JP3829487B2 - 電池パック冷却機能付充電器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は接続される電池パックを強制的に冷却する冷却ファンを備えた電池パック冷却機能付充電器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯用電気機器の電源としてニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池が広く使用されているが、電池温度が６０℃〜７０℃程度を超える状態で充電が行われると、充電末期に発生する酸素ガスの影響で電池の構成材料が劣化し、内部短絡や容量低下等の故障が発生し易くなる。この故障を防止するため、充電器は充電時に電池温度が６０℃を超えたならば充電を停止するよう制御していた。
このため、周囲温度が高い場合には充電時の電池の自己発熱によって満充電前に充電が停止してしまうという問題、高負荷で電池パックを使用した直後には電池温度が６０℃を超えてしまう確率が高く、自然冷却により電池温度が下がるまでの長い時間充電を開始できないという問題があったが、これらの問題を解消するため、充電中に電池パックを強制空冷するように冷却ファンを設けた充電器があった。このように電池パックを強制的に冷却するようにした冷却機能付充電器の一例を図２に示す。
【０００３】
図において、複数の空気流入孔１４及び空気流出孔１５を備えた電池パック２は上ケース３、下ケース４、充電制御基板５、冷却ファン６からなる充電器１に接続されている。下ケース４には冷却ファン６の空気吸入孔８が、上ケース３には空気吐出孔９が設けられており、冷却ファン６と充電制御基板５との間には熱遮蔽壁３ａ、４ａが設けられた構成をしていた。
充電器１の電池挿入孔１０に電池パック２が装着されると、充電制御基板５が電池接続を検出し冷却ファン６が駆動し、空気吸入孔８→空気吐出孔９→空気流入孔１４→電池パック２内部→空気流出孔１５の経路で空気が流れ、電池パック１内部の複数の素電池１６が強制空冷される。なお、充電制御基板５が電池パック２内の感温センサ１７の温度を検出し、６０℃以下であれば充電開始し６０℃以上であれば６０℃以下になるまで冷却してから充電を開始する等の機能を備えた構成をしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような構成としたことにより、電池温度が急激に上昇してしまうことを防ぎ、満充電前に充電が停止してしまうことを防止することができると共に、高負荷で使用した直後の電池パックであってもすぐさま充電を開始することができるようになるが、しかしながら従来の充電器は、充電制御基板５が電池パック１の充電中に発生する熱を冷却ファン６により電池パック１内に吐出してしまうことがないように冷却ファン６の下方に充電制御基板５が位置しないように充電制御基板５の形状を規制しなければならないという欠点があった。すなわち、冷却ファン６の面積に相当する分だけ基板５の利用不可能な面積が発生し充電制御基板５を大型としてしまい、充電器１を大型化してしまうという欠点があった。本発明の目的は、上記した従来の欠点を解消し、充電制御基板及び充電器の小型化を図ることのできる電池パック冷却機能付充電器を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、冷却ファンを充電制御基板よりも上ケース側に設けると共に、上ケースに冷却ファンと外気とを連通させる空気吸入孔を設けることにより達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明電池パック冷却機能付充電器の一実施形態を図１に示す。
充電器１は上ケース３、下ケース４、充電制御基板５、冷却ファン６、熱遮蔽蓋７等から構成されている。上ケース３には電池挿入孔１０と、遮蔽壁３ａ等から形成され冷却ファン６を収納する収納部１１とが設けられており、収納部１１には冷却ファン６と外気とを連通させる空気吸入孔８、電池パック２の空気流入孔１４と連通可能な空気吐出孔９が設けられている。収納部１１の下方には、充電制御基板５が発生する熱が冷却ファン６により電池パック２内部に吐出することがないようにするために、冷却ファン６と充電制御基板５とを隔離する遮蔽蓋７が設けられている。なお、充電制御基板５には、電池挿入孔１０に装着された電池パック２の充放電端子２ａ、２ｂ及び電池パック２内部に設けられた感温センサ１７と接続されている感温端子２ｃと接続される充電端子５ａ、５ｂ及び感温端子５ｃが設けられている。
【０００７】
充電器１の電池挿入孔１０に電池パック２が装着されると、電池パック２の充放電端子２ａ、２ｂ及び感温端子２ｃと充電制御基板５の充電端子５ａ、５ｂ及び感温端子５ｃとが接続し、充電制御基板５が電池接続を検出して冷却ファン６が駆動する。冷却ファン６により、空気吸入孔８→空気吐出孔９→空気流入孔１４→電池パック２内部→流出孔１５の経路で空気が流れ、電池パック２内部の複数の素電池１６が強制空冷される。充電制御基板５が電池パック２内の感温センサ１７の温度を検出し、電池温度が６０℃以下であれば充電を開始し、６０℃以上であれば６０℃以下になるまで冷却ファン６により冷却してから充電を開始する。
【０００８】
なお、充電制御基板５にはトランス、ダイオード、トランジスタ等の発熱部品が搭載されており充電器内部は周囲温度よりも３０℃〜４０℃程度の高温になるが、遮蔽蓋７及び遮蔽壁３ａにより充電器１内の高温の空気が電池パック２内に流入することはなく、常に外気が電池パック２内に流入する構成となっている。また、通常充電器１の使用周囲温度の上限値は４０℃である。従って、風路及び冷却ファン６は電池温度の上昇値が６０−４０＝２０（Ｋ）以下になるように設計されている。
【０００９】
上記したように、冷却ファン６を充電制御基板５よりも上ケース３側に設けると共に、上ケース３に冷却ファン６と外気とを連通させる空気吸入孔８を設けた構成としたので、充電制御基板５及び充電器１を小型化することができるようになる。
【００１０】
なお、上記実施形態では、上ケース３下側に冷却ファン６及び遮蔽壁７を設けた構成としたが、例えば上ケース３上に冷却ファン６を載置するような構成であっても良い。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、冷却ファンを充電制御基板よりも上ケース側に設けると共に、上ケースに冷却ファンと外気とを連通させる空気吸入孔を設けた構成としたので、充電制御基板及び充電器の小型化を図ることのできる電池パック冷却機能付充電器を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明電池パック冷却機能付充電器の一実施形態を示す要部断面図。
【図２】従来の充電器の一例を示す断面図。
【符号の説明】
１は充電器、２は電池パック、３は上ケース、４は下ケース、５は充電制御基板、６は冷却ファン、７は遮蔽蓋、８は空気吸入孔、９は空気吐出孔、１０は電池パック挿入孔である。

Claims (1)

1. 複数の空気流入孔及び流出孔を有する電池パックを装着する電池パック装着部及び電池パックの空気流入孔と連通可能な空気吐出孔を有する上ケースと、上ケースと下ケースとの間に電池パックの充電を制御する充電制御基板及び冷却ファンとを備えた充電器であって、
   前記冷却ファンを充電制御基板よりも上方の上ケース側に設けると共に、上ケースに冷却ファンと外気とを連通させる空気吸入孔を設け、更に冷却ファンと充電制御基板とを隔離する遮蔽体を設けたことを特徴とする電池パック冷却機能付充電器。

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