JP2013114926A - Heat exchanger for battery, and vehicle - Google Patents

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英史 大石
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify a passage through which a heat medium is circulated.SOLUTION: A first face 11a that is a lower face in the drawing and a second face 11b that is an upper face in the drawing are formed on a substrate 11 of a heat exchanger 10 for a battery. A first face 30a of a Peltier element 30 is jointed to the first face 11a of the substrate 11, and therefore, the first face 30a of the Peltier element 30 is thermally connected to the first face 11a of the substrate 11. A battery module 20 is thermally connected to the second face 11b of the substrate 11. A circulation region S in the substrate 11 is divided into a first passage S1 and a second passage S2. A heat medium for exchanging heat with the first face of the Peltier element 30 is circulated through the first passage S1. A heat medium for exchanging heat with the battery module 20 is circulated through the second passage S2.

Description

本発明は、基体と熱的に接続される電池を温度調節する熱媒体を流通させる流通領域を基体の内部に形成した電池用熱交換器及び車両に関する。   The present invention relates to a battery heat exchanger and a vehicle in which a circulation region in which a heat medium for adjusting the temperature of a battery thermally connected to the substrate is circulated is formed inside the substrate.

二次電池は、規定温度に保たれることにより寿命が長くなる。このため、特許文献1では、二次電池の温度調節が行われている。
特許文献1において、電池が収容されるケースには、ケース内に空気を取り込むための取込口が形成されている。ケース内には、取込口からケース内に流入した空気をケース外へ排出させる第1流路及び第2流路が形成されている。第1流路を流通する空気は、電池を介してケース外へ排出され、第2流路を流通する空気は、電池を介さずケース外に排出されるように各流路は形成されている。取込口と各流路の間には、ペルチェ素子が配設されており、ペルチェ素子の第1面により熱交換された空気は第1流路を流通し、ペルチェ素子の第2面により熱交換された空気は第2流路を流通するように構成されている。そして、電池を冷却する場合には、ペルチェ素子の第1面が空気を冷却するようにペルチェ素子が制御される。第1流路を流通する空気は、ペルチェ素子の第1面により冷却されているため、電池が冷却される。一方で、ペルチェ素子の第2面は、第2流路を流通する空気を加熱するが、第2流路を流通する空気は、電池を介さずにケース外に排出されるため、電池が加熱されることがない。同様に、電池を加熱する場合には、ペルチェ素子の第1面が空気を加熱し、ペルチェ素子の第2面が空気を冷却するようにペルチェ素子の制御が行われる。
A secondary battery has a long life by being maintained at a specified temperature. For this reason, in Patent Document 1, the temperature of the secondary battery is adjusted.
In Patent Document 1, a case in which a battery is accommodated is formed with an intake port for taking air into the case. A first flow path and a second flow path are formed in the case for discharging the air flowing into the case from the intake port to the outside of the case. Each flow path is formed so that air flowing through the first flow path is discharged out of the case via the battery, and air flowing through the second flow path is discharged out of the case without passing through the battery. . A Peltier element is disposed between the intake port and each flow path, and the air heat-exchanged by the first surface of the Peltier element flows through the first flow path and is heated by the second surface of the Peltier element. The exchanged air is configured to flow through the second flow path. When the battery is cooled, the Peltier element is controlled such that the first surface of the Peltier element cools the air. Since the air flowing through the first flow path is cooled by the first surface of the Peltier element, the battery is cooled. On the other hand, the second surface of the Peltier element heats the air flowing through the second flow path, but the air flowing through the second flow path is discharged outside the case without passing through the battery, so the battery is heated. It will not be done. Similarly, when the battery is heated, the Peltier element is controlled so that the first surface of the Peltier element heats air and the second surface of the Peltier element cools air.

特開2009−110829号公報JP 2009-110829 A

ところで、効率よく電池の温度調節を行いたい場合、ペルチェ素子の第1面に熱交換器を接合するとともに電池に熱交換器を接合することにより、熱交換を促進させることがある。しかしながら、ペルチェ素子の第1面に接合される熱交換器と電池に接合される熱交換器を接続する第1流路が複雑化してしまうおそれがある。   By the way, when it is desired to efficiently control the temperature of the battery, heat exchange may be promoted by joining a heat exchanger to the first surface of the Peltier element and joining the heat exchanger to the battery. However, the first flow path connecting the heat exchanger joined to the first surface of the Peltier element and the heat exchanger joined to the battery may be complicated.

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、熱媒体が流通する流路を簡素化することができる電池用熱交換器及び車両を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a battery heat exchanger and a vehicle capable of simplifying a flow path through which a heat medium flows. There is.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、基体と熱的に接続される電池を温度調節する熱媒体が流通する流通領域を前記基体の内部に形成した電池用熱交換器であって、前記基体は、前記流通領域を流通する熱媒体を加熱又は冷却する温度調節部品と熱的に接続される第1面と、前記電池と熱的に接続される第2面と、を有し、前記流通領域は、前記温度調節部品と熱交換を行うための熱媒体が流通する第1流路と、前記電池と熱交換を行うための熱媒体が流通する第2流路に分割されるとともに、前記第1流路と前記第2流路は連通していることを要旨とする。   In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is a battery heat exchanger in which a circulation region in which a heat medium for adjusting the temperature of a battery thermally connected to the substrate is circulated is formed inside the substrate. The base has a first surface thermally connected to a temperature control component that heats or cools a heat medium flowing through the flow region, and a second surface thermally connected to the battery. The flow region is divided into a first flow path through which a heat medium for heat exchange with the temperature control component and a second flow path through which a heat medium for heat exchange with the battery flows. In addition, the gist is that the first flow path and the second flow path communicate with each other.

これによれば、基体の内部は第1流路と第2流路に分割される。そして、第1流路を流通する熱媒体は、温度調節部品により加熱又は冷却され、第2流路に流通する。第2流路を流通する熱媒体は、電池と熱交換を行うことにより電池の温度調節を行う。流通領域には、温度調節部品により加熱又は冷却される熱媒体と、電池と熱交換を行う熱媒体の2種類の熱媒体が流通する。したがって、単一の電池用熱交換器内に第1流路及び第2流路を形成することができ、熱媒体が流通する流路を簡素化することができる。   According to this, the inside of the base is divided into the first flow path and the second flow path. And the heat medium which distribute | circulates a 1st flow path is heated or cooled by the temperature control component, and distribute | circulates to a 2nd flow path. The heat medium flowing through the second flow path adjusts the temperature of the battery by exchanging heat with the battery. Two types of heat medium, the heat medium heated or cooled by the temperature control component and the heat medium that exchanges heat with the battery, circulate in the distribution area. Therefore, a 1st flow path and a 2nd flow path can be formed in the single heat exchanger for batteries, and the flow path through which a heat carrier distribute | circulates can be simplified.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電池用熱交換器であって、前記基体は、接合されることにより前記流通領域を形成する第1基体形成部材及び第2基体形成部材とから形成され、前記第1基体形成部材と前記第2基体形成部材に挟持される流路形成部材により前記流通領域が第1流路と第2流路に分割されることを要旨とする。   Invention of Claim 2 is the battery heat exchanger of Claim 1, Comprising: The said base | substrate is joined, The 1st base | substrate formation member and the 2nd base | substrate formation member which form the said distribution | circulation area | region are joined. The flow area is divided into a first flow path and a second flow path by a flow path forming member sandwiched between the first base body forming member and the second base body forming member.

これによれば、電池用熱交換器は、第1基体形成部材と第2基体形成部材により流路形成部材を挟持するとともに、第1基体形成部材、第2基体形成部材及び流路形成部材を接合することにより形成される。したがって、電池用熱交換器を容易に製造することができる。   According to this, the battery heat exchanger holds the flow path forming member between the first base body forming member and the second base body forming member, and the first base body forming member, the second base body forming member, and the flow path forming member. It is formed by joining. Therefore, the battery heat exchanger can be easily manufactured.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の電池用熱交換器であって、前記流路形成部材は、前記第1基体形成部材及び第2基体形成部材に比べて熱伝導率の低い材料からなることを要旨とする。   Invention of Claim 3 is a heat exchanger for batteries of Claim 2, Comprising: The said flow-path formation member has thermal conductivity compared with the said 1st base | substrate formation member and a 2nd base | substrate formation member. The main point is that it is made of low material.

これによれば、第1流路を流通する熱媒体と、第2流路を流通する熱媒体同士の熱交換が行われにくい。第1流路と第2流路を流通する熱媒体は、反する作用を行う熱媒体であるため、第1流路を流通する熱媒体の熱交換効率が低減されず、電池に対する温度調節の効率が低減されない。   According to this, heat exchange between the heat medium flowing through the first flow path and the heat medium flowing through the second flow path is difficult to be performed. Since the heat medium flowing through the first flow path and the second flow path is a heat medium that acts in the opposite direction, the heat exchange efficiency of the heat medium flowing through the first flow path is not reduced, and the temperature adjustment efficiency for the battery Is not reduced.

請求項4に記載の発明は、電池を動力源として走行を行う車両であって、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電池用熱交換器を搭載したことを要旨とする。
これによれば、車両に搭載される電池は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電池用熱交換器により温度調節される。このため、車両の部品点数が削減される。
The invention according to claim 4 is a vehicle that travels using a battery as a power source, and is characterized in that the battery heat exchanger according to any one of claims 1 to 3 is mounted. .
According to this, the temperature of the battery mounted on the vehicle is adjusted by the battery heat exchanger according to any one of claims 1 to 3. For this reason, the number of parts of the vehicle is reduced.

本発明によれば、熱媒体が流通する流路を簡素化することができる。   According to the present invention, the flow path through which the heat medium flows can be simplified.

実施形態における電池と電池用熱交換器の関係を示すブロック図。The block diagram which shows the relationship between the battery and battery heat exchanger in embodiment. 実施形態における電池用熱交換器を示す断面図。Sectional drawing which shows the heat exchanger for batteries in embodiment.

以下、本発明を具体化した一実施形態について図1及び図2にしたがって説明する。
図1に示すように、PHV(Plug in Hybrid Vehicle)や、EV(Electric Vehicle)などの車両1には、図示しないモータの動力源となる電池モジュール20が搭載されている。電池モジュール20は、複数の電池を接続することにより構成されている。電池モジュール20には、電池モジュール20の温度調節を行う電池用熱交換器10が接合されている。電池用熱交換器10には、温度調節部品としてのペルチェ素子30が接合されている。ペルチェ素子30は、通電の極性に応じて吸熱と放熱の相反する作用を行う第1面30a及び第2面30bを有している。ペルチェ素子30の第1面30aは、電池用熱交換器10に接合されている。ペルチェ素子30の第2面30bには、第1熱交換器41が接合されている。第1熱交換器41は、パイプやダクトなどからなる第1熱媒体流路43により第2熱交換器42と接続されている。第1熱媒体流路43には、第1ポンプP1が設けられている。そして、第1ポンプP1が駆動されることにより、第1熱交換器41→第1熱媒体流路43→第2熱交換器42→第1熱媒体流路43→第1熱交換器41の順に熱媒体が循環する循環経路が形成されている。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, a battery module 20 serving as a power source of a motor (not shown) is mounted on a vehicle 1 such as a PHV (Plug in Hybrid Vehicle) or an EV (Electric Vehicle). The battery module 20 is configured by connecting a plurality of batteries. A battery heat exchanger 10 that adjusts the temperature of the battery module 20 is joined to the battery module 20. The battery heat exchanger 10 is joined with a Peltier element 30 as a temperature adjusting component. The Peltier element 30 has a first surface 30a and a second surface 30b that perform opposite actions of heat absorption and heat dissipation according to the polarity of energization. The first surface 30 a of the Peltier element 30 is joined to the battery heat exchanger 10. A first heat exchanger 41 is joined to the second surface 30 b of the Peltier element 30. The first heat exchanger 41 is connected to the second heat exchanger 42 by a first heat medium flow path 43 made of a pipe, a duct, or the like. The first heat medium flow path 43 is provided with a first pump P1. When the first pump P1 is driven, the first heat exchanger 41 → the first heat medium flow path 43 → the second heat exchanger 42 → the first heat medium flow path 43 → the first heat exchanger 41 A circulation path through which the heat medium circulates is formed in order.

次に、図2にしたがって電池用熱交換器10について詳細に説明する。
図2に示すように、電池用熱交換器10の基体11には、図中下面となる第1面11a及び図中上面となる第2面11bが形成されている。基体11の第1面11aには、ペルチェ素子30の第1面30aが接合され、これによりペルチェ素子30の第1面30aと基体11の第1面11aは熱的に接続されている。基体11の第2面11bには、電池モジュール20が熱的に接続されている。具体的には、電池モジュール20は、図示しないケース内に複数の電池が収容されることにより構成されるとともに、ケースの外周面と基体11の第2面11bが接合されることにより、基体11の第2面11bと電池モジュール20は熱的に接続されている。
Next, the battery heat exchanger 10 will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the base 11 of the battery heat exchanger 10 is formed with a first surface 11a serving as a lower surface in the drawing and a second surface 11b serving as an upper surface in the drawing. The first surface 30a of the Peltier element 30 is joined to the first surface 11a of the base 11 so that the first surface 30a of the Peltier element 30 and the first surface 11a of the base 11 are thermally connected. The battery module 20 is thermally connected to the second surface 11 b of the base 11. Specifically, the battery module 20 is configured by housing a plurality of batteries in a case (not shown), and the outer surface of the case and the second surface 11b of the base 11 are joined to form the base 11. The second surface 11b and the battery module 20 are thermally connected.

電池用熱交換器10の基体11は、第1基体形成部材12及び第2基体形成部材13を接合することにより形成されている。第1基体形成部材12及び第2基体形成部材13は、平板状の部材の外周部を接合部12a,13aとするとともに、接合部12a,13aに囲まれる領域に凹部12b,13bを形成することにより形成されている。そして、第1基体形成部材12及び第2基体形成部材13の接合部12a,13aを接合した状態で、第1基体形成部材12の凹部12bと第2基体形成部材13の凹部13bにより、基体11の内部に熱媒体が流通する流通領域Sが形成されている。   The base body 11 of the battery heat exchanger 10 is formed by joining a first base body forming member 12 and a second base body forming member 13. The first base body forming member 12 and the second base body forming member 13 have the outer peripheral portion of a flat plate member as joint portions 12a and 13a, and the concave portions 12b and 13b are formed in regions surrounded by the joint portions 12a and 13a. It is formed by. Then, in a state where the joint portions 12 a and 13 a of the first base body forming member 12 and the second base body forming member 13 are joined, the base 11 is formed by the concave portion 12 b of the first base base forming member 12 and the concave portion 13 b of the second base base forming member 13. A circulation region S in which the heat medium is circulated is formed.

第1基体形成部材12と第2基体形成部材13は接合部12a,13aで平板状の流路形成部材14を挟持している。詳細にいえば、流路形成部材14は、流路形成部材14の一面(図中下面)が第1基体形成部材12と対向するとともに、流路形成部材14の他面(図中上面)が第2基体形成部材13と対向するように第1基体形成部材12及び第2基体形成部材13に挟持される。そして、流通領域Sは、流路形成部材14により第1流路S1と第2流路S2に分割されている。すなわち、電池用熱交換器10は、第1基体形成部材12、第2基体形成部材13及び流路形成部材14を積層することにより形成されている。第1流路S1には、波形状の第1フィン15が配設されるとともに、第2流路S2には、波形状の第2フィン16が配設されている。第1フィン15を側面視したときに、波形状をなす部分の流路形成部材14側(頂部)を基端15a、第1基体形成部材12側(底部)を先端15bとすると、基端15aが流路形成部材14に当接するとともに、先端15bは第1基体形成部材12に当接している。同様に、第2フィン16を側面視したときに、波形状をなす部分の流路形成部材14側(底部)を基端16a、第2基体形成部材13側(頂部)を先端16bとすると、基端16aが流路形成部材14に当接するとともに、先端16bは第2基体形成部材13に当接している。   The first substrate forming member 12 and the second substrate forming member 13 sandwich a flat channel forming member 14 at the joints 12a and 13a. Specifically, the flow path forming member 14 has one surface (lower surface in the drawing) facing the first base forming member 12 and the other surface (upper surface in the drawing) of the flow path forming member 14. It is sandwiched between the first substrate forming member 12 and the second substrate forming member 13 so as to face the second substrate forming member 13. The circulation region S is divided into a first channel S1 and a second channel S2 by the channel forming member 14. That is, the battery heat exchanger 10 is formed by laminating the first substrate forming member 12, the second substrate forming member 13, and the flow path forming member 14. Wave-shaped first fins 15 are disposed in the first flow path S1, and wave-shaped second fins 16 are disposed in the second flow path S2. When the first fin 15 is viewed from the side, when the portion forming the wave shape is the base end 15a on the flow path forming member 14 side (top) and the first base forming member 12 side (bottom) is the front end 15b, the base end 15a Is in contact with the flow path forming member 14, and the tip 15 b is in contact with the first substrate forming member 12. Similarly, when the second fin 16 is viewed from the side, the portion forming the wave shape on the flow path forming member 14 side (bottom) is the base end 16a, and the second base member forming member 13 side (top) is the tip 16b. The proximal end 16 a abuts on the flow path forming member 14, and the distal end 16 b abuts on the second base body forming member 13.

第1基体形成部材12における凹部12bの一側面には、熱媒体を第1流路S1に供給する供給口17が形成されている。また、第2基体形成部材13における凹部13bの一側面には、第2流路S2に供給された熱媒体を排出する排出口18が形成されている。供給口17と排出口18は、同一方向に形成されている。そして、流通領域Sには、供給口17及び排出口18が形成されている一側面と対向する側面側に第1流路S1と第2流路S2を連通する連通路S3が形成されている。   A supply port 17 for supplying the heat medium to the first flow path S1 is formed on one side surface of the recess 12b in the first base body forming member 12. Further, a discharge port 18 for discharging the heat medium supplied to the second flow path S2 is formed on one side surface of the recess 13b in the second substrate forming member 13. The supply port 17 and the discharge port 18 are formed in the same direction. In the flow area S, a communication path S3 that connects the first flow path S1 and the second flow path S2 is formed on the side surface facing the one side surface where the supply port 17 and the discharge port 18 are formed. .

第1基体形成部材12及び第2基体形成部材13は、電池モジュール20及びペルチェ素子30の第1面30aと熱交換を行いやすいように、熱伝導率の高い材料(例えば、銅やアルミなど)から形成されている。一方、流路形成部材14は第1基体形成部材12及び第2基体形成部材13よりも熱伝導率の低い材料から形成されている。   The first substrate forming member 12 and the second substrate forming member 13 are materials having high thermal conductivity (for example, copper, aluminum, etc.) so that heat exchange with the battery module 20 and the first surface 30a of the Peltier element 30 is easy. Formed from. On the other hand, the flow path forming member 14 is formed of a material having a lower thermal conductivity than the first substrate forming member 12 and the second substrate forming member 13.

供給口17及び排出口18は、パイプやダクトなどからなる第2熱媒体流路44により接続されている。第2熱媒体流路44には、第2ポンプP2が設けられている。そして、第2ポンプP2が駆動されることにより、第2熱媒体流路44→第1流路S1→連通路S3→第2流路S2→第2熱媒体流路44の順に熱媒体が循環する循環経路が形成されている。   The supply port 17 and the discharge port 18 are connected by a second heat medium flow path 44 made of a pipe or a duct. The second heat medium flow path 44 is provided with a second pump P2. When the second pump P2 is driven, the heat medium circulates in the order of the second heat medium flow path 44 → the first flow path S1 → the communication path S3 → the second flow path S2 → the second heat medium flow path 44. A circulation path is formed.

ペルチェ素子30、第1ポンプP1及び第2ポンプP2は、図示しない制御装置に接続されるとともに、制御装置により制御される。
次に、本実施形態における電池用熱交換器10の作用について説明する。
The Peltier element 30, the first pump P1, and the second pump P2 are connected to a control device (not shown) and controlled by the control device.
Next, the effect | action of the heat exchanger 10 for batteries in this embodiment is demonstrated.

電池モジュール20が使用される場合、寒冷地や冬季など、環境温度が電池モジュール20の駆動に支障をきたすほど低いときには、電池モジュール20の加熱が行われる。制御装置は、ペルチェ素子30の第1面30aが放熱を行い、ペルチェ素子30の第2面30bが吸熱を行うようにペルチェ素子30に電流を流す。ペルチェ素子30の第1面30aが放熱を行うと、基体11の第1面11aを介して第1流路S1を流通する熱媒体が加熱される。第1流路S1を流通する熱媒体は、連通路S3を介して第2流路S2に供給され、第2流路S2を流通する熱媒体は、基体11の第2面11bを介して電池モジュール20を加熱する。   When the battery module 20 is used, the battery module 20 is heated when the environmental temperature is low enough to hinder the driving of the battery module 20 such as in a cold district or winter. The control device causes a current to flow through the Peltier element 30 such that the first surface 30a of the Peltier element 30 performs heat dissipation and the second surface 30b of the Peltier element 30 absorbs heat. When the first surface 30a of the Peltier element 30 dissipates heat, the heat medium flowing through the first flow path S1 is heated via the first surface 11a of the base 11. The heat medium flowing through the first flow path S1 is supplied to the second flow path S2 via the communication path S3, and the heat medium flowing through the second flow path S2 is connected to the battery via the second surface 11b of the base body 11. The module 20 is heated.

また、ペルチェ素子30の第2面30bが吸熱を行うと、第1熱交換器41を流通する熱媒体は、冷却される。ペルチェ素子30の第2面30bは、第1熱交換器41を流通する熱媒体と熱交換されることにより加熱される。そして、ペルチェ素子30の第2面30bにより冷却された熱媒体は、第2熱交換器42を流通することにより外気と熱交換され、再度第1熱交換器41に供給される。   When the second surface 30b of the Peltier element 30 absorbs heat, the heat medium flowing through the first heat exchanger 41 is cooled. The second surface 30 b of the Peltier element 30 is heated by heat exchange with the heat medium flowing through the first heat exchanger 41. Then, the heat medium cooled by the second surface 30 b of the Peltier element 30 is exchanged with the outside air by flowing through the second heat exchanger 42, and is supplied to the first heat exchanger 41 again.

電池モジュール20の発熱に伴う放電性能の低下を抑止したいときには、電池モジュール20の冷却が行われる。制御装置は、ペルチェ素子30の第1面30aが吸熱を行い、ペルチェ素子30の第2面30bが放熱を行うようにペルチェ素子30に電流を流す。ペルチェ素子30の第1面30aが吸熱を行うと、基体11の第1面11aを介して第1流路S1を流通する熱媒体が冷却される。第1流路S1を流通する熱媒体は、連通路S3を介して第2流路S2に供給され、第2流路S2を流通する熱媒体は、基体11の第2面11bを介して電池モジュール20を冷却する。   The battery module 20 is cooled when it is desired to suppress a decrease in discharge performance due to the heat generation of the battery module 20. The control device passes a current through the Peltier element 30 such that the first surface 30a of the Peltier element 30 absorbs heat and the second surface 30b of the Peltier element 30 dissipates heat. When the first surface 30a of the Peltier element 30 absorbs heat, the heat medium flowing through the first flow path S1 is cooled via the first surface 11a of the base body 11. The heat medium flowing through the first flow path S1 is supplied to the second flow path S2 via the communication path S3, and the heat medium flowing through the second flow path S2 is connected to the battery via the second surface 11b of the base body 11. The module 20 is cooled.

また、ペルチェ素子30の第2面30bが放熱を行うと、第1熱交換器41を流通する熱媒体は、加熱される。ペルチェ素子30の第2面30bは、第1熱交換器41を流通する熱媒体と熱交換されることにより冷却される。そして、ペルチェ素子30の第2面30bにより加熱された熱媒体は、第2熱交換器42を流通することにより外気と熱交換され、再度第1熱交換器41に供給される。   Further, when the second surface 30b of the Peltier element 30 dissipates heat, the heat medium flowing through the first heat exchanger 41 is heated. The second surface 30 b of the Peltier element 30 is cooled by heat exchange with the heat medium flowing through the first heat exchanger 41. Then, the heat medium heated by the second surface 30 b of the Peltier element 30 is exchanged with the outside air through the second heat exchanger 42, and is supplied to the first heat exchanger 41 again.

したがって、上記実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
(1)基体11の内部は第1流路S1と第2流路S2に分割されていれる。そして、第1流路S1を流通する熱媒体は、ペルチェ素子30の第1面30aにより加熱又は冷却され、第2流路S2に流通する。第2流路S2を流通する熱媒体は、電池モジュール20と熱交換を行うことにより電池モジュール20の温度調節を行う。流通領域Sには、ペルチェ素子30の第1面30aにより加熱又は冷却される熱媒体と、電池モジュール20と熱交換を行う熱媒体の2種類の熱媒体が流通する。したがって、単一の電池用熱交換器10内に第1流路S1及び第2流路S2を形成することができ、熱媒体が流通する流路を簡素化することができる。
Therefore, according to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The inside of the base 11 is divided into a first flow path S1 and a second flow path S2. And the heat medium which distribute | circulates 1st flow path S1 is heated or cooled by the 1st surface 30a of the Peltier device 30, and distribute | circulates to 2nd flow path S2. The heat medium flowing through the second flow path S <b> 2 adjusts the temperature of the battery module 20 by exchanging heat with the battery module 20. Two types of heat medium, the heat medium heated or cooled by the first surface 30 a of the Peltier element 30 and the heat medium that exchanges heat with the battery module 20 circulate in the distribution area S. Therefore, the first channel S1 and the second channel S2 can be formed in the single battery heat exchanger 10, and the channel through which the heat medium flows can be simplified.

(2)基体11の第1面11aにペルチェ素子30の第1面30aを接合するとともに、基体11の第2面11bに電池モジュール20を接合している。そして、第1流路S1を流通する熱媒体をペルチェ素子30の第1面30aで加熱又は冷却するとともに、第2流路S2を流通する熱媒体により電池モジュール20の温度調節を行っている。すなわち、同一の電池用熱交換器10内を、ペルチェ素子30の第1面30aで加熱又は冷却された熱媒体と、電池モジュール20の温度調節を行う熱媒体の2種類の熱媒体が流通する。したがって、電池モジュール20と、ペルチェ素子30の第1面30aに、別々の熱交換器を接合する必要がなく、部品点数が削減される。   (2) The first surface 30 a of the Peltier element 30 is joined to the first surface 11 a of the base 11, and the battery module 20 is joined to the second surface 11 b of the base 11. And while heating or cooling the heat medium which distribute | circulates 1st flow path S1 with the 1st surface 30a of the Peltier element 30, the temperature control of the battery module 20 is performed with the heat medium which distribute | circulates 2nd flow path S2. That is, two types of heat medium, the heat medium heated or cooled by the first surface 30 a of the Peltier element 30 and the heat medium for adjusting the temperature of the battery module 20 circulate in the same battery heat exchanger 10. . Therefore, it is not necessary to join separate heat exchangers to the battery module 20 and the first surface 30a of the Peltier element 30, and the number of parts is reduced.

(3)電池用熱交換器10は、第1基体形成部材12と第2基体形成部材13の接合部12a,13aで流路形成部材14の一面が第1基体形成部材12と対向するとともに、他面が第2基体形成部材13と対向するように流路形成部材14を挟持することにより形成されている。このため、電池用熱交換器10を容易に形成することができる。   (3) The battery heat exchanger 10 is configured such that one surface of the flow path forming member 14 faces the first substrate forming member 12 at the joint portions 12a and 13a of the first substrate forming member 12 and the second substrate forming member 13. It is formed by sandwiching the flow path forming member 14 so that the other surface faces the second substrate forming member 13. For this reason, the heat exchanger 10 for batteries can be formed easily.

(4)流路形成部材14は、第1基体形成部材12及び第2基体形成部材13に比べて熱伝導率の低い材料から形成されている。このため、第1流路S1を流通する熱媒体と第2流路S2を流通する熱媒体は、互いに熱交換が行われにくい。第1流路S1を流通する熱媒体と、第2流路S2を流通する熱媒体は、反する作用を行う熱媒体である。このため、第2流路S2を流通する熱媒体の電池モジュール20に対する温度調節効率が、第1流路S1を流通する熱媒体と熱交換されることにより低下することが抑制される。   (4) The flow path forming member 14 is formed of a material having a lower thermal conductivity than the first substrate forming member 12 and the second substrate forming member 13. For this reason, it is difficult for the heat medium flowing through the first flow path S1 and the heat medium flowing through the second flow path S2 to exchange heat with each other. The heat medium that flows through the first flow path S1 and the heat medium that flows through the second flow path S2 are heat media that perform opposite actions. For this reason, it is suppressed that the temperature control efficiency with respect to the battery module 20 of the heat medium which distribute | circulates 2nd flow path S2 is heat-exchanged with the heat medium which distribute | circulates 1st flow path S1.

(5)ペルチェ素子30の第2面30bには、第1熱交換器41が接合されるとともに、第1熱交換器41は、第1熱媒体流路43により第2熱交換器42により接合されている。このため、第1熱交換器41を流通する熱媒体は、ペルチェ素子30の第2面30bと熱交換され、ペルチェ素子30の第2面30bと熱交換された熱媒体は、第2熱交換器42を流通することにより外部に放熱される。ペルチェ素子30の第1面30aと第2面30bの温度差は、なるべく小さいことが望ましく、温度差が大きくなるにつれ、ペルチェ素子30の熱電変換効率が低下する。ペルチェ素子30の第1面30aと第2面30bの温度差を小さくすることにより、効率よく電池モジュール20の温度調節を行うことができる。   (5) The first heat exchanger 41 is joined to the second surface 30 b of the Peltier element 30, and the first heat exchanger 41 is joined by the second heat exchanger 42 through the first heat medium flow path 43. Has been. Therefore, the heat medium flowing through the first heat exchanger 41 is heat-exchanged with the second surface 30b of the Peltier element 30, and the heat medium heat-exchanged with the second surface 30b of the Peltier element 30 is second heat-exchanged. The heat is radiated to the outside through the container 42. The temperature difference between the first surface 30a and the second surface 30b of the Peltier element 30 is preferably as small as possible. As the temperature difference increases, the thermoelectric conversion efficiency of the Peltier element 30 decreases. By reducing the temperature difference between the first surface 30a and the second surface 30b of the Peltier element 30, the temperature of the battery module 20 can be adjusted efficiently.

(6)第1流路S1に第1フィン15を配設するとともに、第2流路S2に第2フィン16を配設している。このため、熱媒体と電池用熱交換器10の接触面積が増加され、ペルチェ素子30の第1面30a及び電池モジュール20と効率よく熱交換を行うことができる。   (6) The first fins 15 are disposed in the first flow path S1, and the second fins 16 are disposed in the second flow path S2. For this reason, the contact area between the heat medium and the battery heat exchanger 10 is increased, and heat exchange with the first surface 30a of the Peltier element 30 and the battery module 20 can be performed efficiently.

(7)第1フィン15の基端15aは流路形成部材14に当接するとともに、先端15bは第1基体形成部材12に当接している。同様に、第2フィン16の基端16aは流路形成部材14に当接するとともに、先端16bは第2基体形成部材13に当接している。このため、第1基体形成部材12及び第2基体形成部材13は、第1フィン15及び第2フィン16により支持され、第1基体形成部材12、第2基体形成部材13及び流路形成部材14の積層方向(図中上下方向)への強度が向上されている。   (7) The base end 15 a of the first fin 15 is in contact with the flow path forming member 14, and the tip 15 b is in contact with the first base body forming member 12. Similarly, the base end 16 a of the second fin 16 is in contact with the flow path forming member 14, and the tip 16 b is in contact with the second base body forming member 13. Therefore, the first substrate forming member 12 and the second substrate forming member 13 are supported by the first fins 15 and the second fins 16, and the first substrate forming member 12, the second substrate forming member 13, and the flow path forming member 14. The strength in the stacking direction (vertical direction in the figure) is improved.

(8)供給口17と、排出口18は同一方向に形成されている。このため、第2熱媒体流路44を迂回させて供給口17と排出口18を接続する必要がない。このため、第2熱媒体流路44が占める領域が少なくなり、省スペース化が図られる。   (8) The supply port 17 and the discharge port 18 are formed in the same direction. For this reason, it is not necessary to bypass the second heat medium flow path 44 and connect the supply port 17 and the discharge port 18. For this reason, the area occupied by the second heat medium flow path 44 is reduced, and space saving is achieved.

(9)また、同一の電池用熱交換器10内を、ペルチェ素子30の第1面30aに加熱又は冷却される熱媒体と、電池モジュール20の温度調節を行う熱媒体の2種類の熱媒体が流通する。このため、ペルチェ素子30の第1面30aにより加熱又は冷却された熱媒体が、第2流路S2に搬送されるまでの距離が短い。したがって、ペルチェ素子30の第1面30aにより加熱又は冷却された熱媒体が、第2流路S2に搬送されるまでに外気と熱交換され、電池モジュール20に対する加熱性能又は冷却性能が低減されることが抑制される。   (9) Two types of heat medium, that is, a heat medium that is heated or cooled by the first surface 30a of the Peltier element 30 and a heat medium that adjusts the temperature of the battery module 20 in the same battery heat exchanger 10 Circulate. For this reason, the distance until the heat medium heated or cooled by the 1st surface 30a of the Peltier device 30 is conveyed by 2nd flow path S2 is short. Therefore, the heat medium heated or cooled by the first surface 30a of the Peltier element 30 is heat-exchanged with the outside air before being transferred to the second flow path S2, and the heating performance or cooling performance for the battery module 20 is reduced. It is suppressed.

(10)基体11の第1面11aにペルチェ素子30の第1面30aを接合するとともに、基体11の第2面11bに電池モジュール20を接合している。このため、流路などを介して電池用熱交換器10、ペルチェ素子30及び電池モジュール20を接続する必要がなく、電池用熱交換器10、ペルチェ素子30、電池モジュールの20一体形成が可能となる。   (10) The first surface 30 a of the Peltier element 30 is joined to the first surface 11 a of the base 11, and the battery module 20 is joined to the second surface 11 b of the base 11. For this reason, it is not necessary to connect the battery heat exchanger 10, the Peltier element 30, and the battery module 20 via a flow path or the like, and the battery heat exchanger 10, the Peltier element 30, and the battery module 20 can be integrally formed. Become.

なお、実施形態は以下のように変更しても良い。
○ 実施形態において、熱媒体として気体状の熱媒体を用いてもよい。この場合、ポンプを送風機に置換することにより、熱媒体を流通させる。
In addition, you may change embodiment as follows.
In the embodiment, a gaseous heat medium may be used as the heat medium. In this case, the heat medium is circulated by replacing the pump with a blower.

○ 実施形態において、温度調節部品として磁気冷凍機などの単独で冷凍サイクルを持つもの用いてもよい。
○ 実施形態において、第1フィン15、第2フィン16として他のフィンを用いてもよい。例えば、ストレートフィンや、オフセットフィンを用いてもよい。
In embodiment, you may use what has a freezing cycle independently, such as a magnetic refrigerator, as temperature control components.
In the embodiment, other fins may be used as the first fin 15 and the second fin 16. For example, straight fins or offset fins may be used.

○ 実施形態において、温度調節部品として第1流路S1を流通する熱媒体の加熱のみを行うヒータや、冷却のみを行う冷却器を用いてもよい。
○ 実施形態において、基体11の第2面11bと電池モジュール20は熱的に接続されていればよく、直接接合されていなくてもよい。例えば、基体の第1面11aと電池モジュール20は、フィンなどの熱伝導部材を介して接続されていてもよい。
In the embodiment, a heater that only heats the heat medium that flows through the first flow path S1 or a cooler that only performs cooling may be used as the temperature control component.
In embodiment, the 2nd surface 11b of the base | substrate 11 and the battery module 20 should just be thermally connected, and do not need to be joined directly. For example, the first surface 11a of the base body and the battery module 20 may be connected via a heat conductive member such as a fin.

○ 実施形態において、第1流路S1を流れる熱媒体と第2流路S2を流れる熱媒体との熱交換が、電池モジュール20の温度調節に影響を与えない、あるいは与える影響が許容範囲である場合、流路形成部材14は第1基体形成部材12及び第2基体形成部材13と熱伝導率が同等以上の材料から形成されていてもよい。   In the embodiment, the heat exchange between the heat medium flowing through the first flow path S1 and the heat medium flowing through the second flow path S2 does not affect the temperature adjustment of the battery module 20, or the influence is acceptable. In this case, the flow path forming member 14 may be formed of a material having a thermal conductivity equal to or higher than that of the first base body forming member 12 and the second base body forming member 13.

○ 実施形態において、電池用熱交換器10を、第1基体形成部材12、第2基体形成部材13及び流路形成部材14以外から形成してもよい。例えば、筒状をなす流路形成部材を側面視コ字状に形成することにより電池用熱交換器を形成してもよい。   In the embodiment, the battery heat exchanger 10 may be formed from other than the first substrate forming member 12, the second substrate forming member 13, and the flow path forming member 14. For example, the battery heat exchanger may be formed by forming a tubular flow path forming member in a U shape in a side view.

○ 実施形態において、第1フィン15及び第2フィン16を配設しなくても電池モジュール20の適切な温度調節が行える場合、第1フィン15及び第2フィン16を配設しなくてもよい。   In the embodiment, when the appropriate temperature adjustment of the battery module 20 can be performed without arranging the first fin 15 and the second fin 16, the first fin 15 and the second fin 16 may not be arranged. .

○ 実施形態において、基体11の第2面11bに単数の電池を熱的に接続してもよい。
○ 実施形態において、供給口17と排出口18は、異なる方向に形成されていてもよい。
In the embodiment, a single battery may be thermally connected to the second surface 11 b of the base body 11.
In the embodiment, the supply port 17 and the discharge port 18 may be formed in different directions.

S…流通領域、S1…第1流路、S2…第2流路、10…電池用熱交換器、11…基体、11a…第1面、11b…第2面、12…第1基体形成部材、13…第2基体形成部材、14…流路形成部材、20…電池モジュール、30…ペルチェ素子、30a…第1面、30b…第2面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS S ... Distribution area | region, S1 ... 1st flow path, S2 ... 2nd flow path, 10 ... Heat exchanger for batteries, 11 ... Base | substrate, 11a ... 1st surface, 11b ... 2nd surface, 12 ... 1st base | substrate formation member , 13 ... 2nd base | substrate formation member, 14 ... Channel formation member, 20 ... Battery module, 30 ... Peltier element, 30a ... 1st surface, 30b ... 2nd surface.

Claims (4)

基体と熱的に接続される電池を温度調節する熱媒体が流通する流通領域を前記基体の内部に形成した電池用熱交換器であって、
前記基体は、前記流通領域を流通する熱媒体を加熱又は冷却する温度調節部品と熱的に接続される第1面と、前記電池と熱的に接続される第2面と、を有し、
前記流通領域は、前記温度調節部品と熱交換を行うための熱媒体が流通する第1流路と、前記電池と熱交換を行うための熱媒体が流通する第2流路に分割されるとともに、前記第1流路と前記第2流路は連通していることを特徴とする電池用熱交換器。
A heat exchanger for a battery in which a circulation region in which a heat medium for adjusting a temperature of a battery thermally connected to the substrate is circulated is formed inside the substrate,
The base body has a first surface that is thermally connected to a temperature control component that heats or cools a heat medium that flows through the circulation region, and a second surface that is thermally connected to the battery.
The distribution area is divided into a first flow path through which a heat medium for exchanging heat with the temperature control component and a second flow path through which a heat medium for exchanging heat with the battery is circulated. The battery heat exchanger is characterized in that the first channel and the second channel communicate with each other.
前記基体は、接合されることにより前記流通領域を形成する第1基体形成部材及び第2基体形成部材とから形成され、前記第1基体形成部材と前記第2基体形成部材に挟持される流路形成部材により前記流通領域が第1流路と第2流路に分割されることを特徴とする請求項1に記載の電池用熱交換器。   The base body is formed of a first base body forming member and a second base body forming member that are joined to form the flow region, and is a flow path that is sandwiched between the first base body forming member and the second base body forming member. The battery heat exchanger according to claim 1, wherein the flow region is divided into a first flow path and a second flow path by the forming member. 前記流路形成部材は、前記第1基体形成部材及び第2基体形成部材に比べて熱伝導率の低い材料からなることを特徴とする請求項2に記載の電池用熱交換器。   3. The battery heat exchanger according to claim 2, wherein the flow path forming member is made of a material having a lower thermal conductivity than the first substrate forming member and the second substrate forming member. 電池を動力源として走行を行う車両であって、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電池用熱交換器を搭載した車両。   A vehicle that travels using a battery as a power source, and is mounted with the battery heat exchanger according to any one of claims 1 to 3.
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