JP2024062129A - Battery Temperature Control System - Google Patents
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Abstract
【課題】バッテリの温度調整を効率的に行うことが可能なバッテリ温度調整システムを提供する。【解決手段】バッテリ温度調整システムは、吸着物Aを吸着することにより発熱し吸着物Aが脱離することにより吸熱して、車両に搭載されたバッテリBの温度を調整する吸着材10と、吸着材10が収容される収容空間11sを有する収容部11と、収容部11に接続され、吸着物Aが流れる流路L2と、収容空間11sの流路L2との接続口11bから吸着物Aを吸引することにより、吸着材10から吸着物Aを脱離させる吸引装置12と、を備える。【選択図】図2[Problem] To provide a battery temperature adjustment system capable of efficiently adjusting the temperature of a battery. [Solution] The battery temperature adjustment system includes an adsorbent 10 that adjusts the temperature of a battery B mounted on a vehicle by generating heat when adsorbing an adsorbate A and absorbing heat when the adsorbate A is desorbed, a storage section 11 having a storage space 11s in which the adsorbent 10 is stored, a flow path L2 connected to the storage section 11 and through which the adsorbate A flows, and a suction device 12 that desorbs the adsorbate A from the adsorbent 10 by sucking the adsorbate A from a connection port 11b of the storage space 11s with the flow path L2. [Selected Figure] Figure 2
Description
本発明は、バッテリ温度調整システムに関する。 The present invention relates to a battery temperature regulation system.
車両に搭載されるバッテリの良好な性能を得るため、バッテリの温度を調整する様々な技術が開示されている(例えば、特許文献1~2参照)。特許文献1には、車両室内を冷媒の循環により冷房するエアコン手段と、モータ及び電装品を冷却水により冷却する電装用冷却手段と、電装用冷却手段にバッテリ冷却ラインを介して連結され、冷却水により冷却されるバッテリモジュールと、冷媒及び冷却水のいずれかを選択的に熱交換させて冷却水の温度を調整するチラーと、冷却水を加熱する加熱器とを備える車両バッテリ冷却システムが開示されている。
Various techniques for adjusting the temperature of a battery mounted on a vehicle have been disclosed to obtain good performance from the battery (see, for example,
特許文献2には、バッテリがパラフィン系の潜熱蓄熱材で覆われており、下部に冷却水貯留槽が配置され、潜熱蓄熱材と冷却水貯留槽との間に吸着蓄熱材を配置している二次電池加温装置が開示されている。特許文献2に開示の二次電池加温装置では、吸着蓄熱材に水蒸気を供給することによりバッテリが加熱され、高温となった冷却水により吸着蓄熱材を加熱することにより、吸着蓄熱材から水を脱離させて、吸着蓄熱材が再生する。 Patent Document 2 discloses a secondary battery heating device in which the battery is covered with a paraffin-based latent heat storage material, a cooling water storage tank is placed underneath, and an adsorption heat storage material is placed between the latent heat storage material and the cooling water storage tank. In the secondary battery heating device disclosed in Patent Document 2, the battery is heated by supplying water vapor to the adsorption heat storage material, and the adsorption heat storage material is heated by the high-temperature cooling water, causing water to be desorbed from the adsorption heat storage material, and the adsorption heat storage material is regenerated.
特許文献1に開示された車両バッテリ冷却システムのように、冷却水を加熱する加熱器を備える構成では、走行時において、車両全体の電力消費量に対してバッテリの温度調整に必要な電力消費量の占める割合が大きくなるといった課題がある。また、特許文献2に開示された二次電池加温装置のように、吸着蓄熱材を高温となった冷却水により再生する構成では、冷却水に近い部分は水が脱離するが、冷却水から遠い部分は水が脱離し難く、再使用時に所望の暖機性能を発揮できないおそれがある。また、冷却水貯留槽等を別途設ける必要があり、大型化するといった課題がある。
In a configuration equipped with a heater for heating the coolant, such as the vehicle battery cooling system disclosed in
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、バッテリの温度調整を効率的に行うことが可能なバッテリ温度調整システムを提供する点にある。 The present invention was made in consideration of the above problems, and its purpose is to provide a battery temperature adjustment system that can efficiently adjust the temperature of a battery.
本発明に係るバッテリ温度調整システムの特徴は、吸着物を吸着することにより発熱し前記吸着物が脱離することにより吸熱して、車両に搭載されたバッテリの温度を調整する吸着材と、前記吸着材が収容される収容空間を有する収容部と、前記収容部に接続され、前記吸着物が流れる流路と、前記収容空間の前記流路との接続口から前記吸着物を吸引することにより、前記吸着材から前記吸着物を脱離させる吸引装置とを備える点にある。 The battery temperature adjustment system according to the present invention is characterized in that it includes an adsorbent that adjusts the temperature of a battery mounted on a vehicle by generating heat when it adsorbs an adsorbed substance and absorbing heat when the adsorbed substance is desorbed, a storage section having a storage space in which the adsorbent is stored, a flow path connected to the storage section through which the adsorbed substance flows, and a suction device that desorbs the adsorbed substance from the adsorbent by sucking the adsorbed substance from a connection port between the storage space and the flow path.
本構成によれば、吸着材が発熱、又は吸熱することにより、バッテリの温度が調整されるため、バッテリの温度調整に必要な電力消費を抑えることができる。また、本構成によれば、吸着物が供給されて吸着材を発熱させるための流路と、吸引装置が吸引することにより吸着物を吸着材から脱離させて吸着材を吸熱させるための流路とが共通化される。この結果、バッテリ温度調整システムの複雑化を回避し、省スペース化、軽量化を図ることができる。更に、収容空間の流路との接続口から吸着物を吸引することにより、吸着材から吸着物を脱離させる吸引装置を備えているため、吸着物を吸着材から強制的に脱離させることが可能となり、吸着材の再使用時においても所望の発熱量を得ることができる。 According to this configuration, the temperature of the battery is adjusted by the adsorbent generating or absorbing heat, so that the power consumption required for adjusting the temperature of the battery can be reduced. In addition, according to this configuration, a common flow path is used for supplying the adsorbent to the adsorbent to generate heat, and a common flow path is used for absorbing the adsorbent from the adsorbent by the suction device and absorbing heat from the adsorbent. As a result, the battery temperature adjustment system is not complicated, and space and weight can be reduced. Furthermore, since the suction device is provided to detach the adsorbent from the adsorbent by sucking the adsorbent from the connection port with the flow path of the storage space, the adsorbent can be forcibly detached from the adsorbent, and the desired amount of heat can be obtained even when the adsorbent is reused.
他の特徴として、前記収容部よりも前記吸着物の流通方向の上流側で前記流路を開閉する開閉弁を更に備え、前記吸引装置は、前記開閉弁よりも前記吸着物の前記流通方向の上流側、且つ前記収容部よりも前記流通方向の下流側で前記流路に接続される真空ポンプを含んでもよい。 As another feature, the device may further include an on-off valve that opens and closes the flow path upstream of the storage unit in the flow direction of the adsorbent, and the suction device may include a vacuum pump that is connected to the flow path upstream of the on-off valve in the flow direction of the adsorbent and downstream of the storage unit in the flow direction.
本構成によれば、開閉弁よりも吸着物の流通方向の上流側、且つ収容部よりも流通方向の下流側で流路に接続される真空ポンプが収容空間を減圧する。このため、吸着物を吸着材から均一に脱離させることができ、次回の吸着材の発熱による発熱量を十分に得ることができる。また、収容空間が減圧されるため、吸着材に吸着された吸着物の沸点が下がり、収容空間が減圧されない構成と比べて、より低温で吸着物を気化させることができる。この結果、吸着物を効率よく回収することができる。 According to this configuration, the vacuum pump connected to the flow path upstream of the on-off valve in the flow direction of the adsorbent and downstream of the storage section in the flow direction reduces the pressure in the storage space. This allows the adsorbent to be uniformly desorbed from the adsorbent, and a sufficient amount of heat can be obtained from the next heat generation of the adsorbent. In addition, because the storage space is reduced in pressure, the boiling point of the adsorbent adsorbed to the adsorbent is lowered, and the adsorbent can be vaporized at a lower temperature compared to a configuration in which the storage space is not reduced in pressure. As a result, the adsorbate can be efficiently collected.
他の特徴として、前記開閉弁の開閉を制御する制御部を更に備え、前記制御部は、前記バッテリの温度が予め設定された第1閾値以下であると判定すると、前記開閉弁を開いてもよい。 As another feature, the device may further include a control unit that controls the opening and closing of the on-off valve, and the control unit may open the on-off valve when it determines that the temperature of the battery is equal to or lower than a first threshold value that is set in advance.
本構成によれば、バッテリの温度が予め設定された第1閾値以下であると判定された場合、開閉弁が開いて吸着物が吸着材に供給されるため、吸着材が発熱し、バッテリの温度を上昇させることができる。したがって、低温環境下においてバッテリを加熱することが可能となり、バッテリの温度を適切に調整することができる。 According to this configuration, when it is determined that the battery temperature is equal to or lower than a preset first threshold, the on-off valve opens and the adsorbent is supplied to the adsorbent, causing the adsorbent to generate heat and raise the temperature of the battery. Therefore, it is possible to heat the battery in a low-temperature environment, and the battery temperature can be appropriately adjusted.
他の特徴として、前記制御部は、前記開閉弁を開いた後、前記バッテリの温度が前記第1閾値を超えたと判定すると、前記開閉弁を閉じ、前記バッテリの温度が前記第1閾値よりも高い第2閾値を超えたと判定すると、前記吸引装置を作動させてもよい。 As another feature, the control unit may close the on-off valve when it determines that the temperature of the battery has exceeded the first threshold after opening the on-off valve, and may activate the suction device when it determines that the temperature of the battery has exceeded a second threshold that is higher than the first threshold.
本構成によれば、開閉弁を開いた後、バッテリの温度が第1閾値を超えたと判定された場合、開閉弁が閉じられるため、吸着物の吸着材への供給が停止されて吸着材の発熱が停止し、バッテリの温度が過度に上昇することを防止することができる。また、バッテリの温度が第1閾値よりも高い第2閾値を超えた場合、吸引装置が作動するため、バッテリを次回昇温させる場合に備えて吸着材から吸着物を脱離させることができる。その結果、吸着材が吸熱してバッテリの温度の上昇を抑えることができる。したがって、バッテリの温度を適切に調整することができる。 According to this configuration, if it is determined that the battery temperature exceeds the first threshold after the on-off valve is opened, the on-off valve is closed, so that the supply of the adsorbent to the adsorbent is stopped and the adsorbent stops generating heat, thereby preventing the battery temperature from rising excessively. In addition, if the battery temperature exceeds a second threshold that is higher than the first threshold, the suction device is activated, so that the adsorbent can be desorbed from the adsorbent in preparation for the next time the battery is heated. As a result, the adsorbent absorbs heat and the rise in the battery temperature can be suppressed. Therefore, the battery temperature can be appropriately adjusted.
他の特徴として、前記収容部は、前記バッテリを収容するハウジングのうちの前記バッテリの温度を調整する冷却流体が流入する流入口側に配置されてもよい。 As another feature, the storage section may be arranged on the inlet side of the housing that contains the battery, through which a cooling fluid that adjusts the temperature of the battery flows in.
本構成によれば、吸着材を収容する収容部がバッテリを収容するハウジングのうちのバッテリの温度を調整する冷却流体が流入する流入口側に設けられるため、吸着物からの熱を、冷却流体を介してバッテリに効率よく伝達することができる。 With this configuration, the storage section that stores the adsorbent is provided on the inlet side of the housing that stores the battery, where the cooling fluid that adjusts the temperature of the battery flows in, so that heat from the adsorbent can be efficiently transferred to the battery via the cooling fluid.
以下、本発明の実施形態に係るバッテリ温度調整システムについて、図面を参照しながら説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。 The battery temperature adjustment system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
〔バッテリ温度調整システムの概要〕
図1は、バッテリ温度調整システム100によって温度が調整されるバッテリBの冷却回路の一例を示す図である。バッテリ温度調整システム100は、電気自動車、ハイブリット車等の車両に搭載される電動型の走行モータ(不図示)に電力を供給するバッテリBの温度を調整する。走行モータは、例えば車両が坂道を下るなどの減速走行時に回生制動を行うことにより発電機として機能し、電力を生成する。走行モータによって生成された電力はバッテリBに充電される。バッテリBは、例えば0度以下といった低温環境下では充電性能が低下するため、バッテリ温度調整システム100は、バッテリBの温度を所定の温度範囲となるように調整する。
[Battery temperature regulation system overview]
1 is a diagram showing an example of a cooling circuit for a battery B whose temperature is adjusted by a battery
図1に示すように、バッテリBは、第1流路L1を流れる冷却流体R1によって温度が調整される。本実施形態において、冷却流体R1は、ロングライフクーラント(LLC)等の冷却水、パラフィン系等の絶縁油、又はハイドロフルオロカーボン(HFC)やハイドロフルオロオレフィン(HFO)等の冷媒である。 As shown in FIG. 1, the temperature of the battery B is adjusted by the cooling fluid R1 flowing through the first flow path L1. In this embodiment, the cooling fluid R1 is a cooling water such as long-life coolant (LLC), insulating oil such as paraffin, or a refrigerant such as hydrofluorocarbon (HFC) or hydrofluoroolefin (HFO).
第1流路L1には、冷却流体R1と第2冷却流体(不図示)との間で熱交換を行うチラーCと、第1流路L1において冷却流体R1を循環させる循環ポンプPと、冷却流体R1の温度を調整する温度調整部1とを含む。温度調整部1、バッテリB、チラーC及び循環ポンプPは、第1流路L1を介して接続しており、冷却流体R1は、循環ポンプP、温度調整部1、バッテリB、チラーC、循環ポンプPの順に第1流路L1を流れる。なお、本実施形態において、第2冷却流体は、車室内の温度を調整するための冷媒であって、例えば、ハイドロフルオロカーボン(HFC)等の冷媒である。
The first flow path L1 includes a chiller C that exchanges heat between the cooling fluid R1 and a second cooling fluid (not shown), a circulation pump P that circulates the cooling fluid R1 in the first flow path L1, and a
温度調整部1は、バッテリBの温度調整機能を有する吸着材10と、吸着材10が収容される収容空間11sを有する収容部11とを含む。吸着材10は、吸着物Aを吸着することにより発熱し吸着物Aが脱離することにより吸熱してバッテリBの温度を調整する。本実施形態において、吸着材10は、ゼオライトであり、吸着物Aは、水(液体又は気体の水蒸気)である。なお、吸着材10は、シリカゲル、活性炭等のゼオライト以外であってもよく、吸着物Aは、水以外の例えばエタノール等、吸着材10の種類に応じて適宜変更され得る。
The
図2に示すように、収容部11は、吸着材10を収容可能、且つ第1流路L1内に配置可能な大きさ及び形状であって、熱伝導率の比較的高い物質(例えば、アルミニウムを含む金属)を材料として構成される。
As shown in FIG. 2, the
温度調整部1は、吸着物Aが流れる第2流路L2(流路の一例)と、収容空間11sを減圧(本実施形態では、真空状態に)する吸引装置12と、第2流路L2を開閉する開閉弁13とを更に含む。収容部11、吸引装置12及び開閉弁13は、第2流路L2を介して接続されており、吸着物Aは、吸引装置12、開閉弁13、収容部11、吸引装置12の順に第2流路L2を流れる。以下、吸着物Aが流れる方向を流通方向Dという。
The
〔温度調整部〕
図2及び図3に示すように、収容部11は、吸着材10を収容空間11sに収容した状態で第1流路L1の内部に配置される。なお、図1では、吸着材10を収容する収容部11は、冷却流体R1の流通方向において、バッテリBよりも上流側にのみ配置されているように描かれているが、本実施形態では、冷却流体R1の流通方向において、バッテリBよりも下流側とバッテリBよりも上流側とに配置される。具体的には、収容部11は、第1流路L1のうちのハウジングHの入口(冷却流体R1のハウジングHへの流入口;以下、「第1流入口Ha」という)側と出口(冷却流体R1のハウジングHからの流出口;以下、「第1流出口Hb」という)側とに設けられる。なお、第1流路L1は、バッテリBを構成する複数のバッテリモジュールMの各々に密着するようにハウジングHの内部に配設される。詳しくは、第1流路L1は、並んで配置される複数のバッテリモジュールMの間(隣接するバッテリモジュールMの隙間)を埋めるように、ハウジングHの内部に配設される。複数のバッテリモジュールMは、複数のセルCEで構成される。
[Temperature adjustment unit]
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the
温度調整部1の第2流路L2は、吸着物Aを収容空間11sに供給する供給路L21と、収容空間11sから吸着物Aを回収する回収路L22とを含む。また、供給路L21は、流通方向Dにおいて開閉弁13よりも上流側の上流供給路L21aと、開閉弁13よりも下流側の下流供給路L21bとを含む。下流供給路L21b及び回収路L22は、収容部11の収容空間11sと連通する。以下、吸着物Aが収容部11に流入する流入口(収容部11と下流供給路L21bとの接続口)を「第2流入口11a」といい、吸着物Aが収容部11から流出する流出口(収容部11と回収路L22との接続口)を「第2流出口11b」という。
The second flow path L2 of the
本実施形態において、吸引装置12は、逆止弁付きの真空ポンプである。なお、真空ポンプは、下流供給路L21b、収容空間11s及び回収路L22を減圧させることができれば特に限定されないが、例えば、ロータリ式、ピストン式等の真空ポンプであってもよい。
In this embodiment, the
吸引装置12は、開閉弁13よりも流通方向Dの上流側に接続される。すなわち、吸引装置12は、第2流路L2を介して収容空間11sに接続される。
The
開閉弁13は、第2流路L2を開閉する。開閉弁13は、第2流路L2を開閉できる限り、その種類は特に限定されないが、ゲート弁、バタフライ弁等の電磁式又は電動式の弁である。開閉弁13が閉じた状態(以下、「閉状態」という)において、吸引装置12が作動することにより、流通方向Dにおける開閉弁13よりも上流側(上流供給路L21a)の内圧と、流通方向Dにおける開閉弁13よりも下流側(下流供給路L21b、収容空間11s及び回収路L22)の内圧との間に差(以下、「差圧」という)が生じる。本実施形態では、吸引装置12が作動することにより、収容空間11s、下流供給路L21b、及び回収路L22が真空状態になる。すなわち、吸引装置12は、第2流路L2を介して収容空間11s(下流供給路L21b、及び回収路L22)を減圧する。収容空間11sが減圧されることにより、第2流出口11bから吸着物Aが吸引装置12によって吸引される。
The on-off
また、温度調整部1は、図4に示すように、バッテリBの温度を取得する温度センサ14と、温度調整部1の動作を制御する制御部15とを更に含む。
As shown in FIG. 4, the
温度センサ14は、バッテリBの温度を取得し、温度を示す情報を制御部15に出力する。
The
制御部15は、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサを含む。制御部15は、RAM(Random Access Memory)といった半導体メモリで構成される主記憶装置を含んでもよい。制御部15は、例えば主記憶装置に記憶される制御プログラムを実行することにより、温度調整部1の動作を制御する。
The
本実施形態では、制御部15は、温度センサ14から出力されたバッテリBの温度を示す情報に基づいて、吸引装置12及び開閉弁13(図1及び図2参照)の動作を制御する。詳しくは、制御部15は、吸引装置12の作動及び停止を制御し、開閉弁13の開閉を制御する。以下では、温度センサ14から出力された情報によって示されるバッテリBの温度を「バッテリ温度TB」という。
In this embodiment, the
〔バッテリ温度調整処理〕
次に、図1から図5を参照して、制御部15によって実行されるバッテリ温度調整処理について説明する。図5は、バッテリ温度調整処理を示すフローチャートである。バッテリ温度調整処理は、車両のシステムスタートボタンが押操作されて、車両のシステムが始動すると開始される。システムスタートボタンは、例えば車両の搭乗者によって押操作される。なお、バッテリ温度調整処理の開始時において、流通方向Dの開閉弁13の上流側は、開閉弁13の下流側よりも高圧であるものとする。また、吸着材10には、吸着物Aが吸着されていない(本実施形態では、吸着材10に吸着物Aが全く吸着されていない)ものとする。
[Battery temperature adjustment process]
Next, the battery temperature adjustment process executed by the
図5に示すように、バッテリ温度調整処理が開始されると、制御部15は、温度センサ14から出力された情報に基づいて、バッテリ温度TBが予め設定された第1閾値T1以下であるか否かを判定する(ステップS101)。第1閾値T1は、バッテリBの最適性能が発揮できる下限の温度を示す値が予め設定される。第1閾値T1は、例えば「0度」を示す値が設定される。
As shown in FIG. 5, when the battery temperature adjustment process is started, the
制御部15は、バッテリ温度TBが第1閾値T1以下ではない、すなわち、バッテリ温度TBが第1閾値T1超であると判定すると(ステップS101;No)、バッテリ温度調整処理を終了する。
When the
一方、制御部15は、バッテリ温度TBが第1閾値T1以下であると判定すると(ステップS101;Yes)、開閉弁13の動作を制御して、開閉弁13を開いた状態(以下、「開状態」という)に遷移させる(ステップS103)。上記のように、流通方向Dの開閉弁13よりも上流側は、開閉弁13の下流側よりも高圧である。このため、開閉弁13が開状態に遷移すると、流通方向Dに沿って吸着物Aが供給路L21から吸着材10が収容される収容空間11sに供給される。この結果、吸着材10が発熱する。上記のように、吸着材10を収容する収容部11は、第1流路L1の内部に配置されている。したがって、吸着材10が発熱することにより、吸着材10からの熱が収容部11を介して第1流路L1を流れる冷却流体R1へ伝達され、冷却流体R1の温度が上昇する。なお、開閉弁13が開状態に遷移してから第1所定期間、吸着物Aは、吸着材10が収容される収容空間11sに供給され続け、吸着材10による発熱が継続される。
On the other hand, when the
制御部15は、開閉弁13が開状態に遷移した後、バッテリ温度TBが第1閾値T1を超えているか否かを判定する(ステップS105)。制御部15は、バッテリ温度TBが第1閾値T1を超えるまで待機し(ステップS105;No)、バッテリ温度TBが第1閾値T1を超えたと判定すると(ステップS105;Yes)、開閉弁13を閉状態に遷移させる(ステップS107)。なお、吸着物Aの収容空間11sへの供給が継続されている場合、開閉弁13が閉状態に遷移すると、吸着物Aの収容空間11sへの供給が停止され、吸着材10による発熱が停止する。
After the on-off
次いで、制御部15は、バッテリ温度TBが第2閾値T2を超えているか否かを判定する(ステップS109)。第2閾値T2は、第1閾値T1よりも高い値であって、バッテリBの最適性能が発揮できる上限の温度を示す値が予め設定される。第2閾値T2は、例えば「30~40度」を示す値が設定される。なお、第1閾値T1及び第2閾値T2は、バッテリ温度調整システム100の設計者、技術者等によって適宜変更可能であって、第1閾値T1及び第2閾値T2を示す情報は、例えばバッテリ温度調整システム100が備える記憶領域(不図示)に予め記憶されている。
Next, the
制御部15は、バッテリ温度TBが第2閾値T2を超えるまで待機する(ステップS109;No)。制御部15は、バッテリ温度TBが第2閾値T2を超えていると判定すると(ステップS109;Yes)、吸引装置12(本実施形態では、真空ポンプ)を作動(作動を開始)させて(ステップS111)、差圧を生じさせる。詳しくは、開閉弁13が閉状態で、吸引装置12の作動が開始すると、開閉弁13よりも下流側(下流供給路L21b、収容空間11s及び回収路L22)の減圧が開始される。これにより、吸着材10に吸着された吸着物Aが吸着材10から脱離され、吸着材10が吸熱する。この結果、第1流路L1を流れる冷却流体R1の温度を低下させることができる。なお、吸引装置12を作動してから第2所定期間、吸着物Aは、吸着材10から脱離し続け、吸着材10による吸熱が継続される。本実施形態では、制御部15は、下流供給路L21b、収容空間11s及び回収路L22が真空状態となるように、吸引装置12を作動させる。これにより、吸着材10から吸着物Aを効率よく脱離させることができる。なお、第1所定期間と第2所定期間とは同一であってもよいし、異なってもよい。
The
次いで、制御部15は、吸着材10から吸着物Aを所定量脱離できたか否か、すなわち、吸着材10から吸着物Aを所定量、吸引装置12が回収できたか否かを判定する(ステップS113)。本実施形態において、所定量は、吸着材10に供給した吸着物Aと同量(吸着材10に供給した吸着物Aのすべて)であるものとする。
Next, the
制御部15は、吸着物Aを吸着材10から所定量、回収できるまで待機する(ステップS113;No)。制御部15は、例えば、吸着材10から吸着物Aを所定量、回収できる時間として予め設定された回収時間(本実施形態では、第2所定期間)が経過するまで待機することにより、吸着材10から吸着物Aを所定量、回収できたか否かを判定する。回収時間(第2所定期間)は、例えば制御部15が有するタイマー機能によって計時される。
The
制御部15は、吸着材10から吸着物Aを所定量、回収できたと判定すると(ステップS113;Yes)、吸引装置12を停止させて(ステップS115)、バッテリ温度調整処理が終了する。
When the
〔実施形態の作用効果〕
このように、本実施形態によれば、吸着材10が発熱、又は吸熱することにより、バッテリB(冷却流体R1)の温度を調整するため、バッテリBの温度調整に必要な電力消費を抑えることができる。これにより、電費向上、航続距離増加を実現することができる。また、バッテリ温度調整システム100を車両に搭載するか否かの選択(極低温地域に供給することを目的とした車両のオプションとすること)が容易になり、車両設計の自由度が向上する。
[Effects of the embodiment]
Thus, according to this embodiment, the adsorbent 10 generates or absorbs heat to adjust the temperature of the battery B (cooling fluid R1), thereby reducing the power consumption required for adjusting the temperature of the battery B. This makes it possible to improve power consumption and increase the cruising distance. In addition, it becomes easier to select whether or not to install the battery
また、例えば、吸着材を昇温させて吸着物を回収する構成の場合、吸着材を昇温させる熱源、熱源を吸着材へ供給する供給配管、及び熱源を吸着材から回収する回収配管が、吸着物を供給する供給路及び回収する回収路以外に別途必要となり、システム全体の構成が複雑になる。しかしながら、本実施形態によれば、吸引装置12が、吸着物Aを吸着材10に供給する第2流路L2を介して吸着材10に吸着された吸着物Aを吸引するため、吸着材10を昇温させる熱源、供給配管及び回収配管が不要である。つまり、本実施形態によれば、吸着物Aが供給されて吸着材10を発熱させるための流路(第2流路L2)と吸着物Aを脱離させて吸着材10を吸熱させるための流路(第2流路L2)とが共通化される。この結果、バッテリ温度調整システム100の複雑化を回避し、省スペース化、軽量化を図ることができる。更に、収容空間11sの流路(第2流路L2)との接続口(第2流出口11b)から吸着物Aを吸引することにより、吸着材10から吸着物Aを脱離させる吸引装置12を備えているため、吸着物Aを吸着材10から強制的に脱離させることが可能となり、吸着材10の再使用時においても所望の発熱量を得ることができる。
In addition, for example, in the case of a configuration in which the adsorbent is heated to recover the adsorbed matter, a heat source for heating the adsorbent, a supply pipe for supplying the heat source to the adsorbent, and a recovery pipe for recovering the heat source from the adsorbent are required in addition to the supply path for supplying the adsorbent and the recovery path for recovering it, and the configuration of the entire system becomes complicated. However, according to this embodiment, the
また、例えば、吸着材を昇温させることにより吸着物を回収する構成の場合、吸着材を昇温させる熱源に近い部分は乾燥し易いが、熱源から遠い部分は乾燥し難く、吸着材からの吸着物の回収が不十分になる(ムラが生じる)虞がある。吸着物の回収が不十分であると、次回の吸着材の発熱による発熱量が十分得られなくなる虞がある。しかしながら、本実施形態によれば、吸引装置12(真空ポンプ)が収容空間11sを真空状態にするため、吸着材10に吸着された吸着物Aを吸着材10から均一に脱離させることができ、次回の吸着材10の発熱による発熱量を十分に得ることができる。更に、収容空間11sが真空状態になるため、吸着材10に吸着された吸着物Aの沸点が下がり、収容空間11sが真空状態にならない構成と比べて、より低温で吸着物Aを気化させることができる。この結果、吸着物Aを効率よく回収することができる。
In addition, for example, in the case of a configuration in which the adsorbent is recovered by raising the temperature of the adsorbent, the portion close to the heat source that raises the temperature of the adsorbent is easy to dry, but the portion far from the heat source is difficult to dry, and there is a risk that the recovery of the adsorbent from the adsorbent will be insufficient (unevenness will occur). If the recovery of the adsorbent is insufficient, there is a risk that the amount of heat generated by the adsorbent the next time will not be sufficient. However, according to this embodiment, since the suction device 12 (vacuum pump) puts the
また、制御部15は、バッテリ温度TBが予め設定された第1閾値T1以下であると判定すると収容空間11sと吸引装置12との間の供給路L21を仕切る開閉弁13を開状態に遷移させる。これにより、供給路L21を介して吸着物Aが吸着材10に供給され、吸着材10が発熱し、バッテリ温度TBを上昇させることができる。したがって、低温環境下においてバッテリBを加熱することが可能となり、バッテリ温度TBを適切に調整することができる。
When the
また、制御部15は、開閉弁13を開状態に遷移させた後、バッテリ温度TBが第1閾値T1を超えていると判定すると開閉弁13を閉状態に遷移させるため、吸着物Aの吸着材10への供給が停止されて吸着材10の発熱が停止し、バッテリ温度TBが過度に上昇することを防止することができる。
In addition, after the
また、制御部15は、バッテリ温度TBが第2閾値T2を超えていると判定すると、吸引装置12を作動させるため、バッテリB(冷却流体R1)を次回昇温させる場合に備えて吸着物Aを吸着材10から脱離させることができる。これにより、吸着材10が吸熱してバッテリ温度TBの上昇を抑えることができる。特に、車両走行時におけるバッテリ温度TBの上昇を抑えることができる。したがって、バッテリ温度TBを適切に調整することができる。
When the
また、吸着物AがバッテリBを収容するハウジングHの冷却流体R1が流入する第1流入口Ha側に設けられるため、吸着物Aからの熱を、冷却流体R1を介してバッテリBに効率よく伝達することができる。 In addition, since the adsorbent A is provided on the first inlet Ha side of the housing H that contains the battery B, where the cooling fluid R1 flows in, the heat from the adsorbent A can be efficiently transferred to the battery B via the cooling fluid R1.
また、本実施形態では、吸着材10を収容する収容部11が第1流路L1の内部に配置されるため、収容部11の全面から熱(発熱及び吸熱)が冷却流体R1(バッテリB)に伝達され、吸着材10からの熱を、冷却流体R1を介してバッテリBに効率よく伝達することができる。
In addition, in this embodiment, the
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成してもよい(実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している)。
[Another embodiment]
The present invention may be configured as follows other than the above-described embodiment (common numbers and symbols as in the embodiment are used for components having the same functions as in the embodiment).
(1)本実施形態では、収容部11に収容される吸着材10がハウジングHの第1流入口Ha側とハウジングHの第1流出口Hb側とに設けられたが、吸着材10が設けられる位置は、第1流路L1を流れる冷却流体R1の温度を調整できる限り適宜変更可能である。例えば、ハウジングHの第1流入口Ha側とハウジングHの第1流出口Hb側との一方のみに配置されてもよい。あるいは、収容部11に収容される吸着材10は、ハウジングHよりも冷却流体R1の流通方向の上流側に配置されてもよい。
(1) In this embodiment, the adsorbent 10 stored in the
(2)本実施形態では、制御部15は、吸着材10から吸着物Aを所定量回収できる時間として予め設定された回収時間を計時することにより、吸着物Aを吸着材10から所定量回収できたか否かを判定した。しかしながら、吸着材10から吸着物Aを所定量回収できた否かを判定する方法は、上記に限定されず、例えば、第2流路L2に流量計を設け、制御部15は、流量計から出力される値に基づいて、吸着材10から吸着物Aを所定量回収できたか否かを判定してもよい。あるいは、吸着材10の重量の変化に基づいて吸着材10から吸着物Aを所定量回収できたか否かを判定してもよい。
(2) In this embodiment, the
(3)本実施形態では、吸引装置12の一例として真空ポンプを挙げたが、吸引装置12は、収容空間11sから吸着物Aを吸引することができればよく、真空ポンプに限定されない。
(3) In this embodiment, a vacuum pump is given as an example of the
(4)本実施形態では、吸引装置12が1つである場合を例に説明したが、吸引装置12は、2つであってもよい。2つの吸引装置12は、例えば、吸着物Aを貯留するタンクに収容された吸着物Aを収容空間11sへ送るポンプと、収容空間11sから吸着物Aを吸引し、タンクに回収するポンプとを含む。なお、この場合、収容空間11sへ送る吸着物Aが貯留されるタンクと、収容空間11sから回収した吸着物Aを貯留するタンクとは同一であってもよいし異なってもよい。
(4) In this embodiment, the case where there is one
(5)本実施形態では、制御部15は、温度センサ14が計測したバッテリBの温度を取得したが、冷却流体R1の温度、外気温等からバッテリBの温度を推測してもよい。
(5) In this embodiment, the
(6)本実施形態ではバッテリ温度調整システム100を車両に搭載するか否かを選択して、予め車両に搭載する例を示したが、既存の車両に後付けできる形態としてもよい。この場合、バッテリ温度調整システム100は、第1流路L1のバッテリBよりも上流側に連結可能なユニットであることが好ましい。
(6) In this embodiment, the battery
本発明は、車両等に搭載されたバッテリの温度を調整するバッテリ温度調整システムに利用できる。 The present invention can be used in a battery temperature adjustment system that adjusts the temperature of a battery installed in a vehicle, etc.
10 :吸着材
11 :収容部
11b :第2流出口(接続口)
11s :収容空間
12 :吸引装置(真空ポンプ)
13 :開閉弁
15 :制御部
100 :バッテリ温度調整システム
A :吸着物
B :バッテリ
D :流通方向
H :ハウジング
Ha :第1流入口(流入口)
T1 :第1閾値
T2 :第2閾値
TB :バッテリ温度
L2 :第2流路(流路)
R1 :冷却流体
10: Adsorbent 11:
11s: Storage space 12: Suction device (vacuum pump)
13: Opening/closing valve 15: Control unit 100: Battery temperature adjustment system A: Adsorbed object B: Battery D: Flow direction H: Housing Ha: First inlet (inlet)
T1: First threshold T2: Second threshold TB: Battery temperature L2: Second flow path (flow path)
R1: Cooling fluid
Claims (5)
前記吸着材が収容される収容空間を有する収容部と、
前記収容部に接続され、前記吸着物が流れる流路と、
前記収容空間の前記流路との接続口から前記吸着物を吸引することにより、前記吸着材から前記吸着物を脱離させる吸引装置とを備えるバッテリ温度調整システム。 an adsorbent that generates heat by adsorbing an adsorbate and absorbs heat by desorbing the adsorbate, thereby adjusting the temperature of a battery mounted on a vehicle;
a storage section having a storage space in which the adsorbent is stored;
a flow path connected to the storage unit and through which the adsorbate flows;
a suction device that sucks the adsorbate from a connection port of the storage space to the flow path, thereby desorbing the adsorbate from the adsorbent.
前記吸引装置は、前記開閉弁よりも前記吸着物の前記流通方向の上流側、且つ前記収容部よりも前記流通方向の下流側で前記流路に接続される真空ポンプを含む請求項1に記載のバッテリ温度調整システム。 an on-off valve configured to open and close the flow path upstream of the storage unit in the flow direction of the adsorbent,
The battery temperature adjustment system according to claim 1 , wherein the suction device includes a vacuum pump connected to the flow path upstream of the opening/closing valve in the flow direction of the adsorbent and downstream of the storage section in the flow direction.
前記制御部は、前記バッテリの温度が予め設定された第1閾値以下であると判定すると、前記開閉弁を開く請求項2に記載のバッテリ温度調整システム。 A control unit that controls opening and closing of the on-off valve is further provided,
The battery temperature regulation system according to claim 2 , wherein the control unit opens the opening/closing valve when it determines that the temperature of the battery is equal to or lower than a first threshold value set in advance.
Priority Applications (1)
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JP2022169919A JP2024062129A (en) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | Battery Temperature Control System |
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