JPH11339861A - 充電装置 - Google Patents

充電装置

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JPH11339861A
JPH11339861A JP14486198A JP14486198A JPH11339861A JP H11339861 A JPH11339861 A JP H11339861A JP 14486198 A JP14486198 A JP 14486198A JP 14486198 A JP14486198 A JP 14486198A JP H11339861 A JPH11339861 A JP H11339861A
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正昭 阪上
Toshiharu Ohashi
敏治 大橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 充電の比較的早い時期から電池パックを冷却
でき、しかも同一風量によって多くの熱量を効率良く排
出でき、冷却効果を高めることができる。 【解決手段】 電池パック2を充電器6に差し込んで充
電すると共に、充電器6内に設けたファン12で電池パ
ック2内に外気を送風して冷却するようにした充電装置
である。充電初期には充電電流を充電開始から充電完了
までの平均電流よりも高く設定し、且つ充電途中から該
平均電流よりも低くなるように切り替えるための電流切
り替え手段を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、充電装置に関し、
詳しくは各種機器、工具等に用いられる電池パックを充
電するための充電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来よりこの種の充電装置として、例え
ば複数本の電池を直列に接続し、電池パックケースに組
み込んで電池パックとし、これを充電器に差し込み、電
池パック外面に設けられた接触端子を介して充電するよ
うにしたものがある。
【0003】また、実公平5−37634号公報には、
充電器内にファンを設け、電池パックに開口部を設け、
電池パックを充電器に装着したときに、電池パック内の
熱気をファンで強制的に放出するようにしたものが開示
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記実公平
5−37634号公報にあっては、充電初期は、電池温
度とファンにより送風される送風温とが同じであり、つ
まり電池温度と送風温が共に外気温となっており、この
ため冷却効果がなく、充電が進行して電池温度が、送風
される送風温(外気温)よりも十分に上昇してこない
と、冷却効果が十分に得られず、初期段階にあっては冷
却効率が悪いという欠点があった。
【0005】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、充電の比較的早い時期
から電池パックを冷却でき、しかも同一風量によって多
くの熱量を効率良く排出でき、冷却効果を高めることが
できる充電装置を提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、電池パック2を充電器6に差し込んで充
電すると共に、充電器6内に設けたファン12で電池パ
ック2内に外気を送風して冷却するようにした充電装置
において、充電初期には充電電流を充電開始から充電完
了までの平均電流よりも高く設定し、且つ充電途中から
該平均電流よりも低くなるように切り替えるための電流
切り替え手段を備えているから、充電初期に平均電流よ
りも高い電流で充電することにより、電池温度を早く上
昇させることができ、これに伴いファン12から送風さ
れる外気温と電池温度との差が大きくなり、充電の比較
的早い時期から高い熱排出能力が得られると共に、充電
の初期に電池温度を早く上昇させて送風温との差を大き
くしておいてから、途中で充電電流を低減するようにし
たから、同一風量によって多くの熱量を効率良く排出で
きるようになる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の一例を
説明する。
【0008】電池パック2は、図1に示すように、電池
パックケース5内部に設けた電池固定板20上に複数個
の電池1が並設されている。電池1としては、例えばニ
ッケルカドミウム電池或いはニッケル水素電池が用いら
れる。電池パックケース5の下面部には接触端子3を備
えた突出部4が突設されており、この突出部4が配設さ
れている下面部には突出部4と重ならない位置に複数の
通気口10が形成されている。この通気口10は、充電
器6の送気口11に対応して設けられる第1の通気口を
構成している。この実施形態では、電池パックケース5
の下面部を上下に貫通する複数の通気管10aで通気口
10が構成されており、各通気口10は下端部と側部と
が夫々開口し、上端部が閉塞されており、図1の矢印c
で示すように、通気口10の下端から側面に風を分散さ
せて電池パックケース5内に流せるようにしてある。ま
た、電池パックケース5の上記通気口10が形成されて
いる下面部とは反対側の上面部5aには複数の排気口1
4が形成されている。この排気口14は上記通気口10
(第1の通気口)が設けられる面と反対側の面に設けら
れる第2の通気口を構成している。この実施形態では、
電池パックケース5の周側面にも排気口(図示せず)が
形成されており、これら排気口14は、電池1,1間の
隙間15、及び電池1と電池パックケース5との間の隙
間16に夫々対向して設けられており、通気口10から
電池パックケース5内に送られた風がこれら隙間15,
16を通って排気口14から排出されるようになってい
る。
【0009】一方、充電器6は、充電器ケース7の上面
部に装着凹部9が開口していると共に、充電器ケース7
の上面部における電池パックケース5の通気口10と対
向する位置に送気口11が形成されている。この実施形
態では、充電器ケース7は、上ケース7aと下ケース7
bとに分割されており、上ケース7a側に上記電池パッ
ク2の突出部4が挿入される装着凹部9と、電池パック
2の通気口10に対応する送気口11とが夫々形成され
ている。送気口11は、例えば図7(a)に示すよう
に、上ケース7aの上面部に設けた肉厚部を上下方向に
貫通して形成されている。各送気口11の下部は、送気
口11の下方位置に配置されているファン12の吐出側
の中心に向けて傾斜しており、各送気口11の上部は上
下方向に垂直に延びている。これら各送気口11の上部
は前記電池パック2の通気口10の下端部に夫々対向し
ている。これにより、電池パック2の突出部4を充電器
6の装着凹部9内に挿入した状態で、送気口11の上部
と通気口10の下部とが連通して、ファン12からの多
くの風を電池パック2内に送風できるようになってい
る。本実施形態ではファン12からの送風量は、充電初
期から充電完了まで同一風量となるように設定されてい
る。
【0010】下ケース7bの底部には、図7(b)に示
すように、外気を吸入するための複数の吸気口22が形
成されている。複数の吸気口22の周辺部にはファン1
2を固定するためのネジ筒23が突設されており、ネジ
24をファンケース21に設けたネジ挿通孔25からネ
ジ筒23に螺合させることによって、ファン12を下ケ
ース7bに固定できるようになっている。ここでファン
12は、充電器ケース7の上下方向の略中間位置に配置
されており、送気口11との間に所定の隙間17が形成
され、吸気口22との間に所定の隙間19が形成されて
いる。これら隙間17,19によってファン12の吸い
込み側と吐出側の両方で夫々風が溜められるようにな
り、ファン12の送風量を増やせるようにしてある。ま
たファン12は装着凹部9の側方位置に配置されてお
り、装着凹部9とファン12の吸い込み側とが連通して
いる。これにより、装着凹部9内の充電端付近に水素ガ
スが発生したときには、ファン12によって水素ガスを
吸引して送気口11及び通気口10から電池パック2の
排気口14を経て外部に排出できるようになっている。
【0011】また、上記装着凹部9内には充電端子8が
配置されており、電池パック2の突出部4を装着凹部9
内に挿入したときに、突出部4の先端に設けた接触端子
3が充電端子8に接触することによって、電池パック2
内の電池1の充電が行われる。図1中の26は充電端子
8が実装される回路基板、27は樹脂モールド部であ
り、図6中の28は電源コードである。
【0012】さらに、充電器6内には、図2に示すよう
に、電源回路61と、制御回路62と、電流切替回路6
3等が内蔵されている。電流切替回路63は、充電初期
に充電電流を充電開始から充電完了までの平均電流より
も高く設定し、且つ充電途中から該平均電流よりも低く
なるように切り替えるためのものである。充電電流を平
均電流よりも高いレベルから低いレベルに切り替えるタ
イミングは、電池温度が所定レベルよりも高くなった時
とされる。なお、充電の完了はタイマーなどにより検出
される。図2中の12はファン、64は温度ヒューズ、
65は商用電源、66は温度センサーである。
【0013】図3は本実施形態の充電電流と平均電流と
の関係を示し、図4は本実施形態の充電電流で充電した
場合を示しており、図5は平均電流で充電した場合を示
している。図3中のラインDは充電開始から充電完了ま
での平均電流値、ラインEは本実施形態の充電電流値を
示している。図4中のラインF1は本実施形態の電池温
度、ラインLは送風量を示しており、図4及び図5中の
ラインF2は平均電流で充電した場合の電池温度を示し
ている。
【0014】しかして、図1のように電池パック2の突
出部4を充電器6の装着凹部9に挿入して、突出部4の
先端の接触端子3を装着凹部9内の充電端子8に接触さ
せることにより、充電が開始される。このとき、電池パ
ックケース5の突出部4が形成されている面に設けた通
気口10が、充電器ケース7の上面部に設けた送気口1
1に一致するために、充電器ケース7内のファン12が
作動して、充電器ケース7の吸気口22から図1の矢印
aで示す方向に外気が吸引されると、ファン12からの
風は、図1の矢印b,cで示すように、送気口11から
通気口10を通って電池パック2内に送り込まれ、図1
の矢印d,e,fで示すように、電池1,1間の隙間1
5、及び電池1と電池パックケース5との間の隙間16
を夫々通って各電池1を十分に冷却した後に、電池パッ
クケース5の上面部及び周側面に設けた排気口14より
外部に排出される。
【0015】ここで、図3に示すように、充電初期に
は、充電電流を平均電流レベルA1よりも高いレベルA
2に設定して充電を行い、所定時間経過した時点T1で
充電電流を平均電流よりも低いレベルA3に切り替え、
充電完了時点T2までそのレベルA3で充電を行うよう
にしている。このように、充電初期に平均電流よりも高
い電流で充電することにより、図4のラインF1に示す
ように電池温度を早く上昇させることができる。ちなみ
に、平均電流で充電した場合にあっては、図4及び図5
のラインF2に示すように、電池温度が充電開始時から
充電完了時点T2まで徐々に上昇していくため、充電の
比較的早い時期には電池温度と送風温が共に外気温とな
っているために冷却効果が十分得られず、冷却効率が悪
いという欠点があるが、本実施形態では、上記図3に示
すような充電電流レベルの切り替えを行うことによっ
て、図4のラインF1に示すように電池温度をいち早く
上昇させることができ、平均電流による電池温度F2と
の差Gを大きくすることができ、これに伴い、ファン1
2から送風される外気温と電池温度F1との差が大きく
なり、この結果、充電の比較的早い時期から高い熱排出
能力が得られ、効率良く電池を冷却できるものである。
しかも、充電初期に電池温度を早く上昇させて、送風温
との差を大きくしておいてから、ある程度電池温度が上
がった時点T1で充電電流を低減するようにしたから、
電力消費量を従来と同じ程度に抑えながら、より多くの
熱量を同一風量によって排出できるようになる。つま
り、充電電流を平均電流を基準として、それよりも高い
レベルと低いレベルとに切り替えるだけでよく、そのう
え送風量は同じでよいので、ファン12の制御も必要で
なくなり、この結果、節電を図りながら、電池パック内
の熱量を同一風量によって効率良く排出でき、冷却効果
をより向上させることができるものである。
【0016】図8及び図9は充電器6の他の実施形態を
示している。充電電流の切り替え構造に関しては前記実
施形態と同様である。
【0017】図8は、充電器6内に設けた発熱回路部品
とファン12との間に熱遮断用の遮壁部31を設ける一
方で、充電器6の装着凹部9内に設けた充電端子8とフ
ァン12との間には遮壁部を設けないようにしたもので
ある。図中の50は発熱回路部品を実装する回路基板で
ある。この実施形態では、図8(a)に示すように、上
ケース7a内に平面視L字形をした熱遮断用の仕切壁3
0が一体形成され、仕切壁30の一片は遮壁部31とな
っており、他片は複数の切欠き部33を備えた壁部32
となっている。しかして、充電器6内に設けた発熱回路
部品とファン12との間に熱遮断用の仕切壁30を設け
たから、充電回路であるトランス等の発熱によって暖め
られた空気が電池パック2内に向けて送風されるのを仕
切壁30によって防止できる。従って、発熱回路部品か
らファン12への熱の伝達を少なくできるので、ファン
12からの風の温度を低く維持でき、電池1の冷却効果
を高めることができる。また、充電端子8とファン12
の間に設けられる壁部32には切欠き部33を設けてあ
るので、充電端子8とファン12との間で風が遮られる
ことがなくなり、切欠き部33を介して充電端子8から
ファン12への風の通りを良くすることができる。
【0018】図9は電池パックケース5の通気口10を
設けた面5cと反対側の上面部5a、及び電池パックケ
ース5の周側面5bにおける上面部5aに近い位置に、
夫々排気口14を設け、各排気口14を電池1,1間の
隙間15、及び電池1と電池パックケース5との間の隙
間16に夫々対向させてある。この電池パックケース5
の上面部5aの排気口14は、同(a)に示すように、
複数個の長孔状に開口しており、電池パックケース5の
周側面5bの排気口14は、同(a)に示すように、電
池パックケース5の上面部5aに近い位置で角孔状に開
口している。また、電池固定板20には、同(b)に示
すように、電池固定板20の外周部に沿って多数の外周
側開口部110aが形成され、中央側に複数の中央側開
口部110bが形成されている。外周側開口部110a
は電池パック2内部における電池1と電池パックケース
5との間の隙間16に夫々対向しており、中央側開口部
110bは電池1,1間の隙間15に夫々対向してい
る。しかして、通気口10から電池パックケース5内に
送風された風は、電池固定板20の中央側開口部110
bから電池1,1間の隙間15に流れ込み、電池固定板
20の外周側開口部110aから電池1と電池パックケ
ース5との間の隙間16に流れ込み、さらに電池パック
ケース5の上面部5a及び上面部5aに近い周側面5b
部分に夫々設けた排気口14から放出されるので、電池
固定板20で遮られることなく、風が電池パック2内部
の全域にまわり易くなり、効率的に各電池1に行き渡る
ようになるので、ファン12の風が各電池1に一層行き
渡るようになる結果、各電池1を十分に且つ均等に冷却
できるものである。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明は、電池パックを充電器に差し込んで充電すると共
に、充電器内に設けたファンで電池パック内に外気を送
風して冷却するようにした充電装置において、充電初期
には充電電流を充電開始から充電完了までの平均電流よ
りも高く設定し、且つ充電途中から該平均電流よりも低
くなるように切り替えるための電流切り替え手段を備え
ているから、充電初期に平均電流よりも高い電流で充電
することにより、電池温度を早く上昇させることがで
き、これに伴いファンから送風される外気温と電池温度
との差が大きくなり、充電の比較的早い時期から高い熱
排出能力が得られ、効率良く電池を冷却できるようにな
る。しかも、充電の初期に電池温度を早く上昇させて、
送風温との差を大きくしておいてから、途中で充電電流
を低減するようにしたから、多くの熱量を同一風量によ
って排出できるようになり、冷却効果をより向上させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の一例を示す断面図である。
【図2】同上の充電器と電池パックの概略構成図であ
る。
【図3】同上の平均電流と充電電流とを説明するグラフ
である。
【図4】同上の充電電流で充電した場合の電池温度を説
明するグラフである。
【図5】同上の平均電流で充電した場合の電池温度を説
明するグラフである。
【図6】同上の電池パックを充電器にセットした状態の
平面図である。
【図7】(a)は同上の充電器ケースの上面図、(b)
は下面図である。
【図8】(a)は同上のファンによる風の流れ状態を説
明する平面図、(b)は仕切壁を説明する側面断面図で
ある。
【図9】更に他の実施形態を示し、(a)は電池パック
の上面図、(b)は下面図である。
【符号の説明】
2 電池パック 6 充電器 12 ファン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池パックを充電器に差し込んで充電す
    ると共に、充電器内に設けたファンで電池パック内に外
    気を送風して冷却するようにした充電装置において、充
    電初期には充電電流を充電開始から充電完了までの平均
    電流よりも高く設定し、且つ充電途中から該平均電流よ
    りも低くなるように切り替えるための電流切り替え手段
    を備えていることを特徴とする充電装置。
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