JP7435201B2 - 温度調整装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態に係る温度調整装置1の全体構成を簡略化して示すブロック図である。本実施の形態の例において、温度調整装置1の温度調整対象物は、HEV(Hybrid Electric Vehicle)又はBEV(Battery Electric Vehicle)等の車両において走行モータを駆動するためのバッテリ2である。バッテリ2は、例えば、48Vの高電圧を出力するリチウムイオンバッテリである。バッテリ2の入出力特性の向上と長寿命化とを図るべく、バッテリ2の温度を所定の温度(例えば40℃)に保つことが要求され、温度調整装置1によってバッテリ2の温度調整が行われる。
図14は、車両の電源が投入された後、走行モータの駆動が開始される前に、制御部11が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
図15は、車両の走行モータの駆動が開始された後に制御部11が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
本実施の形態に係る温度調整装置1によれば、潜熱蓄熱作用を有する相変化材との熱交換によって温度調整対象物であるバッテリ2の温度が調整されるため、バッテリ2に対して均一な温度調整を実現できる。また、比較的高価な相変化材を大量に使用する必要がないため、コストを削減できる。さらに、濃度制御手段112は、バッテリ2の最大温度変化速度Vに応じて相変化材の濃度を調整させるよう濃度調整部17を制御する。相変化材の濃度を低下させることにより、それに含まれる相変化材料の流体摩擦が低減し、流路R中の相変化材料及び液体の乱流が高まるため、熱伝達率を上昇させることができる。相変化材の濃度を上昇させることにより、それに含まれる相変化材料の流体摩擦が増大し、流路R中の相変化材料及び液体の乱流が弱まるため、熱伝達率を低下させることができる。従って、バッテリ2の最大温度変化速度Vが変動した場合であっても、それに応じて相変化材の濃度を増減させることにより、相変化材によってバッテリ2の温度を適切に調整することが可能となる。
図16は、変形例に係る濃度調整器80の構成を模式的に示す図である。図16に示すように濃度調整器80は、流路Rに繋がる濃縮室81と、相変化材の液体を流路R外で貯留する液体貯留室82とを備えている。本変形例において、相変化材の液体は、水よりも低沸点の例えばハイドロフルオロエーテル(HFE)である。
2 バッテリ
11 制御部
17 濃度調整部
50,80 濃度調整器
111 推定手段
112 濃度制御手段
113 流速制御手段
R 流路
Claims (5)
- 温度調整対象物の温度を調整する温度調整装置であって、
相変化材料が液体に混入され、固相と液相との間で相変化する相変化材と、
前記温度調整対象物に接触し、前記相変化材が封入される流路と、
前記流路内を流れる前記相変化材の濃度を調整する濃度調整手段と、
前記温度調整対象物の動作時における温度変化速度を推定する推定手段と、
前記推定手段が推定した温度変化速度に応じて、前記相変化材の濃度を調整させるよう前記濃度調整手段を制御する濃度制御手段と、
を備え、
前記温度調整対象物は、車両に搭載される走行モータを駆動するためのバッテリであり、
前記濃度制御手段は、前記推定手段が推定した温度変化速度が大きいほど前記相変化材の濃度を低下させるように前記濃度調整手段を制御する、温度調整装置。 - 前記推定手段は、前記バッテリの劣化度及び電流値に基づいて当該バッテリの温度変化速度を推定する、請求項1に記載の温度調整装置。
- 前記濃度制御手段が前記相変化材の濃度を低下させる制御を行うことによって前記相変化材の温度調整可能量が不十分となる場合に、前記流路内を流れる前記相変化材の流速を上昇させる流速制御手段をさらに備える、請求項1又は2に記載の温度調整装置。
- 前記濃度調整手段は、
前記流路内を流れる前記相変化材料をフィルタによって捕捉することにより、前記相変化材の濃度を低下させる第1経路と、
前記フィルタによって捕捉された前記相変化材料を前記流路内に解放することにより、前記相変化材の濃度を上昇させる第2経路と、
前記第1経路及び前記第2経路を迂回することにより、前記相変化材の濃度を維持する第3経路と、
前記第1経路、前記第2経路、及び前記第3経路を切り替える弁と、
を含む濃度調整器を有する、請求項1~3のいずれか一つに記載の温度調整装置。 - 前記濃度調整手段は、
前記液体を前記流路外で貯留する液体貯留室と、
前記液体貯留室内の前記液体を前記流路内に移動させることにより、前記流路内の前記相変化材の濃度を低下させる第1移動手段と、
前記流路内の前記液体を前記液体貯留室内に移動させることにより、前記流路内の前記相変化材の濃度を上昇させる第2移動手段と、
を含む濃度調整器を有する、請求項1~3のいずれか一つに記載の温度調整装置。
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