Aparato de almacenamiento de energía.

Un aparato de almacenamiento de energía en el que está montada una pluralidad de módulos de almacenamiento deenergía conectados (20a1 a 20a3,

20b1 a 20b3, 20C1 a 20c3), y que puede cargar o descargar energía eléctrica:

en el que un alojamiento (1) está dividido por una placa de división (2) para ser dividido en un área de (1b)almacenamiento de energía y un área (1a) de dispositivo de control;

en el área (1b) de almacenamiento de energía, hay formada una abertura, y los módulos de almacenamiento deenergía (20a1 a 20a2, 20b1 a 20b3, 20c1 a 20c3) están contenidos en ella;

en el área (1a) de dispositivo de control, hay formada una abertura, y una sección (23) de dispositivo protector deconmutación que actúa para conmutar y proteger los módulos de almacenamiento de energía (20a1 a 20a3, 20b1a 20b3, 20c1 a 20c3) está contenida en ella;

un cableado (22) de circuito principal de los módulos de almacenamiento de energía (20a1 a 20a3, 20b1 a 20b3,20c1 a 20c3) para cargar o descargar energía eléctrica es conducido fuera del área (1a) de dispositivo de control através de la sección (23) de dispositivo protector de conmutación;

la abertura del área (1b) de almacenamiento de energía es cubierta con una tapa desmontable (42b); yla abertura del área (1a) de dispositivo de control está cubierta con una tapa desmontable (42a) independiente dela tapa (42b) de la abertura del área (1b) de almacenamiento de energía,

en el que los módulos de almacenamiento de energía (20a1 a 20a3, 20b1 a 20b3, 20c1 a 20c3) son montadossobre un palé (4a, 4a1) situado en el área (1b) de almacenamiento de energía (1b) en una pluralidad de niveles;en el que cada palé (4a, 4a1) es mantenido con un primer carril de guía (3a, 3b) fijado en el área (1b) dealmacenamiento de energía; y

en el que cada palé (4a, 4a1) en el que cada uno de los módulos de almacenamiento de energía (20a1 a 20a3,20b1 a 20b3, 20c1 a 20c3) está montado está adaptado para deslizar a lo largo del carril de guía (3a, 3b) para sercapaz de ser extraído del área de almacenamiento de energía (1b) cuando la tapa (42b) de la abertura del área(1b) de almacenamiento de energía es retirada,en el que debajo de cada palé (4a, 4a1), hay prevista una placa de aislamiento (6a) que funciona para impedir queun electrolito que se ha fugado o escapado fuera de los módulos de almacenamiento de energía (20a1 a 20a3,20b1 a 20b3, 20c1 a 20c3) la atraviese;

en el que cada placa de aislamiento (6a) es mantenida por un segundo carril de guía (5a, 5b) diferente del primercarril de guía (3a, 3b) fijado al área (1b) de almacenamiento de energía; y

en el que cada placa de aislamiento (6a) está adaptada para deslizar a lo largo del carril de guía (5a, 5b) para sercapaz de ser extraída del área (1b) de almacenamiento de energía cuando la tapa (42b) de la abertura del área(1b) de almacenamiento de energía es retirada, independientemente del palé (4a, 4a1) bajo el cual está situada.

Aparato de almacenamiento de energía Campo técnico El presente invento se refiere en general a un aparato de almacenamiento de energía que almacena y descarga energía eléctrica de CC (corriente continua) .

Técnica antecedente Como es conocido en la técnica, un sistema de almacenamiento de energía en el que módulos de almacenamiento de energía tales como baterías secundarias o condensadores eléctricos de doble capa son utilizados para permitir la carga o descarga de una energía eléctrica ha sido aplicado a un dispositivo de control de vehículos de motor eléctrico. Mediante este sistema, el exceso de energía eléctrica regeneradora generada en el instante de frenado del vehículo es almacenado, y la energía eléctrica almacenada es utilizada en el momento de la aceleración, haciendo por ello posible utilizar de modo efectivo una energía cinética que los vehículos tienen (por ejemplo, Documento de Patente 1) .

En el caso en que un sistema de almacenamiento de energía es aplicado a cualquier dispositivo de control de vehículos de motor eléctrico, en un aparato de almacenamiento de energía que es un elemento componente del sistema de almacenamiento de energía, hay ubicados módulos de almacenamiento de energía para almacenar energía eléctrica, y partes eléctricas, por ejemplo, de una sección de dispositivo protector de conmutación para proteger o construir/interrumpir circuitos, y además hay previsto un cableado de circuito principal para un circuito principal y un cableado de circuito de control para proporcionar conexión entre ellos.

Documento de Patente 1: Publicación de Solicitud de Patente Japonesa (sin examinar) JP-A-2006-14412.

El documento US 6.297.444 B1 describe una caja de batería que comprende un par de miembros de caja unidos juntos a lo largo de una costura para formar un alojamiento. Cada miembro de caja incluye un par de paredes laterales adaptadas para definir una superficie de base sobre la que descansa la caja de modo que permita una pluralidad de orientaciones de descanso o reposo de la caja de baterías. La costura está posicionada por encima de la superficie de base más inferior de la caja para contener cualquier ácido que se pierda de las baterías independientemente de la orientación de la caja. Además, la caja de baterías incluye soportes para soportar la superficie inferior de la batería por encima de cualquier ácido perdido, así como divisiones o tabiques que definen una cavidad discreta para cada batería para aislar la batería de una batería adyacente que pueda estar teniendo fugas.

El Documento US 2002/102457 A1 describe también una batería de estructura de múltiples celdas que comprende una pluralidad de celdas dispuestas en columnas acomodadas en una caja, barras bus para conectar terminales respectivos de las celdas, cables de transmisión de señales para conectar las celdas respectivas a un dispositivo externo, un portador de celda para contener las celdas, y una cubierta fijada al portador de celda de modo que se oponga contra los terminales de las celdas. Las barras bus están dispuestas sobre una superficie interior de la cubierta opuesta a los terminales de las celdas y estando dispuestos los cables transmisores de señales en una superficie exterior de la cubierta.

Además, el documento US 6.401.946 B1 describe un sistema de contención de vertido integral para un puesto o stand de batería compuesto que tiene un estante adaptado para recibir al menos una batería sujeta a fugas de electrolito. En un ejemplo, el sistema incluye una abertura, situada en el estante, adaptada para canalizar el electrolito lejos del estante y una bandeja que se puede retirar, situada bajo el estante y dentro de un espacio ocupado del puesto de la batería, que está adaptado para recoger el electrolito a través de la abertura conteniendo por ello el electrolito dentro del espacio ocupado del puesto de la batería.

Problemas que han de ser resueltos por el invento Los problemas en la construcción de tal aparato de almacenamiento de energía son los siguientes.

En primer lugar, los módulos de almacenamiento de energía requieren una inspección periódica sobre si una fuga de un electrolito en la parte interna está presente o ausente, o si anomalías aparentes están presentes o ausentes; y además como tienen una vida de producto de aproximadamente 5 a 10 años, los módulos de almacenamiento de energía han de ser construidos teniendo en consideración la eficiencia de los trabajos de inspección o de sustitución.

Además, una gran cantidad de energía necesita ser almacenada con el fin de accionar vehículos de motor eléctrico. Así, se ha utilizado una pluralidad de módulos de almacenamiento de energía conectados en serie o en paralelo, de modo que las tensiones en ambos extremos de la pluralidad de módulos de almacenamiento de energía conectados en serie o en paralelo llegan a ser más elevadas. Por consiguiente, necesitan prestarse consideraciones especiales desde el punto de vista de la prevención de una descarga eléctrica en el momento de los trabajos de inspección o de sustitución.

Además, en el caso de ocurrencia de errores tales como un cortocircuito o una avería en los módulos de almacenamiento de energía que tienen una gran energía o en el aparato de almacenamiento de energía, para evitar la expansión del daño, es importante activar de forma fiable una operación protectora de, por ejemplo, interrumpir inmediatamente circuitos y desconectar de forma fiable los módulos de almacenamiento de energía del sistema. Por lo tanto, las partes eléctricas de una sección de dispositivo protector de conmutación, una sección de control del mismo o similar, o un cableado del circuito principal o un cableado del circuito de control han de estar dispuestos de modo que no perjudiquen las funciones de los mismos incluso en el momento de errores.

Como se ha descrito antes, cómo están dispuestos los módulos de almacenamiento de energía, las partes eléctricas, por ejemplo, de una sección de dispositivo protector de conmutación o de una sección de control del mismo, y cada parte, por ejemplo, de un cableado de circuito principal o de un cableado de circuito de control, que forman elementos principales del aparato de almacenamiento de energía, o cómo se ha estructurado un alojamiento de los mismos, son problemas extremadamente importantes que han de ser resueltos con vistas a obtener un aparato de almacenamiento de energía, en el que sea fácil realizar los trabajos de inspección o de sustitución de los módulos de almacenamiento de energía, y que sea estable y seguro.

Hasta ahora, como una técnica anterior relacionada con la construcción interna de un aparato de almacenamiento de energía, como se ha mostrado en el Documento de Patente 1, se ha propuesto un dispositivo relacionado con un método de aislamiento. Sin embargo, no ha habido ninguna descripción relacionada con la implantación de cada parte y la estructura de un alojamiento útil para resolver los problemas como se ha descrito antes.

El invento tiene un objeto de proporcionar un aparato de almacenamiento de energía capaz de hacer fácil la ejecución de los trabajos de inspección o de sustitución de módulos de almacenamiento de energía, así como de hacer posible impedir una descarga eléctrica en el momento de trabajo, y capaz de realizar de forma fiable una operación de protección tal como una interrupción de circuitos sin ningún daño a las partes eléctricas, por ejemplo, de una sección del dispositivo protector de conmutación o de una sección de control, o de un cableado de circuito principal o de un cableado de circuito de control incluso en el momento de la ocurrencia de un fallo por cortocircuito o en el momento de la rotura o avería de módulos de almacenamiento de energía.

Sumario del invento El presente invento proporciona un aparato de almacenamiento de energía en el que se ha montado una pluralidad de módulos de almacenamiento de energía conectados, y que puede cargar o descargar energía eléctrica, de acuerdo con la reivindicación independiente 1. Otras realizaciones del invento pueden ser llevadas a la práctica de acuerdo con las reivindicaciones dependientes correspondientes.

Efecto del invento De acuerdo con el aparato de almacenamiento de energía del invento, es posible impedir una descarga eléctrica en el momento de realizar un trabajo. Además, incluso cuando ocurre algún fallo por cortocircuito o cuando los módulos de almacenamiento de energía se rompen, es posible obtener una operación de protección tal como una interrupción de circuito sin daños a las partes eléctricas de la sección de dispositivo de protección de conmutación, de la sección de control y similar,... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de almacenamiento de energía en el que está montada una pluralidad de módulos de almacenamiento de energía conectados (20a1 a 20a3, 20b1 a 20b3, 20C1 a 20c3) , y que puede cargar o descargar energía eléctrica:

en el que un alojamiento (1) está dividido por una placa de división (2) para ser dividido en un área de (1b) almacenamiento de energía y un área (1a) de dispositivo de control; en el área (1b) de almacenamiento de energía, hay formada una abertura, y los módulos de almacenamiento de energía (20a1 a 20a2, 20b1 a 20b3, 20c1 a 20c3) están contenidos en ella; en el área (1a) de dispositivo de control, hay formada una abertura, y una sección (23) de dispositivo protector de conmutación que actúa para conmutar y proteger los módulos de almacenamiento de energía (20a1 a 20a3, 20b1 a 20b3, 20c1 a 20c3) está contenida en ella; un cableado (22) de circuito principal de los módulos de almacenamiento de energía (20a1 a 20a3, 20b1 a 20b3, 20c1 a 20c3) para cargar o descargar energía eléctrica es conducido fuera del área (1a) de dispositivo de control a través de la sección (23) de dispositivo protector de conmutación; la abertura del área (1b) de almacenamiento de energía es cubierta con una tapa desmontable (42b) ; y la abertura del área (1a) de dispositivo de control está cubierta con una tapa desmontable (42a) independiente de la tapa (42b) de la abertura del área (1b) de almacenamiento de energía, en el que los módulos de almacenamiento de energía (20a1 a 20a3, 20b1 a 20b3, 20c1 a 20c3) son montados sobre un palé (4a, 4a1) situado en el área (1b) de almacenamiento de energía (1b) en una pluralidad de niveles; en el que cada palé (4a, 4a1) es mantenido con un primer carril de guía (3a, 3b) fijado en el área (1b) de almacenamiento de energía; y en el que cada palé (4a, 4a1) en el que cada uno de los módulos de almacenamiento de energía (20a1 a 20a3, 20b1 a 20b3, 20c1 a 20c3) está montado está adaptado para deslizar a lo largo del carril de guía (3a, 3b) para ser capaz de ser extraído del área de almacenamiento de energía (1b) cuando la tapa (42b) de la abertura del área (1b) de almacenamiento de energía es retirada, en el que debajo de cada palé (4a, 4a1) , hay prevista una placa de aislamiento (6a) que funciona para impedir que un electrolito que se ha fugado o escapado fuera de los módulos de almacenamiento de energía (20a1 a 20a3, 20b1 a 20b3, 20c1 a 20c3) la atraviese; en el que cada placa de aislamiento (6a) es mantenida por un segundo carril de guía (5a, 5b) diferente del primer carril de guía (3a, 3b) fijado al área (1b) de almacenamiento de energía; y en el que cada placa de aislamiento (6a) está adaptada para deslizar a lo largo del carril de guía (5a, 5b) para ser capaz de ser extraída del área (1b) de almacenamiento de energía cuando la tapa (42b) de la abertura del área (1b) de almacenamiento de energía es retirada, independientemente del palé (4a, 4a1) bajo el cual está situada.

2. El aparato de almacenamiento de energía según la reivindicación 1, en el que los módulos de almacenamiento de energía (20a1 a 20a3, 20b1 a 20b3, 20c1 a 20c3) están dispuestos para ser apilados en un orden tal que un módulo de almacenamiento de energía del potencial más elevado es posicionado en la parte superior del área (1b) de almacenamiento de energía, y un módulo de almacenamiento de energía del potencial más bajo es posicionado en la parte inferior del área (1b) de almacenamiento de energía.

3. El aparato de almacenamiento de energía según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el extremo inferior de la abertura prevista en la superficie lateral del alojamiento (1) es posicionado más elevado que la parte inferior del alojamiento (1) .

4. El aparato de almacenamiento de energía según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la sección (23) de dispositivo protector de conmutación y la sección de control (35) están dispuestas en posiciones más elevadas que el extremo inferior de la abertura prevista en la superficie lateral del alojamiento (1) .

5. El aparato de almacenamiento de energía según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la posición del cableado (22) de circuito principal llevado fuera del área (1a) de dispositivo de control es más elevada en la superficie lateral del alojamiento (1) .

6. El aparato de almacenamiento de energía según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el cableado (22) de circuito principal y el cableado (33) de circuito de control son fijados individualmente a una parte interna del alojamiento mediante la utilización de diferentes miembros de fijación (24, 34) .

7. El aparato de almacenamiento de energía según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el cableado (22) de circuito principal y el cableado (33) de circuito de control están hechos para pasar a través de la placa de división (2) mediante la utilización de miembros diferentes de paso a través (22a, 32a) .

8. El aparato de almacenamiento de energía según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la tapa (43) está adaptada para permitir que el aire de refrigeración entre y atraviese la tapa (43) ; y en el que una soplante de aire está prevista en el lado posterior del alojamiento (1) .