JP2021176133A - Cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device.
例えば特許文献1には、複数のリチウムイオン電池及び複数のカウンタウェイトが一体化されたバッテリを備えたフォークリフトが記載されている。カウンタウェイトは、リチウムイオン電池の間にリチウムイオン電池と熱的に結合する状態で配置されている。これにより、リチウムイオン電池で発生した熱をカウンタウェイトに逃がすことで、リチウムイオン電池を冷却することができる。 For example, Patent Document 1 describes a forklift including a plurality of lithium ion batteries and a battery in which a plurality of counterweights are integrated. The counter weights are arranged between the lithium ion batteries in a state of being thermally coupled to the lithium ion batteries. As a result, the heat generated by the lithium ion battery is released to the counter weight, so that the lithium ion battery can be cooled.
上記従来技術においては、カウンタウェイトの熱は外気に逃がされる。しかし、外気の温度(雰囲気温度)が高い環境下では、蓄電装置であるリチウムイオン電池の温度を雰囲気温度よりも下げることができない。このため、フォークリフトが雰囲気温度が高い環境下で稼動することが多い場合には、リチウムイオン電池の寿命が短くなりやすい。 In the above-mentioned conventional technique, the heat of the counterweight is released to the outside air. However, in an environment where the temperature of the outside air (atmospheric temperature) is high, the temperature of the lithium ion battery, which is a power storage device, cannot be lowered below the atmospheric temperature. Therefore, when the forklift is often operated in an environment where the atmospheric temperature is high, the life of the lithium ion battery tends to be shortened.
本発明の目的は、蓄電装置の温度を雰囲気温度よりも下げることができる冷却装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a cooling device capable of lowering the temperature of the power storage device below the atmospheric temperature.
本発明の一態様は、蓄電装置と蓄電装置の周囲に配置されたカウンタウェイトとを備えた産業車両に搭載され、蓄電装置を冷却する冷却装置であって、外気を導入して冷却風を発生させる冷却器と、冷却器で発生した冷却風を蓄電装置に供給する供給用ダクトと、蓄電装置の温度を検出する温度検出部と、温度検出部により検出された蓄電装置の温度が規定温度以上であるときに、冷却器を作動させるように制御する制御部とを備え、供給用ダクトは、冷却器から蓄電装置を通ってカウンタウェイトまで延びており、カウンタウェイトには、蓄電装置を通過した後の冷却風が流れる冷却流路が設けられている。 One aspect of the present invention is a cooling device mounted on an industrial vehicle provided with a power storage device and a counter weight arranged around the power storage device to cool the power storage device, and introduces outside air to generate cooling air. The cooler to be operated, the supply duct that supplies the cooling air generated by the cooler to the power storage device, the temperature detection unit that detects the temperature of the power storage device, and the temperature of the power storage device detected by the temperature detection unit are above the specified temperature. The supply duct extends from the cooler through the power storage device to the counter weight, and the counter weight passes through the power storage device. A cooling flow path through which the subsequent cooling air flows is provided.
このような冷却装置においては、蓄電装置の温度が規定温度以上であるときに、冷却器が作動することにより、冷却器によって外気が導入されて冷却風が発生する。そして、冷却風は、供給用ダクトを流れて蓄電装置に供給される。このため、冷却風と蓄電装置との熱交換により蓄電装置が冷却される。蓄電装置を通過した後の冷却風は、供給用ダクトを流れてカウンタウェイトに供給され、カウンタウェイトの冷却流路を流れる。このため、冷却風とカウンタウェイトとの熱交換によりカウンタウェイトが冷却される。このように冷却器から発生した冷却風によって蓄電装置を冷却することにより、例えば外気の温度(雰囲気温度)が高い環境下でも、蓄電装置の温度を雰囲気温度よりも下げることができる。 In such a cooling device, when the temperature of the power storage device is equal to or higher than the specified temperature, the cooler operates to introduce outside air by the cooler and generate cooling air. Then, the cooling air flows through the supply duct and is supplied to the power storage device. Therefore, the power storage device is cooled by heat exchange between the cooling air and the power storage device. The cooling air after passing through the power storage device flows through the supply duct, is supplied to the counterweight, and flows through the cooling flow path of the counterweight. Therefore, the counterweight is cooled by heat exchange between the cooling air and the counterweight. By cooling the power storage device with the cooling air generated from the cooler in this way, the temperature of the power storage device can be lowered below the ambient temperature even in an environment where the temperature of the outside air (atmospheric temperature) is high, for example.
冷却流路の下流側には、冷却流路を流れた冷却風を外気に排出する排出口が設けられていてもよい。このような構成では、カウンタウェイトを流れた冷却風は、排出口から外気に排出される。従って、冷却器を冷却しすぎないように冷却器を頻繁にON/OFFしなくて済むため、制御部による冷却器の制御を簡単化することができる。 A discharge port for discharging the cooling air flowing through the cooling flow path to the outside air may be provided on the downstream side of the cooling flow path. In such a configuration, the cooling air flowing through the counterweight is discharged to the outside air from the discharge port. Therefore, since it is not necessary to frequently turn on / off the cooler so as not to cool the cooler too much, it is possible to simplify the control of the cooler by the control unit.
冷却装置は、冷却流路を流れた冷却風を排出口から強制的に外気に排出する排出ファンを更に備えてもよい。このような構成では、排出ファンによって冷却風が供給用ダクト及び冷却流路を流れやすくなるため、冷却風と蓄電装置及びカウンタウェイトとの熱交換効率が向上する。 The cooling device may further include a discharge fan that forcibly discharges the cooling air flowing through the cooling flow path to the outside air from the discharge port. In such a configuration, the exhaust fan facilitates the flow of the cooling air through the supply duct and the cooling flow path, so that the heat exchange efficiency between the cooling air and the power storage device and the counter weight is improved.
冷却装置は、冷却流路を流れた冷却風を冷却器に戻す還流用ダクトを更に備えてもよい。このような構成では、冷却流路を流れた冷却風が冷却器において有効利用されるため、冷却器の消費電力を低減することができる。 The cooling device may further include a reflux duct that returns the cooling air flowing through the cooling flow path to the cooler. In such a configuration, the cooling air flowing through the cooling flow path is effectively used in the cooler, so that the power consumption of the cooler can be reduced.
冷却装置は、蓄電装置とカウンタウェイトとの間に存在する空気を循環させる循環ファンを更に備え、制御部は、温度検出部により検出された蓄電装置の温度が規定温度よりも低くなったときは、冷却器の作動を停止させるように冷却器を制御すると共に、循環ファンを作動させるように制御してもよい。このような構成では、蓄電装置の温度が規定温度よりも低くなると、冷却器の作動が停止すると共に、循環ファンが作動し、循環ファンによって蓄電装置とカウンタウェイトとの間に存在する空気が循環する。従って、循環空気によってカウンタウェイトと蓄電装置とが熱交換されるため、カウンタウェイトの熱容量を利用して、蓄電装置の温度上昇が抑制されることになる。このように冷却器を作動させなくても、蓄電装置の温度上昇が抑制される。これにより、冷却器の作動時間を短縮し、冷却器の消費電力を低減することができる。 The cooling device further includes a circulation fan that circulates the air existing between the power storage device and the counter weight, and the control unit controls when the temperature of the power storage device detected by the temperature detection unit becomes lower than the specified temperature. , The cooler may be controlled to stop the operation of the cooler, and the circulation fan may be controlled to operate. In such a configuration, when the temperature of the power storage device becomes lower than the specified temperature, the operation of the cooler is stopped, the circulation fan is operated, and the circulation fan circulates the air existing between the power storage device and the counterweight. do. Therefore, since the counterweight and the power storage device exchange heat with the circulating air, the temperature rise of the power storage device is suppressed by utilizing the heat capacity of the counterweight. Even if the cooler is not operated in this way, the temperature rise of the power storage device is suppressed. As a result, the operating time of the cooler can be shortened and the power consumption of the cooler can be reduced.
冷却装置は、産業車両の周囲の外気温を検出する外気温検出部を更に備え、制御部は、外気温検出部により検出された外気温が規定値以上であると共に、温度検出部により検出された蓄電装置の温度が規定温度以上であるときに、冷却器を作動させるように制御し、外気温検出部により検出された外気温が規定値よりも低いときは、冷却器を作動させずに供給用ダクトに外気を直接導入するように冷却器を制御してもよい。このような構成では、産業車両の周囲の外気温が規定値よりも低いときは、冷却器が作動せず、外気が供給用ダクトに直接導入される。そして、外気が供給用ダクトを流れて蓄電装置に供給される。このため、冷たい外気により蓄電装置が冷却される。このように冷却器が作動しないため、冷却器の作動時間を短縮し、冷却器の消費電力を低減することができる。 The cooling device further includes an outside air temperature detection unit that detects the outside air temperature around the industrial vehicle, and the control unit is detected by the temperature detection unit while the outside air temperature detected by the outside air temperature detection unit is equal to or higher than the specified value. When the temperature of the power storage device is above the specified temperature, the cooler is controlled to operate, and when the outside air temperature detected by the outside air temperature detector is lower than the specified value, the cooler is not operated. The cooler may be controlled to introduce outside air directly into the supply duct. In such a configuration, when the outside air temperature around the industrial vehicle is lower than the specified value, the cooler does not operate and the outside air is directly introduced into the supply duct. Then, the outside air flows through the supply duct and is supplied to the power storage device. Therefore, the power storage device is cooled by the cold outside air. Since the cooler does not operate in this way, the operating time of the cooler can be shortened and the power consumption of the cooler can be reduced.
冷却流路は、カウンタウェイトに螺旋状に形成されていてもよい。このような構成では、冷却流路が長くなるため、冷却風とカウンタウェイトとの熱交換量が増加する。従って、冷却流路の構造を簡単にしつつ、カウンタウェイトを十分に冷却することができる。 The cooling flow path may be spirally formed on the counterweight. In such a configuration, the cooling flow path becomes long, so that the amount of heat exchange between the cooling air and the counterweight increases. Therefore, the counterweight can be sufficiently cooled while simplifying the structure of the cooling flow path.
冷却流路は、凹凸形状を有していてもよい。このような構成では、冷却風とカウンタウェイトとの熱交換面積が増加する。従って、冷却流路を短くしつつ、カウンタウェイトを十分に冷却することができる。 The cooling flow path may have an uneven shape. In such a configuration, the heat exchange area between the cooling air and the counterweight increases. Therefore, the counterweight can be sufficiently cooled while shortening the cooling flow path.
カウンタウェイトは、断熱材で覆われていてもよい。このような構成では、カウンタウェイトと周囲との熱交換が起こりにくくなるため、カウンタウェイトを効果的に冷却することができる。 The counterweight may be covered with insulation. In such a configuration, heat exchange between the counterweight and the surroundings is less likely to occur, so that the counterweight can be effectively cooled.
蓄電装置がリチウムイオン二次電池であってもよい。リチウムイオン二次電池は、例えば鉛蓄電池と比較して軽量である。このため、例えば産業車両が荷物の持ち上げ時に転倒しないように、リチウムイオン二次電池の周囲にカウンタウェイトを配置する必要がある。従って、本発明をリチウムイオン二次電池に適用することが有効である。 The power storage device may be a lithium ion secondary battery. Lithium-ion secondary batteries are lighter than, for example, lead-acid batteries. Therefore, for example, it is necessary to arrange a counterweight around the lithium ion secondary battery so that the industrial vehicle does not tip over when lifting the cargo. Therefore, it is effective to apply the present invention to a lithium ion secondary battery.
本発明によれば、蓄電装置の温度を雰囲気温度よりも下げることができる。 According to the present invention, the temperature of the power storage device can be lowered below the atmospheric temperature.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図1は、本発明の一実施形態に係る冷却装置を備えた産業車両であるフォークリフトを示す側面図である。図1において、フォークリフト1は、カウンタバランス式の電動フォークリフトである。フォークリフト1は、荷役を行う産業車両である。 FIG. 1 is a side view showing a forklift which is an industrial vehicle provided with a cooling device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the forklift 1 is a counterbalance type electric forklift. The forklift 1 is an industrial vehicle that handles cargo.
フォークリフト1は、車体2と、この車体2の前部に配置された1対の駆動輪3と、車体2の後部に配置された1対の操舵輪4と、車体2の前側に配置された荷役装置5とを備えている。車体2の後部には、車体2の前後方向のバランスを取るためのカウンタウェイト6が搭載されている。荷役装置5は、車体2の前端部に立設されたマスト7と、このマスト7にリフトブラケット(図示せず)を介して取り付けられた1対のフォーク8とを有している。
The forklift 1 is arranged on the
また、フォークリフト1は、車体2の内部に配置された電池パック10を備えている。電池パック10は、図2及び図3に示されるように、直方体形状のケース11と、このケース11内に収容されたリチウムイオン二次電池12及びカウンタウェイト13とを有している。
Further, the forklift 1 includes a
リチウムイオン二次電池12は、フォークリフト1に搭載された電気機器に電力を供給する蓄電装置である。リチウムイオン二次電池12は、例えばセルがモジュール化された構造を有している。
The lithium ion
カウンタウェイト13は、リチウムイオン二次電池12を覆うようにリチウムイオン二次電池12の周囲に配置されている。カウンタウェイト13は、ケース11の内壁面に結合されている。カウンタウェイト13は、荷役装置5のフォーク8により荷物を持ち上げるときにフォークリフト1が転倒しないように、バランスを取るための部材である。カウンタウェイト13は、例えばケース11と同じ金属材料からなっている。リチウムイオン二次電池12は、カウンタウェイト13の底面に載置されている。
The
ケース11及びカウンタウェイト13は、断熱材14で覆われている。断熱材14としては、例えば繊維系断熱材または発泡系断熱材が用いられる。なお、断熱材14は、ケース11とカウンタウェイト13との間に配置されていてもよい。
The
本実施形態の冷却装置100は、リチウムイオン二次電池12を冷却する装置であり、フォークリフト1に搭載されている。冷却装置100は、図1〜図3に示されるように、クーラ15と、供給用ダクト16とを備えている。
The
クーラ15は、外気を導入して冷却風を発生させる冷却器である。冷却風は、冷却された空気(冷気)である。クーラ15は、例えばスペース上の観点から、車体2の屋根上に配置されている。なお、クーラ15の配置箇所としては、スペースがあれば、特に車体2の屋根には限られない。
The cooler 15 is a cooler that introduces outside air to generate cooling air. The cooling air is cooled air (cold air). The cooler 15 is arranged on the roof of the
クーラ15は、図4に示されるように、コンプレッサ17と、コンデンサ18と、膨張弁19と、エバポレータ20とを有している。クーラ15では、コンプレッサ17、コンデンサ18、膨張弁19及びエバポレータ20の順に冷媒が循環して流れる。
As shown in FIG. 4, the cooler 15 includes a
コンプレッサ17は、エバポレータ20により気化された冷媒ガスを高温・高圧に圧縮する。コンデンサ18は、コンプレッサ17により圧縮された高温・高圧の冷媒ガスを冷却して液化する。コンデンサ18は、外気導入ファン21により外気を取り込むことで、高温・高圧の冷媒ガスを冷却する。膨張弁19は、コンデンサ18により液化された高温・高圧の冷媒を膨張させて、低温・低圧の冷媒に変化させる。
The
エバポレータ20は、膨張弁19により得られた低温・低圧の冷媒を気化(蒸発)させる。このとき、液体が蒸発する際に周りの熱を奪うことで、エバポレータ20が冷却される。そして、外気導入ファン21により導入された外気がエバポレータ20を通過することで冷却され、冷却風が発生する。
The
供給用ダクト16は、クーラ15で発生した冷却風をリチウムイオン二次電池12に供給する。供給用ダクト16は、クーラ15から電池パック10の内部まで車体2の上下方向に延びている。そして、供給用ダクト16は、電池パック10のケース11内において、リチウムイオン二次電池12を通ってカウンタウェイト13の内側面まで、車体2の上下方向に垂直な方向に延びている。
The
カウンタウェイト13には、リチウムイオン二次電池12を通過した後の冷却風が流れる冷却流路22が設けられている。冷却流路22の上流側端部には、リチウムイオン二次電池12を通過した後の冷却風が導入される導入部23が設けられている。導入部23は、カウンタウェイト13の内側面に開口し、供給用ダクト16と接続されている。導入部23は、カウンタウェイト13の下部に配置されている。
The
冷却流路22の下流側端部には、冷却流路22を流れた冷却風が排出される排出部24が設けられている。排出部24は、カウンタウェイト13の上面に開口している。ケース11及び断熱材14の上部には、排出部24と連通された排出口25が設けられている。排出口25は、冷却流路22の下流側に配置されている。排出口25は、冷却流路22を流れた冷却風を外気に排出する。
At the downstream end of the
冷却流路22は、カウンタウェイト13に上下方向に沿って螺旋状に形成されている。リチウムイオン二次電池12を通過した後の冷却風は,冷却流路22を電池パック10の下側から上側に向かって螺旋状に流れる。冷却流路22は、冷却風がケース11内の空気と混合しないように形成されている。
The
このような冷却流路22を有するカウンタウェイト13は、図示はしないが、例えば螺旋状の溝部が設けられたウェイト外壁部及びウェイト内壁部を組み付けることにより作製される。
Although not shown, the
また、冷却装置100は、ケース11の外部に配置された排出ファン26と、ケース11の内部に配置された循環ファン27とを備えている。
Further, the
排出ファン26は、ケース11の外部における排出口25に面した位置に配置されている。排出ファン26は、例えばケース11に取り付けられている。排出ファン26は、カウンタウェイト13の冷却流路22を流れた冷却風を排出口25から強制的に外気に排出するファンである。
The
循環ファン27は、ケース11内におけるリチウムイオン二次電池12の上面12aとカウンタウェイト13の内壁上面13aとの間に配置されている。循環ファン27は、例えばカウンタウェイト13に取り付けられている。循環ファン27は、ケース11内に存在する空気を循環させるファンである。つまり、循環ファン27は、リチウムイオン二次電池12とカウンタウェイト13との間に存在する空気を循環させる。
The
また、冷却装置100は、図5に示されるように、外気温センサ28と、温度センサ29と、コントローラ30とを備えている。外気温センサ28は、フォークリフト1の周囲の外気温を検出する外気温検出部である。温度センサ29は、リチウムイオン二次電池12の温度を検出する温度検出部である。
Further, as shown in FIG. 5, the
コントローラ30は、CPU、RAM、ROM及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ30は、フォークリフト1が始動されると、排出ファン26を作動させるように制御する。また、コントローラ30は、外気温センサ28により検出されたフォークリフト1の周囲の外気温と温度センサ29により検出されたリチウムイオン二次電池12の温度とに基づいて、クーラ15及び循環ファン27を制御する制御部を構成している。
The
コントローラ30は、フォークリフト1の周囲の外気温が規定値以上であると共に、リチウムイオン二次電池12の温度が規定温度以上であるときに、クーラ15を作動させるように制御する。また、コントローラ30は、リチウムイオン二次電池12の温度が規定温度よりも低くなると、クーラ15の作動を停止させるようにクーラ15を制御すると共に、循環ファン27を作動させるように制御する。さらに、コントローラ30は、フォークリフト1の周囲の外気温が規定値よりも低いときは、クーラ15を作動させずに供給用ダクト16に外気を直接導入するようにクーラ15を制御する。
The
図6は、コントローラ30により実行される制御処理の手順の詳細を示すフローチャートである。本処理は、フォークリフト1が始動されると、実行される。
FIG. 6 is a flowchart showing the details of the procedure of the control process executed by the
図6において、コントローラ30は、まず外気温センサ28及び温度センサ29の検出値を取得する(手順S101)。そして、コントローラ30は、外気温センサ28の検出値に基づいて、フォークリフト1の周囲の外気温が予め決められた規定値以上であるかどうかを判断する(手順S102)。コントローラ30は、フォークリフト1の周囲の外気温が規定値以上であると判断したときは、クーラ15をON状態とするように制御する(手順S103)。
In FIG. 6, the
続いて、コントローラ30は、温度センサ29の検出値に基づいて、リチウムイオン二次電池12の温度が予め決められた規定温度以上であるかどうかを判断する(手順S104)。コントローラ30は、リチウムイオン二次電池12の温度が規定温度以上であると判断したときは、クーラ15をON状態に維持するように制御する(手順S105)。また、コントローラ30は、循環ファン27をOFF状態とするように制御する(手順S106)。
Subsequently, the
コントローラ30は、手順S104でリチウムイオン二次電池12の温度が規定温度よりも低いと判断したときは、クーラ15をOFF状態とするように制御する(手順S107)。また、コントローラ30は、循環ファン27をON状態とするように制御する(手順S108)。
When the
コントローラ30は、手順S102でフォークリフト1の周囲の外気温が規定値よりも低いと判断したときは、クーラ15をOFF状態とするように制御する(手順S109)。
When the
以上のような冷却装置100において、フォークリフト1が高温環境下で稼動することで、フォークリフト1の周囲の外気温が高く、且つリチウムイオン二次電池12の温度が高いときは、クーラ15が作動する。すると、クーラ15によって外気が導入されて冷却風が発生し、その冷却風が供給用ダクト16を通ってリチウムイオン二次電池12に供給される。このため、冷却風とリチウムイオン二次電池12との熱交換が行われ、リチウムイオン二次電池12が冷却される。
In the
リチウムイオン二次電池12を通過した後の冷却風は、供給用ダクト16を通ってカウンタウェイト13に供給され、カウンタウェイト13の冷却流路22を流れる。このため、冷却風とカウンタウェイト13との熱交換が行われ、カウンタウェイト13が冷却される。冷却流路22を流れた冷却風は、排出ファン26によってケース11の排出口25から強制的に外気に排出される。
The cooling air after passing through the lithium ion
その後、リチウムイオン二次電池12が冷却されることで、リチウムイオン二次電池12の温度が低くなると、クーラ15の作動が停止すると共に、循環ファン27が作動する。すると、ケース11内を空気が循環し、冷却されたカウンタウェイト13と空気の循環風との熱交換が行われると共に、空気の循環風とリチウムイオン二次電池12との熱交換が行われる。つまり、ケース11内の空気の循環風によって、カウンタウェイト13とリチウムイオン二次電池12との熱交換が行われることになる。従って、リチウムイオン二次電池12の温度上昇が抑制される。
After that, when the lithium ion
また、フォークリフト1の周囲の外気温が低いときは、クーラ15が作動せずに、冷たい外気が供給用ダクト16に直接導入される。すると、冷たい外気が供給用ダクト16を通ってリチウムイオン二次電池12に供給され、冷たい外気とリチウムイオン二次電池12との熱交換によって、リチウムイオン二次電池12が冷却される。
Further, when the outside air temperature around the forklift 1 is low, the cooler 15 does not operate and the cold outside air is directly introduced into the
以上のように本実施形態にあっては、リチウムイオン二次電池12の温度が規定温度以上であるときに、クーラ15が作動することにより、クーラ15によって外気が導入されて冷却風が発生する。そして、冷却風は供給用ダクト16を流れてリチウムイオン二次電池12に供給される。このため、冷却風とリチウムイオン二次電池12との熱交換によりリチウムイオン二次電池12が冷却される。リチウムイオン二次電池12を通過した後の冷却風は、供給用ダクト16を流れてカウンタウェイト13に供給され、カウンタウェイト13の冷却流路22を流れる。このため、冷却風とカウンタウェイト13との熱交換によりカウンタウェイト13が冷却される。このようにクーラ15から発生した冷却風によってリチウムイオン二次電池12を冷却することにより、例えば外気の温度(雰囲気温度)が高い環境下でも、リチウムイオン二次電池12の温度を雰囲気温度よりも下げることができる。その結果、リチウムイオン二次電池12の長寿命化を図ることが可能となる。
As described above, in the present embodiment, when the temperature of the lithium ion
また、本実施形態では、冷却流路22を流れた冷却風は、排出口25から外気に排出される。従って、リチウムイオン二次電池12を冷却しすぎないようにクーラ15を頻繁にON/OFFしなくて済むため、コントローラ30によるクーラ15の制御を簡単化することができる。
Further, in the present embodiment, the cooling air flowing through the
また、本実施形態では、カウンタウェイト13の冷却流路22を流れた冷却風を排出口25から強制的に外気に排出する排出ファン26が備えられている。従って、排出ファン26によって冷却風が供給用ダクト16及び冷却流路22を流れやすくなるため、冷却風とリチウムイオン二次電池12及びカウンタウェイト13との熱交換効率が向上する。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、リチウムイオン二次電池12の温度が規定温度よりも低くなると、クーラ15の作動が停止すると共に、循環ファン27が作動し、循環ファン27によってリチウムイオン二次電池12とカウンタウェイト13との間に存在する空気が循環する。従って、循環空気によってカウンタウェイト13とリチウムイオン二次電池12とが熱交換されるため、カウンタウェイト13の熱容量を利用して、リチウムイオン二次電池12の温度上昇が抑制されることになる。このようにクーラ15を作動させなくても、リチウムイオン二次電池12の温度上昇が抑制される。これにより、クーラ15の作動時間を短縮し、クーラ15の消費電力を低減することができる。その結果、フォークリフト1の稼動時間を長くすることが可能となる。また、リチウムイオン二次電池12の充電回数を減少させ、リチウムイオン二次電池12の更なる長寿命化を図ることができる。
Further, in the present embodiment, when the temperature of the lithium ion
また、本実施形態では、フォークリフト1の周囲の外気温が規定値よりも低いときは、クーラ15が作動せず、外気が供給用ダクト16に直接導入される。そして、外気が供給用ダクト16を流れてリチウムイオン二次電池12に供給される。このため、冷たい外気によりリチウムイオン二次電池12が冷却される。このようにクーラ15が作動しないため、クーラ15の作動時間を更に短縮し、クーラ15の消費電力を一層低減することができる。
Further, in the present embodiment, when the outside air temperature around the forklift 1 is lower than the specified value, the cooler 15 does not operate and the outside air is directly introduced into the
また、本実施形態では、冷却流路22は、カウンタウェイト13に螺旋状に形成されている。従って、冷却流路22が長くなるため、冷却風とカウンタウェイト13との熱交換量が増加する。従って、冷却流路22の構造を簡単にしつつ、カウンタウェイト13を十分に冷却することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、カウンタウェイト13は、断熱材14で覆われている。従って、カウンタウェイト13と周囲との熱交換が起こりにくくなるため、カウンタウェイト13を効果的に冷却することができる。
Further, in the present embodiment, the
図7は、図2に示された冷却装置の一部の変形例を含む電池パックを示す断面図である。図8は、図7に示されたカウンタウェイトの冷却流路を示す概略図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing a battery pack including a partially modified example of the cooling device shown in FIG. FIG. 8 is a schematic view showing a cooling flow path of the counterweight shown in FIG. 7.
図7及び図8において、本変形例におけるカウンタウェイト13の冷却流路22は、リチウムイオン二次電池12の周囲に沿うように形成された流路部22aと、この流路部22aと接続され、カウンタウェイト13の上下方向に延びるように形成された流路部22bとを有している。流路部22aは、リチウムイオン二次電池12の周囲に沿って1周近く周回するように形成されている。流路部22bは、流路部22aの下流端から排出部24まで延びている。
In FIGS. 7 and 8, the
このような冷却流路22は、図9に示されるように、冷却流路22の延在方向に沿うような凹凸形状を有している。具体的には、冷却流路22は、冷却流路22の延在方向に垂直な方向の両側に突出した複数の断面矩形状の凸部35を有している。凸部35は、例えば冷却流路22の延在方向に沿って等間隔に配列されている。なお、凸部35は、冷却流路22の延在方向に垂直な方向の片側のみに突出していてもよい。また、凸部35の形状としては、特に断面矩形状には限られず、例えば断面三角形状や断面半円状等であってもよい。
As shown in FIG. 9, such a
本変形例においては、カウンタウェイト13の冷却流路22は凹凸形状を有しているので、冷却風とカウンタウェイト13との熱交換面積が増加する。従って、冷却流路22を短くしつつ、カウンタウェイト13を十分に冷却することができる。
In this modification, since the
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、フォークリフト1が始動されると、排出ファン26が常時作動しているが、特にその形態には限られず、クーラ15を作動させる際に、排出ファン26を作動させてもよい。また、排出ファン26は、特に無くてもよい。この場合でも、カウンタウェイト13の冷却流路22を流れた冷却風が排出口25から外気に排出される。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, when the forklift 1 is started, the
また、上記実施形態では、リチウムイオン二次電池12を通過した後の冷却風は、カウンタウェイト13の冷却流路22を流れてから外気に排出されているが、特にそのような形態には限られない。例えば図10に示されるように、上記の実施形態における排出ファン26に代えて、カウンタウェイト13の冷却流路22を流れた冷却風をクーラ15に戻す還流用ダクト40を備えてもよい。
Further, in the above embodiment, the cooling air after passing through the lithium ion
還流用ダクト40は、電池パック10の排出口25からクーラ15まで車体2の上下方向に供給用ダクト16に平行に延びている。なお、還流用ダクト40は、電池パック10の排出口25ではなく冷却流路22の排出部24に接続されていてもよい。
The
この場合には、リチウムイオン二次電池12を通過した後の冷却風は、カウンタウェイト13の冷却流路22を流れてから、還流用ダクト40により閉ループとしてクーラ15に還流される。従って、冷却流路22を流れた冷却風がクーラ15において有効利用されるため、クーラ15の消費電力を低減することができる。
In this case, the cooling air after passing through the lithium ion
また、上記実施形態では、リチウムイオン二次電池12とカウンタウェイト13との間に存在する空気を循環させる循環ファン27が配置されているが、そのような循環ファン27は、特に無くてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、フォークリフト1の周囲の外気温が規定値よりも低いときは、クーラ15が作動せず、外気が供給用ダクト16に直接導入されているが、特にその形態には限られず、フォークリフト1の周囲の外気温が規定値よりも低くても、クーラ15を作動させてもよい。
Further, in the above embodiment, when the outside air temperature around the forklift 1 is lower than the specified value, the cooler 15 does not operate and the outside air is directly introduced into the
また、上記実施形態では、電池パック10のケース11内にカウンタウェイト13が配置されているが、特にその形態には限られず、ケース11は無くてもよい。つまり、カウンタウェイト13は、リチウムイオン二次電池12を収容するケースを兼ねていてもよい。この場合でも、カウンタウェイト13が断熱材14で覆われていてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、クーラ15は、コンプレッサ17、コンデンサ18、膨張弁19及びエバポレータ20を有しているが、外気を導入して冷却風を発生させる冷却器であれば、特にその形態には限られず、種々変形可能である。
Further, in the above embodiment, the cooler 15 has a
また、上記実施形態では、フォークリフト1にリチウムイオン二次電池12が搭載されているが、フォークリフト1に搭載される蓄電装置としては、特にリチウムイオン二次電池12には限られず、例えばニッケル水素電池、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオンキャパシタ等であってもよい。
Further, in the above embodiment, the lithium ion
また、上記実施形態の冷却装置100は、フォークリフト1に搭載されているが、本発明は、蓄電装置の周囲にカウンタウェイトが配置されている電動式の産業車両であれば、適用可能である。
Further, although the
1…フォークリフト(産業車両)、12…リチウムイオン二次電池(蓄電装置)、13…カウンタウェイト、14…断熱材、15…クーラ(冷却器)、16…供給用ダクト、22…冷却流路、25…排出口、26…排出ファン、27…循環ファン、28…外気温センサ(外気温検出部)、29…温度センサ(温度検出部)、30…コントローラ(制御部)、40…還流用ダクト、100…冷却装置。 1 ... Fork lift (industrial vehicle), 12 ... Lithium ion secondary battery (power storage device), 13 ... Counter weight, 14 ... Insulation material, 15 ... Cooler (cooler), 16 ... Supply duct, 22 ... Cooling flow path, 25 ... Discharge port, 26 ... Discharge fan, 27 ... Circulation fan, 28 ... Outside temperature sensor (outside temperature detection unit), 29 ... Temperature sensor (temperature detection unit), 30 ... Controller (control unit), 40 ... Circulation duct , 100 ... Cooling device.
Claims (10)
外気を導入して冷却風を発生させる冷却器と、
前記冷却器で発生した冷却風を前記蓄電装置に供給する供給用ダクトと、
前記蓄電装置の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出された前記蓄電装置の温度が規定温度以上であるときに、前記冷却器を作動させるように制御する制御部とを備え、
前記供給用ダクトは、前記冷却器から前記蓄電装置を通って前記カウンタウェイトまで延びており、
前記カウンタウェイトには、前記蓄電装置を通過した後の冷却風が流れる冷却流路が設けられている冷却装置。 A cooling device mounted on an industrial vehicle having a power storage device and a counterweight arranged around the power storage device to cool the power storage device.
A cooler that introduces outside air to generate cooling air,
A supply duct that supplies the cooling air generated by the cooler to the power storage device, and
A temperature detection unit that detects the temperature of the power storage device, and
A control unit that controls the operation of the cooler when the temperature of the power storage device detected by the temperature detection unit is equal to or higher than a specified temperature is provided.
The supply duct extends from the cooler through the power storage device to the counterweight.
The counterweight is provided with a cooling flow path through which cooling air flows after passing through the power storage device.
前記制御部は、前記温度検出部により検出された前記蓄電装置の温度が前記規定温度よりも低くなると、前記冷却器の作動を停止させるように前記冷却器を制御すると共に、前記循環ファンを作動させるように制御する請求項1〜4の何れか一項記載の冷却装置。 Further provided with a circulation fan for circulating air existing between the power storage device and the counterweight.
When the temperature of the power storage device detected by the temperature detection unit becomes lower than the specified temperature, the control unit controls the cooler so as to stop the operation of the cooler and operates the circulation fan. The cooling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the cooling device is controlled so as to be operated.
前記制御部は、前記外気温検出部により検出された前記外気温が規定値以上であると共に、前記温度検出部により検出された前記蓄電装置の温度が前記規定温度以上であるときに、前記冷却器を作動させるように制御し、前記外気温検出部により検出された前記外気温が前記規定値よりも低いときは、前記冷却器を作動させずに前記供給用ダクトに外気を直接導入するように前記冷却器を制御する請求項1〜5の何れか一項記載の冷却装置。 Further equipped with an outside air temperature detection unit that detects the outside air temperature around the industrial vehicle,
The control unit cools when the outside air temperature detected by the outside air temperature detection unit is equal to or higher than a specified value and the temperature of the power storage device detected by the temperature detection unit is equal to or higher than the specified temperature. When the outside air temperature detected by the outside air temperature detection unit is lower than the specified value, the outside air is directly introduced into the supply duct without operating the cooler. The cooling device according to any one of claims 1 to 5, which controls the cooler.
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