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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr.
2008-20846 , eingereicht am 31. Januar 2008 und publiziert unter
JP 2009-181 853 A , deren Inhalt hierdurch durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit in diese Anmeldung aufgenommen ist, und beansprucht deren Priorität.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Temperaturregler zum Regeln der Temperatur von Batterien. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Temperaturregler zum Regulieren der Temperatur einer Batterie in einem Motorfahrzeug, der einen Temperaturfühler hat, der zweckmäßig in der Batterie angeordnet ist.
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Beschreibung der verwandten Technik
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In den letzten Jahren wurden Batterien mit einer hohen Ausgangsleistung und einer hohen Energiekapazität, beispielsweise Lithium-Batterien und Nickel-Batterien, als eine Treibquelle für Motorfahrzeuge in eine praktische Verwendung gebracht. Solche Batterien weisen allgemein einen Elektrodenkörper, ein Paar von Anschlüssen und einen Mantel auf und sind zusammengebaut, um ein Batteriepaket zu bilden.
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Wenn das Batteriepaket als eine Treibquelle eines Motorfahrzeugs verwendet ist, wird für dasselbe eine intensive Ladung/Entladung wiederholt. Als ein Resultat wird sich die Temperatur des Batteriepakets aufgrund einer Wärme, die durch die Elektrodenkörper der Batterie, wenn chemische Reaktionen in denselben stattfinden, erzeugt wird, erhöhen, was die Leistung der Batterien senkt.
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Um die vorhergehenden Probleme zu lösen, offenbart die japanische Patenterstveröffentlichung
JP 2002-56 904 A ein Batteriepaket, das mit einer Mehrzahl von Batterien und einer Wärme ableitenden Platte, die an den Anschlüssen der Batterien befestigt ist, konfiguriert ist. Mit dieser Konfiguration kann die Wärme, die durch die Elektrodenkörper der Batterie während des Betriebs erzeugt wird, über die Anschlüsse und die Wärme ableitende Platte zu der Atmosphäre, die das Batteriepaket umgibt, abgeleitet werden. Es ist folglich möglich, ein Erhöhen der Temperatur des Batteriepakets zu unterdrücken.
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Bei dem vorhergehenden Batteriepaket ist es ferner möglich, außerdem eine kühlende Luft zu der Wärme ableitenden Platte zu senden, wodurch weiter effektiv ein Erhöhen der Temperatur des Batteriepakets unterdrückt wird. Es ist ferner möglich, einen Temperaturfühler anzuwenden, um die Temperatur von einer der Batterien des Batteriepaktes zu fühlen und die Strömungsrate der kühlenden Luft basierend auf der Temperatur, die durch den Temperaturfühler gefühlt wird, zu steuern, wodurch die Temperatur des Batteriepakets geregelt wird, um in einen vorbestimmten Bereich zu fallen. Hier ist der vorbestimmte Bereich ein Bereich, innerhalb dessen die Leistung der Batterien ausreichend hoch gehalten werden kann.
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Bei dem vorhergehenden Fall kann jedoch, wenn der Temperaturfühler in dem Batteriepaket nicht zweckmäßig angeordnet ist, derselbe die Temperatur der Batterie, insbesondere die Temperatur des Elektrodenkörpers der Batterie, aufgrund des Einflusses der kühlenden Luft nicht genau fühlen. Als ein Resultat ist es notwendig, ein kompliziertes Korrekturverfahren für die Temperatur, die durch den Temperaturfühler gefühlt wird, durchzuführen, um die tatsächliche Temperatur des Elektrodenkörpers korrekt zu schätzen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Temperaturregler für eine Batterie geschaffen. Die Batterie weist einen Elektrodenkörper, einen Anschluss, der mit dem Elektrodenkörper elektrisch verbunden ist, und einen Mantel, der den Elektrodenkörper aufnimmt und den Anschluss trägt, wobei ein Endabschnitt des Abschlusses aus dem Mantel vorsteht, auf. Der Mantel ist von dem Anschluss elektrisch und thermisch isoliert. Der Temperaturregler weist einen Strömungserzeuger, einen Temperaturfühler und eine Steuerung auf. Der Strömungserzeuger erzeugt einen Strom eines Wärmeübertragungsmediums zum Austauschen einer Wärme zwischen dem Wärmeübertragungsmedium und entweder dem Anschluss oder dem Mantel der Batterie. Der Temperaturfühler fühlt die Temperatur des anderen von dem Anschluss und dem Mantel der Batterie. Die Steuerung steuert basierend auf der Temperatur, die durch den Temperaturfühler gefühlt wird, den Strömungserzeuger, um die Strömungsrate des Wärmeübertragungsmediums anzupassen, wodurch die Temperatur des Elektrodenkörpers der Batterie geregelt wird, um in einen vorbestimmten Bereich zu fallen.
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Gemäß weiteren Implementierungen der Erfindung weist der Temperaturregler ferner eine Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung auf, die den Ladungs-/Entladungsstrom der Batterie anpasst. Die Steuerung steuert ferner basierend auf der Temperatur, die durch den Temperaturfühler gefühlt wird, die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung, um den Entladungs-/Ladungsstrom der Batterie anzupassen.
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Der Temperaturfühler ist ein erster Temperaturfühler. Der Temperaturregler weist ferner einen zweiten Temperaturfühler, der die Temperatur von entweder dem Anschluss oder dem Mantel der Batterie, der Wärme mit dem Wärmeübertragungsmedium austauscht, fühlt. Die Steuerung steuert basierend auf beiden Temperaturen, die durch den ersten und den zweiten Temperaturfühler gefühlt werden, den Strömungserzeuger, um die Strömungsrate des Wärmeübertragungsmediums anzupassen. Die Steuerung steuert ferner basierend auf beiden Temperaturen, die durch den ersten und den zweiten Temperaturfühler gefühlt werden, die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung, um den Ladungs-/Entladungsstrom der Batterie anzupassen.
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Der Temperaturfühler ist durch eine Abdeckung vollständig bedeckt. Die Batterie weist ferner ein Verschlussglied, das aus einem elektrisch und thermisch isolierenden Material hergestellt ist und über das der Anschluss an dem Mantel befestigt ist, auf. Der Temperaturfühler ist in einer Ausnehmung, die in dem Verschlussglied gebildet ist, aufgenommen. Die Abdeckung ist mit dem Verschlussglied einstückig gebildet, um den Temperaturfühler vollständig zu bedecken.
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Die Batterie weist ferner ein Strömungskanal bildendes Glied auf, in dem ein Strömungskanal, durch den das Wärmeübertragungsmedium Wärme mit entweder dem Anschluss oder dem Mantel der Batterie austauschend strömt, gebildet ist.
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Die Abdeckung ist mit dem Strömungskanal bildenden Glied der Batterie einstückig gebildet.
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Die Batterie weist ferner ein Wärme übertragendes Glied, über das Wärme zwischen dem Wärmeübertragungsmedium und entweder dem Anschluss oder dem Mantel der Batterie ausgetauscht wird, auf. Das Wärme übertragende Glied hat eine höhere Wärme übertragende Fähigkeit als dieselbe des Anschlusses und des Mantels.
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Das Wärme übertragende Glied ist an dem Strömungskanal bildenden Glied der Batterie befestigt.
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Die Batterie und der Temperaturregler sind in einem Motorfahrzeug verwendet.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung ist aus der im Folgenden angegebenen detaillierten Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung besser verständlich, die jedoch nicht so aufgefasst werden sollten, um die Erfindung auf spezifische Ausführungsbeispiele zu begrenzen, sondern lediglich dem Zweck der Erläuterung und des Verständnisses dienen.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht, die die Gesamtkonfiguration eines Temperaturreglers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, der die Temperatur einer Batterie regelt, zeigt;
- 2 eine perspektivische Fragmentansicht, die die Gesamtkonfiguration der Batterie zeigt;
- 3 eine perspektivische Ansicht eines bei dem ersten Ausführungsbeispiel getesteten Batteriepakets;
- 4 eine schematische Ansicht, die die Gesamtkonfiguration eines Temperaturreglers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 5 eine perspektivische Ansicht einer Batterie gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 6 eine perspektivische Ansicht einer Batterie gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 7 eine Draufsicht der in 6 gezeigten Batterie;
- 8 eine Seitenansicht der in 6 gezeigten Batterie;
- 9 eine Draufsicht einer Batterie gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 10 eine vergrößerte Draufsicht, die einen Teil der in 9 gezeigten Batterie zeigt;
- 11 eine Seitenansicht des Teils der in 10 gezeigten Batterie;
- 12 eine schematische Ansicht, die die Gesamtkonfiguration eines Temperaturreglers gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 13 eine perspektivische Ansicht einer Batterie gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 14 eine schematische Ansicht, die die Gesamtkonfiguration eines Temperaturreglers gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 15 eine schematische Ansicht, die die Gesamtkonfiguration eines Temperaturreglers gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 16 eine perspektivische Ansicht einer Batterie gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 17 eine Seitenansicht der in 16 gezeigten Batterie.
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BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind im Folgenden unter Bezugnahme auf 1 - 17 beschrieben. Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen sind Temperaturregler gemäß der Erfindung angewendet, um die Temperatur von Lithium-Ionen-Batterien in Motorfahrzeugen zu regeln.
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[Erstes Ausführungsbeispiel]
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1 zeigt die Gesamtkonfiguration eines Temperaturreglers 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Temperaturregler 1 ist entworfen, um die Temperatur einer Lithium-Ionen-Batterie 10 in einem Motorfahrzeug zu regeln. 2 zeigt die Gesamtkonfiguration der Lithium-Ionen-Batterie 10. Es sei bemerkt, dass in 1 und 2 die Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen, Links- und Rechts-Richtungen und Aufwärts- und Abwärts-Richtungen lediglich zur Erleichterung einer Erläuterung eingeführt sind.
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Wie in 2 gezeigt ist, weist die Batterie 10 einen Elektrodenkörper 100, einen Kathodenanschluss 101, einen Anodenanschluss 102 und einen Mantel 103 auf.
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Der Elektrodenkörper 100 ist aus einem Kathodenblatt 100a bzw. einer Kathodenplatte, einem Anodenblatt 100b bzw. einer Anodenplatte und einem Trennelementblatt (nicht gezeigt) bzw. einer Trennelementplatte hergestellt.
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Das Kathodenblatt 100a weist einen Kathodenkollektor und ein Paar von aktiven Kathodenmaterialschichten auf. Der Kathodenkollektor ist aus einem Aluminiumstreifen hergestellt. Die aktiven Kathodenmaterialschichten enthalten ein Lithium-NickelOxid, einen Binder und ein elektrisch leitfähiges Material; dieselben sind ferner jeweils auf gegenüberliegenden Hauptoberflächen des Kathodenkollektors gebildet. Der Kathodenkollektor hat außerdem einen Querendabschnitt, der nicht durch die aktiven Kathodenmaterialschichten bedeckt ist und einen nicht bedeckten Abschnitt 100c des Kathodenblatts 100a bildet.
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Das Anodenblatt 100b weist einen Anodenkollektor und ein Paar von aktiven Anodenmaterialschichten auf. Der Anodenkollektor ist aus einem Kupferstreifen hergestellt. Die aktiven Anodenmaterialschichten enthalten Grafit und einen Binder; Dieselben sind ferner an gegenüberliegenden Hauptoberflächen des Anodenkollektors gebildet. Der Anodenkollektor hat außerdem einen Querendabschnitt, der durch die aktiven Anodenmaterialschichten nicht bedeckt ist und einen nicht bedeckten Abschnitt 100d des Anodenblattes 100b bildet.
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Das Trennelementblatt ist aus beispielsweise einem Polyethylen hergestellt und hinsichtlich der Struktur mikroporös.
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Die Kathoden- und Anodenblätter 100a und 100b werden zuerst mit dem Trennelementblatt, das zwischen denselben angeordnet ist, gestapelt und dann einstückig gewunden, um den Elektrodenkörper 100, der flach und hinsichtlich der Form dünn ist, zu bilden. Bei dem resultierenden Elektrodenkörper 100 bildet außerdem der nicht bedeckte Abschnitt 100c des Kathodenblatts 100a einen rechten Endabschnitt 100e des Elektrodenkörpers 100, während der nicht bedeckte Abschnitt 100d des Anodenblatts 100b einen linken Endabschnitt 100f des Elektrodenkörpers 100 bildet.
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Der Kathodenanschluss 101 ist aus Aluminium hergestellt und vorgesehen, um das Kathodenblatt 100a des Elektrodenkörpers 100 mit einer äußeren Vorrichtung oder der äußeren Schaltung elektrisch zu verbinden. Der Kathodenanschluss 101 weist einen Anschlussabschnitt 101a und einen Verbindungsabschnitt 101b auf. Der Anschlussabschnitt 101a hat die Form einer rechtwinkligen Platte 101a und ist mit der äußeren Vorrichtung oder der äußeren Schaltung verbunden. Der Verbindungsabschnitt 101b hat ebenfalls die Form einer rechtwinkligen Platte und ist mit dem Kathodenblatt 100a des Elektrodenkörpers 100 verbunden. Der Verbindungsabschnitt 101b ist insbesondere mit dem rechten Endabschnitt 100e des Elektrodenkörpers 100 verbunden.
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Der Anodenanschluss 102 ist aus Kupfer hergestellt und vorgesehen, um das Anodenblatt 100b des Elektrodenkörpers 100 mit der äußeren Vorrichtung oder der äußeren Schaltung elektrisch zu verbinden. Der Anodenanschluss 102 weist einen Anschlussabschnitt 102a und einen Verbindungsabschnitt 102b auf. Der Anschlussabschnitt 102a hat die Form einer rechtwinkligen Platte und ist mit der äußeren Vorrichtung oder der äußeren Schaltung verbunden. Der Verbindungsabschnitt 102b hat ebenfalls die Form einer rechtwinkligen Platte und ist mit dem Anodenblatt 100b des Elektrodenkörpers 100 verbunden. Der Verbindungsabschnitt 100b ist insbesondere mit dem linken Endabschnitt 100f des Elektrodenkörpers 100 elektrisch verbunden.
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Der Mantel 103 ist aus Aluminium hergestellt und hat die Form eines rechtwinkligen Kastens. Der Mantel 103 nimmt darin den Elektrodenkörper 100 auf und trägt sowohl den Kathodenanschluss 101 als auch den Anodenanschluss 102, wobei diese Anschlüsse mit dem Elektrodenkörper 100 verbunden sind.
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Der Mantel 103 weist insbesondere einen Körperabschnitt 103a und einen Deckelabschnitt 103b auf. Der Körperabschnitt 103a hat die Form eines rechtwinkligen Rohrs, wobei ein Ende desselben geschlossen ist. Der Deckelabschnitt 103b hat die Form einer rechtwinkligen Platte. Der Elektrodenkörper 100, der die Kathoden- und Anodenanschlüsse 101 und 102, die mit demselben verbunden sind, aufweist, ist innerhalb des Körperabschnitts 103a des Mantels 103 über ein thermisch leitfähiges Isolationsblatt (nicht gezeigt) aufgenommen. Eine Elektrolytlösung ist ferner in den Körperabschnitt 103a des Mantels 103 gefüllt.
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Der Deckelabschnitt 103b des Gehäuses 103 schließt das offene Ende des Körperabschnitts 103a. Der Kathodenanschluss 101 und der Anodenanschluss 102 sind jeweils über Verschlussglieder 103c und 103d an dem Deckelabschnitt 103b befestigt, wobei sowohl der Anschlussabschnitt 101a des Kathodenanschlusses 101 als auch der Anschlussabschnitt 102a des Anodenanschlusses 102 aus dem Mantel 103 vorstehen. Beide Verschlussglieder 103c und 103d sind aus einem elektrisch und thermisch isolierenden Harz hergestellt, derart, dass sowohl der Kathodenanschluss 101 als auch der Anodenanschluss 102 von dem Mantel 103 elektrisch und thermisch isoliert sind.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Batterie 10 ferner ein Paar von Wärmesenken 101c und 102c auf, die jeweils beide thermisch und elektrisch mit den Enden der Anschlussabschnitte 101a und 102a der Kathoden- und Anodenanschlüsse 101 und 102, die aus dem Mantel 103 vorstehen, verbunden sind. Die Wärmesenken 101c und 102c absorbieren die Wärme, die durch den Elektrodenkörper 100 erzeugt wird, über die Kathoden- und Anodenanschlüsse 101 und 102 und leiten die absorbierte Wärme über eine kühlende Luft, die durch dieselben strömt, ab. Die Wärmesenken 101c und 102c sind aus Aluminium hergestellt, und dieselben haben jeweils einen großen Oberflächenbereich, der die kühlende Luft berührt, sodass dieselben eine höhere Wärme übertragende Fähigkeit als die Kathoden- und Anodenanschlüsse 101 und 102 haben.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist insbesondere die Wärmesenke 101c einen Basisabschnitt 101d und eine Mehrzahl von Rippen 101e auf. Der Basisabschnitt 101d hat die Form einer rechtwinkligen Platte. Jede der Rippen 101e hat die Form einer rechtwinkligen Platte und steht auf dem Basisabschnitt 101d, um sich in der Längsrichtung des Basisabschnitts 101d zu erstrecken. Die Rippen 101e sind ferner in der Querrichtung des Basisabschnitts 101d in vorbestimmten Intervallen beabstandet. Die Wärmesenke 101c ist außerdem in der Batterie 10 derart ausgerichtet, dass die Längsrichtung des Basisabschnitts 101d der Wärmesenke 101c mit der Links-/Rechtsrichtung der Batterie 10 zusammenfällt.
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Die Wärmesenke 102c weist ähnlich einen Basisabschnitt 102 d und eine Mehrzahl von Rippen 102e auf. Der Basisabschnitt 102d hat die Form einer rechtwinkligen Platte. Jede der Rippen 102e hat die Form einer rechtwinkligen Platte und steht auf dem Basisabschnitt 102d, um sich in der Längsrichtung des Basisabschnitts 102d zu erstrecken. Die Rippen 102e sind ferner in der Querrichtung des Basisabschnitts 102d in vorbestimmten Intervallen beabstandet. Die Wärmesenke 102c ist außerdem derart in der Batterie 10 ausgerichtet, dass die Längsrichtung des Basisabschnitts 102d der Wärmesenke 102c mit der Links-/Rechtsrichtung der Batterie 10 zusammenfällt.
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Nun Bezug nehmend auf 1 ist der Temperaturregler 1 mit einem Lüfter 11, einem Temperaturfühler 12 und einer Steuerung 13 konfiguriert.
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Der Lüfter 11 ist vorgesehen, um eine Strömung der kühlenden Luft, die durch die Wärmesenken 101c und 102c geht, zu erzeugen, um dadurch die Kathoden- und Anodenanschlüsse 101 und 102 zu kühlen. Der Lüfter 11 befindet sich insbesondere auf der rechten Seite der Wärmesenke 101c in enger Nachbarschaft zu derselben und erzeugt den Strom der kühlenden Luft in der Linksrichtung. Der Lüfter 11 wird zusätzlich durch die Steuerung 13 gesteuert, um die Strömungsrate der kühlenden Luft anzupassen.
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Der Temperaturfühler 12 ist vorgesehen, um die Temperatur des Mantels 103, der nicht der Strömung der kühlenden Luft ausgesetzt ist und somit nicht direkt durch die kühlende Luft gekühlt wird, zu fühlen. Der Temperaturfühler 12 ist insbesondere, wie in 2 gezeigt ist, an einem mittigen Abschnitt des Deckelabschnitts 103b des Mantels 103 angebracht, um die Temperatur des Deckelabschnitts 103b zu fühlen. Der Temperaturfühler 12 ist ferner vollständig durch eine Abdeckung 120 bedeckt. Die Abdeckung 120 ist aus einem thermisch isolierenden Harz hergestellt und hat die Form eines offenen rechtwinkligen Kastens, wobei das offene Ende durch den Deckelabschnitt 103b des Mantels 103 geschlossen ist.
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Die Steuerung 13 ist vorgesehen, um die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 zu regeln. Die Steuerung 13 steuert insbesondere basierend auf der Temperatur, die durch den Temperaturfühler 12 gefühlt wird, den Lüfter 11, um die Strömungsrate der kühlenden Luft anzupassen, um dadurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 zu regeln. Zu diesem Zweck hat die Steuerung 13 einen Eingangsanschluss, der mit dem Temperaturfühler verbunden ist, über den dieselbe von dem Temperaturfühler 12 ein Signal eingibt, das die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 12 gefühlt wird, anzeigt. Die Steuerung 13 hat ferner einen Ausgangsanschluss, der mit dem Lüfter 11 verbunden ist, über den dieselbe ein Signal zu dem Lüfter 11 ausgibt, das die Strömungsrate der kühlenden Luft, die durch den Lüfter 11 zu entladen ist, anzeigt.
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Nachdem die Gesamtkonfiguration des Temperaturreglers 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ist der Betrieb desselben im Folgenden beschrieben.
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Wenn die Batterie 10 in dem Motorfahrzeug verwendet ist, entlädt sich dieselbe, um verschiedene elektrische und elektronische Vorrichtungen (nicht gezeigt), die in dem Fahrzeug angebracht sind, mit Leistung zu versorgen. Wenn außerdem die Anschlussspannung der Batterie 10 unter einen vorbestimmten Wert gesenkt wird, wird dieselbe durch einen Autowechselstromgenerator (nicht gezeigt), der in dem Fahrzeug angebracht ist, geladen. Wenn die Batterie 10 eine solche Ladung/Entladung wiederholt, wird durch den Elektrodenkörper 100 Wärme erzeugt, was die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 erhöht. Die Wärme, die durch den Elektrodenkörper 100 erzeugt wird, wird außerdem sowohl zu den Kathoden- und Anodenanschlüssen 101 und 102, die mit dem Elektrodenkörper 100 verbunden sind, als auch zu dem Mantel 103, in dem der Elektrodenkörper 10 aufgenommen ist, weitergegeben.
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Der Temperaturfühler 12 fühlt die Temperatur des Deckelabschnitts 103b des Mantels 103 und gibt das Signal, das die gefühlte Temperatur anzeigt, zu der Steuerung 13 aus. Die Steuerung 13 steuert dann basierend auf der Temperatur, die durch den Temperaturfühler 12 gefühlt wird, den Lüfter 11, um die Strömungsrate der kühlenden Luft anzupassen, um dadurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 zu regeln.
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Wenn insbesondere die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 12 gefühlt wird, oberhalb eines bestimmten Bereichs ist, steuert die Steuerung 13 den Lüfter 11, um den Betrieb desselben zu starten, wenn derselbe gestoppt ist, oder um mehr der kühlenden Luft zu entladen, wenn derselbe läuft. Hier ist der vorbestimmte Bereich ein Bereich, in dem die Leistung der Batterie 10 ausreichend hoch gehalten werden kann. Die kühlende Luft, die durch den Lüfter 11 entladen wird, strömt nach links, um durch die Wärmesenken 101c und 102c zu gehen, um dadurch diese Wärmesenken zu kühlen. Der Elektrodenkörper 100 und somit der Mantel 103 werden folglich über die Kathoden- und Anodenanschlüsse 101 und 102 und Wärmesenken 101c und 102C gekühlt, wodurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 auf den vorbestimmten Bereich verringert wird. Als ein Resultat kann die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 geregelt werden, um in den vorbestimmten Bereich zu fallen.
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Wenn andererseits die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 12 gefühlt wird, unterhalb des vorbestimmten Bereichs ist, steuert die Steuerung 13 den Lüfter 11, um weniger der kühlenden Luft zu entladen oder sogar den Betrieb desselben zu stoppen. Das Kühlen des Elektrodenkörpers 100 wird folglich eingeschränkt, und die Wärme, die durch den Elektrodenkörper 100 während der wiederholten Ladung/Entladung der Batterie 10 erzeugt wird, bringt die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 zu dem vorbestimmten Bereich. Als ein Resultat kann die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 geregelt werden, um in den vorbestimmten Bereich zu fallen.
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Um den Effekt der Anordnung des Temperaturfühlers 12 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel festzustellen, wurde ein Experiment durch die Erfinder durchgeführt.
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3 zeigt ein Batteriepaket A, das bei dem Experiment getestet wird. Das Batteriepaket A wurde durch Zusammenbauen der in 2 gezeigten Batterie 10 mit neun Batterien 10' erhalten. Jede der Batterien 10' hat die gleiche Struktur wie die der Batterie 10, es ist jedoch kein Temperaturfühler 12 an denselben angebracht. Alle Batterien 10 und 10' sind in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der Batterie 10 überlagert, um aneinander anzustoßen. Die Batterie 10 befindet sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung fast in der Mitte des Batteriepakets A. Das Batteriepaket A weist ferner ein Paar von Haltegliedern 14, die jeweils bei den Vorder- und Hinterenden des Batteriepakets A angeordnet sind, um die Batterien 10 und 10' zwischen denselben mittels einer Mehrzahl von verbindenden Gliedern 15 zu halten, auf. Die Batterien 10 und 10' sind außerdem durch Fügen von angrenzenden Paaren von einer der Wärmesenken 101c und einer der Wärmesenken 102c der Batterien 10 und 10' elektrisch in Reihe geschaltet.
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In der Batterie 10 sind ferner zwei Temperaturfühler, insbesondere zwei Thermoelemente, zusätzlich zu dem Temperaturfühler 12 vorgesehen. Das erste Thermoelement ist an der äußeren Oberfläche des Elektrodenkörpers 100 angebracht, um die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 zu fühlen. Das zweite Thermoelement ist andererseits an der äußeren Oberfläche der Wärmesenke 101c angebracht, um die Temperatur der Wärmesenke 101c zu fühlen.
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Mit dem vorhergehenden Batteriepaket A wird eine Ladung/Entladung in Zeitintervallen von 30 s wiederholt, wobei kühlende Luft von 30° C durch die Wärmesenken 101c und 102c der Batterie 10 mit einer Strömungsrate von 30 m3/h strömt. Die Temperaturen, die durch den Temperaturfühler 12 und das erste und das zweite Thermoelement gefühlt werden, werden drei Mal jeweils aufgezeichnet, wenn der Ladungs-/Entladungsstrom der Batterie 10 10A, 20A und 36A ist.
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Tabelle 1 zeigt die Resultate des Experiments. Wie aus der Tabelle 1 zu sehen ist, ist die Temperatur des Elektrodenkörpers
100, die durch das erste Thermoelement gefühlt wird, 31,8 °C, 36,2 °C und 42,6°C. Im Vergleich ist die Temperatur der Wärmesenke
101c, die durch das zweite Thermoelement gefühlt wird, 31.2 °C, 34,7 °C und 39,4 °C. Die Abweichung der Temperatur der Wärmesenke
101c von der Temperatur des Elektrodenkörpers
100 ist somit in dem Bereich von 0,6 bis 3,2 °C. Die Temperatur des Mantels
103, die durch den Temperaturfühler
12 gefühlt wird, ist andererseits 31,7 °C, 36,0 °C und 42,2 °C. Die Abweichung der Temperatur, die durch den Temperaturfühler
12 gefühlt wird, von der Temperatur des Elektrodenkörpers
100 ist somit in einem Bereich von 0,1 bis 0,4 °C.
TABELLE 1
| Ladungs-/ Entladungsstrom | Temperatur des Elektrodenkörpers | Durch den Fühler 12 gefühlte Temperatur | Temperatur der Wärmesenke |
| 10A | 31,8 °C | 31,7 °C | 31,2 °C |
| 20A | 36,2 °C | 36,0 °C | 34,7 °C |
| 36A | 42,6 °C | 42,2 °C | 39,4 °C |
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Es ist aus dem Experiment deutlich, dass mit der vorhergehenden Anordnung des Temperaturfühlers 12 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 12 gefühlt wird, mit einer hohen Genauigkeit die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 darstellen kann. Wenn andererseits der Temperaturfühler 12 auf der äußeren Oberfläche der Wärmesenke 101c angeordnet ist, kann die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 12 gefühlt wird, die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 nicht genau darstellen.
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Der im Vorhergehenden beschriebene Temperaturregler 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Temperaturregler 1 mit dem Lüfter 11, dem Temperaturfühler 12 und der Steuerung 13 konfiguriert. Der Lüfter 11 erzeugt die Strömung der kühlenden Luft, die durch die Wärmesenken 101c und 102c der Batterie 10 geht. Die Wärmesenken 101c und 102c sind jeweils beide thermisch und elektrisch mit den Enden der Kathoden- und Anodenanschlüsse 101 und 102, die aus dem Mantel 103 vorstehen, verbunden. Der Temperaturfühler 12 ist an dem Deckelabschnitt 103b des Mantels 103 der Batterie 10 angebracht, um die Temperatur des Mantels 103 zu fühlen. Der Mantel 103 ist von den Kathoden- und Anodenanschlüssen 101 und 102 über die Verschlussglieder 103c und 103d thermisch und elektrisch isoliert. Die Steuerung 13 steuert basierend auf der Temperatur, die durch den Temperaturfühler 12 gefühlt wird, den Lüfter 11, um die Strömungsrate der kühlenden Luft anzupassen, wodurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 der Batterie 10 geregelt wird, um in den vorbestimmten Bereich zu fallen.
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Um die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 zweckmäßig zu regeln, ist es zuerst notwendig, die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 genau zu fühlen. Um ferner die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 genau zu fühlen, ist es für den Temperaturfühler 12 ideal, dass derselbe an dem Elektrodenkörper 100 direkt angebracht ist. In diesem Fall ist es jedoch schwierig, eine elektrische Verbindung zwischen dem Temperaturfühler 12 und der Steuerung 13 herzustellen, da der Elektrodenkörper 100 durch den Mantel 103 vollständig umschlossen ist.
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Mit der vorhergehenden Konfiguration des Temperaturreglers 1 ist der Temperaturfühler 12 an dem Mantel 103 angebracht, um die Temperatur des Mantels 103 zu fühlen. Der Mantel 103 ist dem Strom der kühlenden Luft nicht ausgesetzt und wird somit durch die kühlende Luft nicht direkt gekühlt. Der Mantel 103 ist ferner von den Kathoden- und Anodenanschlüssen 101 und 102 thermisch isoliert. Der Mantel 103 nimmt andererseits in demselben den Elektrodenkörper 100 auf. Wie aus dem vorhergehenden Experiment deutlich wird, kann die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 12 gefühlt wird, daher genau diese Temperatur des Elektrodenkörpers 100 darstellen. Basierend auf der Temperatur, die durch den Temperaturfühler 12 gefühlt wird, kann folglich die Steuerung 13 zweckmäßig die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 regeln, ohne ein Korrekturverfahren zum Bestimmen der Temperatur des Elektrodenkörpers 100 durchzuführen. Mit dem Temperaturfühler 12, der an dem Deckelabschnitt 103b des Mantels 103 angebracht ist, ist es außerdem einfach, eine elektrische Verbindung zwischen dem Temperaturfühler 12 und der Steuerung 13 herzustellen.
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Mit der vorhergehenden Konfiguration kann dementsprechend der Temperaturregler 1 die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 zweckmäßig und ohne weiteres regeln.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner der Temperaturfühler 12 durch die Abdeckung 120 vollständig bedeckt. Der Temperaturfühler 12 ist folglich vollständig von der kühlenden Luft getrennt. Als ein Resultat kann, ohne durch die kühlende Luft direkt beeinflusst zu sein, die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 12 gefühlt wird, genauer die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 darstellen.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Kathoden- und Anodenanschlüsse 101 und 102 der Batterie 10 mit den Wärmesenken 101c bzw. 102c, die eine höhere Wärme übertragende Fähigkeit als die Kathoden- und Anodenanschlüsse 101 und 102 haben, verbunden. Folglich können die Kathoden- und Anodenanschlüsse 101 und 102 über die Wärmesenken 101c und 102c durch die kühlende Luft effektiv gekühlt werden.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Batterie 10 und der Temperaturregler 1 in einem Motorfahrzeug verwendet. Bei einem solchen Fall ist die Batterie 10 allgemein in der Maschinenzelle des Fahrzeugs aufgenommen, in der ferner eine Zahl von Vorrichtungen oder Maschinen, die Wärme erzeugen, aufgenommen ist. Mit dem Temperaturregler 1 ist es jedoch immer noch möglich, die Temperatur des Elektrodenkörpers 100 der Batterie 10 zweckmäßig zu regeln.
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[Zweites Ausführungsbeispiel]
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Dieses Ausführungsbeispiel stellt einen Temperaturregler 2 dar, der eine zu dem Temperaturregler 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ähnliche Konfiguration hat. Es ist dementsprechend lediglich der Unterschied des Temperaturreglers 2 zu dem Temperaturregler 1 im Folgenden beschrieben.
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4 zeigt die Gesamtkonfiguration des Temperaturreglers 2, der entworfen ist, um die Temperatur einer Lithium-Ionen-Batterie 20 in einem Motorfahrzeug zu regeln. Es sei bemerkt, dass in 4 die Links- und Rechtsrichtungen lediglich für eine Erleichterung der Erläuterung eingeführt sind.
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Die Batterie 20 weist einen Elektrodenkörper 200 (nicht gezeigt), einen Kathodenanschluss 201, einen Anodenanschluss 202, einen Mantel 203 und Wärmesenken 201c und 202c, die jeweils zu dem Elektrodenkörper 100 identisch sind, einen Kathodenanschluss 101, einen Anodenanschluss 102, einen Mantel 103 und Wärmesenken 101c und 102c der Batterie 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auf.
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Der Temperaturregler 2 ist mit einem Lüfter 21, einem Temperaturfühler 22, einer Steuerung 23 und einer Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 24 konfiguriert.
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Der Lüfter 21 und der Temperaturfühler 22 sind jeweils identisch zu dem Lüfter 11 und dem Temperaturfühler 12 des Temperaturreglers 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Temperaturfühler 22 ist an dem Mantel 203 der Batterie 20 angebracht und vollständig durch eine Abdeckung 220 bedeckt.
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Die Steuerung 23 steuert basierend auf der Temperatur, die durch den Temperaturfühler 22 gefühlt wird, den Lüfter 21, um die Strömungsrate der kühlenden Luft anzupassen, und die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 24, um den Ladungs-/Entladungsstrom der Batterie 20 anzupassen, um dadurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 200 der Batterie 20 zu regeln. Zu diesem Zweck hat die Steuerung 23 einen Eingangsanschluss, der mit dem Temperaturfühler 22 verbunden ist und über den dieselbe von dem Temperaturfühler 22 ein Signal eingibt, das die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 22 gefühlt wird, anzeigt. Die Steuerung 23 hat ferner einen Ausgangsanschluss, der mit dem Lüfter 21 verbunden ist und über den dieselbe zu dem Lüfter 21 ein Signal ausgibt, das die Strömungsrate der kühlenden Luft, die durch den Lüfter 21 zu entladen ist, anzeigt. Die Steuerung 23 hat ferner einen Ausgangsanschluss, der mit der Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 24 verbunden ist und über den dieselbe ein Signal zu der Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 24 ausgibt, das den Strom anzeigt, der in die Batterie 20 zu laden oder aus derselben zu entladen ist.
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Die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 24 passt unter der Steuerung der Steuerung 23 den Ladungs-/Entladungsstrom 24 der Batterie 20 an. Die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 24 hat einen Eingangsanschluss, der mit dem Ausgangsanschluss der Steuerung 23 verbunden ist; Dieselbe hat ferner ein Paar von Ausgangsanschlüssen, die mit dem Kathoden- bzw. Anodenanschluss 201 und 202 der Batterie 20 verbunden sind.
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Unter Bezugnahme auf 4 ist als Nächstes ein Betrieb des Temperaturreglers 2 beschrieben.
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Wenn die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 22 gefühlt wird, oberhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, steuert die Steuerung 23 den Lüfter 21, um den Betrieb desselben zu starten, wenn derselbe gestoppt ist, oder mehr der kühlenden Luft zu entladen, wenn derselbe läuft. Hier hat der vorbestimmte Bereich die gleiche Definition wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Gleichzeitig oder alternativ steuert die Steuerung 23 die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 24, um den Ladungs-/Entladungsstrom der Batterie 20 zu verringern. Der Elektrodenkörper 200 der Batterie 20 wird folglich über die Kathoden- und Anodenanschlüsse 201 und 202 und Wärmesenken 201c und 202 gekühlt und/oder erzeugt weniger Wärme, wodurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 200 auf den vorbestimmten Bereich verringert wird. Als ein Resultat kann die Temperatur des Elektrodenkörpers 200 geregelt werden, um in den vorbestimmten Bereich zu fallen.
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Wenn andererseits die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 22 gefühlt wird, unterhalb des vorbestimmten Bereichs ist, steuert die Steuerung 23 den Lüfter 21, um weniger kühlende Luft zu entladen oder sogar den Betrieb desselben zu stoppen. Die Steuerung 23 steuert gleichzeitig oder alternativ die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 24, um den Ladungs-/Entladungsstrom der Batterie 20 zu erhöhen. Das Kühlen des Elektrodenkörpers 200 wird folglich eingeschränkt und/oder der Elektrodenkörper 200 erzeugt mehr Wärme, wodurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 200 zu dem vorbestimmten Bereich erhöht wird. Als ein Resultat kann die Temperatur des Elektrodenkörpers 200 geregelt werden, um in den vorbestimmten Bereich zu fallen.
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Der im Vorhergehenden beschriebene Temperaturregler 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Temperaturregler 2 sowohl die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 24 zum Anpassen des Ladungs-/Entladungsstroms der Batterie 20 als auch den Lüfter 21 zum Erzeugen des Stroms der kühlenden Luft auf. Die Steuerung 23 steuert basierend auf der Temperatur, die durch den Temperaturfühler 222 gefühlt wird, den Lüfter 21, um die Strömungsrate der kühlenden Luft anzupassen, und die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 24, um den Ladungs-/Entladungsstrom der Batterie 20 anzupassen, wodurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 200 der Batterie 20 geregelt wird, um in den vorbestimmten Bereich zu fallen.
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Mit der vorhergehenden Konfiguration kann der Temperaturregler 2 die Temperatur des Elektrodenkörpers 200 effizienter regeln. Wenn zusätzlich entweder der Lüfter 21 oder die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 24 in einem Fehlerzustand ist, ist es dennoch für den Temperaturregler 2 möglich, die Temperatur des Elektrodenkörpers 200 über den anderen zu regeln.
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[Drittes Ausführungsbeispiel]
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Dieses Ausführungsbeispiel stellt einen Temperaturregler 3 dar, der eine zu dem Temperaturregler 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ähnliche Konfiguration hat. Lediglich der Unterschied des Temperaturreglers 3 zu dem Temperaturregler 1 ist dementsprechend im Folgenden beschrieben.
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Der Temperaturregler 3 ist entworfen, um die Temperatur einer Lithium-Ionen-Batterie 30 in einem Motorfahrzeug zu regeln. 5 zeigt die Gesamtkonfiguration der Batterie 30. Es sei bemerkt, dass in 5 die Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen, Links- und Rechtsrichtungen und Aufwärts- und Abwärtsrichtungen lediglich zur Erleichterung einer Erläuterung eingeführt sind.
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Die Batterie 30 weist einen Elektrodenkörper 300 (nicht gezeigt), einen Kathodenanschluss 301, einen Anodenanschluss 302, einen Mantel 303 und Wärmesenken 301c und 302c auf, die jeweils identisch zu dem Elektrodenkörper 100, dem Kathodenanschluss 101, dem Anodenanschluss 102, dem Mantel 103 und den Wärmesenken 101c und 102c der Batterie 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind.
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Der Kathodenanschluss 301 und der Anodenanschluss 302 sind an dem Deckelabschnitt 303b des Mantels 303 über Verschlussglieder 303c bzw. 303d befestigt. Beide Verschlussglieder 303c und 303d sind aus einem elektrisch und thermisch isolierenden Harz hergestellt, derart, dass sowohl der Kathodenanschluss 301 als auch der Anodenanschluss 302 von dem Mantel 303 elektrisch und thermisch isoliert sind.
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Der Temperaturregler 3 ist mit einem Lüfter 31 (nicht gezeigt), einem Temperaturfühler 32 und einer Steuerung 33 (nicht gezeigt), die identisch zu dem Lüfter 11, dem Temperaturfühler 12 bzw. der Steuerung 13 des Temperaturreglers 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind, konfiguriert.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedoch der Temperaturfühler 32 in einer Ausnehmung 303e, die in einer Seitenoberfläche des Verschlussgliedes 303d gebildet ist, aufgenommen. Der Temperaturfühler 32 ist ferner durch eine Abdeckung 320, die mit dem Verschlussglied 303d einstückig gebildet ist, vollständig bedeckt.
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Mit der vorhergehenden Anordnung des Temperaturfühlers 32 ist es möglich, den Einfluss der kühlenden Luft auf den Temperaturfühler 32 zuverlässig zu eliminieren. Dies liegt daran, dass sowohl das Verschlussglied 303d als auch die Abdeckung 320 thermisch isolierend sind. Mit der einstückigen Bildung der Abdeckung 320 mit dem Verschlussglied 303d ist außerdem die Zahl von Komponenten der Batterie 30 reduziert.
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[Viertes Ausführungsbeispiel]
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Dieses Ausführungsbeispiel stellt einen Temperaturregler 4, der eine zu dem Temperaturregler 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ähnliche Konfiguration hat, dar. Lediglich der Unterschied des Temperaturreglers 4 zu dem Temperaturregler 1 ist dementsprechend im Folgenden beschrieben.
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Der Temperaturregler 4 ist entworfen, um die Temperatur einer Lithium-Ionen-Batterie 40 in einem Motorfahrzeug zu regeln. 6, 7 und 8 zeigen zusammen die Gesamtkonfiguration der Batterie 40. Es sei bemerkt, dass in diesen Figuren die Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen, Links- und Rechtsrichtungen und Aufwärts- und Abwärtsrichtungen lediglich zur Erleichterung einer Erläuterung eingeführt sind.
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Die Batterie 40 weist einen Elektrodenkörper 400 (nicht gezeigt), einen Kathodenanschluss 401, einen Anodenanschluss 402, einen Mantel 403 und Wärmesenken 401c und 402c, die jeweils identisch zu dem Elektrodenkörper 100, dem Kathodenanschluss 101, dem Anodenanschluss 102, dem Mantel 103 und den Wärmesenken 101c und 102c der Batterie 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind, auf.
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Die Batterie 40 weist ferner ein Strömungskanal bildendes Glied 404, das an den Endabschnitten der Kathoden- und Anodenanschlüsse 401 und 402, die aus dem Mantel 403 vorstehen, befestigt ist, auf. Das Strömungskanal bildende Glied 404 ist aus einem Harz hergestellt und hat einen Strömungskanal der kühlenden Luft, der in demselben gebildet ist. Das Strömungskanal bildende Glied 404 hat insbesondere eine Bodenwand 404a und ein Paar von Seitenwänden 404b. Die Bodenwand 404a hat die Form einer rechtwinkligen Platte und ist an den Endabschnitten der Kathoden- und Anodenanschlüsse 401 und 402 befestigt, wobei die Längsrichtung derselben mit der Links-/Rechtsrichtung der Batterie 40 zusammenfällt. Die Seitenwände 404b haben jeweils die Form einer rechtwinkligen Platte und stehen jeweils auf gegenüberliegenden Querendabschnitten der Bodenwand 404a, um sich in der Längsrichtung der Bodenwand 404a zu erstrecken. Die Bodenwand 404a und die Seitenwände 404b bedecken jeweils beide Wärmesenken 401c und 402c von der unteren, vorderen und hinteren Seite dieser Wärmesenken.
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Der Temperaturregler 4 ist mit einem Lüfter 41 (nicht gezeigt), einem Temperaturfühler 42 und einer Steuerung 43 (nicht gezeigt), die jeweils identisch zu dem Lüfter 11, dem Temperaturfühler 12 und der Steuerung 13 des Temperaturreglers 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind, konfiguriert.
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Die kühlende Luft, die durch den Lüfter 41 entladen wird, strömt durch den Strömungskanal, der in dem Strömungskanal bildenden Glied 404 gebildet ist, und kühlt die Wärmesenken 401 c und 402c.
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Der Temperaturfühler 42 ist an einem mittigen Abschnitt des Deckelabschnitts 403b des Mantels 403 angebracht. Der Temperaturfühler 42 ist ferner vollständig durch eine Abdeckung 420 bedeckt. Die Abdeckung 420 ist aus einem Harz hergestellt und hat die Form eines offenen rechtwinkligen Kastens, wobei das offene Ende durch den Deckelabschnitt 403b des Mantels 403 geschlossen ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner die Abdeckung 420 mit dem Strömungskanal bildenden Glied 404 einstückig gebildet.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können ferner die folgenden Vorteile erhalten werden.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Batterie 40 das Strömungskanal bildende Glied 404, in dem der Strömungskanal gebildet ist, auf. Die Wärmesenken 401c und 402c befinden sich in dem Strömungskanal. Die kühlende Luft, die durch den Lüfter 41 entladen wird, strömt durch den Strömungskanal, wodurch die Wärmesenken 401c und 402c zuverlässig gekühlt werden. Der Elektrodenkörper 400 der Batterie 40 kann folglich ferner über die Wärmesenken 401c und 402c und die Kathoden- und Anodenanschlüsse 401 und 402 zuverlässig gekühlt werden.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist außerdem die Zahl von Komponenten der Batterie 40 durch die einstückige Bildung des Deckels 420 mit dem Strömungskanal bildenden Glied 404 reduziert.
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[Fünftes Ausführungsbeispiel]
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Dieses Ausführungsbeispiel stellt einen Temperaturregler 5 dar, der eine zu dem Temperaturregler 4 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ähnliche Konfiguration hat. Lediglich der Unterschied des Temperaturreglers 5 zu dem Temperaturregler 4 ist dementsprechend im Folgenden beschrieben.
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Der Temperaturregler ist entworfen, um die Temperatur einer Lithium-Ionen-Batterie 50 in einem Motorfahrzeug zu regeln. 9, 10 und 11 zeigen zusammen die Gesamtkonfiguration der Batterie 50. Es sei bemerkt, dass in diesen Figuren die Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen, Links- und Rechtsrichtungen und Aufwärts- und Abwärtsrichtungen lediglich zur Erleichterung einer Erläuterung eingeführt sind.
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Die Batterie 50 weist einen Elektrodenkörper 500 (nicht gezeigt), einen Kathodenanschluss 501, einen Anodenanschluss 502 (nicht gezeigt) und einen Mantel 503, die jeweils identisch zu dem Elektrodenkörper 400, dem Kathodenanschluss 401, dem Anodenanschluss 402 und dem Mantel 403 der Batterie 40 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel sind, auf.
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Die Batterie 50 weist ferner ein Paar von Wärmesenken 501c und 502c und ein Strömungskanal bildendes Glied 504 auf.
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Die Wärmesenken 501c und 502c sind beide jeweils mit den Enden der Kathoden- und Anodenanschlüsse 501 und 502, die aus dem Mantel 503 vorstehen, thermisch und elektrisch verbunden.
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Wie in 10 und 11 gezeigt ist, weist insbesondere die Wärmesenke 501c einen Basisabschnitt 501d und eine Mehrzahl von Rippen 501e auf. Der Basisabschnitt 501d hat die Form einer rechtwinkligen Platte. Jede der Rippen 501e hat die Form einer rechtwinkligen Platte und steht auf dem Basisabschnitt 501d, um sich in der Längsrichtung des Basisabschnitts 501d zu erstrecken. Die Rippen 501e sind ferner in der Querrichtung des Basisabschnitts 501d in vorbestimmten Intervallen beabstandet, ohne gegenüber liegende Querendabschnitte des Basisabschnitts 50ld zu belegen. Die Wärmesenke 501d ist außerdem so in der Batterie 50 ausgerichtet, dass die Längsrichtung des Basisabschnitts 501d der Wärmesenke 501c mit der Links-/Rechtsrichtung der Batterie 50 zusammenfällt.
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Obwohl es nicht grafisch gezeigt ist, weist ähnlich die Wärmesenke 502c einen Basisabschnitt 502d und eine Mehrzahl von Rippen 502e auf. Der Basisabschnitt 502d hat die Form einer rechtwinkligen Platte. Jede der Rippen 502e hat die Form einer rechtwinkligen Platte und steht auf dem Basisabschnitt 502d, um sich in der Längsrichtung des Basisabschnitts 502d zu erstrecken. Die Rippen 502e sind ferner in der Querrichtung des Basisabschnitts 502d in vorbestimmten Intervallen beabstandet, ohne gegenüber liegende Querendabschnitte des Basisabschnitts 502d zu belegen. Die Wärmesenke 502c ist außerdem so in der Batterie 50 ausgerichtet, dass die Längsrichtung des Basisabschnitts 502d der Wärmesenke 502c mit der Links-/Rechtsrichtung der Batterie 50 zusammenfällt.
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Das Strömungskanal bildende Glied 504 ist an den Endabschnitten der Kathoden- und Anodenanschlüsse 501 und 502, die aus dem Gehäuse 503 vorstehen, befestigt. Das Strömungskanal bildende Glied 504 hat einen Strömungskanal der kühlenden Luft, der in demselben gebildet ist. Das Strömungskanal bildende Glied 504 hat insbesondere eine Bodenwand 504a und ein Paar von Seitenwänden 504b. Die Bodenwand 504a hat die Form einer rechtwinkligen Platte und ist an den Endabschnitten der Kathoden- und Anodenanschlüsse 501 und 502 befestigt, wobei die Längsrichtung derselben mit der Links-/Rechtsrichtung der Batterie 50 zusammenfällt. Die Seitenwände 504b haben jeweils die Form einer rechtwinkligen Platte und stehen jeweils auf gegenüber liegenden Querendabschnitten der Bodenwand 504a, um sich in der Längsrichtung der Bodenwand 504a zu erstrecken. An der inneren Oberfläche von jeder der Seitenwände 504b ist ferner eine Mehrzahl von den Hakenabschnitten 504c gebildet.
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Die Wärmesenke 501c ist wiederum Bezug nehmend auf 10 und 11 in dem inneren Raum des Strömungskanal bildenden Glieds 504, der durch die Bodenwand 504a und die Seitenwände 504b umgeben ist, aufgenommen. Die Querendabschnitte des Basisabschnitts 501 d der Wärmesenke 501c nehmen ferner die entsprechenden Hakenabschnitte 504c der Seitenwände 504b des Strömungskanal bildenden Glieds 504 in Eingriff, um dadurch die Wärmesenke 501c an dem Strömungskanal bildenden Glied 504 zu befestigen. Obwohl es nicht grafisch gezeigt ist, ist ähnlich die Wärmesenke 502c in dem inneren Raum des Strömungskanal bildenden Glieds 504 aufgenommen. Die Querendabschnitte des Basisabschnitts 502d der Wärmesenke 502c nehmen ferner die entsprechenden Hakenabschnitte 504c der Seitenwände 504b des Strömungskanal bildenden Glieds 504b in Eingriff, wodurch die Wärmesenke 502c an dem Strömungskanal bildenden Glied 504 befestigt ist.
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Der Temperaturregler 5 ist mit einem Lüfter 51 (nicht gezeigt), einem Temperaturfühler 52 und einer Steuerung 53 (nicht gezeigt) konfiguriert, die jeweils identisch zu dem Lüfter 41, dem Temperaturfühler 42 und der Steuerung 43 des Temperaturreglers 4 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel sind. Der Temperaturfühler 52 ist an dem Mantel 503 angebracht. Der Temperaturfühler 52 ist ferner vollständig durch eine Abdeckung 520, die identisch zu der Abdeckung 420 des vierten Ausführungsbeispiels ist, bedeckt.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können ferner die folgenden Vorteile erhalten werden.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Wärmesenken 501c und 502c konfiguriert, um an dem Strömungskanal bildenden Glied 504 befestigt zu sein. Bei dem Zusammenbau der Batterie 50 ist es daher möglich, zuerst die Wärmesenken 501c und 502c an dem Strömungskanal bildenden Glied 504 zu befestigen und dann die Wärmesenken 501c und 502c und das Strömungskanal bildende Glied 504 als eine integrierte Komponente mit den Kathoden- und Anodenanschlüssen 501 und 502 zu verbinden. Als ein Resultat kann die Effizienz des Zusammenbaus verbessert werden.
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[Sechstes Ausführungsbeispiel]
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Dieses Ausführungsbeispiel stellt einen Temperaturregler 6, der eine zu dem Temperaturregler 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ähnliche Konfiguration hat, dar. Lediglich der Unterschied des Temperaturreglers 6 zu dem Temperaturregler 1 ist dementsprechend im Folgenden beschrieben.
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12 zeigt die Gesamtkonfiguration des Temperaturreglers 6, der entworfen ist, um die Temperatur einer Lithium-Ionen-Batterie 60 in einem Motorfahrzeug zu regeln. 13 zeigt die Gesamtkonfiguration der Batterie 60. Es sei bemerkt, dass in 12 und 13 die Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen, Links- und Rechtsrichtungen und Aufwärts- und Abwärtsrichtungen lediglich zur Erleichterung einer Erläuterung eingeführt sind.
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Die Batterie 60 weist einen Elektrodenkörper 600 (nicht gezeigt), einen Kathodenanschluss 601, einen Anodenanschluss 602, einen Mantel 603 und Wärmesenken 601c und 602c auf, die jeweils zu dem Elektrodenkörper 100, dem Kathodenanschluss 101, dem Anodenanschluss 102, dem Mantel 103 und den Wärmesenken 101c und 102c der Batterie 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel identisch sind.
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Der Temperaturregler 6 ist mit einem Lüfter 61, Temperaturfühlern 62 und 66 und einer Steuerung 63 konfiguriert.
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Der Lüfter 61 und der Temperaturfühler 62 sind identisch zu dem Lüfter 11 bzw. dem Temperaturfühler 12 des Temperaturreglers 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Temperaturfühler 62 ist an einem Deckelabschnitt 603b des Mantels 603 der Batterie 60 angebracht. Der Temperaturfühler 62 ist ferner vollständig durch eine Abdeckung 620, die identisch zu der Abdeckung 120 des ersten Ausführungsbeispiels ist, bedeckt.
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Der Temperaturfühler 66 ist an dem Endabschnitt des Kathodenschlusses 601, der aus dem Mantel 603 vorsteht und somit der Strömung der kühlenden Luft ausgesetzt ist, angebracht, um die Temperatur des Kathodenanschlusses 601 zu fühlen.
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Die Steuerung 63 steuert basierend auf beiden Temperaturen, die durch die Temperaturfühler 62 und 66 gefühlt werden, den Lüfter 61, um die Strömungsrate der kühlenden Luft anzupassen, wodurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 600 der Batterie 60 geregelt wird. Zu diesem Zweck hat die Steuerung 63 einen Eingangsanschluss, der mit dem Temperaturfühler 62 verbunden ist, über den dieselbe von dem Temperatursender 62 ein Signal eingibt, das die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 62 gefühlt wird, anzeigt. Die Steuerung 63 hat ferner einen Eingangsanschluss, der mit dem Temperaturfühler 66 verbunden ist, über den dieselbe von dem Temperaturfühler 66 ein Signal eingibt, das die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 66 gefühlt wird, anzeigt. Die Steuerung 63 hat ferner einen Ausgangsanschluss, der mit dem Lüfter 61 verbunden ist, über den dieselbe zu dem Lüfter 61 ein Signal ausgibt, das die Strömungsrate der kühlenden Luft, die durch den Lüfter 61 zu entladen ist, anzeigt.
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Unter Bezugnahme auf 12 und 13 ist als Nächstes ein Betrieb des Temperaturreglers 6 beschrieben.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet die Steuerung 63 zuerst basierend auf den Temperaturen, die durch die Temperaturfühler 62 und 66 gefühlt werden, einen Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Mantels 603 und der Temperatur des Kathodenanschlusses 601. Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, fühlen die Temperaturfühler 62 und 66 die Temperatur des Mantels 603 bzw. die Temperatur des Kathodenanschlusses 601. Basierend auf dem Temperaturunterschied korrigiert dann die Steuerung die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 62 gefühlt wird, und es wird eine korrigierte Temperatur erhalten. Im Vergleich zu der Temperatur, die durch den Temperaturfühler 62 gefühlt wird, stellt die korrigierte Temperatur genauer die Temperatur des Elektrodenkörpers 600 der Batterie 60 dar. Danach steuert basierend auf der korrigierten Temperatur die Steuerung 63 den Lüfter 61, um die Strömungsrate der kühlenden Luft anzupassen.
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Wenn insbesondere die korrigierte Temperatur oberhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, steuert die Steuerung 63 den Lüfter 61, um den Betrieb desselben zu starten, wenn derselbe gestoppt ist, oder um mehr der kühlenden Luft zu entladen, wenn derselbe läuft. Hier hat der vorbestimmte Bereich die gleiche Definition wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Folglich wird der Elektrodenkörper 600 der Batterie 60 über die Kathoden- und Anodenanschlüsse 601 und 602 und Wärmesenken 601c und 602c gekühlt, wodurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 60 auf den vorbestimmten Bereich verringert wird. Als ein Resultat kann die Temperatur des Elektrodenkörpers 600 geregelt werden, um in den vorbestimmten Bereich zu fallen.
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Wenn andererseits die korrigierte Temperatur unterhalb des vorbestimmten Bereichs ist, steuert die Steuerung 63 den Lüfter 61, um weniger der kühlenden Luft zu entladen oder sogar den Betrieb desselben zu stoppen. Das Kühlen des Elektrodenkörpers 600 wird folglich eingeschränkt, wodurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 600 auf den vorbestimmten Bereich erhöht wird. Als ein Resultat kann die Temperatur des Elektrodenkörpers 600 reguliert werden, um in den vorbestimmten Bereich zu fallen.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die folgenden Vorteile weiter erhalten werden.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel steuert die Steuerung 63 den Lüfter 61, um die Strömungsrate der kühlenden Luft basierend auf nicht nur der Temperatur, die durch den Temperaturfühler 62 gefühlt wird, sondern ferner auf der Temperatur, die durch den Temperaturfühler 66 gefühlt wird, zu steuern. Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, steuert die Steuerung 63 insbesondere den Lüfter 61 basierend auf der korrigierten Temperatur, die durch Korrigieren der Temperatur, die durch den Temperaturfühler 62 gefühlt wird, basierend auf dem Temperaturunterschied zwischen den Temperaturen, die durch die Temperaturfühler 62 und 66 gefühlt werden, erhalten wird. Die korrigierte Temperatur stellt genauer die Temperatur des Elektrodenkörpers 600 dar, als die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 62 gefühlt wird. Basierend auf der korrigierten Temperatur kann folglich die Steuerung 63 zweckmäßiger den Lüfter 61 steuern, um die Strömungsrate der kühlenden Luft anzupassen. Der Temperaturregler 6 kann mit anderen Worten die Temperatur des Elektrodenkörpers 600 basierend auf beiden Temperaturen, die durch die Temperaturfühler 62 und 66 gefühlt werden, zweckmäßiger regeln.
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Im Vergleich zu einem herkömmlichen Verfahren, bei dem die korrigierte Temperatur durch Durchführen eines komplizierten Korrekturverfahrens basierend auf lediglich der Temperatur, die durch den Temperaturfühler 62 gefühlt wird, erhalten wird, ist es möglich, leichter und zweckmäßiger die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 62 gefühlt wird, zu korrigieren.
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[Siebtes Ausführungsbeispiel]
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Dieses Ausführungsbeispiel stellt einen Temperaturregler 7 dar, der eine zu dem Temperaturregler 6 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel ähnliche Konfiguration hat. Lediglich der Unterschied des Temperaturreglers 7 zu dem Temperaturregler 6 ist dementsprechend im Folgenden beschrieben.
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14 zeigt die Gesamtkonfiguration des Temperaturreglers 7, der entworfen ist, um die Temperatur einer Lithium-Ionen-Batterie 70 in einem Motorfahrzeug zu regeln. Es sei bemerkt, dass in 14 die Links- und Rechtsrichtungen lediglich zur Erleichterung einer Erläuterung eingeführt sind.
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Die Batterie 70 weist einen Elektrodenkörper 700 (nicht gezeigt), einen Kathodenanschluss 701, einen Anodenanschluss 702, einen Mantel 703 und Wärmesenken 701c und 702c auf, die jeweils identisch zu dem Elektrodenkörper 600, dem Kathodenanschluss 601, dem Anodenanschluss 602, dem Mantel 603 und den Wärmesenken 601c und 602c der Batterie 60 gemäß dem sechstens Ausführungsbeispiel sind.
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Der Temperaturregler 7 ist mit einem Lüfter 71, Temperaturfühlern 72 und 76, einer Steuerung 73 und einer Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung konfiguriert.
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Der Lüfter 71 und die Temperaturfühler 72 und 76 sind jeweils identisch zu dem Lüfter 61 und den Temperaturfühlern 62 und 66 des Temperaturreglers 6 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel. Der Temperaturfühler 72 ist an dem Mantel 703 der Batterie 70 angebracht und ist durch eine Abdeckung 720 vollständig bedeckt. Der Temperaturfühler 76 ist an dem Endabschnitt des Kathodenanschlusses 701, der aus dem Mantel 703 vorsteht und somit der Strömung der kühlenden Luft ausgesetzt ist, angebracht, um die Temperatur des Kathodenanschlusses 701 zu fühlen.
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Die Steuerung 73 steuert basierend auf beiden Temperaturen, die durch die Temperaturfühler 72 und 76 gefühlt werden, den Lüfter 71, um die Strömungsrate der kühlenden Luft anzupassen, und die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 74, um den Ladungs-/Entladungsstrom der Batterie 70 anzupassen, wodurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 700 der Batterie 70 geregelt wird.
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Die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 74 passt unter der Steuerung der Steuerung 73 den Ladungs-/Entladungsstrom der Batterie 70 an. Die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 74 hat einen Eingangsanschluss, der mit einem Ausgangsanschluss der Steuerung 73 verbunden ist; Dieselbe hat ferner ein Paar von Ausgangsanschlüssen, die mit dem Kathoden- bzw. Anodenanschluss 701 und 702 der Batterie 70 verbunden sind.
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Unter Bezugnahme auf Fig, 14 ist als Nächstes ein Betrieb des Temperaturreglers 7 beschrieben.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet die Steuerung 73 zuerst basierend auf den Temperaturen, die durch die Temperaturfühler 72 und 76 gefühlt werden, einen Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Mantels 703 und der Temperatur des Kathodenanschlusses 701. Dann korrigiert die Steuerung 73 basierend auf dem Temperaturunterschied die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 72 gefühlt wird, und erhält eine korrigierte Temperatur. Verglichen zu der Temperatur, die durch den Temperaturfühler 72 gefühlt wird, stellt die korrigierte Temperatur die Temperatur des Elektrodenkörpers 700 der Batterie 70 genauer dar. Danach steuert basierend auf der korrigierten Temperatur die Steuerung 73 den Lüfter 71, um die Strömungsrate der kühlenden Luft anzupassen, und die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 74, um den Ladungs-/Entladungsstrom der Batterie 70 anzupassen.
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Wenn insbesondere die korrigierte Temperatur oberhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, steuert die Steuerung 73 den Lüfter 71, um den Betrieb desselben zu starten, wenn derselbe gestoppt ist, oder um mehr der kühlenden Luft zu entladen, wenn derselbe läuft. Hier hat der vorbestimmte Bereich eine gleiche Definition wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Steuerung 73 steuert gleichzeitig oder alternativ die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 74, um den Ladungs-/Entladungsstrom der Batterie 70 zu verringern. Der Elektrodenkörper 700 der Batterie 70 wird folglich über die Kathoden- und Anodenanschlüsse 701 und 702 und die Wärmesenken 701c und 702c gekühlt und/oder erzeugt weniger Wärme, wodurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 700 zu dem vorbestimmten Bereich verringert wird. Als ein Resultat kann die Temperatur des Elektrodenkörpers 700 geregelt werden, um in den vorbestimmten Bereich zu fallen.
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Wenn andererseits die korrigierte Temperatur unterhalb des vorbestimmten Bereichs ist, steuert die Steuerung 73 den Lüfter 71, um weniger kühlende Luft zu entladen oder sogar den Betrieb desselben zu stoppen. Die Steuerung 73 steuert gleichzeitig oder alternativ die Ladungs-/Entladungsstrom-Anpassungsvorrichtung 74, um den Ladungs-/Entladungsstrom der Batterie 70 zu erhöhen. Das Kühlen des Elektrodenkörpers 700 wird folglich eingeschränkt und/oder der Elektrodenkörper 700 erzeugt mehr Wärme, wodurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 700 zu dem vorbestimmten Bereich erhöht wird. Als ein Resultat kann die Temperatur des Elektrodenkörpers 700 geregelt werden, um in den vorbestimmten Bereich zu fallen.
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Der im Vorhergehenden beschriebene Temperaturregler 7 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Vorteile von beiden Temperaturreglern 2 und 6 gemäß dem zweiten und sechsten Ausführungsbeispiel.
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[Achtes Ausführungsbeispiel]
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Dieses Ausführungsbeispiel stellt einen Temperaturregler 8, der eine ähnliche Konfiguration zu dem Temperaturregler 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hat, dar. Lediglich der Unterschied des Temperaturreglers 8 zu dem Temperaturregler 1 ist dementsprechend im Folgenden beschrieben.
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15 zeigt die die Gesamtkonfiguration des Temperaturreglers 8, der entworfen ist, um die Temperatur einer Lithium-Ionen-Batterie 80 in einem Motorfahrzeug zu regeln. 16 und 17 zeigen zusammen die Gesamtkonfiguration der Batterie 80. Es sei bemerkt, dass in 15-17 die Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen, die Links- und Rechtsrichtungen und die Aufwärts- und Abwärtsrichtungen lediglich zu Erleichterung einer Erläuterung eingeführt sind.
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Die Batterie 80 weist einen Elektrodenkörper 800 (nicht gezeigt), einen Kathodenanschluss 801, einen Anodenanschluss 802 und einen Mantel 803, die jeweils identisch zu dem Elektrodenkörper 100, dem Kathodenanschluss 101, dem Anodenanschluss 102 und dem Mantel 103 der Batterie 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind, auf.
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Die Batterie 80 weist ferner ein Paar von Wärmesenken 803e auf, die sich zu den Wärmesenken 101c und 102c der Batterie 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheiden.
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Bezug nehmend auf 16 und 17 sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Wärmesenken 803e jeweils an der vorderen und hinteren Oberfläche des Mantels 803 angebracht. Jede der Wärmesenken 803e ist aus Aluminium hergestellt und hat einen großen Oberflächenbereich, der die kühlende Luft berührt, um eine höhere Wärme übertragende Fähigkeit als der Mantel 803 zu haben.
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Jede der Wärmesenken 803e weist insbesondere einen Körperabschnitt 803f und eine Mehrzahl von Durchgangslöcherns 803g auf. Der Körperabschnitt 803f ist mit einer rechtwinkligen Platte einer gegebenen Dicke gebildet. Jedes der Durchgangslöcher 803g ist in dem Körperabschnitt 803f gebildet, um sich in der Längsrichtung des Körperabschnitts 803f zu erstrecken. Die Durchgangslöcher 803g sind in der Querrichtung des Körperabschnitts 803f in vorbestimmten Intervallen beabstandet.
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Die Wärmesenken 803e sind außerdem jeweils mit der vorderen und hinteren Oberfläche des Mantels 803 thermisch verbunden, wobei die Längsrichtung des Körperabschnitts 803f mit der Links- und/Rechtsrichtung der Batterie 80 zusammenfällt.
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Nun Bezug nehmend auf 15 ist der Temperaturregler 8 mit einem Lüfter 81, einem Temperaturfühler 82 und einer Steuerung 83 konfiguriert.
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Der Lüfter 81 ist vorgesehen, um einen Strom einer kühlenden Luft, die durch die Wärmesenken 803e geht, zu erzeugen, wodurch der Mantel 803 gekühlt wird. Der Lüfter 81 ist insbesondere auf der rechten Seite der Wärmesenken 803e in einer engen Nachbarschaft dazu angeordnet und erzeugt in der Linksrichtung die Strömung der kühlenden Luft. Der Lüfter 81 ist durch die Steuerung 83 außerdem gesteuert, um die Strömungsrate der kühlenden Luft anzupassen.
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Mit der vorhergehenden Anordnung des Lüfters 81 bildet zusätzlich jedes der Durchgangslöcher 803g der Wärmesenken 803e einen Strömungsdurchgang der kühlenden Luft. Jede der Wärmesenken 803e dient mit anderen Worten ferner als ein Strömungskanal bildendes Glied zum Bilden der Strömungskanäle der kühlenden Luft.
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Der Temperaturfühler 82 ist vorgesehen, um die Temperatur des Kathodenanschlusses 801, der nicht der Strömung der kühlenden Luft ausgesetzt ist und somit nicht direkt durch die kühlende Luft gekühlt wird, zu fühlen. Der Temperaturfühler 82 ist insbesondere an der Oberfläche dieses Endabschnitts des Kathodenanschlusses 801, der aus dem Mantel 803 vorsteht, angebracht.
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Die Steuerung 83 ist vorgesehen, um die Temperatur des Elektrodenkörpers 800 zu regeln. Die Steuerung steuert insbesondere basierend auf der Temperatur, die durch den Temperaturfühler 82 gefühlt wird, den Lüfter 81, um die Strömungsrate der kühlenden Luft anzupassen, wodurch die Temperatur des Elektrodenkörpers 800 geregelt wird, um in einen vorbestimmten Bereich zu fallen. Hier hat der vorbestimmte Bereich die gleiche Definition wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Zu diesem Zweck hat die Steuerung 83 einen Eingangsanschluss, der mit dem Temperaturfühler 82 verbunden ist, über den dieselbe von dem Temperaturfühler 82 ein Signal eingibt, das die Temperatur, die durch den Temperaturfühler 82 gefühlt wird, anzeigt. Die Steuerung 83 hat ferner einen Ausgangsanschluss, der mit dem Lüfter 81 verbunden ist, über den dieselbe zu dem Lüfter 81 ein Signal ausgibt, das die Strömungsrate der kühlenden Luft, die durch den Lüfter 81 zu entladen ist, anzeigt.
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Der im Vorhergehenden beschriebene Temperaturregler 8 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf die gleiche Art und Weise wie der Temperaturregler 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Betrieb, mit der Ausnahme, dass der Lüfter 81 das Gehäuse 803 über die Wärmesenken 803e kühlt, und der Temperaturfühler 82 die Temperatur des Kathodenanschlusses 801 fühlt.
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Der Temperaturregler 8 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann folglich die gleichen Vorteile wie der Temperaturregler 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel 1 erreichen.
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Obwohl die vorhergehenden speziellen Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt und beschrieben sind, versteht es sich für Fachleute von selbst, dass verschiedene Modifikationen, Änderungen und Verbesserungen vorgenommen sein können, ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen.
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Bei den ersten bis siebten Ausführungsbeispielen sind beispielsweise die Kathoden- und Anodenanschlüsse konfiguriert, um durch die kühlende Luft über die Wärmesenken gekühlt zu werden. Die Kathoden- und Anodenanschlüsse können jedoch ferner konfiguriert sein, um durch die kühlende Luft direkt gekühlt zu werden, ohne die Wärmesenken zu verwenden. Bei dem achten Ausführungsbeispiel ist ähnlich der Mantel konfiguriert, um durch die kühlende Luft über die Wärmesenken gekühlt zu werden. Der Mantel kann jedoch ferner konfiguriert sein, um durch die kühlende Luft direkt gekühlt zu werden, ohne die Wärmesenken zu verwenden.
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Bei den ersten bis achten Ausführungsbeispielen regeln die Temperaturregler die Temperatur der Batterien durch Kühlen derselben. Bei dem Fall der Batterien, die in einer Niedertemperaturumgebung verwendet sind, können die Temperaturregler jedoch konfiguriert sein, um die Temperatur der Batterien durch Wärmen derselben zu regeln.
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Bei den ersten bis achten Ausführungsbeispielen wird Luft als ein Wärmeübertragungsmedium verwendet, um die Wärme entweder mit dem Kathodenanschluss oder mit dem Mantel auszutauschen. Es ist jedoch möglich, andere Wärmeübertragungsmedien anstatt Luft zu verwenden.
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Bei den ersten bis achten Ausführungsbeispielen sind die Temperaturregler verwendet, um die Temperatur der Lithium-Ionen-Batterien zu regeln. Die Temperaturregler können jedoch femer verwendet sein, um die Temperatur von Batterien jedes anderen Typs, die einen Elektrodenkörper aufweisen und wieder aufladbar sind, zu regeln.
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Es ist außerdem ferner möglich, die Konfigurationen der Temperaturregler gemäß den zweiten bis siebten Ausführungsbeispielen mit der Konfiguration des Temperaturreglers gemäß dem achten Ausführungsbeispiel zu kombinieren.
