JP2009212059A - 電動軽車両のバッテリ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電動の軽車両に用いることに適した電動軽車両のバッテリ装置を提供することにある。
【解決手段】電動軽車両のバッテリ装置１は、積み重ねられた１０個の直方体形状のバッテリ２が、バッテリボックス３に収納され、１０個全てのバッテリ２に接触させた均熱板１０を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動軽車両に用いられるバッテリ装置に関する。
従来、複数のバッテリをバッテリボックスに収納して使われることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−２４１７００号公報
しかしながら、先行技術文献に開示されているバッテリ装置では、軽車両に用いるには適していない。
例えば、軽車両には、強制通風を行うファンなどを備えていないため、バッテリ装置を効率良く冷却することが困難である。また、軽車両にバッテリ装置を使用する場合、バッテリ装置は、外気にさらされることも多く、複数のバッテリ間における温度を均一にすることができない。このため、各バッテリの耐用性にバラツキが生じることになる。
そこで、本発明の目的は、電動の軽車両に用いることに適した電動軽車両のバッテリ装置を提供することにある。
本発明の観点に従った電動軽車両のバッテリ装置は、積み重ねられた２以上の直方体形状のバッテリと、前記バッテリを収納する直方体形状のバッテリボックスと、全ての前記バッテリに接触させた均熱板とを備えた構成である。
本発明によれば、電動の軽車両に用いることに適した電動軽車両のバッテリ装置を提供することができる。
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るバッテリ装置１の構成を示す構成図である。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複する説明を省略する。
ここで、図１において、バッテリ装置１が電動軽車両に取り付けられた状態では、Ｚ軸の矢印方向は、上方向を示し、Ｙ軸の矢印方向は、電動軽車両の進行方向を示している。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、それぞれ互いに９０度になる軸である。
電動軽車両は、例えば自転車である。バッテリ装置１は、自転車のサドルの下や荷台の下などに取り付けられる。従って、バッテリ装置１は、外気にさらされるなどの環境の厳しい箇所に置かれる。
バッテリ装置１は、１０個のバッテリ２と、１０個のバッテリ２を収納するバッテリボックス３と、均熱板１０とを備えている。
バッテリ２は、略直方体形状である。１０個のバッテリ２は、バッテリボックス３の中に、Ｙ軸方向に４個並べられ、Ｚ軸方向に、上段、中段、下段の三段に重ねられている。上段のバッテリ２と中段のバッテリ２との間、及び中段のバッテリ２と下段のバッテリ２との間には、それぞれ図示していないスペーサが設けられている。
バッテリボックス３は、バッテリ２等を収納する箱である。バッテリボックス３は、略直方体形状である。
バッテリボックス３内において、バッテリ装置１は、積み重ねられたバッテリ２の上段に、バッテリ２の２個分の空間ができる。この空間には、図示していないが、バッテリ装置１を制御する制御回路などの電子回路等が収納される。
均熱板１０は、１０個全てのバッテリ２に接触するように取り付けられている。具体的には、均熱板１０は、バッテリボックス３内に、全てのバッテリ２の底面に接触するように配置されている。ここで、バッテリ２の底面とは、図１のバッテリ２の状態において、Ｘ軸方向の一方の側面に位置する面である。
本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
バッテリ２は、通電時、発熱する。このとき、バッテリ２の配置されている箇所により、バッテリ２の温度にバラツキが生じる。
そこで、バッテリ装置１に、全てのバッテリ２に接触するように、熱伝導性の良い均熱板１０を配することにより、各バッテリ２の温度のバラツキを小さくすることができる。
従って、バッテリ装置１は、電動軽車両に用いることに適したバッテリ装置とすることができる。
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係るバッテリ装置１Ａの構成を示す構成図である。バッテリ装置１Ａは、図１に示す第１の実施形態に係るバッテリ装置１において、均熱板１０の代わりに、均熱板１０Ａを設けた点以外は、同様である。
均熱板１０Ａは、最下段に位置する全てのバッテリ２に接触するように取り付けられている。具体的には、均熱板１０Ａは、バッテリボックス３内に、最下段に位置する４個のバッテリ２の下側の面に接触するように配置されている。
本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
電動軽車両に取り付けられたバッテリ装置１Ａは、電動軽車両が走行することにより、Ｙ軸の矢印方向から風を受ける。これにより、バッテリ装置１ＡのＹ軸の矢印方向（前輪側）に取り付けられたバッテリ２は、冷却され易い。一方、バッテリ装置１ＡのＹ軸の矢印方向の反対側（後輪側）に取り付けられたバッテリ２は、冷却され難い。従って、バッテリ２は、バッテリ装置１のＹ軸方向の取り付け位置により、温度にバラツキを生じる。
そこで、バッテリ装置１Ａは、最下段に位置する全てのバッテリ２に接触するように均熱板１０Ａを取り付けることで、バッテリ装置１のＹ軸方向の取り付け位置によるバッテリ２の温度のバラツキを抑えることができる。
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態に係るバッテリ装置１Ｂの構成を示す構成図である。バッテリ装置１Ｂは、図１に示す第１の実施形態に係るバッテリ装置１において、均熱板１０の代わりに、均熱板１０Ｂを設けた点以外は、同様である。
均熱板１０Ｂは、Ｌ字型の平面板である。均熱板１０Ｂは、バッテリボックス３のＸ軸方向の側面側に位置する面と、バッテリボックス３の下側の面に位置する面とを含む。即ち、均熱板１０Ｂは、図１に示す第１の実施形態に係る均熱板１０と図２に示す第２の実施形態に係る均熱板１０Ａとを併せたような形状である。
本実施形態によれば、均熱板１０Ｂを設けることにより、第１の実施形態と第２の実施形態のそれぞれの作用効果を得ることができる。
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態に係るバッテリ装置１Ｃの構成を示す構成図である。
バッテリ装置１Ｃは、図１に示す第１の実施形態に係るバッテリ装置１において、均熱板１０の代わりに、均熱板１０Ｃを設けた点以外は、同様である。
均熱板１０Ｃは、図１に示す均熱板１０に、均熱板１０に対して垂直な平面部１０１Ｃを取り付けた形状である。従って、均熱板１０Ｃは、Ｔ字形状になっている。なお、均熱板１０Ｃは、平面部１０１Ｃを均熱板１０に相当する部分の端部に取り付けた形状とすることにより、Ｌ字形状としてもよい。均熱板１０Ｃの平面部１０１Ｃは、バッテリボックス３に設けられた開口部から外部に突出している。
本実施形態によれば、第１の実施形態による作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。
バッテリ装置１Ｃは、均熱板１０Ｃの平面部１０１Ｃがバッテリボックス３の外部に突出することにより、バッテリ２の外気による直接的な冷却をすることができる。従って、平面部１０１Ｃが放熱板として機能することにより、バッテリ２の温度上昇を抑制することができる。
（第５の実施形態）
図５は、本発明の第５の実施形態に係るバッテリ装置１Ｄの構成を示す構成図である。
バッテリ装置１Ｄは、図２に示す第２の実施形態に係るバッテリ装置１Ａにおいて、均熱板１０Ａの代わりに、均熱板１０Ｄを設けた点以外は、同様である。
均熱板１０Ｄは、図２に示す均熱板１０Ａに、均熱板１０Ａに対して垂直な平面部１０１Ｄを取り付けた形状である。従って、均熱板１０Ｄは、Ｔ字形状になっている。なお、均熱板１０Ｄは、平面部１０１Ｄを均熱板１０Ａに相当する部分の端部に取り付けた形状とすることにより、Ｌ字形状としてもよい。均熱板１０Ｄの平面部１０１Ｄは、バッテリボックス３に設けられた開口部から外部に突出している。
本実施形態によれば、第２の実施形態による作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。
バッテリ装置１Ｄは、均熱板１０Ｄの平面部１０１Ｄがバッテリボックス３の外部に突出することにより、バッテリ２の外気による直接的な冷却をすることができる。従って、平面部１０１Ｄが放熱板として機能することにより、バッテリ２の温度上昇を抑制することができる。
（第６の実施形態）
図６は、本発明の第６の実施形態に係るバッテリ装置１Ｅの構成を示す構成図である。
バッテリ装置１Ｅは、図１に示す第１の実施形態に係るバッテリ装置１において、均熱板１０の代わりに、均熱板１０Ｅを設けた点以外は、同様である。
均熱板１０Ｅは、図１に示す均熱板１０を下側に延長させた形状である。従って、均熱板１０Ｅは、１つの平面により形成される形状となっている。均熱板１０Ｅは、バッテリボックス３に設けられた開口部から外部に突出する平面部１０１Ｅを含む形状である。
本実施形態によれば、第１の実施形態による作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。
バッテリ装置１Ｅは、均熱板１０Ｅの平面部１０１Ｅがバッテリボックス３の外部に突出することにより、バッテリ２の外気による直接的な冷却をすることができる。従って、平面部１０１Ｅが放熱板として機能することにより、バッテリ２の温度上昇を抑制することができる。
また、均熱板１０Ｅは、１つの平面を基本とする形状としているため、加工などにおける製造コストを低減することができる。
（第７の実施形態）
図７は、本発明の第７の実施形態に係るバッテリ装置１Ｆの構成を示す構成図である。
バッテリ装置１Ｆは、図１に示す第１の実施形態に係るバッテリ装置１において、断熱材１２を追加して設けた点以外は、同様である。
断熱材１２は、最上段に位置するバッテリ２とバッテリボックス３の上面との間に設けられている。断熱材１２は、積み重ねられたバッテリ２の全体の上面を覆っている。断熱材１２は、バッテリボックス３の上面からバッテリ２への熱伝導性を阻害する役割を果す。
本実施形態によれば、第１の実施形態による作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。
バッテリ装置１Ｆは、電動軽車両に取り付けられた状態では、上面に日が差すことになる。従って、バッテリボックス３の上面は、日射により温度が上昇する。そこで、バッテリ２とバッテリボックス３の上面との間に、断熱材１２を設けることにより、バッテリ２の日射による温度上昇を抑えることができる。
（第８の実施形態）
図８は、本発明の第８の実施形態に係るバッテリ装置１Ｇの構成を示す構成図である。
バッテリ装置１Ｇは、図１に示す第１の実施形態に係るバッテリ装置１において、日除け１１を追加して設けた点以外は、同様である。
日除け１１は、バッテリボックス３の上方に設けられている。日除け１１は、バッテリボックス３への直射日光を遮断する役割を果す。
本実施形態によれば、第１の実施形態による作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。
バッテリ装置１Ｇは、電動軽車両に取り付けられた状態では、直接日光が当たる場合がある。従って、バッテリボックス３は、日射により温度が上昇する。そこで、バッテリボックス３の上方に、日除け１１を設けることにより、バッテリボックス３の日射による温度上昇を抑えることができる。従って、バッテリ装置１Ｇ全体の温度上昇を抑制することができる。
（第９の実施形態）
図９は、本発明の第９の実施形態に係るバッテリ装置１Ｈの構成を示す構成図である。
バッテリ装置１Ｈは、図１に示す第１の実施形態に係るバッテリ装置１において、均熱板１０の代わりに、ヒータ１３を設けた点以外は、同様である。
ヒータ１３は、積み重ねられたバッテリ２の全体の上面を覆っている。ヒータ１３は、ラバーのような弾性体で封止されている。ヒータ１３の形状は、面状である。
バッテリ２は、寒冷地で低温になると性能が出にくくなる。このような時に、ヒータ１３は、バッテリ２を加熱し、バッテリ２の温度を性能に必要な温度レベルにまで上昇させる。
また、ヒータ１３は、ラバーのような弾性体で封止されていることにより、第７の実施形態における断熱材１２のような役割を持つ。
本実施形態によれば、ヒータ１３を設けることにより、第７の実施形態における断熱材１２と同様の作用効果を得ることができる。また、ヒータ１３を設けることで、バッテリ２の温度を性能に必要な温度レベルにまで上昇させることができ、寒冷地に適したバッテリ装置１Ｈを構成することができる。
なお、各実施形態では、バッテリ装置１は、バッテリ２を１０個用いて構成されているが、１０個に限らない。バッテリ２を用いる個数は、２個以上であれば、いくつであってもよい。
第６の実施形態では、第１の実施形態の均熱板１０の端部を延長させた形状の均熱板１０Ｅを設けた構成とした。同様にして、第２の実施形態の均熱板１０Ａの端部を延長させた形状の均熱板を設けた構成としてもよい。これにより、第２の実施形態及び第６の実施形態のそれぞれの作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
第７の実施形態では、断熱材１２を、第１実施形態に係るバッテリ装置１に追加した構成について説明したが、他の実施形態に係るバッテリ装置でも同様の構成とすることができる。また、断熱材１２は、第９の実施形態におけるヒータ１３を代わりに用いても、同様の構成とすることができる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
本発明の第１の実施形態に係るバッテリ装置の構成を示す構成図。 本発明の第２の実施形態に係るバッテリ装置の構成を示す構成図。 本発明の第３の実施形態に係るバッテリ装置の構成を示す構成図。 本発明の第４の実施形態に係るバッテリ装置の構成を示す構成図。 本発明の第５の実施形態に係るバッテリ装置の構成を示す構成図。 本発明の第６の実施形態に係るバッテリ装置の構成を示す構成図。 本発明の第７の実施形態に係るバッテリ装置の構成を示す構成図。 本発明の第８の実施形態に係るバッテリ装置の構成を示す構成図。 本発明の第９の実施形態に係るバッテリ装置の構成を示す構成図。
符号の説明
１…バッテリ装置、２…バッテリ、３…バッテリボックス、１０…均熱板、１１…日除け、１２…断熱材、１３…ヒータ。

Claims (4)

  1. 積み重ねられた２以上の直方体形状のバッテリと、
    前記バッテリを収納する直方体形状のバッテリボックスと、
    全ての前記バッテリに接触させた均熱板と
    を備えたことを特徴とする電動軽車両のバッテリ装置。
  2. 積み重ねられた２以上の直方体形状のバッテリと、
    前記バッテリを収納する直方体形状のバッテリボックスと、
    最下段に位置する全ての前記バッテリに接触させた均熱板と
    を備えたことを特徴とする電動軽車両のバッテリ装置。
  3. 積み重ねられた２以上の直方体形状のバッテリと、
    前記バッテリを収納する直方体形状のバッテリボックスと、
    全ての前記バッテリに接触させた平面部分と最下段に位置する全ての前記バッテリに接触させた平面部分とを含む均熱板と
    を備えたことを特徴とする電動軽車両のバッテリ装置。
  4. 積み重ねられた２以上の直方体形状のバッテリと、
    前記バッテリを収納する直方体形状のバッテリボックスと、
    最上段に位置する全ての前記バッテリの上面に接触させて覆い、弾性体で封止され、該バッテリを加熱するためのヒータと
    を備えたことを特徴とする電動軽車両のバッテリ装置。
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