JP5326503B2 - Battery cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車走行用モータの駆動電源等として用いられる電池を空冷する電池冷却装置に関する。 The present invention relates to a battery cooling device for air-cooling a battery used as a drive power source for a motor for driving an automobile.
従来、自動車走行用モータの駆動電源等として用いられる電池を空冷する電池冷却装置としては、たとえば特許文献1および特許文献2に記載の装置が知られている。特許文献1および特許文献2に記載の電池冷却装置では、平板状の電池モジュールを厚み方向に間隔をあけて積層して構成される組電池を、電池収容ケース内に収容している。この組電池を冷却するために、隣接する電池モジュールの厚み方向の間隔に冷却風を流して、各電池モジュールを冷却している。
各電池モジュールは、電力供給状態において温度差が発生するおそれがある。このような温度差が発生する原因として、複数の電池モジュールにおける電池収容ケース内の配置位置によって外部環境による影響差があり、たとえば外部環境が高温の場合、電池収容ケースの内壁近傍に位置する電池モジュールは、高温の外部環境によって温度が上昇する。これによって内壁近傍に位置する電池モジュールと、電池収容ケースの内方に位置する電池モジュールとで温度差が発生する。また温度差が発生する他の原因として、各電池モジュールが同一の性能を有するように設計および製造されても、内部抵抗に個体差が生じることにある。 Each battery module may cause a temperature difference in the power supply state. The cause of such a temperature difference is a difference in influence due to the external environment depending on the arrangement position in the battery housing case in the plurality of battery modules. For example, when the external environment is hot, the battery located near the inner wall of the battery housing case The module rises in temperature due to the high temperature external environment. As a result, a temperature difference occurs between the battery module located near the inner wall and the battery module located inside the battery housing case. Another cause of the temperature difference is that there is an individual difference in internal resistance even if each battery module is designed and manufactured to have the same performance.
前述の従来技術の電池冷却装置では、電池収容ケース内の全ての電池モジュールに冷却風ができるだけ等しく流れるように、送風機および送風用ダクトが構成されている。また送風機の風量は、最も高い温度の電池モジュールの冷却に必要な冷却風量となるように制御される。したがって温度が低い電池モジュールには、冷却に必要な風量以上の過度の冷却風が送風されている。これによって高温の電池モジュールを冷却することができるが、低温の電池モジュールも同様に冷却されるので、温度差を小さくする効果が小さい。 In the above-described prior art battery cooling device, the blower and the air duct are configured so that the cooling air flows through all the battery modules in the battery housing case as equally as possible. The air volume of the blower is controlled so as to be the cooling air volume necessary for cooling the battery module having the highest temperature. Therefore, excessive cooling air exceeding the air volume required for cooling is blown to the battery module having a low temperature. As a result, the high-temperature battery module can be cooled, but the low-temperature battery module is similarly cooled, so that the effect of reducing the temperature difference is small.
このような温度差があると、高温で動作している電池モジュールは、低温で動作している電池モジュールに比べて劣化が早いので、寿命が短くなる。このように複数の電池モジュールのうち、一部の電池モジュールだけ劣化して使用不可になると、組電池全体として交換する必要がある。したがって組電池全体の寿命が、一部の寿命が短い電池モジュールによって決定され、交換時期が早くなるという問題がある。 If there is such a temperature difference, the battery module operating at a high temperature deteriorates more quickly than the battery module operating at a low temperature, and thus the lifetime is shortened. Thus, when only some of the battery modules deteriorate and become unusable, it is necessary to replace the assembled battery as a whole. Therefore, there is a problem that the lifetime of the entire assembled battery is determined by a battery module having a short lifetime, and the replacement time is advanced.
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、複数の電池モジュールを冷却することができ、かつ各電池モジュールの温度差を小さくすることができる電池冷却装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a battery cooling device capable of cooling a plurality of battery modules and reducing the temperature difference between the battery modules. Objective.
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。 The present invention employs the following technical means in order to achieve the aforementioned object.
請求項1に記載の発明では、複数の電池モジュール(4)と、
複数の電池モジュールを収納する筐体(2)と、
筐体内に冷却風を吹き出す送風部材であって、筐体内の一部の領域を他の領域よりも冷却するように、一部の領域に対して送風する送風部材(5)と、
各電池モジュールの温度を検出する温度検出手段と、
一部の領域の位置を筐体内で変位させ、一部の領域の位置を制御する制御手段と、を含み、
送風部材は、冷却風を吹き出す送風口(8)を有し、
制御手段は、温度検出手段によって検出される各電池モジュールの温度差が予め定める設定温度差内となるように、送風部材を変位させることによって送風口の位置を制御して一部の領域を筐体内で変位させることを特徴とする電池冷却装置である。
In invention of
A housing (2) for accommodating the battery module multiple,
A blowing member for blowing cooling air into the housing, a part of the area of the enclosure to also cool than other regions, the blowing member for blowing air to a region of a part (5),
Temperature detecting means for detecting the temperature of each battery module;
The location of the region of the part is displaced within the housing, comprising a control means for controlling the position of the region of the part, and
The blower member has a blower opening (8) for blowing out cooling air,
Control means, so that the set temperature difference the temperature difference between the battery modules that is detected predetermined by temperature detecting means, a part of the region by controlling the position of the air blowing port by displacing the blowing member The battery cooling device is characterized in that the battery is displaced in the housing .
請求項1に記載の発明に従えば、送風部材は、一部の領域(以下、「冷却領域」というこがある)を他の領域よりも冷却するように、冷却領域に対して送風する。制御手段は、冷却領域を筐体内で変位させることによって、筐体内に配置される全ての電池モジュールを冷却することができる。制御手段は、各電池モジュールの温度差が設定温度差内となるように冷却領域の位置を制御する。このように冷却領域の位置が制御されるので、各電池モジュールの温度差を小さくすることができる。したがって、たとえば1つだけ温度が高い電池モジュールがある場合、この電池モジュールが冷却領域内に位置するように冷却領域を制御することによって、温度が高い電池モジュールを冷却して、各電池モジュールの温度差を小さくすることができる。これによって温度が高いことに起因して、特定の高温の電池モジュールだけが劣化することを抑制することができ、各電池モジュールの寿命が互いに略等しくなる方向に近づけることができる。したがって複数の電池モジュール全体として寿命を、前述の均一に複数の電池モジュールを冷却する従来技術の構成に比べて長くすることができる。
また本発明では、制御手段は、送風口の位置を制御することによって、冷却領域を筐体内で変位させるので、各電池モジュールの温度差を小さくする送風部材を実現することができる。また筐体内の全体を冷却領域にする必要がなく、筐体内の一部の領域が冷却領域であるので、送風部材は筐体内の一部だけを冷却する性能を有していればよい。したがって本発明の送風部材は、従来技術のように筐体内の全域に冷却風を送風する送風部材よりも、小形化することができる。これによって送風部材の製造コストを低減することができる。
According to the first aspect of the present invention, the blower member blows air to the cooling region so as to cool a part of the region (hereinafter sometimes referred to as “cooling region”) more than the other region. The control means can cool all the battery modules arranged in the casing by displacing the cooling region in the casing. The control means controls the position of the cooling region so that the temperature difference between the battery modules is within the set temperature difference. Since the position of the cooling region is controlled in this way, the temperature difference between the battery modules can be reduced. Therefore, for example, when there is only one battery module having a high temperature, by controlling the cooling region so that the battery module is located in the cooling region, the battery module having a high temperature is cooled, and the temperature of each battery module is The difference can be reduced. As a result, it is possible to suppress deterioration of only a specific high-temperature battery module due to the high temperature, and it is possible to bring the lifespans of the battery modules close to being substantially equal to each other. Therefore, the lifetime of the plurality of battery modules as a whole can be extended as compared with the configuration of the prior art in which the plurality of battery modules are uniformly cooled.
In the present invention, since the control means displaces the cooling region within the housing by controlling the position of the air outlet, it is possible to realize the air blowing member that reduces the temperature difference between the battery modules. Moreover, since it is not necessary to make the whole inside a housing | casing into a cooling area | region, and the one part area | region in a housing | casing is a cooling area | region, the ventilation member should just have the capability to cool only a part in a housing | casing. Therefore, the air blowing member of the present invention can be made smaller than the air blowing member that blows cooling air over the entire area in the housing as in the prior art. Thereby, the manufacturing cost of a ventilation member can be reduced.
また請求項2に記載の発明では、複数の電池モジュール(4)と、
複数の電池モジュールを収納する筐体(2)と、
筐体内に冷却風を吹き出す送風部材であって、筐体内の一部の領域を他の領域よりも冷却するように、一部の領域に対して送風する送風部材(5)と、
各電池モジュールの温度を検出する温度検出手段と、
一部の領域の位置を筐体内で変位させ、一部の領域の位置を制御する制御手段と、を含み、
送風部材は、冷却風を吹き出す送風口(8)を有し、
送風口から吹き出される冷却風の範囲は、複数の電池モジュールの全てに冷却風を供給する範囲であり、
送風口と筐体との間には、送風口に対して変位し、冷却風が通過するスリット(15,18,19)を有する空調規制部材(14,16,17)が設けられ、
制御手段は、温度検出手段によって検出される各電池モジュールの温度差が予め定める設定温度差内となるように、空調規制部材の位置を制御してスリットの位置を制御し、一部の領域を筐体内で変位させることを特徴とする電池冷却装置である。
請求項2に記載の発明に従えば、空調規制部材に設けられるスリットの位置を変位することによって、送風口から吹き出される冷却風が筐体内にて流れる冷却領域の位置を変位させることができる。制御手段は、このようなスリットの位置を制御することによって、冷却領域を筐体内で変位させるので、各電池モジュールの温度差を小さくする送風部材を実現することができる。
また請求項3に記載の発明では、制御手段は、前記各電池モジュールの温度差が前記設定温度差内である場合、前記温度差が前記設定温度差内である状態を維持し、かつ前記各電池モジュールが予め定める所定温度になるように前記一部の領域の位置を制御することを特徴とする。
Moreover, in invention of
A housing (2) for housing a plurality of battery modules;
A blower member that blows cooling air into the housing, and blows air to a part of the region so as to cool a part of the region of the housing more than other regions;
Temperature detecting means for detecting the temperature of each battery module;
Control means for controlling the position of the partial area by displacing the position of the partial area within the housing,
The blower member has a blower opening (8) for blowing out cooling air,
The range of the cooling air blown out from the air outlet is a range in which the cooling air is supplied to all of the plurality of battery modules.
An air conditioning regulating member (14, 16, 17) having a slit (15, 18, 19) that is displaced with respect to the air outlet and through which the cooling air passes is provided between the air outlet and the housing.
The control means controls the position of the slit by controlling the position of the air-conditioning regulating member so that the temperature difference of each battery module detected by the temperature detection means is within a preset temperature difference. A battery cooling device that is displaced in a housing.
According to invention of
In the invention according to
請求項3に記載の発明に従えば、制御手段は、各電池モジュールの温度差が設定温度差内である場合、温度差が設定温度差内である状態を維持するように冷却領域の位置を制御する。したがって各電池モジュールの温度差が大きくなることを抑制することができる。また制御手段は、温度差が設定温度差内にある場合、各電池モジュールが所定温度になるように冷却領域の位置を制御する。これによって各電池モジュールの温度を、動作に最適な温度に制御することができるので、安定した電池性能を提供することができる。
According to the invention described in
さらに請求項4に記載の発明では、制御手段は、前記各電池モジュールの温度差が前記設定温度差内となるように、前記一部の領域の位置の制御に加えて、前記一部の領域を変位させる速度とを制御することを特徴とする。
Furthermore, in the invention according to
請求項4に記載の発明に従えば、制御手段は、各電池モジュールの温度差が設定温度差内となるように、冷却領域の位置の制御に加えて、冷却領域を変位させる速度を制御する。したがって温度が高い電池モジュールが冷却領域内にある場合は、冷却領域を変位させる速度を遅くし、温度が低く冷却する必要が小さい電池モジュールが冷却領域内にある場合は、冷却領域を変位させる速度を速くすることによって、温度が高い電池モジュールを効率よく冷却することができる。これによって短時間で、各電池モジュールの温度差を設定温度差内にすることができる。
According to the invention described in
さらに請求項5に記載の発明では、制御手段は、前記各電池モジュールの温度差が前記設定温度差内となるように、前記一部の領域に対する送風量を制御することを特徴とする。
Furthermore, the invention according to
請求項5に記載の発明に従えば、制御手段は、各電池モジュールの温度差が設定温度差内となるように、冷却領域に対する送風量を制御する。したがって温度が高い電池モジュールが冷却領域内にある場合は、冷却領域における送風量を多くし、温度が低く冷却する必要が小さい電池モジュールが冷却領域内にある場合は、冷却領域における送風量を小さくすることによって、温度が高い電池モジュールを効率よく冷却することができる。これによって短時間で、各電池モジュールの温度差を設定温度差内にすることができる。また送風量を一定にする場合に比べて、全体として送風量を少なくすることができるので、送風部材による騒音を低減することができる。
According to the invention described in
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each above-mentioned means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In some embodiments, portions corresponding to the matters described in the preceding embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions may be omitted. In addition, when a part of the configuration is described in each embodiment, the other parts of the configuration are the same as those of the embodiment described in advance. In addition to the combination of parts specifically described in each embodiment, the embodiments may be partially combined as long as the combination does not hinder the combination.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に関して、図1〜図7を用いて説明する。図1は、第1実施形態の電池冷却装置1の全体的構成と、筐体2内に収納されたモジュール集合体3の構成を示す斜視図である。図2は、電池冷却装置1の全体構成を示す平面図である。図1では、理解を容易にするため、筐体2を仮想的に示す。第1実施形態の電池冷却装置1は、内燃機関と電池駆動モータとを組み合わせて走行駆動源とする周知のハイブリッド自動車に用いられ、走行用モータの駆動電源等となる電池モジュール4を冷却するものである。電池モジュール4は、たとえばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池および有機ラジカル電池である。また電池モジュール4は、筐体2内に収納された状態で自動車の座席下、後部座席とトランクルームとの間の空間、および運転席と助手席の間の空間などに配置されている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the
電池冷却装置1は、主に、複数の電池モジュール4の集合体であるモジュール集合体3と、モジュール集合体3に冷却風を供給する送風部材5とからなり、これらを一体化した単位を電池パックとして自動車に搭載している。モジュール集合体3は、電気的に直列接続された複数個の電池モジュール4をその長手方向Yに延びる側面を対向させて並列配置し、これらを一体化して構成されたものであり、筐体2内に収納されている。
The
以下、各電池モジュール4が延びる方向を長手方向Yと称し、長手方向Yに直交し、電池モジュール4が並ぶ方向を配列方向Xと称し、長手方向Yおよび配列方向Xに垂直な方向を上下方向Zと称することがある。
Hereinafter, a direction in which each
筐体2は、メンテナンスのために少なくとも一面を取り外し可能に構成された直方体状ケースであり、樹脂または鋼板で形成されている。長手方向Yの筐体2の側部には、車両側に筐体2をボルト締め等により固定するための取付部(図示せず)および機器ボックス6が設けられている。
The housing | casing 2 is a rectangular parallelepiped case comprised so that at least one surface could be removed for a maintenance, and it is formed with resin or a steel plate. An attachment portion (not shown) and an
機器ボックス6には、各電池モジュール4の温度を含む電池状態を監視する各種センサ(図示せず)を含む電池監視ユニット(図示せず)、各機器を接続するワイヤーハーネス(図示せず)、各機器を制御する制御装置(図示せず)などが収納されている。したがって電池監視ユニットは、各電池モジュール4の温度を検出する温度検出手段としての機能を有する。電池監視ユニットは、検出した電池状態に関する情報を、制御装置に与える。制御装置は、送風部材5のモータ(図示せず)の駆動制御および電池制御を行う。
In the
各電池モジュール4は、電気絶縁性樹脂の外装ケースによってその外周面を被覆された扁平状直方体である。各電池モジュール4の外装ケースの内部には、電池部(図示せず)が設けられる。電池部には、正極端子(図示せず)および負極端子(図示せず)が設けられる。各電池モジュール4には、正極端子および負極端子が長手方向Y両端側に離れて配置されており、この両端子は外装ケースから露出している。両端子には、電池モジュール4間の異極端子間を電気的に接続する電極部(図示せず)が設けられる。電池モジュール4の長手方向Yは、送風部材5の送風方向(流れ方向)と略平行である。
Each
電池モジュール4は、配列方向Xに筐体2内全体を占めるように複数並べられて、配列方向Xに予め定める間隔をあけて積層されている。このように筐体2内全体に配された全ての電池モジュール4は、配列方向Xに隣接する電池モジュール4間を接続する各電極部によって配列方向Xにつながるように直列接続されている。
A plurality of
次に、送風部材5に関して説明する。送風部材5は、筐体2の外周面のうち上下面以外の面であって電池モジュール4の長手方向Yに延びる側面に対して直交する面に対向して設けられている。換言すると、送風部材5は、長手方向Y一方で筐体2に隣接して位置し、配列方向Xに沿って延びる側面に対向して設けられている。
Next, the
送風部材5は、筐体2内のモジュール集合体3に対する空気流れを形成する。送風部材5は、電池モジュール4に向けて冷却風を吹き出すものである。送風部材5は、遠心ファンの一例であるシロッコファン(図示せず)と、シロッコファンを回転駆動する1個のモータ(図示せず)と、シロッコファンが収納されているケーシング7とから主に構成されている。遠心ファンとしては、前向きブレードを有するシロッコファンの他、径向きブレードを有するラジアルファンを用いてもシロッコファンと同様、高静圧に強く、低風量で低騒音の送風部材5を構成することができる。
The
送風部材5は、筐体2内に冷却風を吹き出す部材であって、筐体2内の一部の領域を他の領域よりも冷却するように、一部の領域に対して送風する。したがって筐体2内の一部の領域(以下、「冷却領域」ということがある)内にある電池モジュール4を空気流れによって冷却する冷却能力は、冷却領域を除く他の領域(以下、「非冷却領域」ということがある)内にある電池モジュール4を冷却する冷却能力よりも高い。また送風部材5は、冷却領域を筐体2内で変位させることができる。冷却能力は、風量および風速が増加すると高くなる。したがって送風部材5は、モジュール集合体3を構成する電池モジュール4を部分的に冷却することができる。送風部材5は、制御装置によって制御され、電池温度の高い電池モジュール4を集中的かつ優先的に冷却するように制御する。
The
送風部材5は、冷却風を吹き出す送風口8を有する。送風部材5は、図1および図2に示すように、配列方向Xに隣接する電池モジュール4の間隔に冷却風を送り、隣接する電池モジュール4を冷却する。したがって送風部材5の送風口8が図2に示す位置にある場合、配列方向X一方側に配置される2個の電池モジュール4が、冷却領域内に存在しており、残余の5つの電池モジュール4が非冷却領域内に存在している。これによって配列方向X一方側に配置される2個の電池モジュール4は、冷却風によって冷却されるが、残余の5つの電池モジュール4は冷却風がほとんど供給されない位置にあるので、ほとんど冷却されない。
The
送風部材5は、配列方向Xに沿って変位可能である。換言すると、送風口8は、配列方向Xに沿って変位可能である。送風部材5は、筐体2に対して変位することによって、冷却領域を配列方向Xに沿って変位させることができる。送風部材5の移動範囲は、筐体2内の全ての電池モジュール4を冷却領域内に存在させることができる範囲である。したがって送風部材5は、配列方向X一方側に配置される電池モジュール4が冷却領域内に存在している位置から、配列方向X他方側に配置される電池モジュール4が冷却領域内に存在している位置まで変位することができる。このように送風部材5を配列方向Xに沿って変位させる構成は、たとえば周知のステッピングモータ、ラックおよび平歯車によって構成される。
The
次に、送風部材5との位置関係おける筐体2の構成に関して説明する。筐体2には、送風部材5によって送風される空気をモジュール集合体3に向けて吹き出す吹出口9が設けられている。吹出口9は、送風部材5によって送風される空気をモジュール集合体3の配列方向Xに沿って延びる側面に向けて吹き出すように設けられる。したがって吹出口9は、長手方向Y一方に位置し配列方向Xに沿って延びる筐体2の側面の略全域に設けられる。吹出口9は、配列方向Xおよび上下方向Zの寸法が、送風部材5が対向するモジュール集合体3の略全域よりやや小さい寸法である。
Next, the configuration of the
また好ましくは、送風部材5によって送風される空気を吹出口9に案内する案内部材(図示せず)が設けられる。案内部材は、送風部材5の送風口8に連結される筒状体であって、吹出口9へ向けて拡径し、吹出口9に臨む内壁に連なるように形成される。また案内部材は、送風部材5の変位に応じて変形可能に構成される。したがって案内部材は、可撓性を有する部材、たとえば蛇腹状の部材によって構成される。このような案内部材によって、吹出口9側に向かう流路を形成することができる。これによって吹出口9から吹き出される空気を確実に筐体2内に導くことができる。
Preferably, a guide member (not shown) for guiding the air blown by the
また筐体2には、吹出口9から吹き出された空気が各電池モジュール4を冷却した後、排出される排出口10が設けられている。排出口10は、吹出口9と向き合うように配置されている筐体2の側面に設けられている。換言すると、排出口10は、長手方向Y他方側に位置し配列方向Xに延びる筐体2の側面の略全域に設けられる。排出口10は、吹出口9と同様に、配列方向Xおよび上下方向Zの寸法がモジュール集合体3の略全域よりやや小さい寸法である。
Further, the
次に、吹出口9から筐体2内に吹き出される冷却風の流れに関して説明する。送風部材5によって吹出口9から吹き出される冷却風は、図2に示すように、電池モジュール4の長手方向Yに延びる側面間に形成された複数の隙間に沿うように流れて、隙間に入り込む。そして冷却風は、隙間を通って排出口10に向かって流れながら各電池モジュール4を吸熱冷却し、排出口10から筐体2の外部に排出される。
Next, the flow of the cooling air blown out from the
次に、送風部材5の制御に関して説明する。送風部材5は、制御装置によって制御される。制御装置は、マイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。制御装置は、送風量の制御のため、たとえば電圧のパルス波のデューティー比を変化させて変調するPWM制御によって、モータの回転数の制御を行う。また制御装置は、送風口8の位置の制御のため、たとえばステッピングモータの回転角度の制御を行う。
Next, control of the
また制御装置は、制御手段であって、各電池モジュール4を冷却する冷却処理を実行する。制御装置は、冷却処理として、電子監視ユニットによって検出される各電池モジュール4の温度に基づいて、各電池モジュール4の温度差が予め定める設定温度差(たとえば5度)内となるように、冷却領域の位置を制御する。ここで「設定温度差内となるように」とは、設定温度差内に温度差が近づくように、換言すると温度差が小さくなるための制御も含む。このような設定温度差は、小さい方が好ましく、たとえば各電池モジュール4の寿命に影響が少ない温度差に設定される。
The control device is a control means, and executes a cooling process for cooling each
また制御装置は、冷却処理として、各電池モジュール4の温度差が設定温度差内である場合、温度差が設定温度差内である状態を維持し、かつ各電池モジュール4が予め定める所定温度(たとえば20度)になるように冷却領域の位置を制御する。このような所定温度は、各電池モジュール4が所望の電池性能を発揮することができる温度に設定され、所定温度が低温であると出力が小さくなり、かつ送風部材5を可動時間が長くなるので、前述のようにたとえば20度に設定される。
In addition, when the temperature difference between the
図3は、制御装置による冷却処理を示すフローチャートである。制御装置は、図3に示す処理を短時間に繰返す。ステップa1では、各電池モジュール4の温度に関する情報を電池監視ユニットから取得し、ステップa2に移る。ステップa2では、取得した各電池モジュール4の温度に基づいて、冷却領域の移動速度を調整し、ステップa3に移る。移動速度の調整は、各電池モジュール4の温度差が設定温度差内となるように調整される。ステップa3では、取得した各電池モジュール4の温度に基づいて、冷却領域の風量(送風量)を調整し、本フローを終了する。冷却領域における送風量の調整は、各電池モジュール4の温度差が設定温度差内となるように調節される。このように制御装置は、図3に示す処理を繰返し実行することによって、各電池モジュール4の温度差を小さくすることができる。
FIG. 3 is a flowchart showing a cooling process by the control device. The control device repeats the process shown in FIG. 3 in a short time. In step a1, the information regarding the temperature of each
次に、冷却領域の移動速度の調整に関して説明する。図4は、冷却領域の位置と、電池モジュール4の温度との関係の一例を示すグラフである。図5は、時間と冷却領域の位置との関係の一例を示すグラフである。図4の縦軸は各位置における電池モジュール4の温度を示し、横軸は冷却領域の配列方向Xにおける位置を示す。また図5の縦軸は冷却領域の配列方向Xにおける位置を示し、横軸は時間を示す。冷却領域の配列方向Xにおける位置は、図2の送風口8の配列方向Xにおける位置に対応する。また配列方向X一端部(図2における左方側)に位置する電池モジュール4が、図4の基準位置P0に対応し、配列方向X他端部(図2における右方側)に位置する電池モジュール4が図4の第3位置P3に対応する。
Next, adjustment of the moving speed of the cooling region will be described. FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the position of the cooling region and the temperature of the
図4では、第1位置P1と第2位置P2との間に位置する電池モジュール4の温度が第2温度T2であり、残余の電池モジュール4の温度が第1温度T1である。第2温度T2は第1温度T1に比較して高く、温度差ΔT(=T2−T1)は、設定温度差より大きいとする。図4に示す場合、制御装置は、図3に示した冷却処理を実行することによって、図5に示すような冷却領域の位置および移動速度の制御を実行する。
In FIG. 4, the temperature of the
図5では、送風口8が基準時刻t0にて基準位置P0に配置されている初期状態から、送風口8が第3位置P3に移動し、第3位置P3から再び基準位置P0に移動するという、往復移動を繰返し実行している状態を示している。
In FIG. 5, from the initial state where the
前述したように、第1位置P1から第2位置P2までの高温の電池モジュール4を、残余の位置にある電池モジュール4よりも優先して冷却する必要があるので、基準位置P0から第1位置P1までの移動速度(傾き)は大きく、第1位置P1から第2位置P2までの移動速度は小さく、第2位置P2から第3位置P3までの移動速度は大きくなるように制御される。これによって送風口8が第1位置P1から第2位置P2までの移動時間は、第1時刻t1から第2時刻t2までとなり、基準位置P0の基準時刻t0から第1時刻t1までの移動時間に比べて長くなる。したがって残余の低温の電池モジュール4よりも、高温の電池モジュール4の方が、長く冷却領域内に存在することになるので、高温の電池モジュール4の温度の低下を低温の電池モジュール4の温度の低下よりも大きくすることができる。これによって各電池モジュール4の温度差を小さくすることができ、温度差を設定温度差内にすることができる。
As described above, since the high
図5では、冷却領域の位置に関して説明したが、風量に関しても同様の制御がなされる。したがって基準位置P0から第1位置P1までの風量を少なくし、第1位置P1から第2位置P2までの風量を多くし、第2位置P2から第3位置P3までの風量を少なくするように制御する。これによって残余の低温の電池モジュール4よりも、高温の電池モジュール4の方が、風量が多くなるので、高温の電池モジュール4の温度の低下を低温の電池モジュール4の温度の低下よりも大きくすることができる。これによって各電池モジュール4の温度差を小さくすることができ、温度差を設定温度差内にすることができる。
In FIG. 5, the position of the cooling region has been described, but the same control is performed with respect to the air volume. Accordingly, control is performed such that the air volume from the reference position P0 to the first position P1 is decreased, the air volume from the first position P1 to the second position P2 is increased, and the air volume from the second position P2 to the third position P3 is decreased. To do. As a result, the air temperature of the high
次に、各電池モジュール4の温度差が設定温度差内にある場合の制御に関して説明する。図6は、冷却領域の位置と、電池モジュール4の温度との関係の他の例を示すグラフである。図7は、時間と冷却領域の位置との関係の他の例を示すグラフである。図6の縦軸は各位置における電池モジュール4の温度を示し、横軸は冷却領域の配列方向Xにおける位置を示す。また図7の縦軸は冷却領域の配列方向Xにおける位置を示し、横軸は時間を示す。
Next, control when the temperature difference between the
図6では、基準位置P0から第3位置P3まで位置する電池モジュール4、すなわち筐体2内の全ての電池モジュール4の温度が第3温度T3であり、温度差がない状態である。したがって温度差は、設定温度差より小さい。また第3温度T3は、所定温度より高い温度であるとする。図6に示す場合、制御装置は、図3に示した冷却処理を実行することによって、図7に示すような冷却領域の位置および移動速度の制御を実行する。
In FIG. 6, the temperature of the
図7では、送風口8が基準時刻t0にて基準位置P0に配置されている初期状態から、送風口8が第3位置P3に移動し、第3位置P3から再び基準位置P0に移動するという、往復移動を繰返し実行している状態を示している。
In FIG. 7, from the initial state where the
前述したように、筐体2内の全ての電池モジュール4の温度差は、第3温度T3であり、温度差が設定温度差内であるので、全ての電池モジュール4を所定温度にするために、全ての電池モジュール4を冷却する必要がある。したがって基準位置P0から第3位置P3までの移動速度を一定速度とし、また第3位置P3から基準位置P0までの移動速度を一定速度となるように制御される。これによって各電池モジュール4が冷却領域内に存在する時間が略等しくなり、各電池モジュール4を略等しく冷却することができる。これによって各電池モジュール4の温度を低下させて、所定温度に近づけることができる。
As described above, the temperature difference between all the
図7では、冷却領域の位置に関して説明したが、風量に関しても同様の制御がなされる。したがって基準位置P0から第3位置P3までの風量は一定であり、第3位置P3から基準位置P0までの風量も一定である。これによって各電池モジュール4には、略等しい風量が供給されるので、各電池モジュール4を略等しく冷却することができる。したがって各電池モジュール4の温度を低下させて、所定温度に近づけることができる。
In FIG. 7, the position of the cooling region has been described, but the same control is performed with respect to the air volume. Therefore, the air volume from the reference position P0 to the third position P3 is constant, and the air volume from the third position P3 to the reference position P0 is also constant. As a result, substantially the same amount of air is supplied to each
以上説明したように本実施の形態の電池冷却装置1では、送風部材5によって設定される冷却領域内にある電池モジュール4の冷却能力が非冷却領域より高くなるように構成され、冷却領域を筐体2内で変位させることによって、筐体2内に配置される全ての電池モジュール4を冷却することができる。
As described above, the
制御装置は、各電池モジュール4の温度に基づいて、各電池モジュール4の温度差が設定温度差内となるように冷却領域の位置を制御する。このように冷却領域の位置が制御されるので、各電池モジュール4の温度差を小さくすることができる。したがって、図4に示すように、筐体2内の一部(第1位置P1から第2位置P2)に位置する電池モジュール4の温度が高い場合、この電池モジュール4が冷却領域内に位置するように制御することによって、温度が高い電池モジュール4を冷却して、各電池モジュール4の温度差を小さくすることができる。換言すると、温度が高い電池モジュール4を、他の電池モジュール4より優先して冷却することができる。
The control device controls the position of the cooling region based on the temperature of each
モジュール集合体3は、各電池モジュール4が直列に接続されて構成され、温度が寿命に影響する上限温度を超えると電池劣化が早く、特定の電池モジュール4の劣化により電池出力が低下あるいは電池の寿命が短くなる。本実施の形態では、前述のように温度が高い電池モジュール4を優先して冷却するので、温度が高いことに起因して、特定の高温の電池モジュール4だけが劣化することを抑制することができ、各電池モジュール4の寿命が互いに略等しくなる方向に近づけることができる。したがって複数の電池モジュール4全体として寿命を、常に均一に複数の電池モジュール4を冷却する従来技術の構成に比べて長くすることができる。
The
また制御装置は、各電池モジュール4の温度差が設定温度差内である場合(図6参照)、温度差が設定温度差内である状態を維持する。したがって各電池モジュール4の温度差が大きくなることを抑制することができる。また制御装置は、温度差が設定温度差内にある場合、各電池モジュール4が所定温度になるように冷却領域の位置を制御する。これによって各電池モジュール4の温度を、動作に最適な温度に制御することができるので、安定した電池性能を提供することができる。
Further, when the temperature difference between the
さらに制御装置は、各電池モジュール4の温度差が設定温度差内となるように、冷却領域の位置の制御に加えて、冷却領域を変位させる速度(移動速度)とを制御する(図5参照)。したがって温度が高い電池モジュール4が冷却領域内にある場合は、冷却領域の変位速度を遅くし、温度が低く冷却する必要が小さい電池モジュール4が冷却領域内にある場合は、冷却領域の変位速度を速くすることによって、温度が高い電池モジュール4を効率よく冷却することができる。これによって短時間で、各電池モジュール4の温度差を設定温度差内にすることができる。
Furthermore, in addition to controlling the position of the cooling region, the control device controls the speed (movement speed) for displacing the cooling region so that the temperature difference between the
したがって制御装置は、温度差が設定温度差内である場合は、送風口8を一定速度で往復させて冷却風を各電池モジュール4に供給しているが、温度分布を検出すると、温度の高い部分をゆっくり動かすことで、温度が高い電池モジュール4に積極的に冷却風を供給できる。電池モジュール4の温度が冷却を必要としない部位があれば、その部分を通過時には送風停止したり、移動速度を速めたりするように制御する。
Therefore, when the temperature difference is within the set temperature difference, the control device reciprocates the
また制御装置は、各電池モジュール4の温度差が設定温度差内となるように、冷却領域における送風量を制御する。したがって温度が高い電池モジュール4が冷却領域内にある場合は、冷却領域における送風量を多くし、温度が低く冷却する必要が小さい電池モジュール4が冷却領域内にある場合は、冷却領域における送風量を小さくすることによって、温度が高い電池モジュール4を効率よく冷却することができる。これによって短時間で、各電池モジュール4の温度差を設定温度差内にすることができる。また送風量を一定にする場合に比べて、全体として送風量を少なくすることができるので、送風部材5による騒音を低減することができる。
Further, the control device controls the air flow rate in the cooling region so that the temperature difference between the
また制御装置は、送風口8の位置を制御することによって、冷却領域を筐体2内で変位させるので、各電池モジュール4の温度差を小さくする送風部材5を実現することができる。また筐体2内の全体を冷却領域にする必要がなく、筐体2内の一部の領域が冷却領域であるので(図1および図2参照)、送風部材5は筐体2内の一部だけを冷却する性能を有していればよい。したがって本実施の形態の送風部材5は、従来技術のように筐体2内の全域に冷却風を送風する送風部材5よりも、小形化することができる。これによって送風部材5の製造コストを低減することができる。
Moreover, since the control device displaces the cooling region in the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に関して、図8を用いて説明する。図8は、第2実施形態の電池冷却装置1Aの全体的構成と、筐体2内に収納されたモジュール集合体3の構成を示す斜視図である。図8では、理解を容易にするため、筐体2を仮想的に示す。本実施の形態では、第1実施形態と送風部材5Aの構成が異なり、具体的には、冷却領域を変位させる構成が異なる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a perspective view showing the overall configuration of the
送風部材5Aは、冷却風を吹き出す送風口8を有する。送風部材5Aは、図8に示すように、配列方向Xに隣接する電池モジュール4の間隔に冷却風を送り、隣接する電池モジュール4を冷却する。送風部材5Aは、上下方向Zに延びる回転軸線L1まわりに角変位可能である。換言すると、送風口8によって吹き出される冷却風の送風方向(流れ方向)は、回転軸線L1まわりに角変位可能である。送風部材5Aは、回転軸線L1まわりに角変位することによって、冷却領域を変位させることができる。送風部材5Aが角変位する角度幅は、筐体2内の全ての電池モジュール4が冷却領域内に存在させることができる角度である。したがって送風部材5Aは、配列方向X一方側に配置される電池モジュール4が冷却領域内に存在している角度から、配列方向X他方側に配置される電池モジュール4が冷却領域内に存在している角度まで角変位することができる。送風部材5Aの角度位置は、制御装置によって制御される。
The
このように本実施の形態では、送風部材5Aが角変位可能な構成であるので、前述の第1実施形態と同様に、冷却領域を筐体2内で変位させて各電池モジュール4の温度差を小さくする送風部材5Aを実現することができる。また送風部材5Aの騒音を低減でき、小形化することができる。これによって送風部材5Aの製造コストを低減することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また本実施の形態の送風部材5Aの構成を除く残余の構成および制御装置による冷却処理は、前述の第1実施形態と同様であるので、前述の第1実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。
Further, since the remaining configuration excluding the configuration of the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に関して、図9を用いて説明する。図9は、第3実施形態の電池冷却装置1Bの全体的構成と、筐体2内に収納されたモジュール集合体3の構成を示す斜視図である。図9では、理解を容易にするため、筐体2を仮想的に示す。本実施の形態では、第1実施形態と送風部材5Bの構成が異なり、具体的には、冷却領域を変位させる構成が異なる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a perspective view showing the overall configuration of the
送風部材5Bは、冷却風を吹き出す送風口8を有する。送風口8の位置は、固定される。送風口8には、送風口8から吹き出される冷却風の送風方向を変更する案内板11が設けられる。案内板11は、上下方向Zに延びる回転軸線L2まわりに角変位可能である。案内板11は、サーボモータなどのアクチュエータ(図示せず)により駆動されており、その角度位置は制御装置によって制御される。したがって送風部材5Bは、図9に示すように、案内板11によって案内された冷却風を、配列方向Xに隣接する電池モジュール4の間隔に送り、隣接する電池モジュール4を冷却する。
The blowing
案内板11は、回転軸線L2まわりに角変位することによって、冷却領域を変位させることができる。案内板11が角変位する角度幅は、筐体2内の全ての電池モジュール4が冷却領域内に存在させることができる角度である。したがって案内板11は、配列方向X一方側に配置される電池モジュール4が冷却領域内に存在している角度から、配列方向X他方側に配置される電池モジュール4が冷却領域内に存在している角度まで角変位することができる。
The
このように本実施の形態では、送風口8に設けられる案内板11が角変位可能な構成であるので、前述の第1実施形態と同様に、冷却領域を筐体2内で変位させて各電池モジュール4の温度差を小さくする送風部材5Bを実現することができる。また送風部材5Bの騒音を低減でき、小形化することができる。これによって送風部材5Bの製造コストを低減することができる。
Thus, in this embodiment, since the
また本実施の形態の送風部材5Bの構成を除く残余の構成および制御装置による冷却処理は、前述の第1実施形態と同様であるので、前述の第1実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。
Further, since the remaining configuration excluding the configuration of the
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に関して、図10を用いて説明する。図10は、第4実施形態の電池冷却装置1Cの全体的構成と、筐体2内に収納されたモジュール集合体3の構成を示す斜視図である。図10では、理解を容易にするため、筐体2を仮想的に示す。本実施の形態では、第1実施形態と送風部材5Cの構成が異なり、具体的には、冷却領域を変位させる構成が異なる。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a perspective view showing the overall configuration of the
送風部材5Cは、冷却風を吹き出す送風口8を有する。送風口8の位置は、固定される。送風口8から吹き出される冷却風の範囲は、複数の電池モジュール4の全てに冷却風を供給することができる範囲である。換言すると、送風口8から吹き出される冷却風の範囲は、送風口8を変位させることなく、筐体2内の全域に供給することができる。
The blowing
送風口8と筐体2の吹出口9との間には、開閉板12が設けられる。開閉板12は、送風口8から吹き出される冷却風の筐体2内への流通を部分的に許可または遮断する。開閉板12は、配列方向Xに延びる回転軸線L3まわりに角変位可能である。開閉板12は、サーボモータなどのアクチュエータ13により駆動されており、その角度位置は制御装置によって制御される。したがって送風口8から吹き出された冷却風は、開閉板12によって流通が許可された領域だけ通過し、開閉板12によって流通が遮断された領域は筐体2内を流下しない。流通が許可された冷却風は、配列方向Xに隣接する電池モジュール4の間隔に送られ、隣接する電池モジュール4を冷却する。
An opening /
図10に示す開閉板12は、配列方向Xの中央部分にて2分割されており、いずれか一方の領域における冷却風の流通を許可し、いずれか他方の領域における冷却風の流通を遮断するように角度位置が制御される。換言すると、冷却領域と非冷却領域とは配列方向Xの中央部分によって2分割され、2つの領域のうち温度が高い電池モジュール4が多い領域が冷却領域となるように、開閉板12が制御される。
The opening /
このように本実施の形態では、開閉板12が角変位可能な構成であるので、前述の第1実施形態と同様に、冷却領域を筐体2内で選択して各電池モジュール4の温度差を小さくする送風部材5Cを実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the opening /
本実施の形態では、開閉板12は、冷却領域と非冷却領域を配列方向Xにて2分割する構成であるが、これに限るものではなく、3分割以上であってもよく、電池モジュール4の数と同数に分割してもよい。このような分割数は、電池モジュール4の温度分布に基づいて設定され、たとえば特定の領域に配置される電池モジュール4の温度が高くなりやすいことが経験則および実験などによって認識されている場合、この認識に基づいて、そのような電池モジュール4を優先して冷却することができるように、開閉板12を構成することが好ましい。
In the present embodiment, the opening /
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態に関して、図11を用いて説明する。図11は、第5実施形態の電池冷却装置1Dの全体的構成と、筐体2内に収納されたモジュール集合体3の構成を示す斜視図である。図11では、理解を容易にするため、筐体2を仮想的に示す。本実施の形態では、第1実施形態と送風部材5Dの構成が異なり、具体的には、冷却領域を変位させる構成が異なる。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a perspective view showing the overall configuration of the
送風部材5Dは、冷却風を吹き出す送風口8を有する。送風口8から吹き出される冷却風の範囲は、複数の電池モジュール4の全てに冷却風を供給することができる範囲である。換言すると、送風口8から吹き出される冷却風の範囲は、送風口8を変位させることなく、筐体2内の全域に供給することができる。
The
送風口8と筐体2の吹出口9との間には、シート状の空調規制部材14が設けられる。空調規制部材14には、厚み方向に貫通するスリット15が複数形成される。したがって冷却風は、スリット15を通過することができる。スリット15の外周形状は、上下方向Zに沿って延びる長方形状であり、本実施の形態では5つのスリット15が配列方向Xに並んで形成される。配列方向Xの真ん中に位置するスリット15は、長さ寸法(上下方向Zに延びる寸法)が最も長く、配列方向X外方に向かうに従って、徐々に長さ寸法が短くなる。
Between the
空調規制部材14は、配列方向Xに沿って変位可能である。換言すると、スリット15は、配列方向Xに沿って変位可能である。空調規制部材14は、筐体2に対して変位することによって、冷却領域を配列方向Xに沿って変位させることができる。空調規制部材14の移動範囲は、筐体2内の全ての電池モジュール4が冷却領域内に存在させることができる範囲である。したがって空調規制部材14は、配列方向X一方側に配置される電池モジュール4を冷却領域内に存在している位置から、配列方向X他方側に配置される電池モジュール4を冷却領域内に存在している位置まで変位することができる。
The air
空調規制部材14は、配列方向Xの一端部に設けられるサーボモータなどのアクチュエータ(図示せず)により駆動されている。アクチュエータが上下方向Zに延びる回転軸線L4まわりに回転することによって、シート状の空調規制部材14を巻取り、または繰り出すことによって、スリット15の位置を配列方向Xに沿って変位させることができる。このような空調規制部材14のスリット15の位置は制御装置によって制御される。
The air
したがって送風口8から吹き出された冷却風は、空調規制部材14のスリット15によって流通が許可された領域だけ通過し、空調規制部材14のスリット15を除く残余の部分によって流通が遮断された領域は筐体2内を流下しない。流通が許可された冷却風は、配列方向Xに隣接する電池モジュール4の間隔に送られ、隣接する電池モジュール4を冷却する。たとえば空調規制部材14のスリット15が図11に示す位置にある場合、配列方向Xの略中央に配置される2個の電池モジュール4が、冷却領域内に存在しており、残余の5つの電池モジュール4が非冷却領域内に存在している。これによって配列方向Xの略中央に配置される2個の電池モジュール4は、冷却風によって冷却されるが、残余の5つの電池モジュール4は冷却風がほとんど供給されない位置にあるので、ほとんど冷却されない。
Therefore, the cooling air blown out from the
このように本実施の形態では、空調規制部材14に設けられるスリット15が変位可能な構成であるので、前述の第1実施形態と同様に、冷却領域を筐体2内で選択して各電池モジュール4の温度差を小さくする送風部材5Dを実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the
(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態に関して、図12を用いて説明する。図12は、第6実施形態の電池冷却装置1を構成する空調規制部材16,17を示す正面図である。本実施の形態では、前述の第5実施形態と特に類似しており、第5実施形態と空調規制部材16,17の構成が異なる。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a front view showing the air
送風口8と筐体2の吹出口9との間には、シート状の空調規制部材16,17が2つ設けられる。各空調規制部材16,17には、厚み方向に貫通するスリット18,19が複数形成される。したがって冷却風は、スリット18,19を通過することができる。スリット18,19の外周形状は、上下方向Zに沿って延びる長方形状であり、本実施の形態では8つのスリット18,19が配列方向Xに並んでそれぞれ形成される。
Two sheet-like air-
2つの空調規制部材16,17のうち一方の第1空調規制部材16は、送風部材5側に設けられ、他方の第2空調規制部材17は、筐体2側に設けられる。第1空調規制部材16に設けられるスリット18の配列方向Xの間隔は、互いに略等しい。第2空調規制部材17に設けられるスリット19の配列方向Xの間隔は、部分的に異なり、第1空調規制部材16の間隔より小さい部分と、大きい部分とが混在する。したがって第1空調規制部材16のいずれか1つのスリット18の位置と、第2空調規制部材17の略中央に位置するスリット19の位置を、厚み方向に見て、略同位置にすると、略同位置に配置されるスリット18,19は、冷却風が通過するが、残余のスリット18,19は位置がずれているため、冷却風が通過しにくくなる。
One of the two air
このような第1空調規制部材16は、送風部材5および筐体2に対して位置が固定されている。また第2空調規制部材17は、配列方向Xに沿って変位可能である。換言すると、第2空調規制部材17のスリット19は、配列方向Xに沿って変位可能である。第2空調規制部材17は、筐体2に対して変位することによって、前述のようにスリット19の位置が変位し、冷却風が通過する冷却領域を配列方向Xに沿って変位させることができる。
The position of the first air
第2空調規制部材17は、配列方向Xの一端部に設けられるサーボモータなどのアクチュエータ(図示せず)により駆動されている。したがって送風口8から吹き出された冷却風は、第1空調規制部材16および第2空調規制部材17のスリット18,19が重複し、冷却風の流通が許可された領域だけ通過し、残余の部分は流通がしにくい領域となる。流通が許可された冷却風は、配列方向Xに隣接する電池モジュール4の間隔に送られ、隣接する電池モジュール4を冷却する。たとえば各空調規制部材16,17のスリット18,19が図12に示す位置にある場合、配列方向Xの略中央に配置される2個の電池モジュール4が、冷却領域内に存在しており、残余の5つの電池モジュール4が非冷却領域内に存在している。これによって配列方向Xの略中央に配置される2個の電池モジュール4は、冷却風によって冷却されるが、残余の5つの電池モジュール4は冷却風がほとんど供給されない位置にあるので、ほとんど冷却されない。
The second air
このように本実施の形態では、第2空調規制部材17に設けられるスリット19が変位可能な構成であるので、前述の第1実施形態と同様に、冷却領域を筐体2内で選択して各電池モジュール4の温度差を小さくする送風部材5を実現することができる。
Thus, in this embodiment, since the
(その他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
前述の第1実施形態では、冷却風は主に配列方向Xに隣接する電池モジュール4の間隔を通過するが、冷却風を通過させる部分は、このような部分に限るものではなく、残余の部分、たとえば各電池モジュール4の上面を冷却風が通過するように構成してもよい。具体的には、たとえば各電池モジュール4の上面に電極部を設け、この電極部に冷却フィンを設けてもよい。これによって電池モジュール4から発生する熱の放熱面積を拡大することができるので、放熱性能が向上し、効率よく電池モジュール4を冷却することができる。また冷却フィンによって放熱面積が拡大することにより、電池モジュール4間に通風路となる隙間を設けなくてもよいので、モジュール集合体3の体格をコンパクトにできるとともに、当該隙間を形成するための部品が不要となり、組み立て工数および部品点数の低減がすることができる。
In the first embodiment described above, the cooling air mainly passes through the interval between the
また前述の第1実施形態では、各電池モジュール4は配列方向Xに1列に並べて筐体2内に配置される構成であるが、このような構成に限るものではなく、2列など複数列に並べて筐体2内に配置してもよい。このように複数列に電池モジュール4を並べた場合であっても、温度が高い電池モジュール4を優先して冷却するように冷却領域の位置を制御することによって、第1実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。
In the first embodiment described above, the
また前述の第1実施形態では、送風部材5は筐体2の側面に臨んで位置する構成であるが、このような構成に限るものではなく、送風部材5を筐体2の上面または下面に臨んで位置するように構成してもよい。これによって複数列の電池モジュール4が筐体2内に配置される場合であっても、各電池モジュール4の上面から直接冷却風を供給することができ、冷却領域における冷却性能を向上することができる。
In the first embodiment described above, the
さらに前述の第1実施形態では、冷却領域の大きさは配列方向Xに隣接する2つの電池モジュール4を冷却することができる大きさであったが、このような大きさに限るものではなく、3つ以上の電池モジュール4を冷却することができる冷却領域の大きさであってもよく、1つの電池モジュール4を冷却することができる冷却領域の大きさであってもよい。したがって冷却領域の大きさは、少なくとも1つの電池モジュール4を冷却することができる大きさに設定される。
Furthermore, in the above-described first embodiment, the size of the cooling region is a size that can cool the two
また前述の第1実施形態では、非冷却領域は冷却風がほとんど流下しない領域であったが、このような構成に限るものではなく、非冷却領域にも冷却風が流下し、冷却領域は非冷却領域よりも冷却能力が高くなるように構成してもよい。このように構成することによって、非冷却領域内に存在する電池モジュール4もある程度冷却することができるので、非冷却領域内にある電池モジュール4の温度の上昇を抑制することができる。
Further, in the first embodiment described above, the non-cooling region is a region in which the cooling air hardly flows down. However, the configuration is not limited to such a configuration, and the cooling air also flows into the non-cooling region, and the cooling region is not in the non-cooling region. You may comprise so that a cooling capability may become higher than a cooling area | region. By comprising in this way, since the
1,1A〜1D…電池冷却装置
2…筐体
3…モジュール集合体
4…電池モジュール
5,5A〜5D…送風部材
6…機器ボックス
7…ケーシング
8…送風口
9…吹出口
10…排出口
11…案内板
12…開閉板
14…空調規制部材
15,18,19…スリット
17…第1空調規制部材(空調規制部材)
18…第2空調規制部材(空調規制部材)
DESCRIPTION OF
18 ... 2nd air-conditioning restriction member (air-conditioning restriction member)
Claims (5)
前記複数の電池モジュールを収納する筐体(2)と、
前記筐体内に冷却風を吹き出す送風部材であって、前記筐体内の一部の領域を他の領域よりも冷却するように、前記一部の領域に対して送風する送風部材(5)と、
前記各電池モジュールの温度を検出する温度検出手段と、
前記一部の領域の位置を前記筐体内で変位させ、前記一部の領域の位置を制御する制御手段と、を含み、
前記送風部材は、前記冷却風を吹き出す送風口(8)を有し、
前記制御手段は、前記温度検出手段によって検出される前記各電池モジュールの温度差が予め定める設定温度差内となるように、前記送風部材を変位させることによって前記送風口の位置を制御して前記一部の領域を前記筐体内で変位させることを特徴とする電池冷却装置。 A plurality of battery modules (4);
A housing (2) for housing the plurality of battery modules;
A blower member that blows cooling air into the housing, wherein the blower member (5) blows air to the partial region so as to cool the partial region in the housing more than other regions;
Temperature detecting means for detecting the temperature of each battery module;
Control means for controlling the position of the partial area by displacing the position of the partial area in the housing;
The blower member has a blower opening (8) for blowing out the cooling air,
The control means controls the position of the air blowing port by displacing the air blowing member so that the temperature difference between the battery modules detected by the temperature detecting means falls within a preset temperature difference. A battery cooling device , wherein a part of the region is displaced within the housing .
前記複数の電池モジュールを収納する筐体(2)と、A housing (2) for housing the plurality of battery modules;
前記筐体内に冷却風を吹き出す送風部材であって、前記筐体内の一部の領域を他の領域よりも冷却するように、前記一部の領域に対して送風する送風部材(5)と、A blower member that blows cooling air into the housing, wherein the blower member (5) blows air to the partial region so as to cool the partial region in the housing more than other regions;
前記各電池モジュールの温度を検出する温度検出手段と、Temperature detecting means for detecting the temperature of each battery module;
前記一部の領域の位置を前記筐体内で変位させ、前記一部の領域の位置を制御する制御手段と、を含み、Control means for controlling the position of the partial area by displacing the position of the partial area in the housing;
前記送風部材は、前記冷却風を吹き出す送風口(8)を有し、The blower member has a blower opening (8) for blowing out the cooling air,
前記送風口から吹き出される冷却風の範囲は、前記複数の電池モジュールの全てに冷却風を供給する範囲であり、The range of cooling air blown out from the blower opening is a range for supplying cooling air to all of the plurality of battery modules,
前記送風口と前記筐体との間には、前記送風口に対して変位し、前記冷却風が通過するスリット(15,18,19)を有する空調規制部材(14,16,17)が設けられ、An air conditioning regulating member (14, 16, 17) having a slit (15, 18, 19) that is displaced with respect to the air blowing port and through which the cooling air passes is provided between the air blowing port and the housing. And
前記制御手段は、前記温度検出手段によって検出される前記各電池モジュールの温度差が予め定める設定温度差内となるように、前記空調規制部材の位置を制御して前記スリットの位置を制御し、前記一部の領域を前記筐体内で変位させることを特徴とする電池冷却装置。The control means controls the position of the slit by controlling the position of the air conditioning regulating member so that the temperature difference between the battery modules detected by the temperature detection means falls within a preset temperature difference. The battery cooling device characterized in that the partial area is displaced in the housing.
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