JP7276710B2 - battery cooling system - Google Patents

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Description

本発明は、バッテリーを冷却するためのバッテリー冷却システムに関する。 The present invention relates to a battery cooling system for cooling batteries.

バッテリー冷却システムには、特許文献1に示すように、非冷却時に電池と蓄冷材との間に断熱シートを挿入し、冷却時にその断熱シートを抜き取った上で蓄冷材を電池に当接するように移動させるものが提案されている。これによれば、電池に対する冷却、非冷却を必要に応じて実行することができる。 In the battery cooling system, as shown in Patent Document 1, a heat insulating sheet is inserted between the battery and the cold storage material when not cooled, and the heat insulating sheet is removed when cooling, and the cold storage material is brought into contact with the battery. It has been proposed to move According to this, the battery can be cooled or not cooled as required.

ところで、リチウムイオンバッテリーは、バッテリー寿命などの観点から人肌程度の温度に維持することが望ましい。そのため、高温になり過ぎたり低温になり過ぎたりするのを抑制するべく、バッテリーの温度調整を行うことが望ましい。その温度調整手段として、パラフィン系炭化水素などでできた相変化材を利用することが考えられる。具体的には、相変化材を、袋状の収容容器(バッグ)に封入してバッテリー表面に当接した状態で配置すれば、相変化材は、バッテリーの方が相変化材よりも高温であるときに、その温度差によって固相の状態から吸熱していくことにより、次第に液相と固相とが混在して温度変化なく液相割合が増えていく状態、すなわち潜熱状態となり、最終的には液相だけの状態となる。この潜熱状態を利用してバッテリーを冷却することとすれば、バッテリー表面に接している相変化材が面方向に均一な温度となっていることから、バッテリー表面の温度分布を均一に近づけることができ、バッテリー寿命の低下を抑制できる(バッテリーの温度分布が不均一になることに基づく劣化抑制)。 By the way, it is desirable to maintain the temperature of the lithium-ion battery at about human skin temperature from the viewpoint of battery life. Therefore, it is desirable to adjust the temperature of the battery to prevent it from becoming too hot or too cold. As a means for adjusting the temperature, it is conceivable to use a phase change material made of paraffinic hydrocarbon or the like. Specifically, if the phase change material is enclosed in a bag-like storage container (bag) and placed in contact with the surface of the battery, the phase change material is heated to a higher temperature in the battery than the phase change material. At some point, due to the temperature difference, heat is absorbed from the solid phase, so that the liquid phase and the solid phase gradually mix and the liquid phase ratio increases without temperature change, that is, the state of latent heat, and finally Only the liquid phase is present at If this latent heat state is used to cool the battery, the temperature of the phase-change material in contact with the battery surface is uniform in the plane direction, so the temperature distribution on the battery surface can be made nearly uniform. It is possible to suppress the deterioration of the battery life (suppression of deterioration due to uneven temperature distribution of the battery).

特開2012-248363号公報JP 2012-248363 A

しかし、上記の場合、相変化材を収容する収容容器がバッテリーの表面に当接した状態で配置されることから、相変化材は、その相変化材とバッテリーとの間に温度差さえあれば熱を吸熱することになり、冬季の駐車中のように、バッテリーを保温状態に維持したい場合であっても、バッテリーから熱を吸熱してしまう。このため、バッテリーが早期に外気温程度まで冷却してしまう問題がある。 However, in the above case, since the storage container that stores the phase change material is placed in contact with the surface of the battery, the phase change material can be used as long as there is a temperature difference between the phase change material and the battery. Heat is absorbed, and heat is absorbed from the battery even when it is desired to keep the battery warm, such as when the vehicle is parked in winter. For this reason, there is a problem that the battery is quickly cooled down to about the outside temperature.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、その目的は、バッテリーに対する冷却が不要なときには、相変化材の収容容器を移動させなくても、バッテリーに対する相変化材による吸熱を抑制できるバッテリー冷却システムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a battery capable of suppressing heat absorption by a phase change material with respect to the battery without moving a container containing the phase change material when the battery does not need to be cooled. To provide a cooling system.

前記目的を達成するために本発明にあっては、下記(1)~(5)とした構成とされている。 In order to achieve the above objects, the present invention has the following configurations (1) to (5).

(1)バッテリーの冷却システムであって、
バッテリーの表面に当接される収容容器と、
前記収容容器内に配置されるエアバッグと、
前記収容容器内に、該収容容器と前記エアバッグとの間において収納され、固相と液相との間で相変化する相変化材と、
前記エアバック内に一端が開口し他端が該エアバック外に延出する気体供給路と、
前記気体供給路の他端に連なり前記エアバッグ内に向けて気体を供給する気体供給部と、
前記相変化材の液固平衡状態を検出する液固平衡状態検出部と、
前記バッテリーの周辺温度を取得する周辺温度取得部と、
前記液固平衡状態検出部からの検出情報に基づき、前記相変化材が液固平衡状態にあると判断すると共に、前記周辺温取得部から取得した周辺温度に基づき、該周辺温度が所定温度よりも低いと判断したときには、前記気体供給部を制御して、前記エアバッグ内に対する気体供給量を、前記周辺温度が前記所定温度以上の場合よりも増大させる制御部と、
が備えられている構成とされている。
(1) A battery cooling system comprising:
a container that abuts against the surface of the battery;
an airbag disposed within the container;
a phase-change material that is housed in the storage container between the storage container and the airbag and that changes phases between a solid phase and a liquid phase;
a gas supply passage having one end open in the airbag and the other end extending outside the airbag;
a gas supply unit connected to the other end of the gas supply path and supplying gas toward the inside of the airbag;
a liquid-solid equilibrium detection unit that detects the liquid-solid equilibrium state of the phase change material;
an ambient temperature acquisition unit that acquires the ambient temperature of the battery;
It is determined that the phase-change material is in a liquid-solid equilibrium state based on the detection information from the liquid-solid equilibrium state detection unit, and based on the ambient temperature acquired from the ambient temperature acquisition unit, the ambient temperature is higher than a predetermined temperature. a control unit that controls the gas supply unit to increase the amount of gas supplied to the inside of the airbag when the ambient temperature is determined to be lower than that when the ambient temperature is equal to or higher than the predetermined temperature;
is provided.

この構成によれば、相変化材が液固平衡状態にあると共に、バッテリーの周辺温度が所定温度よりも低いときには、エアバッグ内に対する気体供給量が、周辺温度が所定温度以上の場合よりも増大することになり、エアバッグの膨張展開によって、エアバッグと収容容器8の厚み方向一方側の内側板面との間にある相変化材中の固相部分が液相部分と共に押しのけられる。これにより、相変化材によるバッテリー熱の吸熱効率を低下させることができ、相変化材を収容する収容容器がバッテリー表面に当接されていても、バッテリーの温度低下を抑制できる。また、エアバッグ内の気体により、バッテリーの周辺雰囲気とバッテリーとの間に気体層を形成でき、その断熱効果によっても、効果的にバッテリーの温度低下を抑制できる。このため、バッテリーに対する冷却が不要なときには、相変化材の収容容器を移動させなくても、また、相変化材を収容容器内から抜き取らなくても、バッテリーに対する相変化材による吸熱を効果的に抑制できるバッテリー冷却システムを提供できる。 According to this configuration, when the phase change material is in a liquid-solid equilibrium state and the ambient temperature of the battery is lower than the predetermined temperature, the amount of gas supplied to the airbag increases more than when the ambient temperature is equal to or higher than the predetermined temperature. As a result, the inflation and deployment of the airbag pushes away the solid phase portion in the phase change material between the airbag and the inner plate surface on one side in the thickness direction of the container 8 together with the liquid phase portion. As a result, the heat absorption efficiency of the battery heat by the phase change material can be reduced, and even if the storage container containing the phase change material is in contact with the surface of the battery, the temperature drop of the battery can be suppressed. In addition, the gas in the airbag can form a gas layer between the surrounding atmosphere of the battery and the battery. Therefore, when the battery does not need to be cooled, the phase change material can effectively absorb heat from the battery without moving the container containing the phase change material or extracting the phase change material from the container. A controllable battery cooling system can be provided.

(2)前記(1)の構成の下で、
前記エアバッグは、前記収容容器内において、該収容容器が当接している前記バッテリーの表面に対して沿った状態で広がるように設置されている構成とされている。
(2) Under the configuration of (1) above,
The airbag is installed in the storage container so as to extend along the surface of the battery with which the storage container abuts.

この構成によれば、収容容器が接しているバッテリー表面の広い範囲に対応して、エアバッグによるバッテリーの温度低下抑制効果を得ることができ、より効果的にバッテリーの温度低下を抑制できる。 According to this configuration, the effect of suppressing the temperature drop of the battery by the airbag can be obtained for a wide range of the surface of the battery with which the storage container is in contact, and the temperature drop of the battery can be suppressed more effectively.

(3)前記(1)又は(2)の構成の下で、
前記バッテリーが、車両に配設され、
前記車両が駐車されたことを検出する駐車検出部を有し、
前記制御部は、前記駐車検出部からの検出情報に基づき前記車両が駐車されたことを判断したとき、前記保温制御の実行を許容するように設定されている構成とされている。
(3) Under the configuration of (1) or (2) above,
The battery is disposed in a vehicle,
Having a parking detection unit that detects that the vehicle is parked,
The control unit is configured to allow execution of the heat retention control when it is determined that the vehicle is parked based on the detection information from the parking detection unit.

この構成によれば、最もバッテリーを保温状態に維持したいシーンを想定して、保温制御を具体的に実行することができる。 According to this configuration, it is possible to specifically execute the heat retention control assuming the scene where the battery is most desired to be kept in the heat retention state.

(4)前記(1)~(3)のいずれかの構成の下で、
前記バッテリーが、エンジンを備える車両に配設され、
前記エアバッグ内が、開閉弁を備えた排出路を介して前記エンジンの吸気マニホールドに連なり、
前記制御部は、イグニッションスイッチからのIG-ON信号を受け取ったときには、前記開閉弁を所定の期間中だけ開弁させるように設定されている構成とされている。
(4) Under the configuration of any one of (1) to (3) above,
The battery is disposed in a vehicle equipped with an engine,
The inside of the airbag is connected to an intake manifold of the engine through an exhaust passage having an on-off valve,
The control unit is configured to open the on-off valve only during a predetermined period when an IG-ON signal is received from the ignition switch.

この構成によれば、IG-ONとされてエンジンが始動すると、吸気マニホールド内が負圧(大気圧未満)状態となり、何等特別の処置、処理を施さなくても、吸気マニホールド内の負圧を利用し、エンジン始動という的確なタイミングを捉えて、エアバッグ内の空気を抜き取ることができる。 According to this configuration, when the engine is started with the IG-ON, the inside of the intake manifold becomes a negative pressure (below the atmospheric pressure), and the negative pressure inside the intake manifold is eliminated without taking any special measures or treatments. By using this, the air inside the airbag can be extracted at the precise timing of engine start.

(5)前記(1)又は(2)の構成の下で、
請求項1又は2において、
前記車両が駐車されたことを検出する駐車検出部と、前記バッテリーの温度を検出するバッテリー温度検出部と、を有し、
前記制御部は、前記保温制御実行中において、前記駐車検出部からの検出情報に基づき前記車両が駐車されたことを判断すると共に、前記バッテリー温度検出部の温度情報に基づき、前記バッテリーが昇温状態にあると判断したときには、前記エアバッグ内に対する気体供給量を、前記保温制御実行中における場合よりも減少させるように設定されている構成とされている。
(5) Under the configuration of (1) or (2) above,
In claim 1 or 2,
A parking detection unit that detects that the vehicle is parked, and a battery temperature detection unit that detects the temperature of the battery,
The control unit determines that the vehicle is parked based on detection information from the parking detection unit during execution of the heat retention control, and the temperature of the battery rises based on temperature information from the battery temperature detection unit. When it is determined that the condition is present, the amount of gas supplied to the inside of the airbag is set to be less than when the heat retention control is being executed.

この構成によれば、保温制御実行条件の下にあっても、駐車中で且つバッテリーが充電等により昇温状態にあるときには、エアバッグ内に対する気体供給量の減少に基づき、バッテリーの温度が許容上限温度以上にまで上昇することを未然に防止できる。 According to this configuration, even under the heat retention control execution condition, when the battery is parked and the temperature of the battery has risen due to charging or the like, the temperature of the battery is allowed to rise based on the decrease in the amount of gas supplied to the airbag. It is possible to prevent the temperature from rising above the upper limit temperature.

本発明によれば、バッテリーに対する冷却が不要なときには、相変化材の収容容器を移動させなくても、また、相変化材を収容容器内から抜き取らなくても、バッテリーに対する相変化材による吸熱を抑制できるバッテリー冷却システムを提供できる。 According to the present invention, when the battery does not need to be cooled, the phase change material absorbs heat from the battery without moving the container containing the phase change material or removing the phase change material from the container. A controllable battery cooling system can be provided.

実施形態に係るバッテリーの冷却システムを簡易的に示す全体構成図。1 is an overall configuration diagram simply showing a cooling system for a battery according to an embodiment; FIG. バッテリーを冷却するためのバッテリー周辺の冷却構造を説明する分解説明図。FIG. 3 is an exploded explanatory view illustrating a cooling structure around the battery for cooling the battery; 実施形態に係る冷却ユニットによるバッテリーの冷却を簡易的に説明する説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram simply explaining cooling of the battery by the cooling unit according to the embodiment; 実施形態に係る冷却ユニットによるバッテリーの冷却抑制を簡易的に説明す る説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram simply explaining suppression of cooling of the battery by the cooling unit according to the embodiment; 実施形態に係る収容容器の内部構造を、その収容容器の厚み方向他方側から 見た図。The figure which looked at the internal structure of the container which concerns on embodiment from the thickness direction other side of the container. 実施形態に係る収容容器の内部構造を、その収容容器の厚み方向一方側から 見た図。The figure which looked at the internal structure of the container which concerns on embodiment from the thickness direction one side of the container. 実施形態に係る制御ユニットの機能構成の概略を示すブロック図。3 is a block diagram showing an outline of the functional configuration of a control unit according to the embodiment; FIG. 実施形態に係る冷却システムの基本的制御内容を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the basic control content of the cooling system which concerns on embodiment. 実施形態に係る冷却システムの制御内容を示すフローチャート。4 is a flowchart showing control details of the cooling system according to the embodiment;

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

図1において、符号1は、実施形態1に係るバッテリー2を冷却するための冷却システムを示す。この冷却システム1は、本実施形態においては、車両に搭載されている。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a cooling system for cooling the battery 2 according to the first embodiment. This cooling system 1 is mounted on a vehicle in this embodiment.

前記バッテリー2は、図2に示すように、複数のバッテリーセル3を積層することにより構成されている。各バッテリーセル3は、平板状に形成されており、その板面は長方形に形成されている。この各バッテリーセル3の短辺の伸び方向一方側側面に、正極セル端子3aと負極セル端子3bとが長辺の伸び方向に間隔をあけて設けられており、その正極セル端子3aと負極セル端子3bとの間から一定電圧が出力される。このような複数の各バッテリーセル3は、その各バッテリーセル3の正極セル端子3aと負極セル端子3bとを上側に向けた状態で積層されて直方体形状に形成されており、この複数のバッテリーセル3を直列に接続することにより、複数のバッテリーセル3は、バッテリー2として、所定の電圧を出力することになっている。尚、図1においては、バッテリー2は簡易化して図示されている。 The battery 2 is constructed by stacking a plurality of battery cells 3, as shown in FIG. Each battery cell 3 is formed in a flat plate shape, and its plate surface is formed in a rectangular shape. A positive electrode cell terminal 3a and a negative electrode cell terminal 3b are provided on one side surface of each battery cell 3 in the direction in which the short side extends, and are spaced apart in the direction in which the long side extends. A constant voltage is output from the terminal 3b. Each of the plurality of battery cells 3 is formed in a rectangular parallelepiped shape by being stacked with the positive electrode cell terminal 3a and the negative electrode cell terminal 3b of each battery cell 3 facing upward. By connecting the cells 3 in series, the plurality of battery cells 3 are supposed to output a predetermined voltage as the battery 2 . In addition, in FIG. 1, the battery 2 is illustrated in a simplified manner.

このようなバッテリー2には、具体的には、例えばリチウムイオンバッテリーが用いられる。リチウムイオンバッテリーには、電力容量や劣化抑制の観点から最適な温度範囲があり、その温度範囲は、例えば25℃~60℃とされている。このため、バッテリー2が、車両のエンジンルームに搭載される場合には、エンジンの冷却システムとは独立したバッテリー2用の冷却システム1が必要となる。 Specifically, a lithium-ion battery, for example, is used for such a battery 2 . Lithium-ion batteries have an optimum temperature range from the viewpoint of power capacity and deterioration suppression, and the temperature range is, for example, 25°C to 60°C. Therefore, when the battery 2 is mounted in the engine room of a vehicle, a cooling system 1 for the battery 2 that is independent of the cooling system of the engine is required.

前記冷却システム1は、複数(本実施形態においては5つ)の冷却ユニット4と、筐体5と、気体供給装置としての空気供給装置6と、気体排出装置としての空気排出装置7とを備えている。 The cooling system 1 includes a plurality of (five in this embodiment) cooling units 4, a housing 5, an air supply device 6 as a gas supply device, and an air discharge device 7 as a gas discharge device. ing.

複数の各冷却ユニット4は、図2~図4に示すように、厚板状(板面が長方形)の中空の収容容器8と、その収容容器8内に収納されるエアバッグ9と、収容容器8内に、その収容容器8とエアバッグ9との間に収容される相変化材10とを備えている。複数の各冷却ユニット4における収容容器8は、後述する相変化材の体積変化に追従して変形可能なパウチ状の収容容器であり、その各厚み方向一方側(図3、図4中、右側)の外側板面が、バッテリー2の上側構成表面(端子存在面)を除く他の5つの各構成表面にそれぞれ密着(当接)されている。その各収容容器8の材質として、熱伝導率が高いものが用いられており、その各収容容器8には、例えば、錆に強い金属類(アルミニウム、ステンレス)等で形成したパウチ状の容器が用いられている。本実施形態においては、収容容器8のいくつか(本実施形態では2つ)として、その外側板面の面積がバッテリー2における構成表面の面積に比して比較的小さいものが用いられているが(図2参照)、これは、バッテリー2の関連部品等の配置スペースを考慮したものである。勿論、冷却性能を高める観点からは、バッテリー2における各構成表面全体に各収容容器8の外側板面を当接させる構成とすることが好ましい。尚、図1においては、2つの冷却ユニット4(収容容器8)が簡易的に示され、図3、図4においては、冷却ユニット4(収容容器8)が1つだけ簡易的に示されている。 As shown in FIGS. 2 to 4, each of the plurality of cooling units 4 includes a thick plate-like (having a rectangular plate surface) hollow housing container 8, an airbag 9 housed in the housing container 8, and a storage container 8. A phase change material 10 is contained within the container 8 and between the containing container 8 and the airbag 9 . The storage container 8 in each of the plurality of cooling units 4 is a pouch-shaped storage container that can be deformed in accordance with the volume change of the phase change material described later. ) are in close contact with (contact with) each of the other five constituent surfaces of the battery 2 excluding the upper constituent surface (terminal-existing surface). A material having high thermal conductivity is used as a material for each storage container 8, and each storage container 8 is, for example, a pouch-shaped container formed of rust-resistant metals (aluminum, stainless steel) or the like. used. In this embodiment, as some of the containers 8 (two in this embodiment), those having an outer plate surface area relatively smaller than the surface area of the battery 2 are used. (Refer to FIG. 2), which takes into consideration the arrangement space for the related parts of the battery 2 and the like. Of course, from the viewpoint of improving the cooling performance, it is preferable to adopt a configuration in which the outer plate surface of each storage container 8 is brought into contact with the entire surface of each component of the battery 2 . In FIG. 1, two cooling units 4 (container 8) are simply shown, and in FIGS. 3 and 4, only one cooling unit 4 (container 8) is shown simply. there is

前記エアバッグ9は、図3~図6に示すように、フレーム体11を介して収容容器8内に保持されている。フレーム体11は、収容容器8の板面よりも多少、小さくされた矩形状(枠状)の第1フレーム部12と、交差する一対の線材13aを有しその各線材13aが第1フレーム部12の向かい合う頂点を通過してその枠外へと伸びる第2フレーム部13と、を備え、第1フレーム部12と第2フレーム部13とは、その両者12,13の交差点において一体化されている。このフレーム体11は、収容容器8の厚み方向他方側(図3、図4中、左側)の板面寄りにおいて、そのフレーム体11の展開面を収容容器8の板面に向けつつ、第2フレーム部13における一対の線材13a端部が、その収容容器8内の角部に保持されており、その第2フレーム部13により収容容器8の板面状態が維持されている。エアバッグ9は、伸縮性と可撓性とを有する材質(例えば熱伝導性フィラー(アルミナ、窒化ホウ素等)含有プラスチック(ポリウレタン等)、ゴム系樹脂(EPDM等))を用いて、前記第1フレーム部12の矩形形状に対応した扁平状の袋として形成されており、このエアバッグ9は、矩形状の第1フレーム部12及びその第1フレーム部12内における第2フレーム部13に収容容器8の厚み方向一方側(バッテリー2側)において保持されている。このため、空気(気体)がエアバッグ9内に供給された場合には、図4に示すように、エアバッグ9は、フレーム体11の反力を受け、第1フレーム部12の矩形形状を維持しつつ、収容容器8の厚み方向一方側の内側板面に当接する方向に膨張することになる。 The airbag 9 is held in the storage container 8 via a frame body 11, as shown in FIGS. The frame body 11 has a rectangular (frame-shaped) first frame portion 12 which is slightly smaller than the plate surface of the container 8, and a pair of intersecting wire rods 13a. and a second frame portion 13 passing through 12 facing vertices and extending outside the frame, and the first frame portion 12 and the second frame portion 13 are integrated at the intersection of the both 12 and 13. . The frame body 11 is arranged near the plate surface on the other side in the thickness direction of the container 8 (on the left side in FIGS. 3 and 4), while the unfolded surface of the frame body 11 faces the plate surface of the container 8, and the second The ends of the pair of wire rods 13a in the frame portion 13 are held at the corners inside the container 8, and the plate surface state of the container 8 is maintained by the second frame portion 13. As shown in FIG. The airbag 9 is made of a material having stretchability and flexibility (for example, thermally conductive filler (alumina, boron nitride, etc.) containing plastic (polyurethane, etc.), rubber-based resin (EPDM, etc.)). The airbag 9 is formed as a flat bag corresponding to the rectangular shape of the frame portion 12 . 8 is held on one side in the thickness direction (battery 2 side). Therefore, when air (gas) is supplied into the airbag 9, as shown in FIG. While maintaining this, it expands in the direction of abutting on the inner plate surface on one side in the thickness direction of the container 8 .

前記相変化材10は、固相と液相との間で相変化するものであり、その固相から液相への相変化に際しての潜熱がバッテリー2の冷却に用いられる。この相変化材10としては、その相転移温度(一定)が、バッテリー2の適正温度範囲(上限と下限の範囲)にあるものが用いられ(バッテリー2がリチウムイオンバッテリーの場合には、25℃~60℃の範囲)、具体的には、パラフィン系炭化水素、遷移金属系セラミックス等が用いられる。 The phase change material 10 undergoes a phase change between a solid phase and a liquid phase. As the phase change material 10, one whose phase transition temperature (constant) is within the proper temperature range (upper and lower limit range) of the battery 2 is used (when the battery 2 is a lithium ion battery, it is 25° C. to 60° C.), specifically, paraffin-based hydrocarbons, transition metal-based ceramics, and the like are used.

前記筐体5は、図2に示すように、上方が開口する箱本体14と、その箱本体14の開口を施蓋する上蓋15と、を備えている。箱本体14は、その内部に前述のバッテリー2及びその構成表面に当接されるべき冷却ユニット4(収容容器8)を収納するものであり、この収納により、各冷却ユニット4(収容容器8)は、バッテリー2と箱本体14とにより挟持されることになる。上蓋15は、そのバッテリー2及び複数の冷却ユニット4を収納した状態で、箱本体14の上部開口を覆うことになる。この筐体5には、冷却液を流すための冷却経路16が設けられている。冷却経路16は、各冷却ユニット4における相変化材10を冷却するために箱本体14の各構成板をその構成面に沿って通ることになっており、この冷却通路を形成するために、箱本体14に流通路が穿設されたり、冷却管が箱本体14に取付けたりされる。図2においては、冷却経路16の存在を明確にするために、冷却経路16を構成する冷却管が箱本体14に取付けられた状態が示されている。この冷却経路16には、相変化材10が液固平衡状態において、固相が不足した状態になったと判断されたときに、固相の相対的な割合を増大させるべく、冷却液が流され、その冷却液により各冷却ユニット4の相変化材10が冷却される。 The housing 5 includes, as shown in FIG. 2, a box body 14 with an upper opening and an upper lid 15 covering the opening of the box body 14 . The box main body 14 accommodates therein the aforementioned battery 2 and the cooling unit 4 (accommodating container 8) to be brought into contact with the constituent surface thereof. is sandwiched between the battery 2 and the box body 14 . The upper lid 15 covers the upper opening of the box body 14 with the battery 2 and the plurality of cooling units 4 housed therein. The housing 5 is provided with a cooling path 16 for flowing cooling liquid. The cooling path 16 is to pass through each component plate of the box body 14 along its configuration surface for cooling the phase change material 10 in each cooling unit 4. In order to form this cooling channel, the box The main body 14 is provided with flow passages, and cooling pipes are attached to the box main body 14 . In order to clarify the existence of the cooling path 16, FIG. 2 shows a state in which the cooling pipes forming the cooling path 16 are attached to the box body 14. As shown in FIG. When it is determined that the solid phase is insufficient in the liquid-solid equilibrium state of the phase change material 10, cooling liquid is flowed through the cooling path 16 in order to increase the relative proportion of the solid phase. , the phase change material 10 of each cooling unit 4 is cooled by the coolant.

前記空気供給装置6は、図1、図3、図4に示すように、気体供給路としての空気供給通路を構成する空気供給管17と、気体供給部としてのエアポンプ18と、を備えている。空気供給管17は、その一端がエアバッグ9内に開口し、その他端は、収容容器8外に延出されている。エアポンプ18は、空気供給管17の他端に接続され、そのエアポンプ18の駆動により気体としての空気がエアバッグ9内に供給されることになる。 As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the air supply device 6 includes an air supply pipe 17 forming an air supply passage as a gas supply passage, and an air pump 18 as a gas supply section. . One end of the air supply pipe 17 opens into the airbag 9 and the other end extends out of the container 8 . The air pump 18 is connected to the other end of the air supply pipe 17 , and the air as gas is supplied into the airbag 9 by driving the air pump 18 .

前記空気排出装置7は、図1、図3、図4に示すように、排出路を構成する排出管19内と、その排出管19に介装される開閉弁(電磁弁)20とを備えている。排出管19は、その一端がエアバッグ9内に開口され、その他端がエンジン21の吸気マニホールド22に接続されている。開閉弁20は、その開閉により、エアバッグ9内と吸気マニホールド22内とを連通するか否かを決定することになる。 As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the air discharge device 7 includes a discharge pipe 19 forming a discharge passage and an on-off valve (solenoid valve) 20 interposed in the discharge pipe 19. ing. One end of the discharge pipe 19 is opened inside the airbag 9 and the other end is connected to an intake manifold 22 of the engine 21 . The on-off valve 20 determines whether or not the inside of the airbag 9 and the inside of the intake manifold 22 are to be communicated with each other.

前記各冷却ユニット4の収容容器には、液固平衡状態検出部の一構成政要素である振動伝搬計測ユニット23が設けられている。この振動伝搬計測ユニット23は、一定長さを有する収容容器8内の相変化材10に向けて振動を発振する発振源と、その発振源からの振動の反射振動の到達を検出する反射振動検出センサとを備えており、この両者により、一定の振動移動距離に対する振動の戻り時間が求められる。 A container for each cooling unit 4 is provided with a vibration propagation measurement unit 23, which is one component of the liquid-solid equilibrium detector. This vibration propagation measurement unit 23 includes an oscillation source that oscillates vibration toward the phase change material 10 in the container 8 having a certain length, and a reflected vibration detection that detects arrival of reflected vibration of the vibration from the oscillation source. and a sensor, both of which determine the vibration return time for a given vibration travel distance.

前記冷却システム1は、図1に示すように、前記エアポンプ18及び前記開閉弁20を制御すべく、制御部としての制御ユニットUを備えている。このため、制御ユニットUからエアポンプ18及び開閉弁20に制御信号が出力される一方、制御ユニットUには、イグニッションスイッチ24からのON,OFF信号、周辺温度取得部としての外気温度センサ25からの温度情報、バッテリー温度センサ26からのバッテリー温度情報が入力される。 The cooling system 1, as shown in FIG. 1, includes a control unit U as a control section for controlling the air pump 18 and the on-off valve 20. As shown in FIG. Therefore, control signals are output from the control unit U to the air pump 18 and the on-off valve 20, while the control unit U receives ON/OFF signals from the ignition switch 24 and an outside air temperature sensor 25 as an ambient temperature acquisition unit. Temperature information and battery temperature information from the battery temperature sensor 26 are input.

制御ユニットUには、コンピュータとしての機能を確保すべく、図7に示すように、記憶部27と、演算制御部28とが備えられている。記憶部27は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶素子をもって構成され、その記憶部27には、必要な情報として、相変化材10が全て液相である状態よりも多少、固相が存在する状態にあるときにおける振動伝搬速度(設定第1振動伝搬速度)、相変化材10が全て固相である状態よりも多少、液相が存在する状態にあるときにおける振動伝搬速度(設定第2振動伝搬速度)、設定外気温度(所定値)、エアバッグ9内への空気の第1注入量V1、エアバッグ9内への空気の第2注入量V2(V1>V2)、開閉弁20の所定開弁時間が格納されている。必要な各種プログラムとしては、基本プログラムの他に、イグニッションスイッチ24がONか否かを判別するもの、液固平衡状態検出部の構成要素として、振動伝搬計測ユニット23が計測する振動戻り時間に基づき、相変化材10中での振動伝搬速度を演算するもの(振動伝搬速度演算)、その演算された振動伝搬速度が設定第1振動伝搬速度より大きく且つ設定第2振動伝搬速度より小さいか否かを判別することにより液固平衡状態か否かを決めるもの(液固平衡状態判別)、外気温度が設定外気温度(所定値)未満か否かを判別(外気温度条件判別)するもの、バッテリー温度が昇温状態にあるか否かを判別(昇温状態判別)するもの等が記憶部27に格納されている。 The control unit U is provided with a storage section 27 and an arithmetic control section 28 as shown in FIG. 7 in order to ensure functions as a computer. The storage unit 27 includes storage elements such as ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory). Also, the vibration propagation speed (set first vibration propagation speed) when there is a solid phase to some extent, and the liquid phase is slightly higher than the state where the phase change material 10 is all in the solid phase Vibration propagation speed (set second vibration propagation speed), set outside air temperature (predetermined value), first injection amount V1 of air into the airbag 9, second injection amount V2 of air into the airbag 9 (V1> V2), the predetermined opening time of the on-off valve 20 is stored. In addition to the basic program, various necessary programs include a program for determining whether or not the ignition switch 24 is ON, a component of the liquid-solid equilibrium state detection unit based on the vibration return time measured by the vibration propagation measurement unit 23. , which calculates the vibration propagation velocity in the phase change material 10 (vibration propagation velocity calculation), and whether or not the calculated vibration propagation velocity is greater than the set first vibration propagation velocity and smaller than the set second vibration propagation velocity Determines whether or not the liquid-solid equilibrium state is established by determining the state of liquid-solid equilibrium (liquid-solid equilibrium state determination), determines whether the outside temperature is less than the set outside temperature (predetermined value) (outside temperature condition determination), battery temperature The storage unit 27 stores data for determining whether or not the temperature is in a rising state (temperature rising state determination).

演算制御部28は、CPU(Central Processing Unit)をもって構成されており、演算制御部28は、記憶部27から読み出されたプログラムに基づき、図7に示すように、IG-ON判別部28a、振動伝搬速度演算部28b、液固平衡状態(液固共存状態)判別部28c、外気温度条件判別部28d、昇温状態判別部28e等として機能する。 The arithmetic control unit 28 is configured with a CPU (Central Processing Unit), and based on a program read from the storage unit 27, the arithmetic control unit 28 operates as shown in FIG. It functions as a vibration propagation velocity calculation unit 28b, a liquid-solid equilibrium state (liquid-solid coexistence state) determination unit 28c, an outside air temperature condition determination unit 28d, a temperature rise state determination unit 28e, and the like.

このような冷却システム1は、概略的には、次のような制御を行う。 Such a cooling system 1 generally performs the following control.

(1)この冷却システム1においては、各冷却ユニット4の収容容器8がバッテリー2の各構成表面に当接している状態でも、バッテリー2に対する冷却が不要なときには、各冷却ユニット4における相変化材10によるバッテリー2熱の吸熱効率を低下させ、バッテリー2の温度低下を抑制することとしている。 (1) In this cooling system 1, even when the storage container 8 of each cooling unit 4 is in contact with each component surface of the battery 2, when the battery 2 does not need to be cooled, the phase change material in each cooling unit 4 The heat absorption efficiency of the heat of the battery 2 by 10 is reduced to suppress the temperature drop of the battery 2 .

(2)このため、先ず、バッテリー2に対する冷却が不要なときを判別すべく、その判別条件として、駐車中であり且つ外気温度が所定値(設定外気温度)未満の状態にあるか否かが判別される。相変化材10を収容する収容容器8がバッテリー構成表面に当接した状態で配置されていて、相変化材10が、その相変化材10とバッテリーとの間に温度差さえあれば熱を吸熱し、冬季の駐車中のように、バッテリー2を保温状態に維持したい場合であっても、バッテリー2を早期に外気温程度まで冷却してしまうからである。図8の上段図において、破線で示すバッテリー温度特性線(エアバッグ無し)は、上記状況を示している。この場合、駐車中であることの判別にイグニッションスイッチ24がOFF状態であることが用いられ、外気温度が所定値未満であることに、冬季の所定外気温度未満であることが用いられ、それらは、それぞれ、IG-ON判別部28A、外気温度条件判別部28dが判断することになる。 (2) For this reason, first, in order to determine when the battery 2 does not need to be cooled, the determination condition is whether the vehicle is parked and the outside air temperature is less than a predetermined value (set outside air temperature). be discriminated. A container 8 containing a phase change material 10 is arranged in contact with the surface constituting the battery, and the phase change material 10 absorbs heat if there is a temperature difference between the phase change material 10 and the battery. However, even when it is desired to maintain the battery 2 in a heat-retaining state, such as during parking in winter, the battery 2 is quickly cooled down to about the outside temperature. In the upper diagram of FIG. 8, the dashed battery temperature characteristic line (without airbag) indicates the above situation. In this case, the OFF state of the ignition switch 24 is used to determine that the vehicle is parked. , are determined by the IG-ON determination unit 28A and the outside air temperature condition determination unit 28d, respectively.

(3)また、相変化材10が液固平衡状態(液固共存状態)にあるか否かも判別される。相変化材10中に少なくとも液相が存在していなければ、バッテリー2に対する冷却が不要なときに、後述するように、エアバッグ9の膨張展開により、エアバッグ9と収容容器8の厚み方向一方側の内側板面との間にある相変化材10中の固相部分を液相部分と共に押しのけることができないからである。このため、本実施形態においては、振動伝搬速度演算部28bが演算した現状の相変化材10中での振動伝搬速度Vが、設定第1振動伝搬速度(相変化材10が全て液相に近い状態にあるときにおける振動伝搬速度)よりも大きく且つ設定第2振動伝搬速度(相変化材10が全て固相に近い状態にあるときにおける振動伝搬速度)よりも小さいか否かを液固平衡状態(液固共存状態)判別部28cが判断する。勿論この一方で、振動伝搬速度演算部28bからの情報ないしは液固平衡状態(液固共存状態)判別部28cの情報に基づき、筐体5(箱体体)における冷却経路16を流れる冷却液が調整され、相変化材10が液固平衡状態(液固共存状態)に維持するように調整されている。 (3) It is also determined whether the phase change material 10 is in a liquid-solid equilibrium state (liquid-solid coexistence state). If at least the liquid phase does not exist in the phase change material 10, when the battery 2 does not need to be cooled, the expansion and deployment of the airbag 9 causes the airbag 9 and the storage container 8 to move in one direction in the thickness direction, as will be described later. This is because the solid phase portion in the phase change material 10 between the side inner plate surface and the liquid phase portion cannot be pushed aside. Therefore, in the present embodiment, the vibration propagation velocity V in the current phase change material 10 calculated by the vibration propagation velocity calculator 28b is the set first vibration propagation velocity (the phase change material 10 is all close to the liquid phase). state) and smaller than the set second vibration propagation speed (vibration propagation speed when all the phase-change material 10 is in a state close to the solid phase). (Liquid-solid coexistence state) Judgment is made by the judging section 28c. Of course, on the other hand, based on the information from the vibration propagation velocity calculation unit 28b or the information from the liquid-solid equilibrium state (liquid-solid coexistence state) determination unit 28c, the cooling liquid flowing through the cooling path 16 in the housing 5 (box body) is It is adjusted so that the phase change material 10 is maintained in a liquid-solid equilibrium state (liquid-solid coexistence state).

(4)駐車中であり且つ外気温度が所定値(設定外気温度)未満の状態にあると判断され、しかも、各冷却ユニット4における相変化材10が液固平衡状態(液固共存状態)にあると判断されたときには、図8に示すように、エアポンプ18が所定時間駆動され、空気がエアバッグ9内に第1注入量V1だけ注入される。これにより、気体としての空気がエアバッグ9内に供給され、エアバッグ9は、図4に示すように、フレーム体11の反力を受け、第1フレーム部12の矩形形状を維持した状態で、収容容器8の厚み方向一方側の内側板面に当接する方向に膨張することになる。この結果、エアバッグ9によって、エアバッグ9と収容容器8の厚み方向一方側の内側板面との間にある相変化材10中の固相部分が液相部分と共に押しのけられることになり、相変化材10によるバッテリー熱の吸熱効率を低下させることができ、相変化材10を収容する収容容器8がバッテリー構成表面に当接されていても、バッテリー2の温度低下を抑制できる。また、エアバッグ9内の空気により、バッテリー2の周辺雰囲気とバッテリー2との間に空気層が形成されることになり、その断熱効果によって、効果的にバッテリー2の温度低下を抑制できることにもなる。この結果、バッテリー2の温度は、図8の実線に示すように、冬季の駐車中であっても、エアバッグ9が用いられない場合(図8破線参照)に比して高い状態に保つことができる。この場合、空気の第1注入量V1としては、エアバッグ9が収容容器8の厚み方向一方側の内側板面に当接することを考慮した空気量が設定されている。 (4) It is determined that the vehicle is parked, the outside air temperature is below a predetermined value (set outside air temperature), and the phase change material 10 in each cooling unit 4 is in a liquid-solid equilibrium state (liquid-solid coexistence state). When it is determined that there is, as shown in FIG. 8, the air pump 18 is driven for a predetermined period of time to inject air into the airbag 9 by the first injection amount V1. As a result, air as gas is supplied into the airbag 9, and the airbag 9 receives the reaction force of the frame body 11 as shown in FIG. , expands in the direction of contact with the inner plate surface on one side in the thickness direction of the container 8 . As a result, the solid phase portion in the phase change material 10 between the airbag 9 and the inner plate surface on one side in the thickness direction of the container 8 is pushed away by the airbag 9 together with the liquid phase portion. The heat absorption efficiency of the battery heat by the change material 10 can be reduced, and the temperature drop of the battery 2 can be suppressed even if the container 8 containing the phase change material 10 is in contact with the surface constituting the battery. In addition, the air in the airbag 9 forms an air layer between the surrounding atmosphere of the battery 2 and the battery 2, and the temperature drop of the battery 2 can be effectively suppressed by the heat insulating effect. Become. As a result, as shown by the solid line in FIG. 8, the temperature of the battery 2 can be kept higher than when the airbag 9 is not used (see the broken line in FIG. 8) even during parking in winter. can be done. In this case, as the first injection amount V1 of air, an amount of air is set in consideration of the contact of the airbag 9 with the inner plate surface on one side in the thickness direction of the container 8 .

この場合、バッテリー2が昇温状態にあるときには、図8のエアポンプ18の駆動時間を図示のものよりも短くすることにより、エアバック内に注入する空気量が第2注入量V2に減量される(V1>V2)。バッテリー2が充電等により昇温状態にあることを考慮したものである。駐車中にあるといえども、バッテリー2が昇温状態にある以上、バッテリーの温度が許容上限温度以上にまで上昇することを未然に防止する必要があるからである。この場合、本実施形態においては、空気量が第2注入量V2により、エアバッグ9と収容容器8の厚み方向一方側の内側板面との間の間隔が狭められたものとなる。これにより、エアバッグ9と収容容器8の厚み方向一方側の内側板面との間の狭められた間隔が、収容容器8の厚み方向一方側の内側板面に接した状態の相変化材10と、その容容器の厚み方向一方側の内側板面から離れた個所に存在する相変化材10との熱交換を遅らせることになり、そのときには、バッテリー2に対する相変化材10の吸熱効果は存在するものの、エアバッグ9と収容容器8の厚み方向一方側の内側板面とが当接関係にある場合に比べて、バッテリー2に対する相変化材10の吸熱効果は低下することになる。 In this case, when the temperature of the battery 2 is high, the amount of air injected into the airbag is reduced to the second injection amount V2 by shortening the driving time of the air pump 18 in FIG. (V1>V2). This is because the temperature of the battery 2 is raised due to charging or the like. This is because, even when the vehicle is parked, as long as the temperature of the battery 2 is in an elevated state, it is necessary to prevent the temperature of the battery from rising above the allowable upper temperature limit. In this case, in the present embodiment, the space between the airbag 9 and the inner plate surface on one side in the thickness direction of the container 8 is narrowed by the second injection amount V2. As a result, the narrowed gap between the airbag 9 and the inner plate surface on the one side in the thickness direction of the container 8 is in contact with the inner plate surface on the one side in the thickness direction of the container 8 . , the heat exchange with the phase change material 10 existing at a location distant from the inner plate surface on one side in the thickness direction of the container is delayed, and at that time, the heat absorption effect of the phase change material 10 with respect to the battery 2 exists. However, compared to the case where the airbag 9 and the inner plate surface on one side in the thickness direction of the container 8 are in contact with each other, the heat absorbing effect of the phase change material 10 on the battery 2 is reduced.

(5)IG-ONとされてエンジン21が始動されたときには、図8に示すように、開閉弁20が所定時間だけ開弁される。すると、吸気マニホールド22内が負圧(大気圧未満)状態となり、エンジン21始動時の吸気マニホールド22内の負圧(大気圧未満)を利用し、エンジン21始動という的確なタイミングを捉えて、エアバッグ9内の空気を抜き取るためである。これにより、エアポンプ18を逆回転させる等の特別の処置、処理が不要となる。 (5) When the ignition is turned on and the engine 21 is started, the on-off valve 20 is opened for a predetermined time as shown in FIG. Then, the inside of the intake manifold 22 becomes a negative pressure (less than the atmospheric pressure), and the negative pressure (less than the atmospheric pressure) inside the intake manifold 22 at the start of the engine 21 is used to capture the precise timing of starting the engine 21, and the air is released. This is for extracting the air inside the bag 9 . This eliminates the need for special measures such as reverse rotation of the air pump 18 .

上記冷却システム1の制御内容を、図9に示すフローチャート(Qはステップを示す)に従って具体的に説明する。 The details of the control of the cooling system 1 will be specifically described according to the flow chart (where Q indicates a step) shown in FIG.

処理が開始されると、先ず、Q1において、イグニッションスイッチ24からのON,OFF信号、外気温度センサ25からの外気温度情報、バッテリー温度センサ26からのバッテリー2の温度情報等が取得される。次のQ2においては、イグニッションスイッチ24からのONか否が判別される。駐車中でないか否かを判別するためである。Q2がNOのときには、各冷却ユニット4における相変化材10が液固平衡状態(液固共存状態)にあるか否かが判別される。エアバッグ9の膨張展開(エアバッグ9と収容容器8の厚み方向一方側の内側板面との間の相変化材を押しのけること)が可能か否かを判別するためである。このQ3がNOのときには、Q5に進んで、そのQ5において、エアポンプ18が非作動の状態(エアバッグ9が非膨張展開の状態)とされる一方、Q3がYESのときには、Q4において、外気温度が所定温度(設定外気温度)未満か否かが判別される。冬季のような外気温度状態にあるか否かを判別するためである。このQ4がNOのときには、前記Q5に進む一方、Q4がYESのときには、次のQ6において、バッテリー2が昇温状態にあるか否かが判別される。駐車中にバッテリー2の充電等が行われて、バッテリー2の温度が許容上限温度以上にまで上昇することを未然に防止するためである。 When the process starts, first, in Q1, the ON/OFF signal from the ignition switch 24, the outside air temperature information from the outside air temperature sensor 25, the temperature information of the battery 2 from the battery temperature sensor 26, and the like are acquired. In the next Q2, it is determined whether or not the ignition switch 24 is ON. This is for determining whether or not the vehicle is parked. When Q2 is NO, it is determined whether or not the phase change material 10 in each cooling unit 4 is in a liquid-solid equilibrium state (liquid-solid coexistence state). This is to determine whether or not the airbag 9 can be inflated and deployed (by pushing away the phase change material between the airbag 9 and the inner plate surface on one side in the thickness direction of the container 8). When this Q3 is NO, the process proceeds to Q5, in which the air pump 18 is put into a non-operating state (the airbag 9 is not inflated and deployed). is less than a predetermined temperature (set outside air temperature). This is for determining whether or not it is in an outside air temperature state such as in winter. When Q4 is NO, the process proceeds to Q5. When Q4 is YES, it is determined in the next Q6 whether or not the temperature of the battery 2 is rising. This is to prevent the temperature of the battery 2 from rising above the allowable upper limit temperature due to charging of the battery 2 or the like while the vehicle is parked.

このため、Q6がNOのときには、バッテリー2の昇温を考慮する必要がないことから、Q7において、エアバッグ9内に注入する空気量が基本的な第1注入量V1として設定され、Q8、Q9において、前記Q7の空気の第1注入量V1に応じた駆動時間だけ、エアポンプ18が作動される。そして、空気が第1注入量だけエアバッグ9内に注入されると(Q9YES)、エアポンプ18は停止される(Q10)。これにより、エアバッグ9は、収容容器8の厚み方向一方側の内側板面に当接する方向に膨張展開されることになり、そのエアバッグ9の膨張展開によって、エアバッグ9と収容容器8の厚み方向一方側の内側板面との間にある相変化材10中の固相部分が液相部分と共に押しのけられる。この結果、収容容器8の厚み方向一方側の内側板面がバッテリー2の構成表面に当接されていても、相変化材10によるバッテリー熱の吸熱効率を低下させることができることになり、冬季の駐車中の状況にあっても、バッテリー2が早期に外気温程度まで冷却してしまうことを抑制できる。 Therefore, when Q6 is NO, it is not necessary to consider the temperature rise of the battery 2. Therefore, in Q7, the amount of air to be injected into the airbag 9 is set as the basic first injection amount V1, and Q8, In Q9, the air pump 18 is operated for a drive time corresponding to the first injection amount V1 of air in Q7. Then, when the first injection amount of air is injected into the airbag 9 (Q9YES), the air pump 18 is stopped (Q10). As a result, the airbag 9 is inflated and deployed in a direction in which it abuts against the inner plate surface on one side in the thickness direction of the container 8 . The solid phase portion in the phase change material 10 between the inner plate surface on one side in the thickness direction is pushed away together with the liquid phase portion. As a result, even if the inner plate surface on one side in the thickness direction of the container 8 is in contact with the structural surface of the battery 2, the heat absorption efficiency of the battery heat by the phase change material 10 can be reduced. Even when the vehicle is parked, it is possible to prevent the battery 2 from being cooled down to about the outside temperature in an early stage.

前記Q6がYESのときには、バッテリー2が昇温を考慮して、Q11において、エアバッグ9内に注入する空気量が、第1注入量V1よりも少ない第2注入量V2として設定される。エアバッグ9内に注入する空気量を第1注入量V1にする場合ほど、バッテリー2に対する吸熱効果の低下させることがないものの、バッテリー2の温度が許容上限温度以上にまで上昇することを未然に防止することを考慮する必要があるからである。 When Q6 is YES, the amount of air to be injected into the airbag 9 is set to a second injection amount V2 smaller than the first injection amount V1 in Q11 in consideration of the temperature rise of the battery 2 . When the amount of air injected into the airbag 9 is set to the first injection amount V1, the heat absorption effect on the battery 2 is not reduced, but the temperature of the battery 2 is prevented from rising to the allowable upper limit temperature or higher. This is because it is necessary to consider preventing it.

前記Q2がNOのときには、Q12において、開閉弁20が所定時間だけ開弁される。何等特別の処置、処理を施さなくても、吸気マニホールド22内の負圧を利用し、エンジン21始動という的確なタイミングを捉えて、エアバッグ9内の空気を抜き取るためである。この後、リターンされる。 When Q2 is NO, the on-off valve 20 is opened for a predetermined time in Q12. This is because the negative pressure in the intake manifold 22 is utilized and the air in the airbag 9 is extracted at the exact timing of starting the engine 21 without any special measures or treatments. After this, it is returned.

以上実施形態について説明したが本発明にあっては次の態様を包含する。
(1)当該冷却システム1を、車両に搭載されるバッテリー以外のバッテリーを冷却するために用いること。
(2)バッテリー2を、トランクルーム等、エンジンルーム以外の場所に配置すること。
(3)液固平衡状態(液固共存状態)を検出するために、相変化材10の相転移温度(一定温度)を用いること。
(4)空気供給管17に、冷却ユニット4とエアポンプ18との間に開閉弁を設け、その開閉弁の開弁時間を調整することによりエアバッグ9内への空気供給量を調整すること。
Although the embodiments have been described above, the present invention includes the following aspects.
(1) Using the cooling system 1 to cool a battery other than the battery mounted on the vehicle.
(2) Arrange the battery 2 in a place other than the engine room, such as a trunk room.
(3) Use the phase transition temperature (constant temperature) of the phase change material 10 to detect the liquid-solid equilibrium state (liquid-solid coexistence state).
(4) An on-off valve is provided in the air supply pipe 17 between the cooling unit 4 and the air pump 18, and the amount of air supplied to the airbag 9 is adjusted by adjusting the opening time of the on-off valve.

本発明は、バッテリーに対する冷却が不要なときには、相変化材10の収容容器8を移動させなくても、バッテリー2に対する相変化材10による吸熱を抑制するために利用できる。 The present invention can be used to suppress heat absorption by the phase change material 10 to the battery 2 without moving the storage container 8 of the phase change material 10 when the battery does not need to be cooled.

1 冷却システム
2 バッテリー
4 冷却ユニット
8 収容容器
9 エアバッグ
10 相変化材
17 空気供給管(気体供給路)
18 エアポンプ(気体供給部)
19 排出管(排出路)
20 開閉弁
21 エンジン
22 吸気マニホールド
23 振動伝搬計測ユニット(液固平衡状態(液固共存)検出部)
24 イグニッションスイッチ(駐車検出部)
25 外気温度センサ(周辺温度取得部)
26 バッテリー温度センサ(バッテリー温度検出部)
28b 振動伝搬速度演算部(液固平衡状態(液固共存)検出部、制御部)
U 制御ユニット(制御部)
REFERENCE SIGNS LIST 1 cooling system 2 battery 4 cooling unit 8 container 9 airbag 10 phase change material 17 air supply pipe (gas supply path)
18 Air pump (gas supply unit)
19 discharge pipe (discharge channel)
20 on-off valve 21 engine 22 intake manifold 23 vibration propagation measurement unit (liquid-solid equilibrium state (liquid-solid coexistence) detector)
24 ignition switch (parking detector)
25 outside air temperature sensor (surrounding temperature acquisition unit)
26 Battery temperature sensor (battery temperature detector)
28b Vibration propagation velocity calculation unit (liquid-solid equilibrium state (liquid-solid coexistence) detection unit, control unit)
U control unit (control part)

Claims (5)

バッテリーの冷却システムであって、
バッテリーの表面に当接される収容容器と、
前記収容容器内に配置されるエアバッグと、
前記収容容器内に、該収容容器と前記エアバッグとの間において収納され、固相と液相との間で相変化する相変化材と、
前記エアバック内に一端が開口し他端が該エアバック外に延出する気体供給路と、
前記気体供給路の他端に連なり前記エアバッグ内に向けて気体を供給する気体供給部と、
前記相変化材の液固平衡状態を検出する液固平衡状態検出部と、
前記バッテリーの周辺温度を取得する周辺温度取得部と、
前記液固平衡状態検出部からの検出情報に基づき、前記相変化材が液固平衡状態にあると判断すると共に、前記周辺温取得部から取得した周辺温度に基づき、該周辺温度が所定温度よりも低いと判断したときには、前記気体供給部を制御して、前記エアバッグ内に対する気体供給量を、前記周辺温度が前記所定温度以上の場合よりも増大させる保温制御を実行する制御部と、
が備えられている、
ことを特徴とするバッテリーの冷却システム。
A battery cooling system,
a container that abuts against the surface of the battery;
an airbag disposed within the container;
a phase-change material that is housed in the storage container between the storage container and the airbag and that changes phases between a solid phase and a liquid phase;
a gas supply passage having one end open in the airbag and the other end extending outside the airbag;
a gas supply unit connected to the other end of the gas supply path and supplying gas toward the inside of the airbag;
a liquid-solid equilibrium detection unit that detects the liquid-solid equilibrium state of the phase change material;
an ambient temperature acquisition unit that acquires the ambient temperature of the battery;
It is determined that the phase-change material is in a liquid-solid equilibrium state based on the detection information from the liquid-solid equilibrium state detection unit, and based on the ambient temperature acquired from the ambient temperature acquisition unit, the ambient temperature is higher than a predetermined temperature. a control unit that controls the gas supply unit to increase the amount of gas supplied to the inside of the airbag when it is determined that the ambient temperature is lower than that when the ambient temperature is equal to or higher than the predetermined temperature;
is equipped with
A battery cooling system characterized by:
請求項1において、
前記エアバッグは、前記収容容器内において、該収容容器が当接している前記バッテリーの表面に対して沿った状態で広がるように設置されている、
ことを特徴とするバッテリーの冷却システム。
In claim 1,
The airbag is installed in the storage container so as to extend along the surface of the battery with which the storage container abuts.
A battery cooling system characterized by:
請求項1又は2において、
前記バッテリーが、車両に配設され、
前記車両が駐車されたことを検出する駐車検出部を有し、
前記制御部は、前記駐車検出部からの検出情報に基づき前記車両が駐車されたことを判断したとき、前記保温制御の実行を許容するように設定されている、
ことを特徴とするバッテリーの冷却システム。
In claim 1 or 2,
The battery is disposed in a vehicle,
Having a parking detection unit that detects that the vehicle is parked,
The control unit is set to allow execution of the heat retention control when it is determined that the vehicle is parked based on detection information from the parking detection unit.
A battery cooling system characterized by:
請求項1~3のいずれか1項において、
前記バッテリーが、エンジンを備える車両に配設され、
前記エアバッグ内が、開閉弁を備えた排出路を介して前記エンジンの吸気マニホールドに連なり、
前記制御部は、イグニッションスイッチからのIG-ON信号を受け取ったときには、前記開閉弁を所定の期間中だけ開弁させるように設定されている、
ことを特徴とするバッテリーの冷却システム。
In any one of claims 1 to 3,
The battery is disposed in a vehicle equipped with an engine,
The inside of the airbag is connected to an intake manifold of the engine through an exhaust passage having an on-off valve,
The control unit is set to open the on-off valve only during a predetermined period when an IG-ON signal is received from the ignition switch.
A battery cooling system characterized by:
請求項1又は2において、
前記バッテリーが、車両に配設され、
前記車両が駐車されたことを検出する駐車検出部と、前記バッテリーの温度を検出するバッテリー温度検出部と、を有し、
前記制御部は、前記保温制御実行中において、前記駐車検出部からの検出情報に基づき前記車両が駐車されたことを判断すると共に、前記バッテリー温度検出部の温度情報に基づき、前記バッテリーが昇温状態にあると判断したときには、前記エアバッグ内に対する気体供給量を、前記保温制御実行中における場合よりも減少させるように設定されている、
ことを特徴とするバッテリーの冷却システム。
In claim 1 or 2,
The battery is disposed in a vehicle,
A parking detection unit that detects that the vehicle is parked, and a battery temperature detection unit that detects the temperature of the battery,
The control unit determines that the vehicle is parked based on detection information from the parking detection unit during execution of the heat retention control, and the temperature of the battery rises based on temperature information from the battery temperature detection unit. is set to reduce the amount of gas supplied to the inside of the airbag when it is determined that the state is present, compared to when the heat retention control is being performed
A battery cooling system characterized by:
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