JP7306850B2 - Automotive battery temperature controller - Google Patents

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Description

本発明は、車載用バッテリ調温装置に関し、特に、車載用バッテリの近傍における気体流を好適に調整する車載用バッテリ調温装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an on-vehicle battery temperature control device, and more particularly to an on-vehicle battery temperature control device for suitably adjusting a gas flow in the vicinity of a vehicle battery.

従来のバッテリ100として、図9および図10に示す構造が知られている。図9(A)は、従来のバッテリ100を説明する斜視図である。図9(B)は、従来のバッテリを説明する断面図であり、図9(A)に示すD-D線方向の断面図である。図10(A)は、従来のバッテリ100のセルスタック101を説明する斜視図である。図10(B)は、従来のバッテリ100のセルスタック101を説明する断面図であり、図10(A)に示すセルスタック101のE-E線方向の断面図である。 As a conventional battery 100, structures shown in FIGS. 9 and 10 are known. FIG. 9A is a perspective view illustrating a conventional battery 100. FIG. FIG. 9(B) is a cross-sectional view for explaining a conventional battery, and is a cross-sectional view along line DD shown in FIG. 9(A). FIG. 10A is a perspective view illustrating a cell stack 101 of a conventional battery 100. FIG. FIG. 10(B) is a cross-sectional view for explaining a cell stack 101 of a conventional battery 100, and is a cross-sectional view taken along line EE of the cell stack 101 shown in FIG. 10(A).

図9(A)に示す如く、バッテリ100は、主に、箱型の筐体102と、筐体102の内部に配設される複数のセルスタック101(図9(B)参照)と、筐体102の内部と連通するダクト103と、ダクト103と連結するブロワ104と、を有している。 As shown in FIG. 9A, the battery 100 mainly includes a box-shaped housing 102, a plurality of cell stacks 101 arranged inside the housing 102 (see FIG. 9B), and a housing. It has a duct 103 communicating with the interior of the body 102 and a blower 104 communicating with the duct 103 .

筐体102の内部には、例えば、5個のセルスタック101が配設され、バッテリ100は、車両に搭載されたPCU(図示せず)にて制御され、車両内に配設されたモータ等に電力を供給する。 For example, five cell stacks 101 are arranged inside the housing 102, the battery 100 is controlled by a PCU (not shown) mounted on the vehicle, and a motor or the like is arranged in the vehicle. to power the

図9(B)に示す如く、ブロワ104は、バッテリシステムのBCU(図示せず)にて制御され、セルスタック101を構成するセル105を冷却する際に稼働し、筐体102(図9参照)内へと外部の空気を送風する。そして、実線109は空気の流れを示すが、筐体102内へと送風された空気は、送風路110を流れた後、各セル105間の間隙を流れることで、各セル105を冷却する。 As shown in FIG. 9(B), the blower 104 is controlled by the BCU (not shown) of the battery system, operates when cooling the cells 105 constituting the cell stack 101, and cools the housing 102 (see FIG. 9). ) blows the outside air into. A solid line 109 indicates the flow of air. The air blown into the housing 102 cools the cells 105 by flowing through the gaps between the cells 105 after flowing through the air passages 110 .

図10(A)に示す如く、個々のセルスタック101は、複数のセル105を含んで構成されている。セル105は、例えば、リチウムイオン電池等の2次電池にて構成されている。そして、各セル105の側面105Aには、長手方向(紙面前後方向)に沿って凹部106が形成されている。凹部106には、空気を整流する複数の凸部107と、伝熱ヒータとしての配線108が形成されている。 As shown in FIG. 10A, each cell stack 101 includes a plurality of cells 105. As shown in FIG. The cell 105 is composed of, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery. A concave portion 106 is formed in the side surface 105A of each cell 105 along the longitudinal direction (front-to-rear direction of the paper surface). A plurality of convex portions 107 for rectifying air and wiring 108 as a heat transfer heater are formed in the concave portion 106 .

配線108は、例えば、銅等の金属線にて形成され、配線108は、電力供給部(図示せず)と接続し、電力が供給されることで発熱し、セル105を外部から昇温させる。図示したように、配線108は、セル105を均等に昇温させるために、側面105Aに対して出来る限り均一に配設されている。 The wiring 108 is formed of, for example, a metal wire such as copper. The wiring 108 is connected to a power supply unit (not shown) and generates heat when power is supplied, thereby raising the temperature of the cell 105 from the outside. . As shown, the wiring 108 is arranged as evenly as possible with respect to the side surface 105A in order to evenly heat the cells 105. FIG.

図10(B)に示す如く、セルスタック101では、複数のセル105が隣接して配設され、凹部106は、隣接するセル105間の間隙となり、セルスタック101の長手方向(紙面前後方向)に貫通した冷却風路として用いられる(例えば、特許文献1参照。)。 As shown in FIG. 10B, in a cell stack 101, a plurality of cells 105 are arranged adjacent to each other, and recesses 106 serve as gaps between the adjacent cells 105, extending in the longitudinal direction of the cell stack 101 (forward and backward direction on the paper). It is used as a cooling air passage penetrating through (for example, see Patent Document 1).

また、特許文献2の図5およびその説明箇所を参照すると、電池セルどうしの間に開閉可能なシャッタを配設し、電池の温度に応じて当該シャッタを開閉する発明が記載されている。 Further, referring to FIG. 5 of Patent Document 2 and its description, an invention is described in which an openable and closable shutter is arranged between battery cells and the shutter is opened and closed according to the temperature of the battery.

特開2017-184522号公報JP 2017-184522 A 特開2006-100123号公報JP 2006-100123 A

しかしながら、上記した特許文献1に記載された発明は、各セル105間の凹部106を用いた間隙は、常時開放した構造である。そして、筐体102内へと送風される空気は、ダクト103の近傍領域では、空気が、各セル105間の間隙へと誘導され易い。その結果、セル105は効率的に冷却されるが、筐体102の端部、特に、ダクト103に対して遠方に位置する右側のセル105では、空気が流れ込み難く、その領域のセル105は、効率的に冷却され難い。この構造により、筐体102内の全てのセル105が、均一に冷却され難く、電池特性にばらつきが発生し易いという課題がある。 However, the invention described in Patent Document 1 has a structure in which the gaps using the concave portions 106 between the cells 105 are always open. Then, the air blown into the housing 102 is likely to be guided to the gaps between the cells 105 in the vicinity of the duct 103 . As a result, the cells 105 are efficiently cooled, but the end of the housing 102, especially the right cell 105 located far from the duct 103, is difficult for air to flow into, and the cells 105 in that area are Difficult to cool efficiently. Due to this structure, it is difficult to uniformly cool all the cells 105 in the housing 102, and there is a problem that variations in battery characteristics are likely to occur.

また、特許文献2に記載された発明では、シャッタの開閉は電池温度に応じて行われているのみであり、シャッタの開閉を行う具体的な温度帯域に関する検討は成されていない。よって、電池温度の最適な温度制御という観点から、特許文献2に記載された発明は改良の余地があった。 Further, in the invention described in Patent Document 2, the opening and closing of the shutter is only performed according to the battery temperature, and no study is made on the specific temperature range for opening and closing the shutter. Therefore, from the viewpoint of optimum temperature control of the battery temperature, the invention described in Patent Document 2 has room for improvement.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、バッテリが活性化される温度に着目し、バッテリ周りの流体の挙動を正確に制御することができる車載用バッテリ調温装置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. To provide a temperature control device.

本発明の車載用バッテリ調温装置は、複数のバッテリセルから成るバッテリの近傍に配置され、前記バッテリセルと熱交換する流体が流通する車載用バッテリ調温装置であり、前記バッテリの近傍に形成される空間である空間部と、開閉動作を実行することで、開状態の場合は前記空間部と外部とを連通させ、閉状態の場合は前記空間部と前記外部との連通を制限する開閉部と、演算制御部と、を具備し、前記演算制御部は、前記バッテリセルの平均温度が、前記バッテリが活性化する第1温度を下回る場合であっても、何れかの前記バッテリセルの温度が、前記第1温度よりも高く設定された第2温度を上回れば、前記開閉部を開状態とし、前記バッテリセルの平均温度が、前記第1温度を上回る場合であっても、何れかの前記バッテリセルの温度が、前記第1温度よりも低く設定された第3温度を下回れば、前記開閉部を閉状態とすることを特徴とする。
An in-vehicle battery temperature control device according to the present invention is an in-vehicle battery temperature control device which is arranged near a battery comprising a plurality of battery cells and through which a fluid that exchanges heat with the battery cells flows, and which is formed near the battery. By performing an opening and closing operation with a space that is a space where the and an arithmetic control unit, wherein the arithmetic control unit controls any one of the battery cells even if the average temperature of the battery cell is lower than the first temperature at which the battery is activated. If the temperature exceeds a second temperature set higher than the first temperature, the opening/closing unit is opened, and even if the average temperature of the battery cells exceeds the first temperature, either is lower than a third temperature set lower than the first temperature, the opening/closing unit is closed.

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記演算制御部は、前記バッテリの温度が前記第1温度を下回れば、昇温装置で、前記バッテリを昇温することを特徴とする。 Further, in the on-vehicle battery temperature control device of the present invention, the arithmetic control unit raises the temperature of the battery with a temperature raising device when the temperature of the battery is lower than the first temperature.

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記演算制御部は、前記バッテリの温度が、前記第1温度を上回れば、冷却装置を運転することで、前記開閉部を経由して、前記空間部に向けて送風することを特徴とする。 Further, in the in-vehicle battery temperature control device of the present invention, if the temperature of the battery exceeds the first temperature, the arithmetic control unit operates the cooling device so that the It is characterized by blowing air toward the space.

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記演算制御部は、車両停車時に於いては、前記開閉部を閉状態とすることを特徴とする。 Further, in the on-vehicle battery temperature control device of the present invention, the arithmetic control unit closes the opening/closing unit when the vehicle is stopped.

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記演算制御部は、故障を検出したら、前記開閉部を開状態とすることを特徴とする。 Further, in the in-vehicle battery temperature control device of the present invention, the arithmetic control unit opens the opening/closing unit when a failure is detected.

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記演算制御部は、各々の前記バッテリセルの温度を監視し、前記バッテリの温度として、前記バッテリセルの平均温度を採用することを特徴とする。 Further, in the vehicle-mounted battery temperature control device of the present invention, the arithmetic control unit monitors the temperature of each of the battery cells, and adopts the average temperature of the battery cells as the temperature of the battery. .

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記昇温装置は、前記バッテリが昇温するように配設された電熱線であることを特徴とする。 Further, in the on-vehicle battery temperature control device of the present invention, the temperature raising device is a heating wire arranged so as to raise the temperature of the battery.

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記空間部は、前記バッテリの側面部間に形成されることを特徴とする。 Further, in the on-vehicle battery temperature control device of the present invention, the space is formed between the side surfaces of the battery.

本発明の車載用バッテリ調温装置は、複数のバッテリセルから成るバッテリの近傍に配置され、前記バッテリセルと熱交換する流体が流通する車載用バッテリ調温装置であり、前記バッテリの近傍に形成される空間である空間部と、開閉動作を実行することで、開状態の場合は前記空間部と外部とを連通させ、閉状態の場合は前記空間部と前記外部との連通を制限する開閉部と、演算制御部と、を具備し、前記演算制御部は、前記バッテリセルの平均温度が、前記バッテリが活性化する第1温度を下回る場合であっても、何れかの前記バッテリセルの温度が、前記第1温度よりも高く設定された第2温度を上回れば、前記開閉部を開状態とし、前記バッテリセルの平均温度が、前記第1温度を上回る場合であっても、何れかの前記バッテリセルの温度が、前記第1温度よりも低く設定された第3温度を下回れば、前記開閉部を閉状態とすることを特徴とする。これにより、本発明の車載用バッテリ調温装置によれば、バッテリの温度が、バッテリが活性化する第1温度に達したら、開閉部を開状態とすることで、活性化したバッテリにより暖められた暖気を外部に放出することができ、充電または放電時に於いてバッテリが過熱することを抑制できる。また、バッテリが活性化する第1温度を下回れば、開閉部を閉状態とすることで、空間部を略密閉状態とし、バッテリの温度低下を抑制することができる。
An in-vehicle battery temperature control device according to the present invention is an in-vehicle battery temperature control device which is arranged near a battery comprising a plurality of battery cells and through which a fluid that exchanges heat with the battery cells flows, and which is formed near the battery. By performing an opening and closing operation with a space that is a space where the and an arithmetic control unit, wherein the arithmetic control unit controls any one of the battery cells even if the average temperature of the battery cell is lower than the first temperature at which the battery is activated. If the temperature exceeds a second temperature set higher than the first temperature, the opening/closing unit is opened, and even if the average temperature of the battery cells exceeds the first temperature, either is lower than a third temperature set lower than the first temperature, the opening/closing unit is closed. Thus, according to the in-vehicle battery temperature control device of the present invention, when the temperature of the battery reaches the first temperature at which the battery is activated, the opening/closing portion is opened to warm the activated battery. The warm air can be discharged to the outside, and overheating of the battery during charging or discharging can be suppressed. Further, when the temperature is lower than the first temperature at which the battery is activated, the opening/closing portion is closed to substantially seal the space, thereby suppressing a decrease in the temperature of the battery.

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記演算制御部は、前記バッテリの温度が前記第1温度を下回れば、昇温装置で、前記バッテリを昇温することを特徴とする。これにより、本発明の車載用バッテリ調温装置によれば、開閉部を閉状態とし、昇温手段でバッテリを効果的に昇温することができる。 Further, in the on-vehicle battery temperature control device of the present invention, the arithmetic control unit raises the temperature of the battery with a temperature raising device when the temperature of the battery is lower than the first temperature. As a result, according to the on-vehicle battery temperature control device of the present invention, it is possible to effectively raise the temperature of the battery by the temperature raising means by closing the opening/closing portion.

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記演算制御部は、前記バッテリの温度が、前記第1温度を上回れば、冷却装置を運転することで、前記開閉部を経由して、前記空間部に向けて送風することを特徴とする。これにより、本発明の車載用バッテリ調温装置によれば、バッテリが高温となっている際に、送風機で空間部に向けて送風することで、バッテリの過熱を防止できる。 Further, in the in-vehicle battery temperature control device of the present invention, if the temperature of the battery exceeds the first temperature, the arithmetic control unit operates the cooling device so that the It is characterized by blowing air toward the space. Thus, according to the in-vehicle battery temperature control device of the present invention, when the temperature of the battery is high, the battery can be prevented from overheating by blowing air toward the space with the blower.

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記演算制御部は、車両停車時に於いては、前記開閉部を閉状態とすることを特徴とする。これにより、本発明の車載用バッテリ調温装置によれば、車両停車時に於いて開閉部を閉状態とすることで、内部空間に存在する空気が断熱材の如く作用し、バッテリ等に結露が発生することを抑止できる。 Further, in the on-vehicle battery temperature control device of the present invention, the arithmetic control unit closes the opening/closing unit when the vehicle is stopped. As a result, according to the on-vehicle battery temperature control device of the present invention, by closing the open/close portion when the vehicle is stopped, the air existing in the internal space acts like a heat insulating material, preventing dew condensation on the battery and the like. You can prevent it from happening.

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記演算制御部は、故障を検出したら、前記開閉部を開状態とすることを特徴とする。これにより、本発明の車載用バッテリ調温装置によれば、例えばバッテリセルが故障した際に発生する熱を外部に放出することができる。 Further, in the in-vehicle battery temperature control device of the present invention, the arithmetic control unit opens the opening/closing unit when a failure is detected. As a result, according to the automotive battery temperature control device of the present invention, heat generated when, for example, a battery cell fails can be released to the outside.

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記演算制御部は、各々の前記バッテリセルの温度を監視し、前記バッテリの温度として、前記バッテリセルの平均温度を採用することを特徴とする。これにより、本発明の車載用バッテリ調温装置によれば、バッテリセルの平均温度に基づいて、演算制御部が開閉部の開閉動作を司ることで、バッテリの平均的な温度を好適に制御することができる。 Further, in the vehicle-mounted battery temperature control device of the present invention, the arithmetic control unit monitors the temperature of each of the battery cells, and adopts the average temperature of the battery cells as the temperature of the battery. . Thus, according to the on-vehicle battery temperature control device of the present invention, the average temperature of the battery is preferably controlled by the arithmetic control unit controlling the opening/closing operation of the opening/closing unit based on the average temperature of the battery cells. be able to.

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記昇温装置は、前記バッテリが昇温するように配設された電熱線であることを特徴とする。これにより、本発明の車載用バッテリ調温装置によれば、電熱線により短時間にバッテリを昇温することができる。 Further, in the on-vehicle battery temperature control device of the present invention, the temperature raising device is a heating wire arranged so as to raise the temperature of the battery. As a result, according to the vehicle battery temperature control device of the present invention, the temperature of the battery can be raised in a short period of time by the heating wire.

また、本発明の車載用バッテリ調温装置では、前記空間部は、前記バッテリの側面部間に形成されることを特徴とする。これにより、本発明の車載用バッテリ調温装置によれば、バッテリの側面部間に、調温のための空間部を形成することで、バッテリを効果的に調温することができる。 Further, in the on-vehicle battery temperature control device of the present invention, the space is formed between the side surfaces of the battery. Thus, according to the on-vehicle battery temperature control device of the present invention, the temperature of the battery can be effectively controlled by forming the space for temperature control between the side surfaces of the battery.

本発明の一実施形態に係る車載用バッテリ調温装置を備えた車両を説明する図であり、(A)は斜視図であり、(B)は平面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the vehicle provided with the vehicle-mounted battery temperature control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, (A) is a perspective view, (B) is a top view. 本発明の一実施形態に係る車載用バッテリ調温装置を説明する図であり、(A)は斜視図であり、(B)は断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the vehicle-mounted battery temperature control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, (A) is a perspective view, (B) is sectional drawing. 本発明の一実施形態に係る車載用バッテリ調温装置を説明する図であり、(A)は上面図であり、(B)は側面図であり、(C)は上面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the vehicle battery temperature control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, (A) is a top view, (B) is a side view, (C) is a top view. 本発明の一実施形態に係る車載用バッテリを説明する図であり、(A)は斜視図であり、(B)は分解斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the vehicle battery which concerns on one Embodiment of this invention, (A) is a perspective view, (B) is an exploded perspective view. 本発明の一実施形態に係る車載用バッテリ調温装置を説明する図であり、(A)は側面図であり、(B)は断面図であり、(C)は断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the vehicle-mounted battery temperature control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, (A) is a side view, (B) is sectional drawing, (C) is sectional drawing. 本発明の一実施形態に係る車載用バッテリ調温装置を説明するブロック図である。1 is a block diagram illustrating an in-vehicle battery temperature control device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係る車載用バッテリを説明する図であり、車載用バッテリの温度制御等を詳細に示す表である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram for explaining an in-vehicle battery according to an embodiment of the present invention, and is a table showing in detail temperature control of the in-vehicle battery; 本発明の一実施形態に係る車載用バッテリを説明する図であり、バッテリが活性化する温度を示すグラフである。FIG. 2 is a diagram for explaining a vehicle battery according to an embodiment of the present invention, and is a graph showing temperatures at which the battery is activated. 従来のバッテリを説明する図であり、(A)は斜視図であり、(B)は断面図である。It is a figure explaining the conventional battery, (A) is a perspective view, (B) is sectional drawing. 従来のバッテリのセルスタックを説明する図であり、(A)は斜視図であり、(B)は断面図である。It is a figure explaining the cell stack of the conventional battery, (A) is a perspective view, (B) is sectional drawing.

以下、本発明の一実施形態に係る車載用バッテリ調温装置10を図面に基づき詳細に説明する。尚、本実施形態の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A vehicle-mounted battery temperature control device 10 according to an embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, in principle, the same reference numbers are used for the same members, and repeated descriptions are omitted.

図1(A)は、本実施形態の車載用バッテリ調温装置10(図6参照)及び車載用バッテリ11を搭載した車両12を説明する斜視図である。図1(B)は、本実施形態の車載用バッテリ調温装置10および車載用バッテリ11の配設状態を説明する平面図である。ここで、車載用バッテリ11は、後述するバッテリセル52の集合体であることから、バッテリモジュール、バッテリスタック、バッテリ等と称されることもある。 FIG. 1(A) is a perspective view illustrating a vehicle 12 equipped with a battery temperature control device 10 (see FIG. 6) and a vehicle battery 11 according to the present embodiment. FIG. 1(B) is a plan view for explaining the arrangement state of the vehicle-mounted battery temperature control device 10 and the vehicle-mounted battery 11 of the present embodiment. Here, since the vehicle battery 11 is an assembly of battery cells 52, which will be described later, it is also called a battery module, a battery stack, a battery, or the like.

図1(A)に示す如く、自動車や電車等の車両12には、モータや様々の電装部品に電力を供給するための車載用バッテリ11(図1(B)参照)が搭載されている。車両12としては、EV(Electric Vehicle)、HEV(Hybrid Electric Vehicle)やPHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)等を採用できる。そして、これらの車両12にも、高い蓄電機能を有した複数の車載用バッテリ11が搭載されている。 As shown in FIG. 1A, a vehicle 12 such as an automobile or a train is equipped with an on-vehicle battery 11 (see FIG. 1B) for supplying power to a motor and various electrical components. As the vehicle 12, an EV (Electric Vehicle), an HEV (Hybrid Electric Vehicle), a PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle), or the like can be adopted. These vehicles 12 are also equipped with a plurality of in-vehicle batteries 11 having a high power storage function.

図1(A)は、車載用バッテリ11を備えた車両12の平面図である。車両12は、主に、車体13と、車両12の底面14近傍のバッテリ配置領域15に配設された複数の車載用バッテリ11と、車載用バッテリ11から供給される電力により駆動される駆動モータ25(図6参照)と、駆動モータ25の駆動力で回転するタイヤ(図示せず)と、を有している。 FIG. 1A is a plan view of a vehicle 12 equipped with a vehicle battery 11. FIG. The vehicle 12 mainly includes a vehicle body 13, a plurality of vehicle batteries 11 arranged in a battery arrangement area 15 near the bottom surface 14 of the vehicle 12, and a drive motor driven by electric power supplied from the vehicle battery 11. 25 (see FIG. 6) and tires (not shown) that are rotated by the drive force of the drive motor 25 .

図1(B)に示す如く、車両12のバッテリ配置領域15には、行列状に複数の車載用バッテリ11が配設されている。車載用バッテリ11は、例えば、略直方体形状であり、車両12の前後方向に沿って、その長手方向が配置されている。そして、複数の車載用バッテリ11が、バッテリ配置領域15に効率良く配置され、多くの車載用バッテリ11が搭載されることで、車両12の連続走行距離を伸ばすことができる。 As shown in FIG. 1B, a plurality of onboard batteries 11 are arranged in a matrix in a battery arrangement area 15 of a vehicle 12 . The vehicle-mounted battery 11 has, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape, and its longitudinal direction is arranged along the front-rear direction of the vehicle 12 . By efficiently arranging a plurality of vehicle batteries 11 in the battery arrangement area 15 and mounting a large number of vehicle batteries 11, the continuous running distance of the vehicle 12 can be extended.

図2に図示したように、車載用バッテリ調温装置10の昇温ヒータ16が車載用バッテリ11の長手方向の側面111,112に沿って配設されている。昇温ヒータ16は、車載用バッテリ11を挟むように配設され、車載用バッテリ11の側面111,112から車載用バッテリ11を昇温する。そして、車両12が低温環境下にて車載用バッテリ11を充放電する際に、昇温ヒータ16は、車載用バッテリ11を適切な温度範囲まで昇温させることで、出力特性や放充電特性等のバッテリ特性を良好に保つことができる。 As shown in FIG. 2, the heater 16 of the vehicle battery temperature control device 10 is arranged along the longitudinal side surfaces 111 and 112 of the vehicle battery 11 . The temperature raising heater 16 is arranged so as to sandwich the vehicle battery 11 and heats the vehicle battery 11 from the side surfaces 111 and 112 of the vehicle battery 11 . When the vehicle 12 charges and discharges the vehicle-mounted battery 11 in a low-temperature environment, the heater 16 heats the vehicle-mounted battery 11 to an appropriate temperature range, thereby can maintain good battery characteristics.

具体的には、車両12のバッテリ配置領域15では、最前列には、2個の車載用バッテリ11が配設されると共に、それらの車載用バッテリ11と隣接して3個の昇温ヒータ16が配設されている。一方、2列目から4列目には、各列4個の車載用バッテリ11が配設されると共に、それらの車載用バッテリ11と隣接して5個の昇温ヒータ16が配設されている。 Specifically, in the battery arrangement area 15 of the vehicle 12, two vehicle batteries 11 are arranged in the front row, and three temperature raising heaters 16 are arranged adjacent to the vehicle batteries 11. are arranged. On the other hand, from the second row to the fourth row, four vehicle-mounted batteries 11 are arranged in each row, and five temperature raising heaters 16 are arranged adjacent to the vehicle-mounted batteries 11. there is

後述するように、昇温ヒータ16の長手方向(車両12の前後方向)の両端部近傍には、第1開閉扉31(図3(A)参照)と、第2開閉扉32(図3(A)参照)とが、開閉可能に配設されている。そして、車載用バッテリ11と昇温ヒータ16との間には空間部35(図3(A)参照)が形成され、その空間部35は、第1開閉扉31および第2開閉扉32により塞がれ、あるいは開放される。そして、車載用バッテリ11を空冷する際には、第1開閉扉31および第2開閉扉32は開状態となり、空間部35は外部と連通し、冷却風通路として開放された状態となる。一方、車載用バッテリ11を昇温する際には、第1開閉扉31および第2開閉扉32は閉状態となり、空間部35と外部との連通は制限され、空間部35は密閉空間または密閉空間に近い状態となる。 As will be described later, a first door 31 (see FIG. 3(A)) and a second door 32 (see FIG. 3 ( A)) is arranged so as to be openable and closable. A space 35 (see FIG. 3A) is formed between the vehicle battery 11 and the heater 16 , and the space 35 is closed by the first door 31 and the second door 32 . Scree or open. When the vehicle battery 11 is air-cooled, the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 are opened, and the space 35 communicates with the outside and is opened as a cooling air passage. On the other hand, when the temperature of the vehicle battery 11 is increased, the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 are closed, the communication between the space 35 and the outside is restricted, and the space 35 is a sealed space or a sealed space. Close to space.

図2を参照して、車載用バッテリ調温装置10により車載用バッテリ11を昇温する状態を説明する。図2(A)は、車載用バッテリ調温装置10の配設状態を説明する斜視図である。図2(B)は、車載用バッテリ調温装置10により車載用バッテリ11を昇温する状態を説明する断面図であり、図2(A)に示す配設状態のA-A線方向の断面図である。 With reference to FIG. 2, the state in which the temperature of the vehicle battery 11 is raised by the vehicle battery temperature control device 10 will be described. FIG. 2(A) is a perspective view for explaining an arrangement state of the in-vehicle battery temperature control device 10. FIG. FIG. 2(B) is a cross-sectional view for explaining a state in which the temperature of the vehicle-mounted battery 11 is raised by the vehicle-mounted battery temperature control device 10, and is a cross section taken along line AA in the arrangement state shown in FIG. 2(A). It is a diagram.

図2(A)では、図1(B)に示す車両12のバッテリ配置領域15の最前列に配設された2個の車載用バッテリ11および3個の車載用バッテリ調温装置10を示している。そして、車載用バッテリ調温装置10の昇温ヒータ16は、車載用バッテリ11の側面111,112に対して配設され、車載用バッテリ11を挟み込むように配設されている。また、2個の車載用バッテリ11の間には、1個の昇温ヒータ16が配設され、同時に2個の車載用バッテリ11を一つの昇温ヒータ16で昇温することができる。 FIG. 2(A) shows two vehicle batteries 11 and three vehicle battery temperature control devices 10 arranged in the front row of the battery arrangement area 15 of the vehicle 12 shown in FIG. 1(B). there is The heater 16 of the vehicle battery temperature control device 10 is arranged on the side surfaces 111 and 112 of the vehicle battery 11 so as to sandwich the vehicle battery 11 therebetween. Moreover, one temperature raising heater 16 is arranged between the two vehicle batteries 11, and the temperature of the two vehicle batteries 11 can be raised by the one temperature raising heater 16 at the same time.

図2(B)に示す如く、筐体部33の上面部332および底面部333の先端面が、それぞれ車載用バッテリ11の側面111,112の外周端部周辺に対して密接した状態となるように、昇温ヒータ16が、車載用バッテリ11に対して配設されている。また、バッテリセル52どうしの間には空間部35が形成され、空間部35の内部に、不織布42に織り込まれた電熱線41(昇温装置)が配置されている。 As shown in FIG. 2(B), the tip surfaces of the top surface portion 332 and the bottom surface portion 333 of the housing portion 33 are in close contact with the peripheral edges of the side surfaces 111 and 112 of the vehicle battery 11, respectively. In addition, a temperature raising heater 16 is arranged for the vehicle-mounted battery 11 . A space 35 is formed between the battery cells 52 , and the heating wire 41 (heating device) woven into the nonwoven fabric 42 is arranged inside the space 35 .

図3は車載用バッテリ調温装置10を説明する図であり、図3(A)は上面図であり、図(B)は側面図であり、図3(C)は上面図である。 3A and 3B are diagrams for explaining the vehicle-mounted battery temperature control device 10. FIG. 3A is a top view, FIG. 3B is a side view, and FIG. 3C is a top view.

図3(A)に示す如く、昇温ヒータ16の筐体部33は、車両12の前後方向に長手方向を有し、その断面形状は、例えば略H字形状である。筐体部33の主柱部331は、その短手方向(車両12の左右方向)の中央部に上下方向延在して形成されると共に、筐体部33の長手方向に延在して形成されている。また、主柱部331の上端側には、筐体部33の上面部332が主柱部331と一体に形成され、主柱部331の下端側には、筐体部33の底面部333(図3(B)参照)が主柱部331と一体に形成されている。上面部332および底面部333は、筐体部33の長手方向に延在して形成されている。 As shown in FIG. 3A, the housing portion 33 of the heater 16 has its longitudinal direction in the front-rear direction of the vehicle 12, and its cross-sectional shape is, for example, substantially H-shaped. The main column portion 331 of the housing portion 33 is formed so as to extend in the vertical direction at the central portion in the lateral direction (horizontal direction of the vehicle 12), and is formed so as to extend in the longitudinal direction of the housing portion 33. It is In addition, on the upper end side of the main column portion 331, the upper surface portion 332 of the housing portion 33 is formed integrally with the main column portion 331, and on the lower end side of the main column portion 331, the bottom surface portion 333 ( (see FIG. 3B) is formed integrally with the main column portion 331 . The upper surface portion 332 and the bottom surface portion 333 are formed to extend in the longitudinal direction of the housing portion 33 .

また、筐体部33には、その長手方向の両端部の近傍に、開閉部としての第1開閉扉31および第2開閉扉32が配設されている。第1開閉扉31および第2開閉扉32が、図3(A)に示す閉状態となることで、熱伝導経路として介在する空気は、空間部35の内部に留まる。そして、空間部35の内部の空気が、一定の温度まで上昇した後には、その温度を維持し易くなる。その結果、サブバッテリ23(図6参照)から電熱線41(図3(C)参照)に供給される電力量を調整することで、昇温ヒータ16の消費電力を低減できる。 In addition, a first opening/closing door 31 and a second opening/closing door 32 serving as an opening/closing portion are arranged in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the housing portion 33 . Since the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 are closed as shown in FIG. After the temperature of the air inside the space 35 rises to a certain temperature, it becomes easier to maintain that temperature. As a result, by adjusting the amount of electric power supplied from the sub-battery 23 (see FIG. 6) to the heating wire 41 (see FIG. 3C), the power consumption of the temperature raising heater 16 can be reduced.

図3(A)および図3(B)に示す如く、第1開閉扉31は、主柱部331を挟むように一対設けられ、主柱部331近傍の筐体部33の上面部332および底面部333に対して回転自在に軸支されている。同様に、第2開閉扉32も、主柱部331を挟むように一対が設けられ、主柱部331近傍の筐体部33の上面部332および底面部333に対して、回転自在に軸支されている。 As shown in FIGS. 3(A) and 3(B) , the first opening/closing door 31 is provided in pair so as to sandwich the main pillar 331 , and the upper surface 332 and the bottom surface of the housing 33 near the main pillar 331 are provided. It is rotatably pivoted with respect to the portion 333 . Similarly, the second opening/closing door 32 is also provided in a pair so as to sandwich the main pillar 331, and is rotatably supported on the upper surface 332 and the bottom surface 333 of the housing 33 in the vicinity of the main pillar 331. It is

また、筐体部33では、第1開閉扉31および第2開閉扉32の内側には、主柱部331の側面36,37に沿って空間部35が形成されている。詳細は後述するが、昇温ヒータ16が車載用バッテリ11の側面111,112(図2(B)参照)に隣接して配設された状態において、空間部35は、車載用バッテリ11の側面111,112と筐体部33の側面36,37との間に位置する。そして、第1開閉扉31および第2開閉扉32の閉状態時には、空間部35は略密閉空間となり、空間部35の内部の空気が熱伝導経路として用いられ、車載用バッテリ11を昇温する。一方、第1開閉扉31および第2開閉扉32の開状態時には、空間部35は冷却風通路となり、車載用バッテリ11を空冷する。 Further, in the housing portion 33 , a space portion 35 is formed along the side surfaces 36 and 37 of the main pillar portion 331 inside the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 . Although the details will be described later, in a state in which the temperature raising heater 16 is arranged adjacent to the side surfaces 111 and 112 (see FIG. 2B) of the vehicle battery 11, the space 35 is formed on the side surface of the vehicle battery 11. It is positioned between 111 , 112 and side surfaces 36 , 37 of housing section 33 . When the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 are closed, the space 35 becomes a substantially closed space, and the air inside the space 35 is used as a heat conduction path to raise the temperature of the vehicle-mounted battery 11. . On the other hand, when the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 are open, the space 35 serves as a cooling air passage to air-cool the vehicle-mounted battery 11 .

図3(C)では、第1開閉扉31および第2開閉扉32の開状態を示している。上述したように、第1開閉扉31および第2開閉扉32は、電子制御ユニット21(図6参照)により制御され、車載用バッテリ11の温度の測定値に応じて開閉する。矢印38にて示すように、第1開閉扉31および第2開閉扉32は、主柱部331側が筐体部33に軸支され、その軸支された箇所を支点として空間部35の下流側(車両12の後方側)へと向けて回動する。係る動作により、第1開閉扉31および第2開閉扉32は開状態とされる。一方、この逆動作を行うことで、第1開閉扉31および第2開閉扉32は、図3(C)に示す開状態から、図3(A)に示す閉状態とされる。 FIG. 3C shows the open state of the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 . As described above, the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 are controlled by the electronic control unit 21 (see FIG. 6), and open and close according to the temperature measurement value of the vehicle battery 11 . As indicated by an arrow 38, the first opening door 31 and the second opening door 32 are pivotally supported on the housing portion 33 on the side of the main column portion 331, and are positioned downstream of the space portion 35 with the pivotally supported portion serving as a fulcrum. (the rear side of the vehicle 12). By this operation, the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 are opened. On the other hand, by performing this reverse operation, the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 are changed from the open state shown in FIG. 3(C) to the closed state shown in FIG. 3(A).

矢印34は、走行風や送風機等により、昇温ヒータ16の周囲に発生する空気の流れを示し、第1開閉扉31および第2開閉扉32の開状態時には、空気は、第1開閉扉31側から第2開閉扉32側へと向けて流れる。外部の空気は、第1開閉扉31側から空間部35の内部へと送り込まれ、その後、空間部35の内部で車載用バッテリ11を冷却した空気は、第2開閉扉32から外部へと送り出される。 An arrow 34 indicates the flow of air generated around the heater 16 by running air, a blower, or the like. side toward the second opening/closing door 32 side. The outside air is sent into the space 35 from the side of the first opening/closing door 31 , and then the air that cools the vehicle battery 11 inside the space 35 is sent outside through the second opening/closing door 32 . be

図4を用いて、車載用バッテリ11を説明する。図4(A)は、車載用バッテリ11を説明する斜視図である。図4(B)は、車載用バッテリ11を説明する分解斜視図である。 The vehicle-mounted battery 11 will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a perspective view illustrating the vehicle battery 11. FIG. FIG. 4B is an exploded perspective view illustrating the vehicle battery 11. FIG.

図4(A)に示す如く、車載用バッテリ11は、主に、収納ケース51と、収納ケース51内に収納される複数のバッテリセル52(図4(B)参照)と、収納ケース51の上面を塞ぐカバー53と、収納ケース51の下方に配設される流体径路である温調プレート54(図4(B)参照)と、温調プレート54の下方に配設される断熱部材55(図4(B)参照)と、を有している。 As shown in FIG. 4A, the vehicle-mounted battery 11 mainly includes a storage case 51, a plurality of battery cells 52 (see FIG. 4B) stored in the storage case 51, and the storage case 51. A cover 53 that closes the upper surface, a temperature control plate 54 (see FIG. 4B) that is a fluid path arranged below the storage case 51, and a heat insulating member 55 that is arranged below the temperature control plate 54 ( (see FIG. 4B).

車載用バッテリ11は、例えば、略直方体形状である。上述したように、車載用バッテリ11の側面111,112の前後方向の幅は、筐体部33の側面36,37の前後方向の幅と略同一である。また、車載用バッテリ11の側面111,112の上下方向の幅は、筐体部33の側面36,37の上下方向の幅と略同一である。 The in-vehicle battery 11 has, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape. As described above, the width of the side surfaces 111 and 112 of the vehicle battery 11 in the front-rear direction is substantially the same as the width of the side surfaces 36 and 37 of the housing portion 33 in the front-rear direction. Further, the vertical width of the side surfaces 111 and 112 of the vehicle battery 11 is substantially the same as the vertical width of the side surfaces 36 and 37 of the housing portion 33 .

図4(B)に示す如く、収納ケース51は、主に、一対のエンドプレート56と、一対のバインドバー57とから構成され、複数のバッテリセル52を前方、後方、左方および右方から囲み、支持している。そして、エンドプレート56は、例えば、板状に成形された樹脂板または鋼板等から成り、両端部に位置するバッテリセル52の前側面および後側面を覆う部材である。また、バインドバー57は、例えば、樹脂板または鋼板等から成り、複数のバッテリセル52の右側面および左側面を覆う部材である。また、カバー53は、例えば、樹脂板または鋼板等から成り、バッテリセル52を上方から覆う部材である。 As shown in FIG. 4B, the storage case 51 mainly consists of a pair of end plates 56 and a pair of bind bars 57, and is configured to store the plurality of battery cells 52 from the front, rear, left and right. surround and support. The end plate 56 is made of, for example, a plate-shaped resin plate or steel plate, and is a member that covers the front side surface and the rear side surface of the battery cell 52 located at both ends. The bind bar 57 is made of, for example, a resin plate or a steel plate, and is a member that covers the right and left side surfaces of the plurality of battery cells 52 . The cover 53 is made of, for example, a resin plate or a steel plate, and is a member that covers the battery cells 52 from above.

バッテリセル52は、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の2次電池である。個々のバッテリセル52は、例えば、角型平板形状であり、車両12の前後方向に沿って、その前後に小さな隙間を有した状態にて等間隔に配列されている。そして、複数のバッテリセル52が、導電性の接続板(図示せず)を介して直列接続されることで、高出力の車載用バッテリ11が構成されている。尚、図示していないが、バッテリセル52の上面には、それぞれ上方に突出した正極側端子と負極側端子とが配設されている。 The battery cell 52 is, for example, a secondary battery such as a nickel-metal hydride battery or a lithium-ion battery. Each battery cell 52 has, for example, a rectangular flat plate shape, and is arranged at regular intervals along the front-rear direction of the vehicle 12 with small gaps in front and rear of the battery cells 52 . A plurality of battery cells 52 are connected in series via a conductive connection plate (not shown) to form a high-power vehicle battery 11 . Although not shown, a positive electrode terminal and a negative electrode terminal are provided on the upper surface of the battery cell 52 so as to protrude upward.

温調プレート54は、複数のバッテリセル52の下面の近傍に配設された温調手段である。温調プレート54の内部には、水などの調温用流体が流通するパイプ(図示せず)が配設されている。温調プレート54が複数のバッテリセル52の下方に配設されることで、バッテリセル52の充電時および放電時における電池特性が向上される。具体的には、バッテリセル52の温度が使用可能温度範囲よりも高い場合には、温調プレート54に冷却媒体が流通することでバッテリセル52を冷却し、バッテリセル52を冷却する。一方、バッテリセル52の温度が使用可能温度範囲よりも低い場合には、温調プレート54に加熱媒体が流通することでバッテリセル52を昇温する。 The temperature control plate 54 is temperature control means arranged near the lower surfaces of the plurality of battery cells 52 . Inside the temperature control plate 54, a pipe (not shown) through which a temperature control fluid such as water flows is arranged. By arranging the temperature control plate 54 below the plurality of battery cells 52, the battery characteristics during charging and discharging of the battery cells 52 are improved. Specifically, when the temperature of the battery cell 52 is higher than the usable temperature range, the cooling medium flows through the temperature control plate 54 to cool the battery cell 52 . On the other hand, when the temperature of the battery cell 52 is lower than the usable temperature range, the heating medium flows through the temperature control plate 54 to raise the temperature of the battery cell 52 .

断熱部材55は、温調プレート54の下方に配置された板状の部材であり、例えば、発泡ポリエチレン等の断熱性を有する発泡合成樹脂から成る。断熱部材55が、温調プレート54の下方に配置されることで、温調プレート54と外部とを断熱することができ、温調プレート54の温調効果を増大させることができる。 The heat insulating member 55 is a plate-shaped member arranged below the temperature control plate 54, and is made of, for example, foamed synthetic resin having heat insulating properties such as foamed polyethylene. By arranging the heat insulating member 55 below the temperature control plate 54, the temperature control plate 54 can be insulated from the outside, and the temperature control effect of the temperature control plate 54 can be increased.

図5を参照して、車載用バッテリ調温装置10の昇温ヒータ16を説明する。図5(A)は、昇温ヒータ16を説明する側面図である。図5(B)は、本実施形態の車載用バッテリ調温装置10の昇温ヒータ16を説明する断面図であり、図5(A)に示す昇温ヒータ16のB-B線方向の断面図である。図5(C)は、本実施形態の車載用バッテリ調温装置10の昇温ヒータ16を説明する断面図であり、図5(A)に示す昇温ヒータ16のC-C線方向の断面図である。 The temperature raising heater 16 of the in-vehicle battery temperature control device 10 will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a side view illustrating the temperature raising heater 16. FIG. FIG. 5(B) is a cross-sectional view for explaining the temperature raising heater 16 of the vehicle battery temperature control device 10 of the present embodiment. It is a diagram. FIG. 5(C) is a cross-sectional view for explaining the heating heater 16 of the vehicle battery temperature control device 10 of the present embodiment. It is a diagram.

図5(A)および図5(B)に示す如く、昇温ヒータ16の筐体部33には、主に、発熱体としての電熱線41と、電熱線41を支持する不織布42と、が内蔵されている。電熱線41は、不織布42の表面に縫い付けられた状態にて支持され、サブバッテリ23(図6参照)から電力が供給されることで発熱する。そして、不織布42は、例えば、熱伝導率の優れたガラス繊維から形成され、筐体部33の側面36,37の略全面に対して配設されている。不織布42は、電熱線41を支持すると共に、電熱線41から発生した熱を周囲の空気層へと効率的に伝熱する。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the casing 33 of the heater 16 mainly includes a heating wire 41 as a heating element and a non-woven fabric 42 supporting the heating wire 41. Built-in. The heating wire 41 is supported while being sewn on the surface of the nonwoven fabric 42, and generates heat when electric power is supplied from the sub-battery 23 (see FIG. 6). The nonwoven fabric 42 is made of, for example, glass fiber having excellent thermal conductivity, and is arranged on substantially the entire side surfaces 36 and 37 of the housing portion 33 . The nonwoven fabric 42 supports the heating wire 41 and efficiently transfers the heat generated from the heating wire 41 to the surrounding air layer.

上記したように、筐体部33は、例えば略板状体であり、その側方に位置する側面36,37では、車両12の前後方向に沿って長手方向を有し、車両12の上下方向に沿って短手方向を有している。上述したように、筐体部33は、車載用バッテリ11の側面111,112に沿って配設される。 As described above, the housing portion 33 is, for example, a substantially plate-like body, and the side surfaces 36 and 37 located on the sides of the housing portion 33 have a longitudinal direction along the front-rear direction of the vehicle 12 and a vertical direction of the vehicle 12 . has a transverse direction along As described above, the housing portion 33 is arranged along the side surfaces 111 and 112 of the vehicle battery 11 .

図5(C)に示す如く、筐体部33の長手方向の端部近傍には、第2開閉扉32が配設されている。第2開閉扉32は、主柱部331、上面部332および底面部333に対して、回動自在に可動できる程度のクリアランスを有して配設されている。 As shown in FIG. 5(C), a second opening/closing door 32 is arranged near the longitudinal end of the housing portion 33 . The second opening/closing door 32 is arranged with a clearance to the extent that it can be rotatably moved with respect to the main column portion 331 , the top surface portion 332 and the bottom surface portion 333 .

上述したように、筐体部33の主柱部331には、電熱線41および不織布42が内蔵されている。そして、電熱線41は、サブバッテリ23(図6参照)から電力が供給されることで発熱すると共に、熱伝導率の優れた不織布42も利用して、空間部35の内部の空気を効果的に加熱する。 As described above, the heating wire 41 and the nonwoven fabric 42 are built in the main column portion 331 of the housing portion 33 . The heating wire 41 generates heat by being supplied with electric power from the sub-battery 23 (see FIG. 6), and also utilizes the nonwoven fabric 42 with excellent thermal conductivity to effectively remove the air inside the space 35. heat to

図6は、車載用バッテリ調温装置10を説明するブロック図である。図6に示す如く、車載用バッテリ調温装置10は、主に、電子制御ユニット21と、車載用バッテリ11を温める昇温ヒータ16と、車載用バッテリ11の温度を測定する温度センサ22と、車載用バッテリ11を昇温あるいは空冷する際に開閉動作する第1開閉扉31および第2開閉扉32と、昇温ヒータ16や第1開閉扉31および第2開閉扉32を回動させるモータに電力を供給するサブバッテリ23と、を有している。ここで、サブバッテリ23は、車載用バッテリ11等から給電されている。 FIG. 6 is a block diagram illustrating the vehicle battery temperature control device 10. As shown in FIG. As shown in FIG. 6, the vehicle-mounted battery temperature control device 10 mainly includes an electronic control unit 21, a temperature raising heater 16 for warming the vehicle-mounted battery 11, a temperature sensor 22 for measuring the temperature of the vehicle-mounted battery 11, A first opening/closing door 31 and a second opening/closing door 32 that open and close when the vehicle battery 11 is heated or air-cooled, and a motor that rotates the heater 16 and the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32. and a sub-battery 23 that supplies electric power. Here, the sub-battery 23 is supplied with power from the vehicle-mounted battery 11 or the like.

車載用バッテリ11は、例えば、350Vの高電圧の電力供給源である。車載用バッテリ11は、インバータ24を介して駆動モータ25と接続し、駆動モータ25へと電力を供給する。駆動モータ25は、車両12(図1(A)参照)の駆動輪(図示せず)を駆動するための動力を出力する。 The vehicle battery 11 is, for example, a 350V high voltage power supply source. Vehicle-mounted battery 11 is connected to drive motor 25 via inverter 24 and supplies power to drive motor 25 . The drive motor 25 outputs power for driving drive wheels (not shown) of the vehicle 12 (see FIG. 1A).

電子制御ユニット21は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を有して構成され、車両制御のための各種の演算等を実行する演算制御部である。そして、電子制御ユニット21は、例えば、運転手がブレーキ(図示せず)を踏んだ状態にて、車両12のイグニッションスイッチ26を押下することで始動する。 The electronic control unit 21 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), etc., and is an arithmetic control section that executes various calculations for vehicle control. be. The electronic control unit 21 is started by, for example, pressing the ignition switch 26 of the vehicle 12 while the driver steps on the brake (not shown).

温度センサ22は、車載用バッテリ11の温度を計測する。温度センサ22は、車載用バッテリ11を構成するバッテリセル52の各々に取り付けられ、各バッテリセル52の温度を示す情報は、電子制御ユニット21に伝送される。 The temperature sensor 22 measures the temperature of the vehicle battery 11 . Temperature sensor 22 is attached to each of battery cells 52 constituting vehicle battery 11 , and information indicating the temperature of each battery cell 52 is transmitted to electronic control unit 21 .

電子制御ユニット21は、例えば、温度センサ22からの測定値を記憶する。そして、車載用バッテリ11を昇温する際には、電子制御ユニット21は、第1開閉扉31および第2開閉扉32を閉状態へと回動させると共に、昇温ヒータ16をオン動作させる。一方、車載用バッテリ11を冷却する際には、第1開閉扉31および第2開閉扉32を開状態へと回動させると共に、昇温ヒータ16が稼働していた場合には、昇温ヒータ16をオフ動作させる。電子制御ユニット21の具体的な動作は図7を参照して後述する。 Electronic control unit 21 stores, for example, measurements from temperature sensor 22 . When the vehicle battery 11 is to be heated, the electronic control unit 21 rotates the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 to the closed state, and turns on the temperature raising heater 16 . On the other hand, when cooling the vehicle battery 11, the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 are rotated to the open state, and when the temperature raising heater 16 is in operation, the temperature raising heater 16 is turned off. A specific operation of the electronic control unit 21 will be described later with reference to FIG.

図7の表を参照して、上記した車載用バッテリ調温装置10により車載用バッテリ11を調温する方法を説明する。図7では、上段から、車載用バッテリ11の温度、温調動作、車載用バッテリ11の使用制限、その内容、開閉部としての第1開閉扉31および第2開閉扉32の動作およびその動作概要を示している。以下の説明に於いて、車載用バッテリ11の温度とは、例えばバッテリセル52の平均温度であるが、特定のバッテリセル52の温度を代表値として採用することもでき、更には、バッテリセル52の温度の中央値等を採用することができる。ここで、図7を参照する以下の説明では、具体的な車載用バッテリ11の温度等に言及するが、係る温度は一実施例であるので、車載用バッテリ11の温度等はバッテリ性能等の各種条件に応じて変動する。 A method for controlling the temperature of the vehicle battery 11 by the vehicle battery temperature control device 10 will be described with reference to the table of FIG. In FIG. 7, from the top, the temperature of the vehicle-mounted battery 11, the temperature control operation, the use limit of the vehicle-mounted battery 11, its contents, the operation of the first opening and closing door 31 and the second opening and closing door 32 as the opening and closing parts, and the outline of the operation is shown. In the following description, the temperature of the vehicle-mounted battery 11 is, for example, the average temperature of the battery cells 52, but the temperature of a specific battery cell 52 can also be used as a representative value. , etc. can be adopted. Here, in the following description with reference to FIG. 7, specific temperature and the like of the vehicle-mounted battery 11 are referred to. Varies according to various conditions.

電子制御ユニット21は、上記した車載用バッテリ11の温度を計測する温度センサ22の出力に基づいて、第1開閉扉31および第2開閉扉32の開閉動作を行い、更に、車載用バッテリ11を昇温する昇温動作および車載用バッテリ11を冷却する冷却動作を実行する。また、電子制御ユニット21は、係る制御のために、温度センサ22を介して、全てのバッテリセル52の温度を監視している。具体的には、電子制御ユニット21は、以下の制御を行っている。 The electronic control unit 21 performs the opening/closing operation of the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 based on the output of the temperature sensor 22 that measures the temperature of the vehicle battery 11 described above. A temperature raising operation for raising the temperature and a cooling operation for cooling the vehicle battery 11 are performed. Also, the electronic control unit 21 monitors the temperature of all the battery cells 52 via the temperature sensor 22 for such control. Specifically, the electronic control unit 21 performs the following controls.

温調動作に関して説明すると、温度センサ22で計測したバッテリセル52の平均温度が-35℃から10℃までの間は、電子制御ユニット21は、車載用バッテリ11を昇温する昇温動作を実行する。この調温動作としては、図5(B)に示したように、第1開閉扉31および第2開閉扉32を閉状態とし、電熱線41に通電して空間部35の内部を加熱し、空間部35から熱伝導作用により車載用バッテリ11を昇温する動作を採用できる。更には、図4(B)を参照して、温調プレート54に高温流体を流すことで、温調プレート54からの熱伝導により車載用バッテリ11を昇温する動作を採用できる。更にまた、電熱線41および温調プレート54の両方を用いた昇温動作を採用できる。 Regarding the temperature control operation, when the average temperature of the battery cells 52 measured by the temperature sensor 22 is between -35.degree. C. and 10.degree. do. As this temperature control operation, as shown in FIG. 5B, the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 are closed, the electric heating wire 41 is energized to heat the inside of the space 35, An operation of raising the temperature of the vehicle-mounted battery 11 by heat conduction from the space 35 can be adopted. Furthermore, referring to FIG. 4(B), an operation of raising the temperature of vehicle-mounted battery 11 by heat conduction from temperature control plate 54 can be adopted by flowing a high-temperature fluid to temperature control plate 54 . Furthermore, a temperature raising operation using both the heating wire 41 and the temperature control plate 54 can be employed.

温度センサ22で計測したバッテリセル52の平均温度が10℃ないし35℃までの間は、電子制御ユニット21は、車載用バッテリ11を調温しない調温停止帯域となる。係る温度帯域であればバッテリセル52は、昇温および冷却を行わなくても、効率的に充電または放電を行うことができる。 When the average temperature of the battery cells 52 measured by the temperature sensor 22 is between 10.degree. C. and 35.degree. In such a temperature range, the battery cells 52 can be efficiently charged or discharged without heating and cooling.

調温停止帯域では、原則として車載用バッテリ11の調温動作は実行しないが、電子制御ユニット21の指示に基づいて、バッテリセル52どうしの温度を均一化するための均温動作を実行することもできる。これは、昇温動作と冷却動作を適宜行うことで実行することができる。例えば、何れかのバッテリセル52の温度が、予め定められた高温側設定温度を上回ったら、冷却動作を実行する。逆に、何れかのバッテリセル52の温度が、予め定められた低温側設定温度を下回ったら、昇温動作を実行する。係る均温動作を実行することで、特定のバッテリセル52が極端に低温または高温となることを防止できる。 In the temperature control stop zone, in principle, the temperature control operation of the vehicle battery 11 is not executed, but the temperature equalization operation for equalizing the temperature of the battery cells 52 is executed based on the instruction of the electronic control unit 21. can also This can be done by appropriately performing a heating operation and a cooling operation. For example, when the temperature of any one of the battery cells 52 exceeds a predetermined high temperature set temperature, the cooling operation is performed. Conversely, if the temperature of any one of the battery cells 52 falls below the predetermined low-temperature set temperature, the temperature raising operation is performed. By executing such temperature soaking operation, it is possible to prevent a specific battery cell 52 from becoming extremely low or high temperature.

更に、調温停止帯域で均温動作としての昇温動作を行う場合、暖気が外部に漏出することを防止するために、図3(A)に示すように第1開閉扉31および第2開閉扉32を閉状態としても良い。一方、均温動作としての冷却動作を実行する場合は、バッテリセル52から発生する熱を外部に逃がすために、図3(C)に示すように、第1開閉扉31および第2開閉扉32を開状態としても良い。 Furthermore, when the temperature rising operation as the temperature uniforming operation is performed in the temperature control stop zone, the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 31 and the second opening/closing door 31 are provided as shown in FIG. The door 32 may be closed. On the other hand, when performing the cooling operation as the temperature equalizing operation, the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 are opened as shown in FIG. may be set to the open state.

車載用バッテリ11の温度が35℃以上の場合は、車載用バッテリ11を冷却する冷却帯域となる。冷却帯域では、例えば、図3(C)に示したように、電子制御ユニット21は、第1開閉扉31および第2開閉扉32を開状態とすることで、空間部35と外部とを連通させ、空間部35の内部に於いて矢印34の方向に沿って冷却風を通過させる。この時、図示しない送風機で矢印34の方向に沿って送風することで、冷却風の流通を促進することができる。空間部35の内部を通過する冷却風と、車載用バッテリ11のバッテリセル52とが熱交換することで、バッテリセル52が冷却される。また、電子制御ユニット21の指示に基づいて、温調プレート54に冷却流体を流通させることでバッテリセル52を冷却することもできる。空間部35を流通する冷却風による冷却と、温調プレート54による冷却とは、どちらか一方が採用されても良いし、両方が同時に採用されても良い。 When the temperature of the vehicle-mounted battery 11 is 35° C. or higher, it becomes a cooling zone for cooling the vehicle-mounted battery 11 . In the cooling zone, for example, as shown in FIG. 3C, the electronic control unit 21 opens the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 so that the space 35 communicates with the outside. , and the cooling air is passed along the direction of the arrow 34 inside the space 35 . At this time, by blowing air along the direction of the arrow 34 with an air blower (not shown), the circulation of the cooling air can be promoted. Battery cells 52 are cooled by heat exchange between the cooling air passing through space 35 and battery cells 52 of in-vehicle battery 11 . The battery cells 52 can also be cooled by circulating cooling fluid through the temperature control plate 54 based on instructions from the electronic control unit 21 . Either one of the cooling by the cooling air flowing through the space 35 and the cooling by the temperature control plate 54 may be employed, or both may be employed at the same time.

次に、各温度帯域に於ける車載用バッテリ11の制限およびその内容を説明する。 Next, the limitations and contents of the automotive battery 11 in each temperature range will be described.

車載用バッテリ11の温度が-35℃から-25℃までの温度帯域では、電子制御ユニット21は、車載用バッテリ11からの出力は停止する。また、車両12のイグニッション・オンを禁止する。出力を停止する理由は、-25℃以下となると、車載用バッテリ11で用いる電解液が凍結するからである。 The electronic control unit 21 stops the output from the vehicle battery 11 in the temperature range of −35° C. to −25° C. of the vehicle battery 11 . Also, turning on the ignition of the vehicle 12 is prohibited. The reason for stopping the output is that the electrolytic solution used in the vehicle battery 11 freezes when the temperature drops below -25°C.

車載用バッテリ11の温度が-25℃から-5℃までの温度帯域では、電子制御ユニット21は、車載用バッテリ11からの出力を制限する。このように出力を制限する理由は、車載用バッテリ11で用いる電解液の反応が鈍く、充電時または放電時に於ける効率が低下するためである。 The electronic control unit 21 limits the output from the vehicle battery 11 when the temperature of the vehicle battery 11 is in the temperature range of -25°C to -5°C. The reason why the output is limited in this way is that the reaction of the electrolyte used in the vehicle battery 11 is slow, and the efficiency during charging or discharging decreases.

車載用バッテリ11の温度が-5℃から50℃までの温度帯域では、電子制御ユニット21は、車載用バッテリ11からの出力を通常に使用する。即ち、特段の制限を設けることなく、電子制御ユニット21は、車載用バッテリ11の充電または放電を行う。 The electronic control unit 21 normally uses the output from the vehicle battery 11 when the temperature of the vehicle battery 11 is in the temperature range of -5°C to 50°C. That is, the electronic control unit 21 charges or discharges the vehicle-mounted battery 11 without any particular limitation.

車載用バッテリ11の温度が50℃から55℃までの温度帯域では、電子制御ユニット21は、車載用バッテリ11からの出力を制限する。即ち、車載用バッテリ11が充電または放電する際の出力を制限する。 The electronic control unit 21 limits the output from the vehicle battery 11 in the temperature range of 50° C. to 55° C. of the vehicle battery 11 . That is, it limits the output when the vehicle battery 11 is charged or discharged.

車載用バッテリ11の温度が55℃以上の場合は、電子制御ユニット21は、車載用バッテリ11からの出力を停止する。具体的には、この温度帯域では、車載用バッテリ11の性能が劣化するため、車載用バッテリ11からの充電または放電を禁止する。即ち、イグニッション・オンを禁止する。 When the temperature of the vehicle battery 11 is 55° C. or higher, the electronic control unit 21 stops the output from the vehicle battery 11 . Specifically, in this temperature range, charging or discharging from the vehicle battery 11 is prohibited because the performance of the vehicle battery 11 deteriorates. That is, the ignition is prohibited from being turned on.

次に、温度帯域に応じて、上記した第1開閉扉31および第2開閉扉32を開閉する動作を説明する。本実施形態では、電子制御ユニット21は、バッテリセル52が活性化する第1温度を境界にして、第1開閉扉31および第2開閉扉32の開閉動作を制御している。 Next, the operation of opening and closing the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 according to the temperature zone will be described. In this embodiment, the electronic control unit 21 controls the opening/closing operations of the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 with the first temperature at which the battery cell 52 is activated as a boundary.

具体的には、車載用バッテリ11の温度が、バッテリセル52が活性化する温度を下回るのであれば、第1開閉扉31および第2開閉扉32を閉状態としている。第1開閉扉31および第2開閉扉32を閉状態とすることで、図2(B)に示したように、空間部35が略密閉された状態となり、電熱線41が通電されることで発熱すると、発生した熱は空間部35を介して、空間部35に隣接する車載用バッテリ11のバッテリセル52に良好に伝導し、バッテリセル52は良好に昇温される。更に、温調プレート54に加熱流体を流動させると、バッテリセル52の側面は、略密閉空間である空間部35で断熱されているので、温調プレート54からバッテリセル52に伝導した熱が、バッテリセル52の側面から放熱されることはない。 Specifically, when the temperature of the vehicle battery 11 is lower than the temperature at which the battery cell 52 is activated, the first door 31 and the second door 32 are closed. By closing the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32, the space 35 is substantially sealed as shown in FIG. When it generates heat, the generated heat is well conducted to the battery cell 52 of the vehicle-mounted battery 11 adjacent to the space 35 via the space 35, and the temperature of the battery cell 52 is favorably raised. Furthermore, when the heated fluid is caused to flow through the temperature control plate 54, the side surface of the battery cell 52 is insulated by the space 35, which is a substantially closed space, so that the heat conducted from the temperature control plate 54 to the battery cell 52 is No heat is radiated from the side surfaces of the battery cells 52 .

ここで、バッテリセル52が活性化する第1温度とは、その温度を上回ると、充放電に伴い車載用バッテリ11からの発熱量が多くなる温度であり、ここでは当該温度の一例として15℃を採用している。また、第1温度は、電池特性や電池状況に伴って変化し得ることを考慮すると、例えば10℃ないし20℃の範囲で設定を変更することもできる。 Here, the first temperature at which the battery cell 52 is activated is the temperature above which the amount of heat generated from the vehicle-mounted battery 11 increases due to charging and discharging. is employed. Also, considering that the first temperature may change according to battery characteristics and battery conditions, it is possible to change the setting within a range of 10° C. to 20° C., for example.

一方、車載用バッテリ11の温度が、バッテリセル52が活性化する第1温度を上回れば、電子制御ユニット21は、第1開閉扉31および第2開閉扉32を開状態とする。即ち、図3(C)に示したように、第1開閉扉31および第2開閉扉32を開状態とすることで、空間部35と外部とを連通させる。これにより、空間部35の内部を矢印34で示す方向に空気が流通し、この空気とバッテリセル52とが熱交換することで、バッテリセル52が冷却される。ここで、空間部35に導入される空気としては、車外からの空気、車室用空調装置からの空調空気、車室から導かれた空気、空間部35と空調装置との間で循環される空気等を採用できる。 On the other hand, if the temperature of the vehicle battery 11 exceeds the first temperature at which the battery cell 52 is activated, the electronic control unit 21 opens the first door 31 and the second door 32 . That is, as shown in FIG. 3C, opening the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 allows communication between the space 35 and the outside. As a result, air flows through the space 35 in the direction indicated by the arrow 34 , and the air exchanges heat with the battery cell 52 , thereby cooling the battery cell 52 . Here, the air introduced into the space 35 includes air from outside the vehicle, conditioned air from the vehicle interior air conditioner, air guided from the vehicle interior, and air circulated between the space 35 and the air conditioner. Air or the like can be used.

また、車載用バッテリ11の温度が35℃を上回れば、電子制御ユニット21は、冷却装置を運転することでバッテリセル52を冷却しても良い。例えば、ここでは図示しない送風機から空間部35に送風することもでき、これによりバッテリセル52をより積極的に冷却することができる。更には、電子制御ユニット21は、冷却装置である温調プレート54に冷却流体を流すことで、バッテリセル52を冷却しても良い。更に、係る冷却運転は、例えば、車載用バッテリ11の温度が第1温度(例えば15℃)を上回った時点から開始しても良い。 Further, when the temperature of the vehicle battery 11 exceeds 35° C., the electronic control unit 21 may operate the cooling device to cool the battery cells 52 . For example, air can be blown into the space 35 from a blower (not shown), thereby cooling the battery cells 52 more positively. Furthermore, the electronic control unit 21 may cool the battery cells 52 by causing a cooling fluid to flow through the temperature control plate 54, which is a cooling device. Furthermore, the cooling operation may be started, for example, when the temperature of the vehicle battery 11 exceeds the first temperature (for example, 15° C.).

ここで、第1開閉扉31および第2開閉扉32の開閉は、基本的に、バッテリセル52の平均温度と上記した第1温度の比較対比に基づいて行う。しかしながら、充放電時に於いては、5℃程度のバッテリセル52の個体間温度差が存在する。更には、2℃程度の温度センサ22による測定誤差も存在する。よって、車載用バッテリ11の正確な温度制御のために、個々のバッテリセル52の温度を考慮して第1開閉扉31および第2開閉扉32の開閉を制御することもできる。この制御は、上記した均温処理として行っても良い。 Here, opening and closing of the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 is basically performed based on the comparison between the average temperature of the battery cell 52 and the above-described first temperature. However, during charging and discharging, there is a temperature difference of about 5° C. between individual battery cells 52 . Furthermore, there is also a measurement error due to the temperature sensor 22 of about 2°C. Therefore, in order to accurately control the temperature of the vehicle battery 11, the opening and closing of the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 can be controlled in consideration of the temperature of each battery cell 52. FIG. This control may be performed as the above-described soaking process.

具体的には、車載用バッテリ11を構成する何れかのバッテリセル52の温度が、上記した第1温度よりも高く設定された第2温度、例えば22℃を上回れば、第1開閉扉31および第2開閉扉32を開状態とする。この時、車載用バッテリ11の温度、例えばバッテリセル52の平均温度が第1温度を下回る場合であっても、何れかのバッテリセル52の温度が第2温度を上回れば、第1開閉扉31および第2開閉扉32を開状態とする。更に、上記した送風機による送風をこの時に行っても良い。更には、必要に応じて、温調プレート54に冷却流体を流通させる。このようにすることで、特定のバッテリセル52を冷却し、特定のバッテリセル52が極端に高温となることを防止できる。 Specifically, if the temperature of any one of the battery cells 52 constituting the vehicle-mounted battery 11 exceeds a second temperature set higher than the first temperature, for example, 22° C., the first opening/closing door 31 and The second door 32 is opened. At this time, even if the temperature of the vehicle-mounted battery 11, for example, the average temperature of the battery cells 52 is below the first temperature, if the temperature of any of the battery cells 52 exceeds the second temperature, the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 is opened. Furthermore, the air blowing by the air blower described above may be performed at this time. Furthermore, a cooling fluid is passed through the temperature control plate 54 as needed. By doing so, it is possible to cool the specific battery cell 52 and prevent the specific battery cell 52 from becoming extremely hot.

また、車載用バッテリ11を構成する何れかのバッテリセル52の温度が、上記した第1温度よりも低く設定された第3温度、例えば7℃を下回れば、第1開閉扉31および第2開閉扉32を閉状態とする。この時、車載用バッテリ11の温度、例えばバッテリセル52の平均温度が第1温度を上回る場合であっても、何れかのバッテリセル52の温度が第3温度を下回れば、第1開閉扉31および第2開閉扉32を閉状態とする。更に、必要に応じて、電熱線41や温調プレート54による昇温動作も実行する。 Further, if the temperature of any one of the battery cells 52 constituting the vehicle-mounted battery 11 falls below a third temperature set lower than the above-described first temperature, for example, 7° C., the first opening/closing door 31 and the second opening/closing The door 32 is closed. At this time, even if the temperature of the vehicle-mounted battery 11, for example, the average temperature of the battery cells 52 exceeds the first temperature, if the temperature of any battery cell 52 falls below the third temperature, the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 is closed. Furthermore, if necessary, the heating wire 41 and the temperature control plate 54 are used to raise the temperature.

このようにすることで、特定のバッテリセル52が極端に高温になることを防止でき、更に、特定のバッテリセル52が極端に低温となることを防止できる。 By doing so, it is possible to prevent the specific battery cell 52 from becoming extremely hot, and furthermore to prevent the specific battery cell 52 from becoming extremely cold.

更に、車載用バッテリ11の温度とは関係なく、車載用バッテリ11を構成する各構成部材、例えばバッテリセル52の故障が検知された場合は、電子制御ユニット21は、第1開閉扉31および第2開閉扉32を全開状態とする。更に、送風機による送風も行うこともできる。これにより、バッテリセル52またはその周辺機器が故障により発熱したとしても、その熱を第1開閉扉31および第2開閉扉32を介して外部に放出でき、バッテリセル52またはその周辺機器の過熱や発火を防止できる。 Furthermore, regardless of the temperature of the vehicle battery 11, when a failure of each component constituting the vehicle battery 11, for example, the battery cell 52 is detected, the electronic control unit 21 operates the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 31. 2 Open/close door 32 is fully opened. Furthermore, air can also be blown by an air blower. As a result, even if the battery cell 52 or its peripheral device generates heat due to a failure, the heat can be released to the outside through the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32, thereby preventing overheating of the battery cell 52 or its peripheral device. Ignition can be prevented.

更に、車両12の停車時および車載用バッテリ11の充放電停止時には、第1開閉扉31および第2開閉扉32を閉状態とする。これにより、図2(B)を参照して、第1開閉扉31および第2開閉扉32で閉鎖される空間部35を、バッテリセル52と外部とを断熱する断熱層として利用することができ、結露が発生することを抑制できる。 Further, when the vehicle 12 is stopped and when charging/discharging of the vehicle battery 11 is stopped, the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 are closed. As a result, referring to FIG. 2B, space 35 closed by first opening/closing door 31 and second opening/closing door 32 can be used as a heat insulating layer for insulating battery cells 52 from the outside. , the occurrence of dew condensation can be suppressed.

図8を参照して、バッテリセル52が活性化する温度に関して説明する。図8は、バッテリセル52の充電量(横軸)と電池温度(縦軸)との相関関係を示すグラフである。 The temperature at which battery cell 52 is activated will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a graph showing the correlation between the charge amount of the battery cell 52 (horizontal axis) and the battery temperature (vertical axis).

このグラフは、出力制限領域Aと、通常使用領域と、出力制限領域Bとを含んでいる。出力制限領域Aでは、車載用バッテリ11は出力制限や出力停止を行い、温調としては昇温動作を行う。通常開閉動作は、車載用バッテリ11の最適使用範囲であり、温調は必要に応じて昇温または冷却を行う。出力制限領域Bでは、車載用バッテリ11は、出力制限や出力停止を行い、温調としては冷却動作を行う。 This graph includes an output limited area A, a normal use area, and an output limited area B. FIG. In the output restriction region A, the vehicle battery 11 performs output restriction or output stop, and performs temperature raising operation as temperature control. The normal opening/closing operation is within the optimum usage range of the vehicle-mounted battery 11, and temperature control is performed to raise or cool the temperature as necessary. In the output restriction region B, the vehicle battery 11 performs output restriction or output stop, and performs cooling operation as temperature control.

本実施形態では、上記したように、車載用バッテリ11の温度が、車載用バッテリ11が活性化する第1温度、例えば15℃を上回れば、第1開閉扉31および第2開閉扉32を開状態として、車載用バッテリ11を冷却している。ここで、第1温度とは、例えば、車載用バッテリ11の充放電に伴い、冷却が必要とされる温度であり、図8のグラフでは一点鎖線で示している。このようにすることで、本実施形態では、車載用バッテリ11を効果的に冷却しつつ、効率的に充放電することができる。 In the present embodiment, as described above, when the temperature of the vehicle battery 11 exceeds the first temperature at which the vehicle battery 11 is activated, for example, 15° C., the first opening/closing door 31 and the second opening/closing door 32 are opened. As a state, the in-vehicle battery 11 is being cooled. Here, the first temperature is, for example, the temperature at which cooling is required due to charging and discharging of the vehicle-mounted battery 11, and is indicated by the dashed-dotted line in the graph of FIG. By doing so, in the present embodiment, it is possible to efficiently charge and discharge the vehicle battery 11 while effectively cooling it.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。また、上記した各形態は相互に組み合わせることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these, and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. In addition, each form described above can be combined with each other.

例えば、上記説明では、車載用バッテリ11と熱交換する気体が流通する空間部35は、車載用バッテリ11の側面近傍に配置されたが、空間部35は側面以外の箇所に形成することもできる。一例として、空間部35を、車載用バッテリ11の上下主面の近傍に形成することもできる。 For example, in the above description, the space 35 through which the gas that exchanges heat with the vehicle-mounted battery 11 circulates is arranged near the side surface of the vehicle-mounted battery 11, but the space 35 can also be formed at a location other than the side surface. . As an example, the space 35 can be formed in the vicinity of the upper and lower main surfaces of the vehicle battery 11 .

10 車載用バッテリ調温装置
11 車載用バッテリ
111 側面
112 側面
12 車両
13 車体
14 底面
15 バッテリ配置領域
16 昇温ヒータ
21 電子制御ユニット
22 温度センサ
23 サブバッテリ
24 インバータ
25 駆動モータ
26 イグニッションスイッチ
31 第1開閉扉
32 第2開閉扉
33 筐体部
331 主柱部
332 上面部
333 底面部
34 矢印
35 空間部
36 側面
38 矢印
41 電熱線
42 不織布
51 収納ケース
52 バッテリセル
53 カバー
54 温調プレート
55 断熱部材
56 エンドプレート
57 バインドバー
100 バッテリ
101 セルスタック
102 筐体
103 ダクト
104 ブロワ
105 セル
105A 側面
106 凹部
107 凸部
108 配線
109 実線
110 送風路
10 vehicle battery temperature control device 11 vehicle battery 111 side 112 side 12 vehicle 13 vehicle body 14 bottom 15 battery placement area 16 heater 21 electronic control unit 22 temperature sensor 23 sub-battery 24 inverter 25 drive motor 26 ignition switch 31 first Opening/closing door 32 Second opening/closing door 33 Housing portion 331 Main column portion 332 Upper surface portion 333 Bottom surface portion 34 Arrow 35 Space portion 36 Side surface 38 Arrow 41 Heating wire 42 Nonwoven fabric 51 Storage case 52 Battery cell 53 Cover 54 Temperature control plate 55 Heat insulating member 56 end plate 57 bind bar 100 battery 101 cell stack 102 housing 103 duct 104 blower 105 cell 105A side surface 106 concave portion 107 convex portion 108 wiring 109 solid line 110 air passage

Claims (8)

複数のバッテリセルから成るバッテリの近傍に配置され、前記バッテリセルと熱交換する流体が流通する車載用バッテリ調温装置であり、
前記バッテリの近傍に形成される空間である空間部と、
開閉動作を実行することで、開状態の場合は前記空間部と外部とを連通させ、閉状態の場合は前記空間部と前記外部との連通を制限する開閉部と、
演算制御部と、を具備し、
前記演算制御部は、
前記バッテリセルの平均温度が、前記バッテリが活性化する第1温度を下回る場合であっても、何れかの前記バッテリセルの温度が、前記第1温度よりも高く設定された第2温度を上回れば、前記開閉部を開状態とし、
前記バッテリセルの平均温度が、前記第1温度を上回る場合であっても、何れかの前記バッテリセルの温度が、前記第1温度よりも低く設定された第3温度を下回れば、前記開閉部を閉状態とすることを特徴とする車載用バッテリ調温装置。
An in-vehicle battery temperature control device disposed in the vicinity of a battery composed of a plurality of battery cells and through which a fluid that exchanges heat with the battery cells flows,
a space portion that is a space formed in the vicinity of the battery;
an opening/closing unit that, by performing an opening/closing operation, allows communication between the space and the outside when in an open state, and restricts communication between the space and the outside when in a closed state;
and an arithmetic control unit ,
The arithmetic control unit is
Even if the average temperature of the battery cells is lower than the first temperature at which the battery is activated, the temperature of any of the battery cells must exceed a second temperature set higher than the first temperature. For example, the opening and closing portion is opened,
Even if the average temperature of the battery cells exceeds the first temperature, if the temperature of any one of the battery cells falls below a third temperature set lower than the first temperature, the opening/closing unit is closed .
前記演算制御部は、前記バッテリの温度が前記第1温度を下回れば、昇温装置で、前記バッテリを昇温することを特徴とする請求項1に記載の車載用バッテリ調温装置。 2. The on-vehicle battery temperature control device according to claim 1, wherein the arithmetic control unit raises the temperature of the battery with a temperature raising device when the temperature of the battery is lower than the first temperature. 前記演算制御部は、前記バッテリの温度が、前記第1温度を上回れば、冷却装置を運転することで、前記開閉部を経由して、前記空間部に向けて送風することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車載用バッテリ調温装置。 The arithmetic control unit operates a cooling device when the temperature of the battery exceeds the first temperature, thereby blowing air toward the space through the opening/closing unit. 3. The in-vehicle battery temperature control device according to claim 1 or 2. 前記演算制御部は、車両停車時に於いては、前記開閉部を閉状態とすることを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の車載用バッテリ調温装置。 4. The on-vehicle battery temperature control device according to claim 1, wherein the arithmetic control unit closes the opening/closing unit when the vehicle is stopped. 前記演算制御部は、故障を検出したら、前記開閉部を開状態とすることを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載の車載用バッテリ調温装置。 5. The on-vehicle battery temperature control device according to claim 1, wherein the arithmetic control unit opens the switching unit when a failure is detected. 前記演算制御部は、
各々の前記バッテリセルの温度を監視し、
前記バッテリの温度として、前記バッテリセルの平均温度を採用することを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載の車載用バッテリ調温装置。
The arithmetic control unit is
monitoring the temperature of each said battery cell;
6. The on-vehicle battery temperature control device according to claim 1, wherein an average temperature of the battery cells is used as the temperature of the battery.
前記昇温装置は、前記バッテリが昇温するように配設された電熱線であることを特徴とする請求項2に記載の車載用バッテリ調温装置。 3. The vehicle-mounted battery temperature control device according to claim 2, wherein the temperature raising device is a heating wire arranged to raise the temperature of the battery. 前記空間部は、前記バッテリの側面部間に形成されることを特徴とする請求項1から請求項の何れかに記載の車載用バッテリ調温装置。
8. The on-vehicle battery temperature control device according to claim 1, wherein the space is formed between side surfaces of the battery.
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