JP2003274567A - バッテリ充電システム - Google Patents
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Abstract
ッテリを、充電時に効率よく冷却できるようにしたバッ
テリ充電システムを提供する。 【解決手段】 各バッテリセル421には筒状のセルカ
バー422が装着される。セルカバー422の内周面に
は多数の通風路422aが垂直方向に形成され、各通風
路422aの底面すなわちセルカバー422の側面に
は、スリット422bが縦長に開口されている。セルカ
バー422を装着されたバッテリセル421は、バッテ
リプレート412内に起立姿勢または倒立姿勢で収容さ
れる。各バッテリセル421は、起立姿勢のバッテリセ
ルの正極と倒立姿勢のバッテリセルの負極、および起立
姿勢のバッテリセルの負極と倒立姿勢のバッテリセルの
正極とをブリッジ電極423により相互に接続される。
Description
の充電装置を含むバッテリ充電システムに係り、特に、
バッテリをバッテリ充電装置上に載置して充電するバッ
テリ充電システムに関する。
カドミウムバッテリーセルや、ニッケル・水素バッテリ
ーセルの複数を直列に接続することにより構成され、バ
ッテリーケースに収納した状態で車体に備え付けられて
いる。このバッテリーケースは、車体に対して着脱でき
るように形成している。各バッテリセルは、熱収縮チュ
ーブや樹脂製ケースにより一括してパッキングされる。
テリ温度が上昇することを防ぐために、バッテリに通風
口を設けると共に、冷却ファンによりバッテリケース内
部に冷却風を送り込みながら充電する装置が、特開平1
1−122829号公報に開示されている。
は、各バッテリセルが熱収縮チューブや樹脂製ケースに
よりパッキングされ、セル同士が密着していたために冷
却効率が低かった。このため、バッテリケース内に冷却
風を送り込まれているにもかかわらず、各バッテリを十
分に冷却することが困難であった。本発明の目的は、上
記した従来技術の課題を解決し、多数のバッテリセルを
収容して構成されるバッテリを、充電時に効率よく冷却
できるようにしたバッテリ充電システムを提供すること
にある。
ために、本発明は、バッテリおよびその充電装置を含
み、バッテリをバッテリ充電装置上に載置して充電する
バッテリ充電システムにおいて、以下のような手段を講
じた点に特徴がある。
各バッテリセルに装着され、バッテリセルの表面に通風
路を形成するセルカバーと、セルカバーの装着された複
数のバッテリセルを、前記通風路が一方向を向くように
収容し、前記各通風路の一端側および他端側に通風口を
有するバッテリケースとを含み、バッテリ充電装置は、
送風口を有するバッテリ載置面と、送風口から送風する
冷却ファンとを含み、バッテリは、その一端側が前記バ
ッテリ載置面と対向するように前記バッテリ充電装置に
載置されることを特徴とする。
ッテリセルを、前記通風路が一方向を向くように収容す
る複数のセルトレイを具備し、前記バッテリは、前記複
数のセルトレイを積層して構成され、前記各セルトレイ
の底面に通風口が形成されたことを特徴とする。
の搭載状態で垂直方向に向くことを特徴とする。
ル間に通風路が確保され、バッテリの一端側から送り込
まれた冷却風が、前記各バッテリセル間に確保された通
風路を通ってバッテリの他端側から排気されるので、効
率的な冷却が可能になる。さらに、各バッテリセルの外
表面がセルカバーによって個々に保護されるのでバッテ
リセルの耐久性が向上する。上記した特徴(2)によれ
ば、バッテリを複数のセルトレイの積層構造としても、
バッテリの一端側から送り込まれた冷却風が、セルトレ
イ底面の通風口および各バッテリセル間に確保された通
風路を通ってバッテリの他端側から排気されるので、効
率的な冷却が可能になる。上記した特徴(3)によれば、
冷却風にさらされていない放電時にもバッテリセルの放
熱が良好に行われるようになる。
ましい実施の形態について詳細に説明する。図1は、本
発明を適用した電動車両の側面図であり、ここでは、ト
ライアル用二輪車両を例にして説明する。
に岩石路、土手、傾斜路等の険しい地形を利用して、ま
たは人工的に設けて走行技術を競うトライアル競技用の
車両であり、これを電動駆動とすれば、エンジン駆動の
車両に比べて排気や騒音の点で有利であるために、特に
屋内でのトライアル競技に好適である。
車体フレーム11にフロントフォーク12(左右一対の
フォーク部12L,12Rからなる。)を操舵可能に取
り付け、このフロントフォーク12の下端に前輪13を
取り付け、フロントフォーク12の上端にバーハンドル
14を取り付け、車体フレーム11の下方に電動モータ
ユニット15を取り付け、車体フレーム11の後部下部
に左右一対のピボットブラケット22L,22R(奥側
のピボットブラケット22Rは不図示)を接合し、これ
らのピボットブラケット22L,22Rにスイングアー
ム16をピボット軸16aにて上下スイング可能に取り
付け、このスイングアーム16の後端に後輪17を取り
付けて構成される。前記フロントフォーク12の各フォ
ーク部12L,12Rは、図2に示したように、その上
端部をトップブリッジ121により連結され、その下方
でさらにボトムブリッジ122により連結されている。
各ブリッジ121,122は、割り締めボルト129に
より各フォーク部12L,12Rに締め付けられる。
プ(図示せず)が設けられている。なお、本実施形態の
二輪車は電動車両であるためにスロットルを具備してお
らず、したがってその開度を調整する手段としてのスロ
ットルグリップは存在しないが、ここでは各部の機能を
判りやすくするために、エンジン車両と同等の機能を発
揮する部分はエンジン車両と同様の名称を用いて説明す
る。スロットルグリップの開度すなわちスロットル開度
は、スロットルケーブル127の変位としてスロットル
センサ125に伝達される。
ス部材126を、トップブリッジ121の前面2箇所に
設けられたボス121a,121bに対してネジ124
a,124bによりネジ止めすることにより、センサ部
を含む主要部がトップブリッジ121とボトムブリッジ
122との間に配置されるように固定される。
は競技車両であり、図1に示したように、上下の各ブリ
ッジ121、122と一対のフォーク部12L,12R
とで囲まれた空間を前方から覆うように、前側部材とし
てのゼッケンプレー19が装着される。このような構成
によれば、前記スロットルセンサ125への上方からの
飛来物の衝突がトップブリッジ121により阻止され、
下方からの飛来物の衝突がボトムブリッジ122により
保護され、前面からの飛来物の衝突がゼッケンプレート
19により阻止されるので、飛来物の衝突によるスロッ
トルセンサ125の破損を防止できるようになる。
位置は上記に限定されず、前記ゼッケンプレート19の
代わりにヘッドライトが装備される一般車両であれば、
図3に示したように、ヘッドライト29の背面に前記ス
ロットルセンサ125を装着しても良い。
滴などの飛来物のスロットルセンサ125への衝突はト
ップブリッジ121により阻止され、下方からの飛来物
の衝突はボトムブリッジ122により阻止され、前面か
らの飛来物の衝突はヘッドライト29により阻止される
ので、飛来物の衝突によるスロットルセンサ125の破
損を防止できるようになる。図1に戻り、電動モータユ
ニット15の出力スプロケット15bは、無端状のチェ
ーン15cを介して後輪17のドリブンスプロケット2
4に連結されている。チェーン15cの変位はチェーン
ガイド25により規制される。前輪13の上方はフロン
トフェンダ21で覆われ、後輪17の上方はリヤフェン
ダ23で覆われている。図4は、前記車体フレーム11
を上方から見込んだ図であり、前記と同一の符号は同一
または同等部分を表している。
フレーム11L,11Rを主要な構成とし、その先端部
はヘッドパイプ18を介して連結され、後端部はリヤス
テー28を介して連結されている。各センターフレーム
11L,11Rはさらに、その先端および後端間を3つ
のブリッジフレーム11a,11b,11cで連結され
ている。車体フレーム11は、図4、5に示したよう
に、センターフレーム11L,11R、ヘッドパイプ1
8およびブリッジフレーム11aで囲まれた前方開口2
6、およびセンターフレーム11L,11R、リヤステ
ー28およびブリッジフレーム11aで囲まれた後方開
口27を備える。前方開口26内には、制御回路ユニッ
ト30が上方への着脱を自在に収容される。
への着脱を自在に収容される。制御回路ユニット30は
上方からユニットカバー71で覆われ、バッテリ40は
上方からバッテリカバー72で覆われ、それぞれ開口部
81,82,83において、車体フレーム11のタッピ
ング孔84,85,86にネジ止め固定される。図6
は、前記制御回路ユニット30を底部から見込んだ斜視
図であり、図7は、その上部平面図である。制御回路ユ
ニット30は、前記車体フレーム11の前方開口26の
内周形状に合わせて、その投影形状が略台形状となる四
角柱であり、その底部にはヒートシンク31が設けられ
ている。制御回路ユニット30は、図5に示したよう
に、少なくともヒートシンク31が車体フレーム11の
下部から露出するように装着される。制御回路ユニット
30から延びた信号ライン34の先端にはカプラ35が
装着されている。制御回路ユニット30の上面には、図
7にも示したように3つのフランジ部32,33,33
が設けられ、制御回路ユニット30が前部開口26内に
収容されると、前記フランジ部が車体フレーム11の上
面に当接されて上下方向の位置を規制される。そして、
各フランジ32,33,33に設けられた開口において
車体フレーム11に対してネジ止め固定される。図8
は、前記後部開口27内に収容されるバッテリ40の上
面図、図9は側面図、図10は正面図、図11は底面図
である。バッテリ40は、車載状態での後部幅Wrが後
部以外の幅Wfに較べて広く、また後部高Hrが前部高H
fに較べて低くなっている。バッテリ40の上面には多
数の通風口401が開口され、対向する下面には、図1
1に示したように、メッシュ状の開口が形成されてい
る。バッテリ40の側面前方には、当該バッテリを車体
フレーム11に固定するための突起404が形成され、
後正面には、当該バッテリを後述するバッテリトレイ4
06に固定するための突起405が形成されている。
行方向に対する幅Wを、後部以外(Wf)では当該後部
(Wr)よりも狭くしたので、図12に示したように、
バッテリカバー72の投影形状すなわち当該部分の車体
形状を、進行方向に沿って前部および後部の間に凹部を
有する鼓状にできる。したがって、運転者が両膝81
L,81Rで車体を挟持するニーグリップが容易にな
る。
を、後部(Hr)が前部(Hf)よりも低くなるようにし
たので、図13に示したように、バッテリカバー72の
後部位置における車体高を、バッテリ容量を損なうこと
なく低くすることができ、その結果、跨ぎ易さや競技の
し易さが向上する。図14,15は、前記バッテリ40
の固定方法を示した図である。車体フレーム11の2つ
のブリッジ11b、11c上に樹脂製のバッテリトレイ
406が固定される。バッテリトレイ406の後部に
は、フックプレート407が立設され、底面には、バッ
テリ40を制御ユニット30と接続するための接続ケー
ブル406aおよびそのカプラ406bが設けられてい
る。
5が前記フックプレート407に係合され、かつ前方側
面の左右に設けられた突起404,404が前記ブリッ
ジ11aの突起受け11f内に収まるように収容され
る。バッテリ40の各左右突起404には、突起受け1
1fの側面から挿入されたピン408が挿貫されて当該
突起受け11fからの離脱を防止している。
示した展開図であり、前記と同一の符号は同一または同
等部分を表している。
ルを収容する3つのセルトレイ411,412,413
をベーストレイ410上に重ねて構成される。各セルト
レイ411,412,413には、多数のバッテリセル
が起立姿勢または倒立姿勢で収容される。各セルトレイ
411,412,413およびベーストレイ410は、
図17に代表して示したように、底面にメッシュ状の通
風口491を具備し、また後述するコネクタ430を一
端に有する。
412,413へのバッテリセルの収容方法を示した図
であり、ここでは、セルトレイ412への収容方法を例
にして説明する。
21には筒状のセルカバー422が装着される。セルカ
バー422の内周面には多数の通風路422aが縦方向
に形成され、セルカバー422の側面には、各通風路4
22aに合わせてスリット422bが縦長に開口されて
いる。セルカバー422を装着されたバッテリセル42
1は、図19に示したように、セルトレイ412内に起
立姿勢または倒立姿勢で収容される。各バッテリセル4
21は、起立姿勢のバッテリセルの正極と倒立姿勢のバ
ッテリセルの負極、および起立姿勢のバッテリセルの負
極と倒立姿勢のバッテリセルの正極とをブリッジ電極4
23により相互に接続することにより、全てのバッテリ
セル421が直列接続される。各バッテリセル421の
電極とブリッジ電極423とは、例えばスポット溶接
(抵抗溶接またはレーザ溶接など)により電気的かつ物
理的に接合される。
1,412,413およびベーストレイ410の端部に
はコネクタ430,431,432,433が設けら
れ、前記直列接続されたバッテリセル421の正極ライ
ンおよび負極ラインが、それぞれ正電極および負電極に
接続される。
は、各トレイ410,411,412,413を正規の
姿勢で上下に重ね合わせることにより直列接続される。
ベーストレイ410のコネクタ430は、前記直列接続
の一端(正極)および他端(負極)を裏面に引き出す。
各セルトレイ411,412,413は、その中央部近
傍に温度センサ(例えば、サーミスタ)471,47
2,473を搭載し、各温度センサ471,472,4
73の信号ラインも、ベーストレイ410のコネクタ4
30を介して裏面へ引き出される。セルトレイ411,
412,413およびベーストレイ410は、図示しな
いバッテリケースで覆われる。前記ベーストレイ410
の裏面(底面)に露出した電極は、バッテリ40を前記
バッテリトレイ406上に載置すると、図15に示した
ように、当該バッテリトレイ406の接続ケーブル40
6aおよびカプラ406bを介して前記制御ユニット3
0と接続される。
に露出する前記コネクタ430の平面図、図21は、そ
の主要部の断面図である。コネクタ430は、2つの正
極接点442a,442b、2つの負極接点443a,
443bおよび6つの温度センサ接点444a,444
b,445a,445b,446a,446bを備えて
いる。
けることにより接触不良等の防止を図っている。温度セ
ンサ接点444a,444bには、バッテリプレート4
11に設けられた温度センサ471の信号ラインが接続
される。温度センサ接点445a,445bには、バッ
テリプレート412に設けられた温度センサ472の信
号ラインが接続される。温度センサ接点446a,44
6bには、バッテリプレート413に設けられた温度セ
ンサ473の信号ラインが接続される。
設けられたコネクタ435の主要部の構成を示した断面
図であり、前記バッテリ側の各接点に対応してスプリン
グピン450が設けられている。
と外部接点とがスプリングピンにより弾性的に接触され
るので、常に良好な導通が確保される。
造を説明するための斜視図であり、前記と同一の符号は
同一または同等部分を表している。
の底面形状に合わせて凹状に窪んだバッテリ載置面53
を備える。当該載置面53には、バッテリ40の前記コ
ネクタ430と対応する位置に充電コネクタ51が設け
られているので、バッテリ40を搭載するだけで両者の
電気的な接続が確保される。バッテリ充電器50は、交
流100Vの商用電源をバッテリ電圧に見合った直流電
圧に変換して充電電流をバッテリ40へ供給する。
に開口され、内部に設けられた空冷ファン(図示せず)
を回転させることにより、外気を吸気口52から吸引し
てバッテリ載置面53から送風する。この送風は、バッ
テリ40のベーストレイ410および各セルトレイ41
1,412,413の底部に設けられたメッシュ網49
1および各バッテリセル421の側面とセルカバー42
2との間に確保された通風路422aを経由して、バッ
テリ上部の前記通風口401からバッテリ外部へ抜け
る。
のバッテリ載置面53をメッシュ状に構成すると共に、
その下部に冷却ファンを設けてバッテリ載置面から上方
に向けて、充電中に送風が行われるようにしたので、充
電中のバッテリを効率良く冷却することができるように
なる。
面、上面および各セルトレイ、ベーストレイの底部に通
風口を設けると共に、各バッテリセルの側面にも通風路
を確保したので、バッテリをさらに効率良く冷却できる
ようになる。
成される。 (1)各バッテリセル間に通風路が確保され、バッテリの
一端側から送り込まれた冷却風が、前記各バッテリセル
間に確保された通風路を通ってバッテリの他端側から排
気されるので、効率的な冷却が可能になる。また、セル
カバーが各バッテリセルの衝撃緩衝剤として機能し、車
両やバッテリに加わった衝撃を緩和させることができる
ので、バッテリセルの機械的な耐久性が向上する。 (2)バッテリを複数のセルトレイの積層構造としても、
バッテリの一端側から送り込まれた冷却風が、セルトレ
イ底面の通風口および各バッテリセル間に確保された通
風路を通ってバッテリの他端側から排気されるので、効
率的な冷却が可能になる。 (3)セルカバーの通風路がバッテリの搭載状態で垂直方
向に向くので、冷却風にさらされていない放電時にもバ
ッテリセルの放熱が良好に行われる。
である。
めの図である。
である。
である。
る。
る。
る。
る。
る
る。
視図である。
フォーク,16…スイングアーム,18…ヘッドパイ
プ,19…ゼッケンプレート,26…前方開口,27…
後方開口,29…ヘッドライト,30…制御回路ユニッ
ト,40…バッテリ,50…バッテリ充電器,71…ユ
ニットカバー,72…バッテリカバー,121…トップ
ブリッジ,122…ボトムブリッジ,125…スロット
ルセンサ,127…スロットルケーブル
Claims (3)
- 【請求項1】 バッテリおよびその充電装置を含み、バ
ッテリをバッテリ充電装置上に載置して充電するバッテ
リ充電システムにおいて、 前記バッテリは、 複数のバッテリセルと、 前記各バッテリセルに装着され、バッテリセルの表面に
通風路を形成するセルカバーと、 前記セルカバーの装着された複数のバッテリセルを、前
記通風路が一方向を向くように収容し、前記各通風路の
一端側および他端側に通風口を有するバッテリケースと
を含み、 前記バッテリ充電装置は、 送風口を有するバッテリ載置面と、 前記送風口から送風する冷却ファンとを含み、 前記バッテリは、前記一端側が前記バッテリ載置面と対
向し、前記通風口と前記送風口とが対向するように前記
バッテリ充電装置に載置されることを特徴とするバッテ
リ充電システム。 - 【請求項2】 前記セルカバーの装着された複数のバッ
テリセルを、前記通風路が一方向を向くように収容する
複数のセルトレイを具備し、 前記バッテリは、前記複数のセルトレイを積層して構成
され、 前記各セルトレイの底面に通風口が形成されたことを特
徴とする請求項1に記載のバッテリ充電システム。 - 【請求項3】 前記セルカバーの通風路は、前記バッテ
リの搭載状態で垂直方向に向くことを特徴とする請求項
1または2に記載のバッテリ充電システム。
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- 2002-03-19 JP JP2002076128A patent/JP3814759B2/ja not_active Expired - Fee Related
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