JP7022935B2 - Vehicle and heat exchange plate - Google Patents
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Description
本開示は、車両及び熱交換プレートに関する。 The present disclosure relates to vehicles and heat exchange plates.
ハイブリッド車や電気自動車には、駆動源であるモータに電力を供給する車載電池が搭載されている。車載電池の温度上昇を抑制するために、冷媒と冷却液の二つを同時に供給するハイブリッド熱交換器が知られている(特許文献1参照)。 Hybrid vehicles and electric vehicles are equipped with in-vehicle batteries that supply electric power to the motor that is the drive source. A hybrid heat exchanger that simultaneously supplies both a refrigerant and a coolant in order to suppress an increase in the temperature of an in-vehicle battery is known (see Patent Document 1).
特許文献1は、複数の電池セルを連結してなる電池ブロックと、電池セルに熱結合されて、供給される冷媒で電池セルを冷却する冷却プレートと、冷却プレートに冷媒を供給する冷却機構と、冷却機構を制御して冷却プレートの冷却状態を制御する制御回路とを備える車両用の電源装置であり、電池を効率よく速やかに冷却しながら、電池セルの温度差を少なくして電池セルのアンバランスによる弊害を防止することが開示されている。
特許文献1は、電池セルを水冷しつつ冷媒で冷却することが開示されているが、中央部の温度上昇には配慮されていないので、電池セル中央部にある単電池は温度が高くなってしまうという課題がある。
本開示は、車載電池の温度調節における温度ばらつきを低減した車両及び熱交換プレートを提供することを目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide a vehicle and a heat exchange plate in which temperature variation in temperature control of an in-vehicle battery is reduced.
本開示の車両は、第1面と前記第1面と反対の第2面を有し、前記第1面と前記第2面の間において冷却液を循環させる冷却液層と、前記第1面と前記第2面の間において冷媒を循環させる冷媒層と、を備えた熱交換プレートと、複数の電池モジュールを有し、前記熱交換プレートの前記第1面に沿って配置された電池モジュール群と、前記熱交換プレート及び前記電池モジュール群を収容する車体と、前記車体に結合された第1車輪及び第2車輪と、前記電池モジュール群から供給される電力を用いて、前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、前記第1車輪及び前記第2車輪を用いて第1方向に走行可能な車両であって、前記冷却液層は、前記第1方向に沿って配置され、前記冷媒層は、前記第1方向に沿って配置され、前記冷却液層の少なくとも一部は、前記冷媒層と重なって配置され、前記熱交換プレートは、前記冷媒層に向かって前記冷媒が入る冷媒入力部と、前記冷媒層から前記冷媒が出る冷媒出力部とを備え、前記冷媒層は、前記冷媒入力部から前記冷媒出力部に向かって前記冷媒が流れる冷媒通路を備え、前記冷媒通路は、第1冷媒通路と第2冷媒通路と、を少なくとも有し、前記冷媒通路は、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路に分岐する分岐部と、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路が結合する結合部と、を更に有し、前記第1冷媒通路の少なくとも一部は、前記第1方向と直交する第2方向に沿って配置され、前記第2冷媒通路の少なくとも一部は、前記第2方向に沿って配置され、前記冷却液層は、前記冷却液が流れる冷却液通路を備え、前記冷却液通路の第1部分は前記第1方向に沿って配置され、前記冷却液通路の第2部分は前記第1方向に沿って配置され、前記第1部分の冷却液は前記第1方向に流れ、前記第2部分の冷却液は、前記第1方向と反対の方向に流れる。 The vehicle of the present disclosure has a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a coolant layer for circulating a coolant between the first surface and the second surface, and the first surface. A group of battery modules having a heat exchange plate provided with a refrigerant layer for circulating a refrigerant between the second surface and the second surface, and a plurality of battery modules, which are arranged along the first surface of the heat exchange plate. The first wheel is formed by using the heat exchange plate, the vehicle body accommodating the battery module group, the first wheel and the second wheel coupled to the vehicle body, and the electric power supplied from the battery module group. A vehicle comprising a driving motor and capable of traveling in a first direction using the first wheel and the second wheel, wherein the coolant layer is arranged along the first direction and the refrigerant. The layers are arranged along the first direction, at least a part of the coolant layer is arranged so as to overlap the refrigerant layer, and the heat exchange plate is a refrigerant input for the refrigerant to enter toward the refrigerant layer. The refrigerant layer includes a unit and a refrigerant output unit from which the refrigerant is discharged from the refrigerant layer. The refrigerant layer includes a refrigerant passage through which the refrigerant flows from the refrigerant input unit toward the refrigerant output unit, and the refrigerant passage is the first. It has at least one refrigerant passage and a second refrigerant passage, and the refrigerant passage includes a branch portion that branches into the first refrigerant passage and the second refrigerant passage, and the first refrigerant passage and the second refrigerant passage. Further having a coupling portion to be coupled, at least a part of the first refrigerant passage is arranged along a second direction orthogonal to the first direction, and at least a part of the second refrigerant passage is said. Arranged along a second direction, the coolant layer comprises a coolant passage through which the coolant flows, the first portion of the coolant passage being arranged along the first direction of the coolant passage. The second portion is arranged along the first direction, the coolant of the first portion flows in the first direction, and the coolant of the second portion flows in the direction opposite to the first direction.
本開示の熱交換プレートは、第1面と前記第1面と反対の第2面を有し、前記第1面と前記第2面の間において冷却液を循環させる冷却液層と、前記第1面と前記第2面の間において冷媒を循環させる冷媒層と、を備えた熱交換プレートであって、複数の電池モジュールを有し、前記熱交換プレートの前記第1面に沿って配置された電池モジュール群を有する車体に収容可能であり、前記車体は、第1車輪及び第2車輪を結合し、前記電池モジュール群から供給される電力を用いて、前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、前記第1車輪及び前記第2車輪を用いて第1方向に走行可能な車両を構成可能であって、前記冷却液層は、前記第1方向に沿って配置可能であり、前記冷媒層は、前記第1方向に沿って配置可能であり、前記冷却液層の少なくとも一部は、前記冷媒層と重なって配置され、前記熱交換プレートは、前記冷媒層に向かって前記冷媒が入る冷媒入力部と、前記冷媒層から前記冷媒が出る冷媒出力部とを備え、前記冷媒層は、前記冷媒入力部から前記冷媒出力部に向かって前記冷媒が流れる冷媒通路を備え、前記冷媒通路は、第1冷媒通路と第2冷媒通路と、を少なくとも有し、前記冷媒通路は、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路に分岐する分岐部と、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路が結合する結合部と、を更に有し、前記第1冷媒通路の少なくとも一部は、前記第1方向と直交する第2方向に沿って配置可能であり、前記第2冷媒通路の少なくとも一部は、前記第2方向に沿って配置可能であり、前記冷却液層は、前記冷却液が流れる冷却液通路を備え、前記冷却液通路の第1部分は前記第1方向に沿って配置可能であり、前記冷却液通路の第2部分は前記第1方向に沿って配置可能であり、前記第1部分の冷却液は前記第1方向に流れ、前記第2部分の冷却液は、前記第1方向と反対の方向に流れる。 The heat exchange plate of the present disclosure has a first surface and a second surface opposite to the first surface, and has a coolant layer for circulating a coolant between the first surface and the second surface, and the first surface. A heat exchange plate comprising a refrigerant layer for circulating a refrigerant between one surface and the second surface, which has a plurality of battery modules and is arranged along the first surface of the heat exchange plate. The vehicle body can be accommodated in a vehicle body having the battery module group, and the vehicle body has an electric motor that connects the first wheel and the second wheel and drives the first wheel by using the electric power supplied from the battery module group. , The first wheel and the second wheel can be used to construct a vehicle capable of traveling in the first direction, and the refrigerant layer can be arranged along the first direction. The refrigerant layer can be arranged along the first direction, at least a part of the coolant layer is arranged so as to overlap the refrigerant layer, and the heat exchange plate has the refrigerant toward the refrigerant layer. A refrigerant input unit for entering and a refrigerant output unit for discharging the refrigerant from the refrigerant layer are provided, and the refrigerant layer includes a refrigerant passage through which the refrigerant flows from the refrigerant input unit toward the refrigerant output unit. Has at least a first refrigerant passage and a second refrigerant passage, and the refrigerant passage has a branch portion that branches into the first refrigerant passage and the second refrigerant passage, and the first refrigerant passage and the second refrigerant passage. Further having a coupling portion to which the refrigerant passages are coupled, at least a part of the first refrigerant passage can be arranged along a second direction orthogonal to the first direction, and at least the second refrigerant passage. A portion can be arranged along the second direction, the coolant layer comprises a coolant passage through which the coolant flows, and a first portion of the coolant passage is arranged along the first direction. It is possible, the second portion of the coolant passage can be arranged along the first direction, the coolant in the first portion flows in the first direction, and the coolant in the second portion is said. It flows in the direction opposite to the first direction.
本開示によれば、車載電池の温度調節における温度ばらつきを低減した車両及び熱交換プレートを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a vehicle and a heat exchange plate in which temperature variation in temperature control of an in-vehicle battery is reduced.
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る車両、熱交換プレート、及び電池パックを具体的に開示した実施形態(以下、「本実施形態」という)を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 Hereinafter, embodiments in which the vehicle, heat exchange plate, and battery pack according to the present disclosure are specifically disclosed (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy of the following description and to facilitate the understanding of those skilled in the art. It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.
図1は、本開示に係る電池温度調節システム1の一例を示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the battery
電池温度調節システム1は、電池モジュール群10と熱交換プレート21とを備える。電池モジュール群10は、複数の電池モジュール11を有している。電池モジュール11は、例えば、ハイブリッド車または電気自動車における走行用モータの駆動源となる電気エネルギーを蓄積する電池であり、冷却など温度調節を要する部品である。
The battery
熱交換プレート21は、後述の冷却液と冷媒とを用いて、電池モジュール群10に含まれる電池モジュール11の温度調節を行う部品である。熱交換プレート21は、第1面22と、第1面22と反対の第2面23を有している。図示されているように、電池モジュール群10は、熱交換プレート21の第1面22に沿って配置される。図1においては、熱交換プレート21の第1面22上に、2列に分かれて5つずつの電池モジュール11が載るように配列されているが、電池モジュール11の配列については特に限定されない。そのため、下記の説明においては、複数の電池モジュール11をまとめて1つの部材として図示及び表現することがある。
The
ここで、理解を容易とするため、各図に示すように、x軸、y軸、z軸からなる直交座標系が規定される。z軸は、x軸及びy軸に対して垂直である。また、各軸の正の方向は、図1における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。ここで、x軸の正方向を「前側」と表現し、x軸の負方向を「後側」と表現し、y軸の正方向側を「右側」と表現し、y軸の負方向側を「左側」と表現し、z軸の正方向側を「上側」と表現し、z軸の負方向側を「下側」と表現することがある。 Here, for ease of understanding, as shown in each figure, an orthogonal coordinate system including an x-axis, a y-axis, and a z-axis is defined. The z-axis is perpendicular to the x-axis and the y-axis. Further, the positive direction of each axis is defined by the direction of the arrow in FIG. 1, and the negative direction is defined by the direction opposite to the arrow. Here, the positive direction of the x-axis is expressed as "front side", the negative direction of the x-axis is expressed as "rear side", the positive direction side of the y-axis is expressed as "right side", and the negative direction side of the y-axis is expressed. May be expressed as "left side", the positive direction side of the z-axis may be expressed as "upper side", and the negative direction side of the z-axis may be expressed as "lower side".
図2は、電池温度調節システム1の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery
図1と同様に、電池モジュール群10が熱交換プレート21の第1面22に沿って配置されている。熱交換プレート21は、冷却液層30と冷媒層40とを備えている。冷却液層30は、熱交換プレート21の第1面22と前記第2面23の間において冷却液を循環させる(図3参照)。冷却液は、例えばエチレングリコールを含む不凍液である。冷媒層40は、熱交換プレート21の第1面22と第2面23の間において冷媒を循環させる(図3参照)。冷媒は、気体(ガス)と液体とが混じった2相状態のものであってよく、一例は、HFC(Hydrofluorocarbon)である。ただし、冷媒はHFC以外のものであってもよい。冷却液層30と冷媒層40との間には、第3面24があってよい。この第3面24は、第1面22と第2面23との間に配置される。
Similar to FIG. 1, the
冷却液層30の少なくとも一部は、冷媒層40と重なって配置される。図2に示された構成例においては、冷却液層30のほぼ全体が、冷媒層40と重なって配置されている。かし、例えば、冷媒層40のx軸方向における寸法が、冷却液層30のx軸方向における寸法よりも小さい場合、冷却液層30の一部が冷媒層40と重なる。この場合、冷却液層30と冷媒層40とが重なっている部分において、冷却液と冷媒との間での熱交換が行われる。図示は省略するが、x軸方向における寸法の小さな冷媒層40が、x軸方向における寸法の大きな冷却液層30の中央付近に埋め込まれるような構造であってもよい。
At least a part of the
冷却液層30と冷媒層40とが重なっている部分において、冷却液層30は、前記冷媒層40と電池モジュール群10の間に配置可能である。図2に示された構成例においては、冷却液層30が冷媒層40より上側(電池モジュール群10に近い側)に配置されている。しかし、冷却液層30と冷媒層40の位置関係は、これとは逆でもよい。すなわち、冷却液層30と前記冷媒層40とが重なっている部分において、冷媒層40は、冷却液層30と電池モジュール群10の間に配置可能である。
In the portion where the
冷却液層30は、冷却液が流れる冷却液通路31を備えている。冷媒層40は、冷媒が流れる冷媒通路41を備えている。冷媒通路41の容積は、冷却液通路31の容積よりも少ないものであってよい。冷却液通路31及び冷媒通路41について、詳しくは、図3以降を参照して後述する。
The
冷却液通路31の高さ(図のz方向における長さ)の平均値をhcoolとし、冷媒通路41の高さ(図のz方向における長さ)の平均値をhrefとする。この時、冷媒通路41の高さの平均値hrefが、冷却液通路31の高さの平均値hcoolよりも小さいものであってよい。
The average value of the heights of the coolant passages 31 (length in the z direction in the figure) is hcool, and the average value of the heights of the refrigerant passages 41 (lengths in the z direction in the figure) is ref. At this time, the average value href of the height of the
図3は、図1に示した熱交換プレート21の分解斜視図である。図4は、熱交換プレート21が車両100に搭載される搭載例を示す概念図である。図3及び図4を参照して、熱交換プレート21の構造と、熱交換プレート21の車両100への搭載例について説明する。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the
まず、車両100について、図4を参照して説明する。車両100は、車輪101と、車体102とを備える。車体102は、熱交換プレート21を収容する。また、図1及び図2に示したように、電池モジュール群10が熱交換プレート21の第1面22に沿って配置されるので、車体102は、電池モジュール群10も収容する。すなわち車体102は、熱交換プレート21及び電池モジュール群10を収容する。図示した例においては、熱交換プレート21及び電池モジュール群10は、車体102車体102の底面103の上に載置されている。
First, the
車輪101は、第1車輪101a、第2車輪101b、第3車輪101c、及び第4車輪101dを備える。第1車輪101a、第2車輪101b、第3車輪101c、及び第4車輪101dは、それぞれ車体102に結合されている。第2車輪101bと第4車輪101dが前輪であり、第1車輪101aと第3車輪101cが後輪である。車両100において、第2車輪101bと第4車輪101dは、操舵輪でありかつ駆動輪である(前輪駆動)。或いは、第2車輪101bと第4車輪101dを操舵輪とし、第1車輪101aと第3車輪101cを駆動輪としてもよい(後輪駆動)。或いは、第2車輪101bと第4車輪101dを操舵輪とし、かつ第1車輪101a、第2車輪101b、第3車輪101c、及び第4車輪101dを駆動輪としてもよい(全輪駆動)。なお、車両100は、典型的には4輪の自動車であるが、2輪のバイクや、3輪のオート3輪や、6輪以上のトラックなどの、4輪以外の車輪を有する車両であってもよい。
The
車両100は、第1車輪101a及び第2車輪101bを用いて所定の方向(第1方向とする)に走行可能である。車体102は、そのような車両100を構成可能である。なお、第1方向と直交する方向を第2方向とする。第2方向は車両100の水平方向であってよい。
The
次に、車両100に収容可能な熱交換プレート21の構成について、図3及び図4を参照して説明する。熱交換プレート21の冷却液層30は、上述の第1方向に沿って配置されることが可能である。熱交換プレート21の冷媒層40は、上述の第1方向に沿って配置されることが可能である。
Next, the configuration of the
熱交換プレート21は、上述の第1方向について第1の幅を有する。熱交換プレート21は、上述の第2方向について第2の幅を有する。このとき、第1の幅は第2の幅より長くすることが可能である。第2方向を車両100の水平方向にした、図示されている例においては、熱交換プレート21の長手方向が第1方向に沿っており、熱交換プレート21の短手方向が第2方向に沿っている。
The
熱交換プレート21は、冷媒層40に向かって冷媒が入る冷媒入力部40Aと、冷媒層40から冷媒が出る冷媒出力部40Bとを備えている。図示されているように、冷媒入力部40A及び冷媒出力部40Bは、熱交換プレート21において、前記第1方向について一端部に配置されてよい。冷媒入力部40Aと冷媒出力部40Bとを一端部に配置することにより、冷媒が流れる配管を一カ所(一つの端部)にまとめることができるので、車体102に収容される熱交換プレート21の外側の配管をより省スペース化することができる。また、車両100の内部の限られた空間において、配管のレイアウトを容易にすることができる。
The
冷媒入力部40Aと冷媒出力部40Bは、図11及び図12を参照して後述する冷媒回路5と接続されている。冷媒回路5については後述するが、典型的には、膨張弁53を通って減圧された気液二相の冷媒が、冷媒入力部40Aから冷媒層40に入り、冷媒層40の中を流れる。冷媒層40の中を流れる冷媒は、冷却液層などから受ける熱を吸収して徐々にガス化し、冷媒出力部40Bを通って出て行く。すなわち、冷媒層40が備える冷媒通路41は、冷媒入力部40Aから冷媒出力部40Bに向かって前記冷媒が流れるものである。この冷媒が流れる方向を、図3及び図4において、矢印で示している。図5以降についても同様である。
The
ここで、熱交換プレート21は、上述の第1方向について上述の一端部と反対の他端部を有している。熱交換プレート21の一端部は、熱交換プレート21の他端部よりも車両100の前方部に近い側であってよい。車両100の前方部は、車両100において、ハンドルがある運転席がある側を指す。或いは、車両100の前方部とは、通常の進行方向について前方の部分と捉えることもできる。図示した例においては、熱交換プレート21の、車両100の進行方向前側(x軸の正方向)の端部が一端部であり、熱交換プレート21の、車両100の進行方向後ろ側(x軸の負方向)の端部が他端部である。すると、図示されているように、熱交換プレート21の、冷媒入力部40A及び冷媒出力部40Bを備える一端部が、車両100の前方部に近い側に配置されることになる。後述する冷媒回路5が車両100の前方部に配置されている場合、冷媒入力部40A及び冷媒出力部40Bと、冷媒回路5とを接続するための配管が短くて済み、車内空間に配置される熱交換プレート21や冷媒回路5のセットを省スペース化することができる。
Here, the
一方、冷媒回路5が車両100の後方部に配置されている場合、熱交換プレート21の一端部と他端部との位置関係が逆になってもよい。すなわちこの場合、熱交換プレート21の、冷媒入力部40A及び冷媒出力部40Bを備える一端部は、他端部よりも車両100の前方部から遠い側であってよい。
On the other hand, when the
さらに、冷媒通路41は、分岐冷媒通路411を備える。分岐冷媒通路411は、いくつかの通路に枝分かれした冷媒通路である。すなわち、分岐冷媒通路は少なくとも2本、存在する。図3に示した例では、冷媒通路41は分岐冷媒通路411A~411Dの4本の分岐冷媒通路に枝分かれしており、図4に示した例では、冷媒通路41は分岐冷媒通路411A~411Fの6本の分岐冷媒通路に枝分かれしている。分岐冷媒通路の数は3本以下でも、5本でも、7本以上であってもよい。したがって、分岐冷媒通路411A、411B、411C、411D・・・を、それぞれ、第1冷媒通路、第2冷媒通路、第3冷媒通路、第4冷媒通路・・・と表現した場合、冷媒通路41は、第1冷媒通路と第2冷媒通路とを少なくとも有することになる。
Further, the
なお、2本以上(図3の例では4本、図4の例では6本)の分岐冷媒通路を有する冷媒通路41から、任意の2本の分岐冷媒通路を選んで、それぞれ第1冷媒通路及び第2冷媒通路と表現し分けることができる。ここで、第1冷媒通路の少なくとも一部は、第2冷媒通路の少なくとも一部より、第1方向について一端部に近く配置される。
In addition, from the
冷媒通路41内を流れる冷媒は、分岐冷媒通路411A~411D(F)の入口(分岐部)で複数に分岐し、分岐冷媒通路411A~411D(F)の出口(結合部)で合流する。すなわち冷媒通路41は、第1冷媒通路(例えば分岐冷媒通路411A)と第2冷媒通路(例えば分岐冷媒通路411B)に分岐する分岐部と、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路が結合する結合部とを有している。
The refrigerant flowing in the
第1冷媒通路(例えば分岐冷媒通路411A)の少なくとも一部は、上述の第1方向と直交する第2方向に沿って配置されることができる。第2冷媒通路(例えば分岐冷媒通路411B)の少なくとも一部は、上述の第1方向と直交する第2方向に沿って配置されることができる。図示した例においては、分岐冷媒通路411A~411Dが直線形状を呈しており、第1冷媒通路(例えば分岐冷媒通路411A)及び第2冷媒通路(例えば分岐冷媒通路411B)の全体が第2方向に沿って配置されている。しかし、分岐冷媒通路411A~411D(F)は必ずしも直線形状であるとは限らず、第2方向に沿っていない箇所が部分的に存在してもよい。
At least a part of the first refrigerant passage (for example, the branched
次に、冷却液層30が備える冷却液通路31について説明する。冷却液通路31は、第1部分31Aと第2部分31Bの、2つの部分を有している。冷却液通路31の第1部分31Aは上述の第1方向に沿って配置されることが可能である。冷却液通路31の第2部分31Bも上述の第1方向に沿って配置されることが可能である。ただし、冷却液通路31の第1部分31Aと冷却液通路31の第2部分31Bとは、冷却液の流れる方向が逆になっている。すなわち、冷却液通路31の第1部分31Aの冷却液は上述の第1方向に流れ、冷却液通路31の第2部分31Bの冷却液は、上述の第1方向と反対の方向に流れる。
Next, the
熱交換プレート21は、冷却液層30に向かって冷却液が入る冷却液入力部30Aと、冷却液層30から冷却液が出る冷却液出力部30Bとを備えている。図示されているように、冷却液入力部30A及び冷却液出力部30Bは、熱交換プレート21において、前記第1方向について上述の一端部に配置されてよい。冷却液入力部30Aと冷却液出力部30Bとを一端部に配置することにより、冷却液が流れる配管を一カ所(一つの端部)にまとめることができるので、車体102に収容される熱交換プレート21の外側の配管をより省スペース化することができる。また、車両100の内部の限られた空間において、配管のレイアウトを容易にすることができる。
The
冷却液層30に向かって冷却液入力部30Aから入った冷却液は、冷却液通路31の第2部分31Bを流れた後で折り返し、冷却液通路31の第1部分31Aを流れて、冷却液出力部30Bから出て行く。なお、冷却液通路31の角部(Cor1~Cor4)については、図7を参照しつつ後述する。冷却液入力部30Aと冷却液出力部30Bは、図11及び図12を参照して後述する冷却液回路6と接続されており、冷却液回路6が備えるポンプPによって冷却液が流される。
The coolant that has entered from the
冷却液は、冷却液通路31の長手方向(x軸の正方向、負方向)に沿って流れる。冷却液が流れる方向を、図3及び図4に矢印で示している。なお、図5以降についても同様である。
The coolant flows along the longitudinal direction (positive and negative directions of the x-axis) of the
しかしながら、図11及び図12を参照して後述するように、流路切替弁61によって冷却液が流れる方向を切り替えることにより、冷却液通路31内を冷却液が流れる方向は逆になる。この場合、冷却液の入力部と出力部とが逆になり、冷却液通路31の第1部分と第2部分とが逆になるが、説明の便宜上、参照符号30Aが冷却液入力部であり、参照符号30Bが冷却液出力部であり、参照符号31Aが冷却液通路31の第1部分であり、参照符号31Bが冷却液通路31の第2部分であるとして、下記の説明を行う。
However, as will be described later with reference to FIGS. 11 and 12, the direction in which the coolant flows in the
図3及び図4に示した構成において、冷媒通路41における分岐冷媒通路411は、熱交換プレート21の長手方向(上述の第1の幅方向)に沿って分岐する。また、冷却液通路31における冷却液は、熱交換プレート21の長手方向(上述の第1の幅方向)に沿って流れる。このような構成とすることにより、以下に説明するように、温度ばらつきを低減することができる。電池モジュール群10に含まれる電池モジュール11は、図1に示したように複数並んで配置され、電池モジュール群10の中央部に位置する電池モジュールに熱がこもりやすい傾向がある。そこで、熱交換プレート21の長手方向に冷却液を流すことにより、電池モジュール群10の中央部分の熱を長手方向に逃がすようにして、温度ばらつきを低減することができる。また、分岐冷媒通路411を熱交換プレート21の長手方向(上述の第1の幅方向)に沿って分岐するように構成することにより、各分岐冷媒通路411A~411D(F)の長さ(上述の第2の幅に相当)をより短くすることができる。そのため、冷媒の圧力損失を低減し、温度ばらつきを低減することができる。
In the configuration shown in FIGS. 3 and 4, the branched
また、各分岐冷媒通路411A~411D(F)の少なくとも一部は、上述の第1方向と直交する第2方向に沿って配置されることができる。従って、各分岐冷媒通路411A~411D(F)の少なくとも一部における冷媒の流れは、第1方向と直交する第2方向に沿うことになる。一方で、冷却液通路31の冷却液は上述の第1方向または第1方向と反対の方向に流れる。すると、冷却液層30と冷媒層40とが重なっている部分において、冷媒が流れる方向と冷却液が流れる方向はほぼ直交する。この構成により、冷媒の温度ばらつきが冷却液により積極的に緩和される。
Further, at least a part of each of the branched
図5は、冷媒通路41の第1の変形例を示す図である。冷媒入力部40Aから冷媒通路41へと流入した冷媒は、分岐冷媒通路411A~411D(F)の入口(分岐部)で複数に分岐し、分岐冷媒通路411A~411D(F)の出口(結合部)で合流し、冷媒出力部40Bから出て行く。ここで、冷媒通路41の第1の変形例において、分岐冷媒通路411A~411D(F)は、冷媒入力部40Aから遠い位置で分岐するほど、冷媒に対する抵抗が低くなるように構成されている。冷媒は、冷媒入力部40Aから遠いほど、圧力損失によって冷媒の圧力が下がる傾向がある。すると、冷媒入力部40Aから遠い分岐冷媒通路411Eや411Fには、十分な量の冷媒が行き渡らないことがあり、これは温度ばらつきの原因となる。そこで、冷媒入力部40Aから遠い位置で分岐するほど、冷媒通路側の抵抗が少なくなるように構成する。例えば、分岐部や分岐冷媒通路411の断面積を、冷媒入力部40Aから遠い位置で分岐するほど大きくする。これにより、冷媒が冷媒通路41内をより均一に流れるようにすることができる。冷媒がより均一に流れることにより、温度ばらつきを低減することができる。
FIG. 5 is a diagram showing a first modification of the
そのため、まず上述のように、第1冷媒通路(例えば分岐冷媒通路411A)の少なくとも一部は、第2冷媒通路(例えば分岐冷媒通路411B)の少なくとも一部より、第1方向について一端部に近く配置される。そして、分岐部における第1冷媒通路(例えば分岐冷媒通路411A)の第1断面積は、分岐部における第2冷媒通路(例えば分岐冷媒通路411B)の第2断面積より小さい。これにより、冷媒入力部40Aから遠い位置で分岐するほど、前記の断面積が大きくなり、冷媒に対する抵抗が低くなる。その結果、冷媒がより均一に流れることにより、温度ばらつきを低減することができる。
Therefore, as described above, at least a part of the first refrigerant passage (for example, the branched
さらに、第1冷媒通路(例えば分岐冷媒通路411A)の少なくとも一部の第3断面積は、第2冷媒通路(例えば分岐冷媒通路411B)の前記少なくとも一部の第4断面積より小さい。これにより、冷媒入力部40Aから遠い位置で分岐するほど、前記の断面積が大きくなり、冷媒に対する抵抗が低くなる。その結果、冷媒がより均一に流れることにより、温度ばらつきを低減することができる。
Further, the third cross-sectional area of at least a part of the first refrigerant passage (for example, the branched
上記に加えて、図5に示されているように、合流部の断面積を、冷媒出力部40Bに近い位置で合流するほど大きくしてもよい。冷媒出力部40B付近の冷媒はガス化が進み、体積が大きくなっているので、断面積を大きくして、体積の増えた冷媒をスムーズに
冷媒出力部40Bから熱交換プレート21の外へと出すことができる。
In addition to the above, as shown in FIG. 5, the cross-sectional area of the merging portion may be increased so as to merging at a position closer to the
また、冷媒通路41を、分岐冷媒通路411と、分岐冷媒通路411よりも冷媒の流れる方向における上流側と、分岐冷媒通路411よりも冷媒の流れる方向における下流側の、3つの領域に分けて考えることができる。すなわち冷媒通路41は、分岐冷媒通路411の入口よりも冷媒入力部40Aに近い第1領域と、分岐冷媒通路411の入口から分岐冷媒通路411の出口までの第2領域と、分岐冷媒通路411の出口よりも冷媒出力部40Bに近い第3領域とを備えてよい。この時、第1領域における冷媒通路41の断面積が10mm2以上100mm2以下であり、第2領域における冷媒通路41の断面積が、第1領域における冷媒通路41の断面積の0.5倍から3倍までの範囲内であり、第3領域における冷媒通路41の断面積が、第1領域における冷媒通路41の断面積の1.5倍から5倍までの範囲内であってよい。
Further, the
上述のように、冷媒の上流から下流へ向けて断面積が大きくなるように、冷媒通路41を構成することにより、冷媒が冷媒通路41内をより均一に流れるようにすることができ、かつ、ガス化が進んで体積が大きくなった冷媒をスムーズに熱交換プレート21の外へと出すことができる。
As described above, by configuring the
図6は、冷媒通路41の第2の変形例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a second modification of the
冷媒通路41の第1の変形例と比較して、冷媒通路41の第2の変形例を説明する。図5に示されている冷媒通路41の構成においては、複数に枝分かれした分岐冷媒通路411A~411D(F)のうちのどの分岐冷媒通路を冷媒が通るかにより、冷媒が冷媒通路41内を流れる距離が異なる。例えば、分岐冷媒通路411Aを通る冷媒が冷媒通路41内を流れる距離よりも、分岐冷媒通路411Fを通る冷媒が冷媒通路41内を流れる距離の方が大きい。ここで、冷媒が流れる距離が短いと、冷媒が持つ冷却能力を使いきれない可能性がある。逆に、冷媒が流れる距離が長いと、気液二相の冷媒は途中でガス化し、それ以降は冷却能力を発揮できなくなる可能性がある。そのため、冷媒が冷媒通路41内を流れる距離が異なると、冷却能力を効率よく発揮できなかったり、温度ばらつきが発生したりする。
A second modification of the
そこで、図6に示されているように、冷媒通路41における分岐開始点と、冷媒出力部40Bとが、熱交換プレート21における対角線上(対角線上の反対側)にそれぞれ配置される。このように配置することで、冷媒通路41内を冷媒が流れる距離が、どの分岐冷媒通路(411A~411Gのいずれか)を通った場合であっても、同程度の長さになる。そのため、上述の配置により、冷却能力を効率よく発揮することができる。加えて、上述の配置により、冷媒がほぼ均一な冷却能力を発揮することができ、温度ばらつきを低減することができる。
Therefore, as shown in FIG. 6, the branch start point in the
図7は、冷却液通路31の第1の変形例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a first modification of the
図4に示した冷却液通路31と比較して、図7に示した冷却液通路31の第1の変形例を説明する。図4に示されている冷却液通路31において、冷却液は、冷却液通路31の角部(Cor1~Cor4)の付近には流れづらい。そのため、角部(Cor1~Cor4)の付近に温度ばらつきが発生し得る。そこで、図7に示されている第1の変形例においては、冷却液通路31が、冷却液通路31の角部(Cor1~Cor4)に冷却液を流す、冷却液の方向調整部材312を備える。方向調整部材312は、冷却液通路31内に設けられたリブ312A~312Cであってよい。方向調整部材312を用いて、冷却液が流れる方向を調整することにより、冷却液通路31の角部Cor1~Cor4にも十分に冷却液が行き渡り、温度ばらつきを低減することができる。
A first modification of the
次に、熱交換プレート21内に配置する補強部材について、図8及び図9を参照して説明する。図5に基づき上述したように、冷媒通路41の内部において、分岐部や分岐冷媒通路411の断面積を、冷媒入力部40Aから遠い位置で分岐するほど大きくする。これにより、冷媒がより均一に流れ、温度ばらつきを低減することができる。一方、上記構成により、熱交換プレート21の強度に関する課題が新たに生じる。
Next, the reinforcing member arranged in the
図1や図2に示されているように、熱交換プレート21の上には電池モジュール群10が載せられる。従って熱交換プレート21は、電池モジュール群10の重みに耐えられるように、強度を維持する必要がある。一方、図2や図3に見られるように、冷却液通路31を備えた冷却液層30や冷媒通路41を備えた冷媒層40は薄い層状に形成されている。そのため、冷却液通路31や冷媒通路41における、断面積の大きい箇所は、強度が比較的小さくなり、電池モジュール群10の重みに耐えられなくなるおそれが生じる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そこで、冷媒通路41や冷却液通路31内の、断面積の大きい部分に補強部材を挿入することにより、熱交換プレート21の強度を維持することができる。
Therefore, the strength of the
図8は、補強部材の一例であるインナーフィンINFを示す図であり、(a)インナーフィンINFの形状例を示す図、(b)インナーフィンINFを備えた熱交換プレート21の断面図である。
FIG. 8 is a diagram showing an inner fin INF which is an example of a reinforcing member, (a) a diagram showing a shape example of the inner fin INF, and (b) a cross-sectional view of a
図8(a)に示されているように、インナーフィンINFは、板材をプレス成形によって加工することで、図8(a)に矢印で示した幅方向に凹凸を繰り返す構造を備えていてよい。インナーフィンINFは、前述の凹凸の繰り返しを、冷却液または冷媒の流れ方向における、所定の長さ毎に、凹凸をずらした構造を備えていてよい。ただし、図示されているインナーフィンINFの構造はあくまで一例であり、上述の強度保持が可能であれば、これ以外の構造であってもよい。 As shown in FIG. 8A, the inner fin INF may have a structure in which the plate material is processed by press molding to repeat unevenness in the width direction shown by the arrow in FIG. 8A. .. The inner fin INF may have a structure in which the above-mentioned unevenness is repeated by shifting the unevenness by a predetermined length in the flow direction of the coolant or the refrigerant. However, the structure of the inner fin INF shown in the figure is merely an example, and other structures may be used as long as the above-mentioned strength can be maintained.
図8(b)に示されているように、熱交換プレート21は、第1面22と、第2面23と、第1面22と第2面23との間の第3面24とを備えていてよい。この時、インナーフィンINF1を、第3面24と第2面23との間に挟み込むようにして配置する。これにより、熱交換プレート21における、冷媒層40の部分の強度が向上する。図示されているように、インナーフィンINF2を、第1面22と第3面24との間に挟み込むようにして配置する。これにより、熱交換プレート21における、冷却液層30の部分の強度が向上する。ただし、インナーフィンINF1及びインナーフィンINF2のうちいずれか一方のみを熱交換プレート21内に配置してもよい。
As shown in FIG. 8B, the
図9は、補強部材の一例であるディンプルDMPを示す図であり、(a)ディンプルDMPの形状例を示す図、(b)ディンプルDMPを備えた熱交換プレート21の断面図である。
FIG. 9 is a diagram showing a dimple DMP which is an example of a reinforcing member, (a) a diagram showing a shape example of the dimple DMP, and (b) a cross-sectional view of a
ディンプルDMPは、板材にくぼみを設けることにより形成されてよい。板材のある面からみた場合のくぼみは、板材の反対側の面から見た場合に凸部となる。この凸部を複数備えた板材が、図9(a)に示されている。ただし、板材に凸部となる材料を溶接等の手段で盛る等の手段によって、凸部を形成してもよい。 The dimple DMP may be formed by providing a recess in the plate material. The dent when viewed from a certain surface of the plate material becomes a convex portion when viewed from the opposite surface of the plate material. A plate material having a plurality of the convex portions is shown in FIG. 9 (a). However, the convex portion may be formed by means such as welding a material to be a convex portion on the plate material.
図9(b)に示されているように、熱交換プレート21は、第1面22と、第2面23と、第1面22と第2面23との間の第3面24とを備えていてよい。第3面24から第2面23に向けて凸部を形成するように、ディンプルDMP1を形成する。これにより、熱交換プレート21における、冷媒層40の部分の強度が向上する。また、第3面24から第1面22に向けて凸部を形成するように、ディンプルDMP2を形成する。これにより、熱交換プレート21における、冷却液層30の部分の強度が向上する。ただし、ディンプルDMP1及びディンプルDMP2のうちいずれか一方のみを熱交換プレート21内に設けてもよい。
As shown in FIG. 9B, the
また、前述の第3面24と第1面22との間や、第3面24と第2面23との間に、補強部材としてリブを設けてもよい。リブの形状は特に限定しないが、例えば図7に示されているリブ312A~312Cのような形状であってよい。
Further, ribs may be provided as a reinforcing member between the above-mentioned
以上、補強部材として、インナーフィンINF、ディンプル、リブを例示したが、これら以外の補強部材が用いられてもよい。補強部材は、冷却液層30や冷媒層40の全面にわたって配置されてよい。しかし一方、冷媒または冷却液を流す通路の、断面積の大きな箇所について、電池モジュール群10の重みに耐えるための強度が不足するおそれがある。そのため、かかる断面積の大きな箇所に、補強部材が集中的に配置されてもよい。例えば、ガス化して体積の大きくなった冷媒を流す部分である、冷媒通路41における、分岐冷媒通路411よりも冷媒出力部40Bに近い部分に、インナーフィンINF、ディンプル、リブ等の補強部材が配置されてよい。
Although the inner fin INF, dimples, and ribs have been illustrated above as the reinforcing member, a reinforcing member other than these may be used. The reinforcing member may be arranged over the entire surface of the
図10は、冷却液通路31内の冷却液が流れる方向を逆方向へと反転させる処理を示す図であり、(a)通常方向の流れ、(b)逆方向の流れを示している。
FIG. 10 is a diagram showing a process of reversing the direction in which the coolant flows in the
図2を併せて参照する。電池モジュール群10は、電動機に電力を供給する際に発熱する。この電池モジュール群10を、熱交換プレート21によって冷却するのだが、熱交換プレート21において、冷却液層30は冷媒層40と重なって配置される。したがって、冷媒層40が備える冷媒通路41を流れる冷媒が、冷却液層30が備える冷却液通路31を流れる冷却液を冷却する。冷媒によって冷やされた冷却液は、冷却液層30内で冷気を均一に拡散させる。そのため、熱交換プレート21が電池モジュール群10を冷却する際の温度ばらつきが減じられる。
See also FIG. The
ここで、図10(a)と図10(b)とを対比すると、冷媒層40が備える冷媒通路41内の冷媒が流れる方向は同じ方向である一方、冷却液層30が備える冷却液通路31内の冷却液が流れる方向は、互いに逆方向になっている。
Here, when FIG. 10A and FIG. 10B are compared, the direction in which the refrigerant flows in the
図10(a)に例示した冷却液の流れる方向(通常方向)は、電池モジュール群10の冷却負荷が小さい場合に有効である。電池モジュール群10の冷却負荷が小さい場合、冷媒通路41内を冷媒が流れる速度は比較的遅くなる。すると、冷媒入力部40Aから入った冷媒は、冷媒入力部40Aに近い側に設けられた、分岐冷媒通路411Aや分岐冷媒通路411B等をより多く通るようになる。そのため、冷媒の冷却能力が、冷媒通路41の冷媒出力部40B付近(図10(a)の、丸印に「冷」と書かれた部分)に集中する。
The direction in which the coolant flows (normal direction) illustrated in FIG. 10A is effective when the cooling load of the
したがって、電池モジュール群10の冷却負荷が小さい場合、冷媒の冷却能力が高い部分である、冷媒出力部40B付近で、冷却液と冷媒との間で熱交換を行う。すると、よく冷えた冷却液が、冷却液の流れる方向に沿って冷気を運ぶ。すなわち、冷気が冷却液通路31内で満遍なく行き渡ることになるため、電池モジュール群10を効率よく冷却することができる。
Therefore, when the cooling load of the
一方、図10(b)に例示した冷却液の流れる方向(逆方向)は、電池モジュール群10の冷却負荷が大きい場合に有効である。電池モジュール群10の冷却負荷が大きい場合、熱交換プレート21は電池モジュール群10をより強く冷やさなければならないため、冷媒通路41内を冷媒が流れる速度は比較的速くなる。すると、冷媒入力部40Aから入った冷媒は、冷媒入力部40Aから遠い側に設けられた、分岐冷媒通路411Eや分岐冷媒通路411F等をより多く通るようになる。そのため、冷媒の冷却能力が、冷媒通路41の冷媒出力部40Bとは反対側の分岐部付近(図10(b)の、丸印に「冷」と書かれた部分)に集中する。
On the other hand, the direction in which the coolant flows (reverse direction) illustrated in FIG. 10B is effective when the cooling load of the
冷却液の流れにおける、なるべく上流側で、冷媒との間の熱交換を行った方が、冷却液が冷気をより満遍なく行き渡らせることになる。そこで、冷媒通路41の冷媒出力部40Bとは反対側の分岐部付近(図10(b)の、丸印に「冷」と書かれた部分)が、冷却液の流れにおける上流側になるように、冷却液の流れる方向を反転させる。すなわち、図10(b)に矢印で示されている方向に、冷却液を流すのが好適である。
If heat is exchanged with the refrigerant on the upstream side of the flow of the coolant as much as possible, the coolant will spread the cold air more evenly. Therefore, the vicinity of the branch portion of the
このように、冷却液通路31内の冷却液が流れる方向を、状況に応じて通常方向と逆方向との間で切り替えることができれば好適である。冷却液が流れる方向を切り替えるための構成について、図11から図16に基づいて後述する。
As described above, it is preferable that the direction in which the coolant flows in the
図11は、熱交換プレート21を備えた電池温度調節システム1の構成例を示す回路図である。図12は、図11に示した電池温度調節システム1において、冷却液管62内の冷却液が流れる方向を反転させることを示した回路図である。以下、図11及び図12に基づいて、電池温度調節システム1の構成例、及び冷却液が流れる方向の反転について説明する。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of the battery
電池温度調節システム1は、冷媒回路5と、冷却液回路6と、処理装置7とを備える。電池温度調節システム1はさらに、熱交換プレート21と、電池モジュール群10と、外気温センサTEMPとを備えている。
The battery
冷媒回路5は、コンプレッサ51と、コンデンサ52と、膨張弁53とを備えており、図中の矢印で示した方向に冷媒が流れる。膨張弁53の下流には、熱交換プレート21(のうちの冷媒通路41)が接続されており、熱交換プレート21の上に電池モジュール群10が載置されている。電池モジュール群10にはセンサ12が取付けられており、センサ12には、例えば電池温度センサ、電流センサ、電圧センサなどが含まれる。
The
冷却液回路6は、ポンプPと、流路切替弁61とを備えている。流路切替弁61に冷却液管62が接続されている。冷却液管62は熱交換プレート21(のうちの冷却液通路31)と接続されている。ポンプPは、冷却液回路6内の冷却液を流す機能を果たしており、図中の矢印で示した方向に冷却液が流れる。
The
処理装置7は、典型的にはECUであってよいが、CPUその他の情報処理装置が処理装置7として用いられてもよい。処理装置7は、電池モジュール群10に取付けられたセンサ12からの情報を取得する。処理装置7は、外気温センサTEMPから外気温データを取得する。そして処理装置7は、コンプレッサ51と、ポンプPと、流路切替弁61とを制御する。処理装置7はコンプレッサ51へと制御信号を送信する。この制御信号により、コンプレッサ51の出力が変動し、冷媒回路5内を流れる冷媒の速度が変わる。
The processing device 7 may be typically an ECU, but a CPU or other information processing device may be used as the processing device 7. The processing device 7 acquires information from the
処理装置7は流路切替弁61へと制御信号を送信する。この制御信号により、流路切替弁61の状態が、第1の状態V1と第2の状態V2との間で切り替わる。この流路切替弁61の状態切替によって、熱交換プレート21の冷却液通路31内を冷却液が流れる方向が切り替わる。なお、第1の状態V1は、図11に示した流路切替弁61の状態に対応し、図10(a)に示した冷却液の通常方向に対応する。第2の状態V2は、後述の図12に示す流路切替弁61の状態に対応し、また図10(b)に示した反転方向に対応する。
The processing device 7 transmits a control signal to the flow path switching valve 61. By this control signal, the state of the flow path switching valve 61 is switched between the first state V1 and the second state V2. By switching the state of the flow path switching valve 61, the direction in which the coolant flows in the
処理装置7はポンプPへと制御信号を送信する。この制御信号により、ポンプPの出力が変動する。なお、ポンプP自体が方向切替機能を有している場合、冷却液を送り出す方向自体を、この制御信号により切り替えてもよい。この場合、流路切替弁61は不要となり、冷却液を送り出す方向をポンプP自体が切り替えることにより、冷却液通路31内を冷却液が流れる方向が、通常方向と逆方向との間で切り替わる。
The processing device 7 transmits a control signal to the pump P. The output of the pump P fluctuates due to this control signal. When the pump P itself has a direction switching function, the direction itself for sending out the coolant may be switched by this control signal. In this case, the flow path switching valve 61 becomes unnecessary, and the pump P itself switches the direction in which the coolant is sent out, so that the direction in which the coolant flows in the
図13は、冷却液通路31内を冷却液が流れる方向の切替え処理(流路変更処理)における、第1の実施例を示すフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart showing a first embodiment in a process of switching the direction in which the coolant flows in the coolant passage 31 (flow path changing process).
流路変更処理の第1の実施例においては、図11及び図12に示した冷媒回路5上に配置されたコンプレッサ51の回転数に基づいて、冷却液の流路変更を行う。コンプレッサ51の回転数が高いと、冷媒回路5内を流れる冷媒の速度が速くなるので、冷却液通路31内を流れる冷媒の速度も速くなる。そこで、コンプレッサ51の回転数を基準とした冷却液の流路変更を行うことができる。
In the first embodiment of the flow path changing process, the flow path of the coolant is changed based on the rotation speed of the
ステップSt1-1において、処理装置7は、コンプレッサ51の回転数Rcを取得する(図11及び図12の回路図参照)。ステップSt1-2において、処理装置7は、回転数Rcを、所定の閾値Rc1と比較する。Rc<Rc1である場合(ステップSt1-2:Yes)、ステップSt1-3へと処理が遷移する。Rc≧Rc1である場合(ステップSt1-2:No)、ステップSt1-4へと処理が遷移する。ステップSt1-3において、処理装置7は、流路切替弁61の状態Vを、第1の状態V1にする。ステップSt1-4において、処理装置7は、流路切替弁61の状態Vを、第2の状態V2にする。 In step St1-1, the processing device 7 acquires the rotation speed Rc of the compressor 51 (see the circuit diagram of FIGS. 11 and 12). In step St1-2, the processing device 7 compares the rotation speed Rc with a predetermined threshold value Rc1. When Rc <Rc1 (step St1-2: Yes), the process transitions to step St1-3. When Rc ≧ Rc1 (step St1-2: No), the process transitions to step St1-4. In step St1-3, the processing device 7 sets the state V of the flow path switching valve 61 to the first state V1. In step St1-4, the processing device 7 changes the state V of the flow path switching valve 61 to the second state V2.
図14は、冷却液通路31内を冷却液が流れる方向の切替え処理(流路変更処理)における、第2の実施例を示すフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart showing a second embodiment in the switching process (flow path changing process) of the direction in which the coolant flows in the
流路変更処理の第2の実施例においては、図11及び図12に示した電池モジュール群10に含まれる電池の温度に基づいて、冷却液の流路変更を行う。電池の温度が高ければ、それだけ冷却負荷が高いことになるからである。なお、電池モジュール群10は複数の電池モジュール11を有し、熱交換プレート21の第1面22に沿って配置されている(図1等参照)。
In the second embodiment of the flow path change process, the flow path of the coolant is changed based on the temperature of the batteries included in the
電池の温度測定の仕方は種々あるが、一例として、電池モジュール群10に含まれる電池の平均温度を測定する場合のフローチャートを以下に示す。ただし、これ以外の電池の温度測定の仕方を採用してもよい。
There are various methods for measuring the temperature of the battery, but as an example, a flowchart for measuring the average temperature of the batteries included in the
ステップSt2-1において、処理装置7は、電池モジュール群10に含まれる電池モジュール11に取付けられた電池温度センサ(センサ12)から、電池モジュール11の各々の電池温度Tb1、Tb2、・・・Tbnを取得する(図11及び図12の回路図参照)。nは、測定対象となる電池モジュール11の数を意味する。ステップSt2-2において、処理装置7は、電池モジュール11の各々の電池温度の平均値である、平均電池温度Tbav=(Tb1+Tb2+・・・Tbn)/nを算出する。ステップSt2-3において、処理装置7は、平均電池温度Tbavを、所定の閾値Tbcと比較する。Tbav<Tbcである場合(ステップSt2-3:Yes)、ステップSt2-4へと処理が遷移する。Tbav≧Tbcである場合(ステップSt2-3:No)、ステップSt2-5へと処理が遷移する。ステップSt2-4において、処理装置7は、流路切替弁61の状態Vを、第1の状態V1にする。ステップSt2-5において、処理装置7は、流路切替弁61の状態Vを、第2の状態V2にする。
In step St2-1, the processing device 7 has the battery temperatures Tb1, Tb2, ... Tbn of the
図15は、冷却液通路31内を冷却液が流れる方向の切替え処理(流路変更処理)における、第3の実施例を示す図であり、(a)第3の実施例を示すフローチャート、(b)電池温度を測定する所定位置を例示する図である。 FIG. 15 is a diagram showing a third embodiment in a process of switching the direction in which the coolant flows in the coolant passage 31 (flow path changing process), and (a) a flowchart showing the third embodiment, (a). b) It is a figure which illustrates the predetermined position which measures the battery temperature.
ここで、前述の第2の実施例においては、電池モジュール群10に含まれる電池モジュール11のそれぞれに電池温度センサ(センサ12)が取付けられており、この電池温度センサによる測定値の平均である平均電池温度Tbavを、流路変更の基準として用いた。一方、次に説明する第3の実施例においては、冷却液通路31における所定位置の近傍(所定位置の上、等)に置かれた電池モジュール11の電池温度に基づいて、冷却液の流路変更を行う。
Here, in the above-mentioned second embodiment, a battery temperature sensor (sensor 12) is attached to each of the
本例において、冷却液通路31における所定位置とは、図15(b)に示されているような位置であってよい。すなわち、冷却液通路31における所定位置は、冷却液通路31の第2部分31Bにおける冷却液出力部30B側(電池温度Tb1に対応)、冷却液通路31の第2部分31Bにおける冷却液出力部30Bの反対側(電池温度Tb2に対応)、冷却液通路31の第1部分31Aにおける冷却液入力部30Aの反対側(電池温度Tb3に対応)、及び冷却液通路31の第1部分31Aにおける冷却液入力部30A側(電池温度Tb4に対応)、の4つの位置であってよい。
In this example, the predetermined position in the
ステップSt3-1において、処理装置7は、電池モジュール群10に含まれる電池モジュール11のうち、上述の4つの所定位置に重なって配置された電池モジュール11の電池温度Tb1、Tb2、Tb3及びTb4の値を取得する。ステップSt3-2において、処理装置7は、第2部分31B側の2つの所定位置における電池温度の和(Tb1+Tb2)と、第1部分31A側の2つの所定位置における電池温度の和(Tb3+Tb4)とを比較する。(Tb1+Tb2)<(Tb3+Tb4)である場合(ステップSt3-2:Yes)、ステップSt3-3へと処理が遷移する。(Tb1+Tb2)≧(Tb3+Tb4)ある場合(ステップSt3-2:No)、ステップSt3-4へと処理が遷移する。ステップSt3-3において、処理装置7は、流路切替弁61の状態Vを、第1の状態V1にする。ステップSt3-4において、処理装置7は、流路切替弁61の状態Vを、第2の状態V2にする。
In step St3-1, the processing device 7 has the battery temperatures Tb1, Tb2, Tb3 and Tb4 of the
図16は、冷却液通路31内を冷却液が流れる方向の切替え処理(流路変更処理)における、第4の実施例を示すフローチャートである。 FIG. 16 is a flowchart showing a fourth embodiment in a process of switching the direction in which the coolant flows in the coolant passage 31 (flow path changing process).
流路変更処理の第4の実施例においては、図11及び図12に示した電池モジュール群10に含まれる電池の電池出力電流の値に基づいて、冷却液の流路変更を行う。電池モジュール群10に蓄えられた電力は、車両100の第1車輪101a(図4参照)を駆動する電動機等に供給される。この供給電力が大きいと、電池モジュール群10における発熱量が増え、冷却負荷が増大する。そこで、前述の電流値を基準として、冷却液の流路変更を行うことができる。
In the fourth embodiment of the flow path change process, the flow path of the coolant is changed based on the value of the battery output current of the battery included in the
ステップSt4-1において、処理装置7は、電池モジュール群10に取付けられた電流センサ(センサ12)から、電池モジュール群10に含まれる電池を流れる電流の値(電流値)A1を取得する。ステップSt4-2において、処理装置7は、電流値A1を、所定の閾値Axと比較する。A1<Axである場合(ステップSt4-2:Yes)、ステップSt4-3へと処理が遷移する。A1≧Axである場合(ステップSt4-2:No)、ステップSt4-4へと処理が遷移する。ステップSt4-3において、処理装置7は、流路切替弁61の状態Vを、第1の状態V1にする。ステップSt4-4において、処理装置7は、流路切替弁61の状態Vを、第2の状態V2にする。
In step St4-1, the processing device 7 acquires the value (current value) A1 of the current flowing through the battery included in the
図17は、車両100に設置された電池パックαを示す側面図である。
FIG. 17 is a side view showing the battery pack α installed in the
車両100の車体102の下部に電池パックαが設置されている。電池パックαは筐体α1を備え、筐体α1は電池温度調節システム1を収容している。なお、図示した例において、電池温度調節システム1は、3つの電池モジュール群10と、3つの熱交換プレート21とを備えている。ただし、1つの熱交換プレート21上に、電池モジュール群10を複数載せてもよい。電池温度調節システム1が備える熱交換プレート21及び電池モジュール群10の数は、特に限定しない。
A battery pack α is installed at the bottom of the
筐体α1は、熱交換プレート21の第1面22に沿って配置された第1筐体面α11と、熱交換プレート21の第2面23に沿って配置された第2筐体面α12を備える。そして、電池モジュール群10と熱交換プレート21は、第1筐体面α11と第2筐体面α12の間に配置される。
The housing α1 includes a first housing surface α11 arranged along the
筐体α1は、第1筐体面α11と第2筐体面α12を繋ぐ筐体端面α13を備え、筐体端面α13は、冷媒層40に向かって冷媒が入る冷媒入力部α51(冷媒入力部40Aに対応)と、冷媒層40から冷媒が出る冷媒出力部α52(冷媒出力部40Bに対応)とを備える。なお、冷媒入力部α51及び冷媒出力部α52は管で構成されてよく、図12に示した冷媒回路5と接続されている。冷媒回路5は車室空調用のものであってよく、熱交換プレート21に対して冷媒を循環させるだけでなく、車室空調装置(カーエアコン)に対しても冷媒を循環させてよい。
The housing α1 includes a housing end surface α13 connecting the first housing surface α11 and the second housing surface α12, and the housing end surface α13 is a refrigerant input unit α51 (to the
また、筐体端面α13は、冷却液層30に向かって冷却液が入る冷却液入力部α31a(冷却液入力部30Aに対応)と、冷却液層30から冷却液が出る冷却液出力部α31b(冷却液出力部30Bに対応)とを、更に備えてよい。なお、冷却液入力部α31a及び冷却液出力部α31bは管で構成されてよく、それぞれ、図12に示した冷却液回路6に接続されている。
Further, the housing end face α13 includes a coolant input unit α31a (corresponding to the
ここで、図示したように、筐体端面α13は複数存在し得る。筐体端面α13は、少なくとも第1筐体端面α131と第2筐体端面α132を備えている。第1筐体端面α131は第2筐体端面α132と対向して配置されている。冷却液入力部α31a、冷却液出力部α31b、冷媒入力部α51、及び冷媒出力部α52は、第1筐体端面α131に配置されている。これらの管が第1筐体端面α131に集中して配置されることにより、電池パックαの外側に延びる配管がコンパクトにまとまり、配管の長さも短くすることができる。ただし、冷却液入力部α31a、冷却液出力部α31b、冷媒入力部α51、及び冷媒出力部α52は、それぞれ異なる筐体端面(α131、α132等)に配置されていてもよい。複数の筐体端面のうちどの端面にむけて、それぞれの配管を伸ばすかは、車体102の底面103の形状や、空きスペースの形状に応じて、適宜決定される。
Here, as shown in the figure, there may be a plurality of housing end faces α13. The housing end face α13 includes at least a first housing end face α131 and a second housing end face α132. The first housing end face α131 is arranged so as to face the second housing end face α132. The coolant input unit α31a, the coolant output unit α31b, the refrigerant input unit α51, and the refrigerant output unit α52 are arranged on the first housing end face α131. By arranging these pipes in a concentrated manner on the end surface α131 of the first housing, the pipes extending to the outside of the battery pack α can be compactly organized and the length of the pipes can be shortened. However, the coolant input unit α31a, the coolant output unit α31b, the refrigerant input unit α51, and the refrigerant output unit α52 may be arranged on different housing end faces (α131, α132, etc.). Which end face of the plurality of housing end faces the pipe is extended to is appropriately determined according to the shape of the
以上のように、前記冷却液層と前記冷媒層とが重なっている部分において、前記冷却液層は、前記冷媒層と前記電池モジュール群の間に配置される。もしくは、前記冷却液層と前記冷媒層とが重なっている部分において、前記冷媒層は、前記冷却液層と前記電池モジュール群の間に配置される。これにより、前記冷却液層と前記冷媒層とが重なっている部分において前記冷却液層と前記冷媒層との間の熱交換を行った上で、電池モジュール群の温度調節を行うことができる。 As described above, in the portion where the coolant layer and the refrigerant layer overlap, the coolant layer is arranged between the refrigerant layer and the battery module group. Alternatively, in the portion where the coolant layer and the refrigerant layer overlap, the refrigerant layer is arranged between the coolant layer and the battery module group. Thereby, the temperature of the battery module group can be adjusted after heat exchange is performed between the coolant layer and the refrigerant layer at the portion where the coolant layer and the refrigerant layer overlap.
前記熱交換プレートは、前記第1方向について第1の幅を有し、前記第2方向について第2の幅を有し、前記第1の幅は、前記第2の幅より長い。これにより、熱交換プレートの長手方向を、車両の進行方向に沿って配置することができる。 The heat exchange plate has a first width in the first direction, a second width in the second direction, and the first width is longer than the second width. Thereby, the longitudinal direction of the heat exchange plate can be arranged along the traveling direction of the vehicle.
前記第2方向は、前記車両の水平方向であってよい。これにより、熱交換プレートを車両の進行方向に沿いつつ、車両の水平方向に沿って配置することができる。 The second direction may be the horizontal direction of the vehicle. As a result, the heat exchange plate can be arranged along the horizontal direction of the vehicle while being along the traveling direction of the vehicle.
前記冷媒入力部及び前記冷媒出力部は、前記熱交換プレートにおいて、前記第1方向について一端部に配置されてよい。これにより、冷媒が流れる配管を一カ所(一つの端部)にまとめることができるので、車体に収容される熱交換プレートの外側の配管をより省スペース化することができる。また、車両の内部の限られた空間において、配管のレイアウトを容易にすることができる。 The refrigerant input unit and the refrigerant output unit may be arranged at one end in the heat exchange plate in the first direction. As a result, the piping through which the refrigerant flows can be integrated in one place (one end), so that the piping on the outside of the heat exchange plate housed in the vehicle body can be further saved in space. In addition, the layout of piping can be facilitated in the limited space inside the vehicle.
前記熱交換プレートは、前記冷却液層に向かって前記冷却液が入る冷却液入力部と、前記冷却液層から前記冷却液が出る冷却液出力部とを更に備え、前記冷却液入力及び前記冷却液出力部は、前記熱交換プレートにおいて、前記第1方向について前記一端部に配置される。これにより、冷却液入力部と冷却液出力部とを一端部に配置することにより、冷却液が流れる配管を一カ所(一つの端部)にまとめることができるので、車体に収容される熱交換プレートの外側の配管をより省スペース化することができる。また、車両の内部の限られた空間において、配管のレイアウトを容易にすることができる。 The heat exchange plate further includes a coolant input section in which the coolant enters toward the coolant layer and a coolant output section in which the coolant exits from the coolant layer, and the coolant input and the cooling. The liquid output unit is arranged at one end of the heat exchange plate in the first direction. As a result, by arranging the coolant input unit and the coolant output unit at one end, the piping through which the coolant flows can be integrated in one place (one end), so that the heat exchange housed in the vehicle body can be exchanged. The piping on the outside of the plate can be further saved in space. In addition, the layout of piping can be facilitated in the limited space inside the vehicle.
前記熱交換プレートは、前記第1方向について前記一端部と反対の他端部を有し、前記一端部は、前記他端部より前記車両の前方部に近い。これにより、冷媒入力部、冷媒出力部、冷却液入力部、及び冷却液出力部を、車両の前方部にまとめることができる。 The heat exchange plate has an other end portion opposite to the one end portion in the first direction, and the one end portion is closer to the front portion of the vehicle than the other end portion. As a result, the refrigerant input unit, the refrigerant output unit, the coolant input unit, and the coolant output unit can be integrated in the front portion of the vehicle.
前記第1冷媒通路の前記少なくとも一部は、前記第2冷媒通路の前記少なくとも一部より、前記第1方向について前記一端部に近く配置され、前記分岐部における前記第1冷媒通路の第1断面積は、前記分岐部における前記第2冷媒通路の第2断面積より小さい。これにより、冷媒入力部から遠い位置で分岐するほど、断面積が大きくなり、冷媒に対する抵抗が低くなる。その結果、冷媒がより均一に流れることにより、温度ばらつきを低減することができる。 The at least a part of the first refrigerant passage is arranged closer to the one end portion in the first direction than the at least part of the second refrigerant passage, and the first break of the first refrigerant passage in the branch portion. The area is smaller than the second cross-sectional area of the second refrigerant passage at the branch. As a result, the farther the branch is from the refrigerant input portion, the larger the cross-sectional area and the lower the resistance to the refrigerant. As a result, the temperature variation can be reduced by allowing the refrigerant to flow more uniformly.
前記第1冷媒通路の前記少なくとも一部の第3断面積は、前記第2冷媒通路の前記少なくとも一部の第4断面積より小さい。これにより、冷媒入力部から遠い位置で分岐するほど、断面積が大きくなり、冷媒に対する抵抗が低くなる。その結果、冷媒がより均一に流れることにより、温度ばらつきを低減することができる。 The third cross-sectional area of at least a part of the first refrigerant passage is smaller than the fourth cross-sectional area of at least a part of the second refrigerant passage. As a result, the farther the branch is from the refrigerant input portion, the larger the cross-sectional area and the lower the resistance to the refrigerant. As a result, the temperature variation can be reduced by allowing the refrigerant to flow more uniformly.
また、本開示は、以下特徴も有する。
(特徴1)
第1面と第1面と反対の第2面を有する熱交換プレートであって、
前記第1面と前記第2面の間において冷却液を循環させる冷却液層と、前記第1面と前記第2面の間において冷媒を循環させる冷媒層と、を備え、
前記冷媒層に向かって前記冷媒が入る冷媒入力部と、前記冷媒層から前記冷媒が出る冷媒出力部とを備え、
前記冷媒層は、前記冷媒入力部から前記冷媒出力部に向かって前記冷媒が流れる冷媒通路を備え、
前記冷媒通路は、前記熱交換プレートの長手方向に沿って前記冷媒が分岐する分岐冷媒通路を備え、
前記冷却液層は、前記熱交換プレートの長手方向に沿って前記冷却液が流れる冷却液通路を備える、
熱交換プレート。
(特徴2)
前記分岐冷媒通路は、前記冷媒入力部から遠い位置で分岐するほど、前記冷媒に対する抵抗が低くなるように構成されている、
特徴1に記載の熱交換プレート。
(特徴3)
前記分岐冷媒通路は、前記冷媒入力部から遠い位置で分岐するほど、前記分岐冷媒通路の断面積が大きくなっている、特徴2に記載の熱交換プレート。
(特徴4)
前記冷却液通路は、前記冷却液通路の角部に前記冷却液を流す、冷却液の方向調整部材を備える、特徴1から特徴3のいずれか1つに記載の熱交換プレート。
(特徴5)
前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる流路切り替え機構を備える、特徴1から特徴4のいずれか1つに記載の熱交換プレート。
(特徴6)
前記流路切り替え機構が、前記冷媒通路に接続されたコンプレッサの回転数に基づいて、前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる、特徴5に記載の熱交換プレート。
(特徴7)
前記流路切り替え機構が、前記第1面に沿って配置される、複数の電池モジュールを有する電池モジュール群に含まれる電池の温度に基づいて、前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる、特徴5に記載の熱交換プレート。
(特徴8)
前記流路切り替え機構が、前記第1面に沿って配置される、複数の電池モジュールを有する電池モジュール群に含まれる電池を流れる電流の値に基づいて、前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる、特徴5に記載の熱交換プレート。
(特徴9)
前記冷媒通路における分岐開始点と、前記冷媒出力部とが、前記熱交換プレートにおける対角線上にそれぞれ配置された、特徴1から特徴8のいずれか1つに記載の熱交換プレート。
(特徴10)
前記冷媒通路が、前記分岐冷媒通路の入口よりも前記冷媒入力部に近い第1領域と、前記分岐冷媒通路の入口から前記分岐冷媒通路の出口までの第2領域と、前記分岐冷媒通路の出口よりも前記冷媒出力部に近い第3領域とを備え、
前記第1領域における前記冷媒通路の断面積が10mm2以上100mm2以下であり、
前記第2領域における前記冷媒通路の断面積が、前記第1領域における前記冷媒通路の断面積の0.5倍から3倍までの範囲内であり、
前記第3領域における前記冷媒通路の断面積が、前記第1領域における前記冷媒通路の断面積の1.5倍から5倍までの範囲内である、
特徴1から特徴9のいずれか1つに記載の熱交換プレート。
(特徴11)
前記冷媒通路における、前記分岐冷媒通路よりも前記冷媒出力部に近い部分に、補強部材が配置されている、特徴1から特徴10のいずれか1つに記載の熱交換プレート。
(特徴12)
前記冷媒通路の容積が、前記冷却液通路の容積よりも少ない、特徴1から特徴11のいずれか1つに記載の熱交換プレート。
(特徴13)
前記冷媒通路の高さの平均値が、前記冷却液通路の高さの平均値よりも小さい、請求項3から特徴12のいずれか1つに記載の熱交換プレート。
(特徴14)
第1面と第1面と反対の第2面を有し、
前記第1面と前記第2面の間において冷却液を循環させる冷却液層と、前記第1面と前記第2面の間において冷媒を循環させる冷媒層と、を有する熱交換プレートと、
複数の電池モジュールを有し、前記熱交換プレートの前記第1面に沿って配置された電池モジュール群と、を備える電池パックであって、
前記熱交換プレートは、前記冷媒層に向かって前記冷媒が入る冷媒入力部と、前記冷媒層から前記冷媒が出る冷媒出力部とを備え、
前記冷媒層は、前記冷媒入力部から前記冷媒出力部に向かって前記冷媒が流れる冷媒通路を備え、
前記冷媒通路は、前記熱交換プレートの長手方向に沿って前記冷媒が分岐する分岐冷媒通路を備え、
前記冷却液層は、前記熱交換プレートの長手方向に沿って前記冷却液が流れる冷却液通路を備える、
電池パック。
(特徴15)
前記分岐冷媒通路は、前記冷媒入力部から遠い位置で分岐するほど、前記冷媒に対する抵抗が低くなるように構成されている、特徴14に記載の電池パック。
(特徴16)
前記分岐冷媒通路は、前記冷媒入力部から遠い位置で分岐するほど、前記分岐冷媒通路の断面積が大きくなっている、特徴15に記載の電池パック。
(特徴17)
前記冷却液通路は、前記冷却液通路の角部に前記冷却液を流す、冷却液の方向調整部材を備える、特徴14から特徴16のいずれか1つに記載の電池パック。
(特徴18)
前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる流路切り替え機構を備える、
特徴14から特徴17のいずれか1つに記載の電池パック。
(特徴19)
前記流路切り替え機構が、前記冷媒通路に接続されたコンプレッサの回転数に基づいて、前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる、
特徴18に記載の電池パック。
(特徴20)
前記流路切り替え機構が、前記電池モジュール群に含まれる電池の温度に基づいて、前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる、特徴18に記載の電池パック。
(特徴21)
前記流路切り替え機構が、前記電池モジュール群に含まれる電池を流れる電流の値に基づいて、前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる、特徴18に記載の電池パック。
(特徴22)
前記冷媒通路における分岐開始点と、前記冷媒出力部とが、前記熱交換プレートにおける対角線上にそれぞれ配置された、特徴14から特徴21のいずれか1つに記載の電池パック。
(特徴23)
前記冷媒通路が、前記分岐冷媒通路の入口よりも前記冷媒入力部に近い第1領域と、前記分岐冷媒通路の入口から前記分岐冷媒通路の出口までの第2領域と、前記分岐冷媒通路の出口よりも前記冷媒出力部に近い第3領域とを備え、
前記第1領域における前記冷媒通路の断面積が10mm2以上100mm2以下であり、
前記第2領域における前記冷媒通路の断面積が、前記第1領域における前記冷媒通路の断面積の0.5倍から3倍までの範囲内であり、
前記第3領域における前記冷媒通路の断面積が、前記第1領域における前記冷媒通路の断面積の1.5倍から5倍までの範囲内である、
特徴14から特徴22のいずれか1つに記載の電池パック。
(特徴24)
前記冷媒通路における、前記分岐冷媒通路よりも前記冷媒出力部に近い部分に、補強部材が配置されている、特徴14から特徴23のいずれか1つに記載の電池パック。
(特徴25)
前記冷媒通路の容積が、前記冷却液通路の容積よりも少ない、特徴14から特徴24のいずれか1つに記載の電池パック。
(特徴26)
前記冷媒通路の高さの平均値が、前記冷却液通路の高さの平均値よりも小さい、特徴14から特徴25のいずれか1つに記載の電池パック。
(特徴27)
前記電池モジュール群と前記熱交換プレートとを収容する筐体を備え、
前記筐体が、少なくとも第1筐体端面と第2筐体端面を備え、
前記第1筐体端面は前記第2筐体端面と対向して配置され、
前記冷媒入力部と、前記冷媒出力部と、前記冷却液層に向かって前記冷却液が入る冷却液入力部と、前記冷却液層から前記冷却液が出る冷却液出力部とが、前記第1筐体端面に配置された、
特徴14から特徴26のいずれか1つに記載の電池パック。
The present disclosure also has the following features.
(Feature 1)
A heat exchange plate having a first surface and a second surface opposite to the first surface.
A coolant layer for circulating a coolant between the first surface and the second surface and a refrigerant layer for circulating a refrigerant between the first surface and the second surface are provided.
A refrigerant input unit into which the refrigerant enters toward the refrigerant layer and a refrigerant output unit in which the refrigerant exits from the refrigerant layer are provided.
The refrigerant layer includes a refrigerant passage through which the refrigerant flows from the refrigerant input unit to the refrigerant output unit.
The refrigerant passage includes a branched refrigerant passage through which the refrigerant branches along the longitudinal direction of the heat exchange plate.
The coolant layer comprises a coolant passage through which the coolant flows along the longitudinal direction of the heat exchange plate.
Heat exchange plate.
(Feature 2)
The branched refrigerant passage is configured such that the farther the branch is from the refrigerant input portion, the lower the resistance to the refrigerant.
The heat exchange plate according to
(Feature 3)
The heat exchange plate according to feature 2, wherein the branched refrigerant passage has a larger cross-sectional area as the branched refrigerant passage is branched at a position farther from the refrigerant input portion.
(Feature 4)
The heat exchange plate according to any one of
(Feature 5)
The heat exchange plate according to any one of
(Feature 6)
The heat exchange plate according to
(Feature 7)
The flow path switching mechanism reverses the flow of the coolant in the coolant passage based on the temperature of the batteries included in the battery module group having the plurality of battery modules arranged along the first surface. , The heat exchange plate according to
(Feature 8)
The flow of the coolant in the coolant passage is based on the value of the current flowing through the battery included in the battery module group having a plurality of battery modules in which the flow path switching mechanism is arranged along the first surface. The heat exchange plate according to
(Feature 9)
The heat exchange plate according to any one of
(Feature 10)
The first region in which the refrigerant passage is closer to the refrigerant input portion than the inlet of the branched refrigerant passage, the second region from the inlet of the branched refrigerant passage to the outlet of the branched refrigerant passage, and the outlet of the branched refrigerant passage. With a third region closer to the refrigerant output section than
The cross-sectional area of the refrigerant passage in the first region is 10 mm 2 or more and 100 mm 2 or less.
The cross-sectional area of the refrigerant passage in the second region is within a range of 0.5 to 3 times the cross-sectional area of the refrigerant passage in the first region.
The cross-sectional area of the refrigerant passage in the third region is within the range of 1.5 to 5 times the cross-sectional area of the refrigerant passage in the first region.
The heat exchange plate according to any one of
(Feature 11)
The heat exchange plate according to any one of
(Feature 12)
The heat exchange plate according to any one of
(Feature 13)
The heat exchange plate according to any one of claims 3 to 12, wherein the average value of the heights of the refrigerant passages is smaller than the average value of the heights of the coolant passages.
(Feature 14)
It has a first surface and a second surface opposite to the first surface,
A heat exchange plate having a coolant layer for circulating a coolant between the first surface and the second surface, and a refrigerant layer for circulating a refrigerant between the first surface and the second surface.
A battery pack comprising a plurality of battery modules and a group of battery modules arranged along the first surface of the heat exchange plate.
The heat exchange plate includes a refrigerant input unit in which the refrigerant enters toward the refrigerant layer, and a refrigerant output unit in which the refrigerant exits from the refrigerant layer.
The refrigerant layer includes a refrigerant passage through which the refrigerant flows from the refrigerant input unit to the refrigerant output unit.
The refrigerant passage includes a branched refrigerant passage through which the refrigerant branches along the longitudinal direction of the heat exchange plate.
The coolant layer comprises a coolant passage through which the coolant flows along the longitudinal direction of the heat exchange plate.
Battery pack.
(Feature 15)
The battery pack according to feature 14, wherein the branched refrigerant passage is configured such that the farther the branch is from the refrigerant input portion, the lower the resistance to the refrigerant.
(Feature 16)
The battery pack according to feature 15, wherein the branched refrigerant passage has a larger cross-sectional area as the branched refrigerant passage branches at a position farther from the refrigerant input portion.
(Feature 17)
The battery pack according to any one of features 14 to 16, wherein the coolant passage includes a cooling liquid direction adjusting member for flowing the cooling liquid at a corner of the cooling liquid passage.
(Feature 18)
A flow path switching mechanism for reversing the flow of the coolant in the coolant passage is provided.
The battery pack according to any one of features 14 to 17.
(Feature 19)
The flow path switching mechanism reverses the flow of the coolant in the coolant passage based on the number of revolutions of the compressor connected to the refrigerant passage.
The battery pack according to feature 18.
(Feature 20)
The battery pack according to feature 18, wherein the flow path switching mechanism reverses the flow of the coolant in the coolant passage based on the temperature of the battery included in the battery module group.
(Feature 21)
The battery pack according to feature 18, wherein the flow path switching mechanism reverses the flow of the coolant in the coolant passage based on the value of the current flowing through the battery included in the battery module group.
(Feature 22)
The battery pack according to any one of features 14 to 21, wherein the branch start point in the refrigerant passage and the refrigerant output unit are arranged diagonally in the heat exchange plate.
(Feature 23)
The first region in which the refrigerant passage is closer to the refrigerant input portion than the inlet of the branched refrigerant passage, the second region from the inlet of the branched refrigerant passage to the outlet of the branched refrigerant passage, and the outlet of the branched refrigerant passage. With a third region closer to the refrigerant output section than
The cross-sectional area of the refrigerant passage in the first region is 10 mm 2 or more and 100 mm 2 or less.
The cross-sectional area of the refrigerant passage in the second region is within a range of 0.5 to 3 times the cross-sectional area of the refrigerant passage in the first region.
The cross-sectional area of the refrigerant passage in the third region is within the range of 1.5 to 5 times the cross-sectional area of the refrigerant passage in the first region.
The battery pack according to any one of features 14 to 22.
(Feature 24)
The battery pack according to any one of features 14 to 23, wherein a reinforcing member is arranged in a portion of the refrigerant passage closer to the refrigerant output portion than the branched refrigerant passage.
(Feature 25)
The battery pack according to any one of features 14 to 24, wherein the volume of the refrigerant passage is smaller than the volume of the coolant passage.
(Feature 26)
The battery pack according to any one of features 14 to 25, wherein the average height of the refrigerant passages is smaller than the average height of the coolant passages.
(Feature 27)
A housing for accommodating the battery module group and the heat exchange plate is provided.
The housing comprises at least a first housing end face and a second housing end face.
The first housing end face is arranged so as to face the second housing end face.
The refrigerant input unit, the refrigerant output unit, the coolant input unit in which the coolant enters toward the coolant layer, and the coolant output unit in which the coolant is discharged from the coolant layer are the first. Placed on the end face of the housing,
The battery pack according to any one of features 14 to 26.
以上、図面を参照して本開示に係る車両、熱交換プレート、及び電池パックの実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the vehicle, heat exchange plate, and battery pack embodiment according to the present disclosure have been described above with reference to the drawings, the present disclosure is not limited to such an example. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications, modifications, substitutions, additions, deletions, and even examples within the scope of the claims. It is naturally understood that it belongs to the technical scope of the present disclosure.
本開示の車両、熱交換プレート、及び電池パックは、車載電池の温度調節における温度ばらつきを低減することを望む分野に有用である。 The vehicles, heat exchange plates, and battery packs of the present disclosure are useful in fields where it is desired to reduce temperature variations in temperature control of in-vehicle batteries.
1 電池温度調節システム
5 冷媒回路
6 冷却液回路
7 処理装置
10 電池モジュール群
11 電池モジュール
12 センサ
21 熱交換プレート
30 冷却液層
30A 冷却液入力部
30B 冷却液出力部
31 冷却液通路
31A 第1部分
31B 第2部分
40 冷媒層
40A 冷媒入力部
40B 冷媒出力部
41 冷媒通路
51 コンプレッサ
52 コンデンサ
53 膨張弁
61 流路切替弁(流路切り替え機構)
62 冷却液管
100 車両
101 車輪
102 車体
103 底面
312 方向調整部材
312A~312C リブ
411 分岐冷媒通路
DMP ディンプル
INF インナーフィン
P ポンプ
α 電池パック
α1 筐体
α11 第1筐体面
α12 第2筐体面
α13 筐体端面
α131 第1筐体端面
α132 第2筐体端面
α31a 冷却液入力部
α31b 冷却液出力部
α51 冷媒入力部
α52 冷媒出力部
1 Battery
62 Cooling
Claims (28)
複数の電池モジュールを有し、前記熱交換プレートの前記第1面に沿って配置された電池モジュール群と、
前記熱交換プレート及び前記電池モジュール群を収容する車体と、
前記車体に結合され、第1方向に沿って配置された第1車輪及び第2車輪と、
前記電池モジュール群から供給される電力を用いて、前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、
前記第1車輪及び前記第2車輪を用いて前記第1方向に走行可能な車両であって、
前記冷却液層の少なくとも一部は、前記冷媒層と重なって配置され、
前記熱交換プレートの少なくとも一部は、前記第1車輪と前記第2車輪の間の中線と重なって配置され、
前記冷却液層は、前記第1方向に沿って配置され、
前記冷媒層は、前記第1方向に沿って配置され、
前記冷却液層は、前記冷却液が流れる冷却液通路を備え、前記冷却液通路の第1部分は前記第1方向に沿って配置され、前記冷却液通路の第2部分は前記第1方向に沿って配置され、前記熱交換プレートは、前記冷媒層に向かって前記冷媒が入る冷媒入力部と、前記冷媒層から前記冷媒が出る冷媒出力部とを備え、
前記冷媒層は、前記冷媒入力部と前記冷媒出力部とを接続し前記冷媒が流れる冷媒通路を備え、
前記冷媒通路は、第1冷媒通路と第2冷媒通路と、を少なくとも有し、
前記冷媒通路は、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路に分岐する分岐部と、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路が結合する結合部と、を更に有し、
前記第1冷媒通路の少なくとも一部は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って配置され、
前記第2冷媒通路の少なくとも一部は、前記第2方向に沿って配置され、
前記冷却液通路の前記第1部分の少なくとも一部は、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置され、前記冷却液通路の前記第2部分の少なくとも一部は、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置され、
前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第1部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが同じであり、かつ、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第2部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが同じである、第1状態と、
前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第1部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが反対であり、かつ、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第2部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが反対である、第2状態と、を少なくとも有し、
前記冷却液通路は、前記冷却液通路の角部に前記冷却液を流す、冷却液の方向調整部材を備える、
車両。 A coolant layer having a first surface and a second surface opposite to the first surface and circulating a coolant between the first surface and the second surface, and the first surface and the second surface. A heat exchange plate with a refrigerant layer that circulates the refrigerant between them,
A group of battery modules having a plurality of battery modules and arranged along the first surface of the heat exchange plate,
A vehicle body accommodating the heat exchange plate and the battery module group,
The first wheel and the second wheel, which are coupled to the vehicle body and arranged along the first direction,
An electric motor for driving the first wheel using the electric power supplied from the battery module group is provided.
A vehicle capable of traveling in the first direction using the first wheel and the second wheel.
At least a part of the coolant layer is arranged so as to overlap the refrigerant layer.
At least a part of the heat exchange plate is arranged so as to overlap the midline between the first wheel and the second wheel.
The coolant layer is arranged along the first direction.
The refrigerant layer is arranged along the first direction.
The coolant layer comprises a coolant passage through which the coolant flows, a first portion of the coolant passage is arranged along the first direction, and a second portion of the coolant passage is in the first direction. Arranged along the heat exchange plate, the heat exchange plate includes a refrigerant input unit in which the refrigerant enters toward the refrigerant layer, and a refrigerant output unit in which the refrigerant exits from the refrigerant layer.
The refrigerant layer includes a refrigerant passage that connects the refrigerant input unit and the refrigerant output unit and allows the refrigerant to flow.
The refrigerant passage has at least a first refrigerant passage and a second refrigerant passage.
The refrigerant passage further includes a branch portion that branches into the first refrigerant passage and the second refrigerant passage, and a coupling portion that combines the first refrigerant passage and the second refrigerant passage.
At least a portion of the first refrigerant passage is arranged along a second direction that intersects the first direction.
At least a part of the second refrigerant passage is arranged along the second direction.
At least a part of the first portion of the coolant passage is arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage, and at least a part of the second portion of the coolant passage. Is arranged so as to overlap the portion between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage.
The direction of the flow of the coolant flowing into the first portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage in the first direction, and the refrigerant. The direction of the flow of the refrigerant flowing in the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the passage in the first direction is the same, and between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage. The direction of the flow of the coolant flowing through the second portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion in the first direction, and the direction between the coupling portion of the refrigerant passage and the refrigerant output portion. The first state, in which the direction of flow of the refrigerant flowing through the portion in the first direction is the same,
The direction of the flow of the coolant flowing into the first portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage in the first direction, and the refrigerant. The direction of the flow of the refrigerant flowing in the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the passage in the first direction is opposite, and between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage. The direction of the flow of the coolant flowing through the second portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion in the first direction, and the direction between the coupling portion of the refrigerant passage and the refrigerant output portion. It has at least a second state, in which the direction of flow of the refrigerant flowing through the portion is opposite to that of the first direction.
The coolant passage includes a coolant direction adjusting member for flowing the coolant through the corners of the coolant passage.
vehicle.
複数の電池モジュールを有し、前記熱交換プレートの前記第1面に沿って配置された電池モジュール群と、A group of battery modules having a plurality of battery modules and arranged along the first surface of the heat exchange plate,
前記熱交換プレート及び前記電池モジュール群を収容する車体と、A vehicle body accommodating the heat exchange plate and the battery module group,
前記車体に結合され、第1方向に沿って配置された第1車輪及び第2車輪と、The first wheel and the second wheel, which are coupled to the vehicle body and arranged along the first direction,
前記電池モジュール群から供給される電力を用いて、前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、An electric motor for driving the first wheel using the electric power supplied from the battery module group is provided.
前記第1車輪及び前記第2車輪を用いて前記第1方向に走行可能な車両であって、A vehicle capable of traveling in the first direction using the first wheel and the second wheel.
前記冷却液層の少なくとも一部は、前記冷媒層と重なって配置され、At least a part of the coolant layer is arranged so as to overlap the refrigerant layer.
前記熱交換プレートの少なくとも一部は、前記第1車輪と前記第2車輪の間の中線と重なって配置され、At least a part of the heat exchange plate is arranged so as to overlap the midline between the first wheel and the second wheel.
前記冷却液層は、前記第1方向に沿って配置され、The coolant layer is arranged along the first direction.
前記冷媒層は、前記第1方向に沿って配置され、The refrigerant layer is arranged along the first direction.
前記冷却液層は、前記冷却液が流れる冷却液通路を備え、前記冷却液通路の第1部分は前記第1方向に沿って配置され、前記冷却液通路の第2部分は前記第1方向に沿って配置され、前記熱交換プレートは、前記冷媒層に向かって前記冷媒が入る冷媒入力部と、前記冷媒層から前記冷媒が出る冷媒出力部とを備え、The coolant layer comprises a coolant passage through which the coolant flows, a first portion of the coolant passage is arranged along the first direction, and a second portion of the coolant passage is in the first direction. Arranged along the heat exchange plate, the heat exchange plate includes a refrigerant input unit in which the refrigerant enters toward the refrigerant layer, and a refrigerant output unit in which the refrigerant exits from the refrigerant layer.
前記冷媒層は、前記冷媒入力部と前記冷媒出力部とを接続し前記冷媒が流れる冷媒通路を備え、The refrigerant layer includes a refrigerant passage that connects the refrigerant input unit and the refrigerant output unit and allows the refrigerant to flow.
前記冷媒通路は、第1冷媒通路と第2冷媒通路と、を少なくとも有し、The refrigerant passage has at least a first refrigerant passage and a second refrigerant passage.
前記冷媒通路は、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路に分岐する分岐部と、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路が結合する結合部と、を更に有し、The refrigerant passage further includes a branch portion that branches into the first refrigerant passage and the second refrigerant passage, and a coupling portion that combines the first refrigerant passage and the second refrigerant passage.
前記第1冷媒通路の少なくとも一部は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って配置され、At least a portion of the first refrigerant passage is arranged along a second direction that intersects the first direction.
前記第2冷媒通路の少なくとも一部は、前記第2方向に沿って配置され、At least a part of the second refrigerant passage is arranged along the second direction.
前記冷却液通路の前記第1部分の少なくとも一部は、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置され、前記冷却液通路の前記第2部分の少なくとも一部は、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置され、At least a part of the first portion of the coolant passage is arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage, and at least a part of the second portion of the coolant passage. Is arranged so as to overlap the portion between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage.
前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第1部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが同じであり、かつ、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第2部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが同じである、第1状態と、The direction of the flow of the coolant flowing into the first portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage in the first direction, and the refrigerant. The direction of the flow of the refrigerant flowing in the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the passage in the first direction is the same, and between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage. The direction of the flow of the coolant flowing through the second portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion in the first direction, and the direction between the coupling portion of the refrigerant passage and the refrigerant output portion. The first state, in which the direction of flow of the refrigerant flowing through the portion in the first direction is the same,
前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第1部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが反対であり、かつ、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第2部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが反対である、第2状態と、を少なくとも有し、The direction of the flow of the coolant flowing into the first portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage in the first direction, and the refrigerant. The direction of the flow of the refrigerant flowing in the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the passage in the first direction is opposite, and between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage. The direction of the flow of the coolant flowing through the second portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion in the first direction, and the direction between the coupling portion of the refrigerant passage and the refrigerant output portion. It has at least a second state, in which the direction of flow of the refrigerant flowing through the portion is opposite to that of the first direction.
前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる流路切り替え機構を更に備え、Further provided with a flow path switching mechanism for reversing the flow of the coolant in the coolant passage.
前記流路切り替え機構が、前記冷媒通路に接続されたコンプレッサの回転数に基づいて、前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる、The flow path switching mechanism reverses the flow of the coolant in the coolant passage based on the number of revolutions of the compressor connected to the refrigerant passage.
車両。vehicle.
複数の電池モジュールを有し、前記熱交換プレートの前記第1面に沿って配置された電池モジュール群と、A group of battery modules having a plurality of battery modules and arranged along the first surface of the heat exchange plate,
前記熱交換プレート及び前記電池モジュール群を収容する車体と、A vehicle body accommodating the heat exchange plate and the battery module group,
前記車体に結合され、第1方向に沿って配置された第1車輪及び第2車輪と、The first wheel and the second wheel, which are coupled to the vehicle body and arranged along the first direction,
前記電池モジュール群から供給される電力を用いて、前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、An electric motor for driving the first wheel using the electric power supplied from the battery module group is provided.
前記第1車輪及び前記第2車輪を用いて前記第1方向に走行可能な車両であって、A vehicle capable of traveling in the first direction using the first wheel and the second wheel.
前記冷却液層の少なくとも一部は、前記冷媒層と重なって配置され、At least a part of the coolant layer is arranged so as to overlap the refrigerant layer.
前記熱交換プレートの少なくとも一部は、前記第1車輪と前記第2車輪の間の中線と重なって配置され、At least a part of the heat exchange plate is arranged so as to overlap the midline between the first wheel and the second wheel.
前記冷却液層は、前記第1方向に沿って配置され、The coolant layer is arranged along the first direction.
前記冷媒層は、前記第1方向に沿って配置され、The refrigerant layer is arranged along the first direction.
前記冷却液層は、前記冷却液が流れる冷却液通路を備え、前記冷却液通路の第1部分は前記第1方向に沿って配置され、前記冷却液通路の第2部分は前記第1方向に沿って配置され、前記熱交換プレートは、前記冷媒層に向かって前記冷媒が入る冷媒入力部と、前記冷媒層から前記冷媒が出る冷媒出力部とを備え、The coolant layer comprises a coolant passage through which the coolant flows, a first portion of the coolant passage is arranged along the first direction, and a second portion of the coolant passage is in the first direction. Arranged along the heat exchange plate, the heat exchange plate includes a refrigerant input unit in which the refrigerant enters toward the refrigerant layer, and a refrigerant output unit in which the refrigerant exits from the refrigerant layer.
前記冷媒層は、前記冷媒入力部と前記冷媒出力部とを接続し前記冷媒が流れる冷媒通路を備え、The refrigerant layer includes a refrigerant passage that connects the refrigerant input unit and the refrigerant output unit and allows the refrigerant to flow.
前記冷媒通路は、第1冷媒通路と第2冷媒通路と、を少なくとも有し、The refrigerant passage has at least a first refrigerant passage and a second refrigerant passage.
前記冷媒通路は、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路に分岐する分岐部と、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路が結合する結合部と、を更に有し、The refrigerant passage further includes a branch portion that branches into the first refrigerant passage and the second refrigerant passage, and a coupling portion that combines the first refrigerant passage and the second refrigerant passage.
前記第1冷媒通路の少なくとも一部は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って配置され、At least a portion of the first refrigerant passage is arranged along a second direction that intersects the first direction.
前記第2冷媒通路の少なくとも一部は、前記第2方向に沿って配置され、At least a part of the second refrigerant passage is arranged along the second direction.
前記冷却液通路の前記第1部分の少なくとも一部は、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置され、前記冷却液通路の前記第2部分の少なくとも一部は、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置され、At least a part of the first portion of the coolant passage is arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage, and at least a part of the second portion of the coolant passage. Is arranged so as to overlap the portion between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage.
前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第1部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが同じであり、かつ、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第2部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが同じである、第1状態と、The direction of the flow of the coolant flowing into the first portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage in the first direction, and the refrigerant. The direction of the flow of the refrigerant flowing in the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the passage in the first direction is the same, and between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage. The direction of the flow of the coolant flowing through the second portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion in the first direction, and the direction between the coupling portion of the refrigerant passage and the refrigerant output portion. The first state, in which the direction of flow of the refrigerant flowing through the portion in the first direction is the same,
前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第1部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが反対であり、かつ、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第2部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが反対である、第2状態と、を少なくとも有し、The direction of the flow of the coolant flowing into the first portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage in the first direction, and the refrigerant. The direction of the flow of the refrigerant flowing in the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the passage in the first direction is opposite, and between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage. The direction of the flow of the coolant flowing through the second portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion in the first direction, and the direction between the coupling portion of the refrigerant passage and the refrigerant output portion. It has at least a second state, in which the direction of flow of the refrigerant flowing through the portion is opposite to that of the first direction.
前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる流路切り替え機構を更に備え、Further provided with a flow path switching mechanism for reversing the flow of the coolant in the coolant passage.
前記流路切り替え機構が、前記第1面に沿って配置される、複数の電池モジュールを有する電池モジュール群に含まれる電池を流れる電流の値に基づいて、前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる、The flow of the coolant in the coolant passage is based on the value of the current flowing through the battery included in the battery module group having a plurality of battery modules in which the flow path switching mechanism is arranged along the first surface. Invert,
車両。vehicle.
前記冷却液層と前記冷媒層とが重なっている部分において、前記冷却液層は、前記冷媒層と前記電池モジュール群の間に配置される、
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 3 .
In the portion where the coolant layer and the refrigerant layer overlap, the coolant layer is arranged between the refrigerant layer and the battery module group.
vehicle.
前記冷却液層と前記冷媒層とが重なっている部分において、前記冷媒層は、前記冷却液層と前記電池モジュール群の間に配置される、
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 3 .
In the portion where the coolant layer and the refrigerant layer overlap, the refrigerant layer is arranged between the coolant layer and the battery module group.
vehicle.
前記流路切り替え機構が、前記第1面に沿って配置される、複数の電池モジュールを有する電池モジュール群に含まれる電池の温度に基づいて、前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる、
車両。 The vehicle according to claim 2 or claim 3 .
The flow path switching mechanism reverses the flow of the coolant in the coolant passage based on the temperature of the batteries included in the battery module group having the plurality of battery modules arranged along the first surface. ,
vehicle.
前記冷媒通路における分岐開始点と、前記冷媒出力部とが、前記熱交換プレートにおける対角線上にそれぞれ配置された、
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 6 .
The branch start point in the refrigerant passage and the refrigerant output unit are arranged diagonally in the heat exchange plate.
vehicle.
前記熱交換プレートは、前記第1方向について第1の幅を有し、前記第2方向について第2の幅を有し、
前記第1の幅は、前記第2の幅より長い、
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 7 .
The heat exchange plate has a first width in the first direction and a second width in the second direction.
The first width is longer than the second width.
vehicle.
前記第2方向は、前記車両の水平方向である、
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 8 .
The second direction is the horizontal direction of the vehicle.
vehicle.
前記冷媒入力部及び前記冷媒出力部は、前記熱交換プレートにおいて、前記第1方向について一端部に配置された、
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 9 .
The refrigerant input unit and the refrigerant output unit are arranged at one end in the heat exchange plate in the first direction.
vehicle.
前記熱交換プレートは、前記冷却液層に向かって前記冷却液が入る冷却液入力部と、前記冷却液層から前記冷却液が出る冷却液出力部とを更に備え、
前記冷却液入力部及び前記冷却液出力部は、前記熱交換プレートにおいて、前記第1方向について前記一端部に配置された、
車両。 The vehicle according to claim 10 .
The heat exchange plate further includes a coolant input section in which the coolant enters toward the coolant layer, and a coolant output section in which the coolant exits from the coolant layer.
The coolant input unit and the coolant output unit are arranged at one end of the heat exchange plate in the first direction.
vehicle.
前記熱交換プレートは、前記第1方向について前記一端部と反対の他端部を有し、
前記一端部は、前記他端部より前記車両の前方部に近い、
車両。 The vehicle according to claim 10 or 11 .
The heat exchange plate has the other end opposite to the one end in the first direction.
The one end is closer to the front of the vehicle than the other end.
vehicle.
前記第1冷媒通路の前記少なくとも一部は、前記第2冷媒通路の前記少なくとも一部より、前記第1方向について前記一端部に近く配置され、
前記分岐部における前記第1冷媒通路の第1断面積は、前記分岐部における前記第2冷媒通路の第2断面積より小さい、
車両。 The vehicle according to any one of claims 10 to 12 .
The at least a part of the first refrigerant passage is arranged closer to the one end portion in the first direction than the at least part of the second refrigerant passage.
The first cross-sectional area of the first refrigerant passage in the branch portion is smaller than the second cross-sectional area of the second refrigerant passage in the branch portion.
vehicle.
前記第1冷媒通路の前記少なくとも一部の第3断面積は、前記第2冷媒通路の前記少なくとも一部の第4断面積より小さい、
車両。 The vehicle according to any one of claims 10 to 13 .
The third cross-sectional area of at least a part of the first refrigerant passage is smaller than the fourth cross-sectional area of at least a part of the second refrigerant passage.
vehicle.
複数の電池モジュールを有し、前記熱交換プレートの前記第1面に沿って配置された電池モジュール群を有する車体に収容可能であり、
前記車体は、第1方向に沿って配置された第1車輪及び第2車輪を結合し、前記電池モジュール群から供給される電力を用いて、前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、前記第1車輪及び前記第2車輪を用いて前記第1方向に走行可能な車両を構成可能であって、
前記冷却液層の少なくとも一部は、前記冷媒層と重なって配置され、
前記熱交換プレートの少なくとも一部は、前記第1車輪と前記第2車輪の間の中線と重なって配置可能であり、
前記冷却液層は、前記第1方向に沿って配置可能であり、
前記冷媒層は、前記第1方向に沿って配置可能であり、
前記冷却液層は、前記冷却液が流れる冷却液通路を備え、前記冷却液通路の第1部分は前記第1方向に沿って配置可能であり、前記冷却液通路の第2部分は前記第1方向に沿って配置可能であり、
前記熱交換プレートは、前記冷媒層に向かって前記冷媒が入る冷媒入力部と、前記冷媒層から前記冷媒が出る冷媒出力部とを備え、
前記冷媒層は、前記冷媒入力部と前記冷媒出力部とを接続し前記冷媒が流れる冷媒通路を備え、
前記冷媒通路は、第1冷媒通路と第2冷媒通路と、を少なくとも有し、
前記冷媒通路は、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路に分岐する分岐部と、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路が結合する結合部と、を更に有し、
前記第1冷媒通路の少なくとも一部は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って配置可能であり、
前記第2冷媒通路の少なくとも一部は、前記第2方向に沿って配置可能であり、
前記冷却液通路の前記第1部分の少なくとも一部は、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置され、前記冷却液通路の前記第2部分の少なくとも一部は、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置され、
前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第1部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが同じであり、かつ、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第2部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが同じである、第1状態と、
前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第1部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが反対であり、かつ、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第2部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが反対である、第2状態と、を少なくとも有するように設定され、
前記冷却液通路は、前記冷却液通路の角部に前記冷却液を流す、冷却液の方向調整部材を備える、
熱交換プレート。 A coolant layer having a first surface and a second surface opposite to the first surface and circulating a coolant between the first surface and the second surface, and the first surface and the second surface. A heat exchange plate provided with a refrigerant layer that circulates the refrigerant between them.
It can be accommodated in a vehicle body having a plurality of battery modules and having a group of battery modules arranged along the first surface of the heat exchange plate.
The vehicle body includes an electric motor that connects the first wheel and the second wheel arranged along the first direction and drives the first wheel by using the electric power supplied from the battery module group. A vehicle capable of traveling in the first direction can be configured by using the first wheel and the second wheel.
At least a part of the coolant layer is arranged so as to overlap the refrigerant layer.
At least a part of the heat exchange plate can be arranged so as to overlap the midline between the first wheel and the second wheel.
The coolant layer can be arranged along the first direction.
The refrigerant layer can be arranged along the first direction, and the refrigerant layer can be arranged along the first direction.
The coolant layer includes a coolant passage through which the coolant flows, a first portion of the coolant passage can be arranged along the first direction, and a second portion of the coolant passage is the first portion. Can be placed along the direction,
The heat exchange plate includes a refrigerant input unit in which the refrigerant enters toward the refrigerant layer, and a refrigerant output unit in which the refrigerant exits from the refrigerant layer.
The refrigerant layer includes a refrigerant passage that connects the refrigerant input unit and the refrigerant output unit and allows the refrigerant to flow.
The refrigerant passage has at least a first refrigerant passage and a second refrigerant passage.
The refrigerant passage further includes a branch portion that branches into the first refrigerant passage and the second refrigerant passage, and a coupling portion that combines the first refrigerant passage and the second refrigerant passage.
At least a part of the first refrigerant passage can be arranged along a second direction intersecting the first direction.
At least a part of the second refrigerant passage can be arranged along the second direction.
At least a part of the first portion of the coolant passage is arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage, and at least a part of the second portion of the coolant passage. Is arranged so as to overlap the portion between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage.
The direction of the flow of the coolant flowing into the first portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage in the first direction, and the refrigerant. The direction of the flow of the refrigerant flowing in the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the passage in the first direction is the same, and between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage. The direction of the flow of the coolant flowing through the second portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion in the first direction, and the direction between the coupling portion of the refrigerant passage and the refrigerant output portion. The first state, in which the direction of flow of the refrigerant flowing through the portion in the first direction is the same,
The direction of the flow of the coolant flowing into the first portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage in the first direction, and the refrigerant. The direction of the flow of the refrigerant flowing in the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the passage in the first direction is opposite, and between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage. The direction of the flow of the coolant flowing through the second portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion in the first direction, and the direction between the coupling portion of the refrigerant passage and the refrigerant output portion. It is set to have at least a second state, in which the direction of flow of the refrigerant flowing through the portion is opposite to that of the first direction .
The coolant passage includes a coolant direction adjusting member for flowing the coolant through the corners of the coolant passage.
Heat exchange plate.
複数の電池モジュールを有し、前記熱交換プレートの前記第1面に沿って配置された電池モジュール群を有する車体に収容可能であり、It can be accommodated in a vehicle body having a plurality of battery modules and having a group of battery modules arranged along the first surface of the heat exchange plate.
前記車体は、第1方向に沿って配置された第1車輪及び第2車輪を結合し、前記電池モジュール群から供給される電力を用いて、前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、前記第1車輪及び前記第2車輪を用いて前記第1方向に走行可能な車両を構成可能であって、The vehicle body includes an electric motor that connects the first wheel and the second wheel arranged along the first direction and drives the first wheel by using the electric power supplied from the battery module group. A vehicle capable of traveling in the first direction can be configured by using the first wheel and the second wheel.
前記冷却液層の少なくとも一部は、前記冷媒層と重なって配置され、At least a part of the coolant layer is arranged so as to overlap the refrigerant layer.
前記熱交換プレートの少なくとも一部は、前記第1車輪と前記第2車輪の間の中線と重なって配置可能であり、At least a part of the heat exchange plate can be arranged so as to overlap the midline between the first wheel and the second wheel.
前記冷却液層は、前記第1方向に沿って配置可能であり、The coolant layer can be arranged along the first direction.
前記冷媒層は、前記第1方向に沿って配置可能であり、The refrigerant layer can be arranged along the first direction, and the refrigerant layer can be arranged along the first direction.
前記冷却液層は、前記冷却液が流れる冷却液通路を備え、前記冷却液通路の第1部分は前記第1方向に沿って配置可能であり、前記冷却液通路の第2部分は前記第1方向に沿って配置可能であり、The coolant layer includes a coolant passage through which the coolant flows, a first portion of the coolant passage can be arranged along the first direction, and a second portion of the coolant passage is the first portion. Can be placed along the direction,
前記熱交換プレートは、前記冷媒層に向かって前記冷媒が入る冷媒入力部と、前記冷媒層から前記冷媒が出る冷媒出力部とを備え、The heat exchange plate includes a refrigerant input unit in which the refrigerant enters toward the refrigerant layer, and a refrigerant output unit in which the refrigerant exits from the refrigerant layer.
前記冷媒層は、前記冷媒入力部と前記冷媒出力部とを接続し前記冷媒が流れる冷媒通路を備え、The refrigerant layer includes a refrigerant passage that connects the refrigerant input unit and the refrigerant output unit and allows the refrigerant to flow.
前記冷媒通路は、第1冷媒通路と第2冷媒通路と、を少なくとも有し、The refrigerant passage has at least a first refrigerant passage and a second refrigerant passage.
前記冷媒通路は、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路に分岐する分岐部と、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路が結合する結合部と、を更に有し、The refrigerant passage further includes a branch portion that branches into the first refrigerant passage and the second refrigerant passage, and a coupling portion that combines the first refrigerant passage and the second refrigerant passage.
前記第1冷媒通路の少なくとも一部は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って配置可能であり、At least a part of the first refrigerant passage can be arranged along a second direction intersecting the first direction.
前記第2冷媒通路の少なくとも一部は、前記第2方向に沿って配置可能であり、At least a part of the second refrigerant passage can be arranged along the second direction.
前記冷却液通路の前記第1部分の少なくとも一部は、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置され、前記冷却液通路の前記第2部分の少なくとも一部は、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置され、At least a part of the first portion of the coolant passage is arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage, and at least a part of the second portion of the coolant passage. Is arranged so as to overlap the portion between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage.
前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第1部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが同じであり、かつ、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第2部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが同じである、第1状態と、The direction of the flow of the coolant flowing into the first portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage in the first direction, and the refrigerant. The direction of the flow of the refrigerant flowing in the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the passage in the first direction is the same, and between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage. The direction of the flow of the coolant flowing through the second portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion in the first direction, and the direction between the coupling portion of the refrigerant passage and the refrigerant output portion. The first state, in which the direction of flow of the refrigerant flowing through the portion in the first direction is the same,
前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第1部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが反対であり、かつ、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第2部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが反対である、第2状態と、を少なくとも有するように設定されThe direction of the flow of the coolant flowing into the first portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage in the first direction, and the refrigerant. The direction of the flow of the refrigerant flowing in the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the passage in the first direction is opposite, and between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage. The direction of the flow of the coolant flowing through the second portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion in the first direction, and the direction between the coupling portion of the refrigerant passage and the refrigerant output portion. It is set to have at least a second state, in which the direction of flow of the refrigerant flowing through the portion is opposite to that of the first direction.
前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる流路切り替え機構を備え、A flow path switching mechanism for reversing the flow of the coolant in the coolant passage is provided.
前記流路切り替え機構が、前記冷媒通路に接続されたコンプレッサの回転数に基づいて、前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる、The flow path switching mechanism reverses the flow of the coolant in the coolant passage based on the number of revolutions of the compressor connected to the refrigerant passage.
熱交換プレート。Heat exchange plate.
複数の電池モジュールを有し、前記熱交換プレートの前記第1面に沿って配置された電池モジュール群を有する車体に収容可能であり、It can be accommodated in a vehicle body having a plurality of battery modules and having a group of battery modules arranged along the first surface of the heat exchange plate.
前記車体は、第1方向に沿って配置された第1車輪及び第2車輪を結合し、前記電池モジュール群から供給される電力を用いて、前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、前記第1車輪及び前記第2車輪を用いて前記第1方向に走行可能な車両を構成可能であって、The vehicle body includes an electric motor that connects the first wheel and the second wheel arranged along the first direction and drives the first wheel by using the electric power supplied from the battery module group. A vehicle capable of traveling in the first direction can be configured by using the first wheel and the second wheel.
前記冷却液層の少なくとも一部は、前記冷媒層と重なって配置され、At least a part of the coolant layer is arranged so as to overlap the refrigerant layer.
前記熱交換プレートの少なくとも一部は、前記第1車輪と前記第2車輪の間の中線と重なって配置可能であり、At least a part of the heat exchange plate can be arranged so as to overlap the midline between the first wheel and the second wheel.
前記冷却液層は、前記第1方向に沿って配置可能であり、The coolant layer can be arranged along the first direction.
前記冷媒層は、前記第1方向に沿って配置可能であり、The refrigerant layer can be arranged along the first direction, and the refrigerant layer can be arranged along the first direction.
前記冷却液層は、前記冷却液が流れる冷却液通路を備え、前記冷却液通路の第1部分は前記第1方向に沿って配置可能であり、前記冷却液通路の第2部分は前記第1方向に沿って配置可能であり、The coolant layer includes a coolant passage through which the coolant flows, a first portion of the coolant passage can be arranged along the first direction, and a second portion of the coolant passage is the first portion. Can be placed along the direction,
前記熱交換プレートは、前記冷媒層に向かって前記冷媒が入る冷媒入力部と、前記冷媒層から前記冷媒が出る冷媒出力部とを備え、The heat exchange plate includes a refrigerant input unit in which the refrigerant enters toward the refrigerant layer, and a refrigerant output unit in which the refrigerant exits from the refrigerant layer.
前記冷媒層は、前記冷媒入力部と前記冷媒出力部とを接続し前記冷媒が流れる冷媒通路を備え、The refrigerant layer includes a refrigerant passage that connects the refrigerant input unit and the refrigerant output unit and allows the refrigerant to flow.
前記冷媒通路は、第1冷媒通路と第2冷媒通路と、を少なくとも有し、The refrigerant passage has at least a first refrigerant passage and a second refrigerant passage.
前記冷媒通路は、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路に分岐する分岐部と、前記第1冷媒通路と前記第2冷媒通路が結合する結合部と、を更に有し、The refrigerant passage further includes a branch portion that branches into the first refrigerant passage and the second refrigerant passage, and a coupling portion that combines the first refrigerant passage and the second refrigerant passage.
前記第1冷媒通路の少なくとも一部は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って配置可能であり、At least a part of the first refrigerant passage can be arranged along a second direction intersecting the first direction.
前記第2冷媒通路の少なくとも一部は、前記第2方向に沿って配置可能であり、At least a part of the second refrigerant passage can be arranged along the second direction.
前記冷却液通路の前記第1部分の少なくとも一部は、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置され、前記冷却液通路の前記第2部分の少なくとも一部は、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置され、At least a part of the first portion of the coolant passage is arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage, and at least a part of the second portion of the coolant passage. Is arranged so as to overlap the portion between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage.
前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第1部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが同じであり、かつ、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第2部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが同じである、第1状態と、The direction of the flow of the coolant flowing into the first portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage in the first direction, and the refrigerant. The direction of the flow of the refrigerant flowing in the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the passage in the first direction is the same, and between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage. The direction of the flow of the coolant flowing through the second portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion in the first direction, and the direction between the coupling portion of the refrigerant passage and the refrigerant output portion. The first state, in which the direction of flow of the refrigerant flowing through the portion in the first direction is the same,
前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第1部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記冷媒入力部と前記分岐部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが反対であり、かつ、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の部分と重なって配置された前記冷却液通路の前記第2部分に流れる前記冷却液の前記第1方向についての流れの向きと、前記冷媒通路の前記結合部と前記冷媒出力部の間の前記部分に流れる前記冷媒の前記第1方向についての流れの向きが反対である、第2状態と、を少なくとも有するように設定されThe direction of the flow of the coolant flowing into the first portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the refrigerant passage in the first direction, and the refrigerant. The direction of the flow of the refrigerant flowing in the portion between the refrigerant input portion and the branch portion of the passage in the first direction is opposite, and between the coupling portion and the refrigerant output portion of the refrigerant passage. The direction of the flow of the coolant flowing through the second portion of the coolant passage arranged so as to overlap the portion in the first direction, and the direction between the coupling portion of the refrigerant passage and the refrigerant output portion. It is set to have at least a second state, in which the direction of flow of the refrigerant flowing through the portion is opposite to that of the first direction.
前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる流路切り替え機構を備え、A flow path switching mechanism for reversing the flow of the coolant in the coolant passage is provided.
前記流路切り替え機構が、前記第1面に沿って配置される、複数の電池モジュールを有する電池モジュール群に含まれる電池を流れる電流の値に基づいて、前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる、The flow of the coolant in the coolant passage is based on the value of the current flowing through the battery included in the battery module group having a plurality of battery modules in which the flow path switching mechanism is arranged along the first surface. Invert,
熱交換プレート。Heat exchange plate.
前記冷却液層と前記冷媒層とが重なっている部分において、前記冷却液層は、前記冷媒層と前記電池モジュール群の間に配置可能である、
熱交換プレート。 The heat exchange plate according to any one of claims 15 to 17 .
In the portion where the coolant layer and the refrigerant layer overlap, the coolant layer can be arranged between the refrigerant layer and the battery module group.
Heat exchange plate.
前記冷却液層と前記冷媒層とが重なっている部分において、前記冷媒層は、前記冷却液層と前記電池モジュール群の間に配置可能である、
熱交換プレート。 The heat exchange plate according to any one of claims 15 to 17 .
In the portion where the coolant layer and the refrigerant layer overlap, the refrigerant layer can be arranged between the coolant layer and the battery module group.
Heat exchange plate.
前記流路切り替え機構が、前記第1面に沿って配置される、複数の電池モジュールを有する電池モジュール群に含まれる電池の温度に基づいて、前記冷却液通路における前記冷却液の流れを反転させる、
熱交換プレート。 The heat exchange plate according to claim 16 or 17 .
The flow path switching mechanism reverses the flow of the coolant in the coolant passage based on the temperature of the batteries included in the battery module group having the plurality of battery modules arranged along the first surface. ,
Heat exchange plate.
前記冷媒通路における分岐開始点と、前記冷媒出力部とが、前記熱交換プレートにおける対角線上にそれぞれ配置された、
熱交換プレート。 The heat exchange plate according to any one of claims 15 to 20 .
The branch start point in the refrigerant passage and the refrigerant output unit are arranged diagonally in the heat exchange plate.
Heat exchange plate.
前記熱交換プレートは、前記第1方向について第1の幅を有し、前記第2方向について第2の幅を有し、
前記第1の幅は、前記第2の幅より長くすることが可能である、
熱交換プレート。 The heat exchange plate according to any one of claims 15 to 21 .
The heat exchange plate has a first width in the first direction and a second width in the second direction.
The first width can be longer than the second width.
Heat exchange plate.
前記第2方向は、前記車体の水平方向になり得る、
熱交換プレート。 The heat exchange plate according to any one of claims 15 to 22 .
The second direction can be the horizontal direction of the vehicle body.
Heat exchange plate.
前記冷媒入力部及び前記冷媒出力部は、前記熱交換プレートにおいて、前記第1方向について一端部に配置可能な、
熱交換プレート。 The heat exchange plate according to any one of claims 15 to 23 .
The refrigerant input unit and the refrigerant output unit can be arranged at one end of the heat exchange plate in the first direction.
Heat exchange plate.
前記冷却液層に向かって前記冷却液が入る冷却液入力部と、前記冷却液層から前記冷却液が出る冷却液出力部とを更に備え、
前記冷却液入力部及び前記冷却液出力部は、前記第1方向について前記一端部に配置可能な、
熱交換プレート。 The heat exchange plate according to claim 24 .
Further, a coolant input unit for entering the coolant toward the coolant layer and a coolant output unit for exiting the coolant from the coolant layer are further provided.
The coolant input unit and the coolant output unit can be arranged at one end portion in the first direction.
Heat exchange plate.
前記第1方向について前記一端部と反対の他端部を有し、
前記一端部は、前記他端部より前記車両の前方部に近く配置可能な、
熱交換プレート。 The heat exchange plate according to claim 24 or 25 .
It has the other end opposite to the one end in the first direction.
The one end can be arranged closer to the front of the vehicle than the other end.
Heat exchange plate.
前記第1冷媒通路の前記少なくとも一部は、前記第2冷媒通路の前記少なくとも一部より、前記第1方向について前記一端部に近く配置され、
前記分岐部における前記第1冷媒通路の第1断面積は、前記分岐部における前記第2冷媒通路の第2断面積より小さい、
熱交換プレート。 The heat exchange plate according to any one of claims 24 to 26 .
The at least a part of the first refrigerant passage is arranged closer to the one end portion in the first direction than the at least part of the second refrigerant passage.
The first cross-sectional area of the first refrigerant passage in the branch portion is smaller than the second cross-sectional area of the second refrigerant passage in the branch portion.
Heat exchange plate.
前記第1冷媒通路の前記少なくとも一部の第3断面積は、前記第2冷媒通路の前記少なくとも一部の第4断面積より小さい、
熱交換プレート。 The heat exchange plate according to any one of claims 24 to 27 .
The third cross-sectional area of at least a part of the first refrigerant passage is smaller than the fourth cross-sectional area of at least a part of the second refrigerant passage.
Heat exchange plate.
Priority Applications (5)
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