JP2010238555A - Temperature control device of power storage element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の蓄電素子の温度を調節するための温度調節装置に関するものである。 The present invention relates to a temperature adjustment device for adjusting the temperature of a plurality of power storage elements.
特許文献1に記載の電源装置では、蓄電モジュールおよび冷却液がケース内に収容されており、ケースに取り付けられた振動体を振動させることにより、冷却液をケース内で流動させるようにしている。これにより、冷却液および蓄電モジュールの間における熱交換を促進させて、蓄電モジュールを冷却しやすくしている。 In the power supply device described in Patent Literature 1, the power storage module and the coolant are accommodated in the case, and the coolant is caused to flow in the case by vibrating the vibrating body attached to the case. Thereby, heat exchange between the coolant and the power storage module is promoted to facilitate cooling of the power storage module.
特許文献2に記載の電源装置では、冷却液および組電池とともに、撹拌部材がケース内に収容されており、撹拌部材を駆動することにより、冷却液をケース内で流動させるようにしている。これにより、冷却液および組電池の間における熱交換を促進させて、組電池を冷却しやすくしている。 In the power supply device described in Patent Document 2, the stirring member is housed in the case together with the coolant and the assembled battery, and the coolant is caused to flow in the case by driving the stirring member. Thereby, heat exchange between the coolant and the assembled battery is promoted to facilitate cooling of the assembled battery.
特許文献3に記載の電源装置では、冷却液および電池ユニットとともに、クロスフローファンがケース内に収容されており、クロスフローファンを駆動することにより、冷却液をケース内で効率良く流動させるようにしている。これにより、すべての単電池に対して冷却液を接触させて、単電池を冷却しやすくしている。 In the power supply device described in Patent Document 3, the cross flow fan is housed in the case together with the coolant and the battery unit, and the coolant flows efficiently in the case by driving the cross flow fan. ing. Thereby, the cooling liquid is brought into contact with all the unit cells to facilitate the cooling of the unit cells.
特許文献1〜3に記載の構成では、冷却液をケース内で流動させることにより、ケース内における単電池の冷却を促進させるものである。ここで、単電池から熱を奪った冷却液は、ケースと接触することにより、ケースに熱が伝達されるが、ケースに熱を伝達しただけでは、電源装置自体の冷却が不十分となるおそれがある。すなわち、ケースに伝達された熱は、大気中に放出されることになるが、この放熱が効率良く行われないこともある。 In the configurations described in Patent Documents 1 to 3, cooling of the single cell in the case is promoted by causing the coolant to flow in the case. Here, the cooling liquid that has taken the heat from the unit cell is brought into contact with the case, so that the heat is transmitted to the case. However, simply transferring the heat to the case may cause insufficient cooling of the power supply device itself. There is. That is, the heat transferred to the case is released into the atmosphere, but this heat dissipation may not be performed efficiently.
そこで、本発明の目的は、複数の蓄電素子および液状の熱交換媒体がケース内に収容された構成において、蓄電素子の温度調節の効率を更に向上させることができる温度調節装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a temperature control device that can further improve the efficiency of temperature control of a power storage element in a configuration in which a plurality of power storage elements and a liquid heat exchange medium are accommodated in a case. is there.
本発明は、複数の蓄電素子の温度を調節するための温度調節装置であって、複数の蓄電素子とともに、液状の熱交換媒体を流動可能な状態で収容するケースと、駆動力を発生するモータと、モータの駆動力を受けて動作し、ケースの外面に対して気体を移動させるためのファンと、モータの駆動力を受けて、ケースを往復移動させる駆動機構と、を有している。 The present invention relates to a temperature adjustment device for adjusting the temperature of a plurality of power storage elements, a case for accommodating a liquid heat exchange medium in a flowable state together with the plurality of power storage elements, and a motor for generating a driving force And a fan that operates by receiving the driving force of the motor and moves the gas relative to the outer surface of the case, and a driving mechanism that reciprocates the case by receiving the driving force of the motor.
ここで、ケースが静止している状態において、熱交換媒体の液面をケースの上面から離しておき、ケースの往復移動に応じてケースの上面に熱交換媒体を接触させることができる。これにより、ケース内において、熱交換媒体をスムーズに流動させることができる。ここで、ファンの駆動によって移動する気体を、ダクトを用いてケースの上面に導くことができる。これにより、ケースの上面において、気体との熱交換を促進させることができる。 Here, in a state where the case is stationary, the liquid level of the heat exchange medium can be kept away from the upper surface of the case, and the heat exchange medium can be brought into contact with the upper surface of the case in accordance with the reciprocal movement of the case. As a result, the heat exchange medium can flow smoothly in the case. Here, the gas which moves by driving the fan can be guided to the upper surface of the case using a duct. Thereby, heat exchange with gas can be promoted on the upper surface of the case.
同軸上に配置された2つの出力軸をモータに設けておけば、一方の出力軸をファンに接続し、他方の出力軸を駆動機構に接続することができる。ここで、駆動機構において、モータの円運動をケースの直進運動に変換するためのアーム部材を設けることができる。具体的には、アーム部材の一端をモータの駆動力を受けて回転するギヤに接続するとともに、アーム部材の他端をケースに接続することができる。 If two output shafts arranged on the same axis are provided in the motor, one output shaft can be connected to the fan and the other output shaft can be connected to the drive mechanism. Here, in the drive mechanism, an arm member for converting the circular motion of the motor into the linear motion of the case can be provided. Specifically, one end of the arm member can be connected to a gear that rotates by receiving the driving force of the motor, and the other end of the arm member can be connected to the case.
また、蓄電素子の長手方向と直交する方向において、ケースを往復移動させることができる。これにより、ケースを往復移動させた際に、蓄電素子に対して熱交換媒体を効率良く接触させることができる。さらに、熱交換媒体の液層中に、複数の蓄電素子を位置させておけば、熱交換媒体を用いた複数の蓄電素子の温度調節を効率良く行うことができる。 In addition, the case can be reciprocated in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the power storage element. Thereby, when the case is reciprocated, the heat exchange medium can be efficiently brought into contact with the power storage element. Furthermore, if a plurality of power storage elements are positioned in the liquid layer of the heat exchange medium, the temperature of the plurality of power storage elements using the heat exchange medium can be efficiently adjusted.
本発明によれば、ケースを往復移動させることにより、ケース内で熱交換媒体を流動させることができ、蓄電素子および熱交換媒体の間の熱交換を促進させることができる。例えば、熱交換媒体を用いた蓄電素子の冷却を効率良く行うことができる。 According to the present invention, by reciprocating the case, the heat exchange medium can flow within the case, and heat exchange between the power storage element and the heat exchange medium can be promoted. For example, the storage element using the heat exchange medium can be efficiently cooled.
また、ケースの外面に対して気体を導くことにより、ケースの外面における熱交換を促進させることができる。例えば、ケースの外面における放熱性を向上させることができる。しかも、ケースへの気体の供給およびケースの往復移動を1つのモータで行うことができるため、温度調節装置の構成を簡素化することができる。 Moreover, the heat exchange in the outer surface of the case can be promoted by introducing the gas to the outer surface of the case. For example, heat dissipation on the outer surface of the case can be improved. In addition, since the gas can be supplied to the case and the case can be reciprocated by a single motor, the configuration of the temperature control device can be simplified.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
本発明の実施例1である温度調節機構(温度調節装置)について、図1から図3を用いて説明する。本実施例の温度調節機構は、電池パックの温度、言い換えれば、電池パック内の単電池の温度を調節するものである。まず、本実施例における電池パックの構成について、図1を用いて説明する。ここで、図1は、電池パックの内部構造を示す断面図である。 A temperature adjustment mechanism (temperature adjustment apparatus) that is Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. The temperature adjusting mechanism of the present embodiment adjusts the temperature of the battery pack, in other words, the temperature of the single cell in the battery pack. First, the structure of the battery pack in the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a cross-sectional view showing the internal structure of the battery pack.
本実施例の電池パック100は、車両に搭載されており、具体的には、車両ボディとしてのフロアパネル200に対して固定されている。この車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車とは、車両の走行に用いられるエネルギを出力する動力源として、内燃機関や燃料電池に加えて、電池パック100を備えた車両である。また、電気自動車とは、車両の動力源として、電池パック100だけを備えた車両である。
The
電池パック100から出力された電力を用いてモータ(不図示)を駆動することにより、車両の走行に用いられる運動エネルギを発生させることができる。また、車両の制動時にモータで電力(回生電力)を発生させて、この回生電力を電池パック100に蓄えることができる。さらに、車両の外部から電力を供給することにより、電池パック100を充電することもできる。
By driving a motor (not shown) using the electric power output from the
電池パック100は、電池モジュール10と、電池モジュール10を収容するパックケース12とを有している。パックケース12は、ロアーケース12aおよびアッパーケース12bを有しており、アッパーケース12bは、締結部材や溶接等を用いて、ロアーケース12aに固定されている。そして、パックケース12の内部は、密閉状態となっている。ここで、パックケース12は、熱伝導性および強度に優れた材料、具体的には、鉄等の金属で形成することができる。
The
電池モジュール10は、複数の単電池11と、複数の単電池11を支持する一対の支持プレート13とを有している。単電池11としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ(コンデンサ)を用いることができる。本実施例では、単電池11として、いわゆる円筒形の単電池を用いているが、いわゆる角形といった、他の形状の単電池を用いることもできる。また、電池モジュール10を構成する単電池11の数は、各単電池11の出力と、電池パック100(電池モジュール10)に持たせる出力とに基づいて、適宜設定することができる。
The
複数の単電池11は、単電池11の外周面が互いに向かい合った状態で並んで配置されているとともに、電気的に直列に接続されている。ここで、隣り合って配置される2つの単電池11の間には、スペースが形成されている。このスペースは、単電池11同士の短絡を防止したり、後述するように、熱交換媒体16を流動させたりするために用いられる。
The plurality of
単電池11の両端には正極端子(電極端子)11aおよび負極端子(電極端子)11bが設けられており、各単電池11の正極端子11aは、隣り合って配置された他の単電池11の負極端子11bとバスバー14を介して電気的に接続されている。各電極端子11a,11bには、ネジ部が形成されており、このネジ部にナット15を係合させることにより、電極端子11a,11bにバスバー14を固定することができる。
A positive electrode terminal (electrode terminal) 11 a and a negative electrode terminal (electrode terminal) 11 b are provided at both ends of the
各単電池11は、発電要素と、発電要素を収容する電池ケースとを有している。発電要素とは、充放電を行うことができる要素であり、例えば、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されるセパレータ(電解液を含む)とで構成することができる。発電要素の正極素子は、正極端子11aと電気的に接続されており、発電要素の負極素子は、負極端子11bと電気的に接続されている。
Each
一対の支持プレート13は、各単電池11の両端側を支持している。ここで、支持プレート13には、各単電池11の電極端子11a,11bを貫通させるための穴部(不図示)が形成されており、電極端子11a,11bは、支持プレート13の穴部を貫通した状態で、バスバー14と接続されている。また、支持プレート13は、ロアーケース12aに固定されており、樹脂といった絶縁性を有する材料で形成されている。なお、本実施例では、一対の支持プレート13を用いているが、これに限るものではなく、複数の単電池11を支持できる構造であればよい。例えば、一対の支持プレート13を一体として構成することができる。
The pair of
パックケース12の内部には、電池モジュール10の他に、液状の熱交換媒体16が収容されている。熱交換媒体16は、単電池11との間で熱交換を行うことにより、単電池11の温度を調節するために用いられる。熱交換媒体16としては、絶縁性および熱伝導性に優れた液体を用いることが好ましく、例えば、絶縁油、シリコーンオイル、フッ素系不活性液体、脂肪酸エステルを用いることができる。ここで、フッ素系不活性液体としては、例えば、スリーエム社製のフロリナート(登録商標)、ノベックHFE(Hydro Fuluoro Ether)を用いることができ、脂肪酸エステルとしては、例えば、カプリル酸2−エチルヘキシルを用いることができる。
In addition to the
熱交換媒体16の液面16aは、電池モジュール10の上端部よりも上方に位置している。言い換えれば、電池モジュール10の全体が、熱交換媒体16の液層中に位置するようになっている。また、熱交換媒体16の液面16aは、アッパーケース12bの内壁面から離れており、液面16aおよびアッパーケース12bの間には、空気層17が形成されている。空気層17は、パックケース12内において、熱交換媒体16を流動させるために設けられている。
The
なお、本実施例では、液面16aおよびアッパーケース12bの間に形成されたスペースに空気が充填されているが、空気以外の気体を用いることもできる。また、液面16aおよびアッパーケース12bの内壁面の間の距離は、適宜設定することができる。ただし、後述するように、熱交換媒体16をパックケース12内で流動させつつ、流動状態の熱交換媒体16をアッパーケース12bの内壁面に接触させることができるように、上述した距離を設定することが好ましい。
In this embodiment, air is filled in the space formed between the
ロアーケース12aの外側面には、ブラケット18が設けられており、ブラケット18には、締結部材19によってフック部材20が固定されている。フック部材20は、ガイドレール30と係合しており、ガイドレール30に沿って移動できるようになっている。具体的には、フック部材20は、ガイドレール30の上部を鉛直方向の両側から挟んでおり、ガイドレール30から離脱しないようになっている。
A
ガイドレール30は、車両のフロアパネル200に固定されており、図1の紙面と直交する方向、言い換えれば、図2の左右方向に延びている。ここで、図2は、図1のA−A断面図であり、本実施例の温度調節構造も示している。電池パック100には、ガイドレール30の長手方向に沿って、3つのフック部材20が設けられている。本実施例では、1つのガイドレール30に対して、3つのフック部材20を係合させているが、これに限るものではなく、フック部材20の数は、適宜設定することができる。
The
フック部材20をガイドレール30に係合させることにより、ガイドレール30が延びる方向に電池パック100をスライドさせることができる。なお、本実施例では、2つのガイドレール30を用いているが、これに限るものではなく、ガイドレール30の数は、適宜設定することができる。また、電池パック100を一方向においてスライドさせることができればよく、本実施例で説明する構造に限るものではない。例えば、パックケース12の外側面と向かい合う位置にガイドレールを配置しておき、このガイドレールと係合するフック部材をパックケース12の外側面に固定しておくことができる。
By engaging the
本実施例では、電池パック100の外面(上面)に対して、空気を供給するようにしている。以下、空気の供給する構造について説明する。
In this embodiment, air is supplied to the outer surface (upper surface) of the
アッパーケース12bの外面には、図2に示すように、吸気ダクト40が配置されている。吸気ダクト40は、空気を取り込むための吸気口41と、アッパーケース12bの外面と対向する領域に形成された開口部42とを有している。吸気口41には、他の吸気ダクト(不図示)が接続されており、車室内の空気を取り込むことができるようになっている。ここで、車室とは、乗員の乗車するスペースをいう。
As shown in FIG. 2, an
吸気ダクト40の開口部42は、アッパーケース12bの外面に対して空気を接触させるために設けられている。ここで、電池パック100は、上述したように、ガイドレール30に沿って移動するようになっているため、電池パック100が移動してもアッパーケース12bの上方に開口部42が位置するようになっている。
The
図4において、点線で示す領域P1は、電池パック100の移動範囲のうち、一方の端部に電池パック100が位置している場合において、開口部42に対するアッパーケース12bの位置を示している。また、一点鎖線で示す領域P2は、電池パック100の移動範囲のうち、他方の端部に電池パック100が位置している場合において、開口部42に対するアッパーケース12bの位置を示している。
In FIG. 4, a region P <b> 1 indicated by a dotted line indicates the position of the
なお、図4において、領域Mは、電池パック100の移動範囲を示し、矢印Dで示す方向は、電池パック100の移動方向を示している。また、電池パック100の移動方向と直交する方向(図4の上下方向)に関して、開口部42の長さは電池パック100の長さ以下となっている。
In FIG. 4, a region M indicates a moving range of the
図4に示すように開口部42の大きさを設定すれば、電池パック100がガイドレール30に沿って移動した際に、吸気ダクト40内を移動する空気が開口部42から漏れてしまうのを抑制することができる。
If the size of the
吸気ダクト40の内部において、吸気口41と隣り合う位置には、ファン(シロッコファン)50が配置されている。ファン50は、モータ60の出力軸に接続されており、モータ60の駆動力を受けて回転する。これにより、車室内の空気が、吸気ダクト40に取り込まれ、図2の点線で示す矢印の方向に移動する。なお、モータ60は、吸気ダクト40に固定されている。
Inside the
吸気ダクト40のうち、吸気口41の側とは反対側に位置する端部には、排気ダクト(不図示)が接続されており、排気ダクトは、車両の外面まで延びている。これにより、吸気ダクト40からの空気を、排気ダクトを介して車両の外部に排出させることができる。
An exhaust duct (not shown) is connected to an end of the
次に、電池パック100をガイドレール30に沿って往復移動させる機構(駆動機構)について、説明する。
Next, a mechanism (drive mechanism) for reciprocating the
モータ60は、ファン50が位置する側とは反対側において、出力軸61を有しており、出力軸61には、第1ギヤ71が固定されている。ここで、第1ギヤ71が固定された出力軸61と、ファン50が固定された出力軸は、同軸上に位置しており、モータ60の回転力は、ファン50および第1ギヤ71に伝達される。第1ギヤ71は、第2ギヤ72と噛み合っており、第2ギヤ72は、ギヤケース70に固定された回転軸73によって回転可能に支持されている。
The
第2ギヤ72の歯数は、第1ギヤ71の歯数よりも多くなっており、第1ギヤ71および第2ギヤ72は、減速ギヤ列を構成している。また、第1ギヤ71および第2ギヤ72は、吸気ダクト40の下方に位置している。なお、本実施例では、2つのギヤ71,72によって減速ギヤ列を構成しているが、これに限るものではなく、減速ギヤ列を構成するギヤの数は、適宜設定することができる。また、ギヤ71,72のギヤ比は、後述するように電池パック100を往復移動させる力と、モータ60の出力とに基づいて、適宜設定することができる。
The number of teeth of the
第2ギヤ72には、ピン74を介してアーム部材75の一端が回転可能に接続されている。ここで、ピン74は、第2ギヤ72のうち、回転軸73が位置する面(下面)とは反対側の面(上面)に設けられており、アーム部材75が回転軸73と干渉しないようになっている。第2ギヤ72が回転すると、アーム部材75の一端は、回転軸73を中心とした円に沿って移動することになる。
One end of an
アーム部材75の他端は、ピン76を介して接続板77に回転可能に接続されている。接続板77は、第2ギヤ72と同一面内に位置しており、パックケース12の外側面に固定されている。ここで、電池パック100を移動させる機構を鉛直方向から見たときに(図3参照)、ピン76および回転軸73を結ぶ直線(仮想線)は、ガイドレール30が延びる方向と略平行となっている。図3は、電池パック100を往復移動させる機構を上方から見たときの概略図である。
The other end of the
アーム部材75は、モータ60の回転運動を、電池パック100の直進運動に変換する機能を有している。ここで、第2ギヤ72の回転に応じて、ピン74が第1ギヤ71に最も近づけば、アーム部材75は、電池パック100をガイドレール30に沿って図3の矢印D1方向に引っ張ることにより、第2ギヤ72に最も近づく位置まで移動させる。このときの電池パック100の位置は、図4で説明した位置P1に相当する。
The
また、第2ギヤ72の回転に応じて、ピン74が第1ギヤ71から最も離れれば、アーム部材75は、電池パック100をガイドレール30に沿って図3の矢印D2方向に押し込むことにより、第2ギヤ72から最も離れた位置まで移動させる。このときの電池パック100の位置は、図4で説明した位置P2に相当する。そして、第2ギヤ72の回転角度に応じて、アーム部材75は、電池パック100を上述した2つの位置の間で移動(往復)させる。
When the
次に、本実施例の温度調節機構の動作について、説明する。 Next, the operation of the temperature adjustment mechanism of this embodiment will be described.
モータ60を駆動すると、モータ60の駆動力を受けてファン50が回転する。これにより、車室内の空気が吸気ダクト40に取り込まれ、吸気ダクト40に沿って移動する。吸気ダクト40内を移動する空気は、開口部42が形成された領域において、アッパーケース12bの外面に接触する。一方、モータ60の駆動力は、減速ギヤ列71,72を介してアーム部材75に伝達され、アーム部材75は、電池パック100をガイドレール30に沿って往復移動させる。
When the
ここで、電池モジュール10を構成する単電池11は、液状の熱交換媒体16に接触しており、単電池11および熱交換媒体16の間で熱交換が行われるようになっている。具体的には、単電池11が充放電等によって発熱すれば、単電池11の熱を熱交換媒体16に伝達することができ、単電池11の温度上昇を抑制することができる。また、パックケース12の側から熱交換媒体16を温めておけば、熱交換媒体16の熱を単電池11に伝達することができ、単電池11が過度に冷えてしまうのを抑制することができる。
Here, the
本実施例では、モータ60の駆動力によって、電池パック100をガイドレール30に沿って往復移動させることにより、熱交換媒体16をパックケース12内で流動させることができる。これにより、単電池11で発生した熱を、熱交換媒体16を介してパックケース12に効率良く伝達することができる。
In this embodiment, the
ここで、図5A〜図5Fには、電池パック100を1回だけ往復移動させた場合における、熱交換媒体16の流動状態を示している。
Here, FIGS. 5A to 5F show the flow state of the
図5Aに示すように、電池パック100を静止させている状態では、熱交換媒体16の液面16aが水平面内に位置している。ここで、モータ60を駆動することにより、電池パック100を一方向に移動させると、熱交換媒体16は、図5Bに示すように、パックケース12内で片寄り、熱交換媒体16の一部がアッパーケース12bに接触することになる。そして、電池パック100を逆方向に移動させれば、熱交換媒体16は、図5Cに示す状態を経て、図5Dに示す状態となる。図5Cおよび図5Dに示す状態においても、熱交換媒体16の一部がアッパーケース12bに接触している。
As shown in FIG. 5A, in a state where the
そして、電池パック100の移動を停止させれば、図5Eに示す状態を経て、図5Fに示す状態となる。すなわち、熱交換媒体16は、電池パック100を往復移動させる前の状態に戻ることになる。
And if the movement of the
ここで、電池モジュール10とパックケース12の内壁面(側面および底面)との間の最短距離を、隣り合って配置された2つの単電池11の間の最短距離よりも長くすれば、パックケース12の内壁面に沿って、熱交換媒体16を主に流動させることができる。電池モジュール10とパックケース12の内壁面との間の最短距離とは、電池モジュール10のうち、最もパックケース12の内壁面に近い単電池11と、パックケース12の内壁面との間の最短距離である。
Here, if the shortest distance between the
また、パックケース12の内壁面に沿って熱交換媒体16を流動させることにより、隣り合って配置された2つの単電池11の間にも熱交換媒体16の流れを作ることができる。これにより、電池モジュール10を構成するすべての単電池11に対して、熱交換媒体16を効率良く接触させることができる。
Further, by flowing the
上述したように熱交換媒体16を流動させることにより、単電池11からの熱を受けた熱交換媒体16を、パックケース12の内壁面にまで素早く移動させることができる。言い換えれば、単電池11で発生した熱を、熱交換媒体16を介してパックケース12に素早く伝達することができる。また、単電池11から離れた位置にある熱交換媒体16、言い換えれば、単電池11からの熱を受けていない熱交換媒体16を、単電池11に接触させることができる。これにより、熱交換媒体16および単電池11の間における熱交換を効率良く行うことができる。
By flowing the
熱を持った熱交換媒体16は、パックケース12の上方に向かって移動しやすいため、上述した電池パック100の往復移動によって、熱交換媒体16の熱をアッパーケース12bに伝達しやすくなる。本実施例では、上述したように、吸気ダクト40を用いて、アッパーケース12bの外面に空気を接触させているため、アッパーケース12bおよび空気の間の熱交換によって、アッパーケース12bに伝達された熱を奪うことができる。なお、アッパーケース12bの外面にフィンを設け、このフィンを吸気ダクト40内に位置させれば、アッパーケース12bおよび空気の間の熱交換を促進させることができる。
Since the
なお、上述した説明では、冷却用の空気をアッパーケース12bに接触させるようにしているが、加温用の空気をアッパーケース12bに接触させることもできる。ここで、単電池11が過度に冷えている場合には、熱交換媒体16を介して単電池11を温めることができるが、アッパーケース12bに加温用の空気を接触させることにより、アッパーケース12bを介して熱交換媒体16を温めることができる。
In the above description, cooling air is brought into contact with the
上述した温度調節機構の動作、言い換えれば、モータ60の駆動は、コントローラ(不図示)によって制御することができる。具体的には、単電池11の温度を直接的又は間接的に検出するための温度センサを設けておき、コントローラは、温度センサの検出結果に基づいて、モータ60を駆動状態および非駆動状態の間で切り替えたり、モータ60の駆動状態を変更したりすることができる。モータ60の駆動状態を変更することには、例えば、モータ60の回転速度を変更することが含まれる。
The operation of the temperature adjusting mechanism described above, in other words, the driving of the
ここで、単電池11の温度を直接的に検出する場合としては、例えば、単電池11の外周面に温度センサを直接、接触させておくことができる。また、単電池11の温度を間接的に検出する場合としては、例えば、パックケース12の内壁面又は外壁面に温度センサを取り付けておき、熱交換媒体16を介して単電池11の温度を検出することができる。
Here, as a case where the temperature of the
例えば、温度センサによって検出された温度が閾値よりも高ければ、コントローラは、モータ60を駆動することにより、単電池11で発生した熱を電池パック100の外部に放出させ、単電池11の温度上昇を抑制することができる。ここで、単電池11は、所定の温度範囲内において所望の電池特性(入出力特性)を示すことが知られており、上述した温度範囲の上限値に基づいて、閾値を設定することができる。例えば、上述した温度範囲の上限値を閾値とすることができる。
For example, if the temperature detected by the temperature sensor is higher than the threshold value, the controller drives the
一方、温度センサによって検出された温度が閾値を超えている場合において、検出温度および閾値の差分に応じて、モータ60の駆動量を変更することができる。例えば、上述した差分が大きくなるほど、モータ60の駆動量を大きくすることができる。ここで、上記差分およびモータ60の駆動量の関係をマップとしてメモリに記憶しておくことができる。
On the other hand, when the temperature detected by the temperature sensor exceeds the threshold, the driving amount of the
本実施例によれば、熱交換媒体16を用いて単電池11から熱を奪うだけではなく、熱交換媒体16に伝達された熱を、電池パック100の外部に効率良く排出させることができる。また、電池パック100の外部から熱交換媒体16に効率良く熱を伝達するとともに、熱を持った熱交換媒体16によって単電池11を効率良く温めることができる。しかも、本実施例では、電池パック100の外面に空気を供給するための動力(ファン50の動力)と、電池パック100を往復移動させるための動力とを、1つのモータ60から得るようしている。このため、本実施例の温度調節機構を、部品点数を抑えつつ、簡素な構成とすることができる。
According to the present embodiment, not only the
なお、本実施例では、吸気ダクト40の内部にファン50を配置しているが、これに限るものではなく、例えば、吸気ダクト40に接続される排気ダクト(不図示)の内部にファン50を配置することができる。このような構成であっても、ファン50を駆動することにより、吸気ダクト40の内部に温度調節用の空気を取り込ませることができる。そして、本実施例と同様の構造を用いることにより、ファン50を駆動するモータによって、電池パック100を排気ダクトの側から往復移動させることができる。
In this embodiment, the
また、本実施例では、吸気ダクト40を用いて、電池パック100の上面に空気を接触させているが、これに限るものではない。電池パック100の上面に加えて、又は、上面に代えて、電池パック100の他の面(側面又は下面)に空気を接触させることもできる。この場合には、空気と接触する面において、熱交換(例えば、放熱)を促進させることができる。
In this embodiment, air is brought into contact with the upper surface of the
100:電池パック 200:フロアパネル
10:電池モジュール 11:単電池(蓄電素子)
12:パックケース 12a:ロアーケース
12b:アッパーケース 13:支持プレート
14:バスバー 15:ナット
16:熱交換媒体(液体) 17:空気層
18:ブラケット 19:締結部材
20:フック部材 30:ガイドレール
40:吸気ダクト 41:吸気口
42:開口部 50:ファン
60:モータ 61:出力軸
70:ギヤケース 71:第1ギヤ
72:第2ギヤ 73:回転軸
74,76:ピン 75:アーム部材
77:接続板
100: Battery pack 200: Floor panel 10: Battery module 11: Single battery (storage element)
12:
Claims (7)
前記複数の蓄電素子とともに、液状の熱交換媒体を流動可能な状態で収容するケースと、
駆動力を発生するモータと、
前記モータの駆動力を受けて動作し、前記ケースの外面に対して気体を移動させるためのファンと、
前記モータの駆動力を受けて、前記ケースを往復移動させる駆動機構と、
を有することを特徴とする温度調節装置。 A temperature adjusting device for adjusting the temperature of a plurality of power storage elements,
A case for storing a liquid heat exchange medium in a flowable state together with the plurality of power storage elements;
A motor that generates driving force;
A fan that operates by receiving the driving force of the motor and moves gas relative to the outer surface of the case;
A driving mechanism that receives the driving force of the motor to reciprocate the case;
And a temperature control device.
The temperature control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of power storage elements are located in a liquid layer of the heat exchange medium.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009085678A JP2010238555A (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Temperature control device of power storage element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009085678A JP2010238555A (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Temperature control device of power storage element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010238555A true JP2010238555A (en) | 2010-10-21 |
Family
ID=43092703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2009085678A Pending JP2010238555A (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Temperature control device of power storage element |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010238555A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017054605A (en) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | 株式会社デンソー | Battery pack |
CN114464917A (en) * | 2022-01-06 | 2022-05-10 | 刘运珍 | New energy automobile battery is with adjustable wind formula radiator |
-
2009
- 2009-03-31 JP JP2009085678A patent/JP2010238555A/en active Pending
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JP2017054605A (en) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | 株式会社デンソー | Battery pack |
CN114464917A (en) * | 2022-01-06 | 2022-05-10 | 刘运珍 | New energy automobile battery is with adjustable wind formula radiator |
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