JP2020047557A - 電池パックの冷却構造 - Google Patents
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Abstract
Description
このような構成によれば、クロスフローファンは長い円筒状のランナーを有することから、幅を確保しつつ、厚みが抑えられる。また、供給通路、及び排出通路の幅方向に均一な流れを生じさせることができる。
このような構成によれば、供給ファン部や排出ファン部に近い位置にモータを配置することが容易である。
好ましい構成として、前記排出通路の基端部は、前記ランナーの前記回転軸の軸線方向に複数整列配置されており、前記ランナーは、前記複数整列配置される前記排出通路の基端部に渡って設けられている。
好ましい構成として、前記ランナーは、複数の短手ランナーの回転軸がそれぞれ前記軸線方向に連結部材を介して連結される。
好ましい構成として、前記組電池は、複数の前記電池モジュールの前記積層方向の一方の端部に設けられるエンドプレートを備え、前記供給ファン部、前記排出ファン部、及び前記モータは、前記エンドプレートに取り付けられている。
冷却ファン20は、モータ26の回転数制御により供給する気体流量や静圧が調整される。冷却ファン20は、組電池40に取り付けられた温度センサ(図示略)から取得する温度が規定の温度以下になるように各ランナー24,25の回転数を調整する。例えば、冷却ファン20は、検出された温度が規定値以下であればモータ26の回転数を定常数に調整し、検出された温度が規定値より高ければモータ26の回転数を定常数よりも高い高回転数に調整する。これにより、組電池40の温度が適切な温度以下に維持される。
供給通路13と排出通路14とは、組電池40を上下方向に挟んで対として設けられている。
図3に示すように、冷却ファン20は、組電池40の長手方向(積層方向)の端部のうちの一方に設けられているエンドプレート42に隣接配置されている。詳述すると、冷却ファン20は、エンドプレート42に固定されている。供給ファン部20Bは、供給通路13の基端部13aに位置合わせされるとともに連通されており、排出ファン部20Aは、排出通路14の基端部14aに位置合わせされるとともに連通されており、供給ファン部20Bと排出ファン部20Aとの間に駆動部20C(モータ26)が隣接配置されている。
駆動部20Cは、供給ファン部20B及び排出ファン部20Aとの間の空間であって、他の用途に利用することが難しい空間に配置されている。このことから、モータ26の長さをランナー25の回転軸方向の長さまで伸ばすことが可能である。一般に、モータは、回転軸に対する周方向の大きさの拡大によって出力を増大させることができるが、外周径を維持しつつ、回転軸方向の長さを伸ばすことにより出力を増大させることもできる。よって、駆動部20Cは、回転軸方向の長さを調整可能な位置に配置されることで、モータ26の出力容量の選定にかかる自由度を向上させることができる。また、駆動部20Cが、供給ファン部20B及び排出ファン部20Aとの間の空間であって、他の用途に利用することが難しい空間に配置されることで、電池パック1における設置領域の広さが抑えられる。
すなわち、各ギヤのギヤ数(ギヤ比)は、電池パック1における冷却用の気体の通気量を最大化することができるように調整できればよい。
(1)供給ファン部20Bと、排出ファン部20Aとが1つのモータ26で回転駆動される。供給通路13、通気通路44及び排出通路14で形成される冷却用の気体の流通通路は、供給通路13の基端部13aの供給ファン部20Bと、排出通路14の基端部14aの排出ファン部20Aとからなる2台のクロスフローファンを備える。このため、供給通路13及び排出通路14の静圧、及び、流通通路の風量がそれぞれ高められるとともに、2台のクロスフローファンが1つのモータ26で回転駆動されることからクロスフローファンとモータ26とから構成される冷却ファン20の電池パック1における配置領域の広さを抑えることができるようになる。
(4)複数の供給通路13の入口としての基端部13aに対して1つの供給ファン部20Bを設けて、これを1つのモータ26で回転駆動させることができる。
(6)ランナー24,25を複数の組電池40に渡って設けることができることから、複数の組電池40を有する電池パック1に供給ファン部20B及び排出ファン部20Aを設けることができる。
例えば、2つの組電池40が並列配置されているとき、冷却ファン120に追加冷却ファン121を接続してもよい。つまり、各供給ファン部20Bの2つの短手ランナー124の回転軸を接続部品128で連結することで、2つの組電池40の供給通路13に対応させる。また、各排出ファン部20Aの2つの短手ランナー125の回転軸を接続部品128で連結することで、2つの組電池40の排出通路14に対応させる。こうして連結された短手ランナー124(125)は、端部に配置された冷却ファン120の短手ランナー124(125)の回転軸に接続された第1ギヤ(第2ギヤ)が駆動部のモータ127で回転駆動されればよい。このとき、モータ127は、出力容量を高めるために軸線方向の長いものが選択されてもよい。つまり、接続された短手ランナー124(124)を回転させるために必要なモータ出力を、電池パック1における設置領域の広さを抑制しつつ、確保することができる。
・上記実施形態では、冷却ファン20は、検出温度が規定値以下であればモータ26を規定の回転数に調整してもよいし、より低い回転数にしてもよいし、間欠運転にしてもよい。また、検出された温度が規定値より高ければモータ26を規定の回転数よりも高い回転数にしてもよいし、温度が高ければ回転数が高くなるように調整してもよい。これにより、組電池40の温度を適切な温度に維持させることができる。
Claims (8)
- 通気通路を設けて積層配置された複数の電池モジュールを有する組電池と、
前記積層方向に延設されて前記通気通路に冷却用の気体を供給する供給通路と、
前記組電池を挟んで前記供給通路に対をなして配置され、前記通気通路を通過した前記冷却用の気体が排出される排出通路と、
前記供給通路の基端部に接続されるケーシング内に設けられ、前記供給通路に面する前記電池モジュールの辺に平行である回転軸を有するランナーを回転させて前記供給通路に前記冷却用の気体を送り込む供給ファン部と、
前記排出通路の基端部に接続されるケーシング内に設けられ、前記排出通路に面する前記電池モジュールの辺に平行である回転軸を有するランナーを回転させて前記排出通路から前記冷却用の気体を排出する排出ファン部と、
前記供給ファン部と前記排出ファン部との少なくとも一方に隣接配置され、前記供給ファン部のランナーと前記排出ファン部のランナーとを回転駆動するモータとを備える
電池パックの冷却構造。 - 前記供給ファン部は、クロスフローファンであり、
前記排出ファン部は、クロスフローファンである
請求項1に記載の電池パックの冷却構造。 - 前記モータは、前記供給ファン部と前記排出ファン部との間に配置され、前記供給ファン部と前記排出ファン部とをそれぞれギヤを介して回転駆動する
請求項1又は2に記載の電池パックの冷却構造。 - 前記供給通路の基端部は、前記ランナーの前記回転軸の軸線方向に複数整列配置されており、
前記ランナーは、前記複数整列配置される前記供給通路の基端部に渡って設けられている
請求項1〜3のいずれか一項に記載の電池パックの冷却構造。 - 前記排出通路の基端部は、前記ランナーの前記回転軸の軸線方向に複数整列配置されており、
前記ランナーは、前記複数整列配置される前記排出通路の基端部に渡って設けられている
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電池パックの冷却構造。 - 前記ランナーは、複数の短手ランナーの回転軸がそれぞれ前記軸線方向に連結部材を介して連結される
請求項4又は5に記載の電池パックの冷却構造。 - 複数の前記組電池が配置され、
前記複数の組電池は、それらの前記供給通路の基端部及び前記排出通路の基端部が前記回転軸の軸線方向に整列するように配置され、
前記ランナーは、複数の前記組電池に渡って設けられている
請求項1〜6のいずれか一項に記載の電池パックの冷却構造。 - 前記組電池は、複数の前記電池モジュールの前記積層方向の一方の端部に設けられるエンドプレートを備え、
前記供給ファン部、前記排出ファン部、及び前記モータは、前記エンドプレートに取り付けられている
請求項1〜7のいずれか一項に記載の電池パックの冷却構造。
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