WO2012049980A1 - 蓄電システム - Google Patents

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WO2012049980A1
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storage system
secondary battery
rack
power
conversion device
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中島　武
池部　早人
山田　洋平
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a power storage system, and more particularly to a power storage system provided with a plurality of secondary battery storage system racks for storing secondary batteries therein.
  • Energy is effectively used by using power storage devices such as secondary batteries.
  • power storage devices such as secondary batteries.
  • a photovoltaic power generation system has been actively developed as environmentally friendly clean energy, but since a photoelectric conversion module that converts sunlight into electric power does not have a storage function, it is combined with a secondary battery.
  • energy is effectively used by charge / discharge control in which electric power generated by a photoelectric conversion module is once charged in a secondary battery and discharged from the secondary battery in response to a request from an external load or the like.
  • Patent Document 1 discloses a solar battery, a plurality of secondary batteries charged by the solar battery, and a secondary battery connected between each secondary battery and the solar battery.
  • a solar battery power supply device comprising: a charge switch for controlling charging of a secondary battery; a discharge switch connected between each secondary battery and a load; and a control circuit for controlling the charge switch and the discharge switch. It is disclosed.
  • the control circuit specifies the priority order of the secondary batteries to be charged by controlling a plurality of charge switches, charges the secondary battery with a higher priority before the secondary battery with a lower priority, It is disclosed that when a secondary battery having a higher rank is charged with a predetermined capacity, a secondary battery having a lower priority is charged.
  • the secondary battery storage system racks 13a to 13d for storing the secondary battery therein. May be used more than once.
  • One power conversion device 20 may be provided in common for the plurality of secondary battery storage system racks 13a to 13d.
  • the secondary battery storage system racks 13a to 13d, the power conversion device 20, May be connected by a power line.
  • the positive bus 1 connects the positive terminals 41 in the order of the secondary battery storage system racks 13 a, 13 b, 13 c, and 13 d from the positive terminal 21 of the power conversion device 20.
  • the negative electrode bus 2 connects the negative electrode side terminals 42 to each other in the order of the secondary battery storage system racks 13a, 13b, 13c, and 13d from the negative electrode side terminal 22 of the power conversion device 20.
  • a secondary battery storage system rack having a positive terminal 41 connected directly to the positive terminal 21 of the power converter 20 and a negative terminal 42 connected directly to the negative terminal 22 of the power converter 20 are provided.
  • the secondary battery storage system rack has the same secondary battery storage system rack 13a. For this reason, a large current concentration occurs in the secondary battery storage system rack 13a.
  • the current value of the secondary battery storage system rack 13a is the largest, and the current value decreases in the order of the secondary battery storage system racks 13b, 13c, 13d.
  • An object of the present invention is to provide a power storage system capable of suppressing current concentration when a plurality of secondary battery storage system racks and a power conversion device are wired using a power line.
  • the power storage system according to the present invention is provided in common to a plurality of secondary battery storage system racks that respectively store secondary batteries and circuit blocks, and to each circuit block of the plurality of secondary battery storage system racks.
  • a secondary battery storage system rack having a positive terminal connected directly to a positive terminal of the power converter by a positive bus, and a direct connection to a negative terminal of the power converter by a negative bus This is different from the secondary battery storage system rack having the negative electrode side terminal.
  • the secondary battery storage system rack having the positive electrode side terminal directly connected to the positive electrode side terminal of the power converter by the positive electrode bus, and the negative electrode directly connected to the negative electrode terminal of the power converter by the negative electrode bus. Since it can be different from the secondary battery storage system rack having the side terminals, current concentration due to impedances such as wiring can be suppressed.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line BB of FIG. It is a figure which shows the electrical storage system of a prior art.
  • a lithium ion secondary battery is used as the secondary battery, but other secondary batteries may be used.
  • a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, or the like may be used.
  • the secondary battery is used as an assembled battery composed of a plurality of single cells. The reason why the assembled battery is used is that a plurality of single cells are combined to obtain a desired high voltage. Therefore, the number of single cells constituting the assembled battery can be appropriately changed according to the specification.
  • the dimensions, shapes, materials, and the like described below are examples for explanation, and can be appropriately changed according to the specifications of the secondary battery storage system rack. Further, the number of secondary batteries stored in the secondary battery block described below, the number of secondary battery storage system racks constituting the power storage system, and the like are examples.
  • FIG. 1 is a diagram showing a power storage system 98.
  • FIG. 1 shows a top view (upper side of FIG. 1) and a front view (lower side of FIG. 1) of the power storage system 98.
  • the power storage system 98 includes a power conversion device storage rack 18 and secondary battery storage system racks 13a to 13d.
  • the secondary battery storage system racks 13a to 13d are aligned and arranged in one row and four columns.
  • FIG. 1 in the power storage system 98, the front door 19 of the power conversion device storage rack 18, the front door 14 of the secondary battery storage system rack 13b, the front door 14 of the secondary battery storage system rack 13c, A state in which the front door 14 of the secondary battery storage system rack 13d is opened is shown.
  • the power conversion device storage rack 18 stores the power conversion device 20 therein.
  • the power conversion device storage rack 18 has a box shape extending in the vertical direction, and has a bottom surface and a ceiling surface that are in contact with the installation surface and a substantially rectangular shape, three sides are surrounded by side wall members as outer wall portions, and the other one can be opened and closed. It is a front door 19.
  • the side wall member and the front door 19 of the power converter housing rack 18 are formed using a material having appropriate strength, for example, a stainless steel material.
  • the front door 19 side front door 14 side
  • the side other than the front door 19 side front door 14 side
  • the power conversion device 20 receives power from the grid, converts the secondary battery 140 stored in the secondary battery storage system racks 13a to 13d to appropriate DC power, and converts the secondary battery 140 into power.
  • the discharged power from the battery 140 has a function of performing power conversion for supplying power to the system load.
  • the power conversion device 20 includes a positive terminal 21 for supplying a positive potential necessary for operating the device and a negative side for supplying a negative potential necessary for operating the device. And a terminal 22. Moreover, the positive electrode side terminal 21 and the negative electrode side terminal 22 are provided so that it may protrude above the ceiling part of the power converter housing rack 18. In addition, when an example of the dimension of the power converter storage rack 18 is shown, the bottom surface is about 70 cm ⁇ about 70 cm, and the height is about 240 cm.
  • the secondary battery storage system racks 13a to 13d function as racks for storing the secondary battery 140 and the circuit block 40 therein.
  • the secondary battery storage system racks 13a to 13d have the same external shape, and each has a box shape elongated in the vertical direction.
  • the bottom surface and the ceiling surface in contact with the installation surface have a substantially square shape, and three sides are side walls as outer wall portions.
  • the front door 14 is surrounded by a member and the other one is openable and closable.
  • the secondary battery storage system racks 13a to 13d are arranged adjacent to each other.
  • the side wall member and the front door 14 are formed using a material having an appropriate strength, for example, a stainless steel material.
  • a material having an appropriate strength for example, a stainless steel material.
  • the bottom surface is about 70 cm ⁇ about 70 cm, and the height is about 240 cm.
  • the intake fan portions 32 provided at the lower part of the front door 14 of the storage main body 12 respectively supply air to the inside from the outside of the secondary battery storage system racks 13a to 13d, respectively.
  • the exhaust fan unit 30 provided at the upper part of the front door 14 has a function of discharging air from the inside of the secondary battery storage system racks 13a to 13d to the outside.
  • the intake fan unit 32 and the exhaust fan unit 30 include an opening provided in the front door 14 and a fan attached to the front door 14 in accordance with the opening. The operations of the intake fan unit 32 and the exhaust fan unit 30 are controlled under the circuit block 40.
  • the circuit block 40 stored in the storage main body 12 of the secondary battery storage system racks 13a to 13d includes a control unit and a breaker unit.
  • the control unit is charged / discharged in the breaker unit or control unit according to the information (current value / voltage value / abnormality signal, etc.) from the breaker unit in charge or the secondary battery 140 or charge / discharge command transmitted from the outside It has a charge / discharge control function for controlling switches and the like.
  • the breaker unit has a function of cutting off charge / discharge power between the power conversion device 20 and the secondary battery 140 under the control of the control unit.
  • the circuit block 40 includes a positive terminal 41 for supplying a positive potential necessary for operating the device, and a negative electrode for supplying a negative potential necessary for operating the device. Side terminal 42.
  • the positive terminal 41 and the negative terminal 42 are provided so as to protrude upward from the ceiling of the secondary battery storage system racks 13a to 13d.
  • the circuit block 40 has been described as including the control unit and the breaker unit. However, it is not always necessary to include all the elements, and for example, the circuit block 40 may include only the breaker unit.
  • the secondary battery 140 is a lithium ion assembled battery including an assembled battery case and a plurality of lithium ion secondary batteries housed therein.
  • six secondary batteries 140 and six refractory heat insulating material plates 134 are alternately arranged in the vertical direction along the direction of gravity.
  • the refractory heat insulating material plate 134 is a plate material for thermally separating the adjacent secondary batteries 140. Specifically, a calcium silicate plate having excellent fire resistance, heat insulating effect, and strength is used.
  • the refractory heat insulating material plate 134 has a gas barrier property in the plate thickness direction so that even if one secondary battery 140 ignites, the ignition does not reach the adjacent secondary battery 140, and the processing hole It is the shielding flat plate which does not have openings, such as.
  • the power conversion device storage rack 18 is arranged as shown in FIG.
  • the secondary battery storage system rack 13a and the secondary battery storage system rack 13b are arranged from the power conversion device storage rack 18 side so that each front door 14 faces in the same direction as the front door 19 of the power conversion device storage rack 18.
  • the secondary battery storage system rack 13c and the secondary battery storage system rack 13d are arranged adjacent to each other in this order. At this time, it is preferable to arrange the front doors 14 of the power conversion device storage rack 18 so that the surfaces of the front doors 14 coincide with each other when performing maintenance or the like.
  • the positive electrode bus 1 engages with the protrusion 17 provided on the back side of the secondary battery storage system rack 13b from the positive terminal 21 of the power conversion device storage rack 18 and bypasses the secondary battery storage system racks 13a to 13c. Are connected to the positive terminal 41 of the secondary battery storage system rack 13d, and then the positive terminals 41 are connected in the order of the secondary battery storage system racks 13c, 13b, 13a. That is, the wiring path of the positive electrode bus 1 is routed so as to be substantially U-shaped when viewed from above.
  • the negative electrode bus 2 connects the negative electrode side terminals 42 to each other in the order of the secondary battery storage system racks 13a, 13b, 13c, and 13d from the negative electrode side terminal 22 of the power conversion device storage rack 18.
  • the secondary battery storage system rack having the positive terminal 41 connected directly to the positive terminal 21 of the power converter storage rack 18 and the negative terminal 22 of the power converter storage rack 18 are directly connected. This is different from the secondary battery storage system rack having the negative electrode side terminal 42. Thereby, current concentration due to the impedance of the wiring or the like can be suppressed.
  • the “positive terminal 41 directly connected to the positive terminal 21” means the positive terminal 41 connected first when viewed from the positive terminal 21 among the positive terminals 41. To do.
  • the “negative terminal 42 directly connected to the negative terminal 22” means the negative terminal 42 connected first when viewed from the negative terminal 22 among the negative terminals 42. To do.
  • bus bar to be engaged with the protrusion 17 can be the negative electrode bus 2 instead of the positive electrode bus 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the power storage system 99.
  • the difference between the power storage system 99 and the power storage system 98 is the size of the power conversion device storage rack 18 and the alignment state of the secondary battery storage system racks 11a to 11d, and the difference will be mainly described.
  • the secondary battery storage system racks 11a to 11d are arranged in two rows and two columns.
  • the configurations of the secondary battery storage system racks 11a to 11d are the same as those of the secondary battery storage system racks 13a to 13d, and thus detailed description thereof is omitted.
  • An example of the dimensions of the power conversion device storage rack 18 is about 70 cm ⁇ about 140 cm at the bottom and about 240 cm in height. Therefore, when two racks are adjacent to each other among the secondary battery storage system racks 11a to 11d, the size is the same.
  • the power conversion device storage rack 18 is arranged as shown in FIG. Then, the secondary battery storage system rack 11a and the secondary battery storage from the power conversion device storage rack 18 side so that each front door 14 faces toward the back wall side with respect to the front door 19 of the power conversion device storage rack 18. They are arranged adjacent to each other in the order of the system rack 11b. At this time, it is preferable to arrange so that the surface of each front door 14 coincides with the surface of the rear wall with respect to the front door 19 of the power conversion device storage rack 18.
  • the secondary battery storage system rack 11d and the secondary battery storage system rack 11c are arranged from the power conversion device storage rack 18 side so that each front door 14 faces in the same direction as the front door 19 of the power conversion device storage rack 18. Are arranged adjacent to each other in this order. At this time, it is preferable to arrange so that the surface of each front door 14 coincides with the front door 19 of the power conversion device storage rack 18.
  • One end of the positive electrode bus 1 is connected to the positive electrode side terminal 21 of the power conversion device storage rack 18, and is connected to the positive electrode side terminal 41 of the secondary battery storage system rack 11 a adjacent to the power conversion device storage rack 18. Further, it is connected to the positive terminal 41 of the secondary battery storage system rack 11b adjacent to the secondary battery storage system rack 11a. Subsequently, it is connected to the positive terminal 41 of the secondary battery storage system rack 11c adjacent to the secondary battery storage system rack 11b, and further, the positive electrode of the secondary battery storage system rack 11d adjacent to the secondary battery storage system rack 11c. Connected to the side terminal 41. That is, the wiring path of the positive electrode bus 1 is routed so as to be substantially U-shaped when viewed from above.
  • One end of the negative electrode bus 2 is connected to the negative terminal 22 of the power conversion device storage rack 18, and is connected to the negative terminal 42 of the secondary battery storage system rack 11 d adjacent to the power conversion device storage rack 18. Further, the secondary battery storage system rack 11c adjacent to the secondary battery storage system rack 11d is connected to the negative terminal 42 of the secondary battery storage system rack 11c. Subsequently, the secondary battery storage system rack 11c is connected to the negative terminal 42 of the secondary battery storage system rack 11b adjacent to the secondary battery storage system rack 11c, and further, the negative electrode of the secondary battery storage system rack 11a adjacent to the secondary battery storage system rack 11b. Connected to the side terminal 42. That is, the wiring path of the negative electrode bus 2 is routed so as to be substantially U-shaped when viewed from above.
  • the operation of the power storage system 99 will be described.
  • the secondary battery storage system rack having the positive terminal 41 connected directly to the positive terminal 21 of the power conversion device storage rack 18 and the negative terminal 22 of the power conversion device storage rack 18 are directly connected. This is different from the secondary battery storage system rack having the negative electrode side terminal 42. Thereby, current concentration due to the impedance of the wiring or the like can be suppressed.
  • the positive electrode bus 1 is routed from the positive electrode side terminal 21 of the power converter housing rack 18 so as to be substantially U-shaped when viewed from above, and each positive electrode side terminal 41 is connected. Since they are connected, the wiring path can be shortened as compared with the case where the positive electrode bus 1 is connected as in the first embodiment, thereby suppressing power loss. Similarly, the power loss can be suppressed for the negative electrode bus 2.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the power storage system 100.
  • the difference between the power storage system 100 and the power storage system 99 is the secondary battery storage system racks 10a to 10e, and the difference will be mainly described.
  • the secondary battery storage system racks 10a to 10e include first storage rack portions 8a to 8e and second storage rack portions 9a to 9e, respectively.
  • the first storage rack portions 8a to 8e and the second storage rack portions 9a to 9e are arranged in two rows and five columns.
  • the circuit block 40 corresponds to the secondary battery 140 stored in the second storage rack portions 9a to 9e in which each circuit block 40 is stored and the secondary battery 140 stored in the first storage rack portions 8a to 8e.
  • a control unit and a breaker unit are included. Further, the secondary batteries 140 stored in the first storage rack portions 8a to 8e and the secondary batteries 140 stored in the second storage rack portions 9a to 9e corresponding thereto are electrically connected.
  • the second storage rack portions 9a to 9e are the secondary battery storage system racks 13a to 13d of the power storage system 98 of the first embodiment and the secondary battery storage system racks 11a to 11d of the power storage system 99 of the second embodiment. It is the same composition as. Therefore, detailed description of the second storage rack portions 9a to 9e is omitted.
  • the first storage rack portions 8a to 8e are racks that store the secondary battery 140 inside without providing the circuit block 40. Since the secondary battery storage system racks 10a to 10e do not need to be provided with circuit blocks 40 in each rack, the number of circuit blocks 40 can be reduced. That is, the first storage rack portions 8a to 8e can be provided between the second storage rack portions 9a to 9e for storing the circuit block 40. In order to increase the number of secondary batteries 140 when the first storage rack portions 8a to 8e are not provided, the second storage rack portions 9a to 9e are increased or the second storage rack including the circuit block 40 is provided. Although it is conceivable to increase the portions 9a to 9e, according to the above configuration, it is possible to cope with the problem by increasing only the first storage rack portions 8a to 8e.
  • the positive electrode bus 1 that connects the positive electrode terminals and the negative electrode that connects the negative electrode terminals.
  • a wiring route to the bus 2 will be described.
  • One end of the positive electrode bus 1 is connected to the positive terminal 21 of the power converter housing rack 18 and is connected to the positive terminal 41 of the secondary battery storage system rack 10 a adjacent to the power converter housing rack 18. Further, it is connected to the positive terminal 41 of the secondary battery storage system rack 10b adjacent to the secondary battery storage system rack 10a. Subsequently, it is connected to the positive terminal 41 of the secondary battery storage system rack 10c adjacent to the secondary battery storage system rack 10b, and further, the positive electrode of the secondary battery storage system rack 10d adjacent to the secondary battery storage system rack 10c. Connected to the side terminal 41. The other terminal of the positive bus 1 is connected to the positive terminal 41 of the secondary battery storage system rack 10e adjacent to the secondary battery storage system rack 10d. That is, the wiring path of the positive electrode bus 1 is routed so as to be U-shaped when viewed from above.
  • One end of the negative electrode bus 2 is connected to the negative terminal 22 of the power conversion device storage rack 18, and is connected to the negative terminal 42 of the secondary battery storage system rack 10 e adjacent to the power conversion device storage rack 18. Further, the secondary battery storage system rack 10d adjacent to the secondary battery storage system rack 10e is connected to the negative terminal 42 of the secondary battery storage system rack 10d. Subsequently, the secondary battery storage system rack 10c is connected to the negative terminal 42 of the secondary battery storage system rack 10c adjacent to the secondary battery storage system rack 10d, and further, the negative electrode of the secondary battery storage system rack 10b adjacent to the secondary battery storage system rack 10c. Connected to the side terminal 42.
  • the other terminal of the negative electrode bus 2 is connected to the negative terminal 42 of the secondary battery storage system rack 10a adjacent to the secondary battery storage system rack 10b. That is, the wiring path of the negative electrode bus 2 is routed so as to be U-shaped when viewed from above.
  • the operation of the power storage system 100 will be described.
  • the secondary battery storage system rack having the positive electrode side terminal 41 directly connected to the positive electrode side terminal 21 of the power conversion device storage rack 18 and the negative electrode side terminal 22 of the power conversion device storage rack 18 are directly connected. This is different from the secondary battery storage system rack having the negative electrode side terminal 42. Thereby, current concentration due to the impedance of the wiring or the like can be suppressed.
  • the positive electrode bus 1 is routed from the positive electrode side terminal 21 of the power converter housing rack 18 so as to be substantially U-shaped when viewed from above, so that each positive electrode terminal 41 is connected. Since they are connected, the wiring path can be shortened compared to the case where the power conversion device storage rack 18 and the secondary battery storage system racks 10a to 10e are not aligned, thereby suppressing power loss. it can. Similarly, the power loss can be suppressed for the negative electrode bus 2.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a power storage system 100a that is a first modification of the power storage system 100. As illustrated in FIG. Since the difference between the power storage system 100a and the power storage system 100 is that the upper rack 17 is provided, the difference will be described.
  • the upper rack 17 is a rack having a cover shape that is attached so as to cover almost the entire upper surface side where the power conversion device storage rack 18 and the secondary battery storage system racks 10a to 10e are aligned. Further, the upper rack 17 covers the whole of the positive bus 1 and the negative bus 2 when the power conversion device storage rack 18 and the secondary battery storage system racks 10a to 10e are covered with the aligned upper surface. Therefore, it has an internal volume that can be accommodated in the interior.
  • the opening of the upper rack 17 only needs to have an opening area that can accommodate the entire positive electrode bus 1 and negative electrode bus 2.
  • the upper surfaces of the power converter storage rack 18 and the secondary battery storage system racks 10 a to 10 e are used.
  • the upper rack 17 is described as being formed using a material having an appropriate strength, for example, a stainless steel material, like the power conversion device storage rack 18 and the secondary battery storage system racks 10a to 10e. Of course, you may form using a different material. Moreover, it is preferable to arrange a fireproof and heat insulating member inside the upper rack 17. In addition, although the positive electrode bus 1 and the negative electrode bus 2 are coated on the surface with an insulating tape or the like to ensure safety, the upper rack 17 can ensure further safety.
  • FIG. 5 is a diagram showing a power storage system 101 which is a second modification of the power storage system 100.
  • 6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • the difference between the power storage system 101 and the power storage system 100 is that the positive electrode bus 1 and the negative electrode bus 2 are routed not inside the secondary battery storage system racks 10a to 10e but inside the secondary battery storage system racks 10a to 10e. It is a point.
  • the positive electrode side terminal 21 and the negative electrode side terminal 22 of the power conversion device storage rack 18 are provided in the vicinity of the ceiling inside the storage main body.
  • the positive terminal 41 and the negative terminal 42 of the secondary battery storage system racks 10a to 10e are provided in the vicinity of the ceiling inside the storage main body 12, respectively.
  • the wiring paths of the positive electrode bus 1 and the negative electrode bus 2 are routed so that the shape in top view is substantially U-shaped.
  • a positive electrode bus through hole 3 and a negative electrode bus through hole 4 are formed on the outer wall surface of the second storage rack portion 9b. Similarly, a positive electrode bus through hole 3 and a negative electrode bus through hole 4 are formed on the outer wall surface of the first storage rack portion 8d.
  • the through hole 3 for the positive electrode bus bar and the through hole 4 for the negative electrode bus bar have the same shape, and the respective hole areas are slightly larger than the cross-sectional areas of the positive electrode bus line 1 and the negative electrode bus line 2. Further, the positive electrode bus bar through hole 3 and the negative electrode bus bar through hole 4 are provided with a plurality of notches extending radially from the center of the hole.
  • the through hole 3 for the positive electrode bus and the through hole 4 for the negative electrode bus are respectively formed on the outer wall surfaces located adjacent to each element of the power conversion device storage rack 18 and the secondary battery storage system racks 10a to 10e arranged in an aligned manner. Is provided.
  • the power storage system 101 since the positive electrode bus 1 and the negative electrode bus 2 are housed inside the power conversion device housing rack 18 and the secondary battery housing system racks 10a to 10e, the power storage system 101 can be constructed more compactly. Can do. At this time, since the directions of the currents flowing through the positive electrode bus 1 and the negative electrode bus 2 are the same direction, residual magnetic flux generated on the outer wall surface may be superimposed. Since the hole 4 has a plurality of notches extending radially from the center of the hole, the residual magnetic flux can be blocked. In the above description, since the directions of the currents flowing through the positive electrode bus 1 and the negative electrode bus 2 are the same, it has been described that two through holes are provided such as the positive electrode bus through hole 3 and the negative electrode bus through hole 4.
  • the positive electrode bus 1 and the negative electrode bus 2 can be passed through one through hole. At this time, the residual magnetic flux can be blocked by providing the above-described notch in the one through hole.
  • the positive electrode bus 1 is routed from the positive electrode side terminal 21 of the power converter housing rack 18 so as to be substantially U-shaped when viewed from above, so that each positive electrode terminal 41 is connected. Since they are connected, the wiring path can be shortened compared to the case where the power conversion device storage rack 18 and the secondary battery storage system racks 10a to 10e are not aligned, thereby suppressing power loss. it can. Similarly, the power loss can be suppressed for the negative electrode bus 2.
  • route of the positive electrode bus line 1 and the negative electrode bus line 2 was demonstrated as what was U-shaped by the top view as mentioned above, the said shape is not limited to "top view”.
  • the shape of the wiring path of the positive electrode bus 1 and the negative electrode bus 2 is U-shaped in a side view or a front view. It can be said that there is.
  • the power conversion device is described as being stored in the power conversion device storage rack. However, the positive and negative terminals of the power conversion device that are not stored in the power conversion device storage rack are described. It is also possible to connect the positive electrode bus and the negative electrode bus.

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Abstract

本発明は、各回路ブロックと電力変換装置とを電力線を用いて配線する場合に、インピーダンスによる電流集中を抑制することを可能とする蓄電システムを提供する。蓄電システム１００は、二次電池１４０と回路ブロック４０とをそれぞれ収納する二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅと、電力変換装置２０を収納し、前記複数の二次電池収納システムラックと共に整列配置される電力変換装置収納ラック１８と、を備え、正極母線１によって電力変換装置２０の正極側端子２１と直接接続される正極側端子４１を有する二次電池収納システムラックと、負極母線２によって電力変換装置２０の負極側端子２２と直接接続される負極側端子４２を有する二次電池収納システムラックとは異なる。

Description

蓄電システム
　本発明は、蓄電システム、特に、二次電池を内部に収納する二次電池収納システムラックが複数設けられる蓄電システムに関する。
　二次電池等の蓄電装置を利用することで、エネルギの有効活用がなされている。例えば、近年、環境に優しいクリーンエネルギとして太陽光発電システムの開発が盛んに行なわれているが、太陽光を電力に変換する光電変換モジュールは蓄電機能を備えていないため、二次電池と組み合わせて使用されることがある。例えば、光電変換モジュールにより発電された電力を一旦二次電池に充電して、外部負荷の要求等に応じて二次電池から放電する充放電制御によってエネルギの有効活用が行なわれている。
　本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１には、太陽電池と、この太陽電池で充電される複数の二次電池と、各々の二次電池と太陽電池との間に接続されて二次電池の充電を制御する充電スイッチと、各々の二次電池と負荷との間に接続してなる放電スイッチと、充電スイッチと放電スイッチとを制御する制御回路とを備える太陽電池の電源装置が開示されている。ここでは、制御回路が、複数の充電スイッチを制御して充電する二次電池の優先順位を特定し、優先順位の高い二次電池を優先順位の低い二次電池よりも先に充電し、優先順位の高い二次電池が所定容量充電されると、優先順位の低い二次電池を充電するようにしてなることが開示されている。
特開２００３－１１１３０１号公報
　ところで、負荷設備の仕様によっては、十分な充放電容量を確保する必要があるために、例えば、図７に示されるように、二次電池を内部に収納する二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄを複数用いることがある。そして、複数の二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄに対して、１つの電力変換装置２０を共通に設けることがあり、この場合、二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄと、電力変換装置２０とを電力線によって接続することがある。例えば、電力変換装置２０と二次電池収納システムラック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄとが一列に並べられた蓄電システム９７がある。蓄電システム９７において、正極母線１は、電力変換装置２０の正極側端子２１から二次電池収納システムラック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの順番で各正極側端子４１同士を接続している。一方、負極母線２は、電力変換装置２０の負極側端子２２から二次電池収納システムラック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの順番で各負極側端子４２同士を接続している。
　ここで、電力変換装置２０の正極側端子２１に直接接続される正極側端子４１を有する二次電池収納システムラックと、電力変換装置２０の負極側端子２２に直接接続される負極側端子４２を有する二次電池収納システムラックとは、同じ二次電池収納システムラック１３ａである。このため、二次電池収納システムラック１３ａに大きな電流集中が起こる。図７に示される例では、二次電池収納システムラック１３ａの電流値が最も大きく、二次電池収納システムラック１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの順番で電流値が小さくなる。
　本発明の目的は、複数の二次電池収納システムラックと、電力変換装置とを電力線を用いて配線する場合に、電流集中を抑制することを可能とする蓄電システムを提供することである。
　本発明に係る蓄電システムは、二次電池と、回路ブロックと、をそれぞれ収納する複数の二次電池収納システムラックと、複数の二次電池収納システムラックの各回路ブロックに対して共通に設けられる電力変換装置と、を備え、正極母線によって電力変換装置の正極側端子と直接接続される正極側端子を有する二次電池収納システムラックと、負極母線によって電力変換装置の負極側端子と直接接続される負極側端子を有する二次電池収納システムラックとは異なる。
　上記構成によれば、正極母線によって電力変換装置の正極側端子と直接接続される正極側端子を有する二次電池収納システムラックと、負極母線によって電力変換装置の負極側端子と直接接続される負極側端子を有する二次電池収納システムラックとは異なるものとすることができるため、配線等のインピーダンスによる電流集中を抑制することができる。
第１実施形態の蓄電システムを示す図である。 第２実施形態の蓄電システムを示す図である。 第３実施形態の蓄電システムを示す図である。 第３実施形態の蓄電システムの第１変形例を示す図である。 第３実施形態の蓄電システムの第２変形例を示す図である。 図５のＢ－Ｂ線断面図である。 従来技術の蓄電システムを示す図である。
　以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。以下では、二次電池として、リチウムイオン二次電池を用いるものとして説明するが、これ以外の二次電池であっても良い。例えば、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等を用いてもよい。なお、二次電池は、複数の単電池から構成される組電池として用いる。組電池とするのは、複数の単電池を組み合わせて所望の高電圧とするためである。したがって、組電池を構成する単電池の数は、仕様に応じ適宜変更することができる。
　また、以下で述べる寸法、形状、材質等は、説明のための例示であり、二次電池収納システムラックの仕様に応じ適宜変更が可能である。また、以下で述べる二次電池ブロックに収納される二次電池の個数、蓄電システムを構成する二次電池収納システムラックの個数等は、例示である。
　また、以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
（第１実施形態）
　図１は、蓄電システム９８を示す図である。図１には、蓄電システム９８の上面図（図１の上側）と正面図（図１の下側）とを併せて示している。蓄電システム９８は、電力変換装置収納ラック１８と二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄとを含んで構成される。ここで、二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄは１行４列で整列配置されている。なお、図１には、蓄電システム９８において、電力変換装置収納ラック１８の正面扉１９と、二次電池収納システムラック１３ｂの正面扉１４と、二次電池収納システムラック１３ｃの正面扉１４と、二次電池収納システムラック１３ｄの正面扉１４が開いている様子が示されている。
　電力変換装置収納ラック１８は、その内部に電力変換装置２０を収納する。電力変換装置収納ラック１８は、上下方向に伸びた箱型で、設置面に接する底面及び天井面が略長方形を有し、三方が外壁部としての側壁部材で囲まれ、残り一方が開閉可能な正面扉１９である。なお、電力変換装置収納ラック１８の側壁部材と正面扉１９は、適当な強度を有する材料、例えば、ステンレス鋼材を用いて形成されている。ここでは、正面扉１９側（正面扉１４側）が正面であるものとして説明するが、もちろん、正面扉１９側（正面扉１４側）以外の側面側を正面とすることが可能である。
　電力変換装置２０は、系統からの電力を受け取り、二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄに収納される各二次電池１４０に充電するために適切な直流電力に電力変換を行なう機能と、二次電池１４０からの放電電力について、系統側の負荷に電力を供給するための電力変換を行なう機能を有する。
　電力変換装置２０は、当該装置を動作させるために必要な正極側の電位を供給するための正極側端子２１と、当該装置を動作させるために必要な負極側の電位を供給するための負極側端子２２とを含んで構成される。また、電力変換装置収納ラック１８の天井部から上側に、正極側端子２１と負極側端子２２とが突出するように設けられている。なお、電力変換装置収納ラック１８の寸法の一例を示すと、底面は約７０ｃｍ×約７０ｃｍであり、高さは、約２４０ｃｍである。
　二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄは、二次電池１４０と回路ブロック４０とを内部に収納するラックとして機能する。そして、二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄの外形は同一であり、それぞれ、上下方向に細長い箱型で、設置面に接する底面及び天井面が略正方形を有し、三方が外壁部としての側壁部材で囲まれ、残り一方が開閉可能な正面扉１４である。そして、二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄはそれぞれ隣接して配置される。
　二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄにおいて、側壁部材と正面扉１４は、適当な強度を有する材料、例えば、ステンレス鋼材を用いて形成されている。二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄの寸法の一例を示すと、底面は約７０ｃｍ×約７０ｃｍであり、高さは、約２４０ｃｍである。
　二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄにおいて、それぞれ収納本体部１２の正面扉１４の下部に設けられる吸気ファン部３２は、それぞれ二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄの外部からそれぞれの内部に空気を取り込む機能を有する。また、正面扉１４の上部に設けられる排気ファン部３０は、二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄの内部から外部に空気を排出する機能を有する。吸気ファン部３２と排気ファン部３０は、正面扉１４に設けられる開口部と、開口部に合わせて正面扉１４に取り付けられるファンとを含んで構成される。なお、吸気ファン部３２と排気ファン部３０の動作は、回路ブロック４０の下で制御される。
　二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄの収納本体部１２の内部に収納される回路ブロック４０は、制御ユニットと、ブレーカユニットとを含んで構成される。制御ユニットは、担当しているブレーカユニットや二次電池１４０からの情報（電流値・電圧値・異常信号等）や外部から伝送される充放電指令に従ってブレーカユニットや制御ユニット内に含まれる充放電スイッチ等を制御する充放電制御機能を有する。ブレーカユニットは、制御ユニットの制御の下で、電力変換装置２０と二次電池１４０との間において充放電電力を遮断する機能を有する。また、回路ブロック４０は、当該装置を動作させるために必要な正極側の電位を供給するための正極側端子４１と、当該装置を動作させるために必要な負極側の電位を供給するための負極側端子４２とを含む。そして、二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄの天井部から上側に、正極側端子４１と負極側端子４２とが突出するように設けられている。なお、ここでは回路ブロック４０は、制御ユニットとブレーカユニットを含むものとして説明したが、全ての要素を必ず含む必要はなく、例えば、ブレーカユニットのみを含むものとしてもよい。
　二次電池１４０は、組電池ケースとその内部に収納される複数のリチウムイオン二次電池とで構成されるリチウムイオン組電池である。図１の例では、６つの二次電池１４０と、６枚の耐火断熱材板１３４が、重力方向に沿って上下方向に交互に配置されている。
　耐火断熱材板１３４は、隣接する二次電池１４０の間を、熱的に離隔させるための板材である。具体的には、耐火性・断熱効果・強度に優れているケイ酸カルシウム板が用いられる。耐火断熱材板１３４は、万一、１つの二次電池１４０が発火しても、その発火が隣接する二次電池１４０に及ばないように、板厚方向に気体遮断性を有し、加工孔等の開口を有しない遮蔽平板である。
　次に、蓄電システム９８において、電力変換装置収納ラック１８と二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄの配置関係について、図１を用いて説明する。
　電力変換装置収納ラック１８は、図１に示されるように配置されている。そして、電力変換装置収納ラック１８の正面扉１９と同じ方向に、各正面扉１４が向くようにして、電力変換装置収納ラック１８側から二次電池収納システムラック１３ａ，二次電池収納システムラック１３ｂ，二次電池収納システムラック１３ｃ及び二次電池収納システムラック１３ｄの順に隣接させて配置される。このとき、電力変換装置収納ラック１８の正面扉１９に各正面扉１４の面が一致するように配置することがメンテナンス等を行う際に好適である。
　このように、整列配置された電力変換装置収納ラック１８と二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄに対して、各正極側端子同士を接続する正極母線１と、各負極側端子同士を接続する負極母線２との配線経路について説明する。
　正極母線１は、電力変換装置収納ラック１８の正極側端子２１から二次電池収納システムラック１３ｂの背面側に設けられる突起部１７に係合し、二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｃを迂回して二次電池収納システムラック１３ｄの正極側端子４１に接続され、その後、二次電池収納システムラック１３ｃ，１３ｂ，１３ａの順番で各正極側端子４１を接続する。つまり、正極母線１の配線経路が上面視上で略Ｕ字形状となるように引き回されている。
　負極母線２は、電力変換装置収納ラック１８の負極側端子２２から二次電池収納システムラック１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの順番で各負極側端子４２同士を接続している。
　続いて、蓄電システム９８の作用について説明する。蓄電システム９８において、電力変換装置収納ラック１８の正極側端子２１に直接接続される正極側端子４１を有する二次電池収納システムラックと、電力変換装置収納ラック１８の負極側端子２２に直接接続される負極側端子４２を有する二次電池収納システムラックとは異なる。これにより、配線等のインピーダンスによる電流集中を抑制することができる。なお、「正極側端子２１に直接接続される正極側端子４１」とは、各正極側端子４１のうち、正極側端子２１から見た場合に、最初に接続されている正極側端子４１を意味する。また、「負極側端子２２に直接接続される負極側端子４２」とは、各負極側端子４２のうち、負極側端子２２から見た場合に、最初に接続されている負極側端子４２を意味する。
　なお、突起部１７に係合させる母線を正極母線１ではなく、負極母線２にすることも可能である。
（第２実施形態）
　図２は、蓄電システム９９を示す図である。蓄電システム９９と蓄電システム９８との相違は、電力変換装置収納ラック１８の大きさと、二次電池収納システムラック１１ａ～１１ｄの整列状態であり、その相違点を中心に説明する。ここで、図２に示されるように、二次電池収納システムラック１１ａ～１１ｄは、２行２列で整列配置されている。なお、二次電池収納システムラック１１ａ～１１ｄの各構成は、二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄと同じものであるため、詳細な説明は省略する。
　電力変換装置収納ラック１８の寸法の一例を示すと、底面は約７０ｃｍ×約１４０ｃｍであり、高さは、約２４０ｃｍである。したがって、二次電池収納システムラック１１ａ～１１ｄの中から二つのラックを隣接させると同じ大きさとなる。
　次に、蓄電システム９９において、電力変換装置収納ラック１８と二次電池収納システムラック１１ａ～１１ｄの配置関係について、図２を用いて説明する。
　電力変換装置収納ラック１８は、図２に示されるように配置されている。そして、電力変換装置収納ラック１８の正面扉１９に対する背面壁側へ向けて、各正面扉１４が向くようにして、電力変換装置収納ラック１８側から二次電池収納システムラック１１ａ及び二次電池収納システムラック１１ｂの順に隣接させて配置される。このとき、電力変換装置収納ラック１８の正面扉１９に対する背面壁の面に各正面扉１４の面が一致するように配置することが好適である。
　そして、電力変換装置収納ラック１８の正面扉１９と同じ方向に、各正面扉１４が向くようにして、電力変換装置収納ラック１８側から二次電池収納システムラック１１ｄ及び二次電池収納システムラック１１ｃの順に隣接させて配置される。このとき、電力変換装置収納ラック１８の正面扉１９に各正面扉１４の面が一致するように配置することが好適である。
　このように、整列配置された電力変換装置収納ラック１８と二次電池収納システムラック１１ａ～１１ｄに対して、各正極側端子同士を接続する正極母線１と、各負極側端子同士を接続する負極母線２との配線経路について説明する。
　正極母線１は、一方側端部が電力変換装置収納ラック１８の正極側端子２１に接続され、そして、電力変換装置収納ラック１８に隣接する二次電池収納システムラック１１ａの正極側端子４１に接続され、さらに、二次電池収納システムラック１１ａに隣接する二次電池収納システムラック１１ｂの正極側端子４１に接続される。続いて、二次電池収納システムラック１１ｂに隣接する二次電池収納システムラック１１ｃの正極側端子４１に接続され、さらに、二次電池収納システムラック１１ｃに隣接する二次電池収納システムラック１１ｄの正極側端子４１に接続される。つまり、正極母線１の配線経路が上面視上で略Ｕ字形状となるように引き回されている。
　負極母線２は、一方側端部が電力変換装置収納ラック１８の負極側端子２２に接続され、そして、電力変換装置収納ラック１８に隣接する二次電池収納システムラック１１ｄの負極側端子４２に接続され、さらに、二次電池収納システムラック１１ｄに隣接する二次電池収納システムラック１１ｃの負極側端子４２に接続される。続いて、二次電池収納システムラック１１ｃに隣接する二次電池収納システムラック１１ｂの負極側端子４２に接続され、さらに、二次電池収納システムラック１１ｂに隣接する二次電池収納システムラック１１ａの負極側端子４２に接続される。つまり、負極母線２の配線経路が上面視上で略Ｕ字形状となるように引き回されている。
　続いて、蓄電システム９９の作用について説明する。蓄電システム９９において、電力変換装置収納ラック１８の正極側端子２１に直接接続される正極側端子４１を有する二次電池収納システムラックと、電力変換装置収納ラック１８の負極側端子２２に直接接続される負極側端子４２を有する二次電池収納システムラックとは異なる。これにより、配線等のインピーダンスによる電流集中を抑制することができる。
　また、蓄電システム９９の有する別の効果として、正極母線１が電力変換装置収納ラック１８の正極側端子２１から上面視上で略Ｕ字形状となるように引き回されて各正極側端子４１を接続しているため、第１実施形態のように正極母線１を接続する場合に比べて配線経路を短くすることができ、これにより電力ロスを抑制することができる。また、負極母線２についても同様に電力ロスを抑制することができる。
（第３実施形態）
　図３は、蓄電システム１００を示す図である。蓄電システム１００と蓄電システム９９との相違は、二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅであり、その相違点を中心に説明する。ここで、二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅは、それぞれ第１収納ラック部８ａ～８ｅと第２収納ラック部９ａ～９ｅとを含む。そして、図３に示されるように、第１収納ラック部８ａ～８ｅと第２収納ラック部９ａ～９ｅは、２行５列で整列配置されている。回路ブロック４０は、各々の回路ブロック４０が収納される第２収納ラック部９ａ～９ｅに収納される二次電池１４０および第１収納ラック部８ａ～８ｅに収納される二次電池１４０に対応する制御ユニットやブレーカーユニットを含んで構成される。また、第１収納ラック部８ａ～８ｅに収納される二次電池１４０とこれに対応する第２収納ラック部９ａ～９ｅに収納される二次電池１４０とは電気的に接続されている。ここで、第２収納ラック部９ａ～９ｅは、第１実施形態の蓄電システム９８の二次電池収納システムラック１３ａ～１３ｄ及び第２実施形態の蓄電システム９９の二次電池収納システムラック１１ａ～１１ｄと同じ構成である。したがって、第２収納ラック部９ａ～９ｅの詳細な説明は省略する。
　第１収納ラック部８ａ～８ｅは、回路ブロック４０を設けずに二次電池１４０を内部に収納するラックである。二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅは、各ラックに回路ブロック４０を設ける必要がないために、回路ブロック４０の数を抑制することができる。つまり、回路ブロック４０を収納する第２収納ラック部９ａ～９ｅ間には、第１収納ラック部８ａ～８ｅを設けることができる。そして、第１収納ラック部８ａ～８ｅを設けない場合に、二次電池１４０の数を増やすためには、第２収納ラック部９ａ～９ｅを大きくしたり、回路ブロック４０を含む第２収納ラック部９ａ～９ｅを増やすことが考えられるが、上記構成によれば、第１収納ラック部８ａ～８ｅだけを増やすことで対応することができる。
　このように、整列配置された電力変換装置収納ラック１８と二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅに対して、各正極側端子同士を接続する正極母線１と、各負極側端子同士を接続する負極母線２との配線経路について説明する。
　正極母線１は、一方側端部が電力変換装置収納ラック１８の正極側端子２１に接続され、そして、電力変換装置収納ラック１８に隣接する二次電池収納システムラック１０ａの正極側端子４１に接続され、さらに、二次電池収納システムラック１０ａに隣接する二次電池収納システムラック１０ｂの正極側端子４１に接続される。続いて、二次電池収納システムラック１０ｂに隣接する二次電池収納システムラック１０ｃの正極側端子４１に接続され、さらに、二次電池収納システムラック１０ｃに隣接する二次電池収納システムラック１０ｄの正極側端子４１に接続される。そして、正極母線１の他方側端子が二次電池収納システムラック１０ｄに隣接する二次電池収納システムラック１０ｅの正極側端子４１に接続される。つまり、正極母線１の配線経路が上面視上でＵ字形状となるように引き回されている。
　負極母線２は、一方側端部が電力変換装置収納ラック１８の負極側端子２２に接続され、そして、電力変換装置収納ラック１８に隣接する二次電池収納システムラック１０ｅの負極側端子４２に接続され、さらに、二次電池収納システムラック１０ｅに隣接する二次電池収納システムラック１０ｄの負極側端子４２に接続される。続いて、二次電池収納システムラック１０ｄに隣接する二次電池収納システムラック１０ｃの負極側端子４２に接続され、さらに、二次電池収納システムラック１０ｃに隣接する二次電池収納システムラック１０ｂの負極側端子４２に接続される。そして、負極母線２の他方側端子が二次電池収納システムラック１０ｂに隣接する二次電池収納システムラック１０ａの負極側端子４２に接続される。つまり、負極母線２の配線経路が上面視上でＵ字形状となるように引き回されている。
　続いて、蓄電システム１００の作用について説明する。蓄電システム１００において、電力変換装置収納ラック１８の正極側端子２１に直接接続される正極側端子４１を有する二次電池収納システムラックと、電力変換装置収納ラック１８の負極側端子２２に直接接続される負極側端子４２を有する二次電池収納システムラックとは異なる。これにより、配線等のインピーダンスによる電流集中を抑制することができる。
　また、蓄電システム１００の有する別の効果として、正極母線１が電力変換装置収納ラック１８の正極側端子２１から上面視上で略Ｕ字形状となるように引き回されて各正極側端子４１を接続しているため、電力変換装置収納ラック１８と二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅが整列配置されていない場合に比べて配線経路を短くすることができ、これにより電力ロスを抑制することができる。また、負極母線２についても同様に電力ロスを抑制することができる。
　図４は、蓄電システム１００の第１変形例である蓄電システム１００ａを示す図である。蓄電システム１００ａと蓄電システム１００の相違は、上側ラック１７を備える点であるため、その相違点について説明する。
　上側ラック１７は、電力変換装置収納ラック１８と二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅが整列配置された上面側のほぼ全面を覆いかぶさるように取り付けられ、カバー形状を有するラックである。また、上側ラック１７は、電力変換装置収納ラック１８と二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅが整列配置された上面側に覆いかぶさったときに、正極母線１と負極母線２の全体を、開口部からその内部に収納する程度の内部容積を有している。上側ラック１７の開口部は、正極母線１と負極母線２の全体を収納できる程度の開口面積があればよく、ここでは、電力変換装置収納ラック１８と二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅの上面側の面積の合計とほぼ等しいものとして説明する。なお、上側ラック１７は、電力変換装置収納ラック１８と二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅと同様に、適当な強度を有する材料、例えば、ステンレス鋼材を用いて形成されるものとして説明するが、もちろん、異なる材料を用いて形成してもよい。また、上側ラック１７の内部に耐火性・断熱性部材を配置することが好ましい。なお、正極母線１と負極母線２とは、安全性を確保するため絶縁テープ等で表面をコーティングするが、上側ラック１７により、一層の安全性を担保することができる。
　図５は、蓄電システム１００の第２変形例である蓄電システム１０１を示す図である。図６は、図５のＢ－Ｂ線断面図である。蓄電システム１０１と蓄電システム１００の相違点は、正極母線１と負極母線２が二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅの外部ではなく、二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅの内部において引き回されている点である。
　電力変換装置収納ラック１８の正極側端子２１及び負極側端子２２は、収納本体部の内部において天井部付近に設けられている。
　二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅの正極側端子４１及び負極側端子４２は、収納本体部１２の内部においてそれぞれ天井部付近に設けられている。
　蓄電システム１０１においても蓄電システム１００と同様に正極母線１と負極母線２の配線経路について、上面視上の形状が略Ｕ字形状となるように引き回されるが、このためには、整列配置された電力変換装置収納ラック１８及び二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅの外壁面にはそれぞれ正極母線用貫通孔３と負極母線用貫通孔４が設けられ、正極母線１と負極母線２はそれぞれ正極母線用貫通孔３と負極母線用貫通孔４を通って引き回される。
　第２収納ラック部９ｂの外壁面には、正極母線用貫通孔３と負極母線用貫通孔４が形成されている。また、第１収納ラック部８ｄの外壁面にも同様に正極母線用貫通孔３と負極母線用貫通孔４が形成されている。
　正極母線用貫通孔３と負極母線用貫通孔４は、同一形状を有し、それぞれの孔面積は、正極母線１及び負極母線２の断面積よりも少し大きい。また、正極母線用貫通孔３と負極母線用貫通孔４は、孔の中心から放射状に延びる複数の切り欠きが設けられている。なお、正極母線用貫通孔３と負極母線用貫通孔４は、整列配置された電力変換装置収納ラック１８と二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅの各要素の隣接部分に位置する外壁面にそれぞれ設けられている。
　続いて、蓄電システム１０１の作用について説明する。蓄電システム１０１においても、電力変換装置収納ラック１８の正極側端子２１に直接接続される正極側端子４１を有する二次電池収納システムラックと、電力変換装置収納ラック１８の負極側端子２２に直接接続される負極側端子４２を有する二次電池収納システムラックとは異なる。これにより、配線等のインピーダンスによる電流集中を抑制することができる。
　さらに、蓄電システム１０１では正極母線１と負極母線２が、電力変換装置収納ラック１８及び二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅの内部に収納されているため、よりコンパクトに蓄電システム１０１を構築することができる。また、このとき、正極母線１と負極母線２に流れる電流の向きは同方向となるため外壁面に発生する残留磁束が重畳する可能性があるが、正極母線用貫通孔３と負極母線用貫通孔４には、それぞれ孔の中心から放射状に延びた複数の切り欠きを有するため、残留磁束を遮断することができる。なお、上記では正極母線１と負極母線２に流れる電流の向きは同方向となるため、正極母線用貫通孔３と負極母線用貫通孔４というように２つの貫通孔を設けるものとして説明したが、正極母線１と負極母線２に流れる電流の向きが異なる方向の場合には、１つの貫通孔に正極母線１と負極母線２を通すことができる。このとき、当該１つの貫通孔に上述した切り欠きを設けることで残留磁束を遮断することができる。
　また、蓄電システム１０１の有する別の効果として、正極母線１が電力変換装置収納ラック１８の正極側端子２１から上面視上で略Ｕ字形状となるように引き回されて各正極側端子４１を接続しているため、電力変換装置収納ラック１８と二次電池収納システムラック１０ａ～１０ｅが整列配置されていない場合に比べて配線経路を短くすることができ、これにより電力ロスを抑制することができる。また、負極母線２についても同様に電力ロスを抑制することができる。
　なお、正極母線１及び負極母線２の配線経路の形状は、上記のように、上面視上でＵ字形状であるものとして説明したが、当該形状は「上面視上」に限定されない。例えば、蓄電システム９８，９９，１００，１００ａ，１０１を横に倒した状態で設置すれば、正極母線１及び負極母線２の配線経路の形状は、側面視上又は正面視上でＵ字形状であると言える。
　また、上記各実施形態では、電力変換装置が電力変換装置収納ラックに収納されているものとして説明をしたが、電力変換装置収納ラックに収納されていない電力変換装置の正極端子と負極端子に対して、正極母線および負極母線を接続することも可能である。
　１　正極母線、２　負極母線、３　正極母線用貫通孔、４　負極母線用貫通孔、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ　第１収納ラック部、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ　第２収納ラック部、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ　二次電池収納システムラック、１２　収納本体部、１４　正面扉、１８　電力変換装置収納ラック、１９　正面扉、２０　電力変換装置、２１　正極側端子、２２　負極側端子、３０　排気ファン部、３２　吸気ファン部、４０　回路ブロック、４１　正極側端子、４２　負極側端子、１００，１０１　蓄電システム、１３４　耐火断熱材板、１４０　二次電池。

Claims (7)

  1. 　二次電池と、回路ブロックと、をそれぞれ収納する複数の二次電池収納システムラックと、
    　前記複数の二次電池収納システムラックの各回路ブロックに対して共通に設けられる電力変換装置と、
    　を備え、
    　正極母線によって前記電力変換装置の正極側端子と直接接続される正極側端子を有する二次電池収納システムラックと、負極母線によって前記電力変換装置の負極側端子と直接接続される負極側端子を有する二次電池収納システムラックとは異なる、蓄電システム。
  2. 　請求項１に記載の蓄電システムにおいて、
    　前記電力変換装置を収納し、前記複数の二次電池収納システムラックと共に整列配置される電力変換装置収納ラックをさらに備える、蓄電システム。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の蓄電システムにおいて、
    　前記正極母線と前記負極母線のうちの少なくとも一方の形状が略Ｕ字形状となるように引き回されている、蓄電システム。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれかに記載の蓄電システムにおいて、
    　前記正極母線と前記負極母線は、前記複数の二次電池収納システムラックと前記電力変換装置収納ラックの外壁面に設けられる貫通孔を通るように引き回されている、蓄電システム。
  5. 　請求項４に記載の蓄電システムにおいて、
    　前記貫通孔は、切り欠部を有する、蓄電システム。
  6. 　請求項１から請求項３のいずれかに記載の蓄電システムにおいて、
    　前記電力変換装置収納ラックと前記複数の二次電池収納システムラックが整列配置された上面側に覆いかぶさるように取り付けられ、カバー形状を有する上側ラックを備え、
    　前記正極母線と前記負極母線は、前記上側ラックの内部において引き回されている、蓄電システム。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれかに記載の蓄電システムにおいて、
    　前記二次電池収納システムラックは、
    　前記二次電池を収納する第１収納ラック部と、
    　前記第１収納ラック部に隣接して配置され、前記二次電池に加えてさらに前記回路ブロックを収納する第２収納ラック部と、を有し、
    　前記回路ブロックは、前記第１収納ラック部及び前記第２収納ラック部に収納された前記二次電池の充放電を制御する、蓄電システム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001028029A (ja) * 1999-07-15 2001-01-30 Hitachi Ltd 病名情報による診療情報及び診療データの収集及び記録処理方式
JP2015125979A (ja) * 2013-12-27 2015-07-06 新神戸電機株式会社 蓄電システム

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102576840B (zh) * 2010-07-30 2014-09-03 三洋电机株式会社 二次电池收纳系统机架
JP5664572B2 (ja) * 2012-02-20 2015-02-04 株式会社デンソー 蓄電装置
KR102119155B1 (ko) 2013-01-30 2020-06-04 삼성에스디아이 주식회사 충방전 시스템
US10063069B1 (en) * 2014-05-23 2018-08-28 Artisan Vehicle Systems Inc. Module maintenance system
US9960396B2 (en) 2013-09-24 2018-05-01 Artisan Vehicle Systems Inc. Module backbone system
EP3128575A4 (en) * 2014-03-31 2017-10-18 Nec Corporation Rechargeable-battery device
KR102037142B1 (ko) * 2015-12-18 2019-10-28 주식회사 엘지화학 배터리 랙 시스템
KR102101011B1 (ko) * 2016-05-24 2020-04-14 주식회사 엘지화학 전력 저장 장치
US10978884B2 (en) 2018-08-10 2021-04-13 Powin Energy Corporation Enhanced switched balancing network for battery pack
EP3850687A4 (en) 2018-09-11 2022-07-20 Powin, LLC Modular battery stack and support system
JP2020126780A (ja) * 2019-02-05 2020-08-20 株式会社デンソー 電池パック

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002222641A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電池収納枠体と蓄電池ユニット
JP2010519677A (ja) * 2006-10-23 2010-06-03 エルジー・ケム・リミテッド 等配電型接続部材、及び等配電型接続部材を使用した中型又は大型電池パック

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003111301A (ja) 2001-09-28 2003-04-11 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池の電源装置
US20040168818A1 (en) * 2002-01-17 2004-09-02 Powerware Corporation System for detecting defective battery packs
JP4760097B2 (ja) * 2005-03-31 2011-08-31 日本ケミコン株式会社 キャパシタバンク用電極板及びキャパシタバンク
US8860377B2 (en) * 2006-02-09 2014-10-14 Karl F. Scheucher Scalable intelligent power supply system and method
KR100863729B1 (ko) * 2006-09-18 2008-10-16 주식회사 엘지화학 전지모듈 인터페이스
KR101000550B1 (ko) 2009-11-30 2010-12-14 정윤이 배터리 팩과 이를 포함한 능동형 셀 발란싱 배터리 관리장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002222641A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電池収納枠体と蓄電池ユニット
JP2010519677A (ja) * 2006-10-23 2010-06-03 エルジー・ケム・リミテッド 等配電型接続部材、及び等配電型接続部材を使用した中型又は大型電池パック

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2620994A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001028029A (ja) * 1999-07-15 2001-01-30 Hitachi Ltd 病名情報による診療情報及び診療データの収集及び記録処理方式
JP2015125979A (ja) * 2013-12-27 2015-07-06 新神戸電機株式会社 蓄電システム

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KR101314048B1 (ko) 2013-10-01
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