JP2019040730A - 電池温調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組付け性およびメンテナンス性を高めることの可能な電池温調装置を提供する。【解決手段】電池用熱交換器１０は、電池２と熱媒体との熱交換を行うものである。配管２０は、電池用熱交換器１０に接続され、熱媒体が流れる。接続熱交換器３０は、電池用熱交換器１０と配管２０を通じて熱媒体が流れるように構成され、重力方向に沿うように形成される第１熱接触面３５を有する。熱源部４０は、接続熱交換器３０に対し着脱可能に構成され、第１熱接触面３５に直接接触または熱伝導部材４１を介して間接的に熱接触する第２熱接触面５５を有する。熱源部４０は、第１熱接触面３５と第２熱接触面５５とが熱接触した状態で接続熱交換器３０を流れる熱媒体を冷却または加熱することが可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、電池の温度を調節する電池温調装置に関するものである。

従来、車両または定置設備等に設置された電池を冷却または暖機する技術が検討されている。

特許文献１に記載の電池温調装置は、サーモサイフォン回路により車両に設置された電池の温度を調整するものである。この電池温調装置は、電池に固定された電池用熱交換器と、その電池用熱交換器の上方に設けられた凝縮器とが２本の配管により接続され、その中に作動流体としての熱媒体が封入された構成である。

この電池温調装置は、電池が発熱すると、電池用熱交換器の内側の熱媒体が電池から吸熱して蒸発し、一方の配管を通って凝縮器に流入する。凝縮器は、その気相の熱媒体を、外部の熱媒体との熱交換により凝縮させる。凝縮器で凝縮した液相の熱媒体は、自重により他方の配管内を流下して電池用熱交換器に流入する。このように、この電池温調装置は、サーモサイフォン回路に熱媒体を自然循環させ、電池用熱交換器の内側で熱媒体が沸騰蒸発するときの気化熱により電池を冷却するものである。

また、この電池温調装置は、電池用熱交換器の内側に、熱媒体を加熱することの可能な加熱部を備えている。電池温調装置は、電池の暖機時に、加熱部により熱媒体を加熱する。加熱された熱媒体は、電池用熱交換器の内側で気化した後、電池に放熱することで、凝縮する。このように、電池温調装置は、電池用熱交換器の内側での熱媒体の相変化により電池を加熱することも可能である。

特許第５９４２９４３号公報

発明者らは、特許文献１のような車両等に搭載される電池温調装置に関し、次のような課題を見出した。すなわち、図１７に示すように、車両等に設置される大型の電池２は、複数の電池セル３が組み合わされた電池モジュール４が複数格納された電池パック５として、車両の座席下またはトランクルームの下などに搭載される。その電池パック５に格納される電池モジュール４に対し、電池温調装置７００が備える電池用熱交換器７１０は、図示していない粘着性の放熱シート等により接着される。電池用熱交換器７１０が接着された複数の電池モジュール４は、隙間が殆どない状態で電池パック５のケース内に格納される。一方、電池温調装置７００が備える凝縮器７７０、７８０は、車両のエンジンルームなどに配置される。そのため、電池用熱交換器７１０と凝縮器７７０、７８０とを接続する配管７２０は、車体の各部を複雑に取り回されることとなる。このような構成において、車両等に電池温調装置７００を設置する際、電池パック５に格納された電池用熱交換器７１０と、車体の各部を取り回された配管７２０とをねじ７９０等により接続する作業が必要になる。そして、そのように構成されたサーモサイフォン回路を真空引きし、そこに熱媒体を充填する作業が必要となる。

また、車両等に設置された電池２のメンテナンスを行う際には、車両から電池パック５を取り外した後に、電池セル３の交換または点検作業を行わなければならない。具体的に、電池セル３の交換または点検前には、サーモサイフォン回路から熱媒体の抜き取り作業→電池用熱交換器７１０と配管７２０との分解作業→車体から電池パック５の取り外し作業→電池用熱交換器７１０と電池モジュール４との分離作業などが必要となる。また、電池セル３の交換または点検後には、電池用熱交換器７１０と電池モジュール４との接続作業→車体への電池パック５の取り付け作業→電池用熱交換器７１０と配管７２０との接続作業→サーモサイフォン回路の真空引き作業→熱媒体の充填作業などが必要となる。したがって、車両等への電池温調装置７００の設置、および、車両等に設置された電池２のメンテナンスには、非常に大きな時間と手間を要する。

なお、上記課題では、電池が車両に搭載される場合について説明したが、本発明の電池温調装置が温度調整の対象とする電池は、車両に搭載されるものに限らない。例えば、定置設備等に設置される大型の電池についても、組付け時およびメンテナンス時には、同様の課題がある。したがって、本発明の電池温調装置は、車両に搭載される電池に限らず、定置設備等に設置される電池も対象としている。

本発明は上記点に鑑みて、組付け性およびメンテナンス性を高めることの可能な電池温調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
電池（２）の温度を調節する電池温調装置であって、
電池と熱媒体との熱交換を行う電池用熱交換器（１０）と、
電池用熱交換器に接続され、熱媒体が流れる配管（２０）と、
電池用熱交換器と配管を通じて熱媒体が流れるように構成され、重力方向に沿うように形成される第１熱接触面（３５）を有する接続熱交換器（３０）と、
接続熱交換器に対し着脱可能に構成され、第１熱接触面に直接接触または熱伝導部材（４１）を介して間接的に熱接触する第２熱接触面（５５）を有し、第１熱接触面と第２熱接触面とが熱接触した状態で接続熱交換器を流れる熱媒体を冷却または加熱することの可能な熱源部（４０）と、を備える。

これによれば、車両または定置設備等の製造時において、電池に電池用熱交換器、配管および接続熱交換器を設置する作業と、車両または定置設備等に熱源部を設置する作業とを別工程で行うことが可能である。そして、接続熱交換器の第１熱接触面と熱源部の第２熱接触面とを直接接触または熱伝導部材を介して間接的に熱接触させることで、１つの熱回路としての電池温調装置を構成することが可能である。

また、車両または定置設備等に設置された電池用熱交換器または電池のメンテナンスを行う際、接続熱交換器と熱源部とを分離すれば、電池と電池用熱交換器と配管と接続熱交換器を一緒に、車両または定置設備等から取り外すことが可能である。そのため、車両または定置設備等における熱源部の配管の取り回しなどが複雑な構成である場合でも、電池用熱交換器等に対する熱媒体の抜き取り作業および再充填作業を行うことなく、電池用熱交換器または電池のメンテナンスを短時間で容易に行うことが可能である。したがって、この電池温調装置は、車両または定置設備等に対する電池温調装置および電池の組付け性と、使用時における電池温調装置および電池のメンテナンス性を高めることができる。

なお、上記各構成に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載する具体的構成との対応関係の一例を示したものである。

第１実施形態に係る電池温調装置の概略構成を示す斜視図である。 図１の電池温調装置の部分拡大図である。 第１実施形態に係る電池温調装置の回路構成図である。 第２実施形態の電池用熱交換器の部分的な斜視図である。 図４のＶ−Ｖ線の断面図である。 第３実施形態の電池用熱交換器の部分的な斜視図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図である。 第４実施形態の電池用熱交換器の部分的な斜視図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線の断面図である。 第５実施形態に係る電池温調装置の回路構成図である。 第６実施形態に係る電池温調装置の回路構成図である。 第７実施形態に係る電池温調装置の回路構成図である。 第８実施形態に係る電池温調装置の回路構成図である。 第９実施形態に係る電池温調装置の回路構成図である。 第１０実施形態に係る電池温調装置の回路構成図である。 第１１実施形態に係る電池温調装置の概略構成を示す斜視図である。 比較例の電池温調装置の概略構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。第１実施形態の電池温調装置１は、電気自動車やハイブリッド車などの電動車両（以下、単に「車両」という）に搭載されるものである。第１実施形態の電池温調装置１は、車両に搭載される二次電池（以下、「電池２」という）を冷却する冷却装置として機能する。

まず、電池温調装置１が冷却する対象機器としての電池２について説明する。車両に設置される大型の電池２は、複数の電池セル３が組み合わされた電池モジュール４が複数格納された電池パック５（すなわち蓄電装置）として、車両の座席下またはトランクルームの下などに搭載される。電池２に蓄えた電力は、インバータなどを介して車両走行用モータに供給される。電池２は車両走行中など充放電時に自己発熱する。電池２は高温になると、十分な機能を発揮できないだけでなく、劣化や破損を招くので、電池２を一定温度以下に維持するための冷却装置が必要となる。

また、夏季などの外気温が高い季節では、車両走行中だけでなく、駐車放置中などにも電池２の温度は上昇する。また、電池２は車両の床下やトランクルーム下などに配置されることが多く、電池２に与えられる単位時間当たりの熱量は小さいものの、長時間の放置により電池２の温度は徐々に上昇する。電池２を高温状態で放置すると電池２の寿命が短くなるので、車両の放置中も電池２を冷却するなど電池２の温度を低温に維持することが望まれている。

さらに、電池２は、複数の電池セル３を含む電池モジュール４として構成されているが、各電池セル３の温度にばらつきがあると電池セル３の劣化に偏りが生じ、電池２の蓄電性能が低下してしまう。これは、最も劣化した電池セル３の特性に合わせて蓄電装置の入出力特性が決まることによる。そのため、長期間にわたって電池２に所望の性能を発揮させるためには、複数の電池セル３の相互間の温度ばらつきを低減させる均温化が重要となる。

また、一般に、電池２を冷却する他の冷却装置として、ブロワによる送風方式が採用されることがある。しかし、ブロワは車室内の空気を送風するだけなので、冷却能力は低い。また、ブロワによる送風では空気の顕熱で電池２を冷却するので、空気流れの上流と下流との間で温度差が大きくなり、複数の電池セル３同士の温度ばらつきを十分に抑制できない。このような背景から、第１実施形態の電池温調装置１は、熱媒体の自然循環によって電池２の温度を調整するサーモサイフォン方式を採用している。

次に、電池温調装置１の構成について説明する。電池温調装置１は、電池用熱交換器１０と配管２０と接続熱交換器３０と熱源部４０を備えている。第１実施形態の電池温調装置１が備える電池用熱交換器１０と配管２０と接続熱交換器３０は、第１のサーモサイフォン回路１００を構成している。第１のサーモサイフォン回路１００は、電池パック５側に設けられている。以下の説明では、第１のサーモサイフォン回路１００を構成する配管２０を第１配管２０と称し、第１のサーモサイフォン回路１００を構成する接続熱交換器３０を第１接続熱交換器３０と称する。また、第１のサーモサイフォン回路１００を流れる熱媒体を第１熱媒体と称する。第１熱媒体には、例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆまたはＨＦＣ−１３４ａなどのフロン系の作動流体が用いられる。

電池用熱交換器１０は、上ヘッダタンク１１、下ヘッダタンク１２、および、その上ヘッダタンク１１と下ヘッダタンク１２とを連通する複数のチューブ１３を有している。第１のサーモサイフォン回路１００を循環する第１熱媒体の液面ＦＬ１は、電池用熱交換器１０のチューブ１３の内側の流路の途中に位置している。電池用熱交換器１０は、電池モジュール４に対し、粘着性を有する放熱シート等により接着されている。そのため、電池用熱交換器１０は、電池２と第１熱媒体との熱交換を行うことが可能である。なお、電池用熱交換器１０が接着された複数の電池モジュール４は、隙間が殆どない状態で電池パック５のケース内に格納される。

第１接続熱交換器３０も、上ヘッダタンク３１、下ヘッダタンク３２、および、その上ヘッダタンク３１と下ヘッダタンク３２とを連通する複数のチューブ３３を有している。第１のサーモサイフォン回路１００を循環する第１熱媒体の液面ＦＬ２は、第１接続熱交換器３０のチューブ３３の内側の流路の途中に位置している。第１接続熱交換器３０は、第１熱接触面３５を有している。図１および図２では、第１熱接触面３５の範囲を分かりやすく示すため、断面ではないが、第１熱接触面３５にハッチングを付している。第１熱接触面３５は、重力方向に沿うように形成されている。なお、「重力方向に沿う」とは、第１熱接触面３５が重力方向に平行に形成されていることに加え、第１熱接触面３５が重力方向に対して３０°程度傾いている状態も含むことを意味している。第１熱接触面３５には、後述する熱源部４０が有する第２熱接触面５５が、直接接触するか、または、熱伝導部材４１を介して間接的に熱接触する。

第１配管２０は、第１液体通路２１および第１気体通路２２を有している。第１液体通路２１は、電池用熱交換器１０の下ヘッダタンク１２に設けられた流出入口１２１と、第１接続熱交換器３０の下ヘッダタンク３２に設けられた流出入口３２１とを接続している。すなわち、第１液体通路２１は、電池用熱交換器１０のうちで熱媒体の液面ＦＬ１より下側に設けられた流出入口１２１と、第１接続熱交換器３０のうちで熱媒体の液面ＦＬ２より下側に設けられた流出入口３２１とを接続している。第１気体通路２２は、電池用熱交換器１０の上ヘッダタンク１１に設けられた流出入口１１１と、第１接続熱交換器３０の上ヘッダタンク３１に設けられた流出入口３１１とを接続している。すなわち、第１気体通路２２は、電池用熱交換器１０のうちで熱媒体の液面ＦＬ１より上側に設けられた流出入口１１１と、第１接続熱交換器３０のうちで熱媒体の液面ＦＬ２より上側に設けられた流出入口３１１とを接続している。これにより、電池用熱交換器１０、第１接続熱交換器３０、第１液体通路２１および第１気体通路２２は、第１熱媒体が循環する第１のサーモサイフォン回路１００を構成する。第１のサーモサイフォン回路１００は、電池２と共に車体に対して着脱可能に設けられている。

一方、第１実施形態の電池温調装置１が備える熱源部４０は、第２接続熱交換器５０、第２配管６０および放熱器７０、８０を有している。熱源部４０が有する第２接続熱交換器５０と第２配管６０と放熱器７０、８０は、第２のサーモサイフォン回路２００を構成している。第２のサーモサイフォン回路２００は、車体の各部に亘って設けられている。以下の説明では、第２のサーモサイフォン回路２００を流れる熱媒体を第２熱媒体と称する。第１のサーモサイフォン回路１００を流れる第１熱媒体と、第２のサーモサイフォン回路２００を流れる第２熱媒体とは、互いに混ざり合うことがないので、同一の熱媒体であってもよく、または、異なる熱媒体であってもよい。

第２接続熱交換器５０も、上ヘッダタンク５１、下ヘッダタンク５２、および、その上ヘッダタンク５１と下ヘッダタンク５２とを連通する複数のチューブ５３を有している。第２のサーモサイフォン回路２００を循環する第２熱媒体の液面ＦＬ３は、第２接続熱交換器５０のチューブ５３の内側の流路の途中に位置している。第２接続熱交換器５０は、第２熱接触面５５を有している。第２熱接触面５５も、重力方向に沿うように形成されている。上述した第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０とは、着脱可能に構成されている。具体的には、第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０とは、例えば、ねじ又はクランプ等の固定手段により着脱可能に固定することが可能な構成である。すなわち、車両に電池温調装置１を設置する際、または、車両に設置された電池２のメンテナンスを行う際に、第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０とは、容易に着脱可能な構成である。

第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０とが固定されるとき、第１接続熱交換器３０が有する第１熱接触面３５と第２接続熱交換器５０が有する第２熱接触面５５とは、直接接触するか、または、熱伝導部材４１を介して間接的に熱接触する。これにより、第１のサーモサイフォン回路１００を流れる第１熱媒体と、第２のサーモサイフォン回路２００を流れる第２熱媒体とは、第１熱接触面３５と第２熱接触面５５を介して熱交換が行われる。すなわち、この電池温調装置１は、第１のサーモサイフォン回路１００と第２のサーモサイフォン回路２００との間の熱移動が可能な１つの熱回路を構成するものである。

放熱器７０、８０は、空気放熱器７０、および、冷媒放熱器８０となどから構成されている。空気放熱器７０、および、冷媒放熱器８０は、車両のエンジンルームなどに設けられている。空気放熱器７０は、第２のサーモサイフォン回路２００を循環する第２熱媒体と、空気放熱器７０を通過する外気との熱交換を行うことで、第２熱媒体の熱を外気に放熱させる熱交換器である。空気放熱器７０を通過する外気は、外部の熱媒体の一例である。

冷媒放熱器８０は、第２のサーモサイフォン回路２００を循環する第２熱媒体と、冷凍サイクル８５の蒸発器８６を流れる低温低圧の冷媒との熱交換を行うことで、第２熱媒体の熱を冷凍サイクル８５の冷媒に放熱させる熱交換器である。冷凍サイクル８５の冷媒も、外部の熱媒体の一例である。なお、空気放熱器７０と冷媒放熱器８０は、電池２の発熱状態または車両の走行状態などに応じて使い分けることが可能である。また、冷媒放熱器８０に代えて、図示していない液回路を流れる冷却水等の液体と熱媒体との熱交換を行う液冷放熱器により放熱器を構成してもよい。その場合、冷却水等の液体も、外部の熱媒体の一例である。

第２配管６０は、第２液体通路６１および第２気体通路６２を有している。第２液体通路６１は、第２接続熱交換器５０の下ヘッダタンク５２に設けられた流出入口５２１と、空気放熱器７０の下側に設けられた流出入口７１と、冷媒放熱器８０の下側に設けられた流出入口８１とを接続している。第２気体通路６２は、第２接続熱交換器５０の上ヘッダタンク５１に設けられた流出入口５１１と、空気放熱器７０の上側に設けられた流出入口７２と、冷媒放熱器８０の上側に設けられた流出入口８２とを接続している。すなわち、第２配管６０は、電池パック５が設けられた車両の座席下またはトランクルーム下と、空気放熱器７０および冷媒放熱器８０が設けられるエンジンルーム内との間で、車体の各部を複雑に取り回されることになる。このように、第２接続熱交換器５０、放熱器７０、８０、第２液体通路６１および第２気体通路６２は、第２熱媒体が循環する第２のサーモサイフォン回路２００を構成する。

上述した第１実施形態の電池温調装置１は、車両製造時において、車両に対し電池パック５と第１のサーモサイフォン回路１００を設置する作業と、車両に対し第２のサーモサイフォン回路２００を設置する作業を、それぞれ別工程で行うことが可能である。そして、第１接続熱交換器３０の第１熱接触面３５と第２接続熱交換器５０の第２熱接触面５５とを直接接触または熱伝導部材４１を介して間接的に熱接触させることで、１つの熱回路としての電池温調装置１を構成することが可能である。

また、第１実施形態の電池温調装置１は、電池２のメンテナンス時において、第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０とを分離すれば、電池パック５と共に第１のサーモサイフォン回路１００を車両から容易に取り外すことが可能である。そして、第１のサーモサイフォン回路１００と第２のサーモサイフォン回路２００に対する第１、第２熱媒体の抜き取り作業および再充填作業を行うことなく、電池２のメンテナンスを短時間で容易に行うことが可能である。

図３は、電池温調装置１が電池２を冷却するときの第１のサーモサイフォン回路１００の第１熱媒体と、第２のサーモサイフォン回路２００の第２熱媒体の動きを示している。図３では、気体の第１、第２熱媒体の動きを破線の矢印で示し、液体の第１、第２熱媒体の動きを実線の矢印で示している。

電池２が発熱すると、その熱は電池用熱交換器１０内の第１熱媒体に吸熱され、電池用熱交換器１０で第１熱媒体が蒸発する。電池用熱交換器１０で気体となった第１熱媒体は、電池用熱交換器１０から第１気体通路２２を通り、第１接続熱交換器３０に流入する。すなわち、電池用熱交換器１０から第１接続熱交換器３０へ第１熱媒体によって熱が輸送される。

上述したように、第１接続熱交換器３０が有する第１熱接触面３５と第２接続熱交換器５０が有する第２熱接触面５５とは、直接接触または熱伝導部材４１を介して間接的に熱接触している。そのため、第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０では、第１熱媒体と第２熱媒体との熱交換が行われる。すなわち、第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０との間を熱接触によって熱が輸送される。第１熱媒体の温度より第２熱媒体の温度が低い場合、第１接続熱交換器３０内で第１熱媒体は第１、第２熱接触面３５、５５を介して第２熱媒体に放熱して凝縮する。第１接続熱交換器３０で液体となった第１熱媒体は、第１液体通路２１を通り、電池用熱交換器１０に流入する。

一方、その場合、第２接続熱交換器５０内で第２熱媒体は第１、第２熱接触面３５、５５を介して第１熱媒体から吸熱して蒸発する。第２接続熱交換器５０で気体となった第２熱媒体は、第２接続熱交換器５０から第２気体通路６２を通り、放熱器７０、８０に流入する。放熱器７０、８０内で第２熱媒体は、外気、冷凍サイクルの冷媒、または冷却水など、外部の熱媒体に放熱して凝縮する。すなわち、第２接続熱交換器５０から放熱器７０、８０へ第２熱媒体によって熱が輸送され、外部の熱媒体に放熱される。放熱器７０、８０で液体となった第２熱媒体は、第２液体通路６１を流下し、第２接続熱交換器５０に流入する。

このようにして、電池２から生じた熱は、電池用熱交換器１０、第１接続熱交換器３０、第２接続熱交換器５０、放熱器７０、８０の順に輸送された後、外部の熱媒体に放熱される。これにより、第１実施形態の電池温調装置１は、車両に搭載される電池２を冷却することが可能である。

以上説明した第１実施形態の電池温調装置１は、次の作用効果を奏するものである。
（１）第１実施形態の電池温調装置１は、第１のサーモサイフォン回路１００を構成する電池用熱交換器１０、第１配管２０および第１接続熱交換器３０と、第２のサーモサイフォン回路２００を構成する熱源部４０とを備えている。第１接続熱交換器３０と、熱源部４０が備える第２接続熱交換器５０とは、着脱可能に構成されている。そして、第１接続熱交換器３０が有する第１熱接触面３５と、第２接続熱交換器５０が有する第２熱接触面５５とは、重力方向に沿うように形成され、直接接触または熱伝導部材４１を介して間接的に熱接触する構成である。

これによれば、車両製造時において、電池２に電池用熱交換器１０、第１配管２０および第１接続熱交換器３０を設置する作業と、車体に熱源部４０を設置する作業とを別工程で行うことが可能である。そして、第１接続熱交換器３０の第１熱接触面３５と、熱源部４０を構成する第２接続熱交換器５０の第２熱接触面５５とを直接接触または熱伝導部材４１を介して間接的に熱接触させることで、１つの熱回路としての電池温調装置１を構成することができる。

また、電池２のメンテナンス時において、車体に熱源部４０の第２配管６０が複雑に取り回されている場合でも、第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０とを分離すれば、電池２と第１のサーモサイフォン回路１００を一緒に車両から取り外すことが可能である。そのため、第１のサーモサイフォン回路１００および第２のサーモサイフォン回路２００に対する第１、第２熱媒体の抜き取り作業および再充填作業を行うことなく、電池２のメンテナンスを短時間で容易に行うことが可能である。したがって、この電池温調装置１は、車両製造時における電池温調装置１の組付け性と、車両使用時における電池２のメンテナンス性を高めることができる。

（２）第１実施形態では、第１のサーモサイフォン回路１００を流れる第１熱媒体の液面ＦＬ１、ＦＬ２は、電池用熱交換器１０の内側の流路の途中に位置し、且つ、第１接続熱交換器３０の内側の流路の途中に位置している。これによれば、電池２の冷却時に、熱源部４０から第１接続熱交換器３０に冷熱が供給されると、電池用熱交換器１０で蒸発した第１熱媒体は、第１気体通路２２から第１接続熱交換器３０に流れる。そして、第１接続熱交換器３０で凝縮した第１熱媒体は、第１液体通路２１から電池用熱交換器１０に流れる。したがって、この電池温調装置１は、第１熱媒体を循環させ、電池２を冷却することが可能である。なお、電池温調装置１は、熱源部４０から第１接続熱交換器３０に温熱を供給する構成とすれば、第１接続熱交換器３０の内側で蒸発した第１熱媒体は、第１気体通路２２から電池用熱交換器１０に流れる。そして、電池用熱交換器１０で凝縮した第１熱媒体は、第１液体通路２１から第１接続熱交換器３０に流れる。したがって、この電池温調装置１は、第１熱媒体を循環させ、電池２を暖機することが可能である。なお、電池２を暖機する構成については、後述する第９および第１０実施形態で説明する。

（第２実施形態）
第２実施形態について図４および図５を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して第１接続熱交換器３０の構成を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図４では、第１接続熱交換器３０の上ヘッダタンク３１と下ヘッダタンク３２を省略している。

第２実施形態の第１接続熱交換器３０は、チューブ３３とチューブ３３との間に、伝熱部３６を備えている。また、第１接続熱交換器３０は、チューブ３３の内側の流路に、インナーフィン３４を備えている。インナーフィン３４は、重力方向に延びている。伝熱部３６も、重力方向に延びている。伝熱部３６は、例えばアルミニウムなど、熱伝導性の良好な厚肉材料で形成された部材である。なお、伝熱部３６は、厚肉材料で形成することに代えて、ヒートパイプで構成してもよい。

伝熱部３６は、第１接続熱交換器３０のチューブ３３の内側の流路を流れる第１熱媒体の液面ＦＬ２を跨ぐように、チューブ３３に沿って重力方向に延びている。伝熱部３６は、第１接続熱交換器３０のチューブ３３の内側を流れる液相の第１熱媒体と、気相の第１熱媒体との熱伝導を行う機能を有している。すなわち、伝熱部３６を介して、第１接続熱交換器３０の内側の液相の第１熱媒体と、気相の第１熱媒体の熱移動が効率よく行われる。そのため、熱源部４０から第１接続熱交換器３０への熱の伝達効率が良くなる。

また、伝熱部３６は、第１接続熱交換器３０のうち、第１熱接触面３５に対して第２熱接触面５５とは反対側に設けられている。これにより、伝熱部３６は、第１熱接触面３５と第２熱接触面５５との間の熱移動を妨げることなく、第１接続熱交換器３０のチューブ３３の内側を流れる液相の第１熱媒体と、気相の第１熱媒体との熱伝導を行うことが可能である。したがって、第２実施形態の電池温調装置１は、伝熱部３６を備えることにより、電池２の冷却能力および暖機能力を高めることができる。

なお、上述した伝熱部３６は、第１接続熱交換器３０に設けることに限らず、第２接続熱交換器５０に設けてもよい。このことは、後述する第３および第４実施形態でも同じである。

（第３実施形態）
第３実施形態について図６および図７を参照して説明する。第３実施形態は、第２実施形態に対して第１接続熱交換器３０の構成を変更したものであり、その他については第２実施形態と同様であるため、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図６でも、第１接続熱交換器３０の上ヘッダタンク３１と下ヘッダタンク３２を省略している。

第３実施形態では、第１接続熱交換器３０のチューブ３３を形成する部材自体が伝熱部３６を構成している。チューブ３３と伝熱部３６は共に、例えばアルミニウムなど、熱伝導性の良好な厚肉材料で形成された部材である。伝熱部３６を介して、第１接続熱交換器３０の内側の液相の第１熱媒体と、気相の第１熱媒体の熱移動が効率よく行われる。そのため、熱源部４０から第１接続熱交換器３０への熱の伝達効率が良くなる。

また、伝熱部３６は、第１熱接触面３５を形成する部位の厚みＴ１より、第１熱接触面３５から第２熱接触面５５とは反対側に延びる部位の厚みＴ２の方が肉厚となるように形成されている。これにより、伝熱部３６は、第１熱接触面３５と第２熱接触面５５との間の熱移動を妨げることなく、第１接続熱交換器３０のチューブ３３の内側を流れる液相の第１熱媒体と、気相の第１熱媒体との熱伝導を行うことが可能である。したがって、第３実施形態の電池温調装置１は、伝熱部３６を備えることにより、電池２の冷却能力および暖機能力を高めることができる。

（第４実施形態）
第４実施形態について図８および図９を参照して説明する。第４実施形態は、第２および第３実施形態に対して第１接続熱交換器３０の構成を変更したものであり、その他については第２および第３実施形態と同様であるため、第２および第３実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図８でも、第１接続熱交換器３０の上ヘッダタンク３１と下ヘッダタンク３２を省略している。

第４実施形態でも、第１接続熱交換器３０のチューブ３３を形成する部材自体が伝熱部３６を構成している。伝熱部３６は、例えばアルミニウムなど、熱伝導性の良好な厚肉材料で形成された部材である。伝熱部３６は、第１接続熱交換器３０のうち、第１熱接触面３５を形成する部位と、その部位に対してチューブ３３の内側の流路を挟んで第１熱接触面３５とは反対側の部位に設けられている。伝熱部３６を介して、第１接続熱交換器３０の内側の液相の第１熱媒体と、気相の第１熱媒体の熱移動が効率よく行われる。そのため、熱源部４０から第１接続熱交換器３０への熱の伝達効率が良くなる。したがって、第４実施形態の電池温調装置１も、伝熱部３６を備えることにより、電池２の冷却能力および暖機能力を高めることができる。

（第５実施形態）
第５実施形態について図１０を参照して説明する。なお、図１０では、第１熱接触面３５と第２熱接触面５５とが離れた状態を記載している。ただし、第５実施形態においても、第１実施形態等と同様に、第１熱接触面３５と第２熱接触面５５とは直接接触または熱伝導部材４１を介して間接的に熱接触することで１つの熱回路としての電池温調装置１を構成するものである。このことは、後述する実施形態で参照する図１１〜図１６でも同じである。

第５実施形態では、電池温調装置１が備える電池用熱交換器１０と第１配管２０と第１接続熱交換器３０と第１ポンプ２５は、第１の液回路３００を構成している。第１の液回路３００は、電池２と共に車体に対して着脱可能に設けられている。第１の液回路３００には、第１熱媒体が充填されている。第１熱媒体には、水または油などの液体が用いられる。

電池用熱交換器１０は、電池モジュール４に対し、粘着性を有する放熱シート等により接着されている。そのため、電池用熱交換器１０は、電池２と第１熱媒体との熱交換を行うことが可能である。第１接続熱交換器３０は、重力方向に沿うように形成される第１熱接触面３５を有している。第１熱接触面３５には、熱源部４０が有する第２熱接触面５５が、直接接触するか、または、熱伝導部材４１を介して間接的に熱接触する。第１配管２０は、第１往路２３および第１復路２４を有している。第１往路２３は、電池用熱交換器１０の下方に設けられた流出入口１２１と、第１接続熱交換器３０の下方に設けられた流出入口３２１とを接続している。第１復路２４は、電池用熱交換器１０の上方に設けられた流出入口１１１と、第１接続熱交換器３０の上方に設けられた流出入口３１１とを接続している。第１往路２３または第１復路２４には、第１ポンプ２５が設けられている。第１ポンプ２５が駆動すると、第１の液回路３００に第１熱媒体が循環する。

一方、第５実施形態の電池温調装置１が備える熱源部４０は、第２接続熱交換器５０、第２配管６０、放熱器７０、８０、第２ポンプ６５およびリザーブタンク６６により、第２の液回路４００を構成している。第２の液回路４００は、車体の各部に亘って設けられている。第２の液回路４００には、第２熱媒体が充填されている。第２熱媒体には、水または油などの液体が用いられる。第１の液回路３００を流れる第１熱媒体と、第２の液回路４００を流れる第２熱媒体とは、互いに混ざり合うことがないので、同一の熱媒体であってもよく、または、異なる熱媒体であってもよい。

第２接続熱交換器５０は、第２熱接触面５５を有している。第２熱接触面５５も、重力方向に沿うように形成されている。第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０とは、上述した第１実施形態と同様に、着脱可能に構成されている。すなわち、車両に電池温調装置１を設置する際、または、車両に設置された電池２のメンテナンスを行う際に、第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０とは、容易に着脱可能な構成である。

第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０とが固定されるとき、第１接続熱交換器３０が有する第１熱接触面３５と第２接続熱交換器５０が有する第２熱接触面５５とは、直接接触するか、または、熱伝導部材４１を介して間接的に熱接触する。これにより、第１の液回路３００を流れる第１熱媒体と、第２の液回路４００を流れる第２熱媒体とは、第１熱接触面３５と第２熱接触面５５を介して熱交換が行われる。すなわち、第５実施形態の電池温調装置１も、第１の液回路３００と第２の液回路４００との間の熱移動が可能な１つの熱回路を構成するものである。

空気放熱器７０は、車両のエンジンルームなどに設けられている。空気放熱器７０は、第２の液回路４００を循環する第２熱媒体と、空気放熱器７０を通過する外気との熱交換を行うことで、第２熱媒体の熱を外気に放熱させる熱交換器である。空気放熱器７０を通過する外気は、外部の熱媒体の一例である。

冷媒放熱器８０は、冷凍サイクル８５の蒸発器８６から冷熱を供給される構成である。その場合、冷凍サイクル８５を流れる冷媒は、外部の熱媒体の一例である。また、冷媒放熱器８０に代えて、図示していない液回路を流れる冷却水等の液体と熱交換を行う液冷放熱器により放熱器を構成してもよい。その場合、冷却水等の液体も、外部の熱媒体の一例である。

第２配管６０は、第２往路６３および第２復路６４を有している。第２往路６３は、第２接続熱交換器５０の下方に設けられた流出入口５２１と、空気放熱器７０の下側に設けられた流出入口７１と、冷媒放熱器８０の下側に設けられた流出入口８１とを接続している。第２復路６４は、第２接続熱交換器５０の上方に設けられた流出入口５１１と、空気放熱器７０の上側に設けられた流出入口７２と、冷媒放熱器８０の上側に設けられた流出入口８２とを接続している。したがって、第２配管６０は、電池パック５が設けられた車両の座席下またはトランクルーム下と、空気放熱器７０および冷媒放熱器８０が設けられるエンジンルーム内との間で、車体の各部を複雑に取り回されることになる。第２往路６３または第２復路６４には、第２ポンプ６５が設けられている。第２ポンプ６５が駆動すると、第２の液回路４００に第２熱媒体が循環する。

上述した第５実施形態の電池温調装置１は、第１実施形態と同様に、車両製造時において、車両に対し電池パック５と第１の液回路３００を設置する作業と、車両に対し第２の液回路４００を設置する作業を、それぞれ別工程で行うことが可能である。そして、第１接続熱交換器３０の第１熱接触面３５と第２接続熱交換器５０の第２熱接触面５５とを直接接触または熱伝導部材４１を介して間接的に熱接触させることで、１つの熱回路としての電池温調装置１を構成することが可能である。

また、第５実施形態の電池温調装置１は、第１実施形態と同様に、電池２のメンテナンス時において、第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０とを分離すれば、電池パック５と第１の液回路３００を一緒に車両から取り外すことが可能である。そのため、第１の液回路３００と第２の液回路４００に対する第１、第２熱媒体の抜き取り作業および再充填作業を行うことなく、電池２のメンテナンスを短時間で容易に行うことが可能である。

図１０では、電池温調装置１が電池２を冷却するときの第１の液回路３００の第１熱媒体の動きと、第２の液回路４００の第２熱媒体の動きを実線の矢印で示している。電池温調装置１が電池２を冷却するとき、第１ポンプ２５と第２ポンプ６５とが駆動される。これにより、第１の液回路３００を第１熱媒体が循環し、第２の液回路４００を第２熱媒体が循環する。

電池２が発熱した熱は、電池用熱交換器１０内の第１熱媒体に吸熱される。電池用熱交換器１０で加熱された第１熱媒体は、第１復路２４を通り、第１接続熱交換器３０に流入する。第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０では、第１熱媒体と第２熱媒体との熱交換が行われる。すなわち、第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０との間を熱接触によって熱が輸送される。第１熱媒体の温度より第２熱媒体の温度が低い場合、第１接続熱交換器３０内で第１熱媒体は第１、第２熱接触面３５、５５を介して第２熱媒体に放熱する。第１接続熱交換器３０で冷却された第１熱媒体は、第１往路２３と第１ポンプ２５を通って電池用熱交換器１０に流入する。

一方、第２接続熱交換器５０内で第２熱媒体は第１、第２熱接触面３５、５５を介して第１熱媒体から吸熱する。第２接続熱交換器５０で加熱された第２熱媒体は、第２復路６４を通り、放熱器７０、８０に流入する。放熱器７０、８０内で第２熱媒体は、外気または冷媒など、外部の熱媒体に放熱する。放熱器７０、８０で冷却された第２熱媒体は、第２往路６３と第２ポンプ６５を通って第２接続熱交換器５０に流入する。

このようにして、電池２から生じた熱は、電池用熱交換器１０、第１接続熱交換器３０、第２接続熱交換器５０、放熱器７０、８０の順に輸送された後、外部の熱媒体に放熱される。これにより、第５実施形態の電池温調装置１も、車両に搭載される電池２を冷却することが可能である。以上説明した第５実施形態の電池温調装置１は、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第６実施形態）
第６実施形態について図１１を参照して説明する。第６実施形態は、第５実施形態に対して、第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０の間に、ペルチェ素子９０を備えたものである。すなわち、第６実施形態では、第１の液回路３００を流れる第１熱媒体と、第２の液回路４００を流れる第２熱媒体とは、ペルチェ素子９０を介して熱移動が行われる。

電池２の冷却時、ペルチェ素子９０は、ペルチェ素子９０のうち第１熱接触面３５側の面９１が冷却面となり、ペルチェ素子９０のうち第２熱接触面５５側の面９２が放熱面となる。これにより、熱源部４０から第１接続熱交換器３０に冷熱を供給する場合、熱源部４０の第２熱接触面５５の温度を、ペルチェ素子９０でより低い温度にして、第１熱接触面３５に供給することが可能である。具体的には、第２熱接触面５５の温度≧ペルチェ素子９０のうち第２熱接触面５５側の面９２の温度＞ペルチェ素子９０のうち第１熱接触面３５側の面９１の温度となる。そのため、例えば熱源部４０が外気温に応じた冷熱を第２接続熱交換器５０から第１接続熱交換器３０に供給する構成である場合、ペルチェ素子９０を介することにより、第１接続熱交換器３０に対し、外気温よりも低い所望の温度の冷熱を供給することができる。以上説明した第６実施形態の電池温調装置１も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第７実施形態）
第７実施形態について図１２を参照して説明する。第７実施形態は、第１実施形態に対して、第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０の間に、ペルチェ素子９０を備えたものである。すなわち、第７実施形態では、第１のサーモサイフォン回路１００を流れる第１熱媒体と、第２のサーモサイフォン回路２００を流れる第２熱媒体とは、ペルチェ素子９０を介して熱移動が行われる。ペルチェ素子９０の機能については、第６実施形態で説明したことと同様である。したがって、第７実施形態の電池温調装置１も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第８実施形態）
第８実施形態について図１３を参照して説明する。第８実施形態は、第６および第７実施形態の組み合わせである。第８実施形態でも、第１接続熱交換器３０と第２接続熱交換器５０の間に、ペルチェ素子９０を備えている。すなわち、第７実施形態では、第１のサーモサイフォン回路１００を流れる第１熱媒体と、第２の液回路４００を流れる第２熱媒体とは、ペルチェ素子９０を介して熱移動が行われる。第８実施形態の電池温調装置１も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

なお、図示していないが、第６および第７実施形態の組み合わせの実施形態として、電池温調装置１は、第１の液回路３００を流れる第１熱媒体と、第２のサーモサイフォン回路２００を流れる第２熱媒体とが、ペルチェ素子９０を介して熱移動が行われるように構成してもよい。

（第９実施形態）
第９実施形態について図１４を参照して説明する。第９実施形態は、第１実施形態に対し、第２のサーモサイフォン回路２００に加熱部４５と流路切替弁４６を設けたものである。加熱部４５は、第２のサーモサイフォン回路２００を流れる第２熱媒体を加熱することが可能な装置である。なお、図示していないが、第２接続熱交換器５０に対し、加熱部４５が設けられる配管６０と、放熱器７０、８０が設けられる配管６０とを別々に接続する構成とすれば、流路切替弁４６を省略することが可能である。

図１４は、電池温調装置１が電池２を暖機するときの第１のサーモサイフォン回路１００の第１熱媒体と、第２のサーモサイフォン回路２００の第２熱媒体の動きを破線と実線の矢印で示している。電池温調装置１が電池２を暖機するとき、加熱部４５が駆動される。また、流路切替弁４６により流路が切り替えられ、第２熱媒体は、加熱部４５と第２接続熱交換器５０との間を、放熱器７０、８０を介することなく循環する。

加熱部４５が第２熱媒体を加熱すると、蒸発して気体となった第２熱媒体は、加熱部４５から第２接続熱交換器５０に流入する。すなわち、加熱部４５から第２接続熱交換器５０へ第２熱媒体によって熱が輸送される。第２接続熱交換器５０と第１接続熱交換器３０では、第２熱接触面５５と第１熱接触面３５を介して、第２熱媒体と第１熱媒体との熱交換が行われる。第２熱媒体の温度より第１熱媒体の温度が低い場合、第２接続熱交換器５０内で第２熱媒体は第１、第２熱接触面３５、５５を介して第１熱媒体に放熱して凝縮する。第２接続熱交換器５０で液体となった第２熱媒体は、再び加熱部４５に流入する。

一方、第１接続熱交換器３０内で第１熱媒体は第１、第２熱接触面３５、５５を介して第２熱媒体から吸熱して蒸発する。第１接続熱交換器３０で気体となった第１熱媒体は、第１接続熱交換器３０から第１気体通路２２を通り、電池用熱交換器１０に流入する。電池用熱交換器１０で第１熱媒体は、電池２に放熱して凝縮する。すなわち、電池用熱交換器１０から電池２へ第１熱媒体によって熱が輸送され、電池２が暖機される。電池用熱交換器１０で液体となった第１熱媒体は、第１液体通路２１から再び第１接続熱交換器３０に流入する。このようにして、加熱部４５から生じた熱は、第２接続熱交換器５０、第１接続熱交換器３０、電池用熱交換器１０、電池２の順に輸送される。

第９実施形態の電池温調装置１は、熱源部４０が備える第２接続熱交換器５０から第１接続熱交換器３０に温熱を供給することで、第１のサーモサイフォン回路１００に第１熱媒体を循環させ、電池２を暖機することが可能である。

なお、図示していないが、第１熱接触面３５と第２熱接触面５５との間にペルチェ素子９０を配置してもよい。これにより、熱源部４０が備える第２接続熱交換器５０から第１接続熱交換器３０に温熱を供給する場合、熱源部４０の第２熱接触面５５の温度をペルチェ素子９０でより高い温度として、第１熱接触面３５に供給することができる。

（第１０実施形態）
第１０実施形態について図１５を参照して説明する。第１０実施形態は、第８実施形態に対し、第２のサーモサイフォン回路２００に加熱部４５と流路切替弁４６を設けたものである。図１５では、電池温調装置１が電池２を暖機するときの第１のサーモサイフォン回路１００の第１熱媒体の動きを実線と破線の矢印で示し、第２の液回路４００の第２熱媒体の動きを実線の矢印で示している。電池温調装置１が電池２を暖機するとき、加熱部４５とポンプ６５が駆動される。また、流路切替弁４６により流路が切り替えられ、第２熱媒体は、加熱部４５と第２接続熱交換器５０との間を、放熱器７０、８０を介することなく循環する。

加熱部４５により加熱された第２熱媒体は、加熱部４５から第２接続熱交換器５０に流入する。第２熱媒体の温度より第１熱媒体の温度が低い場合、第２接続熱交換器５０内で第２熱媒体は第１、第２熱接触面３５、５５を介して第１熱媒体に放熱する。第２接続熱交換器５０で放熱して冷えた第２熱媒体は、再び加熱部４５に流入する。第１のサーモサイフォン回路１００の第１熱媒体の動きは、第９実施形態で説明した第１熱媒体の動きと同じである。第１０実施形態の電池温調装置１も、第９実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第１１実施形態）
第１１実施形態について図１６を参照して説明する。第１１実施形態は、第１実施形態に対し、第１のサーモサイフォン回路１００の構成の一部を変更したものである。上述した第１実施形態では、複数の第１のサーモサイフォン回路１００が、熱源部４０が備える複数の第２接続熱交換器５０に対し並列に設けられるものであった。それに対し、第１１実施形態では、複数の第１のサーモサイフォン回路１０１、１０２が、熱源部４０が備える第２接続熱交換器５０に対し直列に設けられている。具体的には、熱源部４０が備える第２接続熱交換器５０に対し所定の第１のサーモサイフォン回路１０１が備える接続熱交換器３０ａが熱接触している。そして、所定の第１のサーモサイフォン回路１０１が備える別の接続熱交換器３０ｂと、別の第１のサーモサイフォン回路１０２が備える接続熱交換器３０ｃが熱接触することで、熱回路を構成している。すなわち、電池温調装置１は、熱接触を利用した種々の回路構成を採用することが可能である。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

上記各実施形態では、車両に搭載される電池２の温度を調整する電池温調装置１について説明したが、電池温調装置１が対象とする電池２は、車両に搭載されるものに限らない。例えば、電池温調装置１は、定置設備等に設置される大型の電池２の温度を調整するものとしてもよい。その場合にも、電池温調装置１は、定置設備等に対する電池温調装置１および電池２の組付け性と、使用時における電池温調装置１および電池２のメンテナンス性を高めることができる。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、電池の温度を調節する電池温調装置は、電池用熱交換器、配管、接続熱交換器および熱源部を備える。電池用熱交換器は、電池と熱媒体との熱交換を行うものである。配管は、電池用熱交換器に接続され、熱媒体が流れる。接続熱交換器は、電池用熱交換器と配管を通じて熱媒体が流れるように構成され、重力方向に沿うように形成される第１熱接触面を有する。熱源部は、接続熱交換器に対し着脱可能に構成され、第１熱接触面に直接接触または熱伝導部材を介して間接的に熱接触する第２熱接触面を有し、第１熱接触面と第２熱接触面とが熱接触した状態で接続熱交換器を流れる熱媒体を冷却または加熱することが可能である。

第２の観点によれば、配管は、液体通路と気体通路とを有する。液体通路は、電池用熱交換器のうちで熱媒体の液面より下側に設けられた流出入口と、接続熱交換器のうちで熱媒体の液面より下側に設けられた流出入口とを接続する。気体通路は、電池用熱交換器のうちで熱媒体の液面より上側に設けられた流出入口と、接続熱交換器のうちで熱媒体の液面より上側に設けられた流出入口とを接続する。電池用熱交換器と配管と接続熱交換器は、熱媒体が循環するサーモサイフォン回路を構成している。サーモサイフォン回路を流れる熱媒体の液面は、電池用熱交換器の内側の流路の途中に位置し、且つ、接続熱交換器の内側の流路の途中に位置している。

これによれば、電池温調装置は、サーモサイフォン回路を用いた熱輸送効率の高い構成で、電池の温度を調整することができる。また、電池温調装置は、熱媒体の液面が、電池用熱交換器の内側の流路の途中に位置し、且つ、接続熱交換器の内側の流路の途中に位置していることで、電池の冷却と暖機の両方を行うことが可能である。具体的には、電池が発熱すると、電池用熱交換器で蒸発した熱媒体は、気体通路から接続熱交換器に流れる。熱源部から接続熱交換器に冷熱が供給されると、接続熱交換器の熱媒体が凝縮し、液体通路から電池用熱交換器に流れる。これにより、電池温調装置は、電池を冷却することが可能である。一方、熱源部から接続熱交換器に温熱が供給されると、接続熱交換器で蒸発した熱媒体は、気体通路から電池用熱交換器に流れる。電池用熱交換器で凝縮した熱媒体は、液体通路から接続熱交換器に流れる。これにより、電池温調装置は、電池を暖機することが可能である。

第３の観点によれば、接続熱交換器の内側の流路を流れる熱媒体の液面を跨ぐように重力方向に延び、接続熱交換器の内側を流れる液相の熱媒体と気相の熱媒体との熱伝導を行う伝熱部をさらに備える。これによれば、接続熱交換器の内側の液相の熱媒体と気相の熱媒体との間で、伝熱部を介して熱が伝わる。そのため、熱源部から接続熱交換器への伝熱が良くなる。したがって、電池温調装置は、電池の冷却能力および暖機能力を高めることができる。

第４の観点によれば、伝熱部は、接続熱交換器のうち、第１熱接触面に対して第２熱接触面とは反対側に設けられる。これによれば、伝熱部は、第１熱接触面と第２熱接触面との間の熱移動を妨げることなく、接続熱交換器の内側を流れる液相の熱媒体と気相の熱媒体との熱伝導を行うことが可能である。

第５の観点によれば、伝熱部は、第１熱接触面を形成する部位の厚みより、第１熱接触面から第２熱接触面とは反対側に延びる部位の厚みの方が肉厚となるように形成されている。これによれば、伝熱部は、第１熱接触面と第２熱接触面との間の熱移動を妨げることなく、接続熱交換器の内側を流れる液相の熱媒体と気相の熱媒体との熱伝導を行うことが可能である。

第６の観点によれば、電池温調装置は、第１熱接触面と第２熱接触面との間に設けられるペルチェ素子をさらに備える。これによれば、熱源部から接続熱交換器に冷熱を供給する場合、熱源部の第２熱接触面の温度をペルチェ素子でより低い温度として、第１熱接触面に供給することが可能である。また、熱源部から接続熱交換器に温熱を供給する場合、熱源部の第２熱接触面の温度をペルチェ素子でより高い温度として、第１熱接触面に供給することも可能である。

第７の観点によれば、前記熱媒体を第１熱媒体、前記配管を第１配管、前記接続熱交換器を第１接続熱交換器とする。熱源部は、第２接続熱交換器、第２配管および放熱器を有する。第２接続熱交換器は、第２熱接触面を介して第１熱媒体と第２熱媒体との熱交換を行う。第２配管は、第２接続熱交換器に接続され、第２熱媒体が流れる。放熱器は、第２接続熱交換器と第２配管を通じて第２熱媒体が流れるように構成され、外部の熱媒体と第２熱媒体との熱交換により、第２熱媒体を放熱させる。

これによれば、第２接続熱交換器、第２配管および放熱器を有する第２のサーモサイフォン回路または液回路等により熱源部が構成される。そのため、電池の発熱は、電池用熱交換器、第１配管、第１接続熱交換器、第２接続熱交換器、第２配管、放熱器の順に輸送され、放熱器で放熱される。したがって、この電池温調装置は、電池を冷却することができる。

第８の観点によれば、熱源部は、第２配管に接続され、第２熱媒体を加熱する加熱部をさらに有する。これによれば、加熱部で加熱された第２熱媒体により、熱源部から接続熱交換器および電池用熱交換器を介して電池に温熱を供給することが可能である。したがって、この電池温調装置は、電池を暖機することができる。

１ 電池温調装置
２ 電池
１０ 電池用熱交換器
２０ 配管
３０ 接続熱交換器
３５ 第１熱接触面
４０ 熱源部
４１ 熱伝導部材
５５ 第２熱接触面

Claims (8)

1. 電池（２）の温度を調節する電池温調装置であって、
   前記電池と熱媒体との熱交換を行う電池用熱交換器（１０）と、
   前記電池用熱交換器に接続され、熱媒体が流れる配管（２０）と、
   前記電池用熱交換器と前記配管を通じて熱媒体が流れるように構成され、重力方向に沿うように形成される第１熱接触面（３５）を有する接続熱交換器（３０）と、
   前記接続熱交換器に対し着脱可能に構成され、前記第１熱接触面に直接接触または熱伝導部材（４１）を介して間接的に熱接触する第２熱接触面（５５）を有し、前記第１熱接触面と前記第２熱接触面とが熱接触した状態で前記接続熱交換器を流れる熱媒体を冷却または加熱することの可能な熱源部（４０）と、を備える電池温調装置。
2. 前記配管は、
   前記電池用熱交換器のうちで熱媒体の液面より下側に設けられた流出入口（１２１）と、前記接続熱交換器のうちで熱媒体の液面より下側に設けられた流出入口（３２１）とを接続する液体通路（２１）と、
   前記電池用熱交換器のうちで熱媒体の液面より上側に設けられた流出入口（１１１）と、前記接続熱交換器のうちで熱媒体の液面より上側に設けられた流出入口（３１１）とを接続する気体通路（２２）と、を有するものであり、
   前記電池用熱交換器と前記配管と前記接続熱交換器は、熱媒体が循環するサーモサイフォン回路（１００）を構成しており、
   前記サーモサイフォン回路を流れる熱媒体の液面（ＦＬ１、ＦＬ２）は、前記電池用熱交換器の内側の流路の途中に位置し、且つ、前記接続熱交換器の内側の流路の途中に位置している、請求項１に記載の電池温調装置。
3. 前記接続熱交換器の内側の流路を流れる熱媒体の液面を跨ぐように重力方向に延び、前記接続熱交換器の内側を流れる液相の熱媒体と気相の熱媒体との熱伝導を行う伝熱部（３６）をさらに備える、請求項１または２に記載の電池温調装置。
4. 前記伝熱部は、前記接続熱交換器のうち、前記第１熱接触面に対して前記第２熱接触面とは反対側に設けられる、請求項３に記載の電池温調装置。
5. 前記伝熱部は、前記第１熱接触面を形成する部位の厚み（Ｔ１）より、前記第１熱接触面から前記第２熱接触面とは反対側に延びる部位の厚み（Ｔ２）の方が肉厚となるように形成されている、請求項３または４に記載の電池温調装置。
6. 前記第１熱接触面と前記第２熱接触面との間に設けられるペルチェ素子（９０）をさらに備える、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電池温調装置。
7. 前記熱媒体を第１熱媒体、前記配管を第１配管、前記接続熱交換器を第１接続熱交換器としたとき、
   前記熱源部は、
   前記第２熱接触面を介して第１熱媒体と第２熱媒体との熱交換を行う第２接続熱交換器（５０）と、
   前記第２接続熱交換器に接続され、第２熱媒体が流れる第２配管（６０）と、
   前記第２接続熱交換器と前記第２配管を通じて第２熱媒体が流れるように構成され、外部の熱媒体と第２熱媒体との熱交換により、第２熱媒体を放熱させる放熱器（７０、８０）と、を有する、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の電池温調装置。
8. 前記熱源部は、前記第２配管に接続され、第２熱媒体を加熱する加熱部（４５）をさらに有する、請求項７に記載の電池温調装置。

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