JP2019017162A - 蓄電池ユニットおよびコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池ユニットの設置を簡易化する技術を提供する。
【解決手段】取付口５４は、第１ユニット用電力端子４６ａから第３ユニット用電力端子４６ｃと、直流電力と交流電力との間の変換を実行する外部の電力変換装置とを電気的に接続するための第１コネクタ３２ａを取り付ける。取付口５４から第１コネクタ３２ａが取り外されている状態において、第１ユニット用電力端子４６ａから第３ユニット用電力端子４６ｃが直流電力を入出力している場合に、取付口５４への第１コネクタ３２ａの取付が不可能であり、第１ユニット用電力端子４６ａから第３ユニット用電力端子４６ｃが直流電力を非入出力である場合に、取付口５４への第１コネクタ３２ａの取付が可能である。
【選択図】図４

Description

本発明は、蓄電池ユニットおよびコネクタに関し、特に互いに接続可能な蓄電池ユニットおよびコネクタに関する。

住宅等の施設に設置された蓄電池ユニットはパワーコンディショナに接続され、パワーコンディショナは商用電源に接続される。パワーコンディショナは商用電源から供給される電力を使用して、蓄電池ユニットに備えられた蓄電池の充電および放電を制御する（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第１６／１５７７４０号

蓄電池ユニットを設置する場合、電気工事業者が施設に訪問し、端子加工等の電気工事によって蓄電池ユニットとパワーコンディショナとを電気的に接続する必要があった。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、蓄電池ユニットの設置を簡易化する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の蓄電池ユニットは、蓄電池ユニットであって、蓄電池と、蓄電池の直流電力を入出力するユニット用電力端子と、ユニット用電力端子と、直流電力と交流電力との間の変換を実行する外部の電力変換装置とを電気的に接続するためのコネクタであって、かつユニット用電力端子に接続されるコネクタ用電力端子を有するコネクタを取り付ける取付口とを備える。取付口からコネクタが取り外されている状態において、ユニット用電力端子が直流電力を入出力している場合に、取付口へのコネクタの取付が不可能であり、ユニット用電力端子が直流電力を非入出力である場合に、取付口へのコネクタの取付が可能である。

本発明によれば、蓄電池ユニットの設置を簡易化できる。

実施例１に係る配電システムの構成を示す図である。 図１の蓄電池ユニット、コネクタ、電力変換装置における配線を示す図である。 図３（ａ）−（ｃ）は、図１の蓄電池ユニット、コネクタの構造を示す図である。 図４（ａ）−（ｂ）は、図３（ａ）−（ｃ）の蓄電池ユニット、第１コネクタの構造を示す斜視図である。 図５（ａ）−（ｂ）は、図４（ａ）−（ｂ）の蓄電池ユニットへの第１コネクタの取付、取り外しを示す分解上面図である。 図６（ａ）−（ｂ）は、図４（ａ）−（ｂ）の蓄電池ユニットへの第１コネクタの取付、取り外しを示す別の分解上面図である。 図７（ａ）−（ｂ）は、実施例２に係る蓄電池ユニットへの第１コネクタの取付、取り外しを示す斜視図である。 図８（ａ）−（ｄ）は、実施例２に係る蓄電池ユニットへの第１コネクタの取付、取り外しを示す別の斜視図である。 図９（ａ）−（ｃ）は、実施例２に係る蓄電池ユニットへの第１コネクタの取付、取り外しを示す別の分解上面図である。 実施例３に係る蓄電池ユニット、コネクタ、コンセント、電力変換装置における配線を示す図である。 図１０の蓄電池ユニット、コネクタ、コンセントの構造を示す図である。 実施例３に係る蓄電池ユニット、コネクタ、コンセント、電力変換装置における別の配線を示す図である。 図１２の蓄電池ユニット、第１コネクタの構造を示す斜視図である。

（実施例１）
本発明の実施例を具体的に説明する前に、実施例の基礎となった知見を説明する。本実施例は、商用電源である電力系統に接続されるとともに、施設内の家電製品等の負荷に電力を供給可能な配電システムに関する。配電システムは、蓄電池ユニットに接続されるパワーコンディショナ、つまり電力変換装置を含む。これまで、蓄電池ユニットを施設内に設置して、蓄電池ユニットと電力変換装置とを電気的に接続する場合、施設に訪問してきた電気工事業者が端子加工等の電気工事を実行していた。

そのため、施設の住人、管理者等にとっては、電気工事業者の訪問を不要にし、蓄電池ユニットと電力変換装置とを簡易に接続することが望まれる。また、端子加工等の電気工事において蓄電池ユニットの蓋等が開けられるが、蓄電池ユニットの保証を考慮すると、蓋等が開けられず、蓄電池ユニットと電力変換装置とを簡易に接続することが望まれる。蓄電池ユニットと電力変換装置とを簡易に接続するために、例えば、家電製品に電力を供給する際のようなコネクタによる接続が考えられる。しかしながら、交流電力が供給される家電製品とは異なり、蓄電池ユニットと電力変換装置との間では直流電力が入出力されるので、コネクタを使用する場合であっても安全性が確保されるべきである。また、蓄電池ユニットと電力変換装置との間では直流電力が入出力されるので、接続時にこれらの端子の間にスパークが飛んだ場合、電子の移動方向が単一方向となり、端子が劣化しやすくなる。これを考慮しても安全性が確保されるべきである。

このような安全性を確保するために、蓄電池ユニットとコネクタの間には、次のような構造あるいは構成が求められる。
（１）コネクタを蓄電池ユニットに取り付けるときに、蓄電池ユニットの回路が遮断状態、つまり直流電力が入出力できない。
（２）蓄電池ユニットにおいて直流電力が入出力されている場合に、蓄電池ユニットからコネクタを取り外すことができない。
（３）蓄電池ユニットにおいて直流電力が入出力されていない場合に、蓄電池ユニットからコネクタを取り外すことができる。

なお、以下の説明において、「平行」、「垂直」は、完全な平行、垂直だけではなく、誤差の範囲で平行、垂直からずれている場合も含むものとする。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。

図１は、配電システム１００の構成を示す。配電システム１００は、太陽電池モジュール１０、電力変換装置１２、電力系統１４、負荷１６、配電線１８、蓄電池ユニット２０を含む。また、電力変換装置１２と蓄電池ユニット２０との間にはケーブル３０が配置される。

電力系統１４は、商用電源であり、交流電力を供給する。太陽電池モジュール１０は、再生可能エネルギー発電装置である。太陽電池モジュール１０は、光起電力効果を利用し、光エネルギーを直接電力に変換する。太陽電池として、シリコン太陽電池、化合物半導体などを素材にした太陽電池、色素増感型（有機太陽電池）等が使用される。なお、太陽電池モジュール１０の代わりに、他の再生可能エネルギー発電装置が使用されてもよく、燃料電池システムが使用されてもよい。太陽電池モジュール１０は、電力変換装置１２に接続され、発電した直流電力を電力変換装置１２に出力する。蓄電池ユニット２０は、電力を充放電可能な蓄電池を備え、蓄電池は、リチウムイオン蓄電池、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等を含む。蓄電池ユニット２０はケーブル３０を介して電力変換装置１２に接続される。

電力変換装置１２は、配電線１８を介して電力系統１４に接続されるとともに、太陽電池モジュール１０、蓄電池ユニット２０にも接続される。電力変換装置１２は、双方向ＤＣ／ＡＣインバータであり、配電線１８からの交流電力、つまり電力系統１４からの交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を蓄電池ユニット２０に出力する。また、電力変換装置１２は、蓄電池ユニット２０からの直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を配電線１８に出力する。つまり、電力変換装置１２によって蓄電池ユニット２０は充放電される。また、電力変換装置１２は、太陽電池モジュール１０からの直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を配電線１８に出力する。特に、電力変換装置１２は、電力系統１４での交流電力の周波数に同期させた周波数の交流電力を出力する。このように、電力変換装置１２は、直流電力と交流電力との間の変換を実行する。

配電線１８は、電力変換装置１２と電力系統１４とを結ぶとともに、それらの間における交点Ｐから分岐して負荷１６を接続する。交点Ｐには、例えば、分電盤が設置され、電力系統１４からの交流電力を、各機器に分配するように構成される。負荷１６は、配電線１８を介して供給される電力を消費する機器である。負荷１６は、冷蔵庫、エアコン、照明等の機器を含む。ここでは、１つの負荷１６が接続されているが、複数の負荷１６が接続されてもよい。

図２は、蓄電池ユニット２０、コネクタ３２、電力変換装置１２における配線を示す。蓄電池ユニット２０は、蓄電池４０、保護回路４２、スイッチ４４、ユニット用電力端子４６と総称される第１ユニット用電力端子４６ａ、第２ユニット用電力端子４６ｂ、第３ユニット用電力端子４６ｃ、ユニット用通信端子４８と総称される第１ユニット用通信端子４８ａ、第２ユニット用通信端子４８ｂを含む。コネクタ３２は、第１コネクタ３２ａ、第２コネクタ３２ｂ、及びケーブル３０を含む。ケーブル３０は、電力線３４と総称される第１電力線３４ａ、第２電力線３４ｂ、第３電力線３４ｃ、通信線３６と総称される第１通信線３６ａ、第２通信線３６ｂを含む。また、第１コネクタ３２ａは、コネクタ用電力端子５０と総称される第１コネクタ用電力端子５０ａ、第２コネクタ用電力端子５０ｂ、第３コネクタ用電力端子５０ｃ、コネクタ用通信端子５２と総称される第１コネクタ用通信端子５２ａ、第２コネクタ用通信端子５２ｂを含む。

蓄電池４０は、例えば、直列接続された複数のセルで構成される。セルは、例えば、リチウムイオン電池である。複数のセルの両端電圧の合計値が蓄電池４０から出力可能な直流電力の電圧値である。保護回路４２は、蓄電池４０を保護するための回路である。具体的には、保護回路４２は、蓄電池４０の温度、電圧値、電流値を、ユニット用通信端子４８を介して電力変換装置１２に出力したり、異常が起きたりした場合に、蓄電池４０から供給される電流を遮断する。ユニット用電力端子４６は、蓄電池４０の直流電力を入出力可能な端子である。第１ユニット用電力端子４６ａは「＋」端子であり、第２ユニット用電力端子４６ｂは「−」端子であり、第３ユニット用電力端子４６ｃは「グランド」端子である。

第１ユニット用電力端子４６ａはスイッチ４４を介して蓄電池４０に接続される。スイッチ４４は、蓄電池４０に対する直流電力の入出力を可能にする場合と、直流電力の入出力を不可能にする場合とを切りかえるための部品であり、ブレーカのスイッチに相当する。ここでは、スイッチ４４がオンである場合に直流電力の入出力が可能になり、スイッチ４４がオフである場合に直流電力の入出力が不可能になる。第２ユニット用電力端子４６ｂは保護回路４２に接続され、第３ユニット用電力端子４６ｃはグランドに接続される。第１ユニット用通信端子４８ａ、第２ユニット用通信端子４８ｂは電力変換装置１２との間の通信における信号が入出力される端子である。第１ユニット用通信端子４８ａ、第２ユニット用通信端子４８ｂは保護回路４２に接続される。

ケーブル３０の一端側には第１コネクタ３２ａが配置され、他端側には第２コネクタ３２ｂが配置される。以下では、蓄電池ユニット２０に接続すべき方を第１コネクタ３２ａとし、蓄電池ユニット２０以外、例えば電力変換装置１２に接続すべき方を第２コネクタ３２ｂとする。第１コネクタ用電力端子５０ａは第１ユニット用電力端子４６ａに接続可能であり、第２コネクタ用電力端子５０ｂは第２ユニット用電力端子４６ｂに接続可能であり、第３コネクタ用電力端子５０ｃは第３ユニット用電力端子４６ｃに接続可能である。また、第１コネクタ用通信端子５２ａは第１ユニット用通信端子４８ａに接続可能であり、第２コネクタ用通信端子５２ｂは第２ユニット用通信端子４８ｂに接続可能である。

第２コネクタ３２ｂにも、コネクタ用電力端子５０、コネクタ用通信端子５２と同様の端子が備えられるが、ここではそれらの説明を省略する。なお、それらの端子は電力変換装置１２の端子に接続可能である。第１電力線３４ａは第１コネクタ用電力端子５０ａに接続され、第２電力線３４ｂは第２コネクタ用電力端子５０ｂに接続され、第３電力線３４ｃは第３コネクタ用電力端子５０ｃに接続される。電力線３４は、蓄電池ユニット２０と電力変換装置１２との間とを電気的に接続して直流電力を伝送する。また、第１通信線３６ａは第１コネクタ用通信端子５２ａに接続され、第２通信線３６ｂは第２コネクタ用通信端子５２ｂに接続されており、通信線３６は、蓄電池ユニット２０と電力変換装置１２との間で信号を伝送する。

図３（ａ）−（ｃ）は、蓄電池ユニット２０、コネクタ３２の構造を示す。図３（ａ）は蓄電池ユニット２０の前方斜視図であり、図３（ｂ）は蓄電池ユニット２０の後方斜視図であり、図３（ｃ）はコネクタ３２の構造を示す。図３（ａ）−（ｂ）に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は、蓄電池ユニット２０の天面あるいは底面内において互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、蓄電池ユニット２０の高さ（垂直）方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図３（ａ）−（ｂ）における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。また、ｘ軸の正方向側を「前側」あるいは「正面側」、ｘ軸の負方向側を「後側」あるいは「背面側」、ｚ軸の正方向側を「上側」あるいは「天面側」、ｚ軸の負方向側を「下側」あるいは「底面側」ということもある。さらに、ｙ軸方向を「側面側」ということもある。

蓄電池ユニット２０は、高さ方向に長い箱形形状を有する。蓄電池ユニット２０の後側の面およびｙ軸の正方向側の面には、最上側の近くにおいて窪んだ形状の取付口５４が形成される。取付口５４には、後側を向いた取付口第１面６２と、ｙ軸の正方向側を向いた取付口第２面６４が連続して配置される。取付口第１面６２には、ユニット用電力端子４６、ユニット用通信端子４８が配置される。

ケーブル３０の一端側に配置される第１コネクタ３２ａは箱形形状を有する。第１コネクタ３２ａは、筐体ともいえ、その一面にコネクタ用電力端子５０、コネクタ用通信端子５２を収納する。第１コネクタ３２ａは、コネクタ用電力端子５０、コネクタ用通信端子５２が配置された面を取付口第１面６２に対向させながら、取付口５４に取り付けられる。そのため、第１コネクタ３２ａの大きさは取付口５４の大きさ以下にされる。このように、取付口５４が第１コネクタ３２ａを取り付けることによって、ユニット用電力端子４６とコネクタ用電力端子５０とが電気的に接続される。

図４（ａ）−（ｂ）は、蓄電池ユニット２０、第１コネクタ３２ａの構造を示す斜視図である。図４（ａ）は、蓄電池ユニット２０の前方斜視図であるが、内部構造を示すために天面を透過させて示す。図４（ｂ）は、蓄電池ユニット２０の後方斜視図である。これらは、取付口５４に第１コネクタ３２ａを取り付ける直前、あるいは取付口５４から第１コネクタ３２ａを取り外した直後を示す。第１コネクタ３２ａの前側にはコネクタ第１面５６が配置される。コネクタ第１面５６では、コネクタ用電力端子５０、コネクタ用通信端子５２がｙ軸方向に並べられて配置される。また、コネクタ第１面５６に対するｙ軸の負方向側の側面にはコネクタ第２面５８が配置される。

蓄電池ユニット２０には、図３（ｂ）と同様に取付口第１面６２と取付口第２面６４が配置される。つまり、取付口第１面６２はコネクタ第１面５６に対向し、取付口第２面６４はコネクタ第２面５８に対向する。取付口第１面６２には、ユニット用電力端子４６、ユニット用通信端子４８がｙ軸方向に並べられて配置される。取付口第２面６４には孔部６８が設けられる。孔部６８からは移動片凸部７６が取付口５４に向かって突出可能である。移動片凸部７６は、取付口第２面６４のｙ軸の負方向側に配置された移動片７４において、ｙ軸の正方向側に突出する。移動片７４には移動片開口部７８が設けられ、移動片開口部７８内にスイッチ４４が配置される。ここでは、移動片７４、スイッチ４４の構造および動作の詳細を説明するために、図５（ａ）−（ｂ）、図６（ａ）−（ｂ）を使用する。

図５（ａ）−（ｂ）は、蓄電池ユニット２０への第１コネクタ３２ａの取付、取り外しを示す分解上面図である。図５（ａ）は、第１コネクタ３２ａを取付口５４に取り付ける前の状態を示す。スイッチ４４は、ｙ軸の負方向側の位置、ｙ軸の正方向側の位置のいずれかに配置される。ここでは、ｙ軸の負方向側の位置に配置された場合にスイッチ４４がオフになり、ｙ軸の正方向側の位置に配置された場合にスイッチ４４がオンになる。スイッチ４４がｙ軸の負方向側の位置となるように配置させた場合、つまりスイッチ４４がオフになった場合、移動片７４のｙ軸の正方向側に配置される移動片凸部７６の先端は、孔部６８よりもｙ軸の負方向側に位置する。その際、移動片凸部７６は孔部６８を通って取付口５４に露出しない。これは、移動片凸部７６が、取付口第２面６４からｙ軸の正方向側に突出しないことに相当する。前述のごとく、スイッチ４４はオフであるので、ユニット用電力端子４６は、移動片凸部７６が取付口第２面６４から突出してない場合に直流電力を入出力しない。

図５（ｂ）は、取付口５４に第１コネクタ３２ａが取り付けられる前に、スイッチ４４がｙ軸の正方向側の位置となるように配置させた場合、つまりスイッチ４４がオンになった場合を示す。その際、移動片凸部７６は孔部６８を通って取付口５４に露出する。これは、移動片凸部７６が、取付口第２面６４からｙ軸の正方向側に突出することに相当する。このように移動片７４は、取付口第２面６４から移動片凸部７６が突出した位置と、取付口第２面６４から移動片凸部７６が突出していない位置との間で移動可能である。前述のごとく、スイッチ４４はオンであるので、ユニット用電力端子４６は、移動片凸部７６が取付口第２面６４から突出している場合に直流電力を入出力する。一方、移動片凸部７６が取付口第２面６４から突出することによって、取付口５４に取り付けようとする第１コネクタ３２ａと干渉してしまうので、第１コネクタ３２ａを取付口５４に取り付けることができない。つまり、取付口５４から第１コネクタ３２ａが取り外されている状態において、ユニット用電力端子４６が直流電力を入出力している場合に、取付口５４への第１コネクタ３２ａの取付が不可能である。

図６（ａ）−（ｂ）は、蓄電池ユニット２０への第１コネクタ３２ａの取付、取り外しを示す別の分解上面図である。図６（ａ）は、図５（ａ）のようにユニット用電力端子４６が直流電力を入出力しない状態において、取付口５４に第１コネクタ３２ａが取り付けられた場合を示す。図５（ａ）のようにユニット用電力端子４６が直流電力を入出力しない状態では、図５（ｂ）のように移動片凸部７６が取付口第２面６４から突出することがないので、取付口５４に第１コネクタ３２ａを取付可能である。また、取付によって、第１コネクタ３２ａのコネクタ第２面５８に形成されたコネクタ凹部６０が、取付口第２面６４の孔部６８に対向するような位置に配置される。さらに、取付によって、ユニット用電力端子４６とコネクタ用電力端子５０が接続し、ユニット用通信端子４８とコネクタ用通信端子５２が接続する。つまり、取付口５４から第１コネクタ３２ａが取り外されている状態において、ユニット用電力端子４６が直流電力を入出力していない場合に、取付口５４への第１コネクタ３２ａの取付が可能である。

図６（ｂ）は、図６（ａ）からスイッチ４４をｙ軸の正方向に移動させた場合を示す。この移動により、移動片開口部７８および移動片７４も同一方向に移動する。図６（ａ）で示したように、孔部６８とコネクタ凹部６０とがつながっているので、ｙ軸の正方向に移動した移動片凸部７６は、孔部６８を通ってコネクタ凹部６０に挿入される。つまり、移動片凸部７６は、取付口５４に第１コネクタ３２ａが取り付けられている場合にコネクタ凹部６０にはめ込まれるまで取付口第２面６４からｙ軸の正方向に突出できる。その際、ｙ軸の正方向側の位置にスイッチ４４が配置されるので、スイッチ４４はオンになる。その結果、ユニット用電力端子４６は、直流電力を入出力する。

図６（ｂ）のように取付口５４に第１コネクタ３２ａが取り付けられ、かつスイッチ４４がオンにされている場合、移動片凸部７６がコネクタ凹部６０にはめ込まれているので、第１コネクタ３２ａを後側向きに移動させることができない。つまり、ユニット用電力端子４６が直流電力を入出力している場合に、取付口５４から第１コネクタ３２ａを取り外すことができない。一方、図６（ｂ）から図６（ａ）のように、スイッチ４４をオフにすることによって、移動片凸部７６がコネクタ凹部６０にはめ込まれなくなるので、第１コネクタ３２ａを後側向きに移動させることができる。つまり、ユニット用電力端子４６が直流電力を入出力していない場合に、取付口５４から第１コネクタ３２ａを取り外すことができる。

本実施例によれば、ユニット用電力端子４６と電力変換装置１２とを電気的に接続するための第１コネクタ３２ａを取付口５４に取り付けるので、蓄電池ユニット２０の設置を簡易化できる。また、第１コネクタ３２ａを取付口５４に取り付けることによって、ユニット用電力端子４６とコネクタ用電力端子５０とを接続するので、電気工事を不要にできる。また、取付口５４から第１コネクタ３２ａが取り外されている状態において直流電力を入出力している場合に第１コネクタ３２ａの取付が不可能であり、直流電力を非入出力である場合に第１コネクタ３２ａの取付が可能であるので、安全性を確保できる。また、取付口５４から第１コネクタ３２ａが取り外されている状態において直流電力を入出力している場合に第１コネクタ３２ａの取付が不可能であるので、取付口５４を第１コネクタ３２ａに取り付ける際にスパークが飛ぶ状況の発生を抑制できる。また、スパークが飛ぶ状況の発生が抑制されるので、端子の劣化を抑制できる。

また、取付口５４に第１コネクタ３２ａが取り付けられている状態において、ユニット用電力端子４６が直流電力を入出力している場合に、取付口５４から第１コネクタ３２ａの取り外しが不可能であるので、安全性を確保できる。また、取付口５４に第１コネクタ３２ａが取り付けられている状態において、ユニット用電力端子４６が直流電力を非入出力である場合に、取付口５４から第１コネクタ３２ａの取り外しが可能であるので、第１コネクタ３２ａを安全に取り外すことができる。

また、移動片７４が取付口第２面６４から突出する場合に直流電力を入出力するので、直流電力を入出力している場合に取付口５４に第１コネクタ３２ａを取り付けることを不可能にできる。また、移動片７４が取付口第２面６４から突出する場合に直流電力を入出力するので、直流電力を入出力している場合に取付口５４から第１コネクタ３２ａを取り外すことを不可能にできる。また、第１コネクタ３２ａの筐体を取付口５４に取り付けるので、蓄電池ユニット２０の設置を簡易にできる。

また、施工時の端子加工を不要とし蓄電池ユニット２０の設置が簡易化されるので、施工の信頼性を向上できる。また、施工時の端子加工を不要とし蓄電池ユニット２０の設置が簡易化されるので、作業時間を短縮できる。また、施工時の端子加工を不要とし蓄電池ユニット２０の設置が簡易化されるので、蓄電池ユニット２０の開口時の異物混入を防止できる。また、ユニット用電力端子４６に電力が供給された状態において第１コネクタ３２ａを取り外すことができないように構成されるので、施工の信頼性を担保できる。

本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の蓄電池ユニット２０は、蓄電池ユニット２０であって、蓄電池４０と、蓄電池４０の直流電力を入出力するユニット用電力端子４６と、ユニット用電力端子４６と、直流電力と交流電力との間の変換を実行する外部の電力変換装置１２とを電気的に接続するための第１コネクタ３２ａであって、かつユニット用電力端子４６に接続されるコネクタ用電力端子５０を有する第１コネクタ３２ａを取り付ける取付口５４とを備える。取付口５４から第１コネクタ３２ａが取り外されている状態において、ユニット用電力端子４６が直流電力を入出力している場合に、取付口５４への第１コネクタ３２ａの取付が不可能であり、ユニット用電力端子４６が直流電力を非入出力である場合に、取付口５４への第１コネクタ３２ａの取付が可能である。

取付口５４に第１コネクタ３２ａが取り付けられている状態において、ユニット用電力端子４６が直流電力を入出力している場合に、取付口５４から第１コネクタ３２ａの取り外しが不可能であり、ユニット用電力端子４６が直流電力を非入出力である場合に、取付口５４から第１コネクタ３２ａの取り外しが可能であってもよい。

第１コネクタ３２ａは、コネクタ用電力端子５０を配置するコネクタ第１面５６と、コネクタ第１面５６の側面であり、かつコネクタ凹部６０を有するコネクタ第２面５８とを備えてもよい。取付口５４は、コネクタ第１面５６に対向し、かつユニット用電力端子４６を配置する取付口第１面６２と、コネクタ第２面５８に対向する取付口第２面６４とを備えてもよい。本蓄電池ユニット２０は、取付口第２面６４から突出した位置と、取付口第２面６４から非突出の位置との間で移動可能な移動片７４をさらに備えてもよい。移動片７４は、取付口５４に第１コネクタ３２ａが取り付けられている場合に、取付口第２面６４から突出すると、コネクタ凹部６０にはめ込まれ、ユニット用電力端子４６は、移動片７４が取付口第２面６４から突出する場合に直流電力を入出力し、移動片７４が取付口第２面６４から非突出である場合に直流電力を非入出力であってもよい。

第１コネクタ３２ａは、蓄電池ユニット２０と、直流電力と交流電力との間の変換を実行する外部の電力変換装置１２とを電気的に接続するための第１コネクタ３２ａであって、ユニット用電力端子４６に接続されるコネクタ用電力端子５０と、コネクタ用電力端子５０を収納し、取付口５４に取り付けられる筐体と、を備える。

（実施例２）
次に、実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様に、蓄電池ユニットに対するコネクタの取付、取り外しに関する。実施例１では、コネクタの取付、取り外しにおける安全性を確保するために、移動片という機構を利用していた。一方、実施例２では、スイッチの機構を利用する。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。

図７（ａ）−（ｂ）は、蓄電池ユニット２０への第１コネクタ３２ａの取付、取り外しを示す斜視図である。これらは、取付口５４の近傍を拡大した後方斜視図である。スイッチ４４は、図７（ａ）のごとく、ｙ軸の正方向側に位置した場合にオフになり、図７（ｂ）のごとく、ｙ軸の負方向側に位置した場合にオンになる。図７（ａ）では、取付口５４において、スイッチ４４のｙ軸の負方向側の部分に、第１コネクタ３２ａを通すことが可能な大きさの空間が確保される。そのため、この部分を通すことによって、取付口５４に第１コネクタ３２ａを取り付けたり、取付口５４から第１コネクタ３２ａを取り外したりすることが可能である。なお、取付口第１面６２において第１コネクタ３２ａに隠れた部分にはユニット用電力端子４６、ユニット用通信端子４８が配置される。

取付口５４に第１コネクタ３２ａを取り付けることによって、これまでと同様に、ユニット用電力端子４６とコネクタ用電力端子５０が接続され、ユニット用通信端子４８とコネクタ用通信端子５２が接続される。つまり、スイッチ４４がオフである場合、取付口５４から第１コネクタ３２ａが取り外されていれば、第１コネクタ３２ａの取付が可能であり、取付口５４に第１コネクタ３２ａが取り付けられていれば、第１コネクタ３２ａの取り外しが可能である。

図７（ｂ）では、取付口５４において、スイッチ４４のｙ軸の負方向側の部分が、スイッチ４４によって一部塞がれる。これによって、この部分に第１コネクタ３２ａを通すことができない。そのため、取付口５４に第１コネクタ３２ａを取り付けたり、取付口５４から第１コネクタ３２ａを取り外したりすることができない。つまり、スイッチ４４がオンである場合、取付口５４から第１コネクタ３２ａが取り外されていれば、第１コネクタ３２ａの取付が不可能であり、取付口５４に第１コネクタ３２ａが取り付けられていれば、第１コネクタ３２ａの取り外しが不可能である。

図８（ａ）−（ｄ）は、蓄電池ユニット２０への第１コネクタ３２ａの取付、取り外しを示す別の斜視図である。これらも、図７（ａ）−（ｂ）と同様に、取付口５４の近傍を拡大した後方斜視図である。ここで、蓄電池ユニット２０、スイッチ４４、取付口５４は、図７（ａ）−（ｂ）と同一である。図８（ａ）では、スイッチ４４がオフにされ、かつ取付口５４から第１コネクタ３２ａが取り外されている。第１コネクタ３２ａは、これまでと同様に箱形形状を有しているが、上側の面に挿入溝部１３０、移動溝部１３２を含む。挿入溝部１３０と移動溝部１３２はいずれも切り欠きであるが、挿入溝部１３０は、スイッチ４４がオフである場合の位置に配置され、移動溝部１３２は、スイッチ４４がオフである位置とオンである位置とにわたって配置される。

図８（ｂ）は、スイッチ４４がオフのまま、蓄電池ユニット２０の後側から取付口５４に第１コネクタ３２ａを挿入する場合を示す。スイッチ４４の位置と挿入溝部１３０の位置とを合わせて、第１コネクタ３２ａが取付口５４を前側の方に向かって押し込まれる。図８（ｃ）は、図８（ｂ）の状態から第１コネクタ３２ａを取付口５４に取り付けた場合を示す。スイッチ４４は、挿入溝部１３０を通り抜けて、移動溝部１３２内に配置される。また、ユニット用電力端子４６とコネクタ用電力端子５０が接続され、ユニット用通信端子４８とコネクタ用通信端子５２が接続される。

図８（ｄ）は、図８（ｃ）の状態からスイッチ４４がオフからオンに切りかえられた場合を示す。スイッチ４４は、移動溝部１３２内において、ｙ軸の正方向側の位置から、ｙ軸の負方向側の位置に動かされる。これらのように、スイッチ４４がオフであれば、挿入溝部１３０にスイッチ４４を通すことが可能になるので、第１コネクタ３２ａを取付口５４に取り付けたり、第１コネクタ３２ａを取付口５４から取り外したりすることが可能になる。一方、スイッチ４４がオンであれば、挿入溝部１３０にスイッチ４４を通すことが不可能であるので、第１コネクタ３２ａを取付口５４に取り付けたり、第１コネクタ３２ａを取付口５４から取り外したりすることが不可能である。

図９（ａ）−（ｃ）は、蓄電池ユニット２０への第１コネクタ３２ａの取付、取り外しを示す別の分解上面図である。図９（ａ）は、図８（ｂ）−（ｄ）に対応する。これまでと同様に、第１コネクタ３２ａの上側の面には、挿入溝部１３０と移動溝部１３２が配置される。Ｑ１のスイッチ４４が図８（ｂ）の場合に相当し、Ｑ２のスイッチ４４が図８（ｃ）の場合に相当し、Ｑ３のスイッチ４４が図８（ｄ）の場合に相当する。

図９（ｂ）は、取付口５４に対して第１コネクタ３２ａを斜めに挿入してしまった場合を示す。スイッチ４４をオフの位置からオンの位置に動かしても、スイッチ４４が壁に当たる。この壁は、挿入溝部１３０から移動溝部１３２に向かって斜めに形成される。図９（ｃ）は、図９（ｂ）の状態からスイッチ４４をさらにオンの位置に向かって動かす場合を示す。スイッチ４４と壁の接点において、壁を前側の方に動かす力が働く。その結果、第１コネクタ３２ａが取付口５４に正しく差し込まれる。

本実施例によれば、スイッチ４４がオフである場合に取付口５４への第１コネクタ３２ａの取付が可能であり、スイッチ４４がオンである場合に取付口５４への第１コネクタ３２ａの取付が不可能であるので、直流電力が入出力されている場合の取付を不可能にできる。また、スイッチ４４がオフである場合に取付口５４から第１コネクタ３２ａの取り外しが可能であり、スイッチ４４がオンである場合に取付口５４から第１コネクタ３２ａの取り外しが不可能であるので、直流電力が入出力されている場合の取り外しを不可能にできる。

本発明の一態様の概要は、次の通りである。取付口５４は、蓄電池４０を動作させるためのスイッチ４４を備えてもよい。取付口５４から第１コネクタ３２ａが取り外されている状態において、スイッチ４４が非動作を示す場合に取付口５４への第１コネクタ３２ａの取付が可能であり、スイッチ４４が動作を示す場合に取付口５４への第１コネクタ３２ａの取付が不可能であり、取付口５４に第１コネクタ３２ａが取り付けられている状態において、スイッチ４４が非動作を示す場合に取付口５４から第１コネクタ３２ａの取り外しが可能であり、スイッチ４４が動作を示す場合に取付口５４から第１コネクタ３２ａの取り外しが不可能であってもよい。

（実施例３）
次に、実施例３を説明する。実施例３は、これまでと同様に、蓄電池ユニットに対するコネクタの取付、取り外しに関する。これまでは、蓄電池ユニットとコネクタとの関係だけを説明していた。一方、実施例３では、電力変換装置等の他の装置を含めた関係を説明する。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。

図１０は、蓄電池ユニット２０、コネクタ３２、コンセント３８、電力変換装置１２における配線を示す。これは、図２に加えてコンセント３８を含む。コンセント３８は、スイッチ８０、コンセント用電力端子８２と総称される第１コンセント用電力端子８２ａ、第２コンセント用電力端子８２ｂ、第３コンセント用電力端子８２ｃ、コンセント用通信端子８４と総称される第１コンセント用通信端子８４ａ、第２コンセント用通信端子８４ｂを含む。また、第２コネクタ３２ｂは、コネクタ用電力端子９２と総称される第１コネクタ用電力端子９２ａ、第２コネクタ用電力端子９２ｂ、第３コネクタ用電力端子９２ｃ、コネクタ用通信端子９４と総称される第１コネクタ用通信端子９４ａ、第２コネクタ用通信端子９４ｂを含む。

コンセント３８は、第２コネクタ３２ｂと電力変換装置１２との間に配置される。コンセント３８は、例えば、施設において蓄電池ユニット２０が設置された部屋の壁に設けられる。コンセント３８に第２コネクタ３２ｂが取り付けられた場合、コンセント３８の第１コンセント用電力端子８２ａに第２コネクタ３２ｂの第１コネクタ用電力端子９２ａが接続される。同様に、第２コンセント用電力端子８２ｂに第２コネクタ用電力端子９２ｂが接続され、第３コンセント用電力端子８２ｃに第３コネクタ用電力端子９２ｃが接続される。さらに、第１コンセント用通信端子８４ａに第１コネクタ用通信端子９４ａが接続され、第２コンセント用通信端子８４ｂに第２コネクタ用通信端子９４ｂが接続される。このように、第２コネクタ３２ｂは、コンセント３８を介して電力変換装置１２に接続可能である。

コンセント３８のコンセント用電力端子８２と、第２コネクタ３２ｂのコネクタ用電力端子９２との接続に関する構造は、蓄電池ユニット２０のユニット用電力端子４６と、第１コネクタ３２ａのコネクタ用電力端子５０との接続に関する構造と同様である。また、コンセント３８のコンセント用通信端子８４と、第２コネクタ３２ｂのコネクタ用通信端子９４との接続に関する構造は、蓄電池ユニット２０のユニット用通信端子４８と、第１コネクタ３２ａのコネクタ用通信端子５２の接続に関する構造と同様である。さらに、コンセント３８のスイッチ８０は、蓄電池ユニット２０のスイッチ４４と同様である。

そのため、ユニット用電力端子４６は、第２コネクタ３２ｂがコンセント３８のコンセント用電力端子８２、コンセント用通信端子８４に接続されている場合に直流電力を入出力できる。一方、ユニット用電力端子４６は、第２コネクタ３２ｂがコンセント３８のコンセント用電力端子８２、コンセント用通信端子８４に接続されていない場合に直流電力を入出力できない。

図１１は、蓄電池ユニット２０、コネクタ３２、コンセント３８の構造を示す。図示のごとく、コンセント３８には第２コネクタ３２ｂが取付可能であり、取付部分には、コンセント用電力端子８２、コンセント用通信端子８４等が配置される。また、取付部分の横には、スイッチ８０が配置される。なお、コンセント３８の構造は、電力変換装置１２に備えられてもよい。

図１２は、蓄電池ユニット２０、コネクタ３２、コンセント３８、電力変換装置１２における別の配線を示す。これは、図１０に加えて、蓄電池ユニット２０においてボタン１４０、切替回路１４２が含まれ、コンセント３８においてボタン１５０、切替回路１５２が含まれる。これまでは、スイッチ４４をオンにすれば、ユニット用電力端子４６は直流電力を入出力していた。ここでは、スイッチ４４をオンにするだけでは、ユニット用電力端子４６が直流電力を入出力しない構成を説明する。ボタン１４０は、ユニット用電力端子４６に直流電力を入出力させる際に押し下げられる。切替回路１４２は、スイッチ４４がオンにされ、かつボタン１４０が押し下げられた場合に、ユニット用電力端子４６に直流電力を入出力させるように制御する。一方、切替回路１４２は、これ以外の場合に、ユニット用電力端子４６に直流電力を入出力させないように制御する。ボタン１５０、切替回路１５２は、ボタン１４０、切替回路１４２と同様に動作する。

図１３は、蓄電池ユニット２０、第１コネクタ３２ａの構造を示す斜視図である。これは、図４（ｂ）と同様に示される。取付口第１面６２において、第１ユニット用電力端子４６ａのｙ軸の正方向側にボタン１４０が配置される。取付口５４に第１コネクタ３２ａを取り付けた場合、ボタン１４０は第１コネクタ３２ａによって押し下げられる。ボタン１５０も同様の構造である。

本実施例によれば、また、第２コネクタ３２ｂがコンセント３８に非接続である場合に直流電力を入出力不可能であるので、安全性を確保できる。また、第２コネクタ３２ｂがコンセント３８に接続されている場合に直流電力を入出力可能であるので、安全性を確保できる。また、スイッチ４４がオンにされ、かつボタン１４０が押し下げられた場合に直流電力の入出力が可能になるので、安全性を確保できる。また、スイッチ８０がオンにされ、かつボタン１５０が押し下げられた場合に直流電力の入出力が可能になるので、安全性を確保できる。また、蓄電池ユニット２０とコンセント３８とをコネクタ３２によって接続するので、蓄電池ユニット２０と電力変換装置１２とを別の部屋に設置できる。また、蓄電池ユニット２０と電力変換装置１２とが別の部屋に設置可能であるので、レイアウトの自由度を向上できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施例１乃至３の任意の組合せも有効である。本変形例によれば、実施例１乃至３の任意の組合せによる効果を得ることができる。

例えば、コネクタ３２は、第１コネクタ３２ａ、第２コネクタ３２ｂ、及びケーブル３０を含む例を示したが、ケーブル３０を必ずしも備えていなくともよい。

また、各種の端子に対してフィンガープロテクトがなされていてもよい。本変形例によれば、安全性をさらに向上できる。

１０ 太陽電池モジュール、 １２ 電力変換装置、 １４ 電力系統、 １６ 負荷、 １８ 配電線、 ２０ 蓄電池ユニット、 ３０ ケーブル、 ３２ コネクタ、 ３４ 電力線、 ３６ 通信線、 ４０ 蓄電池、 ４２ 保護回路、 ４４ スイッチ、 ４６ ユニット用電力端子、 ４８ ユニット用通信端子、 ５０ コネクタ用電力端子、 ５２ コネクタ用通信端子、 ５４ 取付口、 ５６ コネクタ第１面、 ５８ コネクタ第２面、 ６０ コネクタ凹部、 ６２ 取付口第１面、 ６４ 取付口第２面、 ６８ 孔部、 ７４ 移動片、 ７６ 移動片凸部、 ７８ 移動片開口部、 １００ 配電システム。

Claims (5)

1. 蓄電池ユニットであって、
   蓄電池と、
   前記蓄電池の直流電力を入出力するユニット用電力端子と、
   前記ユニット用電力端子と、直流電力と交流電力との間の変換を実行する外部の電力変換装置とを電気的に接続するためのコネクタであって、かつ前記ユニット用電力端子に接続されるコネクタ用電力端子を有するコネクタを取り付ける取付口とを備え、
   前記取付口から前記コネクタが取り外されている状態において、前記ユニット用電力端子が直流電力を入出力している場合に、前記取付口への前記コネクタの取付が不可能であり、前記ユニット用電力端子が直流電力を非入出力である場合に、前記取付口への前記コネクタの取付が可能であることを特徴とする蓄電池ユニット。
2. 前記取付口に前記コネクタが取り付けられている状態において、前記ユニット用電力端子が直流電力を入出力している場合に、前記取付口から前記コネクタの取り外しが不可能であり、前記ユニット用電力端子が直流電力を非入出力である場合に、前記取付口から前記コネクタの取り外しが可能であることを特徴とする請求項１に記載の蓄電池ユニット。
3. 前記コネクタは、前記コネクタ用電力端子を配置するコネクタ第１面と、前記コネクタ第１面の側面であり、かつコネクタ凹部を有するコネクタ第２面とを備え、
   前記取付口は、
   前記コネクタ第１面に対向し、かつ前記ユニット用電力端子を配置する取付口第１面と、
   前記コネクタ第２面に対向する取付口第２面とを備え、
   本蓄電池ユニットは、
   前記取付口第２面から突出した位置と、前記取付口第２面から非突出の位置との間で移動可能な移動片をさらに備え、
   前記移動片は、前記取付口に前記コネクタが取り付けられている場合に、前記取付口第２面から突出すると、前記コネクタ凹部にはめ込まれ、
   前記ユニット用電力端子は、前記移動片が前記取付口第２面から突出する場合に直流電力を入出力し、前記移動片が前記取付口第２面から非突出である場合に直流電力を非入出力であることを特徴とする請求項１に記載の蓄電池ユニット。
4. 前記取付口は、前記蓄電池を動作させるためのスイッチを備え、
   前記取付口から前記コネクタが取り外されている状態において、前記スイッチが非動作を示す場合に前記取付口への前記コネクタの取付が可能であり、前記スイッチが動作を示す場合に前記取付口への前記コネクタの取付が不可能であり、
   前記取付口に前記コネクタが取り付けられている状態において、前記スイッチが非動作を示す場合に前記取付口から前記コネクタの取り外しが可能であり、前記スイッチが動作を示す場合に前記取付口から前記コネクタの取り外しが不可能であることを特徴とする請求項１に記載の蓄電池ユニット。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電池ユニットと、直流電力と交流電力との間の変換を実行する外部の電力変換装置とを電気的に接続するためのコネクタであって、
   前記ユニット用電力端子に接続されるコネクタ用電力端子と、
   前記コネクタ用電力端子を収納し、前記取付口に取り付けられる筐体と、
   を備えることを特徴とするコネクタ。

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