JP7004168B2 - 車両用蓄電装置 - Google Patents
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Description
上記構成によれば、放熱領域を大きくしてヒートパイプによる効率的な冷却を実現できる。
上記構成によれば、簡単な形状のヒートパイプで大きい放熱領域を確保して、蓄電池の効率的な冷却を実現できる。
上記構成によれば、第1側面部の放熱を促進して蓄電池の効率的な冷却を実現できる。
車両は、車両駆動装置1としてエンジンルーム内に、車両駆動用のエンジン2と、補機3としてエンジン2を始動させるスタータモータ4、エンジンルームに外気を導入する送風ファン5、エンジン2の駆動力を利用して発電するオルタネータ6、温度センサ7を含む各種センサを備えている。また、エンジンルーム内に、エンジン2や補機3等に供給する電力を蓄える蓄電装置10(車両用蓄電装置)を備えている。そして、車両は、これらエンジン2、補機3、蓄電装置10等を制御する制御部(ECU8)を搭載している。
蓄電装置10は、エンジン2を収容する車両のエンジンルーム内に配設されている。エンジン2は例えば図示外の水冷式の冷却機構により冷却されるが、エンジン2から放出される熱はエンジンルーム内の空気を温める。この空気は、走行風及び送風ファン5によってエンジンルーム内に導入される外気と共に外部に排出される。温度センサ7は、蓄電装置10の温度又はその近傍の温度を検知して温度データをECU8に出力し、ECU8は蓄電装置10の過度の温度上昇を予防するために送風ファン5を駆動して送風量を調整する。
蓄電池20は、直方体形状のケース22を有し、蓋部材である上面部22aに蓄電池20の正極端子23と負極端子24が配設されている。ケース22は、その側面部面積が最大の互いに平行な第1側面部22b及び第2側面部22cと、これら第1,第2側面部22b,22cに直交し且つ互いに平行な第3側面部22d及び第4側面部22eと、上面部22aに対向する底面部22fを有し、それらの内壁は絶縁処理されている。ケース22内には、多孔性のセパレータ30cを介して正極板30aと負極板30bとを水平軸心周りに偏平状に巻回して外周を絶縁部材33と断熱部材34で覆った巻回体30と、ヒートパイプ38と、電解液(図示略)が収容され、蓋部材で密閉されている。蓄電池ペア21は、2つの蓄電池20の夫々の第2側面部22cを近接させて構成されている。
EVは、図7に示すように、車両側負荷51として車両駆動用の電動モータ52、制動装置53、車速センサ54、温度センサ55等を含む各種センサ、冷却ファン56、これらに供給する直流電力の電圧を調整するDCDCコンバータ57等を備えている。そして、車両側負荷51に供給する車両駆動用の電力を蓄える蓄電装置50(車両用蓄電装置)と、車両側負荷51及び蓄電装置50を制御する制御部(ECU58)を備えている。
蓄電装置50は、図8に示すようにEV車両のフロアパネルの下方空間に配設するための耐振性(剛性)と耐水性(防水性)を確保できるように、支持パネル部材61とカバー部材62からなる蓄電装置ケース60内に収容されている。図中の矢印Uは上方を示し、矢印Fは車両前方を示し、矢印Lは車両左方を示す。蓄電装置50から発生する熱は、冷却ファン56(図示略)により蓄電装置ケース60内に前側から支持パネル部材61に沿って流通するように導入されて後方に排出される冷却風によって、蓄電装置ケース60の外部に排出される。
図9に示すように、蓄電モジュールM1は、絶縁性のセパレータ13を介して2つの角型のリチウムイオン二次電池(蓄電池70a,70b)を近接させた蓄電池ペア71が構成され、6つの蓄電池ペア71を備えている。この6つの蓄電池ペア71を所定の間隔(例えば10mmの間隔)を空けて水平方向に1列に整列させた状態を維持するように、1対の支持部材72と1対のエンドプレート73を連結して固定している。
絶縁部材33によって外周が覆われた巻回体30の外周を断熱部材34によって覆ったので、この巻回体30を有する蓄電池20(70a,70b)は、断熱部材34よりも外側の温度の影響が低減される。また、断熱部材34と巻回体30の間に配設したヒータ35によって巻回体30を広い偏平面部から加温できると共に、そのヒータ35の熱を断熱部材34によって逃がさないようにしている。しかも、ヒータ35が作動する低温のときにもヒートパイプ38は吸熱するので、ケース22の第1側面部22b側のヒータ35と第2側面部22c側の吸熱部36a,36bの間で、巻回体30に伝熱を促進させる温度勾配を生じさせ、巻回体30全体が一層温まり易くなる。その上、充放電により巻回体30が高温になった場合に、その熱をヒートパイプ38によってケース22の第1側面部22bに移動させることができる。従って、蓄電池20(70a,70b)の加温と冷却を効率的に行うことができる。
3 :補機
5 :送風ファン
7 :温度センサ
8 :ECU
10 :蓄電装置
17 :冷却風通路
20 :蓄電池
21 :蓄電池ペア
22 :ケース
22b :第1側面部
22c :第2側面部
22d :第3側面部
22e :第4側面部
22f :底面部
30 :巻回体
30a :正極板
30b :負極板
30c :セパレータ
33 :絶縁部材
34 :断熱部材
35 :ヒータ
36a,36b :吸熱部
37 :放熱部
38 :ヒートパイプ
50 :蓄電装置
51 :車両側負荷
52 :電動モータ
55 :温度センサ
56 :冷却ファン
58 :ECU
70a,70b :蓄電池
71 :蓄電池ペア
77 :冷却風供給通路
M1~Mn:蓄電モジュール
Claims (4)
- 直方体形状のケースを有する複数の蓄電池を備えた車両用蓄電装置において、
前記ケースは、側面部面積が最大の第1側面部及び第2側面部を有し、
前記蓄電池は、正極板と負極板がセパレータを介して水平軸心周りに偏平状に巻回され且つ外周を絶縁部材に覆われた巻回体と、前記巻回体の外周を覆う断熱部材と、前記巻回体の1対の偏平面部のうちの前記第1側面部側の偏平面部と前記断熱部材の間に配設されたシート状のヒータと、前記第2側面部側の偏平面部の前記水平軸心方向の両端側部分に当接した1対の吸熱部及び前記第1側面部の内壁に当接した放熱部を備えたヒートパイプを前記ケース内に収容したことを特徴とする車両用蓄電装置。 - 前記ヒートパイプは、前記1対の吸熱部から前記ケースの底面部の内面に当接して前記第1側面部に向かって延びて前記放熱部に連なることを特徴とする請求項1に記載の車両用蓄電装置。
- 前記ヒートパイプは、前記1対の吸熱部から前記巻回体の前記水平軸心と直交する前記ケースの第3側面部及び第4側面部の内面に当接して前記第1側面部に向かって延びて前記放熱部に連なることを特徴とする請求項1に記載の車両用蓄電装置。
- 前記第2側面部を互いに密着させた1対の前記蓄電池からなる複数の蓄電池ペアを有し、これら前記蓄電池ペアを所定の間隔を空けて水平方向に1列に整列させることによって形成された冷却風通路に前記第1側面部が面するように構成されたことを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の車両用蓄電装置。
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JP2018081169A JP7004168B2 (ja) | 2018-04-20 | 2018-04-20 | 車両用蓄電装置 |
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Family Applications (1)
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