JP2010092722A - Battery temperature conditioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載された電池の温度を調節する技術に関する。 The present invention relates to a technique for adjusting the temperature of a battery mounted on a vehicle.
従来から、キャビンの空気をブロアなどにて電池に送風することによって、高温になった電池を冷却する技術が提案されている。例えば、特許文献1には、バッテリパッケージ内に配置された複数の電池セルを均一に冷却及び加熱させるように、流入側から流出側へ距離が遠くなるほどフィン(整流板)の高さが段階的に減少するように形成された電池温度調節装置が記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for cooling a battery that has reached a high temperature by blowing air from the cabin to the battery using a blower or the like has been proposed. For example, in
しかしながら、暖機時では、電池セルのうち両端部に配置される電池セルほど昇温が遅く、温度の低下も大きい。従って、電池セルを均一に暖機した場合、電池温度調節装置は、両端部に配置された電池セルの暖機を十分にまたは効率的に実行できない場合がある。一方、特許文献1には、上述の問題は、何ら検討されていない。
However, at the time of warming up, the battery cells arranged at both ends of the battery cells are slower in temperature rise and the temperature is greatly reduced. Therefore, when the battery cells are uniformly warmed up, the battery temperature adjusting device may not be able to sufficiently or efficiently perform the warming up of the battery cells arranged at both ends. On the other hand,
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、暖機時に、両端部に配置された電池セルを優先的に加熱することが可能な電池温度調節装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a battery temperature control device capable of preferentially heating battery cells disposed at both ends during warm-up. With the goal.
本発明の1つの観点では、電池温度調節装置は、温度調節媒体が流入する収納ケースと、前記収納ケース内に配置され、前記温度調節媒体の流動方向と対向する配列方向に所定の間隔で並べられた複数の電池セルと、前記収納ケース内において前記複数の電池セルに隣接して形成された複数の流路と、前記収納ケースに流入した温度調節媒体を、前記複数の流路のうち、前記配列方向における両端部の電池セルに隣接する流路に供給する温度調節媒体流入部と、を備える。 In one aspect of the present invention, the battery temperature adjusting device is arranged at a predetermined interval in a storage case into which the temperature control medium flows, and an arrangement direction that is disposed in the storage case and faces the flow direction of the temperature control medium. A plurality of battery cells, a plurality of flow paths formed adjacent to the plurality of battery cells in the storage case, and a temperature control medium that has flowed into the storage case, of the plurality of flow paths, And a temperature control medium inflow portion that supplies a flow path adjacent to the battery cells at both ends in the arrangement direction.
上記の電池温度調節装置は、ハイブリッド車両や電気自動車などに好適に適用される。電池温度調節装置は、収納ケースと、電池セルと、を有する。電池セルは、所定の間隔で収納ケース内に並んでいる。電池セル間及び電池セルと収納ケースの内壁との間には温度調節媒体が流れる流路が形成される。温度調節媒体は、例えば車両の客室の暖機された空気、その他水などの流体が該当する。電池セルが並ぶ方向と、温度調節媒体が収納ケース内へ流入する方向(流動方向)とは対向する。即ち、電池セルが並ぶ方向と、温度調節媒体の流動方向とは、互いに交差する向きであり、例えば両者は垂直関係である。また、温度調整媒体流入部は、収納ケースに流入した温度調節媒体を、複数の流路のうち、前記配列方向における両端部の電池セルに隣接する流路に供給する。 The battery temperature adjusting device is suitably applied to a hybrid vehicle, an electric vehicle, and the like. The battery temperature adjusting device includes a storage case and a battery cell. The battery cells are arranged in the storage case at a predetermined interval. A flow path through which the temperature control medium flows is formed between the battery cells and between the battery cell and the inner wall of the storage case. The temperature control medium may be, for example, warmed-up air in a vehicle cabin or other fluid such as water. The direction in which the battery cells are arranged is opposed to the direction (flow direction) in which the temperature control medium flows into the storage case. That is, the direction in which the battery cells are arranged and the flow direction of the temperature control medium are directions that intersect with each other, for example, the two are in a vertical relationship. The temperature adjustment medium inflow section supplies the temperature adjustment medium flowing into the storage case to a flow path adjacent to the battery cells at both ends in the arrangement direction among the plurality of flow paths.
一般的に、暖機時において両端部(両端付近)の電池セルは、中央部(中央寄り)の電池セルに比べて昇温が遅い。これに対し、上記の電池温度調節装置は、配列方向における両端部の電池セルに隣接する流路に供給する温度調整媒体流入部を設けることにより、両端部の電池セルを積極的にかつ優先的に暖機する。従って、電池温度調節装置は、電池セルを効率的に昇温させることができる。 In general, when warming up, battery cells at both ends (near both ends) are slower in temperature than battery cells at the center (near the center). On the other hand, the battery temperature adjusting device described above actively and preferentially controls the battery cells at both ends by providing temperature adjusting medium inflow portions that supply the flow paths adjacent to the battery cells at both ends in the arrangement direction. Warm up. Therefore, the battery temperature adjusting device can efficiently raise the temperature of the battery cell.
上記の電池温度調節装置の一態様では、前記温度調節媒体の流れを調節する1または複数の整流板をさらに備え、前記整流板は、暖機時において、両端部の電池セルに隣接する流路を通過した前記温度調節媒体を、中央部の電池セルに隣接する流路に供給する。 In one aspect of the battery temperature control device, the battery control device further includes one or a plurality of rectifying plates that adjust the flow of the temperature control medium, and the rectifying plates are adjacent to the battery cells at both ends when warmed up. The temperature control medium that has passed through is supplied to the flow path adjacent to the battery cell in the center.
この態様では、電池温度調節装置は、収納ケース内に整流板を有する。流路は、例えば、並べられた電池セル間に形成された隙間である。整流板は、両端部の電池セルに隣接する流路を通過した温度調節媒体を、中央部の電池セルに隣接する流路に供給可能に設置される。このようにすることで、電池温度調節装置は、両端部の電池セルを優先的に暖機しつつ、中央部の電池セルの暖機も実行することができる。 In this aspect, the battery temperature adjusting device has a current plate in the storage case. The flow path is, for example, a gap formed between the arranged battery cells. The rectifying plate is installed so that the temperature control medium that has passed through the flow path adjacent to the battery cells at both ends can be supplied to the flow path adjacent to the battery cell at the center. By doing in this way, the battery temperature control apparatus can also warm up the battery cell of a center part, preferentially warming up the battery cell of both ends.
上記の電池温度調節装置の他の一態様では、電池温度調節装置は、暖機時には、中央部の電池セルに隣接する流路よりも両端部の電池セルに隣接する流路に優先的に前記温度調節媒体を流し、冷却時には、両端部の電池セルに隣接する流路よりも中央部の電池セルに隣接する流路に優先的に前記温度調節媒体を流す制御手段を備える。制御手段は、例えばECU(Electronic Control Unit)である。一般的に、暖機時において、電池セルは、両端部の電池セルが特に目標温度より低温になりやすい。一方、冷却時において、電池セルは、中央部の電池セルが特に目標温度より高温になりやすい。従って、この態様では、制御手段が暖機時と冷却時で温度調節媒体の流し方を切り換えることにより、効率良く電池セルの暖機及び冷却を実行することができる。 In another aspect of the battery temperature adjusting device, the battery temperature adjusting device is preferentially arranged in the flow path adjacent to the battery cells at both ends than in the flow path adjacent to the battery cells in the center portion when warming up. A control means is provided for flowing the temperature adjusting medium and preferentially flowing the temperature adjusting medium in the flow path adjacent to the battery cell in the central part over the flow path adjacent to the battery cell in both ends during cooling. The control means is, for example, an ECU (Electronic Control Unit). In general, at the time of warming up, the battery cells at both ends are likely to be at a lower temperature than the target temperature. On the other hand, at the time of cooling, the battery cell in the central part tends to be hotter than the target temperature. Therefore, in this aspect, the control means can efficiently warm up and cool the battery cells by switching the flow of the temperature control medium between warming up and cooling.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態について説明する。
[First embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described.
(全体構成)
図1は、第1実施形態に係る電池温度調節装置100の概略構成図を示す。なお、図中の実線矢印は空気の流れを示し、破線矢印は信号の入出力を示している。
(overall structure)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a battery temperature adjusting
電池温度調節装置100は、主に、吸入通路1と、ブロア2と、電池3と、電池温度センサ4と、収納ケース5と、排気通路6と、ECU10と、を備える。電池温度調節装置100は、例えば、ハイブリッド車両(HV車)や電気自動車(EV車)などに搭載される。
The battery
ブロア2は、キャビン(車室)の空気を吸入通路1から吸入して、当該空気を電池3に対して送風可能に構成されている。ブロア2は、ECU10から供給される制御信号S1によって動作などが制御される。電池3は、二次電池などで構成され、車両内の構成要素における電源として機能する。電池3は、後述するように、直列接続された複数の電池セルからなる。電池温度センサ4は、電池3の温度(電池温度)を検出可能に構成されたセンサであり、検出した電池温度に対応する検出信号S2をECU10に供給する。
The
収納ケース5は、電池3を収納するためのケースである。収納ケース5は、吸入通路1と、排気通路6とに接続する。吸入通路1上には、ブロア2が設置されている。吸入通路1は、ブロア2の駆動により発生した風(以後、「ブロア風」と呼ぶ。)を収納ケース5内に送る。排気通路6は、電池3を暖機または冷却したブロア風を収納ケース5外へ排出する。
The
ECU10は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)などを備えて構成され、主に、キャビンの空気を電池3に送風することで電池3の暖機が行われるように、ブロア2に対して制御を行う(即ち、ブロア2に対して制御信号S1を供給する)。この場合、ECU10は、一例として、電池温度センサ4から供給される検出信号S2に基づいて、ブロア2を駆動させる。
The
(収納ケース内の構成)
次に、収納ケース5内の構成について具体的に説明する。図2は、収納ケース5内の上面図の一例である。図2に示すように、収納ケース5内には、電池3が存在する。矢印は空気の流れを示す。
(Configuration in the storage case)
Next, the configuration in the
電池3は、電池セル3a乃至3hを含む複数の電池セルからなる。電池セルは、直列接続されており、収納ケース5内にブロア風が吸入通路1から流入する向きと交差する向きに所定の間隔で並べられている。具体的には、電池セルが並ぶ方向と、ブロア風の風向き(流動方向)とは垂直である。電池セルのうち、両端またはその付近に配列された電池セル(ここでは、電池セル3a乃至3d)を、以後、「両端部の電池セル」と呼び、両端部の電池セルより内側(中央寄り)に配置される電池セル(ここでは、電池セル3e乃至3f)を、以後、「中央部の電池セル」と呼ぶ。
The
電池セル間、または電池セルと収納ケースとの間には、空気が流通可能な流路9が形成される。例えば、電池セル3aと収納ケース5との間には、流路9aが形成され、電池セル3aと電池セル3bとの間には、流路9bが形成される。以後、両端部の電池セルに隣接する流路(ここでは、流路9a乃至9d)を、「両端部の流路」と呼び、中央部の電池セルに隣接する流路(ここでは、流路9e乃至9h)を、以後、「中央部の流路」と呼ぶ。
A
吸入通路1は、第1の通路13xと第2の通路13yとに分岐する。そして、第1の通路13xの終端部15xと、第2の通路の終端部15yとは、電池セルが並ぶ方向における収納ケース5内の両端付近(以後、単に、「収納ケース5の両端部」と呼ぶ。)に存在する。即ち、終端部15xは、両端部の流路のうち片側の流路9a、9b(以後、「第1端部の流路」と呼ぶ。)にブロア風を供給可能な位置に設置され、終端部15yは、両端部の流路のうちもう片側の流路9c、9d(以後、「第2端部の流路」と呼ぶ。)にブロア風を供給可能な位置に設置される。より具体的には、終端部15xは、第1端部の流路9a、9bの延在方向に存在し、終端部15yは、第2端部の流路9c、9dの延在方向に存在する。
The
以上のように、収納ケース5の両端部に終端部15x、15yを配置することで、電池温度調節装置100は、両端部の流路9a乃至9dへブロア風を積極的に流すことができる。具体的には、ECU10は、ブロア2に対し制御信号S1を送信することで、ブロア2を駆動させる。これにより、ブロア2のプロペラが回転し、吸入通路1から排気通路6へのブロア風が発生する。そして、第1の通路13xを通過したブロア風は、終端部15xを出た後、大部分が第1端部の流路9a、9bを通過する。同様に、第2の通路13yを通過したブロア風は、終端部15yを出た後、大部分が第2端部の流路9c、9dを通過する。このようにすることで、電池温度調節装置100は、特に昇温が遅く低温である両端部の電池セル3a乃至3dを、電池セル3e乃至3hを含む中央部の電池セルよりも優先的に暖機することができる。特に、ブロア風は、最も端に位置する電池セル3a、3c(以後、「端セル」と呼ぶ。)の両側に隣接する流路9a乃至9dを通過する。従って、電池温度調節装置100は、端セル3a及び3cを最も積極的に暖機することができる。
As described above, by arranging the
一方、吸入通路1を第1の通路13xと第2の通路13yとに分岐させず、吸入通路1から収納ケース5の中央付近に向けてブロア風を流入させた場合、流路9が延在する方向と吸入通路1から供給されるブロア風の流れが平行であることに起因して、ブロア風は、中央部の流路にのみ流れることになる。よって、ブロア風を両端部の流路に行き渡らせるのが困難となる。これに対し、本実施形態では、吸入通路1を第1の通路13xと第2の通路13yとに分岐させ、終端部15x、15yを収納ケース5の両端部に設けることで、ECU10は、両端部の流路にブロア風を積極的に流すことができる。
On the other hand, when the blower air is introduced from the
さらに本実施形態における効果について補足する。図3は、配列順に番号付けされた28個の電池セルに対する電池セルの番号(セル番号)と電池セルの温度(セル温度)との関係を示す。図3において、電池3は、各電池セルの温度のうち最低温度(以後、「電池セルの最低温度」と呼ぶ。)が−30℃から−10℃になるまで加熱されている。図3に示すように、両端部の電池セルの昇温が中央部の電池セルの昇温に比べ遅い。また、一般に、直列接続された電池セルの低温時での入出力性能(充電及び放電の性能)は、電池セルの最低温度に影響を受ける。従って、電池温度調節装置100は、両端部の電池セル(特に、端セル)を中央部の電池セルよりも優先的に暖機することで、電池セルの最低温度を効率的に昇温させ、電池セルの入出力性能を向上させることができる。
Furthermore, it supplements about the effect in this embodiment. FIG. 3 shows the relationship between battery cell numbers (cell numbers) and battery cell temperatures (cell temperatures) for 28 battery cells numbered in the order of arrangement. In FIG. 3, the
なお、図2に示す電池温度調節装置100の構成は一例であり、本発明が適用可能な構成は必ずしもこれに限定されない。例えば、上述の例では、電池温度調節装置100は、電池セル3a乃至3dの4つを優先的に暖機した。しかし、本発明が適用可能な構成はこれに限定されず、電池温度調節装置100は、電池セルの総数等に基づき、優先的に暖機する電池セルの数をより多く、またはより少なく設定してもよい。この場合、終端部15x、15yは、優先的に暖機する電池セルの個数に応じて口の大きさ(幅)が図2よりも広く、または狭く設定される。例えば、電池セル3a乃至3dに加え、電池セル3e、3gを優先的に暖機する場合には、終端部15x、15yは、矢印70の幅を狭めるように、幅が大きく設定される。
Note that the configuration of the battery
(変形例)
上述の実施形態では、電池温度調節装置100は、キャビンの空気を利用してブロア2により電池3を暖機する風を生成していた。しかし、本発明が適用可能な構成はこれに限らず、これに代わり、電池温度調節装置100は、液体などの流体により電池3を暖機してもよい。この場合、ブロア2の代わりにポンプ等が設置される。そして、電池温度調節装置100は、上述の実施形態と同様、収納ケース5の両端部に終端部15x、15yを配置することで、両端部の電池セルを優先的に暖機することができる。なお、この変形例は、以後の実施形態においても適用可能である。
(Modification)
In the above-described embodiment, the battery
[第2実施形態]
上述の実施形態では、電池温度調節装置100は、吸入通路1から分岐した第1の通路13xと、第2の通路13yを設け、その終端部15x、15yを収納プレート5の両端部に設置していた。これに対し、第2実施形態に係る電池温度調節装置100は、第1の通路13x及び第2の通路13yを設ける代わりに、中央部の流路を遮風し、かつ両端部の流路にはブロア風を供給可能なプレート(整流板)を収納ケース5内に設置する。これによっても、電池温度調節装置100は、中央部の電池セルよりも両端部の電池セルを優先的に暖機することができる。
[Second Embodiment]
In the above-described embodiment, the battery
図4(a)は、第2実施形態に係る収納ケース5内の上面図の一例である。図4(a)に示すように、電池温度調節装置100は、収納ケース5内に矩形のプレート20を有する。プレート20は、収納ケース5内に固定された整流板である。プレート20は、電池セルが並ぶ方向に延在し、中央部の電池セルと対向する。そして、プレート20と収納ケース5の内壁とは、収納ケース5の両端部にブロア風が流通可能な通過口を形成する。図4(a)において、上述の通過口は、破線枠60x内の空間、及び破線枠60y内の空間が該当する。以後、破線枠60x内に形成された口を「第1の通過口」と表現し、破線枠60y内に形成された口を「第2の通過口」と呼ぶ。第1の通過口と第2の通過口は、それぞれ本発明における温度調節媒体流入部の一例である。
Fig.4 (a) is an example of the top view in the
図4(b)は、収納ケース5内を矢印90方向に見た側面図の一例である。図4(b)に示すように、プレート20は、中央部の電池セルと対向し、かつ流路9e乃至9hを含む中央部の流路とも対向するように収納ケース5の中央部分を仕切る。そして、プレート20は、端セル3a、3cと端セル3a、3cに隣接する流路9a乃至9dとには対向しない。即ち、プレート20と収納ケース5の内壁とは、収納ケース5の両端部分に幅71、72の間隔(空間)を形成する。言い換えると、プレート20は、両端部の流路9a乃至9dにブロア風を供給可能な位置に設置されている。なお、幅71の空間は上述した第1の通過口に該当し、幅72の空間は上述した第2の通過口に該当する。
FIG. 4B is an example of a side view of the inside of the
図4(c)は、収納ケース5内の矢印91方向に見た側面図の一例である。図4(c)に示すように、プレート20は、収納ケース5内を仕切るように収納ケース5内に固定されている。より具体的には、プレート20は、端部20yが収納ケース5の下面に固定され、かつ端部20yの反対側の端部20xが収納ケース5の上面の内壁に固定される。これにより、プレート20は、中央部の流路に向かうブロア風を遮風する。
FIG. 4C is an example of a side view as viewed in the direction of the
このように、プレート20の長さを収納ケースの幅より小さくして第1及び第2の通過口を形成することで、電池温度調節装置100は、両端部の流路9a乃至9dにブロア風を積極的に流すことができる。具体的には、ECU10の制御に基づきブロア2が駆動することで、吸入通路1から排気通路6へ流れるブロア風が発生する。そして、吸入通路1を通過したブロア風は、第1の通過口または第2の通過口を通過する。さらに、第1の通過口を通過したブロア風は、第1端部の流路9a、9bを通過し、第2の通過口を通過したブロア風は、第2端部の流路9c、9dを通過する。従って、第2実施形態に係る電池温度調節装置100は、中央部の電池セルよりも両端部の電池セル3a乃至3dを優先的に暖機し、特に端セル3a、3cを最も優先的に暖機することができる。
In this way, by forming the first and second passage ports by making the length of the
[第3実施形態]
第2実施形態において、プレート20は固定式であった。これに対し、第3実施形態に係る電池温度調節装置100は、固定式のプレート20に代えて可動式のプレートを備える。これにより、電池温度調節装置100は、不要に中央部の流路を塞ぐのを防ぐことができる。
[Third embodiment]
In the second embodiment, the
図5(a)は、第3実施形態に係る収納ケース5内の上面図の一例である。図5(a)に示すように、電池温度調節装置100は、矩形のプレート21を有する。プレート21は、可動式の整流板である。プレート21の構造について図5(b)、図5(c)を用いて説明する。図5(b)は、暖機時以外の場合(以後、「通常時」と呼ぶ。)における、収納ケース5内の矢印93方向に見た側面図である。そして、図5(c)は、暖機時における収納ケース5内の矢印93方向に見た側面図である。
Fig.5 (a) is an example of the top view in the
図5(b)及び図5(c)に示すように、プレート21は、端部21yが収納ケース5に固定されており、固定された端部21yを中心として円(扇形)を描くように回転する。また、プレート21は風動式である。具体的には、プレート21は、固定された端部21yと反対側の(向かい合う)端部21xが湾曲している。また、収納ケース5内には、暖機時におけるプレート21の位置を制限するストッパ25が設けられている。
As shown in FIGS. 5B and 5C, the
そして、プレート21は、ブロア風の風力によって図5(b)に示す状態から図5(c)へ示す状態へ端部21yを中心として回転移動する。具体的には、図5(b)に示すように、通常時では、プレート21は重力等に起因して収納ケース5内に横たわる。そして、暖機時では、ブロア風が発生することにより、湾曲した端部21xは、プレート21が横たわった状態でブロア風の風力を受ける。これにより、プレート21は、ブロア風の風力により、図5(c)に示すような起立状態になる。即ち、図5(c)に示すように、暖機時において、プレート21は、端部21xが収納ケース5の上面に接するように、鉛直方向に起立している。このとき、ストッパ25は、プレート21が電池3側へ倒れないように、プレート21の回転を制限する。これにより、プレート21は、中央部の流路をブロア風から遮風するとともに、第1の通過口及び第2の通過口を形成する。一方、ブロア風が所定の風力以下になった場合、プレート21は、例えば重力により、図5(c)の状態から図5(b)の状態へ戻る。
Then, the
以上のように、第3実施形態に係る電池温度調節装置100は、暖機時にはプレート21がブロア風の風力によって起立し、第1及び第2の通過口が形成される。これにより、両端部の流路に積極的にブロア風を流すことができる。一方、ブロア2が駆動していない通常時では、電池温度調節装置100は、プレート21が収納ケース5内で横たわるため、不要に中央部の流路が塞がれない。
As described above, in the battery
なお、プレート21は、風動式に限らず、これに代えて電動式であってもよい。この場合、プレート21は、例えば、ECU10と電気的に接続し、ECU10の制御信号に基づき、暖機時以外では図5(b)の状態になり、暖機時は図5(c)の状態になるように制御される。
The
[第4実施形態]
第1実施形態から第3実施形態においては、第1の通路13x及び第2の通路13y、または固定式のプレート20、若しくは可動式のプレート21を設置することで、両端部の流路に積極的にブロア風を流し、両端部の電池セルを暖機していた。これに加え、第4実施形態に係る電池温度調節装置100は、両端部の流路を通過したブロア風を中央部の流路へ供給する整流板を収納ケース5内に設ける。このようにすることで、第4実施形態に係る電池温度調節装置100は、両端部の電池セルを優先的に暖機しつつ、中央部の電池セルも暖機することができる。
[Fourth embodiment]
In the first to third embodiments, the
図6は、第4実施形態に係る収納ケース5内の上面図の一例である。図6に示すように、中央部の電池セルと対向するように、固定式のプレート20が設置されている。そして、プレート20と収納ケース5との間に、ブロア風が流通可能な第1及び第2の通路口が形成される。
FIG. 6 is an example of a top view inside the
また、収納プレート5内には、両端部の流路を通過したブロア風を中央部の流路へ供給可能なように複数の整流板30が設置されている。図6では、整流板30は、整流板30a乃至30hを含む。整流板30a乃至30hは、電池セル、またはプレート20、若しくは収納ケース5の内壁の少なくとも一方に固定されている。そして、整流板30aは、電池セル3bとプレート20とに跨って、即ち、電池セル3bとプレート20との間を塞ぐように設置される。言い換えると、整流板30aは、第1の通路口を通過したブロア風を第1端部の流路9a、9bへ供給可能な位置に設置される。さらに、整流板30bは、電池セル3eと収納ケース5との隙間を塞ぐように設置される。即ち、整流板30bは、第1端部の流路9a、9bを通過したブロア風を流路9bより収納ケース5の内側(中央側)に隣在する流路9eへ供給可能な位置に配置される。そして、整流板30cは、流路9eを通過したブロア風を、中央側に隣在する流路9fに供給可能に設置され、整流板30dは、流路9fを通過したブロア風を流路9gへ供給可能に設置される。同様に、第2端部の流路9c、9dを通過したブロア風を流路9i、流路9j、そして流路9kへと順に供給可能なように、整流板30e乃至30hが収納ケース5内にそれぞれ配置される。
In addition, a plurality of rectifying
このように整流板30a乃至30hを配置することで、電池温度調節装置100は、両端部の流路9a乃至9dを通過したブロア風を、流路9e乃至9lを含む中央部の流路へ流すことができる。まず、ECU10の制御に基づき駆動したブロア2は、吸入通路1から排気通路6へと向かうブロア風を発生させる。そして、吸入通路1から収納ケース5へ流入したブロア風は、プレート20により、第1の通過口を通過するブロア風と第2の通過口を通過するブロア風とに分けられる。そして、第1の通路口を通過したブロア風は、第1端部の流路9a、9bを最初に通過する。第1端部の流路9a、9bを通過したブロア風は、流路9bより収納ケース5の内側に隣在する流路9eを通過する。そして、流路9eを通過したブロア風は、流路9f、流路9gへと順に通過する。そして、流路9gを通過したブロア風は、流路9hを含む流路9gより内側の流路へ流れる。なお、電池セル3hを含む電池セル3gより中央側の電池セルには、整流板30は設けられていない。従って、流路9hを含む流路9gより中央寄りの流路には、ブロア風が排気通路6に向かって同一方向に流れる。
By arranging the rectifying
同様に、第2の通路口を出たブロア風は、第2端部の流路9c、9dを最初に通過後、流路9iを通過し、その後流路9jへ流れる。そして、流路9jを流れたブロア風は、流路9kを通過後、流路9lを含む流路9kより中央寄りの流路に流れる。このとき、ブロア風は、流路9lを含む流路9kより中央寄りの流路を同一方向で通過し、排気通路6へ至る。
Similarly, the blower air exiting the second passage port first passes through the
以上のように、第4実施形態に係る電池温度調節装置100は、両端部の流路を通過したブロア風が、その他の電池セル間の流路を全て通過するように複数の整流板30が設けられる。このようにすることで、電池温度調節装置100は、両端部の電池セルを優先的に暖機しつつ、中央部の電池セルについても暖機することができる。
As described above, the battery
[第5実施形態]
第4実施形態に係る電池温度調節装置100は、整流板30を設け、両端部の流路を通過したブロア風を中央部の流路にも流し、両端部の電池セルを優先して暖機しつつ、中央部の電池セルの暖機も実行していた。一方、電池3が目標温度よりも高温になった場合、電池温度調節装置100は、電池3を冷却する必要がある。また、冷却時では、電池3は、特に中央部の電池セルが目標温度よりも高温になる。即ち、冷却時では、電池温度調節装置100は、両端部の電池セルよりも中央部の電池セルを優先的に冷却する必要がある。そこで、第5実施形態における電池温度調節装置100は、固定式のプレート20に代えて風動式のプレート21を有し、暖機時にはブロア風を両端部の流路から中央部の流路へと流し、冷却時にはブロア風を中央部の流路から両端部の流路へと流す。このようにすることで、電池温度調節装置100は、電池3の暖機及び冷却の両方を適切に実行することができる。
[Fifth Embodiment]
The battery
図7は、第5実施形態における収納ケース5内の上面図の一例である。具体的には、図7(a)は暖機時における収納ケース5内の上面図を示し、図7(b)は冷却時における収納ケース5内の上面図を示す。図7(a)及び図7(b)に示すように、第4実施形態と同一の位置に、整流板30a乃至30hが設置されている。整流板30a乃至30hは、電池セル、または収納ケース5の内壁の少なくとも一方に固定されている。プレート21は、ブロア風の風力により図5(b)に示すような横たわった状態と図5(c)に示すように起立した状態とを交互に遷移可能な風動式の整流板である。
FIG. 7 is an example of a top view inside the
暖機時において、ブロア2が駆動されると、プレート21は、ブロア風の風力により、図5(b)の状態から図5(c)の状態へ遷移する。具体的には、暖機時において、ブロア2は、ECU10の制御に基づき、暖機時に吸入通路1から収納ケース5へブロア風を流す。このときのブロア2の(プロペラの)回転方向を、以後、「正回転」と呼ぶ。そして、このとき、ブロア風の流動方向は、吸入通路1から排気通路6へと向かう方向になる。ブロア風が発生することにより、湾曲したプレート21の端部21xは、プレート21が横たわった状態でブロア風の風力を受ける。これにより、プレート21は、収納プレート5に固定された端部21yを中心に回転し、図5(c)に示すような起立状態になる。
When the
そして、プレート21が起立状態になることで、電池温度調節装置100は、図7(a)に示す状態となる。より具体的には、プレート21と収納ケース5により第1の通路口と、第2の通路口が形成される。さらに、プレート21が起立することにより、整流板30a、30c、30e、及び30gと、プレート21とが接触した状態になる。これにより、整流板30は、両端部の流路を通過したブロア風を中央部の流路へと供給することが可能となる。従って、電池温度調節装置100は、第4実施形態と同様、暖機時において、両端部の電池セルを優先的に暖機しつつ、中央部の電池セルについても暖機することができる。
And the battery
なお、整流板30a、30c、30e、及び30gは、ブロア風の流れを調節する機能に加え、プレート21の位置を制限するストッパとして機能を有してもよい。即ち、この場合、プレート21は、図5(b)及び図5(c)に示すストッパ25に代えて、整流板30a、30c、30e、及び30gにより、電池3側へ倒れないように回転が制限される。
The rectifying
一方、冷却時において、ブロア2は、プロペラが正回転とは反対の回転(以後、「逆回転」と呼ぶ。)をするようにECU10により制御される。つまり、ブロア2は、収納ケース5から吸入通路1への風向きが生じるように逆回転する。その結果、冷却時でのブロア風の流動方向が、暖機時でのブロア風の流動方向と逆になる。これにより、プレート21は、吸入通路1へ向かう方向への風圧を受ける。従って、プレート21は、図5(c)に示す起立状態から図5(b)に示す横たわった状態に変わる。
On the other hand, during cooling, the
そして、プレート21が収納ケース5内に横たわった状態になることで、電池温度調節装置100は、図7(b)に示す状態となる。これにより、排気通路6から吸入通路1へ向かうブロア風は、流路9h、9lを含む中央部の流路を流れる。また、排気通路6から送られるブロア風は、例えばエアコンにより冷却されたキャビンの空気である。従って、冷却時において、電池温度調節装置100は、ブロア2を暖機時と逆回転させ、ブロア風の流動方向を変えることで、中央部の流路にブロア風を送風することができる。即ち、電池温度調節装置100は、特に高温となる中央部の電池セルを集中的に冷却することができる。
And when the
以上のように、第5実施形態に係る電池温度調節装置100は、風動式のプレート21を設置し、暖機時と冷却時とでブロア風の流動方向を変えることで、暖機時は特に低温な両端部の電池セルを優先的に暖機し、冷却時は特に高温な中央部の電池セルを冷却することができる。従って、電池温度調節装置100は、状況に応じて電池セルを効率よく暖機及び冷却することができる。
As described above, the battery
なお、プレート21は、風動式に限らず、電動式であってもよい。この場合、ECU10は、暖機時にはプレート21が起立するように制御信号をプレート21の駆動機構などに送信し、冷却時にはプレート21が横たわるように制御信号をプレート21の駆動機構などに送信する。なお、電池温度調節装置100は、冷却時にブロア2を逆回転させる代わりに、排気通路6に別個のブロアを設置しておき、冷却時にECU10の制御に基づき駆動させてもよい。これによっても、電池温度調節装置100は、冷却時と暖機時とでブロア風の流動方向を変えることができる。
The
1 吸入通路
2 ブロア
3 電池セル
4 電池温度センサ
5 収納ケース
6 排気通路
9 流路
20、21 プレート
30 整流板
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記収納ケース内に配置され、前記温度調節媒体の流動方向と対向する配列方向に所定の間隔で並べられた複数の電池セルと、
前記収納ケース内において前記複数の電池セルに隣接して形成された複数の流路と、
前記収納ケースに流入した温度調節媒体を、前記複数の流路のうち、前記配列方向における両端部の電池セルに隣接する流路に供給する温度調節媒体流入部と、を備えることを特徴とする電池温度調節装置。 A storage case into which the temperature control medium flows, and
A plurality of battery cells arranged in the storage case and arranged at predetermined intervals in an arrangement direction opposite to the flow direction of the temperature control medium;
A plurality of flow paths formed adjacent to the plurality of battery cells in the storage case;
A temperature adjusting medium inflow section for supplying the temperature adjusting medium flowing into the storage case to a flow path adjacent to the battery cells at both ends in the arrangement direction among the plurality of flow paths. Battery temperature control device.
前記整流板は、暖機時において、両端部の電池セルに隣接する流路を通過した温度調節媒体を、中央部の電池セルに隣接する流路に供給する請求項1に記載の電池温度調節装置。 One or more rectifying plates for adjusting the flow of the temperature control medium,
2. The battery temperature control according to claim 1, wherein the rectifying plate supplies the temperature control medium that has passed through the flow path adjacent to the battery cell at both ends to the flow path adjacent to the battery cell at the center when warming up. apparatus.
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