

（１）本開示に係る蓄電システムは、底面部と、前記底面部より面積が大きいパネル部とを含み、内部空間を形成する筐体と、前記パネル部と熱的に接触した状態で前記内部空間に収容されている蓄電装置と、を備える、蓄電システムである。

【0014】

パネル部は、蓄電装置と熱的に接触することで、蓄電装置から熱を吸収し、当該熱を筐体の外部へ放出することができる。このような構成によれば、筐体の密閉性を高くした場合でも、より良好に蓄電装置を冷却することができる。

【0015】

（２）好ましくは、前記蓄電装置と前記パネル部との間に配される伝熱材をさらに備える。

【0016】

このように構成することで、パネル部は、伝熱材を介して蓄電装置からより効率的に熱を取り込み、筐体の外部へ当該熱を放出することができる。このような構成によれば、筐体の密閉性を高くした場合でも、より良好に蓄電装置を冷却することができる。

【0017】

（３）好ましくは、前記筐体は、前記内部空間を天面側空間と底面側空間とに分割する第１隔離壁と、前記底面側空間を正面側空間と背面側空間とに分割する第２隔離壁と、をさらに有し、前記パネル部は、前記第２隔離壁と対向する背面パネルであり、前記蓄電装置は、前記背面側空間において、前記背面パネルと熱的に接触した状態で収容されている。

【0018】

筐体は背面側を壁に面する状態で設置される場合が多く、背面側には直射日光が当たりにくい。蓄電装置を背面側空間に収容して背面パネル（パネル部）と熱的に接触させ、第２隔離壁により正面側空間と空間を分割することにより、蓄電装置が日光により熱せられることを防止することができる。これにより、蓄電装置の使用温度範囲内での動作をより良好に維持することができる。

【0019】

（４）好ましくは、前記蓄電装置と電気的に接続して電力変換を行う電力変換装置と、前記電力変換装置と電気的に接続する複数の配線と、をさらに備え、前記電力変換装置は、前記天面側空間に収容され、複数の前記配線の少なくとも一部は、前記正面側空間に収容され、前記正面側空間に面する前記筐体のパネルには、前記配線を前記筐体の外部に導出する貫通孔が形成されている。

【0020】

第１隔離壁と第２隔離壁とを設けることで、外部との接続が必要な配線設備が設けられる正面側空間と、高い防水性が必要な蓄電装置及び電力変換装置が設けられる背面側空間及び天面側空間とを隔離することができる。これにより、蓄電装置及び電力変換装置の防水性を維持しつつ、外部との接続を行うことができる。

【0021】

（５）好ましくは、前記蓄電装置及び前記電力変換装置は、それぞれ前記第１隔離壁から隙間を空けて設置されている。

【0022】

このような構成によれば、電力変換装置及び蓄電装置と、第１隔離壁との間には、熱伝導率の比較的低い空気が存在する。このため、電力変換装置及び蓄電装置の一方の排熱が、他方に影響することをより確実に防止することができる。

【0023】

（６）好ましくは、前記筐体の外側に設けられ、前記電力変換装置からの熱を前記内部空間の外へ放出するヒートシンクをさらに備え、前記電力変換装置は、前記筐体の内側において前記背面パネルに固定され、前記ヒートシンクは、前記筐体の外側において前記背面パネルに固定されている。

【0024】

このような構成によれば、ヒートシンクを介して、電力変換装置の熱を筐体の外部へ放出することができる。

【0025】

（７）好ましくは、前記背面パネルの前記天面側空間に面する部分には、開口が形成され、前記ヒートシンクは、前記開口を塞ぐように前記背面パネルに設置され、前記ヒートシンクには、前記背面パネルと前記ヒートシンクとの隙間を埋めるコーキング材が、前記開口の周縁に塗布されており、前記ヒートシンクはさらに、前記コーキング材を塗布する塗布領域よりも内周側に位置する複数のネジ穴と、複数の前記ネジ穴と前記塗布領域との間にそれぞれ位置する複数の穴と、が形成されている。

【0026】

コーキング材をヒートシンクに塗布する際、コーキング材が塗布領域からはみ出す場合がある。この場合において、ネジ穴にコーキング材が浸入すると、ネジ穴へネジを完全に挿入できず、ヒートシンクと背面パネルとの間にコーキング材では埋められない隙間が生じるおそれがある。このような隙間が生じると、当該隙間から水が筐体の内部へ浸入するなどして、筐体の防水性が低下するおそれがある。本開示の構成によれば、ネジ穴と塗布領域との間に穴が形成されているため、塗布領域をはみ出したコーキング材は、穴へ浸入し、ネジ穴まで到達しなくなる。これにより、ネジ穴へのコーキング材の浸入を防止することができ、筐体の防水性を維持することができる。

【0027】

（８）好ましくは、前記ヒートシンクを覆うカバーをさらに備え、前記カバーは、前記筐体の側面にそれぞれ位置する２個の側面パネルをそれぞれ外側から覆う２個の側面領域を有し、２個の前記側面領域には、正面側の縁から背面側へ延びる第１溝と、前記第１溝の背面側端部から天面側へ延びる第２溝と、がそれぞれ形成され、前記カバーは、前記第２溝に挿入されているネジにより前記側面パネルに固定されている。

【0028】

カバーを筐体に取り付ける際、ネジをカバーの側面領域に形成されている第２溝に挿入した後は、作業員がカバーを手放しても、ネジによりカバーが支持される状態が維持される。これにより、作業員は、カバーから手を離し、両手を用いてネジを締結することができる。このように、本開示に係るカバーには、第１溝及び第２溝が形成されているため、カバーを筐体に固定する際の作業性を向上することができる。

【0029】

［本開示の実施形態の詳細］
以下、本開示の蓄電システムの具体例について、図面を参照して説明する。

【0030】

《蓄電システムの全体構成》
図１は、本実施形態に係る蓄電システム１を前方から見下ろした斜視図である。図２は、本実施形態に係る蓄電システム１を後方から見下ろした斜視図である。蓄電システム１は、筐体２と、蓄電装置７１（図４）と、電力変換装置８（図４）と、放熱部３と、を備える。筐体２は、図１に示すように、壁ＷＬ１と所定の間隔（例えば、５０ｍｍ）を空けている状態で、壁ＷＬ１に隣接する位置に設置される。本実施形態において、壁ＷＬ１は、例えば建物（住宅等）の外壁である。すなわち、本実施形態において、蓄電システム１は屋外に設置される。

【0031】

筐体２は、略直方体状を有し、蓄電装置７１、電力変換装置８及びこれらの装置に関する配線設備を収容している。筐体２は六面のパネルにより構成されている。筐体２の六面のパネルのうち、壁ＷＬ１側に面するパネルを「背面パネル２１」、背面パネル２１の反対側のパネルを「正面パネル２２」、鉛直方向上側に向くパネルを「天面パネル２３」、鉛直方向下側に向くパネルを「底面パネル２４」、背面パネル２１及び天面パネル２３に直交し、図１中の紙面手前側に位置するパネルを「側面パネル２５」、側面パネル２５の反対側のパネルを「側面パネル２６」と称する。

【0032】

筐体２は、転倒防止のため及び収容される各種装置に強い振動が加えられることを防止するために、複数の固定具４により壁ＷＬ１に固定されている。固定具４は、例えば、Ｌ字金具である。複数の固定具４は、側面パネル２５、２６に、それぞれ複数のネジ５２により固定されている。また、複数の固定具４は、壁ＷＬ１に、それぞれ図示省略するネジにより固定されている。

【0033】

本実施形態において、天面パネル２３、底面パネル２４及び側面パネル２５、２６は、１枚の金属板を折り曲げて形成されている枠体２０である。背面パネル２１と正面パネル２２は、それぞれ枠体２０とは別体の金属板により構成されており、枠体２０にネジにより固定されている。枠体２０に、背面パネル２１と正面パネル２２が固定されている状態で、筐体２は内部空間を形成する。背面パネル２１（本開示の「パネル部」の一例）の面積は、底面パネル２４（本開示の「底面部」の一例）の面積よりも大きい。

【0034】

《蓄電システムの内部構成》
図３は、正面パネル２２を外した状態の筐体２を示す斜視図である。図３において、筐体２に収容されている蓄電装置７１、電力変換装置８及びこれらの装置に関する配線設備は、図示省略している。枠体２０の正面側には、内側に延びる「つば２７」が形成されている。つば２７の正面側には、複数の（例えば、４個の）ネジ受け２７ａが形成されている。図１に示すように、正面パネル２２を枠体２０に装着し、複数の（例えば、４個の）ネジ５１を、正面パネル２２を介して複数のネジ受け２７ａへそれぞれ締結することで、正面パネル２２が枠体２０に固定される。

【0035】

筐体２は、第１隔離壁６１と、第２隔離壁６２とを有する。第１隔離壁６１及び第２隔離壁６２は、例えば金属製の板状部材である。第１隔離壁６１は、筐体２の内部空間を天面側空間Ｓ１０と底面側空間Ｓ２０とに分割する機能を有する。第２隔離壁６２は、底面側空間Ｓ２０を正面側空間Ｓ２１と背面側空間Ｓ２２とに分割する機能を有する。

【0036】

天面側空間Ｓ１０は、正面パネル２２が図１及び図２に示すように枠体２０に固定されている状態（以下、「正面パネル固定状態」と称する。）において、第１隔離壁６１と、背面パネル２１と、正面パネル２２と、天面パネル２３と、側面パネル２５、２６とにより囲まれている空間である。背面パネル２１のうち天面側空間Ｓ１０に面する部分には、図４に示すように、第１開口２１ａが設けられている。第１開口２１ａは、後述のヒートシンク３７により筐体２の外側から塞がれている。このため、天面側空間Ｓ１０の背面側は、背面パネル２１及びヒートシンク３７によって囲まれている。

【0037】

背面側空間Ｓ２２は、正面パネル固定状態において、第１隔離壁６１と、第２隔離壁６２と、背面パネル２１と、底面パネル２４と、側面パネル２５、２６とにより囲まれている空間である。正面パネル固定状態において、天面側空間Ｓ１０及び背面側空間Ｓ２２は、密閉された領域となる。ここで、「密閉された領域」とは、完全に密閉された領域に限られず、他の空間に対し多少の隙間を有する領域も含む。例えば、第１隔離壁６１と背面パネル２１との間に多少の隙間があってもよい。

【0038】

正面側空間Ｓ２１は、正面パネル固定状態において、第１隔離壁６１と、第２隔離壁６２と、正面パネル２２と、底面パネル２４と、側面パネル２５、２６とにより囲まれている空間である。図３に示すように、底面パネル２４のうち第２隔離壁６２よりも正面側には、貫通孔２４ａが形成されている。貫通孔２４ａは、後述する配線を筐体２の外部から筐体２の内部空間に導くための孔である。このため、正面側空間Ｓ２１は、密閉された領域とはならない。

【0039】

本実施形態に係る蓄電システム１では、第１隔離壁６１と第２隔離壁６２とを設けることで、外部との接続が必要な配線設備が設けられる空間（正面側空間Ｓ２１）と、高い防水性が必要な電気設備（後述の蓄電装置７１及び電力変換装置８）が設けられる空間（背面側空間Ｓ２２及び天面側空間Ｓ１０）とに分離されている。このため、電気設備が設けられる空間の防水性を維持しつつ、配線設備による外部との接続を行うことができる。

【0040】

図４は、図１の矢印ＩＶの切断線により切断した蓄電システム１の断面図である。筐体２には、蓄電装置７１、電力変換装置８及びこれらの装置に関する配線設備Ｗ１～Ｗ４、Ｅ１が収容されている。

【0041】

《背面側空間の構成》
背面側空間Ｓ２２には、蓄電装置７１と、伝熱材７２と、押さえ部材７３と、配線Ｗ４とが収容されている。蓄電装置７１は、充電・放電が可能な２次電池を含む。２次電池は、例えばリチウムイオン電池、溶融塩電解液電池、又は鉛蓄電池等である。この蓄電装置７１は、底面（下面）、天面（上面）、正面、背面、及び２つの側面を持つ略直方体状を有する。蓄電装置７１の正面及び背面は、底面（下面）、天面（上面）及び側面に比べて、その面積が大きい。蓄電装置７１は、面積が相対的に大きい正面又は背面を背面パネル２１に対向させた状態で筐体２内に収容される。

【0042】

配線Ｗ４は、蓄電装置７１と電力変換装置８とを接続する配線のうち第１隔離壁６１よりも下方に延びる配線である。第１隔離壁６１は、配線Ｗ４と後述の配線Ｗ２とを電気的に接続する一方で、天面側空間Ｓ１０と背面側空間Ｓ２２との水分及び空気の移動を遮断する。例えば、第１隔離壁６１には、配線Ｗ４を通す孔が設けられている。当該孔に配線Ｗ４を通した状態で、当該孔の隙間がコーキング剤によって埋められている。これにより、配線Ｗ４を通す孔を介した水分及び空気の移動が遮断される。

【0043】

伝熱材７２は、空気よりも高い熱伝導率と、背面パネル２１よりも高い弾性（クッション性）を有するシート状の部材であるのが好ましい。伝熱材７２の押し込み硬度は、背面パネル２１の押し込み硬度よりも低い。このような伝熱材７２として、例えばシリコーン樹脂製の放熱用シートを用いることができる。ただし、伝熱材７２は、シリコーン樹脂製のシートに限定されず、例えば、非シリコーン樹脂製の放熱用シートであってもよいし、それ以外の放熱用シートであってもよい。伝熱材７２はさらに、シート状以外の伝熱部材であってもよい。例えば、伝熱材７２の摂氏２５度における熱伝導率は、空気の熱伝導率（約０．０２Ｗ／ｍ・Ｋ）の５倍以上の大きさである０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるのが好ましい。伝熱材７２は、１枚の放熱用シートで構成されてもよいし、複数枚の放熱用シートで構成されてもよい。

【0044】

伝熱材７２の背面側は、背面パネル２１と密に接触しており、伝熱材７２の正面側は、蓄電装置７１と密に接触している。すなわち、蓄電装置７１は、伝熱材７２を介して背面パネル２１と広面積で接触（熱的に接触）している。言い換えると、蓄電装置７１と背面パネル２１との間の空間には、伝熱材７２が敷き詰められている。本実施形態において、伝熱材７２と背面パネル２１とを含む領域を「放熱領域９」と称する。放熱領域９は、蓄電装置７１と熱的に接触し、蓄電装置７１の熱を筐体２の外部へ放出する領域である。なお、伝熱材７２がシート状の部材である場合、その大きさ（面積）は、蓄電装置７１の正面又は背面より若干小さいか同程度以上であるのが好ましい。伝熱材７２の厚みは、特に限定されないが、背面パネル２１及び蓄電装置７１と密に接触可能な範囲内で極力小さいのが好ましい。

【0045】

押さえ部材７３は、一方の端部が第２隔離壁６２に固定されている状態で、他方の端部により蓄電装置７１を背面側へ押さえつける部材である。押さえ部材７３は、金属製の板状部材又は棒状部材であってもよいし、板ばね、コイルばね等の弾性変形により蓄電装置７１を背面側へ付勢する部材であってもよい。押さえ部材７３により、蓄電装置７１は、底面パネル２４上に据え置かれている状態で、伝熱材７２に押し付けられている。伝熱材７２は、背面パネル２１よりも低い押し込み硬度を有するため、伝熱材７２のうち蓄電装置７１と接触している部分は、蓄電装置７１の表面形状に応じて変形する。特に、伝熱材７２は、背面パネル２１よりも高い弾性を有するため、蓄電装置７１の表面形状により詳細に応じて変形する。これにより、蓄電装置７１と伝熱材７２は隙間なく接触している。

【0046】

また、伝熱材７２は、蓄電装置７１により背面パネル２１に押し付けられている。このため、伝熱材７２のうち背面パネル２１と接触している部分は、背面パネル２１の形状に応じて変形する。これにより、伝熱材７２と背面パネル２１は隙間なく、かつ、広い接触面積で接触している。そして、伝熱材７２は、空気の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有し、かつ蓄電装置７１と隙間なく接触しているため、蓄電装置７１の熱をより多く取り込むことができる。また、伝熱材７２は、背面パネル２１と隙間なく接触しているため、伝熱材７２が蓄電装置７１から取り込んだ熱を背面パネル２１を介して筐体２の外部へ放出することができる。

【0047】

すなわち、蓄電装置７１及び背面パネル２１の表面に凹凸がある場合であっても、伝熱材７２を介すことで、蓄電装置７１及び背面パネル２１の間に生じる隙間をより少なくすることができる。これにより、背面パネル２１は、伝熱材７２を介して蓄電装置７１からより効率的に熱を取り込み、筐体２の外部へ当該熱を放出することができる。このような構成によれば、背面側空間Ｓ２２における密閉性を高くした場合でも、密閉された背面側空間Ｓ２２に載置される蓄電装置７１を良好に冷却することができる。

【0048】

なお、蓄電装置７１と伝熱材７２との間の熱伝導率を向上するために、伝熱材７２の正面側にグリスを塗布し、蓄電装置７１との密着性を高めるように構成してもよい。また、伝熱材７２として、グリスを用いてもよい。すなわち、上記のように蓄電装置７１と背面パネル２１との間にシートを設置する構成に代えて、蓄電装置７１と背面パネル２１との間にグリスを充填する構成としてもよい。

【0049】

また、伝熱材７２を用いず、蓄電装置７１を直接、背面パネル２１へ接触させる構成であってもよい。このように構成する場合、蓄電装置７１の熱は空気を介さずに直接、背面パネル２１に伝導する。そして、背面パネル２１は、蓄電装置７１から吸収した熱を外部に放出する。この場合、背面パネル２１のみが、本開示に係る「放熱領域９」を構成する。背面パネル２１は金属製であり、空気よりも高い熱伝導率を有するため、より良好に蓄電装置７１を冷却することができる。

【0050】

すなわち、蓄電装置７１は、背面パネル２１と熱的に接触している。換言すれば、蓄電装置７１は、背面パネル２１と、空気を介するよりも熱交換率が高い状態で、直接又は間接的に（例えば、伝熱材７２を間に介して）接触している。本実施形態では、蓄電装置７１の正面又は背面が、背面パネル２１と熱的に接触している。

【0051】

《正面側空間の構成》
正面側空間Ｓ２１には、配線Ｗ３と、端子Ｅ１とが収容されている。配線Ｗ３の一方側の端部は、端子Ｅ１と電気的に接続している。配線Ｗ３の他方側の端部は、底面パネル２４の貫通孔２４ａから筐体２の外部に導出され、図示省略する太陽光発電装置及び家庭用負荷分電盤と接続している。

【0052】

端子Ｅ１は、配線Ｗ３と後述の配線Ｗ１とを電気的に接続する端子であり、第１隔離壁６１の底面側に設けられている。第１隔離壁６１は、端子Ｅ１と後述の配線Ｗ１とを電気的に接続する一方で、天面側空間Ｓ１０と正面側空間Ｓ２１との水分及び空気の移動を遮断している。

【0053】

《天面側空間の構成》
天面側空間Ｓ１０には、電力変換装置８と、配線Ｗ１、Ｗ２とが収容されている。電力変換装置８は、いわゆるパワーコンディショナであり、直流と交流とを相互に変換する装置である。また、電力変換装置８は、電圧を昇圧又は降圧する機能を有していてもよい。電力変換装置８は、背面パネル２１にネジ等により固定されている。電力変換装置８には、配線Ｗ１、Ｗ２がそれぞれ電気的に接続されている。

【0054】

図示省略する太陽光発電装置が発電を行う際、電力変換装置８には、太陽光発電装置により発電された電力が配線Ｗ３、端子Ｅ１及び配線Ｗ１を介して入力される。そして、電力変換装置８は、当該電力を適宜変換したうえで、変換後の電力を配線Ｗ２及び配線Ｗ４を介して蓄電装置７１に出力する。蓄電装置７１は、電力変換装置８から入力される電力により、充電を行う。また、蓄電装置７１に蓄電された電力を使用する際、電力変換装置８は配線Ｗ４及び配線Ｗ２を介して蓄電装置７１から入力される直流電流を交流電流に変換して、配線Ｗ１、端子Ｅ１及び配線Ｗ３を介して家庭用負荷分電盤へ交流電流を供給する。

【0055】

ここで、電力変換装置８と、蓄電装置７１は、それぞれ使用に適する温度範囲があり、当該温度範囲を超えると、装置の動作効率の低下や、停止、故障が生じるおそれがある。このため、電力変換装置８及び蓄電装置７１の一方の排熱が、他方に影響することを防止する必要がある。例えば、蓄電装置７１が溶融塩電解液電池である場合、塩を溶融状態に保つために、動作に必要な温度範囲は当該塩の融点以上の範囲となる（例えば、摂氏５０度以上）。これに対し、電力変換装置８の使用に適する温度範囲は、例えば摂氏０度から摂氏４０度であり、摂氏５０度を超えると電力変換装置８に内蔵されている保護機能（温度抑制機能）が発生し、電力変換装置８が停止する場合がある。このため、蓄電装置７１の熱が電力変換装置８に伝わることを防止する必要がある。

【0056】

本実施形態に係る蓄電システム１では、図４に示すように、電力変換装置８は天面側空間Ｓ１０に収容され、蓄電装置７１は背面側空間Ｓ２２に収容されている。天面側空間Ｓ１０及び背面側空間Ｓ２２は、いずれも密閉された空間であり、第１隔離壁６１により隔離されているため、互いに空気がほとんど行き来しない。このような構成により、電力変換装置８及び蓄電装置７１の排熱が、互いに影響することを防止することができる。さらに、電力変換装置８及び蓄電装置７１は、それぞれ第１隔離壁６１と隙間を空けて配置されている。すなわち、電力変換装置８及び蓄電装置７１と、第１隔離壁６１との間には、熱伝導率の比較的低い空気が存在する。例えば、空気の熱伝導率は、金属板により構成されている第１隔離壁６１の熱伝導率よりも低い。このため、電力変換装置８及び蓄電装置７１の一方の排熱が、他方に影響することをより確実に防止することができる。

【0057】

さらに、電力変換装置８及び蓄電装置７１は、いずれも筐体２の背面側に設けられている。図１に示すように、筐体２は背面側を壁ＷＬ１に面する状態で設置されているため、筐体２の正面・側面側又は壁ＷＬ１により日光が遮られることで、背面側に直射日光が当たりにくい。これにより、電力変換装置８及び蓄電装置７１が日光により熱せられることを防止することができ、電力変換装置８及び蓄電装置７１の使用温度範囲内での動作をより良好に維持することができる。

【0058】

特に、正面側空間Ｓ２１は、直射日光により温められやすい。蓄電装置７１を背面側空間Ｓ２２に収容し、第２隔離壁６２により正面側空間Ｓ２１と空間を分割することにより、蓄電装置７１が日光により熱せられることを防止することができる。これにより、蓄電装置７１の使用温度範囲内での動作をより良好に維持することができる。

【0059】

《放熱部の構成》
図４を参照する。放熱部３は、電力変換装置８の熱を筐体２の外部へ放熱するための装置である。放熱部３は、カバー３０と、ヒートシンク３７とを有する。ヒートシンク３７は、背面パネル２１に後述のネジ５５（図７）により取付けられている。カバー３０は、ヒートシンク３７が砂塵等で汚染されるのを防止するための部材であり、ヒートシンク３７を背面、天面、底面及び両側面側から覆っている。カバー３０は、例えば表面が防錆塗装された金属（例えば、鉄）により形成されている。

【0060】

図５は、カバー３０の側面図である。カバー３０は、天面領域３１と、天面側傾斜領域３２と、第１背面領域３３と、底面側傾斜領域３４と、第２背面領域３５と、２個の側面領域３６、３６とを有する。これらの領域３１～３６は、１枚の板状部材を折り曲げることで形成されてもよいし、複数の板状部材を例えば溶接等により繋ぎ合わせることで形成されてもよい。

【0061】

天面領域３１は、天面パネル２３に沿う方向に延びる領域である。天面領域３１は、天面パネル２３に外側から接触している。天面側傾斜領域３２は、天面側から背面側へ傾斜する方向（例えば、天面及び背面との角度がそれぞれ４５度となる方向）に延びる領域である。天面側傾斜領域３２は、天面側の端部が天面領域３１と接続し、底面側の端部が第１背面領域３３と接続している。第１背面領域３３は、背面パネル２１に平行な方向に延びる領域である。背面パネル２１と第１背面領域３３との隙間は、ヒートシンク３７の正面側から背面側に向かう方向（以下、「前後方向」と称する。）の幅よりも大きい。

【0062】

底面側傾斜領域３４は、背面側から底面側へ傾斜する方向（例えば、背面及び底面との角度がそれぞれ４５度となる方向）に延びる領域である。底面側傾斜領域３４は、天面側の端部が第１背面領域３３と接続し、底面側の端部が第２背面領域３５と接続している。第２背面領域３５は、背面パネル２１に平行な方向に延びる領域である。第２背面領域３５は、第１背面領域３３よりも底面側に位置する。背面パネル２１と第２背面領域３５との隙間Ｇ１は、ヒートシンク３７の前後方向の幅よりも小さい。隙間Ｇ１は、例えば１ｍｍである。天面領域３１、天面側傾斜領域３２、第１背面領域３３、底面側傾斜領域３４及び第２背面領域３５は、それぞれ側面パネル２５から側面パネル２６までの幅を有している。

【0063】

２個の側面領域３６、３６は、それぞれ側面パネル２５、２６に沿う方向に延びる領域である。一方の側面領域３６は、側面パネル２５に外側から接触している。また、他方の側面領域３６は、側面パネル２６に外側から接触している。すなわち、２個の側面領域３６、３６は、側面パネル２５、２６をそれぞれ外側から覆っている。

【0064】

側面領域３６には、Ｌ字状の溝部３６０が形成されている。溝部３６０は、側面領域３６の正面側の縁から背面側へ延びる第１溝３６１と、第１溝３６１の背面側端部から天面側へ延びる第２溝３６２とを有する。第１溝３６１及び第２溝３６２の幅は、それぞれネジ５３の呼び径よりも大きい。また、側面領域３６には、溝部３６０よりも底面側にネジ穴３６３が形成されている。

【0065】

図２を参照する。天面側傾斜領域３２には、複数の第２開口３２ａが形成されている。また、第１背面領域３３には、複数の第３開口３３ａが形成されている。また、上記したように第２背面領域３５と背面パネル２１との間には隙間Ｇ１が形成されている。カバー３０は、ヒートシンク３７を覆うことでヒートシンク３７の汚染を防止する。一方で、カバー３０は、第２開口３２ａ、第３開口３３ａ及び隙間Ｇ１からカバー３０の内部へ自然に空気を取り込み、ヒートシンク３７により熱せられた空気を第２開口３２ａ、第３開口３３ａ及び隙間Ｇ１からカバー３０の外部へ自然に排出する。

【0066】

ここで、天面側の開口として第２開口３２ａ、第３開口３３ａが設けられ、底面側の開口として隙間Ｇ１が設けられており、空気が上下に流れることでヒートシンク３７は良好に冷却される。第２開口３２ａ、第３開口３３ａの両方が塞がれると、空気の流れを形成できず、ヒートシンク３７の冷却が阻害されるおそれがある。また、蓄電システム１を設置する場所によっては、カバー３０の背面側及び天面側のいずれか一方が、壁ＷＬ１に覆われる場合がある。

【0067】

本実施形態では、天面側傾斜領域３２及び第１背面領域３３の両方にそれぞれ第２開口３２ａ、第３開口３３ａを設けている。このような構成によれば、カバー３０の背面側及び天面側のいずれか一方が壁ＷＬ１に覆われることで、第２開口３２ａ及び第３開口３３ａのいずれか一方が塞がれる場合であっても、他方の開口により空気の流れを維持することができる。これにより、ヒートシンク３７を良好に冷却することができる。

【0068】

また、カバー３０に浸入した水は、隙間Ｇ１から下方に流れることで排出される。このため、背面パネル２１と第２背面領域３５との隙間Ｇ１は、空気を流す通気孔としての機能のほか、浸入した水を排出する水抜き孔としての機能も有する。特に、隙間Ｇ１はカバー３０の底面側の幅方向の全面にわたって形成されているため、水がカバー３０の底面側に貯まることを防止でき、良好にカバー３０から水を抜くことができる。

【0069】

図６は、背面パネル２１に未装着の状態におけるヒートシンク３７の斜視図である。図７は、図４のヒートシンク３７を含む部分を拡大して示す断面図である。ヒートシンク３７は、金属板（例えば、アルミ板）により構成されている本体３７１を有する。本体３７１のうち背面パネル２１に固定される際に背面パネル２１側を向く面には、複数のネジ穴３７２が形成されている。また、本体３７１と背面パネル２１との隙間を埋めるために、本体３７１の背面パネル２１側の周縁部には、全周にわたってコーキング材Ｓ１が塗布されている。コーキング材Ｓ１を塗布する塗布領域は、ネジ穴３７２よりも外周側である。なお、当該周縁部の一部において、コーキング材Ｓ１が塗布されない領域があってもよい。例えば、ヒートシンク３７を背面パネル２１に固定した際、当該周縁部のうち鉛直方向下側（底面側）に位置する部分からは、水が浸入しにくいため、当該部分についてコーキング材Ｓ１の塗布を省略してもよい。

【0070】

さらに、本体３７１には、ネジ穴３７２よりも外周側で、かつ塗布領域の内周側に位置する複数の逃がし穴３７３が形成されている。逃がし穴３７３は、コーキング材Ｓ１がネジ穴３７２に浸入することを防止するための穴である。ネジ穴３７２及び逃がし穴３７３は、いずれも本体３７１を貫通しない溝状の穴（非貫通の穴）である。また、本実施形態において、逃がし穴３７３の深さは、ネジ穴３７２よりも浅い。

【0071】

図７に示すように、コーキング材Ｓ１が塗布された状態の本体３７１は、背面パネル２１の第１開口２１ａを外側から塞ぐように設置される。そして、ネジ５５を、背面パネル２１のネジ穴２１ｂを介して、ネジ穴３７２へ挿入することで、本体３７１にネジ５５を締結する。これにより、本体３７１は背面パネル２１に固定される。

【0072】

コーキング材Ｓ１を本体３７１に塗布する際、コーキング材Ｓ１が塗布領域からはみ出す場合がある。この場合において、ネジ穴３７２にコーキング材Ｓ１が浸入すると、ネジ穴３７２へネジ５５を完全に挿入できず、本体３７１と背面パネル２１との間にコーキング材Ｓ１では埋められない隙間が生じるおそれがある。このような隙間が生じると、当該隙間から水が筐体２の内部（具体的には、天面側空間Ｓ１０）へ浸入するなどして、筐体２の防水性が低下するおそれがある。

【0073】

本実施形態に係る蓄電システム１によれば、ヒートシンク３７に逃がし穴３７３が形成されているため、塗布領域をはみ出したコーキング材Ｓ１は、逃がし穴３７３へ浸入し、ネジ穴３７２まで到達しなくなる。これにより、ネジ穴３７２へのコーキング材Ｓ１の浸入を防止することができ、筐体２の防水性を維持することができる。

【0074】

また、ヒートシンク３７の大型化を抑制するため、ネジ穴３７２、逃がし穴３７３及び塗布領域は、互いに近接して設けられる。このため、本体３７１のうちネジ穴３７２と逃がし穴３７３の間に位置する部分の強度（例えば、剛性）が、他の部分と比べて弱くなるおそれがある。本実施形態では、逃がし穴３７３の深さをネジ穴３７２よりも浅く設けることで、ヒートシンク３７の強度低下を抑制することができる。

【0075】

本実施形態において、逃がし穴３７３は、平面視するとネジ穴３７２を外周側から覆う円弧形状を有する。また、逃がし穴３７３は、ネジ穴３７２とは異なりネジ等を挿入する必要はなく、ネジ穴３７２と塗布領域との間の狭い領域に形成されるため、一方の幅（例えば、図７の上下方向の幅）がネジ穴３７２の直径よりも短く、他方の幅（例えば、図７の紙面方向の幅）がネジ穴３７２の直径よりも長い形状とされる。このように構成することで、塗布領域とネジ穴３７２との距離を短く保ちつつ（すなわち、ヒートシンク３７の大型化を抑制しつつ）、ネジ穴３７２にコーキング材Ｓ１が浸入することを防止することができる。

【0076】

なお、逃がし穴３７３は、円弧形状のほか、長穴形状であってもよいし、１個のネジ穴３７２に対して複数個設けられる丸穴形状であってもよい。

【0077】

《カバーの装着方法》
次に、筐体２へのカバー３０の装着方法について、図２及び図５を適宜参照しながら説明する。カバー３０は、作業員の手作業により、筐体２へ装着される。カバー３０を筐体２に装着する際、作業員は、はじめに２個のネジ５３、５３を側面パネル２５、２６へそれぞれ緩く締結する。このとき、ネジ５３、５３の胴部が側面パネル２５、２６の外側に見えており、ネジ５３、５３の頭部が側面パネル２５、２６と接しない程度に緩く締結する。

【0078】

次に、作業員はカバー３０を両手で持ち、カバー３０を筐体２の背面の斜め上側から筐体２へ被せる。そして、作業員は、側面パネル２５、２６においてそれぞれ突出しているネジ５３、５３の胴部に、カバー３０の溝部３６０、３６０を挿入する。この際、ネジ５３の胴部は、まず第１溝３６１を通過して、第２溝３６２に至る。続いて、作業員は、ネジ５３、５３を完全に締結し、さらにネジ５４、５４をネジ穴３６３、３６３に締結する。

【0079】

ここで、ネジ５３を溝部３６０の第２溝３６２に挿入した後は、作業員がカバー３０を手放しても、ネジ５３によりカバー３０が支持される状態が維持される。これにより、作業員は、カバー３０から手を離し、両手を用いてネジ５３、５４を締結することができる。このように、本実施形態に係るカバー３０には、Ｌ字状の溝部３６０が形成されているため、カバー３０を筐体２に固定する際の作業性を向上することができる。

【0080】

《その他》
上記の実施形態では、屋外に筐体２を設置する。しかしながら、筐体２は屋内に設置されてもよい。上記の実施形態では、筐体２から取り外し可能な正面パネル２２が設けられているが、正面パネル２２ではなく側面パネル２５、２６のいずれか一方が筐体２から取り外し可能に設けられていてもよい。

【0081】

上記の実施形態では、蓄電装置７１を、その正面又は背面が背面パネル２１と熱的に接触させた状態で筐体２内に収納する例について示した。しかしながら、本開示はこのような実施形態には限定されない。蓄電装置７１と熱的に接触する筐体２のパネルは背面パネル２１以外であってもよい。また、蓄電装置７１は、正面又は背面以外の面（例えば側面）を筐体２と熱的に接触させてもよい。ただし、放熱性の観点からは、筐体２１の相対的に面積が大きいパネル部分と、蓄電装置７１の相対的に面積が大きい面とを熱的に接触させるのが好ましい。加えて、蓄電装置７１の複数の面が筐体２と熱的に接触されていてもよい。これにより、放熱性をより高めることができる。

【0082】

《補記》
なお、上述の実施形態については、その少なくとも一部を、相互に任意に組み合わせてもよい。また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0083】

１ 蓄電システム
２ 筐体
２０ 枠体
２１ 背面パネル（パネル部）
２１ａ 第１開口
２１ｂ ネジ穴
２２ 正面パネル
２３ 天面パネル
２４ 底面パネル（底面部）
２４ａ 貫通孔
２５、２６ 側面パネル
２７ つば
２７ａ ネジ受け
３ 放熱部
３０ カバー
３１ 天面領域
３２ 天面側傾斜領域
３２ａ 第２開口
３３ 第１背面領域
３３ａ 第３開口
３４ 底面側傾斜領域
３５ 第２背面領域
３６、３６ 側面領域
３６０ 溝部
３６１ 第１溝
３６２ 第２溝
３６３ ネジ穴
３７ ヒートシンク
３７１ 本体
３７２ ネジ穴
３７３ 逃がし穴
４ 固定具
５１、５２、５３、５４、５５ ネジ
６１ 第１隔離壁
６２ 第２隔離壁
７１ 蓄電装置
７２ 伝熱材
７３ 押さえ部材
８ 電力変換装置
９ 放熱領域
ＷＬ１ 壁
Ｓ１０ 天面側空間
Ｓ２０ 底面側空間
Ｓ２１ 正面側空間
Ｓ２２ 背面側空間
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４ 配線
Ｅ１ 端子
Ｇ１ 隙間
Ｓ１ コーキング材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】