JP6091844B2 - バッテリーシステム - Google Patents

バッテリーシステム Download PDF

Info

Publication number
JP6091844B2
JP6091844B2 JP2012241635A JP2012241635A JP6091844B2 JP 6091844 B2 JP6091844 B2 JP 6091844B2 JP 2012241635 A JP2012241635 A JP 2012241635A JP 2012241635 A JP2012241635 A JP 2012241635A JP 6091844 B2 JP6091844 B2 JP 6091844B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
housing
duct
battery system
discharge
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012241635A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014053275A (ja
Inventor
萬 周 呉
萬 周 呉
才 熊 金
才 熊 金
宰 佑 朴
宰 佑 朴
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.)
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
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 Hyundai Motor Co, Kia Motors Corp filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of JP2014053275A publication Critical patent/JP2014053275A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6091844B2 publication Critical patent/JP6091844B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • 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
    • H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6572—Peltier elements or thermoelectric devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • F25B21/04—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect reversible
    • 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
    • H01M10/62—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
    • H01M10/65—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
    • H01M10/6562—Gases with free flow by convection only
    • 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
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6566—Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/10—Air crafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/18—Buses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/32—Waterborne vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/14—Emission reduction of noise
    • B60L2270/145—Structure borne vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/60—Electric or hybrid propulsion means for production processes
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Description

本発明は、バッテリーシステムに係り、より詳しくは、車両のバッテリーの冷却又は暖房の効率を高めることができるバッテリーシステムに関する。
最近、環境問題に対応して、多くの産業分野で内燃機関を電気機関で代替することが行なわれている。電気機関での燃料の役割はバッテリーが受け持つことになるが、車両の場合、燃費や耐久性の面から電気自動車及びハイブリッドカーのバッテリーの温度を上昇又は冷却して、バッテリーの状態を最適に維持する必要がある。
従来のバッテリー冷暖房技術の大部分は、バッテリーを冷却するため、車両内部又は外部の空気を吸入し、バッテリー内での対流による冷却を行なっている。このような冷却と暖房を同時に行なうバッテリー冷暖房構造は、バッテリーハウジングの内部にはバッテリーパックと他の電気装置が多数備えられているので、熱交換のための空気流路がバッテリーパック内部を流動できるように、吸入部と出口部に別途のダクトを備える必要があった。また、バッテリーパック周辺でもｆｌｏｗ ｃｈａｎｎｅｌが構成されて空気の流路を制限するので、設計空間の制約があり効率的な冷房構造を行なうことができない。
特許文献１の「ラジアルファンを含んだバッテリーパック」の場合、バッテリーパックの冷却のため、内部にラジアルファンを設置し、冷却空気の流入及び流出方向と、数個のバッテリーセル（ｃｅｌｌ）の間を通過する冷却空気の方向が垂直になるように構成する。これによりバッテリーパックの冷却流路をより効率的に設計することができる。しかしながら、この構造であっても別途の冷却のためのチャンネルとダクトを備えなければならないので、効果的な空間の活用が劣り、冷却路の流れが長く、冷却損失が発生するとの問題があった。
また、大部分のバッテリーと空調装置を車両の一地点に設置するので、複数の部分に分けて設置をしても、空調部分のファンが搭乗者の後席に位置するものとなって、騷音が大きいとの問題があった。
ＫＲ１０−２０１２−００６９２７４Ａ
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、冷却器の流れを最小化し、空間の集積度を高め、空間の活用度を最大に高めることができるバッテリーシステムを提供することにある。
上記目的を達成するための本発明によるバッテリーシステムは、空気の出入りが遮断されバッテリーパックが内蔵されて吸入口と吐出口が形成された密閉型のハウジングと、前記ハウジングと離隔して配置され、乗客が搭乗する空間と分離した別途の車内空間に設置され、前記吸入口及び吐出口と吸入ダクト及び吐出ダクトを通じて連結され、送風ファンが備えられてハウジングの空気を循環させる密閉型の空調器と、前記空調器の空気循環流路上に設けられ、循環する空気を冷却又は加熱する熱電素子と、を含み、前記空調器は、吸入ダクト、吐出ダクト及び送風ファンからなる複数の空調器セットで構成され、熱電素子は、各空調器セットの空気流路上に設けられることを特徴とする。
前記ハウジングは、車両のフロア側に設置され、前記空調器はトランク側に設置されることが好ましい。

前記ハウジングは、吸入口がハウジングの下部に形成されて空気が流入し、吐出口がハウジングの上部に形成されて空気が吐出されることが好ましい。
前記送風ファンは、中央で空気を吸入し、側方で空気を吐出するラジアル式ファンであることが好ましい。
前記ハウジング、吸入ダクト、吐出ダクト及び空調器は、外部と空気が遮断され閉流路を形成することが好ましい。
前記熱電素子は、吸入ダクト又は吐出ダクトに埋め込まれることが好ましい。
前記吐出ダクトから分割された分割ダクトがそれぞれの前記送風ファンと連結されることを特徴とする。
前記熱電素子は、それぞれの吸入ダクトに埋め込まれることが好ましい。
前記ハウジングのバッテリーパックは、複数の列をなすように配置され、前記吐出ダクトと連結する吐出口には、前記ハウジングでそれぞれのバッテリーパック列に対応する位置に、バッテリーパック列と吐出口を連結する連結ダクトが設けられることが好ましい。
前記連結ダクトは、一端が吐出口と連結して他端が分岐してそれぞれのバッテリーパック列と連結し、各バッテリーパックは、前後方向に空気が流通する構造であることが好ましい。
本発明のバッテリーシステムによれば、バッテリーハウジングとブロアーが分離されるので、騷音が減少し、また、冷暖房のための空間と部品を顕著に減少させることができる。
また、閉流路によって最小限の冷却気流の流れを達成し、冷却効率の低下を防止することができる。
本発明によるバッテリーシステムの斜視図である。 本発明によるバッテリーシステムの側面図である。 本発明によるバッテリーシステムの平断面図である。
以下、添付の図面を参照して、本発明によるバッテリーシステムの実施例を詳しく説明する。
図１〜３は、本発明によるバッテリーシステムの構成図で、図１はバッテリーシステムの斜視図、図２はバッテリーシステムの側面図であり、図３はバッテリーシステムの平断面図である。
本発明のバッテリーシステムは、空気の出入りが遮断されバッテリーパック７００が内蔵され、吸入口１２０と吐出口１４０が形成された密閉型のハウジング１００と、ハウジング１００と離隔して配置され、乗客が搭乗する空間と分離した別途の車内空間に設置されて、吸入口１２０及び吐出口１４０と吸入ダクト２２０及び吐出ダクト２４０を通じて連結され、送風ファン３２０が備えられてハウジング１００の空気を循環させる密閉型の空調器３００と、密閉型の空調器３００の空気循環流路上に設けられ、循環する空気を冷却又は加熱する熱電素子５００と、を含んで構成される。
このバッテリーシステムは、バッテリーパック７００が内蔵されるハウジング１００と空調器３００の位置を空間的に離隔してバッテリーの性能を保障すると同時に、騷音等の問題を根本的に解決している。また、密閉型に設計することにより閉流路を形成して空調効率を高めている。
ハウジング１００は、空気の出入りが遮断されバッテリーパック７００が内蔵され、吸入口１２０と吐出口１４０が形成された密閉型であって、ハウジング１００は車両のフロアＦ側に設置され、空調器３００はトランクＴ側に設置されることが好ましい。バッテリーは比較的広い空間を必要とするので、車両の後席の下に安全に設置することにより車両の重さの中心を合わせ、空調器３００の場合、送風ファン３２０の騷音問題上これをトランクＴ側に分離することが好ましい。また、分離によって空間の設計が容易になる。ハウジング１００は、フロアＦ側のトリムやパネルに固定が可能で、空調器３００はトランクＴ側のルーム内部や下部に設置が可能である。そして、空調器３００がトランクＴの空間に設置されることにより、熱電素子５００の作動のための廃熱交換にさらに有利にする。
ハウジング１００は、吸入口１２０がハウジング１００の下部に形成されて空気が流入し、吐出口１４０がハウジング１００の上部に形成されて空気が吐出される。また、送風ファン３２０は、中央で空気を吸入し側方で空気を吐出するラジアル式ファンで形成することにより、上下に区分された吸気と排気の位置によって少ない空間でも最適に送風ファン３２０を設置することができる。
空調器３００は、吸入ダクト２２０、吐出ダクト２４０及び送風ファン３２０からなる複数のセットＡ、Ｂから構成される。熱電素子５００は、各空調器セットＡ、Ｂの空気流路上に設けることができる。熱電素子５００は、吸入ダクト２２０又は吐出ダクト２４０に埋め込むことができる。
具体的には、空調器３００は、吸入ダクト２２０及び送風ファン３２０からなる複数のセットＡ、Ｂで構成され、吐出ダクト２４０から分割された分割ダクト２４１、２４２がそれぞれの送風ファン３２０と連結する。熱電素子５００は、各空調器セットＡ、Ｂの空気流路上に設けられる。熱電素子５００は、それぞれの吸入ダクト２２０に埋め込まれる。
このような構成によって、ハウジング１００、吸入ダクト２２０、吐出ダクト２４０及び空調器３００は、外部との空気が遮断され、閉流路を形成する。
空調器の送風ファン３２０は、複数が設けられており、一側が故障しても他側のみで運転が可能とし、これに合わせて熱電素子５００を複数設けて、一側が故障しても他側で運転し、バッテリーを保護している。また、各送風ファン３２０と熱電素子５００をセットＡ、Ｂで構成し、独立に制御する場合、冷房空調がさらに効果的となり、システムの安定に寄与することができる。
一方、密閉型のハウジング１００のバッテリーパック７００は、複数の列Ｃ、Ｄをなすように配置され、吐出ダクト２４０と連結する吐出口１４０には、ハウジング１００でそれぞれのバッテリーパック列Ｃ、Ｄに対応する位置に、バッテリーパック列Ｃ、Ｄと吐出口１４０を連結する連結ダクト６００が設けられる。
具体的には、連結ダクト６００は、一端が吐出口１４０と連結し、他端が分岐してそれぞれのバッテリーパック列Ｃ、Ｄと連結し、各バッテリーパック７００は前後方向に空気が流通する構造である。
このような構成では、送風ファン３２０から吹き出た空気は、熱電素子５００によって空調された後、空調された空気はそれぞれ吸入ダクト２２０と吸入口１２０を通じてバッテリーパック列Ｃ、Ｄの間又はバッテリーパック列Ｃ、Ｄとハウジング１００の内壁の間を通って後方に回っていき、後方のバッテリーパック７００に流入する。
バッテリーパック７００は、内部を空気が前後方向に貫通する構造で、空調された空気はバッテリーパック列Ｃ、Ｄを貫通して熱交換する。そして熱交換された空気は、再び前端から連結ダクト６００を通じて吐出口１４０に集められ、吐出ダクト２４０を通じて再び送風ファン３２０に集められる。これによって空調された空気を効果的にバッテリーパック７００に供給し、空調された空気がハウジング１００を囲むようにすることによりハウジング１００内部を全体的に空調された雰囲気にすることができる。そして熱交換された空気は漏れなく送風ファン３２０に集められ、熱電素子５００で空調されてより空調効率が上昇する。
また、吸入ダクト２２０及び吐出ダクト２４０は、断熱材で形成される。空気の移動時、閉流路を通じて移動するので、ダクトを断熱の材質を付加して形成する場合、移動する過程での熱損失を最小化することができる。
上述したような構造からなるバッテリーシステムによれば、バッテリーハウジングとブロアーが分離されて騷音を減らし、冷暖房のための空間と部品が顕著に減る効果を奏することができる。また、閉流路によって最小限の冷却気流の流れを達成し、冷却効率の低下を防止することができる。
すなわち、本発明のバッテリーシステムは、バッテリーパックが内蔵されるハウジングと空調器の位置を空間的に離隔してバッテリーの性能を保障すると同時に、騷音等の問題を根本的に解決することができ、また、密閉型に設計することにより閉流路を形成して空調効率を高めることができる。
なお、本発明は、本実施例に限られるものではなく多様な改良が可能である。
本発明は、騷音を減少させ、冷暖房のための空間と部品を著しく減少させることができるバッテリーシステムとして好適である。
１００ ハウジング
２２０ 吸入ダクト
２４０ 吐出ダクト
３００ 空調器
５００ 熱電素子
７００ バッテリーパック
Ｆ フロア
Ｔ トランク

Claims (10)

  1. 空気の出入りが遮断されバッテリーパックが内蔵されて吸入口と吐出口が形成された密閉型のハウジングと、
    前記ハウジングと離隔して配置され、乗客が搭乗する空間と分離した別途の車内空間に設置され、前記吸入口及び吐出口と吸入ダクト及び吐出ダクトを通じて連結され、送風ファンが備えられてハウジングの空気を循環させる密閉型の空調器と、
    前記空調器の空気循環流路上に設けられ、循環する空気を冷却又は加熱する熱電素子と、を含み、
    前記空調器は、吸入ダクト、吐出ダクト及び送風ファンからなる複数の空調器セットで構成され、熱電素子は、各空調器セットの空気流路上に設けられることを特徴とするバッテリーシステム。
  2. 前記ハウジングは、車両のフロア側に設置され、前記空調器はトランク側に設置されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーシステム。
  3. 前記ハウジングは、吸入口がハウジングの下部に形成されて空気が流入し、吐出口がハウジングの上部に形成されて空気が吐出されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーシステム。
  4. 前記送風ファンは、中央で空気を吸入し、側方で空気を吐出するラジアル式ファンであることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーシステム。
  5. 前記ハウジング、吸入ダクト、吐出ダクト及び空調器は、外部と空気が遮断され閉流路を形成することを特徴とする請求項１に記載のバッテリーシステム。
  6. 前記熱電素子は、吸入ダクト又は吐出ダクトに埋め込まれることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーシステム。
  7. 前記吐出ダクトから分割された分割ダクトがそれぞれの前記送風ファンと連結されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーシステム。
  8. 前記熱電素子は、それぞれの吸入ダクトに埋め込まれることを特徴とする請求項７に記載のバッテリーシステム。
  9. 前記ハウジングのバッテリーパックは、複数の列をなすように配置され、前記吐出ダクトと連結する吐出口には、前記ハウジングでそれぞれのバッテリーパック列に対応する位置に、バッテリーパック列と吐出口を連結する連結ダクトが設けられることを特徴とする請求項８に記載のバッテリーシステム。
  10. 前記連結ダクトは、一端が吐出口と連結して他端が分岐してそれぞれのバッテリーパック列と連結し、各バッテリーパックは、前後方向に空気が流通する構造であることを特徴とする請求項９に記載のバッテリーシステム。
JP2012241635A 2012-09-07 2012-11-01 バッテリーシステム Expired - Fee Related JP6091844B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120099404A KR101459832B1 (ko) 2012-09-07 2012-09-07 배터리 시스템
KR10-2012-0099404 2012-09-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014053275A JP2014053275A (ja) 2014-03-20
JP6091844B2 true JP6091844B2 (ja) 2017-03-08

Family

ID=50153346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012241635A Expired - Fee Related JP6091844B2 (ja) 2012-09-07 2012-11-01 バッテリーシステム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140069113A1 (ja)
JP (1) JP6091844B2 (ja)
KR (1) KR101459832B1 (ja)
CN (1) CN103682521A (ja)
DE (1) DE102012222660A1 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6287375B2 (ja) * 2014-03-11 2018-03-07 三菱自動車工業株式会社 電池パック温調装置
TWI492437B (zh) * 2014-04-08 2015-07-11 Go Tech Energy Co Ltd 用於電池單元間平均分佈溫度的系統
JP6340960B2 (ja) 2014-07-07 2018-06-13 三菱自動車工業株式会社 車両のバッテリパック温度制御装置
KR101588572B1 (ko) * 2014-07-23 2016-01-26 티에스 주식회사 공냉식 냉각 기반의 밀폐형 배터리팩
WO2016032101A1 (ko) * 2014-08-28 2016-03-03 (주)오렌지파워 에너지저장시스템
KR101829093B1 (ko) * 2014-10-22 2018-03-29 주식회사 엘지화학 배터리 시스템의 냉각 공기 흐름 제어 시스템 및 방법
EP3220443B1 (en) 2014-11-10 2021-03-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Cell module
KR20160060464A (ko) 2014-11-20 2016-05-30 현대자동차주식회사 차량의 흡입공기 냉각장치
JP6524654B2 (ja) 2014-12-09 2019-06-05 トヨタ自動車株式会社 バッテリパックの冷却構造
JP6531268B2 (ja) * 2015-05-21 2019-06-19 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 車両用バッテリパック
US10115943B2 (en) * 2015-11-02 2018-10-30 Korea Institute Of Energy Research Battery packing module and battery pack
JP6704595B2 (ja) * 2016-01-12 2020-06-03 Ｌｅａｄｉｎｇ Ｅｄｇｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ株式会社 バッテリーパック温度制御・給電システム
KR102104383B1 (ko) 2016-04-25 2020-04-24 주식회사 엘지화학 전력 저장 장치 및 전력 저장 장치 냉각 방법
JP6617665B2 (ja) * 2016-09-06 2019-12-11 株式会社デンソー 電池パック
CN106848484A (zh) * 2017-04-21 2017-06-13 安徽亿诺新能源有限责任公司 一种可自动降温的电池
CN106953045A (zh) * 2017-04-21 2017-07-14 阿尔特汽车技术股份有限公司 Phev电池包冷却结构
WO2019227221A1 (en) * 2018-05-30 2019-12-05 Dana Canada Corporation Thermal management systems and heat exchangers for battery thermal modulation
KR102115484B1 (ko) * 2018-07-19 2020-05-26 (주)에코파워텍 효율적 냉각이 가능한 ess하우징 및 이를 포함하는 모듈형 공조시스템
KR102112144B1 (ko) * 2018-07-19 2020-05-19 (주)대은 Ess를 위한 모듈형 공조시스템
KR101918022B1 (ko) * 2018-08-29 2018-11-13 (주)대은 공조 및 소화 기능을 포함하는 ess시스템
KR101940496B1 (ko) * 2018-08-29 2019-01-21 (주)대은 공조기능을 포함하는 ess시스템
CN110212264B (zh) * 2019-05-31 2021-04-06 广州网诚科技信息有限公司 一种新能源汽车蓄电池散热装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3733836A (en) * 1972-01-17 1973-05-22 Melbro Corp Temperature controlled mobile cart
JP4242665B2 (ja) * 2002-05-13 2009-03-25 パナソニック株式会社 組電池の冷却装置及び二次電池
JP4385020B2 (ja) * 2005-06-02 2009-12-16 本田技研工業株式会社 車両用電源装置
US7683582B2 (en) * 2005-07-28 2010-03-23 Ford Global Technologies, Llc System and method for thermal management of a vehicle power source
KR100937903B1 (ko) * 2005-11-03 2010-01-21 주식회사 엘지화학 전지팩의 밀폐형 열교환 시스템
JP4917475B2 (ja) * 2007-05-14 2012-04-18 カルソニックカンセイ株式会社 蓄電池空冷装置
JP5321836B2 (ja) * 2009-12-07 2013-10-23 三菱自動車工業株式会社 電池パックの冷却構造
JP2011175743A (ja) * 2010-02-23 2011-09-08 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及びこれを備える車両
JP2011175875A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Toyota Motor Corp バッテリの冷却装置
JP5639804B2 (ja) 2010-07-13 2014-12-10 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 電池の製造方法、電池、車両および電子機器
KR20120023211A (ko) * 2010-09-01 2012-03-13 주식회사 엘지화학 전지팩용 공냉식 시스템
KR101450267B1 (ko) * 2010-12-20 2014-10-21 에스케이이노베이션 주식회사 래디얼 팬을 포함한 배터리 팩

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014053275A (ja) 2014-03-20
CN103682521A (zh) 2014-03-26
KR101459832B1 (ko) 2014-11-11
DE102012222660A1 (de) 2014-03-13
US20140069113A1 (en) 2014-03-13
KR20140034953A (ko) 2014-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6091844B2 (ja) バッテリーシステム
KR101877996B1 (ko) 배터리 시스템
KR101371739B1 (ko) 배터리 시스템
KR101371741B1 (ko) 배터리 시스템
US7642002B2 (en) Device for cooling batteries of an electronically and/or hybrid powered vehicle
JP5898926B2 (ja) 車両用高電圧バッテリーパック装置
JP2014086414A (ja) バッテリ温度調整ユニット及びそれを用いてなるバッテリモジュール
KR20120136923A (ko) 전기자동차의 배터리 냉각구조
US20140196866A1 (en) Return air ducts for vehicles
JP5936767B2 (ja) 車両用空調装置
JP2001102099A (ja) 組電池の冷却構造
JP5672493B2 (ja) 電気自動車の冷却装置
JP5444513B2 (ja) 制御盤
US11435109B2 (en) Ventilator
JP6206309B2 (ja) 電池パック
JP2013206728A (ja) 車両用電池パックの冷却構造
JP2013193636A (ja) 車両の外気導入構造
JP6493166B2 (ja) 電池パック
JP2015048009A (ja) 車両用バッテリの冷却装置
JP2013129259A (ja) 自動車
KR20130053469A (ko) 실내공기 흡입형 차량용 통풍시트
JP2013071517A (ja) バッテリ冷却装置
JP2011168214A (ja) 車両用空調装置
JP2017135953A (ja) 電力変換装置
JPH10157617A (ja) 車両用制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150825

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160825

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160830

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20161129

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170131

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170208

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6091844

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees