JP2014017222A - Portable power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池がインバータや充電又は放電制御用の回路部品のような発熱体と共に筐体内に収納して構成されるポータブル電源装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a portable power supply device in which a secondary battery such as a lithium ion battery is housed in a casing together with a heating element such as an inverter or a circuit component for charge or discharge control.
ポータブル電源装置は可搬性に優れており、必要に応じて様々な場所で機器用の電源を供給するために広く用いられている。この種のポータブル電源装置は、例えばエネルギー密度の高いリチウムイオン電池等の二次電池を収納しており、負荷側で必要となる電力を賄えるようになっている。
ところでポータブル電源装置には、このような二次電池に加えて、当該二次電池に充電又は放電する際に電力を交流―直流変換するためのインバータや、ポータブル電源装置の各種制御を行うための回路部品のように、動作時に発熱体として機能するものが筐体内に収納されている。筐体は装置内部を保護する目的、或いは、安全性確保の目的のために、外部からアクセスできないようにある程度の気密性を有しているため、動作時に内部に配置された発熱体によって、温度が上昇しやすい。
The portable power supply device is excellent in portability, and is widely used to supply power for equipment at various places as required. This type of portable power supply device accommodates a secondary battery such as a lithium ion battery having a high energy density, for example, and can cover the power required on the load side.
By the way, in addition to such a secondary battery, the portable power supply device includes an inverter for performing AC-DC conversion of power when charging or discharging the secondary battery, and various controls for the portable power supply device. A component that functions as a heating element during operation, such as a circuit component, is housed in a housing. The case has a certain degree of airtightness so that it cannot be accessed from the outside for the purpose of protecting the inside of the device or ensuring the safety. Tends to rise.
このようにポータブル電源装置では、二次電池の周囲にインバータや回路基板等の発熱体が存在するため、筐体内をいかに効率的に冷やすかが重要である。特許文献1は冷却に関する技術ではないが、発熱源となる充電用回路の下流側に二次電池を配置すると共に、筐体に通気孔や排気ファンを設けることで、二次電池への充電時に充電用回路で加熱された外気が二次電池に向かって流れるように気流制御を行うことにより、二次電池を加温する技術が開示されている。 As described above, in the portable power supply device, since there are heating elements such as an inverter and a circuit board around the secondary battery, it is important how to cool the inside of the casing efficiently. Although Patent Document 1 is not a technology related to cooling, a secondary battery is disposed on the downstream side of a charging circuit serving as a heat generation source, and a ventilation hole or an exhaust fan is provided in the casing, so that the secondary battery can be charged. A technique for heating a secondary battery by performing airflow control so that outside air heated by a charging circuit flows toward the secondary battery is disclosed.
特許文献1のように、二次電池が収容される筐体に通気孔やファンを設けることによって、筐体内に流れる気流を制御することは、二次電池の温度制御において重要である。しかしながら特許文献1は主に二次電池を加温する場合を対象としたレイアウトであり、二次電池の周囲に配置されたインバータや回路基板等の発熱体を効率的に冷却する構成になっていない。 As in Patent Document 1, it is important in controlling the temperature of the secondary battery to control the airflow flowing in the casing by providing a vent or a fan in the casing in which the secondary battery is accommodated. However, Patent Document 1 is a layout mainly intended for heating a secondary battery, and is configured to efficiently cool a heating element such as an inverter or a circuit board arranged around the secondary battery. Absent.
本発明は上述の課題に鑑みなされたものであり、二次電池と共に発熱体が筐体内に収納して構成されるポータブル電源装置において、筐体内部を効果的に冷却可能なポータブル電源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a portable power supply device that can cool the inside of the housing effectively in a portable power supply device that includes a secondary battery and a heating element housed in the housing. The purpose is to do.
本発明に係るポータブル電源装置は上記課題を解決するために、筐体内に、矩形状の二次電池集積体と、前記二次電池集積体の一の外壁面に沿って配設された第1の発熱体と、前記二次電池集積体の一の外壁面と隣接する他の外壁面に沿って配設された第2の発熱体と、前記二次電池集積体の一の外壁面と前記第1の発熱体との間に配設され、該一の外壁面に沿って第1の通風空間を形成する通風ガイドと、前記第1の発熱体に対向する前記筐体の壁面に、前記第1の通風空間に連通するように設けられた第1の通気孔と、前記筐体の壁面のうち前記二次電池集積体に対して前記通風ガイドと反対側に、前記第2の発熱体と対向するように設けられた第1の排気ファンとを備え、前記第1の通気孔から導入された外気が前記第1の通風空間を介して前記第1の排気ファンから排出されるように構成されたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a portable power supply device according to the present invention includes a rectangular secondary battery assembly and a first secondary battery assembly disposed along an outer wall surface of the secondary battery assembly in a housing. A heating element, a second heating element disposed along another outer wall surface adjacent to one outer wall surface of the secondary battery assembly, one outer wall surface of the secondary battery assembly, and the A ventilation guide disposed between the first heating element and forming a first ventilation space along the one outer wall surface; and a wall surface of the casing facing the first heating element; A first ventilation hole provided to communicate with the first ventilation space; and the second heating element on a side opposite to the ventilation guide with respect to the secondary battery integrated body on a wall surface of the housing. And a first exhaust fan provided so as to face the outside, and the outside air introduced from the first vent hole passes through the first ventilation space. To it characterized in that it is configured to be discharged from the first exhaust fan.
第1の通気孔から導入された外気は、通風ガイドによって設けられた第1の通風空間を通った後、第1の排気ファンから外部に排出される。このようにポータブル電源装置内に、一連の外気の流れを形成することによって、筐体内に収納された第1の発熱体及び第2の発熱体を効率的に冷却することができる。第1の発熱体は通気孔側(上流側)に配置されると共に、通風空間が第1の発熱体の一の外壁面に沿って設けられているため、特に良好な冷却効果が得られる。 The outside air introduced from the first ventilation hole passes through the first ventilation space provided by the ventilation guide, and is then discharged to the outside from the first exhaust fan. Thus, by forming a series of ambient air flows in the portable power supply device, the first and second heating elements housed in the housing can be efficiently cooled. Since the first heating element is disposed on the vent hole side (upstream side) and the ventilation space is provided along one outer wall surface of the first heating element, a particularly good cooling effect is obtained.
一実施形態に係るポータブル電源装置では、前記第1の通風空間は前記第2の発熱体と対面する位置まで延在している。
この態様では、第1の通風空間が第2の発熱体に対面する位置まで延在しているので、第1の通気孔から第1の通風空間内に導入された外気は、第1の発熱体を冷却した後、第2の発熱体が存在する空間に導かれ、第2の発熱体を冷却する。このように、シンプルな構造で複数の発熱体を効率的に冷却できる。
In the portable power supply device according to an embodiment, the first ventilation space extends to a position facing the second heating element.
In this aspect, since the first ventilation space extends to a position facing the second heating element, the outside air introduced into the first ventilation space from the first ventilation hole is the first heat generation. After the body is cooled, the second heating element is guided to the space where the second heating element exists to cool the second heating element. Thus, a plurality of heating elements can be efficiently cooled with a simple structure.
一実施形態に係るポータブル電源装置では、前記第1の発熱体は前記第2の発熱体に比べて動作時の発熱量が多い。
この態様では、比較的発熱量が多い第1の発熱体を通気孔側(上流側)に配置することによって優先的に冷却することができる。一方、第1の発熱体を冷却した後の外気は、比較的発熱量が少なく、排気ファン側(下流側)に配置された第2発熱体に導くことによって、第2の発熱体の冷却に使用できる。このように、発熱量を考慮して筐体内における発熱体のレイアウトを設定することによって、効率的な冷却効果を得ることができる。
In the portable power supply device according to an embodiment, the first heating element generates a larger amount of heat during operation than the second heating element.
In this aspect, it is possible to preferentially cool the first heating element having a relatively large calorific value by disposing it on the vent hole side (upstream side). On the other hand, the outside air after cooling the first heating element has a relatively small calorific value, and is guided to the second heating element arranged on the exhaust fan side (downstream side), thereby cooling the second heating element. Can be used. Thus, an efficient cooling effect can be obtained by setting the layout of the heating elements in the housing in consideration of the heat generation amount.
一実施形態に係るポータブル電源装置では、前記通風ガイドの前記第1の通気孔と反対側の端部が、前記第1の排気ファンに向かうように湾曲している。
この態様では、通風ガイドの端部が第1の排気ファンに向かうように湾曲して形成することにより、第1の通風孔から導入された外気は、第1の通風空間を通った後、第1の排気ファンに向かってスムーズに旋回する。これにより、第1の発熱体を冷却した後の外気を第2の発熱体に向かって効率的に導いて冷却を促進すると共に、第1の排気ファンからの排気効率を高めて、筐体内の通気性をよくすることができる。
In the portable power supply device according to one embodiment, an end portion of the ventilation guide opposite to the first ventilation hole is curved so as to face the first exhaust fan.
In this aspect, the end portion of the ventilation guide is curved so as to be directed toward the first exhaust fan, so that the outside air introduced from the first ventilation hole passes through the first ventilation space, It turns smoothly toward one exhaust fan. Thus, the outside air after cooling the first heating element is efficiently guided toward the second heating element to promote cooling, and the exhaust efficiency from the first exhaust fan is increased, Air permeability can be improved.
一実施形態に係るポータブル電源装置では、前記第1の発熱体は、該第1の発熱体の壁面のうち前記第1の通気孔に対向する側に設けられた第2の通気孔と、前記第1の発熱体の壁面のうち前記第2の通気口とは反対側に設けられた第2の排気ファンと、前記第2の通気孔及び前記第2の排気ファンを互いに連通するように、前記第1の発熱体の内部に形成された第2の通風空間とを備える。
この態様では、第1の通気孔から導入された外気の一部が、該第1の通気孔に対向する側に設けられた第2の通気孔から第2の発熱体の内部に取り込まれる。第2の通気孔から取り込まれた外気は、第1の発熱体の内部に形成された第2の通風空間に沿って第2の排気ファンに向かって流れることにより、第1の発熱体を内側から冷却する。このように、第1の発熱体を内外両側から外気に曝すことによって、第1の発熱体をより効果的に冷却できる。
In the portable power supply device according to an embodiment, the first heating element includes a second ventilation hole provided on a side of the wall surface of the first heating element facing the first ventilation hole, A second exhaust fan provided on the opposite side of the wall surface of the first heating element from the second vent, and the second vent hole and the second exhaust fan communicate with each other. And a second ventilation space formed inside the first heating element.
In this aspect, part of the outside air introduced from the first ventilation hole is taken into the second heating element from the second ventilation hole provided on the side facing the first ventilation hole. The outside air taken in from the second ventilation hole flows toward the second exhaust fan along the second ventilation space formed inside the first heating element, thereby causing the first heating element to move inside. Cool from. Thus, the first heating element can be cooled more effectively by exposing the first heating element to the outside air from both the inside and outside.
一実施形態に係るポータブル電源装置では、前記二次電池集積体の一の外壁面は垂直面であり、前記二次電池集積体の他の外壁面は水平面であり、前記筐体のうち前記第1の通気孔が形成された側は底面である。
この態様では、底面に設けられた第1の通気孔から導入された外気は、第1の発熱体から受ける熱量によって温度が高くなり、上昇気流を生じさせる。第1の通風空間は垂直方向に延在しているので、加熱された外気による上昇気流は阻害されることなく、該第1の通風空間をスムーズに通過し、第1の排気ファンから排出される。このように、筐体内で加熱された外気の流れに沿った内部構造とし、該外気が流れる通路上に発熱部品を配置することで、選択的且つ効率的な冷却性能を得ることができる。
In the portable power supply device according to an embodiment, one outer wall surface of the secondary battery assembly is a vertical surface, the other outer wall surface of the secondary battery assembly is a horizontal surface, and the first of the casings is the first surface. The side on which one air hole is formed is a bottom surface.
In this aspect, the temperature of the outside air introduced from the first ventilation hole provided on the bottom surface is increased by the amount of heat received from the first heating element, and an ascending current is generated. Since the first ventilation space extends in the vertical direction, the ascending airflow due to the heated outside air is not hindered and smoothly passes through the first ventilation space and is discharged from the first exhaust fan. The Thus, selective and efficient cooling performance can be obtained by providing an internal structure along the flow of the outside air heated in the housing and disposing the heat generating component on the passage through which the outside air flows.
一実施形態に係るポータブル電源装置では、前記第1の発熱体は前記二次電池集積体に接続されたインバータであり、前記第2の発熱体は前記二次電池集積体の充電又は給電制御用の回路部品である。
従来のポータブル電源装置では、矩形状の二次電池集積体の周囲に配設されたインバータ(交直/直交周波数変換器)や給電用若しくは充電用の回路部品や給電用の回路部品における発熱を十分に抑制することが出来ず、結果として、ポータブル電源装置が有する本来の出力を得ることが難しかったが、この態様によればインバータや回路部品を効率的に冷却することができる。特にインバータはポータブル電源装置を構成する部品類の中でも大きな発熱量を生じさせるが、外気が導入される第1の通気孔側(上流側)に配置することによって、効果的に冷却することができる。
尚、発熱体にはインバータや充電・給電用の回路部品の他、リレーや制御回路等のように、ポータブル電源装置を構成する各種部品類を採用することができることは言うまでもない。
In the portable power supply device according to an embodiment, the first heating element is an inverter connected to the secondary battery assembly, and the second heating element is for charging or feeding control of the secondary battery assembly. Circuit components.
In conventional portable power supply devices, sufficient heat is generated in inverters (AC / AC / orthogonal frequency converters), power supply or charge circuit components, and power supply circuit components arranged around a rectangular secondary battery assembly. As a result, it was difficult to obtain the original output of the portable power supply device. However, according to this aspect, the inverter and circuit components can be efficiently cooled. In particular, the inverter generates a large amount of heat generation among the components constituting the portable power supply device, but can be effectively cooled by being arranged on the first vent hole side (upstream side) into which outside air is introduced. .
Needless to say, various components constituting the portable power supply device such as a relay and a control circuit can be adopted as the heating element, in addition to the inverter and the circuit components for charging and feeding.
前記第1の通気孔から導入された外気は、通風ガイドによって設けられた第1の通風空間を通った後、第1の排気ファンから外部に排出される。このようにポータブル電源装置内に、一連の外気の流れを形成することによって、筐体内に収納された第1の発熱体及び第2の発熱体を効率的に冷却することができる。第1の発熱体は通気孔側(上流側)に配置されると共に、通風空間が第1の発熱体の一の外壁面に沿って設けられているため、特に良好な冷却効果が得られる。 The outside air introduced from the first ventilation hole passes through the first ventilation space provided by the ventilation guide, and is then discharged from the first exhaust fan to the outside. Thus, by forming a series of ambient air flows in the portable power supply device, the first and second heating elements housed in the housing can be efficiently cooled. Since the first heating element is disposed on the vent hole side (upstream side) and the ventilation space is provided along one outer wall surface of the first heating element, a particularly good cooling effect is obtained.
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Only.
図1は給電切換装置100が装着された本発明の実施形態におけるポータブル電源装置200の外観を示す斜視図であり、図2は前記給電切換装置100の外観を示す斜視図であり、図3は前記ポータブル電源装置200に給電切換装置100を取り付ける様子を模式的に示す斜視図である。尚、図2(a)は給電切換装置100を前面側から示した斜視図であり、図2(b)は給電切換装置100を後面側から示した斜視図である。
前記ポータブル電源装置200は、主として停電時若しくは電力ピーク使用時に常用電源の補完電力として利用可能な電源装置であり、第1の筐体内部202に例えばリチウムイオン電池等の二次電池を収納してなる。二次電池には予め電力が(充電)蓄えられており、停電時若しくは電力ピーク使用時に補完電力として出力できるようになっている。ポータブル電源装置200の前面210には、充電時に電力供給源である外部電源からの充電電力を入力するための充電端子212と、給電時に負荷300側に二次電池からの放電電力を出力するための給電端子214と、二次電池の充放電制御を行うための制御信号の送受信を行うための信号端子216とが設けられている。
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a portable
The portable
第1の筐体上部には取っ手204が備えられており、ユーザが可搬に構成されている。
A
前記給電切換装置100は、ポータブル電源装置200に装着することにより、平常時における常用電源から負荷300側への電力の提供、ポータブル電源装置200内に収納された二次電池への充電、非常時における二次電池から負荷300側への補完電力の提供を、状況に応じて切り換える切換装置である。
給電切換装置100は外観として第2の筐体102を有しており、その後面120には、ポータブル電源装置200(第1の筐体202)の前面210に設けられた充電端子212に嵌合可能な第1の端子122と、ポータブル電源装置200の前面210に設けられた給電端子214に嵌合可能な第2の端子124と、ポータブル電源装置200の前面210に設けられた信号端子216に嵌合可能な第3の端子126とが設けられている。
The power
The power
充電端子212、給電端子214及び信号端子216はポータブル電源装置200の一面(前面210)上に設けられ、第1の端子122、第2の端子124及び第3の端子126は給電切換装置100の一面(後面120)上に設けられている。これにより、図3に示すようにポータブル電源装置100に給電切換装置200を装着する際に、複数の端子間の嵌合をワンタッチで行うことができ、良好な組み付け性が得られる。
尚、本実施形態ではポータブル電源装置200の前面210に端子類をメス型として設けると共に、給電切換装置100の後面120に端子類をオス型として設けることで嵌合させているが、逆でもよく、更には各端子間の電気的な接続が可能な範囲において他の手段を用いてもよいことは言うまでも無い。
また、本発明の実施形態によれば常用電源よりポータブル電源装置への停電時電源切換を行う電源切換装置を第2の筐体102としており、ポータブル電源装置200(第1の筐体202)とは別体としている。このように、給電切換装置100をオプション化とすることで、ポータブル電源装置本体側のコスト低減を図ると共に、前記オプション化した装置の装置本体側への着脱容易化を図ることが出来る。また、既存のポータブル電源装置を用意に給電切換可能とすることが出来る。
さらに、従来の無停電電源装置は、停電時に十分な継続的使用ができない場合がある。長時間使用するためには、容量を大きくする必要があり高価になってしまう。本発明の実施形態によれば、無停電電源装置より安価に自動給電切換を実現することができ、長時間の停電時にも電源として使用することができる。
The charging
In the present embodiment, the terminals are provided as a female type on the
Further, according to the embodiment of the present invention, the power supply switching device that performs power supply switching from the normal power supply to the portable power supply device in the event of a power failure is the
Furthermore, there are cases where the conventional uninterruptible power supply cannot be used sufficiently continuously during a power failure. In order to use it for a long time, it is necessary to increase the capacity, which is expensive. According to the embodiment of the present invention, automatic power feeding switching can be realized at a lower cost than an uninterruptible power supply, and it can be used as a power source even during a long power failure.
給電切換装置100の前面110には常用電源(外部電源)400の出力端子402が接続される第3の端子112と、負荷300(図1の例では電球)側の入力端子302が接続される第4の端子114が設けられている。第3の端子112に接続される常用電源400(典型的には100Vacの商用電源)から入力された交流電力は、給電切換装置100の切換条件に応じて、ポータブル電源装置200の内部に収納されている二次電池に直流変換された後に充電されるか、又は、第4の端子114を介して負荷300側で消費される。
A
尚、給電切換装置100の第2の筐体102上部には、ポータブル電源装置200から補完電力が出力されている際に、その旨を表示するための表示パネル130が接続される第5の端子132が設けられている。表示パネル130はポータブル電源装置200の外面上に張り付けられており、例えば停電時にポータブル電源装置200から補完電力を負荷300に出力する際には、表示パネル130を発光させることにより、視界不良の状況下においてもポータブル電源装置200の位置をユーザに知らしめることができる。
Note that a fifth terminal to which a
図4は本発明に適用される給電切換装置100の内部構成を示すブロック図である。
前記給電切換装置100には、(i)常用電源400に接続される第4の端子112と、ポータブル電源装置200の充電端子212に嵌合可能な第1の端子122との接続状態をON/OFF切換可能な第1のリレー140、(ii)常用電源400に接続される第3の端子112を、負荷300に接続される第4の端子114又はポータブル電源装置200の給電端子214に嵌合可能な第2の端子124のいずれか一方にON/OFF切換可能な第2のリレー142、(iii)信号端子126を用いて制御信号を送受信することにより給電切換装置100の動作制御を実施する制御手段であるCPU150、及び、(iv)該CPU150によって参照される計時手段であるタイマ144を備える。
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the power
In the power
第1のリレー140はCPU150から受信する制御信号に基づいてON/OFFが切り換えられる。第2のリレー140は電磁式リレーであり、第3の端子112に入力される常用電源400からの入力電力に応じてON/OFFが切り換えられる。CPU150は第1のリレー140のON/OFF制御の他、給電切換装置100を構成する各部位の制御を実施すると共に、信号端子126を介してポータブル電源装置200との間でも制御信号の送受信を行う。
尚、表示パネル130が接続される第5の端子132は第2の端子124と第2のリレー142とを接続する配線に接続されており、第2の端子124を介してポータブル電源装置200から出力される補完電力によって駆動されるようになっている。
The
The
図5は前記ポータブル電源装置200及び給電切換装置100の内部構成を示す回路図である。
常用電源400の出力端子402が給電切換装置100の第3の端子112に接されることにより、給電切換装置100に交流電力が入力される。第3の端子112に入力された交流電力は、安全用のヒューズ152が設けられた配線150に印加される。配線150は第2のリレー142の端子142a、142c及び励磁部142gに接続される。平常時には、常用電源400から所定の交流電力が入力されるので、該交流電力によって励磁部142gによって、第2のリレー142は端子142a、142cがそれぞれ端子142e及び142fに接続されるように切り換えられる(以下、この状態を「第2のリレー142がOFF状態にある」と適宜称する)。第2のリレー142の端子142e及び142fは、配線154を介して、負荷300が接続された第4の端子114に接続されている。これにより、平常時においては、常用電源400から入力された交流電力は、第2のリレー142を介して、負荷300に供給される。
FIG. 5 is a circuit diagram showing the internal configuration of the portable
When the
このとき、第1のリレー140は、CPU150からの制御信号によってOFF状態に切り換えられている。常用電源400から交流電力が入力される配線150は、該配線150から分岐した配線156を介して、第1のリレー140の端子140a及び140bに接続されている。一方、第1のリレー140の端子140c及び140dはポータブル電源装置200の充電端子212に嵌合する第1の端子122に接続されているが、上述のように第1のリレー140がOFF状態に切り換えられているため、ポータブル電源装置200は常用電源400から電気的に隔離されている。
これにより、平常状態において給電切換装置100を介してポータブル電源装置200を常用電源400に接続していても、ポータブル電源装置200に収納された二次電池に常用電源400から過充電されることにより、二次電池の寿命が低下することを効果的に防止することができる。
At this time, the
Thereby, even if the portable
尚、配線156には更に配線158が並列に接続されており、該配線158を介してACDCコンバータ160が接続されている。ACDCコンバータ160は配線158から入力された交流電力を直流電力(例えば+12Vdc)に変換して出力する。このようにACDCコンバータ160にて整流された直流電力は、例えばCPU150等の給電切換装置100内の各部位に駆動用として供給される。
Note that a
一方、常用電源400から正常に交流電力が供給される平常時においても、ポータブル電源装置200の二次電池の充電率(SOC)が低下した場合には、CPU150はその旨を信号端子126を介してポータブル電源装置200から受信し、第1のリレー140をON状態に切り換える(すなわち、端子140a及び140bをそれぞれ端子140c及び140dに接続するように切り換える)。これにより、常用電源400から入力された交流電力は、配線150、配線156及び第1のリレー140を介して第1の端子122に印加され、該第1の端子122と嵌合している充電端子212からポータブル電源装置200に入力される。
ポータブル電源装置200に入力された交流電力は充電回路230を介してインバータ232に供給され、直流変換された後、二次電池234に充電される。このようにして、平常時においても二次電池234の充電率が不足した場合には、適宜間隔で自動的に常用電源400から供給される交流電力を二次電池に充電することにより、充電率を回復することができる。この際、ポータブル電源装置200には給電切換装置100を装着した状態のままであり、ユーザも配線の切り換え操作を行う必要もない。そのため、停電等の非常時に備えて、少ない管理負担のもと、二次電池234の充電率を適切な範囲内に維持することができる。
On the other hand, if the charge rate (SOC) of the secondary battery of the portable
The AC power input to the portable
常用電源400から停電等の要因によって交流電力の供給が停止した場合、第2のリレー140の励磁部140gへの交流電力の供給もなくなる。すると、第2のリレー140は端子142b及び142dがそれぞれ端子142e及び142fに接続されるように切り換えられる(すなわち、図5に示す状態に切り換わる。以下、この状態を「第2のリレー142がON状態にある」と適宜称する))ことによって、第2の端子124は第2のリレー140及び配線154を介して、第4の端子114に接続された負荷300に電気的に接続される。
このときポータブル電源装置200の動作制御を実施するCPU250は、信号端子126を介して給電切換装置100のCPU150から二次電池234から補完電力を出力(すなわち放電)する旨の制御信号を受信し、ポータブル電源装置200の各部位を制御することによって、給電端子214から補完電力を出力する。このとき二次電池234に充電された直流電力はインバータ232によって交流変換された後、給電回路236を介して給電端子214から、補完電力として出力される。
給電端子214から出力された補完電力は、該給電端子214に嵌合している第2の端子124から給電切換装置100に入力され、第1のリレー140及び配線154を介して負荷300に供給される。
When the supply of AC power from the
At this time, the
The complementary power output from the
図6は前記給電切換装置100の詳細な動作を示すフロー図である。
まず初期状態(ステップS101)では、停電等が生じていない平常時にあり、第1のリレー140はOFF状態(図5において端子140a及び140bがそれぞれ端子140c及び140dに接続されていない状態)にあり、且つ、第2のリレー142もOFF状態(図5において、第2のリレー142は端子142a、142cがそれぞれ端子142e及び142fに接続されている状態)にある。このように平常時である初期状態では、常用電源は負荷300に電気的に接続されている。
そしてCPU150はタイマ144によって2秒カウントした後、配線150に設けられた不図示の電流センサについて基準電流値ゼロのキャリブレーションを行う(ステップS102)。
FIG. 6 is a flowchart showing the detailed operation of the power
First, in the initial state (step S101), it is in a normal state where no power failure or the like has occurred, and the
Then, after counting for 2 seconds by the
その後、CPU150は第2のリレー140をOFF状態からON状態に切り換えることによって、常用電源400に接続されていた負荷300を電気的に切り離す(ステップS103)。CPU150はこの状態で3秒間待機した後、第1のリレー140をOFF状態からON状態に切り換えることによって、常用電源400を第1の端子122と嵌合している充電端子212に接続する(ステップS104)。
CPU150は上述の配線150に設けられた電流センサをモニタリングすることによって、充電端子212を介して二次電池234に流れる充電電流値がどの程度なのかを測定する(ステップS105)。その結果、充電電流が500mA以下である場合、CPU150は二次電池234の充電率(SOC)が十分に高く、充電を行う必要がないと判断して、第1のリレー140をOFF状態に戻す(ステップS106)。一方、充電電流が500mA以上より大きい場合、二次電池234の充電率(SOC)が減っているため充電が必要と判断し、電流センサのモニタリング値が2A未満になるまでステップS106に待機する。
Thereafter, the
The
ステップS106を実施した後、CPU150は15秒間待機し、第2のリレー1402をOFF状態に切り換えると共に、タイマ144によって90日間のカウントダウンを開始する(ステップS107)。そして、90日間のカウントダウンが終了するタイミングで、処理をステップS103に戻して、上記処理を繰り返し実行する。二次電池234の充電率(SOC)は、停電などの補完電力を必要とする事態が生じない場合であっても、時間の経過と共に次第に減少する。本実施形態では、このように規定日数をカウントダウンすることによって、定期的に二次電池234への充電を行うことができ、万が一停電などの非常事態が生じた場合給電に切り換えることができる。特に、このような制御は自動的に行われるため、ユーザの管理負担が少なくて済む。
After executing Step S106, the
停電等が生じない平常時には、上記充電操作がカレンダタイマに基づいて適宜間隔で実施されるが、その間に停電等が生じた場合には以下の制御が実施される。配線150に設けられた電流センサは常に電流値を監視しており、CPU150は当該電流値が予め設定された閾値未満になった場合に停電等の非常事態が発生したと判断する。ステップS103、S104、S105、S106、S107のいずれかのステップを実施中に、このような非常事態が検知された場合、CPU150は処理をステップS108に進め、第1のリレー140をON状態に切り換えると共に、第2のリレー142をOFF状態に切り換え(ステップS108)、2秒待機した後、第1のリレー140をOFF状態に切り換える(ステップS109)。これにより、二次電池234は充電端子212を介して負荷300に電気的に接続され、補完電力(充電電力)が負荷300に供給される。このとき表示パネル130にも補完電力の一部が供給され、発光することによりユーザに対してポータブル電源装置200の位置を知らしめる。
In normal times when no power failure or the like occurs, the above charging operation is performed at appropriate intervals based on the calendar timer. However, if a power failure occurs during that time, the following control is performed. The current sensor provided in the
ステップS109において二次電池234から負荷300に補完電力が供給される状態は、停電等の非常事態が終了して常用電源400が復旧するか、或いは、ユーザが手動によって初期化を行うまでの間、継続される。前者の場合は、CPU150は処理をステップS103に戻し、後者の場合はS101に戻す。
In step S109, the supplementary power is supplied from the
尚、本実施形態では停電などの非常事態が発生することによって常用電源400がシャットダウンした場合に、給電切換装置100によって負荷300への給電源を切り換える制御を説明した。これに代えて、常用電源400がシャットダウンしない場合であっても、電気料金の価格が時間帯によって変化する場合には、電気料金の価格が高い時間帯には二次電池234からの補完電力によって負荷300を駆動しつつ、電気料金が安い時間帯に常用電源400から負荷300への給電を行うと共に二次電池234の充電を行ってもよい。これにより、負荷300で消費する電力コストを効果的に節約することができる。
In the present embodiment, the control for switching the power supply to the
次に本発明の実施形態に係るポータブル電源装置200の内部構成を図7に基づいて説明する。
ポータブル電源装置200は、必要に応じて様々な場所で機器用の電源を供給するために、可搬性に優れたポータブル電源装置であり、筐体202内にエネルギー密度の高いリチウムイオン電池等の二次電池セルが複数集積してなる矩形状の二次電池集積体(以下、「二次電池234」と称する)を収納している。二次電池234は充電端子212(図2を参照)に外部交流電源(例えば商用100Vac)を接続することにより充電可能であり、給電端子214(図2を参照)に負荷を接続することにより給電可能に構成されている。
Next, the internal configuration of the portable
The portable
筐体202には、上述の二次電池234と共に、インバータ232、充電回路230、給電回路236、リレー262が収納されている。
インバータ232は、外部交流電源から入力された交流電力を直流変換して二次電池234に充電、又は、二次電池234に蓄積された直流電力を交流変換して給電する直流/交流変換ユニットである。
充電回路230及び給電回路236は、二次電池234の充電制御又は給電制御に関する回路部品であって、例えば、インバータ232の入出力制御や、二次電池234の過充電・過放電を防止するために充電又は放電の許可・禁止を判断する制御回路、二次電池234の充電率(SOC)の演算回路のようなポータブル電源装置200の動作に関する各種制御回路を含んでいてもよい。尚、図1の例では、充電回路230及び給電回路236は一つの基板上に集積されている。
リレー262はインバータ232、充電回路230及び給電回路236を含む、ポータブル電源装置200の動作に関する回路上に設置された充放電の許可リレーであり、電源回路上には、安全用のヒューズ261が設けられている。
In addition to the above-described
The
The charging
The
図8は前記ポータブル電源装置200の内部構成を示す回路図である。
インバータ232と二次電池234とは、配線237によって接続されている。該配線237には、二次電池234の充電時にはインバータ232によって直流変換された直流充電電流が二次電池234に向かって流れる。二次電池234の放電時(補完電力の出力時)には、該配線237には二次電池234からインバータ232に向かって直流放電電流が流れる。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an internal configuration of the portable
The
このように充放電電流が流れる配線237には、電圧検知センサ240が並列に接続されており、該配線237における電位が測定可能に構成されている。また、配線237には電流検知センサ242が直列に接続されており、該配線237を流れる充放電電流が測定可能に構成されている。電圧検知センサ240及び電流検知センサ242の検出値は、それぞれ演算手段であるCPU250に送信され、二次電池234の充電率(SOC)の算出に用いられる。
尚、電圧検知センサ240は例えば集積基板からなるCPU250と一体的に構成されていてもよい。
In this way, the
The
ここで、CPU250によって実施される、二次電池234の充電率(SOC)の演算方法について具体的に説明する。図9は二次電池234の充電率(SOC)の演算方法を示すフローチャートである。
まずCPU250は、メモリなどの記憶手段に予め記憶されたデータテーブル260,261からデータを取得し(ステップS101)、二次電池234の電圧(V)と充電率(SOC)との関係を示す関数f(V)、及び、二次電池234の抵抗損を求める(ステップS102及びS103)。
Here, the calculation method of the charging rate (SOC) of the
First, the
一般的に二次電池234の電圧(V)と充電率(SOC)とは任意の関数によって規定される関係にあるが、その関数は二次電池234の種類毎に異なる。データテーブル260には、当該使用される二次電池或いは同型の二次電池について、電池入出電流が0で静定した状態の電池端子電圧V0と、それに応じたSOC値とを予め試験的に得られたものにより構成されている。
図10はデータテーブル260の一例であり、電池入出電流が0で静定した状態の電池端子電圧V0と、それに応じたSOC値との組み合わせがテーブル状に多数記憶されている。
In general, the voltage (V) and the charging rate (SOC) of the
Figure 10 is an example of a data table 260, the battery terminal voltage V 0 which state the battery input and current is settled in 0, the combination of the SOC value is stored a number in a table form accordingly.
ステップS102では、CPU250はこのようなデータテーブル260に含まれるデータに基づいて、二次電池234の電圧(V)と充電率(SOC)との関係を、f(V)として求める。例えば、データテーブル260に含まれる電圧と充電率(SOC)との値に基づいて、最小二乗法等の手法を用いて近似的にf(V)を求めるとよい。
尚、データテーブル260に代えて、メモリなどの記憶手段にf(V)自体を記憶することで、CPU250でf(V)を演算するための処理負担を軽減してもよい。
In step S <b> 102, the
Instead of the data table 260, the processing load for calculating f (V) by the
また、電圧検知手段240による電圧検知の際には、配線237には充放電電流が流れているため、二次電池234の内部抵抗や各種配線抵抗などによって少なからず電圧降下が生じる。そのため、電圧検知センサ240の検出値には、このような電圧降下成分が少なからず含まれ、これを補正することが充電率(SOC)の演算精度上、重要である。
メモリなどの記憶手段には、二次電池234の充放電電流Iと該二次電池234の端子間における電圧降下値ΔVとの関係を予め定めたデータテーブル261が予め記憶されている。図11はデータテーブル261の一例であり、充放電電流値Iと、それに応じた回路における電圧降下値ΔVとの組み合わせがテーブル状に多数記憶されている。
In addition, when the voltage is detected by the voltage detection means 240, a charge / discharge current flows through the
A storage unit such as a memory stores in advance a data table 261 that predetermines the relationship between the charge / discharge current I of the
ステップS103では、CPU250はこのようなデータテーブル261に含まれるデータに基づいて、二次電池234の抵抗損kcを算出する。CPU250はデータテーブル261を読み込むことにより、例えば最小二乗法のような手法によって近似関数として抵抗損kcを算出する。これにより、データテーブル261に記憶された実測値に従って、抵抗損kcを精度よく求められる。本実施形態では、CPU250に求める処理速度を優先するために、充放電電流Iと電圧降下値ΔVとの関係を一次関数であると近似し、その比例定数として抵抗損kcを求める。なお、充放電電流Iと電圧降下値ΔVとの関係を高次関数であると近似することにより、抵抗損kcをより精度よく求め、充電率SOCの算出精度を向上させてもよい。
In step S103, the
続いて、CPU250は次式
SOC=f(V)+K
の式に基づいて二次電池234の充電率(SOC)を求める(ステップS104)。ここでKは電圧検知センサ240に対して上述した電圧降下分を補正するための定数である。この定数Kは電圧降下分を打ち消すように予め試験的に求められてもよい。
Subsequently, the
Based on the equation, the charging rate (SOC) of the
本実施形態では特に、定数Kは電流検知センサ242の検出値Iを用いて、次式
K=f(kc×I)
により求めたものを採用する。ここでkcはステップS103で求めたものを使用しており、二次電池234の流入電流による抵抗損(回路+電池内部抵抗ほか)を電流に比例したものとみなす際の定数である。電圧降下分は配線237を流れる電流値に依存するため、このように定数Kを電流値に基づいて求めることにより、配線237を流れる充放電電流の大きさに基づいて、電圧降下成分である定数Kをより正確に求めることができる。
In particular, in the present embodiment, the constant K uses the detection value I of the
Adopt the one obtained by. Here, kc uses the value obtained in step S103, and is a constant when the resistance loss (circuit + battery internal resistance, etc.) due to the inflow current of the
尚、一般的に、二次電池234の充電率(SOC)は二次電池234が置かれる環境温度にも依存するため、定数Kを算出する上式に当該温度をパラメータとして含めてもよい。
In general, since the charging rate (SOC) of the
このように二次電池234が充放電する際には、充放電電流に比例した電圧低下(電池内部抵抗、回路抵抗による電圧降下)が生じ、電圧検知センサ240によって検出可能なみかけの電圧Vが低下してしまうことを考慮して、それを補うべく、電流比例の電圧降下分を補足することによって、算出される充電率(SOC)の精度低下を減じることができる。尚、補正項kcは、厳密には、1次直線での直線とはならないが、それであっても直線近似が概ね適合する。
Thus, when the
また本実施形態における算出方法によれば、従来技術で説明したような積分を用いた演算を行わないので、リセット等の処置が不要で、精度の低い電流計(安価で入手性がよい)を用いて簡易に信頼性のある精度で充電率(SOC)を求めることができる。
本実施形態を検証した結果、定数Kを用いた補正項を用いない場合、算出したSOC値の精度は±5%程度変動していたが、補正項を設けることで、その分はキャンセルされ、電流による変動は±1%程度に抑えられた。電池の電流−電圧特性(補正項計算)が比例特性でない等により、直線近似である本考案では、その変動をゼロに抑えることはできなかったが、実用上は十分な効果が確認(実感)できた。
Further, according to the calculation method in the present embodiment, the calculation using the integral as described in the prior art is not performed, so that a resetting or the like is unnecessary, and an ammeter with low accuracy (low cost and good availability) is provided. The charging rate (SOC) can be easily obtained with reliable accuracy.
As a result of verifying the present embodiment, when the correction term using the constant K is not used, the accuracy of the calculated SOC value fluctuates by about ± 5%, but by providing the correction term, the amount is canceled, The fluctuation due to current was suppressed to about ± 1%. Although the current-voltage characteristics (correction term calculation) of the battery is not a proportional characteristic, the present invention, which is a linear approximation, could not suppress the fluctuation to zero, but a practically sufficient effect was confirmed (actual feeling) did it.
次に本発明の本発明の実施形態に係るポータブル電源装置200の内部の冷却空気の流れを図12に基づいて模式的に示す。
ポータブル電源装置200は、必要に応じて様々な場所で機器用の電源を供給するために、可搬性に優れた電源装置であり、筐体202内にエネルギー密度の高いリチウムイオン電池等の二次電池セルが複数集積してなる矩形状の二次電池集積体(以下、「二次電池234」と称する)を収納している。二次電池234は不図示の充電端子に外部交流電源(例えば商用100Vac)を接続することにより充電可能であり、不図示の給電端子に負荷を接続することにより給電可能に構成されている。
Next, the flow of the cooling air inside the portable
The portable
筐体202には、上述の二次電池234と共に、インバータ232、充電回路230、給電回路236、リレー262が収納されている。
インバータ232は、外部交流電源から入力された交流電力を直流変換して二次電池234に充電、又は、二次電池234に蓄積された直流電力を交流変換して給電する直流/交流変換ユニットである。
充電回路230及び給電回路236は、二次電池234の充電制御又は給電制御に関する回路部品であって、例えば、インバータ232の入出力制御や、二次電池234の過充電・過放電を防止するために充電又は放電の許可・禁止を判断する制御回路、二次電池234の充電量(SOC)の演算回路のようなポータブル電源装置200の動作に関する各種制御回路を含んでいてもよい。
リレー262はインバータ232、充電回路230及び給電回路236を含む、ポータブル電源装置200の動作に関する回路上に設置されたリレーである。
尚、電源回路上には、安全用のヒューズ261が設けられている。
In addition to the above-described
The
The charging
The
A
ポータブル電源装置200の動作時には、インバータ232、充電回路230、給電回路236、リレー262はそれぞれ発熱体として機能する。特にインバータ232は発熱量が多く、本実施例において第1の発熱体として機能する。充電回路230、給電回路236、リレー262は、インバータ232より発熱量が少なく、それぞれ第2の発熱体として機能する。
During the operation of the portable
尚、本実施例では図示を省略しているが、筐体202内には、ポータブル電源装置200の全体動作を制御するコントローラ基板も収納されている。コントローラ基板は、共に筐体202内に収納された各ユニット、部品等との間で制御信号を送受信することにより、ポータブル電源装置200の動作を制御する。このコントローラ基板もまた、動作時に少なからず熱量を発生させるので、上述の発熱体として取り扱って良いことは言うまでもない。
Although not shown in the present embodiment, a controller board that controls the overall operation of the portable
筐体202内においてインバータ232は二次電池234の一の外壁面270に沿って配設されており、充電回路230、給電回路236及びリレー262は該一の外壁面270に隣接する他の外壁面271に沿って配設されている。また、一の外壁面270とインバータ232との間には通風ガイド276が配設されており、該通風ガイド276と筐体202の内壁面との間には第1の通風空間272が形成されている。この第1の通風空間272は一の外壁面270に沿って、筐体202の下方から上方に向かって延在している。
なお、これら発熱体はその発熱が二次電池234に悪影響を及ぼさないようにするため、それぞれ二次電池234の垂直方向に延在する一の壁面270(垂直面)及び他の外壁面271から離隔した位置に配置されている。
In the
In order to prevent the heat generation from adversely affecting the
一方、二次電池234の一の外壁面270と隣接する他の外壁面271(水平面)と離隔した位置には、第2の発熱体である充電回路230及び給電回路236が該他の外壁面271に沿って配設されている。図1の例では、充電回路230及び給電回路236と共に発熱源となり得るリレー262や制御回路等も配置されている。
On the other hand, at a position separated from one
筐体202のインバータ232に対向する面には、スリット状に形成された第1の通気孔274が設けられており、外気が筐体202内に導入可能に構成されている。また、筐体202のうち、二次電池234を挟んで通風ガイド276の反対側の側壁面278の、第2の発熱体(充電回路230、給電回路236及びリレー262)と対面する位置には、排気孔280と共に排気ファン282が設けられている。第1の通気孔274から装置内部に導入された外気は、図1において矢印A1−A3で示す流路に従って、第1の通風空間272を通って筐体202内を上昇した後(矢印A1を参照)、筐体202の天井壁に沿って旋回して(矢印A2を参照)、排気ファン282によって排気孔280から外部に排出される(矢印A3を参照)。このように筐体202内に一連の外気の流れを形成することによって、装置内部に配置された各種発熱体を効果的に冷却できる。
A surface of the
この例では、第1の通風空間272は第2の発熱体(充電回路230、給電回路236及びリレー262)と対面する位置まで延在して形成されている。これにより、第1の通気孔274から第1の通風空間272内に導入された外気は、第1の発熱体(インバータ232)を冷却した後、第2の発熱体が存在する空間に導かれ、第2の発熱体を冷却する。このように、シンプルな構造で複数の発熱体を効率的に冷却できる。
In this example, the
通風ガイド276の第1の通気孔274と反対側の端部には、第1の排気ファン282に向かうように湾曲した湾曲部275が形成されている。第1の通風孔274から導入された外気は、第1の通風空間272を通った後、湾曲部275により第2の発熱体に向かってスムーズに旋回される。これにより、インバータ232を冷却した後の外気を第2の発熱体に効率的に当てることで冷却を促進できる。また、湾曲部275によって旋回された外気は、充電回路230及び給電回路236等の発熱部品上を通りながら冷却排風出来るように構成されている。
A
また発熱量の大きなインバータ232を外気の流れの上流側(第1の通気孔274側)に配置することにより、外部から導入した低温の外気に曝し、優先的に冷却できる。一方、インバータ232を冷却した後の外気は、比較的発熱量が少なく、第1の排気ファン282側(下流側)に配置された第2発熱体に導くことによって、第2の発熱体の冷却に使用できる。このように、発熱量を考慮して筐体202内における発熱体のレイアウトを設定することによって、効率的な冷却効果を得ることができる。
Further, by disposing the
インバータ232を冷却する際に温められた外気は、取得した熱量によって上昇しようとする。本実施例では、第1の通風空間272が上下方向に延在しているので、このような外気の流れを阻害することなく、筐体202をスムーズに流れることができる。そして、このような外気の流路上に各発熱部材を配置することで、選択的且つ効率的な冷却が可能となる。
The outside air warmed when the
図13は前記インバータ232の内部における冷却空気の流れを模式的に示す図であり、図14はポータブル電源装置200の内部においてインバータ232の内部を経由する冷却空気の流れを模式的に示す図である。
FIG. 13 is a diagram schematically showing the flow of cooling air inside the
インバータ232の壁面のうち第1の通気孔274に対向する側には、インバータ232内に外気を導入するための第2の通気孔284が設けられている。またインバータ232の、第2の通気孔284とは反対側にはインバータ232内の空気を排出するための第2の排気ファン286が設けられている。そして、インバータ232内には、第2の通気孔284及び第2の排気ファン286を互いに連通するように形成された第2の通風空間287が形成されている。
これにより、筐体202の外部から第1の通気孔274を介して導入された外気の一部が、第2の通気孔284を介してインバータ232内部に導かれる(矢印B1を参照)。インバータ232内部に導入された外気は、インバータ232を内部から冷却しながら上昇し、上方に設けられた第2の排気ファン286からインバータ232外に排出される(矢印B2を参照)。
第2の排気ファン286によってインバータ232から排出された空気は、インバータ232と反対側の2の筐体202側面に設けられた第1の排気ファン282によって引き込まれることによって充電回路230、給電回路236及びリレー262等の発熱部品上を通りながら外部に排出される(矢印B3を参照)。
A
Thereby, a part of the outside air introduced from the outside of the
The air exhausted from the
図15は前記ポータブル電源装置200の内部における冷却空気の流れ全体を模式的に示す図である。
ポータブル電源装置200の内部において、第1の通気孔274から導入された外気の流れは、インバータ232の外側を通る気流A(詳しくは、図10の矢印A1〜A3を参照)と、インバータ232の内部を通る気流B(詳しくは、図12の矢印B1〜B3を参照)とから構成される。このような2つのルートを形成することによって、ポータブル電源装置200の内部に配設されたインバータ232、充電回路230及び給電回路236等の発熱部品を効果的に冷却できると共に、これらの部品によって暖められた空気の流れを妨げることなくスムーズに形成することで、効率的な冷却が可能となる。
FIG. 15 is a diagram schematically showing the entire flow of cooling air inside the portable
Inside the portable
本発明は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池がインバータや充電又は放電制御用の回路部品のような発熱体と共に筐体内に収納して構成されるポータブル電源装置に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a portable power supply device configured such that a secondary battery such as a lithium ion battery is housed in a housing together with a heating element such as an inverter or a circuit component for charge or discharge control.
200 ポータブル電源装置
202 筐体
230 充電回路
234 二次電池
236 給電回路
261 ヒューズ
262 リレー
270 一の外壁面
271 他の外壁面
272 第1の通風空間
274 第1の通気孔
275 湾曲部
276 通風ガイド
280 排気孔
282 第1の排気ファン
284 第2の通気孔
286 第2の排気ファン
287 第2の通風空間
200 Portable
Claims (8)
矩形状の二次電池集積体と、
前記二次電池集積体の一の外壁面に沿って配設された第1の発熱体と、
前記二次電池集積体の一の外壁面と隣接する他の外壁面に沿って配設された第2の発熱体と、
前記二次電池集積体の一の外壁面と前記第1の発熱体との間に配設され、該一の外壁面に沿って第1の通風空間を形成する通風ガイドと、
前記第1の発熱体に対向する前記筐体の壁面に、前記通風空間に連通するように設けられた第1の通気孔と、
前記筐体の壁面のうち前記二次電池集積体に対して前記通風ガイドと反対側に、前記第2の発熱体と対向するように設けられた第1の排気ファンと
を備え、
前記第1の通気孔から導入された外気が前記第1の通風空間を介して前記第1の排気ファンから排出されるように構成されたことを特徴とするポータブル電源装置。 In the housing,
A rectangular secondary battery assembly;
A first heating element disposed along one outer wall surface of the secondary battery assembly;
A second heating element disposed along another outer wall surface adjacent to one outer wall surface of the secondary battery assembly;
A ventilation guide disposed between one outer wall surface of the secondary battery assembly and the first heating element, and forming a first ventilation space along the one outer wall surface;
A first ventilation hole provided in a wall surface of the housing facing the first heating element so as to communicate with the ventilation space;
A first exhaust fan provided on the side of the wall of the housing opposite to the ventilation guide with respect to the secondary battery assembly, and provided to face the second heating element;
A portable power supply device configured to discharge outside air introduced from the first ventilation hole from the first exhaust fan through the first ventilation space.
該第1の発熱体の壁面のうち前記第1の通気孔に対向する側に設けられた第2の通気孔と、
前記第1の発熱体の壁面のうち前記第2の通気口とは反対側に設けられた第2の排気ファンと、
前記第2の通気孔及び前記第2の排気ファンを互いに連通するように、前記第1の発熱体の内部に形成された第2の通風空間と
を備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のポータブル電源装置。 The first heating element is:
A second ventilation hole provided on a side of the wall surface of the first heating element facing the first ventilation hole;
A second exhaust fan provided on the opposite side of the wall of the first heating element from the second vent;
2. A second ventilation space formed in the first heating element so as to communicate the second ventilation hole and the second exhaust fan with each other. 5. The portable power supply device according to any one of 4.
前記二次電池集積体の他の外壁面は水平面であり、
前記筐体のうち前記第1の通気孔が形成された側は底面であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のポータブル電源装置。 One outer wall surface of the secondary battery assembly is a vertical surface,
The other outer wall surface of the secondary battery assembly is a horizontal plane,
The portable power supply device according to any one of claims 1 to 6, wherein a side of the housing on which the first ventilation hole is formed is a bottom surface.
前記第2の発熱体は前記二次電池集積体の充電又は給電制御用の回路部品であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のポータブル電源装置。 The first heating element is an inverter connected to the secondary battery assembly;
8. The portable power supply device according to claim 1, wherein the second heating element is a circuit component for charging or feeding control of the secondary battery integrated body. 9.
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Cited By (5)
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JP2015149226A (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 日立マクセル株式会社 | power storage device |
JP2018196240A (en) * | 2017-05-17 | 2018-12-06 | 株式会社マキタ | Charger charging battery pack of electric power tool |
CN110176561A (en) * | 2018-02-19 | 2019-08-27 | 株式会社Lg化学 | Terminal shell and its battery pack with improved secondary cell state estimation function |
CN116125835A (en) * | 2022-12-06 | 2023-05-16 | 广东力科新能源有限公司 | Outdoor portable energy storage power supply intelligent management system |
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015149226A (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 日立マクセル株式会社 | power storage device |
JP2018196240A (en) * | 2017-05-17 | 2018-12-06 | 株式会社マキタ | Charger charging battery pack of electric power tool |
CN110176561A (en) * | 2018-02-19 | 2019-08-27 | 株式会社Lg化学 | Terminal shell and its battery pack with improved secondary cell state estimation function |
JP2020528642A (en) * | 2018-02-19 | 2020-09-24 | エルジー・ケム・リミテッド | Terminal case with improved secondary battery status estimation function |
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CN110176561B (en) * | 2018-02-19 | 2023-01-13 | 株式会社Lg新能源 | Terminal housing having improved secondary battery state estimating function and battery pack having the same |
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CN116125835B (en) * | 2022-12-06 | 2024-02-02 | 广东力科新能源有限公司 | Outdoor portable energy storage power supply intelligent management system |
CN117060017A (en) * | 2023-10-11 | 2023-11-14 | 深圳市神通天下科技有限公司 | Rechargeable lithium ion battery device |
CN117060017B (en) * | 2023-10-11 | 2023-12-19 | 深圳市神通天下科技有限公司 | Rechargeable lithium ion battery device |
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