JP2009087583A - Power supply device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主としてハイブリッドカー等の電動車両に搭載されて、車両を走行させるモータに電力を供給する車両用の電源装置に関し、とくに電池を強制冷却する車両用の電源装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power supply device that is mounted on an electric vehicle such as a hybrid car and supplies electric power to a motor that drives the vehicle, and more particularly to a vehicle power supply device that forcibly cools a battery.
車両用の電源装置は、多数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高く、出力電力を大きくしている。この電源装置は、大電流で充放電されるので電池の温度が上昇する。また、極めて高温な環境でも使用されることから、電池を強制冷却する必要がある。現在のハイブリッドカーに搭載される電源装置は、電池の間に送風ダクトを設けて、ここに強制送風して電池を冷却している。この構造の電源装置は、多数の電池セルに強制送風して冷却するので、電池セルに温度差ができる。電池セルは、異常に温度が高くなり、あるいは低い状態では電流を制限する必要がある。とくに、リチウムイオン電池は、異常な低温で充放電されると金属リチウムが発生してセパレータを破損する確率が高くなるので、低温環境では電流を少なく制限している。また、電池セルが異常な高温になって電池に弊害を与えるので電流を制限し、あるいは遮断するように制御している。車両用の電源装置は、全ての電池セルの温度を均一にできないので、複数の電池セルを直列に接続して電池モジュールとして、各々の電池モジュールに温度センサを配設している。(特許文献1参照)
各々の電池モジュールに温度センサを配設する車両用の電源装置は、電池モジュールの最高温度と最低温度を検出できる。しかしながら、車両用の電源装置は、多数の電池モジュールを直列に接続して出力電圧を高くしているので、この構造では温度センサの数が極めて多く、部品コストと製造コストが高価になる欠点がある。 A vehicle power supply device in which a temperature sensor is provided in each battery module can detect the maximum temperature and the minimum temperature of the battery module. However, since the power supply device for a vehicle has a high output voltage by connecting a large number of battery modules in series, this structure has the disadvantage that the number of temperature sensors is extremely large, and the component cost and the manufacturing cost are high. is there.
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、強制送風する状態と強制送風を停止する両方の状態において、電池ブロックの最高温度と最低温度を少数の温度センサで検出して電池を高温と低温から保護できる車両用の電源装置を提供することにある。 The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is for a vehicle that can protect the battery from high and low temperatures by detecting the maximum and minimum temperatures of the battery block with a small number of temperature sensors in both the forced air blowing state and the forced air blowing stopped state. It is to provide a power supply apparatus.
本発明の請求項1の車両用の電源装置は、複数の角形電池セル1をセパレータ2を介して送風隙間3を設ける状態で積層してなる電池ブロック4と、この電池ブロック4の対向位置に設けられて、冷却気体を送風隙間3に強制送風する送風ダクト5と、電池ブロック4を構成している複数の角形電池セル1の温度を検出する複数の温度センサ6と、この温度センサ6が検出する角形電池セル1の温度にコントロールされて、送風ダクト5を介して各々の送風隙間3に分岐して冷却気体を送風する強制送風機7と、温度センサ6で検出される角形電池セル1の温度で電池の電流を制御する制御回路8とを備える。電源装置は、強制送風機7が冷却気体を電池ブロック4の送風隙間3に強制送風する状態で、最低圧力となる第1の領域S1と、最高圧力となる第3の領域S3と、第1の領域S1と第3の領域S3の中間の圧力となる第2の領域S2に温度センサ6を配設している。この電源装置は、第1の領域S1に配設される第1の温度センサ6Aと、第2の領域S2に配設される第2の温度センサ6Bと、第3の領域S3に配設される第3の温度センサ6Cでもって、強制送風機7が強制送風する状態と、強制送風を停止する状態とで電池ブロック4を構成する角形電池セル1の最高温度と最低温度を検出する。
A power supply device for a vehicle according to
本発明の請求項2の車両用の電源装置は、複数の角形電池セル1をセパレータ2を介して送風隙間3を設ける状態で積層してなる電池ブロック4と、この電池ブロック4の対向位置に設けられて、冷却気体を送風隙間3に強制送風する送風ダクト5と、電池ブロック4を構成している複数の角形電池セル1の温度を検出する複数の温度センサ6と、この温度センサ6が検出する角形電池セル1の温度にコントロールされて、送風ダクト5を介して各々の送風隙間3に分岐して冷却気体を送風する強制送風機7と、温度センサ6で検出される角形電池セル1の温度で電池の電流を制御する制御回路8とを備える。電池ブロック4は、第1の領域S1と第2の領域S2と第3の領域S3に分割しており、第1の領域S1には第1の温度センサ6Aを、第2の領域S2には第2の温度センサ6Bを、第3の領域S3には第3の温度センサ6Cを配設している。この電源装置は、第1の領域S1と第2の領域S2と第3の領域S3を、強制送風機7が冷却気体を強制送風する状態と、強制送風を停止する状態で、最高温度と最低温度となる領域として、強制送風機7を運転し、また停止する状態で、温度センサ6が最高温度と最低温度を検出する。
The power supply device for a vehicle according to
本発明の請求項3の車両用の電源装置は、第1の領域S1と第3の領域S3を電池ブロック4の両端部として、第2の領域S2を電池ブロック4の中間部としている。
The power supply device for a vehicle according to
本発明の請求項4の車両用の電源装置は、温度センサ6を角形電池セル1の上部に熱結合して配設している。さらに、本発明の請求項5の車両用の電源装置は、温度センサ6を角形電池セル1の出力端子10に熱結合して固定している。さらにまた、本発明の請求項6の車両用の電源装置は、温度センサ6を角形電池セル1の下部に熱結合して配設している。
According to a fourth aspect of the present invention, the
さらに、本発明の請求項7の車両用の電源装置は、温度センサ6を角形電池セル1の上下の中間部に熱結合して配設している。さらにまた、本発明の請求項8の車両用の電源装置は、第2の領域S2に配設される温度センサ6を角形電池セル1の上下の中間部に熱結合して配設している。
Furthermore, in the vehicle power supply device according to
さらに、本発明の請求項9の車両用の電源装置は、第1の領域S1と第3の領域S3に配設される温度センサ6を、角形電池セル1の上部又は下部に熱結合して配設している。
Further, in the vehicle power supply device according to
さらに、本発明の請求項10の車両用の電源装置は、角形電池セル1をリチウムイオン電池としている。
Furthermore, in the vehicle power supply device according to claim 10 of the present invention, the
本発明の車両用の電源装置は、強制送風する状態と強制送風を停止する両方の状態において、電池ブロックの最高温度と最低温度を少数の温度センサで検出して電池を高温と低温から保護できる特徴がある。本発明の請求項1の電源装置は、複数の角形電池セルをセパレータで送風隙間ができるように積層して電池ブロックとし、強制送風機が冷却気体を送風隙間に強制送風する状態で、最低圧力となる第1の領域と、最高圧力となる第3の領域と、第1の領域と第3の領域の中間の圧力となる第2の領域に温度センサを配設して、第1の領域に配設される第1の温度センサと、第2の領域に配設される第2の温度センサと、第3の領域に配設される第3の温度センサで角形電池セルの温度を検出する。この電源装置は、強制送風する状態で第1の温度センサが最低温度を検出し、第2の温度センサと第3の温度センサのいずれかが最高温度を検出する。また、強制送風を停止する状態では、第1の温度センサと第3の温度センサのいずれかが最低温度を検出して、第2の温度センサが最高温度を検出する。したがって、この電源装置は、第1の温度センサと第2の温度センサと第3の温度センサからなる3領域に配設する温度センサでもって、強制送風する状態における最高温度及び最低温度と、強制送風を停止する状態における最高温度及び最低温度からなる4カ所の温度を検出できる。
The power supply device for a vehicle of the present invention can protect the battery from high and low temperatures by detecting the maximum temperature and the minimum temperature of the battery block with a small number of temperature sensors in both the forced air blowing state and the forced air blowing stopped state. There are features. A power supply device according to
また、本発明の請求項2の車両用の電源装置は、温度センサを電池ブロックの第1の領域と第2の領域と第3の領域とに配設して、第1の領域と第2の領域と第3の領域を、強制送風機が冷却気体を強制送風する状態と、強制送風を停止する状態で、最高温度と最低温度となる領域とするので、強制送風機を運転し、また停止する状態で、第1の温度センサと第2の温度センサと第3の温度センサでもって、強制送風における最高温度及び最低温度と、強制送風を停止する状態における最高温度及び最低温度を検出できる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a power supply device for a vehicle, wherein the temperature sensor is disposed in the first region, the second region, and the third region of the battery block. Since the forced blower forcibly blows the cooling gas and the forced blower are stopped, the region and the third region are the regions where the maximum temperature and the minimum temperature are reached. Therefore, the forced blower is operated and stopped. In the state, the first temperature sensor, the second temperature sensor, and the third temperature sensor can detect the maximum temperature and the minimum temperature in forced air blowing, and the maximum temperature and the minimum temperature in a state where forced air blowing is stopped.
さらに、本発明の請求項3の車両用の電源装置は、第1の領域と第3の領域を電池ブロックの両端部とし、第2の領域を電池ブロックの中間部とする。この電源装置は、電池ブロックの両端部と中間部とに温度センサを配設して、強制送風する状態とこれを停止する状態の両方において、最高温度と最低温度を検出できる。
In the vehicle power supply device according to
さらに、本発明の請求項4の車両用の電源装置は、温度センサを角形電池セルの上部に熱結合して配設し、また、請求項5の車両用の電源装置は、温度センサを角形電池セルの出力端子に熱結合して固定し、さらにまた、請求項6の車両用の電源装置は、温度センサを角形電池セルの下部に熱結合して配設している。このように、角形電池セルの上部または下部、あるいは出力端子に熱結合して配設される温度センサは、冷却気体の影響を受けないので、角形電池セルの温度を正確に検出できる。このため、電池ブロックに強制送風する状態においても、最高温度や最低温度を正確に検出できる。
Further, in the vehicle power supply device according to
とくに、本発明の請求項6の車両用の電源装置は、角形電池セルの出力端子に温度センサを固定するので、簡単かつ容易に、角形電池セルに熱結合して固定しながら、角形電池セルの温度を正確に検出できる特徴がある。それは、この温度センサが、角形電池セルの内部で電極に接続される出力端子を介して電池の温度を検出するからである。
In particular, the power supply device for a vehicle according to
さらに、本発明の請求項7の車両用の電源装置は、温度センサを角形電池セルの上下の中間部に熱結合して配設している。この構造は、送風隙間を利用して、極めて簡単に温度センサを定位置に配置できる。とくに、本発明の請求項8の車両用の電源装置は、第2の領域に配設される温度センサを、角形電池セルの上下の中間部に熱結合して配設しているので、強制送風を停止する状態で温度が高くなる第2の領域における最高温度を正確に検出できる。
Further, in the power supply device for a vehicle according to
さらに、本発明の請求項9の車両用の電源装置は、第1の領域と第3の領域に配設される温度センサを、角形電池セルの上部又は下部に熱結合して配設しているので、強制送風する状態で最高温度又は最低温度となる第1の領域又は第3の領域における温度を正確に検出できる。
Furthermore, in the vehicle power supply device according to
本発明の請求項10の車両用の電源装置は、角形電池セルをリチウムイオン電池としている。この電源装置は、リチウムイオン電池である角形電池セルが異常な低温や異常な高温となるのを確実に検出して、リチウムイオン電池を低温と高温から保護できる。 According to a tenth aspect of the present invention, the prismatic battery cell is a lithium ion battery. This power supply device can reliably detect that a rectangular battery cell, which is a lithium ion battery, has an abnormally low temperature or an abnormally high temperature, and can protect the lithium ion battery from a low temperature and a high temperature.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は車両用の電源装置を以下のものに特定しない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a vehicle power supply device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the vehicle power supply device as follows.
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。 Further, in this specification, for easy understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the embodiments are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図1の斜視図と図2の平面図に示す車両用の電源装置は、主として、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーや、モータのみで走行する電気自動車などの電動車両の電源に最適である。ただし、ハイブリッドカーや電気自動車以外の車両にも使用される。 The power supply device for a vehicle shown in the perspective view of FIG. 1 and the plan view of FIG. 2 is most suitable for the power source of an electric vehicle such as a hybrid car that runs with both an engine and a motor and an electric vehicle that runs with only a motor. is there. However, it is also used for vehicles other than hybrid cars and electric cars.
図1と図2に示す電源装置は、複数の角形電池セル1をセパレータ2を介して送風隙間3を設ける状態で積層している電池ブロック4と、この電池ブロック4の対向位置に設けられて、冷却気体を送風隙間3に強制送風する送風ダクト5と、電池ブロック4を構成している複数の角形電池セル1の温度を検出する複数の温度センサ6と、この温度センサ6が検出する角形電池セル1の温度にコントロールされて、送風ダクト5を介して各々の送風隙間3に分岐して冷却気体を送風する強制送風機7と、温度センサ6で検出される角形電池セル1の温度で電池の電流を制御する制御回路8とを備える。
The power supply device shown in FIG. 1 and FIG. 2 is provided at a position opposite to the
角形電池セル1は、幅よりも薄い薄型の角形電池で、互いに平行な姿勢としてセパレータ2を挟んで積層している。図の角形電池セル1は、上面の両端部に正負の出力端子10を突出させて固定している。出力端子10を突出させる位置は、正極と負極が左右対称となる位置としている。これにより、角形電池セル1を裏返して重ねると、正極と負極とを重ね合わせることができ、直列接続を容易に行える。出力端子10は、それぞれ断面L字状に折曲され、さらに折曲部には連結穴(図示せず)を開口しており、この連結穴に連結ボルト11を挿通して互いに積層される折曲部を連結している。とくに、正負の出力端子10は、図に示すように互いに逆方向に折曲されると共に、互いに隣接する電池セル同士では、正負の出力端子10が交互に逆向きに折曲されている。これらの出力端子10は、隣接する角形電池セル1の間で、直接接続可能な大きさ及び形状に形成している。これにより、隣接する電池間で正極と負極を直接接続して、複数の電池を直列に接続している。ただ、出力端子は、金属板のバスバーを接続して、隣接する角形電池セルを直列に接続することもできる。以上のように、角形電池セル1を直列に接続する電源装置は、出力電圧を高くして出力を大きくできる。ただし、電源装置は、角形電池セルを並列と直列に接続することもできる。
The
図の電源装置は、複数の角形電池セル1を、間に送風隙間3ができるように積層して電池ブロック4としている。この電池ブロック4は、角形電池セル1の間に、セパレータ2を挟んで送風隙間3を設けている。セパレータ2は、互いに隣接する角形電池セル1を一定の間隔に保持して、送風隙間3を設ける。図のセパレータ2は、両面に溝のある形状としてセパレータ2と角形電池セル1との境界に送風隙間3を設けている。図の電池ブロック4は、左右の両側に一対の送風ダクト5を設けている。送風ダクト5は、流入ダクト5Aと排出ダクト5Bからなる。流入ダクト5Aと排出ダクト5Bは、互いに反対側に設けられて、冷却気体を流入ダクト5Aから送風隙間3に、送風隙間3から排出ダクト5Bに送風して、角形電池セル1を冷却する。図の電池ブロック4は、流入ダクト5Aと排出ダクト5Bを両側に設けているので、送風隙間3を水平方向に伸びるように設けている。冷却気体は、送風隙間3に水平方向に送風されて、角形電池セル1を冷却する。ただし、本発明の電源装置は、送風隙間を上下方向に伸びるように設けて、一対の送風ダクトを電池ブロックの上下の対向面に設けることもできる。
In the illustrated power supply apparatus, a plurality of
温度センサ6は、電池ブロック4を構成する角形電池セル1の温度を検出する。温度センサ6は、サーミスタ等の温度で電気抵抗が変化する素子である。温度センサ6は、電池ブロック4が強制送風される状態と、強制送風されない状態とで最高温度と最低温度を検出する。電池ブロック4は、強制送風する状態と強制送風を停止する状態とで、最高温度と最低温度となる領域が異なる。したがって、強制送風する状態と強制送風を停止する状態で、最高温度と最低温度を検出するためには、4個の温度センサ6を必要とする。ただ、本発明の電源装置は、第1の温度センサ6Aと第2の温度センサ6Bと第3の温度センサ6Cでもって、強制送風する状態としない状態の両方で、最高温度と最低温度の両方を検出する。
The
このことを実現するために、図1と図2の電源装置は、電池ブロック4の送風隙間3に強制送風する状態で、最低圧力となる第1の領域S1と、最高圧力となる第3の領域S3と、第1の領域S1と第3の領域の中間の圧力となる第2の領域S2に温度センサ6を配設している。第1の領域S1に配設される第1の温度センサ6Aと、第2の領域S2に配設される第2の温度センサ6Bと、第3の領域S3に配設される第3の温度センサ6Cは、強制送風する状態と、強制送風を停止する状態とで電池ブロック4の最高温度と最低温度を検出する。図の電源装置は、電池ブロック4の両側に、流入ダクト5Aと排出ダクト5Bからなる一対の送風ダクト5を設けている。流入ダクト5Aと排出ダクト5Bには複数の送風隙間3が並列に連結される。したがって、流入ダクト5Aに送風される冷却気体は、複数の送風隙間3に分岐して送風され、送風ダクト5から排出ダクト5Bに送風される。この電源装置は、第1の領域S1と第3の領域S3が電池ブロック4の両端部となり、第2の領域S2が電池ブロック4の中間部となる。したがって、電池ブロック4の両端部に第1の温度センサ6Aと第3の温度センサ6Cを配設して、電池ブロック4の中間部に第2の温度センサ6Bを配設している。
In order to realize this, the power supply device shown in FIGS. 1 and 2 is configured to forcibly blow air to the
図3は、図1と図2に示すように、電池ブロック4であって、19個の角形電池セル1に強制送風する状態の温度分布(曲線A)と、強制送風を停止する状態における電池ブロック4の温度分布(曲線B)と、強制送風する状態における送風隙間3の圧力分布(曲線C)を示すグラフである。ただし、このグラフは、図2に示す電池ブロック4の中心線mの位置の温度と圧力を示している。図3の曲線Cで示すように、電池ブロック4に強制送風する状態では、風上側の圧力が最低圧力となり、風下側の圧力が最高圧力となり、中間部が中間の圧力となる。したがって、この電池ブロック4は、最低圧力となる風上側の端部が第1の領域S1、最高圧力となる風下側の端部が第3の領域S3、その中間部が第2の領域S2となる。したがって、風上側の端部である第1の領域S1には第1の温度センサ6Aが配設され、風下側の端部である第3の領域S3には第3の温度センサ6Cが配設され、中間の領域にある第2の領域S2には第2の温度センサ6Bが配設される。
FIG. 3 shows a
電池ブロックは、全体を第1の領域と第2の領域と第3の領域に分割し、第1の領域には第1の温度センサを、第2の領域には第2の温度センサを、第3の領域には第3の温度センサを配設し、さらに、第1の領域と第2の領域と第3の領域を、強制送風機が冷却気体を強制送風する状態と、強制送風を停止する状態で、最高温度と最低温度となる領域として、強制送風機を運転し、また停止する状態で、温度センサが最高温度と最低温度を検出することもできる。図1と図2の電源装置は、強制送風する状態では、一方の端部が最低温度となって、他端が最高温度となり、また強制送風しない状態では、両端部が最低温度となって、中間が最高温度となるので、電池ブロック4の両端部を第1の領域S1と第3の領域S3とし、中間を第2の領域S2として第1の領域S1と第2の領域S2と第3の領域S3に各々温度センサ6を配設して、強制送風する状態と、強制送風を停止する両方の状態で、電池ブロック4の最高温度と最低温度を検出できる。
The battery block is divided into a first area, a second area, and a third area as a whole, the first temperature sensor in the first area, the second temperature sensor in the second area, A third temperature sensor is disposed in the third region, and the forced air blower is stopped in the first region, the second region, and the third region. In such a state, the temperature sensor can detect the maximum temperature and the minimum temperature in a state where the forced blower is operated and stopped as a region where the maximum temperature and the minimum temperature are obtained. In the state where the power supply device of FIGS. 1 and 2 is forcibly ventilated, one end is at the lowest temperature, the other end is at the highest temperature, and in the state where no forced air is blown, both ends are at the lowest temperature, Since the middle is the maximum temperature, both end portions of the
電池ブロック4の第1の領域S1と第2の領域S2と第3の領域S3に配設される温度センサ6は、角形電池セル1の上部と、下部と、上下の中間部と、出力端子10のいずれかの部位に熱結合して固定される。図4と図5は、角形電池セル1の上部に温度センサ6を配設する構造を示している。この構造は、セパレータ2に温度センサ6を挿入する挿入口12を開口している。挿入口12は、上面から斜めに傾斜して開口される。セパレータ2は、角形電池セル1をより広い面積で冷却できるように、できる限り上部まで送風隙間3を設けている。したがって、セパレータ2の上縁部にあって、互いに接触して積層される上の積層部13は、上下幅が狭くなる。この積層部13に傾斜して挿入口12を設けて挿入口12を長くできる。長い挿入口12に挿入される温度センサ6は、角形電池セル1の温度を正確に検出しながら、挿入口12にしっかりと確実に固定される。さらに、サーミスタなどの温度センサ6は、金属筒14に入れて挿入口12に挿入される。この温度センサ6は、熱伝導に優れた金属筒14を介して角形電池セル1の温度を速やかに検出する。挿入口12に挿入された金属筒14は、絶縁材のセパレータ2で角形電池セル1から絶縁される。角形電池セル1の上部に熱結合して配設される温度センサ6は、冷却気体の影響を受けず、角形電池セル1の温度を正確に検出する。したがって、この固定構造は、強制送風する状態で、最高温度又は最低温度となる電池ブロック4の第1の領域S1、又は、第3の領域S3に温度センサ6を配置するのに適している。
The
図6と図7は、電池ブロック4の底部に温度センサ6を配設する固定構造を示している。この構造は、互いに接触状態で積層されるセパレータ2の底の積層部13にスリット15を設けている。このスリット15に温度センサ6とリード線9を案内している。さらに、温度センサ6を角形電池セル1の底面に接触させる接触穴16をスリット15に連通して設けている。接触穴16は上方に開口されて、スリット15に案内される温度センサ6を角形電池セル1の底面に接触状態で熱結合させる。図のスリット15は、接触穴16を上下に貫通して設けている。さらに、温度センサ6はリード線9の部分よりも太くしている先端の感温部6aを接触穴16に入れている。この構造は、温度センサ6を位置ずれしないように、定位置に配置させる。スリット15は、リード線9を電池ブロック4の縦方向に引き出すように、積層方向に延びるように設けている。角形電池セル1の底部に温度センサ6を配設する構造は、冷却気体の影響を受けず、角形電池セル1の温度を正確に検出する。したがって、この固定構造も、強制送風する状態で最高温度又は最低温度となる電池ブロック4の第1の領域S1、又は、第3の領域S3に温度センサ6を配置するのに適している。
6 and 7 show a fixing structure in which the
さらに、図8と図9は、電池ブロック4の上下の中間部に温度センサ6を配設する構造を示している。この構造は、送風隙間3に温度センサ6を挿入している。温度センサ6は、先端の感温部6aを角形電池セル1の表面に接触して熱結合される。リード線9は、送風隙間3から外部に引き出される。この構造は、送風隙間3を利用して温度センサ6を定位置に配置するので、セパレータ2に特別な加工をすることなく、温度センサ6を熱結合して配置できる。角形電池セル1は、強制送風を停止する状態で温度が高くなるので、この構造は、強制送風を停止する状態で最高温度となる第2の領域S2に温度センサ6を配置するのに適している。
8 and 9 show a structure in which the
さらに、図10は、角形電池セル1の出力端子10に熱結合して温度センサ6を固定する構造を示している。この固定構造は、出力端子10にネジ止めされる金属リング17に連結している。金属リング17は、出力端子10に固定される連結ボルト11に積層されて、一緒にネジ止めされる。この固定構造は、温度センサ6を簡単かつ容易に熱結合して固定しながら、角形電池セル1の温度を正確に検出でき、また、角形電池セル1に確実に固定できる特徴がある。角形電池セル1の出力端子10は、内部で電極に接続しているので、電池の内部発熱を効率よく熱伝導する。したがって、出力端子10に固定される温度センサ6は、角形電池セル1の温度を速やかに正確に検出できる。また、この取付構造は、冷却気体の影響を受けないことから、第1の領域S1と第2の領域S2と第3の領域S3に固定される全ての温度センサ6の取り付けに利用できる。
Further, FIG. 10 shows a structure in which the
強制送風機7は、送風ダクト5に連結される。図の電源装置は、流入ダクト5Aに強制送風機7を連結している。したがって、強制送風機7は、流入ダクト5Aに冷却気体を強制送風する。この電源装置は、強制送風機7→流入ダクト5A→送風隙間3→排出ダクト5Bに冷却気体を送風して、角形電池セル1を冷却する。ただし、強制送風機は、排出ダクトに連結することもできる。この強制送風機は、排出ダクトから冷却気体を強制的に吸入して排気する。したがって、この電源装置は、冷却気体を、流入ダクト→送風隙間→排出ダクト→強制送風機に送風して、角形電池セルを冷却する。送風される冷却気体は空気であるが、空気に代わって窒素や炭酸ガスなどの不活性ガスを送風することもできる。冷却気体を不活性ガスとする電源装置は、冷却気体を循環して、角形電池セルを冷却する。循環される不活性ガスは、流路の途中に配設している冷却用の熱交換器で冷却されて、流入ダクト→送風隙間→排出ダクト→強制送風機に循環されて、角形電池セルを冷却する。
The forced
強制送風機7は、モータ7Aで回転されるファン7Bを備え、モータ7Aの運転は制御回路8に制御される。制御回路8は、温度センサ6の信号で強制送風機7のモータ7Aの運転を制御する。制御回路8は、温度センサ6が検出する最高温度が設定温度よりも高くなると、強制送風機7のモータ7Aを運転して、送風隙間3に冷却気体を強制送風する。最高温度が設定温度よりも低くなると、モータ7Aの運転を停止する。さらに、制御回路8は、温度センサ6の検出温度によって、モータ7Aに供給する電力をコントロールして、角形電池セル1を所定の温度範囲に制御することもできる。たとえば、温度センサ6の検出温度が高くなるとモータ7Aに供給する電力を次第に大きくして、強制送風機7が送風する風量を多くし、検出温度が低くなるとモータ7Aの供給電力を小さくして、設定された温度範囲に制御することもできる。
The forced
さらに、制御回路8は、温度センサ6で検出される最高温度と最低温度で角形電池セル1の電流をコントロールする。最高温度が設定温度よりも高くなり、あるいは最低温度よりも低くなると、角形電池セル1に流す最大電流を制限し、あるいは遮断する。角形電池セル1の温度が異常に高く、あるいは低い状態における大電流が電池を著しく劣化させるからである。
Further, the control circuit 8 controls the current of the
1…角形電池セル
2…セパレータ
3…送風隙間
4…電池ブロック
5…送風ダクト 5A…流入ダクト
5B…排出ダクト
6…温度センサ 6A…第1の温度センサ
6B…第2の温度センサ
6C…第3の温度センサ
6a…感温部
7…強制送風機 7A…モータ
7B…ファン
8…制御回路
9…リード線
10…出力端子
11…連結ボルト
12…挿入口
13…積層部
14…金属筒
15…スリット
16…接触穴
17…金属リング
DESCRIPTION OF
5B ...
6B ... Second temperature sensor
6C ... Third temperature sensor
6a ...
7B ... Fan 8 ...
Claims (10)
強制送風機(7)が冷却気体を電池ブロック(4)の送風隙間(3)に強制送風する状態で、最低圧力となる第1の領域S1と、最高圧力となる第3の領域S3と、第1の領域S1と第3の領域S3の中間の圧力となる第2の領域S2に温度センサ(6)を配設しており、第1の領域S1に配設される第1の温度センサ(6A)と、第2の領域S2に配設される第2の温度センサ(6B)と、第3の領域S3に配設される第3の温度センサ(6C)でもって、強制送風機(7)が強制送風する状態と、強制送風を停止する状態とで電池ブロック(4)を構成する角形電池セル(1)の最高温度と最低温度を検出するようにしてなる車両用の電源装置。 A battery block (4) formed by stacking a plurality of rectangular battery cells (1) in a state of providing a ventilation gap (3) through a separator (2), and provided at a position opposite to the battery block (4), A plurality of temperature sensors (6) for detecting the temperature of a plurality of prismatic battery cells (1) constituting the battery block (4) and a blower duct (5) forcibly blowing cooling gas into the blower gap (3) And a forced blower that blows cooling gas by branching into the respective air gaps (3) via the air duct (5) controlled by the temperature of the rectangular battery cell (1) detected by the temperature sensor (6) (7) and a power supply device for a vehicle comprising a control circuit (8) for controlling the battery current at the temperature of the rectangular battery cell (1) detected by the temperature sensor (6),
In the state where the forced blower (7) forcibly blows the cooling gas into the blower gap (3) of the battery block (4), the first region S1 that is the lowest pressure, the third region S3 that is the highest pressure, The temperature sensor (6) is disposed in the second region S2 where the pressure is intermediate between the first region S1 and the third region S3, and the first temperature sensor ( 6A), a second temperature sensor (6B) disposed in the second region S2, and a third temperature sensor (6C) disposed in the third region S3, the forced blower (7) A vehicle power supply device configured to detect the maximum temperature and the minimum temperature of the prismatic battery cells (1) constituting the battery block (4) in a state in which the forced air blowing is stopped and a state in which the forced air blowing is stopped.
前記電池ブロック(4)が、第1の領域S1と第2の領域S2と第3の領域S3に分割しており、第1の領域S1には第1の温度センサ(6A)を、第2の領域S2には第2の温度センサ(6B)を、第3の領域S3には第3の温度センサ(6C)を配設しており、第1の領域S1と第2の領域S2と第3の領域S3を、強制送風機(7)が冷却気体を強制送風する状態と、強制送風を停止する状態で、最高温度と最低温度となる領域として、強制送風機(7)を運転し、また停止する状態で、温度センサ(6)が最高温度と最低温度を検出するようにしてなる車両用の電源装置。 A battery block (4) formed by stacking a plurality of rectangular battery cells (1) in a state of providing a ventilation gap (3) through a separator (2), and provided at a position opposite to the battery block (4), A plurality of temperature sensors (6) for detecting the temperature of a plurality of prismatic battery cells (1) constituting the battery block (4) and a blower duct (5) forcibly blowing cooling gas into the blower gap (3) And a forced blower that blows cooling gas by branching to each air gap (3) via the air duct (5) under control of the temperature of the rectangular battery cell (1) detected by the temperature sensor (6). 7) and a power supply device for a vehicle comprising a control circuit (8) for controlling the battery current at the temperature of the rectangular battery cell (1) detected by the temperature sensor (6),
The battery block (4) is divided into a first region S1, a second region S2, and a third region S3. In the first region S1, a first temperature sensor (6A) is connected to a second region. The second temperature sensor (6B) is disposed in the region S2, and the third temperature sensor (6C) is disposed in the third region S3. The first region S1, the second region S2, and the second region S3 are disposed. The forced blower (7) is operated and stopped as a region where the maximum temperature and the minimum temperature are reached in the state S3 of 3 where the forced blower (7) forcibly blows the cooling gas and the forced blower is stopped. In such a state, the vehicle power supply device is configured such that the temperature sensor (6) detects the maximum temperature and the minimum temperature.
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