JP2012234795A - 温度調整構造 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギの消費を抑制し、ケース体内に配置される対象物の温度を調整する温度調整構造を提供する。
【解決手段】温度調整構造２０では、電池モジュール１２の温度よりもケース体２１の外部の空気温度が低い場合、電池モジュール１２近傍のケース体２１内の暖かい空気は上昇し、ケース体２１周りの冷たい空気が通路体２２内を降りて、最下開口４１からケース体２１内に流れる。また、電池モジュール１２温度よりもケース体２１の外部の空気温度が高い場合、ケース体２１内の空気温度は電池モジュール１２温度とほぼ等しくなり、ケース体２１のまわりの暖かい空気はケース体２１内に降りてこないので、ケース体２１内の冷たい空気は動かない。したがってエネルギが消費することなく、ケース体２１の内部に収容される電池モジュール１２の温度を調整することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、対象物、たとえば電池の温度を調整する温度調整構造に関する。

従来、複数の二次電池から成る電池組立体において、充放電に伴う発熱で二次電池の温度が上昇し、電池が劣化するのを防止するため、複数の二次電池を冷却する必要がある。特許文献１に記載の電池パックでは、複数の二次電池を断熱カバーで覆い、断熱カバー内に熱媒体を供給して二次電池を冷却している。

特開２００４−２８８５２７号公報

前述の特許文献１に記載の技術では、熱媒体を供給する手段を使用しているので、冷却するために供給手段を動作させる必要がある。したがって供給手段を動作させるためにエネルギを消費し、たとえば電力を消費する。

車外高温（酷暑）時の駐車中では、昼間のように電池パック周囲温度が電池温度よりも高い場合は、電池パックの全周を単に断熱カバーで覆うことで電池温度上昇が抑制でき効果的である。しかし、夜間のように、電池パック周囲温度が電池温度よりも低い場合は、電池パック全周にある断熱カバーは電池が周囲に放熱する妨げとなってしまうという問題がある。しかし駐車中はエネルギ使用を極力抑えたいという要望がある。

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、エネルギの消費を抑制し、ケース体内に配置される対象物の温度を調整する温度調整構造を提供することを目的とする。

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。

請求項１に記載の発明では、予め定める位置に固定され、内部に収容される対象物（１２）の温度を調整する温度調整構造（２０）であって、
対象物を覆い、上下方向に離間した開口が少なくとも２つ形成されているケース体（２１）と、
内部に熱輸送媒体が流通する通路を形成し、複数の開口のうち最も下方側に位置する開口（４１）が通路の一端（２２ａ）であり、通路の他端（２２ｂ）は一端よりも上方側に位置する通路体（２２）と、を含み、
通路体の一端は、ケース体の内部に位置し、
通路体の他端は、ケース体の外部に位置することを特徴とする温度調整構造である。

請求項１に記載の発明に従えば、ケース体には、上下方向に離間した開口が少なくとも２つ形成されている。通路体が形成する通路は、最も下方側に位置する開口（以下、「最下開口」ということがある）が通路の一端であり、他端は一端よりも上方側に位置する。温度が高い熱輸送媒体は密度が小さいため上昇するので、たとえばケース体の内部の温度、すなわち対象物の温度よりもケース体の外部の熱輸送媒体の温度が低い場合、ケース体内部にある高温の熱輸送媒体が最下開口の上方に位置する開口を通してケース体の外部に流出する。そして、ケース体外部の低温の熱輸送媒体が通路体を介して、最下開口からケース体内部に流入する。したがってケース体の内部には、ケース体の外部の低温の熱輸送媒体を導入することができる。また、たとえば逆に、ケース体内部の温度よりもケース体の外部の熱輸送媒体の温度が高い場合、通路体の他端が上方側に位置しているので、対象物とほぼ同じ温度であるケース体の内部の低温の熱輸送媒体が流出することなく、ケース体の内部に留まる。したがってケース体の内部は、ケース体の外部の高温の熱輸送媒体の流入を防ぎ、ケース体内部に低温の熱輸送媒体が存在する状態を維持することができる。これによってエネルギが消費することなく、ケース体の内部に収容される対象物の温度を調整することができる。

また請求項２に記載の発明では、予め定める位置に固定され、内部に収容される対象物の温度を調整する温度調整構造であって、
対象物を覆い、上下方向に離間した開口が少なくとも２つ形成されているケース体と、
内部に熱輸送媒体が流通する通路を形成し、複数の開口のうち最も上方側に位置する開口が通路の一端であり、通路の他端は一端よりも下方側に位置する通路体と、を含み、
通路体の一端は、ケース体の内部に位置し、
通路体の他端は、ケース体の外部に位置することを特徴とする温度調整構造である。

請求項２に記載の発明に従えば、ケース体には、上下方向に離間した開口が少なくとも２つ形成されている。通路体が形成する通路は、最も上方側に位置する開口（以下、「最上開口」ということがある）が通路の一端であり、他端は一端よりも下方側に位置する。温度が低い熱輸送媒体は密度が高いため下降するので、たとえばケース体の内部の温度、すなわち対象物の温度よりもケース体の外部の熱輸送媒体の温度が高い場合、ケース体内部にある低温の熱輸送媒体が最上開口の下方に位置する開口を通してケースの外部に流出する。そして、ケース体外部の高温の熱輸送媒体が通路体を介して、最上開口からケース体内部に流入する。したがってケース体の内部には、ケース体の外部の高温の熱輸送媒体を導入することができる。また、たとえば逆に、ケース体の内部の熱輸送媒体の温度よりもケース体の外部の熱輸送媒体の温度が低い場合、通路体の他端が下方側に位置しているので、対象物とほぼ同じ温度であるケース体内部の高温の熱輸送媒体は最上開口から流出することなく、ケース体の内部に留まる。したがってケース体の内部は、ケース体の外部の低温の熱輸送媒体の流入を防ぎ、ケース体内部に高温の熱輸送媒体が存在する状態を維持することができる。これによってエネルギが消費することなく、ケース体の内部に収容される対象物の温度を調整することができる。

さらに請求項３に記載の発明では、複数の開口のうち最も下方側に位置する開口は、ケース体の上下方向の中心よりも下方に位置し、
複数の開口のうち最も上方側に位置する開口は、ケース体の上下方向の中心よりも上方に位置し、
通路体は、ケース体の上下方向の中心の高さ位置を通過して上下方向に延びることを特徴とする。

請求項３に記載の発明に従えば、最下開口は、ケース体の中心よりも下方に位置し、最上開口は、ケース体の上下方向の中心よりも上方に位置する。また通路体は、ケース体の上下方向の中心の高さ位置を通過して上下方向に延びる。これによって上下方向の距離が大きくなるので上方と下方との温度差を確保することができる。したがってケース体の内部と外部との温度差に基づいて、熱輸送媒体が流入する場合には、流入する熱輸送媒体の量を多くすることができる。また温度差に基づいて、ケース体に熱輸送媒体が留まる場合には、流出する量を少なくすることができる。したがって対象物の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに請求項４に記載の発明では、複数の開口のうち最も下方側に位置する開口は、対象物における下方側の端部よりも下方に位置し、
複数の開口のうち最も上方側に位置する開口は、対象物における上方側の端部よりも上方に位置し、
通路体は、対象物の上方側の端部（１３ｂ）の高さ位置および下方側の端部（１３ａ）の高さ位置を通過して上下方向に延びることを特徴とする。

請求項４に記載の発明に従えば、最下開口は、対象物における下方側の端部よりも下方に位置し、最上開口は、対象物における上方側の端部よりも上方に位置する。また通路体は、対象物の上方側の端部および下方側の端部を通過して上下方向に延びる。これによって上下方向の距離が大きくなるので上方と下方との温度差を確保することができる。したがってケース体の内部と外部との温度差に基づいて、熱輸送媒体が流入する場合には、流入する熱輸送媒体の量を多くすることができる。また温度差に基づいて、ケース体に熱輸送媒体が留まる場合には、流出する量を少なくすることができる。したがって対象物の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに請求項５に記載の発明では、通路体の通路断面積および各開口の開口面積の少なくともいずれか一方を調整する調整手段（２３，３２）をさらに含むことを特徴とする。

請求項５に記載の発明に従えば、調整手段は、通路体の通路断面積および各開口の開口面積の少なくともいずれか一方を調整する。したがってケース体の内部への外部の熱輸送媒体の流入、およびケース体の内部の熱輸送媒体の外部への流出を調整することができる。これによってケース体の内部と外部との温度差に基づいて、熱輸送媒体が流入する場合には、流入する熱輸送媒体の量を多くすることができる。また温度差に基づいて、ケース体に熱輸送媒体が留まる場合には、流出する量を少なくすることができる。したがって対象物の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに請求項６に記載の発明では、調整手段を制御する制御手段をさらに含み、
制御手段は、
対象物の保冷または保温が必要と判断した場合には、温度維持モードとして、通路断面積および開口面積を小さくするように調整手段を制御し、
対象物の冷却または加熱が必要と判断した場合には、温度変更モードとして、通路断面積および開口面積を温度維持モードと判断した場合の通路断面積および開口面積よりも大きくするように調整手段を制御することを特徴とする。

請求項６に記載の発明に従えば、調整手段を制御することによって、温度維持モードと温度変更モードとが制御手段によって実施される。これによって温度差に基づいて、ケース体に熱輸送媒体が留まる場合には、通路断面積および開口面積を小さくする温度維持モードとして、流出する量を少なくすることができる。また温度差に基づいて、ケース体に熱輸送媒体が流入する場合には、通路断面積および開口面積を大きくする温度変更モードとして、流出する量を多くすることができる。したがって対象物の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに請求項７に記載の発明では、ケース体の内部の熱輸送媒体の温度を検出する内部温度検出手段をさらに含み、
制御手段は、内部温度検出手段によって検出された熱輸送媒体の温度を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする。

請求項７に記載の発明に従えば、内部温度検出手段によって検出された熱輸送媒体の温度（以下、「内部温度」ということがある）を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードが制御手段によって実施される。制御手段は内部温度を用いて制御モードを判断するので、判断の精度を向上することができる。したがって対象物の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに請求項８に記載の発明では、ケース体の外部の熱輸送媒体の温度を検出する外部温度検出手段をさらに含み、
制御手段は、外部温度検出手段によって検出された熱輸送媒体の温度を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする。

請求項８に記載の発明に従えば、外部温度検出手段によって検出された熱輸送媒体の温度（以下、「外部温度」ということがある）を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードが制御手段によって実施される。制御手段は外部温度を用いて制御モードを判断するので、判断の精度を向上することができる。したがって対象物の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに請求項９に記載の発明では、対象物の温度を検出する対象物温度検出手段をさらに含み、
制御手段は、対象物温度検出手段によって検出された温度を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする。

請求項９に記載の発明に従えば、対象物温度検出手段によって検出された温度（以下、「対象物温度」ということがある）を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードが制御手段によって実施される。制御手段は対象物温度を用いて制御モードを判断するので、判断の精度を向上することができる。したがって対象物の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに請求項１０に記載の発明では、日射量を検出する日射量検出手段をさらに含み、
制御手段は、日射量検出手段によって検出された日射量を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする。

請求項１０に記載の発明に従えば、日射量検出手段によって検出された日射量を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードが制御手段によって実施される。制御手段は日射量を用いて制御モードを判断するので、判断の精度を向上することができる。したがって対象物の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに請求項１１に記載の発明では、日付情報を取得する日付取得手段をさらに含み、
制御手段は、日付取得手段によって取得された日付情報を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明に従えば、日付取得手段によって取得された日付情報を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードが制御手段によって実施される。日付情報によって季節などがわかり、その日付における平均気温などがわかる。制御手段はこのような日付情報を用いて制御モードを判断するので、センサなどを用いることなく判断することができる。

さらに請求項１２に記載の発明では、対象物は、車両に搭載され、
車両の車室内は、空調装置によって空調されており、
空調装置の空調に用いられる設定温度を取得する設定温度取得手段をさらに含み、
制御手段は、設定温度取得手段によって取得された設定温度を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする。

請求項１２に記載の発明に従えば、設定温度取得手段によって取得された設定温度を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードが制御手段によって実施される。設定温度によって季節などがわかり、外部温度などがを予測することができる。制御手段はこのような設定温度を用いて制御モードを判断するので、センサなどを用いることなく判断することができる。

さらに請求項１３に記載の発明では、外部の装置と通信する通信手段をさらに含み、
制御手段は、通信手段によって取得した情報を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする。

請求項１３に記載の発明に従えば、通信手段によって取得した情報を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードが制御手段によって実施される。取得した情報を用いて制御モードを判断するので、センサなどを用いることなく判断することができる。

さらに請求項１４に記載の発明では、通信手段によって取得される情報は、日付に関する日付情報であることを特徴とする。

請求項１４に記載の発明に従えば、通信手段によって取得される情報は、日付に関する日付情報である。日付情報によって季節などがわかり、その日付における平均気温などがわかる。制御手段はこのような日付情報を用いて制御モードを判断するので、センサなどを用いることなく判断することができる。

さらに請求項１５に記載の発明では、通信手段によって取得される情報は、気象に関する気象情報であることを特徴とする。

請求項１５に記載の発明に従えば、通信手段によって取得される情報は、気象に関する気象情報である。気象情報によって気温などがわかる。制御手段は、このような気象情報を用いて制御モードを判断するので、判断の精度を向上することができる。したがって対象物の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに請求項１６に記載の発明では、制御手段の制御モードの判断に用いられる情報を記憶する記憶手段をさらに含み、
制御手段は、記憶手段に記憶された過去の情報を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする。

請求項１６に記載の発明に従えば、記憶手段に記憶された過去の情報を用いて、温度維持モードまたは温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードが制御手段によって実施される。記憶された過去の情報を用いて制御モードを判断するので、判断の精度を向上することができる。したがって対象物の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに請求項１７に記載の発明では、ケース体は、断熱性を有する材料からなることを特徴とする。

請求項１７に記載の発明に従えば、ケース体は、断熱性を有する材料からなるので、ケース体の外部と内部とので断熱することができる。ケース体と内部と外部とで温度差がある場合には、温度差を維持することができる。したがって温度差による自然対流の発生を促すことができ、対象物の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに請求項１８に記載の発明では、通路体は、断熱性を有する材料からなることを特徴とする。

請求項１８に記載の発明に従えば、通路体は、断熱性を有する材料からなるので、通路体の外部と内部とので断熱することができる。通路体と内部と外部とで温度差がある場合には、温度差を維持することができる。したがって温度差による自然対流の発生を促すことができ、対象物の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに請求項１９に記載の発明では、対象物は、車両に搭載される二次電池（１２）であることを特徴とする。

請求項１９に記載の発明に従えば、対象物は、車両に搭載される二次電池である。二次電池は高温になると劣化が加速し、また低温になると出力が低減し、車両駐車時にはエネルギを用いることを抑制したいという要望がある。本発明ではエネルギ消費を抑制した温度調整構造であるので、二次電池の温度調整に好適である。

さらに請求項２０に記載の発明では、対象物には、上下方向に挿通する通路（１３ｃ）が複数形成されていることを特徴とする。

請求項２０に記載の発明に従えば、対象物には、上下方向に挿通する通路が複数形成されている。これによって対流を円滑に促すことができ、対象物とケース体内部の熱輸送媒体とを熱交換を促進することができる。したがって温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに請求項２１に記載の発明では、予め定める位置に固定され、内部に収容される対象物の温度を調整する温度調整構造であって、
対象物を覆い、上下方向に離間した開口が少なくとも２つ形成されているケース体と、
内部に熱輸送媒体が流通する第１の通路を形成し、複数の開口のうち最も下方側に位置する開口が第１の通路の一端であり、第１の通路の他端は一端よりも上方側に位置する第１の通路体（２４）と、
内部に熱輸送媒体が流通する第２の通路を形成し、複数の開口のうち最も上方側に位置する開口が第２の通路の一端であり、第２の通路の他端は一端よりも下方側に位置する第２の通路体（２５）と、
各通路体の通路断面積を調整する調整手段（５１，５２）と、を含み、
第１の通路体の一端および第２の通路体の一端は、ケース体の内部に位置し、
第１の通路体の他端および第２の通路体の他端は、ケース体の外部に位置し、
第１の通路体の一端と他端との間には、第１の通路体の他端よりも下方側に位置する通気口（２４ｃ）が形成され、
第２の通路体の一端と他端との間には、第２の通路体の他端よりも上方側に位置する通気口（２５ｃ）が形成され、
調整手段は、各通路体の通路断面積および各通気口の開口面積の少なくともいずれか一方を調整することを特徴とする温度調整構造である。

請求項２１に記載の発明に従えば、ケース体には、上下方向に離間した開口が少なくとも２つ形成されている。第１の通路体が形成する第１の通路は、最下開口が第１の通路の一端であり、他端は一端よりも上方側に位置する。そして第１の通路体には、第１の通路体の他端よりも下方側に位置する通気口が形成される。また第２の通路体が形成する第２の通路は、最上開口が第２の通路の一端であり、他端は一端よりも下方側に位置する。そして第２の通路体には、第２の通路体の他端よりも上方側に位置する通気口が形成される。

また調整手段は、通路体の通路断面積および各開口の開口面積の少なくともいずれか一方を調整する。したがってケース体の内部への外部の熱輸送媒体の流入、およびケース体の内部の熱輸送媒体の外部への流出を調整することができる。これによってケース体の内部と外部との温度差に基づいて、熱輸送媒体が流入する場合には、流入する熱輸送媒体の量を多くすることができる。また温度差に基づいて、ケース体に熱輸送媒体が留まる場合には、流出する量を少なくすることができる。したがって対象物の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

熱輸送媒体は温度が高いと自然対流によって上昇するので、たとえば内部温度よりも外部温度が低い夏の夜のような場合、外部の低温の熱輸送媒体が第１の通路体における通気口を介して、最下開口からケース体内部に流入する。そして最上開口を介して第２の通路体における通気口からケース体内部の高温の熱輸送媒体がケースの外部に流出する。したがってケース体の内部には、ケース体の外部の低温の熱輸送媒体を導入することができる。また、たとえば逆に、ケース体の内部の熱輸送媒体の温度よりもケース体の外部の熱輸送媒体の温度が高い夏の昼間のような場合、第１の通路体の他端が上方側に位置しているので、第１の通路体における通気口の開口面積を小さくすることによって、ケース体の内部の低温の熱輸送媒体は最下開口から流出することを抑制し、ケース体の内部に留めることができる。したがってケース体の内部は、ケース体の外部の高温の熱輸送媒体の流入を防ぎ、ケース体内部に低温の熱輸送媒体が存在する状態を維持することができる。これによってエネルギが消費することなく、ケース体の内部に収容される対象物の温度を調整することができる。

またたとえばケース体の内部の熱輸送媒体の温度よりもケース体の外部の熱輸送媒体の温度が高い冬の昼間の場合、外部の高温の熱輸送媒体が第２の通路体における通気口を介して、最上開口からケース体内部に流入する。そして最下開口を介して第１の通路体における通気口からケース体内部の低温の熱輸送媒体がケースの外部に流出する。したがってケース体の内部には、ケース体の外部の高温の熱輸送媒体を導入することができる。また、たとえば逆に、ケース体の内部の熱輸送媒体の温度よりもケース体の外部の熱輸送媒体の温度が低い冬の夜の場合、第２の通路体の他端が下方側に位置しているので、第２の通路体における通気口の開口面積を小さくすることによって、ケース体の内部の高温の熱輸送媒体は最上開口から流出することを抑制し、ケース体の内部に留めることができる。したがってケース体の内部は、ケース体の外部の低温の熱輸送媒体の流入を防ぎ、ケース体内部に高温の熱輸送媒体が存在する状態を維持することができる。これによってエネルギが消費することなく、ケース体の内部に収容される対象物の温度を調整することができる。

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。

第１実施形態の電池冷却装置１０を簡略化して示す断面図である。 電池モジュール１２と筐体１１との配置関係を示す断面図である。 温度と時間との関係の一例を示すグラフである。 昼間と夜間の熱通過率を示すグラフである。 電池モジュール１２と筐体１１Ａとの配置関係を示す断面図である。 電池モジュール１２と筐体１１Ｂとの配置関係を示す断面図である。 電池モジュール１２と筐体１１Ｃとの配置関係を示す断面図である。 電池モジュール１２と筐体１１Ｄとの配置関係を示す断面図である。 電池モジュール１２と筐体１１Ｅとの配置関係を示す断面図である。 制御部の処理の一例を示したフローチャートである。 電池モジュール１２と筐体１１Ｆとの配置関係を示す断面図である。 電池モジュール１２と筐体１１Ｇとの配置関係を示す断面図である。 電池モジュール１２と筐体１１Ｈとの配置関係を示す断面図である。 容器６０で囲った筐体１１を示す断面図である。 通路７０が連結された筐体１１を示す断面図である。

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。各実施形態で先行する実施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すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部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実施形態と同様とする。各実施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、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（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１０を簡略化して示す断面図である。電池冷却装置１０は、たとえば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を冷却するものである。電池は、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。また電池は、筐体１１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。

電池冷却装置１０は、複数の電池モジュール１２の集合体であるモジュール集合体１３と、モジュール集合体１３を収容する筐体１１とを含み、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１３は、電気的に直列または並列に接続された複数個の電池モジュール１２をその長手方向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１１内に収納されている。

筐体１１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る。筐体１１の幅方向の側部には、車両側に筐体１１をボルト締め等により固定するための取付部１４が設けられている。

各電池モジュール１２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１２には、正極端子（図示せず）および負極端子（図示せず）が配置されており、この両端子は外装ケースから露出している。

筐体１１内には、筐体１１と、モジュール集合体１３とによって、その周囲に熱輸送媒体が流れる通路空間が形成されている。本実施形態では、熱輸送媒体として、空気を用いている。筐体１１内の上部の通路空間は、たとえば電極部および配線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１３を冷却または加熱するための通風路としても提供される。

次に、電池モジュール１２の温度を調整する温度調整構造に関して説明する。温度調整構造２０は、本実施形態では電池冷却装置１０を構成する筐体１１によって構成される。図２は、図１の電池モジュール１２と筐体１１との配置関係を簡略化して示す断面図である。

筐体１１は、モジュール集合体１３を覆うケース体２１と、ケース体２１に一体に設けられる通路体２２とを含む。ケース体２１および通路体２２は、断熱性を有する材料、たとえば発泡スチロールで形成されている。また図２に示すように、ケース体２１の一部と通路体２２の一部とは、共通している。

ケース体２１には、上下方向（図２の上下方向）に離間した開口が２つ形成されている。ここで、上方側に位置する開口を最上開口３１といい、下方側に位置する開口を最下開口４１という。ケース体２１は、ケース体２１の上下方向が車両に搭載された状態で鉛直方向に略平行（用語「略平行」は平行を含む）となるように車両に搭載される。

最下開口４１は、ケース体２１の上下方向の中心よりも下方に位置する。さらに最下開口４１は、モジュール集合体１３における下方側の端部１３ａよりも下方に位置する。また最上開口３１は、ケース体２１の上下方向の中心よりも上方に位置する。さらに最上開口３１は、モジュール集合体１３における上方側の端部１３ｂよりも上方に位置する。ここでケース体２１の上下方向の中心とは、ケース体２１が形成する電池モジュール１２の収容空間の上下方向の中心である。

通路体２２は、内部に空気が流通する通路を形成し、最下開口４１が通路の一端２２ａであり、通路の他端２２ｂは一端２２ａよりも上方側に位置する。そして通路体２２は、ケース体２１の上下方向の中心の高さ位置を通過して上下方向に延びる。さらに通路体２２は、モジュール集合体１３の上方側の端部１３ｂの高さ位置および下方側の端部１３ａの高さ位置を通過して上下方向に延びる。通路体２２の他端２２ｂは、上下方向に関する位置（高さ位置）が最上開口３１と略同位置（用語「略同位置」は同位置を含む）である。

また電池モジュール１２は、筐体１１内で所定間隔（隙間）をあけて並ぶように配される。したがってモジュール集合体１３には、隣接する電池モジュール１２間に上下方向に挿通する通路１３ｃが複数形成されている。

次に、ケース体２１の内部とケース体２１の外部の空気温度の差による空気の流れに関して説明する。温度が高い空気は密度が小さいため上昇するので、たとえば電池モジュール１２温度よりもケース体２１の外部の空気温度が低い場合、ケース体２１内部の電池モジュール１２近傍にある高温空気が最上開口３１よりケース体２１の外部に流出する。そして、外部の低温の空気が通路体２２を介して、最下開口４１からケース体２１内部に流入する。したがってケース体２１の内部には、ケース体２１の外部の低温空気を導入することができる。換言すると、ケース体２１内の暖かい空気は上昇し、ケース体２１周りの冷たい空気が通路体２２内を降りて、最下開口４１からケース体２１内に流れる（自然対流が発生する）。

また、たとえば逆に、電池モジュール温度１２よりもケース体２１の外部の空気温度が高い場合、通路体２２の他端２２ｂが上方側に位置しているので、電池モジュール１２とほぼ同じ温度であるケース体２１の内部の低温の空気は最下開口４１から通路体２２を介して流出することなく、ケース体２１の内部に留まる。したがってケース体２１の内部は、ケース体２１の外部の高温空気の流入を防ぎ、ケース体２１内部に低温空気が存在する状態を維持することができる。換言すると、ケース体２１のまわりの暖かい空気はケース体２１内に降りてこないので、ケース体２１内の冷たい空気は動かない（自然対流が起こらない）。

次に、本実施形態の電池冷却装置１０の実験結果に関して図３および図４を用いて説明する。図３は、第１の実験結果を示すグラフであって、温度と時間との関係の一例を示すグラフである。図３では、本実施形態の温度調整構造２０内の空気温度を実線で示し、比較例のケース体内の空気温度を破線で示す。また図３では、ケース体２１の外部の空気温度を仮想線で示す。図３に示すグラフでは、仮想線で示す外気温度の場合における、実験例（実線）の内部温度と比較例（破線）の内部温度を示している。実験例の構成は、図２に示した本実施形態の温度調整構造２０である。また比較例のケース体は、開口および通路体２２を有さないケース体である。換言すると、比較例のケース体は、開口を有さないケース体でモジュール集合体１３を覆った構造である。図３に示すように、前述のような自然対流に効果によって、本実施形態の方が比較例よりも電池モジュール１２の温度が低温であることがわかる。

図４は、第２の実験結果を示すグラフであって、昼間と夜間の熱通過率を示すグラフである。図４では、３つの比較例と本実施形態の実験例とを比較している。

第１の比較例は、前述の図３の比較例と同一の構成である。すなわち、第１の比較例は、開口を有さないケース体でモジュール集合体１３を覆った構造である。第２の比較例は、最上開口３１および最下開口４１を有するが、通路体２２を有さない構造である。第３の比較例は、最上開口３１のみが形成されている構造である。そして、一番右端のグラフが本実施形態の実験例のグラフである。

次に、具体的な実験条件に関して説明する。ケース体２１には、厚さ６ｍｍの発泡スチロールの板を用い、最上開口３１および最下開口４１は１５０ｍｍ×１００ｍｍの長方形状である。直方体状のケース体２１の内寸法は、２２８ｍｍ×１６８ｍｍ×４６８ｍｍである。また通路体２２の内寸法は、１５０ｍｍ×１００ｍｍである。

電池モジュールモデルは、厚み５ｍｍのアルミニウム板の箱であり、外形が１８０ｍｍ×１２０ｍｍ×４２０ｍｍである。電池モジュールモデルは、ケース体２１の内面から２４ｍｍずつ離間するよう配置される。

先ず、昼間のグラフに関して説明する。昼間の実験条件は、ケース体２１外の空気温度を３０℃にし、１５℃にした電池モジュールモデルをケース体２１内に放置し、電池モジュールモデルの温度推移を計測した。そして、温度推移から熱通過率を算出した。

次に、夜間のグラフに関して説明する。夜間の実験条件は、ケース体２１外の空気温度を３０℃にし、４５℃にした電池モジュールモデルをケース体２１内に放置し、電池モジュールモデルの温度推移を計測した。そして、温度推移から熱通過率を算出した。

図４に示すように、比較例１および比較例２では、昼間と夜間とで熱通過率の差はないが、比較例３と実験例とは熱通過率に差が生じた。熱通過率に差がない原因は、比較例１では、自然対流が起こらないからである。また比較例２では、自然対流が常に起こるからである。比較例３と本実施形態の実施例では、熱通過率に差がある。この理由は、空気を留めることができかつ、自然対流が発生するからである。ただし、本実施形態の実験例は、通路体２２を設けることで自然対流が起こりやすくなった分、熱通過率に最も差がでる結果となった。

以上説明したように本実施形態の温度調整構造２０では、エネルギが消費することなく、ケース体２１の内部に収容される電池モジュール１２の温度を調整することができる。

また本実施形態では、最下開口４１は、ケース体２１の中心よりも下方に位置し、最上開口３１は、ケース体２１の上下方向の中心よりも上方に位置する。また通路体２２は、ケース体２１の上下方向の中心の高さ位置を通過して上下方向に延びる。さらに最下開口４１は、モジュール集合体１３における下方側の端部１３ａよりも下方に位置し、最上開口３１は、モジュール集合体１３における上方側の端部１３ｂよりも上方に位置する。また通路体２２は、モジュール集合体１３の上方側の端部１３ｂおよび下方側の端部１３ａの高さ位置を通過して上下方向に延びる。これによって上下方向の距離が大きくなるので上方と下方との温度差を確保することができる。したがってケース体２１の内部と外部との温度差に基づいて、空気が流入する場合には、流入する空気の量を多くすることができる。また温度差に基づいて、ケース体２１に空気が留まる場合には、流出する量を少なくすることができる。したがって電池モジュール１２の温度を調整する能力を向上することができる。

さらに本実施形態では、ケース体２１は、断熱性を有する材料からなるので、ケース体２１の外部と内部とで断熱することができる。電池モジュール１２温度がケース体２１外部よりも低い場合には、温度差を維持することができる。したがって、電池モジュール１２の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに本実施形態では、通路体２２は、断熱性を有する材料からなるので、通路体２２の外部と内部とので断熱することができる。電池モジュール１２温度がケース体２１外部よりも高い場合、すなわち通路体２２を通って冷たい空気がケース内に流入する場合、その空気が通路体２２外部（本実施形態の場合、電池モジュール１２）より受熱するのを防ぐことができる。したがって温度が低い状態を維持してケース体２１の外部空気をケース体２１内に流入させることが可能となり、電池モジュール１２の温度を調整する能力をさらに向上することができる。

また本実施形態では、モジュール集合体１３には、上下方向に挿通する通路１３ｃが複数形成されている。これによって対流を円滑に促すことができ、モジュール集合体１３とケース体２１内部の空気とを熱交換を促進することができる。したがって温度を調整する能力をさらに向上することができる。

さらに本実施形態では、温度調整構造２０は車両に搭載される二次電池である電池モジュール１２に適用される。二次電池は高温になると劣化が進行、低温になると出力が低下する。また、車両駐車時にはエネルギを用いることを抑制したいという要望がある。本実施形態では、エネルギ消費を抑制した温度調整構造２０であるので、二次電池の温度調整に好適である。

（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、電池モジュール１２と筐体１１との配置関係を簡略化して示す断面図である。本実施形態では、通路体２２Ａの上下方向に延びる部分がケース体２１から独立して設けられている点に特徴を有する。これによって通路体２２Ａの設置自由度を増すことができ、ケース体の搭載性を向上させることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に関して、図６を用いて説明する。図６は、電池モジュール１２と筐体１１Ｂとの配置関係を簡略化して示す断面図である。本実施形態では、通路体２２Ｂは、最上開口３１が通路の一端２２ａであり、通路の他端２２ｂは一端よりも下方側に位置する点に特徴を有する。通路体２２Ｂの他端２２ｂは、上下方向に関する位置が最下開口４１と略同位置である。また本実施形態では、前述の第１実施形態と同様に熱輸送媒体として空気を用いている。

このような構成の場合におけるケース体２１Ｂの内部とケース体２１Ｂの外部の空気温度の差による空気の流れに関して説明する。温度が低い空気は密度が高いため下降するので、たとえば電池モジュール１２温度よりもケース体２１Ｂの外部の空気温度が高い場合、ケース体２１内部の電池モジュール１２近傍にある低温空気が最下開口４１からケース体２１の外部に流出する。そして、ケース体２１外部の高温の空気が通路体を介して、最上開口３１からケース体２１Ｂ内部に流入する。したがってケース体２１Ｂの内部には、ケース体２１Ｂの外部の高温空気を導入することができる。換言すると、ケース体２１Ｂ内の冷たい空気は下降し、ケース体２１Ｂ周りの暖かい空気が通路体２２Ｂ内を昇り、最上開口３１からケース体２１Ｂ内に流れる（自然対流が発生する）。

また、たとえば逆に、電池モジュール１２温度よりもケース体２１Ｂの外部の空気温度が低い場合、通路体２２Ｂの他端２２ｂが下方側に位置しているので、電池モジュール１２とほぼ同じ温度であるケース体２１Ｂの内部の高温の空気は最下開口４１から流出することなく、ケース体２１Ｂの内部に留まる。したがってケース体２１Ｂの内部は、ケース体２１Ｂの外部の低温空気の流入を防ぎ、ケース体２１Ｂ内部に高温空気が存在する状態を維持することができる。換言すると、ケース体２１Ｂのまわりの冷たい空気はケース体２１Ｂ内に昇ってこないので、ケース体２１Ｂ内の暖かい空気は動かない（自然対流が起こらない）。

これによって前述の第１実施形態と同様に、エネルギが消費することなく、ケース体２１Ｂの内部に収容される電池モジュール１２の温度を調整することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に関して、図７を用いて説明する。図７は、電池モジュール１２と筐体１１Ｃとの配置関係を簡略化して示す断面図である。本実施形態では、第１実施形態の温度調整構造２０に、最上開口３１を開閉する開口ドア３２、および通路体２２Ｃの他端２２ｂを開閉する通路ドア２３をさらに含んで構成される。開口ドア３２および通路ドア２３は、断熱性を有する材料からなる。また通路体２２Ｃの形状が第１実施形態と異なるが、最下開口４１から最上開口３１の略同位置まで上下方向に延びる点で共通している。また本実施形態では、前述の第１実施形態と同様に熱輸送媒体として空気を用いている。

開口ドア３２および通路ドア２３は、冷却が必要と判断した場合は開状態に制御され、保温が必要と判断された場合は閉状態に制御される。具体的には、冷却が必要と判断した場合、たとえば電池モジュール１２温度よりもケース体２１Ｃの外部の空気温度が低い場合、ケース体２１Ｃ内部の電池モジュール１２近傍にある高温空気が最上開口３１よりケース体２１Ｃの外部に流出する。そして、外部の低温の空気が通路体２２Ｃを介して、最下開口４１からケース体２１Ｃ内部に流入する。したがってケース体２１Ｃの内部には、ケース体２１Ｃの外部の低温空気を導入することができる。逆に、電池モジュール温度１２よりもケース体２１Ｃの外部の空気温度が高い場合、通路体２２の他端２２ｂが上方側に位置しているので、電池モジュール１２とほぼ同じ温度であるケース体２１Ｃの内部の低温の空気は最下開口４１から通路体２２Ｃを介して流出することなく、ケース体２１Ｃの内部に留まる。したがってケース体２１Ｃの内部は、ケース体２１Ｃの外部の高温空気の流入を防ぎ、ケース体２１Ｃ内部に低温空気が存在する状態を維持することができる。

一方、保温が必要と判断された場合、開口ドア３２および通路ドア２３は閉状態に制御されるため、ケース体２１Ｃの内部の低温の空気は最下開口４１から流出することなく、ケース体２１Ｃの内部に留まる。したがってケース体２１Ｃの内部は、ケース体２１Ｃの外部の低温空気の流入を常に防ぎ、ケース体２１Ｃ内部に高温空気が存在する状態を維持することができる。また、冷却が必要と判断され、かつケース体２１Ｃの内部の空気温度よりもケース体２１Ｃの外部の空気温度が高い場合でも開口ドア３２および通路ドア２３は閉状態に制御してもよい。

したがって開口ドア３２および通路ドア２３の開閉を制御することによって、断熱の維持する温度維持モードと自然対流の促進する温度変更モードとを切り替えることができる。このような制御モードの切替えは、電池モジュール１２の温度などに基づいて実施される。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に関して、図８を用いて説明する。図８は、電池モジュール１２と筐体１１Ｄとの配置関係を簡略化して示す断面図である。本実施形態の温度調整構造２０Ｄは、前述の第４実施形態と特に類似しており、第３実施形態の温度調整構造２０Ｂに、最下開口４１を開閉する開口ドア３２Ｄ、および通路体２２Ｄの他端を開閉する通路ドア２３Ｄをさらに含んで構成される。また通路体２２Ｄの形状が第３実施形態と異なるが、最上開口３１から最下開口４１の略同位置まで上下方向に延びる点で共通している。また本実施形態では、前述の第１実施形態と同様に熱輸送媒体として空気を用いている。

開口ドア３２Ｄおよび通路ドア２３Ｄは、加熱が必要と判断した場合は開状態に制御され、保冷が必要と判断された場合は閉状態に制御される。具体的には、加熱が必要と判断した場合、たとえば電池モジュール１２温度よりもケース体２１Ｄの外部の空気温度が高い場合、ケース体２１Ｄ内部の電池モジュール１２近傍にある低温空気が最下開口４１からケース体２１Ｄの外部に流出する。そして、ケース体２１Ｄ外部の高温の空気が通路体２２Ｄを介して、最上開口３１からケース体２１Ｄ内部に流入する。したがってケース体２１Ｄの内部には、ケース体２１Ｄの外部の高温空気を導入することができる。逆に、電池モジュール１２温度よりもケース体２１Ｄの外部の空気温度が低い場合、通路体２２Ｄの他端２２ｂが下方側に位置しているので、電池モジュール１２とほぼ同じ温度であるケース体２１Ｄの内部の高温の空気は最下開口４１から流出することなく、ケース体２１Ｄの内部に留まる。したがってケース体２１Ｄの内部は、ケース体２１Ｄの外部の低温空気の流入を防ぎ、ケース体２１Ｄ内部に高温空気が存在する状態を維持することができる。一方、保冷が必要と判断された場合、開口ドア３２Ｄおよび通路ドア２３Ｄが閉状態に制御され、ケース体２１Ｄの内部の高温の空気は最下開口４１から流出することなく、ケース体２１Ｄの内部に留まる。したがってケース体２１Ｄの内部は、ケース体２１Ｄの外部の高温空気の流入を防ぎ、ケース体２１Ｄ内部に低温空気が存在する状態を常に維持することができる。また、加熱が必要と判断され、かつケース体２１の内部の空気温度よりもケース体２１の外部の空気温度が低い場合でも開口ドア３２および通路ドア２３は閉状態に制御してもよい。

したがって前述の第４実施形態と同様に開口ドア３２Ｄおよび通路ドア２３Ｄの開閉を制御することによって、断熱の維持する温度維持モードと自然対流の促進する温度変更モードとを切り替えることができる。このような制御モードの切替えは、電池モジュールの温度などに基づいて実施される。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に関して、図９および図１０を用いて説明する。図９は、電池モジュール１２と筐体１１Ｅとの配置関係を簡略化して示す断面図である。本実施形態の温度調整構造２０Ｅでは、前述の第４実施形態と第５実施形態とを併せたような構成である。また本実施形態の温度調整構造２０Ｅは、ドアを制御する制御部（図示せず）を備える点に特徴を有する。また本実施形態では、前述の第１実施形態と同様に熱輸送媒体として空気を用いている。

本実施形態では、２つの通路体２４，２５を有し、それぞれ一端が最下開口４１または最上開口３１となる。第１の通路体２４は、最下開口４１が第１の通路の一端２４ａであり、第１の通路の他端２４ｂは一端よりも上方側に位置する。第１の通路体２４の他端２４ｂは、上下方向に関する位置が最上開口３１と略同位置である。また第１の通路体２４の一端２４ａと他端２４ｂとの間には、第１の通路体２４の他端よりも下方側に位置する第１の通気口２４ｃが形成される。第１の通気口２４ｃは、上下方向に関する位置が最下開口４１と略同位置である。

第２の通路体２５は、最上開口３１が第２の通路の一端２５ａであり、第２の通路の他端２５ｂは一端よりも下方側に位置する。第２の通路体２５の他端２５ｂは、上下方向に関する位置が最下開口４１と略同位置である。また第２の通路体２５の一端２５ａと他端２５ｂとの間には、第２の通路体２５の他端２５ｂよりも上方側に位置する第２の通気口２５ｃが形成される。第２の通気口２５ｃは、上下方向に関する位置が最上開口３１と略同位置である。

温度調整構造２０Ｅには、２つのドア５１，５２が設けられる。一方のドアである最下ドア５１は、第１の通気口２４ｃを閉状態にし、第１の通路と最下開口４１とを連通させる第１ドア位置と、第１の通路を閉状態にし、最下開口４１と第１の通気口２４ｃとを連通させる第２ドア位置とで変位する。

他方のドアである最上ドア５２は、第２の通気口２５ｃを閉状態にし、第２の通路と最上開口３１とを連通させる第３ドア位置と、第２の通路を閉状態にし、最上開口３１と第２の通気口２５ｃとを連通させる第４ドア位置とで変位する。

したがって図９において、実線で示すドア位置では、最下ドア５１は第２ドア位置にあり、最上ドア５２は第４ドア位置にある。また破線で示すドア位置では、最下ドア５１は第１ドア位置にあり、最上ドア５２は第３ドア位置にある。このように各ドア５１，５２は、各通路体２４，２５の通路断面積を調整する調整手段である。そして各ドア５１，５２は、各通路体２４，２５の通路断面積および各通気口２４ｃ，２５ｃの開口面積の少なくともいずれか一方を調整する。

本実施形態では、図９にて実線で示すドア位置と、破線で示すドア位置とを切替えることによって、電池モジュール１２の温度を調整する。図９にて実線で示すドア位置の場合は、前述の第４実施形態（図７参照）のドアが開状態の場合と同様の空気の流れとなる。また図９にて破線で示すドア位置の場合は、前述の第５実施形態（図８参照）のドアが開状態の場合と同様の空気の流れとなる。

したがってドア位置を制御することによって、空気の流れを制御することができる。ドアを制御する制御部は、制御手段であって、図示は省略するが、演算処理や制御処理を行うＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ、およびＩ／Ｏポート（入力／出力回路）などの機能を含んで構成される周知のマイクロコンピュータが設けられている。各種センサからのセンサ信号がＩ／ＯポートまたはＡ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力される。制御部には、ケース体２１Ｅ内の空気温度（内部温度）を検出する内気温度検出手段（図示せず）、ケース体２１Ｅの外部の空気温度（外部温度）を検出する外気温検出手段センサ、電池モジュール１２の温度を検出する電池温度検出手段（図示せず）、および日射検出手段としての日射センサ（図示せず）などが接続されている。また制御部には、車両用空調装置のエアコン操作パネル（図示せず）によって入力された情報も取得する。入力される情報は、たとえば車室内の温度設定（Ｔｓｅｔ）である。

次に、制御部による制御方法を、図１０を用いて説明する。図１０は、制御部の処理の一例を示したフローチャートである。図１０に示す処理は、イグニッションスイッチがＯＦＦにされると、制御部への電力供給が停止する前に、制御部が実行する処理である。したがってイグニッションスイッチがＯＦＦされると、予めメモリに記憶されている図３に示す制御プログラムが実行される。

ステップＳ１１では、現在の電池モジュール温度と、予め設定された第１しきい温度とを比較し、電池モジュール温度が高い場合には、ステップＳ１２に移り、高くない場合には、ステップＳ１３に移る。

ステップＳ１２では、電池モジュール温度が第１しきい温度よりも高いので、冷却が必要と判断され、冷却モードを実施するように各ドア５１，５２の位置を制御し、本フローを終了する。冷却モードは、温度変更モードの一種であって、図９にて実線で示すドア位置にする。これによって電池モジュール１２が外気によって冷却される。冷却モードが実施される場合は、たとえば夏の夜間のような場合である。

ステップＳ１３では、現在の電池モジュール温度と、予め設定された第２しきい温度とを比較し、電池モジュール温度が低い場合には、ステップＳ１４に移り、低くない場合には、本フローを終了する。

ステップＳ１４では、電池モジュール温度が第２しきい温度よりも低いので、加熱が必要と判断され、加熱モードを実施するように各ドア５１，５２の位置を制御し、本フローを終了する。加熱モードは、温度変更モードの一種であって、図９にて破線で示すドア位置にする。これによって電池モジュール１２が外気によって加熱される。加熱モードが実施される場合は、たとえば冬の昼間のような場合である。

ここで第１しきい温度は、第２しきい温度よりも低い（第１しきい温度＜第２しきい温度）。第１しきい温度は、たとえば１０℃であり、第２しきい温度は、たとえば４０℃に設定される。したがって第１しきい温度以上第２しきい温度以下の場合には、冷却も加熱も必要ないと判断し、特別な制御は実施しない。

このように本実施形態では、対象物温度検出手段である電池温度検出手段よって検出された温度を用いて、加熱モードまたは冷却モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードが制御部によって実施される。制御部は電池温度を用いて制御モードを判断するので、判断の精度を向上することができる。したがって電池モジュール温度の温度を調整する能力を向上することができる。

また図１０に示す処理は、イグニッションスイッチがＯＦＦの後、すなわち停車する直前に実施される。したがって停車時における最適な制御モードが選択され、選択された制御モードが実施されることによって、電池モジュール１２の温度を適切な範囲内に維持することができる。これによって停車時にエネルギを消費することなく、電池モジュール１２の温度を自然対流または断熱によって調整することができる。

また本実施形態では、制御部は、電池温度を用いて制御モードを選択しているが、制御モードを判断には電池温度以外の値を用いてもよい。たとえば内部温度検出手段によって検出された空気温度を用いて、加熱モードまたは冷却モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを制御部によって実施するように制御してもよい。この場合、各しきい温度も内部温度用に設定される。

また、たとえば外部温度検出手段によって検出された空気温度を用いて、加熱モードまたは冷却モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを制御部によって実施するように制御してもよい。この場合、各しきい温度も外部温度用に設定される。

また、たとえば日射センサである日射量検出手段によって検出された日射量を用いて、加熱モードまたは冷却モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを制御部によって実施するように制御してもよい。この場合、各しきい値も日射量用に設定される。

また、たとえば日付取得手段によって取得された日付情報を用いて、加熱モードまたは冷却モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを制御部によって実施するように制御してもよい。日付情報によって季節などがわかり、その日付における平均気温などがわかる。制御部はこのような日付情報を用いて制御モードを判断するので、判断の精度を向上することができる。

また、たとえば設定温度取得手段によって取得された設定温度を用いて、加熱モードまたは冷却モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを制御部によって実施するように制御してもよい。この場合、各しきい温度も設定温度用に設定される。設定温度によって季節などがわかり、外部温度などがわかる。制御部はこのような設定温度を用いて制御モードを判断するので、判断の精度を向上することができる。

また、たとえば制御部が通信手段によって取得した情報を用いて、加熱モードまたは冷却モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを制御部によって実施するように制御してもよい。この場合、各しきい温度も取得した情報に応じて適宜設定される。通信手段によって取得される情報は、たとえば日付に関する日付情報である。日付情報によって前述のように季節などがわかり、その日付における平均気温などがわかるからである。また通信手段によって取得される情報は、たとえば気象に関する気象情報である。気象情報によって気温などがわかるからである。

また制御部は、メモリなどの記憶手段に記憶される過去の情報を用いて、加熱モードまたは冷却モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを制御部によって実施するように制御してもよい。記憶された情報は、たとえば複数日の外部温度、複数日の外部温度の平均、複数日の日射量、複数日の日射量の平均、複数日の設定温度、複数日の設定温度の平均である。

また制御部は、前述の各検出手段および通信手段によって取得した情報を組み合わせて制御モードを判断してもよい。複数の情報を用いることによって、判断精度をさらに向上することができる。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態に関して、図１１を用いて説明する。図１１は、電池モジュール１２と筐体１１Ｆとの配置関係を簡略化して示す断面図である。本実施形態では、前述の第６実施形態とドアの形状が異なる点に特徴を有する。また本実施形態では、前述の第１実施形態と同様に熱輸送媒体として空気を用いている。

最下ドア５１Ｆは、第１の通気口２４ｃを閉状態にし、第１の通路と最下開口４１とを連通させる第１ドア位置と、第１の通路を閉状態にし、最下開口４１と第１の通気口２４ｃとを連通させる第２ドア位置と、第１の通路および第１の通気口２４ｃとを閉状態にする第５ドア位置とで変位する。

最上ドア５２Ｆは、第２の通気口２５ｃを閉状態にし、第２の通路と最上開口３１とを連通させる第３ドア位置と、第２の通路を閉状態にし、最上開口３１と第２の通気口２５ｃとを連通させる第４ドア位置と、第２の通路および第２の通気口２５ｃとを閉状態にする第６ドア位置とで変位する。

したがって図９において、実線で示すドア位置では、最下ドア５１Ｆは第５ドア位置にあり、最上ドア５２Ｆは第６ドア位置にある。また破線で示すドア位置では、最下ドア５１Ｆは第１ドア位置にあり、最上ドア５２Ｆは第３ドア位置にある。

本実施形態では、図１１にて実線で示すドア位置と、破線で示すドア位置と、図示しない最下ドア５１Ｆが第２ドア位置にあり、最上ドア５２Ｆが第４ドア位置にある状態を切替えることによって、電池モジュール１２の温度を調整する。図１１にて破線で示すドア位置の場合は、前述の第４実施形態（図７参照）のドアが開状態の場合と同様の空気の流れとなる。また図１１にて図示しないドア位置の場合は、前述の第５実施形態（図８参照）のドアが開状態の場合と同様の空気の流れとなる。そして図１１にて実線で示すドア位置は、ケース体２１Ｆが各ドア５１Ｆ，５２Ｆによって閉じられており、図７および図８で実線で示す閉状態の場合と同様の状態となる。

また制御部は、電池温度を用いて制御モードを選択する場合、前述の加熱モードまたは冷却モードのいずれの制御モードにも該当しない場合には、保温または保冷をするために温度維持モードとして、図１１にて実線で示すドア位置となるように制御する。これによってたとえば、夏の昼間のように、ケース体２１Ｆの内部の空気温度よりもケース体２１Ｆの外部の空気温度が高い場合、閉状態に制御され、ケース体２１Ｆの内部の低温の空気は最下開口４１から流出することなく、ケース体２１Ｆの内部に留まる。したがってケース体２１Ｆの内部は、ケース体２１Ｆの外部の高温空気の流入を防ぎ、ケース体２１Ｆ内部に低温空気が存在する状態を維持することができる。

また、たとえば冬の夜のように、ケース体２１Ｆの内部の空気温度よりもケース体２１Ｆの外部の空気温度が低い場合、閉状態に制御され、ケース体２１Ｆの内部の高温の空気は最下開口４１から流出することなく、ケース体２１Ｆの内部に留まる。したがってケース体２１Ｆの内部は、ケース体２１Ｆの外部の低温空気の流入を防ぎ、ケース体２１Ｆ内部に高温空気が存在する状態を維持することができる。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態に関して、図１２を用いて説明する。図１２は、電池モジュール１２と筐体１１Ｇとの配置関係を簡略化して示す断面図である。本実施形態では、通路体２２を有さず最上開口３１および最下開口４１を有する温度調整構造２０Ｇである点に特徴を有する。また温度調整構造２０Ｇは、最下開口４１を開閉する最下ドア５１Ｇ、および最上開口３１を開閉する最上ドア５２Ｇを備える。また本実施形態では、前述の第１実施形態と同様に熱輸送媒体として空気を用いている。

このような構成の場合は、ドアの開閉パターンは４つある。第１パターンは、いずれのドア５１Ｇ，５２Ｇも開状態であるパターンである。いずれもドア５１Ｇ，５２Ｇも開状態であると、空気が温度変化によって常に自然対流するので外部温度と内部温度とを等しくすることができる。

第２パターンは、いずれのドア５１Ｇ，５２Ｇも閉状態であるパターンである。いずれのドア５１Ｇ，５２Ｇも閉状態であると、ケース体２１Ｇ内部を外部から断熱することができる。したがって温度維持モードとすることができる。

第３パターンは、図１２にて破線で示すパターンであり、最下ドア５１Ｇを閉じ、最上ドア５２Ｇを開けるパターンである。このパターンの場合には、外部温度が内部温度よりも高い場合には、冷たい内部の空気はケース体２１Ｇの下方に溜まり、冷たい空気の外部への流出を防ぐことができる。逆に外部温度が内部温度よりも低い場合には、電池モジュール１２により暖められたケース体２１Ｇ内部の空気が上昇してケース体２１Ｇ外へ流出することで対流が発生する。そして電池モジュール１２を冷却することができる。

第４パターンは、図１２にて実線で示すパターンであり、最下ドア５１Ｇを開け、最上ドア５２Ｇを閉じるパターンである。このパターンの場合には、外部温度が内部温度よりも低い場合には、暖かい内部の空気はケース体２１Ｇの上方に溜まり、暖かい空気の外部への流出を防ぐことができる。逆に外部温度が内部温度よりも高い場合には、電池モジュール１２により冷やされたケース体２１Ｇ内部の空気が下降してケース体２１Ｇ外へ流出することで対流が発生する。そして電池モジュール１２を加熱することができる。

このような４つのパターン（制御モード）を前述の第６実施形態と同様に切替制御することによって、前述の第６実施形態よりも通路体２２が有さないので効果は小さいながらも、断熱効果および温度変更効果を達成することができる。

（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。

前述の第１実施形態では、最上開口３１は、モジュール集合体１３における上方側の端部１３ｂよりも上方に位置しているが、このような位置に限るものではない。図１３は、他の実施形態の電池モジュール１２と筐体１１Ｈとの配置関係を簡略化して示す断面図である。図１３に示すように、最上開口３１はケース体２１Ｈの上下方向の中心よりも上方に位置する構成であればよい。

また前述の第１実施形態では、通路体２２は、モジュール集合体１３の上方側の端部１３ｂおよび下方側の端部１３ａの高さ位置を通過して上下方向に延びるように構成されているが、このような構成に限るものではない。たとえば図１３に示すように、通路体２２は、ケース体２１の上下方向の中心の高さ位置を通過して上下方向に延びる構成であればよい。

前述の第４実施形態および第５実施形態では、ドアの開閉制御に関して詳述していないが、前述の第６実施形態と同様に制御することが好ましい。すなわち制御部は、内部温度および外部温度などの各種情報に基づいて、温度維持モードおよび温度変更モードを制御することが好ましい。これによって制御部は、適切な制御モードで電池モジュール１２の温度を調整することができる。

また前述の第４実施形態などドアを備える温度調整構造２０Ｃでは、ドア２３，３２を開閉する制御であったが、開閉のみに限るものではなく、流路断面積を変更するようにドア２３，３２を制御してもよい。具体的には、ドア２３，３２である調整手段は、通路体の通路断面積および各開口の開口面積の少なくともいずれか一方を調整し、ケース体２１の内部への外部の空気の流入、およびケース体２１の内部の空気の外部への流出を調整することができる。これによってケース体２１の内部と外部との温度差に基づいて、空気が流入する場合には、流入する空気の量を多くすることができる。また温度差に基づいて、ケース体に空気が留まる場合には、流出する量を少なくすることができる。これによっても開口面積を小さくして温度維持効果を得ることができ、開口面積を大きくして温度変更効果を得ることができる。

また通路体２２の通路断面積および各開口の開口面積の少なくともいずれか一方を調整する調整手段は、回動ドアに限るものではなく、ロータリードアであってもよく、フィルムドアであってもよく、引き戸式ドアであってもよい。またケース体２１または通路体２２の内壁自体を変位可能に構成し、前述の調整を行ってもよい。また調整手段は、外部からのエネルギを用いない自立式であることが好ましく、たとえば温度変化による膨張によって動作する手段であってもよい。このような手段は、たとえば石ろう（パラフィンワックス）の温度変化と膨張率を用いて駆動するドアであってもよく、熱膨張率が互いに異なる２つの金属を用いた、いわゆるバイメタルを用いて駆動する構成であってもよい。

また前述の各実施形態では、熱輸送媒体に空気を用いているが、空気に限るものではなく、たとえば不活性ガスなどの気体ならびに水および油などの液体を用いてもよい。図１４には、熱輸送媒体として液体を用いた場合を示している。図１４に示すように、筐体１１の周囲を、液体を密閉する容器６０で覆っている。そして容器６０内に熱輸送媒体として液体６１を充填している。これによって空気に替えて液体を用いて、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。

また前述の各実施形態での開口および通路体は、電池モジュール１２を送風機やポンプなどによってケース体２１内への熱輸送媒体の流入またはケース体２１内からケース体２１外への熱輸送媒体の流出による強制対流する際の流路と共通としてもよい。図１５に示すように、筐体１１を熱輸送媒体を密閉するように構成される。また筐体１１の各開口に流体の通路７０が連結され、通路７０には熱交換器７１およびポンプ７２が設けられている。ポンプ７２によって強制対流させて、内部の熱輸送媒体と外部の空気とを熱交換器７１にて熱交換することができる。また、流体の通路７０、熱交換器７１、およびポンプ７２は、電池モジュール１２の上面１３bよりも上に位置していることが望ましい。

また前述の各実施形態では、ケース体２１内の熱輸送媒体の移動は自然対流のみであったが、形成される開口から送風機などの送風手段によってケース体２１内への熱輸送媒体の流入、またはケース体２１内からケース体２１外への熱輸送媒体の流出による強制対流を利用してもよい。

また前述の各実施形態では、ケース体２１に形成される開口は２つであったが、２つに限るものではなく、３つ以上であってもよい。

また前述の各実施形態では、温度調整構造２０の対象物は電池モジュール１２であったが、電池モジュール１２に限るものではなく、その他の電子装置であってもよく、温度調整が必要な物であればよい。

また前述の第６実施形態では、制御部は図１０に示す処理をイグニッションスイッチがＯＦＦ後に一度だけ実施しているが、このような構成に限るものではなく、たとえば定期的に実施してもよい。具体的には、駐停車後も数時間毎に処理を実施することによって、駐車時に昼であったが、その後、夜になり外部温度が大きく変化した場合であっても、適切な制御モードを実施することができる。

また前述の各実施形態では、最上開口３１および最下開口４１などの開口面積に関しては特に言及していないが、本実施形態の自然対流などの効果を達成できる面積を有することが好ましい。換言すると、各開口の開口面積が小さすぎると、開口からの流入する熱輸送媒体の量および流出する熱輸送媒体の量が少なくなるので、温度変更効果を達成することができる開口面積に設定される。このような開口面積は、ケース体２１の内部の容積および各開口の数によって適宜設定される。したがって、たとえばケース体２１に最上開口３１および最下開口４１などの開口の他に、開口面積が極めて小さい小孔があった場合であっても、このような小孔は本発明の開口に該当しない。換言すると、本実施形態の開口に対して、開口面積が極めて小さい小孔があった場合であっても、本実施形態の最上開口３１などによる温度維持効果および温度変更効果を達成することができる。

１０…電池冷却装置
１１…筐体
１２…電池モジュール（対象物，二次電池）
１３…モジュール集合体
１３ａ…下方側の端部
１３ｂ…上方側の端部
１３ｃ…上下方向に挿通する通路
１４…取付部
２０…温度調整構造
２１…ケース体
２２…通路体
２２ａ…通路の一端
２２ｂ…通路の他端
２３…通路ドア（調整手段）
２４…第１の通路体
２４ａ…第１の通路の一端
２４ｂ…第１の通路の他端
２４ｃ…第１の通気口
２５…第２の通路体
２５ａ…第２の通路の一端
２５ｂ…第２の通路の他端
２５ｃ…第２の通気口
３１…最上開口
３２…開口ドア（調整手段）
４１…最下開口
５１…最下ドア（調整手段）
５２…最上ドア（調整手段）

Claims (21)

1. 予め定める位置に固定され、内部に収容される対象物（１２）の温度を調整する温度調整構造（２０）であって、
   前記対象物を覆い、上下方向に離間した開口が少なくとも２つ形成されているケース体（２１）と、
   内部に熱輸送媒体が流通する通路を形成し、前記複数の開口のうち最も下方側に位置する開口（４１）が前記通路の一端（２２ａ）であり、前記通路の他端（２２ｂ）は前記一端よりも上方側に位置する通路体（２２）と、を含み、
   前記通路体の一端は、前記ケース体の内部に位置し、
   前記通路体の他端は、前記ケース体の外部に位置することを特徴とする温度調整構造。
2. 予め定める位置に固定され、内部に収容される対象物の温度を調整する温度調整構造であって、
   前記対象物を覆い、上下方向に離間した開口が少なくとも２つ形成されているケース体と、
   内部に熱輸送媒体が流通する通路を形成し、前記複数の開口のうち最も上方側に位置する開口が前記通路の一端であり、前記通路の他端は前記一端よりも下方側に位置する通路体と、を含み、
   前記通路体の一端は、前記ケース体の内部に位置し、
   前記通路体の他端は、前記ケース体の外部に位置することを特徴とする温度調整構造。
3. 前記複数の開口のうち最も下方側に位置する開口は、前記ケース体の上下方向の中心よりも下方に位置し、
   前記複数の開口のうち最も上方側に位置する開口は、前記ケース体の上下方向の中心よりも上方に位置し、
   前記通路体は、前記ケース体の上下方向の中心の高さ位置を通過して上下方向に延びることを特徴とする請求項１または２に記載の温度調整構造。
4. 前記複数の開口のうち最も下方側に位置する開口は、前記対象物における下方側の端部よりも下方に位置し、
   前記複数の開口のうち最も上方側に位置する開口は、前記対象物における上方側の端部よりも上方に位置し、
   前記通路体は、前記対象物の上方側の端部（１３ｂ）の高さ位置および下方側の端部（１３ａ）の高さ位置を通過して上下方向に延びることを特徴とする請求項１または２に記載の温度調整構造。
5. 前記通路体の通路断面積および前記各開口の開口面積の少なくともいずれか一方を調整する調整手段（２３，３２）をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の温度調整構造。
6. 前記調整手段を制御する制御手段をさらに含み、
   前記制御手段は、
   前記対象物の保冷または保温が必要と判断した場合には、温度維持モードとして、前記通路断面積および前記開口面積を小さくするように前記調整手段を制御し、
   前記対象物の冷却または加熱が必要と判断した場合には、温度変更モードとして、前記通路断面積および前記開口面積を前記温度維持モードと判断した場合の前記通路断面積および前記開口面積よりも大きくするように前記調整手段を制御することを特徴とする請求項５に記載の温度調整構造。
7. 前記ケース体の内部の熱輸送媒体の温度を検出する内部温度検出手段をさらに含み、
   前記制御手段は、前記内部温度検出手段によって検出された熱輸送媒体の温度を用いて、前記温度維持モードまたは前記温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする請求項６に記載の温度調整構造。
8. 前記ケース体の外部の熱輸送媒体の温度を検出する外部温度検出手段をさらに含み、
   前記制御手段は、前記外部温度検出手段によって検出された熱輸送媒体の温度を用いて、前記温度維持モードまたは前記温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする請求項６または７に記載の温度調整構造。
9. 前記対象物の温度を検出する対象物温度検出手段をさらに含み、
   前記制御手段は、前記対象物温度検出手段によって検出された温度を用いて、前記温度維持モードまたは前記温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１つに記載の温度調整構造。
10. 日射量を検出する日射量検出手段をさらに含み、
    前記制御手段は、前記日射量検出手段によって検出された日射量を用いて、前記温度維持モードまたは前記温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１つに記載の温度調整構造。
11. 日付情報を取得する日付取得手段をさらに含み、
    前記制御手段は、前記日付取得手段によって取得された日付情報を用いて、前記温度維持モードまたは前記温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１つに記載の温度調整構造。
12. 前記対象物は、車両に搭載され、
    前記車両の車室内は、空調装置によって空調されており、
    前記空調装置の空調に用いられる設定温度を取得する設定温度取得手段をさらに含み、
    前記制御手段は、前記設定温度取得手段によって取得された設定温度を用いて、前記温度維持モードまたは前記温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１つに記載の温度調整構造。
13. 外部の装置と通信する通信手段をさらに含み、
    前記制御手段は、前記通信手段によって取得した情報を用いて、前記温度維持モードまたは前記温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする請求項６〜１２のいずれか１つに記載の温度調整構造。
14. 前記通信手段によって取得される情報は、日付に関する日付情報であることを特徴とする請求項１３に記載の温度調整構造。
15. 前記通信手段によって取得される情報は、気象に関する気象情報であることを特徴とする請求項１３に記載の温度調整構造。
16. 前記制御手段の制御モードの判断に用いられる前記情報を記憶する記憶手段をさらに含み、
    前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された過去の情報を用いて、前記温度維持モードまたは前記温度変更モードのいずれの制御モードを実施すべきかを判断し、判断した制御モードを実施することを特徴とする請求項６〜１５のいずれか１つに記載の温度調整構造。
17. 前記ケース体は、断熱性を有する材料からなることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の温度調整構造。
18. 前記通路体は、断熱性を有する材料からなることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の温度調整構造。
19. 前記対象物は、車両に搭載される二次電池（１２）であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１つに記載の温度調整構造。
20. 前記対象物には、上下方向に挿通する通路（１３ｃ）が複数形成されていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つに記載の温度調整構造。
21. 予め定める位置に固定され、内部に収容される対象物の温度を調整する温度調整構造であって、
    前記対象物を覆い、上下方向に離間した開口が少なくとも２つ形成されているケース体と、
    内部に熱輸送媒体が流通する第１の通路を形成し、前記複数の開口のうち最も下方側に位置する開口が前記第１の通路の一端であり、前記第１の通路の他端は前記一端よりも上方側に位置する第１の通路体（２４）と、
    内部に熱輸送媒体が流通する第２の通路を形成し、前記複数の開口のうち最も上方側に位置する開口が前記第２の通路の一端であり、前記第２の通路の他端は前記一端よりも下方側に位置する第２の通路体（２５）と、
    前記各通路体の通路断面積を調整する調整手段（５１，５２）と、を含み、
    前記第１の通路体の一端および前記第２の通路体の一端は、前記ケース体の内部に位置し、
    前記第１の通路体の他端および前記第２の通路体の他端は、前記ケース体の外部に位置し、
    前記第１の通路体の一端と前記他端との間には、前記第１の通路体の他端よりも下方側に位置する通気口（２４ｃ）が形成され、
    前記第２の通路体の一端と前記他端との間には、前記第２の通路体の他端よりも上方側に位置する通気口（２５ｃ）が形成され、
    前記調整手段は、前記各通路体の通路断面積および前記各通気口の開口面積の少なくともいずれか一方を調整することを特徴とする温度調整構造。

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