JP2010097872A - Battery cooler - Google Patents

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battery
air
housing
module assembly
cooling
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JP2008268994A
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Yoshimitsu Inoue
美光 井上
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Denso Corp
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Denso Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery cooler which can heat and cool a battery module by a simple constitution. <P>SOLUTION: A module assembly 3 is housed in a cabinet 2. A blast member 5 is installed opposing to the outer peripheral face of the cabinet 2. The blast member 5 is constituted to be switchable from: the cooling state of the cooling direction C which is the direction of air in the cabinet 2 toward the module assembly 3; and the heating state of the heating direction H which is the direction of air in the cabinet 2 toward the opposite direction to the cooling direction. An equipment box 6 is installed to house a DC/DC convertor to the downstream side of the direction of cooling C of the cabinet 2. The DC/DC convertor is an exothermic means to exotherm in operation. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車走行用モータの駆動電源等として用いられる電池を空冷する電池冷却装置に関する。   The present invention relates to a battery cooling device for air-cooling a battery used as a drive power source for a motor for driving an automobile.

従来、自動車走行用モータの駆動電源等として用いられる電池を空冷する電池冷却装置としては、たとえば特許文献1に記載の装置が知られている。特許文献1に記載の電池冷却装置は、重要部品である電池モジュールを冷却することが重要な機能であり、電池モジュールおよび電池モジュールの集合体に対して冷却風を提供する送風機から構成されている。送風機の外装を構成する筐体とモジュール集合体を覆うバッテリカバーは、モジュール集合体の上方で接続されて一体となって冷却風の通風路を構成している。
特開2003−346759号公報
Conventionally, as a battery cooling device for air-cooling a battery used as a driving power source for an automobile driving motor, for example, a device described in Patent Document 1 is known. The battery cooling device described in Patent Document 1 has an important function of cooling a battery module, which is an important component, and includes a blower that provides cooling air to the battery module and the assembly of battery modules. . The battery cover that covers the module assembly and the casing that forms the exterior of the blower are connected above the module assembly to form a cooling air ventilation path.
JP 2003-346759 A

前述の特許文献1に係る従来技術では、各電池モジュールは、起動時において周囲の温度が低い場合には、電池性能が室温などの通常の温度の場合に比べて低下する。したがって電池モジュールの低温における出力を保証するために、低温での電池性能(出力)に基づいて電池体格を決めていた。これによって電池モジュールは、低温で出力が小さい状態で設計されるので、要求される出力に適合させるために、電池モジュールの体格を大きくする必要がある。したがって電池モジュールの集合体も大型化するので、集合体の重量が増加し、電池モジュールのコストが増加する。また電池モジュールの車両搭載性が低下し、搭載後の車両商品性の低下、たとえば荷物室の狭小化につながる。   In the prior art according to the above-described Patent Document 1, when the ambient temperature is low at the time of startup, each battery module has a lower battery performance than a normal temperature such as room temperature. Therefore, in order to guarantee the output of the battery module at a low temperature, the battery size is determined based on the battery performance (output) at a low temperature. Accordingly, since the battery module is designed at a low temperature and a small output, it is necessary to increase the size of the battery module in order to adapt to the required output. Therefore, since the battery module assembly is also enlarged, the weight of the assembly increases and the cost of the battery module increases. In addition, the battery mountability of the battery module decreases, leading to a decrease in vehicle merchandise after mounting, for example, narrowing of the luggage compartment.

このような問題を解決する手段として、送風機が送風する空気を加熱する加熱手段を設け、加熱した空気を電池に送風することも考えられるが、加熱手段を設けると、加熱手段が通風抵抗となり、圧力損失の増大とともに騒音が大きくなるという問題がある。   As a means for solving such a problem, it is conceivable to provide a heating means for heating the air blown by the blower and to blow the heated air to the battery, but if the heating means is provided, the heating means becomes a ventilation resistance, There is a problem that noise increases as pressure loss increases.

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、電池モジュールを加熱および冷却することができる電池冷却装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a battery cooling device that can heat and cool a battery module with a simple configuration.

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。   The present invention employs the following technical means in order to achieve the aforementioned object.

請求項1に記載の発明では、複数個の電池モジュール(4)を有するモジュール集合体(3)と、
前記モジュール集合体を収納する筐体(2)と、
前記筐体内の前記モジュール集合体に対する空気流れを形成する送風部材(5)と、
外部に放熱する発熱手段(6,20)と、を含み、
前記送風部材は、前記筐体内の空気流れ方向が予め定める第1流れ方向(C)である第1流れ状態と、前記筐体内の前記空気流れ方向が前記第1流れ方向とは反対の第2流れ方向(H)である第2流れ状態と、にわたって切替えられ、
前記発熱手段は、前記第1流れ方向に関して、前記筐体の下流側に設けられることを特徴とする電池冷却装置である。
In the invention according to claim 1, a module assembly (3) having a plurality of battery modules (4),
A housing (2) for housing the module assembly;
A blower member (5) for forming an air flow with respect to the module assembly in the housing;
Heating means (6, 20) for radiating heat to the outside,
The blowing member includes a first flow state in which an air flow direction in the housing is a predetermined first flow direction (C), and a second flow direction in which the air flow direction in the housing is opposite to the first flow direction. Switched over to the second flow state which is the flow direction (H),
The battery cooling device is characterized in that the heat generating means is provided on the downstream side of the casing with respect to the first flow direction.

請求項1に記載の発明に従えば、送風部材は、第1流れ状態と第2流れ状態とを切り替え可能である。したがって送風部材が第1流れ状態である場合、筐体内に収納されるモジュール集合体に対する空気流れが第1流れ方向であるので、空気流れによってモジュール集合体を冷却することができる。また送風部材が第2流れ状態である場合、筐体内の空気流れ方向が第1流れ方向とは反対の第2流れ方向である。筐体の第1流れ方向の下流側には発熱手段が設けられるので、電池モジュールが加熱を必要とするときに、送風部材の当該切替により、発熱手段によって加熱された空気が、送風部材によって第2流れ方向に流れる。これによって加熱された空気が筐体内で第2流れ方向に流れるので、筐体内のモジュール集合体を加熱することができる。電池モジュールは、低温である場合、電池性能が低下するが、前述のように電池モジュールを加熱することによって、電池モジュールを暖めることができる。したがって安定した電池性能を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, the air blowing member can be switched between the first flow state and the second flow state. Therefore, when the blower member is in the first flow state, the air flow with respect to the module assembly housed in the housing is in the first flow direction, and therefore the module assembly can be cooled by the air flow. When the air blowing member is in the second flow state, the air flow direction in the housing is the second flow direction opposite to the first flow direction. Since the heat generating means is provided on the downstream side in the first flow direction of the housing, when the battery module needs to be heated, the air heated by the heat generating means is changed by the air blowing member by the switching of the air blowing member. Flows in two flow directions. As a result, the heated air flows in the second flow direction in the casing, so that the module assembly in the casing can be heated. When the battery module is at a low temperature, the battery performance is lowered, but the battery module can be warmed by heating the battery module as described above. Therefore, stable battery performance can be provided.

このように本発明では、送風部材の空気流れ方向を切り替えることによって、筐体の第1流れ方向下流側に位置する発熱手段を用いることができる。発熱手段は、筐体の第1流れ方向下流側に位置するので、第1流れ状態において空気流れの通風抵抗となることはない。したがって簡単な構成で、電池モジュールを加熱および冷却することができる電池冷却装置を実現することができる。   As described above, in the present invention, the heat generating means located on the downstream side in the first flow direction of the housing can be used by switching the air flow direction of the blower member. Since the heat generating means is located on the downstream side of the housing in the first flow direction, the air flow does not become a ventilation resistance in the first flow state. Accordingly, it is possible to realize a battery cooling device that can heat and cool the battery module with a simple configuration.

また請求項2に記載の発明では、送風部材および前記発熱手段を制御する制御手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記送風部材を前記第2流れ状態に制御する場合、前記発熱手段が発熱するように制御することを特徴とする。
Moreover, in invention of Claim 2, the control means which controls a ventilation member and the said heat generating means is further included,
The control means controls the heat generating means to generate heat when the air blowing member is controlled to the second flow state.

請求項2に記載の発明に従えば、制御手段は、送風部材を第2流れ状態に制御する場合、発熱手段が発熱するように制御するので、発熱手段の発熱によって加熱された空気をモジュール集合体に導くことができる。これによってモジュール集合体を効率よく加熱することができる。   According to the second aspect of the present invention, the control means controls the heat generating means to generate heat when the air blowing member is controlled to the second flow state, so that the air heated by the heat generated by the heat generating means is collected into the module assembly. Can lead to the body. As a result, the module assembly can be efficiently heated.

さらに請求項3に記載の発明では、 前記制御手段は、前記電池モジュールの内部の温度が予め定める設定温度未満である場合、前記送風部材を前記第2流れ状態に制御することを特徴とする。   Furthermore, in the invention according to claim 3, the control means controls the air blowing member to the second flow state when the temperature inside the battery module is lower than a preset temperature.

請求項3に記載の発明に従えば、制御手段は、電池モジュールの内部の温度が設定温度未満である低温の場合、送風部材を第2流れ状態に制御するので、電池モジュールが低温の場合に加熱された空気を電池モジュールに導くことができる。これによって低温の電池モジュールを加熱することができ、電池モジュールの出力を上昇させることができる。   According to the third aspect of the present invention, the control means controls the blower member to the second flow state when the temperature inside the battery module is lower than the set temperature, and thus when the battery module is at a low temperature. The heated air can be guided to the battery module. Thereby, the low temperature battery module can be heated, and the output of the battery module can be increased.

さらに請求項4に記載の発明では、制御手段は、前記電池モジュールに要求される出力電圧が予め定める設定電圧より大きい場合、前記送風部材を前記第2流れ状態に制御することを特徴とする。   Further, the invention according to claim 4 is characterized in that the control means controls the blower member to the second flow state when the output voltage required for the battery module is larger than a predetermined set voltage.

請求項4に記載の発明に従えば、制御手段は、電池モジュールの内部の温度が設定温度未満である低温の場合であり、かつ電池モジュールに要求される出力電圧が設定電圧より大きい場合、送風部材を第2流れ状態に制御するので、電池モジュールの出力電圧が小さい場合に加熱された空気を電池モジュールに導くことができる。これによって電池モジュールの出力を上昇させて、要求される出力電圧にすることができる。   According to the invention described in claim 4, the control means is a case where the temperature inside the battery module is a low temperature that is lower than the set temperature, and the output voltage required for the battery module is larger than the set voltage. Since the member is controlled to the second flow state, the heated air can be guided to the battery module when the output voltage of the battery module is small. As a result, the output of the battery module can be raised to the required output voltage.

さらに請求項5に記載の発明では、車両に搭載される電池冷却装置(1)であって、
前記制御手段は、車室内の温度が予め定める設定温度未満である場合、前記送風部材を前記第2流れ状態に制御することを特徴とする。
Furthermore, in invention of Claim 5, it is a battery cooling device (1) mounted in a vehicle,
The control means controls the air blowing member to the second flow state when the temperature in the passenger compartment is lower than a preset temperature.

請求項5に記載の発明に従えば、制御手段は、電池モジュールの内部の温度が設定温度未満である低温の場合であり、かつ車室内の温度が設定温度未満である場合、送風部材を第2流れ状態に制御するので、車室内の温度が低温の場合に加熱された空気を電池モジュールに導くことができる。これによって低温の電池モジュールを加熱することができ、電池モジュールの出力を上昇させることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the control means is the case where the temperature inside the battery module is a low temperature that is less than the set temperature, and the temperature of the vehicle interior is less than the set temperature, Since the two-flow state is controlled, the heated air can be guided to the battery module when the temperature in the passenger compartment is low. Thereby, the low temperature battery module can be heated, and the output of the battery module can be increased.

さらに請求項6に記載の発明では、前記発熱手段は、スイッチング素子を有する電子装置であり、
前記制御手段は、前記送風部材を前記第2流れ状態に制御する場合、前記電子装置が発熱するようにスイッチング素子の通電状態を制御することを特徴とする。
Furthermore, in the invention according to claim 6, the heat generating means is an electronic device having a switching element,
The control means controls the energization state of the switching element so that the electronic device generates heat when the air blowing member is controlled to the second flow state.

請求項6に記載の発明に従えば、制御手段は、送風部材を第2流れ状態に制御する場合、電子装置が発熱するようにスイッチング素子の通電状態を制御するので、発熱手段の発熱によって加熱された空気をモジュール集合体に導くことができる。スイッチング素子を有する電子装置は、発熱することが主目的の装置ではなく、制御対象物を電子制御することを主目的とする装置であるが、スイッチング素子の通電状態を制御することによって、発熱手段としても機能させることができる。このように電池冷却装置の周囲に配置される既存の電子装置を発熱手段として用いることができる。したがって発熱手段を新たに設ける必要がないので、製造コストを低減することができ、さらに小型の電池冷却装置を実現することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the control means controls the energization state of the switching element so that the electronic device generates heat when the air blowing member is controlled to the second flow state. The conducted air can be guided to the module assembly. An electronic device having a switching element is not a device whose main purpose is to generate heat, but a device whose main purpose is to electronically control an object to be controlled. Can also function. Thus, the existing electronic device arranged around the battery cooling device can be used as the heat generating means. Therefore, since it is not necessary to newly provide a heating means, the manufacturing cost can be reduced, and a more compact battery cooling device can be realized.

さらに請求項7に記載の発明では、各電池モジュールは、正極端子(8)および負極端子(7)をそれぞれ有し、
前記モジュール集合体は、複数個の前記電池モジュールを、前記電池モジュールの長手方向(Y)に延びる側面を対向させるように配列方向(X)に並べて配置してなり、
前記モジュール集合体の上面に設けられ、前記電池モジュール間の前記異極端子間を電気的に接続する電極部(9)をさらに含み、
前記送風部材は、前記筐体の外周面のうち前記筐体の上下面以外の側面であって、前記電池モジュールの前記配列方向に延びる側面に対向して設けられ、
前記送風部材は、前記モジュール集合体の上面を空気が流れるように空気流れを形成し、
前記空気流れの範囲は、前記配列方向に関して、前記対向するモジュール集合体の略全域を含むことを特徴とする。
Furthermore, in the invention according to claim 7, each battery module has a positive electrode terminal (8) and a negative electrode terminal (7),
The module assembly is formed by arranging a plurality of the battery modules in the arrangement direction (X) so that the side surfaces extending in the longitudinal direction (Y) of the battery modules face each other.
An electrode part (9) provided on the upper surface of the module assembly, for electrically connecting the different polarity terminals between the battery modules;
The blower member is a side surface other than the upper and lower surfaces of the casing on the outer peripheral surface of the casing, and is provided to face a side surface extending in the arrangement direction of the battery modules,
The air blowing member forms an air flow such that air flows on the upper surface of the module assembly,
The range of the air flow includes substantially the entire area of the opposing module assembly with respect to the arrangement direction.

請求項7に記載の発明に従えば、送風部材による空気はモジュール集合体の上面を流れるので、上面に設けられる電極部にも流れ、空気流れの範囲は配列方向に関してモジュール集合体の略全域にわたっているので、通風路断面積を配列方向に広くとって通風抵抗を低減し、モジュール集合体の全体に空気流れを供給することができる。したがって低騒音および小型の電池冷却装置を提供できる。また電極部を空気流れによって加熱または冷却することによって、電池モジュールの内部から加熱または冷却することができ、効率良く電池モジュールを加熱または冷却することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, air from the air blowing member flows on the upper surface of the module assembly, and therefore flows also to the electrode portion provided on the upper surface, and the range of the air flow extends over substantially the entire area of the module assembly with respect to the arrangement direction. Therefore, it is possible to reduce the ventilation resistance by widening the cross-sectional area of the ventilation path in the arrangement direction and supply the air flow to the entire module assembly. Therefore, a low noise and small battery cooling device can be provided. Further, by heating or cooling the electrode portion with an air flow, the battery module can be heated or cooled from the inside, and the battery module can be efficiently heated or cooled.

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each above-mentioned means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。   Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping description may be omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in the preceding section. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に関して、図1〜図4を用いて説明する。図1は、第1実施形態の電池冷却装置1の全体的構成と、筐体2内に収納されたモジュール集合体3の構成を示す斜視図である。図1では、理解を容易にするため、筐体2を仮想的に示す。第1実施形態の電池冷却装置1は、内燃機関と電池駆動モータとを組み合わせて走行駆動源とする周知のハイブリッド自動車に用いられ、走行用モータの駆動電源等となる電池モジュール4を冷却するものである。電池モジュール4は、たとえばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池および有機ラジカル電池である。また電池モジュール4は、筐体2内に収納された状態で自動車の座席下、後部座席とトランクルームとの間の空間、および運転席と助手席の間の空間などに配置されている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the battery cooling device 1 of the first embodiment and the configuration of the module assembly 3 housed in the housing 2. In FIG. 1, the housing 2 is virtually shown for easy understanding. The battery cooling device 1 of the first embodiment is used for a well-known hybrid vehicle that uses an internal combustion engine and a battery drive motor as a travel drive source, and cools a battery module 4 that serves as a drive power source for the travel motor. It is. The battery module 4 is, for example, a nickel hydrogen secondary battery, a lithium ion secondary battery, or an organic radical battery. In addition, the battery module 4 is disposed in the housing 2 under the seat of the automobile, in the space between the rear seat and the trunk room, and in the space between the driver seat and the passenger seat.

また電池冷却装置1の冷却対象である車載の発熱体としては、電池モジュール4の他、DC/DCコンバータ(図示せず)がある。DC/DCコンバータは、電池モジュール4の高電圧を低電圧に変換し、補機電池(例えば12V)を充電してライト、ワイパおよびホーン等を動作させる。   In addition to the battery module 4, a DC / DC converter (not shown) is an in-vehicle heating element that is a cooling target of the battery cooling device 1. The DC / DC converter converts the high voltage of the battery module 4 into a low voltage, charges an auxiliary battery (for example, 12V), and operates a light, a wiper, a horn, and the like.

電池冷却装置1は、主に、複数の電池モジュール4の集合体であるモジュール集合体3と、モジュール集合体3を冷却風および加熱風を供給する送風部材5とからなり、これらを一体化した単位を電池パックとして自動車に搭載している。モジュール集合体3は、電気的に直列接続された複数個の電池モジュール4をその長手方向Yに延びる側面を対向させて並列配置し、これらを一体化して構成されたものであり、筐体2内に収納されている。   The battery cooling device 1 mainly includes a module assembly 3 that is an assembly of a plurality of battery modules 4 and a blower member 5 that supplies cooling air and heating air to the module assembly 3 and integrates them. The unit is installed in a car as a battery pack. The module assembly 3 is configured by arranging a plurality of battery modules 4 electrically connected in series in parallel with their side surfaces extending in the longitudinal direction Y facing each other, and integrating them. It is stored inside.

以下、各電池モジュール4が延びる方向を長手方向Yと称し、長手方向Yに直交し、電池モジュール4が並ぶ方向を配列方向Xと称し、長手方向Yおよび配列方向Xに垂直な方向を上下方向Zと称することがある。   Hereinafter, a direction in which each battery module 4 extends is referred to as a longitudinal direction Y, a direction orthogonal to the longitudinal direction Y, a direction in which the battery modules 4 are arranged is referred to as an array direction X, and a direction perpendicular to the longitudinal direction Y and the array direction X is a vertical direction. Sometimes referred to as Z.

筐体2は、メンテナンスのために少なくとも一面を取り外し可能に構成された直方体状ケースであり、樹脂または鋼板で形成されている。長手方向Yの筐体2の側部には、車両側に筐体2をボルト締め等により固定するための取付部(図示せず)および機器ボックス6が設けられている。   The housing | casing 2 is a rectangular parallelepiped case comprised so that at least one surface could be removed for a maintenance, and it is formed with resin or a steel plate. An attachment portion (not shown) and an equipment box 6 for fixing the casing 2 to the vehicle side by bolting or the like are provided on the side of the casing 2 in the longitudinal direction Y.

機器ボックス6には、前述のDC/DCコンバータ、各電池モジュール4の電池状態を監視する各種センサ(図示せず)を含む電池監視ユニット(図示せず)、各機器を接続するワイヤーハーネス(図示せず)、各機器を制御する制御装置(図示せず)などが収納されている。制御装置は、送風部材5のモータ(図示せず)の駆動制御、電池制御およびDC/DCコンバータの制御を行う。   The equipment box 6 includes the above-described DC / DC converter, a battery monitoring unit (not shown) including various sensors (not shown) for monitoring the battery state of each battery module 4, and a wire harness (see FIG. (Not shown) and a control device (not shown) for controlling each device are accommodated. The control device performs drive control of a motor (not shown) of the blowing member 5, battery control, and control of the DC / DC converter.

各電池モジュール4は、電気絶縁性樹脂の外装ケースによってその外周面を被覆された扁平状直方体である。各電池モジュール4の外装ケースの内部には、電池部(図示せず)が設けられる。電池部には、正極端子8および負極端子7が設けられる。各電池モジュール4には、正極端子8および負極端子7が長手方向Y両端側に離れて配置されており、この両端子7,8は外装ケースから露出している。両端子7,8の上部、すなわちモジュール集合体3の上面には、電池モジュール4間の異極端子7,8間を電気的に接続する電極部9が設けられる。電池モジュール4の長手方向Yは、送風部材5の送風方向と略平行である。   Each battery module 4 is a flat rectangular parallelepiped whose outer peripheral surface is covered with an outer case of an electrically insulating resin. A battery part (not shown) is provided inside the exterior case of each battery module 4. A positive electrode terminal 8 and a negative electrode terminal 7 are provided in the battery unit. In each battery module 4, a positive electrode terminal 8 and a negative electrode terminal 7 are arranged apart from both ends in the longitudinal direction Y, and both the terminals 7 and 8 are exposed from the outer case. On the upper part of both terminals 7, 8, that is, on the upper surface of the module assembly 3, an electrode portion 9 that electrically connects the different polarity terminals 7, 8 between the battery modules 4 is provided. The longitudinal direction Y of the battery module 4 is substantially parallel to the blowing direction of the blowing member 5.

電池モジュール4は、配列方向Xに筐体2内全体を占めるように複数組並べられて、配列方向Xに積層されている。このように筐体2内全体に配されたすべての電池モジュール4は、配列方向Xに隣接する電池モジュール4間を接続する各電極部9によって配列方向Xにつながるように直列接続されている。   A plurality of battery modules 4 are arranged in the arrangement direction X so as to occupy the entire inside of the housing 2, and are stacked in the arrangement direction X. In this way, all the battery modules 4 arranged in the entire housing 2 are connected in series so as to be connected in the arrangement direction X by the electrode portions 9 that connect the battery modules 4 adjacent to each other in the arrangement direction X.

電極部9とモジュール集合体3の上面とは近接し、電極部9と筐体2の上壁とは離間する。筐体2の上壁とは、筐体2の上方側の配列方向Xおよび長手方向Yに延びる壁部である。また電極部9は、その上方を冷却風が流通することができる位置に設けられる。   The electrode portion 9 and the upper surface of the module assembly 3 are close to each other, and the electrode portion 9 and the upper wall of the housing 2 are separated from each other. The upper wall of the housing 2 is a wall portion extending in the arrangement direction X and the longitudinal direction Y on the upper side of the housing 2. Moreover, the electrode part 9 is provided in the position where cooling air can distribute | circulate the upper direction.

このように筐体2内には、筐体2の上壁と電極部9とによって、その上部に比較的高さが高い通路空間が区画形成されている。筐体2の下部には、上部の空間と比べて充分に狭い空間が形成されるか、あるいは筐体2にモジュール集合体3が接触して設けられる。筐体2内の上部の通路空間は、電極部9を配置するための空間として提供されるとともに、モジュール集合体3を冷却および加熱するための通風路としても提供される。   As described above, a relatively high passage space is defined in the upper portion of the housing 2 by the upper wall of the housing 2 and the electrode portion 9. In the lower part of the housing 2, a sufficiently narrow space is formed as compared with the upper space, or the module assembly 3 is provided in contact with the housing 2. The upper passage space in the housing 2 is provided as a space for arranging the electrode unit 9 and also as a ventilation path for cooling and heating the module assembly 3.

各電極部9と筐体2の上面との間には、電池モジュール4からの熱が伝わる温度調節用フィン10が設けられる。したがって温度調節用フィン10は、送風部材5の通風路に設けられる。温度調節用フィン10は、筐体2内の電池モジュール4における正極端子8および負極端子7の上方に各端子(正極端子8または負極端子7)毎にそれぞれ設けられる。   Between each electrode part 9 and the upper surface of the housing | casing 2, the fin 10 for temperature control in which the heat from the battery module 4 is transmitted is provided. Therefore, the temperature adjusting fin 10 is provided in the ventilation path of the blowing member 5. The temperature adjusting fin 10 is provided for each terminal (positive electrode terminal 8 or negative electrode terminal 7) above the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 7 in the battery module 4 in the housing 2.

温度調節用フィン10は、各電極部9と電気的および機械的に接続している。温度調節用フィン10は、各電極部9の上面の全域に設けられる。温度調節用フィン10は、アルミニウム合金等で構成される周知の波形状フィンであり、山部および谷部が配列方向Xに交互に繰り返され、山部と谷部の間を送風方向に流れるように長手方向Yに伸長するように形成されている。   The temperature adjusting fin 10 is electrically and mechanically connected to each electrode portion 9. The temperature adjusting fins 10 are provided over the entire upper surface of each electrode portion 9. The temperature adjusting fin 10 is a well-known corrugated fin made of an aluminum alloy or the like, and the crests and troughs are alternately repeated in the arrangement direction X so as to flow between the crests and troughs in the blowing direction. Are formed so as to extend in the longitudinal direction Y.

次に、送風部材5に関して説明する。送風部材5は、筐体2の外周面のうち上下面以外の面であって電池モジュール4の長手方向Yに延びる側面に対して直交する面に対向して設けられている。換言すると、送風部材5は、筐体2の長手方向Y一方に位置し、配列方向Xに沿って延びる側面に対向して設けられている。   Next, the air blowing member 5 will be described. The blower member 5 is provided on a surface other than the upper and lower surfaces of the outer peripheral surface of the housing 2 so as to face a surface orthogonal to a side surface extending in the longitudinal direction Y of the battery module 4. In other words, the blower member 5 is located on one side in the longitudinal direction Y of the housing 2 and is provided to face the side surface extending along the arrangement direction X.

送風部材5は、筐体2内のモジュール集合体3に対する空気流れを形成する。送風部材5は、筐体2内の空気流れ方向がモジュール集合体3に向かう冷却方向(第1流れ方向)Cである冷却状態(第1流れ状態)と、筐体2内の空気流れ方向が冷却方向の反対の加熱方向(第2流れ方向)Hである加熱状態(第2流れ状態)と、にわたって切替え可能に構成される。したがって送風部材5は、筐体2内の空気流れ方向を、冷却方向Cと加熱方向Hとにわたって切替えられる。ここで冷却状態とは、送風部材5によってモジュール集合体3を冷却するために空気流れ方向が冷却方向Cに設定されている状態である。また加熱状態とは、送風部材5によってモジュール集合体3を加熱するために空気流れ方向が加熱方向Hに設定されている状態である。具体的には、送風部材5は、モジュール集合体3に向かう冷却方向Cに冷却風を吹き出す冷却状態と、冷却方向Cの反対の加熱方向Hにモジュール集合体3の周囲の空気を吸い込む加熱状態と、にわたって切替え可能に構成される。したがって送風部材5は、冷却状態では、温度調節用フィン10に向けて冷却風を吹き出す。また送風部材5は、加熱状態では、筐体2内の空気を送風部材5に向かう加熱方向Hに向けて吸い込む。   The air blowing member 5 forms an air flow with respect to the module assembly 3 in the housing 2. The blower member 5 has a cooling state (first flow state) in which the air flow direction in the housing 2 is a cooling direction (first flow direction) C toward the module assembly 3, and the air flow direction in the housing 2 is It is configured to be switchable between a heating state (second flow state) that is a heating direction (second flow direction) H opposite to the cooling direction. Therefore, the air blowing member 5 can switch the air flow direction in the housing 2 between the cooling direction C and the heating direction H. Here, the cooling state is a state in which the air flow direction is set to the cooling direction C in order to cool the module assembly 3 by the blowing member 5. The heating state is a state in which the air flow direction is set to the heating direction H in order to heat the module assembly 3 by the blowing member 5. Specifically, the blowing member 5 has a cooling state in which cooling air is blown in the cooling direction C toward the module assembly 3 and a heating state in which air around the module assembly 3 is sucked in the heating direction H opposite to the cooling direction C. And can be switched over. Therefore, the air blowing member 5 blows cooling air toward the temperature adjusting fin 10 in the cooled state. In the heating state, the air blowing member 5 sucks air in the housing 2 in the heating direction H toward the air blowing member 5.

送風部材5は、モータ(図示せず)とファン11とを含む。ファン11は、扁平有底筒状をなすボス部12の周方向に、相互に離間しつつ放射状に延びる複数のブレード13が形成された軸流式のファン11であり、複数のブレード13の外周端部(外方側先端部)は、周状に形成されたリング部14により相互に連結されて、所謂リングファンとなっている。   The air blowing member 5 includes a motor (not shown) and a fan 11. The fan 11 is an axial-flow type fan 11 in which a plurality of blades 13 extending radially away from each other are formed in the circumferential direction of a boss portion 12 having a flat bottomed cylindrical shape. The end portions (outer end portions on the outer side) are connected to each other by a ring portion 14 formed in a circumferential shape to form a so-called ring fan.

送風部材5は、軸流式のファン11であるので、ブレード13の回転方向によって送風方向が変更される。送風部材5は、冷却状態では、モジュール集合体3に向かう冷却方向Cに送風し、加熱状態では、モジュール集合体3と離反する方向である加熱方向Hに送風する。換言すると、送風部材5は、加熱状態では、筐体2内の空気を吸引する、所謂吸込み式として機能する。   Since the blowing member 5 is an axial flow type fan 11, the blowing direction is changed depending on the rotation direction of the blade 13. The blowing member 5 blows in the cooling direction C toward the module assembly 3 in the cooling state, and blows in the heating direction H that is a direction away from the module assembly 3 in the heating state. In other words, the blowing member 5 functions as a so-called suction type that sucks air in the housing 2 in a heated state.

ファン11は、長手方向Yに沿って配されたモータの回転軸(図示せず)に固定されている。回転軸は、対向するモジュール集合体3の上下(高さ)方向両端部の間にその軸心高さが含まれるように配置されている。換言すれば、回転軸の高さがモジュール集合体3の上部と下部との間に位置している。   The fan 11 is fixed to a rotating shaft (not shown) of a motor arranged along the longitudinal direction Y. The rotation shaft is arranged so that the axial center height is included between both ends of the module assembly 3 facing each other in the vertical (height) direction. In other words, the height of the rotating shaft is located between the upper part and the lower part of the module assembly 3.

モータの駆動は制御装置(図示せず)によって制御される。制御装置は、たとえば電圧のパルス波のデューティー比を変化させて変調するPWM制御を行う。制御装置は、PWM制御によりファン11の回転数および回転方向を目標とする能力に応じて可変制御し、温度センサ等で検出されるモジュール集合体3の表面温度を制御している。   The drive of the motor is controlled by a control device (not shown). The control device performs, for example, PWM control for modulation by changing the duty ratio of the voltage pulse wave. The control device variably controls the rotation speed and rotation direction of the fan 11 according to the ability to target the rotation speed by the PWM control, and controls the surface temperature of the module assembly 3 detected by a temperature sensor or the like.

筐体2には、送風部材5によって送風される空気をモジュール集合体3の上部表面に向けて吹き出す吹出口15が設けられている。吹出口15は、筐体2の長手方向Y一方に位置し、配列方向Xに沿って延びる側面の上方に設けられる。吹出口15は、配列方向Xに沿って延びる細長状の開口形状を有する。吹出口15は、配列方向Xの寸法は送風部材5が対向するモジュール集合体3の略全域に及んでいる。吹出口15は、筐体2内の上部に臨むとともに温度調節用フィン10と略同じ高さに設けられている。   The housing 2 is provided with an air outlet 15 that blows out air blown by the air blowing member 5 toward the upper surface of the module assembly 3. The air outlet 15 is located on one side in the longitudinal direction Y of the housing 2 and is provided above a side surface extending along the arrangement direction X. The air outlet 15 has an elongated opening shape extending along the arrangement direction X. The blowout port 15 has a dimension in the arrangement direction X extending over substantially the entire area of the module assembly 3 facing the blowing member 5. The air outlet 15 faces the upper part in the housing 2 and is provided at substantially the same height as the temperature adjusting fin 10.

また好ましくは、送風部材5によって送風される空気を吹出口15に案内する案内部材(図示せず)が設けられる。案内部材は、送風部材5のリング部14に連結される筒状体であって、吹出口15へ向けてすぼまり、高さが徐々に減少するように形成される。このような案内部材によって、吹出口15側に向かう末広がりの流路を形成することができる。これによって吹出口15から吹き出される空気を筐体2内の配列方向Xの広範囲に均等化するように筐体2内に導くことができる。   Preferably, a guide member (not shown) for guiding the air blown by the blower member 5 to the air outlet 15 is provided. The guide member is a cylindrical body connected to the ring portion 14 of the blower member 5 and is formed so as to be narrowed toward the blowout port 15 and gradually decrease in height. By such a guide member, it is possible to form a divergent channel toward the outlet 15 side. As a result, the air blown out from the air outlet 15 can be guided into the housing 2 so as to be equalized over a wide range in the arrangement direction X within the housing 2.

また筐体2には、吹出口15から吹き出された空気が温度調節用フィン10で吸熱した後、排出される排出口16が設けられている。排出口16は、吹出口15と向き合うように配置されている筐体2の側面に設けられている。換言すると、排出口16は、筐体2の長手方向Y他方に位置し、配列方向Xに延びる側面の上方に設けられる。排出口16は、吹出口15と同様に、配列方向Xに沿って延びる細長状の開口形状を有する。排出口16は、配列方向Xの寸法は送風部材5が対向するモジュール集合体3の略全域に及んでいる。排出口16は、好ましくは図1に示すように、吹出口15および温度調節用フィン10と略同じ高さに設けられる。   Further, the casing 2 is provided with a discharge port 16 through which air blown from the blowout port 15 absorbs heat by the temperature adjusting fin 10 and is discharged. The discharge port 16 is provided on the side surface of the housing 2 that is disposed so as to face the air outlet 15. In other words, the discharge port 16 is provided on the other side in the longitudinal direction Y of the housing 2 and above the side surface extending in the arrangement direction X. Similarly to the air outlet 15, the outlet 16 has an elongated opening shape extending along the arrangement direction X. The size of the discharge port 16 in the arrangement direction X extends over substantially the entire area of the module assembly 3 facing the air blowing member 5. As shown in FIG. 1, the discharge port 16 is preferably provided at substantially the same height as the air outlet 15 and the temperature adjusting fin 10.

次に、電池モジュール4と温度との関係について説明する。図2は、電池出力(V)と温度(℃)との関係を示すグラフである。図2に示すグラフでは、縦軸が電池出力(V)を示し、横軸が温度(℃)を示す。図2に示すように、温度が高くなると、電池出力が大きくなる。したがって電池モジュール4が室温(25℃)より低く低温の場合、電池出力が小さくなるので、電池モジュール4を加熱して電池出力を大きくする必要がある。   Next, the relationship between the battery module 4 and temperature will be described. FIG. 2 is a graph showing the relationship between battery output (V) and temperature (° C.). In the graph shown in FIG. 2, the vertical axis indicates the battery output (V), and the horizontal axis indicates the temperature (° C.). As shown in FIG. 2, the battery output increases as the temperature increases. Accordingly, when the battery module 4 is lower than room temperature (25 ° C.) and at a low temperature, the battery output becomes small. Therefore, the battery module 4 needs to be heated to increase the battery output.

次に、DC/DCコンバータに関してさらに説明する。DC/DCコンバータは、車両に搭載される各種電子機器に安定した直流電力を供給する。DC−DCコンバータは、スイッチング素子を有する電子装置である。DC/DCコンバータは、同期整流素子を持たないチョッパ型のDC−DCコンバータと、同期整流素子を持つ同期整流型のDC−DCコンバータに大別できる。たとえばチョッパ型のDC−DCコンバータは、スイッチング素子の動作により一次側の直流電力を間欠的にコイルに供給するもので、コイルに蓄積された電磁エネルギーを利用して、昇圧または降圧された二次側の直流出力を得るものである。またたとえば同期整流型のDC−DCコンバータは、チョッパ型のDC−DCコンバータを構成する整流ダイオードに代えて、同期整流素子を用いるものである。   Next, the DC / DC converter will be further described. The DC / DC converter supplies stable DC power to various electronic devices mounted on the vehicle. A DC-DC converter is an electronic device having a switching element. The DC / DC converter can be roughly classified into a chopper type DC-DC converter having no synchronous rectification element and a synchronous rectification type DC-DC converter having a synchronous rectification element. For example, a chopper type DC-DC converter intermittently supplies primary side DC power to a coil by the operation of a switching element, and uses a secondary voltage that is stepped up or down using electromagnetic energy accumulated in the coil. Side DC output is obtained. Further, for example, a synchronous rectification type DC-DC converter uses a synchronous rectification element instead of the rectification diode constituting the chopper type DC-DC converter.

DC/DCコンバータは、機器ボックス6内に収納される。DC/DCコンバータは、冷却対象であり、動作時には発熱する発熱手段である。電池モジュール4の管理温度は、たとえば40度であり、DC/DCコンバータの管理温度は、たとえば80度である。したがってDC/DCコンバータの管理温度は、電池モジュール4の管理温度より高い。このようなDC/DCコンバータを収納する機器ボックス6は、電池モジュール4の冷却方向C下流側に配置し、冷却状態では電池モジュール4を冷却した後の冷却風が機器ボックス6に供給される。換言すると、モジュール集合体3およびDC/DCコンバータが、冷却方向Cに沿って管理温度の低い順に配列されている。   The DC / DC converter is housed in the equipment box 6. The DC / DC converter is an object to be cooled and is a heating means that generates heat during operation. The management temperature of the battery module 4 is 40 degrees, for example, and the management temperature of the DC / DC converter is 80 degrees, for example. Therefore, the management temperature of the DC / DC converter is higher than the management temperature of the battery module 4. The device box 6 that houses such a DC / DC converter is disposed downstream of the battery module 4 in the cooling direction C, and the cooling air after cooling the battery module 4 is supplied to the device box 6 in the cooled state. In other words, the module assembly 3 and the DC / DC converter are arranged along the cooling direction C in ascending order of the management temperature.

図3は、DC/DCコンバータの発熱量(W)と、DC/DCコンバータの出力(W)との関係を示すグラフである。図3に示すグラフでは、縦軸が発熱量(W)を示し、横軸が出力(W)を示す。図3では、4つの波形を示し、各波形はDC/DCコンバータの効率が異なる。図3に示すように、出力は発熱量に比例し、出力が大きくなると、発熱量が大きくなる。またDC/DCコンバータの効率によって、出力と発熱量と傾き(比例定数)が変化し、効率が良い場合、傾きは小さく、効率が悪い場合、傾きが大きい。換言すると、同じ出力において、効率が悪くなるにつれて発熱量が大きくなる。ここでDC/DCコンバータの効率とは、エネルギー変換効率のことである。DC/DCコンバータは、理想状態においてはエネルギー変換効率100%が可能であるが、実際には以下の損失要因によって、効率特性を悪化させる。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the calorific value (W) of the DC / DC converter and the output (W) of the DC / DC converter. In the graph shown in FIG. 3, the vertical axis indicates the heat generation amount (W), and the horizontal axis indicates the output (W). In FIG. 3, four waveforms are shown, and each waveform has different DC / DC converter efficiency. As shown in FIG. 3, the output is proportional to the amount of heat generation, and the amount of heat generation increases as the output increases. Further, the output, the amount of heat generation, and the slope (proportional constant) change depending on the efficiency of the DC / DC converter. When the efficiency is high, the slope is small, and when the efficiency is low, the slope is large. In other words, at the same output, the amount of heat generation increases as efficiency decreases. Here, the efficiency of the DC / DC converter is energy conversion efficiency. The DC / DC converter can achieve an energy conversion efficiency of 100% in an ideal state, but actually deteriorates efficiency characteristics due to the following loss factors.

損失要因の1つとして、スイッチング素子による損失がある。DC/DCコンバータは、スイッチング素子の通電状態によって損失が発生し、この損失によって効率が変化する。DC/DCコンバータのスイッチング素子をONおよびOFFするときのターンオン、ターンオフ時間で、損失が発生する。これらの時間は短いが、ターンオン(ターンオフ)時に入力電圧とスイッチ充電電流(スイッチ放電電流)での損失が発生するため効率悪化の要因となる。特にスイッチング周波数を高くすると、よりスイッチングによる損失の比率が大きくなる。換言すると、DC/DCコンバータは、スイッチング周波数を増加させたり、スイッチング時間を間延びさせたりすることによって、効率が悪くなる。   As one of the loss factors, there is a loss due to the switching element. In the DC / DC converter, a loss occurs depending on the energization state of the switching element, and the efficiency changes due to the loss. A loss occurs in turn-on and turn-off time when the switching element of the DC / DC converter is turned on and off. Although these times are short, losses in the input voltage and the switch charging current (switch discharge current) occur at the time of turn-on (turn-off). In particular, when the switching frequency is increased, the ratio of loss due to switching increases. In other words, the efficiency of the DC / DC converter is degraded by increasing the switching frequency or extending the switching time.

図4は、DC/DCコンバータの発熱量(W)と、DC/DCコンバータの効率との関係を示すグラフである。図4に示すグラフでは、縦軸が発熱量(W)を示し、横軸が効率を示す。図4に示すように、効率は発熱量に反比例し、効率が良くなると、発熱量が小さくなり、効率が悪くなると、発熱量が大きくなる。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the heat generation amount (W) of the DC / DC converter and the efficiency of the DC / DC converter. In the graph shown in FIG. 4, the vertical axis indicates the heat generation amount (W), and the horizontal axis indicates the efficiency. As shown in FIG. 4, the efficiency is inversely proportional to the amount of heat generation. When the efficiency increases, the amount of heat generation decreases. When the efficiency decreases, the amount of heat generation increases.

制御装置は、DC/DCコンバータと同様に機器ボックス6内に収納される。制御装置は、制御手段であって、前述のように送風部材5のモータを制御する。また制御装置は、DC/DCコンバータを制御する。   The control device is housed in the equipment box 6 in the same manner as the DC / DC converter. The control device is control means, and controls the motor of the blowing member 5 as described above. The control device controls the DC / DC converter.

制御装置は、センサによって検出される電池モジュール4の内部の温度が予め定める冷却用の設定温度(たとえば20度)以上である場合、送風部材5を冷却状態に制御する。また制御装置は、送風部材5を冷却状態に制御する場合、DC/DCコンバータが最も効率良く動作するようにスイッチング素子の通電状態を制御する。換言すると、制御装置は、送風部材5を冷却状態に制御する場合、DC/DCコンバータを効率よく制御して、DC/DCコンバータの発熱量を抑える。   When the temperature inside the battery module 4 detected by the sensor is equal to or higher than a preset cooling temperature (for example, 20 degrees), the control device controls the air blowing member 5 to the cooling state. Moreover, when controlling the ventilation member 5 to a cooling state, a control apparatus controls the energization state of a switching element so that a DC / DC converter may operate | move most efficiently. In other words, the control device efficiently controls the DC / DC converter to suppress the amount of heat generated by the DC / DC converter when controlling the blowing member 5 to the cooling state.

また制御装置は、センサによって検出される電池モジュール4の内部の温度が予め定める加熱用の設定温度(たとえば−10度)未満である場合、送風部材5を加熱状態に制御する。制御装置は、送風部材5を加熱状態に制御する場合、DC/DCコンバータが発熱するようにスイッチング素子の通電状態を制御する。換言すると、制御装置は、送風部材5を加熱状態に制御する場合、DC/DCコンバータをあえて効率が悪くなるように制御して、出力は要求される出力電圧とし、発熱量を増加させる。   Moreover, a control apparatus controls the ventilation member 5 to a heating state, when the temperature inside the battery module 4 detected by a sensor is less than preset heating temperature (for example, -10 degree | times). The control device controls the energization state of the switching element so that the DC / DC converter generates heat when controlling the blowing member 5 to the heated state. In other words, when controlling the blower member 5 to the heated state, the control device dares to control the DC / DC converter so that the efficiency is deteriorated, and the output is set to the required output voltage to increase the heat generation amount.

制御装置は、加熱状態においてDC/DCコンバータを制御する場合、図3および図4に基づいて効率を決定する。DC/DCコンバータに要求される出力電圧Waは、既知であるので、予め決定している。制御装置は、要求される出力電圧WaをDC/DCコンバータが出力できる効率のうち、最も悪い効率ηaを選択する。これによって制御装置は、DC/DCコンバータによって要求される出力電圧Waを確保し、かつDC/DCコンバータの発熱量Qaを最大にすることができる。   When the control device controls the DC / DC converter in the heating state, the control device determines the efficiency based on FIGS. 3 and 4. Since the output voltage Wa required for the DC / DC converter is known, it is determined in advance. The control device selects the worst efficiency ηa among the efficiencies at which the DC / DC converter can output the required output voltage Wa. As a result, the control device can secure the output voltage Wa required by the DC / DC converter and maximize the heat generation amount Qa of the DC / DC converter.

次に、冷却状態にて吹出口15から吹き出される冷却風の流れに関して説明する。制御装置は、電池モジュール4を冷却する必要がある場合、送風部材5を冷却状態に制御する。送風部材5によって吹出口15から吹き出される冷却風は、モジュール集合体3の上部表面に対して低風量であるが比較的流速が速く高静圧の流れとなる。このような吹出口15を備えることにより、小型化した筐体2内に形成される狭い流路に対しても騒音を抑えた冷却風を提供することができる。   Next, the flow of the cooling air blown from the outlet 15 in the cooling state will be described. When it is necessary to cool the battery module 4, the control device controls the air blowing member 5 to the cooling state. The cooling air blown out from the blowout port 15 by the blower member 5 has a low air volume with respect to the upper surface of the module assembly 3 but has a relatively high flow rate and a high static pressure flow. By providing such an air outlet 15, it is possible to provide cooling air with reduced noise even for a narrow flow path formed in the downsized housing 2.

送風部材5から送風された冷却風は、吹出口15から筐体2内に吹き出されるが、その高さ位置は筐体2内の上部であり、その配列方向Xの範囲は送風部材5が対向するモジュール集合体3の略全域に及んでいるので、冷却風は筐体2内の上部全体に行き渡ることになる。   The cooling air blown from the blower member 5 is blown into the housing 2 from the blowout port 15, but the height position is an upper portion in the housing 2, and the range of the arrangement direction X is determined by the blower member 5. Since it extends over substantially the entire area of the opposing module assembly 3, the cooling air spreads over the entire upper part in the housing 2.

吹出口15から吹き出された冷却風は、モジュール集合体3の上部表面に向かって流れ、吹出し電池モジュール4の上部表面に達してモジュール集合体3の上部を冷却する。具体的には、吹出口15から吹き出された冷却風は、モジュール集合体3の上方に配置された温度調節用フィン10に向かって流れ、これらの温度調節用フィン10を通過するときにフィン表面から吸熱して温度調節用フィン10を冷やしモジュール集合体3を冷却する。そして、冷却風は、排出口16に向かい、排出口16から筐体2の外部に排出される。排出口16から外部に排出された冷却風は、機器ボックス6に吹き出される。したがって電池モジュール4よりも管理温度が高いDC/DCコンバータを備える機器ボックス6が冷却される。   The cooling air blown out from the blowout port 15 flows toward the upper surface of the module assembly 3, reaches the upper surface of the blowout battery module 4, and cools the upper portion of the module assembly 3. Specifically, the cooling air blown out from the air outlet 15 flows toward the temperature adjusting fins 10 disposed above the module assembly 3, and the fin surface when passing through these temperature adjusting fins 10. Then, the temperature adjusting fins 10 are cooled to cool the module assembly 3. Then, the cooling air flows toward the discharge port 16 and is discharged from the discharge port 16 to the outside of the housing 2. The cooling air discharged to the outside from the discharge port 16 is blown out to the equipment box 6. Therefore, the equipment box 6 including a DC / DC converter having a higher management temperature than the battery module 4 is cooled.

次に、加熱状態にて排出口16から吸い込まれる加熱風の流れに関して説明する。制御装置は、電池モジュール4を加熱する必要がある場合、送風部材5を加熱状態に制御し、DC/DCコンバータを発熱させる。これによってDC/DCコンバータの周囲の空気は、加熱される。したがって機器ボックス6の周囲の空気が、加熱される。このような加熱された空気は、送風部材5によって排出口16から吸い込まれる。排出口16から吸い込まれた加熱風は、冷却風とは逆向きにモジュール集合体3の上部表面に向かって流れ、電池モジュール4の上部表面に達してモジュール集合体3の上部を加熱する。具体的には、排出口16から吸い込まれた加熱風は、モジュール集合体3の上方に配置された温度調節用フィン10に向かって流れ、これらの温度調節用フィン10を通過するときにフィン表面によって加熱風から吸熱されて、温度調節用フィン10を加熱し、モジュール集合体3を加熱する。そして、加熱風は、吹出口15に向かい、吹出口15から筐体2の外部に排出される。   Next, the flow of the heated air sucked from the discharge port 16 in the heated state will be described. When it is necessary to heat the battery module 4, the control device controls the air blowing member 5 to a heated state and causes the DC / DC converter to generate heat. As a result, the air around the DC / DC converter is heated. Therefore, the air around the equipment box 6 is heated. Such heated air is sucked from the discharge port 16 by the blowing member 5. The heating air sucked from the discharge port 16 flows toward the upper surface of the module assembly 3 in the opposite direction to the cooling air, reaches the upper surface of the battery module 4 and heats the upper portion of the module assembly 3. Specifically, the heated air sucked from the discharge port 16 flows toward the temperature adjusting fins 10 disposed above the module assembly 3, and the fin surface when passing through these temperature adjusting fins 10. Is absorbed by the heated air to heat the temperature adjusting fin 10 and heat the module assembly 3. Then, the heated air is directed to the air outlet 15 and is discharged from the air outlet 15 to the outside of the housing 2.

以上説明したように本実施の形態の電池冷却装置1は、送風部材5が冷却状態と加熱状態とを切り替え可能である。電池モジュール4が冷却を必要とする場合には、送風部材5を冷却状態に切替え、筐体2内に収納されるモジュール集合体3に向かう冷却方向Cに冷却風を吹き出すので、冷却風によってモジュール集合体3を冷却することができる。   As described above, in the battery cooling device 1 of the present embodiment, the air blowing member 5 can be switched between the cooling state and the heating state. When the battery module 4 needs to be cooled, the air blowing member 5 is switched to the cooled state, and the cooling air is blown in the cooling direction C toward the module assembly 3 housed in the housing 2. The assembly 3 can be cooled.

また電池モジュール4が加熱を必要とする場合には、送風部材5を加熱状態に切替えて、モジュール集合体3の空気を加熱方向Hに吸い込む。筐体2の冷却方向Cの下流側には、発熱手段として機能するDC/DCコンバータが設けられるので、DC/DCコンバータによって加熱された空気が、送風部材5によって加熱方向Hに吸い込まれる。これによって加熱された加熱風がモジュール集合体3を通過するので、モジュール集合体3を加熱することができる。   When the battery module 4 needs to be heated, the air blowing member 5 is switched to the heated state, and the air in the module assembly 3 is sucked in the heating direction H. Since a DC / DC converter that functions as a heat generating unit is provided on the downstream side in the cooling direction C of the housing 2, air heated by the DC / DC converter is sucked in the heating direction H by the blower member 5. Since the heated air heated by this passes through the module assembly 3, the module assembly 3 can be heated.

電池モジュール4は、低温である場合、図2に示すように電池性能が低下するが、前述のように電池モジュール4を加熱することによって、電池モジュール4を効率的に暖めることができる。したがって早期に電池出力および回生能力を向上させて、安定した電池性能を提供することができる。これによって回生時の電池への取り込み電力も大きくなり、車両加速性および燃費向上に寄与することができる。   When the battery module 4 is at a low temperature, the battery performance decreases as shown in FIG. 2, but the battery module 4 can be efficiently warmed by heating the battery module 4 as described above. Therefore, it is possible to improve battery output and regenerative capacity at an early stage and provide stable battery performance. As a result, the power taken into the battery during regeneration is also increased, which can contribute to vehicle acceleration and improved fuel consumption.

このように本実施の形態では、送風部材5によって筐体内2の空気流れ方向を切り替えることによって、筐体2の冷却方向C下流側に位置するDC/DCコンバータを用いることができる。DC/DCコンバータは、筐体2の冷却方向C下流側に位置するので、冷却状態において冷却風の通風抵抗となることはない。また筐体2の冷却方向C下流側にDC/DCコンバータが位置するので、発熱するDC/DCコンバータを設けることによって、冷却状態における電池冷却装置1の冷却性能は低下しない。このように簡単な構成で、電池モジュール4を加熱および冷却することができる電池冷却装置1を実現することができる。   Thus, in the present embodiment, the DC / DC converter located on the downstream side in the cooling direction C of the housing 2 can be used by switching the air flow direction in the housing 2 by the blowing member 5. Since the DC / DC converter is located on the downstream side in the cooling direction C of the housing 2, the DC / DC converter does not become a ventilation resistance of the cooling air in the cooling state. Further, since the DC / DC converter is located downstream of the housing 2 in the cooling direction C, the cooling performance of the battery cooling device 1 in the cooled state is not deteriorated by providing the DC / DC converter that generates heat. Thus, the battery cooling device 1 that can heat and cool the battery module 4 with a simple configuration can be realized.

また電池モジュール4を加熱することができるので、電池モジュール4の低温における出力を保証するために、低温での電池性能(出力)に基づいて電池体格を決める必要がない。したがって電池モジュール4を低温で出力が小さい状態で設計する必要がなく、加熱時の温度で設計することができるので、電池モジュール4の体格を小さくすることができる。これによって電池モジュール4の集合体も小型化することができ、モジュール集合体3を軽量化することができ、さらに電池モジュール4のコストを低減することができる。また電池モジュール4の車両搭載性が向上するので、荷物室を大きくすることができるなど、車両商品性を向上することができる。   Further, since the battery module 4 can be heated, it is not necessary to determine the battery physique based on the battery performance (output) at a low temperature in order to guarantee the low temperature output of the battery module 4. Therefore, it is not necessary to design the battery module 4 at a low temperature and a small output, and the battery module 4 can be designed at a temperature during heating, so that the size of the battery module 4 can be reduced. As a result, the assembly of the battery modules 4 can be reduced in size, the module assembly 3 can be reduced in weight, and the cost of the battery modules 4 can be reduced. Further, since the battery mountability of the battery module 4 is improved, the vehicle merchandise can be improved, for example, the luggage compartment can be enlarged.

また本実施の形態では、制御装置は、送風部材5を加熱状態に制御する場合、DC/DCコンバータが発熱するように制御する。これによってDC/DCコンバータの発熱によって加熱された空気をモジュール集合体3に導くことができる。したがってモジュール集合体3を効率よく加熱することができる。また冷却状態において、筐体2の冷却方向C下流側に位置し、管理温度が電池モジュール4よりも高いDC/DCコンバータを、冷却風によって冷却することができる。   In the present embodiment, the control device controls the DC / DC converter to generate heat when controlling the blowing member 5 to the heated state. As a result, the air heated by the heat generated by the DC / DC converter can be guided to the module assembly 3. Therefore, the module assembly 3 can be efficiently heated. In the cooling state, the DC / DC converter that is located downstream of the casing 2 in the cooling direction C and has a management temperature higher than that of the battery module 4 can be cooled by the cooling air.

また本実施の形態では、制御装置は、電池モジュール4の内部の温度が設定温度未満である低温の場合、送風部材5を加熱状態に制御する。したがって電池モジュール4が低温時、特に冬場の車両始動時に、加熱風を電池モジュール4に導くことができる。これによって低温の電池モジュール4を早期に加熱することができ、電池モジュール4の出力を上昇させることができる。   Moreover, in this Embodiment, a control apparatus controls the ventilation member 5 to a heating state, when the temperature inside the battery module 4 is the low temperature which is less than preset temperature. Therefore, when the battery module 4 is at a low temperature, particularly when the vehicle is started in winter, the heated air can be guided to the battery module 4. Thereby, the low temperature battery module 4 can be heated early, and the output of the battery module 4 can be increased.

また本実施の形態では、制御装置は、送風部材5を加熱状態に制御する場合、DC/DCコンバータが発熱するようにスイッチング素子の通電状態を制御するので、DC/DCコンバータの発熱によって加熱された空気をモジュール集合体3に導くことができる。スイッチング素子を有するDC/DCコンバータは、発熱することが主目的の装置ではなく、高電圧を低電圧に変換することを主目的とする装置であるが、スイッチング素子の通電状態を制御することによって、発熱手段としても機能させることができる。このように電池冷却装置1の周囲に配置される既存のDC/DCコンバータを発熱手段として用いることができる。したがって発熱手段を新たに設ける必要がないので、製造コストを低減することができ、さらに小型の電池冷却装置1を実現することができる。   In the present embodiment, the control device controls the energization state of the switching element so that the DC / DC converter generates heat when controlling the blower member 5 to the heated state, and is thus heated by the heat generation of the DC / DC converter. The air can be guided to the module assembly 3. A DC / DC converter having a switching element is not a device whose main purpose is to generate heat, but a device whose main purpose is to convert a high voltage to a low voltage, but by controlling the energization state of the switching element. It can also function as a heating means. Thus, the existing DC / DC converter arrange | positioned around the battery cooling device 1 can be used as a heat generating means. Therefore, since it is not necessary to newly provide a heating means, the manufacturing cost can be reduced, and a further compact battery cooling device 1 can be realized.

また本実施の形態では、送風部材5による冷却風はモジュール集合体3の上面に設けられる電極部9に向けて行われ、配列方向Xに関して、冷却風の範囲は、モジュール集合体3の略全域を含むので、通風路断面積を配列方向Xに広くとって通風抵抗を低減し、モジュール集合体3の全体に冷却風を供給することができる。したがって低騒音および小型の電池冷却装置1を提供できる。また電極部9を冷却することによって、電池モジュール4の内部から冷却することができ、効率良く電池モジュール4を冷却することができる。   Further, in the present embodiment, the cooling air from the air blowing member 5 is directed toward the electrode portion 9 provided on the upper surface of the module assembly 3, and the range of the cooling air with respect to the arrangement direction X is substantially the entire area of the module assembly 3. Therefore, it is possible to reduce the ventilation resistance by widening the cross-sectional area of the ventilation path in the arrangement direction X and supply the cooling air to the entire module assembly 3. Therefore, low noise and a small battery cooling device 1 can be provided. Moreover, by cooling the electrode part 9, it can cool from the inside of the battery module 4, and can cool the battery module 4 efficiently.

また本実施の形態では、各電極部9に温度調節用フィン10が設けられる。これによって冷却状態において、電池モジュール4から発生する熱の放熱面積を拡大することができるので、放熱性能が向上し、電池モジュール4毎の温度のばらつきを改善できる電池冷却装置1を提供でき、安定した電池性能を確保できる。また温度調節用フィン10によって、加熱状態においても、同様の効果を達成することができる。   In this embodiment, each electrode portion 9 is provided with a temperature adjusting fin 10. Accordingly, since the heat radiation area of the heat generated from the battery module 4 can be expanded in the cooled state, the battery cooling device 1 can be provided, which can improve the heat radiation performance and improve the temperature variation of each battery module 4. Battery performance can be secured. Further, the temperature adjusting fin 10 can achieve the same effect even in a heated state.

また、吹出口15は筐体2内の上部に臨むとともに温度調節用フィン10と略同じ高さに設けられている。この構成を採用する場合には、冷却状態において、温度調節用フィン10で吸熱する送風量が多くなり冷却性能が向上するとともに、吹出口15から温度調節用フィン10に至る通路を直線的に構成することになり通風抵抗を小さくできる。また吹出口15の構成によって、加熱状態においても、同様の効果を達成することができる。   Further, the air outlet 15 faces the upper portion in the housing 2 and is provided at substantially the same height as the temperature adjusting fin 10. In the case of adopting this configuration, in the cooling state, the amount of air that is absorbed by the temperature adjusting fin 10 is increased, the cooling performance is improved, and the passage from the outlet 15 to the temperature adjusting fin 10 is linearly configured. As a result, ventilation resistance can be reduced. Moreover, the structure of the blower outlet 15 can achieve the same effect even in a heated state.

また冷却状態では、吹出口15から温度調節用フィン10に向けて吹き出された空気が温度調節用フィン10で吸熱した後、排出される排出口16を備え、吹出口15は筐体2内の上部に臨むとともに、排出口16は吹出口15と向き合っている筐体2面に設けられている。この構成を採用する場合には、吹出口15から温度調節用フィン10を介して排出口16に至る通路を直線的に構成することになり通風抵抗を小さくできる。さらに、排出口16、吹出口15および温度調節用フィン10を略同じ高さとなるように設けた場合にはさらに通風抵抗を低減して低騒音化を促進できる。また排出口16の構成によって、加熱状態においても、同様の効果を達成することができる。   Further, in the cooled state, the air blown out from the blowout port 15 toward the temperature adjusting fin 10 absorbs heat by the temperature adjusting fin 10 and then is discharged, and the blowout port 15 is provided in the housing 2. The discharge port 16 is provided on the surface of the housing 2 facing the air outlet 15 while facing the upper part. In the case of adopting this configuration, the passage from the blowout port 15 to the discharge port 16 via the temperature adjusting fin 10 is configured linearly, and the ventilation resistance can be reduced. Further, when the discharge port 16, the blowout port 15, and the temperature adjusting fin 10 are provided to have substantially the same height, the ventilation resistance can be further reduced and noise reduction can be promoted. The same effect can be achieved even in the heated state by the configuration of the discharge port 16.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に関して、図5を用いて説明する。図5は、第2実施形態の電池冷却装置1Aの全体的構成と、筐体2内に収納されたモジュール集合体3の構成を示す斜視図である。図5では、理解を容易にするため、筐体2を仮想的に示す。本実施の形態では、第1実施形態における温度調節用フィン10が設けられていない。また本実施の形態では、第1実施形態における機器ボックス6が設けられていなく、機器ボックス6の位置に電気ヒータ20が設けられている。また各電池モジュール4は、配列方向Xに予め定める隙間を空けて配列される。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a perspective view showing the overall configuration of the battery cooling device 1 </ b> A of the second embodiment and the configuration of the module assembly 3 housed in the housing 2. In FIG. 5, the housing 2 is virtually shown for easy understanding. In the present embodiment, the temperature adjusting fin 10 in the first embodiment is not provided. Moreover, in this Embodiment, the equipment box 6 in 1st Embodiment is not provided, but the electric heater 20 is provided in the position of the equipment box 6. FIG. The battery modules 4 are arranged with a predetermined gap in the arrangement direction X.

送風部材5は、複数組のモータとファン11とを含み、本実施の形態では3組のモータとファン11とを含む。各ファン11は、配列方向Xに沿って配置される。したがって送風部材5は、筐体2の配列方向Xの全域に送風することができる。   The blower member 5 includes a plurality of sets of motors and fans 11, and includes three sets of motors and fans 11 in the present embodiment. Each fan 11 is arranged along the arrangement direction X. Therefore, the blower member 5 can blow air over the entire region of the housing 2 in the arrangement direction X.

また、ファン11の径寸法はモジュール集合体3の上下方向Z外形寸法に対して同等以下である。さらに、ファン11の径方向外形がモジュール集合体3の上下方向Z両端部の間に含まれるように配置されている。また、ファン11の径方向外形が筐体2の上下方向Z両端部の間に含まれるように配置されている。   Further, the diameter of the fan 11 is equal to or less than the vertical dimension Z of the module assembly 3. Further, the radial outer shape of the fan 11 is arranged so as to be included between both ends in the vertical direction Z of the module assembly 3. Further, the fan 11 is arranged such that the radial outer shape of the fan 11 is included between both ends in the vertical direction Z of the housing 2.

筐体2に設けられる吹出口15は、送風部材5によって送風される空気をモジュール集合体3の配列方向Xに沿って延びる側面に向けて吹き出すように設けられる。したがって吹出口15は、筐体2の長手方向Y一方に位置し配列方向Xに沿って延びる側面の略全域に設けられる。吹出口15は、配列方向Xおよび上下方向Zの寸法が、送風部材5が対向するモジュール集合体3の略全域よりやや小さい。   The air outlet 15 provided in the housing 2 is provided so as to blow out the air blown by the air blowing member 5 toward the side surface extending along the arrangement direction X of the module assembly 3. Accordingly, the air outlet 15 is provided in substantially the entire side surface of the housing 2 that is located on one side in the longitudinal direction Y and extends along the arrangement direction X. The blowout port 15 has slightly smaller dimensions in the arrangement direction X and the vertical direction Z than the substantially entire area of the module assembly 3 to which the air blowing member 5 faces.

また筐体2に設けられる排出口16は、吹出口15と向き合うように配置されている筐体2の側面に設けられている。換言すると、排出口16は、筐体2の長手方向Y他方側に位置し配列方向Xに延びる側面の略全域に設けられる。排出口16は、吹出口15と同様に、配列方向Xおよび上下方向Zの寸法がモジュール集合体3の略全域よりやや小さい。   Moreover, the discharge port 16 provided in the housing | casing 2 is provided in the side surface of the housing | casing 2 arrange | positioned so that the blower outlet 15 may be faced. In other words, the discharge ports 16 are provided in substantially the entire side surface of the casing 2 that is located on the other side in the longitudinal direction Y and extends in the arrangement direction X. As with the air outlet 15, the outlet 16 is slightly smaller in dimensions in the arrangement direction X and the vertical direction Z than the substantially entire area of the module assembly 3.

電気ヒータ20は、発熱手段であって、筐体2に対して冷却方向C下流側に位置する。電気ヒータ20は、排出口16が設けられる筐体2の側面に対向する位置に設けられる。したがって電気ヒータ20は、排出口16に対向するように配置される。電気ヒータ20は、電力が供給されると発熱する。電気ヒータ20は、たとえばニクロム線を利用したシーズヒータである。電気ヒータ20は、電力供給状態が制御装置によって制御される。   The electric heater 20 is a heat generating means and is located on the downstream side in the cooling direction C with respect to the housing 2. The electric heater 20 is provided at a position facing the side surface of the housing 2 where the discharge port 16 is provided. Therefore, the electric heater 20 is disposed so as to face the discharge port 16. The electric heater 20 generates heat when electric power is supplied. The electric heater 20 is a sheathed heater using, for example, a nichrome wire. The electric heater 20 has a power supply state controlled by a control device.

制御装置は、センサによって検出される電池モジュール4の内部の温度が予め定める設定温度未満であり、かつ電池モジュール4に要求される出力電圧が予め定める設定電圧より大きい場合、送風部材5を加熱状態に制御する。または制御装置は、センサによって検出される電池モジュール4の内部の温度が予め定める設定温度未満であり、かつ車室内の温度が予め定める設定温度(たとえば−10度など)未満である場合、送風部材5を加熱状態に制御する。制御装置は、送風部材5を加熱状態に制御する場合、電気ヒータ20が発熱するように電力供給状態を制御する。換言すると、制御装置は、送風部材5を加熱状態に制御する場合、電気ヒータ20を発熱させる。   When the temperature inside the battery module 4 detected by the sensor is lower than a predetermined set temperature and the output voltage required for the battery module 4 is higher than the predetermined set voltage, the control device heats the blower member 5. To control. Alternatively, when the temperature inside the battery module 4 detected by the sensor is lower than a predetermined set temperature and the temperature in the vehicle compartment is lower than a predetermined set temperature (for example, −10 degrees, etc.), 5 is controlled to a heating state. The control device controls the power supply state so that the electric heater 20 generates heat when controlling the blowing member 5 to the heated state. In other words, the control device causes the electric heater 20 to generate heat when controlling the blower member 5 to the heated state.

このように制御装置は、電池モジュール4に要求される出力電圧が設定電圧より大きい場合、送風部材5を加熱状態に制御するので、電池モジュール4の出力電圧が小さい場合に加熱風を電池モジュール4に導くことができる。これによって図2に示すように、電池モジュール4の出力を上昇させて、要求される出力電圧にすることができる。   As described above, when the output voltage required for the battery module 4 is larger than the set voltage, the control device controls the blower member 5 to be in a heated state. Can lead to. As a result, as shown in FIG. 2, the output of the battery module 4 can be raised to the required output voltage.

さらに制御装置は、車室内の温度が設定温度未満である場合、送風部材5を加熱状態に制御するので、車室内の温度が低温の場合に加熱風を電池モジュール4に導くことができる。これによって低温の電池モジュール4を加熱することができ、電池モジュール4の出力を上昇させることができる。   Furthermore, since the control device controls the blower member 5 to the heated state when the temperature in the vehicle interior is lower than the set temperature, the heated air can be guided to the battery module 4 when the temperature in the vehicle interior is low. Thereby, the low temperature battery module 4 can be heated, and the output of the battery module 4 can be increased.

また本実施の形態では、発熱手段として電気ヒータ20を用いるので、短時間で加熱風の温度を高くすることができる。これによって短時間で電池モジュール4を加熱することができる。   In the present embodiment, since the electric heater 20 is used as the heat generating means, the temperature of the heating air can be increased in a short time. Thereby, the battery module 4 can be heated in a short time.

また本実施の形態では、吹出口15および排出口16が配列方向Xに延びる側面の略全域に設けられるので、冷却風は電池モジュール4の長手方向Yに延びる側面間に形成された隙間に沿うように流れ込み、排出口16に向かって流れながら各電池モジュール4を吸熱冷却し、排出口16から筐体2の外部に排出される。このように本実施の形態では、各電池モジュール4の外表面を沿うように流れる冷却風を提供するので、冷却能力を向上することができる。加熱風に関しても、同様の効果を達成することができる。   Further, in the present embodiment, since the air outlet 15 and the outlet 16 are provided in substantially the entire side surface extending in the arrangement direction X, the cooling air is along a gap formed between the side surfaces extending in the longitudinal direction Y of the battery module 4. Each battery module 4 is absorbed and cooled while flowing toward the discharge port 16, and is discharged from the discharge port 16 to the outside of the housing 2. Thus, in this Embodiment, since the cooling wind which flows along the outer surface of each battery module 4 is provided, a cooling capability can be improved. Similar effects can be achieved with respect to the heated air.

またファン11の径方向外形がモジュール集合体3の上下方向Z両端部の間に含まれるように配置されている。この構成によれば、送風部材30とモジュール集合体1を含む装置の高さ方向の体格を抑えることができる。   Further, the fan 11 is arranged so that the radial outer shape is included between both ends of the module assembly 3 in the up-down direction Z. According to this structure, the physique of the height direction of the apparatus containing the ventilation member 30 and the module assembly 1 can be suppressed.

(その他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

前述の第1実施形態では、電池冷却装置1は、配列方向Xが水平方向になるよう車両に設置されているが、電池冷却装置1を自動車に設置するときには、吹出口15が水平方向に伸長する形態で上方に位置するように設置してもよいし、あるいは、電池モジュール4の長手方向Yが鉛直方向になるように車両に設置してもよい。   In the first embodiment described above, the battery cooling device 1 is installed in the vehicle so that the arrangement direction X is horizontal. However, when the battery cooling device 1 is installed in an automobile, the air outlet 15 extends in the horizontal direction. In such a form, the battery module 4 may be installed so as to be positioned upward, or may be installed in the vehicle such that the longitudinal direction Y of the battery module 4 is in the vertical direction.

また、送風部材5は、軸流式のファン11の回転方向によって送風方向を変更しているが、このような構成に限ることはなく、筐体2内の空気流れ方向を変更できる送風部材5であれば、遠心送風機であってもよい。また送風部材5に加熱流路と冷却流路とを別途設け、ダンパで加熱流路と冷却流路とを切り替えることによって、空気流れ方向を変更するように構成してもよい。   Moreover, although the ventilation member 5 has changed the ventilation direction with the rotation direction of the axial flow type fan 11, it is not restricted to such a structure, The ventilation member 5 which can change the air flow direction in the housing | casing 2 If so, a centrifugal blower may be used. Alternatively, the air flow direction may be changed by separately providing a heating channel and a cooling channel in the blower member 5 and switching between the heating channel and the cooling channel with a damper.

また加熱状態では、筐体2の外方に位置する発熱手段から延設された伝熱棒などの伝熱手段を用いて、電池モジュール4を加熱してもよい。   In the heating state, the battery module 4 may be heated using a heat transfer means such as a heat transfer rod extending from the heat generation means located outside the housing 2.

また前述の第1実施形態では、機器ボックス6内に制御装置とDC/DCコンバータとが収納されているが、これらを1つの機器ボックス6内に収納する構成に限ることはなく、DC/DCコンバータだけを筐体2の冷却方向C下流側に位置するように配置し、制御装置を別の位置に配置してもよい。これによって冷却が必要なDC/DCコンバータに直接冷却風を供給することができ、また発熱手段としてDC/DCコンバータが機能しているときは、DC/DCコンバータによって加熱された空気を直接、筐体2内に取り込むことができ、温度制御の効率を向上することができる。   In the first embodiment described above, the control device and the DC / DC converter are housed in the equipment box 6. However, the present invention is not limited to the construction in which these are housed in one equipment box 6. Only the converter may be arranged so as to be located downstream of the casing 2 in the cooling direction C, and the control device may be arranged at another position. As a result, the cooling air can be directly supplied to the DC / DC converter that needs to be cooled, and when the DC / DC converter functions as a heat generating means, the air heated by the DC / DC converter is directly connected to the housing. It can be taken into the body 2 and the efficiency of temperature control can be improved.

また発熱手段は、前述の第1実施形態ではDC/DCコンバータによって実現され、第2実施形態では電気ヒータ20によって実現されているが、発熱手段はこれらに限ることはなく、他の外部に放熱する手段であってもよい。発熱手段は、たとえば機器ボックス6内に設けらるDC/DCコンバータ以外の制御機器でもよく、他の電子機器でもよい。また発熱手段は、他の放熱手段から伝熱棒などの伝熱手段を介して放熱する部材であってもよい。   Further, the heat generating means is realized by the DC / DC converter in the first embodiment described above and is realized by the electric heater 20 in the second embodiment, but the heat generating means is not limited to these, and heat is radiated to other outside. It may be a means to do. The heat generating means may be a control device other than the DC / DC converter provided in the device box 6, for example, or may be another electronic device. The heat generating means may be a member that radiates heat from other heat radiating means via a heat transfer means such as a heat transfer rod.

第1実施形態の電池冷却装置1の全体的構成と、筐体2内に収納されたモジュール集合体3の構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an overall configuration of a battery cooling device 1 according to a first embodiment and a configuration of a module assembly 3 housed in a housing 2. FIG. 電池出力(V)と温度(℃)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between battery output (V) and temperature (degreeC). DC/DCコンバータの発熱量(W)と、DC/DCコンバータの出力(W)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the emitted-heat amount (W) of a DC / DC converter, and the output (W) of a DC / DC converter. DC/DCコンバータの発熱量(W)と、DC/DCコンバータの効率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the emitted-heat amount (W) of a DC / DC converter, and the efficiency of a DC / DC converter. 第2実施形態の電池冷却装置1Aの全体的構成と、筐体2内に収納されたモジュール集合体3の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of 1 A of battery cooling devices of 2nd Embodiment, and the structure of the module assembly 3 accommodated in the housing | casing 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…電池冷却装置
2…筐体
3…モジュール集合体
4…電池モジュール
5…送風部材
6…機器ボックス(発熱手段)
7…負極端子
8…正極端子
9…電極部
10…温度調節用フィン
11…ファン
12…ボス部
13…ブレード
14…リング部
15…吹出口
16…排出口
20…電気ヒータ(発熱手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery cooling device 2 ... Housing 3 ... Module assembly 4 ... Battery module 5 ... Blower member 6 ... Equipment box (heating means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... Negative electrode terminal 8 ... Positive electrode terminal 9 ... Electrode part 10 ... Temperature control fin 11 ... Fan 12 ... Boss part 13 ... Blade 14 ... Ring part 15 ... Outlet 16 ... Discharge port 20 ... Electric heater (heating means)

Claims (7)

複数個の電池モジュール(4)を有するモジュール集合体(3)と、
前記モジュール集合体を収納する筐体(2)と、
前記筐体内の前記モジュール集合体に対する空気流れを形成する送風部材(5)と、
外部に放熱する発熱手段(6,20)と、を含み、
前記送風部材は、前記筐体内の空気流れ方向が予め定める第1流れ方向(C)である第1流れ状態と、前記筐体内の前記空気流れ方向が前記第1流れ方向とは反対の第2流れ方向(H)である第2流れ状態と、にわたって切替えられ、
前記発熱手段は、前記第1流れ方向に関して、前記筐体の下流側に設けられることを特徴とする電池冷却装置。
A module assembly (3) having a plurality of battery modules (4);
A housing (2) for housing the module assembly;
A blower member (5) for forming an air flow with respect to the module assembly in the housing;
Heating means (6, 20) for radiating heat to the outside,
The blowing member includes a first flow state in which an air flow direction in the housing is a predetermined first flow direction (C), and a second flow direction in which the air flow direction in the housing is opposite to the first flow direction. Switched over to the second flow state which is the flow direction (H),
The battery cooling device, wherein the heat generating means is provided on the downstream side of the casing with respect to the first flow direction.
前記送風部材および前記発熱手段を制御する制御手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記送風部材を前記第2流れ状態に制御する場合、前記発熱手段が発熱するように制御することを特徴とする請求項1に記載の電池冷却装置。
And further comprising control means for controlling the blowing member and the heat generating means,
2. The battery cooling device according to claim 1, wherein the control unit controls the heat generating unit to generate heat when the air blowing member is controlled to the second flow state.
前記制御手段は、前記電池モジュールの内部の温度が予め定める設定温度未満である場合、前記送風部材を前記第2流れ状態に制御することを特徴とする請求項2に記載の電池冷却装置。   3. The battery cooling device according to claim 2, wherein the control unit controls the air blowing member to the second flow state when an internal temperature of the battery module is lower than a preset temperature. 前記制御手段は、前記電池モジュールに要求される出力電圧が予め定める設定電圧より大きい場合、前記送風部材を前記第2流れ状態に制御することを特徴とする請求項3に記載の電池冷却装置。   4. The battery cooling device according to claim 3, wherein the control unit controls the air blowing member to the second flow state when an output voltage required for the battery module is larger than a predetermined set voltage. 5. 車両に搭載される電池冷却装置(1)であって、
前記制御手段は、車室内の温度が予め定める設定温度未満である場合、前記送風部材を前記第2流れ状態に制御することを特徴とする請求項3または4に記載の電池冷却装置。
A battery cooling device (1) mounted on a vehicle,
5. The battery cooling device according to claim 3, wherein the control unit controls the air blowing member to the second flow state when a temperature in the vehicle interior is lower than a predetermined set temperature.
前記発熱手段は、スイッチング素子を有する電子装置であり、
前記制御手段は、前記送風部材を前記第2流れ状態に制御する場合、前記電子装置が発熱するようにスイッチング素子の通電状態を制御することを特徴とする請求項2〜5のいずれか1つに記載の電池冷却装置。
The heat generating means is an electronic device having a switching element,
The said control means controls the energization state of a switching element so that the said electronic device may heat | fever when controlling the said ventilation member to the said 2nd flow state, The any one of Claims 2-5 characterized by the above-mentioned. The battery cooling device described in 1.
前記各電池モジュールは、正極端子(8)および負極端子(7)をそれぞれ有し、
前記モジュール集合体は、複数個の前記電池モジュールを、前記電池モジュールの長手方向(Y)に延びる側面を対向させるように配列方向(X)に並べて配置してなり、
前記モジュール集合体の上面に設けられ、前記電池モジュール間の前記異極端子間を電気的に接続する電極部(9)をさらに含み、
前記送風部材は、前記筐体の外周面のうち前記筐体の上下面以外の側面であって、前記電池モジュールの前記配列方向に延びる側面に対向して設けられ、
前記送風部材は、前記モジュール集合体の上面を空気が流れるように空気流れを形成し、
前記空気流れの範囲は、前記配列方向に関して、前記対向するモジュール集合体の略全域を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の電池冷却装置。
Each of the battery modules has a positive terminal (8) and a negative terminal (7),
The module assembly is formed by arranging a plurality of the battery modules in the arrangement direction (X) so that the side surfaces extending in the longitudinal direction (Y) of the battery modules face each other.
An electrode part (9) provided on the upper surface of the module assembly, for electrically connecting the different polarity terminals between the battery modules;
The blower member is a side surface other than the upper and lower surfaces of the casing on the outer peripheral surface of the casing, and is provided to face a side surface extending in the arrangement direction of the battery modules,
The air blowing member forms an air flow such that air flows on the upper surface of the module assembly,
The battery cooling device according to any one of claims 1 to 6, wherein the range of the air flow includes substantially the entire area of the opposing module assembly with respect to the arrangement direction.
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