DE102008045407B4 - Temperatursteuervorrichtung für einen eingebauten Batteriepack - Google Patents

Temperatursteuervorrichtung für einen eingebauten Batteriepack Download PDF

Info

Publication number
DE102008045407B4
DE102008045407B4 DE102008045407.9A DE102008045407A DE102008045407B4 DE 102008045407 B4 DE102008045407 B4 DE 102008045407B4 DE 102008045407 A DE102008045407 A DE 102008045407A DE 102008045407 B4 DE102008045407 B4 DE 102008045407B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery pack
temperature
air
fluid
heat
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.)
Active
Application number
DE102008045407.9A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008045407A1 (de
Inventor
Hiroshi Tamura
Koichi Ban
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso 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
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE102008045407A1 publication Critical patent/DE102008045407A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008045407B4 publication Critical patent/DE102008045407B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00492—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00492—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
    • B60H1/00499—Heat or cold storage without phase change including solid bodies, e.g. batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/025—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from both the cooling liquid and the exhaust gases of the propulsion plant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/02—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/15—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with additional electric power supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
    • G05D23/193—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
    • G05D23/1932—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of a plurality of spaces
    • 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
    • H01M10/65—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
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • 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
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6566—Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
    • 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
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/003—Component temperature regulation using an air flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/34—Cabin temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/445—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Abstract

Temperatursteuervorrichtung (101; 102) mit:
einer Klimaanlageneinheit (10), um eine temperaturgesteuerte Luft zu erzeugen, welche einen Teil der Luft zu einer Fahrzeugzelle ausgibt;
einem Luftkanal (30), durch den ein verbleibender Teil der temperaturgesteuerten Luft zu einem Batteriepack (40) geleitet wird, um gegen den Batteriepack (40) geblasen zu werden; und
einem Fluidheizer (44), der an dem Batteriepack (40) befestigt ist und der mit einem Heizfluid, das durch eine Verbrennungsmaschine (1) erhitzt wird oder mit einem Abgas der Verbrennungsmaschine (1) erhitzt wird, die Temperatur des Batteriepacks (40) anhebt; und
mit einer elektrischen Heizvorrichtung (45), die an dem Batteriepack (40) befestigt ist und die eine elektrische Leistung aufnimmt, aus der Wärme erzeugt wird, und die mit der erzeugten Wärme die Temperatur des Batteriepacks (40) anhebt, wobei
die elektrische Heizvorrichtung (45) auf einer Seitenoberfläche des Batteriepacks (40) angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Temperatursteuervorrichtung, die die Temperatur eines Batteriepacks, der in einem Fahrzeug angebracht ist, reguliert.
  • Eine Batterietemperatur-Steuervorrichtung zum Regulieren oder Steuern der Temperatur eines Batteriepacks, der in einem Fahrzeug angebracht ist, ist in der JP 2004-001674 A offenbart. Bei dieser Vorrichtung wird, um zu verhindern, dass die Temperatur des Batteriepacks übermäßig erhöht wird, die Temperatur von Luft in einer Luftsteuereinheit reguliert, und die temperaturgesteuerte Luft (die im Folgenden gesteuerte Luft genannt ist) wird von der Steuereinheit durch einen Kanal zu dem Batteriepack geleitet, um die Temperatur des Batteriepacks zu regulieren. Die Steuereinheit kann daher verhindern, dass die Temperatur des Batteriepacks übermäßig erhöht wird, so dass sich der Batteriepack nicht verschlechtert.
  • Wenn die Temperatur des Batteriepacks übermäßig gesenkt wird, ist es im Gegensatz dazu erforderlich, die Temperatur des Batteriepacks für den Zweck eines Verhinderns, dass die Ausgangsleistung des Batteriepacks gesenkt wird, anzuheben. Da üblicherweise Fahrzeuge mit wassergekühlten Maschinen verwendet werden, wird ein Kühlwasser der Maschine durch die Wärme, die in der Maschine erzeugt wird, erhitzt, und die Steuereinheit erzeugt durch Verwenden der Wärme des heißen Kühlwassers heiße Luft. Wenn die heiße Luft gegen den Batteriepack geblasen wird, kann daher die Temperatur des Batteriepacks gesteigert werden.
  • Die Rate eines Wärmetransfers, die erforderlich ist, um den Batteriepack zu erwärmen, ist jedoch annähernd fünf Mal höher als jene, die erforderlich ist, um den BatDer Ladebetrieb und der Entladebetrieb in dem Batteriepack könnte wiederholt teriepack zu kühlen. Verglichen mit einem Fall, bei dem der gewärmte Batteriepack abgekühlt wird, ist daher, wenn die heiße Luft gegen den Batteriepack geblasen wird, die Rate des Wärmetransfers zu dem Batteriepack unzureichend, um den Batteriepack zu erwärmen. Es dauert daher lange, um den übermäßig gekühlten Batteriepack zu erwärmen, oder es ist schwierig, den gekühlten Batteriepack auf eine erwünschte Temperatur ausreichend zu erwärmen. Wenn der Antriebsbetrieb der gekühlten Maschine unter der Bedingung, dass die Temperatur des Kühlwassers der Maschine beträchtlich gesenkt ist, gestartet wird, dauert es insbesondere lange, um heiße Luft in der Steuereinheit zu erzeugen. Es ist daher schwierig, die Temperatur des Batteriepacks schnell oder zuverlässig anzuheben.
  • Die thermische Diffusion von Enden des Batteriepacks zu der Fahrzeugzelle ist ferner größer als jene von der Mitte des Batteriepacks. Wenn der Batteriepack allmählich erwärmt wird, tritt unvermeidlich eine Temperaturdifferenz in dem Batteriepack auf. Es ist daher schwierig, den gesamten Batteriepack gleichmäßig zu wärmen.
  • durchgeführt werden, um durch Verwenden des Innenwiderstands des Batteriepacks die Wärme in dem Batteriepack zu erzeugen. Obwohl der Batteriepack schnell und gleichmäßig erwärmt werden kann, wird jedoch die elektrische Leistung des Batteriepacks lediglich zum Wärmen des Batteriepacks verwendet. Ein Kraftstoffverbrauch wird daher unerwünscht gesteigert, und eine Kraftstoffeinsparung des Fahrzeugs verschlechtert.
  • Darüber hinaus beschreibt die US 2003/0080714 A1 , dass Luft zum Kühlen einer Batterie von einer hinteren Einheit über einen Kanal hin zu der Batterie geführt wird. Auf diese Art und Weise kann die Temperatur der zur Batterie geblasenen Luft im Vergleich zu einem Fall reduziert werden, bei welchem Innenluft von einer Fahrgastzelle entnommen wird und zum Kühlen der Batterie hin zu der Batterie geführt wird. Daher kann die Batterie ausreichend gekühlt werden, so dass der Betrag der hin zu der Batterie geblasenen Luftströmung nicht erhöht werden muss, um eine ausreichende Kühlkapazität zum Kühlen der Batterie zu erreichen. Folglich können Luftströmungsgeräusche reduziert werden und eine Reduktion einer Lebensdauer eines zweiten Gebläses kann verhindert werden. Da eine ausreichende Kühlkapazität erreicht wird, besteht darüber hinaus keine Notwendigkeit, einen Oberflächenabstrahlbereich der Batterie zu vergrößern. Somit können eine Größenzunahme der Batterie und eine Zunahme der Herstellungskosten verhindert werden.
  • Die DE 42 39 834 A1 beschreibt, dass bereits bekannte kombinierte Heizanlagen zumeist auf Luft als Wärmeträgermedium basieren. Mit Wasser als Wärmeträgermedium werden nur der Motor oder der Motor und das Fahrerhaus in Kombination mit einer externen Wärmequelle vorgeheizt. Es wird eine Vorwärmeinrichtung für einen wassergekühlten Kraftfahrzeugmotor mit zumindest einem externen motorunabhängigen Heizgerät vorgeschlagen, wobei das an den Kühlmittelkreislauf des Motors angeschlossene Heizsystem als zu heizende Teilbereiche zumindest eine Motorvorheizung, eine Innenraumheizung und eine Batterieheizung umfaßt, und das Heizsystem zumindest einen ständig betriebenen Temperaturwächter besitzt, welcher bei Unterschreiten einer Grenztemperatur das Heizsystem in Betrieb setzt. Alternativ oder in Ergänzung kann das oder die Heizgeräte auch über Handschalter betätigt werden. Das Heizsystem eignet sich insbesondere bei extrem niedrigen Außentemperaturen im Bereich von bis zu -60°C.
  • Zudem offenbart die DE 26 38 862 A1 ein Verfahren zum Beheizen der Fahrgastzelle eines Elektrofahrzeuges, das mindestens einen zur Speicherung der elektrischen Antriebsenergie dienenden Batterieblock aufweist, wobei der Batterieblock vor Fahrtbeginn auf eine erhöhte Temperatur erwärmt wird und die in dem Batterieblock gespeicherte Wärmeenergie während des Fahrbetriebes des Elektrofahrzeuges dessen Fahrgastzelle unter Nutzbarmachen zum Beheizen zugeführt wird.
  • Weiterer relevanter Stand der Technik ist in den Druckschriften DE 600 30 630 T2 , JP H10 - 32 021 A , DE 196 09 048 A1 , DE 43 09 621 A1 , JP 2006 - 151 270 A , JP 2004 - 331 024 A und US 2 989 854 A offenbart.
  • Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in Anbetracht der Nachteile des Stands der Technik darin, eine Temperatursteuervorrichtung vorzusehen, die die Temperatur eines eingebauten Batteriepacks schnell und ausreichend anhebt, ohne einen Kraftstoffverbrauch zu steigern.
  • Eine Nebenaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Temperatursteuervorrichtung, die die Temperatur des Batteriepacks gleichmäßig anhebt, zu schaffen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt dieser Erfindung wird die Hauptaufgabe durch die Schaffung einer Temperatursteuervorrichtung gelöst, die eine Luftkonditionier- bzw. Klimaanlageneinheit, die die Temperatur von Luft reguliert oder steuert, um eine temperaturgesteuerte Luft zu erzeugen, und einen Teil der temperaturgesteuerten Luft zu einer Fahrzeugzelle ausgibt, einen Luftkanal, durch den ein verbleibender Teil der temperaturgesteuerten Luft zu einem Batteriepack geleitet wird, um gegen den Batteriepack geblasen zu werden, und ein Fluidheizelement aufweist, das an dem Batteriepack befestigt ist und das mit einem Heizfluid, das durch eine Maschine erhitzt wird oder mit einem Abgas der Maschine erhitzt wird, das die Temperatur des Batteriepacks anhebt.
  • Mit diesem Aufbau der Temperatursteuervorrichtung wird, wenn der Antriebsbetrieb der Maschine gestartet wird, die Temperatur des Kühlwassers angehoben. Die Klimaanlageneinheit erzeugt durch Erhitzen von Luft mit dem heißen Kühlwasser die temperaturgesteuerte Luft, bläst einen Teil der temperaturgesteuerten Luft zu der Fahrzeugzelle und bläst den verbleibenden Teil der temperaturgesteuerten Luft durch den Luftkanal gegen den Batteriepack. Ein Heizfluid wird ferner durch die Maschine erhitzt oder wird mit dem Abgas der Maschine erhitzt, und das Fluidheizelement, das an dem Batteriepack befestigt ist, hebt die Temperatur des Batteriepacks mit dem Heizfluid an.
  • Da der Batteriepack zusätzlich zu dem Erhitzen mit der gesteuerten Luft mit dem Heizfluid des Fluidheizelements erhitzt wird, kann demgemäß die Temperatur des Batteriepacks zuverlässig angehoben werden.
  • Da der Batteriepack mit dem Heizfluid direkt erhitzt wird, ohne Luft, die sich zwischen dem Fluidheizelement und dem Batteriepack befindet, zu verwenden, kann ferner die Rate eines Wärmetransfers basierend auf dem Fluidheizelement verglichen mit einem Fall, bei dem der Batteriepack lediglich durch die gesteuerte Luft erwärmt wird, beträchtlich gesteigert werden. Die Temperatur des Batteriepacks kann demgemäß schnell und zuverlässig angehoben werden.
  • Um die Nebenaufgabe zu lösen, ist es bevorzugt, dass die Temperatursteuervorrichtung ferner einen ersten Temperatursensor, der bei der Mitte des Batteriepacks angeordnet ist, einen zweiten Temperatursensor, der bei einem Ende des Batteriepacks angeordnet ist, einer elektrischen Heizvorrichtung bzw. einem elektrischen Heizer, der auf einer Seitenoberfläche des Batteriepacks benachbart zu dem Ende des Batteriepacks befestigt ist, und eine Temperatursteuereinheit aufweist. Der erste Temperatursensor misst die Temperatur des Batteriepacks bei der Mitte des Batteriepacks. Der zweite Temperatursensor misst die Temperatur des Batteriepacks bei dem Ende des Batteriepacks. Der elektrische Heizer nimmt eine elektrische Leistung auf, erzeugt aus der elektrischen Leistung Wärme und hebt die Temperatur des Batteriepacks mit der erzeugten Wärme an. Die Temperatursteuereinheit steuert gemäß gemessenen Resultaten der Temperatursensoren die elektrische Leistung, die durch den elektrischen Heizer aufgenommen wird, um die Temperatur des Batteriepacks zu regulieren.
  • Wärme bei dem Ende des Batteriepacks wird allgemein, verglichen mit Wärme bei der Mitte des Batteriepacks, leicht abgeführt. Die Temperatur des Batteriepacks bei dem Ende des Batteriepacks neigt daher dazu, niedriger als jene bei der Mitte des Batteriepacks zu sein. Der elektrische Heizer ist jedoch auf einer Seitenoberfläche des Batteriepacks benachbart zu dem Ende des Batteriepacks befestigt und erwärmt mit der Wärme, die durch die elektrische Leistung des Batteriepacks erzeugt wird, die Seitenoberfläche des Batteriepacks.
  • Die Temperatur des Batteriepacks kann demgemäß gleichmäßig angehoben werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt dieser Erfindung wird die Hauptaufgabe durch die Schaffung einer Temperatursteuervorrichtung gelöst, die eine Klimaanlageneinheit, die die Temperatur von Luft reguliert, um eine temperaturgesteuerte Luft zu erzeugen, und einen Teil der temperaturgesteuerten Luft zu einer Fahrzeugzelle ausgibt, einen Luftkanal, durch den ein verbleibender Teil der temperaturgesteuerten Luft zu einem Batteriepack geleitet wird, um gegen den Batteriepack geblasen zu werden, eine Wärmewiedergewinnungseinheit, die eine Wärme des Abgases wiedergewinnt, einen Fluidzirkulierdurchlass, der mit der Wärmewiedergewinnungseinheit verbunden ist und in dem ein Heizfluid zirkuliert wird, während die wiedergewonnene Wärme von der Wärmewiedergewinnungseinheit aufgenommen wird, und ein Fluidheizelement aufweist, das an dem Batteriepack befestigt ist und das mit dem Heizfluid, das in dem Fluidzirkulierdurchlass zirkuliert wird, was die Temperatur des Batteriepacks anhebt.
  • Mit diesem Aufbau der Temperatursteuereinrichtung bläst auf die gleiche Art und Weise wie bei dem ersten Aspekt die Klimaanlageneinheit einen Teil der temperaturgesteuerten Luft zu der Fahrzeugzelle und den verbleibenden Teil der temperaturgesteuerten Luft durch den Luftkanal gegen den Batteriepack. Ein Heizfluid, das in dem Fluidzirkulierdurchlass zirkuliert wird, nimmt ferner die Wärme auf, die in der Wärmewiedergewinnungseinheit aus dem Abgas wiedergewonnen wird, und das Fluidheizelement, das an dem Batteriepack befestigt ist, hebt mit dem Heizfluid die Temperatur des Batteriepacks an.
  • Da der Batteriepack zusätzlich zu dem Erhitzen mit der gesteuerten Luft mit dem Heizfluid des Fluidheizelements erhitzt wird, kann demgemäß die Temperatur des Batteriepacks zuverlässig angehoben werden.
  • Da der Batteriepack mit dem Heizfluid direkt erhitzt wird, ohne Luft zwischen das Fluidheizelement und den Batteriepack zu platzieren, kann ferner die Rate des Wärmetransfers basierend auf dem Fluidheizelement verglichen mit einem Fall, bei dem der Batteriepack lediglich durch die gesteuerte Luft erwärmt wird, beträchtlich gesteigert werden. Die Temperatur des Batteriepacks kann demgemäß schnell und zuverlässig angehoben werden.
  • Wirkungen, die bei der Temperatursteuervorrichtung erhalten werden, werden beschrieben.
  • Die Temperatursteuervorrichtung hat den Fluidheizer, der das heiße Kühlwasser als eine Wärmequelle aufnimmt, und der Heißwasserheizer ist direkt an der Bodenoberfläche des Packgehäuse des Batteriepacks befestigt. Wenn die Temperatur des heißen Kühlwassers mit der Wärme der Verbrennungsmaschine und/oder mit dem Abgas der Verbrennungsmaschine angehoben wird, wird daher der Batteriepack mit dem heißen Kühlwasser des Fluidheizers gewärmt, während die ergänzende Wärme aus der gesteuerten Luft der Klimaanlageneinheit aufgenommen wird. Da die Wärme des heißen Kühlwassers ohne Luft, die sich zwischen dem heißen Kühlwasser und dem Batteriepack befindet, von dem Fluidheizer direkt zu dem Batteriepack transferiert wird, kann demgemäß die Rate des Wärmetransfers unter Verwendung des Fluidheizers beträchtlich gesteigert werden, so dass die Temperatur des Batteriepacks schnell und ausreichend angehoben werden kann.
  • Da die obere Oberfläche und die Bodenoberfläche des Batteriepacks, die einander gegenüberliegen, jeweils die Wärme von der gesteuerten Luft und dem Fluidheizer aufnehmen, kann ferner die Temperatur des Batteriepacks angehoben werden.
  • Der Wärmetauscher, der mit dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass verbunden ist, ist außerdem angeordnet, um die Wärme des Abgases wiederzugewinnen und die wiedergewonnene Wärme an das Kühlwasser des Kühlwasser-Zirkulierdurchlass abzugeben. Selbst wenn der Antriebsbetrieb der Verbrennungsmaschine gerade gestartet ist, kann demgemäß das Kühlwasser mit dem Abgas der Verbrennungsmaschine rasch erhitzt werden, und die Temperatur des Batteriepacks kann schnell angehoben werden.
  • Der Wärmespeichertank, der mit dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass verbunden ist, ist ferner angeordnet, um die Wärme des heißen Kühlwassers zu halten, während die Abfuhr der Wärme aus dem Wärmespeichertank minimiert wird. Selbst wenn der Antriebsbetrieb der Verbrennungsmaschine für eine lange Zeit gestoppt ist, um das heiße Kühlwasser des Kühlwasser-Zirkulierdurchlass zu kühlen, kann das heiße Kühlwasser des Wärmespeichertanks die hohe Temperatur immer noch aufrechterhalten. Wenn der Antriebsbetrieb der Verbrennungsmaschine gestartet wird, wird daher das heiße Kühlwasser des mit dem Kühlwasser des Kühlwasser-Zirkulierdurchlass gemischt, um die Temperatur des Kühlwassers sofort zu steigern. Die Wärme des heißen Kühlwassers kann demgemäß durch den Fluidheizer zu dem Batteriepack schnell transferiert werden, so dass die Temperatur des Batteriepacks schnell angehoben werden kann.
  • Der elektrische Heizer ist ferner direkt an dem Batteriepack befestigt. Wenn der Antriebsbetrieb der Verbrennungsmaschine gestartet wird, nimmt der elektrische Heizer von dem Batteriepack eine elektrische Leistung auf und erhitzt ergänzend die Seitenoberflächen des Batteriepacks. Selbst wenn der Batteriepack beträchtlich gekühlt ist, kann demgemäß die Temperatur des Batteriepacks durch den elektrischen Heizer schnell angehoben werden. Der elektrische Heizer ist ferner auf den Seitenoberflächen des Batteriepacks befestigt, die sich von der oberen Oberfläche und der Bodenoberfläche des Batteriepacks, durch die der Batteriepack die Wärme von der gesteuerten Luft und dem Fluidheizer aufnimmt, unterscheiden. Die Temperatur des Batteriepacks kann demgemäß durch die Heizer und und die gesteuerte Luft weiter schnell und ausreichend angehoben werden.
  • Die Batteriepack-Temperatursensoren sind ferner bei der Mitte und den Enden der Batteriezellen des Batteriepacks angeordnet. Die Wärme des Batteriepacks bei den Enden der Batteriezellen wird verglichen mit der Wärme bei der Mitte der Batteriezellen. Eine Temperaturdifferenz tritt daher unvermeidlich in dem Batteriepack auf. Da die Batteriepack-Temperatursensoren die Temperatur des Batteriepacks bei der Mitte und den Enden der Batteriezellen messen, kann die Batteriepack-Temperatursteuereinheit die Durchschnittstemperatur des Batteriepacks korrekt erfassen. Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit kann demgemäß gemäß den gemessenen Resultaten der Batteriepack-Temperatursensoren die Temperatur des Batteriepacks zuverlässig anheben. Wenn der elektrische Heizer auf den Seitenoberflächen des Batteriepacks befestigt ist, um vorzugsweise die Enden der Batteriezellen zu wärmen, kann ferner die Temperatur des Batteriepacks gleichmäßig angehoben werden.
  • Der Saugkanal, der nahe des Innenlufteinlasses der Klimaanlageneinheit geöffnet ist, zweigt ferner von dem Luftkanal ab, und die Wechselklappe ist bei dem Abzweigungspunkt angeordnet, um den Batteriepack mit dem Luftkanal oder dem Saugkanal zu verbinden. Wenn erwartet wird, dass die gesteuerte Luft, die gegen den Batteriepack geblasen wird, nützlich ist, um die Fahrzeugzelle weiter zu wärmen oder zu kühlen, steuert die Batteriepack-Temperatursteuereinheit die Wechselklappe, um die gesteuerte Luft zu dem Batteriepack und der Fahrzeugzelle zu senden. Wenn erwartet wird, dass die gesteuerte Luft, die gegen den Batteriepack geblasen wird, die Fahrzeugzelle, die mit der gesteuerten Luft direkt gewärmt wird, unerwünscht kühlt oder die Fahrzeugzelle, die mit der gesteuerten Luft direkt gekühlt wird, unerwünscht wärmt, wird im Gegensatz dazu die gesteuerte Luft, die gegen den Batteriepack geblasen wird, den Insassen ein unangenehmes Gefühl vermitteln, wenn dieselbe in die Fahrzeugzelle ausgeblasen wird. Um diese Unbequemlichkeit zu vermeiden, steuert die Batteriepack-Temperatursteuereinheit die Wechselklappe, um den Batteriepack mit dem Saugkanal zu verbinden und den Luftkanal zu schließen. Die gesamte gesteuerte Luft der Konditioniereinheit wird daher aus mindestens einer der Öffnungen ausgeblasen, um die Fahrzeugzelle direkt zu wärmen oder zu kühlen, und die Luft der Fahrzeugzelle wird in den Luftdurchlassraum des Batteriepacks absorbiert, um den Batteriepack zu wärmen oder zu kühlen, und wird durch den Saugkanal zu der Klimaanlageneinheit zurückgeleitet.
  • Die Fahrzeugzelle kann demgemäß mit der gesteuerten Luft angemessen gewärmt oder gekühlt werden, während der Batteriepack mit der Luft der Fahrzeugzelle gewärmt oder gekühlt wird.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel veranlasst das Gebläse der Klimaanlageneinheit, dass die Luft der Fahrzeugzelle in den Batteriepack geblasen wird. Es ist daher keine Gebläseeinheit erforderlich, um die Luft der Fahrzeugzelle in den Batteriepack zu blasen.
  • Die Temperatursteuervorrichtung hat ferner den Öffnungsteil und den Sitzeinführteil und die zweite Wechselklappe. Wenn erwartet wird, dass die gesteuerte Luft, die gegen den Batteriepack geblasen wird, nützlich ist, um die Fahrzeugzelle weiter zu wärmen oder zu kühlen, steuert die Batteriepack-Temperatursteuereinheit die zweite Wechselklappe, um die gesteuerte Luft aus dem Öffnungsteil auszugeben. Wenn erwartet wird, dass die gesteuerte Luft, die gegen den Batteriepack geblasen wird, ungenügend ist, um die Fahrzeugzelle, die mit der gesteuerten Luft direkt gewärmt oder gekühlt wird, weiter zu wärmen oder zu kühlen, steuert im Gegensatz dazu die Batteriepack-Temperatursteuereinheit die zweite Wechselklappe, um die gesteuerte Luft aus dem Sitzeinführteil auszugeben. Der Batteriepack kann demgemäß mit der gesteuerten Luft gewärmt oder gekühlt werden.
  • Der Sitzeinführteil ist ferner innerhalb des Vordersitzes geöffnet. Selbst wenn die gesteuerte Luft, die gegen den Batteriepack geblasen wird, den Insassen ein unangenehmes Gefühl vermittelt, steuert daher die Batteriepack-Temperatursteuereinheit die zweite Wechselklappe, derart, dass die gesteuerte Luft aus dem Sitzeinführteil ausgeblasen wird. Die gesteuerte Luft kann demgemäß in die Fahrzeugzelle ausgegeben werden, ohne den Insassen ein unangenehmes Gefühl zu vermitteln.
  • Die Temperatursteuervorrichtung hat ferner die Sensoren und die Steuereinheiten, die miteinander verbunden sind. Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit, die mit der Luftkonditionierungs-Steuereinheit zusammenwirkt, steuert die Klappen, um die Temperatur des Batteriepacks und die Temperatur der Fahrzeugzelle zu regulieren. Die Temperatur des Batteriepacks und die Temperatur der Fahrzeugzelle können demgemäß angemessen reguliert werden.
    • 1 ist eine schematische Ansicht einer Temperatursteuervorrichtung für einen eingebauten Batteriepack gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
    • 2 ist eine Draufsicht des Batteriepacks von der Oberseite eines Fahrzeugs gesehen,
    • 3 ist eine Schnittansicht im Wesentlichen entlang der Linie III-III von 2;
    • 4 ist eine explodierte Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, eines Teils eines in 1 gezeigten Wärmetauschers;
    • 5 ist eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, des linken halben Teils des in 4 gezeigten Wärmetauschers;
    • 6A ist eine schematische Seitenansicht, die den Innenaufbau eines Wärmespeichertanks, der auf den Wasserhaltezustand eingestellt ist, zeigt;
    • 6B ist eine schematische Seitenansicht, die den Innenaufbau des Wärmespeichertanks, der auf den Wasserumleitungszustand eingestellt ist, zeigt; und
    • 7 ist eine schematische Ansicht einer Temperatursteuervorrichtung für einen eingebauten Batteriepack gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Ausführungsbeispiele werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile, Elemente oder Elemente in der ganzen Beschreibung angeben, es sei denn, dass dies anders angegeben ist.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
  • 1 ist eine schematische Ansicht einer Temperatursteuervorrichtung für einen eingebauten Batteriepack 40 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Eine in 1 gezeigte Temperatursteuervorrichtung 101 ist beispielsweise auf einem Hybridfahrzeug, das eine wassergekühlte Verbrennungsmaschine 1 und einen (nicht gezeigten) Elektromotor als eine Antriebsleistungsquelle hat, angeordnet. Der Elektromotor nimmt von einem eingebauten Batteriepack 40 eine elektrische Leistung auf, um das Fahrzeug zusammenwirkend mit der Verbrennungsmaschine 1 fahren zu lassen. Die Temperatursteuervorrichtung 101 wird verwendet, um den Batteriepack 40 zu erwärmen oder abzukühlen.
  • Wie in 1 gezeigt ist, hat die Temperatursteuervorrichtung 101 eine Klimaanlageneinheit 10 zum Regulieren der Temperatur von Luft, um eine temperaturgesteuerte Luft zu erzeugen, und Blasen eines Teils der gesteuerten Luft hin zu einer Fahrzeugzelle, einen Luftkanal 30, durch den der verbleibende Teil der gesteuerten Luft zu dem Batteriepack 40 geleitet wird, um die Temperatur des Batteriepacks 40 zu regulieren, und einen Fluidheizer (Heißwasserheizer oder Fluidheizelement) 44, der direkt an der Boden- oder der unteren Oberfläche des Batteriepacks 40 befestigt ist, zum Aufnehmen eines heißen Kühlwassers, das in der Verbrennungsmaschine 1 erhitzt wird und/oder mit einem Abgas der Verbrennungsmaschine 1 als eine Wärmequelle erhitzt wird, und Erhitzen des Batteriepacks 40 mit dem heißen Kühlwasser. Der Luftkanal 30 verbindet eine Batterieöffnung 29 der Klimaanlageneinheit 10, die auf der strömungsmäßig hinteren Seite der Klimaanlageneinheit 10 angeordnet ist, und einen Kanalverbindungsteil 41c des Batteriepacks 40.
  • Um die Verbrennungsmaschine 1, die während des Antriebsbetriebs erhitzt wird, zu kühlen, wird ein Kühlwasser verwendet. Wenn der Antriebsbetrieb der Verbrennungsmaschine 1 gestartet wird, wird das Kühlwasser erhitzt. Die Klimaanlageneinheit 10 erhitzt Luft mit dem heißen Kühlwasser, um eine temperaturgesteuerte Luft zu erzeugen. Die Klimaanlageneinheit 10 bläst einen Teil der gesteuerten Luft hin zu einer Fahrzeugzelle. Der verbleibende Teil der gesteuerten Luft, die aus der Klimaanlageneinheit 10 ausgegeben wird, wird durch den Luftkanal 30 zu dem Batteriepack 40 geleitet und wird gegen den Batteriepack 40 geblasen, um die Temperatur des Batteriepacks 40 zu regulieren. Der Fluidheizer 44 nimmt ferner das heiße Kühlwasser als eine Wärmequelle auf. Da der Fluidheizer 44 an der Boden- oder der unteren Oberfläche des Batteriepacks 40 direkt befestigt ist, erhitzt der Fluidheizer 44 mit dem heißen Kühlwasser den Batteriepack 40 direkt, ohne Luft zwischen den Fluidheizer 44 und dem Batteriepack 40 zu platzieren.
  • Da der Batteriepack 40 zusätzlich zu der gesteuerten Luft der Klimaanlageneinheit 10 durch den Fluidheizer 44 gewärmt wird, kann demgemäß die Temperatur des Batteriepacks 40 zuverlässig und ausreichend angehoben werden. Da der Fluidheizer 44 den Batteriepack 40 mit dem heißen Kühlwasser direkt erhitzt, ohne Luft zwischen den Fluidheizer 44 und den Batteriepack 40 zu platzieren, wird ferner die Rate des Wärmetransfers zu dem Batteriepack 40 beträchtlich gesteigert. Die Temperatur des Batteriepacks 40 kann demgemäß schnell angehoben werden.
  • Die Temperatursteuervorrichtung 101 kann einen Wärmetauscher (Abgas-Wärmetauscher oder Wärmewiedergewinnungseinheit) 60 zum Wiedergewinnen der Wärme eines Abgases, das durch ein Abgasrohr 2 der Verbrennungsmaschine 1 geht, einen Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50, in dem das Kühlwasser durch die Verbrennungsmaschine 1, die Klimaanlageneinheit 10, den Wärmetauscher 60 und den Fluidheizer 44 zirkuliert wird, und einen Wärmespeichertank 70 haben, der in dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 angeordnet ist. Wenn der Antriebsbetrieb der Verbrennungsmaschine 1 gestartet wird, wird das Kühlwasser durch eine (nicht gezeigte) Zirkulationspumpe in dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 zirkuliert. Die Verbrennungsmaschine 1 wird ferner erhitzt, und die Verbrennungsmaschine 1 gibt ein Abgas zu dem Abgasrohr 2 aus. Das Kühlwasser wird daher durch die Verbrennungsmaschine 1 erhitzt und wird mit der wiedergewonnenen Wärme in dem Wärmetauscher 60 erhitzt, und das heiße Kühlwasser wird in dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 zirkuliert. Die Klimaanlageneinheit 10 erhitzt Luft mit diesem heißen Kühlwasser und erhitzt den Batteriepack 40 mit der gesteuerten Luft. Der Fluidheizer 44 erhitzt den Batteriepack 40 mit dem heißen Kühlwasser.
  • Der Wärmespeichertank 70 speichert ferner einen großen Teil des heißen Kühlwassers, das in dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 zirkuliert wird. Wenn die Verbrennungsmaschine 1 nicht in Betrieb ist, wird das heiße Kühlwasser im Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 leicht gekühlt, der Wärmespeichertank 70 speichert jedoch immer noch heißes Kühlwasser. Wenn der Antriebsbetrieb der Verbrennungsmaschine 1 neu gestartet wird, wird das Kühlwasser durch den Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 zirkuliert, und das heiße Kühlwasser des Wärmespeichertanks 70 wird mit dem Kühlwasser des Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 gemischt. Die Temperatur des Kühlwassers des Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 wird daher sofort angehoben. Die Verbrennungsmaschine 1 und der Wärmetauscher 60 erhitzen dann weiter das Kühlwasser des Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50, und das heiße Kühlwasser, das auf die ausreichend hohe Temperatur eingestellt ist, zirkuliert in dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50, und wird dem Fluidheizer 44 und der Klimaanlageneinheit 10 zugeführt. Selbst wenn der Betrieb der Verbrennungsmaschine 1 für eine lange Zeit gestoppt ist, kann demgemäß die Temperatur des Kühlwassers durch den Wärmespeichertank 70 schnell angehoben werden, so dass die Temperatur des Batteriepacks 40 schnell und zuverlässig angehoben werden kann.
  • Die Temperatursteuervorrichtung 101 kann einen zweiten Zirkulierdurchlass 51, der von dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 abzweigt, durch den Fluidheizer 44 geht und bei einem Rückleitungspunkt zu dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 zurückgeleitet wird, ein Dreiwegeventil 52, das bei dem Rückleitungspunkt oder dem Abzweigungspunkt angeordnet ist, um den Fluss des heißen Kühlwassers durch den Zirkulierdurchlass 51 zu erlauben oder den Fluss des heißen Kühlwassers durch den Zirkulierdurchlass 51 zu stoppen, eine Mehrzahl von Batteriepack-Temperatursensoren 47, die an dem Batteriepack 40 befestigt sind, und eine Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 zum Steuern des Dreiwegeventils 52 gemäß dem gemessenen Resultat mindestens eines der Batteriepack-Temperatursensoren 47, um die Temperatur des Batteriepacks 40 zu regulieren, haben. Die Batteriepack-Temperatursensoren 47 sind jeweils bei der Mitte des Batteriepacks 40, einem vorderen Ende des Batteriepacks 40, das in der Flussrichtung der gesteuerten Luft, die zu dem Batteriepack 40 geleitet wird, auf der strömungsmäßig vorderen Seite des Batteriepacks 40 positioniert ist, und einem hinteren Ende des Batteriepacks 40, das in der Flussrichtung auf der strömungsmäßig hinteren Seite des Batteriepacks 40 positioniert ist, angeordnet, um die Temperatur des Batteriepacks 40 bei der Mitte und den Enden des Batteriepacks 40 zu messen.
  • Wenn die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 gemäß dem gemessenen Resultat mindestens eines der Batteriepack-Temperatursensoren 47 entscheidet, dass die Temperatur des Batteriepacks 40 zu niedrig ist, um ausreichend elektrische Leistung aus dem Batteriepack 40 auszugeben, steuert die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 das Dreiwegeventil 52, derart, dass das heiße Kühlwasser durch den Zirkulierdurchlass 51 und das Dreiwegeventil 52 zu dem Fluidheizer 44 übertragen wird. Wenn die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 gemäß dem gemessenen Resultat mindestens eines der Batteriepack-Temperatursensoren 47 entscheidet, dass der Batteriepack 40 auf einen angemessenen Temperaturbereich eingestellt ist, steuert im Gegensatz dazu die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 das Dreiwegeventil 52, derart, dass kein heißes Kühlwasser durch den Zirkulierdurchlass 51 und das Dreiwegeventil 52 zu dem Fluidheizer 44 übertragen wird. Die Temperatur des Batteriepacks 40 kann demgemäß angemessen reguliert werden.
  • Die Temperatursteuervorrichtung 101 kann eine elektrische Heizvorrichtung 45, die direkt auf den Seitenoberflächen des Batteriepacks 40 benachbart zu dem vorderen und dem hinteren Ende des Batteriepacks 40 befestigt ist, eine Steuerung 46 Steuern einer elektrischen Leistung, die von dem Batteriepack 40 der elektrischen Heizvorrichtung 45 zugeführt wird, und die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 zum Steuern der Steuerung 46 gemäß den gemessenen Resultaten der Batteriepack-Temperatursensoren 47, um die Temperatur des Batteriepacks 40 gleichmäßig auf einen angemessenen Bereich einzustellen, haben. Die elektrische Heizvorrichtung 45 hat Heizelemente oder Heizspiralen und erzeugt in den Elementen Wärme, wenn eine elektrische Leistung aufgenommen wird. Eine Gleichstromleitung L1 verbindet den Batteriepack 40 und einen (nicht gezeigten) Hybridwechselrichter HV, um dem Wechselrichter die elektrische Leistung des Batteriepacks 40 zuzuführen, und eine Leistungsleitung L2 zweigt von der Gleichstromleitung L1 ab und ist durch die Steuerung 46 mit der elektrischen Heizvorrichtung 45 verbunden.
  • Verglichen mit der Wärme bei der Mitte des Batteriepacks 40 wird die Wärme bei jedem Ende des Batteriepacks 40 leicht zu der Fahrzeugzelle abgeführt. Eine Temperaturdifferenz tritt daher leicht in dem Batteriepack 40 auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Seitenoberflächen des Batteriepacks 40 nicht direkt durch den Fluidheizer 44 oder die Klimaanlageneinheit 10 erwärmt, sondern die elektrische Heizvorrichtung 45 erhitzt ergänzend die Seitenoberflächen des Batteriepacks 40. Die Batteriepack-Temperatursensoren 47 sind bei der Mitte und den Enden des Batteriepacks 40 angeordnet. Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 kann daher gemäß den gemessenen Resultaten der Batteriepack-Temperatursensoren 47 entscheiden, ob die Temperatur des Batteriepacks 40 bei der Mitte und den Enden des Batteriepacks 40 gleichmäßig eingestellt ist oder nicht.
  • Wenn die Steuerung 46 unter der Steuerung der Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 eine elektrische Leistung, die der elektrischen Heizvorrichtung 45 zugeführt wird, reguliert, kann demgemäß der Batteriepack 40 gleichmäßig erwärmt werden.
  • Da die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 gemäß den gemessenen Resultaten der Batteriepack-Temperatursensoren 47 die Durchschnittstemperatur des Batteriepacks 40 korrekt erfassen kann, kann ferner die Temperatursteuervorrichtung 101 die Temperatur des Batteriepacks 40 korrekt und genau anheben.
  • Da der Batteriepack 40 durch die elektrische Heizvorrichtung 45 zusätzlich erwärmt wird, kann außerdem die Temperatur des Batteriepacks 40 ferner schnell angehoben werden.
  • Die Temperatursteuervorrichtung 101 kann einen Innenlufteinlass 14 bei der strömungsmäßig vorderen Seite der Klimaanlageneinheit 10, einen Saugkanal 31, der von dem Luftkanal 30 abzweigt und bei dem Innenlufteinlass 14 der Klimaanlageneinheit 10 geöffnet ist, und eine erste Wechselklappe 32 haben, die bei dem Abzweigungspunkt des Luftkanals 30 angeordnet ist, um den Batteriepack 40 mit dem Luftkanal 30 zu verbinden oder den Batteriepack 40 mit dem Saugkanal 31 zu verbinden.
  • Ein Teil der gesteuerten Luft wird direkt in die Fahrzeugzelle geblasen, um die Fahrzeugzelle zu erwärmen oder abzukühlen, und der verbleibende Teil der gesteuerten Luft, die gegen den Batteriepack 40 geblasen wird, wird in die Fahrzeugzelle ausgegeben. In diesem Fall steuert die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 gemäß den Batteriepack-Temperatursensoren 47 die Wechselklappe 32, um den Batteriepack 40 mit dem Luftkanal 30 zu verbinden. Selbst wenn der Batteriepack 40 mit der gesteuerten Luft gewärmt oder gekühlt wird, wird daher die gesteuerte Luft, die gegen den Batteriepack 40 geblasen wird, in die Fahrzeugzelle ausgegeben, um die Fahrzeugzelle noch zu wärmen oder zu kühlen.
  • Wenn die Temperatur der gesteuerten Luft, die gegen den Batteriepack 40 geblasen wird, um den Batteriepack 40 zu wärmen oder zu kühlen, gesenkt oder erhöht ist, kühlt im Gegensatz dazu die gesteuerte Luft, die gegen den Batteriepack 40 geblasen wird, unerwünscht die Fahrzeugzelle, oder wärmt dieselbe. In diesem Fall steuert die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 gemäß den Batteriepack-Temperatursensoren 47 die Wechselklappe 32, um den Batteriepack 40 mit dem Saugkanal 31 zu verbinden und den Luftkanal 30 zu schließen. Die gesamte gesteuerte Luft der Klimaanlageneinheit 10 wird daher direkt in die Fahrzeugzelle ausgeblasen, um die Fahrzeugzelle zu wärmen oder zu kühlen. Die Luft der Fahrzeugzelle geht dann durch den Batteriepack 40, um den Batteriepack 40 zu wärmen oder zu kühlen, und wird als eine Innenluft (d. h. Luft, die innerhalb der Fahrzeugzelle existiert) durch den Saugkanal 31 zu der Klimaanlageneinheit 10 zurückgeleitet.
  • Die Klimaanlageneinheit 10 hat ein Luftkonditioniergehäuse 11, das aus einem Harz, wie Polypropylen oder dergleichen, hergestellt ist, und Luftkonditionier-Funktionselemente die innerhalb des Luftkonditioniergehäuses 11 angeordnet sind. Das Luftkonditioniergehäuse 11 bildet einen Luftweg der gesteuerten Luft, die hin zu der Fahrzeugzelle geblasen wird. Auf der strömungsmäßig vordersten Seite der Klimaanlageneinheit 10 hat das Luftkonditioniergehäuse 11 einen Außenlufteinlass 13, durch den eine Außenluft (d. h. Luft, die außerhalb der Fahrzeugzelle existiert) in das Luftkonditioniergehäuse 11 geleitet wird, den Innenlufteinlass 14, durch den die Innenluft des Saugkanals 31 in das Luftkonditioniergehäuse 11 geleitet wird, und eine Luftwechselklappe 12 zum Öffnen eines der Außenluft- und Innenlufteinlässe 44-und Schließen des anderen Einlasses, um die Innenluft oder die Außenluft in der Klimaanlageneinheit 10 aufzunehmen. Die Luftwechselklappe 12 wird durch eine (nicht gezeigte) elektrische Antriebseinheit, wie einen Servomotor, angetrieben. Der Saugkanal 31 ist nahe des Innenlufteinlass 14 geöffnet.
  • Auf der strömungsmäßig hinteren Seite der Luftwechselklappe 12 hat die Klimaanlageneinheit 10 ein Gebläse 15 mit einem Mehrblattlüfter 16 und einem Lüftermotor 17, um die Luft, die durch den Aussenlufteinlass 13 oder den Innenlufteinlass 14 aufgenommen wird, durch das Luftkonditioniergehäuse 11 hin zu der Fahrzeugzelle zu blasen. Eine Gebläsespannung, die an den Lüftermotor 17 angelegt wird, wird durch eine (nicht gezeigte) Motorantriebsschaltung gesteuert, um eine Zahl von Umdrehungen (oder eine Flussrate der geblasenen Luft) in dem Gebläse 15 anzupassen.
  • Auf der strömungsmäßig hinteren Seite des Gebläses 15 hat die Klimaanlageneinheit 10 einen Verdampfer 18 zum Kühlen der Luft, die durch das Gebläse 15 geblasen wird. Der Verdampfer 18 weist ein Kühlmittel auf. Dieses Kühlmittel wird in einem Kältezyklus durch eine (nicht gezeigte) Druckreduziereinheit auf einen niedrigen Druck reduziert und wird verdampft, während die Wärme der Luft, die durch das Luftkonditioniergehäuse 11 geblasen wird, absorbiert wird. Der Verdampfer 18 ist daher ein Typ eines Kühlmittelverdampfers, der als ein kühlender Wärmetauscher tätig ist.
  • Auf der strömungsmäßig hinteren Seite des Verdampfers 18 hat die Klimaanlageneinheit 10 eine Luftmischklappe 20 und einen Heizkern 19, der strömungsmäßig hinter der Luftmischklappe 20 angeordnet ist. Die Luftmischklappe 20 ist eine plattenförmige Drehklappe, die durch eine (nicht gezeigte) elektrische Antriebseinheit, wie einen Servomotor, angetrieben wird. Die Luftmischklappe 20 teilt den Luftweg in eine Heizerdurchlassroute und eine Umleitungsroute 21, die über der Heizerdurchlassroute platziert ist, ohne den Heizkern 19 zu kreuzen. Die Luftmischklappe 20 passt ein Flussratenverhältnis der Luft, die durch den Heizkern 19 geht, zu der Luft, die durch die Umleitungsroute 21 geht, an. Der Heizkern 19 erhitzt durch die Wärme des heißen Kühlwassers, das in dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 zirkuliert wird, die Luft. Die Kombination der Luftmischklappe 20 und des Heizkens 19 reguliert daher die Temperatur der Luft, die in die Fahrzeugzelle geblasen wird.
  • Auf der strömungsmäßig hinteren Seite des Heizkerns 19 werden die heiße Luft, die durch den Heizkern 19 geht, und die Luft, die durch die Umleitungsroute 21 geht, in einer Luftmischzone 22 gemischt, und die gesteuerte Luft, die auf eine erwünschte Temperatur eingestellt ist, wird erzeugt. Die Batterieöffnung 29 ist auf der strömungsmäßig hinteren Seite der Luftmischzone 22 angeordnet. Die gesteuerte Luft der Klimaanlageneinheit 10 wird durch die Batterieöffnung 29 zu dem Luftkanal 30 ausgeblasen.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel hat daher die Klimaanlageneinheit 10 eine Lufttemperatur-Reguliereinheit, die aus dem Verdampfer 18, dem Heizkern 19 und der Luftmischklappe 20 zusammengesetzt ist. Der Verdampfer 18 und der Heizkern 19 können jedoch ohne die Luftmischklappe 20 in Reihe angeordnet sein, um die Temperatur der gesteuerten Luft durch das Wiedererhitzungsniveau der Luft in dem Heizkern 19 zu regulieren.
  • Die Klimaanlageneinheit 10 kann einen Luftblasmodus-Wechselabschnitt auf der strömungsmäßig hintersten Seite des Luftweges haben. Eine Defrosteröffnung 23 ist insbesondere auf der oberen Oberfläche des Luftkonditioniergehäuses 11 angeordnet. Eine drehbare plattenförmige Defrosterklappe 24, die an dem Luftkonditioniergehäuse 11 befestigt ist, öffnet und schließt die Defrosteröffnung 23. Die gesteuerte Luft wird durch die Defrosteröffnung 23 gegen die innere Oberfläche des vorderen Fensters des Fahrzeugs geblasen. Eine Gesichtsöffnung 25 ist auf der Hinterseite der Defrosteröffnung 23 angeordnet. Eine drehbare plattenförmige Gesichtsklappe 26, die an dem Luftkonditioniergehäuse 11 befestigt ist, öffnet und schließt die Gesichtsöffnung 25. Die gesteuerte Luft wird durch die Gesichtsöffnung 25 hin zu dem Oberkörper jedes Insassen des Fahrzeugs geblasen. Eine Fußöffnung 27 ist auf der Hinterseite der Defrosteröffnung 23 angeordnet. Eine drehbare plattenförmige Fußklappe 28, die an dem Luftkonditioniergehäuse 11 befestigt ist, öffnet und schließt die Fußöffnung 27. Die gesteuerte Luft wird durch die Fußöffnung 27 hin zu den Füßen jedes Insassen des Fahrzeugs geblasen. Die Klappen sind durch eine (nicht gezeigte) Verbindungseinrichtung miteinander verbunden und werden durch eine (nicht gezeigte) elektrische Antriebseinheit, wie einen Servomotor, angetrieben.
  • Die Temperatursteuervorrichtung 101 kann einen Fahrzeugzellen-Temperatursensor 33, der außerhalb des Luftkonditioniergehäuses 11 der Klimaanlageneinheit 10 innerhalb der Fahrzeugzelle angeordnet ist, und eine Luftkonditionierungs-Steuereinheit 34 zum Steuern der Klimaanlageneinheit 10 gemäß dem gemessenen Resultat des Fahrzeugzellen-Temperatursensor 33, um das Volumen und die Temperatur der gesteuerten Luft zu regulieren, haben. Der Fahrzeugzellen-Temperatursensor 33 misst die Temperatur der Fahrzeugzelle. Ansprechend auf eine Betätigung durch den Insassen steuert die Luftkonditionierungs-Steuereinheit 34 gemäß dem gemessenen Resultat des Fahrzeugzellen-Temperatursensor 33 den Lüftermotor 17 des Gebläses 15, die Klappen und das Volumen des Kühlmittels, das in den Verdampfer 18 eingespeist wird. Das Volumen und die Temperatur der gesteuerten Luft, die aus der Klimaanlageneinheit 10 ausgegeben wird, können daher basierend auf der Temperatur der Fahrzeugzelle reguliert werden. Die Luftkonditionierungs-Steuereinheit 34 hat einen Mikrocomputer mit einer Zentralverarbeitungseinheit, einem Nur-Lese-Speicher und einem Zufallszugriffsspeicher und periphere Schaltungen. Die Luftkonditionierungs-Steuereinheit 34 nimmt Sensorsignale anderer (nicht gezeigter) Sensoren und Betätigungsresultate von Schaltern auf, die auf einer (nicht gezeigten) Steuertafel angeordnet sind, und gibt Steuersignale zu elektrischen Antriebseinheiten und einer Motorantriebsschaltung aus, um die Klappen und den Lüftermotor 17 zu steuern.
  • Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 ist mit der Luftkonditionierungs-Steuereinheit 34 verbunden. Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 kann gemäß den gemessenen Resultaten der Sensoren die Wechselklappe 32 steuern, um die Wechselklappe 32 auf einen Zustand eines Schließens des Saugkanals 31 oder einen Zustand eines Schließens des Luftkanals 30 einzustellen.
  • Der Aufbau des Batteriepacks 40 wird unter Bezugnahme auf 2 und 3 detailliert beschrieben. 2 ist eine Draufsicht des Batteriepacks 40 von der Oberseite des Fahrzeugs aus gesehen, während 3 eine Schnittansicht im Wesentlichen entlang der Linie III-III von 2 ist.
  • Wie in 2 und 3 gezeigt ist, hat der Batteriepack 40 ein Packgehäuse 41, das in einer rechtwinkligen Parallelepiped- bzw. Kastenform ausgebildet ist, und eine Mehrzahl von Batteriezellen 42, die in dem Packgehäuse 41 untergebracht sind. Die obere und die Bodenoberfläche des Packgehäuses 41 sind beträchtlich breiter als vier Seitenoberflächen des Packgehäuses 41. Das Packgehäuse 41 ist aus einem Harz oder Stahl hergestellt. Jede Batteriezelle 42 ist eine Sekundärbatterie, um wiederaufladbar zu sein. Jede Batteriezelle 42 ist beispielsweise aus einer Nickel-Metallhydrid-Batterie, einer Lithium-Ionen-Batterie, einer Lithium-Polymer-Batterie oder dergleichen gebildet. Der Batteriepack 40 ist unter dem Vordersitz (z. B. dem Beifahrersitz) 3 in der Fahrzeugzelle angeordnet. Der Batteriepack 40 kann jedoch unter einem beliebigen Sitz, zwischen einem (nicht gezeigten) Fahrersitz und dem Beifahrersitz 3 oder zwischen einem Hintersitz 4 und einem Kofferraum angeordnet sein. Für die Wartung des Batteriepacks 40 hat das Packgehäuse 41 mindestens eine Oberfläche, die von dem Packgehäuse 41 lösbar ist, um die Batteriezellen 42 dem Packgehäuse 41 zu entnehmen.
  • Eine Mehrzahl von Befestigungsteilen 41a sind auf einer Seitenoberfläche des Packgehäuses 41 angeordnet, um durch Schrauben mit dem Fahrzeugkörper verbunden zu sein. Ein Vorrichtungskasten 41b ist auf einer Seitenoberfläche des Packgehäuses 41, die den Befestigungsteilen 41a gegenüberliegt, angeordnet, um eine Batterieüberwachungseinheit, wie Sensoren, die die Temperatur und dergleichen der Batteriezellen 42 messen, eine Steuereinheit, die die Batteriezellen 42 steuert, eine Verdrahtung, die die Einheiten verbindet, und dergleichen unterzubringen.
  • Ein Luftdurchlassraum 41f (siehe 3) ist in dem oberen inneren Teil des Packgehäuses 41 gebildet, und die Batteriezellen 42 sind in dem unteren inneren Teil des Packgehäuses 41 platziert, um dem Luftdurchlassraum 41f gegenüberzuliegen. Ein Öffnungsteil 41d ist an der hinteren Oberfläche des Packgehäuses 41 gebildet, und der Luftdurchlassraum 41f erstreckt sich gerade von dem Kanalverbindungsteil 41c zu dem Öffnungsteil 41d. Das strömungsmäßig hintere Ende des Luftkanals 30 ist mit dem Kanalverbindungsteil 41c verbunden, so dass die gesteuerte Luft, die aus der Klimaanlageneinheit 10 zu dem Luftkanal 30 ausgegeben wird, durch diesen Luftdurchlassraum 41f fließt. Der Öffnungsteil 41d ist nahe der unteren vorderen Position des Hintersitzes 4 geöffnet.
  • Das Packgehäuse 41 hat die Bodenoberfläche, auf der die Batteriezellen 42 angeordnet sind, um mit dem Packgehäuse 41 direkt in Berührung zu sein. Die gesteuerte Luft, die durch den Luftdurchlassraum 41f geht, wird daher gegen die obere Oberfläche der Batteriezellen 42 geblasen, und die Batteriezellen 42 nehmen die Wärme des heißen Kühlwassers von der Bodenoberfläche der Batteriezellen 42 auf. Die Zahl von Batteriezellen 42 ist beispielsweise gleich fünfzig. Die Batteriezellen 42 sind in einer Matrixform angeordnet, um eine Mehrzahl serieller Blöcke, die zueinander benachbart sind, entlang einer Richtung, die zu einer Flussrichtung (die in 2 durch Pfeile angezeigt ist) der gesteuerten Luft senkrecht ist, zu bilden. Jeder serielle Block ist aus zwei Batteriezellen 42, die in Reihe miteinander elektrisch verbunden sind und entlang der Flussrichtung angeordnet sind, gebildet. Die Längsrichtung jeder Batteriezelle 42 stimmt mit der Flussrichtung überein. Die seriellen Blöcke sind in Reihe miteinander elektrisch verbunden. Die Batteriezellen 42 nehmen den gesamten inneren Bereich des Packgehäuses 41 ein, wenn das Packgehäuse 41 von der Oberseite her gesehen wird. Jede Batteriezelle 42 ist in einer rechtwinkligen Parallelepiped- bzw. Kastenform mit abgeflachten äußeren Oberflächen ausgebildet und ist mit einem Verpackungsgehäuse, das aus einem Harz hergestellt ist, bedeckt, um von den anderen Batteriezellen 42 elektrisch isoliert zu sein.
  • Jede Batteriezelle 42 hat einen positiven Elektrodenanschluss 42a und einen negativen Elektrodenanschluss 42b, die an Endoberflächen der Batteriezelle 42, die einander in der Flussrichtung (d. h. der Längsrichtung des seriellen Blocks) gegenüberliegen, von dem Gehäuse der Batteriezelle 42 vorspringen. Bei jedem seriellen Block ist der Elektrodenanschluss 42b einer Batteriezelle 42 bei einer ersten Elektrodenverbindung mit dem Elektrodenanschluss 42a einer anderen Batteriezelle 42 verbunden. Bei jedem Paar von seriellen Blöcken, die zueinander benachbart sind, ist der Elektrodenanschluss 42b einer Batteriezelle 42 eines seriellen Blocks bei einer zweiten Elektrodenverbindung mit dem Elektrodenanschluss 42a einer Batteriezelle 42 eines anderen seriellen Blocks verbunden. Die Batteriezellen 42 sind daher in Reihe elektrisch verbunden, um bei dem Elektrodenanschluss 42a der ersten Batteriezelle 42 (die in 2 auf der unteren linken Seite angeordnet ist) zu beginnen und bei dem Elektrodenanschluss 42b der letzten Batteriezelle 42 (die in 2 auf der oberen rechten Seite angeordnet ist) zu enden. Eine positive Elektrode des Batteriepacks 40 ist mit dem Elektrodenanschluss 42a der ersten Batteriezelle 42 auf der strömungsmäßig vorderen Seite des gesteuerten Luftstroms verbunden, und eine negative Elektrode des Batteriepacks 40 ist mit dem Elektrodenanschluss 42b der letzten Batteriezelle 42 auf der strömungsmäßig hinteren Seite des gesteuerten Luftstroms verbunden. Die Gleichstromleitung L1 ist mit der positiven und der negativen Elektrode des Batteriepacks 40 und dem Hybridwechselrichter verbunden, um dem Wechselrichter die elektrische Leistung des Batteriepacks 40 zuzuführen.
  • Der Batteriepack 40 hat eine Mehrzahl von Wärmetransferrippen (43a, 43b, 43c), die in dem Luftdurchlassraum 41f angeordnet sind, derart, dass die Wärmetransferrippen (43a, 43b, 43c,) der gesteuerten Luft, die durch den Luftdurchlassraum 41f geht, ausgesetzt sind. Die Position der Wärmetransferrippen (43a, 43b, 43c) in der oberen Richtung ist im Wesentlichen die gleiche wie die Position der Öffnungsteile 41c und 41d. Die Wärmetransferrippen 43a sind jeweils auf dem Elektrodenanschluss 42a der ersten Batteriezelle 42 und dem Elektrodenanschluss 42b der letzten Batteriezelle 42 angeordnet. Die Wärmetransferrippen 43b sind jeweils auf den ersten Elektrodenverbindungen angeordnet. Die Wärmetransferrippen 43c sind jeweils auf den Elektrodenanschlüssen 42a und 42b der zweiten Elektrodenverbindungen angeordnet. Jede Wärmetransferrippe (43a, 43b, 43c) ist aus einer allgemein bekannten wellenförmigen Rippe, die aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, gebildet. Kopfteile und Fußteile der Wärmetransferrippe (43a, 43b, 43c) sind entlang der Flussrichtung abwechselnd angeordnet. Eine Seitenwand ist bei jedem Paar zwischen den Kopfteilen und den Fußteilen gebildet, um sich entlang der Flussrichtung zu erstrecken. Eine Lamelle, die durch Pressen gebildet ist, ist auf jeder Seitenwand angeordnet, um auf der Wand zu stehen.
  • Ein elektrisch isolierendes Element mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit kann zwischen jeder Wärmetransferrippe (43a, 43b, 43c) und dem Elektrodenanschluss 42a oder 42b angeordnet sein, um die Wärmetransferrippen (43a, 43b, 43c) von den Elektrodenanschlüssen 42a und 42b der Batteriezellen 42 elektrisch zu isolieren. Wenn die Wärmetransferrippen (43a, 43b, 43c) direkt auf den Elektrodenanschlüssen 42a und 42b der Batteriezellen 42 angeordnet sind, sind alternativ die benachbarten Wärmetransferrippen (43a, 43b, 43c) bei jedem Paar ausreichend voneinander weg angeordnet, um die elektrische Isolierung der Wärmetransferrippen (43a, 43b, 43c) voneinander zuverlässig zu erhalten.
  • Der Luftdurchlassraum 41f erstreckt sich durch den gesamten oberen Raum der Batteriezellen 42, so dass die gesteuerte Luft durch den gesamten oberen Raum der Batteriezellen 42 fließt. Wenn die gesteuerte Luft mit jeder Wärmetransferrippe (43a, 43b, 43c) kollidiert, wird Wärme übertragen, um die Wärmetransferrippe (43a, 43b, 43c) zu erhitzen oder zu kühlen. Die Wärmetransferrippen (43a, 43b, 43c) können daher die Wärme der Batteriezellen 42 zu der gesteuerten Luft abführen oder die Wärme, die von der gesteuerten Luft aufgenommen wird, zu den Batteriezellen 42 übertragen. Die gesteuerte Luft wird dann durch den Öffnungsteil 41d aus dem Packgehäuse 41 ausgegeben und wird gegen die Füße eines Insassen, der auf dem Hintersitz 4 sitzt, geblasen.
  • Die Batteriepack-Temperatursensoren 47 sind jeweils an der oberen Oberfläche der Gruppe von Batteriezellen 42 auf der strömungsmäßig vorderen Seite, der strömungsmäßig hinteren Seite und bei der Mitte des Luftdurchlassraums 41f befestigt. Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 nimmt die gemessenen Resultate der Batteriepack-Temperatursensoren 47 auf und steuert gemäß den gemessenen Resultaten der Batteriepack-Temperatursensoren 47 die Steuerung 46. Die Steuerung 46 steuert der direkt auf den Seitenoberflächen des Batteriepacks 40 die elektrische Heizvorrichtung 45, auf der strömungsmäßig vorderen und der strömungsmäßig hinteren Seite befestigt ist, um die Temperatur der Batteriezellen 42 auf der strömungsmäßig vorderen Seite, die Temperatur der Batteriezellen 42 auf der strömungsmäßig hinteren Seite und die Temperatur der Batteriezellen 42 bei der Mitte des Batteriepacks 40 auf Werte, die einander annähernd gleich sind oder kleine Differenzen voneinander haben, einzustellen.
  • Die Temperatursteuervorrichtung 101 kann einen Sitzeinführteil 41e (siehe 1) und eine zweite Wechselklappe 48 haben. Der Sitzeinführteil 41e springt nach oben von dem Luftdurchlassraum 41f vor und ist innerhalb des Beifahrersitzes 3 geöffnet. Die zweite Wechselklappe 48 öffnet das Öffnungsteil 41d oder das Sitzeinführteil 41e und schließt das andere Teil. Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49, die mit der Luftkonditionierungs-Steuereinheit 34 verbunden ist, steuert gemäß den gemessenen Resultaten des Fahrzeugzellen-Sensors 33 und des Batteriepack-Temperatursensors 47 die zweite Wechselklappe 48, derart, dass die gesteuerte Luft, die durch den Luftdurchlassraum 41f geht, aus dem Öffnungsteil 41d oder dem Sitzeinführteil 41e ausgeblasen wird.
  • Wenn die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 gemäß den gemessenen Resultaten des Fahrzeugzellen-Sensors 33 und des Batteriepack-Temperatursensors 47 entscheidet, dass die gesteuerte Luft, die gegen den Batteriepack 40 geblasen wird, gekühlt oder gewärmt ist, steuert beispielsweise die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 die zweite Wechselklappe 48 derart, dass die gesteuerte Luft aus dem Sitzeinführteil 41e ausgeblasen wird oder steuert im Gegensatz dazu die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 die zweite Wechselklappe 48 derart, dass die gesteuerte Luft aus dem Öffnungsteil 41d ausgegeben wird, um gegen die Füße des Insassen geblasen zu werden.
  • Das Zirkulationssystem des heißen Kühlwassers, das durch den Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 zirkuliert wird, gibt durch den Heizkern 19 der Klimaanlageneinheit 10 die Wärme an die Luft ab und gibt die Wärme durch den Fluidheizer 44, der direkt an der Boden- oder der unteren Oberfläche des Packgehäuses 41 des Batteriepacks 40 befestigt ist, an den Batteriepack 40 ab. Das Wasser wird dann in einem (nicht gezeigten) Kühlkörper gekühlt.
  • Das Kühlwasser, das in der Verbrennungsmaschine 1 erhitzt wird, wird insbesondere in dem Wärmetauscher 60, der in dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 angeordnet ist, wieder erhitzt, um das heiße Kühlwasser zu erzeugen. Der Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 hat den Zirkulierdurchlass 51, der von dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 abzweigt. Dieser Zirkulierdurchlass 51 ist mit dem Fluidheizer 44 verbunden und ist bei einem Rückleitungspunkt zu dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 zurückgeleitet. Das Dreiwegeventil 52, das bei dem Rückleitungspunkt oder dem Abzweigungspunkt angeordnet ist, erlaubt, dass das heiße Kühlwasser durch den Zirkulierdurchlass 51 geht und in den Fluidheizer 44 eingespeist wird, oder stoppt den Fluss des heißen Kühlwassers in dem Zirkulierdurchlass 51. Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 steuert gemäß dem gemessenen Resultat mindestens eines der Batteriepack-Temperatursensoren 47 das Dreiwegeventil 52, so dass das heiße Kühlwasser durch das Dreiwegeventil 52 dem Fluidheizer 44 zugeführt wird oder die Zufuhr des heißen Kühlwassers gestoppt wird.
  • Der Wärmetauscher 60 wird unter Bezugnahme auf 4 und 5 detailliert beschrieben. 4 ist eine explodierte Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, eines Teils des Wärmetauschers 60, während 5 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, des linken halben Teils des Wärmetauschers 60 ist.
  • Wie in 4 und 5 gezeigt ist, ist der Wärmetauscher 60 durch Befestigen eines ersten linken Tankelements 63 an einem Wärmetauschkern 62 und dann Befestigen eines zweiten linken Tankelements 64 an dem Wärmetauschkern 62 erzeugt. Ein erstes und ein zweites rechtes Tankelement (die nicht gezeigt sind), die auf die gleiche Art und Weise wie die Tankelemente 63 und 64 aufgebaut sind, sind ferner an dem Wärmetauschkern 62 befestigt, derart, dass der Wärmetauscher 60 hinsichtlich der Mittenachse Ax symmetrisch ist. Der Wärmetauschkern 62 hat insbesondere eine Schichtung einer Mehrzahl von Doppelröhren 61, die jeweils eine innere Röhre 61a und eine äußere Röhre 61b haben. Das Tankelement 63 ist an dem Wärmetauschkern 62 befestigt, derart, dass die Doppelröhren 61 in ein erstes Einführloch 63a des Tankelements 63 eingeführt sind. Das Tankelement 64 ist an dem Wärmetauschkern 62 befestigt, derart, dass jede der inneren Röhren 61a in ein zweites Einführloch 64a des Tankelements 64 eingeführt ist. Das Abgas tritt in den inneren Raum des Tankelements 64 ein, geht durch eine Mehrzahl innerer Durchgänge 61c der inneren Röhren 61a und wird aus dem inneren Raum des zweiten rechten Tankelements ausgegeben. Das Kühlwasser des Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 tritt in den inneren Raum des ersten rechten Tankelements ein und geht durch eine Mehrzahl äußerer Durchgänge 61d, die durch die Röhren 61a und 61b umgeben sind, um die Wärme von dem Abgas, das durch die Durchgänge 61c geht, aufzunehmen. Das heiße Kühlwasser wird daher erzeugt. Dieses heiße Kühlwasser wird in dem inneren Raum 65 des Tankelements 63 gesammelt und wird aus einem Auslass 66 des Tankelements 63 zu dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 ausgegeben.
  • Der Wärmespeichertank 70 ist in dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 auf der strömungsmäßig hinteren Seite des Wärmetauschers 60 angeordnet, um die Wärme des heißen Kühlwassers zu halten. Der Wärmespeichertank 70 wird unter der Steuerung der Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 auf entweder einen Wasserhaltezustand oder einen Wasserumleitungszustand eingestellt. 6A ist eine schematische Seitenansicht, die den Innenaufbau des Wärmespeichertanks 70, der auf den Wasserhaltezustand eingestellt ist, zeigt, während 6B eine schematische Seitenansicht ist, die den Innenaufbau des Wärmespeichertanks 70 der auf den Wasserumleitungszustand eingestellt ist, zeigt.
  • Wie in 6A und 6B gezeigt ist, hat der Wärmespeichertank 70 eine äußere Tankwand 71 und eine innere Tankwand 72, die durch Schweißen, Hartlöten oder dergleichen miteinander verbunden sind. Jede der Tankwände 71 und 72 ist aus rostfreiem Stahl, der hinsichtlich des Korrosionswiderstands überlegen ist, hergestellt. Die Tankwände 71 und 72 bilden einen Vakuumraum 71a zwischen denselben, so dass der Wärmespeichertank 70 einen wärmeisolierten Aufbau hat. Ein Wasserhalteraum 72a ist in der inneren Tankwand 72 gebildet. Der Wärmespeichertank 70 hat ein Einlassrohr 73, das den Wasserhalteraum 72a mit dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50, der sich von dem Wärmetauscher 60 erstreckt, verbindet, ein Auslassrohr 74, das den Wasserhalteraum 72a mit dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50, der mit dem Fluidheizer 44 verbunden ist, verbindet, und einen Umleitungsdurchlass 76, der den Wärmetauscher 60 und den Fluidheizer 44 direkt verbindet, während an dem Wärmespeichertank 70 vorbeigeleitet wird. Das Auslassrohr 74 hat ein Steigrohr, das den oberen Teil des Wasserhalteraums 72a erreicht. Ein Teil des heißen Kühlwassers mit der höheren Temperatur wird daher aufgrund der natürlichen Konvektion des heißen Kühlwassers in dem Wasserhalteraum 72a in dem oberen Teil des Wasserhalteraums 72a gesammelt und wird durch das Auslassrohr 74 zu dem Fluidheizer 44 und dem Heizkern 19 ausgegeben.
  • Der Wärmespeichertank 70 hat ein Umleitungsventil 77 zum Öffnen und Schließen des Umleitungsdurchlass 76 und einen Tanktemperatursensor 75 zum Messen der Temperatur des heißen Kühlwassers, das aus dem Wärmespeichertank 70 ausgegeben wird. Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 steuert gemäß dem gemessenen Resultat des Tanktemperatursensors 75 die Ventile. Wenn das Umleitungsventil 77 geschlossen ist, wie in 6A gezeigt ist, fließt das heiße Kühlwasser, das aus dem Wärmetauscher 60 ausgegeben wird, in den Wasserhalteraum 72a. Wenn das Umleitungsventil 77 geöffnet ist, wie in 6B gezeigt ist, fließt im Gegensatz dazu das heiße Kühlwasser durch den Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50, ohne in dem Wärmespeichertank 70 gehalten zu werden.
  • Mit diesem Aufbau der Temperatursteuervorrichtung 101 schließt, wenn die Verbrennungsmaschine 1 nicht in Betrieb ist, das Dreiwegeventil 52 den Zirkulierdurchlass 51, und das Umleitungsventil 77 wird geöffnet. Wenn der Antriebsbetrieb der Verbrennungsmaschine 1 gestartet wird, entscheidet die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 gemäß den gemessenen Resultaten der Batteriepack-Temperatursensoren 47, ob die Temperatur des Batteriepacks 40 zu niedrig oder zu hoch ist oder auf einen geeigneten Bereich eingestellt ist. Das Gebläse 15 wird ferner automatisch oder manuell betrieben.
  • Wenn die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 entscheidet, dass die Temperatur des Batteriepacks 40 zu niedrig ist, führt die Temperatursteuervorrichtung 101 ein Heizverfahren für den Batteriepack 40 durch. Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 entscheidet insbesondere gemäß dem gemessenen Resultat des Tanktemperatursensors 75, ob die Temperatur des Kühlwassers, das in dem Wärmespeichertank 70 gespeichert ist, hoch ist oder nicht. Wenn das Kühlwasser, das in dem Wärmespeichertank 70 gespeichert ist, die vergleichsweise hohe Temperatur hat, schließt die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 das Umleitungsventil 77, derart, dass das Kühlwasser des Wärmespeichertanks 70 durch den Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 fließt. Die Temperatur des Kühlwassers des Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 wird daher rasch erhöht. Das Kühlwasser des Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 wird ferner in der Verbrennungsmaschine 1 und/oder dem Wärmetauscher 60 erhitzt.
  • Wenn die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 gemäß dem gemessenen Resultat des Tanktemperatursensors 75 entscheidet, dass das Kühlwasser des Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 erhitzt ist, um ein heißes Kühlwasser, das auf eine erste Temperatur oder größer eingestellt ist, zu erzeugen, steuert die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 das Dreiwegeventil 52, derart, dass das heiße Kühlwasser durch den Heizkern 19 geht. Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 steuert ferner die Wechselklappe 32, um den Luftkanal 30 und den Batteriepack 40 zu verbinden. Die Luft, die durch das Gebläse 15 geblasen wird, wird daher durch den Heizkern 19 erhitzt, um eine temperaturgesteuerte Luft in der Klimaanlageneinheit 10 zu erzeugen, und die gesteuerte Luft geht durch den Luftkanal 30 und wird gegen die Wärmetransferrippen (43a, 43b, 43c) des Batteriepacks 40 geblasen, um die Wärme der gesteuerten Luft an die oberen Oberflächen der Batteriezellen 42 abzugeben. Die Temperatur des Batteriepacks 40 wird daher durch die gesteuerte Luft allmählich angehoben.
  • Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 entscheidet ferner gemäß den gemessenen Resultaten des Fahrzeugzellen-Sensors 33 und des Batteriepack-Temperatursensors 47, ob ein Teil der gesteuerten Luft, der aus dem Luftdurchlassraum 41f des Batteriepacks 40 ausgegeben wird, nützlich ist, um die Fahrzeugzelle, die durch den verbleibenden Teil der gesteuerten Luft direkt erwärmt wird, weiter zu erwärmen. Wenn die gesteuerte Luft des Luftdurchlassraums 41f nützlich ist, passt die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 die zweite Wechselklappe 48 an, derart, dass die gesteuerte Luft aus dem Öffnungsteil 41d ausgeblasen wird. Wenn die gesteuerte Luft des Luftdurchlassraums 41f ungenügend ist, um die Fahrzeugzelle weiter zu erwärmen, passt im Gegensatz dazu die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 die zweite Wechselklappe 48 an, derart, dass die gesteuerte Luft aus dem Sitzeinführteil 41e ausgeblasen wird.
  • Wenn die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 gemäß dem gemessenen Resultat des Tanktemperatursensors 75 entscheidet, dass das heiße Kühlwasser des Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 auf eine zweite Temperatur, die höher als die erste Temperatur ist, weiter erhitzt ist, steuert danach die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 das Dreiwegeventil 52, derart, dass das heiße Kühlwasser durch den Zirkulierdurchlass 51 zirkuliert wird. Das heiße Kühlwasser wird daher dem Fluidheizer 44, der an der Bodenoberfläche des Batteriepacks 40 direkt befestigt ist, zugeführt.
  • Wenn die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 gemäß den gemessenen Resultaten der Batteriepack-Temperatursensoren 47 entscheidet, dass die Temperatur des Batteriepacks 40 auf einen Zielwert angehoben ist, steuert danach die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 das Dreiwegeventil 52, derart, dass das heiße Kühlwasser des Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 nicht dem Fluidheizer 44 zugeführt wird.
  • Da der Batteriepack 40 durch den Fluidheizer 44 erwärmt wird, kann demgemäß der Batteriepack 40 durch das heiße Kühlwasser in einem angemessenen Temperaturbereich reguliert werden. Verglichen mit der transferierten Wärme, die durch den ersten Wärmetransfer zwischen dem heißen Kühlwasser des Heizkerns 19 und der Luft und den zweiten Wärmetransfer zwischen der konditionierten Luft und dem Batteriepack 40 bestimmt ist, wird ferner die transferierte Wärme, die bei der thermischen Leitung zwischen dem heißen Kühlwasser des Fluidheizer 44 und dem Batteriepack 40 erhalten wird, hoch. Die Temperatur des Batteriepacks 40 kann daher durch den Fluidheizer 44 ausreichend und schnell angehoben werden.
  • Wenn der Antriebsbetrieb der Verbrennungsmaschine 1 gestartet wird, kann ferner die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 die Steuerung 46 einer elektrischen Leistung steuern, um die elektrische Heizvorrichtung 45, der direkt auf den Seitenoberflächen des Batteriepacks 40 befestigt ist, sofort eine elektrische Leistung des Batteriepacks 40 zuzuführen. Die Temperatur des Batteriepacks 40 wird daher mit der Wärme, die in der elektrischen Heizvorrichtung 45 erzeugt wird, sofort angehoben. Lediglich wenn die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 gemäß dem gemessenen Resultat des Tanktemperatursensors 75 erfasst, dass die Temperatur des Kühlwassers zu niedrig ist, um den Batteriepack 40 schnell zu erhitzen, steuert beispielsweise die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 die Steuerung 46, um die elektrische Heizvorrichtung 45 zu betreiben.
  • Selbst wenn das Kühlwasser auf eine sehr niedrige Temperatur eingestellt ist, kann demgemäß die elektrische Heizvorrichtung 45 den Batteriepack 40 rasch erwärmen, um den Wärmbetrieb des Fluidheizer 44 zu unterstützen. Da der Wärmbetrieb für die Seitenoberflächen des Batteriepacks 40 mit dem Wärmbetrieb für die Bodenoberfläche des Batteriepacks 40 durchgeführt wird, kann ferner die Temperatur des Batteriepacks 40 durch den Fluidheizer 44 und die elektrische Heizvorrichtung 45 gleichmäßig angehoben werden. Der Batteriepack 40 wird außerdem hauptsächlich unter Verwendung des Abgases als eine Heizquelle durch den Fluidheizer 44 gewärmt, und die elektrische Leistung, die in der elektrischen Heizvorrichtung 45 verbraucht wird, kann auf einen kleinen Wert gesenkt werden, so dass der Verbrauch der elektrischen Leistung, die in den Batteriepack 40 geladen ist, minimiert werden kann.
  • Wenn die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 entscheidet, dass der Batteriepack 40 auf einen geeigneten Temperaturbereich eingestellt ist, führt die Temperatursteuervorrichtung 101 ein Temperaturaufrechterhaltungsverfahren für den Batteriepack 40 durch, um den Batteriepack 40 in der derzeitigen Temperaturbedingung aufrechtzuerhalten. Die Batteriepack-Temperatursteuervorrichtung 49 steuert insbesondere das Dreiwegeventil 52, um das Kühlwasser nicht zu dem Fluidheizer 44 zu übertragen. Wenn ein Insasse anfordert, dass die Klimaanlageneinheit 10 die gesteuerte Luft zu den Füßen des Insassen ausgibt, steuert die Batteriepack-Temperatursteuervorrichtung 49 die Wechselklappe 32, um den Luftkanal 30 mit dem Batteriepack 40 zu verbinden, und steuert die zweite Wechselklappe 48, um den Öffnungsteil 41d zu öffnen. Die Klimaanlageneinheit 10 bläst daher die gesteuerte Luft zu den Füßen des Insassen aus. Wenn ein Insasse anfordert, dass die Klimaanlageneinheit 10 keine gesteuerte Luft zu den Füßen des Insassen ausgibt, steuert im Gegensatz dazu die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 die Wechselklappe 32, um den Batteriepack 40 mit dem Saugkanal 31 zu verbinden und den Luftkanal 30 zu schließen. Keine gesteuerte Luft wird daher gegen die Füße des Insassen geblasen.
  • Wenn die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 entscheidet, dass die Temperatur des Batteriepacks 40 zu hoch ist, führt die Temperatursteuervorrichtung 101 ein Kühlverfahren für den Batteriepack 40 durch. Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 steuert insbesondere den Verdampfer 18, um die Luft, die von dem Gebläse 15 gesendet wird, zu kühlen, um eine gekühlte Luft zu erzeugen. Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 steuert ferner die Wechselklappe 32, um den Batteriepack 40 mit dem Luftkanal 30 zu verbinden. Die gekühlte Luft wird daher gegen die Wärmetransferrippen (43a, 43b, 43c) geblasen, um die Wärme des Batteriepacks 40 von den oberen Oberflächen der Batteriezellen 42 aufzunehmen. Der Batteriepack 40 wird daher gekühlt. In diesem Fall wird das Kühlwasser nicht in dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 zirkuliert.
  • Wenn die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 gemäß den gemessenen Resultaten der Battteriepack-Temperatursensoren 47 entscheidet, dass die gekühlte Luft, die die Wärme von dem Batteriepack 40 aufnimmt, nützlich ist, um die Fahrzeugzelle weiter zu kühlen, steuert ferner die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 die zweite Wechselklappe 48, um den Öffnungsteil 41d zu öffnen. Wenn die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 entscheidet, dass die gekühlte Luft, die die Wärme von dem Batteriepack 40 aufnimmt, ungenügend ist, um die Fahrzeugzelle weiter zu kühlen, steuert im Gegensatz dazu die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 die zweite Wechselklappe 48, um den Sitzeinführteil 41e zu öffnen.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Kühlwasser durch den Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 zirkuliert, um die Wärme von der Verbrennungsmaschine 1 und dem Abgas der Verbrennungsmaschine 1 wiederzugewinnen und die wiedergewonnene Wärme an die Luft der Klimaanlageneinheit 10 und den Batteriepack 40 abzugeben. Ein beliebiges Heizfluid, wie eine Salzlösung, eine Gefrierschutzflüssigkeit oder dergleichen, kann jedoch anstelle des Kühlwassers durch den Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 zirkuliert werden.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel sind ferner, da die elektrische Heizvorrichtung 45 auf den Seitenoberflächen des Batteriepacks 40, die in der Flussrichtung der gesteuerten Luft auf der strömungsmäßig vorderen und der strömungsmäßig hinteren Seite des Batteriepacks 40 positioniert sind, angeordnet ist, zwei Batteriepack-Temperatursensoren 47 an den Enden des Batteriepacks 40 angeordnet, um nahe der elektrischen Heizvorrichtung 45 platziert zu sein. Wenn die elektrische Heizvorrichtung 45 auf den anderen Seitenoberflächen des Batteriepacks 40, die in der Flussrichtung der gesteuerten Luft bei der gleichen Position platziert sind, angeordnet ist, können jedoch die Batteriepack-Temperatursensoren 47 an den anderen Enden des Batteriepacks 40 angeordnet sein, um nahe der elektrischen Heizvorrichtung 45 platziert zu sein.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
  • 7 ist eine schematische Ansicht einer Temperatursteuervorrichtung für den Batteriepack 40 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Wie in 7 gezeigt ist, hat eine Temperatursteuervorrichtung 102 ein Zirkulationssystem des heißen Kühlwassers, das sich von jenem der in 1 gezeigten Temperatursteuazervorrichtung 101 unterscheidet. Das Zirkulationssystem der Temperatursteuervorrichtung 102 hat insbesondere den Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50, der mit der Verbrennungsmaschine 1 und dem Heizkern 19 verbunden ist, einen ersten Wärmetauscher 60A zum Wiedergewinnen einer Wärme des Abgases der Verbrennungsmaschine 1, das durch das Abgasrohr 2 fließt, und Übertragen der wiedergewonnenen Wärme zu dem Kühlwasser des Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50, um das heiße Kühlwasser in dem Kühlwasser-Zirkulierdurchlass 50 zu zirkulieren, den Wärmespeichertank 70, einen Fluidzirkulierdurchlass 53, der mit einer Salzlösung gefüllt ist, eine Fluidpumpe 54, die unter einer Steuerung der Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 betrieben wird, um die Salzlösung in dem Fluidzirkulierdurchlass 53 zu zirkulieren, einen Fluidtemperatursensor 55, der in der Salzlösung angeordnet ist, um die Temperatur der Salzlösung, die in dem Fluidzirkulierdurchlass 53 zirkuliert wird, zu messen, und einen zweiten Wärmetauscher 60B zum Wiedergewinnen einer Wärme des Abgases der Verbrennungsmaschine 1, das durch das Abgasrohr 2 fließt, und Übertragen der wiedergewonnenen Wärme zu der Salzlösung des Fluidzirkulierdurchlass 53, um die heiße Salzlösung in dem Fluidzirkulierdurchlass 53 zu zirkulieren. Der Fluidheizer 44, der an der Bodenoberfläche des Batteriepacks 40 befestigt ist, nimmt die heiße Salzlösung des Fluidzirkulierdurchlass 53 als eine Wärmequelle auf und wärmt den Batteriepack 40 mit der heißen Salzlösung.
  • Mit diesem Aufbau der Temperatursteuervorrichtung 102 wird, wenn der Antriebsbetrieb der Verbrennungsmaschine 1 gestartet wird, das Kühlwasser des Kühlwasser-Zirkulierdurchlasses 50 erhitzt, Luft, die in die Klimaanlageneinheit 10 eingegeben wird, wird mit dem heißen Kühlwasser des Kühlwasser-Zirkulierdurchlasses 50 in dem Heizkern 19 erhitzt, um die gesteuerte Luft zu erzeugen, und ein Teil der gesteuerten Luft wird auf die gleiche Art und Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gegen den Batteriepack 40 geblasen.
  • Die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 steuert ferner gemäß dem gemessenen Resultat des Fluidtemperatursensors 55 die Fluidpumpe 54, um die Flussrate der Salzlösung, die in dem Fluidzirkulierdurchlass 53 zirkuliert wird, zu regulieren. Wenn die Temperatur der Salzlösung, die durch den Fluidtemperatursensor 55 gemessen wird, zu niedrig ist, um die Temperatur des Batteriepacks 40 schnell anzuheben, steuert beispielsweise die Batteriepack-Temperatursteuereinheit 49 die Fluidpumpe 54, um die Flussrate der Salzlösung zu steigern. Die wiedergewonnene Wärme in dem Wärmetauscher 60B wird daher gesteigert, so dass die Temperatur des Batteriepacks 40 schnell gesteigert wird.
  • Der Fluidheizer 44, der die heiße Salzlösung, die in dem Wärmetauscher 60B erhitzt wird, als eine Wärmequelle aufnimmt, ist an der Bodenoberfläche des Batteriepacks 40 befestigt.
  • Verglichen mit dem Zirkulationssystem bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann ferner, da die Fluidzirkulierdurchlässe 50 und 53 getrennt angeordnet sind, die Temperatursteigerungsgeschwindigkeit des Batteriepacks 40 unabhängig von dem Erhitzen der gesteuerten Luft genau eingestellt werden.
  • Die Temperatursteuervorrichtung 102 kann einen Wärmespeichertank 56, der in dem Fluidzirkulierdurchlass 53 angeordnet ist, zum Speichern eines großen Teils der heißen Salzlösung, die in dem Fluidzirkulierdurchlass 53 zirkuliert wird, haben. In diesem Fall wird, wenn die Verbrennungsmaschine 1 für eine lange Zeit nicht betrieben wird, die Salzlösung des Fluidzirkulierdurchlass 53 gekühlt, der Wärmespeichertank 56 speichert jedoch immer noch die heiße Salzlösung, während die Wärme, die aus dem Wärmespeichertank 56 abgeführt wird, minimiert wird. Wenn der Antriebsbetrieb der Verbrennungsmaschine 1 gestartet wird, wird die gekühlte Salzlösung des Fluidzirkulierdurchlass 53 durch die Fluidpumpe 54 zirkuliert, und die heiße Salzlösung des Wärmespeichertanks 56 wird mit der gekühlten Salzlösung gemischt. Die Temperatur der Salzlösung wird daher in dem Fluidzirkulierdurchlass 53 sofort angehoben.
  • Selbst wenn die Verbrennungsmaschine 1 für eine lange Zeit nicht betrieben wird, kann demgemäß die Temperatur des Batteriepacks 40 schnell angehoben werden.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Salzlösung durch den Fluidzirkulierdurchlass 53 zirkuliert, um die Wärme aus dem Abgas der Verbrennungsmaschine 1 wiederzugewinnen und die wiedergewonnene Wärme an den Batteriepack 40 abzugeben. Ein beliebiges Heizfluid, wie ein Kühlwasser der Verbrennungsmaschine 1, eine Gefrierschutzflüssigkeit oder dergleichen, kann jedoch anstelle der Salzlösung durch den Fluidzirkulierdurchlass 53 zirkuliert werden.

Claims (8)

  1. Temperatursteuervorrichtung (101; 102) mit: einer Klimaanlageneinheit (10), um eine temperaturgesteuerte Luft zu erzeugen, welche einen Teil der Luft zu einer Fahrzeugzelle ausgibt; einem Luftkanal (30), durch den ein verbleibender Teil der temperaturgesteuerten Luft zu einem Batteriepack (40) geleitet wird, um gegen den Batteriepack (40) geblasen zu werden; und einem Fluidheizer (44), der an dem Batteriepack (40) befestigt ist und der mit einem Heizfluid, das durch eine Verbrennungsmaschine (1) erhitzt wird oder mit einem Abgas der Verbrennungsmaschine (1) erhitzt wird, die Temperatur des Batteriepacks (40) anhebt; und mit einer elektrischen Heizvorrichtung (45), die an dem Batteriepack (40) befestigt ist und die eine elektrische Leistung aufnimmt, aus der Wärme erzeugt wird, und die mit der erzeugten Wärme die Temperatur des Batteriepacks (40) anhebt, wobei die elektrische Heizvorrichtung (45) auf einer Seitenoberfläche des Batteriepacks (40) angeordnet ist.
  2. Temperatursteuervorrichtung (101; 102) nach Anspruch 1, bei der der Fluidheizer (44) an einer Bodenoberfläche des Batteriepacks (40) angeordnet ist.
  3. Temperatursteuervorrichtung (101; 102) nach Anspruch 1, ferner mit einem Wärmespeichertank (70; 56), der in dem Fluidzirkulierdurchlass (50; 53) angeordnet ist und der das Heizfluid, das mit der wiedergewonnenen Wärme des Wärmetauschers (60; 60B) erhitzt wird, speichert.
  4. Temperatursteuervorrichtung (101) nach Anspruch 1, bei der das Heizfluid ein Kühlwasser ist, das durch die Verbrennungsmaschine (1) erhitzt wird oder durch die Verbrennungsmaschine (1) und mit dem Abgas der Verbrennungsmaschine (1) erhitzt wird.
  5. Temperatursteuervorrichtung (101; 102) nach Anspruch 1, ferner mit Batteriepack-Temperatursensoren (47), die bei der Mitte und bei einem Ende des Batteriepacks (40) angeordnet sind, und die eine Temperatur des Batteriepacks (40) bei der Mitte des Batteriepacks (40) und an einem Ende des Batteriepacks (40) messen; einer elektrischen Heizvorrichtung (45), die auf einer Seitenoberfläche des Batteriepacks (40) benachbart zu dem Ende des Batteriepacks (40) befestigt ist und die eine elektrische Leistung aufnimmt, aus der Wärme erzeugt wird und mit der erzeugten Wärme die Temperatur des Batteriepacks (40) anhebt; und einer Batteriepack-Temperatursteuereinheit (49), die gemäß gemessenen Resultaten der der Batteriepack-Temperatursensoren (47) die elektrische Leistung, die durch die elektrische Heizvorrichtung (45) aufgenommen wird, steuern kann, um die Temperatur des Batteriepacks (40) zu steuern.
  6. Temperatursteuervorrichtung (101; 102) nach Anspruch 1, bei der der Sitzeinführteil (41e) innerhalb eines Beifahrersitzes (3) der Fahrzeugzelle geöffnet ist.
  7. Temperatursteuervorrichtung (101) nach Anspruch 1, ferner mit einem Batteriepack-Temperatursensor (47), der eine Temperatur des Batteriepacks (40) misst; einem Fluidzirkulierdurchlass (50), in dem das Heizfluid zirkuliert wird, während Wärme von der Verbrennungsmaschine (1) oder dem Abgas der Verbrennungsmaschine (1) aufgenommen wird; einen Dreiwegeventil (52) durch das der Fluidzirkulierdurchlass (50) mit dem Fluidheizer (44) verbunden ist; und einer Batteriepack-Temperatursteuereinheit (49), die gemäß einem gemessenen Resultat des Batteriepack-Temperatursensors (47) das Dreiwegeventil (52) steuert, um den Fluidzirkulierdurchlass (50) mit dem Fluidheizer (44) zu verbinden oder den Fluidzirkulierdurchlass (50) von dem Fluidheizer (44) zu trennen.
  8. Temperatursteuervorrichtung (101) nach Anspruch 1, ferner mit einem Fluidzirkulierdurchlass (50), der mit dem Fluidheizer (44) verbunden ist, derart, dass das Heizfluid durch den Fluidzirkulierdurchlass (50) zirkuliert wird, während die Temperatur des Batteriepacks (40) erhöht wird; einem Wärmespeichertank (70), der in dem Fluidzirkulierdurchlass (50) angeordnet ist und der einen Teil des Heizfluids speichert, während der andere Teil des Heizfluids in dem Fluidzirkulierdurchlass (50) verbleibt; einem Tanktemperatursensor (75), der eine Temperatur des Heizfluids, das in dem Wärmespeichertank (70) gespeichert ist, misst; einem Umleitungsdurchlass (76), durch den das Heizfluid in dem Fluidzirkulierdurchlass (50) zirkuliert wird, ohne durch den Wärmespeichertank (70) zu gehen; einem Umleitungsventil (77), das den Umleitungsdurchlass (76) öffnet oder schließt; und einer Batteriepack-Temperatursteuereinheit (49), die gemäß einem gemessenen Resultat des Tanktemperatursensors (75) das Umleitungsventil (77) steuern kann.
DE102008045407.9A 2007-09-24 2008-09-02 Temperatursteuervorrichtung für einen eingebauten Batteriepack Active DE102008045407B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007246367A JP4483920B2 (ja) 2007-09-24 2007-09-24 車載組電池の温度調節装置
JP2007-246367 2007-09-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008045407A1 DE102008045407A1 (de) 2009-04-02
DE102008045407B4 true DE102008045407B4 (de) 2021-06-10

Family

ID=40384631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008045407.9A Active DE102008045407B4 (de) 2007-09-24 2008-09-02 Temperatursteuervorrichtung für einen eingebauten Batteriepack

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8182936B2 (de)
JP (1) JP4483920B2 (de)
CN (1) CN101396953B (de)
DE (1) DE102008045407B4 (de)

Families Citing this family (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9873305B2 (en) * 2008-02-22 2018-01-23 Dow Global Technologies Inc. Heater module including thermal energy storage material
JP4661895B2 (ja) 2008-04-02 2011-03-30 株式会社デンソー 電池冷却装置
JP5257220B2 (ja) 2009-04-23 2013-08-07 株式会社デンソー 電池システム
JP5409160B2 (ja) * 2009-07-24 2014-02-05 本田技研工業株式会社 車両および蓄電装置の温度調整方法
JP2011031672A (ja) * 2009-07-30 2011-02-17 Honda Motor Co Ltd 車両の制御装置
FR2950424A1 (fr) * 2009-09-22 2011-03-25 Peugeot Citroen Automobiles Sa Equipement de climatisation reversible ameliore
DE102009059982A1 (de) * 2009-12-22 2011-06-30 Volkswagen AG, 38440 Verfahren zum Temperieren einer Stromquelle eines Fahrzeugs
FR2955802B1 (fr) * 2010-01-29 2012-07-13 Valeo Systemes Thermiques Systeme de chauffage, ventilation et/ou climatisation, notamment pour un vehicule automobile electrique
JP2011178321A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Toyota Industries Corp 車両用空調システム
US8662968B2 (en) * 2010-04-30 2014-03-04 GM Global Technology Operations LLC Air-based hybrid battery thermal conditioning system
JP5522264B2 (ja) * 2010-10-06 2014-06-18 日産自動車株式会社 車両用空調装置
EP2652834A4 (de) * 2010-10-29 2017-11-15 Valeo Automotive Air Conditionning Hubei Co., Ltd. Heizungs-, lüftungs- und klimaanlagensystem für ein elektrofahrzeug oder ein hybridelektrofahrzeug
FR2970436A1 (fr) * 2011-01-18 2012-07-20 Peugeot Citroen Automobiles Sa Chauffage d'un vehicule automobile
JP5861484B2 (ja) * 2011-03-11 2016-02-16 日産自動車株式会社 車載用バッテリ
JP5652331B2 (ja) * 2011-05-30 2015-01-14 スズキ株式会社 電池温調システムおよび電池充電システム
KR101807494B1 (ko) * 2011-06-01 2017-12-12 한온시스템 주식회사 차량용 배터리 냉각시스템
JP5724768B2 (ja) * 2011-09-03 2015-05-27 株式会社デンソー 車両用空調装置
DE102011082199B4 (de) * 2011-09-06 2021-06-10 Robert Bosch Gmbh Batterie mit Temperiereinheit
WO2013115251A1 (ja) * 2012-02-03 2013-08-08 住友電気工業株式会社 バッテリ装置及びバッテリ加熱システム並びに車両
DE102013206651B4 (de) 2012-04-18 2023-02-16 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) System und Verfahren zum Heizen einer Batterie in einem Hybridfahrzeug unter Verwendung von Abgas
US9484605B2 (en) * 2012-04-18 2016-11-01 GM Global Technology Operations LLC System and method for using exhaust gas to heat and charge a battery for a hybrid vehicle
US8978803B2 (en) 2012-06-11 2015-03-17 GM Global Technology Operations LLC Divided dual inlet housing for an air-based hybrid battery thermal conditioning system
US20140014421A1 (en) * 2012-07-11 2014-01-16 Neil Carpenter Thermal management of electric vehicle battery pack in the event of failure of battery pack heater
DE102012018063A1 (de) 2012-09-13 2014-03-13 Daimler Ag Vorrichtung zur Temperierung einer Fahrzeugkomponente
JP6303256B2 (ja) * 2012-11-05 2018-04-04 日産自動車株式会社 バッテリ温調装置
JP2014103005A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Toshiba Corp 電池パック及び車両用暖房装置
KR101438949B1 (ko) * 2012-12-14 2014-09-11 현대자동차주식회사 전기차량의 공조장치
JP5981355B2 (ja) * 2013-01-18 2016-08-31 カルソニックカンセイ株式会社 冷媒循環装置、車両用空調装置、冷媒循環装置の制御方法、およびプログラム
DE102013201128A1 (de) * 2013-01-24 2014-07-24 Robert Bosch Gmbh Hochtemperaturwärmeübertrager
JP6357675B2 (ja) * 2013-03-19 2018-07-18 本田技研工業株式会社 電力供給システム
JP6180185B2 (ja) * 2013-05-22 2017-08-16 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 車両のバッテリ加熱装置
US10696133B2 (en) * 2013-08-30 2020-06-30 Ford Global Technologies, Llc Cabin venting system and method for an electrified vehicle
GB201317250D0 (en) * 2013-09-30 2013-11-13 Mclaren Automotive Ltd Hybrid Temperature Regulation Circuit
FR3013460B1 (fr) * 2013-11-21 2018-01-05 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de detection d'un dysfonctionnement d'un systeme de controle de batterie
US20150283914A1 (en) * 2014-04-04 2015-10-08 Ford Global Technologies, Llc Method and system for vehicle battery environment control
US9692093B2 (en) * 2014-07-01 2017-06-27 Ford Global Technologies, Llc Reduced order battery thermal dynamics modeling for controls
EP3170998B1 (de) * 2014-07-18 2020-10-21 Hanon Systems Autoabgaswärmespeichervorrichtung
KR102135646B1 (ko) * 2014-07-18 2020-07-21 한온시스템 주식회사 자동차의 배기열 축열장치
WO2016013094A1 (ja) * 2014-07-24 2016-01-28 日産自動車株式会社 排熱回収システム
CN105529510B (zh) * 2014-09-28 2018-01-30 上海汽车集团股份有限公司 汽车及其风冷动力电池系统
KR101829093B1 (ko) * 2014-10-22 2018-03-29 주식회사 엘지화학 배터리 시스템의 냉각 공기 흐름 제어 시스템 및 방법
JP2016094141A (ja) * 2014-11-17 2016-05-26 トヨタ自動車株式会社 車両
DE102014225212A1 (de) * 2014-12-09 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Temperiersystem für Batterien
US10665848B2 (en) 2015-01-05 2020-05-26 Cps Technology Holdings Llc Battery module bus bar carrier having guide extensions system and method
US10220671B2 (en) * 2015-02-23 2019-03-05 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle conditioning using grid power
DE102015208438A1 (de) * 2015-05-06 2016-11-10 Robert Bosch Gmbh Temperierungsvorrichtung für eine Batterie und einen Fahrzeuginnenraum, Verfahren zur Temperierung einer Batterie und eines Fahrzeuginnenraumes mit einer solchen Temperierungsvorrichtung und Verwendung einer solchen Temperierungsvorrichtung
US10290911B2 (en) * 2015-05-18 2019-05-14 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cooling loops and vehicles incorporating the same
CN106476567A (zh) * 2015-08-27 2017-03-08 北汽福田汽车股份有限公司 用于车辆的暖风系统及具有其的车辆
CN105119027A (zh) * 2015-09-18 2015-12-02 西南交通大学 一种内燃机锂电池混合动力汽车锂电池温控系统
CN105573367B (zh) * 2016-02-01 2018-02-02 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 一种高压仓温度控制方法及系统
US10153523B2 (en) * 2016-04-27 2018-12-11 Ford Global Technologies, Llc Traction battery thermal management method and system
CN107351627B (zh) * 2016-05-10 2020-05-19 比亚迪股份有限公司 汽车热管理系统和电动汽车
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
CN105932371A (zh) * 2016-06-24 2016-09-07 浙江吉利新能源商用车有限公司 一种用于车辆的动力电池组热管理装置及热管理方法
JP6540628B2 (ja) * 2016-07-29 2019-07-10 株式会社デンソー 電池パック
US20180131052A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-10 Ford Global Technologies, Llc Battery thermal management systems for electrified vehicles
CN106532191B (zh) * 2016-12-13 2019-03-05 北京新能源汽车股份有限公司 混合动力汽车的电池温度控制系统、控制方法及控制装置
JP6483654B2 (ja) * 2016-12-14 2019-03-13 本田技研工業株式会社 車両の冷却装置
CN106785220B (zh) * 2017-01-23 2019-02-05 威马汽车科技集团有限公司 一种电池包温度控制方法
JP6624107B2 (ja) * 2017-02-10 2019-12-25 株式会社豊田中央研究所 車両の熱管理制御装置、熱管理制御プログラム
CN109599632B (zh) 2017-09-30 2020-11-20 比亚迪股份有限公司 车载电池的温度调节方法和温度调节系统
KR102075136B1 (ko) 2017-11-06 2020-02-10 현대자동차(주) 차량용 배터리 냉각장치
US10727550B2 (en) 2017-11-13 2020-07-28 Progress Rail Services Corporation End of train (EOT) system having temperature control for optimized battery charging
FR3074272B1 (fr) * 2017-11-28 2019-10-18 Valeo Systemes Thermiques Circuit de gestion thermique d'un vehicule hybride ou electrique
JP2019209764A (ja) * 2018-05-31 2019-12-12 豊田合成株式会社 車室用暖房システム
DE102018211559B4 (de) 2018-07-12 2022-07-07 Audi Ag Fahrzeug mit einer Klimatisierungsvorrichtung zum Erwärmen und Kühlen eines elektrischen Energiespeichers
CN109449537B (zh) * 2018-12-07 2024-02-13 中国重汽集团济南动力有限公司 一种电池热管理系统及其控制方法
EP3666570B1 (de) * 2018-12-10 2021-10-13 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co. Ltd. Batteriewärmeverwaltungssystem für ein fahrzeug
JP2020098681A (ja) * 2018-12-17 2020-06-25 株式会社デンソー 電池昇温装置
DE102019102060A1 (de) * 2019-01-28 2020-07-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Temperiereinrichtung zum Temperieren eines Innenraums des Fahrzeugs
KR20210030553A (ko) * 2019-09-09 2021-03-18 현대자동차주식회사 차량용 공조시스템
CN112531238A (zh) * 2019-09-18 2021-03-19 海鹰航空通用装备有限责任公司 一种高空电驱动飞机电池温度控制系统和方法
US11766914B2 (en) * 2019-12-03 2023-09-26 Gm Cruise Holdings Llc Temperature regulation of automated driving system computer using vehicle air conditioning system
CN110962559B (zh) * 2019-12-04 2020-07-24 浙江利恩工程设计咨询有限公司 一种电动汽车动力系统温度可调装置
CN111361386A (zh) * 2020-03-17 2020-07-03 英业达科技有限公司 车辆车载服务器启动环境温度控制系统、方法及车辆
WO2022094992A1 (zh) * 2020-11-07 2022-05-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 用电设备、制备用电设备的方法及制备用电设备的装置
IT202000026747A1 (it) * 2020-11-09 2022-05-09 Fpt Motorenforschung Ag Metodo di gestione termica di celle a combustibile di un veicolo
CN112855379A (zh) * 2021-03-02 2021-05-28 马鞍山市小沈车行 一种电动汽车水冷发动机动力控制系统
FR3123598A1 (fr) * 2021-06-04 2022-12-09 Psa Automobiles Sa Groupe motopropulseur electrique avec rechauffeur de fluide caloporteur dans un vehicule automobile electrique ou hybride
DE102021208691A1 (de) 2021-08-10 2023-02-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug umfassend eine Heizvorrichtung und ein Klimagerät sowie Verfahren zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs
FR3138357A1 (fr) * 2022-07-28 2024-02-02 Psa Automobiles Sa Système de chauffage pour habitacle de véhicule automobile et véhicule comportant un tel système

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2989854A (en) * 1960-03-28 1961-06-27 Gen Motors Corp Vehicle refrigeration
DE2638862A1 (de) * 1976-08-28 1978-03-09 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zum beheizen der fahrgastzelle eines elektrofahrzeuges
DE4239834A1 (de) * 1992-11-27 1994-06-01 Iveco Magirus Vorwärmeinrichtung für einen wassergekühlten Kraftfahrzeugmotor mit externem Heizgerät
DE4309621A1 (de) * 1993-03-24 1994-09-29 Daimler Benz Ag Fahrzeug mit Elektroantrieb und Hochtemperaturbatterie
DE19609048A1 (de) * 1996-03-08 1997-09-11 Daimler Benz Ag Heizungs- und Klimatisierungseinrichtung für Kraftfahrzeuge
JPH1032021A (ja) * 1996-05-17 1998-02-03 Daihatsu Motor Co Ltd バッテリ保温カバー
US20030080714A1 (en) * 2001-10-29 2003-05-01 Yoshimitsu Inoue Battery temperature control device for controlling the temperature of battery installed in vehicle
JP2004331024A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Nissan Motor Co Ltd 車両用発熱要素冷却装置
JP2006151270A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Nissan Motor Co Ltd バッテリ冷却装置
DE60030630T2 (de) * 1999-06-07 2007-09-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Temperaturregler für eine Fahrzeugbatterie

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5935207A (ja) 1982-08-23 1984-02-25 Hitachi Ltd プロセス作動システムの試験方法
JPH0773906A (ja) 1993-09-06 1995-03-17 Kojima Press Co Ltd 電気自動車用充電装置
JPH1140212A (ja) 1997-07-23 1999-02-12 Honda Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ冷却方法および装置
JP3644241B2 (ja) 1998-03-30 2005-04-27 日産自動車株式会社 組電池の充電制御装置およびその制御方法
US6148910A (en) 1999-04-20 2000-11-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Battery heating system
DE19925443B4 (de) 1999-06-02 2007-10-11 Valeo Klimasysteme Gmbh Klimatisierung mit elektrischem Kompressor
JP2001291532A (ja) 2000-04-07 2001-10-19 Fuji Heavy Ind Ltd バッテリ温度制御装置
US7223490B2 (en) * 2001-04-06 2007-05-29 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell employing local power generation when starting at low temperature
JP2003032901A (ja) 2001-07-13 2003-01-31 Nissan Motor Co Ltd 電池暖機装置
JP3820977B2 (ja) 2001-12-13 2006-09-13 トヨタ自動車株式会社 ハイブリットシステムの蓄熱装置
JP2005254974A (ja) 2004-03-11 2005-09-22 Toyota Motor Corp 車両用温度調節システム
DE102005049200A1 (de) 2004-10-18 2006-05-11 Denso Corp., Kariya Batteriekühlvorrichtung zur Fahrzeugnutzung
JP2006143183A (ja) 2004-10-18 2006-06-08 Denso Corp 車両用バッテリ冷却装置
JP2006151091A (ja) 2004-11-26 2006-06-15 Nissan Motor Co Ltd 車両用動力源およびこれを搭載した車両
JP2007115463A (ja) 2005-10-19 2007-05-10 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP2007246367A (ja) 2006-03-17 2007-09-27 Sharp Corp シリコン含有材料の回収方法
US7988543B2 (en) * 2006-12-12 2011-08-02 GM Global Technology Operations LLC Battery pack and HVAC air handling and controls

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2989854A (en) * 1960-03-28 1961-06-27 Gen Motors Corp Vehicle refrigeration
DE2638862A1 (de) * 1976-08-28 1978-03-09 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zum beheizen der fahrgastzelle eines elektrofahrzeuges
DE4239834A1 (de) * 1992-11-27 1994-06-01 Iveco Magirus Vorwärmeinrichtung für einen wassergekühlten Kraftfahrzeugmotor mit externem Heizgerät
DE4309621A1 (de) * 1993-03-24 1994-09-29 Daimler Benz Ag Fahrzeug mit Elektroantrieb und Hochtemperaturbatterie
DE19609048A1 (de) * 1996-03-08 1997-09-11 Daimler Benz Ag Heizungs- und Klimatisierungseinrichtung für Kraftfahrzeuge
JPH1032021A (ja) * 1996-05-17 1998-02-03 Daihatsu Motor Co Ltd バッテリ保温カバー
DE60030630T2 (de) * 1999-06-07 2007-09-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Temperaturregler für eine Fahrzeugbatterie
US20030080714A1 (en) * 2001-10-29 2003-05-01 Yoshimitsu Inoue Battery temperature control device for controlling the temperature of battery installed in vehicle
JP2004331024A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Nissan Motor Co Ltd 車両用発熱要素冷却装置
JP2006151270A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Nissan Motor Co Ltd バッテリ冷却装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8182936B2 (en) 2012-05-22
DE102008045407A1 (de) 2009-04-02
CN101396953B (zh) 2011-09-07
US20090078400A1 (en) 2009-03-26
CN101396953A (zh) 2009-04-01
JP2009073430A (ja) 2009-04-09
JP4483920B2 (ja) 2010-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008045407B4 (de) Temperatursteuervorrichtung für einen eingebauten Batteriepack
DE112018006797T5 (de) Wärmeverwaltungssystem
DE102012208980B4 (de) Batterietemperatur-Anpassungssystem und Batterieladesystem
DE102020106948A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE112011104486B4 (de) Wärmeaustauschsystem
DE60006612T2 (de) Kühlvorrichtung für Fahrzeugmotor
DE4408960C1 (de) Vorrichtung zur Kühlung einer Traktionsbatterie
DE102018102653A1 (de) Verfahren zum heizen des fahrgastraums während des kühlens der batterie bei schneller aufladung
DE102010052019A1 (de) Klimaanlage für Fahrzeug
DE112013003104T5 (de) Fahrzeugwärmemanagementsystem
DE10242464B4 (de) Vorrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums
DE102013114307B4 (de) Verfahren zum Steuern einer kombinierten Heiz- und Kühl-Dampfkompressionsanlage
DE112015001919T5 (de) Klimaanlage für Fahrzeug
DE112017000940T5 (de) Wärmemanagementvorrichtung für ein Fahrzeug
DE112013004227T5 (de) Wärmemanagementsystem für Fahrzeug
DE102019114203A1 (de) Batteriekühlsystem für ein fahrzeug
DE112014003513T5 (de) Kältekreislaufvorrichtung für Fahrzeuge
DE19713804A1 (de) Fahrzeug-Heizgerät
DE112013003435T5 (de) Temperaturregelungseinrichtung
DE112014003502T5 (de) Fahrzeugwärmemanagementsystem
DE112014001830T5 (de) Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug
WO2015091969A1 (de) Thermomanagement für ein elektro- oder hybridfahrzeug sowie ein verfahren zur konditionierung des innenraums eines solchen kraftfahrzeugs
DE112015000553T5 (de) Klimaanlage
DE102015110803A1 (de) Maximieren von Entfrostungsmodus in elektrifiziertem Fahrzeug mit Doppelverdampfer- und Doppelwärmetauscherblock-Klimatisierungssystem
DE112013001410T5 (de) Kältekreislaufvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20131031

R084 Declaration of willingness to licence

Effective date: 20131031

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final