JP2013122844A - Battery temperature control mechanism - Google Patents
Battery temperature control mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013122844A JP2013122844A JP2011270408A JP2011270408A JP2013122844A JP 2013122844 A JP2013122844 A JP 2013122844A JP 2011270408 A JP2011270408 A JP 2011270408A JP 2011270408 A JP2011270408 A JP 2011270408A JP 2013122844 A JP2013122844 A JP 2013122844A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- battery
- heat medium
- outside air
- circulation path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
本発明は、循環路に熱媒体を循環させて電池の温度調節を行う電池用温度調節機構に関する。 The present invention relates to a battery temperature adjustment mechanism that adjusts the temperature of a battery by circulating a heat medium in a circulation path.
二次電池は、規定温度に保たれることにより寿命が長くなる。このため、特許文献１では、二次電池の温度調節が行われている。
特許文献１では、電池を一定間隔毎に並べて電池組立体を形成するとともに、各電池間には熱媒体の流通する熱媒体通路が形成されている。そして、電池組立体は、ケース内に収容されている。ケース内には、熱媒体通路に熱媒体を送給する送給通路及び熱媒体通路から排出された熱媒体が流通する排出通路が形成されている。また、ケース内には、排出通路に排出された熱媒体を送給通路に送給する送給手段が設けられている。そして、送給通路から熱媒体通路に送給された熱媒体は、排出通路に排出され、送給手段により再度送給通路に送給されることによりケース内を循環する。また、ケース内には、加熱・冷却手段が設けられており、熱媒体を加熱又は冷却できるように構成されている。そして、ケース内を循環する熱媒体により電池の温度調節が行われる。
A secondary battery has a long life by being maintained at a specified temperature. For this reason, in Patent Document 1, the temperature of the secondary battery is adjusted.
In Patent Document 1, batteries are arranged at regular intervals to form a battery assembly, and a heat medium passage through which a heat medium flows is formed between the batteries. The battery assembly is accommodated in the case. In the case, a supply passage for supplying the heat medium to the heat medium passage and a discharge passage through which the heat medium discharged from the heat medium passage flows are formed. Further, in the case, a feeding means for feeding the heat medium discharged to the discharge passage to the supply passage is provided. Then, the heat medium supplied from the supply passage to the heat medium passage is discharged to the discharge passage and is circulated in the case by being supplied again to the supply passage by the supply means. Further, heating / cooling means are provided in the case, and the heat medium can be heated or cooled. Then, the temperature of the battery is adjusted by a heat medium circulating in the case.
ところで、加熱・冷却手段の駆動を開始して間もないときなど、ケース内を循環している熱媒体では、電池に対する温度調節の効率が良くない場合がある。
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱媒体を循環させて電池の温度調節を行う電池用温度調節機構において電池の温度調節を効率よく行うことができる電池用温度調節機構を提供することにある。
By the way, there is a case where the temperature control efficiency for the battery is not good in the heat medium circulating in the case, for example, when the heating / cooling means is just started.
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to efficiently control the temperature of a battery in a battery temperature control mechanism that adjusts the temperature of the battery by circulating a heat medium. The object is to provide a temperature control mechanism for a battery that can be performed.
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、循環機構により循環路に熱媒体を循環させて電池の温度調節を行う電池用温度調節機構であって、前記循環路を循環する熱媒体を加熱又は冷却する温度調節手段と、前記電池と熱交換された後の熱媒体の温度を計測する熱媒体温度計測手段と、前記循環路の外部に存在する外部熱媒体の温度を計測する外部温度計測手段と、前記循環路に設けられ、前記循環路に前記外部熱媒体が導入される導入状態と前記循環路に前記外部熱媒体が導入されない非導入状態とを切り替える切替手段と、を備え、前記電池を加熱する際には、前記外部熱媒体の温度が前記電池と熱交換された後の熱媒体の温度より許容差分高い温度である第１許容温度より高いときには、前記切替手段により前記循環路を導入状態に切り替える一方で、前記外部熱媒体の温度が前記第１許容温度以下のときには、前記切替手段により前記循環路を非導入状態に切り替え、前記電池を冷却する際には、前記外部熱媒体の温度が前記電池と熱交換された後の熱媒体の温度より許容差分低い温度である第２許容温度より低いときには、前記切替手段により前記循環路を導入状態に切り替える一方で、前記外部熱媒体の温度が前記第２許容温度以上のときには、前記切替手段により前記循環路を非導入状態に切り替えることを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a battery temperature adjustment mechanism for adjusting the temperature of a battery by circulating a heat medium in the circulation path by a circulation mechanism, and the heat circulating through the circulation path. Temperature adjusting means for heating or cooling the medium, heat medium temperature measuring means for measuring the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery, and temperature of the external heat medium existing outside the circulation path are measured. An external temperature measuring means; and a switching means provided in the circulation path, for switching between an introduction state in which the external heat medium is introduced into the circulation path and a non-introduction state in which the external heat medium is not introduced into the circulation path. And when the battery is heated, when the temperature of the external heat medium is higher than a first allowable temperature that is higher than the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery, the switching means Guide the circuit On the other hand, when the temperature of the external heat medium is equal to or lower than the first allowable temperature, the circuit is switched to the non-introduced state by the switching means, and when the battery is cooled, When the temperature is lower than the second allowable temperature, which is a temperature that is lower than the temperature of the heat medium after the heat exchange with the battery, the circuit is switched to the introduction state by the switching means, while the external heat medium The gist is to switch the circulation path to the non-introduced state by the switching means when the temperature is equal to or higher than the second allowable temperature.
これによれば、電池を加熱する際には、電池と熱交換された後の熱媒体の温度と外部熱媒体の温度を比べて外部熱媒体の温度が第１許容温度より高いときには外部熱媒体を循環路に導入し、電池と熱交換された後の熱媒体の温度と外部熱媒体の温度を比べて外部熱媒体の温度が第１許容温度以下のときには外部熱媒体を循環路に導入しない。したがって、循環路には、熱媒体よりも温度の高い外部熱媒体が導入されるため、電池に対する加熱効率が向上される。同様に、電池を冷却する際には、電池と熱交換された後の熱媒体の温度と外部熱媒体の温度を比べて、外部熱媒体の温度が第２許容温度より低いときには外部熱媒体を循環路に導入し、電池と熱交換された後の熱媒体の温度と外部熱媒体の温度を比べて外部熱媒体の温度が第２許容温度以上のときには外部熱媒体を循環路に導入しない。したがって、循環路には、電池と熱交換された後の熱媒体の温度以下の外部熱媒体が導入されるため、電池に対する冷却効率が向上される。よって、熱媒体を循環させて電池の温度調節を行う電池用温度調節機構において電池の温度調節を効率よく行うことができる。 According to this, when heating the battery, when the temperature of the external heat medium is higher than the first allowable temperature by comparing the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery and the temperature of the external heat medium, the external heat medium When the temperature of the external heat medium is lower than the first allowable temperature by comparing the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery and the temperature of the external heat medium, the external heat medium is not introduced into the circuit. . Therefore, since an external heat medium having a higher temperature than the heat medium is introduced into the circulation path, the heating efficiency for the battery is improved. Similarly, when cooling the battery, the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery is compared with the temperature of the external heat medium. When the temperature of the external heat medium is lower than the second allowable temperature, the external heat medium is When the temperature of the external heat medium is compared with the temperature of the external heat medium after introduction into the circuit and heat exchange with the battery, the external heat medium is not introduced into the circuit when the temperature of the external heat medium is equal to or higher than the second allowable temperature. Therefore, since the external heat medium below the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery is introduced into the circulation path, the cooling efficiency for the battery is improved. Therefore, it is possible to efficiently adjust the temperature of the battery in the temperature adjusting mechanism for the battery that adjusts the temperature of the battery by circulating the heat medium.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電池用温度調節機構において、前記熱媒体温度計測手段は、熱媒体の流通方向において前記電池の下流側に設けられていることを要旨とする。 The invention according to claim 2 is the battery temperature control mechanism according to claim 1, wherein the heat medium temperature measuring means is provided on the downstream side of the battery in the flow direction of the heat medium. To do.
これによれば、熱媒体温度計測手段は、電池の下流側に設けられるので、電池と熱交換された後の熱媒体の温度を適切に計測することができる。このため、外部熱媒体を導入するか否かを適切に決定することができる。 According to this, since the heat medium temperature measuring means is provided on the downstream side of the battery, the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery can be appropriately measured. For this reason, it can be determined appropriately whether to introduce an external heat medium.
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の電池用温度調節機構において、前記電池は循環路と接続される流入部及び流出部が形成されたケースに収容され、前記熱媒体温度計測手段は、熱媒体の流通方向において最も下流側に設けられる電池から前記ケースの流出部までの区間に設けられることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the battery temperature control mechanism according to the first or second aspect, the battery is accommodated in a case in which an inflow portion and an outflow portion connected to a circulation path are formed. The gist of the heat medium temperature measurement means is that it is provided in a section from the battery provided on the most downstream side in the flow direction of the heat medium to the outflow portion of the case.
これによれば、熱媒体温度計測手段は、電池が収容されるケースの流出部に設けられるため、電池と熱交換された直後の熱媒体の温度を計測することができる。このため、外部熱媒体を導入するか否かをより適切に決定することができる。 According to this, since the heat medium temperature measuring means is provided at the outflow portion of the case in which the battery is accommodated, it can measure the temperature of the heat medium immediately after the heat exchange with the battery. For this reason, it can be determined more appropriately whether an external heat medium is introduced.
本発明によれば、熱媒体を循環させて電池の温度調節を行う電池用温度調節機構において電池の温度調節を効率よく行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the temperature control of a battery can be efficiently performed in the temperature control mechanism for batteries which circulates a heat medium and adjusts the temperature of a battery.
以下、本発明を具体化した一実施形態について図１〜図３にしたがって説明する。
図１に示すように、本実施形態の電池モジュール１は、ＰＨＶ(Plug in Hybrid Vehicle)などの、図示しない車両に搭載されている。電池モジュール１は、ケース１１に収容された複数の電池１２に、電池用温度調節機構２を設けることにより構成されている。電池１２には、電池１２の温度を計測する電池温度センサ１３が設けられている。本実施形態の電池用温度調節機構２は、ケース１１内に熱媒体を循環させて電池１２の温度調節を行う電池用温度調節機構である。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the battery module 1 of this embodiment is mounted on a vehicle (not shown) such as a PHV (Plug in Hybrid Vehicle). The battery module 1 is configured by providing a battery temperature adjustment mechanism 2 to a plurality of batteries 12 housed in a case 11. The battery 12 is provided with a battery temperature sensor 13 that measures the temperature of the battery 12. The battery temperature adjustment mechanism 2 of this embodiment is a battery temperature adjustment mechanism that adjusts the temperature of the battery 12 by circulating a heat medium in the case 11.
ケース１１には、ケース１１内に熱媒体を流入させるための流入部１１ａ及びケース１１内に流入した熱媒体をケース１１外に排出させるための流出部１１ｂが設けられている。流入部１１ａ及び流出部１１ｂは、ダクトやパイプなどからなる流通路２０により接続されている。これにより、ケース１１と流通路２０とから熱媒体が循環する循環路が形成されている。流通路２０には、循環路に熱媒体を循環させるための循環機構としての送風機２１が設けられている。 The case 11 is provided with an inflow portion 11 a for allowing the heat medium to flow into the case 11 and an outflow portion 11 b for discharging the heat medium flowing into the case 11 out of the case 11. The inflow part 11a and the outflow part 11b are connected by the flow path 20 which consists of a duct, a pipe, etc. Thus, a circulation path through which the heat medium circulates from the case 11 and the flow path 20 is formed. The flow passage 20 is provided with a blower 21 as a circulation mechanism for circulating the heat medium in the circulation path.
また、流通路２０には、流通路２０を循環する熱媒体を加熱又は冷却する温度調節手段としての温度調節ユニット２２が設けられている。温度調節ユニット２２は、送風機２１の送風方向、すなわち、熱媒体の流通方向において送風機２１よりも下流側で、かつ、電池１２よりも上流側に設けられている。温度調節ユニット２２は、図示しないペルチェ素子から構成されている。 The flow passage 20 is provided with a temperature adjustment unit 22 as temperature adjustment means for heating or cooling the heat medium circulating in the flow passage 20. The temperature adjustment unit 22 is provided downstream of the blower 21 and upstream of the battery 12 in the blowing direction of the blower 21, that is, in the flow direction of the heat medium. The temperature adjustment unit 22 is composed of a Peltier element (not shown).
また、熱媒体の流通方向において電池１２よりも下流側には、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度を計測する熱媒体温度計測手段としての熱媒体温度センサ２３が設けられている。より詳細には、熱媒体温度センサ２３は、流出部１１ｂに設けられている。 Further, a heat medium temperature sensor 23 as a heat medium temperature measuring means for measuring the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12 is provided downstream of the battery 12 in the flow direction of the heat medium. . More specifically, the heat medium temperature sensor 23 is provided in the outflow portion 11b.
流通路２０において、熱媒体の流通方向における熱媒体温度センサ２３よりも下流側、かつ、送風機２１よりも上流側には、流通路２０に外部熱媒体としての外気を導入するための導入口２０ａが形成されている。導入口２０ａには、循環路の外部から供給される外気を流通路２０に導入するための導入路３０が設けられている。導入路３０には、外部温度計測手段としての外気温度センサ３１が設けられている。そして、導入口２０ａには、流通路２０と導入路３０との連通状態を切り替える切替手段としての切替弁２４が設けられている。切替弁２４は、導入口２０ａの閉鎖（図１に示す状態）と、導入口２０ａの開放（図２に示す状態）を切り替えることができる。そして、図１に示すように、導入口２０ａが閉鎖されている場合には、流通路２０は、導入路３０からの外気が流通路２０に導入されない非導入状態とされる。一方、図２に示すように、導入口２０ａが開放されている場合には、流通路２０は、導入路３０からの外気が流通路２０に導入される導入状態とされる。したがって、切替弁２４は、流通路２０の導入状態と非導入状態を切り替えているといえる。なお、外気とは、循環路外の空気のみを示すものではなく、循環路の外部に設けられた供給源から供給される気体状の熱媒体も外気に含まれる。すなわち、循環路の外部に存在する熱媒体であればよい。 In the flow passage 20, on the downstream side of the heat medium temperature sensor 23 in the flow direction of the heat medium and on the upstream side of the blower 21, an introduction port 20 a for introducing outside air as an external heat medium into the flow passage 20. Is formed. The introduction port 20 a is provided with an introduction path 30 for introducing outside air supplied from outside the circulation path into the flow path 20. The introduction path 30 is provided with an outside air temperature sensor 31 as external temperature measuring means. The introduction port 20a is provided with a switching valve 24 as switching means for switching the communication state between the flow passage 20 and the introduction passage 30. The switching valve 24 can switch between closing of the inlet 20a (state shown in FIG. 1) and opening of the inlet 20a (state shown in FIG. 2). As shown in FIG. 1, when the introduction port 20 a is closed, the flow passage 20 is in a non-introduction state in which outside air from the introduction passage 30 is not introduced into the flow passage 20. On the other hand, as shown in FIG. 2, when the introduction port 20 a is open, the flow passage 20 is in an introduction state in which outside air from the introduction passage 30 is introduced into the flow passage 20. Therefore, it can be said that the switching valve 24 switches between the introduction state and the non-introduction state of the flow passage 20. The outside air does not indicate only the air outside the circulation path, and a gaseous heat medium supplied from a supply source provided outside the circulation path is also included in the outside air. That is, any heat medium existing outside the circulation path may be used.
電池温度センサ１３、熱媒体温度センサ２３、外気温度センサ３１は、それぞれ制御装置４０に接続されている。制御装置４０は、熱媒体温度センサ２３の計測結果、熱媒体温度センサ２３、外気温度センサ３１の計測結果を入力する。送風機２１、温度調節ユニット２２及び切替弁２４は、制御装置４０に制御される。 Battery temperature sensor 13, heat medium temperature sensor 23, and outside air temperature sensor 31 are each connected to control device 40. The control device 40 inputs measurement results of the heat medium temperature sensor 23, measurement results of the heat medium temperature sensor 23, and the outside air temperature sensor 31. The blower 21, the temperature adjustment unit 22, and the switching valve 24 are controlled by the control device 40.
次に、本実施形態の電池用温度調節機構２の作用について説明する。
図３に示すように、制御装置４０は、電池モジュール１が駆動されると、電池１２の温度を計測し（ステップＳ１０）、ステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０において、制御装置４０は、ステップＳ１０において計測された電池１２の温度から電池１２の温度調節が必要か否かを判定する。具体的にいえば、制御装置４０は、電池温度センサ１３により計測された電池１２の温度が予め設定された一定範囲内の温度か否かを判断し、一定範囲内の温度であれば温度調節は不要と判定し、一定範囲内の温度でなければ温度調節が必要と判定する。この一定範囲の温度は、電池１２を適切に放電することのできる温度の範囲であり、制御装置４０は、電池１２の温度が上限より高ければ電池１２の冷却が必要であり、電池１２の温度が下限より低ければ電池１２の加熱が必要と判定する。ステップＳ２０の判定結果が否定の場合、制御装置４０はステップＳ１０からの処理を繰り返す。一方、ステップＳ２０の判定結果が肯定の場合、制御装置４０はステップＳ３０に移行する。
Next, the operation of the battery temperature adjustment mechanism 2 of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 3, when the battery module 1 is driven, the control device 40 measures the temperature of the battery 12 (step S10), and proceeds to step S20. In step S20, the control device 40 determines whether or not temperature adjustment of the battery 12 is necessary from the temperature of the battery 12 measured in step S10. Specifically, the control device 40 determines whether or not the temperature of the battery 12 measured by the battery temperature sensor 13 is within a predetermined range, and if the temperature is within the predetermined range, the temperature adjustment is performed. Is determined to be unnecessary, and if the temperature is not within a certain range, it is determined that temperature adjustment is necessary. The temperature in the certain range is a temperature range in which the battery 12 can be appropriately discharged. The control device 40 needs to cool the battery 12 if the temperature of the battery 12 is higher than the upper limit. Is lower than the lower limit, it is determined that the battery 12 needs to be heated. When the determination result of step S20 is negative, the control device 40 repeats the process from step S10. On the other hand, when the determination result of step S20 is affirmative, the control device 40 proceeds to step S30.
ステップＳ３０において、制御装置４０は、外気温度センサ３１により外気の温度を計測するとともに、熱媒体温度センサ２３により電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度を計測し、ステップＳ４０に移行する。ステップＳ４０において、制御装置４０は、ステップＳ３０で計測した外気の温度と電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度を比較して、流通路２０に外気を導入するか否かを判定する。具体的にいえば、電池１２を加熱する際には、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度と比べて外気の温度が電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度より許容差分高い温度である第１許容温度より高いときには、外気を導入する。一方、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度と比べて外気の温度が第１許容温度以下のときには、外気を導入しない。具体的にいえば、許容差が０度の場合には、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度と比べて外気の温度が高いときに外気が導入され、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度が外気の温度以下のときに外気が導入されない。許容差は、電池１２の温度や、切替弁２４を駆動させることによる消費電力などの条件から定められる。例えば、外気の温度が電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度より高い場合であっても、外気を導入したとしても電池１２の加熱にほとんど影響を与えないような場合には、切替弁２４を駆動させることによる消費電力を抑制することを目的として、許容差を０度以上に設定することもできる。許容差は、０度未満に設定することはできない。許容差を０度未満に設定する場合、流通路２０には、電池１２と熱交換された後の熱媒体よりも温度の低い外気が流入し、加熱効率が低下する。このため、許容差は０度以上に設定される。 In step S30, the control device 40 measures the temperature of the outside air with the outside air temperature sensor 31, measures the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12 is performed with the heat medium temperature sensor 23, and proceeds to step S40. . In step S <b> 40, the control device 40 compares the temperature of the outside air measured in step S <b> 30 with the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12 and determines whether or not to introduce the outside air into the flow passage 20. . Specifically, when the battery 12 is heated, the temperature of the outside air is more allowable than the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12 compared to the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12. When the difference is higher than the first allowable temperature, which is a high temperature, outside air is introduced. On the other hand, when the temperature of the outside air is equal to or lower than the first allowable temperature compared to the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12, the outside air is not introduced. Specifically, when the tolerance is 0 degree, the outside air is introduced when the temperature of the outside air is higher than the temperature of the heat medium after the heat exchange with the battery 12, and the heat exchange with the battery 12 is performed. After that, the outside air is not introduced when the temperature of the heat medium is equal to or lower than the outside air temperature. The tolerance is determined from conditions such as the temperature of the battery 12 and power consumption by driving the switching valve 24. For example, even when the temperature of the outside air is higher than the temperature of the heat medium after the heat exchange with the battery 12, even if the outside air is introduced, the heating of the battery 12 is hardly affected. For the purpose of suppressing power consumption caused by driving the valve 24, the tolerance can be set to 0 degree or more. The tolerance cannot be set below 0 degrees. When the tolerance is set to less than 0 degrees, outside air having a temperature lower than that of the heat medium after heat exchange with the battery 12 flows into the flow path 20, and heating efficiency is reduced. For this reason, the tolerance is set to 0 degree or more.
また、電池１２を冷却する際には、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度と比べて外気の温度が電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度より許容差分低い温度である第２許容温度より低いときには、外気を導入する。一方、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度と比べて外気の温度が第２許容温度以上のときには、外気を導入しない。具体的にいえば、許容差が０度の場合には、外気の温度が電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度以下のときに外気が導入され、外気の温度が電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度よりも高いときに外気が導入されない。電池１２を冷却する際の許容差についても、電池１２を加熱する際の許容差と同様に、電池１２の温度や、切替弁２４を駆動させることによる消費電力などの条件から定められる。許容差は、電池１２の冷却効率を低下させない範囲内で適宜変更することができる。そして、ステップＳ４０の判定結果が肯定の場合、制御装置４０はステップＳ５０に移行する。一方、ステップＳ４０の判定結果が否定の場合、制御装置４０はステップＳ８０に移行する。 Further, when cooling the battery 12, the temperature of the outside air is lower by an allowable difference than the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12 compared to the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12. When the temperature is lower than a certain second allowable temperature, outside air is introduced. On the other hand, when the temperature of the outside air is equal to or higher than the second allowable temperature compared to the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12, the outside air is not introduced. Specifically, when the tolerance is 0 degree, the outside air is introduced when the temperature of the outside air is equal to or lower than the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12, and the temperature of the outside air is Outside air is not introduced when the temperature of the heat medium after the replacement is higher. The tolerance for cooling the battery 12 is also determined from conditions such as the temperature of the battery 12 and the power consumption by driving the switching valve 24, as in the tolerance for heating the battery 12. The tolerance can be appropriately changed within a range in which the cooling efficiency of the battery 12 is not lowered. And when the determination result of step S40 is affirmative, the control apparatus 40 transfers to step S50. On the other hand, when the determination result of step S40 is negative, the control device 40 proceeds to step S80.
ステップＳ５０において、制御装置４０は、切替弁２４を切り替えることにより、流通路２０を導入状態にする。すなわち、制御装置４０は、電池１２を加熱する際には、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度と外気の温度を比べて外気の温度が第１許容温度より高いときには流通路２０を導入状態にする。また、制御装置４０は、電池１２を冷却する際には、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度と外気の温度を比べて、外気の温度が第２許容温度より低いときには流通路２０を導入状態にする。これにより、流通路２０には外気が導入される。そして、制御装置４０はステップＳ６０に移行する。 In step S50, the control device 40 switches the switching valve 24 to bring the flow passage 20 into the introduction state. That is, when heating the battery 12, the control device 40 compares the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12 and the temperature of the outside air, and when the temperature of the outside air is higher than the first allowable temperature, the flow path 20. To the installed state. Further, when cooling the battery 12, the control device 40 compares the temperature of the heat medium after the heat exchange with the battery 12 and the temperature of the outside air, and when the temperature of the outside air is lower than the second allowable temperature, the flow path 20 is brought into the introduction state. Thereby, outside air is introduced into the flow passage 20. And the control apparatus 40 transfers to step S60.
ステップＳ６０において、制御装置４０は、温度調節ユニット２２を駆動することにより、流通路２０内の熱媒体の温度調節を行い、ステップＳ７０に移行する。具体的にいえば、制御装置４０は、電池１２を加熱する際には、温度調節ユニット２２が熱媒体を加熱するように温度調節ユニット２２の制御を行い、電池１２を冷却する際には、温度調節ユニット２２が熱媒体を冷却するように温度調節ユニット２２の制御を行う。 In step S60, the control device 40 drives the temperature adjustment unit 22 to adjust the temperature of the heat medium in the flow passage 20, and proceeds to step S70. Specifically, the control device 40 controls the temperature adjustment unit 22 so that the temperature adjustment unit 22 heats the heat medium when heating the battery 12, and when cooling the battery 12, The temperature control unit 22 is controlled so that the temperature control unit 22 cools the heat medium.
ステップＳ７０において、制御装置４０は、送風機２１を駆動する。送風機２１が駆動されることにより、流通路２０及びケース１１内を熱媒体が循環する。そして、この循環する熱媒体により電池１２の温度調節が行われる。またステップＳ８０において、制御装置４０は、切替弁２４を切り替えることにより、流通路２０を非導入状態にする。すなわち、制御装置４０は、電池１２を加熱する際には、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度と外気の温度を比べて外気の温度が第１許容温度以下のときには流通路２０を非導入状態にする。また、制御装置４０は、電池１２を冷却する際には、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度と外気の温度を比べて外気の温度が第２許容温度以上のときには流通路２０を非導入状態にする。そして、制御装置４０は、ステップＳ６０に移行する。 In step S <b> 70, the control device 40 drives the blower 21. When the blower 21 is driven, the heat medium circulates in the flow path 20 and the case 11. The temperature of the battery 12 is adjusted by the circulating heat medium. In step S80, the control device 40 switches the switching valve 24 to bring the flow passage 20 into a non-introduction state. That is, when heating the battery 12, the control device 40 compares the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12 and the temperature of the outside air, and when the temperature of the outside air is equal to or lower than the first allowable temperature, the flow path 20. Is not installed. Further, when cooling the battery 12, the control device 40 compares the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12 and the temperature of the outside air, and when the temperature of the outside air is equal to or higher than the second allowable temperature, the flow path 20. Is not installed. And the control apparatus 40 transfers to step S60.
なお、制御装置４０は、電池１２の温度を監視しており、電池１２の温度調節が不要になると、温度調節ユニット２２、送風機２１を停止する。
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
In addition, the control apparatus 40 is monitoring the temperature of the battery 12, and when the temperature adjustment of the battery 12 becomes unnecessary, the temperature adjustment unit 22 and the air blower 21 will be stopped.
Therefore, according to the above embodiment, the following effects can be obtained.
（１）制御装置４０は、電池１２を加熱する際には、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度と外気の温度を比べて外気の温度が第１許容温度より高いときには流通路２０を導入状態にする。一方、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度と外気の温度を比べて外気の温度が第１許容温度以下のときには流通路２０を非導入状態にする。したがって、流通路２０には、熱媒体よりも温度の高い外気が導入されるため、電池１２に対する加熱効率が向上される。同様に、電池１２を冷却する際には、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度と外気の温度を比べて、外気の温度が第２許容温度以下のときには流通路２０を導入状態にする。一方、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度と外気の温度を比べて外気の温度が第２許容温度より高いときには流通路２０を非導入状態にする。したがって、流通路２０には、電池１２と熱交換された後の熱媒体の温度以下の外気が導入されるため、電池１２に対する冷却効率が向上される。よって、熱媒体を循環させて電池１２の温度調節を行う電池用温度調節機構において電池１２の温度調節を効率よく行うことができ、電池１２の長寿命化が図られる。 (1) When heating the battery 12, the control device 40 compares the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12 and the temperature of the outside air, and when the temperature of the outside air is higher than the first allowable temperature, the flow path 20 is brought into the introduction state. On the other hand, the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12 is compared with the temperature of the outside air. Therefore, since the outside air having a temperature higher than that of the heat medium is introduced into the flow passage 20, the heating efficiency for the battery 12 is improved. Similarly, when the battery 12 is cooled, the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12 is compared with the temperature of the outside air. When the temperature of the outside air is equal to or lower than the second allowable temperature, the flow passage 20 is introduced. To. On the other hand, the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12 is compared with the temperature of the outside air, and when the temperature of the outside air is higher than the second allowable temperature, the flow passage 20 is brought into a non-introduction state. Therefore, since the outside air below the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery 12 is introduced into the flow path 20, the cooling efficiency for the battery 12 is improved. Therefore, in the battery temperature adjustment mechanism that adjusts the temperature of the battery 12 by circulating the heat medium, the temperature of the battery 12 can be adjusted efficiently, and the life of the battery 12 can be extended.
（２）外気の温度と電池１２と熱交換された後の熱媒体を比べるときに、許容差を設けている。このため、様々な条件に応じて外気を導入するか否かを決定することができる。
（３）熱媒体温度センサ２３は、ケース１１の流出部１１ｂに設けられている。このため、熱媒体温度センサ２３は、電池１２と熱交換した直後の熱媒体の温度を計測することができる、このため、電池１２と熱交換した後の熱媒体の温度を適切に計測することができ、より適切に外気を導入するか否かの判定を行うことができる。
(2) A tolerance is provided when comparing the temperature of the outside air and the heat medium after heat exchange with the battery 12. For this reason, it can be determined whether external air is introduced according to various conditions.
(3) The heat medium temperature sensor 23 is provided in the outflow portion 11 b of the case 11. For this reason, the heat medium temperature sensor 23 can measure the temperature of the heat medium immediately after exchanging heat with the battery 12. For this reason, appropriately measure the temperature of the heat medium after exchanging heat with the battery 12. It is possible to determine whether to introduce the outside air more appropriately.
（４）車両に本実施形態における電池モジュール１を搭載している。電池１２の温度は適切な温度に維持されるため、電池１２の温度上昇に伴う電池１２の出力制限が抑制される。このため、車両走行時に電池１２に出力制限がかかることが抑制される。 (4) The battery module 1 according to this embodiment is mounted on a vehicle. Since the temperature of the battery 12 is maintained at an appropriate temperature, the output limit of the battery 12 accompanying the temperature rise of the battery 12 is suppressed. For this reason, it is suppressed that the output restriction | limiting is applied to the battery 12 at the time of vehicle travel.
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、熱媒体温度センサ２３が設けられる位置は、熱媒体の流通方向において電池１２よりも下流側で、かつ、導入口２０ａよりも上流側の区間内で変更してもよい。特に、熱媒体の流通方向において最も下流側に設けられる電池１２からケース１１の流出部１１ｂまでの区間内に熱媒体温度センサ２３を設けることにより、電池１２と熱交換された直後の熱媒体の温度を計測することができるため、より適切に外気を導入するか否かの判定を行うことができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, the position where the heat medium temperature sensor 23 is provided may be changed in a section downstream of the battery 12 and upstream of the inlet 20a in the heat medium flow direction. In particular, by providing the heat medium temperature sensor 23 in the section from the battery 12 provided on the most downstream side in the flow direction of the heat medium to the outflow portion 11b of the case 11, the heat medium immediately after heat exchange with the battery 12 is performed. Since the temperature can be measured, it can be determined whether or not the outside air is introduced more appropriately.
○ 実施形態において、熱媒体温度センサ２３をケース１１内に設けてもよい。
○ 実施形態において、循環路を流通する熱媒体及び外部熱媒体として、液体状の熱媒体を用いてもよい。この場合、循環機構としてポンプが用いられる。
In the embodiment, the heat medium temperature sensor 23 may be provided in the case 11.
In the embodiment, a liquid heat medium may be used as the heat medium flowing through the circulation path and the external heat medium. In this case, a pump is used as the circulation mechanism.
○ 実施形態において、温度調節ユニット２２として、例えば、コンプレッサにより熱媒体を冷却するものや、ヒータにより熱媒体を加熱するものなどを用いてもよい。
○ 実施形態において、循環路を流通する熱媒体、あるいは外気のみにより電池１２の温度調節を行えることができる場合、温度調節ユニット２２を駆動せずに循環路を流通する熱媒体、あるいは外気を循環路に流通させて電池１２の温度調節を行ってもよい。
In the embodiment, for example, a unit that cools the heat medium with a compressor or a unit that heats the heat medium with a heater may be used as the temperature adjustment unit 22.
In the embodiment, when the temperature of the battery 12 can be adjusted only by the heat medium flowing through the circulation path or the outside air, the heat medium flowing through the circulation path or the outside air is circulated without driving the temperature adjustment unit 22. The temperature of the battery 12 may be adjusted by circulating it through the road.
○ 実施形態において切替手段として、絞りを用いてもよい。
○ 実施形態において、許容差は循環路を流通する熱媒体の温度調節効率を下げない範囲内で変更してもよい。
In the embodiment, a diaphragm may be used as the switching unit.
In the embodiment, the tolerance may be changed within a range in which the temperature adjustment efficiency of the heat medium flowing through the circulation path is not lowered.
○ 実施形態において、ステップＳ５０〜ステップＳ７０の処理を同時に行ってもよい。
○ 実施形態において、ステップＳ８０〜ステップＳ７０の処理を同時に行ってもよい。
In the embodiment, the processing from step S50 to step S70 may be performed simultaneously.
In the embodiment, the processing from step S80 to step S70 may be performed simultaneously.
○ 実施形態において、ステップＳ５０〜ステップＳ７０の処理の順番を変更してもよい。
○ 実施形態において、ステップＳ８０〜ステップＳ７０の処理の順番を変更してもよい。
In the embodiment, the processing order of Step S50 to Step S70 may be changed.
In the embodiment, the processing order of Step S80 to Step S70 may be changed.
○ 実施形態において、ステップＳ３０〜ステップＳ５０の処理の順番を変更してもよい。 In the embodiment, the processing order of Step S30 to Step S50 may be changed.
２…電池用温度調節機構、１１…ケース、１１ａ…流入部、１１ｂ…流出部、１２…電池、２０…流通路、２１…送風機、２２…温度調節ユニット、２３…熱媒体温度センサ、２４…切替弁、３１…外気温度センサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Battery temperature control mechanism, 11 ... Case, 11a ... Inflow part, 11b ... Outflow part, 12 ... Battery, 20 ... Flow path, 21 ... Blower, 22 ... Temperature control unit, 23 ... Heat medium temperature sensor, 24 ... A switching valve, 31 ... an outside air temperature sensor.
Claims (3)
前記循環路を循環する熱媒体を加熱又は冷却する温度調節手段と、
前記電池と熱交換された後の熱媒体の温度を計測する熱媒体温度計測手段と、
前記循環路の外部に存在する外部熱媒体の温度を計測する外部温度計測手段と、
前記循環路に設けられ、前記循環路に前記外部熱媒体が導入される導入状態と前記循環路に前記外部熱媒体が導入されない非導入状態とを切り替える切替手段と、を備え、
前記電池を加熱する際には、前記外部熱媒体の温度が前記電池と熱交換された後の熱媒体の温度より許容差分高い温度である第１許容温度より高いときには、前記切替手段により前記循環路を導入状態に切り替える一方で、前記外部熱媒体の温度が前記第１許容温度以下のときには、前記切替手段により前記循環路を非導入状態に切り替え、
前記電池を冷却する際には、前記外部熱媒体の温度が前記電池と熱交換された後の熱媒体の温度より許容差分低い温度である第２許容温度より低いときには、前記切替手段により前記循環路を導入状態に切り替える一方で、前記外部熱媒体の温度が前記第２許容温度以上のときには、前記切替手段により前記循環路を非導入状態に切り替えることを特徴とする電池用温度調節機構。 A temperature control mechanism for a battery that adjusts the temperature of the battery by circulating a heat medium in a circulation path by a circulation mechanism,
Temperature adjusting means for heating or cooling the heat medium circulating in the circulation path;
A heat medium temperature measuring means for measuring the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery;
An external temperature measuring means for measuring the temperature of the external heat medium existing outside the circulation path;
Switching means provided in the circulation path and switching between an introduction state in which the external heat medium is introduced into the circulation path and a non-introduction state in which the external heat medium is not introduced into the circulation path;
When heating the battery, when the temperature of the external heat medium is higher than a first allowable temperature that is higher than the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery, the switching means causes the circulation. While switching the path to the introduction state, when the temperature of the external heat medium is equal to or lower than the first allowable temperature, the switching means switches the circulation path to the non-introduction state,
When the battery is cooled, when the temperature of the external heat medium is lower than a second allowable temperature which is a temperature lower than the temperature of the heat medium after heat exchange with the battery, the switching means causes the circulation. A battery temperature adjustment mechanism, wherein the circuit is switched to the introduction state while the circuit is switched to the non-introduction state by the switching means when the temperature of the external heat medium is equal to or higher than the second allowable temperature.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011270408A JP2013122844A (en) | 2011-12-09 | 2011-12-09 | Battery temperature control mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011270408A JP2013122844A (en) | 2011-12-09 | 2011-12-09 | Battery temperature control mechanism |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013122844A true JP2013122844A (en) | 2013-06-20 |
Family
ID=48774702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011270408A Pending JP2013122844A (en) | 2011-12-09 | 2011-12-09 | Battery temperature control mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013122844A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015015151A (en) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | 株式会社デンソー | Battery temperature control device |
| WO2015141057A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | カルソニックカンセイ株式会社 | Temperature control device and control method therefor |
| JP2015222701A (en) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | 株式会社デンソー | Battery pack |
| JP2016018637A (en) * | 2014-07-07 | 2016-02-01 | 三菱自動車工業株式会社 | Temperature control device of battery |
| CZ305849B6 (en) * | 2015-05-20 | 2016-04-06 | Jaroslav PolĂvka | Lithium cell battery |
| CN107819168A (en) * | 2017-10-10 | 2018-03-20 | 南京金龙新能源汽车研究院有限公司 | A kind of battery thermal management method based on the control of heat exchanging fluid flow |
| JP2020135957A (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-31 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage system |
| CN113056155A (en) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | 奥动新能源汽车科技有限公司 | External heat exchange circulation control method for battery replacement station |
| JP2021168247A (en) * | 2020-04-10 | 2021-10-21 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | Temperature adjustment device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006054150A (en) * | 2004-08-16 | 2006-02-23 | Sanyo Electric Co Ltd | Power supply device for vehicle |
| JP2011178270A (en) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Denso Corp | Battery temperature adjusting device |
-
2011
- 2011-12-09 JP JP2011270408A patent/JP2013122844A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006054150A (en) * | 2004-08-16 | 2006-02-23 | Sanyo Electric Co Ltd | Power supply device for vehicle |
| JP2011178270A (en) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Denso Corp | Battery temperature adjusting device |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015015151A (en) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | 株式会社デンソー | Battery temperature control device |
| WO2015141057A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | カルソニックカンセイ株式会社 | Temperature control device and control method therefor |
| US10978756B2 (en) | 2014-05-23 | 2021-04-13 | Denso Corporation | Battery pack |
| JP2015222701A (en) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | 株式会社デンソー | Battery pack |
| JP2016018637A (en) * | 2014-07-07 | 2016-02-01 | 三菱自動車工業株式会社 | Temperature control device of battery |
| CZ305849B6 (en) * | 2015-05-20 | 2016-04-06 | Jaroslav PolĂvka | Lithium cell battery |
| CN107819168A (en) * | 2017-10-10 | 2018-03-20 | 南京金龙新能源汽车研究院有限公司 | A kind of battery thermal management method based on the control of heat exchanging fluid flow |
| JP2020135957A (en) * | 2019-02-14 | 2020-08-31 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage system |
| JP7225885B2 (en) | 2019-02-14 | 2023-02-21 | 株式会社豊田自動織機 | storage system |
| CN113056155A (en) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | 奥动新能源汽车科技有限公司 | External heat exchange circulation control method for battery replacement station |
| CN113056155B (en) * | 2019-12-26 | 2024-05-31 | 奥动新能源汽车科技有限公司 | External heat exchange circulation control method for power exchange station |
| JP2021168247A (en) * | 2020-04-10 | 2021-10-21 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | Temperature adjustment device |
| JP7290598B2 (en) | 2020-04-10 | 2023-06-13 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | temperature controller |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2013122844A (en) | Battery temperature control mechanism | |
| US10094587B2 (en) | Heat-exchange ventilation device | |
| JP5387129B2 (en) | Battery temperature control device | |
| JP6358425B2 (en) | In-vehicle battery temperature control device | |
| KR20120087090A (en) | Battery and motor vehicle with the same | |
| KR20130079763A (en) | Battery cooling apparatus and operation method thereof | |
| JP2013175296A (en) | Temperature adjustment mechanism for battery | |
| JP2017105290A (en) | Temperature control device of battery for driving | |
| CN109599628A (en) | The temperature control method and humidity control system of on-vehicle battery | |
| JP2011189864A (en) | Device for adjusting refrigerant circuit | |
| JP2010092722A (en) | Battery temperature conditioning device | |
| JP2014227043A (en) | Vehicle air conditioning system controller | |
| JP2016018637A (en) | Temperature control device of battery | |
| JP6093434B2 (en) | Method of operating fuel cell stack and fuel cell system for fuel cell system | |
| JP2012081932A (en) | Driving-battery temperature adjustment system | |
| CN109599635A (en) | The temperature control method and humidity control system of on-vehicle battery | |
| JP2013026116A (en) | System and method for controlling battery temperature | |
| JP2014026814A (en) | Power supply temperature adjusting device | |
| KR20230172440A (en) | Method and apparatus for controlling temperature of battery pack | |
| JP2013125646A (en) | Temperature adjusting system for battery, and vehicle | |
| WO2015141057A1 (en) | Temperature control device and control method therefor | |
| JP2013098082A (en) | Temperature control mechanism for battery | |
| JP2013084475A (en) | Temperature control mechanism for battery | |
| JP2013098081A (en) | Battery temperature control system | |
| KR101262461B1 (en) | Cooling Apparatus for Battery System of Vehicle and Control Method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140305 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150203 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150602 |