JP2013101772A - Battery temperature control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱電素子モジュールを備えた電池温度調節システムに関する。 The present invention relates to a battery temperature control system including a thermoelectric element module.
この種の電池温度調節システムとしては、例えば特許文献１が挙げられる。特許文献１の蓄電池（二次電池）の温度調節装置は、電流の流れる向きに応じて放熱と吸熱の相反する作用をする第１の面と、第２の面とを持った熱電変換デバイス（熱電素子モジュール）を備えている。第１の面は１つ又は複数の蓄電池と熱結合されるとともに、第２の面はその面の熱作用を促進する熱作用促進媒体（熱媒体）と熱結合されている。熱作用促進媒体は外気との熱交換により温度調節されている。 An example of this type of battery temperature control system is Patent Document 1. A temperature control device for a storage battery (secondary battery) in Patent Document 1 is a thermoelectric conversion device having a first surface and a second surface that act in opposition to heat dissipation and heat absorption in accordance with the direction of current flow ( Thermoelectric module). The first surface is thermally coupled to one or more accumulators, and the second surface is thermally coupled to a thermal action promoting medium (heat medium) that promotes thermal action of the face. The temperature of the heat action promoting medium is adjusted by heat exchange with the outside air.
そして、例えば、熱電変換デバイスに対して電流（電気）を一方の向きへ流すことにより、第１の面が冷却されて吸熱を行うとともに第２の面が加熱されて放熱を行い、第１の面に熱結合された蓄電池が冷却され、蓄電池の温度が所定の温度以上に上がらないように温度調節される。また、例えば、熱電変換デバイスに対して電流を他方の向きへ流すことにより、第１の面が加熱されて放熱を行うとともに第２の面が冷却されて吸熱を行い、第１の面に熱結合された蓄電池が加熱され、蓄電池の温度が所定の温度以下に下がらないように温度調節される。 For example, by flowing a current (electricity) to the thermoelectric conversion device in one direction, the first surface is cooled to absorb heat, and the second surface is heated to dissipate heat. The storage battery thermally coupled to the surface is cooled, and the temperature is adjusted so that the temperature of the storage battery does not rise above a predetermined temperature. In addition, for example, by flowing a current to the thermoelectric conversion device in the other direction, the first surface is heated to dissipate heat, and the second surface is cooled to absorb heat, and heat is applied to the first surface. The combined storage battery is heated, and the temperature of the storage battery is adjusted so as not to fall below a predetermined temperature.
ところで、特許文献１のような熱電変換デバイスでは、熱電変換デバイスに対して電流を流すことに伴い、第１の面と第２の面との温度差が徐々に大きくなっていく。この温度差が大きくなればなるほど、熱電変換効率が低下し、熱電変換デバイスに対する消費電力が増大してしまう。そこで、第２の面に対して熱結合された熱作用促進媒体を利用して第２の面の温度を調節して、第１の面と第２の面との温度差を少なくすることが考えられる。 By the way, in the thermoelectric conversion device like patent document 1, the temperature difference of a 1st surface and a 2nd surface becomes large gradually with flowing an electric current through a thermoelectric conversion device. As this temperature difference increases, the thermoelectric conversion efficiency decreases, and the power consumption for the thermoelectric conversion device increases. Therefore, it is possible to reduce the temperature difference between the first surface and the second surface by adjusting the temperature of the second surface using a thermal action promoting medium thermally coupled to the second surface. Conceivable.
ここで、例えば、蓄電池を加熱する場合を考える。この場合、熱電変換デバイスに対して電流を他方の向きへ流すことで、第１の面が放熱するとともに第２の面が吸熱するため、第１の面と第２の面との温度差を小さくするためには、第２の面を熱作用促進媒体によって加熱する必要がある。ここで、蓄電池の加熱が必要となるときというのは、例えば、寒冷地のような外気の温度が低い環境により蓄電池の温度が低下しているときである。よって、熱作用促進媒体が熱交換される外気の温度が低いため、熱作用促進媒体が第２の面を加熱するために必要な温度まで加熱されず、熱作用促進媒体によって、第２の面を十分に加熱することができない虞があり、その結果として、第１の面と第２の面との温度差を小さくすることができなくなってしまう。 Here, for example, consider the case of heating a storage battery. In this case, since the first surface dissipates heat and the second surface absorbs heat by flowing current in the other direction with respect to the thermoelectric conversion device, the temperature difference between the first surface and the second surface is In order to make it small, it is necessary to heat the second surface with a thermal action promoting medium. Here, when the storage battery needs to be heated, for example, when the temperature of the storage battery is lowered due to an environment where the temperature of the outside air is low, such as in a cold district. Therefore, since the temperature of the outside air in which the heat action promoting medium is heat-exchanged is low, the heat action promoting medium is not heated to a temperature necessary for heating the second surface, and the second surface is not heated by the heat action promoting medium. As a result, the temperature difference between the first surface and the second surface cannot be reduced.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、熱電素子モジュールを用いて二次電池を加熱する際に、熱電素子モジュールにおける第１の面と第２の面との温度差を小さくすることができる電池温度調節システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to provide a first surface and a second surface of a thermoelectric element module when a secondary battery is heated using the thermoelectric element module. It is in providing the battery temperature control system which can make a temperature difference small.
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、二次電池と熱的に結合される第１の面と、熱媒体と熱的に結合される第２の面とを有するとともに、電流の流れる向きによって前記第１の面及び前記第２の面が吸熱又は放熱する熱電素子モジュールを備えた電池温度調節システムであって、太陽光の熱を吸熱する第１熱交換器を備え、前記熱電素子モジュールによって前記二次電池を加熱する際に、前記熱媒体は前記第１熱交換器と熱的に結合されていることを要旨とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 has a first surface thermally coupled to the secondary battery and a second surface thermally coupled to the heat medium. The battery temperature control system includes a thermoelectric module that absorbs or dissipates heat in the first surface and the second surface depending on the direction of current flow, and includes a first heat exchanger that absorbs the heat of sunlight. When the secondary battery is heated by the thermoelectric element module, the heat medium is thermally coupled to the first heat exchanger.
この発明によれば、太陽光の熱を吸熱して加熱された第１熱交換器と熱媒体とが熱交換されることで、熱媒体を加熱することができるため、寒冷地のような外気の温度が低い環境であっても、熱媒体を第２の面を加熱するために必要な温度まで加熱することができる。その結果として、熱電素子モジュールを用いて二次電池を加熱する際に、熱電素子モジュールにおける第１の面と第２の面との温度差を小さくすることができる。 According to the present invention, the heat medium can be heated by exchanging heat between the first heat exchanger heated by absorbing the heat of sunlight and the heat medium. Even in a low temperature environment, the heat medium can be heated to a temperature required to heat the second surface. As a result, when the secondary battery is heated using the thermoelectric element module, the temperature difference between the first surface and the second surface of the thermoelectric element module can be reduced.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、外気と熱交換可能な第２熱交換器をさらに備え、前記熱電素子モジュールによって前記二次電池を冷却する際に、前記熱媒体は前記第２熱交換器と熱的に結合されていることを要旨とする。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, further comprising a second heat exchanger capable of exchanging heat with the outside air, and when the secondary battery is cooled by the thermoelectric element module, the heat The gist is that the medium is thermally coupled to the second heat exchanger.
この発明によれば、二次電池を冷却する際に、第２熱交換器で外気と熱媒体とが熱交換されることで、熱媒体を第２の面を冷却するために必要な温度まで冷却することができる。その結果、この熱媒体により第２の面を冷却することができ、第１の面と第２の面との温度差を小さくすることができる。 According to the present invention, when the secondary battery is cooled, the heat exchange between the outside air and the heat medium is performed by the second heat exchanger, so that the heat medium is cooled to a temperature necessary for cooling the second surface. Can be cooled. As a result, the second surface can be cooled by the heat medium, and the temperature difference between the first surface and the second surface can be reduced.
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第１熱交換器と熱的に結合される熱媒体が循環する第１循環流路と、前記第２熱交換器と熱的に結合される熱媒体が循環する第２循環流路とを備え、前記熱電素子モジュールによって前記二次電池を加熱する際には、前記第１循環流路を循環する熱媒体と前記第２の面とが熱的に結合されるとともに、前記熱電素子モジュールによって前記二次電池を冷却する際には、前記第２循環流路を循環する熱媒体と前記第２の面とが熱的に結合されるように前記第１循環流路と前記第２循環流路とを切り替える切替手段が設けられていることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the first circulation passage through which the heat medium thermally coupled to the first heat exchanger circulates, the second heat exchanger, A second circulation channel through which a thermally coupled heat medium circulates, and when the secondary battery is heated by the thermoelectric element module, the heat medium circulated through the first circulation channel and the first When the secondary battery is cooled by the thermoelectric element module, the heat medium circulating through the second circulation channel and the second surface are thermally coupled to each other. The gist is that switching means for switching between the first circulation channel and the second circulation channel is provided so as to be coupled to the first circulation channel.
この発明によれば、熱電素子モジュールによって二次電池を冷却する際に、第２熱交換器で外気と熱交換されて冷却された熱媒体が、太陽光の熱を吸熱して加熱された第１熱交換器と熱交換されて加熱されてしまうことを防止することができ、第２の面を熱媒体により効率良く冷却することができる。また、熱電素子モジュールによって二次電池を加熱する際に、太陽光の熱を吸熱して加熱された第１熱交換器と熱交換されて加熱された熱媒体が、第２熱交換器で外気と熱交換されて冷却されてしまうことを防止することができ、第２の面を熱媒体により効率良く加熱することができる。 According to this invention, when the secondary battery is cooled by the thermoelectric element module, the heat medium cooled by heat exchange with the outside air in the second heat exchanger is heated by absorbing the heat of sunlight. The heat exchange with the 1 heat exchanger can be prevented from being heated, and the second surface can be efficiently cooled by the heat medium. Further, when the secondary battery is heated by the thermoelectric element module, the heat medium heated by exchanging heat with the first heat exchanger that has been absorbed by absorbing the heat of sunlight is heated by the second heat exchanger. It is possible to prevent the second surface from being cooled by being exchanged with the heat, and the second surface can be efficiently heated by the heat medium.
この発明によれば、熱電素子モジュールを用いて二次電池を加熱する際に、熱電素子モジュールにおける第１の面と第２の面との温度差を小さくすることができる。 According to the present invention, when the secondary battery is heated using the thermoelectric element module, the temperature difference between the first surface and the second surface of the thermoelectric element module can be reduced.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１にしたがって説明する。
図１に示すように、電池温度調節システム２０は、車両としてのハイブリッド車である乗用車１０に搭載されている。乗用車１０には走行モータを駆動するための二次電池１１が搭載されている。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the battery temperature adjustment system 20 is mounted on a passenger car 10 that is a hybrid vehicle as a vehicle. The passenger car 10 is equipped with a secondary battery 11 for driving a travel motor.
電池温度調節システム２０の熱電素子モジュール３０には、給電部５１から供給される電流の流れる向きによって、吸熱又は放熱する第１の面３１及び第２の面３２が形成されている。第１の面３１にはヒートシンク４１が熱的に結合されるとともに、第２の面３２には熱伝導部材４２が熱的に結合されている。 The thermoelectric element module 30 of the battery temperature control system 20 is formed with a first surface 31 and a second surface 32 that absorb or dissipate heat depending on the direction in which the current supplied from the power supply unit 51 flows. A heat sink 41 is thermally coupled to the first surface 31, and a heat conducting member 42 is thermally coupled to the second surface 32.
乗用車１０の天井部１０ａには第１熱交換器６１が配設されている。第１熱交換器６１は、太陽光の熱を吸熱するようになっている。第１熱交換器６１は、熱媒体が循環する第１循環流路８１に配置されている。第１熱交換器６１には、第１循環流路８１で循環する熱媒体が供給される。第１熱交換器６１は、供給される熱媒体と熱交換可能となるように形成されている。 A first heat exchanger 61 is disposed on the ceiling 10 a of the passenger car 10. The first heat exchanger 61 absorbs the heat of sunlight. The first heat exchanger 61 is disposed in the first circulation channel 81 through which the heat medium circulates. The first heat exchanger 61 is supplied with a heat medium that circulates in the first circulation channel 81. The first heat exchanger 61 is formed so as to be able to exchange heat with the supplied heat medium.
第１熱交換器６１には、第１熱交換器６１に供給された熱媒体が排出される第１流路８１ａの一端が接続されるとともに、第１流路８１ａの他端は熱伝導部材４２に接続されている。そして、第１流路８１ａを流れる熱媒体が熱伝導部材４２に供給されるようになっている。また、熱伝導部材４２には、熱伝導部材４２に供給された熱媒体が排出される排出流路４２ａの一端が接続されるとともに、排出流路４２ａの他端には切替手段としての切替弁７１が配設されている。また、排出流路４２ａには循環ポンプＰが配設されている。切替弁７１と第１熱交換器６１とは第２流路８１ｂにより接続されている。よって、第１熱交換器６１、第１流路８１ａ、熱伝導部材４２、排出流路４２ａ、第２流路８１ｂによって第１循環流路８１が形成されている。 One end of a first flow path 81a from which the heat medium supplied to the first heat exchanger 61 is discharged is connected to the first heat exchanger 61, and the other end of the first flow path 81a is a heat conducting member. 42. The heat medium flowing through the first flow path 81 a is supplied to the heat conducting member 42. In addition, one end of a discharge flow path 42a through which the heat medium supplied to the heat transfer member 42 is discharged is connected to the heat conduction member 42, and a switching valve as a switching means is connected to the other end of the discharge flow path 42a. 71 is disposed. A circulation pump P is disposed in the discharge channel 42a. The switching valve 71 and the first heat exchanger 61 are connected by a second flow path 81b. Therefore, the first circulation channel 81 is formed by the first heat exchanger 61, the first channel 81a, the heat conducting member 42, the discharge channel 42a, and the second channel 81b.
また、乗用車１０のフロント部１０ｂには第２熱交換器６２が配設されている。第２熱交換器６２は、外気と熱交換可能になっている。第２熱交換器６２は、熱媒体が循環する第２循環流路８２に配置されている。第２熱交換器６２には、第２循環流路８２で循環する熱媒体が供給される。第２熱交換器６２は、供給される熱媒体と熱交換可能となるように形成されている。 A second heat exchanger 62 is disposed on the front portion 10 b of the passenger car 10. The second heat exchanger 62 can exchange heat with the outside air. The second heat exchanger 62 is disposed in the second circulation channel 82 through which the heat medium circulates. The second heat exchanger 62 is supplied with a heat medium that circulates in the second circulation channel 82. The second heat exchanger 62 is formed so as to be able to exchange heat with the supplied heat medium.
第２熱交換器６２には、第２熱交換器６２に供給された熱媒体が排出される第３流路８２ａの一端が接続されるとともに、第３流路８２ａの他端は、第１流路８１ａの途中に接続されている。また、切替弁７１と第２熱交換器６２とは第４流路８２ｂにより接続されている。よって、第２熱交換器６２、第３流路８２ａ、第１流路８１ａにおける第３流路８２ａとの接続部位よりも熱伝導部材４２側の部位、熱伝導部材４２、排出流路４２ａ及び第４流路８２ｂによって第２循環流路８２が形成されている。すなわち、第１流路８１ａにおける第３流路８２ａとの接続部位よりも熱伝導部材４２側の部位、熱伝導部材４２、排出流路４２ａは、第１循環流路８１及び第２循環流路８２の一部を兼用している。 One end of a third flow path 82a through which the heat medium supplied to the second heat exchanger 62 is discharged is connected to the second heat exchanger 62, and the other end of the third flow path 82a is connected to the first heat exchanger 62. It is connected in the middle of the flow path 81a. The switching valve 71 and the second heat exchanger 62 are connected by a fourth flow path 82b. Therefore, the second heat exchanger 62, the third flow path 82a, the portion of the first flow path 81a closer to the heat conduction member 42 than the connection portion with the third flow path 82a, the heat conduction member 42, the discharge flow path 42a, and A second circulation channel 82 is formed by the fourth channel 82b. That is, the portion of the first flow path 81a closer to the heat conduction member 42 than the connection portion with the third flow path 82a, the heat conduction member 42, and the discharge flow path 42a are the first circulation flow path 81 and the second circulation flow path. A part of 82 is also used.
切替弁７１は、排出流路４２ａから第４流路８２ｂに向かう熱媒体の流れが遮断されるとともに、排出流路４２ａを流れる熱媒体が、切替弁７１を介して第２流路８１ｂに流れるように、熱媒体の流れを切り替える第１切替位置に切替可能になっている。すなわち、切替弁７１が第１切替位置に切り替えられた状態では、熱媒体は、第１循環流路８１を循環するようになっている。 In the switching valve 71, the flow of the heat medium from the discharge flow path 42a to the fourth flow path 82b is blocked, and the heat medium flowing through the discharge flow path 42a flows to the second flow path 81b via the switch valve 71. Thus, it can switch to the 1st switching position which switches the flow of a heat carrier. That is, in the state where the switching valve 71 is switched to the first switching position, the heat medium circulates through the first circulation channel 81.
また、切替弁７１は、排出流路４２ａから第２流路８１ｂに向かう熱媒体の流れが遮断されるとともに、排出流路４２ａを流れる熱媒体が、切替弁７１を介して第４流路８２ｂに流れるように、熱媒体の流れを切り替える第２切替位置に切替可能になっている。すなわち、切替弁７１が第２切替位置に切り替えられた状態では、熱媒体は、第２循環流路８２を循環するようになっている。 In the switching valve 71, the flow of the heat medium from the discharge flow path 42a toward the second flow path 81b is blocked, and the heat medium flowing through the discharge flow path 42a passes through the switch valve 71 to the fourth flow path 82b. So that the flow of the heat medium can be switched to a second switching position. That is, in a state where the switching valve 71 is switched to the second switching position, the heat medium circulates through the second circulation channel 82.
乗用車１０には車室内の空気をヒートシンク４１に向けて送るファン５２が搭載されている。ファン５２からヒートシンク４１に向けて送られた空気は、ヒートシンク４１と熱交換された後、二次電池１１に向けて送られるようになっている。この二次電池１１に送られた空気によって、二次電池１１が温度調節されるようになっている。よって、第１の面３１は、ヒートシンク４１及び空気を介して二次電池１１と熱的に結合されている。 The passenger car 10 is equipped with a fan 52 that sends air in the passenger compartment toward the heat sink 41. The air sent from the fan 52 toward the heat sink 41 is sent toward the secondary battery 11 after heat exchange with the heat sink 41. The temperature of the secondary battery 11 is adjusted by the air sent to the secondary battery 11. Therefore, the first surface 31 is thermally coupled to the secondary battery 11 through the heat sink 41 and air.
このように、本実施形態では、熱電素子モジュール３０、第１循環流路８１、第２循環流路８２、ヒートシンク４１、給電部５１及びファン５２により電池温度調節システム２０が構成されている。 As described above, in this embodiment, the thermoelectric element module 30, the first circulation channel 81, the second circulation channel 82, the heat sink 41, the power feeding unit 51, and the fan 52 constitute the battery temperature adjustment system 20.
次に、本実施形態の作用について説明する。
熱電素子モジュール３０によって二次電池１１を加熱する場合、給電部５１から供給される電流が一方の向きに流れるように熱電素子モジュール３０に対して電流を供給する。すると、第１の面３１が放熱するとともに第２の面３２が吸熱する。これにより、第１の面３１の熱がヒートシンク４１に伝わって、ヒートシンク４１が加熱され、ファン５２からヒートシンク４１に向けて送られる空気が、ヒートシンク４１と熱交換されることで温められる。そして、この温められた空気が二次電池１１に向けて送られることで、二次電池１１が空気により加熱される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the secondary battery 11 is heated by the thermoelectric element module 30, the current is supplied to the thermoelectric element module 30 so that the current supplied from the power supply unit 51 flows in one direction. Then, the first surface 31 dissipates heat and the second surface 32 absorbs heat. Thereby, the heat of the first surface 31 is transmitted to the heat sink 41, the heat sink 41 is heated, and the air sent from the fan 52 toward the heat sink 41 is heated by heat exchange with the heat sink 41. Then, the warmed air is sent toward the secondary battery 11 so that the secondary battery 11 is heated by the air.
また、切替弁７１が第１切替位置に切り替えられるとともに、熱媒体は、循環ポンプＰの駆動によって第１循環流路８１を循環する。第１循環流路８１を循環する熱媒体は、太陽光の熱を吸熱して加熱された第１熱交換器６１と熱交換されて加熱される。そして、熱伝導部材４２において、加熱された熱媒体と第２の面３２との熱交換が行われることで、第２の面３２が加熱される。これにより、第１の面３１と第２の面３２との温度差が少なくなる。 Further, the switching valve 71 is switched to the first switching position, and the heat medium circulates through the first circulation flow path 81 by driving the circulation pump P. The heat medium circulating in the first circulation channel 81 is heated by heat exchange with the first heat exchanger 61 heated by absorbing the heat of sunlight. Then, in the heat conducting member 42, the second surface 32 is heated by performing heat exchange between the heated heat medium and the second surface 32. Thereby, the temperature difference between the first surface 31 and the second surface 32 is reduced.
熱電素子モジュール３０によって二次電池１１を冷却する場合、給電部５１から供給される電流が他方の向きに流れるように熱電素子モジュール３０に対して電流を供給する。すると、第１の面３１が吸熱するとともに第２の面が放熱する。これにより、第１の面３１によってヒートシンク４１が冷却され、ファン５２からヒートシンク４１に向けて送られる空気が、ヒートシンク４１により冷却される。そして、この冷却された空気が二次電池１１に向けて送られることで、二次電池１１が空気により冷却される。 When the secondary battery 11 is cooled by the thermoelectric element module 30, the current is supplied to the thermoelectric element module 30 so that the current supplied from the power supply unit 51 flows in the other direction. Then, the first surface 31 absorbs heat and the second surface dissipates heat. Thereby, the heat sink 41 is cooled by the first surface 31, and the air sent from the fan 52 toward the heat sink 41 is cooled by the heat sink 41. Then, the cooled air is sent toward the secondary battery 11 so that the secondary battery 11 is cooled by the air.
また、切替弁７１が第２切替位置に切り替えられるとともに、熱媒体は、循環ポンプＰの駆動によって第２循環流路８２を循環する。第２循環流路８２を循環する熱媒体は、第２熱交換器６２で外気と熱交換されて冷却される。そして、熱伝導部材４２において、冷却された熱媒体と第２の面３２との熱交換が行われることで、第２の面３２が冷却される。これにより、第１の面３１と第２の面３２との温度差が少なくなる。 In addition, the switching valve 71 is switched to the second switching position, and the heat medium circulates through the second circulation passage 82 by driving the circulation pump P. The heat medium circulating in the second circulation channel 82 is cooled by heat exchange with the outside air in the second heat exchanger 62. Then, in the heat conduction member 42, the second surface 32 is cooled by performing heat exchange between the cooled heat medium and the second surface 32. Thereby, the temperature difference between the first surface 31 and the second surface 32 is reduced.
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）電池温度調節システム２０において、熱電素子モジュール３０によって二次電池１１を加熱する際に、太陽光の熱を吸熱して加熱された第１熱交換器６１と熱媒体とを熱的に結合させた。よって、第１熱交換器６１と熱媒体とが熱交換されることで、熱媒体を加熱することができるため、寒冷地のような外気の温度が低い環境であっても、熱媒体を第２の面３２を加熱するために必要な温度まで加熱することができる。よって、熱電素子モジュール３０を用いて二次電池１１を加熱する際に、熱電素子モジュール３０における第１の面３１と第２の面３２との温度差を小さくすることができる。その結果として、熱電素子モジュール３０に対する消費電力が増大してしまうことを抑制することができ、電池温度調節システム２０における運転効率が悪化してしまうことを防止することができる。
In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the battery temperature control system 20, when the secondary battery 11 is heated by the thermoelectric element module 30, the first heat exchanger 61 heated by absorbing the heat of sunlight and the heat medium are thermally transferred. Combined. Therefore, since the heat medium can be heated by exchanging heat between the first heat exchanger 61 and the heat medium, the heat medium can be removed even in an environment where the temperature of the outside air is low such as in a cold district. The second surface 32 can be heated to the temperature required to heat it. Therefore, when the secondary battery 11 is heated using the thermoelectric element module 30, the temperature difference between the first surface 31 and the second surface 32 in the thermoelectric element module 30 can be reduced. As a result, it is possible to suppress an increase in power consumption for the thermoelectric element module 30, and it is possible to prevent the operation efficiency in the battery temperature adjustment system 20 from being deteriorated.
（２）熱電素子モジュール３０によって二次電池１１を冷却する際に、外気と熱交換可能な第２熱交換器６２と熱媒体とを熱的に結合させた。よって、第２熱交換器６２で外気と熱媒体とが熱交換されることで、熱媒体を第２の面３２を冷却するために必要な温度まで冷却することができる。その結果、この熱媒体により第２の面３２を冷却することができ、第１の面３１と第２の面３２との温度差を小さくすることができる。 (2) When the secondary battery 11 was cooled by the thermoelectric element module 30, the second heat exchanger 62 capable of exchanging heat with the outside air and the heat medium were thermally coupled. Therefore, the heat exchange between the outside air and the heat medium is performed by the second heat exchanger 62, whereby the heat medium can be cooled to a temperature necessary for cooling the second surface 32. As a result, the second surface 32 can be cooled by this heat medium, and the temperature difference between the first surface 31 and the second surface 32 can be reduced.
（３）熱電素子モジュール３０によって二次電池１１を加熱する際には、熱媒体が第１循環流路８１を循環するとともに、熱電素子モジュール３０によって二次電池１１を冷却する際には、熱媒体が第２循環流路８２を循環するように、第１循環流路８１と第２循環流路８２とを切り替える切替弁７１を設けた。よって、例えば、熱電素子モジュール３０によって二次電池１１を冷却する際に、第２熱交換器６２で外気と熱交換されて冷却された熱媒体が、太陽光の熱を吸熱して加熱された第１熱交換器６１と熱交換されて加熱されてしまうことを防止することができ、第２の面３２を熱媒体により効率良く冷却することができる。また、熱電素子モジュール３０によって二次電池１１を加熱する際に、太陽光の熱を吸熱して加熱された第１熱交換器６１と熱交換されて加熱された熱媒体が、第２熱交換器６２で外気と熱交換されて冷却されてしまうことを防止することができ、第２の面３２を熱媒体により効率良く加熱することができる。 (3) When the secondary battery 11 is heated by the thermoelectric element module 30, the heat medium circulates through the first circulation channel 81, and when the secondary battery 11 is cooled by the thermoelectric element module 30, A switching valve 71 that switches between the first circulation channel 81 and the second circulation channel 82 is provided so that the medium circulates through the second circulation channel 82. Therefore, for example, when the secondary battery 11 is cooled by the thermoelectric element module 30, the heat medium cooled by heat exchange with the outside air in the second heat exchanger 62 is heated by absorbing the heat of sunlight. Heat exchange with the first heat exchanger 61 can be prevented and the second surface 32 can be efficiently cooled by the heat medium. Further, when the secondary battery 11 is heated by the thermoelectric element module 30, the heat medium heated by heat exchange with the first heat exchanger 61 that absorbs the heat of sunlight and is heated becomes the second heat exchange. It is possible to prevent the second surface 32 from being cooled by being exchanged with the outside air by the vessel 62, and the second surface 32 can be efficiently heated by the heat medium.
（４）第１熱交換器６１を、乗用車１０の天井部１０ａに配設した。乗用車１０の天井部１０ａは、乗用車１０の部位の中で太陽光が照射され易い部位であるため、太陽光の熱を第１熱交換器６１により吸熱し易くすることができる。 (4) The first heat exchanger 61 is disposed on the ceiling 10 a of the passenger car 10. Since the ceiling 10 a of the passenger car 10 is a part that is easily irradiated with sunlight in the part of the passenger car 10, the heat of sunlight can be easily absorbed by the first heat exchanger 61.
（５）第２熱交換器６２を、乗用車１０のフロント部１０ｂに配設した。乗用車１０のフロント部１０ｂは、乗用車１０が走行している際に、乗用車１０の部位の中で外気が当たり易い部位であるため、外気と第２熱交換器６２とを熱交換させ易くすることができる。 (5) The second heat exchanger 62 is disposed in the front portion 10 b of the passenger car 10. Since the front part 10b of the passenger car 10 is a part that is easily exposed to the outside air in the part of the passenger car 10 when the passenger car 10 is traveling, it is easy to exchange heat between the outside air and the second heat exchanger 62. Can do.
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、第１熱交換器６１の設置位置は、第１熱交換器６１により太陽光の熱が吸熱可能な位置であれば、特に限定されるものではない。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, the installation position of the first heat exchanger 61 is not particularly limited as long as the first heat exchanger 61 can absorb the heat of sunlight.
○ 実施形態において、第２熱交換器６２の設置位置は、外気と第２熱交換器６２とが熱交換される位置であれば、特に限定されるものではない。
○ 実施形態では、ファン５２により送られた車室内の空気を用いて二次電池１１を温度調節したが、これに限らず、例えば、水を用いて二次電池１１を温度調節してもよい。
In the embodiment, the installation position of the second heat exchanger 62 is not particularly limited as long as it is a position where the outside air and the second heat exchanger 62 are subjected to heat exchange.
In the embodiment, the temperature of the secondary battery 11 is adjusted using the air in the passenger compartment sent by the fan 52. However, the temperature of the secondary battery 11 may be adjusted using water, for example. .
○ 実施形態において、第１の面３１に二次電池１１を直接接触させて、第１の面３１と二次電池１１とを熱的に結合させることで、二次電池１１を温度調節するようにしてもよい。 In the embodiment, the secondary battery 11 is brought into direct contact with the first surface 31 and the first surface 31 and the secondary battery 11 are thermally coupled to adjust the temperature of the secondary battery 11. It may be.
○ 実施形態において、切替弁７１を削除してもよい。
○ 実施形態では、ハイブリッド車に適用したが、これに限らず、例えば、電気自動車やエンジン車に適用してもよい。
In the embodiment, the switching valve 71 may be deleted.
In the embodiment, the present invention is applied to a hybrid vehicle. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to, for example, an electric vehicle or an engine vehicle.
○ 実施形態では、車両用の電池温度調節システムとしたが、これに限らず、例えば、住宅用の電池温度調節システムとしてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
In the embodiment, the battery temperature control system for a vehicle is used. However, the present invention is not limited to this, and for example, a battery temperature control system for a house may be used.
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
（イ）前記電池温度調節システムは車両に搭載されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電池温度調節システム。
（ロ）前記第１熱交換器は車両の天井部に配設されていることを特徴とする前記技術的思想（イ）に記載の電池温度調節システム。
(A) The battery temperature control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the battery temperature control system is mounted on a vehicle.
(B) The battery temperature control system according to the technical concept (a), wherein the first heat exchanger is disposed on a ceiling of a vehicle.
（ハ）前記第２熱交換器は車両のフロント部に配設されていることを特徴とする前記技術的思想（イ）、（ロ）に記載の電池温度調節システム。 (C) The battery temperature control system according to the technical ideas (a) and (b), wherein the second heat exchanger is disposed in a front portion of a vehicle.
１０…車両としての乗用車、１０ａ…天井部、１０ｂ…フロント部、１１…二次電池、２０…電池温度調節システム、３０…熱電素子モジュール、３１…第１の面、３２…第２の面、６１…第１熱交換器、６２…第２熱交換器、７１…切替手段としての切替弁、８１…第１循環流路、８２…第２循環流路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Passenger vehicle as a vehicle, 10a ... Ceiling part, 10b ... Front part, 11 ... Secondary battery, 20 ... Battery temperature control system, 30 ... Thermoelectric element module, 31 ... 1st surface, 32 ... 2nd surface, DESCRIPTION OF SYMBOLS 61 ... 1st heat exchanger, 62 ... 2nd heat exchanger, 71 ... Switching valve as switching means, 81 ... 1st circulation channel, 82 ... 2nd circulation channel.
Claims (3)
太陽光の熱を吸熱する第１熱交換器を備え、
前記熱電素子モジュールによって前記二次電池を加熱する際に、前記熱媒体は前記第１熱交換器と熱的に結合されていることを特徴とする電池温度調節システム。 A first surface thermally coupled to the secondary battery; a second surface thermally coupled to the heat medium; and the first surface and the second surface depending on a direction of current flow. Is a battery temperature control system comprising a thermoelectric module that absorbs or dissipates heat,
A first heat exchanger that absorbs the heat of sunlight;
The battery temperature control system, wherein when the secondary battery is heated by the thermoelectric element module, the heat medium is thermally coupled to the first heat exchanger.
前記熱電素子モジュールによって前記二次電池を冷却する際に、前記熱媒体は前記第２熱交換器と熱的に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の電池温度調節システム。 A second heat exchanger capable of exchanging heat with the outside air;
The battery temperature control system according to claim 1, wherein when the secondary battery is cooled by the thermoelectric element module, the heat medium is thermally coupled to the second heat exchanger.
前記熱電素子モジュールによって前記二次電池を加熱する際には、前記第１循環流路を循環する熱媒体と前記第２の面とが熱的に結合されるとともに、前記熱電素子モジュールによって前記二次電池を冷却する際には、前記第２循環流路を循環する熱媒体と前記第２の面とが熱的に結合されるように前記第１循環流路と前記第２循環流路とを切り替える切替手段が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電池温度調節システム。 A first circulation passage through which a heat medium thermally coupled to the first heat exchanger circulates, and a second circulation passage through which a heat medium thermally coupled to the second heat exchanger circulates. Prepared,
When the secondary battery is heated by the thermoelectric element module, the heat medium circulating in the first circulation channel and the second surface are thermally coupled to each other, and the second element is heated by the thermoelectric element module. When cooling the secondary battery, the first circulation channel and the second circulation channel are arranged so that the heat medium circulating in the second circulation channel and the second surface are thermally coupled. The battery temperature control system according to claim 2, wherein switching means for switching between the two is provided.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2011
- 2011-11-07 JP JP2011243696A patent/JP2013101772A/en active Pending
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