(57)【要約】【課題】複数の冷却ファンを運転するときに発生する不快な唸り音を効果的に解消しながら、電池をむらなく均一に冷却する。【解決手段】車両用のバッテリーパックは、複数の電池を内蔵するバッテリーホルダー１と、このバッテリーホルダー１に内蔵される電池に冷却空気を送風して強制的に冷却する複数の冷却ファン２と、冷却ファン２の回転数を制御する回転数制御回路９とを備える。回転数制御回路９は、複数の冷却ファン２を異なる回転数で回転させると共に、冷却ファン２の回転数を所定のタイミングで切り換えており、切り換えた後も、複数の冷却ファン２を異なる回転数で回転させて冷却ファン２の唸りを防止している。【選択図】図８
2005276591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を内蔵するバッテリーホルダー(1)と、このバッテリーホルダー(1)に内蔵される電池に冷却空気を送風して強制的に冷却する複数の冷却ファン(2)と、冷却ファン(2)の回転数を制御する回転数制御回路(9)とを備え、
回転数制御回路(9)が、複数の冷却ファン(2)を異なる回転数で回転させると共に、冷却ファン(2)の回転数を所定のタイミングで切り換えており、切り換えた後も、複数の冷却ファン(2)を異なる回転数で回転させて冷却ファン(2)の唸りを防止するようにしてなる車両用のバッテリーパック。
【請求項２】
回転数制御回路(9)が、複数の冷却ファン(2)の回転数を所定のタイミングでＴ入れ替える請求項１に記載される車両用のバッテリーパック。
【請求項３】
回転数制御回路(9)が、冷却ファン(2)の回転数を１〜１０分の周期で切り換える請求項１に記載される車両用のバッテリーパック。
【請求項４】
回転数制御回路(9)が、回転数の差を３〜２０％とするように複数の冷却ファン(2)の回転数を制御する請求項１に記載される車両用のバッテリーパック。
【請求項５】
回転数制御回路(9)が、冷却ファン(2)への平均供給電力を変更して回転数をコントロールする請求項１に記載される車両用のバッテリーパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を走行させるモーターに電力を供給する車両用のバッテリーパックに関し、とくに複数の冷却ファンを備える車両用のバッテリーパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のバッテリーパックは、出力を大きくするために多数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしている。この構造のバッテリーパックは、大電流で充放電される等で電池の温度が高くなることがある。電池は温度が異常に高くなると性能が低下するので、温度が高くなるときに強制的に冷却する冷却ファンを備えている。冷却ファンは、電池に強制送風して温度の高い電池を冷却する。多数の電池を備えるバッテリーパックは、１台の冷却ファンでは全ての電池を均一に冷却できない。このため、多数の電池を備えるバッテリーパックは、複数の冷却ファンで全ての電池をより均一に冷却するようにしている。
【０００３】
しかしながら、この構造のバッテリーパックは、複数の冷却ファンを同時に運転するときに、不快な唸り音が聞こえる欠点がある。冷却ファンの唸り音は、バッテリーパックを車両に連結するためのフロアパンで大きくなる。冷却ファンの唸り音がフロアパンを振動させるからである。冷却ファンで振動されるフロアパンは、振動のピーク周波数が干渉し、ピーク周波数の差の周波数で唸り音を発生する。とくに、同一規格である複数の冷却ファンを一緒に運転するとき、ほぼ同じピーク周波数で振動する。同一規格の冷却ファンが同じ条件で回転されると、ファンはほぼ同じ回転数で回転して、ほぼ同じように振動するからである。近似するピーク周波数の振動がフロアパンを振動させると、フロアパンは振動板となって不快な唸り音を大きくする。
【０００４】
図１は、２台の冷却ファンがフロアパンを振動させる状態を示している。この図の横軸は時間軸、縦軸はフロアパンが振動する加速度を示している。フロアパンは、振動の加速度が大きくなると振幅も大きくなる。したがって、加速度は実質的には振動の大きさを示す。したがって、フロアパンの加速度が大きいと、振幅も大きく、騒音も大きくなる。この図では、フロアパンの振動は、１秒より多少短い周期で変動して、唸り音を発生することを示す。さらに、フロアパンの振動を周波数に分解すると図２に示すようになる。この図は横軸が周波数、縦軸が加速度を示す。この図は、フロアパンが約７２．５Ｈｚ付近のふたつのピーク周波数で振動され、このピーク周波数が干渉して唸り音が発生することを示す。
【０００５】
複数の振動が干渉して発生する唸り音は、振動自体を小さくして少なくできる。振動を小さくするために防振ゴムを使用して、１０Ｈｚ〜１００Ｈｚ程度の振動に対して優れた防振効果を有する構造が開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２２２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
防振ゴムを介在して振動源である冷却ファンを固定することは、振動を少なくすることに効果がある。たとえば、冷却ファンとフロアパンとの間に防振ゴムを介在させることで、フロアパンの振動のピークを制限できる。図３と図４は、冷却ファンをバッテリーホルダーに固定して、バッテリーホルダーを防振ゴムを介してフロアパンに連結する構造で、フロアパンが振動する状態を示す。図３は、フロアパンの振動が時間と共に変化する状態を示し、図４はフロアパンの振動を周波数成分に分解する図である。図４から明らかなように、防振ゴムを使用して、フロアパンの振動のピークを小さくできる。しかしながら、図３に示すように、フロアパンの振動は約０．５秒で変化して唸り音を発生し、唸り音を防止することにはほとんど効果がない。
【０００７】
ところで、バッテリーパックの唸り音は、複数の冷却ファンがほぼ同じ回転数で回転されることにより、近似するピーク周波数の振動が干渉して発生する。したがって、複数の冷却ファンを異なる回転数で回転させることで、不快な唸り音を解消することはできる。しかしながら、複数の冷却ファンを異なる回転数で回転させると、バッテリーパックの全ての電池を均一に冷却できなくなる。それは、大きな回転数で回転される冷却ファンと、小さな回転数で回転される冷却ファンとでは、送風される風量が異なり、全ての電池が同じ状態で冷却されないからである。すなわち、唸り音を解消するために冷却ファンを異なる回転数とすると、全ての電池を均一に冷却できなくなり、全ての電池を均一に冷却するために、冷却ファンの回転数を近似させると、唸り音が発生する。これらは互いに相反する特性であり、従来のバッテリーパックでは、唸り音を解消しながら、全ての電池を均一に冷却できない問題点があった。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、複数の冷却ファンを運転するときに発生する不快な唸り音を効果的に解消しながら、全ての電池を均一に冷却できる車両用のバッテリーパックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両用のバッテリーパックは、電池を内蔵するバッテリーホルダー１と、このバッテリーホルダー１に内蔵される電池に冷却空気を送風して強制的に冷却する複数の冷却ファン２と、冷却ファン２の回転数を制御する回転数制御回路９とを備える。回転数制御回路９は、複数の冷却ファン２を異なる回転数で回転させると共に、冷却ファン２の回転数を所定のタイミングで切り換えており、さらに、切り換えた後も、複数の冷却ファン２を異なる回転数で回転させて冷却ファン２の唸りを防止している。
【００１０】
回転数制御回路９は、複数の冷却ファン２の回転数を所定のタイミングで入れ替えて、バッテリーパックの電池をバランスよく冷却することができる。回転数制御回路９は、冷却ファン２の回転数を１〜１０分の周期で切り換えることができる。回転数制御回路９は、回転数の差を３〜２０％とするように複数の冷却ファン２の回転数を制御することができる。回転数制御回路９は、冷却ファン２への平均供給電力を変更して回転数をコントロールすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の車両用のバッテリーパックは、複数の冷却ファンを運転するときに発生する不快な唸り音を効果的に解消しながら、電池を均一に冷却できる特長がある。それは、本発明の車両用のバッテリーパックが、複数の冷却ファンの回転数を制御する回転数制御回路を備えており、この回転数制御回路が複数の冷却ファンを異なる回転数で回転させると共に、冷却ファンの回転数を所定のタイミングで切り換えており、切り換えた後も、複数の冷却ファンを異なる回転数で回転させているからである。回転数が異なる複数の冷却ファンの振動は、ピーク周波数が大きく異なる振動となってフロアパンに伝達されるので、ピーク周波数の差が原因で発生するフロアパンの不快な唸り音が効果的に解消される。さらに、複数の冷却ファンの回転数を所定のタイミングで切り換えるので、バッテリーホルダーに内蔵される電池の温度むらを少なくしながら、バランス良く冷却できる。したがって、本発明のバッテリパックは、不快な唸り音を効果的に解消しながら、電池をむらなく均一に冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用のバッテリーパックを例示するものであって、本発明はバッテリーパックを以下のものに特定しない。
【００１３】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１４】
図５ないし図８に示す車両用のバッテリーパックは、複数の電池を内蔵するバッテリーホルダー１と、このバッテリーホルダー１に内蔵される電池に冷却空気を送風して強制的に冷却する複数の冷却ファン２と、冷却ファン２の回転数を制御する回転数制御回路９とを備える。図６に示すバッテリーパックは、冷却ファン２とバッテリーホルダー１をバッテリーフレーム３に連結して、このバッテリーフレーム３の固定部４をフロアパン５に連結している。
【００１５】
図のバッテリーパックは、長手方向に並べてふたつのバッテリーホルダー１を固定している。バッテリーホルダー１は、複数の電池を内蔵している。電池の間には冷却用の空隙を設けている。電池の空隙に、冷却ファン２が冷却空気を送風して、電池は強制的に冷却される。図のバッテリーパックは、バッテリーホルダー１内の空気を冷却ファン２で吸引して、バッテリーホルダー１に収納している電池を強制的に冷却する。ただし、バッテリーホルダーに冷却空気を供給して、電池を強制的に冷却することもできる。図のバッテリーパックは、ふたつのバッテリーホルダー１をバッテリーフレーム３に固定しているが、電池の個数が多いバッテリーパックにおいては、３つ以上のバッテリーホルダーをバッテリーフレームに固定する。したがって、本発明は、バッテリーフレームにふたつのバッテリーホルダーを固定する構造には特定しない。
【００１６】
図のバッテリーパックは、冷却ファン２をバッテリーホルダー１に固定し、このバッテリーホルダー１を介してバッテリーフレーム３に固定している。このバッテリーパックは、各々のバッテリーホルダー１に冷却ファン２を固定し、各々の冷却ファン２がバッテリーホルダー１の電池を冷却する構造としている。この構造のバッテリーパックは、冷却ファン２がこれを固定しているバッテリーホルダー１の電池を効率よく冷却できる。ただし、本発明のバッテリーパックは、冷却ファンを直接にバッテリーフレームに固定して、冷却ファンでもってバッテリーホルダーに冷却空気を供給し、あるいはバッテリーホルダーの空気を吸引して電池を冷却することもできる。
【００１７】
冷却ファン２の運転は、回転数制御回路９で制御される。回転数制御回路９は、電池の温度を温度センサー１０で検出し、電池温度が設定温度よりも高くなると、冷却ファン２を運転する。各々のバッテリーホルダー１に固定している冷却ファン２は、各々のバッテリーホルダー１の電池温度を検出して制御され、あるいは全てのバッテリーホルダー１の電池温度を検出して制御される。冷却ファン２は、回転数制御回路９に制御されて、バッテリーホルダー１に収納している全ての電池を均一な温度となるように、また設定温度よりも低くなるように冷却する。冷却ファン２は、各々を独立して運転し、あるいは一緒に運転される。いかなる状態で運転されても、複数のものが同時に運転されることがある。とくに、充放電の電流を大きくし、あるいは電池が満充電される状態になると電池温度が高くなるが、このとき全ての電池の温度が高くなる。したがって、各々の冷却ファン２の運転を独立して制御する方式においても、複数の冷却ファン２は、同時に運転されて、不快な唸り音の原因となる。
【００１８】
唸り音は、複数の固定部４が同じピーク周波数で振動されると発生しない。しかしながら、複数点の振動は、全く同じピーク周波数となることはなく、わずかな周波数のずれがあるので、このピーク周波数のずれが唸り音の原因となる。
【００１９】
唸り音を防止するために、回転数制御回路９は、各々の冷却ファン２を異なる回転数で回転させる。さらに、冷却ファン２を異なる回転数で回転させると、回転数の低い冷却ファン２で冷却される電池の温度が高くなる。この弊害を解消するために、回転数制御回路９は、各々の冷却ファン２を常に一定の回転数では回転させず、冷却ファン２の回転数を所定のタイミングで切り換えて、電池の温度むらを少なくしながら冷却する。さらに、回転数制御回路９は、冷却ファン２の回転数を切り換えた後も、各々の冷却ファン２を異なる回転数で回転させる。
【００２０】
回転数制御回路９は、冷却ファン２のモーターへの平均供給電力を変更して回転数を制御する。この方式は、冷却ファン２のモーターが直流モーターである場合に適している。ただし、交流モーターも平均供給電力を変更して回転数を制御することはできる。車両の電装品に電力を供給するために搭載している電装用バッテリー（一般的にはＤＣ１２Ｖ）を電源１１として駆動される冷却ファン２は、直流モーターであるから、平均供給電力を変更して回転数を制御できる。ただし、冷却ファンのモーターには交流モーターも使用できる。交流モーターは、たとえば電装用バッテリーの直流を、あるいは車両を走行させる高電圧のバッテリーパックの直流を、ＤＣ／ＡＣインバータで交流に変更する交流電源で駆動される。交流モーターの回転数は、供給するＤＣ／ＡＣインバータの出力電圧と周波数を変更して制御され、供給電圧と周波数の両方を低くして回転数を低下させ、電圧と周波数の両方を高くして回転数を高くできる。
【００２１】
図８は、冷却ファン２の平均供給電力を変更して回転数をコントロールする回転数制御回路９を示す。この回転数制御回路９は、オンオフに切り換えられるデューティで冷却ファン２のモーターに供給する平均供給電力を制御するスイッチング素子１２と、このスイッチング素子１２をオンオフに切り換えるコントローラ１３とを備える。スイッチング素子１２は、電源１１と冷却ファン２のモーターとの間に接続されて、オン状態ではモーターを電源１１に接続して通電し、オフ状態では電源１１から切り離して電流を遮断する。スイッチング素子１２は、一定の周期で、通電と遮断とを繰り返して、モーターの平均供給電力を制御する。スイッチング素子１２のオンオフは、コントローラ１３で制御される。このコントローラ１３が、スイッチング素子１２のデューティ、すなわち１周期におけるオン時間の比率を変更して、いいかえるとＰＷＭで冷却ファン２のモーターへの平均供給電力を変更する。デューティを小さくして１周期におけるスイッチング素子１２のオン時間を短くしてモーターへの平均供給電力小さくすると、モーターの回転数は低くなる。反対にデューティを大きくして平均供給電力を大きくするとモーターの回転数は高くなる。したがって、回転数を低くする冷却ファン２のモーターは、これに接続しているスイッチング素子１２をオンオフに切り換えて平均供給電力を制限し、回転数を低くしない冷却ファン２のモーターは、これに接続しているスイッチング素子１２をオン状態に保持して平均供給電力を制限しないで規定の回転数で回転させる。
【００２２】
バッテリーパックは、一方の冷却ファン２の回転数を規定の回転数よりも遅くし、あるいは速くして、複数の冷却ファン２を異なる回転数で回転できる。好ましくは、冷却ファン２の回転数を規定の回転数よりも遅くして、複数の冷却ファン２を異なる回転数で回転させる。この状態は、回転数を遅くしないで規定の回転数で回転させる冷却ファン２は、これに接続しているスイッチング素子１２をオンに保持し、回転数を遅くする冷却ファン２は、これに接続しているスイッチング素子１２をオンオフに切り換えて平均供給電力を制限して実現できる。すなわち、回転数を遅くする冷却ファン２の平均供給電力を少なくして、回転数を遅くする。回転数を遅くする冷却ファン２は、これに接続しているスイッチング素子１２のデューティを変更して回転数をコントロールできる。
【００２３】
ただし、本発明は、一方の冷却ファンを規定の回転数で回転させて、他方の冷却ファンを規定の回転数よりも速く回転させることもできる。このことを実現するには、電源に出力電圧をコントロールできるＤＣ／ＤＣインバータを設けて、出力電圧を制御する。
【００２４】
各々の冷却ファン２を異なる回転数で回転させるのは、唸り音を防止するためである。唸り音を効果的に防止するために、回転数制御回路９は、各々の冷却ファン２の回転数の差が、たとえば３〜２０％、好ましくは４〜１８％、さらに好ましくは５〜１５％、最適には約１０％となるように、冷却ファン２のモーターへの平均供給電力を制御する。
【００２５】
さらに、回転数制御回路９は、すべての電池の温度差を少なくするために、冷却ファン２の回転数を所定のタイミングで切り換える。図９は、回転数制御回路９がふたつの冷却ファン２のモーターへの平均供給電力を制御して、ふたつの冷却ファン２の回転数を所定のタイミングで切り換える状態を示している。図に示すように、ふたつの冷却ファン２は、回転数が低い状態と回転数が高い状態とを、所定の切換周期で交互に繰り返すように制御される。この回転数制御回路９は、ふたつの冷却ファン２の回転数を、所定の切換周期で入れ替えている。このように、ふたつの冷却ファン２の回転数を入れ替える回転数制御回路９は、簡単な制御で、各々のバッテリーホルダー１に収納される電池を均一に冷却できる特長がある。ただ、回転数制御回路は、一方の冷却ファンの切り換え後の回転数が、他方の冷却ファンの切り換え前の回転数と異なる回転数となるように、各々の冷却ファンの回転数を切り換えることもできる。
【００２６】
回転数制御回路９が冷却ファン２の回転数を切り換える切換周期は、たとえば１〜１０分、好ましくは２〜８分、さらに好ましくは３〜７分、最適には約５分とする。切換周期は一定の周期とするが、この周期を電池の温度や周囲温度で変更することもできる。電池温度で変更するバッテリーパックは、たとえば図８に示すように、２ブロックのバッテリーホルダー１を別々の冷却ファン２で冷却するバッテリーパックにおいては、各々のバッテリーホルダー１の電池温度で冷却ファン２の回転数の切換周期を調整することもできる。このバッテリーパックは、各々のバッテリーホルダー１に収納している電池の温度を検出する。電池の温度が高いと検出されたバッテリーホルダー１は、冷却ファン２を高速回転させる時間を低速回転させる時間よりも長くして、電池をより効率よく冷却する。反対に、電池の温度が低いと検出されたバッテリーホルダー１は、冷却ファン２を低速回転させる時間を高速回転させる時間よりも長くして、各々のバッテリーホルダーの電池温度を均一にする。
【００２７】
さらに、回転数制御回路は、必ずしも全ての冷却ファンの回転数を切り換える必要はない。たとえば、ふたつの冷却ファンを備えるバッテリーパックにおいては、一方の冷却ファンのみを高速回転と低速回転に切り換えて、他方の冷却ファンを一定の回転数に保持することもできる。この場合、切り換える側の冷却ファンの回転数を、切り換えない側の冷却ファンの回転数に対して大小させて、全体のバランスをとることができる。さらに、このバッテリーパックは、切り換える側の冷却ファンと、切り換えない側の冷却ファンとを所定の周期で入れ替えることによって、よりバランス良く冷却することができる。すなわち、本発明は、回転数を切り換える冷却ファンや切り換えるタイミングを特定するものではなく、回転数を切り換える前後において、複数の冷却ファンの回転数が異なる状態であって、冷却ファンの回転数を切り換えることによって、電池をむらなく冷却できるように、各々の冷却ファンの回転数を制御することができる。
【００２８】
図７はバッテリーフレーム３の平面図を示す。このバッテリーフレーム３は、全体の形状をＴ字状とし、図において上端縁に３個の固定部４を、下端縁には両端に２個の固定部４を、中間には両端とコーナー部とに４個の固定部４を設けている。このバッテリーフレーム３は、中間でその両端に設けている固定部４、すなわち冷却ファン２に最も近い固定部４を、防振ゴム６を介してフロアパン５に連結し、他の固定部４は直接にフロアパン５に連結している。ただし、全ての固定部を防振ゴムを介してフロアパンに連結することもできる。バッテリーフレーム３には、たとえば、厚さを３ｍｍとするチタン合金が使用できる。さらに、フロアパン５には、厚さを０．５〜１．５ｍｍとするアルミニウム板または鉄板が使用できる。
【００２９】
図のバッテリーパックは、バッテリーフレーム３の両端部分に冷却ファン２を連結している。さらに、図のバッテリーパックは、バッテリーフレーム３の両端部に設けた固定部４を防振ゴム６を介してバッテリーフレーム３に連結している。このバッテリーパックは、図６の点線で示すように、冷却ファン２の振動を、バッテリーホルダー１→バッテリーフレーム３→防振ゴム６→フロアパン５の経路で伝達する。とくに、図のバッテリーパックは、バッテリーフレーム３の両端部分の固定部４を防振ゴム６を介してフロアパン５の端部に連結しているので、冷却ファン２の振動は、バッテリーホルダー１の端部からバッテリーフレーム３に、バッテリーフレーム３から防振ゴム６を介してフロアパン５に伝達される。
【００３０】
防振ゴム６には、耐候性、耐食性、耐振性、及び防湿性に優れたゴム、たとえばクロロプレンゴムが使用される。クロロプレンゴムである防振ゴムの硬度は、たとえば、４０度〜９０度とすることができる。ここで、防振ゴムの硬度は、ＪＩＳ Ｋ６３０１（加硫ゴム物理試験方法）に記載されるゴム硬度であり、ＪＩＳスプリング式と呼ばれる試験方法で、ＪＩＳ Ａ型硬さ試験機によって測定した硬度である。防振ゴム６の硬度は、バッテリーフレーム３の固定部４とフロアパン５の間に挟着されて、バッテリーフレーム３の荷重が作用する状態で、バッテリーフレーム３が冷却ファン２で振動されて弾性変形できる程度、すなわち、バッテリーフレーム３の荷重が作用すると多少変形する程度の硬度とする。バッテリーホルダー１を固定しているバッテリーフレーム３の重量は、バッテリーホルダー１に収納される電池の個数で一定ではないが、たとえば３０〜５０ｋｇであるから、この荷重で防振ゴム６が変形する程度の硬度とする。ただし、全ての固定部を防振ゴムを介してフロアパンに連結しない構造は、バッテリーフレームの全ての荷重が防振ゴムに作用するわけではない。したがって、防振ゴムを介してバッテリーフレームをフロアパンに連結する状態で、防振ゴムが多少変形する程度とするのが良い。
【００３１】
このように、防振ゴム６を介してバッテリーフレーム３の固定部４をフロアパン５に連結する構造は、冷却ファン２からフロアパン５に伝達される振動のピークを制限できる特徴がある。とくに、冷却ファン２で振動される固定部４の一部を防振ゴム６でフロアパン５に連結し、他の固定部４を直接にフロアパン５に固定する構造は、バッテリーフレーム３をフロアパン５にしっかりと固定しながら、防振ゴム６で冷却ファンの振動を減少させながらフロアパンに伝達できる特長がある。ただ、本発明のバッテリーパックは、必ずしも防振ゴムを介してバッテリーフレームの固定部をフロアパンに連結する必要はなく、防振ゴムを介することなく、全ての固定部を直接にフロアパンに連結することもできる。
【００３２】
冷却ファン２は、バッテリーホルダー１にネジ止して固定される。またバッテリーホルダー１もネジ止してバッテリーフレーム３に固定される。さらに、バッテリーフレーム３の固定部４も、防振ゴム６を挟着する状態でフロアパン５に連結できる。バッテリーフレーム３の固定部４とフロアパン５は、図６の断面図に示すように、ネジ止孔７を貫通して設けている。さらに防振ゴム６も貫通孔を設けている。固定部４とフロアパン５のネジ止孔７に止ネジ８を入れ、さらに、この止ネジ８を防振ゴム６の貫通孔に挿通して、止ネジ８でもってバッテリーフレーム３の固定部４をフロアパン５に連結する。防振ゴム６は、バッテリーフレーム３の固定部４とフロアパン５とに挟着して固定される。
【００３３】
以上の構造のバッテリーパックは、回転数制御回路９がふたつの冷却ファン２を異なる回転数で回転させるので、各々の冷却ファン２からは異なるピーク周波数の振動がフロアパン５に伝達されて唸り音が解消される。さらに、以上のバッテリーパックは、回転数制御回路９が冷却ファン２の回転数を所定のタイミングで切り換えるので、各々のバッテリーホルダー１の電池を、温度差を少なくしながら冷却できる。図１０は、回転数制御回路９がふたつの冷却ファン２を異なる回転数での回転させると共に、冷却ファン２の回転数を所定のタイミングで切り換えるバッテリーパックのフロアパン５の振動状態を示す図である。ただし、この測定は、以下の条件で行った。バッテリーフレーム３を厚さ３ｍｍチタン合金とし、固定部４の大きさを５×５ｃｍとした。フロアパン５には、厚さ１ｍｍのアルミニウム板を使用した。バッテリーフレーム３は、両端に設けた固定部４を防振ゴム６を介してフロアパン５に連結した。防振ゴム６には、クロロプレンゴムを使用し、硬度を５０〜７０度とした。防振ゴム６は、外径が７５ｍｍの円形とし、厚さを３ｍｍとした。さらに、回転数制御回路９は、図９に示すように、一方の冷却ファン２の回転数が４０００ｒｐｍ、他方の冷却ファン２の回転数が３６００ｒｐｍとなるように、ふたつの冷却ファン２のモーターへの平均供給電力を制御した。回転数制御回路９が冷却ファン２の回転数を切り換える切換周期は５分とした。
【００３４】
この図を図３に比較すると、本発明のバッテリーパックがいかに効果的に唸り音を解消できるかは明白となる。回転数が異なる冷却ファン２は、図１１に示す振動を周波数成分に分解した図に示すように、異なるピーク周波数をフロアパン５に伝達して唸り音を解消する。図１１から、回転数の異なる冷却ファン２によるピーク周波数は、６６．５Ｈｚと７５．２Ｈｚに変更されてフロアパン５を振動させる。このピーク周波数の差は約９Ｈｚであるから、計算では９Ｈｚの唸り音が発生する。しかしながら、この周波数の音は唸り音として聞こえず、実質的には唸り音は完全に解消される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】２台の冷却ファンを固定しているフロアパンの振動状態を示すグラフである。
【図２】図１に示すフロアパンの振動状態を周波数成分に分解したグラフである。
【図３】防振ゴムを介して冷却ファンを固定しているフロアパンの振動状態を示すグラフである。
【図４】図３に示すフロアパンの振動状態を周波数成分に分解したグラフである。
【図５】本発明の一実施例にかかるバッテリーパックの斜視図である。
【図６】本発明の一実施例にかかるバッテリーパックの概略断面図である。
【図７】本発明の一実施例にかかるバッテリーパックの概略平面図である。
【図８】本発明の一実施例にかかるバッテリーパックのブロック図である。
【図９】回転数制御回路がふたつの冷却ファンの回転数を制御する状態を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施例にかかるバッテリーパックのフロアパンの振動状態を示すグラフである。
【図１１】図１０に示すフロアパンの振動状態を周波数成分に分解したグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１…バッテリーホルダー
２…冷却ファン
３…バッテリーフレーム
４…固定部
５…フロアパン
６…防振ゴム
７…ネジ止孔
８…止ネジ
９…回転数制御回路
１０…温度センサー
１１…電源
１２…スイッチング素子
１３…コントローラ
【図１】
2005276591.tif 000003
【図２】
2005276591.tif 000004
【図３】
2005276591.tif 000005
【図４】
2005276591.tif 000006
【図５】
2005276591.tif 000007
【図６】
2005276591.tif 000008
【図７】
2005276591.tif 000009
【図８】
2005276591.tif 000010
【図９】
2005276591.tif 000011
【図１０】
2005276591.tif 000012
【図１１】
2005276591.tif 000013