JP6289752B2 - 蓄電装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る電池モジュールの平面図である。実施の形態1に係る蓄電装置1は、電池モジュール10を備え、例えば、発電機から供給される電力を蓄電し、蓄電された電力を電動機に供給する。図2および図3は、実施の形態1に係る電池モジュールの断面図である。図2は、図1に示す電池モジュール10のA−A線の断面図であり、図3は、図1に示す電池モジュール10のB−B線の断面図である。電池モジュール10の筐体11の内部には、複数の電池セル12が互いに離隔して配置される。図1の例では、複数の電池セル12が配置される方向をX軸方向とする。図1に示す電池モジュール10の筐体11の上面においてX軸方向と直交する方向をY軸方向とする。X軸方向およびY軸方向に直交する方向をZ軸方向とする。
実施の形態2に係る電池モジュール10の平面図は図1と同様である。図10および図11は、本発明の実施の形態2に係る電池モジュールの断面図である。図10は、図1に示す電池モジュール10のA−A線の断面図であり、図11は、図1に示す電池モジュール10のB−B線の断面図である。実施の形態2に係る電池モジュール10においては、筐体11に中央排気孔20が設けられる。ファン13から高温領域17に供給された冷却風が電池セル12の間を通ってから、筐体11の外部に流出するように、中央排気孔20が、Y軸方向に直交する筐体11の面の筐体11の底面に近い位置に設けられる。実施の形態2においては、仕切り部材16のX軸方向に直交する面のそれぞれに1つの通風孔19が、仕切り部材16において筐体11の底面に近い位置に設けられる。電池モジュール10は、後述する、通風孔19および中央排気孔20のそれぞれを通って高温領域17から流出する冷却風の風量を調節するバルブを備える。調節部13は、Tcに応じてバルブを制御する。
実施の形態1,2では、電池セル12をX軸方向に沿って配置したが、電池セル12の配置方向は1つに限られない。図26は、本発明の実施の形態3に係る電池モジュールの平面図である。図27および図28は、実施の形態3に係る電池モジュールの断面図である。図27は図26に示す電池モジュール10のE−E線の断面図であり、図28は、図26に示す電池モジュール10のF−F線の断面図である。実施の形態3においては、電池セル12をX軸方向およびY軸方向に配置した。仕切り部材16は、筐体11の内部の空間を、複数の電池セル12の内、X軸方向の中央かつY軸方向の中央に位置する電池セル12が含まれる高温領域17と、複数の電池セル12の内、X軸方向の端部に位置する電池セル12およびY軸方向の端部に位置する電池セル12が含まれる低温領域18とに分ける。実施の形態1と同様に、仕切り部材16の各面に、2つの通風孔19が、仕切り部材16において筐体11の底面に近い位置に設けられる。実施の形態3においては、Y軸方向に直交する筐体11の面において筐体11の上面およびX軸方向に直交する筐体11の面に近い位置に4つの排気孔15が設けられる。
電池モジュール10において、電池セル12は3次元に配置されてもよい。図34は、本発明の実施の形態4に係る電池モジュールの平面図である。図35および図36は、実施の形態4に係る電池モジュールの断面図である。図35は図34に示す電池モジュール10のG−G線の断面図であり、図36は、図34に示す電池モジュール10のH−H線の断面図である。実施の形態4においては、電池セル12をX軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向に配置した。仕切り部材16は、筐体11の内部の空間を、複数の電池セル12の内、X軸方向の中央かつY軸方向の中央かつZ軸方向の中央に位置する電池セル12が含まれる高温領域17と、複数の電池セル12の内、X軸方向の端部に位置する電池セル12、Y軸方向の端部に位置する電池セル12、およびZ軸方向の端部に位置する電池セル12が含まれる低温領域18とに分ける。実施の形態4においては、Z軸に直交する仕切り部材16の面の中央に通風孔19が設けられる。Y軸方向に直交する筐体11の面において筐体11の上面または底面およびX軸方向に直交する筐体11の面に近い位置に8つの排気孔15が設けられる。
Claims (7)
- 筐体、
前記筐体の内部に、互いに離隔して配置される複数の電池セル、および、
前記筐体の内部の空間を、前記複数の電池セルの内、前記配置の方向の中央に位置する電池セルが含まれる高温領域と、前記複数の電池セルの内、前記配置の方向の端部に位置する電池セルが含まれる低温領域とに分ける仕切り部材、
を備える電池モジュールと、
前記高温領域に冷却風を供給するファンと、
前記複数の電池セルの温度分布の偏りの程度を示す値に応じて前記ファンを制御して前記冷却風の風量を調節する調節部と、
を備え、
前記仕切り部材には、前記ファンから前記高温領域に供給され、前記高温領域内に位置する前記電池セルの間を通った前記冷却風を前記低温領域に流入させる通風孔が設けられ、
前記筐体には、前記通風孔を通って前記低温領域に流入し、前記低温領域内に位置する前記電池セルの間を通った前記冷却風を前記筐体の外部に流出させる排気孔と、前記ファンから前記高温領域に供給され、前記高温領域内に位置する前記電池セルの間を通った前記冷却風を前記筐体の外部に流出させる中央排気孔とが設けられ、
前記通風孔および前記中央排気孔のそれぞれを通って前記高温領域から流出する前記冷却風の風量を調節するバルブをさらに備え、
前記調節部は、前記複数の電池セルの温度の最小値に相当する値に応じて前記バルブを制御する、
蓄電装置。 - 前記調節部は、前記温度分布の偏りの程度を示す値が第1の閾値以上である場合または前記複数の電池セルの温度の最大値に相当する値が第2の閾値以上である場合に前記ファンを作動させ、前記ファンの作動後に、前記複数の電池セルの温度の最小値に相当する値に応じて前記バルブを制御し、前記複数の電池セルの温度の最小値に相当する値が第3の閾値以上となり、前記温度分布の偏りの程度を示す値が前記第1の閾値未満であって前記複数の電池セルの温度の最大値に相当する値が前記第2の閾値未満となった場合には前記ファンを停止する、
請求項1に記載の蓄電装置。 - 筐体と、
前記筐体の内部に、互いに離隔して配置される複数の電池セルと、
前記筐体の内部の空間を、前記複数の電池セルの内、前記配置の方向の中央に位置する電池セルが含まれる高温領域と、前記複数の電池セルの内、前記配置の方向の端部に位置する電池セルが含まれる低温領域とに分ける仕切り部材と、
前記高温領域に冷却風を供給するファンと、
前記複数の電池セルの温度分布の偏りの程度を示す値に応じて前記ファンを制御して冷却風の風量を調節する調節部と、
を備え、
前記仕切り部材には、前記ファンから前記高温領域に供給され、前記高温領域内に位置する前記電池セルの間を通った前記冷却風を前記低温領域に流入させる通風孔が設けられ、
前記筐体には、前記通風孔を通って前記低温領域に流入し、前記低温領域内に位置する前記電池セルの間を通った前記冷却風を前記筐体の外部に流出させる排気孔が設けられ、
前記調節部は、前記温度分布の偏りの程度を示す値が第1の閾値以上である場合または前記複数の電池セルの温度の最大値に相当する値が第2の閾値以上である場合に前記ファンを作動させ、前記ファンの作動後に、前記複数の電池セルの温度の最小値に相当する値が第3の閾値未満である間は、前記ファンの作動を継続し、前記複数の電池セルの温度の最小値に相当する値が前記第3の閾値以上となり、前記温度分布の偏りの程度を示す値が前記第1の閾値未満であって前記複数の電池セルの温度の最大値に相当する値が前記第2の閾値未満となった場合には前記ファンを停止する、
蓄電装置。 - 前記第1の閾値は、前記電池セルの温度と内部抵抗との関係から複数の前記電池セルにおける抵抗値の差の許容範囲、又は、前記電池セルの温度と前記電池セルの寿命との関係に応じて設定され、
前記第2の閾値は、前記電池セルの温度がその温度以上となると、前記電池セルに求められる電池としての機能である正反応ではない副反応が起こって前記電池セルの劣化が生じる恐れがある温度に応じて設定され、
前記第3の閾値は、前記電池セルの温度と内部抵抗との関係から、前記電池セルの温度がその温度以上であれば、前記複数の電池セルに求められる入出力の性能が発揮できる温度に応じて設定される、
請求項3に記載の蓄電装置。 - 前記電池セルの温度を測定する温度測定部をさらに備え、
前記調節部は前記温度測定部が測定した前記電池セルの温度に基づく前記温度分布の偏りの程度を示す値を算出する、
請求項3または4に記載の蓄電装置。 - 前記電池セルの電圧および前記電池セルを流れる電流から前記電池セルの内部抵抗を算出する内部抵抗算出部と、
予め定められた内部抵抗と温度との関係および前記内部抵抗算出部で算出した前記内部抵抗から、前記電池セルの温度を推定する温度推定部と、
をさらに備え、
前記調節部は前記温度推定部が推定した前記電池セルの温度に基づく前記温度分布の偏りの程度を示す値を算出する、
請求項3または4に記載の蓄電装置。 - 前記温度分布の偏りの程度を示す値は、前記ファンを作動させない場合の前記複数の電池セルの温度分布に応じて定められた、前記複数の電池セルの内、前記高温領域および前記低温領域のそれぞれに位置する一部の電池セルの温度によって決定される、
請求項3または4に記載の蓄電装置。
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