JP2014093208A - Battery temperature adjusting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリパックケースに収容されたバッテリスタックの温度調整を行うバッテリ温調装置に関する。 The present invention relates to a battery temperature control device that adjusts the temperature of a battery stack housed in a battery pack case.
従来、空冷式のバッテリ冷却装置において、冷却ユニットから送られた冷風をバッテリ上方に設置されたメイン送風路とサブ送風路によりバッテリに吹き付ける構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an air-cooled battery cooling device, a structure is known in which cool air sent from a cooling unit is blown to a battery by a main air passage and a sub air passage installed above the battery (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来のバッテリ冷却装置にあっては、サブ冷却送風路がバッテリ間に対応する位置に設けられているが、メイン通風路の組み付け誤差等によりバッテリ間に臨み得ない場合がある。このため、組み付け誤差等の発生によりバッテリ間に正しく冷却風を送ることができないと、温調性能が落ちてしまう、という問題があった。 However, in the conventional battery cooling device, the sub cooling air passage is provided at a position corresponding to the space between the batteries. For this reason, there has been a problem in that the temperature control performance is deteriorated if the cooling air cannot be correctly sent between the batteries due to the occurrence of an assembly error or the like.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、吹き出し開口部と隙間通路との間で位置ズレが発生しても、効率よく均一な温調性能を確保するバッテリ温調装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and provides a battery temperature control device that ensures efficient and uniform temperature control performance even if a positional deviation occurs between a blowout opening and a gap passage. For the purpose.
上記目的を達成するため、本発明のバッテリ温調装置は、バッテリパックケース内に収納した複数のバッテリスタックと、前記バッテリパックケース内を循環する温調風を作り出す温調ユニットと、前記温調ユニットに一端部が接続され、前記複数のバッテリスタックに近接して配置された配風ダクトと、を備える。
このバッテリ温調装置において、前記配風ダクトには、隣接するスタックの隙間通路に温調風を吹き出す吹き出し開口部を有する。
前記吹き出し開口部と前記隙間通路との間に、少なくとも前記配風ダクトの前記温調ユニットへの接続方向の前記吹き出し開口部の開口長さよりも長い導入口長さを有し、温調風の吹き出し方向に行くに従い開口面積が絞られる導入部材を設けた。
In order to achieve the above object, a battery temperature control device of the present invention includes a plurality of battery stacks housed in a battery pack case, a temperature control unit that generates temperature control air circulating in the battery pack case, and the temperature control device. One end of the unit is connected to the unit, and the air distribution duct is disposed adjacent to the plurality of battery stacks.
In this battery temperature control device, the air distribution duct has a blowout opening for blowing temperature control air into the gap passages of adjacent stacks.
Between the blowing opening and the gap passage, the inlet has a length that is at least longer than the opening length of the blowing opening in the direction of connection of the air distribution duct to the temperature control unit. An introduction member whose aperture area is reduced as it goes in the blowing direction is provided.
このように、吹き出し開口部と隙間通路との間に、ダクト接続方向の吹き出し開口部の開口長さよりも長い導入口長さを有する導入部材を設けたため、配風ダクトの製造バラツキや組み付け誤差等があっても吹き出し開口部と隙間通路の位置ズレが吸収される。
そして、導入部材は、温調風の吹き出し方向に行くに従い開口面積が絞られる形状としているため、吹き出し開口部から吹き出される温調風が、導入部材を介して隙間通路に導入され、熱交換のための温調風を確実に隙間通路に沿って流すことができる。
この結果、吹き出し開口部と隙間通路との間で位置ズレが発生しても、効率よく均一な温調性能を確保することができる。
As described above, since the introduction member having an introduction port length longer than the opening length of the blowout opening portion in the duct connection direction is provided between the blowout opening portion and the gap passage, manufacturing variation of the air distribution duct, assembly error, etc. Even if there is, the positional deviation between the blowing opening and the gap passage is absorbed.
Since the introduction member has a shape in which the opening area is reduced as it goes in the blowing direction of the temperature-controlled air, the temperature-controlled air blown from the blow-off opening is introduced into the gap passage through the introduction member, and heat exchange It is possible to reliably flow the temperature-controlled air along the gap passage.
As a result, even if a positional deviation occurs between the blowout opening and the gap passage, it is possible to efficiently ensure uniform temperature control performance.
以下、本発明のバッテリ温調装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing the battery temperature control device of the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
実施例１のバッテリ温調装置における構成を、「バッテリパックBPの車載構成」、「バッテリパックBPの全体詳細構成」、「パックケース内部空間の領域区分構成」、「バッテリ温調装置の詳細構成」に分けて説明する。
First, the configuration will be described.
The configuration of the battery temperature control apparatus of the first embodiment is described as “in-vehicle configuration of battery pack BP”, “overall detailed configuration of battery pack BP”, “region division configuration of pack case internal space”, “detailed configuration of battery temperature control device” It is divided and explained.
［バッテリパックBPの車載構成］
図１及び図２は、実施例１のバッテリ温調装置を採用したバッテリパックBPが搭載された電気自動車を示す。以下、図１及び図２に基づき、バッテリパックBPの車載構成を説明する。
[In-vehicle configuration of battery pack BP]
1 and 2 show an electric vehicle equipped with a battery pack BP that employs the battery temperature control device of the first embodiment. Hereinafter, the in-vehicle configuration of the battery pack BP will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
前記バッテリパックBPは、図１に示すように、フロアパネル１００の下部である床下のホイールベース中央部位置に配置される。フロアパネル１００は、モータルーム１０１と車室１０２を画成するダッシュパネル１０４との接続位置から車両後端位置まで設けられ、車両前方から車両後方までのフロア面凹凸を抑えたフラット形状としている。車室１０２には、インストルメントパネル１０５と、センターコンソールボックス１０６と、エアコンユニット１０７と、乗員シート１０８と、を有する。なお、車両前方のモータルーム１０１には、エアコンユニット１０７で用いる冷媒を圧縮するエアコンコンプレッサ１０３が配置される。 As shown in FIG. 1, the battery pack BP is disposed at the center of the wheel base below the floor, which is the lower part of the floor panel 100. The floor panel 100 is provided from the connection position of the motor room 101 and the dash panel 104 that defines the vehicle compartment 102 to the rear end position of the vehicle, and has a flat shape that suppresses unevenness of the floor surface from the front of the vehicle to the rear of the vehicle. The vehicle compartment 102 includes an instrument panel 105, a center console box 106, an air conditioner unit 107, and an occupant seat 108. An air conditioner compressor 103 that compresses the refrigerant used in the air conditioner unit 107 is disposed in the motor room 101 in front of the vehicle.
前記バッテリパックBPは、図２に示すように、車体強度部材である車体メンバに対して８点支持される。車体メンバは、車両前後方向に延びる一対のサイドメンバ１０９，１０９と、一対のサイドメンバ１０９，１０９を車幅方向に連結する複数のクロスメンバ１１０，１１０，…と、を有して構成される。バッテリパックBPの両側は、一対の第１サイドメンバ支持点Ｓ１，Ｓ１と一対の第１クロスメンバ支持点Ｃ１，Ｃ１と一対の第２サイドメンバ支持点Ｓ２，Ｓ２により６点支持される。バッテリパックBPの後側は、一対の第２クロスメンバ支持点Ｃ２，Ｃ２により２点支持されている。 As shown in FIG. 2, the battery pack BP is supported at eight points with respect to a vehicle body member that is a vehicle body strength member. The vehicle body member includes a pair of side members 109, 109 extending in the vehicle front-rear direction and a plurality of cross members 110, 110,... Connecting the pair of side members 109, 109 in the vehicle width direction. . Both sides of the battery pack BP are supported at six points by a pair of first side member support points S1, S1, a pair of first cross member support points C1, C1, and a pair of second side member support points S2, S2. The rear side of the battery pack BP is supported at two points by a pair of second cross member support points C2 and C2.
前記バッテリパックBPは、図１に示すように、ダッシュパネル１０４に沿って車両前後方向に配索した充放電ハーネス１１１を介し、モータルーム１０１に配置されている強電モジュール１１２（DC/DCコンバータ＋充電器）と接続される。このモータルーム１０１には、強電モジュール１１２以外に、インバータ１１３と、モータ駆動ユニット１１４（走行用モータ＋減速ギヤ＋デファレンシャルギヤ）と、を有する。また、車両前面位置には、充電ポートリッドを有する充電ポート１１５（急速充電/普通充電）が設けられ、充電ポート１１５は、充電ハーネス１１７により強電モジュール１１２に接続される。 As shown in FIG. 1, the battery pack BP includes a high voltage module 112 (DC / DC converter +) disposed in the motor room 101 via a charge / discharge harness 111 wired in the vehicle front-rear direction along the dash panel 104. Connected to the charger. In addition to the high power module 112, the motor room 101 includes an inverter 113 and a motor drive unit 114 (traveling motor + reduction gear + differential gear). In addition, a charging port 115 (rapid charging / normal charging) having a charging port lid is provided at the front surface of the vehicle, and the charging port 115 is connected to the high voltage module 112 by a charging harness 117.
前記バッテリパックBPは、図外のＣＡＮケーブル等の双方向通信線を介し、外部の電子制御システムと接続されるとともに、インストルメントパネル１０５内に配置されているエアコンユニット１０７を備えた車載空調システムと接続される。すなわち、バッテリ放電制御（力行制御）やバッテリ充電制御（急速充電制御・普通充電制御・回生制御）等が行われるとともに、バッテリパックBPの内部温度（バッテリ温度）が、冷風及び温風による温調風によって管理制御される。 The battery pack BP is connected to an external electronic control system via a bidirectional communication line such as a CAN cable (not shown), and includes an air conditioner unit 107 disposed in the instrument panel 105. Connected. That is, battery discharge control (power running control), battery charge control (rapid charge control, normal charge control, regenerative control), etc. are performed, and the internal temperature (battery temperature) of the battery pack BP is controlled by cold air and hot air. Controlled by wind.
［バッテリパックBPの全体詳細構成］
図３及び図４は、実施例１のバッテリ温調装置を採用したバッテリパックBPの詳細を示す。以下、図３及び図４に基づき、バッテリパックBPの全体詳細構成を説明する。
[Overall detailed configuration of battery pack BP]
3 and 4 show details of the battery pack BP that employs the battery temperature control device of the first embodiment. Hereinafter, based on FIG.3 and FIG.4, the whole detailed structure of battery pack BP is demonstrated.
実施例１のバッテリパックBPは、図３及び図４に示すように、バッテリパックケース１と、バッテリスタック２と、温調ユニット３と、サービス・ディスコネクト・スイッチ４（強電遮断スイッチ：以下、「SDスイッチ」という。）と、ジャンクションボックス５と、リチウムイオン・バッテリ・コントローラ６（以下、「LBコントローラ」という。）と、を備えていている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the battery pack BP of the first embodiment includes a battery pack case 1, a battery stack 2, a temperature control unit 3, and a service disconnect switch 4 (high-power cutoff switch: And a junction box 5 and a lithium ion battery controller 6 (hereinafter referred to as “LB controller”).
前記バッテリパックケース１は、図３及び図４に示すように、バッテリパックロアフレーム１１とバッテリパックアッパーカバー１２の２部品によって構成される。そして、バッテリパックロアフレーム１１とバッテリパックアッパーカバー１２の外周縁に沿って連続する環状のシール部材を介装し、２部品をボルト締結により固定することで、外部からの水浸入を阻止する水密構造とされている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the battery pack case 1 is composed of two parts, a battery pack lower frame 11 and a battery pack upper cover 12. Then, an annular seal member that is continuous along the outer peripheral edges of the battery pack lower frame 11 and the battery pack upper cover 12 is interposed, and two parts are fixed by bolt fastening, thereby preventing water entry from the outside. It is structured.
前記バッテリパックロアフレーム１１は、図４に示すように、車体メンバに対し支持固定されるフレーム部材である。このバッテリパックロアフレーム１１には、バッテリスタック２や他のパック構成要素３，４，５，６を搭載する方形凹部空間を有する。このバッテリパックロアフレーム１１のフレーム前端縁には、冷媒管コネクタ端子１３と充放電コネクタ端子１４と強電コネクタ端子１５（車室内空調用）と弱電コネクタ端子１６とが取り付けられている。 As shown in FIG. 4, the battery pack lower frame 11 is a frame member that is supported and fixed to a vehicle body member. The battery pack lower frame 11 has a rectangular recess space in which the battery stack 2 and other pack components 3, 4, 5, and 6 are mounted. A refrigerant tube connector terminal 13, a charge / discharge connector terminal 14, a high-power connector terminal 15 (for vehicle interior air conditioning), and a low-power connector terminal 16 are attached to the frame front end edge of the battery pack lower frame 11.
前記バッテリパックアッパーカバー１２は、図３に示すように、バッテリパックロアフレーム１１を水密状態で覆うカバー部材である。このバッテリパックアッパーカバー１２には、バッテリパックロアフレーム１１に搭載される各パック構成要素２，３，４，５，６のうち、特にバッテリスタック２の凹凸高さ形状に対応した凹凸段差面形状によるカバー面を有する。 As shown in FIG. 3, the battery pack upper cover 12 is a cover member that covers the battery pack lower frame 11 in a watertight state. The battery pack upper cover 12 has an uneven step surface shape corresponding to the uneven height shape of the battery stack 2 among the pack components 2, 3, 4, 5, 6 mounted on the battery pack lower frame 11. With a cover surface.
前記バッテリスタック２（＝バッテリモジュール群）は、図４に示すように、バッテリパックロアフレーム１１に搭載され、第１バッテリスタック２１と第２バッテリスタック２２と第３バッテリスタック２３との３分割スタックにより構成される。各バッテリスタック２１，２２，２３は、二次電池（リチウムイオンバッテリ等）による略直方体形状のバッテリモジュール（＝バッテリ単位）を構成単位とし、複数個のバッテリモジュールを短辺方向に積み重ねた積層体構造である。なお、略直方体形状のバッテリモジュールは、図４に示すように、長辺、中辺、短辺の３辺を有する。各バッテリスタック２１，２２，２３の詳しい構成は、下記の通りである。 As shown in FIG. 4, the battery stack 2 (= battery module group) is mounted on a battery pack lower frame 11, and is divided into three divided stacks of a first battery stack 21, a second battery stack 22, and a third battery stack 23. Consists of. Each of the battery stacks 21, 22, and 23 is a stacked body in which a plurality of battery modules are stacked in the short side direction with a substantially rectangular battery module (= battery unit) made of a secondary battery (such as a lithium ion battery) as a constituent unit. Structure. In addition, as shown in FIG. 4, the substantially rectangular parallelepiped battery module has three sides, a long side, a middle side, and a short side. The detailed configuration of each battery stack 21, 22, 23 is as follows.
前記第１バッテリスタック２１は、図４に示すように、バッテリパックロアフレーム１１のうち車両後部領域に搭載される。この第１バッテリスタック２１は、複数個のバッテリモジュールを短辺方向に積み重ねたものを用意しておき、バッテリモジュールの積み重ね方向と車幅方向を一致させて搭載する縦積み（例えば、２０枚縦積み）により構成している。 As shown in FIG. 4, the first battery stack 21 is mounted in the vehicle rear region of the battery pack lower frame 11. The first battery stack 21 is prepared by stacking a plurality of battery modules in the short side direction, and stacking the battery modules so that the stacking direction of the battery modules is aligned with the vehicle width direction (for example, 20 vertical stacks). It is composed of (stacking).
前記第２バッテリスタック２２と前記第３バッテリスタック２３のそれぞれは、図４に示すように、バッテリパックロアフレーム１１のうち、第１バッテリスタック２１より前側の車両中央部領域に車幅方向に左右分かれて一対搭載される。この第２バッテリスタック２２と第３バッテリスタック２３は、全く同じパターンによる平積み構成としている。すなわち、複数枚（例えば、４枚と５枚）のバッテリモジュールを短辺方向に積み重ねたものを複数個（例えば、４枚積みを１組、５枚積みを２組）用意しておく。そして、バッテリモジュールの積み重ね方向と車両上下方向を一致させた平積み状態としたものを、例えば、車両後方から車両前方に向かって順に４枚平積み・５枚平積み・５枚平積みというように、車両前後方向に整列させることで構成している。第２バッテリスタック２２は、図４に示すように、前側バッテリスタック部２２ａ，２２ｂと、前側バッテリスタック部２２ａ，２２ｂより高さ寸法がさらに１枚分低い後側バッテリスタック部２２ｃと、を有する。第３バッテリスタック２３は、図４に示すように、前側バッテリスタック部２３ａ，２３ｂと、前側バッテリスタック部２３ａ，２３ｂより高さ寸法がさらに１枚分低い後側バッテリスタック部２３ｃと、を有する。 As shown in FIG. 4, each of the second battery stack 22 and the third battery stack 23 has a left and right side in the vehicle width direction in the vehicle central region in front of the first battery stack 21 in the battery pack lower frame 11. A pair is mounted separately. The second battery stack 22 and the third battery stack 23 have a flat stacked structure with exactly the same pattern. That is, a plurality (for example, one set of four stacks, two sets of five stacks) prepared by stacking a plurality of (for example, four and five) battery modules in the short side direction is prepared. And what made the stacking state which made the stacking direction of the battery module and the vehicle up-down direction correspond to, for example, 4 sheet stacking, 5 sheet stacking, and 5 sheet stacking in order from the vehicle rear to the vehicle front. In addition, they are arranged in the vehicle longitudinal direction. As shown in FIG. 4, the second battery stack 22 includes front battery stack portions 22a and 22b, and a rear battery stack portion 22c that is one height lower than the front battery stack portions 22a and 22b. . As shown in FIG. 4, the third battery stack 23 includes front battery stack portions 23a and 23b, and a rear battery stack portion 23c whose height is one sheet lower than the front battery stack portions 23a and 23b. .
前記温調ユニット３は、図４に示すように、バッテリパックロアフレーム１１のうち車両前側空間の右側領域に配置され、バッテリパックBPの後述する配風ダクト９に温調風（冷風、温風）を送風する。 As shown in FIG. 4, the temperature control unit 3 is disposed in the right region of the vehicle front space in the battery pack lower frame 11, and temperature control air (cold air, hot air) is provided in an air distribution duct 9 described later of the battery pack BP. ).
前記SDスイッチ４は、図３及び図４に示すように、バッテリパックロアフレーム１１のうち車両前側空間の中央部領域に配置され、手動操作によりバッテリ強電回路を機械的に遮断するスイッチである。バッテリ強電回路は、内部バスバーを備えた各バッテリスタック２１，２２，２３と、ジャンクションボックス５と、SDスイッチ４と、を互いにバスバーを介して接続することで形成される。このSDスイッチ４は、強電モジュール１１２やインバータ１１３等の点検や修理や部品交換等を行う際、手動操作によりスイッチ入とスイッチ断が切り替えられる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the SD switch 4 is a switch that is disposed in a central region of the vehicle front space in the battery pack lower frame 11 and mechanically shuts off the battery high-power circuit by manual operation. The battery high-power circuit is formed by connecting the battery stacks 21, 22, 23 having the internal bus bar, the junction box 5, and the SD switch 4 to each other via the bus bar. The SD switch 4 can be switched on and off by manual operation when the high-power module 112, the inverter 113, etc. are inspected, repaired, or replaced.
前記ジャンクションボックス５は、図３及び図４に示すように、バッテリパックロアフレーム１１のうち車両前側空間の左側領域に配置され、リレー回路により強電の供給/遮断/分配を集中的に行う。このジャンクションボックス５には、温調ユニット３の制御を行う温調用リレー５１と温調用コントローラ５２が併設されている。ジャンクションボックス５と外部の強電モジュール１１２は、充放電コネクタ端子１４と充放電ハーネス１１１を介して接続される。ジャンクションボックス５と外部の電子制御システムは、弱電ハーネスを介して接続される。 As shown in FIGS. 3 and 4, the junction box 5 is disposed in the left side region of the vehicle front space in the battery pack lower frame 11, and supplies / cuts / distributes high power intensively by a relay circuit. The junction box 5 is provided with a temperature adjustment relay 51 and a temperature adjustment controller 52 for controlling the temperature adjustment unit 3. The junction box 5 and the external high voltage module 112 are connected via the charge / discharge connector terminal 14 and the charge / discharge harness 111. The junction box 5 and an external electronic control system are connected via a weak electrical harness.
前記LBコントローラ６は、図４に示すように、第１バッテリスタック２１の左側端面位置に配置され、各バッテリスタック２１，２２，２３の容量管理・温度管理・電圧管理を行う。このLBコントローラ６は、温度検出信号線からの温度検出信号、バッテリ電圧検出線からのバッテリ電圧検出値、バッテリ電流検出信号線からのバッテリ電流検出信号に基づく演算処理により、バッテリ容量情報やバッテリ温度情報やバッテリ電圧情報を取得する。そして、LBコントローラ６と外部の電子制御システムは、リレー回路のオン/オフ情報やバッテリ容量情報やバッテリ温度情報等を伝達する弱電ハーネスを介して接続される。 As shown in FIG. 4, the LB controller 6 is disposed at the left end face position of the first battery stack 21, and performs capacity management, temperature management, and voltage management of each battery stack 21, 22, 23. This LB controller 6 performs battery capacity information and battery temperature by arithmetic processing based on the temperature detection signal from the temperature detection signal line, the battery voltage detection value from the battery voltage detection line, and the battery current detection signal from the battery current detection signal line. Get information and battery voltage information. The LB controller 6 and an external electronic control system are connected via a light electrical harness that transmits relay circuit on / off information, battery capacity information, battery temperature information, and the like.
［パックケース内部空間の領域区分構成］
図５は、実施例１のバッテリ温調装置を採用したバッテリパックBPのケース内部空間の領域区分構成を示す。以下、図５に基づき、パックケース内部空間の領域区分構成を説明する。
[Regional configuration of pack case internal space]
FIG. 5 shows a region division configuration of the case internal space of the battery pack BP that employs the battery temperature control device of the first embodiment. Hereinafter, the region division configuration of the pack case internal space will be described with reference to FIG.
実施例１のバッテリパックBPは、図５に示すように、バッテリパックケース１の内部空間を、車幅方向に引かれる境界線Ｌを隔てて、車両後方側のバッテリモジュール搭載領域７と車両前方側の電装品搭載領域８の２つの車両前後方向領域に分けている。バッテリモジュール搭載領域７は、車両後方端から車両前方寄りの境界線Ｌまでのケース内部空間の大半の領域を占有する。電装品搭載領域８は、車両前方端から車両前方寄りの境界線Ｌまでのバッテリモジュール搭載領域７より狭い領域を占有する。 As shown in FIG. 5, the battery pack BP according to the first embodiment has a battery module mounting area 7 on the vehicle rear side and a vehicle front side with the boundary line L drawn in the vehicle width direction as the internal space of the battery pack case 1. It is divided into two vehicle front-rear direction regions of the electrical component mounting region 8 on the side. The battery module mounting area 7 occupies most of the internal space of the case from the vehicle rear end to the boundary line L closer to the vehicle front. The electrical component mounting area 8 occupies an area narrower than the battery module mounting area 7 from the vehicle front end to the boundary line L closer to the vehicle front.
前記バッテリモジュール搭載領域７は、Ｔ字通路（中央通路３６と横断通路３７）により第１分割矩形領域７１と第２分割矩形領域７２と第３分割矩形領域７３の三つの分割矩形領域に区分される。第１分割矩形領域７１には、一側面にLBコントローラ６を有する第１バッテリスタック２１が搭載される。第２分割矩形領域７２には、第２バッテリスタック２２が搭載される。第３分割矩形領域７３には、第３バッテリスタック２３が搭載される。 The battery module mounting area 7 is divided into three divided rectangular areas of a first divided rectangular area 71, a second divided rectangular area 72, and a third divided rectangular area 73 by a T-shaped passage (a central passage 36 and a transverse passage 37). The In the first divided rectangular area 71, the first battery stack 21 having the LB controller 6 on one side surface is mounted. The second battery stack 22 is mounted in the second divided rectangular area 72. The third battery stack 23 is mounted in the third divided rectangular area 73.
前記電装品搭載領域８は、車幅方向に分けられた第１区分領域８１と第２区分領域８２と第３区分領域８３の三つの区分領域に分けられる。第１区分領域８１から第２区分領域８２の下部にかけては、温調ユニット３が搭載される。第２区分領域８２の上部には、SDスイッチ４が搭載される。第３区分領域８３には、ジャンクションボックス５が搭載される。 The electrical component mounting area 8 is divided into three segment areas, a first segment area 81, a second segment area 82, and a third segment area 83, which are segmented in the vehicle width direction. The temperature control unit 3 is mounted from the first section area 81 to the lower part of the second section area 82. The SD switch 4 is mounted on the upper part of the second section area 82. The junction box 5 is mounted in the third section area 83.
前記バッテリパックBPのバッテリモジュール搭載領域７には、温調ユニット３に接続される配風ダクト９（図６及び図８参照）の配置を確保するとともに、温調風の内部循環を確保する温調風通路を形成している。この温調風通路は、各バッテリスタック２１，２２，２３を分割矩形領域に搭載したときの隙間を利用したもので、車両前後方向の中央通路３６と、該中央通路３６に交差する車幅方向の横断通路３７と、流れ込んできた温調風を温調ユニット３に戻す環状通路３８と、を有する。中央通路３６は、第２バッテリスタック２２と第３バッテリスタック２３の対向面に隙間を持たせることで形成される。横断通路３７は、第１バッテリスタック２１と第２，第３バッテリスタック２２，２３の対向面に隙間を持たせることで形成される。環状通路３８は、バッテリパックロアフレーム１１と各パック構成要素２，３，４，５，６との間に隙間余裕を持たせることで形成される。なお、温調風通路としては、中央通路３６と横断通路３７と環状通路３８以外に、ケース内部空間にパック構成要素２，３，４，５，６を搭載することにより形成される隙間や間隔や空間も含まれる。 In the battery module mounting region 7 of the battery pack BP, a temperature distribution duct 9 (see FIGS. 6 and 8) connected to the temperature control unit 3 is secured and a temperature for ensuring the internal circulation of the temperature control wind is ensured. A conditioned passage is formed. This temperature-controlled air passage uses a gap when each battery stack 21, 22, 23 is mounted in a divided rectangular area. The vehicle front-rear direction central passage 36 and the vehicle width direction intersecting the central passage 36 And an annular passage 38 for returning the flowing temperature-controlled air to the temperature-control unit 3. The central passage 36 is formed by providing a gap between the opposing surfaces of the second battery stack 22 and the third battery stack 23. The transverse passage 37 is formed by providing a gap between the opposing surfaces of the first battery stack 21 and the second and third battery stacks 22 and 23. The annular passage 38 is formed by providing a clearance margin between the battery pack lower frame 11 and each pack component 2, 3, 4, 5, 6. In addition to the central passage 36, the transverse passage 37, and the annular passage 38, the temperature control air passage includes gaps and intervals formed by mounting the pack components 2, 3, 4, 5, 6 in the case internal space. And space.
［バッテリ温調装置の詳細構成］
図６〜図１３は、バッテリパックBPに搭載された実施例１のバッテリ温調装置の詳細を示す。以下、図６〜図１３に基づき、バッテリ温調装置の詳細構成を説明する。
[Detailed configuration of battery temperature control device]
FIGS. 6-13 shows the detail of the battery temperature control apparatus of Example 1 mounted in battery pack BP. Hereinafter, based on FIGS. 6-13, the detailed structure of a battery temperature control apparatus is demonstrated.
前記バッテリ温調装置は、図６に示すように、第１バッテリスタック２１と、第２バッテリスタック２２と、第３バッテリスタック２３と、温調ユニット３と、配風ダクト９と、導入部材２４と、を備える。 As shown in FIG. 6, the battery temperature control device includes a first battery stack 21, a second battery stack 22, a third battery stack 23, a temperature control unit 3, an air distribution duct 9, and an introduction member 24. And comprising.
前記第１バッテリスタック２１は、バッテリパックケース１の内部空間の車両後方領域に収納配置される。前記第２，第３バッテリスタック２２，２３は、バッテリパックケース１の内部空間のうち、第１バッテリスタック２１よりも車両前方領域に収納配置されるとともに、スタックの高さ寸法が第１バッテリスタック２１よりも低く設定される。 The first battery stack 21 is housed and disposed in a vehicle rear region of the internal space of the battery pack case 1. The second and third battery stacks 22 and 23 are housed and disposed in a vehicle front region of the internal space of the battery pack case 1 relative to the first battery stack 21 and the height of the stack is the first battery stack. It is set lower than 21.
前記温調ユニット３は、図７に示すように、ユニットケース３１の内部に、風流れ方向の上流側から、エバポレータ３２と、ブロアファン３３と、PTCヒータ３４と、を有して構成される。この温調ユニット３は、車両前後方向の略中央の床下位置に配置されたバッテリパックケース１の内部空間のうち、車両前方のモータルーム１０１に配置されたエアコンコンプレッサ１０３に近い側の位置に配置される。 As shown in FIG. 7, the temperature control unit 3 includes an evaporator 32, a blower fan 33, and a PTC heater 34 in the unit case 31 from the upstream side in the wind flow direction. . This temperature control unit 3 is disposed at a position near the air conditioner compressor 103 disposed in the motor room 101 in the front of the vehicle in the internal space of the battery pack case 1 disposed at a substantially lower floor position in the front-rear direction of the vehicle. Is done.
前記ユニットケース３１は、電装品搭載領域８のうち、隅部の第１区分領域８１に配置され、その吐出口にユニットダクト３５が接続される。このユニットダクト３５は、車幅方向から車両前後方向へと曲がるＬ字形状とされ、中央通路３６に臨む端部位置に、配風ダクト９が接続される配風口３５ａを有する。 The unit case 31 is disposed in the first section area 81 at the corner of the electrical component mounting area 8, and the unit duct 35 is connected to the discharge port. The unit duct 35 is L-shaped that bends from the vehicle width direction to the vehicle front-rear direction, and has an air distribution port 35 a to which the air distribution duct 9 is connected at an end position facing the central passage 36.
前記エバポレータ３２は、エアコンユニット１０７（車室内エアコン）の冷媒を用いて熱交換を行い、通過する空気から熱を奪って冷風を作り出す。エアコンユニット１０７からの冷媒は、フレーム前端縁に取り付けられた冷媒管コネクタ端子１３を介して、エバポレータ３２に導入される。このエバポレータ３２は、図７に示すように、ブロアファン３３よりも車両前方位置に配置され、車両前方のフレーム内側面１１ａと略平行かつ対面するように一方のコア面３２ａを配置している。 The evaporator 32 performs heat exchange using the refrigerant of the air conditioner unit 107 (vehicle interior air conditioner), and draws heat from the passing air to generate cold air. The refrigerant from the air conditioner unit 107 is introduced into the evaporator 32 through the refrigerant pipe connector terminal 13 attached to the front edge of the frame. As shown in FIG. 7, the evaporator 32 is disposed at a position in front of the vehicle relative to the blower fan 33, and one core surface 32 a is disposed so as to be substantially parallel and facing the frame inner surface 11 a in front of the vehicle.
前記ブロアファン３３は、パックケース内気を循環させるもので、ブロアモータを水から隔離する防水構造を有する。このブロアファン３３は、図７に示すように、エバポレータ３２の他方のコア面３２ｂとサクション側３３ａ（＝吸込み側）が略平行かつ対面するように配置している。 The blower fan 33 circulates the air inside the pack case and has a waterproof structure that isolates the blower motor from water. As shown in FIG. 7, the blower fan 33 is arranged so that the other core surface 32 b of the evaporator 32 and the suction side 33 a (= suction side) are substantially parallel and face each other.
前記PTCヒータ３４は、PTCサーミスタ（Positive Temperature Coefficient Thermistor）と呼ばれるセラミック素子（PTC素子）を用い、PTC素子に電流を流すと発熱し、通過する空気に熱を与えて温風を作り出す。PTCヒータ３４としては、例えば、PTC素子の発熱量を大きくするための放熱用フィンを備えたフィンタイプPTCヒータを用いている。 The PTC heater 34 uses a ceramic element (PTC element) called a PTC thermistor (Positive Temperature Coefficient Thermistor). When a current is passed through the PTC element, the PTC heater 34 generates heat and heats the passing air to generate hot air. As the PTC heater 34, for example, a fin type PTC heater provided with heat radiation fins for increasing the amount of heat generated by the PTC element is used.
前記配風ダクト９は、図６及び図８に示すように、一端がユニットダクト３５の配風口３５ａに接続され、第１〜第３バッテリスタック２１，２２，２３によるＴ字隙間スペース域に配置された等幅ダクト部９４と拡幅ダクト部９５により構成される。この配風ダクト９は、樹脂成形により製造され、図６に示すように、車両前後方向で上面視略長方形状とされたバッテリパックロアフレーム１１の中央部長辺方向に沿って設けられ、第１〜第３バッテリスタック２１，２２，２３に近接して配置されている。 6 and 8, one end of the air distribution duct 9 is connected to the air distribution port 35 a of the unit duct 35, and is arranged in a T-shaped gap space region by the first to third battery stacks 21, 22, and 23. The uniform width duct portion 94 and the widened duct portion 95 are configured. This air distribution duct 9 is manufactured by resin molding, and as shown in FIG. 6, is provided along the long side direction of the central portion of the battery pack lower frame 11 that is substantially rectangular in top view in the vehicle front-rear direction. To the third battery stacks 21, 22 and 23.
前記等幅ダクト部９４は、ユニットダクト３５の配風口３５ａに接続され、図８に示すように、車幅方向の寸法が一定の縦長断面形状を持ち、車両前後方向に延設される。この等幅ダクト部９４の配置には、ダクト断面形状と相似な形状を持つＴ字隙間スペース域の中央通路３６による空間が利用される。 The equal-width duct portion 94 is connected to the air distribution port 35a of the unit duct 35, and has a vertically long cross-sectional shape with a constant dimension in the vehicle width direction, as shown in FIG. The space of the central passage 36 in the T-shaped gap space region having a shape similar to the duct cross-sectional shape is used for the arrangement of the equal width duct portion 94.
前記拡幅ダクト部９５は、等幅ダクト部９４に接続され、図８に示すように、車両後方に向かって車幅方向寸法を徐々に拡大するのに合わせ車両上下方向寸法を徐々に縮小することで形成される。この拡幅ダクト部９５の配置には、Ｔ字隙間スペース域の中央通路３６と、前側バッテリスタック部２２ａ，２２ｂより高さ寸法がさらに１枚分低い後側バッテリスタック部２２ｃ，２３ｃの上部に形成される隙間空間と、Ｔ字隙間スペース域の横断通路３７の上部空間と、が利用される。 The widening duct portion 95 is connected to the equal width duct portion 94, and gradually reduces the vehicle vertical direction size as the vehicle width direction size gradually increases toward the rear of the vehicle as shown in FIG. Formed with. The widening duct portion 95 is disposed at the central passage 36 in the T-shaped gap space region and at the upper portion of the rear battery stack portions 22c and 23c, which is one height lower than the front battery stack portions 22a and 22b. And the upper space of the transverse passage 37 in the T-shaped gap space area are used.
前記配風ダクト９には、図８に示すように、ダクトを出た直後の温調風を、バッテリモジュールの長辺、中辺、短辺のうち、同一の長辺に沿って流す第１吹き出し開口部９１と第２吹き出し開口部９２（吹き出し開口部）と第３吹き出し開口部９３（吹き出し開口部）を有する。 As shown in FIG. 8, the air distribution duct 9 has a first flow of temperature-controlled air immediately after exiting the duct along the same long side among the long side, the middle side, and the short side of the battery module. It has a blowing opening 91, a second blowing opening 92 (blowing opening), and a third blowing opening 93 (blowing opening).
前記第１吹き出し開口部９１は、図８及び図９に示すように、拡幅ダクト部９５の車両後端部に設けられ、第１バッテリスタック２１のスタック正面上部域２１ａ（図４参照）に沿って車幅方向の広い範囲で温調風を吹き出す３分割のスリット状開口とされる。そして、第１吹き出し開口部９１から吹き出される温調風を受ける第１バッテリスタック２１の各バッテリモジュール２００は、図１０に示すように、モジュール短辺方向に複数積層した偏平型のラミネートセル２００ｄを内部に有する。そして、ラミネートセル２００ｄの封止部２００ｅが、バッテリモジュール２００の温調面２００ｆに面している。なお、バッテリモジュール２００は、カシメ固定される縦２分割のセルホルダー２００ａ，２００ａによりラミネートセル２００ｄの外側を保持することで構成される。そして、セルホルダー２００ａ，２００ａには、第１吹き出し開口部９１から長辺方向に沿って流れる温調風をセルホルダー２００ａ，２００ａ内に導く流入開口２００ｂと、流入した温調風を排出する流出開口２００ｃと、を有する。なお、第２，３バッテリスタック２２，２３の各バッテリモジュールについても、温調風の内部循環流れをスムーズにするように同様の構成としている。 As shown in FIGS. 8 and 9, the first blow-out opening 91 is provided at the rear end of the wide duct portion 95 and extends along the stack front upper area 21 a (see FIG. 4) of the first battery stack 21. Thus, the slit-shaped opening is divided into three parts for blowing out the temperature-controlled air in a wide range in the vehicle width direction. And each battery module 200 of the 1st battery stack 21 which receives the temperature control air blown from the 1st blowing opening part 91 is shown in FIG. Inside. The sealing portion 200e of the laminate cell 200d faces the temperature adjustment surface 200f of the battery module 200. The battery module 200 is configured by holding the outer side of the laminate cell 200d by two vertically divided cell holders 200a and 200a fixed by caulking. The cell holders 200a and 200a have an inflow opening 200b that guides the temperature-controlled air flowing along the long side direction from the first blowout opening 91 into the cell holders 200a and 200a, and an outflow that discharges the inflowed temperature-controlled air. And an opening 200c. The battery modules of the second and third battery stacks 22 and 23 have the same configuration so as to smooth the internal circulation flow of the temperature-controlled air.
前記第２吹き出し開口部９２は、図８及び図１１に示すように、等幅ダクト部９４の両側の上下位置にそれぞれ（合計４つ）設けられ、車幅方向両側の第２バッテリスタック２２と第３バッテリスタック２３の隙間通路SF2,SF3に向けて温調風を車幅方向に吹き出す。第２バッテリスタック２２の隙間通路SF2は、前側バッテリスタック部２２ａ，２２ｂの間に長辺方向に沿って形成される。第３バッテリスタック２３の隙間通路SF3は、第２バッテリスタック２２の隙間通路SF2と同様に、前側バッテリスタック部２３ａ，２３ｂの間に長辺方向に沿って形成される。この第２吹き出し開口部９２は、図１２に示すように、円形状の開口とする円筒部９２ａと、円筒部９２ａよりも温調風の流れ下流位置に形成した配風量調整凹部９２ｂと、を有する。この配風量調整凹部９２ｂの深さや形状の設定により、温調ユニット３からの温調風のうち、一部の温調風を受け止め、第２吹き出し開口部９２から吹き出す配風量を調整する。 As shown in FIGS. 8 and 11, the second blowing openings 92 are respectively provided at the upper and lower positions on both sides of the equal width duct portion 94 (four in total), and the second battery stack 22 on both sides in the vehicle width direction. The temperature-controlled air is blown out in the vehicle width direction toward the gap passages SF2, SF3 of the third battery stack 23. The gap passage SF2 of the second battery stack 22 is formed along the long side direction between the front battery stack portions 22a and 22b. Like the gap passage SF2 of the second battery stack 22, the gap passage SF3 of the third battery stack 23 is formed between the front battery stack portions 23a and 23b along the long side direction. As shown in FIG. 12, the second blowout opening 92 includes a cylindrical portion 92a having a circular opening, and an air distribution amount adjusting recess 92b formed at a position downstream of the cylindrical portion 92a. Have. By setting the depth and shape of the air distribution adjustment recess 92b, a part of the temperature adjustment air from the temperature adjustment unit 3 is received and the air distribution amount blown out from the second blowing opening 92 is adjusted.
前記第３吹き出し開口部９３は、図８及び図１１に示すように、拡幅ダクト部９５の両側の下位置にそれぞれ（合計２つ）設けられ、車幅方向両側の第２バッテリスタック２２と第３バッテリスタック２３の隙間通路SR2,SR3に向けて温調風を車幅方向に吹き出す。第２バッテリスタック２２の隙間通路SR2は、前側バッテリスタック部２２ｂと後側バッテリスタック部２２ｃの間に長辺方向に沿って形成される。第３バッテリスタック２３の隙間通路SR3は、第２バッテリスタック２２の隙間通路SR2と同様に、前側バッテリスタック部２３ｂと後側バッテリスタック部２３ｃの間に長辺方向に沿って形成される。この第３吹き出し開口部９３は、図８に示すように、第２吹き出し開口部９２と同様に、円筒部９３ａと、円筒部９３ａよりも温調風の流れ下流位置に形成した配風量調整凹部９３ｂと、を有する。 As shown in FIGS. 8 and 11, the third blowing openings 93 are provided at a lower position on both sides of the widening duct portion 95 (two in total), and are connected to the second battery stack 22 and the second battery stack 22 on both sides in the vehicle width direction. 3 The temperature-controlled air is blown out in the vehicle width direction toward the gap passages SR2 and SR3 of the battery stack 23. The clearance passage SR2 of the second battery stack 22 is formed along the long side direction between the front battery stack portion 22b and the rear battery stack portion 22c. The gap passage SR3 of the third battery stack 23 is formed along the long side direction between the front battery stack portion 23b and the rear battery stack portion 23c, similarly to the gap passage SR2 of the second battery stack 22. As shown in FIG. 8, the third blowout opening 93 has a cylindrical portion 93a and an air distribution adjustment recess formed at a downstream position of the temperature-controlled air flow from the cylindrical portion 93a, as with the second blowout opening 92. 93b.
前記導入部材２４は、図１１及び図１２に示すように、４つの第２吹き出し開口部９２と２つの隙間通路SF2,SF3との間に、配風ダクト９の等幅ダクト部９４と間隙ｔを設けて４つ配置される。そして、２つの第３吹き出し開口部９３と２つの隙間通路SR2,SR3との間に、配風ダクト９の拡幅ダクト部９５と間隙ｔを設けて２つ配置される。この導入部材２４は、少なくとも配風ダクト９の温調ユニット３への接続方向の第２，第３吹き出し開口部９２，９３の開口長さL1よりも長い導入口長さL2を有し、温調風の吹き出し方向に行くに従い開口面積が絞られる漏斗形状とされている。そして、導入部材２４の導出口長さL3は、開口長さL1より狭く隙間通路SF2,SF3,SR2,SR3の通路幅L4より広く設定されている。さらに、図１３に示す方形による導入部材２４の導入口面積は、配風ダクト９に有する円形による第２，第３吹き出し開口部９２，９３の開口面積よりも大きく設定されている。 As shown in FIGS. 11 and 12, the introduction member 24 is formed between the equal width duct portion 94 and the gap t between the four second blowout openings 92 and the two gap passages SF2 and SF3. Four are arranged. Between the two third blowout openings 93 and the two gap passages SR2 and SR3, two widening duct portions 95 and a gap t of the air distribution duct 9 are provided and disposed. This introduction member 24 has an introduction port length L2 that is longer than the opening length L1 of at least the second and third blowing openings 92 and 93 in the direction in which the air distribution duct 9 is connected to the temperature control unit 3. It has a funnel shape in which the opening area is narrowed as it goes in the direction of the conditioned air. The lead-out port length L3 of the introduction member 24 is set to be narrower than the opening length L1 and wider than the passage width L4 of the gap passages SF2, SF3, SR2, SR3. Further, the introduction port area of the rectangular introduction member 24 shown in FIG. 13 is set to be larger than the opening areas of the second and third blowing openings 92 and 93 by the circular shape of the air distribution duct 9.
前記導入部材２４の取り付けは、第２，第３バッテリスタック２２，２３に対して相対移動の無い部分に対しなされる。つまり、第２，第３バッテリスタック２２，２３は、図１３に示すように、複数のバッテリモジュールを短辺方向に積層するとともに、バッテリモジュールの各電極を、バスバー２５により直列接続することでそれぞれがサブアッセンブリされる構成としている。これに対し、樹脂素材による導入部材２４は、バスバー２５を絶縁・保持する同じ樹脂素材によるバスバーケース２６と一体樹脂成形により構成されている。つまり、導入部材２４を、第２，第３バッテリスタック２２，２３のサブアッセンブリ構成要素としている。 The introduction member 24 is attached to a portion where there is no relative movement with respect to the second and third battery stacks 22 and 23. That is, the second and third battery stacks 22 and 23 are formed by stacking a plurality of battery modules in the short side direction and connecting the electrodes of the battery modules in series by the bus bar 25 as shown in FIG. Are configured to be sub-assembled. On the other hand, the introduction member 24 made of a resin material is formed by integral resin molding with a bus bar case 26 made of the same resin material that insulates and holds the bus bar 25. That is, the introduction member 24 is used as a subassembly component of the second and third battery stacks 22 and 23.
次に、作用を説明する。
実施例１のバッテリ温調装置における作用を、「バッテリパックBPのバッテリ温度調整作用」、「各バッテリスタックの温度調整作用」、「第２，第３バッテリスタックの隙間通路への温調風導入作用」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
The effects of the battery temperature adjustment device of the first embodiment are as follows: “battery temperature adjustment action of battery pack BP”, “temperature adjustment action of each battery stack”, “introduction of temperature adjustment air to gap passages of second and third battery stacks” This will be described separately in “Operation”.
［バッテリパックBPのバッテリ温度調整作用］
バッテリは温度依存度が高く、バッテリ温度が高過ぎても、また、バッテリ温度が低過ぎてもバッテリ性能が低下する。したがって、低外気温時や高外気温時に高いバッテリ性能を維持するためには、バッテリ温度を最適温度域に調整することが好ましい。以下、図６及び図７に基づき、これを反映するバッテリパックBPのバッテリ温度調整作用を説明する。
[Battery temperature adjustment of battery pack BP]
The battery has a high temperature dependency, and even if the battery temperature is too high or the battery temperature is too low, the battery performance deteriorates. Therefore, in order to maintain high battery performance at the time of low outside air temperature or high outside air temperature, it is preferable to adjust the battery temperature to the optimum temperature range. Hereinafter, based on FIG.6 and FIG.7, the battery temperature adjustment effect | action of the battery pack BP which reflects this is demonstrated.
まず、LBコントローラ６により行われるバッテリパックBPの温調制御作用を述べる。例えば、バッテリ充放電負荷の継続や高い外気温度の影響を受けて、バッテリパックBPの内部温度が第１設定温度より高くなると、冷媒を温調ユニット３のエバポレータ３２に導入し、ブロアファン３３を回す。これによって、図７に示すように、エバポレータ３２を通過する風から熱が奪われて冷風が作り出される。この冷風を、配風ダクト９を介して第１バッテリスタック２１と第２バッテリスタック２２と第３バッテリスタック２３が搭載されているケース内部空間を循環させることにより、バッテリパックBPの内部温度（＝バッテリ温度）を低下させる。 First, the temperature control operation of the battery pack BP performed by the LB controller 6 will be described. For example, when the internal temperature of the battery pack BP becomes higher than the first set temperature due to the continuation of the battery charge / discharge load and the influence of the high outside air temperature, the refrigerant is introduced into the evaporator 32 of the temperature control unit 3 and the blower fan 33 is installed. turn. As a result, as shown in FIG. 7, heat is taken away from the wind passing through the evaporator 32 to generate cold wind. By circulating this cold air through the air distribution duct 9 in the case internal space in which the first battery stack 21, the second battery stack 22 and the third battery stack 23 are mounted, the internal temperature of the battery pack BP (= Battery temperature).
これに対し、例えば、冷風循環や低い外気温度の影響を受けて、バッテリパックBPの内部温度が第２設定温度より低くなると、温調ユニット３のPTCヒータ３４に通電し、ブロアファン３３を回す。これによって、図７に示すように、PTCヒータ３４を通過する風に熱が与えられて温風が作り出される。この温風を、配風ダクト９を介して第１バッテリスタック２１と第２バッテリスタック２２と第３バッテリスタック２３が搭載されているケース内部空間を循環させることにより、バッテリパックBPの内部温度（＝バッテリ温度）を上昇させる。 On the other hand, for example, when the internal temperature of the battery pack BP becomes lower than the second set temperature due to the influence of cold air circulation or low outside air temperature, the PTC heater 34 of the temperature control unit 3 is energized and the blower fan 33 is turned on. . As a result, as shown in FIG. 7, heat is applied to the wind passing through the PTC heater 34 to create warm air. By circulating this warm air through the air distribution duct 9 in the case internal space in which the first battery stack 21, the second battery stack 22 and the third battery stack 23 are mounted, the internal temperature of the battery pack BP ( = Battery temperature).
このように、バッテリパックBPの温調制御を行うことで、バッテリパックBPの内部温度を、高いバッテリ性能が得られる第１設定温度〜第２設定温度の範囲内の温度に維持することができる。このとき、第１バッテリスタック２１と第２バッテリスタック２２と第３バッテリスタック２３の温度分布が均等になるように、温調風を吹き出しながら循環させることが重要である。以下、温調風によるバッテリ温度調整作用を述べる。 As described above, by performing the temperature control of the battery pack BP, the internal temperature of the battery pack BP can be maintained at a temperature within the range of the first set temperature to the second set temperature at which high battery performance is obtained. . At this time, it is important to circulate while blowing the temperature-controlled air so that the temperature distribution of the first battery stack 21, the second battery stack 22, and the third battery stack 23 is uniform. Hereinafter, the battery temperature adjusting action by the temperature control air will be described.
温調ユニット３の吹き出し口３５ａからの温調風（冷風、温風）のうち、主流を形成する温調風は、配風ダクト９を通過して車両前方から車両後方に向かって流れる。そして、配風ダクト９の第１吹き出し開口部９１から、図６の矢印Ｂに示すように、第１バッテリスタック２１のスタック正面上部域２１ａに沿って車幅方向の広い範囲で温調風を吹き出される。したがって、配風ダクト９の第１吹き出し開口部９１から吹き出される温調風と第１バッテリスタック２１の間で熱交換が行われ、第１バッテリスタック２１との間で熱交換した温調風は、図６の矢印Ｃ，Ｃに示すように、車幅方向の両側に分かれて環状通路３８に流れ込む。 Of the temperature-controlled air (cold air, hot air) from the air outlet 35a of the temperature control unit 3, the temperature-controlled air that forms the mainstream passes through the air distribution duct 9 and flows from the front of the vehicle toward the rear of the vehicle. Then, as shown by an arrow B in FIG. 6 from the first blowout opening 91 of the air distribution duct 9, the temperature-controlled air is adjusted in a wide range in the vehicle width direction along the stack front upper area 21 a of the first battery stack 21. Blown out. Therefore, heat exchange is performed between the temperature-controlled air blown from the first blowing opening 91 of the air distribution duct 9 and the first battery stack 21, and the temperature-controlled air heat-exchanged with the first battery stack 21. Is divided into both sides in the vehicle width direction and flows into the annular passage 38 as indicated by arrows C and C in FIG.
温調ユニット３の吹き出し口３５ａからの温調風（冷風、温風）のうち、副流を形成する温調風は、配風ダクト９の途中位置に設けられた第２吹き出し開口部９２から、図６の矢印Ｅに示すように、前側バッテリスタック部２２ａ，２２ｂと前側バッテリスタック部２３ａ，２３ｂの隙間通路に向かって車幅方向両側に吹き出される。同様に、配風ダクト９の途中位置に設けられた第３吹き出し開口部９３から、図６の矢印Ｆに示すように、バッテリスタック部２２ｂ，２２ｃとバッテリスタック部２３ｂ，２３ｃの隙間通路に向かって車幅方向両側に吹き出される。したがって、配風ダクト９の第２吹き出し開口部９２及び第３吹き出し開口部９３から吹き出される温調風と、第２バッテリスタック２２及び第３バッテリスタック２３の間で熱交換が行われ、第２，第３バッテリスタック２２，２３との間で熱交換した温調風は、車幅方向の両側に分かれて環状通路３８に流れ込む。 Of the temperature-controlled air (cold air, hot air) from the air outlet 35 a of the temperature control unit 3, the temperature air that forms a side flow is from a second air outlet 92 provided in the middle of the air distribution duct 9. As shown by an arrow E in FIG. 6, the air is blown to both sides in the vehicle width direction toward the gap passage between the front battery stack portions 22a and 22b and the front battery stack portions 23a and 23b. Similarly, from the third blowing opening 93 provided in the middle position of the air distribution duct 9, as shown by the arrow F in FIG. 6, the battery stack portions 22b and 22c and the battery stack portions 23b and 23c are directed toward the clearance passages. And blown out on both sides in the vehicle width direction. Therefore, heat exchange is performed between the temperature-controlled air blown from the second blowout opening 92 and the third blowout opening 93 of the air distribution duct 9 and the second battery stack 22 and the third battery stack 23, and the second The temperature-controlled air heat exchanged between the second and third battery stacks 22 and 23 is divided into both sides in the vehicle width direction and flows into the annular passage 38.
この第１〜第３バッテリスタック２１，２２，２３との間で熱交換した後、環状通路３８に流れ込んできた温調風は環状通路３８にて合流し、図６の矢印Ｄ，Ｄに示すように、環状通路３８の両側通路をそれぞれ車両後方から車両前方に向かって流れる。そして、環状通路３８の前方側通路部にて合流し、温調ユニット３の吸入側に戻される。 After the heat exchange with the first to third battery stacks 21, 22, and 23, the temperature-controlled air that has flowed into the annular passage 38 merges in the annular passage 38 and is indicated by arrows D and D in FIG. 6. As described above, the flow passes through the both side passages of the annular passage 38 from the rear of the vehicle toward the front of the vehicle. Then, they merge at the front passage portion of the annular passage 38 and are returned to the suction side of the temperature control unit 3.
このように、熱交換後の温調風が温調ユニット３の吸入側に戻されると、戻された温調風を吸込み、図７に示すように、温調ユニット３にて再び冷風または温風を作り出す。そして、温調ユニット３の吹き出し口３５ａから配風ダクト９に冷風または温風を送り出すという内気循環による温調作用が繰り返される。 As described above, when the temperature-controlled air after heat exchange is returned to the suction side of the temperature-control unit 3, the returned temperature-control air is sucked, and as shown in FIG. Create wind. And the temperature control effect | action by the internal air circulation of sending out cool air or warm air to the ventilation duct 9 from the blower outlet 35a of the temperature control unit 3 is repeated.
［各バッテリスタックの温度調整作用］
上記のように、バッテリパックケース１の内部に複数のバッテリモジュールを搭載した場合、１つの配風ダクト９により均一に温調するには工夫が要求される。以下、これを反映する各バッテリスタックの温度調整作用を説明する。
[Temperature adjustment for each battery stack]
As described above, when a plurality of battery modules are mounted inside the battery pack case 1, a device is required to uniformly control the temperature with one air distribution duct 9. Hereinafter, the temperature adjustment action of each battery stack reflecting this will be described.
実施例１では、バッテリモジュールを短辺方向に複数積層したバッテリスタック２として、第１〜第３バッテリスタック２１，２２，２３を備える。そして、第１〜第３バッテリスタック２１，２２，２３は、短辺方向が車幅方向の縦積み搭載の第１バッテリスタック２１に対して短辺方向が車両上下方向の平積み搭載とした第２，第３バッテリスタック２２，２３を有する構成を採用している。 In the first embodiment, first to third battery stacks 21, 22, and 23 are provided as a battery stack 2 in which a plurality of battery modules are stacked in the short side direction. The first to third battery stacks 21, 22, and 23 are mounted in a flat manner in which the short side direction is vertically stacked with respect to the vehicle vertical direction with respect to the first battery stack 21 that is vertically stacked in the vehicle width direction. 2 and the structure which has the 3rd battery stack 22 and 23 is employ | adopted.
したがって、第１バッテリスタック２１の温度調整は、配風ダクト９の第１吹き出し開口部９１から車両後方への温調風を、図１０に示すように、流入開口２００ｂから長辺方向に沿ってセルホルダー２００ａ，２００ａ内に導くことによってなされる。よって、セルホルダー２００ａ，２００ａ内のラミネートセル２００ｄの周りに温調風が直接流れ込むことで、効率よく熱交換（抜熱、与熱）されることになる。 Therefore, the temperature adjustment of the first battery stack 21 is performed by adjusting the temperature-controlled air from the first blowing opening 91 of the air distribution duct 9 to the rear of the vehicle along the long side direction from the inflow opening 200b as shown in FIG. This is done by guiding the cell holders 200a and 200a. Therefore, the temperature-controlled air flows directly around the laminate cell 200d in the cell holders 200a and 200a, so that heat exchange (heat extraction, heat application) is efficiently performed.
一方、第２バッテリスタック２２の温度調整は、配風ダクト９の第２吹き出し開口部９２から両車幅方向への温調風を、バッテリスタック部２２ａ，２２ｂ，２２ｃの隙間通路SF1,SF2に導き、長辺方向に沿って流すことによってなされる。第３バッテリスタック２３の温度調整は、配風ダクト９の第３吹き出し開口部９３から両車幅方向への温調風を、バッテリスタック部２３ａ，２３ｂ，２３ｃの隙間通路SR1,SR2に導き、長辺方向に沿って流すことによってなされる。よって、バッテリモジュールの長辺に沿って温調風の流れが形成されることで、バッテリモジュールを積層した第２，第３バッテリスタック２２，２３と効率よく熱交換（抜熱、与熱）される。 On the other hand, the temperature adjustment of the second battery stack 22 is performed by adjusting the temperature-controlled air in the vehicle width direction from the second blowing opening 92 of the air distribution duct 9 to the gap passages SF1, SF2 of the battery stack portions 22a, 22b, 22c. It is done by guiding and flowing along the long side direction. The temperature adjustment of the third battery stack 23 leads the temperature-controlled air in the vehicle width direction from the third blowing opening 93 of the air distribution duct 9 to the clearance passages SR1, SR2 of the battery stack portions 23a, 23b, 23c, This is done by flowing along the long side direction. Therefore, the flow of temperature-controlled air is formed along the long side of the battery module, so that heat exchange (heat extraction, heat application) is efficiently performed with the second and third battery stacks 22 and 23 in which the battery modules are stacked. The
このように、スタックの搭載方向が異なる場合であっても、第１〜第３バッテリスタック２１，２２，２３を構成する複数のバッテリモジュールが均一に温調（加熱・冷却）される。このとき、バッテリモジュール２００は、モジュール短辺方向に複数積層した偏平型のラミネートセル２００ｄを内部に有し、ラミネートセル２００ｄの封止部２００ｅが、バッテリモジュール２００の温調面２００ｆに面している。したがって、配風ダクト９に有する複数の吹き出し開口部９１，９２，９３から出た略同一の温度による温調風の導入口側が、ラミネートセル２００ｄの封止部２００ｅとなり、長辺方向に沿って効率よく均一にラミネートセル２００ｄと熱交換（抜熱、与熱）される。 As described above, even when the stack mounting directions are different, the temperature of the plurality of battery modules constituting the first to third battery stacks 21, 22, 23 is uniformly controlled (heating / cooling). At this time, the battery module 200 has a flat type laminate cell 200d laminated in the short side direction of the module, and the sealing portion 200e of the laminate cell 200d faces the temperature control surface 200f of the battery module 200. Yes. Therefore, the inlet side of the temperature-controlled air from the plurality of blowout openings 91, 92, 93 in the air distribution duct 9 at substantially the same temperature becomes the sealing portion 200e of the laminate cell 200d, and extends along the long side direction. Heat exchange (heat extraction, heat application) is performed efficiently and uniformly with the laminate cell 200d.
［第２，第３バッテリスタックの隙間通路への温調風導入作用］
上記のように、第２，第３バッテリスタック２２，２３の温度調整は、温調風を隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2に導入することを前提としてなされる。よって、配風ダクト９の組み付け誤差等があっても確実に温調風を隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2に導くことが好ましい。以下、第２，第３バッテリスタック２２，２３の隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2への温調風導入作用を説明する。
[Introducing temperature-controlled air into the gap passage of the second and third battery stacks]
As described above, the temperature adjustment of the second and third battery stacks 22 and 23 is performed on the assumption that the temperature-controlled air is introduced into the gap passages SF1, SF2, SR1, and SR2. Therefore, it is preferable to reliably guide the temperature-controlled air to the clearance passages SF1, SF2, SR1, SR2 even if there is an assembly error of the air distribution duct 9 or the like. Hereinafter, the operation of introducing the temperature-controlled air into the gap passages SF1, SF2, SR1, SR2 of the second and third battery stacks 22, 23 will be described.
まず、配風ダクト９は、樹脂成形により形成されている。このため、製造バラツキや組み付け時の温調ユニット３への接続嵌合バラツキによって、第２，第３吹き出し開口部９２，９３と隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2の位置（実施例１では車両前後方向位置）が上手く一致しないことがある。 First, the air distribution duct 9 is formed by resin molding. For this reason, the positions of the second and third blowing openings 92 and 93 and the gap passages SF1, SF2, SR1, SR2 (vehicles in the first embodiment) due to manufacturing variations and connection fitting variations to the temperature control unit 3 during assembly. The position in the front-rear direction may not match well.
そこで、実施例１では、第２，第３吹き出し開口部９２，９３と隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2との間に、導入部材２４を設けた。この導入部材２４としては、少なくとも配風ダクト９の温調ユニット３への接続方向（＝車両前後方向）の第２，第３吹き出し開口部９２，９３の開口長さL1よりも長い導入口長さL2を有し、温調風の吹き出し方向に行くに従い開口面積が絞られるものを採用した。 Therefore, in the first embodiment, the introduction member 24 is provided between the second and third blowing openings 92 and 93 and the gap passages SF1, SF2, SR1, and SR2. As this introduction member 24, at least an introduction port length that is longer than the opening length L1 of the second and third blowing openings 92, 93 in the direction in which the air distribution duct 9 is connected to the temperature control unit 3 (= vehicle longitudinal direction). L2 is used, and the opening area is reduced as it goes in the blowing direction of the temperature-controlled air.
このように、第２，第３吹き出し開口部９２，９３と隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2との間に、ダクト接続方向の第２，第３吹き出し開口部９２，９３の開口長さL1よりも長い導入口長さL2を有する導入部材２４を設けた。このため、配風ダクト９の製造バラツキや組み付け誤差等があっても第２，第３吹き出し開口部９２，９３と隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2の位置ズレが吸収される。このとき、導入口長さL2と開口長さL1の差分が位置ズレ吸収量になり、配風ダクト９の接続方向に位置ズレがあったとき、位置ズレ吸収量の範囲内で位置ズレが許容される。
そして、導入部材２４は、温調風の吹き出し方向に行くに従い開口面積が絞られる形状としている。このため、第２，第３吹き出し開口部９２，９３から吹き出される温調風が、導入部材２４を介して隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2に導入され、熱交換のための温調風を確実に隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2に沿って流すことができる。このとき、開口面積が絞られている形状の導入部材２４によりノズル効果が発揮され、隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2に導入される温調風の流速は、第２，第３吹き出し開口部９２，９３からの吹き出し流速よりも増大する。
この結果、第２，第３吹き出し開口部９２，９３と隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2との間で位置ズレが発生しても、効率よく均一な温調性能が確保される。
Thus, the opening length L1 of the second and third blowing openings 92 and 93 in the duct connecting direction is between the second and third blowing openings 92 and 93 and the gap passages SF1, SF2, SR1 and SR2. An introduction member 24 having a longer introduction port length L2 is provided. For this reason, even if there is a manufacturing variation of the air distribution duct 9 or an assembling error, the positional deviation between the second and third blowing openings 92 and 93 and the gap passages SF1, SF2, SR1, and SR2 is absorbed. At this time, the difference between the inlet length L2 and the opening length L1 is the amount of misalignment absorption, and when there is a misalignment in the connection direction of the air distribution duct 9, the misalignment is allowed within the range of the misalignment absorption amount. Is done.
And the introduction member 24 is made into the shape by which an opening area is restrict | squeezed as it goes to the blowing direction of temperature control air. For this reason, the temperature-controlled air blown out from the second and third blow-out openings 92, 93 is introduced into the gap passages SF1, SF2, SR1, SR2 through the introduction member 24, and the temperature-controlled air for heat exchange. Can surely flow along the clearance passages SF1, SF2, SR1, SR2. At this time, the nozzle effect is exerted by the introduction member 24 having a narrowed opening area, and the flow velocity of the temperature-controlled air introduced into the gap passages SF1, SF2, SR1, SR2 is the second and third blowing openings. It increases more than the blowing flow velocity from 92,93.
As a result, even if a positional deviation occurs between the second and third blowing openings 92, 93 and the gap passages SF1, SF2, SR1, SR2, an efficient and uniform temperature control performance is ensured.
実施例１では、方形による導入部材２４の導入口面積を、配風ダクト９に有する円形による第２，第３吹き出し開口部９２，９３の開口面積よりも大きく設定する構成を採用した。
すなわち、導入部材２４の導入口面積が、第２，第３吹き出し開口部９２，９３の開口面積よりも大きいことで、第２，第３吹き出し開口部９２，９３と隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2との間で位置ズレ（車両前後方向と車両上下方向を含む）が発生しても、間隙ｔからの温調風の漏れ量が少なく抑えられる。
したがって、配風ダクト９の第２，第３吹き出し開口部９２，９３から導入部材２４に向かって吹き出される温調風が、風量低下を抑えて確実に隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2に送られる。ここで、配風ダクト９と導入部材２４の間には間隙ｔを設けているが、この間隙ｔを設けたことにより、車両走行時、振動入力により長尺部品である配風ダクト９が振動した場合であっても、導入部材２４と干渉して異音を発生することがなくなる。
In the first embodiment, a configuration is adopted in which the introduction port area of the rectangular introduction member 24 is set to be larger than the opening areas of the second and third blowout openings 92 and 93 formed by the circular shape of the air distribution duct 9.
That is, since the introduction port area of the introduction member 24 is larger than the opening areas of the second and third blowing openings 92 and 93, the second and third blowing openings 92 and 93 and the gap passages SF1, SF2, SR1. , Even if a positional deviation (including the vehicle longitudinal direction and the vehicle vertical direction) occurs between SR2, the amount of temperature-controlled air leakage from the gap t can be reduced.
Therefore, the temperature-controlled air blown out from the second and third blow-out openings 92 and 93 of the air distribution duct 9 toward the introduction member 24 is reliably transferred to the gap passages SF1, SF2, SR1, and SR2 while suppressing a decrease in the air volume. Sent. Here, a gap t is provided between the air distribution duct 9 and the introduction member 24. By providing this gap t, the long air distribution duct 9 vibrates due to vibration input when the vehicle travels. Even in such a case, the noise does not occur due to interference with the introduction member 24.
実施例１では、導入部材２４を、第２，第３バッテリスタック２２，２３に対して相対移動の無いバスバーケース２６に対し取り付ける構成を採用している。
すなわち、導入部材２４と第２，第３バッテリスタック２２，２３の位置関係は変わらず、導入部材２４の導出口を隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2と対向する位置に固定することができる。加えて、上記のように、導入部材２４の導入口は、組み付け誤差等による位置ズレを吸収する広い開口としている。
したがって、配風ダクト９の第２，第３吹き出し開口部９２，９３から吹き出される温調風が、第２，第３バッテリスタック２２，２３側に取り付けられた導入部材２４の導出口から確実に隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2に送られる。そして、導入部材２４をバスバーケース２６に取り付けるとき、導入部材２４とバスバーケース２６を一体樹脂成形により構成したことで、独立に導入部材２４を取り付ける場合に比べ、部品点数が削減され、コスト的に有利になる。
In the first embodiment, a configuration in which the introduction member 24 is attached to the bus bar case 26 that does not move relative to the second and third battery stacks 22 and 23 is employed.
That is, the positional relationship between the introduction member 24 and the second and third battery stacks 22 and 23 does not change, and the outlet port of the introduction member 24 can be fixed at a position facing the gap passages SF1, SF2, SR1, SR2. In addition, as described above, the introduction port of the introduction member 24 is a wide opening that absorbs misalignment due to an assembly error or the like.
Therefore, the temperature-controlled air blown out from the second and third blowout openings 92 and 93 of the air distribution duct 9 is surely transmitted from the outlet of the introduction member 24 attached to the second and third battery stacks 22 and 23 side. Are sent to the gap passages SF1, SF2, SR1, SR2. When the introduction member 24 is attached to the bus bar case 26, the introduction member 24 and the bus bar case 26 are formed by integral resin molding, so that the number of parts is reduced and the cost is reduced compared to the case where the introduction member 24 is attached independently. Become advantageous.
次に、効果を説明する。
実施例１のバッテリ温調装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the battery temperature control apparatus according to the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) バッテリパックケース１内に収納した複数のバッテリスタック（前側，後側バッテリスタック部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）と、
前記バッテリパックケース１内を循環する温調風を作り出す温調ユニット３と、
前記温調ユニット３に一端部が接続され、前記複数のバッテリスタックに近接して配置された配風ダクト９と、
を備えたバッテリ温調装置において、
前記配風ダクト９には、隣接するスタックの隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2に温調風を吹き出す吹き出し開口部（第２吹き出し開口部９２，第３吹き出し開口部９３）を有し、
前記吹き出し開口部（第２吹き出し開口部９２，第３吹き出し開口部９３）と前記隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2との間に、少なくとも前記配風ダクト９の前記温調ユニット３への接続方向の前記吹き出し開口部（第２吹き出し開口部９２，第３吹き出し開口部９３）の開口長さL1よりも長い導入口長さL2を有し、温調風の吹き出し方向に行くに従い開口面積が絞られる導入部材２４を設けた（図１１）。
このため、吹き出し開口部（第２吹き出し開口部９２，第３吹き出し開口部９３）と隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2との間で位置ズレが発生しても、効率よく均一な温調性能を確保することができる。
(1) A plurality of battery stacks (front and rear battery stack portions 22a, 22b, 22c, 23a, 23b, 23c) housed in the battery pack case 1,
A temperature control unit 3 for generating a temperature control air circulating in the battery pack case 1;
One end of the temperature control unit 3 is connected, and the air distribution duct 9 is disposed close to the plurality of battery stacks;
In the battery temperature control device with
The air distribution duct 9 has blowout openings (second blowout opening 92 and third blowout opening 93) for blowing the temperature-controlled air to the gap passages SF1, SF2, SR1, SR2 of the adjacent stacks,
Connection of at least the air distribution duct 9 to the temperature control unit 3 between the blowing opening (second blowing opening 92, third blowing opening 93) and the gap passages SF1, SF2, SR1, SR2. The inlet opening length L2 is longer than the opening length L1 of the blowing opening (second blowing opening 92, third blowing opening 93) in the direction, and the opening area increases in the direction of blowing the temperature-controlled air. An introduction member 24 to be squeezed was provided (FIG. 11).
Therefore, even if positional deviation occurs between the blowing openings (second blowing opening 92, third blowing opening 93) and the gap passages SF1, SF2, SR1, SR2, efficient and uniform temperature control performance Can be secured.
(2) 前記導入部材２４の導入口面積を、前記配風ダクト９に有する前記吹き出し開口部の開口面積よりも大きく設定した（図８、図１３）。
このため、(1)の効果に加え、配風ダクト９の吹き出し開口部（第２，第３吹き出し開口部９２，９３）から導入部材２４へ向かって吹き出される温調風を、風量低下を抑えて確実に隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2に送ることができる。
(2) The area of the introduction port of the introduction member 24 was set larger than the opening area of the blowing opening portion of the air distribution duct 9 (FIGS. 8 and 13).
For this reason, in addition to the effect of (1), the temperature control air blown out from the blowing opening (second and third blowing openings 92, 93) of the air distribution duct 9 toward the introducing member 24 is reduced in the air volume. It can be suppressed and reliably sent to the gap passages SF1, SF2, SR1, SR2.
(3) 前記導入部材２４は、前記バッテリスタック（前側，後側バッテリスタック部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）に対して相対移動の無い部分に取り付けられている（図１２）。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、配風ダクト９の吹き出し開口部（第２，第３吹き出し開口部９２，９３）から吹き出される温調風を、バッテリスタック側に取り付けられた導入部材２４の導出口から確実に隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2に送ることができる。
(3) The introduction member 24 is attached to a portion where there is no relative movement with respect to the battery stack (front and rear battery stack portions 22a, 22b, 22c, 23a, 23b, and 23c) (FIG. 12).
For this reason, in addition to the effect of (1) or (2), the temperature-controlled air blown out from the blowing openings (second and third blowing openings 92 and 93) of the air distribution duct 9 is attached to the battery stack side. The lead-out port of the introduced introduction member 24 can be surely sent to the clearance passages SF1, SF2, SR1, SR2.
(4) 前記バッテリスタック（前側，後側バッテリスタック部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）は、複数のバッテリモジュールを積層するとともに、バッテリモジュールの各電極をバスバー２５により直列接続することで構成され、
前記導入部材２４は、前記バスバー２５を絶縁・保持するバスバーケース２６に設けられている（図１３）。
このため、(3)の効果に加え、既存のバスバーケース２６を利用し、導入部材２４を相対移動の無い部分に取り付けることができる。
(4) The battery stack (front and rear battery stack portions 22a, 22b, 22c, 23a, 23b, 23c) is formed by stacking a plurality of battery modules and connecting each electrode of the battery modules in series by a bus bar 25. Consists of
The introduction member 24 is provided in a bus bar case 26 that insulates and holds the bus bar 25 (FIG. 13).
For this reason, in addition to the effect of (3), the introduction member 24 can be attached to a portion without relative movement using the existing bus bar case 26.
(5) 前記導入部材２４と前記バスバーケース２６は、一体成形により構成されている（図１３）。
このため、(4)の効果に加え、部品点数を削減することができるとともに、コスト的にも有利とすることができる。
(5) The introduction member 24 and the bus bar case 26 are formed by integral molding (FIG. 13).
For this reason, in addition to the effect of (4), the number of parts can be reduced, and it can be advantageous in terms of cost.
(6) 前記バッテリパックケース１は、車両前後方向で上面視略長方形状とされ、
前記配風ダクト９は、前記温調ユニット３に対し前記バッテリパックケース１の長辺方向に接続され、前記バッテリパックケース１の中央部長辺方向に沿って配置されている（図６）。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、配風ダクト９の両側に配置されるバッテリスタック（前側，後側バッテリスタック部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）の隙間通路SF1,SF2,SR1,SR2に対し、温調ユニット３から確実に温調風を供給することができる。
(6) The battery pack case 1 is substantially rectangular when viewed from above in the vehicle front-rear direction.
The air distribution duct 9 is connected to the temperature control unit 3 in the long side direction of the battery pack case 1 and is arranged along the long side direction of the central portion of the battery pack case 1 (FIG. 6).
For this reason, in addition to the effects (1) to (5), the gap passages of the battery stacks (front and rear battery stack portions 22a, 22b, 22c, 23a, 23b, and 23c) disposed on both sides of the air distribution duct 9 Temperature control air can be reliably supplied from the temperature control unit 3 to SF1, SF2, SR1, SR2.
以上、本発明のバッテリ温調装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the battery temperature control apparatus of this invention has been demonstrated based on Example 1, it is not restricted to this Example 1 about a concrete structure, The invention which concerns on each claim of a claim Design changes and additions are allowed without departing from the gist.
実施例１では、導入部材２４をバスバーケース２６に取り付ける例を示した。しかし、導入部材は、バッテリスタック本体に取り付けてもよいし、バッテリスタックが固定されているブラケットやバッテリパックケースに取り付けるようにしても良い。 In the first embodiment, the example in which the introduction member 24 is attached to the bus bar case 26 is shown. However, the introduction member may be attached to the battery stack body, or may be attached to a bracket or a battery pack case to which the battery stack is fixed.
実施例１では、バッテリパックBPを車両の床下に配置する例を示した。しかし、バッテリパックを車両のラゲージルーム等に配置するような例としても良い。 In Example 1, the example which arrange | positions battery pack BP under the floor of a vehicle was shown. However, an example in which the battery pack is arranged in a luggage room of the vehicle may be used.
実施例１では、バッテリモジュールの長辺方向に沿って温調風をバッテリスタックの隙間通路に流す例を示した。しかし、長辺、中辺、短辺を有する直方体形状のバッテリモジュールにおいて、中辺に沿って温調風をバッテリスタックの隙間通路に流す例としても良いし、また、短辺に沿って温調風をバッテリスタックの隙間通路に流す例としても良い。 In the first embodiment, an example is shown in which the temperature-controlled air flows through the gap passage of the battery stack along the long side direction of the battery module. However, in a rectangular parallelepiped battery module having a long side, a middle side, and a short side, the temperature adjustment air may be passed along the middle side along the gap path of the battery stack, or the temperature adjustment may be performed along the short side. It is good also as an example which flows wind through the crevice passage of a battery stack.
実施例１では、第２吹き出し開口部９２及び第３吹き出し開口部９３として、円形開口による例を示した。しかし、第２吹き出し開口部及び第３吹き出し開口部としては、長円形によるスリット開口、スリット開口と円形開口の組み合わせ等であっても良く、開口形状は実施例１に限られない。更に、開口部の数も、バッテリモジュールやバッテリスタックの配置に応じて適宜に設定しても良い。そして、開口部の位置や開口形状に応じて導入部材の形状を決めるようにしても良い。 In Example 1, the example by circular opening was shown as the 2nd blowing opening part 92 and the 3rd blowing opening part 93. As shown in FIG. However, the second blowout opening and the third blowout opening may be an elliptical slit opening, a combination of a slit opening and a circular opening, and the opening shape is not limited to the first embodiment. Furthermore, the number of openings may be set as appropriate according to the arrangement of the battery module and the battery stack. Then, the shape of the introduction member may be determined according to the position of the opening and the shape of the opening.
実施例１では、温調ユニット３として、冷風と温風を共に作り出すユニットの例を示した。しかし、温調ユニットとしては、エバポレータを有し、冷風のみを作り出すユニットの例としても良い。また、温調ユニットとしては、ヒータを有し、温風のみを作り出すユニットの例としても良い。さらに、バッテリパックBP内の空気を循環させるブロアファンのみの例としても良い。 In Example 1, the example of the unit which produces both cold air and warm air as the temperature control unit 3 was shown. However, the temperature control unit may be an example of a unit that has an evaporator and generates only cold air. Moreover, as a temperature control unit, it is good also as an example of the unit which has a heater and produces only warm air. Furthermore, it is good also as an example only of the blower fan which circulates the air in battery pack BP.
実施例１では、本発明のバッテリ温調装置を走行用駆動源として走行用モータのみを搭載した電気自動車に適用する例を示した。しかし、本発明のバッテリ温調装置は、走行用駆動源として走行用モータとエンジンを搭載したハイブリッド車に対しても適用することができる。 In Example 1, the battery temperature control apparatus of this invention was shown as the example applied to the electric vehicle carrying only a driving motor as a driving source for driving. However, the battery temperature control device of the present invention can also be applied to a hybrid vehicle equipped with a traveling motor and an engine as a traveling drive source.
BP バッテリパック
１ バッテリパックケース
１１ バッテリパックロアフレーム
１２ バッテリパックアッパーカバー
２ バッテリスタック
２１ 第１バッテリスタック
２２ 第２バッテリスタック
２２ａ，２２ｂ 前側バッテリスタック部（バッテリスタック）
２２ｃ 後側バッテリスタック部（バッテリスタック）
２３ 第３バッテリスタック
２３ａ，２３ｂ 前側バッテリスタック部（バッテリスタック）
２３ｃ 後側バッテリスタック部（バッテリスタック）
２４ 導入部材
L2 導入口長さ
２５ バスバー
２６ バスバーケース
SF2,SF3,SR2,SR3 隙間通路
３ 温調ユニット
３１ ユニットケース
３２ エバポレータ
３３ ブロアファン
３４ PTCヒータ
３５ ユニットダクト
３５ａ 配風口
４ SDスイッチ
５ ジャンクションボックス
６ LBコントローラ
７ バッテリモジュール搭載領域
８ 電装品搭載領域
９ 配風ダクト
９１ 第１吹き出し開口部
９２ 第２吹き出し開口部（吹き出し開口部）
９３ 第３吹き出し開口部（吹き出し開口部）
L1 開口長さ
９４ 等幅ダクト部
９５ 拡幅ダクト部
BP Battery pack 1 Battery pack case 11 Battery pack lower frame 12 Battery pack upper cover 2 Battery stack 21 First battery stack 22 Second battery stack 22a, 22b Front battery stack section (battery stack)
22c Rear battery stack (battery stack)
23 3rd battery stack 23a, 23b Front battery stack part (battery stack)
23c Rear battery stack (battery stack)
24 Introduction member
L2 inlet length 25 Bus bar 26 Bus bar case
SF2, SF3, SR2, SR3 Gap passage 3 Temperature control unit 31 Unit case 32 Evaporator 33 Blower fan 34 PTC heater 35 Unit duct 35a Air distribution port 4 SD switch 5 Junction box 6 LB controller 7 Battery module mounting area 8 Electrical component mounting area 9 Air distribution duct 91 First blowout opening 92 Second blowout opening (blowing opening)
93 3rd blowing opening (blowing opening)
L1 Opening length 94 Equal width duct part 95 Widening duct part
Claims (6)
前記バッテリパックケース内を循環する温調風を作り出す温調ユニットと、
前記温調ユニットに一端部が接続され、前記複数のバッテリスタックに近接して配置された配風ダクトと、
を備えたバッテリ温調装置において、
前記配風ダクトには、隣接する前記バッテリスタックの隙間通路に温調風を吹き出す吹き出し開口部を有し、
前記吹き出し開口部と前記隙間通路との間に、少なくとも前記配風ダクトの前記温調ユニットへの接続方向の前記吹き出し開口部の開口長さよりも長い導入口長さを有し、温調風の吹き出し方向に行くに従い開口面積が絞られる導入部材を設けた
ことを特徴とするバッテリ温調装置。 A plurality of battery stacks stored in a battery pack case;
A temperature control unit for creating a temperature control air circulating in the battery pack case;
One end of the temperature control unit is connected, and the air distribution duct is disposed in proximity to the plurality of battery stacks;
In the battery temperature control device with
The air distribution duct has a blowout opening for blowing temperature-controlled air into the gap passage of the adjacent battery stack,
Between the blowing opening and the gap passage, the inlet has a length that is at least longer than the opening length of the blowing opening in the direction of connection of the air distribution duct to the temperature control unit. A battery temperature control device comprising an introduction member whose opening area is reduced as it goes in a blowing direction.
前記導入部材の導入口面積を、前記配風ダクトに有する前記吹き出し開口部の開口面積よりも大きく設定した
ことを特徴とするバッテリ温調装置。 In the battery temperature control apparatus according to claim 1,
The battery temperature control device, wherein an introduction port area of the introduction member is set to be larger than an opening area of the blowout opening portion of the air distribution duct.
前記導入部材は、前記バッテリスタックに対して相対移動の無い部分に取り付けられている
ことを特徴とするバッテリ温調装置。 In the battery temperature control device according to claim 1 or 2,
The battery temperature control device, wherein the introduction member is attached to a portion that does not move relative to the battery stack.
前記バッテリスタックは、複数のバッテリモジュールを積層するとともに、バッテリモジュールの各電極をバスバーにより直列接続することで構成され、
前記導入部材は、前記バスバーを絶縁・保持するバスバーケースに設けられている
ことを特徴とするバッテリ温調装置。 In the battery temperature control apparatus according to claim 3,
The battery stack is configured by stacking a plurality of battery modules and connecting each electrode of the battery module in series by a bus bar,
The battery temperature control device, wherein the introduction member is provided in a bus bar case that insulates and holds the bus bar.
前記導入部材と前記バスバーケースは、一体成形により構成されている
ことを特徴とするバッテリ温調装置。 In the battery temperature control device according to claim 4,
The introduction member and the bus bar case are configured by integral molding.
前記バッテリパックケースは、車両前後方向で上面視略長方形状とされ、
前記配風ダクトは、前記温調ユニットに対し前記バッテリパックケースの長辺方向に接続され、前記バッテリパックケースの中央部長辺方向に沿って配置されている
ことを特徴とするバッテリ温調装置。 In the battery temperature regulating device according to any one of claims 1 to 5,
The battery pack case is substantially rectangular in top view in the vehicle front-rear direction,
The said air distribution duct is connected to the long side direction of the said battery pack case with respect to the said temperature control unit, and is arrange | positioned along the center part long side direction of the said battery pack case. The battery temperature control apparatus characterized by the above-mentioned.
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