JP2015167140A - バッテリーシステムを冷却するための方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】バッテリーパック内でバッテリーセルを所望の温度域内に維持すること。【解決手段】バッテリーシステムのための冷却システム及びバッテリーシステムを冷却するための方法を提供する。冷却システムは、第１及び第２包囲部分を有するハウジングと、第１包囲部分に配置される第１蒸発器及び第１蒸発器ファンと、を含有し、この第１蒸発器ファンは、第１包囲部分内の第１流路閉ループ内で空気を再循環させる。第１蒸発器は、第１流路閉ループ内の空気から熱エネルギーを取り出し、第１包囲部分内の第１バッテリーモジュールの温度レベルを低下させる。冷却システムは、第２包囲部分に配置され、第１蒸発器と流体連結されるコンデンサーをさらに含有し、このコンデンサーは、第１蒸発器から冷媒内の熱エネルギーを受け、熱エネルギーを消散させる。冷却システムは、第２包囲部分に配置され、第１蒸発器及びコンデンサーを通じて冷媒を再循環させるコンプレッサーをさらに含有する。【選択図】図１

Description

この出願は、バッテリーシステムのための冷却システム及びバッテリーシステムを冷却するための方法に関する。
代表的な空冷式のバッテリーパックにおいて、環境大気からの外気は、バッテリーパック内のバッテリーセルにわたって案内され、その後、バッテリーパックから排出される。しかし、代表的な空冷式のバッテリーパックは、バッテリーパックの温度を所望の温度域内に維持することにおいて重要な課題を有する。
特に、バッテリーセルの最大稼動温度は、たいていの場合、バッテリーを冷却するために利用される外気の温度よりも低い。この状況において、空冷式のバッテリーパック内でバッテリーセルを所望の温度域内に維持することは不可能である。
それゆえに、発明者は、この点で改善されたバッテリーセル組立体に対する要求を理解し、このバッテリーセル組立体は、上述した欠陥を最小化し且つ／または取り除く。
例示的な実施形態にしたがってバッテリーシステムのための冷却システムを提供する。冷却システムは、第１包囲部分及び第２包囲部分を有するハウジングを含有する。第１包囲部分は、その中に第１バッテリーモジュールを受けるように構成される。冷却システムは、第１包囲部分に配置される第１蒸発器をさらに含有する。冷却システムは、第１包囲部分内で第１蒸発器に近接して配置され、第１包囲部分内の第１流路閉ループ内で空気を再循環させるように構成される第１蒸発器ファンをさらに含有する。第１蒸発器は、第１流路閉ループ内の空気から熱エネルギーを取り出すように構成されており、第１バッテリーモジュールの温度レベルを低下させる。冷却システムは、第２包囲部分に配置され、第１蒸発器と流体連結されるコンデンサーをさらに含有する。コンデンサーは、第１蒸発器から冷媒内の熱エネルギーを受け、熱エネルギーを消散させるように構成される。冷却システムは、第２包囲部分に配置され、第１蒸発器及びコンデンサーを通じて冷媒を再循環させるコンプレッサーをさらに含有する。
別の例示的な実施形態にしたがって、冷却システムを利用するバッテリーシステムを冷却するための方法を提供する。冷却システムは、ハウジング、第１蒸発器、第１蒸発器ファン及びコンデンサーを有する。ハウジングは、第１包囲部分及び第２包囲部分を有する。第１包囲部分は、その中に第１バッテリーモジュールを受けるように構成される。方法は、第１蒸発器ファンを利用して第１包囲部分内の第１流路閉ループ内で空気を再循環させる工程を含有する。第１蒸発器は、第１流路閉ループ内の空気から熱エネルギーを取り出すように構成されており、ハウジングの第１包囲部分内の第１バッテリーモジュールの温度レベルを低下させる。方法は、第１蒸発器からハウジングの第２包囲部分に配置されるコンデンサー内に冷媒内の熱エネルギーを受ける工程と、コンデンサーを利用して熱エネルギーを消散させる工程と、をさらに含有する。方法は、第２包囲部分に配置されるコンプレッサーを利用して、第１蒸発器及びコンデンサーを通じて冷媒を再循環させる工程をさらに含有する。
例示的な実施形態にしたがってバッテリーシステム及び冷却システムを有する発電システムの概略図である。 図１の発電システムに利用されるハウジング、バッテリーモジュール及び冷却システムの一部の概略図である。 図１の発電システムに利用されるハウジング、バッテリーモジュール及び冷却システムの平面概略図である。 図１の発電システムの断面概略図である。 図１の発電システムに利用される冷却システムの構成要素のブロック図である。 図１の発電システムに利用されるハウジング及び冷却システムの一部の概略図である。 図１の発電システムに利用されるハウジング及び冷却システムの一部の別の概略図である。 図１の発電システムに利用されるハウジング、バッテリーモジュール及び冷却システムの一部の別の概略図である。 図１の発電システムに利用されるハウジング、バッテリーモジュール及び冷却システムの一部の別の概略図である。 図９に示される１つのバッテリーモジュールの一部の拡大概略図である。 図１の発電システムに利用されるハウジング、バッテリーモジュール及び冷却システムの一部の別の概略図である。 例示的な実施形態にしたがってバッテリーシステムを冷却するための方法のフローチャートである。 例示的な実施形態にしたがってバッテリーシステムを冷却するための方法のフローチャートである。 例示的な実施形態にしたがってバッテリーシステムを冷却するための方法のフローチャートである。 例示的な実施形態にしたがってバッテリーシステムを冷却するための方法のフローチャートである。 例示的な実施形態にしたがってバッテリーシステムを冷却するための方法のフローチャートである。 例示的な実施形態にしたがってバッテリーシステムを冷却するための方法のフローチャートである。 例示的な実施形態にしたがってバッテリーシステムを冷却するための方法のフローチャートである。 例示的な実施形態にしたがってバッテリーシステムを冷却するための方法のフローチャートである。 別の例示的な実施形態にしたがって別の発電システムに利用されるハウジング、バッテリーモジュール及び冷却システムの一部の概略図である。
図１から図３を参照すると、例示的な実施形態にしたがって電力を産出するための発電システム１０が図示される。発電システム１０は、バッテリーシステム２０及び冷却システム２２を含有する。
バッテリーシステム２０は、電力を産出するために設けられる。バッテリーシステム２０は、バッテリーモジュール２４，２６を含有する。各バッテリーモジュール２４，２６は、同様の構造を有し、複数のバッテリーセル組立体を含有しており、これらのバッテリーセル組立体は、互いに直列にまたは互いに並列に電気的に接続される。簡潔にする目的のために、バッテリーモジュール２４内のバッテリーセル組立体の一部のみが、詳細に説明される。例えば、図８から図１０を参照すると、バッテリーモジュール２４は、バッテリーセル組立体２８，２９，３０，３１，３２，３３，３４，３６，３８，４０及び４２と、流路多岐管(flow channel manifolds)６０，６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６及び７８と、を含有する。各バッテリーセル組立体は、その中にバッテリーセルを有し、このバッテリーセルは、そこから延在する１対の電極間で稼動電圧を作り出す。１つの例示的な実施形態において、各バッテリーセルは、リチウムイオンバッテリーセルである。別の実施形態において、バッテリーセルは、例えばニッケルカドミウムバッテリーセルまたはニッケル水素バッテリーセルであってもよい。当然ながら、当業者に公知である別の種類のバッテリーセルが、利用されてもよい。
流路多岐管が設けられ、空気が各流路多岐管に画定される空気チャネルを通って流れることを可能にする。空気は、隣接するバッテリーセル組立体間に配置される流路多岐管を通って流れ、隣接するバッテリーセル組立体から熱エネルギーを取り出す。
例えば図４を参照すると、流路多岐管６０の簡単な説明がもたらされる。流路多岐管６２，６４，６６，６８，７０，７２，７４，７６及び７８の構造は、流路多岐管６０と同じ構造を有することに注意すべきである。図示のように、流路多岐管６０は、上レール部材８２、下レール部材８４及び複数の垂直部材８６を有する。上レール部材８２及び下レール部材８４は、互いにほぼ平行に配置される。複数の垂直部材８６は、上レール部材８２と下レール部材８４との間に接続され、互いにほぼ平行に配置される。複数の垂直部材８６は、互いから離れて間隔を空けられており、その中に複数の空気流路を画定する。例えば、いくつかの垂直部材８６は、（図４の右側で）流路多岐管６０内に空気流路１００，１０２，１０４を画定する。さらに、いくつかの垂直部材８６は、（図４の左側で）流路多岐管６０内に空気流路１０６，１０８，１１０を画定する。
図１０を参照すると、流路多岐管６０は、バッテリーセル組立体２８，２９の間に配置され、流路多岐管６２は、バッテリーセル組立体２９，３０の間に配置される。さらに、流路多岐管６４は、バッテリーセル組立体３０，３１の間に配置され、流路多岐管６６は、バッテリーセル組立体３１，３２の間に配置される。さらに、流路多岐管６８は、バッテリーセル組立体３２，３３の間に配置され、流路多岐管７０は、バッテリーセル組立体３３，３４の間に配置される。さらに、流路多岐管７２は、バッテリーセル組立体３４，３６の間に配置され、流路多岐管７４は、バッテリーセル組立体３６，３８の間に配置される。さらに、流路多岐管７６は、バッテリーセル組立体３８，４０の間に配置され、流路多岐管７８は、バッテリーセル組立体４０，４２の間に配置される。
図２、図３及び図５から図８を参照すると、冷却システム２２が設けられ、バッテリーシステム２０を所望の温度域内に、特に、例示的な実施形態にしたがって限界温度レベルよりも低く維持する。冷却システム２２は、ハウジング１３０、蒸発器ファン１３２，１３４、蒸発器１３６，１３８、流量平衡バッフル１４０，１４２、支持部材１４４、導管部分１４６，１４８，１５０、流量平衡トレイ１６０，１６２、内側壁１７０，１７２，１７４、分離壁１７６、コンデンサー１９０、コンデンサーファン１９２、コンプレッサー１９４、導管部分１９６，１９８，２００、温度センサー２１０，２１２及びマイクロプロセッサ２２０を含有する。１つの例示的な実施形態において、冷却システム２２は、バッテリーモジュール２４，２６を所望の温度域、１５℃から３５℃内に維持する。当然ながら、別の温度域を利用してもよい。別の例示的な実施形態において、冷却システム２２は、バッテリーモジュール２４，２６を限界温度レベル、４０℃よりも低い温度レベルに維持する。当然ながら、別の限界温度レベルを利用してもよい。
図１を参照すると、ハウジング１３０が設けられ、その中にバッテリーシステム２０及び冷却システム２２を取り囲む。ハウジング１３０は、底部部材２３０と、底部部材２３０と連結されるように構成される上端カバー２３２と、底部部材２３０の底面に配置される隔離部材(standoff members)２３４，２３６と、を含有する。１つの例示的な実施形態において、ハウジング１３０は、プラスチックから構成される。しかし、別の実施形態において、当業者に公知である別の材料をハウジング１３０を構成するために利用してもよい。
図１、図６及び図８を参照すると、蒸発器１３６，１３８が設けられ、バッテリーモジュール２４，２６それぞれから熱エネルギーを取り出す。蒸発器１３６，１３８は、ハウジング１３０の底部部材２３０に配置される。さらに、蒸発器１３６，１３８は、ハウジング１３０内の包囲部分またはスペース１８０に配置される。蒸発器１３６は、（以下で説明される）第１流路閉ループ内の空気から蒸発器１３６を通って流れる冷媒内に熱エネルギーを取り出すように構成されており、バッテリーモジュール２４の温度レベルを低下させる。同様に、蒸発器１３８は、（以下で説明される）第２流路閉ループ内の空気から蒸発器１３８を通って流れる冷媒内に熱エネルギーを取り出すように構成されており、バッテリーモジュール２６の温度レベルを低下させる。例示的な冷媒には、例えばＲ−１１，Ｒ−１２，Ｒ−２２，Ｒ−１３４Ａ，Ｒ−４０７Ｃ及びＲ−４１０Ａが含まれる。当然ながら、当業者に公知である別の種類の冷媒を利用してもよい。
図３、図４及び図６を参照すると、冷却システム２２内の冷媒流路がこれから説明される。図示のように、蒸発器１３６は、導管部分２００，１４６を用いてコンプレッサー１９４と流体連結されている。さらに、蒸発器１３６は、導管部分１４８を用いて蒸発器１３８と流体連結されている。さらに、蒸発器１３８は、導管部分１５０，１９６を用いてコンデンサー１９０と流体連結されている。さらに、コンデンサー１９０は、導管部分１９８を用いてコンプレッサー１９４と流体連結されている。稼働中に、コンプレッサー１９４は、閉ループを通じて冷媒を送り込み、この閉ループは、導管部分２００，１４６、蒸発器１３６、導管部分１４８、蒸発器１３８、導管部分１５０，１９６、コンデンサー１９０、導管部分１９８を含有し、またコンプレッサー１９４に戻る。
図４及び図６を参照すると、蒸発器ファン１３２は、ハウジング１３０の底部部材２３０に配置される。蒸発器ファン１３２は、ハウジング１３０の第１包囲部分１８０内の流路閉ループ２４０内で空気を再循環させるように構成されている。流路閉ループ２４０は、蒸発器ファン１３２を通って、蒸発器１３６を通り過ぎて、その後バッテリーモジュール２４内の空気流路を通って、その後蒸発器ファン１３２を通って戻る流路を含有する。
蒸発器ファン１３４は、ハウジング１３０の底部部材２３０に配置される。蒸発器ファン１３４は、ハウジング１３０の包囲部分１８２内の流路閉ループ２４２内で空気を再循環させるように構成されている。流路閉ループ２４２は、蒸発器ファン１３４を通って、蒸発器１３８を通り過ぎて、その後バッテリーモジュール２６内の空気流路を通って、その後蒸発器ファン１３４を通って戻る流路を含有する。
流量平衡バッフル１４０は、ハウジング１３０の底部部材２３０で蒸発器ファン１３２に近接して配置される。流量平衡バッフル１４０は、バッフル１４０の各開口部を通る気流の量をほぼ等しくすることを可能とするように構成されており、気流は、蒸発器１３６の表面にわたって均一に分配される。１つの例示的な実施形態において、流量平衡バッフル１４０は、それを通って延在する複数の開口部を有してほぼＵ字状であり、プラスチックから構成される。
流量平衡バッフル１４２は、ハウジング１３０の底部部材２３０で蒸発器ファン１３４に近接して配置される。流量平衡バッフル１４２は、バッフル１４２の各開口部を通る気流の量をほぼ等しくすることを可能とするように構成されており、気流は、蒸発器１３８の表面にわたって均一に分配される。１つの例示的な実施形態において、流量平衡バッフル１４２は、それを通って延在する複数の開口部を有してほぼＵ字状であり、プラスチックから構成される。
支持部材１４４は、ハウジング１３０の底部部材２３０で蒸発器１３６，１３８の間に配置される。１つの例示的な実施形態において、支持部材１４４は、ほぼＵ字状であり、プラスチックから構成される。
図６を参照すると、導管部分１４６は、蒸発器１３６の第１端部と流体連結される。導管部分１４８は、蒸発器１３６の第２端部と蒸発器１３８の第１端部との間に流体連結される。さらに、導管１５０は、蒸発器１３８の第２端部と流体連結される。それゆえに、冷媒は、導管部分１４６、蒸発器１３６、導管部分１４８、蒸発器１３８及び導管１５０を通って流れる。
図７を参照すると、流量平衡トレイ１６０は、流量平衡バッフル１４０，１４２と、ハウジング１３０の包囲部分１８０内の支持部材１４４と、の上に配置される。流量平衡トレイ１６０は、トレイ１６０の各開口部を通る気流の量をほぼ等しくすることを可能とするように構成されており、気流は、バッテリーモジュール２４，２６の下面にわたって均一に分配される。さらに、流量平衡トレイ１６０は、その上にバッテリーモジュール２４，２６を保持するように構成されている。１つの例示的な実施形態において、流量平衡トレイ１６０は、それを通って延在する複数の開口部を有し、プラスチックから構成される。
図１１を参照すると、流量平衡トレイ１６２は、ハウジング１３０内のバッテリーモジュール２４，２６の上端面に配置される。流量平衡トレイ１６２は、トレイ１６２の各開口部を通る気流の量をほぼ等しくすることを可能とするように構成されており、気流は、バッテリーモジュール２４，２６から流量平衡トレイ１６２を通って均一に分配される。１つの例示的な実施形態において、流量平衡トレイ１６２は、それを通って延在する複数の開口部を有し、プラスチックから構成される。
図１及び図１１を参照すると、内側壁１７０，１７２，１７４及び分離壁１７６は、バッテリーモジュール２４，２６の側壁に近接して配置される。分離壁１７６は、分離壁１７６の外周に配置される密封ガスケット１７７を有し、分離壁１７６の外周と接触する底部部材２３０及び上端カバー２３２で気密密封を形成する。さらに、底部部材２３０、上端カバー２３２及び分離壁１７６は、その中に配置されるバッテリーモジュール２４，２６を有する包囲部分１８０を画定する。包囲部分１８０は、気密包囲部分であることに注意すべきである。さらに、底部部材２３０、上端カバー２３２及び分離壁１７６は、包囲部分１８２を画定する。１つの例示的な実施形態において、包囲部分１８２は、ハウジング１３０の外部にある外気と気体連通している。１つの例示的な実施形態において、内側壁１７０，１７２，１７４及び分離壁１７６は、プラスチックから構成される。
図３及び図６を参照すると、コンデンサー１９０は、ハウジング１３０の包囲部分１８２に配置され、蒸発器１３６，１３８及びコンプレッサー１９４と流体連結される。図示のように、コンデンサー１９０は、導管部分１５０，１９６によって蒸発器１３８と流体連結される。さらに、コンデンサー１９０は、導管部分１９８によってコンプレッサー１９４と流体連結される。コンデンサー１９０は、蒸発器１３６，１３８から冷媒内の熱エネルギーを受け、受けた冷媒内の熱エネルギーを消散させるように構成されており、熱エネルギーは、バッテリーモジュール２４，２６を冷却するために、冷媒から取り除かれる。
図３及び図５を参照すると、コンデンサーファン１９２は、コンデンサー１９０を越える空気を促すように構成されており、コンデンサー１９０を誘導し、マイクロプロセッサ２２０からの制御信号に応えて熱エネルギーを消散させる。図示のように、コンデンサーファン１９２は、包囲範囲１８２内でコンデンサー１９０に近接して配置される。
図３、図５及び図６を参照すると、コンプレッサー１９４は、マイクロプロセッサ２２０からの制御信号に応えて、蒸発器１３６，１３８を通じて冷媒を送り込み且つ再循環させるように構成されている。特に、コンプレッサー１９４は、導管部分２００，１４６、蒸発器１３６、導管部分１４８、蒸発器１３８、導管部分１５０，１９６、コンデンサー１９０及びコンプレッサー１９４へ戻る導管部分１９８を含有する閉ループを通じて冷媒を送り込む。図示のように、コンプレッサー１９４は、包囲範囲１８２に配置される。
図３及び図５を参照すると、温度センサー２１０は、マイクロプロセッサ２２０と電気的に連結されており、バッテリーモジュール２４に近接して配置される。温度センサー２１０は、バッテリーモジュール２４の温度を示す信号であってマイクロプロセッサ２２０によって受けられる信号を発生させるように構成される。
温度センサー２１２は、マイクロプロセッサ２２０と電気的に連結されており、バッテリーモジュール２６に近接して配置される。温度センサー２１２は、マイクロプロセッサ２２０によって受けられたバッテリーモジュール２６の温度を示す信号を発生させるように構成される。
マイクロプロセッサ２２０は、冷却システム２２の稼動を制御するように構成される。図示のように、マイクロプロセッサ２２０は、蒸発器ファン１３２，１３４、コンデンサーファン１９２、コンプレッサー１９４及び温度センサー２１０，２１２と電気的に連結される。稼働中に、マイクロプロセッサ２２０は、バッテリーモジュール２４，２６それぞれの温度を示す温度センサー２１０，２１２からの信号を受ける。温度センサー２１０，２１２から受けた信号に基づいて、マイクロプロセッサ２２０は、以下でより詳細に説明されるように、蒸発器ファン１３２，１３４、コンデンサーファン１９２及びコンプレッサー１９４の稼動を制御するための制御信号を発生させる。
図１２から図１９を参照して、バッテリーシステム２０を冷却するための方法のフローチャートをこれから説明する。
ステップ２６０では、マイクロプロセッサ２２０は、以下のフラグを初期化し、フラグ１は、“ｆａｌｓｅ”に相当し、フラグ２は、“ｆａｌｓｅ”に相当し、フラグ３は、“ｆａｌｓｅ”に相当し、フラグ４は、“ｆａｌｓｅ”に相当する。ステップ２６０の後に、方法は、ステップ２６２へ進む。
ステップ２６２では、温度センサー２１０は、ハウジング１３０の包囲部分１８０に配置されるバッテリーモジュール２４の温度を示す第１信号を発生させ、この信号は、マイクロプロセッサ２２０によって受けられる。ステップ２６２の後に、方法は、ステップ２６４へ進む。
ステップ２６４では、温度センサー２１２は、ハウジング１３０の包囲部分１８０に配置されるバッテリーモジュール２６の温度を示す第２信号を発生させ、この信号は、マイクロプロセッサ２２０によって受けられる。ステップ２６４の後に、方法は、ステップ２６６へ進む。
ステップ２６６では、マイクロプロセッサ２２０は、温度センサー２１０からの第１信号がバッテリーモジュール２４の温度レベルが限界温度レベルよりも高いことを示すかどうかに応じて決定を行う。ステップ２６６の値が“ｙｅｓ”に相当すると、方法は、ステップ２６８へ進む。そうでなければ、方法は、ステップ２８６へ進む。
ステップ２６８では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ１を“ｔｒｕｅ”に相当するように設定する。ステップ２６８の後に、方法は、ステップ２７０へ進む。
ステップ２７０では、マイクロプロセッサ２２０は、信号を発生させ、コンプレッサー１９４を作動させ、それぞれハウジング１３０の包囲部分１８０内にあるバッテリーモジュール２４，２６に近接して配置される蒸発器１３２，１３４を通じて、且つハウジング１３０の包囲部分１８２に配置されるコンデンサー１９０を通じて冷媒を再循環させる。ステップ２７０の後に、方法は、ステップ２８０へ進む。
ステップ２８０では、マイクロプロセッサ２２０は、信号を発生させ、蒸発器ファン１３２を作動させ、包囲部分１８０内の（図４に示される）第１流路閉ループ２４０内で空気を再循環させる。第１流路閉ループ２４０は、蒸発器ファン１３２を通って、蒸発器１３６を通り過ぎて、その後、バッテリーモジュール２４内の空気流路を通って、その後、蒸発器ファン１３２を通って戻る流路を含有する。ステップ２８０の後に、方法は、ステップ２８２へ進む。
ステップ２８２では、蒸発器１３６は、第１流路閉ループ２４０内の空気から蒸発器１３６を通って流れる冷媒へ熱エネルギーを取り出し、包囲部分１８０内のバッテリーモジュール２４の温度を低下させる。ステップ２８２の後に、方法は、ステップ２８４へ進む。
ステップ２８４では、マイクロプロセッサ２２０は、信号を発生させ、コンデンサーファン１９２を作動させ、包囲部分１８２内のコンデンサー１９０を越える空気を促し、このコンデンサーファンは、コンデンサー１９０をさらに誘導し、蒸発器１３６から流れる冷媒から熱エネルギーを消散させる。ステップ２８４の後に、方法は、ステップ３０４へ進む。
再びステップ２６６を参照すると、ステップ２６６の値が“ｎｏ”に相当する場合、方法は、ステップ２８６へ進む。ステップ２８６では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ１を“ｆａｌｓｅ”に相当するように設定する。ステップ２８６の後に、方法は、ステップ２８８へ進む。
ステップ２８８では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ４が“ｆａｌｓｅ”に相当するかどうかに応じて決定を行う。ステップ２８８の値が“ｙｅｓ”に相当すると、方法は、ステップ２９０へ進む。そうでなければ、方法は、ステップ２９２へ進む。
ステップ２９０では、マイクロプロセッサ２２０は、蒸発器ファン１３２から信号を取り除き、蒸発器ファン１３２を止める。ステップ２９０の後に、方法は、ステップ２９２へ進む。
ステップ２９２では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ２が“ｆａｌｓｅ”に相当し、フラグ３が“ｆａｌｓｅ”に相当し、フラグ４が“ｆａｌｓｅ”に相当するかどうかに応じて決定を行う。ステップ２９２の値が“ｙｅｓ”に相当すると、方法は、ステップ３００へ進む。そうでなければ、方法は、ステップ３０４へ進む。
ステップ３００では、マイクロプロセッサ２２０は、コンプレッサー１９４から信号を取り除き、コンプレッサー１９４を止める。ステップ３００の後に、方法は、ステップ３０２へ進む。
ステップ３０２では、マイクロプロセッサ２２０は、コンデンサーファン１９２から信号を取り除き、コンデンサーファン１９２を止める。ステップ３０２の後に、方法は、ステップ３０４へ進む。
ステップ３０４では、マイクロプロセッサ２２０は、温度センサー２１２からの第２信号がバッテリーモジュール２６の温度レベルが限界温度レベルよりも高いことを示すかどうかに応じて、決定を行う。ステップ３０４の値が“ｙｅｓ”に相当すると、方法は、ステップ３０６へ進む。そうでなければ、方法は、ステップ３１６へ進む。
ステップ３０６では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ２を“ｔｒｕｅ”に相当するように設定する。ステップ３０６の後に、方法は、ステップ３０８へ進む。
ステップ３０８では、マイクロプロセッサ２２０は、信号を発生させ、コンプレッサー１９４を作動させ、蒸発器１３６、蒸発器１３８及びコンデンサー１９０を通じて、冷媒を再循環させる。ステップ３０８の後に、方法は、ステップ３１０へ進む。
ステップ３１０では、マイクロプロセッサ２２０は、信号を発生させ、蒸発器ファン１３４を作動させ、包囲部分１８０内の（図４に示される）第２流路閉ループ２４２内で空気を再循環させる。第２流路閉ループ２４２は、蒸発器ファン１３４を通って、蒸発器１３８を通り過ぎて、その後、バッテリーモジュール２６内の空気流路を通って、その後、蒸発器ファン１３４を通って戻る流路を含有する。ステップ３１０の後に、方法は、ステップ３１２へ進む。
ステップ３１２では、蒸発器１３８は、第２流路閉ループ２４２内の空気から蒸発器１３８を通って流れる冷媒へ熱エネルギーを取り出し、包囲部分１８０内のバッテリーモジュール２６の温度を低下させる。ステップ３１２の後に、方法は、ステップ３１４へ進む。
ステップ３１４では、マイクロプロセッサ２２０は、信号を発生させ、コンデンサーファン１９２を作動させ、包囲部分１８２内のコンデンサー１９０を越える空気を促し、このコンデンサーファンは、コンデンサー１９０をさらに誘導し、蒸発器１３８から流れる冷媒から熱エネルギーを消散させる。ステップ３１４の後に、方法は、ステップ３３０へ進む。
再びステップ３０４を参照すると、ステップ３０４の値が“ｎｏ”に相当する場合、方法は、ステップ３１６へ進む。ステップ３１６では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ２を“ｆａｌｓｅ”に相当するように設定する。ステップ３１６の後に、方法は、ステップ３１８へ進む。
ステップ３１８では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ３が“ｆａｌｓｅ”に相当するかどうかに応じて決定を行う。ステップ３１８の値が“ｙｅｓ”に相当すると、方法は、ステップ３２０へ進む。そうでなければ、方法は、ステップ３２２へ進む。
ステップ３２０では、マイクロプロセッサ２２０は、蒸発器ファン１３４から信号を取り除き、蒸発器ファン１３４を止める。ステップ３２０の後に、方法は、ステップ３２２へ進む。
ステップ３２２では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ１が“ｆａｌｓｅ”に相当し、フラグ３が“ｆａｌｓｅ”に相当し、フラグ４が“ｆａｌｓｅ”に相当するかどうかに応じて決定を行う。ステップ３２２の値が“ｙｅｓ”に相当すると、方法は、ステップ３２４へ進む。そうでなければ、方法は、ステップ３３０へ進む。
ステップ３２４では、マイクロプロセッサ２２０は、コンプレッサー１９４から信号を取り除き、コンプレッサー１９４を止める。ステップ３２４の後に、方法は、ステップ３２６へ進む。
ステップ３２６では、マイクロプロセッサ２２０は、コンデンサーファン１９２から信号を取り除き、コンデンサーファン１９２を止める。ステップ３２６の後に、方法は、ステップ３３０へ進む。
ステップ３３０では、マイクロプロセッサ２２０は、以下の式、
第１温度差分値＝第２信号−第１信号
を利用して第１温度差分値を計算する。ステップ３３０の後に、方法は、ステップ３３２へ進む。
ステップ３３２では、マイクロプロセッサ２２０は、第１温度差分値が限界差分値よりも高いかどうかに応じて決定を行う。ステップ３３２の値が“ｙｅｓ”に相当すると、方法は、ステップ３３４へ進む。そうでなければ、方法は、ステップ３４０へ進む。
ステップ３３４では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ３を“ｔｒｕｅ”に相当するように設定する。ステップ３３４の後に、方法は、ステップ３３５へ進む。
ステップ３３５では、マイクロプロセッサ２２０は、信号を発生させ、コンプレッサー１９４を作動させ、蒸発器１３６、蒸発器１３８及びコンデンサー１９０を通じて冷媒を再循環させる。ステップ３３５の後に、方法は、ステップ３３６へ進む。
ステップ３３６では、マイクロプロセッサ２２０は、信号を発生させ、蒸発器ファン１３４を作動させ、包囲部分１８０内の第２流路閉ループ２４２内で空気を再循環させる。ステップ３３６の後に、方法は、ステップ３３７へ進む。
ステップ３３７では、蒸発器１３８は、第２流路閉ループ２４２内の空気から蒸発器１３８を通って流れる冷媒へ熱エネルギーを取り出し、包囲部分１８０内のバッテリーモジュール２６の温度を低下させる。ステップ３３７の後に、方法は、ステップ３３８へ進む。
ステップ３３８では、マイクロプロセッサ２２０は、信号を発生させ、コンデンサーファン１９２を作動させ、ハウジング１３０の包囲部分１８２内でコンデンサー１９０を越える空気を促し、このコンデンサーファンは、コンデンサー１９０をさらに誘導し、蒸発器１３８から流れる冷媒から熱エネルギーを消散させる。ステップ３３８の後に、方法は、ステップ３６０へ進む。
再びステップ３３２を参照すると、ステップ３３２の値が“ｎｏ”に相当する場合、方法は、ステップ３４０へ進む。ステップ３４０では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ３を“ｆａｌｓｅ”に相当するように設定する。ステップ３４０の後に、方法は、ステップ３４２へ進む。
ステップ３４２では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ２が“ｆａｌｓｅ”に相当するかどうかに応じて決定を行う。ステップ３４２の値が“ｙｅｓ”に相当すると、方法は、ステップ３４４へ進む。そうでなければ、方法は、ステップ３４６へ進む。
ステップ３４４では、マイクロプロセッサ２２０は、蒸発器ファン１３４から信号を取り除き、蒸発器ファン１３４を止める。ステップ３４４の後に、方法は、ステップ３４６へ進む。
ステップ３４６では、マイクロプロセッサは、フラグ１が“ｆａｌｓｅ”に相当し、フラグ２が“ｆａｌｓｅ”に相当し、フラグ４が“ｆａｌｓｅ”に相当するかどうかに応じて決定を行う。ステップ３４６の値が“ｙｅｓ”に相当すると、方法は、ステップ３４８へ進む。そうでなければ、方法は、ステップ３６０へ進む。
ステップ３４８では、マイクロプロセッサ２２０は、コンプレッサー１９４から信号を取り除き、コンプレッサー１９４を止める。ステップ３４８の後に、方法は、ステップ３５０へ進む。
ステップ３５０では、マイクロプロセッサ２２０は、コンデンサーファン１９２から信号を取り除き、コンデンサーファン１９２を止める。ステップ３５０の後に、方法は、ステップ３６０へ進む。
ステップ３６０では、マイクロプロセッサ２２０は、以下の式、
第２温度差分値＝第１信号−第２信号
を利用して第２温度差分値を計算する。ステップ３６０の後に、方法は、ステップ３６２へ進む。
ステップ３６２では、マイクロプロセッサは、第２温度差分値が限界差分値よりも高いかどうかに応じて決定を行う。ステップ３６２の値が“ｙｅｓ”に相当すると、方法は、ステップ３６４へ進む。そうでなければ、方法は、ステップ３８０へ進む。
ステップ３６４では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ４を“ｔｒｕｅ”に相当するように設定する。ステップ３６４の後に、方法は、ステップ３６６へ進む。
ステップ３６６では、マイクロプロセッサ２２０は、信号を発生させ、コンプレッサー１９４を作動させ、蒸発器１３６、蒸発器１３８及びコンデンサー１９０を通じて冷媒を再循環させる。ステップ３６６の後に、方法は、ステップ３６８へ進む。
ステップ３６８では、マイクロプロセッサ２２０は、信号を発生させ、蒸発器ファン１３２を作動させ、包囲部分１８０内の第１流路閉ループ２４０内で空気を再循環させる。ステップ３６８の後に、方法は、ステップ３７０へ進む。
ステップ３７０では、蒸発器１３６は、第１流路閉ループ２４０内の空気から蒸発器１３６を通って流れる冷媒へ熱エネルギーを取り出し、包囲部分１８０内のバッテリーモジュール２４の温度を低下させる。ステップ３７０の後に、方法は、ステップ３７２へ進む。
ステップ３７２では、マイクロプロセッサ２２０は、信号を発生させ、コンデンサーファン１９２を作動させ、ハウジング１３０の包囲部分１８２内でコンデンサー１９０を越える空気を促し、このコンデンサーファンは、コンデンサー１９０をさらに誘導し、蒸発器１３６から流れる冷媒から熱エネルギーを消散させる。ステップ３７２の後に、方法は、ステップ２６２へ戻る。
再びステップ３６２を参照すると、ステップ３６２の値が“ｎｏ”に相当する場合、方法は、ステップ３８０へ進む。ステップ３８０では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ４を“ｆａｌｓｅ”に相当するように設定する。ステップ３８０の後に、方法は、ステップ３８２へ進む。
ステップ３８２では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ１が“ｆａｌｓｅ”に相当するかどうかに応じて決定を行う。ステップ３８２の後に、方法は、ステップ３８４へ進む。
ステップ３８４では、マイクロプロセッサ２２０は、蒸発器ファン１３２から信号を取り除き、蒸発器ファン１３２を止める。ステップ３８４の後に、方法は、ステップ３８６へ進む。
ステップ３８６では、マイクロプロセッサ２２０は、フラグ１が“ｆａｌｓｅ”に相当し、フラグ２が“ｆａｌｓｅ”に相当し、フラグ３が“ｆａｌｓｅ”に相当するかどうかに応じて決定を行う。ステップ３８６の値が“ｙｅｓ”に相当すると、方法は、ステップ３８８へ進む。そうでなければ、方法は、ステップ２６２へ進む。
ステップ３８８では、マイクロプロセッサ２２０は、コンプレッサー１９４から信号を取り除き、コンプレッサー１９４を止める。ステップ３８８の後に、方法は、ステップ３９０へ進む。
ステップ３９０では、マイクロプロセッサ２２０は、コンデンサーファン１９２から信号を取り除き、コンデンサーファン１９２を止める。ステップ３９０の後に、方法は、ステップ２６２へ戻る。
図２０を参照すると、別の例示的な実施形態にしたがって電力を産出するための発電システム４１８が図示される。発電システム４１８は、バッテリーシステム４２０及び冷却システム４２２を含有する。バッテリーシステム４２０は、バッテリーシステム２０とほぼ同様の構成を有する。冷却システム４２２は、冷却コイル４２４及びコンデンサー４９０を有し、コンデンサーファン１９２とコンデンサー１９０とを除けば上述された冷却システム２２の別の構成要素をさらに含有する。冷却コイル４２４は、冷媒を冷却するために利用され、システム１０で利用されるコンデンサーファン１９２を置換する。コンデンサー４９０は、冷却システム２２で利用されるコンデンサー１９０を置換する。稼働中に、冷却コイル４２４は、そこを通って流れる冷媒を冷却する外部液体源から液体を受ける。冷却システム４２２の作用は、冷却コイル４２４が冷媒を冷却するためにコンデンサーファンの代わりに利用されることを除いて、上述した冷却システム２２の作用と同様であることに注意すべきである。
バッテリーシステムのための冷却システムとバッテリーシステムを冷却するための方法とは、別の冷却システム及び方法以上に相当な利点をもたらす。特に、冷却システム及び方法は、冷却システムのハウジング内の流路閉ループで循環空気の技術的効果をもたらし、バッテリーシステムにおけるバッテリーモジュールの温度レベルを低下させる。流路閉ループは、ハウジングの気密包囲部分内にあり、このハウジングは、システム及び方法をより少ない電力で利用することと、別のシステム及び方法よりも小さいサイズを有することと、を可能にする。
本発明は、例示的な実施形態を参照して説明されたが、さまざまな変更がなされ、同等のものは、本発明の範囲から逸脱することなくその要素のために代用されることが当業者によって理解される。さらに、多くの修正が、特別な状況または材料を実質的なその範囲から逸脱することなく本発明の教示に適応させられてもよい。したがって、本発明は、この発明を伝えるために開示される特別な実施形態に制限されないが、本発明は、添付した特許請求の範囲の範囲内に収まるすべての実施形態を含有することを意味する。その上、用語、第１、第２、など、の使用は、別のものからある要素を区別するために用いられている。さらに、用語、１つの（ａ）、１つの（ａｎ）、など（ｅｔｃ）、の使用は、数の制限を示さないが、正しくは少なくとも１つの参照した事項の存在を示す。
２０，４２０ バッテリーシステム、２２，４２２ 冷却システム、２４ 第１バッテリーモジュール、２６ 第２バッテリーモジュール、１３０ ハウジング、１３２ 第１蒸発器ファン、１３４ 第２蒸発器ファン、１３６ 第１蒸発器、１３８ 第２蒸発器、１８０ 第１包囲部分、１８２ 第２包囲部分、１９０，４９０ コンデンサー、１９２ コンデンサーファン、１９４ コンプレッサー、２１０ 第１温度センサー、２１２ 第２温度センサー、２２０ マイクロプロセッサ、２４０ 第１流路閉ループ、２４２ 第２流路閉ループ、４２４ 冷却コイル

Claims (3)

  1. 冷却システムを利用してバッテリーシステムを冷却するための方法であって、前記冷却システムは、ハウジング、第１蒸発器、第１蒸発器ファン、第２蒸発器、第２蒸発器ファン及びコンデンサーを有し、前記第２蒸発器は、前記コンデンサーと流体連結し、前記ハウジングは、第１包囲部分及び第２包囲部分を有し、前記第１包囲部分は、その中に第１バッテリーモジュール及び第２バッテリーモジュールを受けるように構成されており、
    前記第１蒸発器ファンを利用して前記第１包囲部分内の第１流路閉ループ内で空気を再循環させる工程であって、前記第１蒸発器は、前記第１流路閉ループ内の空気から熱エネルギーを取り出すように構成されており、前記ハウジングの前記第１包囲部分内の前記第１バッテリーモジュールの温度レベルを低下させる、工程と、
    前記第２蒸発器ファンを利用して前記第１包囲部分内の第２流路閉ループ内で空気を再循環させる工程であって、前記第２蒸発器が、前記第２流路閉ループ内の空気から熱エネルギーを取り出すように構成されており、前記第１包囲部分内の前記第２バッテリーモジュールの温度レベルを低下させる、工程と、
    前記第１蒸発器及び前記第２蒸発器から前記ハウジングの前記第２包囲部分に配置される前記コンデンサー内に冷媒内の熱エネルギーを受け、前記コンデンサーを利用して熱エネルギーを消散させる工程と、
    前記第２包囲部分に配置されるコンプレッサーを利用して、前記第１蒸発器、前記第２蒸発器及び前記コンデンサーを通じて冷媒を再循環させる工程と、
    を含み、
    前記冷却システムが、前記第２包囲部分に配置されるコンデンサーファンと、前記第１バッテリーモジュールの温度レベルを示す第１信号を発生させる第１温度センサーと、前記第２バッテリーモジュールの温度レベルを示す第２信号を発生させる第２温度センサーと、前記第１及び前記第２温度センサーと電気的に連結され且つ前記第１及び前記第２信号それぞれを受けるマイクロプロセッサと、をさらに有し、
    前記方法が、
    前記第１及び前記第２温度センサーを利用して、前記第１バッテリーモジュールの温度レベルを示す第１信号と、前記第２バッテリーモジュールの温度を示す第２信号と、を発生させる工程と、
    前記マイクロプロセッサを利用して、前記第２信号から前記第１信号を引くことによって第１温度差分値を決定する工程と、
    前記第１温度差分値が限界差分値よりも高い場合、前記マイクロプロセッサを利用して、第３信号を発生させ、前記コンプレッサーを作動させ、前記第１蒸発器、前記第２蒸発器及び前記コンデンサーを通じて冷媒を再循環させ、前記第２バッテリーモジュールを冷却する工程と、
    前記第１温度差分値が前記限界差分値よりも高い場合、前記マイクロプロセッサを利用して、第４信号を発生させ、前記第２蒸発器ファンを作動させ、前記第１包囲部分内の前記第２流路閉ループ内で空気を再循環させる工程と、
    前記第１温度差分値が前記限界差分値よりも高い場合、前記マイクロプロセッサを利用して、第５信号を発生させ、前記コンデンサーファンを作動させ、前記コンデンサーを越える空気を促し、前記コンデンサーを作動させ、冷媒内の熱エネルギーを消散させる工程と、
    をさらに含むことを特徴とする方法。
  2. 前記第１包囲部分は、気密包囲部分であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 冷却システムを利用してバッテリーシステムを冷却するための方法であって、前記冷却システムは、ハウジング、第１蒸発器、第１蒸発器ファン、第２蒸発器、第２蒸発器ファン及びコンデンサーを有し、前記第２蒸発器は、前記コンデンサーと流体連結し、前記ハウジングは、第１包囲部分及び第２包囲部分を有し、前記第１包囲部分は、その中に第１バッテリーモジュール及び第２バッテリーモジュールを受けるように構成されており、
    前記第１蒸発器ファンを利用して前記第１包囲部分内の第１流路閉ループ内で空気を再循環させる工程であって、前記第１蒸発器は、前記第１流路閉ループ内の空気から熱エネルギーを取り出すように構成されており、前記ハウジングの前記第１包囲部分内の前記第１バッテリーモジュールの温度レベルを低下させる、工程と、
    前記第２蒸発器ファンを利用して前記第１包囲部分内の第２流路閉ループ内で空気を再循環させる工程であって、前記第２蒸発器が、前記第２流路閉ループ内の空気から熱エネルギーを取り出すように構成されており、前記第１包囲部分内の前記第２バッテリーモジュールの温度レベルを低下させる、工程と、
    前記第１蒸発器及び前記第２蒸発器から前記ハウジングの前記第２包囲部分に配置される前記コンデンサー内に冷媒内の熱エネルギーを受け、前記コンデンサーを利用して熱エネルギーを消散させる工程と、
    前記第２包囲部分に配置されるコンプレッサーを利用して、前記第１蒸発器、前記第２蒸発器及び前記コンデンサーを通じて冷媒を再循環させる工程と、
    を含み、
    前記冷却システムが、前記第２包囲部分に配置されるコンデンサーファンと、前記第１バッテリーモジュールの温度レベルを示す第１信号を発生させる第１温度センサーと、前記第２バッテリーモジュールの温度レベルを示す第２信号を発生させる第２温度センサーと、前記第１及び前記第２温度センサーと電気的に連結され且つ前記第１及び前記第２信号それぞれを受けるマイクロプロセッサと、をさらに有し、
    前記方法が、
    前記第１及び前記第２温度センサーを利用して、前記第１バッテリーモジュールの温度レベルを示す第１信号と、前記第２バッテリーモジュールの温度を示す第２信号と、を発生させる工程と、
    前記マイクロプロセッサを利用して、前記第１信号から前記第２信号を引くことによって第２温度差分値を決定する工程と、
    前記第２温度差分値が限界差分値よりも高い場合、前記マイクロプロセッサを利用して、第３信号を発生させ、前記コンプレッサーを作動させ、前記第１蒸発器、前記第２蒸発器及び前記コンデンサーを通じて冷媒を再循環させ、前記第２バッテリーモジュールを冷却する工程と、
    前記第２温度差分値が前記限界差分値よりも高い場合、前記マイクロプロセッサを利用して、第４信号を発生させ、前記第１蒸発器ファンを作動させ、前記第１包囲部分内の前記第１流路閉ループ内で空気を再循環させる工程と、
    前記第２温度差分値が前記限界差分値よりも高い場合、前記マイクロプロセッサを利用して、第５信号を発生させ、前記コンデンサーファンを作動させ、前記コンデンサーを越える空気を促し、前記コンデンサーを作動させ、冷媒内の熱エネルギーを消散させる工程と、
    をさらに含むことを特徴とする方法。
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