(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１内部空間及び第２内部空間を区画し、前記第１内部空間と連通した入口開口部及び前記第２内部空間と連通した出口開口部を有する電池パックハウジングと、
前記第１内部空間に配置され、前記入口開口部を通って前記第１内部空間に流れ込む空気を通過させる熱交換器及びこれに対向した少なくとも１つの電池セル及び熱交換器側に空気を案内するため電池セルの端部を超えて延びた第１及び第２エンドプレートを有する電池モジュールであって、前記第１及び第２エンドプレートは、それらの間に熱交換器及び電池セルを備えていて、前記第１及び第２エンドプレートは、それぞれ、入口開口部に向って電池セルの入口開口部側の端部を超えて長手方向に延びて、入口開口部の上側及び下側の壁に接する第１端部を有している、電池モジュールと、
前記熱交換器から前記出口開口部に向かって流れる空気によって冷却されるように前記第２内部空間に配置されたＤＣ−ＤＣ電圧コンバータと、
前記入口開口部から前記第１及び第２内部空間を通って前記電池パックハウジングの出口開口部まで前記空気が強制的に流れるようにする電気ファンと、
前記第１内部空間に配置されて前記電池セルの第１温度レベルを示す第１信号を生成する第１温度センサと、
前記第２内部空間に配置されて前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータの第２温度レベルを示す第２信号を生成する第２温度センサと、
前記第１及び第２信号をそれぞれ受信できるように、前記第１及び第２温度センサと動作可能に連結され、前記電気ファンと動作可能に連結されたマイクロプロセッサと、を含み、
前記マイクロプロセッサは、前記第１温度レベル及び前記第２温度レベルに基づいて前記電気ファンの第１希望動作速度値及び第２希望動作速度値をそれぞれ決め、前記第１及び第２希望動作速度値のうち大きい動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファンを動作させる制御信号を生成することを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記マイクロプロセッサは、前記第１希望動作速度値が前記第２希望動作速度値より大きい場合、前記第１希望動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファンを作動させる制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記マイクロプロセッサは、前記第２希望動作速度値が前記第１希望動作速度値より大きい場合、前記第２希望動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファンを作動させる制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項４】
前記マイクロプロセッサは、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータから出力される電力量を決め、前記電力量に基づいて前記電気ファンの第３希望動作速度値を決め、前記第３希望動作速度値が前記第１希望動作速度値及び前記第２希望動作速度値より大きい場合、前記第３希望動作速度値に該当する動作速度で前記電気ファンを動作させる制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項５】
前記第２内部空間に配置され、その内部に前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータを含む熱伝導ハウジングをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項６】
前記熱伝導ハウジングの下面には複数の冷却フィンが空気の移動方向に沿って突設され、
前記熱伝導ハウジングは、前記冷却フィンが前記電池パックハウジングの底面から離隔するように前記第２内部空間に配置されたことを特徴とする請求項５に記載の電池パック。
【請求項７】
前記熱伝導ハウジングの下部縁端を支持し、前記冷却フィンの端部を前記電池パックハウジングの底面から離隔させながら前記出口開口部に向かって開口した載置フレームと、
一端は前記熱交換器から空気が流れ出る前記電池モジュールの一面に対向し、他端は前記載置フレームと連結された流体誘導板と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の電池パック。
【請求項８】
前記電気ファンは、前記出口開口部付近の前記第２内部空間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項９】
前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータは、前記電池モジュールの少なくとも１つの電池セルと電気的に連結されたことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項１０】
電池パックに設けられた電気ファンを制御する方法であって、
（ａ）第１内部空間及び第２内部空間を含む内部領域を区画し、前記第１内部空間と連通した入口開口部及び前記第２内部空間と連通した出口開口部を有する電池パックハウジング；前記第１内部空間に配置され、前記入口開口部を通って前記第１内部空間に流れ込む空気を通過させる熱交換器及びこれに対向して配置された少なくとも１つの電池セル及び熱交換器側に空気を案内するため電池セルの端部を超えて延びた第１及び第２エンドプレートを有する電池モジュールであって、前記第１及び第２エンドプレートは、それらの間に熱交換器及び電池セルを備えていて、前記第１及び第２エンドプレートは、それぞれ、入口開口部に向って電池セルの入口開口部側の端部を超えて長手方向に延びて、入口開口部の上側及び下側の壁に接する第１端部を有している、電池モジュール；前記熱交換器から前記出口開口部に向かって流れる空気によって冷却されるように前記第２内部空間内に配置されたＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ；前記入口開口部から前記第１及び第２内部空間を通って前記出口開口部まで前記空気が強制的に流れるようにする電気ファン；前記第１内部空間に配置された第１温度センサ；前記第２内部空間に配置された第２温度センサ；並びに、前記第１及び第２温度センサ、前記電気ファンと動作可能に連結されたマイクロプロセッサを含む電池パックを用意する段階と、
（ｂ）前記第１温度センサを用いて前記電池セルの第１温度レベルを示す第１信号を生成する段階と、
（ｃ）前記第２温度センサを用いて前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータの第２温度レベルを示す第２信号を生成する段階と、
（ｄ）前記マイクロプロセッサを用いて、前記第１温度レベルに基づいて前記電気ファンの第１希望動作速度値を決定する段階と、
（ｅ）前記マイクロプロセッサを用いて、前記第２温度レベルに基づいて前記電気ファンの第２希望動作速度値を決定する段階と、
（ｆ）前記マイクロプロセッサを用いて、前記第１希望動作速度値及び前記第２希望動作速度値のうち大きい動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファンを動作させる制御信号を生成する段階と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記（ｆ）段階は、前記マイクロプロセッサを用いて、前記第１希望動作速度値が前記第２希望動作速度値より大きい場合、前記第１希望動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファンを動作させる制御信号を生成する段階であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記（ｆ）段階は、前記マイクロプロセッサを用いて、前記第２希望動作速度値が前記第１希望動作速度値より大きい場合、前記第２希望動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファンを動作させる制御信号を生成する段階であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記マイクロプロセッサを用いて、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータから出力される電力量を決定する段階と、
前記マイクロプロセッサを用いて、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータから出力される電力量に基づいて前記電気ファンの第３希望動作速度値を決定する段階と、
前記マイクロプロセッサを用いて、前記第３希望動作速度値が前記第１希望動作速度値及び前記第２希望動作速度値より大きい場合、前記第３希望動作速度値を選択する段階と、
前記マイクロプロセッサを用いて、前記第３希望動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファンを動作させる制御信号を生成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記電気ファンは、前記出口開口部付近の前記第２内部空間に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却が容易な構造を有する電池パック、及びそれに設けられた電気ファンの駆動を制御する方法に関する。
【０００２】
本出願は、２０１４年５月２７日出願の米国特許出願第１４／２８７、２９１号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
電池パックは、電池モジュールとハウジングを有する。前記ハウジング内には電池モジュールに含まれた電池セルと電気的に連結されたＤＣ−ＤＣ電圧コンバータが配置され得る。
【０００４】
前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータは充電電力と放電電力を調節する部品であって、動作するとき、多くの熱が発生する。
【０００５】
本発明者らは、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータを効果的に冷却できる構造を有する、改善された電池パック及び電池パックに設けられた電気ファンの改善された制御方法の必要性を認識した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、電池パックの内部に備えられたＤＣ−ＤＣ電圧コンバータの冷却を効果的に実現できる構造を有する電池パックを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、電池パックの内部で空気の強制的な流れを誘発する電気ファンの改善された制御方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施様態による電池パックが提供される。前記電池パックは、第１内部空間及び第２内部空間を有する内部領域を区画する電池パックハウジングを含む。前記電池パックは、前記第１内部空間と連通した入口開口部及び前記第２内部空間と連通した出口開口部を有する。また、前記電池パックは、前記入口開口部に近接した前記電池パックハウジングの第１内部空間に配置された電池モジュールを含む。前記電池モジュールは、熱交換器に対向して配置された少なくとも１つの電池セルを有する。前記熱交換器は、前記少なくとも１つの電池セルを冷却するために前記入口開口部から前記第１内部空間に流れ込む空気を受け入れる。また、前記電池パックは、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータを含み、前記熱交換器から前記出口開口部に向かって流れる空気が前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータをさらに冷却できるように、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータは前記第２内部空間に配置される。また、前記電池パックは、前記入口開口部から流れる空気が前記第１及び第２内部空間を通って前記電池パックハウジングの出口開口部まで強制的に流れるようにする電気ファンを含む。前記電池パックは、前記第１内部空間に配置される第１温度センサをさらに含む。前記第１温度センサは前記電池セルの第１温度レベルを示す第１信号を生成する。また、前記電池パックは、前記第２内部空間に配置される第２温度センサを含む。前記第２温度センサは前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータの第２温度レベルを示す第２信号を生成する。また、前記電池パックは、前記第１信号及び前記第２信号をそれぞれ受信できるように、前記第１温度センサ及び前記第２温度センサと動作可能に接続されたマイクロプロセッサを含む。また、前記マイクロプロセッサは前記電気ファンと動作可能に接続される。前記マイクロプロセッサは、前記第１温度レベルに基づいて前記電気ファンの第１希望動作速度値を決定する。また、前記マイクロプロセッサは、前記第２温度レベルに基づいて前記電気ファンの第２希望動作速度値を決定する。前記マイクロプロセッサは、前記第１及び第２希望動作速度値のうち大きい動作速度値に対応する動作速度で前記電池ファンを動作させる制御信号を生成する。
【０００９】
一態様によれば、前記マイクロプロセッサは、前記第１希望動作速度値が前記第２希望動作速度値より大きい場合、前記第１希望動作速度値を選択し、前記第１希望動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファンを駆動する制御信号を生成することができる。
【００１０】
他の態様によれば、前記マイクロプロセッサは、前記第２希望動作速度値が前記第１希望動作速度値より大きい場合、前記第２希望動作速度値を選択し、前記第２希望動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファンを駆動する制御信号を生成することができる。さらに他の態様によれば、前記マイクロプロセッサは、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータから出力される電力量を決定することができる。また、前記マイクロプロセッサは、前記電力量に基づいて前記電気ファンの第３希望動作速度値を決定し、前記第３希望動作速度値が前記第１希望動作速度値及び前記第２希望動作速度値より大きい場合、前記第３希望動作速度値に該当する動作速度で前記電気ファンを動作させる制御信号を生成することができる。
【００１１】
望ましくは、前記電池パックは、前記第２内部空間に配置され、その内部に前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータを含む熱伝導ハウジングをさらに含むことができる。前記熱伝導ハウジングの下面には複数の冷却フィンが空気の移動方向に沿って突設され、前記熱伝導ハウジングは前記冷却フィンが前記電池パックハウジングの底面から離隔するように前記第２内部空間に配置され得る。
【００１２】
望ましくは、前記電池パックは、前記熱伝導ハウジングの下部縁端を支持し、前記冷却フィンの端部を前記電池パックハウジングの底面から離隔させながら前記出口開口部に向かって開口した載置フレームと、一端は前記熱交換器から空気が流れ出る前記電池モジュールの一面に対向し、他端は前記載置フレームと連結された流体誘導板と、をさらに含むことができる。
【００１３】
他の実施様態によれば、電池パックにおける電気ファンの制御方法が提供される。前記方法は、電池パックハウジング、電池モジュール、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ、第１温度センサ、第２温度センサ及びマイクロプロセッサを含む電池パックを用意する段階を含む。前記電池パックハウジングは、第１内部空間及び第２内部空間を有する内部領域を区画する。前記電池パックは、前記第１内部空間と連通した入口開口部及び前記第２内部空間と連通した出口開口部を有する。前記電池モジュールは、前記電池パックハウジングの第１内部空間で前記入口開口部の付近に配置される。前記電池モジュールは熱交換器に対向して配置された少なくとも１つの電池セルを含む。前記熱交換器は、前記少なくとも１つの電池セルを冷却するために前記入口開口部から前記第１内部空間に流れ込む空気を受け入れる。前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータは、前記熱交換器から前記出口開口部に向かって流れる空気が前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータをさらに冷却できるように、前記第２内部空間内に配置される。前記電気ファンは、前記入口開口部から流れ込む空気が前記第１内部空間及び前記第２内部空間を通って前記電池パックハウジングの出口開口部まで流れるようにする。前記第１温度センサは前記第１内部空間に配置される。前記第２温度センサは前記第２内部空間に配置される。前記マイクロプロセッサは前記第１温度センサ及び前記第２温度センサと動作可能に接続される。前記方法は、前記第１温度センサを用いて前記電池セルの第１温度レベルを示す第１信号を生成する段階をさらに含む。前記方法は、前記第２温度センサを用いて前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータの第２温度レベルを示す第２信号を生成する段階をさらに含む。前記方法は、前記マイクロプロセッサを用いて前記第１温度レベルに基づいて前記電気ファンの第１希望動作速度値を決定する段階をさらに含む。前記方法は、前記マイクロプロセッサを用いて前記第２温度レベルに基づいて第２希望動作速度値を決定する段階をさらに含む。前記方法は、前記マイクロプロセッサを用いて前記第１希望動作速度値と前記第２希望動作速度値のうち大きい動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファンを動作させる制御信号を生成する段階をさらに含む。
【００１４】
一態様によれば、前記方法は、前記第１希望動作速度値が前記第２希望動作速度値より大きい場合、前記第１希望動作速度値を選択する段階を含む。前記方法は、前記第１希望動作速度値が選択された場合、前記マイクロプロセッサを用いて前記第１希望動作速度値に対応する動作速度で前記電池パックを駆動する制御信号を生成する段階をさらに含む。
【００１５】
他の態様によれば、前記方法は、前記第２希望動作速度値が前記第１希望動作速度値より大きい場合、前記第２希望動作速度値を選択する段階を含む。前記方法は、前記マイクロプロセッサを用いて前記第２希望動作速度値に対応する動作速度で前記電池パックを駆動する制御信号を生成する段階をさらに含む。
【００１６】
さらに他の態様によれば、前記方法は、前記マイクロプロセッサを用いて、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータから出力される電力量を決定する段階を含む。前記方法は、前記マイクロプロセッサを用いて、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータから出力される電力量に基づいて前記電気ファンの第３希望動作速度値を決定する段階をさらに含む。前記方法は、前記マイクロプロセッサを用いて、前記第３希望動作速度値が前記第１希望動作速度値及び前記第２希望動作速度値より大きい場合、前記第３希望動作速度値を選択し、前記第３希望動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファンを動作させる制御信号を生成する段階をさらに含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電池パックに含まれた電池セルの冷却に使用される空気がＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ側に流れるようにすることで、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータを効果的に冷却することができる。
【００１８】
本発明の他の態様によれば、電池パックの内部で熱を発生させる要素の温度レベルに基づいて複数の電気ファン駆動速度値を決め、駆動速度値のうち最も高い駆動速度で電気ファンを駆動することで、電池パック内部の温度を適正に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図１】本発明の一実施様態による電池パックの斜視図である。
【図２】図１の電池パックの他の斜視図である。
【図３】図１の電池パックの上部を部分的に透視した上面透視図である。
【図４】図１の電池パックの底部を部分的に透視した底面透視図である。
【図５】図１の電池パックに用いられた電池パックハウジングの底部の斜視図である。
【図６】図１の電池パックの断面図である。
【図７】図１の電池パックに用いられた電池モジュールの斜視図である。
【図８】図７の電池モジュールの他の斜視図である。
【図９】図７の電池モジュールの９−９矢視図である。
【図１０】図７の電池モジュールの１０−１０矢視図である。
【図１１】図７の電池モジュールの分解図である。
【図１２】図７の電池モジュールの第１側面を示した側面図であって、第１、第２及び第３熱交換器の端部が示されている。
【図１３】図７の電池モジュールの第２側面を示した側面図であって、第１、第２及び第３熱交換器の端部が示されている。
【図１４】図７の電池モジュールに用いられたフレーム部材の斜視図である。
【図１５】図１４のフレーム部材の他の斜視図である。
【図１６】図１５のフレーム部材のさらに他の斜視図である。
【図１７】図１５のフレーム部材の側面図であって、熱交換器の端部が示されている。
【図１８】図１５のフレーム部材の第１面を示した図である。
【図１９】図１５のフレーム部材の第２面を示した図である。
【図２０】図１５のフレーム部材の熱交換器に用いられた第１熱伝導板の第１面を示した斜視図である。
【図２１】図２０の第１熱伝導板の第２面を示した斜視図である。
【図２２】図１５のフレーム部材の熱交換器に用いられた第２熱伝導板の第１面を示した斜視図である。
【図２３】図１の電池パックに用いられた熱伝導ハウジングの斜視図である。
【図２４】図２３の熱伝導ハウジングの他の斜視図である。
【図２５】図２３の熱伝導ハウジングの底面を示した底面図である。
【図２６】図２３の熱伝導ハウジングのさらに他の斜視図である。
【図２７】本発明の他の実施様態によって電池モジュールを組み立てる方法を示したフロー図である。
【図２８】本発明のさらに他の実施様態によって電池パックを組み立てる方法を示したフロー図である。
【図２９】図１の電池パックの構成を示したブロック図である。
【図３０】図１の電池パックで用いられる第１例示テーブルである。
【図３１】図１の電池パックに設けられた電気ファンの動作を制御する方法を示したフロー図である。
【図３２】図１の電池パックに設けられた電気ファンの動作を制御する方法を示したフロー図である。
【図３３】図１の電池パックに設けられた電気ファンの動作を制御する方法を示したフロー図である。
【図３４】図１の電池パックで用いられる第２例示テーブルである。
【図３５】本発明のさらに他の実施様態によって図１の電池パックに設けられた電気ファンの動作を制御する方法を示したフロー図である。
【図３６】本発明のさらに他の実施様態によって図１の電池パックに設けられた電気ファンの動作を制御する方法を示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００２１】
図１〜図６、図２９を参照すれば、一実施様態による電池パック１０が提供される。前記電池パック１０は、電池パックハウジング３０、電池モジュール３４、熱伝導ハウジング３８、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２、電気ファン４６、第１温度センサ４８、第２温度センサ５０、電力レベルセンサ５２及びマイクロプロセッサ５５を含む。前記電池パック１０の長所は、電池セルと接触する熱交換器側に空気を案内するため、電池セルの側面を超えて延びたエンドプレート２３０、２３２を有する電池モジュール３４を含むことである。したがって、前記電池パック１０は電池セルと接触する熱交換器側に空気を案内するための別途のエアマニホールドを必要としない。前記電池パック１０は、少なくとも１つの電池セルの温度レベル、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２の温度レベル、及び前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２から出力される電力レベルをモニタリングするマイクロプロセッサ５４を含む。前記マイクロプロセッサ５４は、有用にも、少なくとも１つの電池セルの温度レベルに基づいて電気ファン４６の第１希望動作速度値を決め、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２の温度レベルに基づいて前記電気ファン４６の第２希望動作速度値を決め、前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２から出力される電力レベルに基づいて電気ファン４６の第３希望動作速度値を決め、前記電気ファン４６を制御するために前記第１希望動作速度値、前記第２希望動作速度値及び前記第３動作速度値のうち最も大きい動作速度値を選択する。
【００２２】
図１、図２及び図５を参照すれば、前記電池パックハウジング３０は電池パック１０の他の構成要素を収容するために提供される。前記電池パックハウジング３０は、内部領域７４を区画する要素として、ベース部７０と上部カバー７２を有する。前記内部領域７４は第１内部空間７６と第２内部空間７８を含む。
【００２３】
図５を参照すれば、前記ベース部７０は底壁９０及び側壁９２、９４、９６、９８を含む。前記側壁９２、９４、９６、９８は底壁９０に結合され、前記底壁９０に対して実質的に垂直方向に立設して延びる。前記側壁９２、９４は実質的に互いに平行に延びる。また、側壁９６、９８は実質的に互いに平行に延び、前記側壁９２、９４に対しては垂直方向に延びる。側壁９２はそれを貫通する入口開口部１１２を含み、側壁９４はそれを貫通する出口開口部１１４を含む。一実施例において、前記ベース部７０は鋼やアルミニウムから構成される。他の実施例において、前記ベース部７０はプラスチックから構成される。
【００２４】
前記上部カバー７２は、前記内部領域７４を閉鎖するため、側壁９２、９４、９６、９８から分離可能に結合される。一実施例において、前記上部カバー７２は鋼やアルミニウムから構成される。他の実施例において、前記上部カバー７２はプラスチックから構成される。
【００２５】
図５〜図１１を参照すれば、前記電池モジュール３４は、前記電池パックハウジング３０の内部領域７４のうち第１内部空間７６の入口開口部１１２の付近に配置される。前記電池モジュール３４はフレーム部材１２０、１２４、１２８、絶縁層１４０、電池セル１５０、１５４、１５８、１６２、１６６、１７０、１８０、１８４、１８８、１９２、１９６、２００、電池セル配線アセンブリ２２０、２２２及びエンドプレート２３０、２３２を含む。
【００２６】
図７、図９及び図１０を参照すれば、前記フレーム部材１２０、１２４、１２８は、それらの間に電池セル１５０〜２００を収容する。前記フレーム部材１２４はフレーム部材１２０、１２８の間でフレーム部材１２０、１２８と結合される。フレーム部材１２０、１２４、１２８の構造は同じであるため、以下ではフレーム部材１２０の構造のみを説明する。
【００２７】
図１４〜図２１を参照すれば、フレーム部材１２０は実質的に方形環状の外郭プラスチックフレーム２６０、中央プラスチック壁２６２、２６３及び熱交換器２６４を含む。前記熱交換器２６４は互いに結合され、結合界面に流路部５４０を区画する第１及び第２熱伝導板３６０、３６２を含む。図１７を参照すれば、前記流路部５４０は前記第１及び第２熱伝導板３６０、３６２を介して延びた複数のサブ流路部５５０、５５２、５５４、５５６、５５８、５６０を有する。
【００２８】
図１４〜図１６を参照すれば、実質的に方形環状の外郭プラスチックフレーム２６０は、前記第１及び第２熱伝導板３６０、３６２の外周端領域を囲んで結合される。前記実質的に方形環状の外郭プラスチックフレーム２６０は第１、第２、第３及び第４側壁２８０、２８２、２８４、２８６を有する。前記第１及び第２側壁２８０、２８２は互いに実質的に平行に延びる。前記第３及び第４側壁２８４、２８６は前記第１及び第２側壁２８０、２８２の間に結合され、互いに実質的に平行に延び、前記第１及び第２側壁２８０、２８２に対しては垂直に延びる。
【００２９】
前記中央プラスチック壁２６２は第３及び第４側壁２８４、２８６の間で、第１及び第２側壁２８０、２８２に対して実質的に平行に延びる。前記中央プラスチック壁２６２は熱交換器２６４の熱伝導板３６０の第１面３８０（図２０を参照）部分に配置される。
【００３０】
前記中央プラスチック壁２６３は第３及び第４側壁２８４、２８６の間で、第１及び第２側壁２８０、２８２に対して実質的に平行に延びる。前記中央プラスチック壁２６３は熱交換器２６４の熱伝導板３６２の第１面４８０（図２２を参照）部分に配置される。
【００３１】
前記第１、第３及び第４側壁２８０、２８４、２８６と前記中央プラスチック壁２６２は電池セルを収容するための領域を区画する。前記第２、第３及び第４側壁２８２、２８４、２８６は他の電池セルを収容するための領域を区画する。
【００３２】
前記第１側壁２８０はそれを貫通して延びた開口３００、３０２、３０４を有する。前記開口３００はサブ流路部５５０、５５２と流体が流れるように連通する。前記開口３０２はサブ流路部５５４、５５６と流体が流れるように連通する。前記開口３０４はサブ流路部５５８、５６０と流体が流れるように連通する。
【００３３】
図１７を参照すれば、第２側壁２８２はそれを貫通して延びた開口３１０、３１２、３１４を有する。前記開口３１０はサブ流路部５５０、５５２と流体が流れるように連通する。前記開口３１２はサブ流路部５５４、５５６と流体が流れるように連通する。前記開口３１４はサブ流路部５５８、５６０と流体が流れるように連通する。
【００３４】
図１４及び図１５を参照すれば、第３側壁２８４はそれ自体に溝３２０、３２２、３２４、３２６を有する。第４側壁２８６はそれ自体に溝３３０、３３２、３３４、３３６を有する。溝３２０、３３０には電池セルの第１及び第２電気端子が収容される。また、溝３２４、３３４には他の電池セルの第１及び第２電気端子が収容される。また、溝３２２、３３２にはさらに他の電池セルの第１及び第２電気端子が収容される。最後に、溝３２６、３３６にはさらに他の電池セルの第１及び第２電気端子が収容される。
【００３５】
図２０〜図２２を参照すれば、熱交換器２６４は互いに結合されて流路部５４０を区画する第１及び第２熱伝導板３６０、３６２を備え、前記流路部５４０は前記第１及び第２熱伝導板３６０、３６２の全体にわたって延びる。
【００３６】
前記第１熱伝導板３６０は第１面３８０及び第２面３８２を有するシート部３７０を含む。前記シート部３７０は長く延びた陥凹部３９０、３９２、３９４、３９６、３９８、４００、４０２、４０４、４０６、４０８、及び陥凹端部４１０、４１２を含む。一実施例において、前記シート部３７０はアルミニウムから構成され、実質的に方形状である。
【００３７】
前記第２熱伝導板３６２は、第１面４８０及び第２面４８２を有するシート部４７０を含む。前記シート部４７０は長く延びた陥凹部４９０、４９２、４９４、４９６、４９８、５００、５０２、５０４、５０６、５０８、及び陥凹端部５１０、５１２を含む。一実施例において、前記シート部４７０はアルミニウムから構成され、実質的に方形状である。
【００３８】
前記第１熱伝導板３６０と第２熱伝導板３６２とが結合することで、長く延びた陥凹部３９０、３９２、３９４、３９６、３９８、４００、４０２、４０４、４０６、４０８と長く延びた陥凹部４９０、４９２、４９４、４９６、４９８、５００、５０２、５０４、５０６、５０８とが互いにそれぞれ接触して結合し、陥凹端部４１０、４１２と陥凹端部５１０、５１２とも互いに接触して結合する。前記第１及び第２熱伝導板３６０、３６２はそれらの長手方向の長さにわたって完全に延びるサブ流路部５５０、５５２、５５４、５５６、５５８、５６０を有する流路部５４０を形成する。
【００３９】
図７を参照すれば、フレーム部材１２４は上述したフレーム部材１２０と実質的に同じ構造を有する。前記フレーム部材１２４は実質的に方形環状の外郭プラスチックフレーム５７０、第１及び第２中央プラスチック壁（図示せず）及び熱交換器５７２を有する。
【００４０】
フレーム部材１２８は上述したフレーム部材１２０と実質的に同じ構造を有する。前記フレーム部材１２８は実質的に方形環状の外郭プラスチックフレーム５８０、第１及び第２中央プラスチック壁（図示せず）及び熱交換器５８２を有する。
【００４１】
図６、図９及び図１０を参照すれば、前記フレーム部材１２０とエンドプレート２３２との間には電池セル１５０、１８０が収容される。また、フレーム部材１２０の熱交換器２６４は電池セル１５０、１５４の間に配置され、電池セル１５０、１５４と接触する。また、熱交換器２６４は電池セル１８０、１８４の間に配置され、電池セル１８０、１８４と接触する。
【００４２】
前記フレーム部材１２０、１２４はそれらの間に電池セル１５４、１５８を収容する。また、前記フレーム部材１２０、１２４はそれらの間に電池セル１８４、１８８を収容する。前記フレーム部材１２４の熱交換器５７２は電池セル１５８、１６２の間に配置され、電池セル１５８、１６２と接触する。また、前記熱交換器５７２は電池セル１８８、１９２の間に配置され、電池セル１８８、１９２と接触する。
【００４３】
前記フレーム部材１２４、１２８はそれらの間に電池セル１６２、１６６を収容する。また、前記フレーム部材１２４、１２８はそれらの間に電池セル１９２、１９６を収容する。前記フレーム部材１２８の熱交換器５８２は電池セル１６６、１７０の間に配置され、電池セル１６６、１７０と接触する。また、前記熱交換器５８２は電池セル１９６、２００の間に配置され、電池セル１９６、２００と接触する。
【００４４】
前記フレーム部材１２８と前記絶縁層１４０（図９を参照）との間には電池セル１７０、２００が収容される。前記フレーム部材１２８の熱交換器５８２は電池セル１７０、２００に対向するように配置される。前記エンドプレート２３０は、前記絶縁層１４０とフレーム部材１２８との間に電池セル１７０、２００が配置されるように前記フレーム部材１２８と結合される。
【００４５】
前記電池セル１５０、１５４、１５８、１６２、１６６、１７０、１８０、１８４、１８８、１９２、１９６、２００は動作電圧を生成する。一実施例において、電池セル１５０〜２００は実質的に方形状の本体部と一対の電気端子を有するパウチ型のリチウムイオン電池セルであり得る。一実施例において、電池セル１５０〜２００は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２０、２２２上で配線部材を用いて直列で互いに連結され得る。また、一実施例において、電池セル１５０〜２００の電気端子は超音波溶接機を用いて対応する配線部材に溶接され得る。前記電池セル１５０〜２００の構造は実質的に互いに同じである。
【００４６】
図９を参照すれば、電池セル１５０は、方形状のハウジング６４０を有し、ハウジング６４０は第１及び第２端部からそれぞれ延びた電気端子６４２、６４４を備える。前記電気端子６４２は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２０と電気的且つ物理的に連結される。また、電気端子６４４は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２２と電気的且つ物理的に連結される。
【００４７】
電池セル１５４は、方形状のハウジング６５０を有し、ハウジング６５０は第１及び第２端部からそれぞれ延びた電気端子６５２、６５４を備える。前記電気端子６５２は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２０と電気的且つ物理的に連結される。また、電気端子６５４は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２２と電気的且つ物理的に連結される。
【００４８】
電池セル１５８は、方形状のハウジング６６０を有し、ハウジング６６０は第１及び第２端部からそれぞれ延びた電気端子６６２、６６４を備える。前記電気端子６６２は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２０と電気的且つ物理的に連結される。また、電気端子６６４は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２２と電気的且つ物理的に連結される。
【００４９】
電池セル１６２は、方形状のハウジング６７０を有し、ハウジング６７０は第１及び第２端部からそれぞれ延びた電気端子６７２、６７４を備える。前記電気端子６７２は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２０と電気的且つ物理的に連結される。また、電気端子６７４は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２２と電気的且つ物理的に連結される。
【００５０】
電池セル１６６は、方形状のハウジング６８０を有し、ハウジング６８０は第１及び第２端部からそれぞれ延びた電気端子６８２、６８４を備える。前記電気端子６８２は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２０と電気的且つ物理的に連結される。また、電気端子６８４は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２２と電気的且つ物理的に連結される。
【００５１】
電池セル１７０は、方形状のハウジング６９０を有し、ハウジング６９０は第１及び第２端部からそれぞれ延びた電気端子６９２、６９４を備える。前記電気端子６９２は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２０と電気的且つ物理的に連結される。また、電気端子６９４は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２２と電気的且つ物理的に連結される。
電池セル１５０〜１７０の直列の組合せは長く延びた配線部材を用いて電池セル１８０〜２００の直列の組合せと電気的に直列で連結される。
【００５２】
図１０を参照すれば、電池セル１８０は、方形状のハウジング７００を有し、ハウジング７００は第１及び第２端部からそれぞれ延びた電気端子７０２、７０４を備える。前記電気端子７０２は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２０と電気的且つ物理的に連結される。また、電気端子７０４は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２２と電気的且つ物理的に連結される。
【００５３】
電池セル１８４は、方形状のハウジング７１０を有し、ハウジング７１０は第１及び第２端部からそれぞれ延びた電気端子７１２、７１４を備える。前記電気端子７１２は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２０と電気的且つ物理的に連結される。また、電気端子７１４は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２２と電気的且つ物理的に連結される。
【００５４】
電池セル１８８は、方形状のハウジング７２０を有し、ハウジング７２０は第１及び第２端部からそれぞれ延びた電気端子７２２、７２４を備える。前記電気端子７２２は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２０と電気的且つ物理的に連結される。また、電気端子７２４は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２２と電気的且つ物理的に連結される。
【００５５】
電池セル１９２は、方形状のハウジング７３０を有し、ハウジング７３０は第１及び第２端部からそれぞれ延びた電気端子７３２、７３４を備える。前記電気端子７３２は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２０と電気的且つ物理的に連結される。また、電気端子７３４は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２２と電気的且つ物理的に連結される。
【００５６】
電池セル１９６は、方形状のハウジング７４０を有し、ハウジング７４０は第１及び第２端部からそれぞれ延びた電気端子７４２、７４４を備える。前記電気端子７４２は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２０と電気的且つ物理的に連結される。また、電気端子７４４は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２２と電気的且つ物理的に連結される。
【００５７】
電池セル２００は、方形状のハウジング７５０を有し、ハウジング７５０は第１及び第２端部からそれぞれ延びた電気端子７５２、７５４を備える。前記電気端子７５２は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２０と電気的且つ物理的に連結される。また、電気端子７５４は電池セル配線及び電圧センシングアセンブリ２２２と電気的且つ物理的に連結される。
【００５８】
図６を参照すれば、エンドプレート２３０、２３２はフレーム部材１２０、１２４、１２８の流路部５４０、５７４、５８４のそれぞれを通して冷却空気をガイドする。前記エンドプレート２３０、２３２はそれらの間にフレーム部材１２０、１２４、１２８及び電池セル１５０〜２００を備える。
【００５９】
エンドプレート２３０は、電池モジュール３４の長手方向軸７６８に対して実質的に平行に延びる。前記エンドプレート２３０は第１端部７７０と第２端部７７２を有する。前記第１端部７７０は入口開口部１１２に向って電池セル１５０〜１７０のそれぞれの第１端部を超えて長手方向に延びる。前記第２端部７７２は電池セル１８０〜２００のそれぞれの第２端部を超えて長手方向に延びる。
【００６０】
エンドプレート２３２は、電池モジュール３４の長手方向軸７６８に対して実質的に平行に延びる。前記エンドプレート２３２は第１端部７８０と第２端部７８２を有する。前記第１端部７８０は入口開口部１１２に向かって電池セル１５０〜１７０のそれぞれの第１端部を超えて長手方向に延びる。前記第２端部７８２は電池セル１８０〜２００のそれぞれの第２端部を超えて長手方向に延びる。
【００６１】
図５、図６、及び図２３〜図２６を参照すれば、熱伝導ハウジング３８はその内部に電池モジュール３４の電池セルと電気的に連結されるＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２を収容する。前記熱伝導ハウジング３８はＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２から発生する熱を熱伝導ハウジング３８を通って流れる空気側に伝達する。前記熱伝導ハウジング３８は電池モジュール３４と電池パックハウジング３０の出口開口部１１４との間に区画された内部領域７４のうち第２内部空間７８に配置される。前記熱伝導ハウジング３８は電池パックハウジング３０との間に流路部８０４を区画する。一例において、前記熱伝導ハウジング３８の下面はベース部７０の底から所定の高さに離隔している。前記流路部８０４は電池モジュール３４の流路部５４０、５７４、５８４及び出口開口部１１４と、流体が移動可能に連通する。
【００６２】
熱伝導ハウジング３８はハウジング部８００及びフレーム部材８０２を含む。前記ハウジング部８００は底壁８１０及びそこから第１方向に沿って外方に延びた冷却フィン８２０、８２２、８２４、８２６、８４０、８４２、８４４、８４６、８４８を備える。望ましくは、前記冷却フィン８２０〜８４８を構成するプレートは流体の移動方向に沿って延び、出口部８７０に向かって徐々に集められる。前記冷却フィン８２０〜８４８はそれらの間に流路部８０４が区画できるように互いに離隔する。前記冷却フィン８２０〜８４８はベース部７０の底壁９０（図５を参照）上に所定の間隔を置いて配置される。一実施例において、前記熱伝導ハウジング３８はアルミニウムから構成される。勿論、他の実施例において、前記熱伝導ハウジング３８は鋼や例えば他の金属合金のような他の物質から構成され得る。
【００６３】
図６及び図２３を参照すれば、フレーム部材８０２は熱伝導ハウジング３８の外部に結合され、電池パックハウジング３０の電気ファン４６と出口開口部１１４に向かって空気を案内する出口部８７０を備える。
【００６４】
図５及び図６を参照すれば、電気ファン４６は電池パックハウジング３０の出口開口部１１４付近の内部領域７４に配置される。前記電気ファン４６は、空気が入口開口部１１２、電池モジュールの流路部５４０、５７４、５８４、流路部８０４、電気ファン４６のある部分及び電池パックハウジング３０の出口開口部１１４を通って強制的に流れるように作動する。他の実施例において、前記電気ファン４６は入口開口部１１２の付近に配置され得る。
【００６５】
図６、図７及び図２６を参照すれば、前記熱伝導ハウジング３８のフレーム部材８０２は、エンドプレート２３０の第２端部７７２側に延びて、電池モジュール３４の流路部５４０、５７４、５８４が露出した電池モジュール３４の側壁端に対向する流体誘導板Ａを含む。前記流体誘導板Ａは縁端に沿って略「コ」字状に延びた突出フェンス８０１を有する。前記流体誘導板Ａは電池モジュール３４の流路部５４０、５７４、５８４と前記熱伝導ハウジング３８下部の流路部８０４とが互いに連通できるように、前記電池モジュール３４の側壁と最大限近接して対向する。他の例において、前記突出フェンス８０１は前記電池モジュール３４の側壁の端部と接触され得る。
【００６６】
図５、図２４及び図２５を参照すれば、前記フレーム部材８０２は、ハウジング部８００の下部縁端が載置され、前記流体誘導板Ａと連結され、前記下部縁端の内側に流路部８０４に対応する空間を形成する載置フレーム８０２ａ、及び前記載置フレーム８０２ａと連結されて出口部８７０の形状を区画する出口フレーム８０２ｂを含む。前記載置フレーム８０２ａは出口部８７に向かって開口し、ベース部７０の底面に固定され得る。望ましくは、前記載置フレーム８０２ａの高さは少なくても前記冷却フィン８２０〜８４８より高い。従って、前記載置フレーム８０２ａは前記冷却フィン８２０〜８４８の端部を前記ベース部７０の底面から離隔させることができる。
【００６７】
図６及び図２９を参照すれば、第１温度センサ４８は、電池モジュール３４の少なくとも１つの電池セルに隣接した電池パックハウジング３０の内部領域７４のうち第１内部空間７６に配置される。前記第１温度センサ４８は前記電池モジュール３４の少なくとも１つの電池セルの温度レベルを示す信号を生成する。
【００６８】
第２温度センサ５０は、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２に隣接した電池パックハウジング３０の内部領域７４のうち第２内部空間７８に配置される。前記第２温度センサ５０はＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２の温度レベルを示す信号を生成する。
【００６９】
電力レベルセンサ５２は、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２によって出力される電力の量をモニタリングできるように、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２とマイクロプロセッサ５４に電気的に連結される。前記電力レベルセンサ５２はＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２によって出力される電力の量を示す信号を生成し、該信号はマイクロプロセッサ５４によって受信される。
【００７０】
マイクロプロセッサ５４は、第１温度センサ４８、第２温度センサ５０、電力レベルセンサ５２及び電気ファン４６と動作可能に且つ電気的に連結される。一実施例において、前記マイクロプロセッサ５４は、第１温度センサ４８からの信号、第２温度センサ５０からの信号、電力レベルセンサ５２からの信号を受信し、後述するように、これらの信号に基づいて電気ファン４６の動作を制御できるようにプログラミングされている。
図６、図１４、図１６、図１７及び図２７を参照すれば、一実施例によって電池モジュール３４を組み立てる方法のフローが提供される。
【００７１】
段階９００において、ユーザは電池セル１５４、１８４を用意する。段階９００の後、段階９０２に進む。
【００７２】
段階９０２において、ユーザは、実質的に方形環状の外郭プラスチックフレーム２６０及び熱交換器２６４を有するフレーム部材１２０を用意する。前記熱交換器２６４は互いに結合され、その間を通って延びた流路部５４０（図１７を参照）を区画する第１及び第２熱伝導板３６０、３６２を有する。前記流路部５４０は、少なくとも前記第１及び第２熱伝導板３６０、３６２を通じて延びるサブ流路部５５４、５５８を有する。前記実質的に方形環状の外郭プラスチックフレーム２６０は前記第１及び第２熱伝導板３６０、３６２の外周端領域を囲んで結合される。前記実質的に方形環状の外郭プラスチックフレーム２６０は第１、第２、第３及び第４側壁２８０、２８２、２８４、２８６を有する。前記第１及び第２側壁２８０、２８２は互いに実質的に平行に延びる。前記第３及び第４側壁２８４、２８６は前記第１及び第２側壁２８０、２８２の間に結合され、互いに実質的に平行に延び、前記第１及び第２側壁２８０、２８２に対しては実質的に垂直に延びる。前記第１側壁２８０はそれを貫通してサブ流路部５５４、５５８のそれぞれと連通する開口３０２、３０４（図１４を参照）を有する。前記第２側壁２８２はそれを貫通してサブ流路部５５４、５５８のそれぞれと連通する開口３１２、３１４（図１７を参照）を有する。  
【００７３】
段階９０２の後、段階９０４に進む。
【００７４】
段階９０４において、ユーザは、熱交換器２６４の第１熱伝導板３６０の第１面と対向するように第１面上に電池セル１５４を配置する。段階９０４の後、段階９０６に進む。
【００７５】
段階９０６において、ユーザは、熱交換器２６４の第１熱伝導板３６０の第１面と対向するように第１面上に電池セル１８４を配置する。これで、前記電池セル１８４は電池セル１５４とも隣接するように配置される。段階９０６の後、段階９０８に進む。
【００７６】
段階９０８において、ユーザは、電池セル１５８、１８８と熱交換器５７２を有するフレーム部材１２４を用意する。段階９０８の後、段階９１０に進む。
【００７７】
段階９１０において、ユーザは、電池セル１５４と対向するように電池セル１５４上に電池セル１５８を配置する。段階９１０の後、段階９１２に進む。
【００７８】
段階９１２において、ユーザは、電池セル１８４と対向するように電池セル１８４上に電池セル１８８を配置する。段階９１２の後、段階９１４に進む。
【００７９】
段階９１４において、電池セル１５８、１８８上に熱交換器５７２を配置する。
【００８０】
図２、図６及び図２８を参照すれば、他の実施例によって電池パック１０を組み立てる方法のフローが提供される。
【００８１】
段階９３０において、ユーザは、電池パックハウジング３０、電池モジュール３４、熱伝導ハウジング３８及び電気ファン４６を用意する。前記電池パックハウジング３０は内部領域７４を区画する。また、前記電池パックハウジング３０は前記内部領域７４と連通する入口開口部１１２及び出口開口部１１４を含む。前記電池モジュール３４は電池セル１５４、熱交換器２６４及びエンドプレート２３０、２３２を有する。前記電池セル１５４と前記熱交換器２６４とは互いに対向するように配置され、前記エンドプレート２３０、２３２の間に配置される。前記熱交換器２６４はそれを貫通する流路部５４０を区画する。前記電池セル１５４は第１及び第２端部を有する。前記エンドプレート２３０は前記電池モジュール３４の長手方向軸７６８と実質的に平行に延びる。前記エンドプレート２３０は第１端部７７０及び第２端部７７２を有する。前記エンドプレート２３０の第１端部７７０は電池セル１５４の第１端部を超えて長手方向に延びる。前記エンドプレート２３０の第２端部７７２は電池セル１５４の第２端部を超えて長手方向に延びる。前記エンドプレート２３２は前記電池モジュール３４の長手方向軸７６８と実質的に平行に延びる。前記エンドプレート２３２は第１端部７８０及び第２端部７８２を有する。前記エンドプレート２３２の第１端部７８０は電池セル１５４の第１端部を超えて長手方向に延びる。前記エンドプレート２３２の第２端部７８２は電池セル１５４の第２端部を超えて長手方向に延びる。段階９３０の後、段階９３２に進む。
【００８２】
段階９３２において、ユーザは、前記電池モジュール３４を入口開口部１１２に隣接した電池パックハウジング３０の内部領域７４に配置する。段階９３２の後、段階９３４に進む。
【００８３】
段階９３４において、ユーザは、熱伝導ハウジング３８を電池モジュール３４と電池パックハウジング３０の出口開口部１１４との間にある電池パックハウジング３０の内部領域７４に配置する。前記熱伝導ハウジング３８は電池パックハウジング３０との間で流路部８０４を区画する。前記流路部８０４は流体が流れるように流路部５４０と連通する。段階９３４の後、段階９３６に進む。
【００８４】
段階９３６において、ユーザは、電池パックハウジング３０の出口開口部１１４の付近にある電池パックハウジング３０の内部領域７４に電気ファン４６を配置する。前記電気ファンは、空気が入口開口部、流路部５４０、８０４、電気ファン４６がある部分及び電池パックハウジング３０の出口開口部１１４を通って強制的に流れるように作動する。
【００８５】
図６、図２９及び図３０を参照すれば、電池モジュール３４及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２の冷却を目的として電気ファン４６の動作速度を制御するためマイクロプロセッサ５４によって用いられる第１例示テーブル９６０が提供される。該第１例示テーブル９６０はメモリ装置５５に保存されている。前記第１例示テーブル９６０は、レコード９６２、９６４、９６６、９６８、９７０、９７２、９７４、９７６、９７８、９８０、９８２を含む。各レコードは、次のようなフィールド、すなわち（ｉ）ファン速度、（ii）電池セル温度、（iii）ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ温度、及び（iv）ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ出力電力レベルを含む。前記マイクロプロセッサ５４は、電池セル温度レベル、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ温度レベル及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータの出力電力レベルを決め、このような値を前記第１例示テーブル９６０のインデックスとして活用して電気ファン４６に対応する希望動作速度値を決定する。その後、前記マイクロプロセッサ５４は３つの値のうち最も高い希望動作速度値を選択し、前記電気ファン４６を前記最も高い希望動作速度値に対応する動作速度で動作させる制御信号を生成する。例えば、電池セルの温度レベルが３８℃であれば、前記マイクロプロセッサ５４はレコード９６４をアクセスして４０００ＲＰＭを第１希望動作速度値として選択する。また、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータの温度レベルが９０℃であれば、前記マイクロプロセッサ５４はレコード９６６をアクセスして５０００ＲＰＭを第２希望動作速度値として選択する。また、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータの出力電力レベルが７５０ワットであれば、前記マイクロプロセッサ５４はレコード９６８をアクセスして６０００ＲＰＭを第３希望動作速度値として選択する。その後、前記マイクロプロセッサは、電気ファン４６を制御するため、４０００ＲＰＭ、５０００ＲＰＭ及び６０００ＲＰＭのうち最も高い値である６０００ＲＰＭを選択する。
【００８６】
図６及び図３１〜図３３を参照すれば、他の実施例によって電池パック１０に設けられた電気ファン４６の動作を制御する方法のフローが提供される。
【００８７】
段階１０２０において、オペレーターは、電池パックハウジング３０、電池モジュール３４、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２、第１温度センサ４８、第２温度センサ５０及びマイクロプロセッサ５４を含む電池パック１０を用意する。前記電池パックハウジング３０は第１内部空間７６及び第２内部空間７８を含む内部領域７４を区画する。前記電池パックハウジング３０は前記第１内部空間７６と連通した入口開口部１１２及び前記第２内部空間７８と連通した出口開口部１１４を有する。前記電池モジュール３４は前記入口開口部１１２の付近にある電池パックハウジング３０の第１内部空間７６に配置される。前記電池モジュール３４は熱交換器２６４と対向する少なくとも１つの電池セルを有する。前記熱交換器２６４は前記入口開口部１１２から前記第１内部空間７６に流れ込む空気を受け入れて、少なくとも１つの電池セル、例えば、電池セル１５０を冷却する。前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２は前記熱交換器２６４の付近で流れる空気によってさらに冷却されるように前記第２内部空間７８に配置される。前記電気ファン４６は、空気が入口開口部１１２から第１及び第２内部空間７６、７８を通って出口開口部１１４まで強制的に流れるように動作する。前記第１温度センサ４８は第１内部空間７６に配置される。前記第２温度センサ５０は第２内部空間７８に配置される。前記マイクロプロセッサ５４は前記第１及び第２温度センサ４８、５０と動作可能に連結される。段階１０２０の後、段階１０２２に進む。
【００８８】
段階１０２２において、第１温度センサ４８は電池セルの第１温度レベルを示す第１信号を生成し、該信号は前記マイクロプロセッサ５４によって受信される。段階１０２２の後、段階１０２４に進む。
【００８９】
段階１０２４において、第２温度センサ５０はＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２の第２温度レベルを示す第２信号を生成し、該信号は前記マイクロプロセッサ５４によって受信される。段階１０２４の後、段階１０２６に進む。
【００９０】
段階１０２６において、前記マイクロプロセッサ５４はＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２から出力される電力量を決定する。一実施例において、前記マイクロプロセッサ５４はＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２から出力される電力の量を示す信号を電力レベルセンサ５２から受信する。そして、前記マイクロプロセッサ５４は該当信号に基づいて出力される電力量を決定する。段階１０２６の後、段階１０３２に進む。
【００９１】
段階１０３２において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第１温度レベルに基づいて前記電気ファン４６に対する第１希望動作速度値を決定する。段階１０３２の後、段階１０３４に進む。
【００９２】
段階１０３４において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第２温度レベルに基づいて前記電気ファン４６に対する第２希望動作速度値を決定する。段階１０３４の後、段階１０３６に進む。
【００９３】
段階１０３６において、前記マイクロプロセッサ５４は前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２から出力される電力量に基づいて前記電気ファン４６に対する第３希望動作速度値を決定する。段階１０３６の後、段階１０３８に進む。
【００９４】
段階１０３８において、前記マイクロプロセッサ５４は、前記第１希望動作速度値が前記第２希望動作速度値以上であるか否か、及び前記第１希望動作速度値が前記第３希望動作速度値以上であるか否かを判断する。もし、段階１０３８の判断値が「はい」であれば、段階１０４０に進み、逆の場合は段階１０４４に進む。
【００９５】
段階１０４０において、前記マイクロプロセッサ５４は第１希望動作速度値を選択する。段階１０４０の後、段階１０４２に進む。
【００９６】
段階１０４２において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第１希望動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファン４６を動作させる第１制御信号を生成する。段階１０４２の後、段階１０２２に戻る。
【００９７】
再び段階１０３８を参照し、段階１０３８の値が「いいえ」であれば、段階１０４４に進む。段階１０４４において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第２希望動作速度値が第１希望動作速度値以上であるか否か、及び前記第２希望動作速度値が第３希望動作速度値以上であるか否かを判断する。段階１０４４の後、段階１０４６に進む。
【００９８】
段階１０４６において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第２希望動作速度値を選択する。段階１０４６の後、段階１０５２に進む。
【００９９】
段階１０５２において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第２希望動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファン４６を動作させる第２制御信号を生成する。段階１０５２の後、段階１０５４に進む。
【０１００】
段階１０５４において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第３希望動作速度値が前記第１希望動作速度値以上であるか否か、及び前記第３希望動作速度値が前記第２希望動作速度値以上であるか否かを判断する。もし、段階１０５４の判断値が「はい」であれば、段階１０５６に進み、逆の場合は段階１０２２に戻る。
【０１０１】
段階１０５６において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第３希望動作速度値を選択する。段階１０５６の後、段階１０５８に進む。
【０１０２】
段階１０５８において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第３希望動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファン４６を動作させる第３制御信号を生成する。
【０１０３】
図２９及び図３４を参照すれば、電池モジュール３４及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２の冷却を目的として電気ファン４６の動作速度を制御するためマイクロプロセッサ５４によって用いられる第２例示テーブル１１６０が提供される。該第２例示テーブル１１６０はメモリ装置５５に保存されている。前記第２例示テーブル１１６０は、レコードにＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２の出力電力レベルがないことを除けば、前記第１例示テーブルと実質的に類似する。前記第２例示テーブル１１６０は、レコード１１６２、１１６４、１１６６、１１６８、１１７０、１１７２、１１７４、１１７６、１１７８、１１８０、１１８２を含む。各レコードは、次のようなフィールド、すなわち（ｉ）ファン速度、（ii）電池セル温度及び（iii）ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ温度を含む。前記マイクロプロセッサ５４は、電池セル温度レベル及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ温度レベルを決め、このような値を前記第２例示テーブル１１６０のインデックスとして活用して電気ファン４６に対応する希望動作速度値を決定する。その後、前記マイクロプロセッサ５４は２つの値のうち高い希望動作速度値を選択し、前記電気ファン４６を前記高い希望動作速度値に対応する動作速度で動作させる制御信号を生成する。例えば、電池セルの温度レベルが３８℃であれば、前記マイクロプロセッサ５４はレコード１１６４をアクセスして４０００ＲＰＭを第１希望動作速度値として選択する。また、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータの温度レベルが９０℃であれば、前記マイクロプロセッサ５４はレコード１１６６をアクセスして５０００ＲＰＭを第２希望動作速度値として選択する。その後、前記マイクロプロセッサ５４は、電気ファン４６を制御するため、４０００ＲＰＭ及び５０００ＲＰＭのうち高い値である５０００ＲＰＭを選択する。
【０１０４】
図６、図３４及び図３５を参照すれば、さらに他の実施例による電池パック１０に設けられた電気ファン４６の動作を制御する方法のフローが提供される。
【０１０５】
段階１２００において、オペレーターは、電池パックハウジング３０、電池モジュール３４、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２、第１温度センサ４８、第２温度センサ５０及びマイクロプロセッサ５４を含む電池パック１０を用意する。前記電池パックハウジング３０は第１内部空間７６及び第２内部空間７８を含む内部領域７４を区画する。前記電池パックハウジング３０は前記第１内部空間７６と連通した入口開口部１１２及び前記第２内部空間７８と連通した出口開口部１１４を有する。前記電池モジュール３４は前記入口開口部１１２の付近にある電池パックハウジング３０の第１内部空間７６に配置される。前記電池モジュール３４は熱交換器２６４と対向する少なくとも１つの電池セル例えば、電池セル１５０を有する。前記熱交換器２６４は前記入口開口部１１２から前記第１内部空間７６に流れ込む空気を受け入れて、少なくとも１つの電池セルを冷却する。前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２は前記熱交換器２６４の付近で流れる空気によってさらに冷却されるように前記第２内部空間７８に配置される。前記電気ファン４６は、空気が入口開口部１１２から第１及び第２内部空間７６、７８を通って出口開口部１１４まで強制的に流れるように動作する。前記第１温度センサ４８は第１内部空間７６に配置される。前記第２温度センサ５０は第２内部空間７８に配置される。前記マイクロプロセッサ５４は前記第１及び第２温度センサ４８、５０と動作可能に連結される。
【０１０６】
段階１２０２において、第１温度センサ４８は電池セルの第１温度レベルを示す第１信号を生成し、該信号は前記マイクロプロセッサ５４によって受信される。段階１２０２の後、段階１２０４に進む。
【０１０７】
段階１２０４において、第２温度センサ５０はＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２の第２温度レベルを示す第２信号を生成し、該信号は前記マイクロプロセッサ５４によって受信される。段階１２０４の後、段階１２０６に進む。
【０１０８】
段階１２０６において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第１温度レベルに基づいて前記電気ファン４６の第１希望動作速度値を決定する。段階１２０６の後、段階１２０８に進む。
【０１０９】
段階１２０８において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第２温度レベルに基づいて前記電気ファン４６の第２希望動作速度値を決定する。段階１２０８の後、段階１２１０に進む。
【０１１０】
段階１２１０において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第１希望動作速度値が前記第２希望動作速度値以上であるか否かを判断する。段階１２１０の判断値が「はい」であれば、段階１２１２に進み、逆の場合は段階１２１６に進む。
【０１１１】
段階１２１２において、前記マイクロプロセッサ５４は第１希望動作速度値を選択する。段階１２１２の後、段階１２１４に進む。
【０１１２】
段階１２１４において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第１希望動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファン４６を動作させる第１制御信号を生成する。段階１２１４の後、段階１２０２に戻る。
【０１１３】
再び段階１２１０を参照し、段階１２１０の値が「いいえ」であれば、段階１２１６に進む。段階１２１６において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第２希望動作速度値が第１希望動作速度値以上であるか否かを判断する。段階１２１６の値が「はい」であれば、段階１２１８に進み、逆の場合は段階１２０２に戻る。
【０１１４】
段階１２１８において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第２希望動作速度値を選択する。段階１２１８の後、段階１２２０に進む。
【０１１５】
段階１２２０において、前記マイクロプロセッサ５４は前記第２希望動作速度値に対応する動作速度で前記電気ファン４６を動作させる第２制御信号を生成する。段階１２２０の後、段階１２０２に戻る。
【０１１６】
前記マイクロプロセッサ５４は、図３１〜図３３、図３５及び図３６に示された方法の少なくとも一部を具現するため、ソフトウェアアルゴリズムを実行する。特に、上述した方法の少なくとも一部は少なくとも前記方法を実行するためのコンピュータ実行命令を含む１つ以上のコンピューター可読媒体の形態で具体化することができる。前記コンピューター可読媒体は、１つ以上のメモリ装置及び／または１つ以上の非揮発性メモリ装置を含み、前記コンピュータ実行命令は１つ以上のメモリ装置にローディングされ、前記マイクロプロセッサ５４によって実行され得る。前記マイクロプロセッサ５４は上述された方法の少なくとも一部を具現するためにプログラミングされた装置になる。
【０１１７】
前記電池パック１０、及び前記電池モジュール３４とＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２を冷却するために電気ファン４６を制御する方法は、他の電池パックや方法に比べて実質的な利点を提供する。特に、前記電池パック１０は電池モジュール３４及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ４２の第１及び第２温度レベルをそれぞれモニタリングし、前記第１及び第２温度レベルに基づいて前記電気ファン４６に対する第１及び第２希望動作速度値をそれぞれ決定できるマイクロプロセッサ５４を含む。前記マイクロプロセッサ５４は、前記電気ファン４６の動作速度を制御するため、前記第１及び第２希望動作速度値のうち高い希望動作速度値を選択する。
【０１１８】
以上、本発明を制限された実施例を挙げて詳しく説明したが、本発明は、このような実施例に制限されるものではなく、本発明の思想と範囲から逸脱しない範囲内で、変更例、代案例、代替例または等価例を含む変形が可能であろう。さらに、上述された本発明の多様な実施例は、一部の実施例のみでも本発明を具現できることを理解しなければならない。したがって、本発明は上述した説明によって制限されない。
【符号の説明】
【０１１９】
１０  電池パック
３０  電池パックハウジング
３４  電池モジュール
３８  熱伝導ハウジング
４２  電圧コンバータ
４６  電気ファン
７０  ベース部
７２  上部カバー
７４  内部領域
７６  内部空間
７８  内部空間
９０  底壁
９２  側壁
９４  側壁
９６  側壁
９８  側壁
１１２  入口開口部
１１４  出口開口部
１２４  フレーム部材
１２８  フレーム部材
１５０  電池セル
１５４  電池セル
１５８  電池セル
１６２  電池セル
１６６  電池セル
１７０  電池セル
１８８  電池セル
１９２  電池セル
１９６  電池セル
２００  電池セル
２００  電池セル
２３０  エンドプレート
２３２  エンドプレート
２６４  熱交換器
５４０  流路部
５７２  熱交換器
５７４  流路部
５８２  熱交換器
５８４  流路部
６７４  電気端子
６８４  電気端子
６９４  電気端子
８００  ハウジング部
８０４  流路部
８７０  出口部
【図１】
0006460355.tif 000002
【図２】
0006460355.tif 000003
【図３】
0006460355.tif 000004
【図４】
0006460355.tif 000005
【図５】
0006460355.tif 000006
【図６】
0006460355.tif 000007
【図７】
0006460355.tif 000008
【図８】
0006460355.tif 000009
【図９】
0006460355.tif 000010
【図１０】
0006460355.tif 000011
【図１１】
0006460355.tif 000012
【図１２】
0006460355.tif 000013
【図１３】
0006460355.tif 000014
【図１４】
0006460355.tif 000015
【図１５】
0006460355.tif 000016
【図１６】
0006460355.tif 000017
【図１７】
0006460355.tif 000018
【図１８】
0006460355.tif 000019
【図１９】
0006460355.tif 000020
【図２０】
0006460355.tif 000021
【図２１】
0006460355.tif 000022
【図２２】
0006460355.tif 000023
【図２３】
0006460355.tif 000024
【図２４】
0006460355.tif 000025
【図２５】
0006460355.tif 000026
【図２６】
0006460355.tif 000027
【図２７】
0006460355.tif 000028
【図２８】
0006460355.tif 000029
【図２９】
0006460355.tif 000030
【図３０】
0006460355.tif 000031
【図３１】
0006460355.tif 000032
【図３２】
0006460355.tif 000033
【図３３】
0006460355.tif 000034
【図３４】
0006460355.tif 000035
【図３５】
0006460355.tif 000036
【図３６】
0006460355.tif 000037