JP2008117599A - Energy storage unit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an energy storage unit capable of improving environmental degradation within a cabin which is caused by an exhaust after cooling of an energy storage module. <P>SOLUTION: An exhaust pipe 14 is provided with an outside air mixing device 14A which mixes an exhaust with outside air to lower the temperature of the exhaust that passes the exhaust pipe 14. The outside air mixing device 14A comprises a plurality of through holes 102 provided on the pipe wall of the exhaust pipe 14, and an inclined guide fin 103 which is so provided on the outside wall of the exhaust pipe 14 as to cover the through hole 102, and comes away from the outside wall of the exhaust pipe 14 as advances to the upper stream side of exhaust flow. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、蓄電装置ユニットに関し、より特定的には、蓄電装置ユニットの構造の改良に関するものである。   The present invention relates to a power storage device unit, and more particularly to an improvement in the structure of a power storage device unit.

近年、移動体としての代表例として、電動機を駆動源とした電気自動車や、電動機とガソリンエンジンなど複数種類の駆動源を有する、いわゆるハイブリッドカーが実用化されている。上述の電気自動車などには、電動機にエネルギーである電気を供給するための蓄電として、電池やキャパシタ等の蓄電装置ユニットが搭載されている。たとえば、電池としては、繰返し充放電が可能なニッカド電池（Ｎｉ−Ｃｄ電池）やニッケル−水素電池、リチウムイオン電池などの二次電池が用いられている。   In recent years, as a representative example of a moving body, an electric vehicle using an electric motor as a driving source and a so-called hybrid car having a plurality of types of driving sources such as an electric motor and a gasoline engine have been put into practical use. In the above-described electric vehicle or the like, a power storage device unit such as a battery or a capacitor is mounted as power storage for supplying electricity as energy to the electric motor. For example, a secondary battery such as a nickel-cadmium battery (Ni-Cd battery), a nickel-hydrogen battery, or a lithium ion battery that can be repeatedly charged and discharged is used as the battery.

ここで、蓄電として二次電池を用いた場合には、蓄電セルを複数積層した蓄電モジュールが蓄電ケースの内部に収容された蓄電装置ユニットが、自動車に搭載される。なお、蓄電装置ユニットとは、蓄電ケースと、蓄電ケースの内部に収容された蓄電モジュールおよびその他の内部構成部品とを含めたものを意味する。   Here, when a secondary battery is used as a power storage, a power storage device unit in which a power storage module in which a plurality of power storage cells are stacked is housed in a power storage case is mounted on an automobile. The power storage device unit means a unit including a power storage case, a power storage module housed in the power storage case, and other internal components.

図４は、背景技術における二次電池を用いた蓄電装置ユニット１０Ｂの、自動車への搭載状態を示す模式断面図である。自動車の客室１０１内において、デッキボード１０４とフロア１０５との間の空間に、蓄電装置ユニット１０Ｂが載置されている。蓄電装置ユニット１０Ｂは、蓄電ケース１１と、送風ファン１２と、蓄電ケース１１内に収容される蓄電モジュール１３とを有している。また、蓄電ケース１１には、排気管１４が設けられている。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state where the power storage device unit 10B using the secondary battery in the background art is mounted on an automobile. A power storage device unit 10 </ b> B is placed in a space between the deck board 104 and the floor 105 in the cabin 101 of the automobile. The power storage device unit 10 </ b> B includes a power storage case 11, a blower fan 12, and a power storage module 13 accommodated in the power storage case 11. Further, the storage case 11 is provided with an exhaust pipe 14.

蓄電モジュール１３の冷却においては、送風ファン１２を駆動させることで、客室１０１内の空気が蓄電ケース１１内に導入される。蓄電モジュール１３を冷却し、温風（約４０°Ｃ〜５０°Ｃ程度）となった排気は、排気管１４から排出されることとなる。   In cooling the power storage module 13, the air in the cabin 101 is introduced into the power storage case 11 by driving the blower fan 12. The exhaust gas that has cooled the power storage module 13 and has become warm air (about 40 ° C. to 50 ° C.) is discharged from the exhaust pipe 14.

ここで、排気管１４から排出された温風の排気は、自動車の内装トリム１０２と外板１０３との間の隙間に放出される。外板１０３には、外気口１０３ａが設けられているものの、排気は内装トリム１０２と外板１０３との間の隙間を上昇し、内装トリム１０２の上下端の隙間から客室１０１内に流入してしまう（図４中矢印Ｈ１）。   Here, the exhaust of warm air discharged from the exhaust pipe 14 is discharged into a gap between the interior trim 102 and the outer plate 103 of the automobile. Although the outer plate 103 is provided with an outside air port 103 a, the exhaust rises through the gap between the interior trim 102 and the outer plate 103 and flows into the passenger cabin 101 through the gap between the upper and lower ends of the interior trim 102. (Arrow H1 in FIG. 4).

その結果、客室１０１内においては、部分的に温度上昇領域が形成されるため、特に夏期の冷房時には、乗員に対してもやつき感や、違和感を与えることとなり、客室１０１内の環境を悪化させる要因となっていた。   As a result, a temperature rise region is partially formed in the passenger cabin 101, which may cause the passenger to feel dull or uncomfortable, especially during cooling in the summer, and deteriorate the environment in the passenger cabin 101. It was a factor to make.

本出願人は、発明した結果に基づき、蓄電モジュールの冷却後の排気温度を低下させる観点で先行技術調査を行なった。その結果、蓄電モジュールからの排気を冷却ガスの冷却に用いるという下記特許文献１が抽出された。なお、下記特許文献２および３は、蓄電モジュールの冷却後の排気を、客室に導入する構成が開示されるものである。
特開２００３−０３９９４１号公報 特開２００２−２２３５０７号公報 特開平１１−２３４８０１号公報 Based on the result of the invention, the present applicant conducted a prior art search from the viewpoint of lowering the exhaust temperature after cooling the power storage module. As a result, Patent Document 1 below was extracted in which the exhaust from the power storage module was used for cooling the cooling gas. Patent Documents 2 and 3 below disclose a configuration in which exhaust air after cooling of the power storage module is introduced into a passenger cabin.
JP 2003-039941 A JP 2002-223507 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-234801

この発明が解決しようとする課題は、蓄電モジュールの冷却後の排気により、客室内において部分的に温度上昇領域が形成され、乗員に対してもやつき感や、違和感を与え、客室内の環境を悪化させる点にある。したがって、この発明の目的は、蓄電モジュールの冷却後の排気に起因する客室内の環境悪化の改善を可能とする蓄電装置ユニットを提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is that a temperature rising region is partially formed in the passenger compartment due to exhaust after cooling of the power storage module, which gives the passenger a feeling of discomfort and discomfort, It is in the point to worsen. Therefore, an object of the present invention is to provide a power storage device unit that can improve environmental degradation in a cabin caused by exhaust after cooling of the power storage module.

本発明に基づいた蓄電装置ユニットにおいては、蓄電モジュールが蓄電ケース内に収容され、内部を冷却風が通過するように設けられた蓄電装置ユニットであって、上記蓄電ケースは、冷却風により上記蓄電モジュールを冷却した排気を外部に放出するための排気管を備え、上記排気管は、上記排気管を通過排気される排気の温度を低下させるため、排気に外気を混入させるための外気混入装置を有している。   The power storage device unit according to the present invention is a power storage device unit in which a power storage module is housed in a power storage case and the cooling air passes through the power storage module. An exhaust pipe for discharging the exhaust that has cooled the module to the outside is provided, and the exhaust pipe includes an outside air mixing device for mixing outside air into the exhaust gas in order to lower the temperature of the exhaust gas that passes through the exhaust pipe. Have.

この発明に基づいた蓄電装置ユニットによれば、上述したように外気混入装置を有することで、蓄電モジュールを冷却した排気には外気が混入されることにより、排気温度を低下させた状態で、排気を蓄電装置ユニットから放出することを可能とする。その結果、排気が客室内に戻った場合であっても、乗員に対してもやつき感や、違和感を与えることはない。これにより、客室内の環境改善を図ることが可能となる。   According to the power storage device unit according to the present invention, as described above, the external air mixing device is provided so that the exhaust air that has cooled the power storage module is mixed with the external air so that the exhaust temperature is reduced. Can be released from the power storage device unit. As a result, even if the exhaust gas is returned to the passenger compartment, it does not give the passenger a feeling of discomfort or discomfort. This makes it possible to improve the environment in the cabin.

以下、本発明に基づいた蓄電装置ユニットの各実施の形態について、図を参照しながら説明する。なお、各実施の形態において、同一または相当部分は、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。   Hereinafter, each embodiment of a power storage device unit according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may not be repeated.

（実施の形態１）
まず、図１および図２を参照して、本実施の形態における蓄電装置ユニットについて説明する。なお、図１は、本実施の形態における蓄電装置ユニットを搭載した車両の概略構成を示す模式断面図であり、図２は、本実施の形態における蓄電装置ユニットに採用された外気混入装置の構成を示す部分拡大断面図である。 (Embodiment 1)
First, the power storage device unit in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a vehicle equipped with a power storage device unit in the present embodiment, and FIG. 2 shows a configuration of an outside air mixing device employed in the power storage device unit in the present embodiment. FIG.

両図を参照して、本実施の形態における蓄電装置ユニット１０Ａは、自動車の客室１０１内において、デッキボード１０４とフロア１０５との間の空間に載置されている。この蓄電装置ユニット１０Ａは、蓄電ケース１１と、送風ファン１２と、蓄電ケース１１内に収容される蓄電モジュール１３とを有している。また、蓄電ケース１１には、排気管１４が設けられている。   With reference to both the drawings, power storage device unit 10A in the present embodiment is placed in a space between deck board 104 and floor 105 in cabin 101 of the automobile. The power storage device unit 10 </ b> A includes a power storage case 11, a blower fan 12, and a power storage module 13 accommodated in the power storage case 11. Further, the storage case 11 is provided with an exhaust pipe 14.

蓄電モジュール１３の冷却においては、送風ファン１２を駆動させることで、客室１０１内の空気が蓄電ケース１１内に導入される。蓄電モジュール１３を冷却し、温風（約４０°Ｃ〜５０°Ｃ程度）となった排気は、排気管１４から排出されることとなる。   In cooling the power storage module 13, the air in the cabin 101 is introduced into the power storage case 11 by driving the blower fan 12. The exhaust gas that has cooled the power storage module 13 and has become warm air (about 40 ° C. to 50 ° C.) is discharged from the exhaust pipe 14.

さらに、排気管１４には、この排気管１４を通過排気される排気の温度を低下させるため、排気に外気を混入させるための外気混入装置１４Ａが設けられている。この外気混入装置１４Ａは、排気管１４の管壁に設けられる複数の貫通穴１０２と、この貫通穴１０２を覆うように排気管１４の外壁に設けられ、排気流れの上流側に向かうにしたがって排気管１４の外壁から遠ざかるように設けられる傾斜型の案内フィン１０３とを含んでいる。   Further, the exhaust pipe 14 is provided with an outside air mixing device 14A for mixing outside air into the exhaust gas in order to lower the temperature of the exhaust gas exhausted through the exhaust pipe 14. The external air mixing device 14A is provided with a plurality of through holes 102 provided in the tube wall of the exhaust pipe 14 and the outer wall of the exhaust pipe 14 so as to cover the through hole 102, and exhausts toward the upstream side of the exhaust flow. And an inclined guide fin 103 provided so as to be away from the outer wall of the tube 14.

上記構成からなる外気混入装置１４Ａにおいては、排気管１４内を高い温度の排気が流れると（図２中矢印Ｈ１）排気管１４は外部よりも負圧となる。その結果、貫通穴１０２から外気が排気管１４内に導入されることとなる（図２中矢印Ｃ１）。これにより、高温の排気に外気が混入されることで、排気温度を低減させることができる。   In the external air mixing device 14A configured as described above, when high-temperature exhaust flows through the exhaust pipe 14 (arrow H1 in FIG. 2), the exhaust pipe 14 has a negative pressure from the outside. As a result, outside air is introduced into the exhaust pipe 14 from the through hole 102 (arrow C1 in FIG. 2). Thereby, exhaust temperature can be reduced because external air is mixed in high temperature exhaust gas.

ここで、案内フィン１０３を設けることで、排気管１４内に導入される外気に、排気流れに等しい方向の空気流れを与えることができ、効果的に、排気に外気を混入させることができる。なお、案内フィン１０３は、必須の構成ではなく、排気管１４内に外気を導入するための貫通穴１０２が設けられていれば、排気に外気を混入させることは可能である。   Here, by providing the guide fins 103, it is possible to give an air flow in a direction equal to the exhaust flow to the outside air introduced into the exhaust pipe 14, and it is possible to effectively mix the outside air into the exhaust. Note that the guide fin 103 is not an essential configuration, and it is possible to mix the outside air into the exhaust if the through-hole 102 for introducing the outside air is provided in the exhaust pipe 14.

以上、本実施の形態における蓄電装置ユニットによれば、排気管１４内において、蓄電モジュール１３を冷却した排気に外気が混入されることにより、排気温度を低下させた状態で、排気を蓄電装置ユニットから放出することが可能となる（図１および図２中矢印Ｃ２）。その結果、排気が客室内に戻った場合であっても、乗員に対してもやつき感や、違和感を与えることがなく、客室内の環境改善を図ることを可能とする。   As described above, according to the power storage device unit in the present embodiment, in the exhaust pipe 14, the external air is mixed into the exhaust that has cooled the power storage module 13, so that the exhaust is discharged in a state where the exhaust temperature is lowered. It becomes possible to discharge | release from (arrow C2 in FIG. 1 and FIG. 2). As a result, even if the exhaust gas is returned to the passenger compartment, it is possible to improve the environment in the passenger compartment without giving the passengers a feeling of discomfort or discomfort.

また、外気混入装置１４Ａの構成として、駆動原を必要とせず、比較的簡単な構成により実現可能であることから、蓄電装置ユニットの大幅なコスト上昇を招くこともない。   Further, the configuration of the external air mixing device 14A does not require a driving source and can be realized with a relatively simple configuration, so that the cost of the power storage device unit is not significantly increased.

（実施の形態２）
次に、図３を参照して、本実施の形態における蓄電装置ユニットについて説明する。上記実施の形態１との相違点は、外気混入装置の構成にあることから、本実施の形態における蓄電装置ユニットに採用される外気混入装置１４Ｂの構成についてのみ、以下説明する。なお、図３は、本実施の形態における蓄電装置ユニットに採用された外気混入装置の構成を示す部分拡大断面図である。 (Embodiment 2)
Next, the power storage device unit in the present embodiment will be described with reference to FIG. Since the difference from the first embodiment lies in the configuration of the outside air mixing device, only the configuration of the outside air mixing device 14B employed in the power storage device unit in the present embodiment will be described below. FIG. 3 is a partial enlarged cross-sectional view showing the configuration of the outside air mixing device employed in the power storage device unit in the present embodiment.

本実施の形態における外気混入装置１４Ｂは、排気管１４の管周りを取囲み、排気管１４の外壁から所定の間隙を隔てて配置される案内管１１２を含んでいる。また、案内管１１２の排気流れの上流側には、外気を取り入れる外気取入領域Ｔ１が設けられ、案内管１１２の排気流れの下流側は、排気管１４の端部よりも下流側に突出する突出領域Ｔ２が設けられている。これにより、排気管１４の周りには、外気連通路Ｒ１が形成されることとなる。   The outside air mixing device 14B in the present embodiment includes a guide tube 112 that surrounds the periphery of the exhaust pipe 14 and is disposed with a predetermined gap from the outer wall of the exhaust pipe 14. In addition, an outside air intake region T <b> 1 for taking in outside air is provided on the upstream side of the exhaust flow of the guide pipe 112, and the downstream side of the exhaust flow of the guide pipe 112 protrudes more downstream than the end of the exhaust pipe 14. A protruding region T2 is provided. As a result, an outside air communication passage R1 is formed around the exhaust pipe 14.

上記構成からなる外気混入装置１４Ｂにおいては、排気管１４内を高い温度の排気が流れると（図３中矢印Ｈ１）排気管１４の排気側において、突出領域Ｔ２により取囲まれた領域は負圧となる。その結果、外気取入領域Ｔ１および外気連通路Ｒ１を通じて、突出領域Ｔ２により取囲まれた領域に外気が導入されることとなる（図２中矢印Ｃ１）。その結果、高温の排気に外気が混入されることで、排気温度を低減させることができる。   In the external air mixing device 14B configured as described above, when high-temperature exhaust flows through the exhaust pipe 14 (arrow H1 in FIG. 3), the region surrounded by the projecting region T2 on the exhaust side of the exhaust pipe 14 is negative pressure. It becomes. As a result, outside air is introduced into the region surrounded by the protruding region T2 through the outside air intake region T1 and the outside air communication path R1 (arrow C1 in FIG. 2). As a result, the exhaust temperature can be reduced by mixing outside air into the high-temperature exhaust.

以上、本実施の形態における蓄電装置ユニットによれば、蓄電モジュール１３を冷却した排気に外気が混入されることにより、排気温度を低下させた状態で、排気を蓄電装置ユニットから放出することが可能となる（図３中矢印Ｃ２）。その結果、排気が客室内に戻った場合であっても、乗員に対してもやつき感や、違和感を与えることがなく、客室内の環境改善を図ることを可能とする。   As described above, according to the power storage device unit in the present embodiment, the exhaust air can be discharged from the power storage device unit in a state where the exhaust temperature is lowered by mixing outside air into the exhaust that has cooled power storage module 13. (Arrow C2 in FIG. 3). As a result, even if the exhaust gas is returned to the passenger compartment, it is possible to improve the environment in the passenger compartment without giving the passengers a feeling of discomfort or discomfort.

また、外気混入装置１４Ａの構成として、駆動原を必要とせず、比較的簡単な構成により実現可能であることから、蓄電装置ユニットのコスト上昇を招くこともない。   Further, the configuration of the external air mixing device 14A does not require a driving source and can be realized with a relatively simple configuration, so that the cost of the power storage device unit is not increased.

なお、上下に２段の蓄電モジュールを配列させた蓄電装置ユニットの場合であっても、上記各実施の形態と同様の作用効果を得ることが可能である。また、蓄電モジュールを構成する蓄電パックの積層方向は、車両の進行方向に沿って配置される場合、車両の進行方向に対して交差方向のいずれの場合であっても構わない。   Even in the case of a power storage device unit in which two stages of power storage modules are arranged above and below, it is possible to obtain the same operational effects as those of the above embodiments. Further, the stacking direction of the power storage packs constituting the power storage module may be either in the direction intersecting with the traveling direction of the vehicle when arranged along the traveling direction of the vehicle.

したがって、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。   Therefore, the above-described embodiment disclosed herein is illustrative in all respects and is not restrictive. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明に基づいた実施の形態１における蓄電装置ユニットを搭載した車両の概略構成を示す模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a vehicle on which a power storage device unit according to Embodiment 1 based on the present invention is mounted. この発明に基づいた実施の形態１における蓄電装置ユニットに採用された外気混入装置の構成を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the structure of the external air mixing apparatus employ | adopted as the electrical storage apparatus unit in Embodiment 1 based on this invention. この発明に基づいた実施の形態２における蓄電装置ユニットに採用された外気混入装置の構成を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the structure of the external air mixing apparatus employ | adopted as the electrical storage apparatus unit in Embodiment 2 based on this invention. 背景技術における蓄電装置ユニットを搭載した車両の概略構成を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows schematic structure of the vehicle carrying the electrical storage apparatus unit in background art.

符号の説明Explanation of symbols

１０Ａ 蓄電装置ユニット、１１ 蓄電ケース、１２ 送風ファン、１３ 蓄電モジュール、１４ 排気管、１４Ａ 外気混入装置、１４Ｂ 外気混入装置、１０１ 客室、１０２ 貫通穴、１０３ 案内フィン、１０４ デッキボード、１０５ フロア、１１２ 案内管、Ｔ１ 外気取入領域、Ｔ２ 突出領域、Ｒ１ 外気連通路。   10A Power storage unit, 11 Power storage case, 12 Blower fan, 13 Power storage module, 14 Exhaust pipe, 14A Outside air mixing device, 14B Outside air mixing device, 101 Guest room, 102 Through hole, 103 Guide fin, 104 Deck board, 105 Floor, 112 Guide tube, T1 outside air intake area, T2 protruding area, R1 outside air communication path.

Claims (3)

蓄電モジュールが蓄電ケース内に収容され、内部を冷却風が通過するように設けられた蓄電装置ユニットであって、
前記蓄電ケースは、冷却風により前記蓄電モジュールを冷却した排気を外部に放出するための排気管を備え、
前記排気管は、前記排気管を通過排気される排気の温度を低下させるため、排気に外気を混入させるための外気混入装置を有する、蓄電装置ユニット。 A power storage device unit is provided so that the power storage module is housed in a power storage case and cooling air passes through the inside.
The power storage case includes an exhaust pipe for discharging the exhaust that has cooled the power storage module with cooling air to the outside.
The said exhaust pipe is an electrical storage apparatus unit which has an external air mixing apparatus for mixing external air into exhaust_gas | exhaustion in order to reduce the temperature of the exhaust_gas | exhaustion exhausted through the said exhaust pipe. 前記外気混入装置は、前記排気管の管壁に設けられる貫通穴と、前記貫通穴を覆うように前記排気管の外壁に設けられ、排気流れの上流側に向かうにしたがって前記排気管の外壁から遠ざかるように設けられる案内フィンとを含む、請求項１に記載の蓄電装置ユニット。   The outside air mixing device is provided on the outer wall of the exhaust pipe so as to cover the through hole provided in the pipe wall of the exhaust pipe, and from the outer wall of the exhaust pipe toward the upstream side of the exhaust flow. The power storage device unit according to claim 1, further comprising guide fins provided to be away from each other. 前記外気混入装置は、前記排気管の管周りを取囲み、前記排気管の外壁から所定の間隙を隔てて配置される案内管を含み、
前記案内管の排気流れの上流側には、外気を取り入れる外気取入領域が設けられ、前記案内管の排気流れの下流側は、前記排気管の端部よりも下流側に突出する突出領域が設けられる、請求項１に記載の蓄電装置ユニット。 The outside air mixing device includes a guide pipe that surrounds the pipe of the exhaust pipe and is disposed with a predetermined gap from the outer wall of the exhaust pipe,
On the upstream side of the exhaust flow of the guide tube, an outside air intake region for taking in outside air is provided, and on the downstream side of the exhaust flow of the guide tube, a projecting region that protrudes downstream from the end portion of the exhaust tube The power storage device unit according to claim 1 provided.
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