(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースを含み、部屋の天井において、取り付け位置に取り付けられるよう適合され、それによって、前記ベースより下の部屋スペースと、前記ベースより上の天井スペースとを画定する天井要素であって、
バッテリを収容するよう適合され、前記天井要素が前記天井に取り付けられる場合に前記天井スペース内に位置するように前記ベースに配設されるバッテリ容器であって、断熱されるバッテリ容器と、
前記部屋スペースの温度が、前記バッテリ容器の温度と異なる場合に、前記部屋スペースと、前記バッテリ容器との間で空気を運ぶよう構成される導管とを有する天井要素。
【請求項２】
前記天井要素が、前記バッテリに接続可能な照明器具を有する請求項１に記載の天井要素。
【請求項３】
前記導管の少なくとも一部が、前記照明器具の表面と熱的接触するように構成される請求項２に記載の天井要素。
【請求項４】
前記導管が、前記部屋スペースと、前記バッテリ容器との間で前記空気を運ぶよう構成される請求項１乃至３のいずれか一項に記載の天井要素。
【請求項５】
前記導管を介して前記空気を運ぶよう適合される少なくとも１つのファンを更に有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の天井要素。
【請求項６】
前記部屋スペース内の空気の検出温度、前記天井スペース内の空気の検出温度、前記バッテリ容器内の空気の検出温度、前記バッテリの検出温度、前記バッテリが充電中又は放電中であるのかどうか、時刻及び／又はカレンダ日付、天気予報、リアルタイムの電気エネルギコスト、バッテリの充電状態、バッテリの寿命、バッテリの健康状態、バッテリのコアから表面への熱伝導率、バッテリのサイズ、バッテリの寸法、バッテリのフォームファクタ、並びにバッテリの表面積から成るグループから選択される少なくとも１つの条件に基づいて前記少なくとも１つのファンを制御するよう構成されるファンコントローラを有する請求項５に記載の天井要素。
【請求項７】
前記ファンコントローラに接続され、前記天井スペース内の空気の前記検出温度、前記バッテリ容器内の空気の前記検出温度、及び／又は前記バッテリの前記検出温度を検出するよう構成される少なくとも１つの温度センサを有する請求項６に記載の天井要素。
【請求項８】
前記ファンコントローラが、前記バッテリの温度を前記バッテリの快適温度間隔内に保つように、前記部屋スペースと、前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器との間で空気を運ぶよう、前記少なくとも１つのファンを制御するよう構成される請求項６又は７に記載の天井要素。
【請求項９】
前記ファンコントローラが、前記バッテリの前記温度が前記快適温度間隔未満であるという条件時に、前記部屋スペース内の空気の前記検出温度が前記バッテリの前記温度よりも高い場合には、前記部屋スペースから前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器へ空気を運ぶよう前記ファンを制御することによって、前記バッテリを加熱するよう構成される請求項８に記載の天井要素。
【請求項１０】
前記ファンコントローラが、前記バッテリの前記温度が前記快適温度及び／又は快適温度間隔を上回っているという条件時に、前記部屋スペース内の空気の前記検出温度が前記バッテリの前記温度よりも低い場合には、前記部屋スペースから前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器へ空気を運ぶよう前記少なくとも１つのファンを制御することによって、前記バッテリを冷却するよう構成される請求項８又は９に記載の天井要素。
【請求項１１】
前記導管が、前記部屋スペースから前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器へ空気を運ぶよう構成され、前記天井要素が、前記バッテリ容器及び／又は前記天井スペースから前記部屋スペースへ空気を運ぶよう構成される第２導管を更に有する請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の天井要素。
【請求項１２】
前記導管及び前記第２導管の両方が、前記バッテリ容器に直接接続される請求項１１に記載の天井要素。
【請求項１３】
第２ファンが、前記第２導管を通して空気を運ぶよう構成される請求項１１又は１２に記載の天井要素。
【請求項１４】
制御電子回路を更に有し、前記導管の少なくとも一部が、前記制御電子回路と熱的接触するように構成される請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の天井要素。
【請求項１５】
天井要素のベースより上の天井スペース内に位置するバッテリ容器に収容されるバッテリの熱管理の方法であって、前記天井要素が、前記ベースを含み、部屋の天井において、取り付け位置に取り付けられるよう適合され、それによって、前記ベースより下の部屋スペースと、前記ベースより上の前記天井スペースとを画定し、前記バッテリ容器が断熱され、前記方法が、
前記部屋スペースの温度が、前記バッテリ容器の温度と異なる場合に、前記部屋スペースと、前記バッテリ容器との間で導管を介して空気を運ぶステップを有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、天井要素におけるバッテリの温度管理の分野に関する。より具体的には、本開示は、室内調節された空気（room-tempered air）を使用するバッテリの熱管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリを使用して照明器具に給電することは、例えば、省エネルギ及び負荷平均分配に関して有望なソリューションを提供し得る。吊天井（又は落ち天井）と組み合わせて使用?される場合、バッテリは、多くの場合、審美的な理由で、下の部屋スペース内からは見えないように吊天井の上に配置され得る。
【０００３】
吊天井より上のスペース内の温度は、下の部屋スペース内の温度とはかなり異なる場合がある。このことは、バッテリを最適な温度に維持することをより困難にし得る。
【０００４】
従って、吊天井と組み合わせて使用される場合、バッテリの熱管理の改善が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、上記の要件を少なくとも部分的に満たそうとするものである。これを達成するために、独立請求項において規定されているような、天井要素、及びバッテリの熱管理の方法が提供される。他の実施例は、従属請求項において規定されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１態様によれば、天井要素が提供される。前記天井要素は、部屋の天井に取り付けられるよう適合され得るベースを含み得る。それによって、前記天井要素が前記部屋に取り付けられる場合に、前記ベースは、前記天井要素より下の部屋スペースと、前記天井要素より上の天井スペースとを画定し得る。
【０００７】
前記天井要素は、バッテリを収容するよう適合され得るバッテリ容器を含み得る。前記バッテリ容器は、前記天井要素が前記天井に取り付けられる場合に前記天井スペース内に位置するように前記ベースに配設され得る。
【０００８】
前記天井要素は、前記部屋スペースの温度が、前記天井スペースの温度及び／又は前記バッテリ容器の温度と異なる場合に、前記部屋スペースと、前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器との間で空気を運ぶよう構成され得る導管を含み得る。言い換えれば、前記導管は、前記部屋スペースと、前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器との間に温度勾配がある場合に、前記部屋スペースと、前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器との間で空気を運ぶよう構成され得る。
【０００９】
例えば、前記バッテリ容器の前記温度が前記部屋スペースの前記温度よりも低い場合には、前記バッテリ容器の（又は前記バッテリ容器内の）前記温度は、前記導管がより暖かい空気を前記部屋スペースから（前記バッテリ容器が外部から加熱され得るように）前記天井スペースへ又は直接前記バッテリ容器へ運ぶことによって、上げられ得る。前記バッテリ容器の／前記バッテリ容器内の前記温度を上げることは、前記バッテリ容器内に収容される／位置するバッテリを加熱し得る。例えば冬の間に起こり得る、前記天井スペースの前記温度が前記バッテリの快適温度（又は快適温度間隔）未満である場合には、それでも、前記部屋スペースからの前記より暖かい空気が、前記バッテリをその快適温度に（又はその快適温度間隔内に）保ち得る。このことは、例えば、前記バッテリの寿命及び／又は容量を改善し得る。
【００１０】
別の例として、前記バッテリ容器の前記温度が前記部屋スペースの前記温度よりも高い場合には、前記バッテリ容器の（又は前記バッテリ容器内の）前記温度は、前記導管がより冷たい空気を前記部屋スペースから（前記バッテリ容器が外部から冷却され得るように）前記天井スペースへ又は直接前記バッテリ容器へ運ぶことによって、下げられ得る。前記バッテリ容器の／前記バッテリ容器内の前記温度を下げることは、前記バッテリ容器内に収容される／位置するバッテリを冷却し得る。例えば夏の間に起こり得る、前記天井スペースの前記温度が前記バッテリの快適温度（又は快適温度間隔）を上回っている場合には、それでも、前記部屋スペースからの前記より冷たい空気が、前記バッテリをその快適温度に（又はその快適温度間隔内に）保ち得る。このことも、例えば、前記バッテリの寿命を改善し得る。
【００１１】
換言すれば、本開示において提供されているような天井要素は、前記部屋スペース内の前記空気を利用して前記バッテリをその快適温度に（又はその快適温度間隔内に）維持することによって、前記バッテリの寿命及び／又は容量を改善し得る。
【００１２】
幾つかの実施例においては、前記天井要素は、照明器具（又は照明設備、又は照明取り付け具）を含み得る。前記照明器具は、例えば、前記照明器具の光源が前記バッテリから給電され得るように、前記バッテリに接続可能であり得る。
【００１３】
前記部屋スペースの温度が、前記天井スペースの温度及び／又は前記バッテリ容器の温度と等しい場合、前記導管は、依然として、前記部屋スペースと、前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器との間で空気の搬送をするよう構成される得るが、前記搬送の効果は、例えば、前記温度が異なってくる場合に始動条件が必要とされないように搬送プロセスを維持するためにだけ有利であり得る。
【００１４】
本明細書において、照明器具は、例えば、ＬＥＤ照明デバイス、ピクセル化ＬＥＤ光源、ＬＥＤストリップ、ハロゲンスポット、光ビーコン、及び／又は同様のもののような照明デバイスである（又は少なくとも含む／ホストする）デバイスであり得る。照明器具はまた、例えば、ディスプレイスクリーン、照明パネル、又は他のデバイスであって、前記他のデバイスからの光が、直接、若しくは間接的に、例えば、前記照明器具より下の部屋スペースの方へ発せられ得る他のデバイスであってもよい（又は少なくとも含んでもよい／ホストしてもよい）。
【００１５】
幾つかの実施例においては、前記導管の少なくとも一部は、前記照明器具の表面と熱的接触するように構成され得る。前記照明器具の前記表面は、例えば、金属表面、反射器、ケーシング、又は同様のものであり得る。前記照明器具の前記表面が、例えば、前記照明器具の光源によって加熱される場合、前記導管の少なくとも一部を前記表面と熱的接触するように構成することは、前記導管を通して運ばれる空気を加熱し得る。例えば、バッテリを加熱するために前記部屋スペースから前記天井スペース及び／又はバッテリ容器へ空気が運ばれる場合、運ばれる前記空気は、前記照明器具の前記表面から加熱され、加熱プロセスは、より効率的且つ／又はより高速にされ得る。
【００１６】
幾つかの実施例においては、前記導管は、前記部屋スペースと、前記バッテリ容器との間で前記空気を運ぶよう構成され得る。直接、前記バッテリ容器へ／から前記空気を運ぶことによって、前記バッテリ容器内に収容される／位置するバッテリの加熱（又は冷却）は、より効率的且つ／又は高速にされ得る。
【００１７】
幾つかの実施例においては、前記天井要素は、少なくとも１つのファンを含み得る。前記少なくとも１つのファンは、前記導管を介して前記空気を運ぶよう適合され得る。前記少なくとも１つのファンは、例えば、空気が強制的に或る特定の方向に運ばれるようにし得る、且つ／又は前記空気がより速く運ばれることを可能にし得る。このことは、前記バッテリの加熱（又は冷却）プロセスを改善し得る。前記ファンは、電動ファンであってもよく、例えば、前記ファンを動作させるために電気モータが使用される。前記ファンは、様々な速度で動作可能であってもよく、故に、前記ファンによって運ばれる空気の量は必要に応じて制御され得る。前記ファンは、例えば、手動で操作されてもよく、例えば機械スイッチを使用することによって、又は例えば制御線に適切な信号を供給することによって、オン及びオフにされてもよい。供給される前記信号は、前記ファンに給電してもよく、又は前記信号に従って前記ファンへの電源を開閉するリレーを制御してもよい。
【００１８】
幾つかの実施例においては、前記天井要素は、ファンコントローラを含み得る。前記ファンコントローラは、前記少なくとも１つのファンを制御するよう構成され得る。前記ファンの制御は、少なくとも１つの条件に基づき得る。前記少なくとも１つの条件は、例えば、前記バッテリが充電中であるのか放電中であるのか（アイドル状態にあるのか）、時刻及び／又はカレンダ日付、天気予報、リアルタイムの電気エネルギコスト、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）、バッテリの寿命、バッテリの健康状態（ＳＯＨ）、バッテリのコアから表面への熱伝導率（即ち、熱伝達係数）、バッテリのサイズ、バッテリの寸法、バッテリのフォームファクタ、並びに例えばバッテリの表面積から成る第１グループから選択され得る。
【００１９】
幾つかの実施例においては、前記少なくとも１つの条件は、前記部屋スペース内の空気の検出温度、前記天井スペース内の空気の検出温度、前記バッテリ容器内の空気の検出温度、及び前記バッテリの検出温度から成る第２グループから選択され得る。
【００２０】
幾つかの実施例においては、前記少なくとも１つの条件は、前記第１グループ及び前記第２グループの両方の要素から成るグループから選択され得る。
【００２１】
前記少なくとも１つの条件は、前記第１グループから選択される、前記第２グループから選択される、又は前記第１グループ及び前記第２グループの両方から選択される、複数のこのような要素の組み合わせを含み得ることが考えられる。
【００２２】
（前記ファンコントローラを使用して）前記少なくとも１つの条件に基づいて前記ファンを制御することによって、前記ファンの制御は、より柔軟で自動化されたもの、且つ前記バッテリの寿命及び／又は容量により最適なものになり得る。
【００２３】
幾つかの実施例においては、前記天井要素は、少なくとも１つの温度センサを含み得る。前記少なくとも１つの温度センサは、前記ファンコントローラに接続されてもよく、前記部屋スペース内の空気の前記検出温度、前記天井スペース内の空気の前記検出温度、前記バッテリ容器内の空気の前記検出温度、及び／又は前記バッテリの前記検出温度を検出するよう構成されてもよい。前記ファンコントローラとの接続は、（例えば、少なくとも１本のケーブルを介する）有線であってもよく、又は（例えば、無線若しくは光リンクを介する）無線であってもよい。前記少なくとも１つの温度センサは、前記ファンコントローラから分離されていてもよく、又は前記ファンコントローラに組み込まれていてもよい。前記少なくとも１つの温度センサは、単一のデバイスであってもよく、又は異なる位置に配置され得る複数のデバイスを含んでもよい。例えば、前記少なくとも１つの温度センサは、前記部屋スペースの前記温度を測定（検出）し得るように構成される温度センサ、並びに前記天井スペースの前記温度を測定し得るように構成される１つの温度センサ及び／又は前記バッテリ容器の前記温度を測定し得るように構成される１つの温度センサを含み得る。前記温度センサは、例えば、それぞれの領域の空気の温度を測定してもよく、且つ／又はそれぞれの領域の表面若しくは体積の温度を測定してもよい。
【００２４】
本明細書において規定されているような温度センサは、例えば、気体及び／若しくは固体の熱膨張、気体の圧力の変化、物体によって発せられる（赤外線）エネルギ、電気的特性、並びに／又は他の適切な物理量／特性であって、前記物理量／特性から前記物体の前記温度が導き出され得る物理量／特性を測定することによって、温度を推定し得る。
【００２５】
幾つかの実施例においては、前記ファンコントローラは、前記バッテリの温度を前記バッテリの快適温度間隔内に保つように、前記部屋スペースと、前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器との間で空気を運ぶよう、前記少なくとも１つのファンを制御するよう構成され得る。本明細書においては、快適温度間隔は、単一の温度、即ち、前記バッテリの快適温度にも該当し得る。前記ファンコントローラ及び前記ファンを使用することによって、本明細書において前述したような、前記部屋スペースの前記空気を利用する前記バッテリの前記温度管理は、ユーザの介入を必要とせずに自動的に行われ得る。前記バッテリの前記温度は、例えば、（例えば、前記少なくとも１つの温度センサによって検出されるような）前記少なくとも１つの条件に関して言及されている前記バッテリの前記検出温度に該当し得る。前記バッテリの前記温度は、例えば、前記バッテリ容器内及び／又は前記天井スペース内の空気の前記検出温度から導き出される温度に該当し得る。
【００２６】
前記ファンコントローラはまた、例えば前記バッテリの検出温度、又は例えば前記バッテリ容器及び／若しくは前記天井スペース内の空気の例えば検出温度を使用せずに、前記バッテリの前記温度を前記バッテリの快適温度間隔内に保つように、前記少なくとも１つのファンを制御するよう構成され得ることに留意されたい。例えば、前記ファンコントローラは、例えば、時刻及び／若しくは予報された天気、並びに／又は１つ以上の検出温度を含まない（若しくは少なくとも前記バッテリの検出温度を含まない）他の条件のみに依存し得ることが考えられる。
【００２７】
例として、幾つかの実施例においては、前記ファンコントローラは、前記バッテリの前記温度が前記バッテリの前記快適温度間隔（の下限境界）未満であるという条件時に、前記バッテリを加熱するよう構成され得る。これは、前記部屋スペース内の空気の前記検出温度が前記バッテリの前記温度よりも高い場合には、前記ファンコントローラが、前記部屋スペースから前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器へ空気を運ぶよう前記ファンを制御することによって、達成され得る。
【００２８】
他の例として、幾つかの実施例においては、前記ファンは、前記バッテリの前記温度（即ち、検出バッテリ温度）が前記バッテリの前記快適温度間隔（の上限境界）を上回っているという条件時に、前記バッテリを冷却するよう構成され得る。これは、前記部屋スペース内の空気の前記検出温度が前記バッテリの前記温度よりも低い場合には、前記ファンコントローラが、前記部屋スペースから前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器へ空気を運ぶよう前記ファンを制御することによって、達成され得る。
【００２９】
本明細書において記載されているように、前記バッテリの前記温度は、例えば、（例えば前記少なくとも１つの温度センサによって検出されるような）前記バッテリの検出温度、例えば前記バッテリ容器内及び／若しくは天井スペース内の空気の検出温度から導き出される温度、又は他の適切なやり方で導き出される温度であり得る。前記バッテリの前記温度は、例えば、時刻、日付、天気予報、及び／又は他の適切なパラメータに基づいて推定されてもよい。前記バッテリの前記温度は、１つ以上の検出温度を使用せずに推定されてもよい。
【００３０】
幾つかの実施例においては、前記導管は、前記部屋スペースから前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器へ空気を運ぶよう構成されてもよく、前記天井要素は、第２導管を更に有してもよい。前記第２導管は、前記バッテリ容器及び／又は前記天井スペースから前記部屋スペースへ空気を運ぶよう構成されてもよい。前記導管及び前記第２導管は、前記部屋スペースから、前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器を介して、前記部屋スペースに戻るよう、空気を循環させることを可能にし得る。
【００３１】
幾つかの実施例においては、前記導管と前記第２導管との両方が、直接、前記バッテリ容器に接続されてもよい。前記導管と前記第２導管との両方を、直接、前記バッテリ容器に接続することは、前記バッテリをその快適温度に（又はその快適温度間隔内に）維持するプロセスをより効率的且つ／又は高速にし得る。
【００３２】
幾つかの実施例においては、前記天井要素は、前記第２導管を通して空気を運ぶよう構成される第２ファンを含み得る。例においては、前記天井要素は、２つのファン、又は少なくとも２つのファンを含み得る。各ファンは、それぞれ、前記導管及び前記第２導管を通して空気を運ぶよう構成され得る。言い換えれば、一方のファンは、前記導管を通して空気を運ぶよう構成されることができ、他方のファンは、前記第２導管を通して空気を運ぶよう構成されることができる。２つ（以上）のファンの使用は、前記部屋スペースから前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器を介する空気の利用及び循環によって、前記バッテリをその快適温度に（又はその快適温度間隔内に）維持するプロセスを更に改善し得る。
【００３３】
幾つかの実施例においては、前記バッテリ容器は、断熱容器であってもよい。断熱バッテリ容器は、例えば、（前記バッテリ容器を囲む）周囲の空気の温度が前記バッテリの前記快適温度（又は快適温度間隔）の温度よりも低い又は高い場合、前記周囲の空気から前記バッテリを保護し得る。断熱バッテリ容器はまた、例えば、前記導管（及び利用可能な場合は前記第２導管）を通して運ばれる必要がある空気を少なくし得る。
【００３４】
幾つかの実施例においては、前記天井要素は、制御電子回路を更に含み得る。前記導管（及び／又は利用可能な場合は前記第２導管）の少なくとも一部は、前記制御電子回路と熱的接触するように構成され得る。前記制御電子回路は、例えば、充電コントローラ、ＬＥＤドライバ又は同様のものを含むことができ、前記制御電子回路から放射される熱は、前記導管（及び／又は前記第２導管）を通して運ばれる空気を加熱するのに役立ち得る。このことは、例えば前記バッテリをその快適温度まで（又はその快適温度間隔内まで）加熱するプロセスをより効率的且つ／又は高速にし得る。
【００３５】
幾つかの実施例においては、前記少なくとも１つのファンは、バルブであって、少なくとも、空気が前記バルブを通過することが許可される開状態、及び空気が前記バルブを通過することが許可されない（又は少なくとも制限される）閉状態で動作され得るバルブを含んでもよい。幾つかの実施例においては、前記バルブは、前記ファンコントローラによって、又は前記バルブを制御するために設けられ得る他の適切な機器によって、制御され得る（例えば、閉状態又は開状態で動作され得る）ことが考えられる。前記バルブの制御は、例えば、前記バルブが、前記バッテリの前記温度（又は例えば、前記天井スペース及び／若しくはバッテリ容器内の空気の前記検出温度）が既に前記バッテリの前記快適温度間隔内にある場合には、前記部屋スペースと前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器との間の如何なる空気の流れも防止するよう閉じられ、（例えば、前記ファンコントローラによって）空気が前記部屋スペースと前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器との間で運ばれるべきであると決定される場合には、開かれるように、例えば、前記バッテリの前記温度に基づき得る。
【００３６】
幾つかの実施例においては、前記少なくとも１つのファンは、前記バッテリが前記少なくとも１つのファンに電力を供給し得るように前記バッテリに接続されてもよい。このことは、ＡＣ電源が利用できない場合にも、前記バッテリの前記温度を管理することを可能にし得る。
【００３７】
本開示の第２態様によれば、天井要素のベースより上の天井スペース内に位置するバッテリ容器に収容されるバッテリの熱管理の方法が提供される。前記方法は、前記バッテリの温度が前記バッテリの快適温度間隔未満であるという条件時に、前記天井要素より下の部屋スペースから前記天井スペース及び／又は前記バッテリ容器へ空気を運ぶステップを含み得る。
【００３８】
本発明は、請求項において挙げられている特徴の全てのあり得る組み合わせに関する。更に、本開示の第１態様による天井要素に関して記載されている如何なる実施例も、第２態様による方法に関して記載されている実施例のうちのいずれか１つと組み合わされてもよく、組み合わせ可能であってもよく、逆もまた同様である。同様に、第１態様による天井要素に関して記載されている要素の任意の特徴は、第２態様による方法の対応する特徴にも当てはまる場合があり、逆もまた同様である。
【００３９】
他の目的及び利点については例示実施例を用いて以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
例示実施例については添付図面を参照して以下に説明する。
【図１】本開示の実施例による天井要素を概略的に図示する。
【図２】本開示の実施例による天井要素を概略的に図示する。
【図３】本開示の実施例による天井要素を概略的に図示する。
【図４ａ】本開示の実施例による天井要素を図示する。
【図４ｂ】本開示の実施例による天井要素を図示する。  図面において、同様の参照符号は、特に明記しない限り、同様の要素のために使用されるだろう。反対のことが明記されていない限り、図面は、例示的な実施例を説明するのに必要であるような要素しか示しておらず、他の要素は、明確にするために、省略されている場合がある、又は単に示唆されている場合がある。図において図示されているような要素及び領域のサイズは、説明の目的のために誇張されている場合があり、従って、実施例の大まかな構造を説明するために示されている。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
ここで、添付図面を参照して、例示実施例について以下により詳細に説明する。図面は、現在好ましい実施例を示しているが、本発明は、多様な形態で実施されることができ、本明細書において記載されている実施例に限定されると解釈されるべきではなく、もっと正確に言えば、これらの実施例は、完全及び完璧を期すために示されており、本開示の範囲を当業者に十分に伝える。
【００４２】
図１乃至４を参照して、幾つかの実施例による天井要素について以下に説明する。
【００４３】
図１は、天井Ｃに取り付けられる天井要素１００を図示している。天井要素は、天井要素１００の下の部屋スペースＲＳと、天井要素１００の上の天井スペースＣＳとを画定するベース１１０を含む。天井要素１００は、例えばワイヤ（図示せず）、又は例えば、天井Ｃの下に吊るす天井グリッド（図示せず）であって、天井要素１００のような天井要素を１つ以上受けるよう適合される天井グリッドなどの他の適切な懸架方法を使用して、天井Ｃに取り付けられ得る。天井要素１００は、それによって、吊天井（又は落ち天井）の一部を形成し得る。多くの場合、このような吊天井は、例えば、天井スペースＣＳに配設される、水道管、電力ケーブル及び／又は他の供給ラインを隠し、これらの供給ラインが部屋スペースＲＳ内から見えないようにするために、使用される。吊天井は、例えば、オフィスビル、商業ビル及び／又は住宅ビル、並びに同様のものにおいて見られ得る。
【００４４】
天井要素１００は、バッテリ１２２を収容するよう適合されるバッテリ容器１２０を含む。バッテリ容器１２０は、天井要素１００が天井Ｃに取り付けられる場合に天井スペースＣＳ内に位置するようにベース１１０に配設され得る。バッテリ１２２は、例えば、照明器具（図示せず）又は他の電気デバイスに給電するために使用され得る。このようなデバイスに給電するために、例えば直接的なグリッド給電（direct grid supply）ではなく、バッテリ１２２を使用することは、効率を向上させることができ、電力消費を低下させることができ、電力グリッド障害の場合にもデバイスに電力を供給するのにも役立ち得る。このようなデバイスも、随意に、バッテリ容器１２０内に存在し得る。
【００４５】
状況によっては、部屋スペースＲＳ内の室内調節された空気と、天井スペースＣＳ内の空気との温度差は、大きくなり得る。例えば、冬の間は、天井スペースＣＳ内の温度は、室温よりも低くなり得る。このことは、（バッテリ１１２がバッテリ容器１２０内に収容されている／位置している場合に）バッテリ１２２をその快適温度未満に（又はその快適温度間隔未満に）まで冷却し得る。このことは、バッテリの容量及び寿命を減らし得る。例えば、バッテリがリチウムベースのバッテリである場合、その快適温度間隔は、例えば１０乃至３５℃、好ましくは２３乃至２５℃であり得る。バッテリ容器１２０は、他のタイプのバッテリを収容してもよく、このような他のタイプのバッテリも、それらの寿命及び／又は容量が改善される対応する快適温度又は快適温度間隔を有し得ることも考えられる。ここでは、快適温度（及び／又は快適温度間隔）は、例えば、バッテリの交換及び／又は修理が必要になるまで、バッテリが、改善された充電／放電サイクル数を維持し得る温度であり得る。
【００４６】
例においては、天井スペースＣＳは、夏においても、部屋スペースＲＳよりも冷たくなり得る。なぜなら、一般に、熱は、上昇し、ＣＳにおいて蓄積するだろうと予想するだろうが、出願人は、直観に反して、ビルにおいて、ＣＳはＲＳよりも冷たいことを多くの例において見出したからである。
【００４７】
他の状況においては、天井スペースＣＳ内の温度は、バッテリ１２２の快適温度（又は快適温度間隔）をはるかに上回っているかもしれない。例えば、暖房配管又は設置電子機器の存在によるものである。このことも、例えば、バッテリの寿命を減らし得る。
【００４８】
温度差を打ち消すために、天井要素１００は、部屋スペースＲＳの温度が、天井スペースＣＳの温度及び／又はバッテリ容器１２０の温度と異なる場合に、部屋スペースＲＳと、天井スペースＣＳ及び／又はバッテリ容器１２０との間で空気を運ぶよう構成され得る導管１３０を含む。導管は、それによって、部屋スペースＲＳ内の室内調節された空気を利用することにより、バッテリ１２２の温度をその快適温度に（又はその快適温度間隔内に）維持するのに役立ち得る。
【００４９】
天井要素１００において、導管１３０は、ベース１１０における、部屋スペースＲＳに面する開口部と、ベース１１０における、天井スペースＣＳに面する開口部との間に延在する。導管１３０は、部屋スペースＲＳと天井スペースＣＳとの間で空気を運ぶよう構成される。天井スペースＣＳ内の空気の温度を変えることによって、バッテリ容器１２０の温度は、（少なくともその外面において）天井スペースＣＳ内の空気と熱的接触していることにより、間接的に変えられる。
【００５０】
図２は、ベース２１０と、バッテリ（図示せず）を収容するよう適合されるバッテリ容器２２０とを含む天井要素２００を図示している。バッテリ容器２２０は、天井スペースＣＳ内に配設される。天井要素２００は、導管２３０と、第２導管２３２とを含む。導管２３０及び第２導管２３２の各々が、ベース２１０の、部屋スペースＲＳに面する表面における開口部と、バッテリ容器２２０の表面における開口部との間に延在する。導管２３０及び２３２は、部屋スペースＲＳとバッテリ容器２２０との間で空気を運ぶよう構成される。図１を参照して説明した天井要素１００とは対照的に、空気が、直接、部屋スペースＲＳとバッテリ容器２２０との間で運ばれるので、バッテリ容器２２０内の温度は、（天井スペースＣＳを介して間接的にではなく）直接変えられ得る。２つの導管を使用することによって、部屋スペースＲＳからの空気は、バッテリ容器２２０を介して循環され得る。
【００５１】
天井要素２００は、２つの導管２３０及び２３２を有するように示されているが、天井要素２００は、（導管２３０のような）１つの導管のみを含み得ることが考えられる。天井要素２００が、３つ以上の導管を含むことができ、各導管が、部屋スペースＲＳと、バッテリ容器２２０及び／又は天井スペースＣＳとの間で空気を運ぶよう構成され得ることも考えられる。
【００５２】
図３は、ベース３１０と、バッテリ（図示せず）を収容するよう適合されるバッテリ容器３２０と、部屋スペースＲＳと（天井スペースＣＳ内に位置する）バッテリ容器２２０との間で空気を運ぶよう構成される２つの導管３３０及び３３２とを含む天井要素３００を図示している。
【００５３】
天井要素３００は、導管３３０を通して空気を運ぶよう構成されるファン３４０を更に含む。天井要素３００は、ファン３４０を制御するよう構成されるファンコントローラ３５０も含む。ファンコントローラ３５０は、少なくとも１つの条件に基づいてファン３４０を制御し得る。このような条件の例は、下で更に示す。天井要素３００は、それぞれ、天井スペースＣＳの温度、バッテリ容器３２０（及び／又はバッテリ容器３２０に収容されたバッテリ）の温度、及び部屋スペースＲＳの温度を検出するよう構成される幾つかの温度センサ３６０、３６２及び３６４を含む。温度センサ３６０、３６２及び３６４は、それぞれ、破線で示されているリンク３７０、３７２及び３７４を介して、ファンコントローラに接続される。リンク３７０、３７２及び３７４は、例えば、ケーブル（即ち、有線接続）又は無線及び／若しくは光リンク（即ち、無線接続）、又はそれらの組み合わせであり得る。
【００５４】
より少ない又はより多い温度センサが天井要素３００に含まれ得ることは考えられる。温度センサの数及び位置は、例えば、ファンコントローラ３５０が、どの条件及び／又は（もしあれば）どの検出温度に基づいてファン３４０を制御するかに依存し得る。例えば、ファンコントローラ３５０が部屋スペースＲＳ内の空気の検出温度のみに基づいてファン３４０を制御する場合には、温度センサ３６０及び３６２は必須でないものなどであり得る。例えば、ファンコントローラ３５０が、特定の検出温度に基づかずに、又は値が他のやり方でファンコントローラ３５０に供給される１つ以上の温度に基づいて、ファン３４０を制御する場合には、温度センサ３６０、３６２及び３６４の全てが必須でないものである。それぞれのリンク３７０、３７２及び３７４は、それらの対応する温度センサが含まれている場合にのみ含まれると想定されている。
【００５５】
図示されてはいないが、他のセンサが、天井要素３００に含まれ、ファンコントローラ３５０に接続され得ることも考えられる。このようなセンサは、例えば、電圧及び／又は電流センサ、光センサ、湿度センサ、並びに同様のものを含んでもよく、ファンコントローラ３５０が、例えば、データであって、前記データに基づいてファン３４０が制御され得るデータを受信するためにインターネットに接続され得ることも考えられる。このようなデータは、例えば、気象データ、時刻及び／又は日付データ、スケジューリングデータ、並びに同様のものを含み得る。
【００５６】
ここで、ファンコントローラ３５０がどのようにファン３４０を制御し得るかの例を示す。図１を参照して提示されている天井要素１００、又は図２を参照して提示されている天井要素２００などの天井要素の他の実施例においても、ファンコントローラ及びファン（並びに必要に応じて、例えば、温度センサ、他のセンサ及びリンク）が含まれ得ることは考えられる。以下に示す例は、これら及び他の実施例にも適用される。
【００５７】
ファン３４０を制御するために、ファンコントローラ３５０は、例えば、（例えば温度センサ３６０によって、検出され、ファンコントローラに供給される）天井スペースＣＳの温度（ＴＣＳ）を使用してもよい。例えば、ＴＣＳが或る特定の閾値を下回る場合、ファンコントローラ３５０は、ファンが部屋スペースＲＳからバッテリ容器３２０への空気を強制するのに適した方向に稼働中であるオン状態でファン３４０を動作させることを決定し得る。このことは、部屋スペースＲＳの室内調節された空気が、バッテリ容器３２０内のバッテリをその快適温度まで又はその快適温度間隔内まで加熱することを可能にし得る（本明細書においては、バッテリの快適温度は、バッテリの単一の快適温度しか含まない場合もあると想定されている）。バッテリの温度が、例えばファンコントローラ３５０によって決定されるような、望み通りのものであるとき、ファンコントローラ３５０は、ファン３４０が稼働中ではないオフ状態でファン３４０を動作させ得る。ＴＣが再び或る特定の閾値を下回る場合、ファンコントローラ３５０は、ファン３４０を再びオン状態で動作させ得る。
【００５８】
或る特定の閾値は、例えばリンクを使用して、ファンコントローラ３５０に供給されてもよく、又はファンコントローラ３５０自体によって決定されてもよい。或る特定の閾値は、動的に更新されてもよく、例えば、バッテリの状態、時刻及び／若しくは日付、又はファンコントローラ３５０に供給される他のデータに依存してもよい。或る特定の閾値は、例えば、バッテリの快適温度（又は快適温度間隔の下限境界）に対応してもよい。
【００５９】
ファンコントローラ３５０がファン３４０を同様に制御するために他の方法を使用し得ることも考えられる。例えば、ファン３４０がオン状態にあるときに稼働している速度（及び／又は方向）が、ファンコントローラ３５０によって、例えば、ＴＣＳと或る特定の閾値との間の実際の差、又は同様のものに基づいて、制御されてもよい。ファンコントローラ３５０が、例えば、（例えば、Ｐ、ＰＩ、ＰＤ又はＰＩＤコントローラに対応する）１つ以上のこのような差信号又は同様のものの微分及び／又は積分を含む、様々な他の制御アルゴリズムを使用することも考えられる。
【００６０】
ファンコントローラ３５０は、ＴＣＳを使用する代わりに、又はそれに加えて、例えば温度センサ３６２によって検出され、ファンコントローラ３５０に供給されるような、バッテリ容器（及び／又はバッテリ）の温度（ＴＢＣ）を使用してもよい。ＴＢＣに基づくファン３４０の動作は、ＴＣＳに関して既に上で説明したものと同様であり得る。
【００６１】
ファンコントローラ３５０は、更に、又はその代わりに、ファン３４０を制御するために部屋スペースの温度（ＴＲＳ）を使用してもよい。ＴＲＳは、例えば温度センサ３６４によって検出され、ファンコントローラ３５０に供給され得る。
【００６２】
例えば、（例えば、ファンコントローラ３５０によって、）ＴＣＳ及び／又はＴＢＣが低すぎる（例えば、バッテリの快適温度又は快適温度間隔未満である）と決定され、且つＴＲＳがＴＣＳ及び／又はＴＢＣよりも高いと決定される場合には、ファンコントローラ３５０は、バッテリ容器３２０に収容されたバッテリを加熱するために、空気が部屋スペースＲＳからバッテリ容器３２０へ運ばれるオン状態でファン３４０を動作させ得る。オン状態のファン３４０の速度も、上記のような、例えばＴＣＳ（及び／又はＴＢＣ）とＴＲＳとの間の例えば差の関数であってもよい。
【００６３】
上記の例において、ファンコントローラ３５０は、更に、又はその代わりに、（例えば、ＴＢＣに加えて、又はその代わりに）バッテリの温度（ＴＢ）を使用してもよい。ＴＢは、例えば、温度センサによって検出されてもよく、又は（例えば、ＴＢＣ及び／又はＴＣＳなどの）他の検出温度から導き出されてもよく、且つ／若しくは他のパラメータを使用して計算されてもよい。
【００６４】
少なくとも１つの条件であって、ファンコントローラ３５０が前記少なくとも１つの条件に基づいてファン３４０を制御し得る少なくとも１つの条件は、１つ以上の温度に加えて、又はその代わりに、他の条件を含んでもよい。このような条件は、例えば、バッテリが充電中であるのか放電中であるのか、及び／又はバッテリがアイドル状態にあるのか（即ち、充電中若しくは放電中ではないのか）どうかであってもよい。例えば、バッテリが充電中及び／又は放電中の電力損失により加熱される場合には、部屋スペースＲＳ内の空気からバッテリに伝達される必要がある熱は少なくなり得る。同様に、バッテリがアイドル状態にある場合には、部屋スペースＲＳからのより多くの空気がバッテリに運ばれる必要があると決定されるかもしれず、ファンコントローラ３５０は、それに応じてファン３４０を動作させ得る。
【００６５】
或る条件は、時刻及び／又はカレンダ日付が、或る特定の値又は或る特定の間隔内にあるかどうかであってもよい。例えば、天井スペースＣＳ内の温度が通常より冷たいような時刻（例えば夜間）である場合には、ファン３４０はオン状態で動作されるべきであると決定され得る。その場合、ファンコントローラ３５０は、バッテリを加熱するために、部屋スペースＲＳからバッテリ容器３２０内のバッテリへ室内調節された空気を運ぶようファン３４０を動作させ得る。別の例として、天井スペースＣＳ内の温度が通常より冷たいようなカレンダ日付（例えば冬の間）である場合には、ファン３４０はオン状態で動作されるべきであると決定され得る。その場合、ファンコントローラ３５０は、それに応じて、バッテリ容器３２０内のバッテリに熱を供給するために、ファン３４０を動作させ得る。
【００６６】
或る条件は、予報された天気に基づいていてもよい。例えば、天気が屋外は寒くなるだろうと決定される場合、ファンコントローラ３５０は、それに応じて、バッテリ容器３２０内のバッテリ、及び同様のものを加熱するよう、ファン３４０を作動させ得る。予報された天気のデータは、例えば、インターネットなどのネットワークを介してファンコントローラ３５０に供給されてもよい。
【００６７】
或る条件は、リアルタイムの電気コストに基づいていてもよい。リアルタイムの電気コストが高いと決定される場合、ファンコントローラ３５０は、電力消費量及びコストを削減するために、ファン３４０をオン状態で動作させないことを、又は少なくとも、ファン３４０を高速オン状態で動作させないことを選択し得る。予報された天気のデータは、例えば、インターネットなどのネットワークを介してファンコントローラ３５０に供給されてもよい。
【００６８】
他の条件は、例えば、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）、寿命、健康状態（ＳＯＨ）、コアから表面への熱伝導率（即ち、熱伝達係数）、サイズ、寸法、フォームファクタ及び／又は表面積などの、バッテリ自体の様々な状態を含んでもよい。例えば、バッテリが、或る特定の寿命においてより低い動作温度に対してより弱いと決定される場合、ファンコントローラ３５０は、このことを考慮に入れ、それに応じてファン３４０を動作させ得る。
【００６９】
本開示によれば、ファンコントローラ３５０は、幾つかの温度若しくは条件、及び／又はそれらの組み合わせに基づいてファン３４０を制御し得ることに留意されたい。例えば、ファンコントローラ３５０は、時刻／日付と温度との両方を考慮に入れ、それらに基づいてファン３４０を動作させ得る。複数の他のこのような組み合わせが可能であり、本明細書においてはこのような組み合わせごとに別々の例は示されていないが、本開示によるファンコントローラは、少なくとも１つのファンを制御するために条件及び／又は温度の全ての適切なこのような組み合わせを使用し得ることが考えられる。
【００７０】
図４ａ及び４ｂは、異なる斜視方向から、バッテリ（図示せず）を収容するよう適合されるバッテリ容器４２０を含む天井要素４００を図示している。天井要素４００は、天井要素４００のベースを形成し、天井要素４００が天井（図示せず）に取り付けられる場合に天井スペースＣＳと部屋スペースＲＳとを画定する照明器具４８０を含む。バッテリ容器４２０は、（天井要素４００が天井に取り付けられる場合に）天井スペースＣＳ内に配設される。
【００７１】
照明器具４８０は、光源４８２と、光源４８２によって発せられた光を部屋スペースＲＳに向けるよう構成される反射面４８４とを含む。バッテリ容器４２０内にバッテリが存在する場合、照明器具４８０（及び光源４８２）は、バッテリが光源４８２に電力を供給し得るようにバッテリに接続され得る。
【００７２】
天井要素４００は、導管４３０及び第２導管４３２を含み、導管４３０及び第２導管４３２の各々が、反射面４８４とバッテリ容器４２０との間に延在する。光源４８２がオンにされるとき、（反射）面４８４は加熱され得るその場合、面４８４の近くの空気も加熱されることが考えられ得る。導管４３０及び第２導管４３２は、それらの少なくとも一部（例えば、面４８４におけるそれらの開口部）が面４８４と熱的接触しているように構成される。それによって、導管４３０及び第２導管４３２を通して運ばれる空気も、照明器具４８０の面４８４と熱的接触している導管の一部を通過するときに加熱されるだろう。
【００７３】
面４８４における導管４３０及び第２導管４３２の開口部は、（空気が、一方の導管を通して部屋スペースＲＳから、バッテリ容器４２０を介して、他方の導管を通して部屋スペースＲＳに戻るよう、循環されるという前提で、）一方の開口部を通して出力される空気が、すぐには、他方の開口部の開口部に吸い戻されないように、互いから距離を置いて配置される。天井要素４００においては、これらの開口部は、面４８４の反対側の角に配設される。
【００７４】
同様の目的で、バッテリ容器４２０の表面における導管４３０及び４３２の開口部も、バッテリ容器４２０の反対側の角に配置される。これは、バッテリ容器４２０内のバッテリを覆う／囲む空気のより実質的な流れを可能にする。
【００７５】
天井要素４００は、２つのファン４４０及び４４２も含む。ファン４４０は、導管４３０を通して空気を運ぶよう構成され、ファン４４２は、導管４３２を通して空気を運ぶよう構成される。ファン４４０及び４４２は、面４８４における導管４３０及び４３２の開口部の近くに配置される。ファン４４０及び４４２は、それぞれ、導管４３０及び４３２を通して空気を運ぶのに役立ち得る限り、他の位置に配置され得ることも考えられる。
【００７６】
天井要素４００は、必要と決定される場合に、室内調節された空気を利用してバッテリ容器４２０内のバッテリを加熱するために、室内調節された空気が導管４３０及び４３２並びにバッテリ容器４２０を介して循環され得るように、ファン４４０及び４４２を制御するために、ファンコントローラ（図示せず）、温度センサ、他のセンサ、リンク及び同様のものも含んでもよい。
【００７７】
ファンコントローラは、例えば、空気が、導管４３０及び４３２のうちの１つを通して部屋スペースＲＳから吸い込まれ、バッテリ容器４２０を介して運ばれ、次いで、導管４３０及び４３２のうちの他方の１つを通して部屋スペースＲＳ内へ戻るよう放り出されるように、ファン４４０及び４４２を制御し得る。例えば、ファンコントローラは、空気を部屋スペースＲＳから吸い込むようファン４４０を制御することができ、空気を部屋スペースＲＳ内へ戻るよう放り出すようファン４４２を制御することができる。この場合には、面４８４における導管４３０の開口部が吸気口になり、面４８４における導管４３２の開口部が排気口になる。言うまでもなく、面４８４における導管４３０の開口部が排気口になり、面４８４における導管４３２の開口部が吸気口になるように、ファン４４０及び４４２が逆方向に制御されることは考えられ得る。
【００７８】
本明細書において、それぞれ、図１、２、３及び４を参照して説明されているような天井要素１００、２００、３００及び４００のうちのいずれか１つのような天井要素が、単一の導管及びファンしか含まず、或る時間間隔の間は、ファンが、空気が部屋スペースＲＳからバッテリ容器（及び／又は天井スペース）へ運ばれるように、動作され、別の重複しない時間間隔の間は、ファンが、空気がバッテリ容器（及び／又は天井スペース）から部屋スペースＲＳへ戻るよう運ばれるように、動作されることも考えられ得る。これは、単一の導管及びファンだけで、部屋スペースの室内調節された空気によって、バッテリ容器に収容されたバッテリを加熱することを可能にし得る。
【００７９】
同様に、天井要素が、或る時間間隔の間は空気が導管を通して部屋スペースＲＳからバッテリ容器（及び／又は天井スペース）へ運ばれ、別の重複しない時間間隔の間は空気がバッテリ容器（及び／又は天井スペース）から戻るよう運ばれるような同じ原理に従って動作する２つ以上の導管及び２つ以上のファンを含むことが考えられ得る。
【００８０】
バッテリの熱管理を更に改善するために（即ち、バッテリを、その快適温度に若しくは近くに、又はその快適温度間隔内に保つために）、本明細書において規定されているようなバッテリ容器は断熱され得る。前記バッテリ容器は、例えば、その収容面に断熱層（例えば、断熱発泡体、プラスチック、ゴム、又は同様のもの）を有してもよい。空気が１つ以上の導管を通してのみバッテリ容器に入り得るように、バッテリ容器は閉じられていてもよい。
【００８１】
本明細書においては図示されていないが、天井要素は、充電コントローラ又は（例えば、ＬＥＤドライバのような）光源のためのドライバなどの様々な制御電子回路も含み得ることが考えられる。１つ以上の導管は、それらの少なくとも一部がこのような制御電子回路と熱的接触しているように構成されてもよい。制御電子回路が、動作されるときに熱を発生させる場合には、発生される熱は、少なくとも部分的に１つ以上の導管に伝達され、少なくとも１つ以上の導管を通して運ばれている空気を加熱するのに役立ち得る。
【００８２】
上記では、特徴及び要素が特定の組み合わせで記載されているが、各特徴又は要素は、他の特徴及び要素なしで単独で、又は他の特徴及び要素を備える若しくは備えない様々な組み合わせで、使用されてもよい。
【００８３】
更に、当業者は、請求項記載の発明の実施において、図面、明細及び添付の請求項の研究から、開示されている実施例に対する変形を、理解し、達成することができる。請求項において、「有する」という単語は、他の要素を除外せず、単数形表記は、複数性を除外しない。単に、或る特定の特徴が、相互に異なる従属請求項において引用されているという事実は、これらの特徴の組み合わせが有利になるように用いられることができないことを示すものではない。
【図１】
0006967666.tif 000002
【図２】
0006967666.tif 000003
【図３】
0006967666.tif 000004
【図４ａ】
0006967666.tif 000005
【図４ｂ】
0006967666.tif 000006