JP2023070061A - エネルギー貯蔵装置｛Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ｝ - Google Patents

エネルギー貯蔵装置｛Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ｝ Download PDF

Info

Publication number
JP2023070061A
JP2023070061A JP2022143391A JP2022143391A JP2023070061A JP 2023070061 A JP2023070061 A JP 2023070061A JP 2022143391 A JP2022143391 A JP 2022143391A JP 2022143391 A JP2022143391 A JP 2022143391A JP 2023070061 A JP2023070061 A JP 2023070061A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
battery pack
cooling fluid
power converter
energy storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022143391A
Other languages
English (en)
Inventor
キム テジュン
Tae Jun Kim
キム ビョンス
Byongsu Kim
リュ キジョン
Kijung Ryu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Publication of JP2023070061A publication Critical patent/JP2023070061A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/667—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an electronic component, e.g. a CPU, an inverter or a capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/627—Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20154—Heat dissipaters coupled to components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20263—Heat dissipaters releasing heat from coolant
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20272—Accessories for moving fluid, for expanding fluid, for connecting fluid conduits, for distributing fluid, for removing gas or for preventing leakage, e.g. pumps, tanks or manifolds
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927—Liquid coolant without phase change
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Figure 2023070061000001
【課題】冷却流体を供給する部分で流量の調整が可能なエネルギー貯蔵装置を提供する。
【解決手段】エネルギー貯蔵装置１０は、電気的に連結される複数のバッテリーセルが配置されるバッテリーパック３０と、バッテリーパック３０に配置される複数のバッテリーセル３３の充電又は放電のために、電気の特性を変換させる電力変換器３５と、バッテリーパック３０又は電力変換器３５に冷却流体を供給するポンプ６０と、ポンプ６０によって流動する冷却流体を空気と熱交換させる放熱器２０と、ポンプ６０で排出される溶液を電力転換装置３５又はバッテリーパック３０に送る第１バルブ６２と、電力変換装置３５から排出される溶液をバッテリーパック３０又は放熱器２０に送る第２バルブ６４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、エネルギー貯蔵装置に関し、より詳しくは、流体を利用してバッテリーなどを冷却させるエネルギー貯蔵装置に関する。
〔関連技術〕
本願は、韓国特許出願第１０－２０２１－０１５２５８８号（出願日：２０２１年１１月８日）に基づくパリ条約４条の優先権主張を伴ったものであり、本願発明は、当該韓国特許出願に開示された内容に基づくものである。参考のために、当該韓国特許出願の明細書、特許請求の範囲及び図面の内容は本願明細書の一部に包摂される。
一般的に、現在まで大部分のエネルギー貯蔵装置の放熱は、ファンを利用した強制対流またはヒットシンクを利用した自然対流を主に採択している。自社のような場合、商業用及び産業用エネルギー貯蔵装置は、ファンを利用した空冷式で行われており、家庭用エネルギー貯蔵装置は、自然対流方法を採択している。家庭用エネルギー貯蔵装置のような場合、商業用及び産業用に比べて容量が小さいので、発熱体の熱をヒットシンクで熱を放出することができる。大容量商業用及び産業用エネルギー貯蔵装置のような場合、ファンを利用する空冷式を主に採択しているが、その理由としては、ファンを付着すれば、自然対流対比発熱が深刻な部品を自然対流対比容易に冷却及びクーリングすることができるので、主に用いる。
ＵＳ ８４４８６９６ Ｂ２（特許文献１）では、四方バルブを用いて電力変換器とバッテリーパックを冷却する水冷式構造を開示する。前記文献では、４つの運転モードを１つの形状のバルブに用いるために、四方バルブを用いる内容を開示している。
ただ、四方バルブを用いる場合、２ヶ所または３か所の方向に流量を流して送る時、一方へ流量が大量に流れる現象が発生することがある。また、四方バルブは、方向転換及び流量の開閉の時に一時的に流量が止まることがあるという問題がある。また、四方バルブを用いる場合、流量の方向転換のために、ポンプを２つ用いなければならないという問題点が発生する。
米国特許第８４４８６９６ Ｂ２号公報
本発明が解決しようとする課題は、水冷式でバッテリーパックなどを冷却する構造として、１つのポンプを用いてバッテリーの冷却及び暖房をすることができるエネルギー貯蔵装置を提供することにある。
本発明のまた他の課題は、冷却流体を供給する部分で流量の調整が可能なエネルギー貯蔵装置を提供することにある。
本発明の課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されなかったまた他の課題は、以下の記載から当業者に明確に理解され得るはずである。
〔本発明の一の態様〕
本発明にあっては、その一の態様として、以下の発明を提案する。
〔１〕
エネルギー貯蔵装置であって、
電気的に連結される複数のバッテリーセルが配置されるバッテリーパックと、
前記バッテリーパックに配置される複数のバッテリーセルの充電又は放電のために、電気の特性を変換させる電力変換器と、
前記バッテリーパック又は前記電力変換器に冷却流体を供給するポンプと、
前記ポンプによって流動する冷却流体を空気と熱交換させる放熱器と、
前記ポンプで排出される溶液を前記電力転換装置又は前記バッテリーパックに送る第１バルブと、
前記電力変換装置から排出される溶液を前記バッテリーパック又は前記放熱器に送る第２バルブと、を備えてなる、エネルギー貯蔵装置。
〔２〕
前記第１バルブと前記電力変換器とを連結する電力変換器流入管と、
前記第２バルブで排出される冷却流体を前記放熱器に送る放熱器流入管と、
前記第１バルブで排出される冷却流体を前記バッテリーパックに送る第１バルブ排出管と、
前記第２バルブで排出される冷却流体を前記バッテリーパックに送る第２バルブ排出管と、
前記第１バルブ排出管と第２バルブ排出管とが会って前記バッテリーパックに連結されるバッテリーパック流入管と、を備える、〔１〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
〔３〕
前記第２バルブ排出管には、冷却流体が前記第２バルブの方向に逆流することを防止するチェックバルブが配置される、〔２〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
〔４〕
前記第１バルブは、前記ポンプから流入される冷却流体を前記電力変換器と前記バッテリーパックの１つに送るか、又は、前記電力変換器と前記バッテリーパックのそれぞれに送る、〔１〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
〔５〕
前記第１バルブと前記第２バルブの作動を調節する制御部と、
前記バッテリーパックの温度を感知するバッテリーパック温度センサーと、
前記電力変換器の温度を感知する電力変換器温度センサーと、を備え、
前記制御部は、前記バッテリーパック温度センサーから感知される温度と、前記電力変換器温度センサーから感知される温度に基づいて、前記バッテリーパックと前記電力変換器に供給される冷却流体の流量を調節する、〔１〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
〔６〕
前記放熱器で排出される冷却流体の温度を感知する冷却流体温度センサーと、
前記放熱器に外部空気を供給する放熱ファンと、を更に備え、
前記制御部は、前記冷却流体温度センサーから感知される冷却流体の温度が第１設定温度を超える時、前記放熱ファンの回転速度を増加させ、前記放熱器に供給される冷却流体の流量が増加するように前記ポンプを作動させる、〔５〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
〔７〕
前記電力変換器と前記バッテリーパックを同時に冷却させる同時冷却モードで、
前記第１バルブは、前記ポンプから流入される冷却流体を前記電力変換器と前記バッテリーパックのそれぞれに排出させる、〔５〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
〔８〕
前記同時冷却モードで、
前記制御部は、前記ポンプから排出される冷却流体の流量が大きくなるように前記ポンプの作動を調節する、〔７〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
〔９〕
前記同時冷却モードで、
前記制御部は、前記バッテリーパック温度センサーから感知される温度と前記電力変換器温度センサーから感知される温度とを比較し、
前記バッテリーパックと前記電力変換器の中で温度が高い所へ冷却流体の流量が大きくなるように前記第１バルブを調節する、〔７〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
〔１０〕
前記電力変換器を冷却し、前記バッテリーパックを加熱する併合モードで、
前記制御部は、前記ポンプによって流動する冷却流体を前記電力変換器と前記バッテリーパックに順次流動するように前記第１バルブと前記前記第２バルブを調節する、〔５〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
〔１１〕
前記併合モードで、
前記制御部は、前記ポンプで供給される冷却流体が前記電力変換器に供給されるように前記第１バルブを調節し、
前記電力変換器から供給される冷却流体が前記バッテリーパックに供給されるように前記第２バルブを調節する、〔１０〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
〔１２〕
前記放熱器に外部空気を供給する放熱ファンを更に備え、
前記併合モードで、前記制御部は、前記放熱ファンの作動を停止させる、〔１０〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
〔１３〕
前記第１バルブ又は前記第２バルブは、流入口が１つで、排出口が２つの三方バルブを用いる、〔１〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
〔１４〕
前記第１バルブと前記第２バルブのそれぞれは、
内部に冷却流体が流動する流路を形成し、一側に流入口と互いに異なる方向に開口された第１排出口及び第２排出口が形成された分配管と、
前記分配管の内部に回転可能に配置され、前記分配管の内部を流動する冷却流体の流動方向を調節する回転バルブと、
前記分配管の一側に配置され、前記回転バルブを回転させるバルブモーターと、を備え、
前記回転バルブが回転することにより、前記流入口から流動する冷却流体を前記第１排出口又は前記第２排出口に送る、〔１〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
〔１５〕
前記分配管は、
前記流入口が形成され、内部に流入流路を形成する流入管と、
前記第１排出口が形成され、内部に第１排出流路が形成された第１排出管と、
前記第２排出口が形成され、内部に第２排出流路が形成された第２排出管と、
前記流入流路と前記第１排出流路又は前記第２排出流路を連通させる分配管ボディーと、を備え、
前記第１排出管と前記第２排出管のそれぞれは、前記流入管に垂直するように配置され、
前記回転バルブは、前記流入流路と連通されるバルブ流入口が下側に形成され、下側に垂直する方向に第１バルブ排出口及び第２バルブ排出口が形成され、
前記バルブモーターは、前記第１バルブ排出口と前記第２バルブ排出口のそれぞれの開口範囲を調節する、〔１４〕に記載のエネルギー貯蔵装置。
前記課題を達するために、本発明の実施例に係るエネルギー貯蔵装置は、電気的に連結される複数のバッテリーセルが配置されるバッテリーパックと、前記バッテリーパックに配置される複数のバッテリーセルの充電または放電のために、電気の特性を変換させる電力変換器と、前記バッテリーパックまたは前記電力変換器に冷却流体を供給するポンプと、前記ポンプによって流動する冷却流体を空気と熱交換させる放熱器と、前記ポンプで排出される溶液を前記電力転換装置または前記バッテリーパックに送る第１バルブと、前記電力変換装置から排出される溶液を前記バッテリーパックまたは前記放熱器に送る第２バルブと、を含み（備え；構成し；構築し；設定し；包接し；包含し；含有し）、１つのポンプと２つのバルブを通じて多様なモードの運転を実行することができる。
前記第１バルブと前記電力変換器とを連結する電力変換器流入管と、前記第２バルブで排出される冷却流体を前記放熱器に送る放熱器流入管と、前記第１バルブで排出される冷却流体を前記バッテリーパックに送る第１バルブ排出管と、前記第２バルブで排出される冷却流体を前記バッテリーパックに送る第２バルブ排出管と、前記第１バルブ排出管と第２バルブ排出管とが会って前記バッテリーパックに連結されるバッテリーパック流入管と、を含み、第２バルブで排出される冷却流体を第１バルブで排出される冷却流体と合わせて流動させることができ、個別的に流動させることができる。
前記第２バルブ排出管には、冷却流体が前記第２バルブの方向に逆流することを防止するチェックバルブが配置される。
前記第１バルブは、前記ポンプから流入される冷却流体を前記電力変換器と前記バッテリーパックの１つに送るか、前記電力変換器と前記バッテリーパックのそれぞれに送って、電力変換器とバッテリーパックのそれぞれを個別的に冷却するか、電力変換器とバッテリーパックを同時に冷却することができる。
前記第１バルブと前記第２バルブの作動を調節する制御部と、前記バッテリーパックの温度を感知するバッテリーパック温度センサーと、前記電力変換器の温度を感知する電力変換器温度センサーと、を含み、前記制御部は、前記バッテリーパック温度センサーから感知される温度と、前記電力変換器温度センサーから感知される温度に基づいて前記バッテリーパックと前記電力変換器に供給される冷却流体の流量を調節して、冷却が相対的により必要な所に冷却流体の流量を調節することができる。
前記放熱器で排出される冷却流体の温度を感知する冷却流体温度センサーと、前記放熱器に外部空気を供給する放熱ファンと、をさらに含み、前記制御部は、前記冷却流体温度センサーから感知される冷却流体の温度が第１設定温度を超える時、前記放熱ファンの回転速度を増加させ、前記放熱器に供給される冷却流体の流量が増加するように前記ポンプを作動させ、電力変換器やバッテリーパックの 温度調節を早めることができる。
前記電力変換器と前記バッテリーパックを同時に冷却させる同時冷却モードで、前記第１バルブは、前記ポンプから流入される冷却流体を前記電力変換器と前記バッテリーパックのそれぞれに排出させて、バッテリーパックと電力変換器を同時に冷却させることができる。
前記同時冷却モードで、前記制御部は、前記ポンプから排出される冷却流体の流量が大きくなるように前記ポンプの作動を調節して、バッテリーパックと電力変換器のそれぞれの冷却効率を増加させることができる。
前記同時冷却モードで、前記制御部は、前記バッテリーパック温度センサーから感知される温度と、前記電力変換器温度センサーから感知される温度を比較し、前記バッテリーパックと前記電力変換器の中で温度が高い所に冷却流体の流量が大きくなるように前記第１バルブを調節して、冷却が相対的により必要な所に冷却流体の流量を調節することができる。
前記電力変換器を冷却し、前記バッテリーパックを加熱する併合モードで、前記制御部は、前記ポンプによって流動する冷却流体を前記電力変換器と前記バッテリーパックに順次流動するように前記第１バルブと前記前記第２バルブを調節して、電力変換器を冷却させ、バッテリーパックを加熱させることができる。
前記併合モードで、前記制御部は、前記ポンプで供給される冷却流体が前記電力変換器に供給されるように前記第１バルブを調節し、前記電力変換器から供給される冷却流体が前記バッテリーパックに供給されるように前記第２バルブを調節する。
前記放熱器に外部空気を供給する放熱ファンをさらに含み、前記併合モードで、前記制御部は、前記放熱ファンの作動を停止させて、放熱条件が必要のない状況で電力損失を除去することができる。
前記第１バルブまたは前記第２バルブは、流入口が１つで、排出口が２つの三方バルブを用いて、１つのポンプと２つの三方バルブが備えられることができる。
前記第１バルブと前記第２バルブのそれぞれは、内部に冷却流体が流動する流路を形成し、一側に流入口と互いに異なる方向に開口された第１排出口及び第２排出口が形成された分配管と、前記分配管の内部に回転可能に配置され、前記分配管の内部を流動する冷却流体の流動方向を調節する回転バルブと、前記分配管の一側に配置され、前記回転バルブを回転させるバルブモーターと、を含み、前記回転バルブが回転することにより、前記流入口から流動する冷却流体を前記第１排出口または前記第２排出口に送る構造を有する。
前記分配管は、前記流入口が形成され、内部に流入流路を形成する流入管と、前記第１排出口が形成され、内部に第１排出流路が形成された第１排出管と、前記第２排出口が形成され、内部に第２排出流路が形成された第２排出管と、前記流入流路と前記第１排出流路または前記第２排出流路を連通させる分配管ボディーと、を含む。前記第１排出管と前記第２排出管のそれぞれは、前記流入管に垂直するように配置され、前記回転バルブは、前記流入流路と連通されるバルブ流入口が下側に形成され、下側に垂直する方向に第１バルブ排出口と第２バルブ排出口が形成され、前記バルブモーターは、前記第１バルブ排出口と前記第２バルブ排出口のそれぞれの開口範囲を調節して、各排出口に排出される冷却流体の流量を調節することができる。
その他の実施例の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
本発明のエネルギー貯蔵装置によれば、次のような効果が１つ或はそれ以上有する。
第一、１つのポンプと ２つの三方バルブを用いて多様な環境及び気候で用いることができる統合ソリューションを提供することができるという長所がある。また、１つのポンプを用いるので、省電効果を期待することができるという長所がある。
第二、三方バルブを用いてすることができるように設計できるので、四方バルブを用いることに比べて、流量の偏り現象を防止することができるという構造的長所がある。
本発明の効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及されなかったまた他の効果は、請求範囲の記載から当業者に明確に理解され得るはずである。
本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置の概路図である。 本発明の一実施例に係る第１バルブまたは第２バルブの斜視図である。 第１負荷部に水が供給される時の調節バルブの一側断面図である。 第１負荷部に水が供給される時の調節バルブの他側断面図である。 第２負荷部に水が供給される時の調節バルブの一側断面図である。 第２負荷部に水が供給される時の調節バルブの他側断面図である。 第１負荷部と第２負荷部に水が供給される時の調節バルブの一側断面図である。 第１負荷部と第２負荷部に水が供給される時の調節バルブの他側断面図である。 本発明の一実施例に係る制御部とそれに係る構成のブロック図である。 本発明のエネルギー貯蔵装置の同時冷却モードでの冷却流体の流れを説明するための概路図である。 本発明のエネルギー貯蔵装置の併合モードでの冷却流体の流れを説明するための概路図である。 本発明のエネルギー貯蔵装置のバッテリーパック冷却モードでの冷却流体の流れを説明するための概路図である。 本発明のエネルギー貯蔵装置の電力変換器冷却モードでの冷却流体の流れを説明するための概路図である。
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達する方法は、添付図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になり得る。しかしながら、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるのではなく、互いに異なる多様な形態で具現されることができ、ただ、本実施形態は、本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるだけである。明細書全体にかけて、同一参照符号は同一構成要素を指称する。
以下、本発明の実施例によってエネルギー貯蔵装置を説明するための図面を参考して、本発明について説明することにする。
図１を参照すれば、エネルギー貯蔵装置１０は、ケース１２、ケース１２の内部に配置され、複数のバッテリーセル（図示しない）が配置されるバッテリーパック３０、バッテリーパック３０に配置される複数のバッテリーセルの充電または放電のために、電気の特性を変換させる電力変換器３５（ＰＣＳ：Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、バッテリーパック３０または電力変換器３５に冷却溶液を供給するポンプ６０、ポンプ６０から流動する冷却溶液を冷却させる放熱器２０、放熱器２０で空気流動を形成する放熱ファン１８、ポンプ６０から流動する冷却溶液をバッテリーパック３０または電力変換器３５に送る第１バルブ６２、電力変換器３５から流動する冷却溶液をバッテリーパック３０または放熱器２０に送る第２バルブ６４を含む。
エネルギー貯蔵装置１０は、ケース１２の内部に配置され、ポンプ６０の作動で流動する冷却溶液をバッテリーパック３０または電力変換器３５に供給する冷却溶液管を含むことができる。
ケース１２は、内部にバッテリーパック３０が配置されるパック貯蔵空間１２ａと、パック貯蔵空間１２ａの上側に電力変換器３５、ポンプ６０、及び放熱器２０が配置される放熱空間１２ｂを形成することができる。
ケース１２は、一側に放熱ファン１８によって外部空気が流入される流入孔１４が形成され、他側に放熱ファン１８によってケース１２の内部を流動する空気が外部に排出される排出孔１６が形成されることができる。
バッテリーパック３０は、ケース１２のパック貯蔵空間１２ａに配置される。バッテリーパック３０の内部には複数のバッテリーセルが直列または並列に連結されることができる。ケース１２の内部には複数のバッテリーパック３０が配置されることができる。複数のバッテリーパック３０のそれぞれは互いに直列に連結されることができる。
バッテリーパック３０は、複数のバッテリーセル３３と、複数のバッテリーセル３３が貯蔵されるパックハウジング３２と、複数のバッテリーセル３３に接触し、内部で冷却流体が流動する第１冷却板３４と、を含むことができる。
パックハウジング３２は、内部に複数のバッテリーセル３３が配置される空間を形成する。パックハウジング３２は、内部に配置される複数のバッテリーセル３３を固定する構造を形成することができる。
複数のバッテリーセル３３は、パックハウジング３２の内部で同じ方向に向かって配置されることができる。
第１冷却板３４は、パックハウジング３２の一側、またはパックハウジング３２の内部に配置されることができる。第１冷却板３４は、パックハウジング３２の内部に配置される複数のバッテリーセル３３の間に配置されることができる。第１冷却板３４は、バッテリーセル３３で発生する熱を吸収することができる。第１冷却板３４は、内部に冷却流体が流動する流路を形成することができる。
電力変換器３５は、回路基板３６と、回路基板３６の一側に配置され、電力変換を行う電力変換素子（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ、Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｇａｔｅ ｂｉｐｏｌａｒ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＩＧＢＴ）と、電力変換素子３７を冷却させる第２冷却板３８と、を含むことができる。
電力変換素子は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタであり得る。このような電力変換素子は、直流を必要とする電子機器を交流で作動させるために、バッテリーの交流を直流に変換させる交流／直流変換器（Ａ／Ｄ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）で動作することができ、反対に、交流を必要とする電子機器を蓄電池で作動させるためには、直流を交流に変換させるインバータ（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）で動作することができる。
第２冷却板３８は、回路基板３６の一側に配置されて、電力変換器３５で発生する熱を吸収することができる。第２冷却板３８の内部には冷却流体が流動する流路が形成されることができる。
エネルギー貯蔵装置１０は、ポンプ６０と第１バルブ６２とを連結するポンプ排出管４０と、第１バルブ６２と電力変換器３５とを連結する電力変換器流入管４２と、電力変換器３５と第２バルブ６４とを連結する電力変換器排出管４４と、第２バルブ６４と放熱器２０とを連結する放熱器流入管４６と、第１バルブ６２で排出される冷却流体をバッテリーパック３０に送る第１バルブ排出管４８と、第２バルブ６４で排出される冷却流体をバッテリーパック３０に送る第２バルブ排出管５４と、第１バルブ排出管４８と第２バルブ排出管５４とが会ってバッテリーパック３０に連結されるバッテリーパック流入管５０と、バッテリーパック３０と放熱器２０とを連結するバッテリーパック排出管５２と、を含むことができる。第２バルブ排出管５４には冷却流体が第２バルブ６４の方向へ逆流することを防止するチェックバルブ５５が配置されることができる。
第１バルブ６２は、流量ポンプ６０から流動する冷却流体を電力変換器３５とバッテリーパック３０のそれぞれまたは全部に供給することができる。第２バルブ６４は、電力変換器３５から流動する冷却流体をバッテリーパック３０または放熱器２０に供給することができる。
＜第１バルブ、第２バルブ＞
以下では、図２乃至図５ｂを参照して、本発明の実施例に係る第１バルブ６２と第２バルブ６４を説明する。図２乃至図５ｂで説明される内容は、第１バルブ６２と第２バルブ６４の何れにも適用されることができる。
第１バルブ６２と第２バルブ６４は、流入口が１つで、排出口が２つの三方バルブを用いることができる。
本発明のバルブ６２、６４は、内部に冷却流体が流動する流路を形成し、１つの流入口１０２と２つの排出口１０４、５０６が形成された分配管１１０と、分配管１１０の内部に回転可能に配置され、分配管１１０の内部を流動する冷却流体の流動方向を調節する回転バルブ１２０と、分配管１１０の一側に配置され、回転バルブ１２０を回転させるバルブモーター１３０と、を含む。
分配管１１０は、流入口１０２が形成され、内部に流入流路１１２ａを形成する流入管１１２と、第１排出口１０４が形成され、内部に第１排出流路１１４ａが形成された第１排出管１１４と、第２排出口１０６が形成され、内部に第２排出流路１１６ａが形成された第２排出管１１６と、流入管１１２と第１排出管１１４と第２排出管１１６とを連結する分配管ボディー１１８と、を含む。
流入管１１２と第１排出管１１４及び第２排出管１１６は互いに垂直するように配置される。第１排出管１１４と第２排出管１１６は、分配管ボディー１１８を基準として互いに反対方向に延長される。第１排出管１１４と第２排出管１１６は互いに平行するように配置される。バルブモーター１３０は、分配管ボディー１１８を基準として流入管１１２の反対方向に配置されることができる。
分配管ボディー１１８の内部は、流入流路１１２ａ、第１排出流路１１４ａ、及び第２排出流路１１６ａを連結する共有チャンバ１１８ａが形成される。共有チャンバ１１８ａには回転バルブが回転可能に配置される。
回転バルブ１２０は、下側に流入流路１１２ａと連通されるバルブ流入口１２２が形成され、下側に垂直する方向に第１バルブ排出口１２４と第２バルブ排出口１２６が形成される。第１バルブ排出口１２４と第２バルブ排出口１２６は互いに垂直する方向に形成されることができる。それにより、回転バルブ１２０が回転することによって、流入口１０２から流動する冷却流体を第１排出口１０４または第２排出口１０６に送ることができる。
第１バルブ排出口１２４と第２バルブ排出口１２６は垂直する方向に形成される。それにより、図３ａ乃至図３ｂのように、第１バルブ排出口１２４が第１排出流路１１４ａと連通される時に、第２排出流路１１６ａは遮断される。また、図５ａ乃至図５ｂのように、第２バルブ排出口１２６が第２排出流路１１６ａと連通される時に、第１排出流路１１４ａは遮断される。
図４ａ乃至図４ｂのように、第１バルブ排出口１２４が第１排出流路１１４ａと連通され、第２バルブ排出口１２６が第２排出流路１１６ａと連通されるように配置されることができる。ただ、この場合は、第１バルブ排出口１２４の開度と第２バルブ排出口１２６の開度が減少して、第１排出流路１１４ａと第２排出流路１１６ａに流動する流量が減少し得る。
バルブモーター１３０は、ＤＣモーターを用いることができる。よって、バルブモーター１３０に印加するパルス（ｐｕｌｓｅ）を変更して回転バルブ１２０の回転範囲を調節することができる。
図３ａ乃至図３ｂを参照すれば、バルブモーター１３０に第１電流値の電流が印加される時、第１バルブ排出口１２４と第１排出流路１１４ａとが連通するようになる。ここで、第１電流値は０パルスであり得る。バルブモーター１３０に第１電流値の電流が印加される時、流入口１０２に流入された冷却流体が第１排出口１０４に流動することができる。
第１バルブ６２では、バルブモーター１３０に第１電流値の電流が印加される時、ポンプ６０から流入される冷却流体が電力変換器３５に供給されることができる。第２バルブ６４では、バルブモーター１３０に第１電流値の電流が印加される時、電力変換器３５から流入される冷却流体が放熱器２０に供給されることができる。
図５ａ乃至図５ｂを参照すれば、バルブモーター１３０に第２電流値の電流が印加される時、第２バルブ排出口１２６と第２排出流路１１６ａとが連通するようになる。ここで、第２電流値は第１電流値よりも大きい値であり得る。１つの実施例で、第２電流値は２０００パルスであり得る。
バルブモーター１３０に第２電流値の電流が印加される時、流入口１０２に流入された冷却流体が第２排出口１０６に流動することができる。
第１バルブ６２では、バルブモーター１３０に第２電流値の電流が印加される時、ポンプ６０から流入される冷却流体がバッテリーパック３０に供給されることができる。第２バルブ６４では、バルブモーター１３０に第２電流値の電流が印加される時、電力変換器３５から流入される冷却流体がバッテリーパック３０に供給されることができる。
図４ａ乃至図４ｂを参照すれば、バルブモーター１３０に第３電流値の電流が印加される時、第１バルブ排出口１２４と第１排出流路１１４ａとが連通され、第２バルブ排出口１２６と第２排出流路１１６ａとが連通するようになる。第３電流値は、第１電流値より大きくて第２電流値より小さい値であり得る。１つの実施例で、第３電流値は１０００パルスであり得る。
バルブモーター１３０に第３電流値の電流が印加される時、流入口１０２に流入された冷却流体が第１排出口１０４と第２排出口１０６に流動することができる。
第１バルブ６２では、バルブモーター１３０に第３電流値の電流が印加される時、ポンプ６０から流入される冷却流体が電力変換器３５とバッテリーパック３０のそれぞれに供給されることができる。第２バルブ６４では、バルブモーター１３０に第３電流値の電流が印加される時、電力変換器３５から流入される冷却流体がバッテリーパック３０と放熱器２０のそれぞれ供給されることができる。
図面に示しなかったが、バルブモーター１３０に第１電流値より大きくて第３電流値より小さい第４電流値で電流を印加することができ、第３電流値より大きくて第２電流値より小さい第５電流値で電流を印加することができる。
バルブモーター１３０に第４電流値で電流が印加される時、第１排出口１０４と第２排出口１０６で冷却流体が排出されるが、第１排出口１０４で排出される冷却流体の量が第２排出口１０６で排出される冷却流体の量よりも多い場合がある。
バルブモーター１３０に第５電流値で電流が印加される時、第１排出口１０４と第２排出口１０６で冷却流体が排出されるが、第１排出口１０４で排出される冷却流体の量が第２排出口１０６で排出される冷却流体の量よりも小さい場合がある。
＜制御部関連＞
以下では、図６を参照して、制御部及びそれに係る構成を説明する。
エネルギー貯蔵装置１０は、ポンプ６０の作動、放熱ファン１８の作動、第１バルブ６２と第２バルブ６４の開閉を調節する制御部７０を含むことができる。
エネルギー貯蔵装置１０は、バッテリーパック３０の温度を感知するバッテリーパック温度センサー７２と、電力変換器３５の温度を感知する電力変換器温度センサー７４と、放熱器２０で排出される冷却流体の温度を感知する冷却流体温度センサー７６と、を含むことができる。
制御部７０は、バッテリーパック温度センサー７２、電力変換器温度センサー７４、及び冷却流体温度センサー７６から感知される温度に基づいて第１バルブ６２と第２バルブ６４を調節して、バッテリーパック３０または電力変換器３５を冷却させることができる。制御部７０は、第１バルブ６２と第２バルブ６４を調節して、第１バルブ６２または第２バルブ６４から排出される領域や、当該領域の開度を調節することができる。
また、制御部７０は、バッテリーパック温度センサー７２、電力変換器温度センサー７４、及び冷却流体温度センサー７６から感知される温度に基づいて放熱ファン１８やポンプ６０の回転速度を調節することができる。
＜作動＞
以下では、図７乃至図１０を参照して、エネルギー貯蔵装置１０の作動を説明する。
エネルギー貯蔵装置１０は、バッテリーパック３０と電力変換器３５を同時に冷却する同時冷却モード、電力変換器３５を冷却し、バッテリーパック３０を加熱する併合モード、バッテリーパック３０のみを冷却するバッテリーパック冷却モード、電力変換器３５のみを冷却する電力変換器冷却モードで作動することができる。
図７を参照すれば、同時冷却モードは、放熱器２０で冷却された冷却流体を電力変換器３５とバッテリーパック３０のそれぞれに流動させることができる。すなわち、第１バルブ６２は、ポンプ６０から流入される冷却流体を電力変換器３５とバッテリーパック３０のそれぞれに排出させる。
この時、冷却流体温度センサー７６から感知される第１バルブ６２に供給される冷却流体の温度が第１設定温度を超える場合、制御部７０は、放熱ファン１８の回転速度を増加させるか、ポンプ６０で排出される冷却流体の流量が増加するようにポンプ６０を作動させることができる。
また、バッテリーパック温度センサー７２から感知される温度と、電力変換器温度センサー７４から感知される温度を比較して、温度が高い所に冷却流体の流量が大きくなるように第１バルブ６２を調節することができる。
図８を参照すれば、併合モードでは、ポンプ６０によって流動する冷却流体を電力変換器３５とバッテリーパック３０に順次流動させることができる。よって、電力変換器３５は冷却流体で冷却し、電力変換器３５から熱を吸収した冷却流体をバッテリーパック３０に供給してバッテリーパック３０を予熱することができる。
この時、制御部７０は、放熱ファン１８が回転されないようにして、バッテリーパック３０から冷却流体が熱を失って、電力変換器３５から冷却流体が熱を受けることができる。
図９を参照すれば、バッテリーパック冷却モードでは、第１バルブ６２を調節して、ポンプ６０から排出される冷却流体をバッテリーパック３０のみに供給する。従って、ポンプ６０から流動する冷却流体は、第１バルブ６２、バッテリーパック３０、及び放熱器２０に流動する。
図１０を参照すれば、電力変換器冷却モードでは、第１バルブ６２と第２バルブ６４を調節して、ポンプ６０を通じて流動する冷却流体が電力変換器３５のみを経て放熱器２０に流動するようにすることができる。
第１バルブ６２は、ポンプ６０で流入される冷却流体を電力変換器３５の方向に排出する。第２バルブ６４は、電力変換器３５から流入される冷却流体を放熱器２０に排出する。
以上では、本発明の好ましい実施形態について図示して説明したが、本発明は、前述の特定の実施形態に限定されず、特許請求範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって多様な変形実施が可能であることは勿論で、このような変形実施は本発明の技術思想や見込みから個別的に理解されてはならない。
１０ エネルギー貯蔵装置
１２ ケース
３０ バッテリーパック
３５ 電力変換器
６０ ポンプ
６２ 第１バルブ
６４ 第２バルブ

Claims (15)

  1. エネルギー貯蔵装置であって、
    電気的に連結される複数のバッテリーセルが配置されるバッテリーパックと、
    前記バッテリーパックに配置される複数のバッテリーセルの充電又は放電のために、電気の特性を変換させる電力変換器と、
    前記バッテリーパック又は前記電力変換器に冷却流体を供給するポンプと、
    前記ポンプによって流動する冷却流体を空気と熱交換させる放熱器と、
    前記ポンプで排出される溶液を前記電力転換装置又は前記バッテリーパックに送る第１バルブと、
    前記電力変換装置から排出される溶液を前記バッテリーパック又は前記放熱器に送る第２バルブと、を備えてなる、エネルギー貯蔵装置。
  2. 前記第１バルブと前記電力変換器とを連結する電力変換器流入管と、
    前記第２バルブで排出される冷却流体を前記放熱器に送る放熱器流入管と、
    前記第１バルブで排出される冷却流体を前記バッテリーパックに送る第１バルブ排出管と、
    前記第２バルブで排出される冷却流体を前記バッテリーパックに送る第２バルブ排出管と、
    前記第１バルブ排出管と第２バルブ排出管とが会って前記バッテリーパックに連結されるバッテリーパック流入管と、を備える、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
  3. 前記第２バルブ排出管には、冷却流体が前記第２バルブの方向に逆流することを防止するチェックバルブが配置される、請求項２に記載のエネルギー貯蔵装置。
  4. 前記第１バルブは、前記ポンプから流入される冷却流体を前記電力変換器と前記バッテリーパックの１つに送るか、又は、前記電力変換器と前記バッテリーパックのそれぞれに送る、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
  5. 前記第１バルブと前記第２バルブの作動を調節する制御部と、
    前記バッテリーパックの温度を感知するバッテリーパック温度センサーと、
    前記電力変換器の温度を感知する電力変換器温度センサーと、を備え、
    前記制御部は、前記バッテリーパック温度センサーから感知される温度と、前記電力変換器温度センサーから感知される温度に基づいて、前記バッテリーパックと前記電力変換器に供給される冷却流体の流量を調節する、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
  6. 前記放熱器で排出される冷却流体の温度を感知する冷却流体温度センサーと、
    前記放熱器に外部空気を供給する放熱ファンと、を更に備え、
    前記制御部は、前記冷却流体温度センサーから感知される冷却流体の温度が第１設定温度を超える時、前記放熱ファンの回転速度を増加させ、前記放熱器に供給される冷却流体の流量が増加するように前記ポンプを作動させる、請求項５に記載のエネルギー貯蔵装置。
  7. 前記電力変換器と前記バッテリーパックを同時に冷却させる同時冷却モードで、
    前記第１バルブは、前記ポンプから流入される冷却流体を前記電力変換器と前記バッテリーパックのそれぞれに排出させる、請求項５に記載のエネルギー貯蔵装置。
  8. 前記同時冷却モードで、
    前記制御部は、前記ポンプから排出される冷却流体の流量が大きくなるように前記ポンプの作動を調節する、請求項７に記載のエネルギー貯蔵装置。
  9. 前記同時冷却モードで、
    前記制御部は、前記バッテリーパック温度センサーから感知される温度と前記電力変換器温度センサーから感知される温度とを比較し、
    前記バッテリーパックと前記電力変換器の中で温度が高い所へ冷却流体の流量が大きくなるように前記第１バルブを調節する、請求項７に記載のエネルギー貯蔵装置。
  10. 前記電力変換器を冷却し、前記バッテリーパックを加熱する併合モードで、
    前記制御部は、前記ポンプによって流動する冷却流体を前記電力変換器と前記バッテリーパックに順次流動するように前記第１バルブと前記前記第２バルブを調節する、請求項５に記載のエネルギー貯蔵装置。
  11. 前記併合モードで、
    前記制御部は、前記ポンプで供給される冷却流体が前記電力変換器に供給されるように前記第１バルブを調節し、
    前記電力変換器から供給される冷却流体が前記バッテリーパックに供給されるように前記第２バルブを調節する、請求項１０に記載のエネルギー貯蔵装置。
  12. 前記放熱器に外部空気を供給する放熱ファンを更に備え、
    前記併合モードで、前記制御部は、前記放熱ファンの作動を停止させる、請求項１０に記載のエネルギー貯蔵装置。
  13. 前記第１バルブ又は前記第２バルブは、流入口が１つで、排出口が２つの三方バルブを用いる、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
  14. 前記第１バルブと前記第２バルブのそれぞれは、
    内部に冷却流体が流動する流路を形成し、一側に流入口と互いに異なる方向に開口された第１排出口及び第２排出口が形成された分配管と、
    前記分配管の内部に回転可能に配置され、前記分配管の内部を流動する冷却流体の流動方向を調節する回転バルブと、
    前記分配管の一側に配置され、前記回転バルブを回転させるバルブモーターと、を備え、
    前記回転バルブが回転することにより、前記流入口から流動する冷却流体を前記第１排出口又は前記第２排出口に送る、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
  15. 前記分配管は、
    前記流入口が形成され、内部に流入流路を形成する流入管と、
    前記第１排出口が形成され、内部に第１排出流路が形成された第１排出管と、
    前記第２排出口が形成され、内部に第２排出流路が形成された第２排出管と、
    前記流入流路と前記第１排出流路又は前記第２排出流路を連通させる分配管ボディーと、を備え、
    前記第１排出管と前記第２排出管のそれぞれは、前記流入管に垂直するように配置され、
    前記回転バルブは、前記流入流路と連通されるバルブ流入口が下側に形成され、下側に垂直する方向に第１バルブ排出口及び第２バルブ排出口が形成され、
    前記バルブモーターは、前記第１バルブ排出口と前記第２バルブ排出口のそれぞれの開口範囲を調節する、請求項１４に記載のエネルギー貯蔵装置。
JP2022143391A 2021-11-08 2022-09-09 エネルギー貯蔵装置｛Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ｝ Pending JP2023070061A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0152588 2021-11-08
KR1020210152588A KR20230066984A (ko) 2021-11-08 2021-11-08 에너지 저장장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023070061A true JP2023070061A (ja) 2023-05-18

Family

ID=84000080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022143391A Pending JP2023070061A (ja) 2021-11-08 2022-09-09 エネルギー貯蔵装置｛Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ｝

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230147331A1 (ja)
JP (1) JP2023070061A (ja)
KR (1) KR20230066984A (ja)
CN (1) CN116093483A (ja)
DE (1) DE102022207515A1 (ja)
GB (1) GB2613437A (ja)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8336319B2 (en) 2010-06-04 2012-12-25 Tesla Motors, Inc. Thermal management system with dual mode coolant loops
EP3477764B1 (en) 2017-10-27 2021-03-10 ABB Schweiz AG Battery energy storage system with two-phase cooling
JP7225830B2 (ja) 2019-01-23 2023-02-21 株式会社デンソー 温度調整装置
CN213228245U (zh) * 2020-09-29 2021-05-18 蜂巢能源科技有限公司 车辆热管理系统和车辆
CN115764056A (zh) * 2022-11-16 2023-03-07 阳光储能技术有限公司 一种热管理系统及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB202214339D0 (en) 2022-11-16
DE102022207515A1 (de) 2023-05-11
US20230147331A1 (en) 2023-05-11
KR20230066984A (ko) 2023-05-16
GB2613437A (en) 2023-06-07
CN116093483A (zh) 2023-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106299411B (zh) 燃料电池热管理系统和具有其的车辆
CN211125838U (zh) 燃料电池散热控制系统及燃料电池汽车
WO2022166130A1 (zh) 储能系统散热装置及储能系统散热方法
EP3923398B1 (en) Battery pack thermal management system and thermal management system for electric vehicle
JP5524467B2 (ja) サーバ室用空調システム
JP6363289B2 (ja) 温度制御システム及びそれを用いた電動車両
WO2013097369A1 (zh) 水冷散热系统
CN206207598U (zh) 空调器
WO2019062945A1 (zh) 车载电池的温度调节方法和温度调节系统
CN112976999A (zh) 针对多热源直流储能装置的集成式热管理系统及控制方法
KR100746763B1 (ko) 온도 제어 시스템 및 이를 이용한 차량 시트 온도 제어시스템
CN106440599A (zh) 一种可实现宽温区自然冷却的液冷温控系统
WO2024082687A1 (zh) 一种储能系统和供电系统
JP2023070061A (ja) エネルギー貯蔵装置｛Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ｝
CN115068722B (zh) 一种双循环回路的水箱设备
KR101505384B1 (ko) 열전소자를 이용한 냉난방 시스템
CN111447809B (zh) 光伏空调、冷却组件及其控制方法
KR20190064789A (ko) 연료전지용 공기 냉각장치
CN210441472U (zh) 一种制冷散热系统
CN217389283U (zh) 功率模块的散热装置和变频器的散热系统
CN117039269B (zh) 一种储能系统及其温控方法、计算机可读存储介质
KR101889099B1 (ko) 초절전 자연공조 방식의 에너지 저장장치
CN217057783U (zh) 自然冷却降温机组及医药洁净厂房
CN217957570U (zh) 冷却系统
JP2004232913A (ja) 給湯装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220909

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231011

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231128