CN116895876A - 电池单元温度管理装置 - Google Patents

电池单元温度管理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116895876A
CN116895876A CN202310130945.4A CN202310130945A CN116895876A CN 116895876 A CN116895876 A CN 116895876A CN 202310130945 A CN202310130945 A CN 202310130945A CN 116895876 A CN116895876 A CN 116895876A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery cell
temperature
heat exchange
exchange medium
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310130945.4A
Other languages
English (en)
Inventor
山本嵩
高桥敏贵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2022062446A external-priority patent/JP7729245B2/ja
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Publication of CN116895876A publication Critical patent/CN116895876A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6571—Resistive heaters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明的电池单元温度管理装置(1)抑制多个电池单元间的温度偏差。具备：多个电池单元(10)；流路(30)，该流路供热交换介质(W)以通过各电池单元(10)的方式进行循环；多个可变机构(50)，该多个可变机构以与各电池单元(10)对应的方式设置，且使各电池单元(10)与热交换介质(W)之间的传热能力变化；以及控制装置(60)，该控制装置针对每个电池单元(10)控制通过各可变机构(50)而产生的传热能力变化，以减小各电池单元(10)间的温度差。

Description

电池单元温度管理装置
技术领域
本发明涉及电池单元温度管理装置。
背景技术
在电动汽车、混合动力汽车中搭载有电动机驱动用的电池单元(例如二次电池)。
例如专利文献1所涉及的混合动力车的二次电池加热装置具备内燃机、锂离子电池(电池单元)和升温设备。升温设备具有：潜热蓄热材料；冷却水贮存槽，该冷却水贮存槽供给内燃机的冷却水(热交换介质)且对潜热蓄热材料进行热传递；冷却水通路，该冷却水通路供冷却水在冷却水贮存槽和内燃机之间进行循环；以及电加热器，该电加热器配设在冷却水贮存槽内且对冷却水贮存槽内的冷却水进行加热。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-222239号公报
在多个电池单元搭载于车辆的情况下,通常，各电池单元在供热交换介质循环的一个流路中沿着流动方向排列配置。
在该情况下，例如在通过低温的热交换介质(冷却介质)来对高温的各电池单元进行冷却的情况下，每当热交换介质从上游侧到下游侧与各电池单元依次进行热交换时，热交换介质的温度就会逐渐上升。相反，在通过高温的热交换介质(加热介质)来对低温的各电池单元进行加热的情况下，每当热交换介质从上游侧到下游侧与各电池单元依次进行热交换时，热交换介质的温度就会逐渐降低。
即，每当热交换介质从上游侧到下游侧与各电池单元依次进行热交换时，热交换介质的温度就会逐渐接近于电池单元的温度。因此，下游侧的电池单元与上游侧的电池单元相比难以与热交换介质之间进行热交换。于是，最终，导致各电池单元的温度相互产生偏差。
另外，在仅在多个电池单元中的特定的电池单元的附近配置加热器或冷却器等的情况下，该特定的电池单元与其他的电池单元相比与热交换介质之间的热交换方式不同。因此，在该情况下，也仍然会导致各电池单元的温度相互产生偏差。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于抑制多个电池单元间的温度偏差。
本发明所涉及的电池单元温度管理装置具备：多个电池单元；流路，该流路供热交换介质以通过各所述电池单元的方式进行循环；多个可变机构，该多个可变机构以与各所述电池单元对应的方式设置，且使各所述电池单元与所述热交换介质之间的传热能力变化；以及控制装置，该控制装置针对每个所述电池单元控制通过各所述可变机构而产生的所述传热能力的变化，以减小各所述电池单元间的温度差。
根据该结构，以与各电池单元对应的方式设置的各可变机构使各电池单元与热交换介质之间的传热能力变化。而且，控制装置针对每个电池单元控制通过各可变机构而产生的传热能力变化，从而减小各电池单元间的温度差。由此，能够抑制多个电池单元间的温度偏差。
在一个实施方式中，各所述电池单元沿着所述流路的流动方向配置，所述控制装置使配置在所述流动方向的上游侧的所述电池单元与所述热交换介质之间的所述传热能力比配置在所述流动方向的下游侧的所述电池单元与所述热交换介质之间的所述传热能力小。
与配置在流路的流动方向的上游侧的电池单元相接触的热交换介质相比于与配置在流路的流动方向的下游侧的电池单元相接触的热交换介质，存在与电池单元的温度差大的倾向。即，配置在上游侧的电池单元与配置在下游侧的电池单元相比，更容易与热交换介质之间进行热交换。
根据所述结构，使配置在上游侧的电池单元与配置在下游侧的电池单元相比难以与热交换介质之间进行热交换。由此，能够在沿着流路的流动方向配置的多个电池单元之间抑制温度的偏差。
在一个实施方式中，所述控制装置使配置在所述流动方向的最下游侧的所述电池单元与所述热交换介质之间的所述传热能力最大。
与配置在流路的流动方向的下游侧的电池单元相接触的热交换介质相比于与配置在流路的流动方向的上游侧的电池单元相接触的热交换介质，存在与电池单元的温度差小的倾向。即，配置在最下游侧的电池单元与其他所有的配置在上游侧的电池单元相比都更难以与热交换介质之间进行热交换。
根据所述结构，通过使配置在最下游侧的电池单元与热交换介质之间的传热能力最大，从而能够使配置在最下游侧的电池单元与热交换介质之间尽可能容易进行热交换。由此，能够尽量不增加在流路中流动的热交换介质的流量而使配置在最下游侧的电池单元发生温度变化。
在一个实施方式中，具备多个温度传感器，该多个温度传感器以与各所述电池单元对应的方式设置，且检测各所述电池单元的温度，所述控制装置基于由各所述温度传感器检测出的各所述电池单元的温度来调整所述传热能力。
根据该结构，能够更细致地调整各电池单元的温度。
在一个实施方式中，上述电池单元由排列配置的多个电池单体构成，上述可变机构包括：传热件，该传热件与上述热交换介质进行热交换，且配置在彼此相邻的上述电池单体之间；以及面积变化机构，该面积变化机构通过使上述传热件与上述电池单体的接触面积变化来使上述电池单体与上述热交换介质之间的上述传热能力变化。
根据该结构，能够简单地使电池单元与热交换介质之间的传热能力变化。
根据本发明，能够抑制多个电池单元间的温度偏差。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的电池单元温度管理装置的示意结构图。
图2是电池单元的分解立体图。
图3是绝热模式下的电池单元的剖视图。
图4是传热模式下的电池单元的剖视图。
图5是表示电池单元中的温度与内部电阻的关系的曲线图。
图6是表示电池单元中的温度与劣化特性的关系的曲线图。
图7是表示电池单元和热交换介质的第一升温模式的曲线图。
图8是表示电池单元和热交换介质的第二升温模式的曲线图。
图9是表示电池单元和热交换介质的第三升温模式的曲线图。
图10是表示电池单元和热交换介质的升温方式的一例的曲线图。
图11是表示第一实施方式所涉及的电池单元温度管理装置的控制方式的一例的流程图(开始通过热交换介质来进行的对电池单元的升温)。
图12是表示第一实施方式所涉及的电池单元温度管理装置的控制方式的一例的流程图(各电池单元间的升温均匀化)。
图13是第一实施方式的变形例所涉及的与图1相当的图。
图14是第二实施方式所涉及的电池单元温度管理装置的示意结构图。
图15是表示第二实施方式所涉及的电池单元温度管理装置的控制方式的一例的流程图。
符号说明
1电池单元温度管理装置
10电池单元
11电池单体
20电池温度传感器
30流路
35介质温度传感器
40加热器
50可变机构
51传热件
52电磁螺线管(面积变化机构)
60控制装置
70外部电源
E1电力供给
E2电力供给
C外部充电
W热交换介质
Tw温度
Tm温度
T1第一温度
T2第二温度
R内部电阻
F约束力
t时刻
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。以下的优选的实施方式的说明在本质上只不过是例示,完全不是旨在限制本发明、其适用物或其用途。
＜第一实施方式＞
(电池单元温度管理装置的基本结构)
图1是本发明的第一实施方式所涉及的电池单元温度管理装置1的示意结构图。电池单元温度管理装置1搭载于电动汽车、混合动力汽车等车辆(未图示)。在本实施方式中，车辆是电动汽车，搭载有电动机(未图示)。电池单元温度管理装置1管理后述的电池单元(电池模块)10的温度。
电池单元温度管理装置1具备：多个电池单元10、多个电池温度传感器20、流路30、泵31、阀32、阀33、热交换器34、介质温度传感器35、加热器40、多个可变机构50以及控制装置60。
各电池单元10能够进行充放电，主要用于驱动电动机。电池单元10例如是锂离子电池。电池单元10具有第一电池单元10A、第二电池单元10B、第三电池单元10C和第四电池单元10D共计四个。
各电池温度传感器20以与各电池单元10对应的方式设置，检测各电池单元10的温度Tm。电池温度传感器20具有第一电池温度传感器20A、第二电池温度传感器20B、第三电池温度传感器20C以及第四电池温度传感器20D共计四个。第一电池温度传感器20A配置在第一电池单元10A的附近，检测第一电池单元10A的温度TmA。第二电池温度传感器20B配置在第二电池单元10B的附近，检测第二电池单元10B的温度TmB。第三电池温度传感器20C配置在第三电池单元10C的附近，检测第三电池单元10C的温度TmC。第四电池温度传感器20D配置在第四电池单元10D的附近，检测第四电池单元10D的温度TmD。
热交换介质W在流路30中循环。在流路30中流动的热交换介质W中途在各电池单元10的旁边通过。通过使热交换介质W在各电池单元10的旁边通过，从而热交换介质W在与各电池单元10之间进行热交换。热交换介质W例如是电动机冷却水。
在此，各电池单元10沿着流路30的流动方向(参照图1的箭头)配置。各电池单元10从流路30的流动方向的上游侧到下游侧以第一电池单元10A、第二电池单元10B、第三电池单元10C、第四电池单元10D的顺序配置。
在流路30的中途配置有泵31、阀32、阀33、热交换器34、介质温度传感器35以及加热器40。泵31配置在流路30中的与电池单元10相比的上游侧，将热交换介质W供给到电池单元10。
阀32、33对热交换介质W在流路30中的流动进行切换。具体而言，阀32、33对热交换介质W在流路30中的流动在绕过热交换器34的旁通流路30A与通过热交换器34的热交换流路30B之间进行切换。
热交换器34例如是散热器，利用车辆行驶风来对热交换介质W进行冷却。也可以在热交换器34的旁边配置风扇。在本实施方式中，热交换介质W绕过热交换器34而通过旁通流路30A。即，热交换介质W不被热交换器34冷却。
介质温度传感器35检测流路30中的热交换介质W的温度Tw。
加热器40是电加热器，配置在流路30中的与电池单元10相比的上游侧。加热器40通过来自电池单元10的电力供给(放电)E1而工作。加热器40对热交换介质W进行加热。加热器40在多个电池单元10之间是共用的。热交换介质W作为加热介质而用于各电池单元10的升温。
各可变机构50以与各电池单元10对应的方式设置，使各电池单元10与热交换介质W之间的传热能力变化。可变机构50具有第一可变机构50A、第二可变机构50B、第三可变机构50C以及第四可变机构50D共计四个。第一可变机构50A使第一电池单元10A与热交换介质W之间的传热能力变化。第二可变机构50B使第二电池单元10B与热交换介质W之间的传热能力变化。第三可变机构50C使第三电池单元10C与热交换介质W之间的传热能力变化。第四可变机构50D使第四电池单元10D与热交换介质W之间的传热能力变化。
在此，“传热能力”是指在电池单元10与热交换介质W之间进行热交换的容易度。传热能力越大则越容易进行热交换，传热能力越小则越难以进行热交换。传热能力例如是传热系数或热导率。关于可变机构50的详细情况将在后面叙述。
控制装置60控制由加热器40进行的对热交换介质W的加热。另外，控制装置60针对每个电池单元10控制通过各可变机构50而产生的各电池单元10与热交换介质W之间的传热能力的变化。
另外，各可变机构50能够对各电池单元10与热交换介质W之间的热交换模式在抑制热交换的绝热模式与促进热交换的传热模式之间进行切换。绝热模式与传热模式相比，各电池单元10与热交换介质W之间的传热能力相对较小。另一方面，传热模式与绝热模式相比，各电池单元10与热交换介质W之间的传热能力相对较大。关于控制装置60的具体的控制方式，将在后面叙述。控制装置60例如由微型计算机和程序构成。
控制装置60对热交换介质W在流路30中的循环进行控制。具体而言，控制装置60通过对泵31的排出压力/排出量和阀32、33的开闭进行控制来控制在流路30中流动的热交换介质W的流量/压力。
加热器40也通过来自外部电源70(例如充电桩等)的电力供给E2而工作。此外，外部电源70主要用于对电池单元10进行外部充电(C)。为了通过外部电源70来对电池单元10进行外部充电(C)，需要预先使电池单元10的温度Tm上升一定程度。
(电池单元)
图2是电池单元10的分解立体图。图3、4是电池单元10的剖视图。如图2～4所示，电池单元10由排列配置的多个电池单体11构成。各电池单体11收容于壳体12。各电池单元1为扁平的大致长方体形状，以面积大的面相互重叠的方式配置。在电池单体11的一个侧面设置有正极端子13和负极端子14。如图3、4所示，电池单体11通过汇流条弹簧15而相互电连接。
如图2～4所示，可变机构50包括传热件51和作为面积变化机构的电磁螺线管52。传热件51配置于彼此相邻的电池单体11之间。传热件51形成为波纹板形状。传热件51例如由铜、铝等形成。
当传热件51受到其表面的法线方向上的外力即电池单体11排列的方向上的外力时，形状从波纹板形状变化为平板形状。另外，传热件51具有用于与在电池单元10的旁边通过的热交换介质W进行热交换的传热面51a。
电磁螺线管52是按压机构的一种，对多个电池单体11在电池单体11排列的方向上作用外力。电磁螺线管52通过控制装置60而在拉动方向和延伸方向之间切换。在电磁螺线管52处于拉动方向时，多个电池单体11不被约束。在电磁螺线管52处于延伸方向时，多个电池单体11被约束。
以下，将可变机构50的电磁螺线管52对多个电池单体11进行约束的力称为约束力F。将由第一可变机构50A产生的约束力设为FA，将由第二可变机构50B产生的约束力设为FB，将由第三可变机构50C产生的约束力设为FC，将由第四可变机构50D产生的约束力设为FD。
电磁螺线管52通过使传热件51与电池单体11的接触面积变化来使电池单体11与热交换介质W之间的传热能力变化，详细情况将在后面叙述。在电磁螺线管52处于拉动方向时，热交换模式为绝热模式。在电磁螺线管52处于延伸方向时，热交换模式为传热模式。
图3表示可变机构50为绝热模式(电磁螺线管52处于拉动方向)的情况。图4表示可变机构50为传热模式(电磁螺线管52处于延伸方向)的情况。如图3所示，由于传热件51为波纹板形状，因此，在电磁螺线管52处于拉动方向时在电池单体11彼此的间隙形成空气层。另外，在电磁螺线管52处于拉动方向时，传热件51与电池单体11相互不紧密接触。
即，在电磁螺线管52处于拉动方向时，传热件51与电池单体11的接触面积变小，从而传热件51与电池单体11成为绝热状态。由此，抑制了电池单元10(各电池单体11)与热交换介质W之间的热交换(绝热模式)。
如图4所示，在电磁螺线管52处于延伸方向时，对多个电池单体11施加外力，从而传热件51成为平板形状，因此在电池单体11彼此的间隙不形成空气层。另外，在电磁螺线管52处于延伸方向时，传热件51与电池单体11相互紧密接触。
即，在电磁螺线管52处于延伸方向时，传热件51与电池单体11的接触面积变大，从而传热件51与电池单体11成为传热状态。由此，促进了电池单元10(各电池单体11)与热交换介质W之间的热交换(传热模式)。
此外，可变机构50也可以采用绝热模式(电磁螺线管52处于拉动方向，图3)与传热模式(电磁螺线管52处于延伸方向，图4)的中间的模式作为热交换模式。由此，能够对电池单体11与热交换介质W之间的传热能力进行微调。
(热交换介质的温度)
在电动汽车中，若在寒冷时电池单元10的温度降低，则有时电池单元10的电动势降低而导致车辆的行驶性能降低。为了防止这样的事态，希望通过利用加热器40加热后的热交换介质W来对电池单元10迅速地进行加热(预热)。
可是，在利用加热器40加热中的热交换介质W的温度Tw未达到与电池单元10的温度相等的第一温度T1的情况下，有时会从电池单元10向热交换介质W进行热移动，电池单元10的升温延迟。若电池单元10的升温延迟，则尤其在寒冷时无法充分地发挥电池单元10的能力。
因此，需要使电池单元10迅速升温。为此，需要使热交换介质W的温度Tw迅速达到第一温度T1。当热交换介质W的温度Tw达到第一温度T1时，能够通过热交换介质W来对电池单元10进行升温。
此外，第一温度T1可以包括与电池单元10的温度Tm完全相同的温度或从电池单元10的温度Tm偏离了±3℃左右的温度(T1≈Tm)。
(电池单元的温度)
图5是表示电池单元10中的温度Tm(℃)与内部电阻R的关系的曲线图。在电池单元10的内部电阻R高的状态下，电池单元10的能力不能充分地得到发挥，例如有时无法利用电池单元10驱动电动机。
在此，随着从电池单元10向加热器40的电力供给(放电)E1，电池单元10产生内部发热而温度上升。如图5所示，电池单元10的内部电阻R随着电池单元10的温度Tm的上升而降低，并且当电池单元10的温度Tm达到第二温度T2时饱和。即，第二温度T2是电池单元10的内部电阻R的降低至饱和的温度。此外，即使电池单元10的温度Tm未达到第二温度T2，也能够进行从电池单元10向加热器40的电力供给E1。
(电池单元和热交换介质的温度管理)
对电池单元10的温度Tm和热交换介质W的温度Tw的管理进行说明。控制装置60根据热交换介质W的温度Tw是否达到了第一温度T1以及电池单元10的温度Tm是否达到了第二温度T2，来对通过加热器40进行的对热交换介质W的加热和通过可变机构50而产生的电池单元10与热交换介质W之间的传热能力的变化进行控制。
在利用加热器40对热交换介质W进行加热时，在热交换介质W的温度Tw未达到第一温度T1的情况下，控制装置60使电池单元10与热交换介质W之间的传热能力与热交换介质W的温度Tw达到了第一温度T1的情况相比变小。
详细而言，在利用加热器40对热交换介质W进行加热时，在热交换介质W的温度Tw未达到第一温度T1的情况下，控制装置60使电池单元10与热交换介质W之间的热交换模式为绝热模式(参照图3)。另一方面，在利用加热器40对热交换介质W进行加热时，在热交换介质W的温度Tw达到了第一温度T1的情况下，控制装置60使电池单元10与热交换介质W之间的热交换模式为传热模式(参照图4)。
(通常劣化和高速率劣化)
图6是表示电池单元10中的温度Tm(℃)与劣化特性的关系的曲线图。与车辆的运转状态、电池单元10的充放电状态无关，电池单元10的温度Tm越高，电池单元10的通常劣化A1越进展。另一方面，在以高速率(快速)对电池单元10进行充放电的情况下，除了通常劣化A1之外，还会发生高速率劣化A2。电池单元10的温度Tm越低，高速率劣化A2越进展。即，将通常劣化A1和高速率劣化A2合成后的合成劣化A3具有极小值。
因此，在以低(通常)速率对电池单元10进行充放电的情况下，只要将电池单元10的温度Tm设定为较低的温度即可。然而，在以高速率对电池单元10进行充放电的情况下，必须将电池单元10的温度Tm微调到中间的目标管理温度B的范围。即，在以高速率对电池单元10进行充放电的情况下，电池单元10的温度管理变得困难。
(电池单元和热交换介质的升温模式)
图7是表示电池单元10和热交换介质W的第一升温模式P1的曲线图。图8是表示电池单元10和热交换介质W的第二升温模式P2的曲线图。图9是表示电池单元10和热交换介质W的第三升温模式P3的曲线图。在图7～9中，横轴表示时刻，纵轴表示温度(℃)。
如图7所示，在第一升温模式P1中，在利用加热器40对热交换介质W进行加热时，在热交换介质W的温度Tw达到了第一温度T1的时刻t，电池单元10的温度Tm已经达到第二温度T2。在该情况下，控制装置60停止从电池单元10向加热器40的电力供给E1，并且将热交换模式从绝热模式(参照图3)切换为传热模式(参照图4)。
如图8所示，在第二升温模式P2中，在利用加热器40对热交换介质W进行加热时，在热交换介质W的温度Tw达到了第一温度T1的时刻t，电池单元10的温度Tm未达到第二温度T2。在该情况下，控制装置60不停止从电池单元10向加热器40的电力供给E1且使电力供给E1比热交换介质W的温度Tw达到第一温度T1之前(时刻t以前)的电力供给E1降低。具体而言，从电池单元10向加热器40进行对热交换介质体W保温(但不加热)的程度的电力供给E1。而且，控制装置60将热交换模式从绝热模式(参照图3)切换为传热模式(参照图4)。
如图9所示，在第三升温模式P3中，在利用加热器40对热交换介质W进行加热时，在电池单元10的温度Tm达到了第二温度T2的时刻t，热交换介质W的温度Tw未达到第一温度T1。在该情况下，控制装置60将热交换模式维持为绝热模式(参照图3)。控制装置60维持从电池单元10向加热器40的电力供给E1。而且，控制装置60开始从外部电源70向加热器40的电力供给E2。
图10是表示电池单元10和热交换介质W的升温方式的一例的曲线图。在图10中，横轴表示时刻，纵轴表示电池单元10的内部的温度Tm(℃)。在时刻t0，电池单元Tm的温度为Tm0。在时刻t0，开始从电池单元10向加热器40的电力供给(放电)E1。此外，在时刻t0，热交换模式为绝热模式(参照图3)。
在时刻t1，电池单元10的温度Tm上升至Tm1。若电池单元10的温度Tm为Tm1，则能够通过外部电源70来进行向电池单元10的外部充电C。在时刻t1，停止从电池单元10向加热器40的电力供给E1。取而代之，在时刻t1，开始从外部电源70向加热器40的电力供给E2。同时，在时刻t1，开始通过外部电源70来进行的电池单元10的高速率下的外部充电C。
在此，在时刻t1，电池单元10的温度Tm(Tm1)还低，因此，若通过外部电源70来以高速率对电池单元10进行外部充电(C)，则可能发生电池单元10的高速率劣化。然而，通过后述的由电池单元10进行的高速率下的放电而消除了高速率劣化。
在时刻t2，电池单元10的温度Tm上升至Tm2。在时刻t2，停止由外部电源70进行的电池单元10的高速率下的外部充电C。同时，在时刻t2，以与上述的由外部电源70进行的对电池单元10的外部充电(C)相同的速率，开始从电池单元10向加热器40的电力供给(放电)E1。由此，电池单元10的高速率劣化被消除。
在时刻t3，电池单元10的温度Tm上升至Tm3。另外，在时刻t3，热交换介质W的温度Tw达到与电池单元10的温度Tm相同的Tm3。即，在时刻t3，热交换介质W的温度Tw和电池单元10的温度Tm(Tm3)均为第一温度T1。当热交换介质W的温度Tw达到第一温度T1时，能够通过热交换介质W来对电池单元10进行升温。
在时刻t3，停止从电池单元10向加热器40的电力供给(放电)E1。另外，在时刻t3，将从外部电源70向加热器40的电力供给E2维持为能够对热交换介质W进行保温的程度。同时，在时刻t3，重新开始由外部电源70进行的电池单元10的高速率下的外部充电C。
在时刻t3，电池单元10的温度Tm(Tm3)上升了一定程度，因此，即使通过外部电源70而以高速率对电池单元10进行了外部充电(C)，也难以发生电池单元10的高速率劣化。而且，能够进行更高速率(快速)的外部充电C，因此能够提高电池单元10的温度Tm的上升率。
在时刻t4，电池单元10的温度Tm上升至Tm4。此时，电池单元10的内部电阻R的降低至饱和(参照图5)。即，在时刻t4，电池单元10的温度Tm(Tm4)为第二温度T2。在时刻t4，将热交换模式从绝热模式(参照图3)切换为传热模式(参照图4)。由此，开始通过热交换介质W来进行的对电池单元10的升温。
(电池单元和热交换介质的升温方法)
图11是表示电池单元温度管理装置1的控制方式的一例的流程图，示出直至通过热交换介质W来进行的对电池单元10的升温开始为止。首先，在步骤S1中，通过介质温度传感器35来对热交换介质W的温度Tw进行检测。另外，在步骤S1中，通过各电池温度传感器20(第一电池温度传感器20A、第二电池温度传感器20B、第三电池温度传感器20C以及第四电池温度传感器20D)来对各电池单元10(第一电池单元10A、第二电池单元10B、第三电池单元10C以及第四电池单元10D)的温度Tm(TmA、TmB、TmC、TmD)进行检测。
接着，在步骤S2中，对各电池单元10的温度Tm是否小于规定温度Tr(Tm<Tr)进行判定。如果Tm<Tr，则前进至步骤S3。如果Tm≥Tr，则由于不需要对电池单元10的升温(预热)而因此返回至“开始”。
接着，在步骤S3中，对与各电池单元10对应的各可变机构50(第一可变机构50A、第二可变机构50B、第三可变机构50C以及第四可变机构50D)进行控制，从而使热交换模式为绝热模式(参照图3)。具体而言，最大限度地减弱由各可变机构50的电磁螺线管52产生的约束力F(FA、FB、FC、FD)，从而使电磁螺线管52最大限度地处于拉动方向。
接着，在步骤S4中，使泵31工作而使热交换介质W在流路30中循环。
接着，在步骤S5中，开始从各电池单元10向加热器40的电力供给E1。此时，按照第一电池单元10A、第二电池单元10B、第三电池单元10C、第四电池单元10D的顺序进行向加热器40的电力供给E1。
接着，在步骤S6中，对热交换介质W的温度Tw是否为电池单元10的温度Tm(即第一温度T1)以上(Tw≥Tm(T1))进行判定。如果Tw≥Tm(T1)，则前进至步骤S7。如果Tw<Tm(T1)，则返回至步骤S5。
接着，在步骤S7中，对电池单元10的温度Tm是否为其内部电阻R的降低至饱和的第二温度T2以上(Tm≥T2)进行判定。如果Tm≥T2，则前进至步骤S8，停止从电池单元10向加热器40的电力供给E1，从而使加热器40停止，并前进至步骤S10。如果Tm<T2，则前进至步骤S9，一边将从电池单元10向加热器40的电力供给E1维持为能够对热交换介质W进行保温的程度，一边前进至步骤S10。
图12是表示电池单元温度管理装置1的控制方式的一例的流程图，表示各电池单元10间的升温均匀化。
在步骤S10中，将热交换模式从绝热模式切换为传热模式(参照图4)。具体而言，使各可变机构50的电磁螺线管52处于延伸方向而增大约束力F。此时，使由第四可变机构50D产生的约束力FD为最大(使电磁螺线管52最大限度处于延伸方向)。而且，将由各可变机构50(50A、50B、50C、50D)产生的约束力F的大小设为FD>FC>FB>FA。即，按照第四电池单元10D、第三电池单元10C、第二电池单元10B、第一电池单元10A的顺序，与热交换介质W之间的传热能力变大，容易被升温。
在此，加热器40配置在流路30中的与电池单元10相比的上游侧，并且在多个电池单元10之间是共用的。即，控制装置60通过控制各可变机构50，从而使距共用的加热器40的距离远(配置在下游侧)的电池单元10(例如第四电池单元10D)与热交换介质W之间的传热能力比距共用的加热器40的距离近(配置在上游侧)的电池单元10(例如第一电池单元10A)与热交换介质W之间的传热能力大。
接着，在步骤S11中，对各电池单元10的温度Tm(TmA、TmB、TmC、TmD)有无偏差进行判定。可以将温度Tm的偏差的允许范围设为例如最大温度与最小温度之间的规定温度差(例如2～3℃)。在判定为具有温度Tm的偏差的情况下，前进至步骤S12。在判定为没有温度Tm的偏差的情况下，前进至步骤S13。
接着，在步骤S12中，一边将由第四可变机构50D产生的约束力FD维持为最大，一边调整由其他可变机构50A、50B、50C产生的约束力FA、FB、FC，从而调整电池单元10A、10B、10C、10D与热交换介质W之间的传热能力。然后，返回至步骤S11。
接着，在步骤S13中，对电池单元10(10A、10B、10C、10D)的温度Tm(TmA、TmB、TmC、TmD)是否为规定温度Tr以上(Tm≥Tr)进行判定。如果Tm<Tr，则前进至步骤S14。如果Tm≥Tr，则前进至步骤S15。
接着，在步骤S14中，再次对热交换介质W的温度Tw是否为电池单元10的温度Tm(即第一温度T1)以上(Tw≥Tm(T1))进行判定。如果Tw≥Tm(T1)，则返回至步骤S11。如果Tw<Tm(T1)，则返回至步骤S9。
接着，在步骤S15中，使由各可变机构50产生的约束力F均匀。即设为FA＝FB＝FC＝FD。然后，到达“返回”。
(第一实施方式的作用效果)
以上，根据本实施方式，在利用加热器40对热交换介质W进行加热时，在热交换介质W的温度Tw未达到与电池单元10的温度Tm相等的第一温度T1的情况下，通过控制装置60对可变机构50的控制来减小电池单元10与热交换介质W之间的传热能力。因此，抑制了从电池单元10向热交换介质W的热移动，因此能够抑制电池单元10的升温延迟。
而且，在热交换介质W的温度Tw达到了与电池单元10的温度Tm相等的第一温度T1之后，通过控制装置60对可变机构50的控制来增大电池单元10与热交换介质W之间的传热能力。此时，由于热交换介质W的温度Tw已经高于电池单元10的温度Tm(第一温度T1)，因此，即使增大了电池单元10与热交换介质W之间的传热能力，也几乎没有从电池单元10向热交换介质W的热移动，反而促进了从热交换介质W向电池单元10的热移动。
这样，在热交换介质W的温度Tw达到与电池单元10的温度Tm相等的第一温度T1的前后，使电池单元10与热交换介质W之间的传热能力变化，由此能够使电池单元10迅速升温。
而且，在热交换介质W的温度Tw达到第一温度T1的前后，将热交换模式从绝热模式切换为传热模式，由此能够更简单地加快电池单元10的升温。
可是，在电池单元10的内部电阻R高的状态下，电池单元10的能力不能充分地得到发挥，例如有时无法通过电池单元10来驱动电动机。在此，随着电池单元10的充放电，电池单元10产生内部发热而温度上升。电池单元10的内部电阻R随着电池单元10的温度上升而下降，并且当电池单元10的温度Tm达到第二温度T2时饱和(参照图5)。
因此，为了充分地发挥电池单元10的能力，优选利用电池单元10的内部发热来使电池单元10的温度Tm迅速上升至第二温度T2。另外，为了有效地对电池单元10进行加热，优选使热交换介质W的温度Tw迅速上升至第一温度T1。
因此，通过考虑热交换介质W是否达到了第一温度T1(Tm)和电池单元10是否达到了第二温度T2，从而能够有效地进行电池单元10和热交换介质W的升温。
根据第一升温模式P1(参照图7)，由于热交换介质W的温度Tw已经达到第一温度T1(Tm)，因此，通过将热交换模式从绝热模式切换为传热模式，能够促进从热交换介质W向电池单元10的热移动而有效地使电池单元10的温度上升。
另一方面，由于电池单元10的温度Tm已经达到第二温度T2，因此，不需要以降低电池单元10的内部电阻R为目的而从电池单元10向加热器40进一步进行电力供给(放电)。因此，停止从电池单元10向加热器40的电力供给E1，由此能够消除电池单元10的不必要的电力消耗。
根据第二升温模式P2(参照图8)，与上述同样地，由于热交换介质W的温度Tw已经达到第一温度T1(Tm)，因此，通过将热交换模式从绝热模式切换为传热模式，从而能够促进从热交换介质W向电池单元10的热移动而有效地使电池单元10的温度上升。
另一方面，由于电池单元10的温度Tm未达到第二温度T2，因此，需要以降低电池单元10的内部电阻R为目的而不停止地维持从电池单元10向加热器40的电力供给(放电)E1。然而，如上所述，通过传热模式而促进了从热交换介质W向电池单元10的热移动，因此，与热交换介质W的温度Tw达到第一温度T1(Tm)之前相比，能够降低从电池单元10向加热器40的电力供给E1。由此，能够一边尽量抑制电池单元10的电力消耗，一边使电池单元10的温度Tm上升至第二温度T2。
根据第三升温模式P3(参照图9)，由于电池单元10的温度Tm已经达到第二温度T2，因此，不需要以降低电池单元10的内部电阻R为目的而从电池单元10向加热器40进一步进行电力供给(放电)。
另一方面，由于热交换介质W的温度Tw未达到第一温度T1(Tm)，因此，需要一边将热交换模式维持为绝热模式，一边继续从电池单元10或其他电源向加热器40的电力供给。因此，开始从外部电源70向加热器40的电力供给E2。由此，能够抑制或停止从电池单元10向加热器40的电力供给E1。这样，通过借助外部电源70，能够一边抑制电池单元10的电力消耗，一边使热交换介质W的温度Tw上升到第一温度T1(Tm)。
通过包括传热件51和电磁螺线管(面积变化机构)52的可变机构50，能够简单地使电池单元10与热交换介质W之间的传热能力变化。
与距共用的加热器40的距离远(配置在下游侧)的电池单元10(例如第四电池单元10D)接触的热交换介质W相比于与距共用的加热器40的距离近(配置在上游侧)的电池单元10(例如第一电池单元10A)接触的热交换介质W，存在温度Tm低的倾向。
因此，针对距共用的加热器40的距离远的电池单元10，与距共用的加热器40的距离近的电池单元10相比，提高与热交换介质W之间的传热能力，从而使该电池单元10容易在与热交换介质W之间进行热交换。由此，能够使多个电池单元10与距共用的加热器40的距离无关(与配置在上游侧还是配置在下游侧无关)而均等地进行温度上升。
(第一实施方式的变形例)
以下，对第一实施方式的变形例进行说明。此外，对于与上述实施方式相同的结构，标注相同的符号，并省略详细的说明。
在上述实施方式中，按照第一电池单元10A、第二电池单元10B、第三电池单元10C、第四电池单元10D的顺序进行了向共用的加热器40的电力供给E1，但不限定于此。控制装置60也可以从多个电池单元10中的至少一部分电池单元10向共用的加热器40交替地进行电力供给。
例如，也可以从多个电池单元10中的第一电池单元10A和第二电池单元10B向共用的加热器40交替地进行电力供给。即，也可以在进行了从第一电池单元10A向共用的加热器40的电力供给之后，进行从第二电池单元10B向共用的加热器40的电力供给，然后再次进行从第一电池单元10A向共用的加热器40的电力供给。另外，也可以从所有的电池单元10A、10B、10C、10D向共用的加热器40交替地进行电力供给。
由此，能够促进电池单元10的内部发热而高效地降低电池单元10的内部电阻R。
在上述实施方式中，加热器40在多个电池单元10之间是共用的，但不限定于此。如图13所示，热交换介质W也可以由与多个电池单元10分别对应的多个加热器40加热。
在该情况下，加热器40具有第一加热器40A、第二加热器40B、第三加热器40C以及第四加热器40D共计四个。各加热器40A、40B、40C、40D配置在对应的各电池单元10A、10B、10C、10D的附近，对与对应的各电池单元10A、10B、10C、10D接触的热交换介质W进行加热。
另外，介质温度传感器35具有第一介质温度传感器35A、第二介质温度传感器35B、第三介质温度传感器35C以及第四介质温度传感器35D共计四个。各介质温度传感器35A、35B、35C、35D配置在对应的各电池单元10A、10B、10C、10D的附近，检测与对应的各电池单元10A、10B、10C、10D接触的热交换介质W。
在利用各加热器40A、40B、40C、40D对热交换介质W进行加热时，在热交换介质W未达到第一温度T1(Tm)的情况下，控制装置60不使热交换介质W在流路30中循环。
由此，能够使热交换介质W迅速地升温至第一温度T1(Tm)。
＜第二实施方式＞
以下，对第二实施方式进行说明。此外，对于与上述实施方式相同的结构，标注相同的符号，并省略详细的说明。
图14是第二实施方式所涉及的电池单元温度管理装置1的示意结构图。在本实施方式中，加热器40不工作。另外，流路30中的热交换介质W通过热交换流路30B并被热交换器34冷却。热交换介质W的温度Tw通过由热交换器34冷却而比电池单元10的温度Tm低。热交换介质W作为冷却介质用于冷却各电池单元10。
热交换介质W从流路30的上游侧到下游侧按照第一电池单元10A、第二电池单元10B、第三电池单元10C、第四电池单元10D的顺序与各电池单元10之间进行热交换。在此，每当热交换介质W从上游侧到下游侧与各电池单元10依次进行热交换时，热交换介质W的温度Tw就会逐渐上升。即，每当热交换介质W从上游侧到下游侧与各电池单元10依次进行热交换时，热交换介质W的温度Tw就会逐渐接近电池单元10的温度Tm。
因此，下游侧的电池单元10(例如第四电池单元10D)与上游侧的电池单元(例如第一电池单元10A)相比，难以与热交换介质W之间进行热交换。于是，最终，导致各电池单元10的温度Tm相互产生偏差。
在本实施方式中，通过以下所示的方法来抑制多个电池单元10间的温度Tm的偏差。特别是在电池单元10进行高速率充放电的情况下，要求细微的温度管理(参照图6)，因此抑制多个电池单元10间的温度Tm的偏差这点是重要的。
图15是表示电池单元温度管理装置1的控制方式的一例的流程图。首先，在步骤S1'中，对有无电池单元10的高速率充放电的要求进行判定。如果判定为具有高速率充放电的要求，则前进至步骤S2'。如果判定为没有高速率充放电的要求(即为低速率充放电)，则由于不需要细微的温度管理而因此返回至“开始”。此外，有无高速率充放电的要求这点可以根据电池单元10的电流/电压的历史数据等来判断。
接着，在步骤S2'中，控制装置60针对每个电池单元10控制通过各可变机构50而产生的电池单元10与热交换介质W之间的传热能力的变化，以减小各电池单元10之间的温度差。具体而言，控制装置60使配置在流动方向的上游侧的电池单元10(例如第一电池单元10A)与热交换介质W之间的传热能力比配置在流动方向的下游侧的电池单元10(例如第四电池单元10D)与热交换介质W之间的传热能力小。
而且，控制装置60使配置在流动方向的最下游侧的第四电池单元10D与热交换介质W之间的传热能力最大。
具体而言，使由第四可变机构50D产生的约束力FD最大。而且，将由各可变机构50(50A、50B、50C、50D)产生的约束力F的大小设为FD>FC>FB>FA。即，按照第四电池单元10D、第三电池单元10C、第二电池单元10B、第一电池单元10A的顺序，与热交换介质W之间的传热能力变大，容易被冷却。然后，前进至步骤S3'。
接着，在步骤S3'中，对由第四电池温度传感器20D检测出的第四电池单元10D的温度TmD是否包含在规定温度范围Ts±α内进行判定。规定温度范围Ts±α包含在高速率充放电中的目标管理温度B(参照图6)中。Ts例如为45℃。α例如为几度以下。
在步骤S3'中，若判定为第四电池单元10D的温度TmD不包含在规定温度范围Ts±α内，则前进至步骤S4'。然后，调整泵31的排出量而调整(增大或减少)流路30中的热交换介质W的流量，之后，返回至步骤S3'。若判定为第四电池单元10D的温度TmD包含在规定温度范围Ts±α内，则前进至步骤S5'。此外，由于由第四可变机构50D产生的约束力FD被固定为最大，因此没有调整(增大或减小)约束力FD的余地。
接着，在步骤S5'中，对由第三电池温度传感器20C检测出的第三电池单元10C的温度TmC是否包含在规定温度范围Ts±α内进行判定。若判定为第三电池单元10C的温度TmC不包含在规定温度范围Ts±α内，则前进至步骤S6'。然后，调整(增大或减小)由第三可变机构50C产生的约束力FC，之后，返回至步骤S3'。若判定为第三电池单元10C的温度TmC包含在规定温度范围Ts±α内，则前进至步骤S7'。
接着，在步骤S7'中，对由第二电池温度传感器20B检测出的第二电池单元10B的温度TmB是否包含在规定温度范围Ts±α内进行判定。若判定为第二电池单元10B的温度TmB不包含在规定温度范围Ts±α内，则前进至步骤S8'。然后，调整(增大或减小)由第二可变机构50B产生的约束力FB，之后，返回至步骤S3'。若判定为第二电池单元10B的温度TmB包含在规定温度范围Ts±α内，则前进至步骤S9'。
接着，在步骤S9'中，对由第一电池温度传感器20A检测出的第一电池单元10A的温度TmA是否包含在规定温度范围Ts±α内进行判定。若判定为第一电池单元10A的温度TmA不包含在规定温度范围Ts±α内，则前进至步骤S10'。然后，调整(增大或减小)由第一可变机构50A产生的约束力FA，之后，返回至步骤S3'。若判定为第一电池单元10A的温度TmA包含在规定温度范围Ts±α内，则到达“返回”。
这样，控制装置60基于由各电池温度传感器20检测出的各电池单元10的温度Tm来调整各电池单元10与热交换介质W之间的传热能力。例如，控制装置60减小高温的(与热交换介质W的温度差大的)电池单元10与热交换介质W之间的传热能力、或者增大低温的(与热交换介质W的温度差小的)电池单元10与热交换介质W之间的传热能力。
(第二实施方式的作用效果)
根据本实施方式，以与各电池单元10对应的方式设置的各可变机构50使各电池单元10与热交换介质W之间的传热能力变化。而且，控制装置60针对每个电池单元10控制通过各可变机构50而产生的传热能力变化，由此减小了各电池单元10间的温度差。由此，能够抑制多个电池单元10之间的温度Tm的偏差。
与配置在流路30的流动方向的上游侧的电池单元10(例如第一电池单元10A)接触的热交换介质W相比于，与配置在流路30的流动方向的下游侧的电池单元10(例如第四电池单元10D)接触的热交换介质W，存在与电池单元10的温度差大的倾向。即，配置在上游侧的电池单元10与配置在下游侧的电池单元10相比容易与热交换介质W之间进行热交换。
因此，通过利用各可变机构50进行的传热能力的调整，而使配置在上游侧的电池单元10与配置在下游侧的电池单元10相比，难以在与热交换介质W之间进行热交换。由此，能够在沿着流路30的流动方向配置的多个电池单元10之间抑制温度Tm的偏差。
与配置在流路30的流动方向的下游侧的电池单元10(例如第四电池单元10D)接触的热交换介质W相比于与配置在流路30的流动方向的上游侧的电池单元10(例如第一电池单元10A)接触的热交换介质W，存在与电池单元10的温度差小的倾向。即，配置在最下游侧的第四电池单元10D与其他所有的配置在上游侧的电池单元10A、10B、10C相比，都更难以与热交换介质W之间进行热交换。
因此，通过使配置在最下游侧的第四电池单元10D与热交换介质W之间的传热能力(约束力F4)最大，从而使配置在最下游侧的第四电池单元10D与热交换介质W之间尽可能容易进行热交换。由此，能够尽量不增加在流路30中流动的热交换介质W的流量(泵31的排出量)而使配置在最下游侧的第四电池单元10D的温度变化。
通过包括传热件51和电磁螺线管(面积变化机构)52的可变机构50，能够简单地使电池单元10与热交换介质W之间的传热能力变化。
由于基于由各电池温度传感器20检测出的各电池单元10的温度Tm来调整各传热能力，因此能够更细致地调整各电池单元10的温度Tm。
(第二实施方式的变形例)
在上述实施方式中，控制装置60使配置在流动方向的上游侧的电池单元10与热交换介质W之间的传热能力比配置在流动方向的下游侧的电池单元10与热交换介质W之间的传热能力小，但并不限定于此。
例如，在仅在多个电池单元10中的第二电池单元10B的附近配置加热器的情况下，第二电池单元10B与其他电池单元10A、10C、10D相比难以在与热交换介质W之间进行热交换(被冷却)。
在该情况下，只要使第二电池单元10B与热交换介质W之间的传热能力比其他电池单元10A、10C、10D与热交换介质W之间的传热能力大即可。此时，控制装置60使配置在流动方向的上游侧的第二电池单元10B与热交换介质W之间的传热能力比配置在流动方向的下游侧的电池单元10C、10D与热交换介质W之间的传热能力大。
在上述实施方式中，例示了热交换介质W用于通过热交换流路30B而冷却各电池单元10的情况，但不限定于此。热交换介质W也可以用于通过旁通流路30A而使各电池单元10升温。此外，在该情况下，在流路30中，加热器40工作。
(其他实施方式)
以上，通过优选的实施方式来说明了本发明，但这样的记述不是限定事项，当然可以进行各种改变。
面积变化机构不限定于电磁螺线管52，例如也可以由机械式的活塞气缸机构构成。在上述实施方式中，波纹板形状的传热件51具有用于与热交换介质W进行热交换的传热面51a，但并不限定于此。也可以准备与波纹板形状的传热件51独立的传热件，并在该独立的传热件设置用于与热交换介质W进行热交换的传热面。
(产业利用性)
本发明能够应用于电池单元温度管理装置，因此极其有用，产业上的可利用性高。

Claims (5)

1.一种电池单元温度管理装置，其特征在于，具备：
多个电池单元；
流路，该流路供热交换介质以通过各所述电池单元的方式进行循环；
多个可变机构，该多个可变机构以与各所述电池单元对应的方式设置，且使各所述电池单元与所述热交换介质之间的传热能力变化；以及
控制装置，该控制装置针对每个所述电池单元控制通过各所述可变机构而产生的所述传热能力的变化，以减小各所述电池单元间的温度差。
2.根据权利要求1所述的电池单元温度管理装置，其特征在于，
各所述电池单元沿着所述流路的流动方向配置，
所述控制装置使配置在所述流动方向的上游侧的所述电池单元与所述热交换介质之间的所述传热能力比配置在所述流动方向的下游侧的所述电池单元与所述热交换介质之间的所述传热能力小。
3.根据权利要求2所述的电池单元温度管理装置，其特征在于，
所述控制装置使配置在所述流动方向的最下游侧的所述电池单元与所述热交换介质之间的所述传热能力最大。
4.根据权利要求2所述的电池单元温度管理装置，其特征在于，
具备多个温度传感器，该多个温度传感器以与各所述电池单元对应的方式设置，且检测各所述电池单元的温度，
所述控制装置基于由各所述温度传感器检测出的各所述电池单元的温度来调整所述传热能力。
5.根据权利要求1所述的电池单元温度管理装置，其特征在于，
所述电池单元由排列配置的多个电池单体构成，
所述可变机构包括：
传热件，该传热件与所述热交换介质进行热交换，且配置在彼此相邻的所述电池单体之间；以及
面积变化机构，该面积变化机构通过使所述传热件与所述电池单体的接触面积变化来使所述电池单体与所述热交换介质之间的所述传热能力变化。
CN202310130945.4A 2022-04-04 2023-02-17 电池单元温度管理装置 Pending CN116895876A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-062446 2022-04-04
JP2022062446A JP7729245B2 (ja) 2022-04-04 電池ユニット温度管理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116895876A true CN116895876A (zh) 2023-10-17

Family

ID=85776118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310130945.4A Pending CN116895876A (zh) 2022-04-04 2023-02-17 电池单元温度管理装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230318081A1 (zh)
EP (1) EP4258423A1 (zh)
CN (1) CN116895876A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4163146B1 (en) * 2021-10-08 2024-07-31 Volvo Construction Equipment AB A material transportation system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6358288B2 (ja) 2016-06-14 2018-07-18 マツダ株式会社 ハイブリッド車の二次電池加温装置
DE102017001683A1 (de) * 2017-02-22 2018-08-23 Carl Freudenberg Kg Energiespeichersystem
DE102018216113A1 (de) * 2018-09-21 2020-03-26 Audi Ag Verfahren zum Anordnen zumindest eines Batteriemoduls in zumindest einem Teil eines Batteriegehäuses und Anordnungsvorrichtung
DE102019116462A1 (de) * 2019-06-18 2020-12-24 Lisa Dräxlmaier GmbH Verfahren zum betrieb eines wärmetauschers und energiespeicherwärmetauschsystem
GB2588393A (en) * 2019-10-18 2021-04-28 Xerotech Ltd A sensor carrier for a battery pack

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023152428A (ja) 2023-10-17
US20230318081A1 (en) 2023-10-05
EP4258423A1 (en) 2023-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10829005B2 (en) Vehicular heat exchange device
KR101340365B1 (ko) 배터리 온도 조절 장치
US7604885B2 (en) Fuel cell system with partial heating of each individual fuel cell
US20110300421A1 (en) Electric power source device
JP7505176B2 (ja) バッテリー温度管理装置
US20130323543A1 (en) Temperature-control device and method for the temperature control of an energy store
US11688902B2 (en) System for controlling battery cell temperature and method for controlling same
KR20110118796A (ko) 전기 배터리 내의 열을 관리하기 위한 방법
KR102371514B1 (ko) 원통형 셀이 적용된 전기 차량용 배터리 팩의 열교환 냉난방 구조
KR20180121245A (ko) 이차전지의 냉각 및 히팅 시스템
CN116895876A (zh) 电池单元温度管理装置
WO2020129491A1 (ja) 電池昇温装置
US20230294556A1 (en) Coolant circulation system for a vehicle
US20230256793A1 (en) Temperature control system
KR101610082B1 (ko) 연료전지 차량용 난방장치 및 이의 구동 방법
CN116895875A (zh) 电池单元温度管理装置
JP7729245B2 (ja) 電池ユニット温度管理装置
JP5290514B2 (ja) 燃料電池制御システム及びその冷却媒体制御方法
EP3354499B1 (en) Device for heating a traction battery and method for operating a traction battery
CN113497291A (zh) 用于机动车的电能存储器以及用于运行这种电能存储器的方法
JP7679766B2 (ja) バッテリ冷却システム、及び、バッテリ冷却システムの制御方法
JP7203794B2 (ja) 車両の回路温度調整システム
JP7622470B2 (ja) バッテリ温度制御システム及びバッテリ温度制御方法
KR20090025406A (ko) 잉여전력을 이용한 보조난방시스템 및 이의 제어방법
JP4140355B2 (ja) 燃料電池、燃料電池システム、および燃料電池の加温方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination