CN102656740B - 蓄电池温度调节系统的安全装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种EV及HEV用的蓄电池温度调节系统的安全装置，当车辆发生碰撞时能够防止因蓄电池端子间的导通而触电。该安全装置应用于具有第一热交换单元1和第二热交换单元20的车辆用蓄电池温度调节系统，第一热交换单元1具有在配管3内填充有液状热媒且通过该热媒与蓄电池B进行热交换的第一热交换部2，第二热交换单元20具有将在所述第一热交换部2中进行了热交换的热媒加热或冷却的第二热交换部21。该安全装置例如在车辆发生碰撞时等规定的条件下，将位于所述第一热交换部的所述热媒向该第一热交换部的外部排出。

Description

蓄电池温度调节系统的安全装置
技术领域
本发明涉及装备在电动汽车及混合电动汽车上的蓄电池温度调节系统的安全装置。
背景技术
在电动汽车（ElectricalVehicle，以下称为“EV”）及混合电动汽车（HybridElectricalVehicle，以下称为“HEV”）上，为了保持用于驱动车辆行驶用马达的电力而装备有多个蓄电池。另外，以散放蓄电池充电时蓄电池自身所产生的热量以及维持能够高效地取得电力的温度区域为目的，这些蓄电池附带有温度调节装置。
作为对蓄电池充电时所产生的热量进行散热的情况，除了在蓄电池的保持电能因车辆的行驶而剩余量减少时补充电力的情况外，还包括将行驶中的车辆欲停止时从马达得到的电力（所谓的再生能量）储存的情况。相反，还包括为了在冬季等车辆周围的环境温度较低时行驶过程中高效地得到电力而加热蓄电池的情况。这样，温度调节装置优选构成为不但在为了使蓄电池补充电力而停止车辆时发挥其作用，而且在行驶时也能够发挥其功能。
然而，对于蓄电池，除了要求为了延长行驶距离而使所保持的电能增大外，还要求缩短电力补充时间，从而具有将补充电力时的单位时间的充电量增加的倾向。因此，充电时蓄电池的发热量增加，蓄电池达到高温，导致充电效率降低，蓄电池的使用寿命缩短，所以要求温度调节装置确保并提高冷却性能。
作为这种蓄电池温度调节装置，已知水冷式冷却装置和气冷式冷却装置，从增加单位时间内与蓄电池的热交换量的观点出发，对于水冷式冷却装置的关注度越来越高（作为水冷式冷却装置，参照后述的专利文献1）。除了水冷式冷却装置和气冷式冷却装置外，也提出有空调装置用的制冷循环、热泵循环等使用了冷媒的系统。但是，作为对蓄电池的劣化及故障的处理方法，对蓄电池及其温度调节装置要求更换作业方便，然而因为冷媒的更换作业繁琐，而且在更换时若发生回收泄漏，则会对环境造成破坏，所以通常不使用利用冷媒的系统。
另外，作为行驶用蓄电池，已经开发有锂电池类、镍氢电池类、钠硫蓄电池类等，但这些蓄电池与现有的内燃机用蓄电池不同，使用例如100V或350V规格的电压，其电压较高，因此，必须考虑防止触电的对策，以免万一EV及HEV发生事故时乘车人及救援人员触电。
目前，作为上述防止触电的对策，已提出有如下方案：当检测到车辆发生碰撞时的冲击时，切断蓄电池电路或者改变蓄电池电路的布线以使电压降低；当检测到车辆发生碰撞时的冲击时，向蓄电池喷射冷却剂、中和剂、吸收剂、消化剂等药剂，以防止由于蓄电池自身的破损而电解液飞溅（作为后者的方案，参照后述的专利文献2）。
专利文献1：（日本）特开平7-105988号公报。
专利文献2：（日本）特开平9-074603号公报。
在上述现有技术中，难以避免水冷式冷却装置的液体使用系统所引起的问题，即由于EV及HEV车辆发生碰撞时的冲击，蓄电池的冷却装置破损，致使蓄电池的电解液、药剂等飞溅而侵入蓄电池端子间使之导通，由此导致乘车人及救援人员触电。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆发生碰撞时在所述蓄电池冷却装置的液体使用系统中能够防止因蓄电池端子间的导通而触电的EV及HEV用的蓄电池温度调节系统的安全装置。
本发明的第一方面提供蓄电池温度调节系统的安全装置，该蓄电池温度调节系统具有第一热交换单元和第二热交换单元，该第一热交换单元具有在配管内填充有液状热媒且通过该热媒与蓄电池进行热交换的第一热交换部；该第二热交换单元具有将在第一热交换部进行了热交换的热媒加热或冷却的第二热交换部，该蓄电池温度调节系统的安全装置的特征在于，在规定条件下，将位于所述第一热交换部的所述热媒向该第一热交换部的外部排出。
本发明的第二方面的蓄电池温度调节系统的安全装置的特征在于，在所述第一方面中，所述第一热交换单元具有热媒贮存部和使所述热媒贮存部的热媒在所述配管内循环的泵；
在所述蓄电池充电时，使所述泵工作，使所述热媒在所述配管内循环；
在所述蓄电池不充电时，至少将位于所述第一热交换部的所述热媒向该第一热交换部的外部排出。
本发明的第三方面的蓄电池温度调节系统的安全装置的特征在于，在所述第二方面中，所述热媒贮存部设置在所述第一热交换部的下方；
在所述蓄电池不充电时，将位于所述第一热交换部的所述热媒从该第一热交换部向所述热媒贮存部排出。
本发明的第四方面的蓄电池温度调节系统的安全装置的特征在于，在所述第二方面中，在所述第一热交换单元的上方设有大气连通口，并且所述热媒贮存部设置在所述第一热交换部的下方；
在所述蓄电池不充电时，将位于所述第一热交换部的所述热媒从该第一热交换部向所述热媒贮存部排出。
本发明的第五方面的蓄电池温度调节系统的安全装置的特征在于，在所述第二方面至第四方面的任一方面中，将所述第一热交换单元的所述第一热交换部和所述第二热交换部通过配管连接，在该连接的配管上设有三通阀，在所述三通阀的任一端口上配置具有通向所述热媒贮存部的第一开口的配管，在所述三通阀的上游侧和下游侧中的任一侧分支设置具有通向所述热媒贮存部的第二开口的配管，进而在所述第二开口的附近设有开关阀。
本发明的第六方面的蓄电池温度调节系统的安全装置的特征在于，在所述第二方面至所述第五方面的任一方面中，能够拆卸地设有所述热媒贮存部。
本发明的第七方面的蓄电池温度调节系统的安全装置的特征在于，在所述第一方面中，具有：冲击检测机构，其检测车辆发生碰撞时的冲击并发出冲击信号；压缩气体供给装置，其与所述第一热交换单元的所述配管连接，当所述冲击信号时向该配管内释放压缩气体；排出部，其与所述第一热交换单元的所述配管连接，能够将填充于该配管内的热媒向所述配管外排出；当所述冲击检测机构检测到冲击时，利用从所述压缩气体供给装置释放的压缩气体，将位于所述第一热交换部的所述热媒从所述排出部向该配管外排出。
本发明的第八方面的蓄电池温度调节系统的安全装置的特征在于，在所述第七方面中，所述压缩气体供给装置设置于所述第一热交换部的上游侧，所述排出部设置于所述第一热交换部的下游侧。
本发明的第九方面的蓄电池温度调节系统的安全装置的特征在于，在所述第七方面中，所述排出部为压力阀，该压力阀在配管内的压力超过规定值时进行打开动作，通过该打开动作，将所述热媒向配管外排出。
本发明的第十方面的蓄电池温度调节系统的安全装置的特征在于，在所述第七方面中，所述排出部为电磁阀，该电磁阀在发出所述冲击信号时进行打开动作，通过该打开动作，将所述热媒向配管外排出。
本发明的第十一方面的蓄电池温度调节系统的安全装置的特征在于，在所述第七方面中，在所述第一热交换单元的上方设有大气连通口，并且设有对该大气连通口进行开关的开关阀，进而至少在所述第一热交换部的下方设置有所述排出部，该开关阀在所述冲击检测装置发出冲击信号开始经过规定时间后打开。
根据本发明的第一方面，在EV及HEV的系统因碰撞事故等而破损的规定条件下，完全没有热媒从第一热交换部泄漏的可能性，因此能够避免在第一热交换部热媒泄漏时可能发生的触电事故。
根据本发明的第二方面，由于在蓄电池充电时，启动泵而使热媒在配管内循环，所以能够冷却蓄电池。而且，在蓄电池不充电时，因为将热媒向第一热交换部的外部排出，所以，即使在万一EV及HEV的系统因碰撞事故等而破损的情况下，也完全没有热媒从第一热交换部泄漏的可能性，因此能够避免在第一热交换部热媒泄漏时可能发生的触电事故。
需要说明的是，在蓄电池开始充电前，如果启动泵，则热媒从热媒贮存部被吸入，能够充满温度调节装置的通路内部，即由第一热交换部、第二热交换部、泵及连接这些部分的配管形成的通路内部。
根据本发明的第三方面，由于在蓄电池不充电时，将热媒向设置于第一热交换部的下方的热媒贮存部排出，所以，即使在万一系统因碰撞事故等而破损的情况下，也完全没有热媒从第一热交换部泄漏的可能性，因此能够避免触电事故。
根据本发明的第四方面，在蓄电池不充电时，热媒因自重而流向下方的热媒贮存部，从第一热交换部排出。此时，由于在第一热交换单元的上方设有大气连通口，所以空气流入第一热交换单元内，促使热媒向下流入热媒贮存部。由此，即使在万一系统因碰撞事故等而破损的情况下，因为第一热交换部中没有热媒，所以也当然没有热媒泄漏的可能性，因此能够避免触电事故。
根据本发明的第五方面，在蓄电池充电时，关闭三通阀的开口3b侧的同时关闭开关阀，并且启动泵使热媒循环。热媒经由泵、第二热交换部到达第一热交换部并与蓄电池进行热交换，经由三通阀再到达泵。
在蓄电池不充电时，打开三通阀的开口3b侧的同时打开开关阀，并且反转启动泵使热媒反向流动，由此热媒流向下方的热媒贮存部，从第一热交换部排出。或者也可以在第一热交换单元的上方另行设置大气连通口，使空气流入第一热交换单元内，使热媒向下流入热媒贮存部。
在蓄电池开始充电前，只打开三通阀的开口3b侧的同时打开开关阀，并且启动泵。由此，经由开口3c从热媒贮存部吸入热媒，能够充满温度调节装置的通路内部。
这样，即使在万一系统因碰撞事故等而破损的情况下，因为第一热交换部中没有热媒，所以也完全没有热媒泄漏的可能性，因此能够避免触电事故。
而且，因为在第一热交换单元中设有三通阀及开关阀，所以通过适当地对这些开关阀进行开关，能够在单元内构成热媒的循环路径。
根据本发明的第六方面，由于能够拆卸地设有热媒贮存部，所以只要在蓄电池不充电时即行使时拆下该热媒贮存部，就能够减轻车辆的重量，并且能够避免由于车辆行驶的振动而导致热媒发出意外的声响。
而且，如前所述，因为在第一热交换单元中设有三通阀及开关阀，所以，即使拆下热媒贮存部，也不会对单元内的热媒的循环路径造成障碍。
根据本发明的第七方面，无论车辆停止还是行驶，当车辆遭受到冲击时，位于第一热交换部的热媒在从压缩气体供给装置释放的压缩气体的作用下从排出部向配管外排出，所以，即使在万一EV及HEV的系统因碰撞事故而破损的情况下，也完全没有热媒从第一热交换部泄漏的可能性，因此能够避免在第一热交换部热媒泄漏时可能发生的触电事故。
根据本发明的第八方面，因为压缩气体供给装置设置于第一热交换部的上游侧，而且排出部设置于第一热交换部的下游侧，所以能够尽可能地不在循环内残留热媒，从而能够更加可靠地避免触电事故。
根据本发明的第九方面，因为从压缩气体供给装置释放的压缩气体对热媒施力，所以配管内压力升高。而且，因为当配管内的压力超过规定值时压力阀进行打开动作，所以位于第一热交换部的热媒从排出部向配管外排出。这样，因为仅在配管内的压力超过规定值时能够向配管外排出热媒，所以能够省略排出部的开关控制机构，从而简化结构及控制。
根据本发明的第十方面，当发出冲击信号时，作为电磁阀的排出部进行打开动作而处于打开状态，所以，位于第一热交换部的热媒从排出部向配管外排出。因为所述那样能够使排出部处于打开状态，所以能够更加可靠地排出热媒。
根据本发明的第十一方面，在利用来自压缩气体供给装置的压缩气体进行排出动作后，残留的热媒因自重而从位于第一热交换部的下方的排出部向下流动，即因为在第一热交换单元上方的配管上设有大气连通口，所以空气流入第一热交换单元内即配管内，促使热媒向下流动，由此，在利用来自压缩气体供给装置的压力气体进行排出动作中，即使残留热媒，也能够将该残留的热媒排出，能够更加可靠地避免触电事故。
如上所述，本发明即使在万一系统因碰撞事故等而破损的情况下，因为第一热交换部中没有热媒，所以也完全没有热媒泄漏的可能性，因此能够避免触电事故。
附图说明
图1是本发明的整体结构图（第一实施例）；
图2是表示本发明的第一热交换单元的结构图（第一实施例）；
图3是表示本发明的第一热交换单元的结构图（第一实施例）；
图4是表示本发明的第一热交换单元的结构图（第一实施例）；
图5是表示第一热交换部外观的结构图（第一实施例）；
图6是放大表示第一热交换部的一部分的结构图（第一实施例）；
图7是表示第一热交换单元的其他例的结构图（第一实施例）；
图8是表示第一热交换单元的其他例的结构图（第一实施例）；
图9是表示第一热交换单元的其他例的结构图（第一实施例）；
图10是表示第一热交换单元的其他例的结构图（第一实施例）；
图11是表示第一热交换单元的其他例的结构图（第一实施例）；
图12是表示第一热交换单元的其他例的结构图（第一实施例）；
图13是本发明的整体结构图（第二实施例）；
图14是本发明的整体结构图（第二实施例）；
图15是本发明的整体结构图（第二实施例）；
图16是本发明的整体结构图（第二实施例）；
图17是表示本发明的流程的图（第二实施例）。
具体实施方式
下面根据图示的第一实施例及第二实施例说明本发明。
第一实施例
图1是表示本实施例的温度调节装置的整体结构图，由第一热交换单元1和第二热交换单元20构成。第一热交换单元1具有在配管3内填充有液状热媒40并通过该热媒40与蓄电池B进行热交换的第一热交换部2。第二热交换单元20具有将在第一热交换部2进行了热交换的热媒40加热或冷却的第二热交换部21。需要说明的是，作为热媒例如使用水或防冻液，但未特别限定于水或防冻液。
所述第一热交换单元1具有设置于第一热交换部2的下游侧的热媒贮存部4及使该热媒贮存部4的热媒40在配管3内循环的泵5。
在本实施例中，通过未图示的蓄电池充电座等对蓄电池进行快速充电，即在短时间内对蓄电池进行的快速充电是在车辆停止时进行的，此时蓄电池的温度急剧升高，但是在基于车辆行驶时的再生发电的蓄电池充电的情况下，进行所谓的缓慢充电，即使蓄电池的温度随着缓慢充电而升高，其温度的升高也不会达到对蓄电池引发不良后果的程度。
在本实施例的蓄电池充电时，特别是在快速充电时，使所述泵5工作，使热媒在配管3内循环，由此在第一热交换部2通过热媒40与蓄电池B进行热交换。
而且，在本实施例的情况下，在蓄电池不充电时，至少将位于第一热交换部2的热媒40从该第一热交换部排出。
这样，根据本实施例的温度调节装置，由于在蓄电池充电时，使泵5工作，使热媒40在配管3内循环，所以能够对蓄电池B进行冷却。而且，由于在蓄电池不充电时，将热媒40排出到第一热交换部2的外部，所以，即使在万一系统因碰撞事故等而破损的情况下，也完全没有热媒40从第一热交换部2泄漏的可能性，因此能够避免在第一热交换部热媒泄漏时可能发生的触电事故。
如前所述，所述第二热交换单元20具有第二热交换部21，还包括：压缩冷媒的压缩机22、对在压缩机22中被压缩的冷媒进行冷却的冷凝器23、对在冷凝器23中被冷却的冷媒进行减压而使之膨胀的减压器24a、对在减压器24a中被减压的冷媒进行蒸发的蒸发器25。需要说明的是，压缩机22通过未图示的马达来驱动。而且，作为在所述第二热交换单元中使用的冷媒，可以适当使用氟利昂、二氧化碳、碳氢化合物等。
在图1中，标记26为切换阀，通过该切换阀26的切换，能够在第二热交换部21中进行温度调节。因此，通过该温度调节，在第一热交换部2中也能够对蓄电池B进行温度调节，所以能够将蓄电池温度维持在适当的一定状态，提高蓄电池的充放电效率。
例如，如果利用切换阀26将从压缩机22排出且经由冷凝器23的冷媒流向第二热交换部21，则冷媒在位于第二热交换部21上游的减压器24b中被减压，并在第二热交换部21中蒸发，从而冷却热交换单元1，然后返回压缩机22。进而，通过适当地改变来自压缩机22的冷媒排出量，或者位于第二热交换部21上游的减压器24b的设定条件，能够控制利用第二热交换部21的第一热交换单元1的冷却量。
另外，也可以根据需要，利用切换阀26，将从压缩机22排出且经由冷凝器23的冷媒分配到第二热交换部21和蒸发器25双方。
在图1所示的蓄电池温度调节装置中表示了热媒贮存部4的上方开口的实例，这只表示装置结构的概念，并不限定于该结构，当然也可以堵塞热媒贮存部4的上方而形成所谓的闭合回路。
而且，在本实施例的蓄电池温度调节装置中，只要将热媒贮存部4设置于第一热交换部2的下方即可。在蓄电池不充电时，将位于第一热交换部2的热媒40从该第一热交换部向热媒贮存部4排出。如果构成这样的结构，则在车辆行驶时热媒40向热媒贮存部排出，所以，即使在万一系统因碰撞事故等而破损的情况下，也完全没有热媒40从第一热交换部泄漏的可能性，因而能够避免触电事故。
还有，在本实施例的蓄电池温度调节装置中，也可以可拆卸地设置热媒贮存部4，即在蓄电池不充电时，因为将热媒40排出到第一热交换部2的外部而贮存于热媒贮存部4，所以在蓄电池不充电时即车辆行驶时拆下热媒贮存部4，能够减轻车辆的重量。同时，也能够避免由于车辆行驶时的振动而热媒产生意外的声响的问题。
图2～图4所示的蓄电池温度调节装置构成为：在第一热交换单元1的上方设有大气连通口，并且热媒贮存部4与前述实施例相同，设置于第一热交换部2的下方，在蓄电池不充电时，将位于第一热交换部2的热媒40从该第一热交换部2向热媒贮存部4排出。
在该实施例中，在配管3的最上部设有大气连通口3a。而且，配管3的一侧的开口3b位于热媒贮存部4的上部，配管3的另一侧的开口3c位于热媒贮存部4的下部。
如图5和图6所示，该实施例的第一热交换部2构成为：对于每个将纵向的蓄电池B按照规定数量排列而形成的单元，将热交换芯体6配置在其上部。
热交换芯体6构成为：使用相同结构的铝质板61，61，将一个铝质板61倒置而焊接在另一个铝质板61上。该热交换芯体6具有：左右一对头部62，62、设置于这些头部62，62的多条流路63，63、设置在流路63，63之间的隔板部64，64。在该实施例中，作为热媒40使用水溶液，在蓄电池快速充电时，该热媒（水溶液）按照图5的箭头所示，从一侧的头部62经由流路63，63流向另一侧的头部62。
而且，如图2～图4所示，各热交换芯体6被配置为稍微倾斜，其原因在于如前所述，在蓄电池不充电时，将位于第一热交换部2的热媒40向热媒贮存部4排出，此时能够使热媒因自重而向下流动。
在图2～图4所示的蓄电池温度调节装置中，在蓄电池充电前、充电时及不充电时，热媒40的流动如下所示。
如图2所示，在蓄电池充电前，通过泵5的工作，从位于热媒贮存部4下部的配管3的开口3c抽出热媒40并吸入配管3内。此时，位于被吸入的热媒40前方的配管内的空气从大气连通口3a排出，然后，热媒40充满热交换芯体6的内部直至充满开口3b的通路。
如图3所示，在蓄电池充电时，热媒40在配管3的第二热交换部21被冷却，并流至第一热交换部2，在此冷却蓄电池B，然后从配管3的开口3b排出到热媒贮存部4。此时，热媒40虽然通过大气连通口3a附近的配管3，但是大气连通口3a设置在相对配管3中的热媒40所通过的最上部具有一定距离的更上方。由于热交换芯体6等的流体阻力，热媒40的液面从配管3朝向大气连通口3a上升，但是因为具有一定的距离，所以热媒40不会从大气连通口3a排出。需要说明的是，为了确保上述一定的距离，也可以在大气连通口3a上进而连接橡胶配管等，并使橡胶配管的前端位于更上方。
如图4所示，在蓄电池不充电时，通过使泵5停止工作或者反转工作，使第一热交换部2一侧的热媒40从配管3的开口3b向热媒贮存部4排出，并且使泵5一侧的热媒40从配管3的开口3c向热媒贮存部4排出。此时，因为在第一热交换单元1上方的配管3上设有大气连通口3a，所以空气流入第一热交换单元内即配管3内，促使热媒40向下流到热媒贮存部4。
这样，图2～图4所示的蓄电池温度调节装置即使在万一系统因碰撞事故等而破损的情况下，因为第一热交换部中没有热媒40，所以也完全没有热媒40泄漏的可能性，从而能够避免触电事故。而且，即使在开口3b或开口3c上不设置开关阀，只通过适当地控制泵5，也能够使热媒充满并循环在温度调节装置的配管内部，或者使之排出。
图7～图9所述的蓄电池温度调节装置具有与图2～图4所示的蓄电池温度调节装置相同的系统结构，即该实施例的温度调节装置在第一热交换单元1的上方设有大气连通口，并且热媒贮存部4设置于第一热交换部2的下方，在蓄电池不充电时，将位于第一热交换部2的热媒40从该第一热交换部2向热媒贮存部4排出。
在该实施例中，在配管3的最上部设有大气连通口3a以及配管3一侧的开口3b位于热媒贮存部4的上部这些方面与前述实施例相同，不同之处在于该实施例的配管3的另一侧的开口3c位于热媒贮存部4的上部。因此，该实施例的温度调节装置的动作及作用效果与前述实例相同，因而省略说明。
另外，在图7～图9所示的蓄电池温度调节装置的情况下，因为配管3的另一侧的开口3c也位于热媒贮存部4的上部，所以能够更加方便地拆下热媒贮存部4。因此，如果在蓄电池不充电时即行驶时拆下热媒贮存部4，就能够减轻车辆的重量。
图10～图12所示的蓄电池温度调节装置具有与图2～图4及图7～图9所示的蓄电池温度调节装置相同的系统结构，即该实施例的温度调节装置在第一热交换单元1的上方设有大气连通口，并且热媒贮存部4设置于第一热交换部2的下方，在蓄电池不充电时，将位于第一热交换部2的热媒40从该第一热交换部2向热媒贮存部4排出。
在该实施例中，将第一热交换单元1的第一热交换部2下游侧的配管3与泵5上游侧的配管3连接，并且在该连接的配管上设有三通阀7，在该三通阀7的一个端口上配置具有开口3b的配管，在三通阀的下游侧分支而设置具有开口3c且朝向热媒贮存部4的配管，进而在开口3c的附近设有开关阀8。
在图10～图12所示的蓄电池温度调节装置中，在蓄电池充电前、充电时及不充电时，热媒40的流动如下所述。
如图10所示，在蓄电池充电前，只打开三通阀7的开口3b侧的同时打开开关阀8，并且使泵5工作，由此从开口3c抽出热媒40并使之吸入配管3内。此时，位于吸入的热媒40前方的配管内的空气从大气连通口3a排出，然后热媒40充满热交换芯体6的内部直至充满开口3b的通路内部。
如图11所示，在配管3内填充热媒40后，如果关闭三通阀7的通向开口3b的通路的同时关闭开关阀8，则在单元内构成热媒40的循环路径。
作为该结构的其他实施例，也可以只打开三通阀7中的开口3b，打开开关阀8，并且启动泵5。在该情况下，热媒40经由热媒贮存部4、开关阀8、泵5、第二热交换部21，到达第一热交换部2并与蓄电池B进行热交换，然后经由开口3b向热媒贮存部4排出。此时，热媒40虽然通过大气连通口3a附近的配管3，但是由于大气连通口3a设置在配管3的最上部，所以热媒40不会从大气连通口3a排出，这一点与前述各实施例相同。
如图12所示，在蓄电池不充电时，打开三通阀7的开口3b的通路及开关阀8，并且使泵5停止工作或者反转工作，由此能够将第一热交换部2一侧的热媒40从配管3的开口3b向热媒贮存部4排出，并且将泵5一侧的热媒40从配管3的开口3c向热媒贮存部4排出。此时，由于在第一热交换单元1上方的配管3上设有大气连通口3a，所以空气流入第一热交换单元内即配管3内，促使热媒40向下流到热媒贮存部4，这一点与前述各实施例相同。
这样，图10～图12所示的蓄电池温度调节装置与前述各实施例相同，即使在万一系统因车辆发生碰撞事故等而破损的情况下，因为第一热交换部中没有热媒40，所以也完全没有热媒40泄漏的可能性，因而能够避免触电事故。
而且，因为在第一热交换单元2中设有三通阀7及开关阀8，所以通过适当地开关这些阀门，能够在单元内形成热媒40的循环路径。
正如上述说明那样，本发明能够提供一种车辆发生碰撞时在所述蓄电池温度调节装置的液体使用系统中能够防止因蓄电池端子之间导通而触电的EV及HEV用的蓄电池温度调节装置。
而且，本发明的蓄电池温度调节装置除了前述各实施例外，还可以按照本发明目的适当地进行改变。例如，本发明不但能够在冷却蓄电池的情况下使用，也能够在加热蓄电池的情况下使用。
即，在极寒地区的使用中，当充电后立即行驶时，需要使蓄电池温度上升至适当温度而提高放电能力。如前所述，蓄电池充电时发热，然而在极寒地区中有时靠蓄电池所产生的热量不够，反而需要加热蓄电池。在该情况下，通过在本实施例的热媒40中能够使用开水等而满足上述要求。此外，在第二热交换单元中，能够使从压缩机排出的高温高压冷媒流入第二热交换部，使第一热交换单元升温，经由膨涨阀后将冷凝器作为蒸发器而加以利用。
第二实施例
图13是表示本实施例的温度调节系统的安全装置的整体结构图，其结构包括：第一热交换单元1、第二热交换单元20、检测车辆发生碰撞时的冲击且发出冲击信号的冲击检测机构300、发出冲击信号时将压缩气体向配管3内释放的压缩气体供给装置400、与第一热交换单元1的配管3连接且能够将被所述压缩气体施力的热媒向配管外排出的排出部9。
第一热交换单元1具有在配管3内填充有液状热媒且通过该热媒与蓄电池B进行热交换的第一热交换部2。作为该热媒，可以使用水或防冻液，但未特别限定于这些水或防冻液。通过使用液状的热媒，即使在更换蓄电池的同时要求暂时抽出第一热交换单元的热媒，热媒向大气中挥发的可能性也低，能够方便且安全地进行更换作业。第二热交换单元20具有将在第一热交换部2进行了热交换的热媒加热或冷却的第二热交换部21。
所述第一热交换单元1在第一热交换部2的上游侧连接有压缩气体供给装置400，在第一热交换部2的下游侧设有排出部9，而且具有使热媒在配管3内循环的泵5。需要说明的是，在本实施例中，排出部9设置于第一热交换部2的下方。
如前所述，所述第二热交换单元20具有第二热交换部21，包括：压缩冷媒的压缩机22、对在压缩机22中被压缩的冷媒进行冷却的冷凝器23、对在冷凝器23中被冷却的冷媒进行减压使之膨胀的减压器24a、对在减压器24a中被减压的冷媒进行蒸发的蒸发器25。需要说明的是，压缩机22通过未图示的马达来驱动。而且，作为在所述第二热交换单元中使用的冷媒，可以适当地使用氟利昂、二氧化碳、碳氢化合物等。
在图13中，标记26为切换阀，通过该切换阀26的切换，能够在第二热交换部21进行温度调节。因此，通过该温度调节，在第一热交换部2中也能够对蓄电池B进行温度调节，所以能够使蓄电池温度维持在适当的一定状态，从而提高蓄电池的充放电效率。
例如，如果利用切换阀26将从压缩机22排出且经由冷凝器23的冷媒流向第二热交换部21，则冷媒能够在位于第二热交换部21上游的减压器24b被减压，并在第二热交换部21蒸发的同时冷却热交换单元1，然后返回压缩机22。此外，通过适当地改变来自压缩机22的冷媒的排出量以及位于第二热交换部21上游的减压器24b的设定条件，能够控制利用第二热交换部21的第一热交换单元1的冷却量。这些方面与第一实施例相同。
另外，也可以根据需要，利用切换阀26，将从压缩机22排出且经由冷凝器23的冷媒分配到第二热交换部21和蒸发器25双方。
如前所述，冲击检测机构300是作为检测车辆发生碰撞时的冲击并发出冲击信号的冲击检测机构的电子控制单元（以下称为“ECU”）310，由微型计算机（CPU）、定时电路、存储器等构成，该冲击检测机构300被输入检测车辆运行状况等的各种传感器组320的检测信号，该传感器组320具有检测车辆发生碰撞的碰撞检测传感器。ECU310根据该输入信号进行规定的演算处理，在本实施例中，ECU310构成为向压缩气体供给装置400输出控制信号。
压缩气体供给装置400例如具有压缩气体罐，经由未图示的电磁阀与配管3连接，通常处于关闭状态的该电磁阀构成为根据来自ECU310的控制信号而打开，向配管3内释放压缩气体。
在本实施例的情况下，排出部9由压力阀构成，该压力阀在配管3内的压力超过规定值（开阀压力阈值）时进行打开动作。如上所述，如果从压缩气体供给装置400释放压缩气体而配管3内的压力超过开阀压力阈值，则排出部9被打开，向配管外排出热媒。图中30a为配管3的开口。
在具有如上所述结构的图13的蓄电池温度调节系统的安全装置中，如果冲击检测机构300检测到冲击，则向压缩气体供给装置400发出冲击信号。在本实施例的情况下，ECU310向压缩气体供给装置400输出控制信号，根据该信号，压缩气体供给装置400释放压缩气体。如果压缩气体填充配管3内，则配管内的压力骤增，特别是位于下游侧的第一热交换部2中的热媒被推压而强制地向下流动，从排出部9向配管外排出。
这样，当车辆受到冲击时，位于第一热交换部的热媒在从压缩气体供给装置释放的压缩气体的作用下从排出部向配管外排出，所以，即使在万一EV及HEV的系统因碰撞事故等而破损的情况下，也完全没有热媒从第一热交换部泄漏的可能性，因此能够避免在第一热交换部热媒泄漏时可能发生的触电事故。
而且，在本实施例的情况下，压缩气体供给装置设置于第一热交换部的上游侧，并且排出部设置于第一热交换部的下游侧，所以能够尽可能地不在循环内残留热媒，从而能够更加可靠地避免触电事故。
在图14所示的蓄电池温度调节装置的安全装置中，由电磁阀构成排出部9，即排出部9是在发出所述冲击信号时进行打开动作的电磁阀，通过该打开动作，将所述热媒向配管外排出。
因此，在图14所示的实施例中，如果发出冲击信号，则从压缩气体供给装置释放压缩气体，并且作为电磁阀的排出部9进行打开动作而处于打开状态，所以，位于第一热交换部2的热媒在压缩气体的作用下从排出部9向配管外排出。由此，与前述的实施例相同，能够避免在第一热交换部热媒泄漏时可能发生的触电事故。
图15及图16所示的蓄电池温度调节装置的安全装置在图14的装置的基础上，在第一热交换单元1的上方的配管3上设有大气连通口30b，并且设有对该大气连通口30b进行开关的开关阀10。需要说明的是，对于与图13及图14的情况相同的结构部件使用相同的标记，下面省略详细的说明。
本实施例的蓄电池温度调节系统的安全装置在第一热交换单元1的上方的配管3上设有大气连通口30b，作为开关阀10使用电磁阀。而且，该开关阀与排出部9的电磁阀同样构成为，根据来自ECU310的控制信号进行开关动作。
在本实施例中，开关阀10通常处于关闭状态，冲击检测机构300发出冲击信号开始经过规定时间后打开。需要说明的是，排出部9与前述的实施例相同，设置于第一热交换部2的下方。
图17是关于本实施例的安全装置的动作的流程图。首先，如图17的S10所示，在ECU310中判断车辆是否发生碰撞。该判断是根据输入到ECU310的各种冲击信号的有无来进行的。当判断为车辆未发生碰撞时，结束控制处理；另一方面，当判断为车辆发生碰撞时，向压缩气体供给装置400输出释放压缩气体的指令信号（S11），并且向排出部9输出打开排出部的指令信号（S12），同时通过定时电路开始时间T1的计时（S13）。时间T1为在ECU310中预先设定的时间，例如设定为10～30秒的任一时间。
然后，执行S14，判断是否经过了时间T1。当判断为未经过时间T1时，返回S14；另一方面，当判断为经过了时间T1时，向开关阀10输出打开开关阀的指令信号（S15），使开关阀10打开。
如前所述，因为在第一热交换单元1的上方的配管3上设有大气连通口30b，所以，如果开关阀10打开，则空气流入第一热交换单元内即配管内，残留在第一热交换部的热媒因自重而其向下的流动被促进。
根据本实施例的安全装置，在利用来自压缩气体供给装置的压缩气体进行排出动作后，残留的热媒也因自重而从排出部向下的流动被促进，所以能够更加可靠地避免触电事故。
如上所述，根据各实施方式的蓄电池温度调节系统的安全装置，即使在万一系统因碰撞事故等而破损的情况下，因为第一热交换部中没有热媒，所以也完全没有热媒泄漏的可能性，由此能够避免触电事故。
需要说明的是，本发明的蓄电池温度调节系统的安全装置除了前述的各实施例外，还能够按照本发明的目的适当地进行改变。例如，因为已配备气囊的车辆通常使用前述的ECU，所以也可以将已设置的ECU应用于本发明。
另外，在第二热交换单元中，也可以通过使从压缩机22排出的冷媒向第二热交换部流动，并且依次经由膨胀阀24b、切换阀26、冷凝器23，对填充第一热交换单元1的内部的热媒进行加热。来自压缩机21的冷媒排出方向的切换能够采用众知的方法：使压缩机21自身的运转方向反转，或者使压缩机21的运转方向设为一定且改变压缩机在第二热交换单元内的配置或者设定流路切换通路（都未图示）等。
工业实用性
本发明在EV及HEV用的蓄电池温度调节装置中应用于液体使用系统。
附图标记说明
1第一热交换单元
2第一热交换部
20第二热交换单元
21第二热交换部
22压缩机
23冷凝器
24a减压器
24b减压器
25蒸发器
26切换阀
3配管
3a大气连通口
3b开口
3c开口
30a开口
30b大气连通口
4热媒贮存部
40热媒
5泵
6热交换芯体
7三通阀
8开关阀
9排出部
10开关阀
300冲击检测机构
310电子控制单元（ECU）
320传感器组
400压缩气体供给装置
B蓄电池

Claims (10)

1.一种蓄电池温度调节系统的安全装置，该蓄电池温度调节系统具有第一热交换单元和第二热交换单元，该第一热交换单元具有在配管内填充有液状热媒且通过该热媒与蓄电池进行热交换的第一热交换部，该第二热交换单元具有利用冷媒将在所述第一热交换部进行了热交换的热媒加热或冷却的第二热交换部；该蓄电池温度调节系统的安全装置的特征在于，
在规定条件下，将位于所述第一热交换部的所述热媒向该第一热交换部的外部排出；
所述第一热交换单元具有热媒贮存部和使所述热媒贮存部的热媒在所述配管内循环的泵；
在所述蓄电池充电时，使所述泵工作，使所述热媒在所述配管内循环；
在所述蓄电池不充电时，至少将位于所述第一热交换部的所述热媒向该第一热交换部的外部排出，使所述第一热交换部中不存在所述热媒。
2.如权利要求1所述的蓄电池温度调节系统的安全装置，其特征在于，所述热媒贮存部设置在所述第一热交换部的下方；
在所述蓄电池不充电时，将位于所述第一热交换部的所述热媒从该第一热交换部向所述热媒贮存部排出。
3.如权利要求1所述的蓄电池温度调节系统的安全装置，其特征在于，在所述第一热交换单元的上方设有大气连通口，并且所述热媒贮存部设置在所述第一热交换部的下方；
在所述蓄电池不充电时，将位于所述第一热交换部的所述热媒从该第一热交换部向所述热媒贮存部排出。
4.如权利要求1所述的蓄电池温度调节系统的安全装置，其特征在于，将所述第一热交换单元的所述第一热交换部和所述第二热交换部通过配管连接，在该连接的配管上设有三通阀，在所述三通阀的任一端口上配置具有通向所述热媒贮存部的第一开口的配管，在所述三通阀的上游侧和下游侧中的任一侧分支设置具有通向所述热媒贮存部的第二开口的配管，进而在所述第二开口的附近设有开关阀。
5.如权利要求1所述的蓄电池温度调节系统的安全装置，其特征在于，能够拆卸地设有所述热媒贮存部。
6.一种蓄电池温度调节系统的安全装置，该蓄电池温度调节系统具有第一热交换单元和第二热交换单元，该第一热交换单元具有在配管内填充有液状热媒且通过该热媒与蓄电池进行热交换的第一热交换部，该第二热交换单元具有利用冷媒将在所述第一热交换部进行了热交换的热媒加热或冷却的第二热交换部；该蓄电池温度调节系统的安全装置的特征在于，
在规定条件下，将位于所述第一热交换部的所述热媒向该第一热交换部的外部排出；
所述蓄电池温度调节系统的安全装置还具有：
冲击检测机构，其检测车辆发生碰撞时的冲击并发出冲击信号；
压缩气体供给装置，其与所述第一热交换单元的所述配管连接，当发出所述冲击信号时向该配管内释放压缩气体；
排出部，其与所述第一热交换单元的所述配管连接，能够将填充于该配管内的热媒向所述配管外排出；
当所述冲击检测机构检测到冲击时，利用从所述压缩气体供给装置释放的压缩气体，将位于所述第一热交换部的所述热媒从所述排出部向该配管外排出。
7.如权利要求6所述的蓄电池温度调节系统的安全装置，其特征在于，所述压缩气体供给装置设置于所述第一热交换部的上游侧，所述排出部设置于所述第一热交换部的下游侧。
8.如权利要求6所述的蓄电池温度调节系统的安全装置，其特征在于，所述排出部为压力阀，该压力阀在配管内的压力超过规定值时进行打开动作，通过该打开动作，将所述热媒向配管外排出。
9.如权利要求6所述的蓄电池温度调节系统的安全装置，其特征在于，所述排出部为电磁阀，该电磁阀在发出所述冲击信号时进行打开动作，通过该打开动作，将所述热媒向配管外排出。
10.如权利要求6所述的蓄电池温度调节系统的安全装置，其特征在于，在所述第一热交换单元的上方设有大气连通口，并且设有对该大气连通口进行开关的开关阀，进而至少在所述第一热交换部的下方设置有所述排出部，该开关阀在所述冲击检测机构发出冲击信号开始经过规定时间后打开。
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