JP5175203B2 - 熱電素子を使用するバッテリーパックの熱交換装置 - Google Patents
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Description
本発明は、複数の単位電池を包含する中または大型バッテリーパックが最適な作動条件下で作動できるように、該バッテリーパックの温度を制御することができる熱交換装置に関し、より詳しくは、複数の単位電池を包含する中または大型バッテリーパックが最適な作動条件下で作動できるように、該バッテリーパックの温度を制御する熱交換装置であって、該熱交換装置が、該バッテリーパックの外側表面を取り囲むハウジングの片側に形成された、予め決められた、空気が流れる流路を形成する空気入口及び空気出口、該流路を通して空気を駆動するための、該流路中に取り付けられた駆動ファン、及び該入口に取り付けられた、該空気入口中に導入される空気の温度を制御するペルチェ素子を包含する、熱交換装置に関する。
化石燃料、例えばガソリンおよびディーゼル油、を使用する車両により引き起こされる最も大きな問題の一つは大気汚染である。上記の問題を解決する方法の一つとして、車両の動力源として充電及び放電可能な二次バッテリーを使用する技術に非常に大きな関心が集まっている。そのため、バッテリーだけを使用して作動する電気自動車(EV)、およびバッテリーと従来のエンジンを併用するハイブリッド電気自動車(HEV)が開発されている。現在、電気自動車及びハイブリッド電気自動車の一部は、商業的に使用されている。電気自動車(EV)およびハイブリッド電気自動車(HEV)の動力源としては、ニッケル−金属水素化物(Ni−MH)二次バッテリーが主として使用されている。しかし、最近ではリチウム−イオン二次バッテリーの使用が試みられている。
従って、本発明は、上記の問題および他の未解決の技術的問題を解決するためになされたものである。
ここで、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施態様を詳細に説明する。しかし、本発明の範囲は、例示する実施態様に限定されるものではない。
上記の説明から明らかなように、本発明の熱交換装置は、空気入口の内側に取り付けた熱電素子を有し、これを通して、バッテリーパックを冷却するための空気が熱交換装置中に導入される。その結果、本発明により、バッテリーパックの最適作動温度を容易に制御し、外部条件により引き起こされる影響を低減させ、騒音及び震度を低下させることができる。
Claims (7)
- 複数の単位電池を包含する中型または大型バッテリーパックが最適な作動条件下で作動できるように、前記バッテリーパックの温度を制御する熱交換装置であって、
前記熱交換装置が、
前記バッテリーパックの外側表面を取り囲むハウジングの片側に形成され、空気が流れる予め決められた流路を形成し、空気が空気入口から導入され、前記バッテリーパックを通過して、空気出口から排出される、空気入口及び空気出口と、
前記流路を通して空気を駆動するための、前記流路中に取り付けられた駆動ファンと、
前記入口に取り付けられ、前記空気入口中に導入される空気の温度を制御する、ペルチェ素子と、及び
前記ペルチェ素子に供給される電流の方向に応じて吸熱反応及び発熱反応が起こる、前記ペルチェ素子の対向する主要表面に取り付けられた第一熱伝導部材及び第二熱伝導部材とを備えてなり、
前記第一熱伝導部材が前記空気入口の内側に配置されてなり、
前記第二熱伝導部材が前記空気入口の外側に配置されてなり、
前記空気入口及び前記空気出口が互いに隣接し、前記ペルチェ素子が前記空気入口と前記空気出口との間に配置されてなり、
前記第二熱伝導部材が前記空気出口の内側に配置されてなる、熱交換装置。 - 前記熱伝導部材が、高い熱伝導率を有する材料から製造された、複数のフィンが一列に配置された構造に構築されてなる、請求項1に記載の熱交換装置。
- 前記駆動ファンおよび/または前記ペルチェ素子の操作が、前記バッテリーパック中に取り付けた制御ユニット、或いは前記バッテリーパックが中に取り付けられている装置の制御ユニットにより制御されてなる、請求項1に記載の熱交換装置。
- 前記駆動ファンおよび/または前記ペルチェ素子の操作が、前記バッテリーパックのバッテリー管理装置(BMS)により、バッテリーモジュールまたは前記バッテリーパックの単位電池に取り付けた、前記バッテリーモジュールまたは前記バッテリーパックの前記単位電池の温度を測定するためのサーミスタの信号情報に基づいて制御される、請求項3に記載の熱交換装置。
- 前記ハウジングが、前記ハウジングの一個以上の内側表面に形成された仕切を有し、熱交換媒体を予め決められた流路に分割する、請求項1に記載の熱交換装置。
- 前記ハウジングが絶縁材料から製造される、請求項1に記載の熱交換装置。
- 前記空気入口の末端及び前記空気出口の末端が、同一平面上に配置されていない、請求項1に記載の熱交換装置。
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