JP2020167131A - Vehicle and cell temperature control device - Google Patents

Abstract

To restrain variation of refrigerant gas super heat degree in respective coolers without capacity loss, when multiple coolers are connected in parallel.SOLUTION: In a vehicle 500 including battery modules 21, 22, and a refrigerant circuit 1 having at least a compressor 15, a condenser 16, a first cooler 101, and a second cooler 102, and through which refrigerant circulates, the coolers 101, 102 can cool the battery modules 21, 22, respectively, the refrigerant circuit 1 includes a first refrigerant pipe 11 for feeding refrigerant from the condenser 16 to the coolers 101, 102, a second refrigerant pipe 12 for feeding refrigerant from the coolers 101, 102 to the compressor 15, an expansion valve 13 for controlling the passing cross sectional area of the refrigerant flowing through the first refrigerant pipe 11, and a heat exchanger HX for exchanging heat between the refrigerant flowing between a prescribed position and the coolers 101, 102 in the second refrigerant pipe 12, and the refrigerant flowing between the expansion valve 13 and the compressor 15 in the first refrigerant pipe 11.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、車両および車両に搭載可能な電池温度調整装置に関する。 The present invention relates to a vehicle and a battery temperature adjusting device that can be mounted on the vehicle.

特許文献１には、冷媒圧縮機と、凝縮器と、を有し、並行した空気及びバッテリー接触冷却のための冷媒蒸発器装置を備えた冷却装置が、組み込まれた制御可能な膨張機構を備えた空気冷却用の蒸発器と、バッテリー冷却のための組み込まれた制御可能な膨張機構を備えたバッテリー接触冷却器としての蒸発器と、を備えた並行した空気及びバッテリー接触冷却のための冷媒蒸発器装置を備え、バッテリー冷却用の蒸発器と組み込まれた制御可能な膨張機構のタップとの間に絞り機構を配設することが記載されている。 Patent Document 1 includes a controllable expansion mechanism incorporating a cooling device having a refrigerant compressor, a condenser, and a refrigerant evaporator device for parallel air and battery contact cooling. Refrigerant evaporation for parallel air and battery contact cooling with an evaporator for air cooling and an evaporator as a battery contact cooler with a built-in controllable expansion mechanism for battery cooling. It is described that the device is provided and a throttle mechanism is provided between the evaporator for cooling the battery and the tap of the built-in controllable expansion mechanism.

特許文献２には、車両用の電源装置が、複数の電池セルを連結してなる電池ブロックと、この電池ブロックの電池セルに熱結合されると共に、供給される冷媒で電池セルを冷却する冷却プレートと、この冷却プレートに冷媒を供給する冷却機構と、この冷却機構を制御して冷却プレートの冷却状態を制御する制御回路とを備え、冷却プレートは、内部に水密構造の中空部を設けており、この中空部に、冷却プレートの温度を均一化する冷却液を充填し、冷却プレートは、冷媒の気化熱で冷却液を冷却する熱交換器を配置し、電源装置は、冷却プレートの熱交換器に循環される冷媒の気化熱で熱交換器を冷却し、熱交換器が冷却液を冷却して冷却プレートが電池セルを冷却することが記載されている。 In Patent Document 2, a power supply device for a vehicle is thermally coupled to a battery block formed by connecting a plurality of battery cells and the battery cell of the battery block, and the battery cell is cooled by a supplied refrigerant. It is provided with a plate, a cooling mechanism for supplying refrigerant to the cooling plate, and a control circuit for controlling the cooling mechanism to control the cooling state of the cooling plate. The cooling plate is provided with a hollow portion having a watertight structure inside. The hollow portion is filled with a coolant that equalizes the temperature of the cooling plate, the cooling plate is arranged with a heat exchanger that cools the coolant with the heat of vaporization of the refrigerant, and the power supply unit is the heat of the cooling plate. It is described that the heat exchanger is cooled by the heat of vaporization of the refrigerant circulated in the exchanger, the heat exchanger cools the coolant, and the cooling plate cools the battery cell.

特許第５６４３１７９号明細書Japanese Patent No. 5634179 特開２０１５−５００００号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-50000

ところで、電池モジュールを冷媒によって冷却する冷却装置を複数、並列に接続したいというニーズがある。例えば、車両の駆動源であるモータに電力を供給する為の電池モジュール２を冷却したい場合、車両の底部に冷却装置を配置することになる。ここで、車両の底部には凹凸があるため、冷却装置を複数に分割して配置せざるを得ないこともある。 By the way, there is a need to connect a plurality of cooling devices for cooling a battery module with a refrigerant in parallel. For example, when it is desired to cool the battery module 2 for supplying electric power to the motor which is the drive source of the vehicle, the cooling device is arranged at the bottom of the vehicle. Here, since the bottom of the vehicle has irregularities, it may be necessary to divide the cooling device into a plurality of arrangements.

また、車両等で用いられる、電池モジュールを複数備えた二次電池は大型であり、これに見合った大型の冷却装置を、単一部品で成型するのが難しいこともある。 Further, a secondary battery having a plurality of battery modules used in a vehicle or the like is large, and it may be difficult to mold a large cooling device suitable for the secondary battery with a single component.

冷却装置を複数、並列に接続すれば、上記の問題に対処し得る。しかし、複数の冷却装置を並列に接続した場合、各冷却装置内部において、冷媒ガスの加熱度がばらつくという問題がある。また、冷却装置の冷却能力は、可能な限り高い状態を維持できれば好適である。 The above problem can be dealt with by connecting a plurality of cooling devices in parallel. However, when a plurality of cooling devices are connected in parallel, there is a problem that the degree of heating of the refrigerant gas varies inside each cooling device. Further, it is preferable that the cooling capacity of the cooling device can be maintained as high as possible.

本開示は、複数の冷却装置を並列接続した際に、冷却能力の低下を伴わずに各冷却装置内部の冷媒ガス過熱度ばらつきを抑制できる電池温度調整装置を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a battery temperature adjusting device capable of suppressing variation in the degree of superheat of refrigerant gas inside each cooling device without reducing the cooling capacity when a plurality of cooling devices are connected in parallel.

また、本開示は、そのような電池温度調整装置を備えた車両を提供することを目的とする。
It is also an object of the present disclosure to provide a vehicle equipped with such a battery temperature regulator.

少なくとも１つの車輪と、前記車輪を駆動可能な電動機と、前記電動機に電力を供給可能な第１電池モジュールと、前記電動機に電力を供給可能な第２電池モジュールと、少なくとも、圧縮機、凝縮器、第１冷却装置、及び第２冷却装置を有し、冷媒が前記圧縮機、前記凝縮器、前記第１冷却装置、及び前記第２冷却装置を循環する冷媒回路と、を備える車両において、前記第１冷却装置は、前記第１電池モジュールを冷却可能であり、前記第２冷却装置は、前記第２電池モジュールを冷却可能であり、前記冷媒回路は、前記凝縮器から前記第１冷却装置及び前記第２冷却装置へ前記冷媒を流す第１冷媒管と、前記第１冷却装置及び前記第２冷却装置から前記圧縮機へ前記冷媒を流す第２冷媒管と、前記第１冷媒管に配置され、前記第１冷媒管を流れる前記冷媒に対して通過断面積を制御する膨張弁と、を備え、前記膨張弁は、前記第２冷媒管の所定の位置に流れる前記冷媒の温度に対応して、前記通過断面積を制御し、前記第２冷媒管において前記所定の位置と前記第１冷却装置及び前記第２冷却装置との間を流れる前記冷媒と、前記第１冷媒管において前記膨張弁と前記圧縮機との間を流れる前記冷媒との間で熱交換を行う、熱交換器を備える。前記構成により、冷却能力を維持しつつ、過熱度ばらつきを抑制することができる。 At least one wheel, an electric motor capable of driving the wheels, a first battery module capable of supplying power to the electric motor, a second battery module capable of supplying power to the electric motor, and at least a compressor and a condenser. In a vehicle having a first cooling device and a second cooling device, the refrigerant includes the compressor, the condenser, the first cooling device, and a refrigerant circuit that circulates the second cooling device. The first cooling device can cool the first battery module, the second cooling device can cool the second battery module, and the refrigerant circuit can be used from the condenser to the first cooling device and the first cooling device. A first refrigerant pipe for flowing the refrigerant to the second cooling device, a second refrigerant pipe for flowing the refrigerant from the first cooling device and the second cooling device to the compressor, and the first refrigerant pipe are arranged. An expansion valve that controls the passage cross-sectional area with respect to the refrigerant flowing through the first refrigerant pipe is provided, and the expansion valve corresponds to the temperature of the refrigerant flowing at a predetermined position of the second refrigerant pipe. The refrigerant that controls the passing cross-sectional area and flows between the predetermined position in the second refrigerant pipe and the first cooling device and the second cooling device, and the expansion valve in the first refrigerant pipe. A heat exchanger is provided which exchanges heat with the refrigerant flowing between the compressor and the refrigerant. With the above configuration, it is possible to suppress variations in the degree of superheat while maintaining the cooling capacity.

各冷却装置内部の冷媒ガス過熱度ばらつきの抑制を、冷却能力の低下を伴わずに実現できる。 It is possible to suppress the variation in the degree of superheat of the refrigerant gas inside each cooling device without reducing the cooling capacity.

車両５００に配置された筐体αを示す側面図Side view showing the housing α arranged in the vehicle 500 冷媒回路１及び冷却水回路４を備えたシステムを示すブロック図Block diagram showing a system including a refrigerant circuit 1 and a cooling water circuit 4. 複数の冷却装置１０を接続した構成の検討例を示す図であり、（ａ）第１検討例、（ｂ）第２検討例、（ｃ）第３検討例It is a figure which shows the study example of the structure which connected a plurality of cooling devices 10, (a) 1st study example, (b) 2nd study example, (c) 3rd study example. 低圧オリフィスを用いた構成例を示す図であり、（ａ）概念図、（ｂ）当該構成例に対応するモリエル線図It is a figure which shows the configuration example which used the low-voltage orifice, (a) conceptual diagram, (b) Moriel diagram corresponding to the said configuration example. 本開示の電池温度調整装置３の第１の実施形態を示す図であり、（ａ）概念図、（ｂ）当該実施形態に対応するモリエル線図It is a figure which shows the 1st Embodiment of the battery temperature control device 3 of this disclosure, (a) conceptual diagram, (b) Moriel diagram corresponding to the said embodiment. 筐体αが収容する構成要素を示す側面図Side view showing the components housed in the housing α 筐体αが収容する構成要素を示す側面図Side view showing the components housed in the housing α 本開示の電池温度調整装置３の第２の実施形態を示す図であり、（ａ）概念図、（ｂ）当該実施形態に対応するモリエル線図It is a figure which shows the 2nd Embodiment of the battery temperature control device 3 of this disclosure, (a) conceptual diagram, (b) Moriel diagram corresponding to the said embodiment. 筐体αが収容する構成要素を示す側面図Side view showing the components housed in the housing α 筐体αが収容する構成要素を示す側面図Side view showing the components housed in the housing α 図１１は、モリエル線図による比較図であり、（ａ）低圧オリフィスを導入した検討例４の場合、（ｂ）本開示の第１実施形態の場合、（ｃ）本開示の第２実施形態の場合FIG. 11 is a comparative diagram by a Moriel diagram. In the case of (a) Study Example 4 in which a low pressure orifice is introduced, (b) in the case of the first embodiment of the present disclosure, (c) the second embodiment of the present disclosure in the case of

以下、本開示の実施形態に係る車両及び電池温度調整装置について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 Hereinafter, the vehicle and battery temperature adjusting device according to the embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.

図１は、車両５００に配置された筐体αを示す側面図である。なお、理解を容易とするため、図１に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直交座標系が規定される。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に対して垂直であり、筐体αおよび車両５００の高さ方向に延びる。また、各軸の正の方向は、図１における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの
方向に規定される。ここで、ｘ軸の正方向を「左側」と表現し、ｘ軸の負方向を「右側」と表現し、ｙ軸の正方向側を「後側」と表現し、ｙ軸の負方向側を「前側」と表現し、ｚ軸の正方向側を「上側」と表現し、ｚ軸の負方向側を「下側」と表現することがある。 FIG. 1 is a side view showing a housing α arranged in the vehicle 500. For ease of understanding, as shown in FIG. 1, a Cartesian coordinate system including an x-axis, a y-axis, and a z-axis is defined. The z-axis is perpendicular to the x-axis and the y-axis and extends in the height direction of the housing α and the vehicle 500. Further, the positive direction of each axis is defined in the direction of the arrow in FIG. 1, and the negative direction is defined in the direction opposite to the arrow. Here, the positive direction of the x-axis is expressed as "left side", the negative direction of the x-axis is expressed as "right side", the positive direction side of the y-axis is expressed as "rear side", and the negative direction side of the y-axis. May be expressed as "front side", the positive direction side of the z-axis may be expressed as "upper side", and the negative direction side of the z-axis may be expressed as "lower side".

ハイブリッド車や電気自動車等である車両５００は、車輪５０１を少なくとも１つ備えている。典型的には前輪２つ、後輪２つの計４輪だが、これには限定されない。車両５００は、車輪５０１を駆動可能な電動機（図示省略）を備えている。電動機は、リアモーターとして車両５００の後部に配置される。また、フロントモーターとして車両５００の前部に配置されてもよい。更に、電動機は、車両５００に複数あっても良い。複数の電動機の内一つの電動機をリアモーターとして車両５００の後部に配置されるようにし、かつもう一つの電動機をフロントモーターとして車両５００の前部に配置されるようにしてもよい。 The vehicle 500, which is a hybrid vehicle, an electric vehicle, or the like, has at least one wheel 501. It is typically a total of four wheels, two front wheels and two rear wheels, but it is not limited to this. The vehicle 500 includes an electric motor (not shown) capable of driving the wheels 501. The electric motor is arranged at the rear of the vehicle 500 as a rear motor. Further, it may be arranged at the front of the vehicle 500 as a front motor. Further, there may be a plurality of electric motors in the vehicle 500. One of the plurality of electric motors may be arranged at the rear of the vehicle 500 as a rear motor, and the other electric motor may be arranged at the front of the vehicle 500 as a front motor.

また、車両５００の車体下部に、筐体αが設置されている。筐体αは、電池パックやバッテリーパックとも呼ばれることもある。筐体αは、１以上の電池モジュール２を収容している。なお、図１の例では、３つの電池モジュール２が示されている。すなわち、第１電池モジュール２１、第２電池モジュール２２、第３電池モジュール２３である。ただし、電池モジュールの数は、２つ以下でも、４つ以上でもよい。 Further, the housing α is installed in the lower part of the vehicle body of the vehicle 500. The housing α is also sometimes called a battery pack or a battery pack. The housing α houses one or more battery modules 2. In the example of FIG. 1, three battery modules 2 are shown. That is, the first battery module 21, the second battery module 22, and the third battery module 23. However, the number of battery modules may be two or less or four or more.

各電池モジュール２は、本実施形態では左右方向よりも前後方向に長い箱形形状をそれぞれ有している。これらの電池モジュール２は、車両５００の電動機に電力を供給可能である。 In this embodiment, each battery module 2 has a box shape that is longer in the front-rear direction than in the left-right direction. These battery modules 2 can supply electric power to the electric motor of the vehicle 500.

電池モジュール２は冷却など温度調節を要する部品であるため、冷却装置１０が用いられる。冷却装置１０として図１に示されているのは、それぞれ冷却プレートを備えた第１冷却装置１０１、第２冷却装置１０２、第３冷却装置１０３である。各冷却装置１０１、１０２、１０３がそれぞれ備える冷却プレートは、所定の面を備えており、この所定の面を介して電池モジュール２を冷却する。また、所定の面の少なくとも一部は平面である。 Since the battery module 2 is a component that requires temperature control such as cooling, the cooling device 10 is used. As the cooling device 10, what is shown in FIG. 1 is a first cooling device 101, a second cooling device 102, and a third cooling device 103, which are provided with cooling plates, respectively. The cooling plate included in each of the cooling devices 101, 102, and 103 has a predetermined surface, and the battery module 2 is cooled through the predetermined surface. Further, at least a part of a predetermined surface is a flat surface.

なお、図１の例においては、所定の面は冷却プレートの上面であり、上面の全体が平面となっている。そして、この上面に電池モジュール２を載置してこれを冷却する。そして、各冷却装置１０１、１０２、１０３の中を冷媒が循環することで、電池モジュール２を冷却可能である。 In the example of FIG. 1, the predetermined surface is the upper surface of the cooling plate, and the entire upper surface is a flat surface. Then, the battery module 2 is placed on the upper surface thereof and cooled. Then, the battery module 2 can be cooled by circulating the refrigerant in each of the cooling devices 101, 102, and 103.

図２は、冷媒回路１及び冷却水回路４を備えたシステムを示すブロック図である。冷却水回路４については後述することとし、まず、冷媒回路１について説明する。 FIG. 2 is a block diagram showing a system including a refrigerant circuit 1 and a cooling water circuit 4. The cooling water circuit 4 will be described later, and first, the refrigerant circuit 1 will be described.

図示されているように、冷媒回路１は少なくとも、圧縮機１５、凝縮器１６、第１冷却装置１０１、及び第２冷却装置１０２を有している。これを冷却装置１０側から考えると、第１冷却装置１０１、及び第２冷却装置１０２はそれぞれ、前記冷媒回路１の一部を構成可能な装置である。 As shown, the refrigerant circuit 1 has at least a compressor 15, a condenser 16, a first cooling device 101, and a second cooling device 102. Considering this from the cooling device 10 side, the first cooling device 101 and the second cooling device 102 are devices that can form a part of the refrigerant circuit 1, respectively.

冷却装置１０が用いる冷媒は、例えばＨＦＣ（Ｒ１３４ａ）や、地球温暖化防止にさらに配慮したＨＦＯ（Ｒ１２３４ｙｆ）等である。ただし、これらには限定されない。図２の右下に示した黒矢印は、冷媒回路１における冷媒の流れる方向を示している。冷媒は圧縮機１５、凝縮器１６、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２を循環する。 The refrigerant used by the cooling device 10 is, for example, HFC (R134a), HFO (R1234yf) that further considers the prevention of global warming, and the like. However, it is not limited to these. The black arrow shown at the lower right of FIG. 2 indicates the direction in which the refrigerant flows in the refrigerant circuit 1. The refrigerant circulates in the compressor 15, the condenser 16, the first cooling device 101, and the second cooling device 102.

また、冷媒回路１は、第１冷媒管１１、第２冷媒管１２を備えている。第１冷媒管１１は、凝縮器１６から第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２へ冷媒を流す冷媒管であり、この管を通る冷媒は高圧になっている。第２冷媒管１２は、第１冷却装置１０１及び
第２冷却装置１０２から圧縮機１５へ冷媒を流す冷媒管であり、この管を通る冷媒は低圧になっている。 Further, the refrigerant circuit 1 includes a first refrigerant pipe 11 and a second refrigerant pipe 12. The first refrigerant pipe 11 is a refrigerant pipe that allows the refrigerant to flow from the condenser 16 to the first cooling device 101 and the second cooling device 102, and the refrigerant passing through this pipe has a high pressure. The second refrigerant pipe 12 is a refrigerant pipe that allows the refrigerant to flow from the first cooling device 101 and the second cooling device 102 to the compressor 15, and the refrigerant passing through the pipe has a low pressure.

ここで、冷媒回路１にはさらに膨張弁１３が含まれる。膨張弁１３は、車両用空調装置用膨張弁であり、ＴＸＶ（Thermal Expansion Valve）である。膨張弁１３については後述する。 Here, the refrigerant circuit 1 further includes an expansion valve 13. The expansion valve 13 is an expansion valve for a vehicle air conditioner and is a TXV (Thermal Expansion Valve). The expansion valve 13 will be described later.

以上に示したように、第１冷却装置１０１、第２冷却装置１０２、第１冷媒管１１、第２冷媒管１２、膨張弁１３、圧縮機１５、凝縮器１６、がそれぞれ、冷媒回路１の一部を構成可能である。 As shown above, the first cooling device 101, the second cooling device 102, the first refrigerant pipe 11, the second refrigerant pipe 12, the expansion valve 13, the compressor 15, and the condenser 16 are each of the refrigerant circuit 1. Part of it is configurable.

なお、図示されているように、冷媒回路１は、第２膨張弁１４や空調装置１７等の他の構成要素を備えていてもよい。冷媒回路１は、空調装置１７にも冷媒を供給し、この冷媒の気化熱で車室内に送風する空気を冷却する。すなわち冷媒回路１を、車内エアコンの用途に加えて、電池モジュール２の冷却（図１参照）用途で用いてよい。 As shown in the figure, the refrigerant circuit 1 may include other components such as the second expansion valve 14 and the air conditioner 17. The refrigerant circuit 1 also supplies the refrigerant to the air conditioner 17, and cools the air blown into the vehicle interior by the heat of vaporization of the refrigerant. That is, the refrigerant circuit 1 may be used for cooling the battery module 2 (see FIG. 1) in addition to the use for the in-vehicle air conditioner.

以上のような構成の冷媒回路１に対して、本開示の電池温度調整装置３は、第１冷却装置１０１、第２冷却装置１０２、第１冷媒管１１、第２冷媒管１２、膨張弁１３を備えている。そして、この電池温度調整装置３が、電池モジュール２を冷却する（図１参照）。また、電池温度調整装置３は、車両５００に搭載可能である。 With respect to the refrigerant circuit 1 having the above configuration, the battery temperature adjusting device 3 of the present disclosure includes the first cooling device 101, the second cooling device 102, the first refrigerant pipe 11, the second refrigerant pipe 12, and the expansion valve 13. It has. Then, the battery temperature adjusting device 3 cools the battery module 2 (see FIG. 1). Further, the battery temperature adjusting device 3 can be mounted on the vehicle 500.

以上、冷媒回路１および、本開示の電池温度調整装置３の基本的構成を説明した。次に、冷媒回路１を流れる冷媒が、各所でどのような状態となるかについて、図２を参照しつつ簡単に説明する。 The basic configuration of the refrigerant circuit 1 and the battery temperature adjusting device 3 of the present disclosure has been described above. Next, what kind of state the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 1 will be in each place will be briefly described with reference to FIG.

圧縮機１５で圧縮された冷媒は、高温高圧のガス状となる。圧力上昇により冷媒の沸点が上昇するので、冷媒は気体から液体へと凝縮しやすくなっている。凝縮器１６においてこの冷媒は冷却され（外部へと熱を排出し）、冷媒は凝縮、液化される。 The refrigerant compressed by the compressor 15 becomes a high-temperature and high-pressure gaseous. Since the boiling point of the refrigerant rises as the pressure rises, the refrigerant tends to condense from a gas to a liquid. In the condenser 16, the refrigerant is cooled (heat is discharged to the outside), and the refrigerant is condensed and liquefied.

高温高圧の液となった冷媒は、第１冷媒管１１に配置された膨張弁１３へ到達する。膨張弁１３は、第１冷媒管１１を流れる冷媒に対して通過断面積を制御することができる。液状冷媒を小さな孔から噴射させ、低温・低圧の霧状にすることで、液状の冷媒を蒸発しやすい状態にする。 The refrigerant that has become a high-temperature and high-pressure liquid reaches the expansion valve 13 arranged in the first refrigerant pipe 11. The expansion valve 13 can control the passage cross-sectional area with respect to the refrigerant flowing through the first refrigerant pipe 11. By injecting the liquid refrigerant through a small hole to form a low-temperature, low-pressure mist, the liquid refrigerant is easily evaporated.

なお、膨張弁１３は、第２冷媒管１２の所定の位置に感温筒を取り付けることで、前記所定の場所に流れる冷媒の温度に対応して、前記通過断面積を制御することができる。 The expansion valve 13 can control the passage cross-sectional area in response to the temperature of the refrigerant flowing in the predetermined place by attaching the temperature sensitive cylinder to the predetermined position of the second refrigerant pipe 12.

膨張弁１３を通過した冷媒は、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２へ流入し、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２内で蒸発する。すなわち、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２は蒸発器の役割を果たす。蒸発した冷媒は周りの熱を奪う。すなわち、電池モジュール２の熱を奪うことにより、電池モジュール２を冷却することができる。 The refrigerant that has passed through the expansion valve 13 flows into the first cooling device 101 and the second cooling device 102, and evaporates in the first cooling device 101 and the second cooling device 102. That is, the first cooling device 101 and the second cooling device 102 play the role of an evaporator. The evaporated refrigerant takes away heat from the surroundings. That is, the battery module 2 can be cooled by removing the heat of the battery module 2.

第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２から出た冷媒は、第２冷媒管１２を通って圧縮機１５へと到達し、再び圧縮される。以下、このサイクルが繰り返される。 The refrigerant discharged from the first cooling device 101 and the second cooling device 102 reaches the compressor 15 through the second refrigerant pipe 12 and is compressed again. Hereinafter, this cycle is repeated.

以上のようにして、冷却装置１０を用いて車載の電池モジュール２を冷却することができるのだが、上述のように冷却装置１０は１つだけとは限らない。例えば車体下部には梁などが設けられるので凹凸があり、面積の大きな冷却プレート１枚のみを配置できるとも限らない。すなわち、複数の冷却装置１０を設けることがある。この場合に、温度のばら
つきの問題が顕在化する。 As described above, the vehicle-mounted battery module 2 can be cooled by using the cooling device 10, but the number of cooling devices 10 is not limited to one as described above. For example, since a beam or the like is provided at the lower part of the vehicle body, there is unevenness, and it is not always possible to arrange only one cooling plate having a large area. That is, a plurality of cooling devices 10 may be provided. In this case, the problem of temperature variation becomes apparent.

図３に示すのは、複数の冷却装置１０を接続した構成の検討例を示す図であり、（ａ）第１検討例、（ｂ）第２検討例、（ｃ）第３検討例である。 FIG. 3 is a diagram showing a study example of a configuration in which a plurality of cooling devices 10 are connected, and is (a) a first study example, (b) a second study example, and (c) a third study example. ..

図３（ａ）は第１検討例を示している。第１検討例においては、冷却装置１０を複数並べて、各冷却装置１０に共通の膨張弁１３（ＴＸＶ）を1つ配置し、全体の加熱度を制御する。前記構成は、安価に製作できるという利点を有する。しかし、冷却装置１０毎の流入冷媒の乾き度ばらつきや、冷却プレート出口のＳＨ（加熱度）ばらつきを起因とした温度ばらつきが発生する。各冷却装置１０内においても、通路の圧力損失により冷媒圧力低下（すなわち、飽和温度も低下する）による温度ばらつきや、各冷却装置１０内の冷媒分布偏りによる温度ばらつきが存在する。 FIG. 3A shows an example of the first study. In the first study example, a plurality of cooling devices 10 are arranged side by side, and one expansion valve 13 (TXV) common to each cooling device 10 is arranged to control the overall heating degree. The configuration has the advantage that it can be manufactured at low cost. However, temperature variations occur due to variations in the dryness of the inflowing refrigerant for each cooling device 10 and variations in the SH (heating degree) at the outlet of the cooling plate. Even in each of the cooling devices 10, there are temperature variations due to a decrease in refrigerant pressure (that is, a decrease in saturation temperature) due to pressure loss in the passage, and temperature variations due to a bias in the distribution of refrigerant in each cooling device 10.

図３（ｂ）は第２検討例を示している。冷媒のほかに冷却水も各冷却装置１０内を循環させる水冷ハイブリッド化し、各冷却装置１０に並列に冷却水配管を接続することにより温度ばらつきを低減する。例えば、冷却水だけで冷却して温度ばらつきが±１０度程ある場合、或いは冷媒だけで冷却して温度ばらつきが±１０度程ある場合でも、この様な水・冷媒ハイブリッドの構成により温度ばらつきが±５度以下に抑えられる場合もある。しかし、複数ある冷却装置１０間の冷媒起因の温度ばらつきが増大すると、この温度ばらつきへの対応が難しい。 FIG. 3B shows an example of the second study. In addition to the refrigerant, cooling water is also made into a water-cooled hybrid that circulates in each cooling device 10, and temperature variation is reduced by connecting cooling water pipes in parallel to each cooling device 10. For example, even when cooling with only cooling water and having a temperature variation of about ± 10 degrees, or when cooling with only a refrigerant and having a temperature variation of about ± 10 degrees, the temperature variation varies depending on the configuration of such a water / refrigerant hybrid. It may be suppressed to ± 5 degrees or less. However, if the temperature variation caused by the refrigerant between the plurality of cooling devices 10 increases, it is difficult to deal with this temperature variation.

図３（ｃ）は第３検討例を示している。冷却装置１０毎に膨張弁１３（ＴＸＶ）が設けられている。各冷却装置１０の冷媒流量を個別に制御することで、冷却装置１０の間の温度ばらつきを極力抑える構成とした。しかし、低負荷時の冷媒流量が、各膨張弁１３の最低流量×冷却装置の数となるため、流量過多となる問題が発生した。また、そもそも膨張弁は高価であり、膨張弁１３を複数設けることによるコスト増大という問題も生じた。 FIG. 3C shows an example of the third study. An expansion valve 13 (TXV) is provided for each cooling device 10. By individually controlling the flow rate of the refrigerant in each cooling device 10, the temperature variation between the cooling devices 10 is suppressed as much as possible. However, since the refrigerant flow rate at the time of low load is the minimum flow rate of each expansion valve 13 × the number of cooling devices, there is a problem that the flow rate becomes excessive. Further, the expansion valve is expensive in the first place, and there is a problem that the cost is increased by providing a plurality of expansion valves 13.

次に、低圧オリフィスを用いた構成例について説明する。図４は、低圧オリフィスを用いた構成例を示す図であり、（ａ）概念図、（ｂ）当該構成例に対応するモリエル線図である。 Next, a configuration example using the low-voltage orifice will be described. FIG. 4 is a diagram showing a configuration example using a low-voltage orifice, (a) a conceptual diagram, and (b) a Moriel diagram corresponding to the configuration example.

図４に示した構成例においては、各冷却装置に共通の膨張弁（ＴＸＶ）を設けて、さらに低圧オリフィスを図示した位置に設置して、二段減圧を行っている。また、冷却装置から冷媒が出た所に膨張弁の感温部があり、この場所の冷媒温度によって、膨張弁減圧部における膨張弁の絞り度合いを制御し、冷媒の流量を調節している。 In the configuration example shown in FIG. 4, a common expansion valve (TXV) is provided in each cooling device, and a low-pressure orifice is further installed at the position shown in the drawing to perform two-stage depressurization. Further, there is a temperature sensitive part of the expansion valve at the place where the refrigerant is discharged from the cooling device, and the degree of throttle of the expansion valve in the pressure reducing part of the expansion valve is controlled by the temperature of the refrigerant at this place to adjust the flow rate of the refrigerant.

冷却装置と膨張弁感温部の間に低圧オリフィスを追加することにより、モリエル線図上では図４（ｂ）のようになる。 By adding a low-pressure orifice between the cooling device and the temperature-sensitive part of the expansion valve, it becomes as shown in FIG. 4 (b) on the Moriel diagram.

図４（ｂ）の実線は、低圧オリフィスを設けた状態での冷凍サイクルを示している。一方、図４（ｂ）の破線は、低圧オリフィスを設けなかった場合の冷凍サイクルを示している。図から明らかなように、低圧オリフィスの追加によって、冷却装置を通過する冷媒の圧力が上昇する。低圧オリフィスは径を絞った管であり、冷媒が低圧オリフィスを通過すると減圧がなされるのは、膨張弁と同様である。 The solid line in FIG. 4B shows the refrigeration cycle with the low pressure orifice provided. On the other hand, the broken line in FIG. 4B shows the refrigeration cycle when the low pressure orifice is not provided. As is clear from the figure, the addition of the low pressure orifice increases the pressure of the refrigerant passing through the cooling system. The low-pressure orifice is a tube with a narrow diameter, and when the refrigerant passes through the low-pressure orifice, the pressure is reduced as in the expansion valve.

その結果、冷却装置の出口付近の冷媒は、飽和蒸気線を加熱蒸気域方向にまたぐ前の状態、つまり気液二相の湿り蒸気域にある。これを言い換えると、冷媒の中に液相状態の冷媒がまだ残った状態である。したがって、ＳＨ（加熱度）ばらつき起因の温度ばらつきは起きない点が好適である。 As a result, the refrigerant near the outlet of the cooling device is in the state before straddling the saturated steam line in the direction of the heated steam region, that is, in the gas-liquid two-phase wet steam region. In other words, the refrigerant in the liquid phase state still remains in the refrigerant. Therefore, it is preferable that the temperature variation due to the SH (heating degree) variation does not occur.

しかしながら、図４に示した構成例では、冷却装置の出口付近に、低圧オリフィスによって栓をした状態となるため、冷却装置内の冷媒の圧力は、図示したように上昇（破線から実線へ）する。 However, in the configuration example shown in FIG. 4, the pressure of the refrigerant in the cooling device rises (from the broken line to the solid line) as shown in the figure because the plug is plugged by the low pressure orifice near the outlet of the cooling device. ..

すると、圧力上昇に応じて、冷媒自体の温度も上昇する為、冷却対象である電池モジュールと、冷却装置内の冷媒との温度差が縮小する。この温度差は大きい方が冷却効率は良いので、図４に示した構成例は、温度ばらつきに対応する点では好適であるが、その代わりに、冷却効率が下がる。 Then, the temperature of the refrigerant itself rises as the pressure rises, so that the temperature difference between the battery module to be cooled and the refrigerant in the cooling device is reduced. The larger the temperature difference, the better the cooling efficiency. Therefore, the configuration example shown in FIG. 4 is suitable in terms of dealing with temperature variations, but instead, the cooling efficiency is lowered.

そこで本願発明者は、各冷却装置内部の冷媒ガス過熱度ばらつきの抑制を、冷却能力の低下を伴わずに実現できる電池温度調整装置を開発した。 Therefore, the inventor of the present application has developed a battery temperature adjusting device that can suppress variations in the degree of superheat of the refrigerant gas inside each cooling device without reducing the cooling capacity.

なお、図２に基づいて前述したように、本開示の電池温度調整装置３は、少なくとも、第１冷却装置１０１、第２冷却装置１０２、第１冷媒管１１、第２冷媒管１２、膨張弁１３を備える。ただし、これ以外の構成要素を備えていてもよい。例えば、電池温度調整装置３は、第３冷却装置１０３（図１参照）を更に備えていてもよい。以下、電池モジュール２や冷却装置１０が２つずつ存在する前提で、実施形態を説明するが、冷却装置１０の数等はこれには限られず、３つ以上であってもよい。 As described above based on FIG. 2, the battery temperature adjusting device 3 of the present disclosure includes at least the first cooling device 101, the second cooling device 102, the first refrigerant pipe 11, the second refrigerant pipe 12, and the expansion valve. 13 is provided. However, it may have other components. For example, the battery temperature adjusting device 3 may further include a third cooling device 103 (see FIG. 1). Hereinafter, embodiments will be described on the premise that there are two battery modules 2 and two cooling devices 10, but the number of cooling devices 10 and the like is not limited to this, and may be three or more.

図５は、本開示の電池温度調整装置３の第１の実施形態を示す図であり、（ａ）概念図、（ｂ）当該実施形態に対応するモリエル線図である。 FIG. 5 is a diagram showing a first embodiment of the battery temperature adjusting device 3 of the present disclosure, which is (a) a conceptual diagram and (b) a Moriel diagram corresponding to the embodiment.

図５（ａ）に示すように、本開示の第１実施形態に係る電池温度調整装置３は、第１冷却装置１０１、第２冷却装置１０２、第１冷媒管１１、第２冷媒管１２を備える。また、第１実施形態に係る電池温度調整装置３は、第１冷媒管１１に配置され、前記第１冷媒管１１を流れる前記冷媒に対して通過断面積を制御する膨張弁１３を備えている。 As shown in FIG. 5A, the battery temperature adjusting device 3 according to the first embodiment of the present disclosure includes a first cooling device 101, a second cooling device 102, a first refrigerant pipe 11, and a second refrigerant pipe 12. Be prepared. Further, the battery temperature adjusting device 3 according to the first embodiment includes an expansion valve 13 which is arranged in the first refrigerant pipe 11 and controls the passage cross-sectional area of the refrigerant flowing through the first refrigerant pipe 11. ..

前記膨張弁１３は、第２冷媒管１２の所定の位置における、第２冷媒管１２を流れる冷媒の温度に対応して、前記通過断面積を制御している。 The expansion valve 13 controls the passage cross-sectional area in accordance with the temperature of the refrigerant flowing through the second refrigerant pipe 12 at a predetermined position of the second refrigerant pipe 12.

本開示の第１実施形態に係る電池温度調整装置３は、熱交換器ＨＸを備える。この熱交換器ＨＸは、第２冷媒管１２において所定の位置と第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２との間を流れる前記冷媒と、第１冷媒管１１において膨張弁１３と圧縮機１５（図２参照）との間を流れる冷媒との間で熱交換を行うものである。例えば、図５（ａ）に示した箇所で、冷媒同士の熱交換を行う。 The battery temperature adjusting device 3 according to the first embodiment of the present disclosure includes a heat exchanger HX. The heat exchanger HX includes the refrigerant flowing between a predetermined position in the second refrigerant pipe 12 and the first cooling device 101 and the second cooling device 102, and the expansion valve 13 and the compressor 15 in the first refrigerant pipe 11. Heat exchange is performed with the refrigerant flowing between (see FIG. 2). For example, heat exchange between the refrigerants is performed at the location shown in FIG. 5A.

ここで、便宜上、第２冷媒管１２において所定の位置と第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２との間を、熱交換ポイントＡと表記する。また、第１冷媒管１１において膨張弁１３と圧縮機１５との間を、熱交換ポイントＢと表現する。すると、上記の熱交換器ＨＸは、熱交換ポイントＡと熱交換ポイントＢとの間で冷媒同士の熱交換を行うものである、と表現することができる。 Here, for convenience, the area between the predetermined position in the second refrigerant pipe 12 and the first cooling device 101 and the second cooling device 102 is referred to as a heat exchange point A. Further, in the first refrigerant pipe 11, the area between the expansion valve 13 and the compressor 15 is referred to as a heat exchange point B. Then, it can be expressed that the above heat exchanger HX exchanges heat between the refrigerants between the heat exchange point A and the heat exchange point B.

上記の熱交換器ＨＸによる熱交換が、図５（ｂ）に示されている。図に表記したように、熱交換ポイントＡは、モリエル線図の右下に存在している。また、熱交換ポイントＢは、モリエル線図の左上に存在している。 The heat exchange by the heat exchanger HX described above is shown in FIG. 5 (b). As shown in the figure, the heat exchange point A exists at the lower right of the Moriel diagram. Further, the heat exchange point B exists in the upper left of the Moriel diagram.

熱交換ポイントＡについて説明する。第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２を出た冷媒は、熱交換器ＨＸに入る。この時、熱交換器ＨＸの入り口に存在する抵抗により、若干の圧力低下が生じ得る。ただしこの圧力低下は、低圧オリフィス程の大きな低下ではない。また、図示しているように、熱交換ポイントＡにおいて、熱交換器ＨＸの中を冷媒
が通っている間に、モリエル線図の飽和蒸気線を、湿り蒸気域から加熱蒸気域方向にまたいでいる。 The heat exchange point A will be described. The refrigerant exiting the first cooling device 101 and the second cooling device 102 enters the heat exchanger HX. At this time, a slight pressure drop may occur due to the resistance existing at the inlet of the heat exchanger HX. However, this pressure drop is not as great as the low pressure orifice. Further, as shown in the figure, at the heat exchange point A, while the refrigerant is passing through the heat exchanger HX, the saturated steam line of the Moriel diagram is straddled from the wet steam region to the heated steam region. There is.

すなわち、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２を出た直後の冷媒は、気液二相の湿り蒸気域にある。これを言い換えると、冷媒の中に液相状態の冷媒がまだ残った状態である。したがって、ＳＨ（加熱度）ばらつき起因の温度ばらつきを抑制することができる。 That is, the refrigerant immediately after leaving the first cooling device 101 and the second cooling device 102 is in the gas-liquid two-phase moist steam region. In other words, the refrigerant in the liquid phase state still remains in the refrigerant. Therefore, temperature variation due to SH (heating degree) variation can be suppressed.

その一方で、熱交換器ＨＸは、低圧オリフィスのような大きな圧力低下を起こさないので、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２内を通過する冷媒の温度上昇は抑制される。その結果、冷却対象である電池モジュール２と、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２内の冷媒との温度差を大きなまま保つことができる。よって、冷却効率を大きく下げずに維持することができる。 On the other hand, since the heat exchanger HX does not cause a large pressure drop like the low pressure orifice, the temperature rise of the refrigerant passing through the first cooling device 101 and the second cooling device 102 is suppressed. As a result, the temperature difference between the battery module 2 to be cooled and the refrigerants in the first cooling device 101 and the second cooling device 102 can be kept large. Therefore, the cooling efficiency can be maintained without being significantly reduced.

また、本開示の上記構成であれば、冷凍サイクル上の冷却能力の低減も、以下に説明するように抑制することができる。 Further, with the above configuration of the present disclosure, reduction of the cooling capacity in the refrigeration cycle can be suppressed as described below.

上述のように、本開示の第１実施形態に係る電池温度調整装置３は、熱交換器ＨＸを備える。この熱交換器ＨＸは、上述のように、熱交換ポイントＡと熱交換ポイントＢとの間の熱交換を行う。この時、熱交換ポイントＡを流れる冷媒の温度よりも、熱交換ポイントＢを流れる冷媒の温度の方が、温度が高い。 As described above, the battery temperature adjusting device 3 according to the first embodiment of the present disclosure includes a heat exchanger HX. As described above, this heat exchanger HX exchanges heat between the heat exchange point A and the heat exchange point B. At this time, the temperature of the refrigerant flowing through the heat exchange point B is higher than the temperature of the refrigerant flowing through the heat exchange point A.

つまり、熱交換ポイントＢにある冷媒を、熱交換ポイントＡにある冷媒によって更に冷やすことにより、過冷却度を稼ぐことができる。図５（ｂ）のモリエル線図で表現すると、熱交換ポイントＢにおいて、飽和液線を湿り蒸気域から過冷却液域へと大きくまたいでから、膨張弁１３によって減圧されることになる。その結果、冷凍サイクルが横長に（左側に）延びる。 That is, the degree of supercooling can be obtained by further cooling the refrigerant at the heat exchange point B with the refrigerant at the heat exchange point A. Expressed by the Moriel diagram of FIG. 5B, at the heat exchange point B, the saturated liquid line is largely straddled from the wet steam area to the supercooled liquid area, and then the pressure is reduced by the expansion valve 13. As a result, the refrigeration cycle extends horizontally (to the left).

蒸発器に相当する第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２の、冷凍サイクル内部における冷却能力は、（エンタルピーの変動×流量）である。従って、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２の冷却能力は、冷凍サイクルが横長に（左に）延びた分だけ増えることになる。この増大した冷却能力によって、上記冷却効率の微小な減少を補うことができる。 The cooling capacity of the first cooling device 101 and the second cooling device 102 corresponding to the evaporator inside the refrigeration cycle is (variation of enthalpy × flow rate). Therefore, the cooling capacity of the first cooling device 101 and the second cooling device 102 is increased by the amount that the refrigeration cycle is extended horizontally (to the left). This increased cooling capacity can compensate for the small decrease in cooling efficiency.

以上のように、本開示の第１実施形態に係る電池温度調整装置３は、冷却性能低下を抑えつつ、複数の冷却装置１０１、１０２の間の温度ばらつきも抑制することができる。 As described above, the battery temperature adjusting device 3 according to the first embodiment of the present disclosure can suppress the temperature variation between the plurality of cooling devices 101 and 102 while suppressing the deterioration of the cooling performance.

ここで再び、図２を参照すると、第１冷媒管１１は分岐部１１１を有している。この分岐部１１１から、第１冷却装置１０１に前記冷媒が流され、分岐部１１１から第２冷却装置１０２に冷媒が流される。 Here again, referring to FIG. 2, the first refrigerant pipe 11 has a branch portion 111. The refrigerant is flowed from the branch portion 111 to the first cooling device 101, and the refrigerant is flowed from the branch portion 111 to the second cooling device 102.

また、第２冷媒管１２は合流部１２１を有している。第１冷却装置１０１から合流部１２１に冷媒が流され、第２冷却装置１０２から合流部１２１に冷媒が流されている。そして、合流部１２１において合流した冷媒が圧縮機１５に流される。 Further, the second refrigerant pipe 12 has a merging portion 121. The refrigerant is flowed from the first cooling device 101 to the merging portion 121, and the refrigerant is flowing from the second cooling device 102 to the merging portion 121. Then, the refrigerant merged at the merging portion 121 is flowed to the compressor 15.

このとき、第２冷媒管１２の前記所定の位置は、合流部１２１と圧縮機１５の間にあってよい。すなわち、複数の冷却装置１０１、１０２から流れてきた冷媒が合流した後の位置に、膨張弁１３の感温部を設ける。前記構成により、合流後の冷媒の温度に応じて、膨張弁１３の開閉を制御できるため、複数の冷却装置を備えた電池温度調整装置３の全体的な流量調整を行うことができる。 At this time, the predetermined position of the second refrigerant pipe 12 may be between the merging portion 121 and the compressor 15. That is, the temperature sensitive portion of the expansion valve 13 is provided at a position after the refrigerants flowing from the plurality of cooling devices 101 and 102 merge. With the above configuration, the opening and closing of the expansion valve 13 can be controlled according to the temperature of the refrigerant after merging, so that the overall flow rate of the battery temperature adjusting device 3 provided with a plurality of cooling devices can be adjusted.

なお、前記第１冷媒管１１において、前記凝縮器１６と前記膨張弁１３との間の前記冷媒の温度は、前記第２冷媒管１２において、前記合流部１２１と前記熱交換器ＨＸとの間の前記冷媒の温度より高い。 In the first refrigerant pipe 11, the temperature of the refrigerant between the condenser 16 and the expansion valve 13 is set between the merging portion 121 and the heat exchanger HX in the second refrigerant pipe 12. It is higher than the temperature of the refrigerant.

次に、上述のような電池温度調整装置３を、筐体αに収容する形態について説明する。図６は、筐体αが収容する構成要素を示す側面図である。筐体αは、電池パックとも呼ばれており、電池モジュール２と、電池モジュール２を冷却するための冷却装置１０を備えている。冷却装置１０は、本例においては、プレート状のものであり、冷却プレートとも呼ばれている。 Next, a mode in which the battery temperature adjusting device 3 as described above is housed in the housing α will be described. FIG. 6 is a side view showing a component housed in the housing α. The housing α is also called a battery pack, and includes a battery module 2 and a cooling device 10 for cooling the battery module 2. In this example, the cooling device 10 has a plate shape and is also called a cooling plate.

本例において、筐体αは電池モジュール２を２つ収容している。すなわち、第１電池モジュール２１と第２電池モジュール２２である。ただし、電池モジュール２の数は２つには限られず、３つ以上であってもよい。 In this example, the housing α houses two battery modules 2. That is, the first battery module 21 and the second battery module 22. However, the number of battery modules 2 is not limited to two, and may be three or more.

本例において、筐体αは冷却装置１０を２つ収容している。すなわち、第１冷却装置１０１と第２冷却装置１０２である。ただし、冷却装置１０の数は２つには限られず、３つや以上であってもよい。 In this example, the housing α houses two cooling devices 10. That is, the first cooling device 101 and the second cooling device 102. However, the number of cooling devices 10 is not limited to two, and may be three or more.

この図６においては、電池モジュール２と冷却装置１０とが１対１対応になるように配置されている。ただし、１対１対応には限定されず、電池モジュール２の数と冷却装置１０との数は相違していてもよい。また、電池モジュール２と冷却装置１０が少なくとも重なるように配置されてよい。 In FIG. 6, the battery module 2 and the cooling device 10 are arranged so as to have a one-to-one correspondence. However, the correspondence is not limited to one-to-one, and the number of battery modules 2 and the number of cooling devices 10 may be different. Further, the battery module 2 and the cooling device 10 may be arranged so as to at least overlap each other.

第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２にはそれぞれ、第１冷媒管１１と第２冷媒管１２が図のように接続されている。第１冷媒管１１及び第２冷媒管１２は筐体αの外部まで延びており、筐体αの外部に、上述の膨張弁１３及び熱交換器ＨＸが配置される。 The first refrigerant pipe 11 and the second refrigerant pipe 12 are connected to the first cooling device 101 and the second cooling device 102, respectively, as shown in the figure. The first refrigerant pipe 11 and the second refrigerant pipe 12 extend to the outside of the housing α, and the expansion valve 13 and the heat exchanger HX described above are arranged outside the housing α.

なお、筐体αの内部空間に余裕がある場合には、筐体αが収容する構成要素を示す側面図である図７に示したように、熱交換器ＨＸを筐体αの中に収容してよい。なお、膨張弁１３を更に筐体αの中に収容してもよい。これらの部材を筐体αの中に収容すれば、筐体αの外部に設けるべき部材が減る。その結果、筐体αを車両５００等に配置しやすくなる。 If there is a margin in the internal space of the housing α, the heat exchanger HX is housed in the housing α as shown in FIG. 7, which is a side view showing the components housed in the housing α. You can do it. The expansion valve 13 may be further housed in the housing α. If these members are housed in the housing α, the number of members to be provided outside the housing α is reduced. As a result, the housing α can be easily arranged in the vehicle 500 or the like.

次に、冷媒に加えて冷却水を用いる、本開示の第２実施形態に係る電池温度調整装置３の構成について、図２、図８〜図１１を用いて説明する。 Next, the configuration of the battery temperature adjusting device 3 according to the second embodiment of the present disclosure, which uses cooling water in addition to the refrigerant, will be described with reference to FIGS. 2, 8 to 11.

図２に示すように、本開示の第２実施形態に係る電池温度調整装置３は、冷却水回路４を更に備えてよい。冷却水回路４は、配管内の冷却水を流すためのポンプ４１を備えている。ポンプ４１は冷却水を、例えば図２の白矢印の方向に流す。また、冷却水回路４は、水リザーバ４２やヒータ４５等を備えていてもよい。 As shown in FIG. 2, the battery temperature adjusting device 3 according to the second embodiment of the present disclosure may further include a cooling water circuit 4. The cooling water circuit 4 includes a pump 41 for flowing cooling water in the pipe. The pump 41 causes the cooling water to flow in the direction of the white arrow in FIG. 2, for example. Further, the cooling water circuit 4 may include a water reservoir 42, a heater 45, and the like.

次に、図８に基づいて説明する。図８は、本開示の電池温度調整装置３の第２の実施形態を示す図であり、（ａ）概念図、（ｂ）当該実施形態に対応するモリエル線図である。 Next, it will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the battery temperature adjusting device 3 of the present disclosure, which is (a) a conceptual diagram and (b) a Moriel diagram corresponding to the embodiment.

図２と同様、図８（ａ）においても、ポンプ４１及び水リザーバ４２を備えた冷却水回路４が示されている。また、冷却水回路４は、配管４３及び配管４４を更に備えている。冷却水の流れは白矢印で示されている。ポンプ４１から出た冷却水は、配管４４を通って第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２に入る。続いて、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２を通過して出てきた冷却水は、配管４３を通って水リザーバ４２に貯水
された後、ポンプ４１に戻る。以後、このサイクルが繰り返される。 Similar to FIG. 2, FIG. 8A also shows a cooling water circuit 4 including a pump 41 and a water reservoir 42. Further, the cooling water circuit 4 further includes a pipe 43 and a pipe 44. The flow of cooling water is indicated by a white arrow. The cooling water discharged from the pump 41 enters the first cooling device 101 and the second cooling device 102 through the pipe 44. Subsequently, the cooling water that has passed through the first cooling device 101 and the second cooling device 102 is stored in the water reservoir 42 through the pipe 43, and then returns to the pump 41. After that, this cycle is repeated.

以上を前提に説明すると、第２冷媒管１２における、第１冷却装置１０１及び／又は第２冷却装置１０２と所定の位置の間を流れる冷媒と、冷却水回路４における冷却水との間で熱交換を行うように、冷却水回路４が配置されてよい。 Explaining on the premise of the above, heat is generated between the refrigerant flowing between the first cooling device 101 and / or the second cooling device 102 and the predetermined position in the second refrigerant pipe 12 and the cooling water in the cooling water circuit 4. The cooling water circuit 4 may be arranged so as to perform replacement.

ここで、第２冷媒管１２における、第１冷却装置１０１及び／又は第２冷却装置１０２と所定の位置の間を、前記第１実施形態において、熱交換ポイントＡと表現した。図８（ａ）では、第２冷媒管１２における、この熱交換ポイントＡに相当する箇所が折り曲げられて、冷却水回路４と接する位置まで引き出されている。よって、この引き出された箇所で、冷媒と冷却水との間の熱交換を行うことができる。 Here, in the second refrigerant pipe 12, the space between the first cooling device 101 and / or the second cooling device 102 and the predetermined position is expressed as the heat exchange point A in the first embodiment. In FIG. 8A, the portion of the second refrigerant pipe 12 corresponding to the heat exchange point A is bent and pulled out to a position in contact with the cooling water circuit 4. Therefore, heat exchange between the refrigerant and the cooling water can be performed at the drawn portion.

そして、熱交換ポイントＡは、蒸発器に相当する第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２の、冷媒についての下流に存在する。蒸発器に相当する第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２を流れる冷媒は二相状態にあり、液相の冷媒が蒸発することにより、温度が下がる。そして、熱交換ポイントＡを流れる冷媒は、上記冷却水回路４を流れる冷却水よりも低温になる。そのため、上記熱交換ポイントＡを流れる冷媒によって、冷却水回路４を流れる冷却水を、冷やすことが可能となる。 The heat exchange point A exists downstream of the refrigerant in the first cooling device 101 and the second cooling device 102 corresponding to the evaporator. The refrigerant flowing through the first cooling device 101 and the second cooling device 102 corresponding to the evaporator is in a two-phase state, and the temperature is lowered by evaporating the liquid-phase refrigerant. Then, the refrigerant flowing through the heat exchange point A has a lower temperature than the cooling water flowing through the cooling water circuit 4. Therefore, the cooling water flowing through the cooling water circuit 4 can be cooled by the refrigerant flowing through the heat exchange point A.

また、上記冷却水回路４を流れる冷却水は、第１冷却装置１０１及び前記第２冷却装置１０２の内少なくとも１つの冷却装置１０を通過してよい。 Further, the cooling water flowing through the cooling water circuit 4 may pass through at least one cooling device 10 of the first cooling device 101 and the second cooling device 102.

図８（ａ）に示した例では、冷却水は上記熱交換ポイントＡを流れる冷媒によって冷やされてから、配管４３によって第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２へと流入し、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２を通過し、配管４４へと流出している。この第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２を通過する冷却水によって、電池モジュール２を冷却することができる。すなわち、電池モジュール２の冷却は、冷媒による冷却と、冷却水による冷却のハイブリッド方式になる。このことにより、電池モジュール２の冷却能力を上げ、冷却装置１０内の温度ばらつきを低減することができる。 In the example shown in FIG. 8A, the cooling water is cooled by the refrigerant flowing through the heat exchange point A, and then flows into the first cooling device 101 and the second cooling device 102 through the pipe 43 to perform the first cooling. It has passed through the device 101 and the second cooling device 102 and has flowed out to the pipe 44. The battery module 2 can be cooled by the cooling water that passes through the first cooling device 101 and the second cooling device 102. That is, the cooling of the battery module 2 is a hybrid system of cooling with a refrigerant and cooling with cooling water. As a result, the cooling capacity of the battery module 2 can be increased and the temperature variation in the cooling device 10 can be reduced.

また、第２冷媒管１２における、第１冷却装置１０１及び／又は第２冷却装置１０２と所定の位置の間を流れる前記冷媒と、冷却水回路４の水リザーバ４２における冷却水との間で熱交換を行うように、冷却水回路４が配置されてよい。 Further, heat is generated between the refrigerant flowing between the first cooling device 101 and / or the second cooling device 102 and a predetermined position in the second refrigerant pipe 12 and the cooling water in the water reservoir 42 of the cooling water circuit 4. The cooling water circuit 4 may be arranged so as to perform replacement.

すなわち、熱交換ポイントＡを流れる冷媒と、水リザーバ４２における冷却水との間で熱交換を行うのだが、図８（ａ）に示した例では、第２冷媒管１２における熱交換ポイントＡに相当する箇所が折り曲げられて、水リザーバ４２のある位置まで引き出されている。よって、この引き出された箇所で、冷媒と冷却水との間の熱交換を行うことができる。 That is, heat exchange is performed between the refrigerant flowing through the heat exchange point A and the cooling water in the water reservoir 42. In the example shown in FIG. 8A, the heat exchange point A in the second refrigerant pipe 12 is used. The corresponding portion is bent and pulled out to a certain position of the water reservoir 42. Therefore, heat exchange between the refrigerant and the cooling water can be performed at the drawn portion.

より詳しい例を挙げる。水リザーバ４２は、一定量の冷却水を溜めおくことのできる、タンクの如き部材であって、形状等は特に限定しない。このタンク状の水リザーバ４２の中を、第２冷媒管１２の引き出された箇所が通るように構成すれば、第２冷媒管１２と水リザーバ４２の接触面積が増大し、効率的な熱交換を行うことができる。 Here is a more detailed example. The water reservoir 42 is a member such as a tank that can store a certain amount of cooling water, and the shape and the like are not particularly limited. If the tank-shaped water reservoir 42 is configured so that the drawn portion of the second refrigerant pipe 12 passes through, the contact area between the second refrigerant pipe 12 and the water reservoir 42 increases, and efficient heat exchange occurs. It can be performed.

次に、図８（ｂ）を参照すると、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２を出た冷媒は、冷却水回路４における冷却水と熱交換することで冷媒加熱度上昇している間に、モリエル線図の飽和蒸気線を、湿り蒸気域から加熱蒸気域方向にまたいでいる。 Next, referring to FIG. 8B, the refrigerant exiting the first cooling device 101 and the second cooling device 102 exchanges heat with the cooling water in the cooling water circuit 4, while the degree of heating of the refrigerant increases. In addition, the saturated steam line in the Moriel diagram straddles the wet steam area toward the heated steam area.

すなわち、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２を出た直後の冷媒は、気液二相の湿り蒸気域にある。これを言い換えると、冷媒の中に液相状態の冷媒がまだ残った状態
である。したがって、ＳＨ（加熱度）ばらつき起因の温度ばらつきを抑制することができる。 That is, the refrigerant immediately after leaving the first cooling device 101 and the second cooling device 102 is in the gas-liquid two-phase moist steam region. In other words, the refrigerant in the liquid phase state still remains in the refrigerant. Therefore, temperature variation due to SH (heating degree) variation can be suppressed.

その一方で、冷却水回路４における冷却水との間の熱交換は、低圧オリフィスのような大きな圧力低下を起こさないので、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２内を通過する冷媒の温度上昇は抑制される。その結果、冷却対象である電池モジュール２と、第１冷却装置１０１及び第２冷却装置１０２内の冷媒との温度差を大きなまま保つことができる。よって、冷却効率を大きく下げずに維持することができる。 On the other hand, heat exchange with the cooling water in the cooling water circuit 4 does not cause a large pressure drop unlike the low pressure orifice, so that the temperature of the refrigerant passing through the first cooling device 101 and the second cooling device 102 The rise is suppressed. As a result, the temperature difference between the battery module 2 to be cooled and the refrigerants in the first cooling device 101 and the second cooling device 102 can be kept large. Therefore, the cooling efficiency can be maintained without being significantly reduced.

また、熱交換ポイントＡを流れる冷媒との熱交換によって冷却水が冷やされ、この冷却水が冷却装置１０内を通過するので、冷却装置１０自体の温度が低温を維持することができる。よって、冷却装置１０に接する電池モジュール２を冷却する冷却効率が上昇する。 Further, since the cooling water is cooled by heat exchange with the refrigerant flowing through the heat exchange point A and the cooling water passes through the cooling device 10, the temperature of the cooling device 10 itself can be maintained at a low temperature. Therefore, the cooling efficiency for cooling the battery module 2 in contact with the cooling device 10 is increased.

よって、本開示の第２実施形態に係る電池温度調整装置３は、冷却性能低下を抑えつつ、複数の冷却装置１０１、１０２の間の温度ばらつきも抑制することができる。 Therefore, the battery temperature adjusting device 3 according to the second embodiment of the present disclosure can suppress the temperature variation between the plurality of cooling devices 101 and 102 while suppressing the deterioration of the cooling performance.

図９は、筐体αが収容する構成要素を示す側面図である。図９においては、水リザーバ４２は、筐体αの外部に配置されている。筐体α（電池パック）の内部に余剰スペースが無い時などに、この構成は適している。冷却水回路４内で水を流すポンプ４１も、筐体αの外に配置されている。冷却装置１０に冷却水を流入させる配管４３と、冷却装置１０から冷却水を流出させる配管４４とが筐体αの内部へと挿入され、これらの配管が、第１冷却装置１０１へと接続されている。 FIG. 9 is a side view showing a component housed in the housing α. In FIG. 9, the water reservoir 42 is arranged outside the housing α. This configuration is suitable when there is no extra space inside the housing α (battery pack). A pump 41 for flowing water in the cooling water circuit 4 is also arranged outside the housing α. A pipe 43 for flowing the cooling water into the cooling device 10 and a pipe 44 for discharging the cooling water from the cooling device 10 are inserted into the housing α, and these pipes are connected to the first cooling device 101. ing.

第１冷却装置１０１へ流入した冷却水は、少なくとも第１冷却装置１０１を通過する。ここで、複数の冷却装置１０１、１０２間を連通する冷却水流路（図示省略）を設けて、冷却水が複数の冷却装置１０１、１０２を通過するように構成してもよい。 The cooling water that has flowed into the first cooling device 101 passes through at least the first cooling device 101. Here, a cooling water flow path (not shown) that communicates between the plurality of cooling devices 101 and 102 may be provided so that the cooling water passes through the plurality of cooling devices 101 and 102.

なお、図９においては、熱交換ポイントＡにおける第２冷媒管１２の一部分を、タンク状の水リザーバ４２の中に通している。この構成により、冷却水を水リザーバ４２の内側から冷却することができる。 In FIG. 9, a part of the second refrigerant pipe 12 at the heat exchange point A is passed through the tank-shaped water reservoir 42. With this configuration, the cooling water can be cooled from the inside of the water reservoir 42.

図１０は、筐体αが収容する構成要素を示す側面図である。図９においては、膨張弁１３、水リザーバ４２、ポンプ４１が、筐体αの内部に収容されている。前記構成であれば、筐体の外には配管（第１冷媒管１１、第２冷媒管１２）が設けられるだけなので、筐体α外部に飛び出る部材が減り、筐体αを車両５００等に配置しやすくなる。 FIG. 10 is a side view showing a component housed in the housing α. In FIG. 9, the expansion valve 13, the water reservoir 42, and the pump 41 are housed inside the housing α. With the above configuration, since the pipes (first refrigerant pipe 11, second refrigerant pipe 12) are only provided outside the housing, the number of members protruding to the outside of the housing α is reduced, and the housing α can be used as a vehicle 500 or the like. It will be easier to place.

図１１は、モリエル線図による比較図であり、（ａ）低圧オリフィスを導入した検討例４の場合、（ｂ）本開示の第１実施形態の場合、（ｃ）本開示の第２実施形態の場合である。なお、図１１（ａ）は図４（ｂ）に、図１１（ｂ）は図５（ｂ）に、図１１（ｃ）は図８（ｂ）に、それぞれ対応している。 FIG. 11 is a comparative diagram by a Moriel diagram. In the case of (a) Study Example 4 in which a low pressure orifice is introduced, (b) in the case of the first embodiment of the present disclosure, (c) the second embodiment of the present disclosure This is the case. Note that FIG. 11 (a) corresponds to FIG. 4 (b), FIG. 11 (b) corresponds to FIG. 5 (b), and FIG. 11 (c) corresponds to FIG. 8 (b).

図１１（ａ）の場合、電池モジュール２から冷却装置１０内の冷媒への熱移動が行われる。 In the case of FIG. 11A, heat transfer from the battery module 2 to the refrigerant in the cooling device 10 is performed.

図１１（ｂ）の場合、電池モジュール２から冷却装置１０内の冷媒への熱移動が行われる。また、熱交換器ＨＸにより、冷凍サイクル内で、冷媒から冷媒への熱移動が行われる。その結果、冷凍サイクルの左辺がより左側へと延びる。 In the case of FIG. 11B, heat transfer from the battery module 2 to the refrigerant in the cooling device 10 is performed. In addition, the heat exchanger HX transfers heat from the refrigerant to the refrigerant in the refrigeration cycle. As a result, the left side of the refrigeration cycle extends further to the left.

図１１（ｃ）の場合、電池モジュール２から冷却装置１０内の冷媒への熱移動が行われる。また、電池モジュール２から、冷却装置１０を通過する冷却水へと熱移動が行われ、
この冷却水から冷媒へと更なる熱移動（水リザーバ４２）が行われる。 In the case of FIG. 11C, heat transfer from the battery module 2 to the refrigerant in the cooling device 10 is performed. Further, heat is transferred from the battery module 2 to the cooling water passing through the cooling device 10.
Further heat transfer (water reservoir 42) from the cooling water to the refrigerant is performed.

図１１（ａ）と図１１（ｂ）とを対比すると、図１１（ｂ）の方が、冷却装置１０内を流れる冷媒の蒸発圧力が低い。図１１（ｂ）に示した本開示の第１実施形態の場合は、冷却装置１０の出口付近に、図１１（ａ）に示した減圧用の低圧オリフィスを用いていないからである。蒸発圧力が低いと冷媒の温度も低くなるため、図１１（ｂ）の方が冷却装置１０内を流れる冷媒の温度が低い。 Comparing FIG. 11 (a) and FIG. 11 (b), the evaporation pressure of the refrigerant flowing in the cooling device 10 is lower in FIG. 11 (b). This is because, in the case of the first embodiment of the present disclosure shown in FIG. 11B, the low pressure orifice for decompression shown in FIG. 11A is not used near the outlet of the cooling device 10. Since the temperature of the refrigerant is also low when the evaporation pressure is low, the temperature of the refrigerant flowing in the cooling device 10 is lower in FIG. 11B.

すると、図１１（ｂ）の方が、冷却対象である電池モジュール２（図１参照）と冷媒との温度差が大きくなるため、電池モジュール２の冷却効率が良くなる。よって、より多くの冷媒を流すことで、冷却性能の向上を果たす事ができる。 Then, in FIG. 11B, the temperature difference between the battery module 2 (see FIG. 1) to be cooled and the refrigerant is larger, so that the cooling efficiency of the battery module 2 is improved. Therefore, the cooling performance can be improved by flowing a larger amount of refrigerant.

図１１（ｂ）と図１１（ｃ）とを比較すると、図１１（ｂ）の方が、冷凍サイクルが左側に長くなっている。図１１（ｂ）に示した本開示の第１実施形態の場合は、上述のように、熱交換を冷凍サイクルの内部で行っているからである。 Comparing FIG. 11 (b) and FIG. 11 (c), the refrigeration cycle is longer to the left in FIG. 11 (b). This is because, in the case of the first embodiment of the present disclosure shown in FIG. 11B, heat exchange is performed inside the refrigeration cycle as described above.

一方、冷却装置１０による電池モジュール２の冷却効率の観点からは、図１１（ｂ）の場合、電池モジュール２の熱の移動先は冷媒である。一方、図１１（ｃ）の場合は、電池モジュール２から冷媒への熱移動に加えて、電池モジュール２から冷却水へも熱が移動する。 On the other hand, from the viewpoint of the cooling efficiency of the battery module 2 by the cooling device 10, in the case of FIG. 11B, the heat transfer destination of the battery module 2 is the refrigerant. On the other hand, in the case of FIG. 11C, in addition to the heat transfer from the battery module 2 to the refrigerant, the heat is also transferred from the battery module 2 to the cooling water.

以上を踏まえ、当業者は、要求仕様に応じて、本開示の第１実施形態、及び本開示の第２実施形態を使い分けることが可能である。 Based on the above, those skilled in the art can properly use the first embodiment of the present disclosure and the second embodiment of the present disclosure according to the required specifications.

なお、本開示の第１実施形態と本開示の第２実施形態とを統合して実施しても良い。すなわち、熱交換器ＨＸを上述のように配置した上で、さらに、冷却水回路４も上述のように用いればよい。前記構成であれば、本開示の各実施形態が有する利点を併せて享受することができる。 The first embodiment of the present disclosure and the second embodiment of the present disclosure may be integrated and implemented. That is, after arranging the heat exchanger HX as described above, the cooling water circuit 4 may also be used as described above. With the above configuration, the advantages of each of the embodiments of the present disclosure can be enjoyed together.

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although various embodiments have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the claims, which naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood. In addition, each component in the above embodiment may be arbitrarily combined as long as the gist of the invention is not deviated.

１ 冷媒回路
１０ 冷却装置
１０１ 第１冷却装置
１０２ 第２冷却装置
１０３ 第３冷却装置
１１ 第１冷媒管
１１１ 分岐部
１２ 第２冷媒管
１２１ 合流部
１３ 膨張弁
１４ 第２膨張弁
１５ 圧縮機
１６ 凝縮器
１７ 空調装置
２ 電池モジュール
２１ 第１電池モジュール
２２ 第２電池モジュール
２３ 第３電池モジュール
３ 電池温度調整装置
４ 冷却水回路
４１ ポンプ
４２ 水リザーバ
４３ 配管
４４ 配管
４５ ヒータ
５００ 車両
５０１ 車輪
Ａ 熱交換ポイント
Ｂ 熱交換ポイント
ＨＸ 熱交換器
α 筐体 1 Refrigerant circuit 10 Cooling device 101 First cooling device 102 Second cooling device 103 Third cooling device 11 First refrigerant pipe 111 Branch part 12 Second refrigerant pipe 121 Confluence part 13 Expansion valve 14 Second expansion valve 15 Compressor 16 Condensation Vessel 17 Air conditioner 2 Battery module 21 1st battery module 22 2nd battery module 23 3rd battery module 3 Battery temperature regulator 4 Cooling water circuit 41 Pump 42 Water reservoir 43 Piping 44 Piping 45 Heater 500 Vehicle 501 Wheel A Heat exchange point B Heat exchange point HX heat exchanger α housing

Claims (20)

少なくとも１つの車輪と、
前記車輪を駆動可能な電動機と、
前記電動機に電力を供給可能な第１電池モジュールと、
前記電動機に電力を供給可能な第２電池モジュールと、
少なくとも、圧縮機、凝縮器、第１冷却装置、及び第２冷却装置を有し、冷媒が前記圧縮機、前記凝縮器、前記第１冷却装置、及び前記第２冷却装置を循環する冷媒回路と、
を備える車両であって、
前記第１冷却装置は、前記第１電池モジュールを冷却可能であり、
前記第２冷却装置は、前記第２電池モジュールを冷却可能であり、
前記冷媒回路は、
前記凝縮器から前記第１冷却装置及び前記第２冷却装置へ前記冷媒を流す第１冷媒管と、
前記第１冷却装置及び前記第２冷却装置から前記圧縮機へ前記冷媒を流す第２冷媒管と、
前記第１冷媒管に配置され、前記第１冷媒管を流れる前記冷媒に対して通過断面積を制御する膨張弁と、
を備え、
前記膨張弁は、前記第２冷媒管の所定の位置に流れる前記冷媒の温度に対応して、前記通過断面積を制御し、
前記第２冷媒管において前記所定の位置と前記第１冷却装置及び前記第２冷却装置との間を流れる前記冷媒と、前記第１冷媒管において前記膨張弁と前記圧縮機との間を流れる前記冷媒との間で熱交換を行う、熱交換器を備える、
車両。 With at least one wheel
An electric motor that can drive the wheels and
A first battery module capable of supplying electric power to the electric motor,
A second battery module capable of supplying electric power to the electric motor,
A refrigerant circuit having at least a compressor, a condenser, a first cooling device, and a second cooling device, in which the refrigerant circulates through the compressor, the condenser, the first cooling device, and the second cooling device. ,
It is a vehicle equipped with
The first cooling device can cool the first battery module, and the first cooling device can cool the first battery module.
The second cooling device can cool the second battery module, and the second cooling device can cool the second battery module.
The refrigerant circuit
A first refrigerant pipe for flowing the refrigerant from the condenser to the first cooling device and the second cooling device.
A second refrigerant pipe for flowing the refrigerant from the first cooling device and the second cooling device to the compressor,
An expansion valve arranged in the first refrigerant pipe and controlling the passage cross-sectional area with respect to the refrigerant flowing through the first refrigerant pipe.
With
The expansion valve controls the passage cross-sectional area in response to the temperature of the refrigerant flowing at a predetermined position of the second refrigerant pipe.
The refrigerant flowing between the predetermined position in the second refrigerant pipe and the first cooling device and the second cooling device, and the refrigerant flowing between the expansion valve and the compressor in the first refrigerant pipe. Equipped with a heat exchanger that exchanges heat with the refrigerant
vehicle. 請求項１に記載の車両であって、
前記第１冷媒管は分岐部を有し、前記分岐部から前記第１冷却装置に前記冷媒が流され、前記分岐部から前記第２冷却装置に前記冷媒が流され、
前記第２冷媒管は合流部を有し、前記第１冷却装置から前記合流部に前記冷媒が流され、前記第２冷却装置から前記合流部に前記冷媒が流され、前記合流部において合流した前記冷媒が前記圧縮機に流され、
前記第２冷媒管の前記所定の位置は、前記合流部と前記圧縮機の間にある、
車両。 The vehicle according to claim 1.
The first refrigerant pipe has a branch portion, the refrigerant is flowed from the branch portion to the first cooling device, and the refrigerant is flowed from the branch portion to the second cooling device.
The second refrigerant pipe has a merging portion, the refrigerant is flowed from the first cooling device to the merging portion, the refrigerant is flowed from the second cooling device to the merging portion, and the refrigerant merges at the merging portion. The refrigerant is flowed through the compressor
The predetermined position of the second refrigerant pipe is between the confluence and the compressor.
vehicle. 請求項２に記載の車両であって、
前記第１冷媒管において、前記凝縮器と前記膨張弁との間の前記冷媒の温度は、
前記第２冷媒管において、前記合流部と前記熱交換器との間の前記冷媒の温度より高い、
車両。 The vehicle according to claim 2.
In the first refrigerant pipe, the temperature of the refrigerant between the condenser and the expansion valve is
In the second refrigerant pipe, the temperature of the refrigerant between the confluence and the heat exchanger is higher than the temperature of the refrigerant.
vehicle. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両であって、
少なくとも、前記第１電池モジュール、前記第２電池モジュール、前記第１冷却装置、及び前記第２冷却装置は、所定の筐体の中に収容される、
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 3.
At least, the first battery module, the second battery module, the first cooling device, and the second cooling device are housed in a predetermined housing.
vehicle. 請求項４に記載の車両であって、
前記所定の筐体は、更に前記熱交換器を収容する、
車両。 The vehicle according to claim 4.
The predetermined housing further houses the heat exchanger.
vehicle. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両であって、
前記第１冷却装置は、所定の面を備える冷却プレートを備え、
前記冷却プレートは、前記所定の面を介して前記第１電池モジュールを冷却する、
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 5.
The first cooling device includes a cooling plate having a predetermined surface.
The cooling plate cools the first battery module through the predetermined surface.
vehicle. 請求項６に記載の車両であって、
前記冷却プレートの前記所定の面の、少なくとも一部は平面である、
車両。 The vehicle according to claim 6.
At least a part of the predetermined surface of the cooling plate is flat.
vehicle. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両であって、
冷却水回路を更に備え、
前記第２冷媒管における、前記第１冷却装置及び／又は前記第２冷却装置と前記所定の位置の間を流れる前記冷媒と、前記冷却水回路における冷却水との間で熱交換を行うように、前記冷却水回路が配置されている、
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 7.
Further equipped with a cooling water circuit,
Heat exchange is performed between the refrigerant flowing between the first cooling device and / or the second cooling device and the predetermined position in the second refrigerant pipe and the cooling water in the cooling water circuit. , The cooling water circuit is arranged,
vehicle. 請求項８に記載の車両であって、
前記冷却水は、前記第１冷却装置及び前記第２冷却装置の内少なくとも１つの冷却装置を通過する、
車両。 The vehicle according to claim 8.
The cooling water passes through at least one of the first cooling device and the second cooling device.
vehicle. 請求項８又は請求項９に記載の車両であって、
前記冷却水回路が水リザーバを備え、
前記第２冷媒管における、前記第１冷却装置及び／又は前記第２冷却装置と前記所定の位置の間を流れる前記冷媒と、前記冷却水回路の前記水リザーバにおける冷却水との間で熱交換を行うように、前記冷却水回路が配置されている、
車両。 The vehicle according to claim 8 or 9.
The cooling water circuit comprises a water reservoir
Heat exchange between the refrigerant flowing between the first cooling device and / or the second cooling device and the predetermined position in the second refrigerant pipe and the cooling water in the water reservoir of the cooling water circuit. The cooling water circuit is arranged so as to perform
vehicle. 少なくとも１つの車輪と、
前記車輪を駆動可能な電動機と、
前記電動機に電力を供給可能な第１電池モジュールと、
前記電動機に電力を供給可能な第２電池モジュールと、
少なくとも圧縮機及び凝縮器を有し、冷媒が前記圧縮機及び前記凝縮器を循環する冷媒回路の一部と、
を備える車両に搭載可能な電池温度調整装置であって、
前記冷媒回路の一部を構成可能であり、前記冷媒が循環し、前記第１電池モジュールを冷却可能な第１冷却装置と、
前記冷媒回路の一部を構成可能であり、前記冷媒が循環し、前記第２電池モジュールを冷却可能な第２冷却装置と、
前記冷媒回路の一部を構成可能であり、前記凝縮器から前記第１冷却装置及び前記第２冷却装置へ前記冷媒を流すことが可能な第１冷媒管と、
前記冷媒回路の一部を構成可能であり、前記第１冷却装置及び前記第２冷却装置から前記圧縮機へ前記冷媒を流すことが可能な第２冷媒管と、
前記冷媒回路の一部を構成可能であり、前記第１冷媒管に配置され、前記第１冷媒管を流れる前記冷媒に対して、通過断面積を制御することが可能な膨張弁と、
を備え、
前記膨張弁は、前記第２冷媒管の所定の位置に流れる前記冷媒の温度に対応して、前記通過断面積を制御し、
前記第２冷媒管において前記所定の位置と前記第１冷却装置及び前記第２冷却装置との間を流れる前記冷媒と、前記第１冷媒管において前記膨張弁と前記圧縮機との間を流れる
前記冷媒との間で熱交換を行う、熱交換器を備える、
電池温度調整装置。 With at least one wheel
An electric motor that can drive the wheels and
A first battery module capable of supplying electric power to the electric motor,
A second battery module capable of supplying electric power to the electric motor,
With at least a compressor and a condenser, and a part of the refrigerant circuit in which the refrigerant circulates in the compressor and the condenser.
It is a battery temperature control device that can be mounted on a vehicle equipped with
A first cooling device capable of configuring a part of the refrigerant circuit, circulating the refrigerant, and cooling the first battery module.
A second cooling device capable of configuring a part of the refrigerant circuit, circulating the refrigerant, and cooling the second battery module.
A first refrigerant pipe that can form a part of the refrigerant circuit and allows the refrigerant to flow from the condenser to the first cooling device and the second cooling device.
A second refrigerant pipe that can form a part of the refrigerant circuit and allows the refrigerant to flow from the first cooling device and the second cooling device to the compressor.
An expansion valve that can form a part of the refrigerant circuit, is arranged in the first refrigerant pipe, and can control the passage cross-sectional area of the refrigerant flowing through the first refrigerant pipe.
With
The expansion valve controls the passage cross-sectional area in response to the temperature of the refrigerant flowing at a predetermined position of the second refrigerant pipe.
The refrigerant that flows between the predetermined position in the second refrigerant pipe and the first cooling device and the second cooling device, and the refrigerant that flows between the expansion valve and the compressor in the first refrigerant pipe. Equipped with a heat exchanger that exchanges heat with the refrigerant
Battery temperature regulator. 請求項１１に記載の電池温度調整装置であって、
前記第１冷媒管は分岐部を有し、前記分岐部から前記第１冷却装置に前記冷媒が流され、前記分岐部から前記第２冷却装置に前記冷媒が流され、
前記第２冷媒管は合流部を有し、前記第１冷却装置から前記合流部に前記冷媒が流され、前記第２冷却装置から前記合流部に前記冷媒が流され、前記合流部において合流した前記冷媒が前記圧縮機に流され、
前記第２冷媒管の前記所定の位置は、前記合流部と前記圧縮機の間にある、
電池温度調整装置。 The battery temperature adjusting device according to claim 11.
The first refrigerant pipe has a branch portion, the refrigerant is flowed from the branch portion to the first cooling device, and the refrigerant is flowed from the branch portion to the second cooling device.
The second refrigerant pipe has a merging portion, the refrigerant is flowed from the first cooling device to the merging portion, the refrigerant is flowed from the second cooling device to the merging portion, and the refrigerant is merged at the merging portion. The refrigerant is flowed through the compressor
The predetermined position of the second refrigerant pipe is between the confluence and the compressor.
Battery temperature regulator. 請求項１２に記載の電池温度調整装置であって、
前記第１冷媒管において、前記凝縮器と前記膨張弁との間の前記冷媒の温度は、
前記第２冷媒管において、前記合流部と前記熱交換器との間の前記冷媒の温度より高い、
電池温度調整装置。 The battery temperature adjusting device according to claim 12.
In the first refrigerant pipe, the temperature of the refrigerant between the condenser and the expansion valve is
In the second refrigerant pipe, the temperature of the refrigerant between the confluence and the heat exchanger is higher than the temperature of the refrigerant.
Battery temperature regulator. 請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の電池温度調整装置であって、
少なくとも、前記第１電池モジュール、前記第２電池モジュール、前記第１冷却装置、及び前記第２冷却装置は、所定の筐体の中に収容される、
電池温度調整装置。 The battery temperature adjusting device according to any one of claims 11 to 13.
At least, the first battery module, the second battery module, the first cooling device, and the second cooling device are housed in a predetermined housing.
Battery temperature regulator. 請求項１４に記載の電池温度調整装置であって、
前記所定の筐体は、更に前記熱交換器を収容する、
電池温度調整装置。 The battery temperature adjusting device according to claim 14.
The predetermined housing further houses the heat exchanger.
Battery temperature regulator. 請求項１１から請求項１５のいずれか１項に記載の電池温度調整装置であって、
前記第１冷却装置は、所定の面を備える冷却プレートを備え、
前記冷却プレートは、前記所定の面を介して前記第１電池モジュールを冷却する、
電池温度調整装置。 The battery temperature adjusting device according to any one of claims 11 to 15.
The first cooling device includes a cooling plate having a predetermined surface.
The cooling plate cools the first battery module through the predetermined surface.
Battery temperature regulator. 請求項１６に記載の電池温度調整装置であって、
前記冷却プレートの前記所定の面の、少なくとも一部は平面である、
電池温度調整装置。 The battery temperature adjusting device according to claim 16.
At least a part of the predetermined surface of the cooling plate is flat.
Battery temperature regulator. 請求項１１から請求項１７のいずれか１項に記載の電池温度調整装置であって、
冷却水回路を更に備え、
前記第２冷媒管における、前記第１冷却装置及び／又は前記第２冷却装置と前記所定の位置の間を流れる前記冷媒と、前記冷却水回路における冷却水との間で熱交換を行うように、前記冷却水回路が配置されている、
電池温度調整装置。 The battery temperature adjusting device according to any one of claims 11 to 17.
Further equipped with a cooling water circuit,
Heat exchange is performed between the refrigerant flowing between the first cooling device and / or the second cooling device and the predetermined position in the second refrigerant pipe and the cooling water in the cooling water circuit. , The cooling water circuit is arranged,
Battery temperature regulator. 請求項１８に記載の電池温度調整装置であって、
前記冷却水は、前記第１冷却装置及び前記第２冷却装置の内少なくとも１つの冷却装置を通過する、
電池温度調整装置。 The battery temperature adjusting device according to claim 18.
The cooling water passes through at least one of the first cooling device and the second cooling device.
Battery temperature regulator. 請求項１８又は請求項１９に記載の電池温度調整装置であって、
前記冷却水回路が水リザーバを備え、
前記第２冷媒管における、前記第１冷却装置及び／又は前記第２冷却装置と前記所定の位置の間を流れる前記冷媒と、前記冷却水回路の前記水リザーバにおける冷却水との間で熱交換を行うように、前記冷却水回路が配置されている、
電池温度調整装置。 The battery temperature adjusting device according to claim 18 or 19.
The cooling water circuit comprises a water reservoir
Heat exchange between the refrigerant flowing between the first cooling device and / or the second cooling device and the predetermined position in the second refrigerant pipe and the cooling water in the water reservoir of the cooling water circuit. The cooling water circuit is arranged so as to perform
Battery temperature regulator.

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