JP7447846B2

JP7447846B2 - 温度調整装置

Info

Publication number: JP7447846B2
Application number: JP2021031506A
Authority: JP
Inventors: 嵩山本; 敏貴 ▲高▼橋; 潔大路; 沙絵子富岡; 貴紀梶本; 久未吉原
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2021-03-01
Filing date: 2021-03-01
Publication date: 2024-03-12
Anticipated expiration: 2041-03-01
Also published as: JP2022132824A

Description

本発明は、温度調整装置に関し、特に、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を温度調整対象とする温度調整装置に関する。

バッテリによって走行モータを駆動するＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）又はＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）等の車両においては、バッテリの入出力特性の向上と長寿命化とを図るべく、バッテリの温度を所定の範囲に保つ必要がある。

下記特許文献１に開示されたバッテリの冷却構造は、バッテリの表面に沿って配置された蓄冷材と、蓄冷材の表面を覆うように配置され、蓄冷材を冷却するための冷却液が流通する冷却通路と、冷却通路内で冷却液を循環させるポンプとを備える。蓄冷材は、固相と液相との間で相変化する相変化材を含む。冷却通路は車両のラジエータを経由し、車両の走行風によって冷却液が冷却される。

特開２０２０－１７０５８４号公報

しかし、上記特許文献１に開示されたバッテリの冷却構造によると、冷却通路の上流側では冷却液によって蓄冷材を十分に冷却できるが、上流側での熱交換によって冷却液の温度が上昇するため、冷却通路の下流側では蓄冷材を十分に冷却できない。従って、冷却通路の上流側と下流側とで、相変化材の状態（固相液相割合）に不均一が生じる。その結果、冷却通路の下流側で液相化が進み、相変化材によってバッテリを十分に冷却できない事態が生じ得る。

相変化材の状態の不均一を解消すべく、バッテリに熱接触する相変化材自体を、ラジエータを含む冷却通路内で循環させることも考えられる。しかし、一般的な車両において、ラジエータを含む冷却通路は非常に長くなり、また、ラジエータ部分を含めて冷却通路には多数の分岐部及び合流部が形成される。そのため、ラジエータを含む冷却通路内で相変化材を循環させたのでは、相変化材同士の衝突によって相変化材が破損し、その結果、バッテリの冷却効率を十分に向上できない可能性がある。

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、相変化材によるバッテリの温度調整効率を十分に向上することが可能な温度調整装置を得ることを目的とする。

本発明の一態様に係る温度調整装置は、車両が備えるバッテリの温度を調整する温度調整装置であって、前記車両が備えるラジエータを経由する第１循環経路と、前記第１循環経路内で第１冷媒を循環させる第１ポンプと、前記第１循環経路及び前記バッテリを経由する第２循環経路と、前記第２循環経路内で第２冷媒を循環させる第２ポンプと、を備え、前記第２冷媒は、固相と液相との間で相変化する相変化材を含む。

本態様によれば、ラジエータとバッテリとの間の冷媒循環経路は、ラジエータを経由する第１循環経路とバッテリを経由する第２循環経路とに分割され、第１循環経路内を循環する第１冷媒には相変化材が含まれない。従って、ラジエータを含む長く複雑な経路内で相変化材を循環させることに起因する相変化材の破損を、効果的に防止できる。また、第２循環経路内を循環する第２冷媒には相変化材が含まれるため、相変化材によってバッテリの温度を効率的に調整できる。その結果、相変化材によるバッテリの温度調整効率を十分に向上することが可能となる。

上記態様において、前記第１循環経路は、前記第１冷媒を貯留する第１貯留部を有し、前記第２循環経路は、前記第１貯留部と熱接触し、前記第２冷媒を貯留する第２貯留部を有する。

本態様によれば、熱接触する第１貯留部と第２貯留部とによって、第１冷媒と第２冷媒との間で効率的に熱交換を行えるため、相変化材によるバッテリの温度調整効率をさらに向上することが可能となる。

上記態様において、前記バッテリは複数のバッテリモジュールを有し、少なくとも一つの前記バッテリモジュールを経由する前記第２循環経路を複数備える。

本態様によれば、第２循環経路を複数備えることにより、各々の第２循環経路をより短縮化及び簡易化できるため、相変化材の破損をより効果的に防止できる。

上記態様において、前記第２循環経路は、前記複数のバッテリモジュールの各々毎に設けられている。

本態様によれば、第２循環経路が複数のバッテリモジュールの各々毎に設けられることにより、各々の第２循環経路を最も短縮化及び簡易化できるため、相変化材の破損を最大限に防止できる。

上記態様において、前記第２ポンプは、複数の前記第２循環経路の各々毎に設けられている。

本態様によれば、複数の第２循環経路の各々毎に第２ポンプが設けられることにより、各バッテリモジュールの温度に応じて各第２ポンプの駆動を制御でき、その結果、複数のバッテリモジュールの温度を均一化することが可能となる。

上記態様において、温度調整装置は、複数の前記第２循環経路の各々毎に設けられ、前記第２冷媒中の前記相変化材の濃度を調整する濃度調整器をさらに備える。

本態様によれば、複数の第２循環経路の各々毎に濃度調整器が設けられることにより、各バッテリモジュールの温度に応じて各濃度調整器の動作を制御でき、その結果、複数のバッテリモジュールの温度を均一化することが可能となる。

本発明によれば、相変化材によるバッテリの温度調整効率を十分に向上することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る温度調整装置の全体構成を簡略化して示すブロック図である。マイクロカプセル化された相変化材料の一部断面構造を示す斜視図である。貯留部を模式的に示す斜視図である。相変化材の固相液相割合と温度との関係を示す図である。相変化材の濃度と温度調整可能量との関係を示す図である。濃度調整器の構成を模式的に示す図である。濃度調整器の構成を模式的に示す図である。濃度調整器の構成を模式的に示す図である。濃度調整器の構成を模式的に示す図である。第１循環経路に関して制御部が実行する制御内容を示すフローチャートである。第２循環経路に関して制御部が実行する制御内容を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。

［温度調整装置の構成］
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り、直列に接続された複数のバッテリモジュール（図１には３個のバッテリモジュール２Ａ～２Ｃのみを示している。）を有している。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℃）を中心とする目標温度範囲内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。

バッテリモジュール２Ａに関し、パイプ状の流路６Ａが、バッテリモジュール２Ａの筐体に接触して配置されている。筐体の材質は、熱伝導率の高い銅又はアルミニウム等の金属である。筐体との接触面内において流路６Ａは蛇行しており、これにより筐体と流路６Ａとの接触面積の増大が図られている。流路６Ａ内には、熱媒体としての相変化材（図２参照）が封入されている。熱伝導率の高い金属製の筐体を介してバッテリモジュール２Ａと相変化材との間で熱交換が行われることにより、バッテリモジュール２Ａの温度調整が行われる。すなわち、相変化材の相変化温度よりもバッテリモジュール２Ａの温度が高い場合には、相変化材がバッテリモジュール２Ａから熱を奪う熱交換が行われることによって、バッテリモジュール２Ａは冷却され、相変化材は固相から液相に相変化する。一方、相変化材の相変化温度よりもバッテリモジュール２Ａの温度が低い場合には、相変化材がバッテリモジュール２Ａに熱を与える熱交換が行われることによって、バッテリモジュール２Ａは加熱され、相変化材は液相から固相に相変化する。他のバッテリモジュール２Ｂ，２Ｃについても同様である。

本実施の形態に係る温度調整装置１では、マイクロカプセル化された相変化材料３０が水等の冷媒２２に所定の濃度で混入された態様の相変化材が使用される。

図２は、マイクロカプセル化された相変化材料３０の一部断面構造を示す斜視図である。パラフィン系炭化水素又は遷移金属系セラミックス等から成る球体状のコア３１が、酸化アルミニウム等から成る薄膜状のシェル３２によって被覆されている。

本実施の形態に係る温度調整装置１において、冷媒２２に相変化材料３０が混入されることによる相変化材の初期状態の濃度は、十分に低濃度であり、例えば３％である。

図１を参照して、温度調整装置１は、流路５、流路６（６Ａ～６Ｃ）、貯留部３，４、制御部１０、ファン８、ラジエータ７、弁１１、ヒータ１２、状態検出部１４、ポンプ１３，１６（１６Ａ～１６Ｃ）、温度センサ１５（１５Ａ～１５Ｃ）、濃度調整部１７（１７Ａ～１７Ｃ）を備えている。ラジエータ７は、例えば車両のフロントグリルの内側に配置されており、車両の走行時に生じる走行風によって、流路５内の冷媒２１を冷却する。また、ラジエータ７の前面又は背面には、ラジエータ７に向けて送風するファン８が配置されている。

流路５は、ラジエータ７を経由する第１循環経路であり、ポンプ１３、ヒータ１２、弁１１、及び貯留部３を有する。貯留部３には冷媒２１が貯留されている。冷媒２１には相変化材は含まれない。制御部１０は、制御信号Ｓ２によって弁１１を切り替える。また、制御部１０は、制御信号Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４によって、ファン８、ヒータ１２、及びポンプ１３の駆動を制御する。弁１１の切り替えによって、流路５は、ラジエータ７を経由する流路Ｒ１と、ラジエータ７を経由しない流路Ｒ２とを有する。流路Ｒ１が選択された場合には、ポンプ１３が駆動されることにより、冷媒２１は貯留部３→ポンプ１３→弁１１→ラジエータ７→ヒータ１２→貯留部３の順に循環する。流路Ｒ２が選択された場合には、ポンプ１３が駆動されることにより、冷媒２１は貯留部３→ポンプ１３→弁１１→ヒータ１２→貯留部３の順に循環する。

流路６Ａは、バッテリモジュール２Ａを経由する第２循環経路であり、ポンプ１６Ａ、濃度調整部１７Ａ、及び貯留部４を有する。貯留部４には相変化材（冷媒２２及び相変化材料３０）が貯留されている。制御部１０は、制御信号Ｓ７Ａ，Ｓ８Ａによって、ポンプ１６Ａ及び濃度調整部１７Ａの駆動を制御する。ポンプ１６Ａが駆動されることにより、相変化材は貯留部４→濃度調整部１７Ａ→バッテリモジュール２Ａ→ポンプ１６Ａ→貯留部４の順に循環する。他のバッテリモジュール２Ｂ，２Ｃについても同様である。なお、必ずしも全てのバッテリモジュールの各々毎に流路６が形成されている必要はなく、少なくとも一つのバッテリモジュールを経由する流路６が複数形成されていれば良い。

貯留部４内には状態検出部１４が配置されている。状態検出部１４は、貯留部４内における相変化材の固相液相割合を検出して、その検出値をデータＳ５として出力する。状態検出部１４は、例えば、貯留部４内に配置されたプローブの温度変化に基づいて相変化材の熱伝導率を測定し、熱伝導率と固相液相割合との対応関係を表す既知のテーブル情報に基づいて、相変化材の固相液相割合を検出する。データＳ５は制御部１０に入力される。

また、貯留部４には、貯留部４の内部空間を各バッテリモジュール２Ａ～２Ｃに対応する個別空間に区画するためのフィルタ１８が配置されている。フィルタ１８は、冷媒２２は通過するが、相変化材料３０は通過しない。これにより、各バッテリモジュール２Ａ～２Ｃに対応する個別空間毎に、相変化材の濃度を継続的に個別調整することが可能となる。なお、継続的な個別調整が不要な場合には、フィルタ１８の配置は省略されても良い。

温度センサ１５Ａ～１５Ｃは、バッテリモジュール２Ａ～２Ｃの温度を検出して、その検出値をデータＳ６Ａ～Ｓ６Ｃとして出力する。データＳ６Ａ～Ｓ６Ｃは制御部１０に入力される。

図３は、貯留部３，４を模式的に示す斜視図である。貯留部３は薄い直方体の外観形状を有している。貯留部４は、貯留部３の全面を取り囲むように、貯留部３よりも一回り大きい直方体の外観形状を有している。これにより、貯留部３，４同士の熱接触面積が増大し、貯留部３内の冷媒２１と貯留部４内の相変化材との間での効率的な熱交換が実現されている。

図４は、相変化材の固相液相割合と温度との関係を示す図である。固相と液相とが混在している状態、つまり、固相液相割合が（１００／０）超かつ（０／１００）未満である場合には、相変化材の温度は相変化温度ＴＰで一定である。従って、バッテリ２の目標温度（例えば４０℃）と同一又は近似する相変化温度ＴＰを有する相変化材を選択し、かつ、相変化材の状態として固相と液相とが混在した状態（以下「固液混在状態」と称す）を保つことによって、バッテリ２の温度を目標温度付近で維持することができる。本実施の形態に係る温度調整装置１では、固相液相割合が例えば（７０／３０）の許容下限値ＶＬと、例えば（３０／７０）の許容上限値ＶＨとが設定されている。これにより、許容下限値ＶＬ以上かつ許容上限値ＶＨ以下の許容範囲が設定されている。相変化温度ＴＰ、許容下限値ＶＬ、及び許容上限値ＶＨは、制御部１０が参照可能な不揮発性の記憶部に予め格納されている。

図５は、相変化材の濃度と温度調整可能量との関係を示す図である。図５に示すように、相変化材は濃度が高くなるほど温度調整可能量が増大する。制御部１０は、相変化材の現在の濃度（初期状態で３％）に対応する温度調整可能量よりも大きい温度調整可能量を相変化材に要求する場合に、相変化材の濃度を高くさせるよう濃度調整部１７Ａ～１７Ｃを制御する。

図６～９は、濃度調整部１７Ａ～１７Ｃが備える濃度調整器５０の構成を模式的に示す図である。濃度調整器５０は、流路６に繋がる相変化材の流入口６０と、流入口６０に繋がる部屋６２，６３と、部屋６２，６３及び流路６に繋がる流出口６１とを有している。部屋６２には、マイクロカプセル化された相変化材料３０を捕捉可能なフィルタ７０が設けられている。相変化材の溶媒はフィルタ７０を通過可能である。また、濃度調整器５０は、流入口６０に対して部屋６２と部屋６３とを切り替える弁５１と、部屋６２と部屋６３との導通の可否を切り替える弁５２と、部屋６２と流出口６１との導通の可否を切り替える弁５３と、部屋６３と流出口６１との導通の可否を切り替える弁５４とを有している。濃度調整器５０は、制御部１０から入力された制御信号Ｓ８に基づいて、弁５１～５４の駆動を制御する。

図６には、弁５１によって部屋６２が流入口６０に繋げられ、弁５２が閉じられ、弁５３が開けられることによって部屋６２が流出口６１に繋げられ、弁５４が閉じられた状況（第１経路）を示している。かかる状況では、流入口６０から濃度調整器５０内に流入してきた相変化材料３０がフィルタ７０によって捕捉されることにより、流路６内を流れる相変化材の濃度は低下する。フィルタ７０によって捕捉された相変化材料３０は、部屋６２内に貯留される。

図７には、弁５１によって部屋６２が流入口６０に繋げられ、弁５２が開けられることによって部屋６２，６３間が導通され、弁５３が閉じられ、弁５４が開けられることによって部屋６３が流出口６１に繋げられた状況（第２経路）を示している。かかる状況では、第１経路（図６）においてフィルタ７０によって捕捉され部屋６２内に貯留されていた相変化材料３０が、部屋６３及び流出口６１を介して流路Ｒ内に解放されることにより、流路Ｒ内を流れる相変化材の濃度は上昇する。

図８には、第１経路（図９）の設定後に、弁５１によって部屋６３が流入口６０に繋げられ、弁５２，５３が閉じられ、弁５４が開けられることによって部屋６３が流出口６１に繋げられた状況（第３経路）を示している。かかる状況では、多くの相変化材料３０が部屋６２内に貯留された状況が維持されたまま、第１経路（図６）及び第２経路（図７）が迂回されることにより、流路６内を流れる相変化材の濃度が低濃度状態で維持される。本実施の形態に係る温度調整装置１では、図８に示した状態が、相変化材の濃度が例えば３％の初期状態である。

図９には、第２経路（図７）の設定後に、弁５１によって部屋６３が流入口６０に繋げられ、弁５２，５３が閉じられ、弁５４が開けられることによって部屋６３が流出口６１に繋げられた状況（第３経路）を示している。かかる状況では、相変化材料３０が部屋６２から流路６内に解放された状況が維持されたまま、第１経路（図６）及び第２経路（図７）が迂回されることにより、流路６内を流れる相変化材の濃度が高濃度状態で維持される。

濃度調整器５０においては、濃度上昇用の所定数の相変化材料３０が予め部屋６２内に貯留されており、相変化材料３０を解放するために弁５２を開ける時間を制御することによって、流路６内おける相変化材の濃度を任意に調整することができる。

［第１循環経路の制御フロー］
図１０は、流路５（第１循環経路）に関して制御部１０が実行する制御内容を示すフローチャートである。

まずステップＳＰ１０１において制御部１０は、温度センサ１５Ａ～１５ＣからデータＳ６Ａ～Ｓ６Ｃを取得することにより、各バッテリモジュール２Ａ～２Ｃの温度を計測する。

次にステップＳＰ１０２において制御部１０は、状態検出部１４からデータＳ５を取得することにより、貯留部４内における相変化材の固相液相割合を検出する。

次にステップＳＰ１０３において制御部１０は、ステップＳＰ１０１で計測したバッテリモジュール２Ａ～２Ｃの温度が、いずれも目標温度範囲内であるか否かを判定する。

バッテリモジュール２Ａ～２Ｃの温度がいずれも目標温度範囲内である場合（ステップＳＰ１０３：ＹＥＳ）は、制御部１０は、ステップＳＰ１０１～ＳＰ１０３の処理を繰り返し実行する。

バッテリモジュール２Ａ～２Ｃの温度の少なくとも一つが目標温度範囲外である場合（ステップＳＰ１０３：ＮＯ）は、次にステップＳＰ１０４において制御部１０は、目標温度範囲外であるバッテリモジュール２Ａ～２Ｃの温度が目標温度範囲より高いか否かを判定する。

目標温度範囲外であるバッテリモジュール２Ａ～２Ｃの温度が目標温度範囲より高い場合（ステップＳＰ１０４：ＹＥＳ）は、次にステップＳＰ１０５において制御部１０は、制御信号Ｓ２によって弁１１を駆動することにより、流路Ｒ１に切り替える。これにより、車両走行時にラジエータ７によって冷媒２１が冷却される。

次にステップＳＰ１０６において制御部１０は、状態検出部１４からデータＳ５を取得することにより、その時点での相変化材の固相液相割合を検出し、当該固相液相割合が許容上限値ＶＨ超であるか否かを判定する。

固相液相割合が許容上限値ＶＨ超である場合（ステップＳＰ１０６：ＹＥＳ）は、次にステップＳＰ１０７において制御部１０は、制御信号Ｓ１によってファン８を駆動するとともに、制御信号Ｓ４によってポンプ１３を駆動する。制御部１０は、固相液相割合が許容上限値ＶＨ以下となるまで、ステップＳＰ１０６，ＳＰ１０７の処理を所定の時間間隔で繰り返し実行する。なお、判定結果が「ＹＥＳ」であるステップＳＰ１０６の処理が繰り返される度に、制御部１０は、制御信号Ｓ１によってファン８の風量を増大させるとともに、制御信号Ｓ４によってポンプ１３の流量を増大させても良い。

固相液相割合が許容上限値ＶＨ以下である場合（ステップＳＰ１０６：ＮＯ）は、制御部１０は、ステップＳＰ１０１以下の処理を繰り返し実行する。

ステップＳＰ１０４の判定処理において、目標温度範囲外であるバッテリモジュール２Ａ～２Ｃの温度が目標温度範囲より低い場合（ステップＳＰ１０４：ＮＯ）は、次にステップＳＰ１０８において制御部１０は、制御信号Ｓ２によって弁１１を駆動することにより、流路Ｒ２に切り替える。

次にステップＳＰ１０９において制御部１０は、状態検出部１４からデータＳ５を取得することにより、その時点での相変化材の固相液相割合を検出し、当該固相液相割合が許容下限値ＶＬ未満であるか否かを判定する。

固相液相割合が許容下限値ＶＬ未満である場合（ステップＳＰ１０９：ＹＥＳ）は、次にステップＳＰ１１０において制御部１０は、制御信号Ｓ３によってヒータ１２を駆動するとともに、制御信号Ｓ４によってポンプ１３を駆動する。制御部１０は、固相液相割合が許容下限値ＶＬ以上となるまで、ステップＳＰ１０９，ＳＰ１１０の処理を繰り返し実行する。

固相液相割合が許容下限値ＶＬ以上である場合（ステップＳＰ１０９：ＮＯ）は、次にステップＳＰ１１１において制御部１０は、制御信号Ｓ３によってヒータ１２の駆動を停止する。その後、制御部１０は、ステップＳＰ１０１以下の処理を繰り返し実行する。

［第２循環経路の制御フロー］
図１１は、流路６（第２循環経路）に関して制御部１０が実行する制御内容を示すフローチャートである。この処理は、複数の流路６Ａ～６Ｃの各々毎に個別に実行される。以下では代表的に流路６Ａを例にとって説明するが、他の流路６Ｂ，６Ｃについても同様である。

まずステップＳＰ２０１において制御部１０は、温度センサ１５ＡからデータＳ６Ａを取得することにより、バッテリモジュール２Ａの温度を計測する。

次にステップＳＰ２０２において制御部１０は、ステップＳＰ２０１で計測したバッテリモジュール２Ａの温度が、目標温度範囲内であるか否かを判定する。

バッテリモジュール２Ａの温度が目標温度範囲内である場合（ステップＳＰ２０２：ＹＥＳ）は、制御部１０は、ポンプ１６Ａを停止したまま、ステップＳＰ２０１～ＳＰ２０３の処理を繰り返し実行する。

バッテリモジュール２Ａの温度が目標温度範囲外である場合（ステップＳＰ２０２：ＮＯ）は、次にステップＳＰ２０４において制御部１０は、制御信号Ｓ７Ａによってポンプ１６Ａを駆動する。

次にステップＳＰ２０５において制御部１０は、バッテリモジュール２Ａの温度と目標温度との温度差が、所定の許容値より大きいか否かを判定する。

温度差が許容値以下である場合（ステップＳＰ２０５：ＮＯ）は、制御部１０は、ステップＳＰ２０１以下の処理を繰り返し実行する。

温度差が許容値より大きい場合（ステップＳＰ２０５：ＹＥＳ）は、次にステップＳＰ２０６において制御部１０は、制御信号Ｓ８Ａによって濃度調整部１７Ａを制御することにより、流路６Ａ内における相変化材の濃度を調整する。制御部１０は、温度差が大きいほど相変化材の濃度を高くする。

次にステップＳＰ２０７において制御部１０は、濃度調整処理の実行が完了してから所定期間（例えば数分）が経過したか否かを判定する。制御部１０は、所定期間が経過するまでステップＳＰ２０７の処理を繰り返し実行する。

所定期間が経過した場合（ステップＳＰ２０７：ＹＥＳ）は、次にステップＳＰ２０８において制御部１０は、温度センサ１５ＡからデータＳ６Ａを取得することによりバッテリモジュール２Ａの温度を計測し、当該温度が目標温度範囲内であるか否かを判定する。

目標温度範囲内でない場合（ステップＳＰ２０８：ＮＯ）は、制御部１０は、ステップＳＰ２０５以下の処理を繰り返し実行する。

目標温度範囲内である場合（ステップＳＰ２０８：ＹＥＳ）は、制御部１０は、ステップＳＰ２０１以下の処理を繰り返し実行する。

［まとめ］
本実施の形態に係る温度調整装置１によれば、ラジエータ７とバッテリ２との間の冷媒循環経路は、ラジエータ７を経由する流路５（第１循環経路）とバッテリ２を経由する流路６（第２循環経路）とに分割され、流路５内を循環する冷媒２１（第１冷媒）には相変化材が含まれない。従って、ラジエータ７を含む長く複雑な経路内で相変化材を循環させることに起因する相変化材の破損を、効果的に防止できる。また、流路６内を循環する冷媒２２（第２冷媒）には相変化材が含まれるため、相変化材によってバッテリ２の温度を効率的に調整できる。その結果、相変化材によるバッテリ２の温度調整効率を十分に向上することが可能となる。

また、本実施の形態に係る温度調整装置１によれば、熱接触する貯留部３（第１貯留部）と貯留部４（第２貯留部）とによって、冷媒２１と冷媒２２及び相変化材との間で効率的に熱交換を行えるため、相変化材によるバッテリ２の温度調整効率をさらに向上することが可能となる。

また、本実施の形態に係る温度調整装置１によれば、複数の流路６Ａ～６Ｃを備えることにより、各流路６をより短縮化及び簡易化できるため、相変化材の破損をより効果的に防止できる。

また、本実施の形態に係る温度調整装置１によれば、流路６Ａ～６Ｃが複数のバッテリモジュール２Ａ～２Ｃの各々毎に設けられることにより、各流路６を最も短縮化及び簡易化できるため、相変化材の破損を最大限に防止できる。

また、本実施の形態に係る温度調整装置１によれば、複数の流路６Ａ～６Ｃの各々毎にポンプ１６Ａ～１６Ｃ（第２ポンプ）が設けられることにより、各バッテリモジュール２Ａ～２Ｃの温度に応じて各ポンプ１６Ａ～１６Ｃの駆動を制御でき、その結果、複数のバッテリモジュール２Ａ～２Ｃの温度を均一化することが可能となる。

また、本実施の形態に係る温度調整装置１によれば、複数の流路６Ａ～６Ｃの各々毎に濃度調整部１７Ａ～１７Ｃが設けられることにより、各バッテリモジュール２Ａ～２Ｃの温度に応じて各濃度調整器５０の動作を制御でき、その結果、複数のバッテリモジュール２Ａ～２Ｃの温度を均一化することが可能となる。

１温度調整装置
２バッテリ
２Ａ～２Ｃバッテリモジュール
５，６（６Ａ～６Ｃ）流路
７ラジエータ
１３，１６（１６Ａ～１６Ｃ）ポンプ
１７（１７Ａ～１７Ｃ）濃度調整部

Claims

車両が備えるバッテリの温度を調整する温度調整装置であって、
前記車両が備えるラジエータを経由する第１循環経路と、
前記第１循環経路内で第１冷媒を循環させる第１ポンプと、
前記第１循環経路及び前記バッテリを経由する第２循環経路と、
前記第２循環経路内で第２冷媒を循環させる第２ポンプと、
を備え、
前記第２冷媒は、固相と液相との間で相変化する相変化材を含む、温度調整装置。
前記第１循環経路は、前記第１冷媒を貯留する第１貯留部を有し、
前記第２循環経路は、前記第１貯留部と熱接触し、前記第２冷媒を貯留する第２貯留部を有する、請求項１に記載の温度調整装置。
前記バッテリは複数のバッテリモジュールを有し、
少なくとも一つの前記バッテリモジュールを経由する前記第２循環経路を複数備える、請求項１又は２に記載の温度調整装置。
前記第２循環経路は、前記複数のバッテリモジュールの各々毎に設けられている、請求項３に記載の温度調整装置。
前記第２ポンプは、複数の前記第２循環経路の各々毎に設けられている、請求項３又は４に記載の温度調整装置。
複数の前記第２循環経路の各々毎に設けられ、前記第２冷媒中の前記相変化材の濃度を調整する濃度調整器をさらに備える、請求項３～５のいずれか一つに記載の温度調整装置。