JP2005285608A

JP2005285608A - 充電器

Info

Publication number: JP2005285608A
Application number: JP2004098990A
Authority: JP
Inventors: Seiji Rachi; 誠二良知; Yasuhiro Ozawa; 康宏小澤; Yasuhiro Yamashita; 康弘山下; Hiroshi Takada; 浩志高田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】大電流による充電中に電池を強制冷却する為のファンを収納し、前記ファンの送風によって電池を冷却する充電器において、小型のファンで効率的に充電中の電池を冷却する構造を有する充電器を提供する。
【解決手段】底面と平行に送風される冷却ファンを有し、電池収納部は充電器の底面に対して傾斜を持たせ、電池収納部に空気流入または流出用のスリット孔を設け、また冷却ファンを介して電池収納部と対向した面に空気流出または流入用の通風口を有し、電池収納部のスリット孔はその底面射影と送風方向を平行とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、収納された冷却ファンの送風により、充電中の電池を冷却する機構を備えた充電器に関するものである。

近年では、ＯＡ、通信、ＡＶ機器などの電子機器のポータブル化、コードレス化が急速に促進されておりこれらの電子機器の駆動用電源としてニッケルカドミウム蓄電池やニッケル水素蓄電池、リチウム２次電池などの２次電池が幅広く使用されている。これらの２次電池に関してはその使用機器拡大に伴い、短時間で充電が完了する充電器が求められている。しかしながら、２次電池を充電する際に、電池温度が高温状態で充電されると電池寿命の劣化要因となる為、一般的に充電器は温度制御により充電を一時的に停止するようにしており、この為、高温環境下での充電時や、短時間での充電を実現する為に充電電流を上げると、電池温度が制御値を超えてしまい、結果的に自然冷却により電池温度が下がるまで充電が一時的に中断してしまうことが多くなる。

これを解決する為に充電中に電池を強制冷却する為のファンを収納し、外装には空気流出入孔を備え、充電器と連通可能な空気流出入用の孔を設けた電池パックに送風して電池を冷却する充電器が知られている（例えば特、許文献１、特許文献２参照）。
特開２０００−１５６２５１号公報特開２００３−１４３７６６号公報

しかしながら特許文献１に開示されている充電器ではその図１に示すように充電器内のファンから送風される空気を電池パック内に流入する為の空気流入孔を全ての電池近傍に設置が出来ていない為、電池パック内の各電池に均一に冷却風が当たらない。

また、特許文献２に開示されている充電器ではその図１に示すように充電器内のファンにより充電器内に流入した空気を流入方向と違う方向で電池パック内に流出入することとなり、ファンの送風方向に対して空気の流出入経路が複雑となる為、冷却風の圧力損失が大きくなり、効率が悪い。

以上のような問題点に鑑み、本発明は、短時間で充電が完了するように大電流で電池を充電するようにした充電器において効率良く電池を冷却することにより、電池の劣化を抑制することの出来る充電器を提供する。

本発明による充電器は底面と平行に送風される冷却ファンを有し、電池収納部は充電器の底面に対して傾斜を持たせ、電池収納部に空気流入または流出用の整風用スリット孔を設け、また冷却ファンを介して電池収納部の底面に空気流出または流入用の通風口を有し、電池収納部のスリット孔はその底面射影と送風方向とが平行になることを主要な特徴とする充電器である。

本発明の充電器は上記構成を有し、冷却ファンにより発生する送風方向と電池収納部の整風用スリット孔の底面射影とが平行になる構成である為、スリット孔から整流されて流入した空気が冷却ファンを介して同じ方向にある流出用の通風口から充電器の外に排出され、空気の乱流が少なく充電時に電池から発生した熱を効率的に充電器外に排出することができる。

また、充電器の底面に対して電池収納部が斜め方向に設置されている為、冷却ファンの送風方向に対して斜めに電池が設置されるので、冷却ファンの送風方向に対して垂直に電池を設置した場合に比べて、小型のファンで電池全面に送風することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。

図１に示すように、充電器１の外装は半円柱状の上ケース２および上部蓋３、及び下ケース４、カバー５、端子ホルダー６で構成されている。上ケース２及び端子ホルダー６とで底面とは斜め方向に電池収納部７が形成され、図１に示すようにその電池収納部７には整風のためのスリット孔８が設けられている。

スリット孔８ａ、８ｂは電池１３を収納した時、電池１３の円筒面の両側に設けられている。スリット孔８ｃはプラス端子１２の近傍に設けられている。上部蓋３には電池収納部７の整風のためのスリット孔８に対向する位置に通風口９が設けられている。充電器１の内部は、充電制御用の基板１０が収納され、基板１０には電池接続用のマイナス端子１１及びプラス端子１２が取り付けられて、上ケース２及び端子ホルダー６の穴部から露出し電池収納部７に電池１３を入れると接続が可能となる。

また基板１０には基板１０及び下ケース４の底面と平行方向に送風される冷却ファン１４が取り付けられている。充電電流の通電および冷却ファン１４による送風はカバーを閉じることによって、ＯＮとなり、カバーを開けることによりＯＦＦとなる。

図３および図４において冷却ファン１４の送風によって充電器１を流入する風の流れは１点鎖線で示している。このような装置とすることによって充電器１の電池収納部７に電池１３を収納して充電を開始すると冷却ファン１４により発生した風がカバー５と上ケース２との隙間から電池１３の表面全体を撫でるように流通し、電池１３の円筒面の両側にあるスリット孔８ａ，８ｂ及びプラス端子１２の近傍にあるスリット孔８ｃから充電器内に入り、ファン１４を介して通風口９から外部に流出される為、電池１３の発熱及び電池１３とプラス端子１２との接触部分で発生した熱を効率良く冷却させることができる。

図１ないし図５に示す本発明の充電器に、周囲温度２５℃の環境下で容量約２０００ｍＡｈ程度の単３形ニッケル水素電池を４本同時に平均電流３．６Ａで充電を実施した。このときファンを動作させた場合と、動作させなかった場合とで４本の電池１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの充電中における表面温度を測定した。

表１に示すように、実施形態例に基づく冷却ファンの動作により、電池１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは充電時に均等に冷却される。

また、本発明の充電器では、この実施例のごとく４本の電池ではなく、１から３本の電池をセットして充電を行った場合でも冷却風の流通に大きな変化が無く、この実施例と同様の冷却効果を得ることが出来る。

なお、上記実施形態では充電器１内の冷却ファン１４により電池１３から充電器１側に風を吸い込む装置としたが、整風用のスリット８の形状を修飾して冷却ファン１４により充電器１から電池１３に送風する装置としてもよく、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明に係る充電器は底面と平行に送風される冷却ファンを収納し、電池収納部の底面に冷却用空気の流入または流出用のスリット孔を設け、また空気の流出方向をファンの送風方向と平行にすると共に、電池収納部は充電器の底面に対して傾斜を持たせることにより、小型のファンで充電中の電池から発生する熱を効率的に充電器外に排出することができる為、大電流の充電電流により短時間で充電が完了する２次電池の急速充電器に好適に適用できる。

本発明の一実施形態に係る充電器の電池が装着されていない状態の斜視図本発明の一実施形態に係る充電器の電池が装着された状態の斜視図本発明の一実施形態に係る充電器の縦断面図本発明の一実施形態に係る充電器の充電中のファンによる送風状態を示す斜視図本発明の充電器におけるスリット孔の位置および形態を示す斜視図

符号の説明

１充電器
２上ケース
３上部蓋
４下ケース
５カバー
６端子ホルダー
７電池収納部
８スリット孔
９通風口
１０基板
１１マイナス端子
１２プラス端子
１３電池
１４冷却ファン

Claims

半円柱状の円周曲面を上部に、円周端面を両側面とし、円周曲面に対向する平面を底面とした形状の充電器ケース内に送風用の冷却ファンが収納された充電器において、前記充電器ケースの円周曲面に底面とは斜め方向に電池収納部を設け、前記電池収納部の前面にはカバー、前記電池収納部には整風用のスリット孔、前記半円柱状の円周曲面の電池収納部とは対向する位置に通風口を配置したことを特徴とする充電器。
冷却ファンの送風方向は底面と平行であり、電池収納面のスリット状の通風口と半円柱状の円周曲面の通風口がファンの送風方向の前後に配置されたことを特徴とする請求項１記載の充電器。
冷却ファンはカバーを閉じることと連動して送風を開始し、カバーを開けることにより停止することを特徴とする請求項１または２に記載の充電器。