JP2007141660A

JP2007141660A - 電池パックの充電システム

Info

Publication number: JP2007141660A
Application number: JP2005334053A
Authority: JP
Inventors: Naoki Hattori; 直樹服部; Koji Ota; 浩司太田; Nobuhisa Nishiyama; 伸久西山
Original assignee: GS Yuasa Corp
Current assignee: GS Yuasa Corp
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】充電器による二次電池の充電効率を向上させる。
【解決手段】筐体ＢＢ内に二次電池１を収納する電池パックＢＰと、充電用回路６の回路部品６ａを収納する筐体ＣＢに夫々通風経路の入口と出口とになる一対の通気孔が形成された充電器ＢＣとにおいて、充電器ＢＣに備えられた前記一対の通気孔を経て通風経路を形成するファンＦＮが備えられている電池パックの充電システムにおいて、ファンＦＮによって形成される通風経路の途中に、回路部品６ａで発生する熱が放熱される放熱空間と、二次電池１が外部からの熱を受け取るための電池パックＢＰの受熱部位とが存在するように、回路部品６ａ及び電池パックＢＰが配置され、二次電池１を加温する場合においては、前記受熱用部位が前記放熱空間の下流側となる方向の通風経路が形成されるように前記ファンを駆動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、筐体内に二次電池を収納する電池パックと、充電用回路の回路部品を収納する筐体に夫々通風経路の入口と出口とになる一対の通気孔が形成された充電器とにおいて、前記充電器に備えられた前記一対の通気孔を経て通風経路を形成するファンが備えられている電池パックの充電システムに関する。

かかる電池パックの充電システムは、各種の電気機器に取付けられて、その電気機器に電力を供給する電池パック内の二次電池を充電器にて充電するシステムである。
一般に、電池パック内の二次電池に対して充電器にて充電するとき、二次電池の温度が上昇する。これは、二次電池に対して急速充電を行う際に特に顕著である。
二次電池が過度に温度上昇してしまうと効率的な充電動作を行うことができないため、例えば、下記特許文献１に記載のように、充電中の二次電池を冷却することが考えられている。
下記特許文献１では、充電器から電池パックに向かう通風経路を形成すると共に、その通風経路が充電器における充電制御基板の設置空間を避けるように冷却ファンや空気吸入孔を配置している。
特開２０００−５８１３８号公報

上記従来構成では、充電中の二次電池を通風によって冷却することで、効率良く充電を行うことができるが、充電作業の更なる効率向上の観点からは必ずしも十分なものではなかった。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、充電器による二次電池の充電効率を向上させる点にある。

本出願の第１の発明は、筐体内に二次電池を収納する電池パックと、充電用回路の回路部品を収納する筐体に夫々通風経路の入口と出口とになる一対の通気孔が形成された充電器とにおいて、前記充電器に備えられた前記一対の通気孔を経て通風経路を形成するファンが備えられている電池パックの充電システムが、前記電池パックの充電のために前記電池パックを前記充電器に取り付けた状態で、前記ファンによって形成される通風経路の途中に、前記回路部品で発生する熱が放熱される放熱空間と、前記二次電池が外部からの熱を受け取るための前記電池パックの受熱部位とが存在するように、前記回路部品及び前記電池パックが配置され、前記二次電池を加温する場合においては、前記受熱用部位が前記放熱空間の下流側となる方向の通風経路が形成されるように前記ファンを駆動する通風制御装置が設けられている。

すなわち、充電器にて電池パックの二次電池を充電する際、二次電池の温度が低すぎると充電効率が低下することが知られている。
このようなケースが想定される場合には、二次電池を昇温させるためのヒータを備えて、充電効率の低下を防止することも考えられている。
ところが、二次電池の昇温のためにヒータ等の昇温手段を備えると、充電システムの構成が複雑化してしまうことになる。
そこで、充電器に備えられる充電用回路の回路部品から放出される熱を利用して二次電池を昇温させるのである。
二次電池の温度が低く、加温する必要のあるときは、前記電池パックの受熱部位が充電用回路で発生した熱を放熱する空間よりも下流側となるようにファンにて通風経路を形成する。
これによって、充電用回路からの放熱で暖められた空気が前記電池パックの受熱部位に至り、その熱によって二次電池が暖められる。

又、本出願の第２の発明は、上記第１の発明の構成に加えて、前記電池パックの筐体に夫々通風経路の入口と出口とになる一対の通気孔が形成され、前記電池パックの充電のために前記電池パックを前記充電器に取付けた状態で、前記電池パックに備えられた前記一対の通気孔のうちの一方と、前記充電器に備えられた前記一対の通気孔のうちの一方とが、一連の通風経路を形成するように近接して配置され、前記通風制御装置は、前記二次電池を冷却する場合においては、前記電池パックに備えられた前記一対の通気孔及び前記充電器に備えられた前記一対の通気孔を経て、前記電池パック側から前記充電器側へ向かう方向の通風経路が形成され、前記二次電池を加温する場合においては、前記電池パックに備えられた前記一対の通気孔及び前記充電器に備えられた前記一対の通気孔を経て、前記充電器側から前記電池パック側へ向かう方向の通風経路が形成されるように前記ファンを駆動する。

すなわち、充電器に備えられた一対の通気孔と二次電池に備えられた一対の通気孔とに亘る一連の通風経路が形成されるものとし、二次電池が配置された電池パックの筐体の内部空間を二次電池が外部から熱を受け取るための前記受熱部位としている。
ファンの作動により通風経路を上記のように形成することで、二次電池を加温したいときと冷却したいときとで、通風経路における風向きを変更操作する。
つまり、二次電池の温度が低く、加温する必要のあるときは、充電器側から電池パック側に向かう方向で通風させて、外気を充電器の筐体内に取り込み、充電器内の充電用回路の発熱によって温度上昇した空気を電池パックの筐体内へ送り込むことで二次電池を暖め、一方、二次電池を冷却するときは、電池パック側から充電器側に向かう方向で通風させて、外気を電池パックの筐体内に取込み、それによって電池パックの筐体内の二次電池を冷却し、更に充電器の筐体内の充電用回路を冷却する。

又、本出願の第３の発明は、上記第２の発明の構成に加えて、前記ファンとして、前記電池パックに備えられた前記一対の通気孔のうちの前記充電器に備えられた前記通気孔から遠い側の通気孔と、前記充電器に備えられた前記一対の通気孔のうちの前記電池パックに備えられた前記通気孔から遠い側の通気孔との夫々に排気ファンが備えられ、前記通風制御装置は、前記二次電池を冷却する場合においては、前記充電器に備えた前記排気ファンを作動させ、前記二次電池を加温する場合においては、前記電池パックに備えた前記排気ファンを作動させるように構成されている。

すなわち、二次電池の温度が低く、加温する必要のあるときは、電池パックの排気ファンを作動させて電池パックの筐体内の空気を筐体外へ排出することで、充電器側から電池パック側に向かう方向で通風させて、外気を充電器の筐体内に取り込み、充電器内の充電用回路の発熱によって温度上昇した空気を電池パック内へ送り込んで二次電池を暖め、一方、二次電池の温度が高く、冷却するときは、充電器の排気ファンを作動させて充電器の筐体内の空気を筐体外へ排出することで、電池パック側から充電器側に向かう方向で通風させて、外気を電池パックの筐体内に取込み、それによって電池パックの筐体内の二次電池を冷却し、更に充電器の筐体内の充電用回路を冷却する。
しかも、電池パックに排気ファンを備えることで、電池パックを電力消費の大きな電気機器に取付けて電力を供給しているときに、急速な放電によって発熱する二次電池を冷却することができる。
これによって、二次電池に充電器にて充電を開始する際に、二次電池が冷えるまで待機するような必要がなく、スムーズに充電作業を開始できる。

又、本出願の第４の発明は、上記第２の発明の構成に加えて、前記ファンとして、前記電池パックに備えられた前記一対の通気孔のうちの前記充電器に備えられた前記通気孔から遠い側の通気孔と、前記充電器に備えられた前記一対の通気孔のうちの前記電池パックに備えられた前記通気孔から遠い側の通気孔との夫々に吸気ファンが備えられ、前記通風制御装置は、前記二次電池を冷却する場合においては、前記電池パックに備えた前記吸気ファンを作動させ、前記二次電池を加温する場合においては、前記充電器に備えた前記吸気ファンを作動させるように構成されている。

すなわち、二次電池の温度が低く、加温する必要のあるときは、充電器の吸気ファンを作動させて外気を充電器の筐体内に取込むことで、充電器側から電池パック側に向かう方向で通風させて、充電器内の充電用回路の発熱によって温度上昇した空気を電池パック内へ送り込んで二次電池を暖め、一方、二次電池の温度が高く、冷却するときは、電池パックの吸気ファンを作動させて外気を電池パックの筐体内に取込むことで、電池パック側から充電器側に向かう方向で通風させて、二次電池と充電用回路とを冷却する。
しかも、電池パックに吸気ファンを備えることで、電池パックを電力消費の大きな電気機器に取付けて電力を供給しているときに、急速な放電によって発熱する二次電池を冷却することができる。
これによって、二次電池に充電器にて充電を開始する際に、二次電池が冷えるまで待機するような必要がなく、スムーズに充電作業を開始できる。

又、本出願の第５の発明は、上記第２の発明の構成に加えて、前記ファンとして、前記電池パックに備えられた前記一対の通気孔のうちの前記充電器に備えられた前記通気孔から遠い側の通気孔、又は、前記充電器に備えられた前記一対の通気孔のうちの前記電池パックに備えられた前記通気孔から遠い側の通気孔の少なくとも何れか一方に排気と吸気とに送風方向を切換え可能な吸排気ファンが備えられ、前記通風制御装置は、前記二次電池を冷却する場合においては、前記電池パック側から前記充電器側へ向かう方向の通風経路が形成され、前記二次電池を加温する場合においては、前記充電器側から前記電池パック側へ向かう方向の通風経路が形成されるように前記吸排気ファンの送風方向を切換えるように構成されている。

すなわち、吸排気ファンを充電器に備えた場合で説明すると、二次電池の温度が低く、加温する必要のあるときは、吸排気ファンを吸気ファンとして作動させて外気を充電器の筐体内に取込むことで、充電器側から電池パック側に向かう方向で通風させて、充電器内の充電用回路の発熱によって温度上昇した空気を電池パック内へ送り込んで二次電池を暖め、一方、二次電池の温度が高く、冷却するときは、吸排気ファンを排気ファンとして作動させて充電器の筐体内の空気を筐体外へ排出することで、電池パック側から充電器側に向かう方向で通風させて、外気を電池パックの筐体内に取り込み、それによって二次電池と充電用回路とを冷却する。
吸排気ファンを電池パックに備えた場合では、二次電池の温度が低く、加温する必要のあるときは、吸排気ファンを排気ファンとして作動させて電池パックの筐体内の空気を筐体外へ排出することで、充電器側から電池パック側に向かう方向で通風させて、外気を充電器の筐体内に取込み、充電器内の充電用回路の発熱によって温度上昇した空気を電池パック内へ送り込んで二次電池を暖め、一方、二次電池の温度が高く、冷却するときは、吸排気ファンを吸気ファンとして作動させて外気を電池パックの筐体内に取込むことで、電池パック側から充電器側に向かう方向で通風させて、二次電池と充電用回路とを冷却する。

上記第１の発明によれば、充電器の充電用回路の発熱を利用して電池パックの二次電池を暖めることができ、簡素な構成で効率よく二次電池の充電を行うことができる。
上記第２の発明によれば、電池パック及び充電器の通風の方向を切換えるだけで、必要に応じて二次電池の加温や二次電池及び充電用回路の冷却を行うことができ、簡素な構成で効率よく二次電池の充電を行うことができる。
又、上記第３の発明によれば、電池パックに備えた排気ファンと充電器に備えた排気ファンの何れを動作させるかの制御だけで、必要に応じて二次電池の加温や二次電池及び充電用回路の冷却を行うことができる。
又、上記第４の発明によれば、電池パックに備えた吸気ファンと充電器に備えた吸気ファンの何れを動作させるかの制御だけで、必要に応じて二次電池の加温や二次電池及び充電用回路の冷却を行うことができる。
又、上記第５の発明によれば、吸排気ファンの送風方向を切換えるだけで、必要に応じて二次電池の加温や二次電池及び充電用回路の冷却を行うことができる。

以下、本発明の電池パックの充電システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態において充電の対象とする電池パックＢＰは、図３の外観斜視図及び図２の概略ブロック構成図に示すように、電池パックＢＰの筐体ＢＢ内に、リチウムイオン電池の電池セルを複数個直列接続して構成した二次電池１と、二次電池１の温度を測定する温度センサ２と、筐体ＢＢ内の空気を筐体ＢＢ外へ排出する排気ファン３とが備えられ、筐体ＢＢの１側面には、電池パックＢＰの筐体を電力の供給対象である電気機器又は後述の充電器ＢＣに取付けるための接続部ＪＴが形成されると共に、接続部ＪＴの側脇に複数のスリット状の開口２１を平行に配設して形成した第１通気孔４が形成され、この第１通気孔４の存在側と反対側位置に複数のスリット状の開口２２を平行に配設して形成した第２通気孔５が形成されている。
排気ファン３は、この第２通気孔の内面側に設置されており、排気ファン３が動作している状態では、第１通気孔４から外気を吸引して第２通気孔５から筐体ＢＢ内の空気を排出する通風経路が筐体ＢＢ内に形成される。
すなわち、第１通気孔４及び第２通気孔５は、夫々通風経路の入口と出口とになる（一方が通風経路の入口で他方が通風経路の出口となる）一対の通気孔を構成している。

電池パックＢＰを充電するための充電器ＢＣは、図４の外観斜視図及び図２の概略ブロック構成図に示すように、充電器ＢＣの筐体ＣＢ内に、電池パックＢＰの二次電池１を充電するための充電用回路６と、筐体ＣＢ内の空気を筐体ＣＢ外へ排出する排気ファン７と、排気ファン７及び電池パックＢＰの排気ファン３を制御する通風制御装置８とが備えられている。尚、電池パックＢＰの排気ファン３は、電池パックＢＰを充電器ＢＣに取付けた状態では充電器ＢＣの通風制御装置８の制御を受けるが、電池パックＢＰが充電器ＢＣから離脱されている状態では、電池パックＢＰに内蔵された図示を省略する制御装置の制御を受ける。
充電器ＢＣの筐体ＣＢには、上面側の端縁付近に複数のスリット状の開口２３を平行に配設して形成した第３通気孔９が形成され、その第３通気孔９の側脇には電池パックＢＰの接続部ＪＴが挿入される挿入開口１０が形成され、更に、充電器ＢＣの筐体ＣＢ側面（手前側側面）には、複数のスリット状の開口２４を平行に配設して形成した第４通気孔１１が形成されている。
排気ファン７は、この第４通気孔１１の内面側に設置されており、排気ファン７が動作している状態では、第３通気孔９から外気を吸引して第４通気孔１１から筐体ＣＢ内の空気を排出する通風経路が筐体ＣＢ内に形成される。
すなわち、第３通気孔９及び第４通気孔１１は、夫々通風経路の入口と出口とになる（一方が通風経路の入口で他方が通風経路の出口となる）一対の通気孔を構成している。

電池パックＢＰの二次電池１に充電するために、電池パックＢＰの接続部ＪＴを充電器ＢＣの挿入開口１０に挿入して取付けると、その取付け姿勢は、図４において２点鎖線で示す状態となる。
電池パックＢＰを充電器ＢＣに取付けた状態を正面視の部分断面図で示す図１のように、電池パックＢＰを充電器ＢＣに取付けた状態では、電池パックＢＰの第１通気孔４と充電器ＢＣの第３通気孔９とが互いに近接して対向した状態となって、第１通気孔４及び第３通気孔９を通じて電池パックＢＰの筐体ＢＢ内の空気と充電器ＢＣの筐体ＣＢ内の空気とが相互に往来できるようになっている。
換言すると、電池パックＢＰに備えられた一対の通気孔４，５のうちの一方（第１通気孔４）と、充電器ＢＣに備えられた一対の通気孔９，１１のうちの一方（第３通気孔９）とが、一連の通風経路を形成するように近接して配置されている。

電池パックＢＰに備えられた一対の通気孔４，５のうちの充電器ＢＣに備えられた通気孔９，１１から遠い側の通気孔（第２通気孔５）に備えられた電池パックＢＰの排気ファン３と、充電器ＢＣに備えられた一対の通気孔９，１１のうちの電池パックＢＰに備えられた通気孔４，５から遠い側の通気孔（第４通気孔１１）に備えられた充電器ＢＣの排気ファン７とは、電池パックＢＰに備えられた一対の通気孔４，５及び充電器ＢＣに備えられた一対の通気孔９，１１を経て通風経路を形成するファンＦＮとして備えられている。

従って、電池パックＢＰを充電器ＢＣに取付けた状態で、電池パックＢＰの排気ファン３を作動させ且つ充電器ＢＣの排気ファン７を停止させると、充電器ＢＣの第４通気孔１１から外気が取込まれ、取込まれた空気が筐体ＣＢ内を通過して、第３通気孔９及び第１通気孔４を通過し、更に電池パックＢＰの筐体ＢＢ内を通過して、排気ファン３を取付けた第２通気孔５から筐体外へ排出されるという通気経路が形成される。
又、電池パックＢＰを充電器ＢＣに取付けた状態で、充電器ＢＣの排気ファン７を作動させ且つ電池パックＢＰの排気ファン３を停止させると、電池パックＢＰの第２通気孔５から外気が取込まれ、取込まれた空気が筐体ＢＢ内を通過して、第１通気孔４及び第３通気孔９を通過し、更に充電器ＢＣの筐体ＣＢ内を通過して、排気ファン７を取付けた第４通気孔１１から筐体ＣＢ外へ排出されるという通気経路が形成される。

電池パックＢＰを充電器ＢＣに取付けた状態で排気ファン３，７を制御する通風制御装置８は、二次電池１の温度を検出する温度センサ２の検出情報に基づいて、二次電池１に対して効率よく充電を行えるように通風の方向を切換える。
すなわち、通風制御装置８は、二次電池１の温度が設定温度（例えば、１０℃）以下で二次電池１の温度が低く、二次電池１を加温する必要のあるときは、電池パックＢＰの排気ファン３を作動させ且つ充電器ＢＣの排気ファン７を停止させる。
これによって、電池パックＢＰに備えられた一対の通気孔４，５及び充電器ＢＣに備えられた一対の通気孔９，１１を経て、充電器ＢＣ側から電池パックＢＰ側へ向かう方向（図１において矢印Ａにて示す方向）の通風経路が形成され、充電器ＢＣ内では、第４通気孔１１から取込まれた外気が充電器ＢＣの筐体ＣＢ内を通過して第３通気孔９へ向かう。
充電器ＢＣの筐体ＣＢ内には、図１に概略的に示すように充電用回路６の回路部品６ａが収納され、筐体ＣＢ内の空間は回路部品６ａで発生する熱が放熱される放熱空間となっている。従って、充電器ＢＣに備えられた一対の通気孔９，１１によって形成される通風経路の途中に、前記放熱空間が存在するように回路部品６ａが配置される関係となっている。

充電器ＢＣの充電用回路６から、電池パックＢＰの接続部ＪＴに備えられた一対の接続端子Ｔ１，Ｔ２を経て、二次電池１への充電が開始されると、充電用回路６の回路部品６ａからの放熱によって、比較的短時間で筐体ＣＢ内の温度が上昇する。
このため、筐体ＣＢ内で暖められた空気は、第３通気孔９及び第１通気孔４を通過して電池パックＢＰの筐体ＢＢ内へ入り、二次電池１を暖めて、第２通気孔５から筐体ＢＢ外へ排出される。
従って、充電器ＢＣ側からの暖かい空気を取込む電池パックＢＰの筐体ＢＢの内部空間は、二次電池１が外部から熱を受け取るための電池パックＢＰの受熱部位として作用し、この受熱部位は、充電器ＢＣ側から電池パックＢＰ側に向かう向きの通風経路において、充電器ＢＣに備えられた充電用回路６の回路部品６ａで発生する熱が放熱される放熱空間の下流側に位置していることになる。

このような運転をしている状態で、二次電池１の温度が上昇して上記設定温度を超えて、二次電池１の温度が高い状態になり、二次電池１を冷却する必要が生じると、通風制御装置８は、排気ファン３を停止させ且つ充電器ＢＣの排気ファン７を作動させる。
これによって、電池パックＢＰに備えられた一対の通気孔４，５及び充電器ＢＣに備えられた一対の通気孔９，１１を経て、上記とは逆の、電池パックＢＰ側から充電器ＢＣ側に向かう方向（図１の矢印Ａの向きと反対の方向）の通風経路が形成され、その通風によって二次電池１及び充電用回路６の回路部品６ａが冷却される。

〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）上記実施の形態では、ファンＦＮとして、電池パックＢＰ及び充電器ＢＣの夫々に排気ファン３，７を備える場合を例示しているが、排気ファン３，７の代わりに外気を筐体ＢＢ，ＣＢ内に取込む吸気ファンを備える構成としても良い。
吸気ファンの設置位置は、上記実施の形態の排気ファン３，７の設置位置と同じで良い。
すなわち、ファンＦＮとして、電池パックＢＰに備えられた一対の通気孔４，５のうちの充電器ＢＣに備えられた通気孔９，１１から遠い側の通気孔（第２通気孔５）と、充電器ＢＣに備えられた一対の通気孔９，１１のうちの電池パックＢＰに備えられた通気孔４，５から遠い側の通気孔（第４通気孔１１）との夫々に吸気ファンを備える。
排気ファン３，７を吸気ファンに置き換えることで通風の方向は逆になるので、通風制御装置８は、二次電池１の温度が高い状態においては、電池パックＢＰに備えた吸気ファンを作動させ（他方の吸気ファンは停止）、二次電池１の温度が低い状態においては、充電器ＢＣに備えた吸気ファンを作動させる（他方の吸気ファンは停止）。
排気ファン３，７を吸気ファンに置き換える点、及び、それに伴う通風制御装置８の制御動作の相違点以外の点については、上記実施の形態と全く共通である。

（２）上記実施の形態では、ファンＦＮとして、電池パックＢＰ及び充電器ＢＣの夫々に排気ファン３，７を備える場合を例示しているが、排気ファン３，７の代わりに、筐体ＢＢ，ＣＢ内の空気を筐体ＢＢ，ＣＢ外へ排出する排気と外気を筐体ＢＢ，ＣＢ内へ取込む吸気とに送風方向を切換え可能な吸排気ファンを備える構成としても良い。
吸排気ファンの設置位置は、上記実施の形態の排気ファン３，７の設置位置の何れか一方のみでも良いし、双方に備えても良い。
すなわち、ファンＦＮとして、電池パックＢＰに備えられた一対の通気孔４，５のうちの充電器ＢＣに備えられた通気孔９，１１から遠い側の通気孔（第２通気孔５）、又は、充電器ＢＣに備えられた一対の通気孔９，１１のうちの電池パックＢＰに備えられた通気孔４，５から遠い側の通気孔（第４通気孔１１）の少なくとも何れか一方に排気と吸気とに送風方向を切換え可能な吸排気ファンを備える。
通風制御装置８は、二次電池１の温度が高い状態においては、電池パックＢＰ側から充電器ＢＣ側へ向かう方向の通風経路が形成され、二次電池１の温度が低い状態においては、充電器ＢＣ側から電池パックＢＰ側へ向かう方向の通風経路が形成されるように吸排気ファンの送風方向を切換える。
排気ファン３，７を吸排気ファンに置き換える点、及び、それに伴う通風制御装置８の制御動作の相違点以外の点については、上記実施の形態と全く共通である。

吸排気ファンを充電器ＢＣの第４通気孔１１に備えた場合では、二次電池１の温度が低く、昇温させる必要のあるときは、吸排気ファンを吸気ファンとして作動させて外気を充電器ＢＣの筐体ＣＢ内に取込むことで、充電器ＢＣ側から電池パックＢＰ側に向かう方向で通風させて、充電器ＢＣ内の充電用回路６の発熱によって温度上昇した空気を電池パックＢＰ内へ送り込み、一方、二次電池１の温度が高く、昇温させる必要のないときは、吸排気ファンを排気ファンとして作動させて充電器ＢＣの筐体ＣＢ内の空気を筐体ＣＢ外へ排出することで、電池パックＢＰ側から充電器ＢＣ側に向かう方向で通風させて、二次電池１と充電用回路６とを冷却する。
吸排気ファンを電池パックＢＰの第２通気孔５に備えた場合では、二次電池１の温度が低く、昇温させる必要のあるときは、吸排気ファンを排気ファンとして作動させて電池パックＢＰの筐体ＢＢ内の空気を筐体ＢＢ外へ排出することで、充電器ＢＣ側から電池パックＢＰ側に向かう方向で通風させて、充電器ＢＣ内の充電用回路６の発熱によって温度上昇した空気を電池パックＢＰ内へ送り込み、一方、二次電池１の温度が高く、昇温させる必要のないときは、吸排気ファンを吸気ファンとして作動させて外気を電池パックＢＰの筐体ＢＢ内に取込むことで、電池パックＢＰ側から充電器ＢＣ側に向かう方向で通風させて、二次電池１と充電用回路６とを冷却する。
更に、吸排気ファンを充電器ＢＣの第４通気孔１１と電池パックＢＰの第２通気孔５との双方に備えた場合では、二次電池１の温度が低い状態では、電池パックＢＰ側の吸排気ファンを排気ファンとして作動させると共に充電器ＢＣ側の吸排気ファンを吸気ファンとして作動させ、二次電池１の温度が高い状態では、電池パックＢＰ側の吸排気ファンを吸気ファンとして作動させると共に充電器ＢＣ側の吸排気ファンを排気ファンとして作動させる。

（３）上記実施の形態では、「二次電池１の温度が高い状態」であるか、あるいは、「二次電池１の温度が低い状態」であるかを特定するために、二次電池１の温度を検出する温度センサ２を備える場合を例示しているが、上記２状態の識別手法は種々に変更可能であり、例えば、電池パックＢＰを充電器ＢＣに取付けて充電を開始してから設定時間が経過するまでは「二次電池１の温度が低い状態」であると推定し、その設定時間が経過した後は「二次電池１の温度が高い状態」であると推定するようにしても良い。
（４）上記実施の形態では、二次電池１としてリチウムイオン電池を例示しているが、ニッケル水素電池やニッカド電池等の各種の二次電池に充電するためのシステムに対して本発明を適用できる。

（５）上記実施の形態では、充電器ＢＣの筐体ＣＢの内部空間と電池パックＢＰの筐体ＢＢの内部空間で一連の通風経路が形成されて、その一連の通風によって充電器ＢＣ内で発生した温風を電池パックＢＰの受熱部位である筐体ＢＢの内部空間に送る場合を例示しているが、充電器ＢＣの充電用回路６で発生した熱をファンＦＮの作動で二次電池１に伝える具体的な手法は種々に変更可能である。
例えば、電池パックＢＰの筐体ＢＢを熱伝導の良好な部材にて形成し、電池パックＢＰの筐体ＢＢごと充電器ＢＣの筐体ＣＢ内へ挿入するような配置構成として、ファンＦＮにより形成される通風経路において、電池パックＢＰの筐体ＢＢの挿入位置が充電用回路６の回路部品６ａで発生する熱を放熱する放熱空間の下流側となるようにしても良い。
これによって、前記放熱空間からの温風で電池パックＢＰの筐体ＢＢ更には筐体ＢＢ内の二次電池１が暖められ、電池パックＢＰの筐体ＢＢ自体が前記電池パックＢＰの受熱部位として作用する。
このような構成とする場合でも、二次電池１の温度が上昇したときには、ファンＦＮによる通風の向きを変えることで、二次電池１の冷却が可能である。
もちろん、二次電池１を冷却するための手段は別途備えるようにしても良い。

本発明の実施の形態にかかる部分断面図本発明の実施の形態にかかる概略ブロック構成図本発明の実施の形態にかかる電池パックの外観斜視図本発明の実施の形態にかかる充電器の外観斜視図

符号の説明

１二次電池
３排気ファン（電池パック側）
４，５通気孔（電池パック側）
６充電用回路
６ａ回路部品
７排気ファン（充電器側）
８通風制御装置
９，１１通気孔（充電器側）
ＢＢ筐体（電池パック側）
ＢＣ充電器
ＢＰ電池パック
ＣＢ筐体（充電器側）
ＦＮファン

Claims

筐体内に二次電池を収納する電池パックと、
充電用回路の回路部品を収納する筐体に夫々通風経路の入口と出口とになる一対の通気孔が形成された充電器とにおいて、
前記充電器に備えられた前記一対の通気孔を経て通風経路を形成するファンが備えられている電池パックの充電システムであって、
前記電池パックの充電のために前記電池パックを前記充電器に取り付けた状態で、前記ファンによって形成される通風経路の途中に、前記回路部品で発生する熱が放熱される放熱空間と、前記二次電池が外部からの熱を受け取るための前記電池パックの受熱部位とが存在するように、前記回路部品及び前記電池パックが配置され、
前記二次電池を加温する場合においては、前記受熱用部位が前記放熱空間の下流側となる方向の通風経路が形成されるように前記ファンを駆動する通風制御装置が設けられている電池パックの充電システム。
前記電池パックの筐体に夫々通風経路の入口と出口とになる一対の通気孔が形成され、
前記電池パックの充電のために前記電池パックを前記充電器に取付けた状態で、前記電池パックに備えられた前記一対の通気孔のうちの一方と、前記充電器に備えられた前記一対の通気孔のうちの一方とが、一連の通風経路を形成するように近接して配置され、
前記通風制御装置は、前記二次電池を冷却する場合においては、前記電池パックに備えられた前記一対の通気孔及び前記充電器に備えられた前記一対の通気孔を経て、前記電池パック側から前記充電器側へ向かう方向の通風経路が形成され、前記二次電池を加温する場合においては、前記電池パックに備えられた前記一対の通気孔及び前記充電器に備えられた前記一対の通気孔を経て、前記充電器側から前記電池パック側へ向かう方向の通風経路が形成されるように前記ファンを駆動する請求項１記載の電池パックの充電システム。
前記ファンとして、前記電池パックに備えられた前記一対の通気孔のうちの前記充電器に備えられた前記通気孔から遠い側の通気孔と、前記充電器に備えられた前記一対の通気孔のうちの前記電池パックに備えられた前記通気孔から遠い側の通気孔との夫々に排気ファンが備えられ、
前記通風制御装置は、前記二次電池を冷却する場合においては、前記充電器に備えた前記排気ファンを作動させ、前記二次電池を加温する場合においては、前記電池パックに備えた前記排気ファンを作動させるように構成されている請求項２記載の電池パックの充電システム。
前記ファンとして、前記電池パックに備えられた前記一対の通気孔のうちの前記充電器に備えられた前記通気孔から遠い側の通気孔と、前記充電器に備えられた前記一対の通気孔のうちの前記電池パックに備えられた前記通気孔から遠い側の通気孔との夫々に吸気ファンが備えられ、
前記通風制御装置は、前記二次電池を冷却する場合においては、前記電池パックに備えた前記吸気ファンを作動させ、前記二次電池を加温する場合においては、前記充電器に備えた前記吸気ファンを作動させるように構成されている請求項２記載の電池パックの充電システム。
前記ファンとして、前記電池パックに備えられた前記一対の通気孔のうちの前記充電器に備えられた前記通気孔から遠い側の通気孔、又は、前記充電器に備えられた前記一対の通気孔のうちの前記電池パックに備えられた前記通気孔から遠い側の通気孔の少なくとも何れか一方に排気と吸気とに送風方向を切換え可能な吸排気ファンが備えられ、
前記通風制御装置は、前記二次電池を冷却する場合においては、前記電池パック側から前記充電器側へ向かう方向の通風経路が形成され、前記二次電池を加温する場合においては、前記充電器側から前記電池パック側へ向かう方向の通風経路が形成されるように前記吸排気ファンの送風方向を切換えるように構成されている請求項２記載の電池パックの充電システム。