JPH11329517A - 組電池の冷却装置 - Google Patents
組電池の冷却装置Info
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- JPH11329517A JPH11329517A JP13218598A JP13218598A JPH11329517A JP H11329517 A JPH11329517 A JP H11329517A JP 13218598 A JP13218598 A JP 13218598A JP 13218598 A JP13218598 A JP 13218598A JP H11329517 A JPH11329517 A JP H11329517A
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Abstract
てセルの温度を均一に保つ。 【解決手段】複数のセル2nから成る組電池を第1のケ
ース4iに収納し、さらに第1のケース4iの外側に第
2のケース5を設けた組電池1と、組電池1の使用時に
は第1ケース4i内のセル2nに送風し、組電池1の使
用終了後に所定時間だけ第2ケース5内の第1ケース4
iの外側に送風する送風手段6,7,8,9,10,1
1とを備える。これにより、組電池を熱源の近くに配置
しても、組電池使用終了後の所定時間だけ第1ケース外
側に送風されるので、熱源からの輻射により第1ケース
の温度上昇が防止され、第1ケース内の各セルの温度を
均一に保つことができる。
Description
列に接続された組電池の冷却装置に関する。
された組電池において、その放電性能および充電性能を
最大限に発揮させるためには、セルの温度を所定値以下
に管理する必要がある。そこで、従来は、冷却ファンに
よりセルに送風して冷却するようにしている。
る電気自動車や、エンジンおよび/またはモーターの駆
動力により走行するハイブリッド車両では、組電池がモ
ーター、エンジン、排気管などの熱源近くに配設される
ことがある。その場合には、停車後に冷却ファンによる
送風が停止されると、熱源からの輻射熱によって一部の
セルの温度が上昇し、寿命などに悪影響が出るという問
題がある。
電池を効率よく冷却してセルの温度を均一に保つことに
ある。
す図1に対応づけて請求項1〜3の発明を説明すると、 (1)請求項1の発明は、複数のセル2nから成る組電
池を第1のケース4iに収納し、さらに第1のケース4
iの外側に第2のケース5を設けた組電池1と、組電池
1の使用時には第1ケース4i内のセル2nに送風し、
組電池1の使用終了後に所定時間だけ第2ケース5内の
第1ケース4iの外側に送風する送風手段6,7,8,
9,10,11とを備える。 (2)請求項2の組電池の冷却装置は、送風手段が第1
ファン6と第2ファン10とを有し、第1ファン6によ
り第1ケース4i内のセル2nに送風するとともに、第
2ファン10により第2ケース5内の第1ケース4iの
外側に送風するようにしたものである。 (3)請求項3の組電池の冷却装置は、第2ファン10
に、第1ファン6よりも送風量の少ないファンを用いる
ようにしたものである。一実施の形態の構成を示す図2
に対応づけて請求項4の発明を説明すると、 (4)請求項4の組電池の冷却装置は、第2ケース5A
を密閉構造としたものである。一実施の形態の構成を示
す図3に対応づけて請求項5,6の発明を説明すると、 (5)請求項5の組電池の冷却装置は、送風手段が、共
用ファン6Aと、共用ファン6Aにより第1ケース4i
内のセル2nに送風するか、または第2ケース5B内の
第1ケース4iの外側に送風するかを切り換える送風切
換手段13とを有する。 (6)請求項6の組電池の冷却装置は、送風手段が、第
2ケース5B内の第1ケース4iの外側に送風する時は
共用ファン6Aの駆動電力を低減するようにしたもので
ある。 (7)請求項7の組電池の冷却装置は、組電池が自動車
に用いられ、送風手段は、自動車のキースイッチオン時
は第1ケース内のセルに送風し、キースイッチオフ後の
所定時間だけ第2ケース内の第1ケースの外側に送風す
るようにしたものである。
は、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を
用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定され
るものではない。
を熱源の近くに配置しても、組電池使用終了後の所定時
間だけ第1ケース外側に送風されるので、熱源からの輻
射により第1ケースの温度上昇が防止され、第1ケース
内の各セルの温度を均一に保つことができる。 (2)請求項2の発明によれば、上記請求項1と同様な
効果が得られる。 (3)請求項3の発明によれば、組電池の使用終了後の
送風手段の所用電力を低減でき、熱源近くに配設される
組電池を効率よく冷却してセルの温度を均一に保つこと
ができる。 (4)請求項4の発明によれば、請求項1〜3の上記効
果に加え、組電池使用終了後の高温の外気を第2ケース
内に取り込むのを防止できる。 (5)請求項5の発明によれば、ファンの個数を少なく
することができ、熱源近くに配設される組電池を効率よ
く冷却してセルの温度を均一に保つことができる。 (6)請求項6の発明によれば、組電池の使用終了後の
送風手段の所用電力を低減でき、熱源近くに配設される
組電池を効率よく冷却してセルの温度を均一に保つこと
ができる。 (7)請求項7の発明によれば、組電池の近くにモータ
ー、エンジン、排気管などの熱源が配設されても、組電
池を効率よく冷却してセルの温度を均一に保つことがで
きる。
リッド車両に搭載される組電池に応用した一実施の形態
を説明する。なお、本発明は電気自動車およびハイブリ
ッド車両に搭載される組電池以外の組電池に対しても応
用できることはもちろんである。
に収納された組電池の断面を示す。組電池1は、複数の
セル2n(n=1,2,・・)が直並列に接続されたモ
ジュール3i(i=1,2,・・)が複数個、接続され
て構成される。図1に示す断面図には、24個のセル2
nから成るモジュール3iが2個表されているが、モジ
ュールを構成するセルの個数と、組電池を構成するモジ
ュールの個数はこの実施の形態に限定されない。各モジ
ュール3iはそれぞれ別個のモジュールケース4i(i
=1,2,・・)に収納され、すべてのモジュール3i
は組電池ケース5に収納される。
セル冷却用ファン6からダクト7を通して送風され、セ
ル2nが冷却される。セル2nを冷却した風はダクト8
を通して排気口9から排出される。図1には、セル冷却
風を実線の矢印で示す。
用ファン10が設置され、外気が取り入れられて各モジ
ュールケース4iの外側に送風される。モジュールケー
ス4iを冷却した風は排気口11から排出される。図1
には、モジュール冷却風を破線の矢印で示す。
であったり、ハイブリッド車両のモーターやエンジン、
あるいはエンジンの排気管などが考えられる。特に、ハ
イブリッド車両にあっては、組電池を車両の床下に配置
することがあり、その場合にはエンジンの排気管が組電
池の近くに配設されることが多い。いずれにしても、組
電池1の近くに熱源12があると、熱源12の近くのセ
ル2nは輻射熱を受けることになる。
のキースイッチ(不図示)がON位置にある時には、セル
冷却用ファン6によりモジュール3i内のセル2nに送
風するが、車両のキースイッチがON位置からOFF位置に
切り換えられると、所定時間だけモジュール冷却用ファ
ン10により各モジュールケース4iの外側に送風す
る。
されると自動的に停止されるが、キースイッチオフ後も
所定時間だけ、モジュール冷却用ファン10によって各
モジュールケース4iへ送風されるので、熱源12の近
くのモジュール3iが熱源12の輻射熱により温度上昇
するのが防止され、キースイッチオフ後もモジュール3
i内の各セル2nの温度が均一に保たれる。したがっ
て、ふたたびキースイッチがオンされた時に各セル2n
の温度が均一になっており、充放電開始後に熱源12近
くの一部のセルの温度が高くなって寿命が短くなるよう
なことが防止される。
却用ファン10を運転する時間は、熱源12の温度が近
くのセル2nの温度に影響を与えない程度に冷えるまで
の時間とすればよい。
各モジュール3i内のすべてのセル2nに送風するの
で、送風抵抗が大きく、風圧と送風量の大きなものが必
要となり、運転時の所用電力も大きくなる。これに対し
モジュール冷却用ファン10は、すべてのモジュールケ
ース4iの外側に送風するだけでよいから、送風抵抗が
低く、風圧と送風量の小さなものでよく、運転時の所用
電力も少ない。
は所定時間だけ小容量のファンでモジュールケースを冷
却し、モジュールの温度を均一に保つようにしたので、
熱源近くに配設される組電池を効率よく冷却してセルの
温度を均一に保つことができる。
ン10によって組電池ケース5内へ外気を取り入れ、各
モジュールケース4iの外側を冷却した後、排気口11
から冷却風を排出する例を示したが、組電池ケース5内
の空気を循環して各セル2nの温度を均一に保つ変形例
を説明する。
お、図1に示す機器と同様な機器に対しては同一の符号
を付して相違点を中心に説明する。組電池ケース5Aは
密閉構造であり、その内部に風圧と送風量の小さな内気
循環用ファン10Aが設置される。車両のキースイッチ
がON位置にある時は、上述したように、セル冷却用ファ
ン6によって外気がダクト7を介して各モジュール3i
のセル2nに送られ、セル冷却後に排気口9から排出さ
れる。
換えられると、セル冷却用ファン6を停止するととも
に、所定時間だけ内気循環用ファン10Aを運転し、組
電池ケース5A内の空気を各モジュールケース4iの外
側に循環させる。
は所定時間だけ小容量のファンで組電池ケース内に風を
循環させ、セルの温度を均一に保つようにしたので、熱
源近くに配設される組電池を効率よく冷却してセルの温
度を均一に保つことができる上に、キースイッチオフ後
の高温の外気を組電池ケース内に取り込んでしまうよう
なことが防止される。
用ファンとモジュール冷却用ファンとを別個に設けた例
を示したが、同じファンでセル冷却とモジュール冷却と
を行う第2の実施の形態を説明する。
ある。なお、図1に示す機器と同様な機器に対しては同
一の符号を付して相違点を中心に説明する。組電池ケー
ス5Bには、セル冷却とモジュール冷却とを行う共用フ
ァン6Aが設置されるとともに、ファン6Aとダクト7
Aとの間に送風切換用ドア13が設置される。この送風
切換用ドア13は、ファン6Aにより取り入れられた外
気を導入口14を通して各モジュールケース4iの外側
へ送るか、または導入口15を通して各モジュールケー
ス4i内のセル2nへ送るかを切り換える。
換用ドア13が図示位置、すなわちモジュールケース側
導入口14を塞いでセル側導入口15を開放する位置に
設定される。ファン6Aにより導入された外気は、導入
口15を通って各モジュール3iのセル2nへ送られ、
セル2nを冷却した後、排気口9から排出される。
換えられると、送風切換用ドア13がセル側導入口15
を塞いでモジュール外側導入口14を開放する位置に設
定される。ファン6Aにより導入された外気は、導入口
14を通って組電池ケース5B内の各モジュールケース
4iの外側へ送られ、モジュールケース4iを冷却した
後、排気口11から排出される。
転時間は、上述した第1の実施の形態と同様に熱源12
の温度が十分に下がり、輻射熱によってセル2nに影響
を与えない程度の時間とする。しかし、上述したよう
に、キースイッチオフ後はモジュールケース4iの外側
へ送風するので送風抵抗が小さくなり、共用ファン6A
による送風量はキースイッチオン時(セル冷却時)より
も少なくてよく、駆動電圧を下げて省電力運転を行う。
とモジュール冷却とを行う共用ファンを設けるととも
に、送風ダクトにモジュールケース内側とモジュールケ
ース外側との間で送風方向を切り換えるドアを設け、キ
ースイッチオフ後に送風方向をモジュール外側に切り換
えるとともに、ファンの送風量を少なくして所定時間だ
けモジュールケースの外側へ送風するようにしたので、
ファンの個数を少なくすることができ、熱源近くに配設
される組電池を効率よく冷却してセルの温度を均一に保
つことができる。
ュールケース4iが第1のケースを、組電池ケース5,
5A,5Bが第2のケースを、セル冷却用ファン6、共
用ファン6A、ダクト7,8、排気口10、モジュール
冷却用ファン10、内気循環用ファン10A、排気口1
1、送風切換ドア13、モジュール外側導入口14およ
びセル側導入口が送風手段を、セル冷却用ファン6が第
1のファンを、モジュール冷却用ファン10が第2のフ
ァンを、共用ファン6Aが共用ファンを、送風切換ドア
13が送風切換手段をそれぞれ構成する。
すなわち、複数のセルから成る単一の組電池モジュール
を1個のモジュールケースに収納し、その外側に組電池
ケースを設けた組電池に対しても適用され、キースイッ
チオン時はモジュールケース内のセルへ送風し、キース
イッチオフ後に所定時間だけモジュールケースの外側へ
送風することによって、上述した一実施の形態と同様な
効果が得られる。
る。
ある。
る。
Claims (7)
- 【請求項1】 複数のセルから成る組電池を第1のケー
スに収納し、さらに前記第1のケースの外側に第2のケ
ースを設けた組電池と、 前記組電池の使用時には前記第1ケース内のセルに送風
し、前記組電池の使用終了後に所定時間だけ前記第2ケ
ース内の前記第1ケースの外側に送風する送風手段とを
備えることを特徴とする組電池の冷却装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の組電池の冷却装置にお
いて、 前記送風手段は第1ファンと第2ファンとを有し、前記
第1ファンにより前記第1ケース内のセルに送風すると
ともに、前記第2ファンにより前記第2ケース内の前記
第1ケースの外側に送風することを特徴とする組電池の
冷却装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の組電池の冷却装置にお
いて、 前記第2ファンに、前記第1ファンよりも送風量の少な
いファンを用いることを特徴とする組電池の冷却装置。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかの項に記載の組
電池の冷却装置において、 前記第2ケースを密閉構造とすることを特徴とする組電
池の冷却装置。 - 【請求項5】 請求項1に記載の組電池の冷却装置にお
いて、 前記送風手段は、共用ファンと、前記共用ファンにより
前記第1ケース内のセルに送風するか、または前記第2
ケース内の前記第1ケースの外側に送風するかを切り換
える送風切換手段とを有することを特徴とする組電池の
冷却装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載の組電池の冷却装置にお
いて、 前記送風手段は、前記第2ケース内の前記第1ケースの
外側に送風する時は前記共用ファンの駆動電力を低減す
ることを特徴とする組電池の冷却装置。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかの項に記載の組
電池の冷却装置において、 前記組電池は自動車に用いられ、前記送風手段は、前記
自動車のキースイッチオン時は前記第1ケース内のセル
に送風し、前記キースイッチオフ後の所定時間だけ前記
第2ケース内の前記第1ケースの外側に送風することを
特徴とする組電池の冷却装置。
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