JP6704595B2 - Battery pack temperature control/power supply system - Google Patents

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Description

本発明は、バッテリーパック温度制御・給電システムに関し、例えば、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）など、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などのバッテリーを備えた、各種のバッテリー駆動の機器に用いられているバッテリーパック温度制御・給電システムに関する。 The present invention relates to a battery pack temperature control/power supply system, for example, an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HV), a plug-in hybrid vehicle (PHV), and the like, which are provided with a battery such as a nickel hydrogen battery or a lithium ion battery. The present invention relates to a battery pack temperature control/power supply system used in various battery-driven devices.

本発明は、特に、このようなバッテリーパック温度制御・給電システムにおいて、バッテリーセルに対して、加熱、冷却、充電が可能なバッテリーパック温度制御・給電システムに関する。 The present invention particularly relates to a battery pack temperature control/power supply system capable of heating, cooling, and charging a battery cell in such a battery pack temperature control/power supply system.

従来、このようなバッテリーを冷却するためのバッテリーシステムとして、特許文献1（特許第５６２５１１５号公報）に開示するようなバッテリーシステムが提案されている。 Conventionally, as a battery system for cooling such a battery, a battery system as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 5625115) has been proposed.

図１１（Ａ）は、特許文献１のバッテリーシステム１００の斜視図、図１１（Ｂ）は、特許文献１のバッテリーシステム１００の冷却部材１０４の構造を示す斜視図である。 11A is a perspective view of the battery system 100 of Patent Document 1, and FIG. 11B is a perspective view showing the structure of the cooling member 104 of the battery system 100 of Patent Document 1.

この特許文献１のバッテリーシステム１００は、図１１（Ａ）に示したように、複数の板状のバッテリーセル１０２が積層されるとともに、冷却部材１０４が、これらの対向するバッテリーセル１０２の間に積層状態で取り付けられている。 In the battery system 100 of Patent Document 1, as shown in FIG. 11A, a plurality of plate-shaped battery cells 102 are stacked and a cooling member 104 is provided between the opposing battery cells 102. It is attached in a laminated state.

図１１（Ｂ）に示したように、冷却部材１０４は、金属材料で作られており、板状の熱放出フィン１０６を備えている。そして、この冷却部材１０４の内部に、熱放出フィン１０６を取り囲むように配置され、クーラントが流通されるクーラント導管１０８を備えている。 As shown in FIG. 11B, the cooling member 104 is made of a metal material and includes a plate-shaped heat dissipation fin 106. Inside the cooling member 104, there is provided a coolant conduit 108 which is arranged so as to surround the heat dissipation fins 106 and through which the coolant flows.

これにより、特許文献１のバッテリーシステム１００は、クーラントが流通されるクーラント導管１０８、熱放出フィン１０６を介して、バッテリーセル１０２を冷却するように構成されている。 As a result, the battery system 100 of Patent Document 1 is configured to cool the battery cells 102 via the coolant conduit 108 and the heat dissipation fins 106 through which the coolant flows.

また、特許文献２（特開２０１４−５３２７６号公報）には、バッテリーを加熱、冷却するための空調空気が流れる空間を備えたバッテリーシステムが提案されている。 Further, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2014-53276) proposes a battery system including a space in which conditioned air for heating and cooling the battery flows.

図１２（Ａ）は、特許文献２のバッテリーシステムの上面図、図１２（Ｂ）は、特許文献２のバッテリーシステムの断面図である。 FIG. 12(A) is a top view of the battery system of Patent Document 2, and FIG. 12(B) is a cross-sectional view of the battery system of Patent Document 2.

図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）に示したように、特許文献２のバッテリーシステム２００は、空気の出入りが遮断された密閉型ハウジング２０２と、この密閉型ハウジング２０２の内部空間の前方と後方に、それぞれ送風機２０４が設けられている。 As shown in FIG. 12(A) and FIG. 12(B), the battery system 200 of Patent Document 2 has a hermetically-sealed housing 202 in which air is prevented from entering and exiting, and a front of an internal space of the hermetically-sealed housing 202. Blowers 204 are provided at the rear, respectively.

そして、密閉型ハウジング２０２の内部空間で、前後方向に対向している２つの送風機２０４、２０４の間に、上下、前後方向に複数のバッテリーパック２０６が、整列するように配置されている。 Then, in the internal space of the hermetically-sealed housing 202, a plurality of battery packs 206 are arranged vertically and in the front-rear direction between the two fans 204, 204 facing each other in the front-rear direction.

そして、送風機２０４の中央と対面する位置には、熱電素子２０８が設けられている。 A thermoelectric element 208 is provided at a position facing the center of the blower 204.

図１２（Ｂ）に示したように、それぞれのバッテリーパック２０６は、一定幅を有する水平方向の通気ホール２１０が、上下方向に複数個離隔して形成され、満遍なく空調がなされるようなっている。 As shown in FIG. 12B, each of the battery packs 206 has a plurality of horizontal ventilation holes 210 having a constant width, which are vertically separated from each other so that the air conditioning is performed uniformly. ..

すなわち、それぞれのバッテリーパック２０６は、複数のバッテリーセル２１２が垂直方向に積層されており、各バッテリーセル２１２の上面と下面には、溝が形成されて、積層時に通気ホール２１０を構成するようになっている。 That is, in each battery pack 206, a plurality of battery cells 212 are vertically stacked, and a groove is formed on the upper surface and the lower surface of each battery cell 212 so that the ventilation holes 210 are formed at the time of stacking. Is becoming

これにより、特許文献２のバッテリーシステム２００では、バッテリーパック２０６の間に形成された通気ホール２１０を介して、空気によって、バッテリーパック２０６を加熱、冷却するように構成されている。 As a result, the battery system 200 of Patent Document 2 is configured to heat and cool the battery pack 206 by air through the ventilation holes 210 formed between the battery packs 206.

また、特許文献３（特開２００９−１５２４４０号公報）には、バッテリーを加熱、冷却するためのバッテリーシステムが提案されている。 Further, Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-152440) proposes a battery system for heating and cooling the battery.

図１３（Ａ）は、特許文献３のバッテリーシステムの上面図、図１３（Ｂ）は、特許文献３のバッテリーシステムの部分拡大斜視図、図１４（Ａ）は、図１３（Ｂ）の分解斜視図、図１４（Ｂ）は、図１３（Ｂ）の断面図である。 13A is a top view of the battery system of Patent Document 3, FIG. 13B is a partially enlarged perspective view of the battery system of Patent Document 3, and FIG. 14A is an exploded view of FIG. 13B. A perspective view and FIG. 14B are sectional views of FIG. 13B.

図１３（Ａ）〜図１４（Ｂ）に示したように、特許文献３のバッテリーシステム３００は、筐体３０２を備えており、筐体３０２内に導入するための入口パイプ３０４が連通接続されている。そして、この入口パイプ３０４の途中には、冷却風を筐体３０２内へ送出するためのファン３０６が設けられている。 As shown in FIGS. 13(A) to 14(B), the battery system 300 of Patent Document 3 includes a housing 302, and an inlet pipe 304 for introducing into the housing 302 is communicatively connected. ing. A fan 306 for sending the cooling air into the housing 302 is provided in the middle of the inlet pipe 304.

また、筐体３０２には、バッテリーモジュール３１０を冷却後の冷却風を、筐体３０２の外へ排出するための出口パイプ３０８が、連通接続されている。 Further, an outlet pipe 308 for discharging the cooling air after cooling the battery module 310 to the outside of the housing 302 is connected to the housing 302 in communication.

そして、図１３（Ｂ）〜図１４（Ｂ）に示したように、筐体３０２内には、バッテリーモジュール３１０と、受熱板３１２と、ヒートパイプ３１４と、熱電素子部材３１６と、複数のフィン３１８を備えたヒートシンク３２０とが組み付けられた状態で収容されている。また、ヒートシンク３２０は、冷却媒体通路３２２に配置されている。 Then, as shown in FIGS. 13B to 14B, in the housing 302, the battery module 310, the heat receiving plate 312, the heat pipe 314, the thermoelectric element member 316, and the plurality of fins. A heat sink 320 having 318 is housed in an assembled state. The heat sink 320 is arranged in the cooling medium passage 322.

また、図１４（Ａ）〜図１４（Ｂ）に示したように、受熱板３１２は、互いに接合され、バッテリーモジュール３１０ａ〜３１０ｆの内側に、それぞれ密着した状態で組み付けられた２枚の板状の内側受熱板３２４、３２６が備えられている。 In addition, as shown in FIGS. 14(A) and 14(B), the heat receiving plates 312 are joined to each other, and two plate-like members are assembled inside the battery modules 310a to 310f in a closely contacted state. Inner heat receiving plates 324 and 326 are provided.

さらに、受熱板３１２は、バッテリーモジュール３１０ａ〜３１０ｆの外側に組み付けられた外側受熱板３２８、３３０で構成されている。 Further, the heat receiving plate 312 is composed of outer heat receiving plates 328 and 330 assembled on the outside of the battery modules 310a to 310f.

また、図１４（Ａ）〜図１４（Ｂ）に示したように、受熱板３２４〜３３０には、その厚み方向に凹設された溝３３２が、それぞれの受熱板３２４〜３３０の長手方向の全長にわたって形成されている。 As shown in FIGS. 14A to 14B, the heat receiving plates 324 to 330 have grooves 332 recessed in the thickness direction thereof in the longitudinal direction of the heat receiving plates 324 to 330. It is formed over the entire length.

そして、それぞれの溝３３２に、それぞれ対応するバッテリーモジュール３１０ａ〜３１０ｆの各部が、嵌合した状態で組み付けられている。 Then, the respective portions of the corresponding battery modules 310a to 310f are assembled in the respective grooves 332 in a fitted state.

また、図１４（Ａ）〜図１４（Ｂ）に示したように、内側受熱板３２４、３２６同士の接合面には、それぞれのヒートパイプ３１４ａ〜３１４ｃを収容するための半円形断面の溝３３６ａ、３３６ｂが、内側受熱板３２４、３２６の長手方向の全長にわたってそれぞれ形成されている。これらの溝３３６ａ、３３６ｂに、ヒートパイプ３１４ａ〜３１４ｃが収容されている。 Further, as shown in FIGS. 14A to 14B, a groove 336a having a semicircular cross section for accommodating the heat pipes 314a to 314c is formed on the joint surface between the inner heat receiving plates 324 and 326. 336b are formed over the entire length of the inner heat receiving plates 324, 326 in the longitudinal direction. Heat pipes 314a to 314c are housed in these grooves 336a and 336b.

そしてヒートシンク３２０は、冷却媒体通路３２２を流れる冷却風の流れに沿って、所定間隔で配置された複数の薄板状のフィン３１８で構成され、その基端側が、板状の基部３２０ａに立設した状態で設けられている。 The heat sink 320 is composed of a plurality of thin plate-shaped fins 318 arranged at predetermined intervals along the flow of the cooling air flowing through the cooling medium passage 322, and the base end side thereof is erected on the plate-shaped base portion 320a. It is provided in the state.

これにより、バッテリーモジュール３１０ａ〜３１０ｆを冷却する際には、特許文献３のバッテリーシステム３００では、入口パイプ３０４から、ファン３０６により冷却風が、筐体３０２内に導入される。
そして、冷却媒体通路３２２に配置されたヒートシンク３２０の複数のフィン３１８、受熱板３１２、ならびに、熱電素子部材３１６による冷却作用、ヒートパイプ３１４ａ〜３１４ｃによって、バッテリーモジュール３１０ａ〜３１０ｆを冷却するようになっている。 Thus, when cooling the battery modules 310a to 310f, in the battery system 300 of Patent Document 3, cooling air is introduced into the housing 302 from the inlet pipe 304 by the fan 306.
Then, the plurality of fins 318 of the heat sink 320 arranged in the cooling medium passage 322, the heat receiving plate 312, and the cooling action of the thermoelectric element member 316, and the heat pipes 314a to 314c cool the battery modules 310a to 310f. ing.

また、バッテリーモジュール３１０ａ〜３１０ｆを加熱する際には、熱電素子部材３１６の直流電流の向きを変えることにより、バッテリーモジュール３１０ａ〜３１０ｆを加熱するように構成されている。 When heating the battery modules 310a to 310f, the battery modules 310a to 310f are configured to be heated by changing the direction of the direct current of the thermoelectric element member 316.

また、特許文献４（特許第５０８９８１４号公報）には、バッテリーを加熱、冷却するためのバッテリーシステムが提案されている。 Further, Patent Document 4 (Japanese Patent No. 5089814) proposes a battery system for heating and cooling the battery.

図１５は、特許文献４のバッテリーシステムの斜視図である。 FIG. 15 is a perspective view of the battery system of Patent Document 4.

図１５に示したように、特許文献４のバッテリーシステム４００は、複数のバッテリーセル４０２が、縦横に整列配置されて、バッテリー４０４を構成している。そして、これらのバッテリーセル４０２の間に、複数のヒートパイプ４０６が、長手方向に配置されている。 As shown in FIG. 15, in the battery system 400 of Patent Document 4, a plurality of battery cells 402 are arranged vertically and horizontally to form a battery 404. A plurality of heat pipes 406 are arranged in the longitudinal direction between the battery cells 402.

また、ヒートパイプ４０６の一端には、加熱手段として、熱電素子などからなる図示しないヒーターが連結されており、ヒートパイプ４０６の他方の端部には、複数のフィン４１０が連結されている。 A heater (not shown) including a thermoelectric element is connected to one end of the heat pipe 406 as a heating unit, and a plurality of fins 410 are connected to the other end of the heat pipe 406.

これにより、バッテリーセル４０２を加熱する際には、ヒーターの加熱により、ヒートパイプ４０６を介して、バッテリーセル４０２を加熱するように構成されている。また、エンジン、空調装置（暖房）からの空気（暖気）をフィン４１０に送ることによって、ヒートパイプ４０６を介して、バッテリーセル４０２を加熱することができるように構成されている。 Accordingly, when heating the battery cell 402, the battery cell 402 is configured to be heated via the heat pipe 406 by heating the heater. Further, the battery cell 402 can be heated via the heat pipe 406 by sending air (warm air) from the engine and the air conditioner (heating) to the fins 410.

また、バッテリーセル４０２を冷却する際には、ヒートパイプ４０６により伝達されたバッテリーセル４０２の熱が、フィン４１０から空気中へと放熱されるように構成されている。また、空調装置（冷却手段）による冷気を、フィン４１０に曝すことにより、さらに、バッテリーセル４０２を冷却することができるように構成されている。 Further, when cooling the battery cells 402, the heat of the battery cells 402 transmitted by the heat pipe 406 is radiated from the fins 410 into the air. Further, the battery cell 402 can be further cooled by exposing the cool air from the air conditioner (cooling means) to the fins 410.

特許第５６２５１１５号公報Japanese Patent No. 5625115 特開２０１４−５３２７６号公報JP, 2014-53276, A 特開２００９−１５２４４０号公報JP, 2009-152440, A 特許第５０８９８１４号公報Japanese Patent No. 5089814

しかしながら、このような従来の特許文献１のバッテリーシステム１００では、冷却部材１０４の内部に、熱放出フィン１０６を取り囲むように、クーラントが流通されるクーラント導管１０８を配置しなければならず、複雑な構成であり、大型化してしまい、コストも高くつくことになる。 However, in such a conventional battery system 100 of Patent Document 1, the coolant conduit 108 through which the coolant flows must be arranged inside the cooling member 104 so as to surround the heat dissipation fins 106, which is complicated. It is a structure, and it becomes large in size, and the cost is high.

また、クーラント導管１０８を配設しただけの構造であるので、面状にバッテリーセル１０２を冷却するのではなく、クーラント導管１０８によって、線状でバッテリーセル１０２を冷却する構造であり、冷却効率に劣ることになる。 Further, since the structure is such that only the coolant conduits 108 are provided, the battery conduits 102 are not linearly cooled, but the battery conduits 102 are linearly cooled by the coolant conduits 108, which improves cooling efficiency. Will be inferior.

また、特許文献１のバッテリーシステム１００では、冷却をすることは可能であるが、例えば、寒冷地などで、バッテリーセル１０２の温度が低下して、バッテリーの活動性が悪くなった場合に、バッテリーセル１０２を加熱することは不可能である。 In addition, although the battery system 100 of Patent Document 1 can perform cooling, when the temperature of the battery cell 102 decreases and the battery activity becomes poor, for example, in a cold region, the battery system 100 is cooled. It is not possible to heat the cell 102.

また、特許文献２のバッテリーシステム２００では、熱電素子２０８、送風機２０４を用いて、複数のバッテリーパック２０６を、加熱、冷却することはできる。 Further, in the battery system 200 of Patent Document 2, it is possible to heat and cool the plurality of battery packs 206 by using the thermoelectric element 208 and the blower 204.

しかしながら、特許文献２のバッテリーシステム２００では、あくまで送風機２０４からの空気による通気ホール２１０を介しての加熱、冷却、ならびに、送風機２０４を介して、熱電素子２０８による通気ホール２１０を介しての加熱、冷却であって、加熱、冷却効率に劣ることになる。 However, in the battery system 200 of Patent Document 2, heating and cooling by the air from the blower 204 via the ventilation hole 210, and heating by the thermoelectric element 208 via the ventilation hole 210 via the blower 204, Since it is cooling, it is inferior in heating and cooling efficiency.

また、バッテリーセル２１２の上面と下面に、溝を形成して、積層時に通気ホール２１０を構成しなければならず、また、密閉型ハウジング２０２の内部空間で、前後方向に対向して２つの送風機２０４、２０４を配置する必要があり、複雑な構成であり、大型化してしまい、コストも高くつくことになる。 In addition, grooves must be formed on the upper surface and the lower surface of the battery cells 212 to form the ventilation holes 210 at the time of stacking, and two blowers facing each other in the front-back direction in the internal space of the hermetically sealed housing 202 must be formed. It is necessary to dispose 204, 204, and the structure is complicated, resulting in an increase in size and cost.

また、特許文献３のバッテリーシステム３００では、ヒートシンク３２０の複数のフィン３１８、受熱板３１２、ヒートパイプ３１４ａ〜３１４ｃ、ならびに、熱電素子部材３１６による冷却作用によって、バッテリーモジュール３１０ａ〜３１０ｆを冷却することはできる。 In addition, in the battery system 300 of Patent Document 3, the plurality of fins 318 of the heat sink 320, the heat receiving plate 312, the heat pipes 314a to 314c, and the thermoelectric element member 316 cool the battery modules 310a to 310f by the cooling action. it can.

また、バッテリーモジュール３１０ａ〜３１０ｆを加熱する際には、熱電素子部材３１６の直流電流の向きを変えることにより、バッテリーモジュール３１０ａ〜３１０ｆを加熱することはできる。 When heating the battery modules 310a to 310f, the battery modules 310a to 310f can be heated by changing the direction of the direct current of the thermoelectric element member 316.

しかしながら、特許文献３のバッテリーシステム３００では、内側受熱板３２４、３２６同士の接合面に、ヒートパイプ３１４ａ〜３１４ｃを収容するための半円形断面の溝３３６ａ、３３６ｂが、内側受熱板３２４、３２６の長手方向の全長にわたってそれぞれ形成して、それぞれのヒートパイプ３１４ａ〜３１４ｃを配置しなければならず、複雑な構成であり、大型化してしまい、コストも高くつくことになる。 However, in the battery system 300 of Patent Document 3, grooves 336a and 336b having a semicircular cross section for accommodating the heat pipes 314a to 314c are formed in the joint surfaces of the inner heat receiving plates 324 and 326 of the inner heat receiving plates 324 and 326. The heat pipes 314a to 314c have to be formed over the entire length in the longitudinal direction, and the heat pipes 314a to 314c have to be arranged. Therefore, the structure is complicated, the size becomes large, and the cost becomes high.

さらに、特許文献３のバッテリーシステム３００では、筐体３０２、入口パイプ３０４、冷却媒体通路３２２、出口パイプ３０８などを設けなければならず、複雑な構成であり、大型化してしまい、コストも高くつくことになる。 Furthermore, in the battery system 300 of Patent Document 3, the housing 302, the inlet pipe 304, the cooling medium passage 322, the outlet pipe 308, and the like must be provided, which is a complicated configuration, which results in an increase in size and a high cost. It will be.

また、内側受熱板３２４、３２６同士の接合面に、ヒートパイプ３１４ａ〜３１４ｃを配設しただけの構造であるので、面状にバッテリーモジュール３１０ａ〜３１０ｆを加熱、冷却するのではなく、ヒートパイプ３１４ａ〜３１４ｃによって、線状でバッテリーモジュール３１０ａ〜３１０ｆを冷却する構造であり、加熱、冷却効率に劣ることになる。 Further, since the heat pipes 314a to 314c are simply arranged on the joint surfaces of the inner heat receiving plates 324 and 326, the heat pipes 314a are not heated and cooled to form the surface of the battery modules 310a to 310f. ˜314c is a structure for linearly cooling the battery modules 310a to 310f, resulting in poor heating and cooling efficiency.

さらに、図１３（Ａ）に示したように、ファン３０６に導入された風が、直接、フィン３１８、熱電素子部材３１６、受熱板３１２に対峙するように接触するのではなく、横方向から接触するように構成されているので、加熱、冷却効率に劣ることになる。 Further, as shown in FIG. 13(A), the wind introduced into the fan 306 does not directly contact the fin 318, the thermoelectric element member 316, and the heat receiving plate 312 so as to face each other, but contact from the lateral direction. Therefore, the heating and cooling efficiency is inferior.

また、特許文献４のバッテリーシステム４００では、縦横に整列配置された複数のバッテリーセル４０２の間に、複数のヒートパイプ４０６が長手方向に配設しただけの構造であるので、面状にバッテリーセル４０２を加熱、冷却するのではなく、ヒートパイプ４０６によって、線状でバッテリーセル４０２を冷却する構造であり、加熱、冷却効率に劣ることになる。 Further, in the battery system 400 of Patent Document 4, since the plurality of heat pipes 406 are simply arranged in the longitudinal direction between the plurality of battery cells 402 arranged in the vertical and horizontal directions, the battery cells are arranged in a planar shape. This is a structure in which the battery cell 402 is linearly cooled by the heat pipe 406 instead of heating and cooling the 402, and the heating and cooling efficiency is inferior.

さらに、特許文献４のバッテリーシステム４００では、ヒーターと、フィン４１０とが、バッテリーセル４０２の長手方向の逆側の端部に配置されているので、加熱、冷却効率に劣ることになる。 Further, in the battery system 400 of Patent Document 4, since the heater and the fin 410 are arranged at the ends of the battery cells 402 on the opposite side in the longitudinal direction, the heating and cooling efficiency is poor.

また、特許文献１〜特許文献２のバッテリーシステム１００〜４００においては、いずれもバッテリーセル自体に充電する機能を備えていない。 Moreover, none of the battery systems 100 to 400 of Patent Documents 1 to 2 has a function of charging the battery cells themselves.

本発明は、このような現状に鑑み、バッテリーセルに対して、面状に加熱、冷却を行うことができ、加熱効率、冷却効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化するとともに、部品点数も少なく、複雑な構成でなく、小型化、薄型化が可能で、コストも低減できるバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することを目的とする。 In view of such a situation, the present invention is capable of heating and cooling a battery cell in a planar manner, is extremely excellent in heating efficiency and cooling efficiency, stabilizes battery performance, and has a small number of parts. It is an object of the present invention to provide a battery pack temperature control/power supply system which can be reduced in size and thickness and can be reduced in cost without a complicated configuration.

また、本発明は、バッテリーセル、その他の電気部品の充電などに利用することができる機能を備えた極めて便利なバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide an extremely convenient battery pack temperature control/power supply system having a function that can be used for charging battery cells and other electric parts.

本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、
複数のバッテリーセルと、バッテリーセルの間に介装された板形状のベーパーチャンバーとを積層することにより構成されたバッテリー部と、
前記ベーパーチャンバーの一端の端面に密着するように配置された熱電素子と、
前記熱電素子にその端面が密着するように、一定間隔離間して延設するように形成された複数のフィンを備えたヒートシンク部と、
前記ヒートシンク部のフィンに対向して配置されたファン部とを備え、
前記ベーパーチャンバーの一端の端面が、前記熱電素子の一方の端面に密着する側方ベーパーチャンバーを備え、
前記ヒートシンク部が、前記熱電素子の他方の端部に密着する基端部と、この基端部から、一定間隔離間して延設するように形成された複数のフィンを備え、
前記ファン部からの加熱、冷却風が、直接、フィンに接触し、熱電素子、ベーパーチャンバーの端面である側方ベーパーチャンバーに伝熱して、前記バッテリーセルの加熱、冷却を行うことができるように構成したことを特徴とする。
The present invention has been invented to achieve the problems and objects in the prior art as described above, and the battery pack temperature control/power supply system of the present invention is
A battery unit configured by stacking a plurality of battery cells and a plate-shaped vapor chamber interposed between the battery cells,
A thermoelectric element arranged so as to be in close contact with one end face of the vapor chamber,
A heat sink portion having a plurality of fins formed so as to extend at a constant interval so that the end surface of the thermoelectric element is in close contact with the thermoelectric element;
A fan unit arranged to face the fins of the heat sink unit,
An end face at one end of the vapor chamber comprises a side vapor chamber in close contact with one end face of the thermoelectric element,
The heat sink portion includes a base end portion that is in close contact with the other end portion of the thermoelectric element, and a plurality of fins that are formed so as to extend from the base end portion at a constant distance.
The heating and cooling air from the fan unit directly contacts the fins and transfers heat to the thermoelectric element and the side vapor chamber, which is the end surface of the vapor chamber, so that the battery cells can be heated and cooled. It is characterized in that it is configured .

このように構成することによって、バッテリーセルの間に、板形状のベーパーチャンバーが積層された構造であるので、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルを、面状に加熱、冷却を行うことができ、加熱効率、冷却効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 With this structure, the plate-shaped vapor chambers are stacked between the battery cells, so that the battery cells can be heated and cooled in a planar manner through the thermoelectric element and the vapor chamber. Therefore, it is possible to provide a battery pack temperature control/power supply system with excellent heating efficiency and cooling efficiency and stable battery performance.

また、部品点数も少なく、複雑な構成でなく、小型化、薄型化が可能で、コストも低減できるバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 Further, it is possible to provide a battery pack temperature control/power supply system which has a small number of parts, has a complicated structure, can be made small and thin, and can be reduced in cost.

さらに、ファン部が、ヒートシンク部の複数のフィンに対向して配置されているので、ファン部からの加熱、冷却風が、直接、フィン、熱電素子、ベーパーチャンバーの端面に接触して、加熱、冷却を行うことができ、加熱効率、冷却効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 Further, since the fan unit is arranged to face the plurality of fins of the heat sink unit, the heating and cooling air from the fan unit directly contacts the fins, the thermoelectric elements, and the end surface of the vapor chamber to heat the fins. It is possible to provide a battery pack temperature control/power supply system that can perform cooling, is extremely excellent in heating efficiency and cooling efficiency, and has stable battery performance.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムによれば、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルを、面状に加熱、冷却を行うことができ、バッテリー部のバッテリーセルの温度が、２４〜３０℃の範囲になるように制御することができる。
このため、最適なバッテリーの活動温度を得ることができ、バッテリーの寿命も向上し、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 Further, according to the battery pack temperature control/power supply system of the present invention, the battery cell can be heated and cooled in a planar manner via the thermoelectric element and the vapor chamber, and the temperature of the battery cell in the battery unit is It can be controlled to be in the range of 24 to 30°C.
Therefore, it is possible to provide the battery pack temperature control/power supply system in which the optimum battery activity temperature can be obtained, the battery life is improved, and the battery performance is stabilized.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、
前記バッテリー部を冷却する際には、
前記熱電素子に電圧を負荷して、ベーパーチャンバーの一端の端面を冷却するように構成されているとともに、
前記ファン部を駆動して、ヒートシンク部、熱電素子を介して、ベーパーチャンバーの一端の端面を冷却するように構成され、これにより、
前記ヒートシンク部、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルを冷却するように構成されていることを特徴とする。 Further, the battery pack temperature control/power supply system of the present invention,
When cooling the battery part,
By applying a voltage to the thermoelectric element, is configured to cool the end surface of one end of the vapor chamber,
It is configured to drive the fan unit and cool the end face of one end of the vapor chamber via the heat sink unit and the thermoelectric element, whereby
The battery cell is configured to be cooled via the heat sink portion, the thermoelectric element, and the vapor chamber.

このように構成することによって、バッテリー部を冷却する際には、熱電素子に電圧を負荷するとともに、ファン部を駆動するだけで良い。 With this configuration, when cooling the battery unit, it is sufficient to load the thermoelectric element with voltage and drive the fan unit.

これにより、熱電素子によって、ベーパーチャンバーの一端の端面が冷却されるとともに、ファン部からの冷却風によって、ヒートシンク部、熱電素子を介して、ベーパーチャンバーの一端の端面が冷却される。 As a result, the thermoelectric element cools the end surface at one end of the vapor chamber, and the cooling air from the fan portion cools the end surface at the one end of the vapor chamber via the heat sink portion and the thermoelectric element.

その結果、ヒートシンク部、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルが効率よく冷却され、冷却効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 As a result, it is possible to provide a battery pack temperature control/power supply system in which the battery cells are efficiently cooled through the heat sink portion, the thermoelectric element, and the vapor chamber, the cooling efficiency is extremely excellent, and the battery performance is stabilized.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、
前記バッテリー部を冷却する際には、
前記熱電素子に電圧を負荷して、ベーパーチャンバーの一端の端面を冷却するように構成されているとともに、
前記ファン部を駆動して、ヒートシンク部、熱電素子を冷却するように構成されていることを特徴とする。 Further, the battery pack temperature control/power supply system of the present invention,
When cooling the battery part,
By applying a voltage to the thermoelectric element, is configured to cool the end surface of one end of the vapor chamber,
The fan unit is driven to cool the heat sink unit and the thermoelectric element.

このように構成することによって、バッテリー部を冷却するために、加熱された熱電素子の他端面、すなわち、熱電素子のヒートシンク部側の面を、ファン部の冷却風で冷却することができる。
このため、熱電素子の加熱を防止することができ、熱電素子が損傷したりするのを防止することができ、熱電素子の熱電素子としての機能を維持することができ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 With this configuration, in order to cool the battery unit, the other end surface of the heated thermoelectric element, that is, the heat sink element side surface of the thermoelectric element can be cooled by the cooling air of the fan unit.
Therefore, heating of the thermoelectric element can be prevented, damage to the thermoelectric element can be prevented, the function of the thermoelectric element as the thermoelectric element can be maintained, and the battery performance is stabilized. A battery pack temperature control/power supply system can be provided.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、
前記バッテリー部を冷却する際には、
前記熱電素子に電圧を負荷して、ベーパーチャンバーの一端の端面を冷却するように構成されているとともに、
前記ファン部の駆動を停止するように構成され、これにより、
前記熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルを冷却するように構成されていることを特徴とする。 Further, the battery pack temperature control/power supply system of the present invention,
When cooling the battery part,
By applying a voltage to the thermoelectric element, is configured to cool the end surface of one end of the vapor chamber,
It is configured to stop the drive of the fan unit, and
The battery cell is configured to be cooled via the thermoelectric element and the vapor chamber.

このように構成することによって、バッテリーセルの温度が上昇して、バッテリーの性能が低下しないように、バッテリー部を冷却する際には、熱電素子に電圧を負荷するとともに、ファン部の駆動を停止するだけで良い。 With this configuration, when cooling the battery part, the voltage is applied to the thermoelectric element and the drive of the fan part is stopped so that the temperature of the battery cell does not rise and the performance of the battery does not deteriorate. Just do it.

これにより、熱電素子によって、ベーパーチャンバーの一端の端面が冷却され、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルが冷却される。 As a result, the thermoelectric element cools one end surface of the vapor chamber, and the battery cell is cooled via the thermoelectric element and the vapor chamber.

その結果、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルが効率よく冷却され、冷却効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 As a result, it is possible to provide a battery pack temperature control/power supply system in which the battery cells are efficiently cooled through the thermoelectric element and the vapor chamber, the cooling efficiency is extremely excellent, and the battery performance is stabilized.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、
前記バッテリー部を加熱する際には、
前記熱電素子に電圧を負荷して、ベーパーチャンバーの一端の端面を加熱するように構成されているとともに、
前記ファン部の駆動を停止するように構成され、これにより、
前記熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルを加熱するように構成されていることを特徴とする。 Further, the battery pack temperature control/power supply system of the present invention,
When heating the battery part,
By applying a voltage to the thermoelectric element, and configured to heat the end surface of one end of the vapor chamber,
It is configured to stop the drive of the fan unit, and
The battery cell is configured to be heated via the thermoelectric element and the vapor chamber.

このように構成することによって、例えば、寒冷地などで、バッテリーセルの温度が低下して、バッテリーの活動性が悪くなった場合に、バッテリー部を加熱する際には、熱電素子に電圧を負荷（冷却時とは逆向きの直流電流を負荷）するとともに、ファン部の駆動を停止するだけで良い。 With this configuration, for example, in a cold region, when the temperature of the battery cell decreases and the battery activity becomes poor, when heating the battery unit, a voltage is applied to the thermoelectric element. (It is sufficient to load the DC current in the opposite direction to that for cooling) and stop driving the fan unit.

これにより、熱電素子によって、ベーパーチャンバーの一端の端面が加熱され、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルが加熱される。 As a result, the thermoelectric element heats one end face of the vapor chamber, and the battery cell is heated via the thermoelectric element and the vapor chamber.

その結果、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルが効率よく加熱され、加熱効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 As a result, it is possible to provide a battery pack temperature control/power supply system in which the battery cells are efficiently heated through the thermoelectric element and the vapor chamber, the heating efficiency is extremely excellent, and the battery performance is stabilized.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、
前記バッテリー部を加熱する際には、
前記熱電素子に電圧を負荷して、ベーパーチャンバーの一端の端面を加熱するように構成されているとともに、
前記ファン部を駆動して、ヒートシンク部、熱電素子を介して、ベーパーチャンバーの一端の端面を加熱するように構成され、これにより、
前記ヒートシンク部、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルを加熱するように構成されていることを特徴とする。 Further, the battery pack temperature control/power supply system of the present invention,
When heating the battery part,
By applying a voltage to the thermoelectric element, and configured to heat the end surface of one end of the vapor chamber,
The fan unit is driven to heat the end surface of one end of the vapor chamber via the heat sink unit and the thermoelectric element.
The battery cell is configured to be heated via the heat sink portion, the thermoelectric element, and the vapor chamber.

このように構成することによって、例えば、寒冷地などで、バッテリーセルの温度が低下して、バッテリーの活動性が悪くなった場合に、バッテリー部を加熱する際には、熱電素子に電圧を負荷（冷却時とは逆向きの直流電流を負荷）するとともに、ファン部を駆動するだけで良い。 With this configuration, for example, in a cold region, when the temperature of the battery cell decreases and the battery activity becomes poor, when heating the battery unit, a voltage is applied to the thermoelectric element. It is only necessary to drive the fan unit while (loading a DC current in the opposite direction to that during cooling).

これにより、熱電素子によって、ベーパーチャンバーの一端の端面が加熱されるとともに、例えば、エンジンなどの暖気を用いて、ファン部からの加熱風によって、ヒートシンク部、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルが加熱される。 As a result, the end surface at one end of the vapor chamber is heated by the thermoelectric element, and, for example, warm air from the engine is used, and by the heated air from the fan section, the heat sink section, the thermoelectric element, the vapor chamber, and the battery. The cell is heated.

その結果、ヒートシンク部、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルが効率よく加熱され、加熱効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 As a result, it is possible to provide a battery pack temperature control/power supply system in which the battery cells are efficiently heated through the heat sink portion, the thermoelectric element, and the vapor chamber, the heating efficiency is extremely excellent, and the battery performance is stabilized.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、
前記バッテリー部を加熱する際には、
前記熱電素子に電圧を負荷して、ベーパーチャンバーの一端の端面を加熱するように構成されているとともに、
前記ファン部を駆動して、ヒートシンク部、熱電素子を加熱するように構成されていることを特徴とする。 Further, the battery pack temperature control/power supply system of the present invention,
When heating the battery part,
By applying a voltage to the thermoelectric element, and configured to heat the end surface of one end of the vapor chamber,
The fan unit is driven to heat the heat sink unit and the thermoelectric element.

このように構成することによって、例えば、寒冷地などで、バッテリーセルの温度が低下して、バッテリーの活動性が悪くなった場合に、バッテリー部を加熱する際には、熱電素子に電圧を負荷するとともに、ファン部を駆動するだけで良い。 With this configuration, for example, in a cold region, when the temperature of the battery cell decreases and the battery activity becomes poor, when heating the battery unit, a voltage is applied to the thermoelectric element. All that is required is to drive the fan section.

これにより、熱電素子によって、ベーパーチャンバーの一端の端面が加熱され、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルが加熱される。 As a result, the thermoelectric element heats one end face of the vapor chamber, and the battery cell is heated via the thermoelectric element and the vapor chamber.

その結果、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルが効率よく加熱され、加熱効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 As a result, it is possible to provide a battery pack temperature control/power supply system in which the battery cells are efficiently heated through the thermoelectric element and the vapor chamber, the heating efficiency is extremely excellent, and the battery performance is stabilized.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、
前記熱電素子のヒートシンク部側の温度と、前記熱電素子のベーパーチャンバーの一端の端面に密着する側の温度との間の温度差に基づいて、
前記熱電素子に起電力を生じさせて、この電力をバッテリーセル、その他の電気部品の充電などに利用するように構成されていることを特徴とする。 Further, the battery pack temperature control/power supply system of the present invention,
Based on the temperature difference between the temperature on the heat sink side of the thermoelectric element and the temperature on the side in close contact with the end surface of one end of the vapor chamber of the thermoelectric element,
It is characterized in that an electromotive force is generated in the thermoelectric element and the electric power is used for charging battery cells and other electric parts.

このように構成することによって、熱電素子のヒートシンク部側の温度と、熱電素子のベーパーチャンバーの一端の端面に密着する側の温度との間の温度差に基づいて、熱電素子に起電力が生じる。 With this configuration, an electromotive force is generated in the thermoelectric element based on the temperature difference between the temperature on the heat sink side of the thermoelectric element and the temperature on the side of the thermoelectric element that is in close contact with the end face of the vapor chamber. ..

この電力を、バッテリーセルの充電や、例えば、ＬＥＤヘッドライトなどのその他の電気部品の充電などに利用することができ、極めて便利である、バッテリーセルの充電効率も向上する。 This electric power can be used for charging the battery cells and other electric parts such as LED headlights, which is extremely convenient and improves the charging efficiency of the battery cells.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、
前記ベーパーチャンバーが、
前記熱電素子側に密着する側方ベーパーチャンバーと、
前記側方ベーパーチャンバーから一定間隔離間して形成され、前記バッテリーセルの長さ方向に延びる複数のベーパーチャンバー本体部と、
から構成されていることを特徴とする。 Further, the battery pack temperature control/power supply system of the present invention,
The vapor chamber is
A lateral vapor chamber that is in close contact with the thermoelectric element side,
A plurality of vapor chamber main body portions that are formed apart from the side vapor chamber by a predetermined distance and extend in the length direction of the battery cells;
It is characterized by being composed of.

このように構成することによって、熱電素子側に密着する側方ベーパーチャンバーが形成されているので、熱電素子との間の伝熱効果に優れ、加熱、冷却効率に優れる。 With this configuration, the lateral vapor chamber that is in close contact with the thermoelectric element side is formed, so that the heat transfer effect with the thermoelectric element is excellent, and the heating and cooling efficiency is excellent.

また、側方ベーパーチャンバーから一定間隔離間して形成され、前記バッテリーセルの長さ方向に延びる複数のベーパーチャンバー本体部を備えているので、これらの複数のベーパーチャンバー本体部の間隙に、バッテリーセルを積層することができ、組み立てが容易で、製造工程も複雑化することなく、コストを低減することができる。 In addition, since a plurality of vapor chamber main bodies that are formed apart from the side vapor chamber by a predetermined distance and extend in the length direction of the battery cell are provided, the battery cells are provided in the gaps between the plurality of vapor chamber main bodies. Can be stacked, the assembly is easy, the manufacturing process is not complicated, and the cost can be reduced.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、
前記ベーパーチャンバーが、断面がＬ字形状の板形状の複数のベーパーチャンバーから構成されていることを特徴とする。 Further, the battery pack temperature control/power supply system of the present invention,
The vapor chamber is composed of a plurality of plate-shaped vapor chambers each having an L-shaped cross section.

このように構成することによって、断面がＬ字形状の板形状の複数のベーパーチャンバーを積層することによって、これらの複数のベーパーチャンバーの間隙に、バッテリーセルを積層することができ、組み立てが容易で、製造工程も複雑化することなく、コストを低減することができる。 With this configuration, by stacking a plurality of vapor chambers each having a plate shape with an L-shaped cross section, battery cells can be stacked in the gaps between the plurality of vapor chambers, which facilitates assembly. The cost can be reduced without complicating the manufacturing process.

しかも、ベーパーチャンバーの断面がＬ字形状の一端部分で、熱電素子が密着する端面を一体的に構成でき、熱電素子との間の伝熱効果に優れ、加熱、冷却効率に優れる。 Moreover, the end surface of the vapor chamber where the thermoelectric element is in close contact can be integrally configured at one end portion of the L-shaped cross section of the vapor chamber, and the heat transfer effect with the thermoelectric element is excellent, and the heating and cooling efficiency is excellent.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、
前記ベーパーチャンバー本体部が、断面がＬ字形状の板形状の複数のベーパーチャンバーから構成されていることを特徴とする。 Further, the battery pack temperature control/power supply system of the present invention,
The vapor chamber main body is constituted by a plurality of plate-shaped vapor chambers having an L-shaped cross section.

このように、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムでは、ベーパーチャンバー本体部が、断面がＬ字形状の板形状の複数のベーパーチャンバーから構成されていてもよい。
これにより、ベーパーチャンバー本体部の断面がＬ字形状の一端部分で、側方ベーパーチャンバーに接触するので、熱電素子との間の伝熱効果にさらに優れ、加熱、冷却効率に優れる。 Thus, in the battery pack temperature control/power supply system of the present invention, the vapor chamber main body may be composed of a plurality of plate-shaped vapor chambers each having an L-shaped cross section.
As a result, the vapor chamber main body comes into contact with the lateral vapor chamber at one end portion of the L-shaped cross section, so that the heat transfer effect with the thermoelectric element is further excellent, and the heating and cooling efficiency is excellent.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、
前記側方ベーパーチャンバーが、熱電素子側に密着する側方ベーパーチャンバー密着本体部と、
前記側方ベーパーチャンバー密着本体部から延設して形成され、前記バッテリーセルの長さ方向に延びる温度差用ベーパーチャンバー延設部とから構成され、
これにより、前記熱電素子のヒートシンク部側の温度と、前記熱電素子の側方ベーパーチャンバーの一端の端面に密着する側の温度との間の温度差に基づいて、
前記熱電素子に起電力を生じさせて、この電力をバッテリーセル、その他の電気部品の充電などに利用するように構成されている。 Further, the battery pack temperature control/power supply system of the present invention,
The lateral vapor chamber is a lateral vapor chamber contact main body portion that adheres closely to the thermoelectric element side,
The temperature difference vapor chamber extending portion is formed by extending from the side vapor chamber contact body portion and extends in the length direction of the battery cell.
Thereby, based on the temperature difference between the temperature on the heat sink side of the thermoelectric element and the temperature on the side in close contact with the end face of one end of the side vapor chamber of the thermoelectric element,
An electromotive force is generated in the thermoelectric element, and this electric power is used for charging battery cells and other electric parts.

このように構成することによって、側方ベーパーチャンバー密着本体部から延設して形成され、バッテリーセルの長さ方向に延びる温度差用ベーパーチャンバー延設部によって、例えば、エアコンによる暖房または冷房の温度、車体などの外気の温度が側方ベーパーチャンバーに伝達されやすくなる。 With this configuration, the temperature difference vapor chamber extension portion that is formed to extend from the side vapor chamber contact body portion and that extends in the length direction of the battery cell allows, for example, the temperature of heating or cooling by an air conditioner. , The temperature of the outside air of the vehicle body is easily transmitted to the side vapor chamber.

その結果、この温度差用ベーパーチャンバー延設部の温度と、熱電素子の側方ベーパーチャンバー密着本体部一端の端面に密着する側の温度との間の温度差に基づいて、より高い起電力が発生することになる。 As a result, a higher electromotive force is generated based on the temperature difference between the temperature of the temperature difference vapor chamber extension portion and the temperature of the side of the thermoelectric element that is in close contact with the end face of the one side of the vapor chamber contact main body. Will occur.

これにより、この高い電力を、バッテリーセルの充電や、例えば、ＬＥＤヘッドライトなどのその他の電気部品の充電などに利用することができ、極めて便利である、バッテリーセルの充電効率もさらに向上する。 As a result, this high electric power can be used for charging the battery cell or other electric parts such as LED headlights, and the charging efficiency of the battery cell, which is extremely convenient, is further improved.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、前記ヒートシンク部が、ベーパーチャンバーを備えることを特徴とする。 Further, the battery pack temperature control/power supply system of the present invention is characterized in that the heat sink portion includes a vapor chamber.

このように、ヒートシンク部が、ベーパーチャンバーを備えることによって、このヒートシンク部のベーパーチャンバーにより、熱電素子、ベーパーチャンバー、バッテリセルへの伝熱効率が向上することになって、加熱、冷却を効率的に行うことができ、加熱効率、冷却効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 As described above, since the heat sink portion is provided with the vapor chamber, the vapor chamber of the heat sink portion improves the heat transfer efficiency to the thermoelectric element, the vapor chamber, and the battery cell, thereby efficiently heating and cooling. It is possible to provide a battery pack temperature control/power supply system that can be carried out, is extremely excellent in heating efficiency and cooling efficiency, and has stable battery performance.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムは、前記バッテリー部のバッテリーセルの温度が、２４〜３０℃の範囲になるように制御する制御装置を備えることを特徴とする。 Further, the battery pack temperature control/power supply system of the present invention is characterized by including a control device for controlling the temperature of the battery cells of the battery unit to fall within a range of 24 to 30°C.

このため、最適なバッテリーの活動温度（２４〜３０℃の範囲）を得ることができ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 Therefore, the optimum battery activity temperature (range of 24 to 30° C.) can be obtained, and a battery pack temperature control/power supply system with stable battery performance can be provided.

本発明によれば、バッテリーセルの間に、板形状のベーパーチャンバーが積層された構造であるので、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルを、面状に加熱、冷却を行うことができ、加熱効率、冷却効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 According to the present invention, since the plate-shaped vapor chamber is laminated between the battery cells, it is possible to heat and cool the battery cells in a planar manner through the thermoelectric element and the vapor chamber. It is possible to provide a battery pack temperature control/power supply system with extremely excellent heating efficiency and cooling efficiency and stable battery performance.

また、部品点数も少なく、複雑な構成でなく、小型化、薄型化が可能で、コストも低減できるバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 Further, it is possible to provide a battery pack temperature control/power supply system which has a small number of parts, has a complicated structure, can be made small and thin, and can be reduced in cost.

さらに、ファン部が、ヒートシンク部の複数のフィンに対向して配置されているので、ファン部からの加熱、冷却風が、直接、フィン、熱電素子、ベーパーチャンバーの端面に接触して、加熱、冷却を行うことができ、加熱効率、冷却効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 Further, since the fan unit is arranged to face the plurality of fins of the heat sink unit, the heating and cooling air from the fan unit directly contacts the fins, the thermoelectric elements, and the end surface of the vapor chamber to heat the fins. It is possible to provide a battery pack temperature control/power supply system that can perform cooling, is extremely excellent in heating efficiency and cooling efficiency, and has stable battery performance.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムによれば、熱電素子、ベーパーチャンバーを介して、バッテリーセルを、面状に加熱、冷却を行うことができ、バッテリー部のバッテリーセルの温度が、２４〜３０℃の範囲になるように制御することができる。
このため、最適なバッテリーの活動温度を得ることができ、バッテリーの寿命も向上し、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 Further, according to the battery pack temperature control/power supply system of the present invention, the battery cell can be heated and cooled in a planar manner via the thermoelectric element and the vapor chamber, and the temperature of the battery cell in the battery unit is It can be controlled to be in the range of 24 to 30°C.
Therefore, it is possible to provide the battery pack temperature control/power supply system in which the optimum battery activity temperature can be obtained, the battery life is improved, and the battery performance is stabilized.

図１は、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムを概念的に示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view conceptually showing the battery pack temperature control/power supply system of the present invention. 図２は、図１のバッテリーパック温度制御・給電システムの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery pack temperature control/power supply system of FIG. 図３は、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムにおいて、バッテリー部を冷却する際の作動状態を説明するバッテリーパック温度制御・給電システムのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of the battery pack temperature control/power supply system for explaining an operating state when the battery unit is cooled in the battery pack temperature control/power supply system of the present invention. 図４は、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムにおいて、バッテリー部を冷却する際の別の作動状態を説明するバッテリーパック温度制御・給電システムのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the battery pack temperature control/power supply system for explaining another operating state when the battery unit is cooled in the battery pack temperature control/power supply system of the present invention. 、図５は、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムにおいて、バッテリー部を加熱する際の作動状態を説明するバッテリーパック温度制御・給電システムのブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of the battery pack temperature control/power supply system for explaining the operating state when the battery part is heated in the battery pack temperature control/power supply system of the present invention. 図６は、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムにおいて、バッテリー部を加熱する際の別の作動状態を説明するバッテリーパック温度制御・給電システムのブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of the battery pack temperature control/power supply system for explaining another operation state when the battery unit is heated in the battery pack temperature control/power supply system of the present invention. 図７は、本発明の別の実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０の図２と同様な断面図である。FIG. 7 is a sectional view similar to FIG. 2 of a battery pack temperature control/power supply system 10 according to another embodiment of the present invention. 図８は、本発明の別の実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０の図２と同様な断面図である。FIG. 8 is a sectional view similar to FIG. 2 of the battery pack temperature control/power supply system 10 according to another embodiment of the present invention. 図９は、本発明の別の実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０の図２と同様な断面図である。FIG. 9 is a sectional view similar to FIG. 2 of the battery pack temperature control/power supply system 10 according to another embodiment of the present invention. 図１０（Ａ）は、本発明の別の実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０のヒートシンク部２６の別の実施例を示す分解断面図、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示したヒートシンク部２６の組み立てた状態を説明する断面図である。10(A) is an exploded sectional view showing another embodiment of the heat sink portion 26 of the battery pack temperature control/power supply system 10 of another embodiment of the present invention, and FIG. 10(B) is FIG. 10(A). It is sectional drawing explaining the assembled state of the heat sink part 26 shown in FIG. 図１１（Ａ）は、特許文献１のバッテリーシステム１００の斜視図、図１１（Ｂ）は、特許文献１のバッテリーシステム１００の冷却部材１０４の構造を示す斜視図である。11A is a perspective view of the battery system 100 of Patent Document 1, and FIG. 11B is a perspective view showing the structure of the cooling member 104 of the battery system 100 of Patent Document 1. 図１２（Ａ）は、特許文献２のバッテリーシステムの上面図、図１２（Ｂ）は、特許文献２のバッテリーシステムの断面図である。FIG. 12(A) is a top view of the battery system of Patent Document 2, and FIG. 12(B) is a cross-sectional view of the battery system of Patent Document 2. 図１３（Ａ）は、特許文献３のバッテリーシステムの上面図、図１３（Ｂ）は、特許文献３のバッテリーシステムの部分拡大斜視図である。FIG. 13(A) is a top view of the battery system of Patent Document 3, and FIG. 13(B) is a partially enlarged perspective view of the battery system of Patent Document 3. 図１４（Ａ）は、図１３（Ｂ）の分解斜視図、図１４（Ｂ）は、図１３（Ｂ）の断面図である。14A is an exploded perspective view of FIG. 13B, and FIG. 14B is a sectional view of FIG. 13B. 図１５は、特許文献４のバッテリーシステムの斜視図である。FIG. 15 is a perspective view of the battery system of Patent Document 4.

以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
（実施例１） Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
(Example 1)

図１は、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムを概念的に示す分解斜視図、図２は、図１のバッテリーパック温度制御・給電システムの断面図、図３は、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムにおいて、バッテリー部を冷却する際の作動状態を説明するバッテリーパック温度制御・給電システムのブロック図、図４は、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムにおいて、バッテリー部を冷却する際の別の作動状態を説明するバッテリーパック温度制御・給電システムのブロック図、図５は、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムにおいて、バッテリー部を加熱する際の作動状態を説明するバッテリーパック温度制御・給電システムのブロック図、図６は、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムにおいて、バッテリー部を加熱する際の別の作動状態を説明するバッテリーパック温度制御・給電システムのブロック図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view conceptually showing a battery pack temperature control/power supply system of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery pack temperature control/power supply system of FIG. 1, and FIG. 3 is a battery pack of the present invention. In the temperature control/power supply system, a block diagram of the battery pack temperature control/power supply system for explaining the operating state when the battery part is cooled. FIG. 4 is a block diagram of the battery pack temperature control/power supply system of the present invention. FIG . 5 is a block diagram of a battery pack temperature control/power supply system for explaining another operation state when the battery pack is operated. FIG. 5 is a battery for explaining an operation state when the battery part is heated in the battery pack temperature control/power supply system of the present invention. FIG. 6 is a block diagram of the pack temperature control/power supply system, and FIG. 6 is a block diagram of the battery pack temperature control/power supply system for explaining another operating state when the battery part is heated in the battery pack temperature control/power supply system of the present invention. Is.

図１〜図５において、符号１０は、全体で本発明のバッテリーパック温度制御・給電システムを示している。 1 to 5, reference numeral 10 generally indicates a battery pack temperature control/power supply system of the present invention.

なお、図１においては、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システム１０を概念的に示すため、便宜上、バッテリーセル１２とベーパーチャンバー１６のベーパーチャンバー本体部２０との間は、間隙が開いた状態で示しているが、実際上は、バッテリーセル１２とベーパーチャンバー１６のベーパーチャンバー本体部２０との間は、密着した状態となっている。 In addition, in FIG. 1, since the battery pack temperature control/power supply system 10 of the present invention is conceptually illustrated, a gap is opened between the battery cell 12 and the vapor chamber main body 20 of the vapor chamber 16 for convenience. However, in practice, the battery cell 12 and the vapor chamber main body 20 of the vapor chamber 16 are in close contact with each other.

また、後述する図９の実施例に示したように、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システム１０では、バッテリー部２２、熱電素子２４、ヒートシンク部２６、ならびに、ファン部３２が、外箱ケース４４に収容され、ファン部３２から、外気や、エアコンなどの暖気、冷気を取り入れることができるように構成しても良い。 Further, as shown in an embodiment of FIG. 9 described later, in the battery pack temperature control/power supply system 10 of the present invention, the battery unit 22, the thermoelectric element 24, the heat sink unit 26, and the fan unit 32 are provided in the outer case. Alternatively, the fan unit 32 may be configured to be able to take in outside air, warm air such as air conditioner, and cool air from the fan unit 32.

また、このような場合、外箱ケース４４は、内部のバッテリー部２２、熱電素子２４、ヒートシンク部２６、ならびに、ファン部３２を交換できるように、一部分が脱着自在に構成することもできる。 Further, in such a case, the outer case case 44 may be partially detachable so that the internal battery unit 22, the thermoelectric element 24, the heat sink unit 26, and the fan unit 32 can be replaced.

本発明のバッテリーパック温度制御・給電システム１０は、図１〜図５に示したように、平面視で矩形形状の板状の複数のバッテリーセル１２を備えており、これらの複数の板形状のバッテリーセル１２が、積層された構造となっている。 As shown in FIGS. 1 to 5, the battery pack temperature control/power supply system 10 of the present invention includes a plurality of rectangular plate-shaped battery cells 12 in a plan view. The battery cells 12 have a laminated structure.

また、ベーパーチャンバー１６を備えており、このベーパーチャンバー１６は、矩形状の側方ベーパーチャンバー１８を備えている。そして、この側方ベーパーチャンバー１８から上下方向に一定間隔離間して形成され、バッテリーセル１２の長さ方向に延び、バッテリーセル１２と略同じ形状の板状の（平面視で矩形形状の板状の）、複数のベーパーチャンバー本体部２０が備えられている。 Moreover, the vapor chamber 16 is provided, and the vapor chamber 16 is provided with a rectangular side vapor chamber 18. Then, the lateral vapor chamber 18 is formed at a certain distance in the vertical direction, extends in the lengthwise direction of the battery cell 12, and has a plate shape having substantially the same shape as the battery cell 12 (a rectangular plate shape in plan view). ), and a plurality of vapor chamber main body portions 20 are provided.

図１、図２に示したように、ベーパーチャンバー１６の複数のベーパーチャンバー本体部２０の間に形成された間隙Ｓに、それぞれバッテリーセル１２が介装され、ベーパーチャンバー本体部２０と、バッテリーセル１２とが、相互に密着した状態となっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the battery cells 12 are respectively inserted in the gaps S formed between the plurality of vapor chamber body portions 20 of the vapor chamber 16, and the vapor chamber body portion 20 and the battery cells 12 are disposed. 12 and 12 are in close contact with each other.

これらのベーパーチャンバー１６、バッテリーセル１２とで、バッテリー部２２が構成されている。 A battery unit 22 is constituted by the vapor chamber 16 and the battery cell 12.

なお、ベーパーチャンバー１６は、従来公知のベーパーチャンバーを用いることができ、特に限定されるものではないが、例えば、アルミ製などの金属から製造され、その内部（すなわち、側方ベーパーチャンバー１８、ベーパーチャンバー本体部２０の内部）に、熱媒体流通空間が形成されている。
そして、熱媒体流通空間に封入される熱媒体として、冷媒、例えば、アセトン、アルコールなどの冷媒が封入された構造のものである。
The vapor chamber 16 may be a conventionally known vapor chamber and is not particularly limited. For example, the vapor chamber 16 is made of a metal such as aluminum, and the inside thereof (that is, the side vapor chamber 18, the vapor A heat medium circulation space is formed inside the chamber body 20 ) .
A heat medium filled in the heat medium circulation space is a structure in which a refrigerant, for example, a refrigerant such as acetone or alcohol is enclosed.

また、図１、図２に示したように、バッテリー部２２のベーパーチャンバー１６の一端の端面、すなわち、側方ベーパーチャンバー１８には、矩形形状の、例えば、ペルチェ素子などからなる熱電素子２４が、密着状態で配置されている。 In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, in the end face at one end of the vapor chamber 16 of the battery unit 22, that is, in the side vapor chamber 18, a thermoelectric element 24 having a rectangular shape, such as a Peltier element, is provided. , Are arranged in close contact.

さらに、この熱電素子２４に、その端面が密着するように、ヒートシンク部２６が配置されている。 Further, a heat sink portion 26 is arranged so that the end surface of the thermoelectric element 24 is in close contact with the thermoelectric element 24.

すなわち、図１に示したように、ヒートシンク部２６は、熱電素子２４に密着する矩形形状の基端部２８と、この基端部２８から、一定間隔離間して延設するように形成された複数のフィン３０とを備えている。 That is, as shown in FIG. 1, the heat sink portion 26 is formed so as to extend from the base end portion 28 having a rectangular shape that is in close contact with the thermoelectric element 24 and the base end portion 28 at a constant interval. And a plurality of fins 30.

また、ヒートシンク部２６の複数のフィン３０に対向するように、羽根３２ａを備えたファン部３２が配置されている。 Further, a fan portion 32 having blades 32a is arranged so as to face the plurality of fins 30 of the heat sink portion 26.

このように構成することによって、バッテリーセル１２の間に、板形状のベーパーチャンバー１６（ベーパーチャンバー本体部２０）が積層された構造であるので、熱電素子２４、ベーパーチャンバー１６を介して、バッテリーセル１２を、図１の矢印で示したように、面状に加熱、冷却を行うことができ、加熱効率、冷却効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システム１０を提供することができる。 With this structure, the plate-shaped vapor chamber 16 (vapor chamber main body 20) is laminated between the battery cells 12, so that the battery cell is inserted through the thermoelectric element 24 and the vapor chamber 16. As shown by the arrow in FIG. 1, a battery pack temperature control/power supply system 10 that can perform heating and cooling in a planar manner, has extremely excellent heating efficiency and cooling efficiency, and has stable battery performance is provided. can do.

また、部品点数も少なく、複雑な構成でなく、小型化、薄型化が可能で、コストも低減できるバッテリーパック温度制御・給電システム１０を提供することができる。 Further, it is possible to provide the battery pack temperature control/power supply system 10 that has a small number of parts, does not have a complicated configuration, can be made small and thin, and can reduce the cost.

さらに、図１、図２に示したように、ファン部３２が、ヒートシンク部２６の複数のフィン３０に対向して配置されているので、ファン部３２からの加熱、冷却風が、直接、フィン３０、熱電素子２４、ベーパーチャンバー１６の端面（側方ベーパーチャンバー１８）に接触して、加熱、冷却を行うことができ、加熱効率、冷却効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システム１０を提供することができる。 Further, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, since the fan section 32 is arranged so as to face the plurality of fins 30 of the heat sink section 26, the heating and cooling air from the fan section 32 directly flows into the fins. 30, the thermoelectric element 24, and the end surface of the vapor chamber 16 (the side vapor chamber 18) can be contacted to perform heating and cooling, and the battery pack temperature has excellent heating efficiency and cooling efficiency and stable battery performance. The control/power supply system 10 can be provided.

このように構成される本発明のバッテリーパック温度制御・給電システム１０では、以下のように作動される。 The battery pack temperature control/power supply system 10 of the present invention thus configured operates as follows.

すなわち、図３に示したように、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システム１０は、バッテリーセル１２の温度が上昇して、バッテリーの性能が低下しないように、バッテリー部２２（バッテリーセル１２）を冷却する際には、以下のように作動される。 That is, as shown in FIG. 3, in the battery pack temperature control/power supply system 10 of the present invention, the battery unit 22 (battery cell 12) is provided so that the temperature of the battery cell 12 does not rise and the performance of the battery does not decrease. When cooling the, it is operated as follows.

先ず、制御装置３４の制御により、電源３６から熱電素子２４に電圧（直流電流）を負荷して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）を冷却する。 First, under the control of the control device 34, a voltage (direct current) is applied from the power supply 36 to the thermoelectric element 24 to cool the end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16.

そして、制御装置３４の制御により、ファン部３２の羽根３２ａを駆動して、ヒートシンク部２６の複数のフィン３０、基端部２８、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）を冷却する。 Then, under the control of the control device 34, the blades 32 a of the fan unit 32 are driven, and the end surface (side) of one end of the vapor chamber 16 is passed through the plurality of fins 30 of the heat sink unit 26, the base end portion 28, and the thermoelectric element 24. The vapor chamber 18) is cooled.

これにより、ヒートシンク部２６の複数のフィン３０、基端部２８、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）、ベーパーチャンバー本体部２０を介して、バッテリーセル１２を冷却するように構成されている。 Accordingly, the plurality of fins 30 of the heat sink portion 26, the base end portion 28, the thermoelectric element 24, the end surface of one end of the vapor chamber 16 (the side vapor chamber 18), the vapor chamber main body portion 20, the battery cell It is configured to cool 12.

このように構成することによって、バッテリー部２２（バッテリーセル１２）を冷却する際には、熱電素子２４に電圧を負荷するとともに、ファン部３２を駆動するだけで良い。 With this configuration, when cooling the battery unit 22 (battery cell 12), it is sufficient to load the thermoelectric element 24 with a voltage and drive the fan unit 32.

これにより、熱電素子２４によって、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）が冷却されるとともに、ファン部３２からの冷却風によって、ヒートシンク部２６の複数のフィン３０、基端部２８、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）が冷却される。 As a result, the thermoelectric element 24 cools the end surface (the side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16, and the cooling air from the fan portion 32 causes the fins 30 and the base end portion 28 of the heat sink portion 26 to cool. The end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16 is cooled via the thermoelectric element 24.

その結果、ヒートシンク部２６の複数のフィン３０、基端部２８、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）、ベーパーチャンバー本体部２０を介して、バッテリーセル１２が効率よく冷却され、冷却効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システム１０を提供することができる。 As a result, through the plurality of fins 30 of the heat sink portion 26, the base end portion 28, the thermoelectric element 24, the end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16, the vapor chamber body portion 20, and the battery cell. It is possible to provide the battery pack temperature control/power supply system 10 in which the battery 12 is efficiently cooled, the cooling efficiency is extremely excellent, and the battery performance is stabilized.

また、図４に示したように、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システム１０は、バッテリーセル１２の温度が上昇して、バッテリーの性能が低下しないように、バッテリー部２２（バッテリーセル１２）を冷却する際には、以下のように作動される。 In addition, as shown in FIG. 4, the battery pack temperature control/power supply system 10 of the present invention includes a battery unit 22 (battery cell 12) so that the temperature of the battery cell 12 does not rise and the performance of the battery does not decrease. When cooling the, it is operated as follows.

先ず、制御装置３４の制御により、電源３６から熱電素子２４に電圧を負荷して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）を冷却する。 First, under the control of the control device 34, a voltage is applied to the thermoelectric element 24 from the power source 36 to cool the end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16.

そして、制御装置３４の制御により、ファン部３２の駆動を停止する。 Then, the drive of the fan unit 32 is stopped under the control of the control device 34.

これにより、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）、ベーパーチャンバー本体部２０を介して、バッテリーセル１２を冷却するように構成されている。 As a result, the battery cell 12 is configured to be cooled via the thermoelectric element 24, the end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16, and the vapor chamber main body 20.

このように構成することによって、バッテリーセル１２の温度が上昇して、バッテリーの性能が低下しないように、バッテリー部２２（バッテリーセル１２）を冷却する際には、熱電素子２４に電圧を負荷（後述する加熱時とは逆向きの直流電流を負荷）するとともに、ファン部３２の駆動を停止するだけで良い。
With this configuration, when the battery unit 22 (battery cell 12) is cooled so that the temperature of the battery cell 12 does not rise and the performance of the battery deteriorates, a voltage is applied to the thermoelectric element 24 ( It is only necessary to stop the driving of the fan unit 32 while applying a DC current in the opposite direction to the heating described later ).

これにより、熱電素子２４によって、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）が冷却され、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）、ベーパーチャンバー本体部２０を介して、バッテリーセル１２が冷却される。 As a result, the end surface (side vapor chamber 18) of one end of the vapor chamber 16 is cooled by the thermoelectric element 24, and the end surface (side vapor chamber 18) of one end of the vapor chamber 16 and the vapor chamber 16 are cooled through the thermoelectric element 24. The battery cell 12 is cooled via the body portion 20.

その結果、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）、ベーパーチャンバー本体部２０を介して、バッテリーセル１２が効率よく冷却され、冷却効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システム１０を提供することができる。 As a result, the battery cells 12 are efficiently cooled through the thermoelectric element 24, the end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16, and the vapor chamber main body portion 20. It is possible to provide the battery pack temperature control/power supply system 10 with stable performance.

なお、後述する図９の実施例に示したように、バッテリー部２２、熱電素子２４、ヒートシンク部２６、ならびに、ファン部３２を、外箱ケース４４に収容して、バッテリー部２２と、熱電素子２４、ヒートシンク部２６、ファン部３２との間を、シール部材によりシール構造として、バッテリー部２２内に、水分が侵入しないような構造とすることができる。
In addition, as shown in an embodiment of FIG. 9 to be described later, the battery unit 22, the thermoelectric element 24, the heat sink unit 26, and the fan unit 32 are housed in the outer case 44, and the battery unit 22 and the thermoelectric element are accommodated. A seal structure may be provided between the heat sink portion 24, the heat sink portion 26, and the fan portion 32 to prevent moisture from entering the battery portion 22.

従って、このようなシール構造の場合には、図３の冷却操作の場合、ファン部３２からの冷却風は、バッテリー部２２内には直接侵入しないようにすることも可能である。
すなわち、ファン部３２からの冷却風は、ヒートシンク部２６、熱電素子２４を冷却して、これにより、ベーパーチャンバー１６を介して、バッテリーセル１２を冷却するように構成されている。 Therefore, in the case of such a seal structure, in the case of the cooling operation of FIG. 3, it is possible to prevent the cooling air from the fan unit 32 from directly entering the battery unit 22.
That is, the cooling air from the fan unit 32 is configured to cool the heat sink unit 26 and the thermoelectric element 24, thereby cooling the battery cell 12 via the vapor chamber 16.

しかしながら、前述したように、ファン部３２からの冷却風は、バッテリー部２２内に侵入させるようにして、バッテリーセル１２を、冷却することも可能である。 However, as described above, it is possible to cool the battery cells 12 by causing the cooling air from the fan unit 32 to enter the battery unit 22.

一方、図５に示したように、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システム１０は、例えば、寒冷地などで、バッテリーセル１２の温度が低下して、バッテリーの活動性が悪くなった場合に、バッテリー部２２（バッテリーセル１２）を加熱する際には、以下のように作動される。 On the other hand, as shown in FIG. 5, the battery pack temperature control/power supply system 10 of the present invention can be used, for example, when the temperature of the battery cell 12 decreases and the battery activity becomes poor in a cold region. When the battery unit 22 (battery cell 12) is heated, it is operated as follows.

先ず、制御装置３４の制御により、電源３６から熱電素子２４に電圧（冷却する際とは、逆向きの直流電流）を負荷して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）を加熱する。 First, under the control of the control device 34, a voltage (a DC current in the opposite direction to that at the time of cooling) is applied to the thermoelectric element 24 from the power source 36, and the end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16 is loaded. To heat.

そして、制御装置３４の制御により、ファン部３２の駆動を停止する。 Then, the drive of the fan unit 32 is stopped under the control of the control device 34.

これにより、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）、ベーパーチャンバー本体部２０を介して、バッテリーセル１２を加熱するように構成されている。 Thereby, the battery cell 12 is configured to be heated via the thermoelectric element 24, the end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16, and the vapor chamber main body 20.

このように構成することによって、例えば、寒冷地などで、バッテリーセルの温度が低下して、バッテリーの活動性が悪くなった場合に、バッテリー部２２（バッテリーセル１２）を加熱する際には、熱電素子２４に電圧を負荷（冷却時とは逆向きの直流電流を負荷）するとともに、ファン部３２の駆動を停止するだけで良い。 With this configuration, for example, when the battery unit 22 (battery cell 12) is heated when the temperature of the battery cell decreases and the battery activity deteriorates in a cold region, It suffices to load the thermoelectric element 24 with a voltage (load a DC current in the opposite direction to that during cooling) and stop the driving of the fan unit 32.

これにより、熱電素子２４によって、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）が加熱され、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）、ベーパーチャンバー本体部２０を介して、バッテリーセル１２が加熱される。 As a result, the end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16 is heated by the thermoelectric element 24, and the end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16 and the vapor chamber 16 are heated via the thermoelectric element 24. The battery cell 12 is heated via the body portion 20.

その結果、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）、ベーパーチャンバー本体部２０を介して、バッテリーセル１２が効率よく加熱され、加熱効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システム１０を提供することができる。 As a result, the battery cell 12 is efficiently heated through the thermoelectric element 24, the end surface at one end of the vapor chamber 16 (the side vapor chamber 18), and the vapor chamber main body 20. It is possible to provide the battery pack temperature control/power supply system 10 with stable performance.

なお、これらの加熱、冷却の際には、バッテリーセル１２の温度が、温度センサー３８によって検知されて、バッテリーセル１２の温度が所定の温度、例えば、２４〜３２℃程度になるように制御されるようになっている。
このため、最適なバッテリーの活動温度を得ることができ、バッテリーの寿命も向上し、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システム１０を提供することができる。 During these heating and cooling, the temperature of the battery cell 12 is detected by the temperature sensor 38, and the temperature of the battery cell 12 is controlled to a predetermined temperature, for example, about 24 to 32°C. It has become so.
Therefore, the optimum battery activity temperature can be obtained, the battery life can be improved, and the battery pack temperature control/power supply system 10 with stable battery performance can be provided.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システム１０では、図６に示したように、例えば、寒冷地などで、バッテリーセル１２の温度が低下して、バッテリーの活動性が悪くなった場合に、バッテリー部２２（バッテリーセル１２）を加熱する際には、以下のように作動させることも可能である。 In addition, in the battery pack temperature control/power supply system 10 of the present invention, as shown in FIG. 6, when the temperature of the battery cell 12 decreases and the battery activity becomes poor, for example, in a cold region. When heating the battery unit 22 (battery cell 12), it is possible to operate as follows.

先ず、制御装置３４の制御により、電源３６から熱電素子２４に電圧（冷却する際とは、逆向きの直流電流）を負荷して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）を加熱する。 First, under the control of the control device 34, a voltage (a DC current in the opposite direction to that at the time of cooling) is applied to the thermoelectric element 24 from the power source 36, and the end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16 is loaded. To heat.

そして、制御装置３４の制御により、ファン部３２の羽根３２ａを駆動して、例えば、エンジンなどの暖気を用いて、ファン部３２からの加熱風によって、ヒートシンク部２６の複数のフィン３０、基端部２８、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）を加熱する。 Then, the blades 32a of the fan unit 32 are driven under the control of the control device 34, and the plurality of fins 30 of the heat sink unit 26 and the base ends are heated by the heated air from the fan unit 32, for example, using warm air of the engine or the like. The end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16 is heated via the portion 28 and the thermoelectric element 24.

これにより、ヒートシンク部２６の複数のフィン３０、基端部２８、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）、ベーパーチャンバー本体部２０を介して、バッテリーセル１２を加熱するように構成されている。 Accordingly, the plurality of fins 30 of the heat sink portion 26, the base end portion 28, the thermoelectric element 24, the end surface of one end of the vapor chamber 16 (the side vapor chamber 18), the vapor chamber main body portion 20, the battery cell 12 is configured to be heated.

このように構成することによって、例えば、寒冷地などで、バッテリーセル１２の温度が低下して、バッテリーの活動性が悪くなった場合に、バッテリー部２２（バッテリーセル１２）を加熱する際には、熱電素子２４に電圧を負荷（冷却時とは逆向きの直流電流を負荷）するとともに、ファン部３２を駆動するだけで良い。 With such a configuration, for example, when the temperature of the battery cell 12 is lowered and the battery activity is deteriorated in a cold region, when the battery unit 22 (battery cell 12) is heated, It suffices to load the thermoelectric element 24 with a voltage (load a DC current in the opposite direction to that during cooling) and drive the fan unit 32.

これにより、熱電素子２４によって、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）が加熱されるとともに、例えば、エンジンなどの暖気を用いて、ファン部３２からの加熱風によって、ヒートシンク部２６の複数のフィン３０、基端部２８、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）、ベーパーチャンバー本体部２０を介して、バッテリーセル１２が加熱される。 As a result, the thermoelectric element 24 heats the end surface of one end of the vapor chamber 16 (the side vapor chamber 18), and the heat sink 26 is heated by the heated air from the fan 32 using warm air from the engine, for example. The battery cell 12 is heated through the plurality of fins 30, the base end portion 28, and the thermoelectric element 24 through the end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16 and the vapor chamber main body portion 20.

その結果、ヒートシンク部２６の複数のフィン３０、基端部２８、熱電素子２４を介して、ベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）、ベーパーチャンバー本体部２０を介して、バッテリーセル１２が効率よく加熱され、加熱効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システム１０を提供することができる。 As a result, through the plurality of fins 30 of the heat sink portion 26, the base end portion 28, the thermoelectric element 24, the end surface (side vapor chamber 18) at one end of the vapor chamber 16, the vapor chamber body portion 20, and the battery cell. It is possible to provide the battery pack temperature control/power supply system 10 in which the battery 12 is efficiently heated, the heating efficiency is extremely excellent, and the battery performance is stabilized.

なお、後述する図９の実施例に示したように、バッテリー部２２、熱電素子２４、ヒートシンク部２６、ならびに、ファン部３２を、外箱ケース４４に収容して、バッテリー部２２と、熱電素子２４、ヒートシンク部２６、ファン部３２との間を、シール部材によりシール構造として、バッテリー部２２内に、水分が侵入しないような構造とすることができる。
In addition, as shown in an embodiment of FIG. 9 to be described later, the battery unit 22, the thermoelectric element 24, the heat sink unit 26, and the fan unit 32 are housed in the outer case 44, and the battery unit 22 and the thermoelectric element are accommodated. A seal structure may be provided between the heat sink portion 24, the heat sink portion 26, and the fan portion 32 to prevent moisture from entering the battery portion 22.

従って、このようなシール構造の場合には、図６の加熱操作の場合、ファン部３２からの加熱風は、バッテリー部２２内には直接侵入しないようにすることも可能である。
すなわち、ファン部３２からの加熱風は、ヒートシンク部２６、熱電素子２４を加熱して、これにより、ベーパーチャンバー１６を介して、バッテリーセル１２を加熱するように構成されている Therefore, in the case of such a seal structure, in the case of the heating operation of FIG. 6, it is possible to prevent the heated air from the fan unit 32 from directly entering the battery unit 22.
That is, the heating air from the fan unit 32 is configured to heat the heat sink unit 26 and the thermoelectric element 24, thereby heating the battery cell 12 via the vapor chamber 16.

しかしながら、前述したように、ファン部３２からの加熱風は、バッテリー部２２内に侵入させるようにして、バッテリーセル１２を、加熱することも可能である。 However, as described above, it is possible to heat the battery cells 12 by causing the heated air from the fan unit 32 to enter the battery unit 22.

さらに、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システム１０は、図３〜図６に示したように、熱電素子２４のヒートシンク部２６側の温度と、熱電素子２４のベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）に密着する側の温度との間の温度差に基づいて、熱電素子２４に起電力を生じさせて、この電力をバッテリーセル１２の充電や、例えば、ＬＥＤヘッドライトなどのその他の電気部品の充電などに利用するように構成されていても良い。 Further, in the battery pack temperature control/power supply system 10 of the present invention, as shown in FIGS. 3 to 6, the temperature on the heat sink portion 26 side of the thermoelectric element 24 and the end surface of one end of the vapor chamber 16 of the thermoelectric element 24 ( An electromotive force is generated in the thermoelectric element 24 based on the temperature difference between the temperature of the side that is in close contact with the side vapor chamber 18), and this electric power is used to charge the battery cell 12 or to, for example, an LED headlight. It may be configured to be used for charging other electric components.

すなわち、熱電素子２４からバッテリーセル１２に、電力供給ライン４０を電気的に接続することによって、熱電素子２４のヒートシンク部２６側の温度と、熱電素子２４のベーパーチャンバー１６の一端の端面（側方ベーパーチャンバー１８）に密着する側の温度との間の温度差に基づいて、熱電素子２４に生じた起電力を、バッテリーセル１２をバッテリーセル１２の充電や、例えば、ＬＥＤヘッドライトなどのその他の電気部品の充電などに利用することができ、極めて便利であり、バッテリーセル１２の充電効率も向上する。
（実施例２） That is, by electrically connecting the power supply line 40 from the thermoelectric element 24 to the battery cell 12, the temperature on the heat sink portion 26 side of the thermoelectric element 24 and the end surface (lateral side) of one end of the vapor chamber 16 of the thermoelectric element 24. Based on the temperature difference between the temperature on the side close to the vapor chamber 18) and the temperature on the side close to the vapor chamber 18), the electromotive force generated in the thermoelectric element 24 is used to charge the battery cell 12 to the battery cell 12 or other factors such as an LED headlight. It can be used for charging electric parts, is extremely convenient, and improves the charging efficiency of the battery cells 12.
(Example 2)

図７は、本発明の別の実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０の図２と同様な断面図である。 FIG. 7 is a sectional view similar to FIG. 2 of a battery pack temperature control/power supply system 10 according to another embodiment of the present invention.

この実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０は、図１〜図６に示したバッテリーパック温度制御・給電システム１０と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。 The battery pack temperature control/power supply system 10 of this embodiment has basically the same configuration as the battery pack temperature control/power supply system 10 shown in FIGS. 1 to 6, and the same components have the same configuration. Reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.

この実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０では、図７に示したように、ベーパーチャンバー１６が、断面がＬ字形状の板形状の複数のベーパーチャンバー１４から構成されている。 In the battery pack temperature control/power supply system 10 of this embodiment, as shown in FIG. 7, the vapor chamber 16 is composed of a plurality of plate-shaped vapor chambers 14 each having an L-shaped cross section.

すなわち、ベーパーチャンバー１４は、一端の端面を構成する側方ベーパーチャンバー１４ａと、バッテリーセル１２の長さ方向に延び、バッテリーセル１２と略同じ形状の板状のベーパーチャンバー本体部１４ｂが備えられている。
なお、図７に示したように、上端部のベーパーチャンバー１４は、板形状のベーパーチャンバー１４ｄとなっている。 That is, the vapor chamber 14 is provided with a lateral vapor chamber 14a forming one end face and a plate-shaped vapor chamber body portion 14b extending in the length direction of the battery cell 12 and having substantially the same shape as the battery cell 12. There is.
In addition, as shown in FIG. 7, the vapor chamber 14 at the upper end portion is a plate-shaped vapor chamber 14d.

このように構成することによって、断面がＬ字形状の板形状の複数のベーパーチャンバー１４を積層することによって、これらの複数のベーパーチャンバー１４の間隙Ｓに、バッテリーセル１２を積層することができ、組み立てが容易で、製造工程も複雑化することなく、コストを低減することができる。 With this configuration, by stacking the plurality of plate-shaped vapor chambers 14 having an L-shaped cross section, the battery cells 12 can be stacked in the gaps S between the plurality of vapor chambers 14. The assembly is easy, the manufacturing process is not complicated, and the cost can be reduced.

しかも、ベーパーチャンバー１４の断面がＬ字形状の一端部分（側方ベーパーチャンバー１４ａ）で、熱電素子２４が密着する端面１４ｃを一体的に構成でき、熱電素子２４との間の伝熱効果に優れ、加熱、冷却効率に優れる。
（実施例３） Moreover, the end surface 14c with which the thermoelectric element 24 is in close contact can be integrally formed at one end portion (side vapor chamber 14a) of which the cross section of the vapor chamber 14 is L-shaped, and the heat transfer effect with the thermoelectric element 24 is excellent. Excellent heating, cooling efficiency.
(Example 3)

図８は、本発明の別の実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０の図２と同様な断面図である。 FIG. 8 is a sectional view similar to FIG. 2 of the battery pack temperature control/power supply system 10 according to another embodiment of the present invention.

この実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０は、図１〜図６に示したバッテリーパック温度制御・給電システム１０と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。 The battery pack temperature control/power supply system 10 of this embodiment has basically the same configuration as the battery pack temperature control/power supply system 10 shown in FIGS. 1 to 6, and the same components have the same configuration. Reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.

この実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０では、図８に示したように、ベーパーチャンバー１６が、板形状の側方ベーパーチャンバー１８を備えている。
そして、ベーパーチャンバー本体部２０が、この側方ベーパーチャンバー１８とは別体の、断面がＬ字形状の板形状の複数のベーパーチャンバー４２から構成されている。 In the battery pack temperature control/power supply system 10 of this embodiment, as shown in FIG. 8, the vapor chamber 16 includes a plate-shaped side vapor chamber 18.
The vapor chamber main body 20 is composed of a plurality of plate-shaped vapor chambers 42, which are separate from the side vapor chamber 18 and have an L-shaped cross section.

すなわち、ベーパーチャンバー４２は、一端の端面を構成する側方ベーパーチャンバー４２ａと、バッテリーセル１２の長さ方向に延び、バッテリーセル１２と略同じ形状の板状のベーパーチャンバー本体部４２ｂが備えられている。
なお、図８に示したように、上端部のベーパーチャンバー４２は、板形状のベーパーチャンバー４２ｄとなっている。 That is, the vapor chamber 42 is provided with a lateral vapor chamber 42a forming one end face and a plate-shaped vapor chamber main body portion 42b extending in the length direction of the battery cell 12 and having substantially the same shape as the battery cell 12. There is.
In addition, as shown in FIG. 8, the vapor chamber 42 at the upper end portion is a plate-shaped vapor chamber 42d.

このように構成することによって、断面がＬ字形状の板形状の複数のベーパーチャンバー４２を積層することによって、これらの複数のベーパーチャンバー４２の間隙Ｓに、バッテリーセル１２を積層することができ、組み立てが容易で、製造工程も複雑化することなく、コストを低減することができる。 With this configuration, by stacking the plurality of plate-shaped vapor chambers 42 having an L-shaped cross section, the battery cells 12 can be stacked in the gaps S between the plurality of vapor chambers 42. The assembly is easy, the manufacturing process is not complicated, and the cost can be reduced.

しかも、ベーパーチャンバー４２の断面がＬ字形状の一端部分（側方ベーパーチャンバー４２ａ）で、熱電素子２４が密着する側方ベーパーチャンバー１８に密着する端面４２ｃを一体的に構成でき、熱電素子２４との間の伝熱効果にさらに優れ、加熱、冷却効率に優れる。
（実施例４） Moreover, the end face 42c that is in close contact with the side vapor chamber 18 to which the thermoelectric element 24 is in close contact can be integrally formed at one end portion (side vapor chamber 42a) in which the cross section of the vapor chamber 42 is L-shaped. The heat transfer effect between the two is further excellent, and the heating and cooling efficiency is excellent.
(Example 4)

図９は、本発明の別の実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０の図２と同様な断面図である。 FIG. 9 is a sectional view similar to FIG. 2 of the battery pack temperature control/power supply system 10 according to another embodiment of the present invention.

この実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０は、図８に示したバッテリーパック温度制御・給電システム１０と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。 The battery pack temperature control/power supply system 10 of this embodiment has basically the same configuration as that of the battery pack temperature control/power supply system 10 shown in FIG. 8, and the same components are designated by the same reference numerals. And detailed description thereof will be omitted.

この実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０では、図９に示したように、側方ベーパーチャンバー１８が、熱電素子２４側に密着する側方ベーパーチャンバー密着本体部１８ａと、この側方ベーパーチャンバー密着本体部１８ａから延設して形成され、バッテリーセルの長さ方向に延びる温度差用ベーパーチャンバー延設部１８ｂとから構成されている。 In the battery pack temperature control/power supply system 10 of this embodiment, as shown in FIG. 9, the side vapor chamber 18 has a side vapor chamber contacting main body portion 18a that is in close contact with the thermoelectric element 24 side, and the side vapor chamber. It is formed by extending from the chamber contact main body portion 18a, and comprises a temperature difference vapor chamber extending portion 18b extending in the length direction of the battery cell.

これにより、熱電素子２４のヒートシンク部２６側の温度と、熱電素子２４の側方ベーパーチャンバー密着本体部１８ａの一端の端面に密着する側の温度との間の温度差に基づいて、熱電素子２４に起電力を生じさせて、この電力をバッテリーセル１２、その他の電気部品の充電などに利用するように構成されている。 As a result, the thermoelectric element 24 is based on the temperature difference between the temperature of the thermoelectric element 24 on the heat sink portion 26 side and the temperature of the side of the thermoelectric element 24 that is in close contact with the end surface of one end of the lateral vapor chamber contact body portion 18a. It is configured to generate an electromotive force and use this power for charging the battery cell 12 and other electric components.

このように構成することによって、側方ベーパーチャンバー密着本体部１８ａから延設して形成され、バッテリーセル１２の長さ方向に延びる温度差用ベーパーチャンバー延設部１８ｂによって、例えば、エアコンによる暖房または冷房の温度、車体などの外気の温度が側方ベーパーチャンバー１８に伝達されやすくなる。 With such a configuration, the temperature difference vapor chamber extension portion 18b extending from the lateral vapor chamber contact body portion 18a and extending in the length direction of the battery cell 12 allows, for example, heating by an air conditioner or The temperature of cooling and the temperature of outside air such as the vehicle body are easily transmitted to the side vapor chamber 18.

その結果、この温度差用ベーパーチャンバー延設部１８ｂの温度と、熱電素子２４の側方ベーパーチャンバー密着本体部１８ａの一端の端面に密着する側の温度との間の温度差に基づいて、より高い起電力が発生することになる。 As a result, based on the temperature difference between the temperature of the temperature difference vapor chamber extension 18b and the temperature of the side of the thermoelectric element 24 that is in close contact with the end face of the side vapor chamber contact body 18a of the thermoelectric element 24, High electromotive force will be generated.

これにより、この高い電力を、バッテリーセル１２の充電や、例えば、ＬＥＤヘッドライトなどのその他の電気部品の充電などに利用することができ、極めて便利である、バッテリーセル１２の充電効率もさらに向上する。 As a result, this high electric power can be used for charging the battery cell 12 and other electric parts such as LED headlights, which is extremely convenient, and the charging efficiency of the battery cell 12 is further improved. To do.

また、この実施例の場合、バッテリー部２２、熱電素子２４、ヒートシンク部２６、ならびに、ファン部３２が、外箱ケース４４に収容され、ファン部３２から、外気や、エアコンなどの暖気、冷気を取り入れることができるような構成となっている。 In addition, in the case of this embodiment, the battery unit 22, the thermoelectric element 24, the heat sink unit 26, and the fan unit 32 are housed in the outer case 44, and the outside air, warm air such as an air conditioner, or cold air is received from the fan unit 32. It is structured so that it can be incorporated.

そして、温度差用ベーパーチャンバー延設部１８ｂは、図９に示したように、外箱ケース４４の開口部４４ａから、外部に露出するように構成されている。
これにより、温度差用ベーパーチャンバー延設部１８ｂの温度と、熱電素子２４の側方ベーパーチャンバー密着本体部１８ａの一端の端面に密着する側の温度との間の温度差が大きくなって、高い起電力が得られることになる。 The temperature difference vapor chamber extension 18b is configured to be exposed to the outside through the opening 44a of the outer case 44, as shown in FIG.
Accordingly, the temperature difference between the temperature of the temperature difference vapor chamber extension 18b and the temperature of the side of the thermoelectric element 24 that is in close contact with the end face of the side vapor chamber contact body portion 18a of the thermoelectric element 24 is large and high. An electromotive force will be obtained.

その結果、この高い電力を、バッテリーセル１２の充電や、例えば、ＬＥＤヘッドライトなどのその他の電気部品の充電などに利用することができ、極めて便利である、バッテリーセル１２の充電効率もさらに向上する。 As a result, this high electric power can be used for charging the battery cell 12 and other electric parts such as LED headlights, which is extremely convenient, and the charging efficiency of the battery cell 12 is further improved. To do.

なお、図示しないが、温度差用ベーパーチャンバー延設部１８ｂは、図９に示したように、外箱ケース４４の外部に露出するのではなく、外箱ケース４４内に収容されるようにしても良い。 Although not shown, the temperature difference vapor chamber extension portion 18b is not exposed to the outside of the outer case case 44 as shown in FIG. 9, but is housed in the outer case case 44. Is also good.

例えば、金属製の熱伝導性の良好な材料から構成される、外箱ケース４４から直接伝達される、温度差用ベーパーチャンバー延設部１８ｂの温度と、熱電素子２４の側方ベーパーチャンバー密着本体部１８ａの一端の端面に密着する側の温度との間の温度差により、起電力を生じさせることも可能である。
（実施例５） For example, the temperature of the temperature difference vapor chamber extension 18b directly transmitted from the outer case 44 and made of a material having good heat conductivity made of metal, and the lateral vapor chamber contact body of the thermoelectric element 24. It is also possible to generate an electromotive force due to the temperature difference between the temperature on the side that is in close contact with the end face at one end of the portion 18a.
(Example 5)

図１０（Ａ）は、本発明の別の実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０のヒートシンク部２６の別の実施例を示す分解断面図、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示したヒートシンク部２６の組み立てた状態を説明する断面図である。 10(A) is an exploded sectional view showing another embodiment of the heat sink portion 26 of the battery pack temperature control/power supply system 10 of another embodiment of the present invention, and FIG. 10(B) is FIG. 10(A). It is sectional drawing explaining the assembled state of the heat sink part 26 shown in FIG.

この実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０では、ヒートシンク部２６が、複数の矩形形状のヒートシンク体４６から構成されている。 In the battery pack temperature control/power supply system 10 of this embodiment, the heat sink portion 26 is composed of a plurality of rectangular heat sink bodies 46.

この実施例のヒートシンク体４６は、嵌合用突設部４８を備えたヒートシンク体４６ａと、嵌合用凹部５０を備えたヒートシンク体４６ｂとから構成されている。 The heat sink body 46 of this embodiment is composed of a heat sink body 46a having a fitting protrusion 48 and a heat sink body 46b having a fitting recess 50.

そして、これらのヒートシンク体４６ａの嵌合用突設部４８を、ヒートシンク体４６ｂの嵌合用凹部５０に嵌着することによって、一つのヒートシンク体４６が構成されている。 Then, one fitting heatsink body 46 is configured by fitting the fitting protrusions 48 of the heatsink body 46a into the fitting recesses 50 of the heatsink body 46b.

なお、この実施例の場合には、２つのヒートシンク体４６ａ、ヒートシンク体４６ｂとしたが、その数は限定されるものではなく、バッテリー部２２などのサイズに応じて適宜組み合わせるようにしても良い。
また、一つのヒートシンク体４６から構成することももちろん可能である。 In addition, in the case of this embodiment, the two heat sink bodies 46a and the heat sink bodies 46b are used, but the number thereof is not limited, and may be appropriately combined depending on the size of the battery unit 22 and the like.
Further, it is of course possible to form the single heat sink body 46.

また、ヒートシンク体４６ａ、ヒートシンク体４６ｂには、それぞれ、ヒートシンク体４６の幅方向に延びる一定間隔離間して形成された複数のベーパーチャンバー５２を備えている。 Each of the heat sink body 46a and the heat sink body 46b is provided with a plurality of vapor chambers 52 extending in the width direction of the heat sink body 46 and formed at regular intervals.

このように、ヒートシンク部２６が、ベーパーチャンバー５２を備えることによって、このヒートシンク部２６のベーパーチャンバー５２により、熱電素子２４、ベーパーチャンバー１６、バッテリーセル１２への伝熱効率が向上することになって、加熱、冷却を効率的に行うことができ、加熱効率、冷却効率に極めて優れ、バッテリー性能が安定化したバッテリーパック温度制御・給電システムを提供することができる。 As described above, since the heat sink portion 26 includes the vapor chamber 52, the heat transfer efficiency to the thermoelectric element 24, the vapor chamber 16 and the battery cell 12 is improved by the vapor chamber 52 of the heat sink portion 26. It is possible to provide a battery pack temperature control/power supply system that can efficiently perform heating and cooling, is extremely excellent in heating efficiency and cooling efficiency, and has stable battery performance.

なお、この実施例の場合には、２つのヒートシンク体４６ａ、ヒートシンク体４６ｂとしたが、その数は限定されるものではなく、バッテリー部２２などのサイズに応じて適宜組み合わせるようにしても良い。
また、一つのヒートシンク体４６から構成することももちろん可能である。 In addition, in the case of this embodiment, the two heat sink bodies 46a and the heat sink bodies 46b are used, but the number thereof is not limited, and may be appropriately combined depending on the size of the battery unit 22 and the like.
Further, it is of course possible to form the single heat sink body 46.

なお、この実施例の場合には、ヒートシンク部２６が、ベーパーチャンバー５２を備えるようにしたが、図示しないが、ヒートシンク部２６自体をベーパーチャンバーから構成することも可能である。 In addition, in this embodiment, the heat sink portion 26 is provided with the vapor chamber 52, but it is also possible to configure the heat sink portion 26 itself as a vapor chamber, although not shown.

以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、上記の実施例のバッテリーパック温度制御・給電システム１０では、バッテリーセル１２として、平面視で矩形形状の板状のバッテリーセル１２とし、このバッテリーセル１２の形状に対応するように、ベーパーチャンバー１６のベーパーチャンバー本体部２０も、平面視で矩形形状の板状のベーパーチャンバー本体部２０とした。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and in the battery pack temperature control/power supply system 10 of the above embodiment, the battery cell 12 is seen in a plan view. A rectangular plate-shaped battery cell 12 is formed, and the vapor chamber main body 20 of the vapor chamber 16 is also a rectangular plate-shaped vapor chamber main body 20 in plan view so as to correspond to the shape of the battery cell 12. ..

しかしながら、バッテリーセル１２として、平面視で、例えば、円形などのバッテリーセル１２を用いることができ、これに応じて、このバッテリーセル１２の形状に対応するように、ベーパーチャンバー１６のベーパーチャンバー本体部２０も形状を選択すれば良い。 However, as the battery cell 12, it is possible to use, for example, a circular battery cell 12 in a plan view, and accordingly, the vapor chamber main body portion of the vapor chamber 16 corresponds to the shape of the battery cell 12. The shape of 20 may be selected.

また、本発明のバッテリーパック温度制御・給電システム１０は、例えば、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）など、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などのバッテリーを備えた、その他の各種のバッテリー駆動の機器に広く用いることができるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Further, the battery pack temperature control/power supply system 10 of the present invention is provided with a battery such as a nickel hydride battery or a lithium ion battery such as an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HV), a plug-in hybrid vehicle (PHV), and the like. In addition, various modifications can be made without departing from the object of the present invention such as being widely used in various other battery-driven devices.

本発明は、バッテリーパック温度制御・給電システムに関し、例えば、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）など、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などのバッテリーを備えた、各種のバッテリー駆動の機器に用いられているバッテリーパック温度制御・給電システムに適用することができる。 The present invention relates to a battery pack temperature control/power supply system, for example, an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HV), a plug-in hybrid vehicle (PHV), and the like, which are provided with a battery such as a nickel hydrogen battery or a lithium ion battery. It can be applied to a battery pack temperature control/power supply system used in various battery-driven devices.

また、本発明は、特に、このようなバッテリーパック温度制御・給電システムにおいて、バッテリーセルに対して、加熱、冷却、充電が可能なバッテリーパック温度制御・給電システムに適用することができる。 Further, the present invention can be applied to a battery pack temperature control/power supply system capable of heating, cooling, and charging a battery cell, particularly in such a battery pack temperature control/power supply system.

１０ バッテリーパック温度制御・給電システム
１２ バッテリーセル
１４ ベーパーチャンバー
１４ａ 側方ベーパーチャンバー
１４ｂ ベーパーチャンバー本体部
１４ｃ 端面
１６ ベーパーチャンバー
１８ 側方ベーパーチャンバー
１８ａ 側方ベーパーチャンバー密着本体部
１８ｂ 温度差用ベーパーチャンバー延設部
２０ ベーパーチャンバー本体部
２２ バッテリー部
２４ 熱電素子
２６ ヒートシンク部
２８ 基端部
３０ フィン
３２ ファン部
３２ａ 羽根
３４ 制御装置
３６ 電源
３８ 温度センサー
４０ 電力供給ライン
４２ ベーパーチャンバー
４２ａ 側方ベーパーチャンバー
４２ｂ ベーパーチャンバー本体部
４２ｃ 端面
４２ｄ ベーパーチャンバー
４４ 外箱ケース
４４ａ 開口部
４６、４６ａ、４６ｂ ヒートシンク体
４８ 嵌合用突設部
５０ 嵌合用凹部
５２ ベーパーチャンバー
１００ バッテリーシステム
１０２ バッテリーセル
１０４ 冷却部材
１０６ 熱放出フィン
１０８ クーラント導管
２００ バッテリーシステム
２０２ 密閉型ハウジング
２０４ 送風機
２０６ バッテリーパック
２０８ 熱電素子
２１０ 通気ホール
２１２ バッテリーセル
３００ バッテリーシステム
３０２ 筐体
３０４ 入口パイプ
３０６ ファン
３０８ 出口パイプ
３１０ バッテリーモジュール
３１０ａ〜３１０ｆ バッテリーモジュール
３１２ 受熱板
３１４ ヒートパイプ
３１４ａ〜３１４ｃ ヒートパイプ
３１６ 熱電素子部材
３１８ フィン
３２０ ヒートシンク
３２０ａ 基部
３２２ 冷却媒体通路
３２４、３２６ 内側受熱板
３２８、３３０ 外側受熱板
３３２ 溝
３３６ａ、３３６ｂ 溝
４００ バッテリーシステム
４０２ バッテリーセル
４０４ バッテリー
４０６ ヒートパイプ
４１０ フィン
Ｓ 間隙 10 Battery Pack Temperature Control/Power Supply System 12 Battery Cell 14 Vapor Chamber 14a Side Vapor Chamber 14b Vapor Chamber Main Body 14c End Face 16 Vapor Chamber 18 Side Vapor Chamber 18a Side Vapor Chamber Adhesive Main Body 18b Temperature Difference Vapor Chamber Extension Part 20 Vapor chamber body part 22 Battery part 24 Thermoelectric element 26 Heat sink part 28 Base end part 30 Fins 32 Fan part 32a Blade 34 Control device 36 Power supply 38 Temperature sensor 40 Power supply line 42 Vapor chamber 42a Side vapor chamber 42b Vapor chamber body Portion 42c End surface 42d Vapor chamber 44 Outer box case 44a Openings 46, 46a, 46b Heat sink body 48 Fitting protrusion 50 Fitting recess 52 Vapor chamber 100 Battery system 102 Battery cell 104 Cooling member 106 Heat release fin 108 Coolant conduit 200 Battery system 202 Sealed housing 204 Blower 206 Battery pack 208 Thermoelectric element 210 Vent hole 212 Battery cell 300 Battery system 302 Housing 304 Inlet pipe 306 Fan 308 Outlet pipe 310 Battery module 310a to 310f Battery module 312 Heat receiving plate 314 Heat pipe 314a to 314c Heat pipe 316 Thermoelectric element member 318 Fin 320 Heat sink 320a Base 322 Cooling medium passage 324, 326 Inner heat receiving plate 328, 330 Outer heat receiving plate 332 Groove 336a, 336b Groove 400 Battery system 402 Battery cell 404 Battery 406 Heat pipe 410 Fin S gap

Claims (8)

複数のバッテリーセルと、バッテリーセルの間に介装された板形状のベーパーチャンバーとを積層することにより構成されたバッテリー部と、
前記ベーパーチャンバーの一端の端面に密着するように配置された熱電素子と、
前記熱電素子にその端面が密着するように、一定間隔離間して延設するように形成された複数のフィンを備えたヒートシンク部と、
前記ヒートシンク部のフィンに対向して配置されたファン部とを備え、
前記ベーパーチャンバーの一端の端面が、前記熱電素子の一方の端面に密着する側方ベーパーチャンバーを備え、
前記ヒートシンク部が、前記熱電素子の他方の端部に密着する基端部と、この基端部から、一定間隔離間して延設するように形成された複数のフィンを備え、
前記ファン部からの加熱、冷却風が、直接、フィンに接触し、熱電素子、ベーパーチャンバーの端面である側方ベーパーチャンバーに伝熱して、前記バッテリーセルの加熱、冷却を行うことができるように構成したことを特徴とするバッテリーパック温度制御・給電システム。 A battery unit configured by stacking a plurality of battery cells and a plate-shaped vapor chamber interposed between the battery cells,
A thermoelectric element arranged so as to be in close contact with one end face of the vapor chamber,
A heat sink portion having a plurality of fins formed so as to extend at a constant interval so that the end surface of the thermoelectric element is in close contact with the thermoelectric element;
A fan unit arranged to face the fins of the heat sink unit,
An end face at one end of the vapor chamber comprises a side vapor chamber in close contact with one end face of the thermoelectric element,
The heat sink portion includes a base end portion that is in close contact with the other end portion of the thermoelectric element, and a plurality of fins that are formed so as to extend from the base end portion at a constant distance.
The heating and cooling air from the fan unit directly contacts the fins and transfers heat to the thermoelectric element and the side vapor chamber, which is the end surface of the vapor chamber, so that the battery cells can be heated and cooled. A battery pack temperature control and power supply system characterized by being configured . 前記熱電素子のヒートシンク部側の温度と、前記熱電素子のベーパーチャンバーの一端の端面に密着する側の温度との間の温度差に基づいて、
前記熱電素子に起電力を生じさせて、この電力をバッテリーセル、その他の電気部品の充電などに利用するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック温度制御・給電システム。 Based on the temperature difference between the temperature on the heat sink side of the thermoelectric element and the temperature on the side in close contact with the end surface of one end of the vapor chamber of the thermoelectric element,
The battery pack temperature control/power supply according to claim 1 , wherein an electromotive force is generated in the thermoelectric element and the electric power is used for charging a battery cell and other electric parts. system. 前記ベーパーチャンバーが、
前記熱電素子側に密着する側方ベーパーチャンバーと、
前記側方ベーパーチャンバーから一定間隔離間して形成され、前記バッテリーセルの長さ方向に延びる複数のベーパーチャンバー本体部と、
から構成されていることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のバッテリーパック温度制御・給電システム。 The vapor chamber is
A lateral vapor chamber that is in close contact with the thermoelectric element side,
A plurality of vapor chamber main body portions that are formed apart from the side vapor chamber by a predetermined distance and extend in the length direction of the battery cells;
The battery pack temperature control/power supply system according to any one of claims 1 and 2 , wherein 前記ベーパーチャンバーが、断面がＬ字形状の板形状の複数のベーパーチャンバーから構成されていることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のバッテリーパック温度制御・給電システム。 The battery pack temperature control/power supply system according to claim 1 , wherein the vapor chamber is composed of a plurality of vapor chambers each having a plate shape having an L-shaped cross section. 前記ベーパーチャンバー本体部が、断面がＬ字形状の板形状の複数のベーパーチャンバーから構成されていることを特徴とする請求項３に記載のバッテリーパック温度制御・給電システム。 The battery pack temperature control/power supply system according to claim 3 , wherein the vapor chamber main body is composed of a plurality of plate-shaped vapor chambers having an L-shaped cross section. 前記側方ベーパーチャンバーが、熱電素子側に密着する側方ベーパーチャンバー密着本体部と、
前記側方ベーパーチャンバー密着本体部から延設して形成され、前記バッテリーセルの長さ方向に延びる温度差用ベーパーチャンバー延設部とから構成され、
これにより、前記熱電素子のヒートシンク部側の温度と、前記熱電素子の側方ベーパーチャンバーの一端の端面に密着する側の温度との間の温度差に基づいて、
前記熱電素子に起電力を生じさせて、この電力をバッテリーセル、その他の電気部品の充電などに利用するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のバッテリーパック温度制御・給電システム。 The lateral vapor chamber is a lateral vapor chamber contact main body portion that adheres closely to the thermoelectric element side,
The temperature difference vapor chamber extending portion is formed by extending from the side vapor chamber contact body portion and extends in the length direction of the battery cell.
Thereby, based on the temperature difference between the temperature on the heat sink side of the thermoelectric element and the temperature on the side that is in close contact with the end face of the one end of the lateral vapor chamber of the thermoelectric element,
The battery pack temperature control/power supply according to claim 3 , wherein the thermoelectric element is configured to generate an electromotive force, and the generated electric power is used for charging a battery cell and other electric components. system. 前記ヒートシンク部が、ベーパーチャンバーを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のバッテリーパック温度制御・給電システム。 7. The battery pack temperature control/power supply system according to claim 1 , wherein the heat sink portion includes a vapor chamber. 前記バッテリー部のバッテリーセルの温度が、２４〜３０℃の範囲になるように制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のバッテリーパック温度制御・給電システム。 The battery pack temperature control/power supply system according to any one of claims 1 to 7 , further comprising a control device that controls the temperature of the battery cells of the battery unit to be in the range of 24 to 30°C.
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