(57)【要約】【課題】電池を温調する熱電変換素子の効率を向上させることを可能にする電池温調装置を提供することを目的とする。【解決手段】電池１５を温調する電池温調装置１０１は、電池１５を温調するための第一熱媒体が流通する第一熱媒体流路部１０ａ〜１０ｄと、第一熱媒体と熱交換をさせる第二熱媒体が流通する第二熱媒体流路部２０ａ〜２０ｄと、第一熱媒体流路部１０ａ〜１０ｄを流通する第一熱媒体と第二熱媒体流路部２０ａ〜２０ｄを流通する第二熱媒体とを相互に熱交換させる相互熱交換器１２と、電圧が印加されることによって、第一熱媒体流路部１０ａ〜１０ｄを流通する第一熱媒体に対して吸熱又は放熱すると共に第二熱媒体流路部２０ａ〜２０ｄを流通する第二熱媒体に対して放熱又は吸熱するように設けられた熱電変換素子であるペルチェ素子１ａとを備える。ペルチェ素子１ａは、第一熱媒体流路部１０ａ〜１０ｃで、相互熱交換器１２の下流に配置される。【選択図】図１
2013149524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を温調する電池温調装置において、
前記電池を温調するための第一熱媒体が流通する第一熱媒体流路と、
前記第一熱媒体と熱交換をさせる第二熱媒体が流通する第二熱媒体流路と、
前記第一熱媒体流路の前記第一熱媒体と前記第二熱媒体流路の前記第二熱媒体とを相互に熱交換させる相互熱交換器と、
電圧が印加されることによって、前記第一熱媒体流路の前記第一熱媒体に対して吸熱すると共に前記第二熱媒体流路の前記第二熱媒体に対して放熱する、又は、前記第一熱媒体流路の前記第一熱媒体に対して放熱すると共に前記第二熱媒体流路の前記第二熱媒体に対して吸熱するように設けられた熱電変換素子とを備え、
前記熱電変換素子は、前記第一熱媒体流路では、前記相互熱交換器の下流に配置される電池温調装置。
【請求項２】
前記熱電変換素子は、前記第二熱媒体流路では、前記相互熱交換器の下流に配置される請求項１に記載の電池温調装置。
【請求項３】
前記第一熱媒体流路では、前記電池を温調した後の前記第一熱媒体が前記相互熱交換器に流入する請求項１または２に記載の電池温調装置。
【請求項４】
前記熱電変換素子に直流電圧を印加する電源装置をさらに備え、
前記電源装置は、前記熱電変換素子に流す電流の方向を逆転することができる請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池温調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池温調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車のモータを駆動するバッテリ、ハイブリッド自動車のモータを駆動するバッテリでは、寒冷時に低温状態での性能の低下を抑制するためにバッテリを昇温する必要がある。また、温暖時には、発生する熱による過熱を抑制するために、バッテリを冷却する必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、複数の単電池の被支持面を支持する支持部材と、支持部材を冷却する冷却手段とを備える電池用冷却装置が記載されている。そして、冷却手段は、ペルチェ素子（熱電変換素子）と、ペルチェ素子に電圧を印加する電源部とによって構成されている。さらに、ペルチェ素子は、支持部材によって構成され且つ平板状をした吸熱部と、吸熱部と間隔をあけて配置され且つ平板状をした放熱部と、吸熱部及び放熱部の間に配置され且つ両者を機械的及び電気的に接続する接合部とを有している。ペルチェ素子は、直流電圧が印加されることによって、吸熱部から放熱部に熱を移動させ、吸熱部に当接した単電池を冷却する。また、特許文献１の電池用冷却装置では、印加する直流電圧の＋−、つまり印加方向を変えると、ペルチェ素子が放熱部から吸熱部に熱を移動させるため、単電池を加熱することもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９２２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の電池用冷却装置では、吸熱部と放熱部との温度差が大きくなると、印加された直流電圧に対するペルチェ素子による熱移動量が低下する、つまりペルチェ素子の効率が低下するため、ペルチェ素子での消費電力が増大するという問題がある。
【０００６】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、電池を冷却又は加熱（温調）するペルチェ素子（熱電変換素子）の効率を向上させることを可能にする電池温調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る電池温調装置は、電池を温調する電池温調装置において、電池を温調するための第一熱媒体が流通する第一熱媒体流路と、第一熱媒体と熱交換をさせる第二熱媒体が流通する第二熱媒体流路と、第一熱媒体流路の第一熱媒体と第二熱媒体流路の第二熱媒体とを相互に熱交換させる相互熱交換器と、電圧が印加されることによって、第一熱媒体流路の第一熱媒体に対して吸熱すると共に第二熱媒体流路の第二熱媒体に対して放熱する、又は、第一熱媒体流路の第一熱媒体に対して放熱すると共に第二熱媒体流路の第二熱媒体に対して吸熱するように設けられた熱電変換素子とを備え、熱電変換素子は、第一熱媒体流路では、相互熱交換器の下流に配置される。
【０００８】
熱電変換素子は、第二熱媒体流路では、相互熱交換器の下流に配置されてもよい。
第一熱媒体流路では、電池を温調した後の第一熱媒体が相互熱交換器に流入してもよい。
上記電池温調装置は、熱電変換素子に直流電圧を印加する電源装置をさらに備え、電源装置は、熱電変換素子に流す電流の方向を逆転することができてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の電池温調装置によれば、電池を温調する熱電変換素子の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る電池温調装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、この発明の実施の形態について、添付図面に基づいて説明する。
実施の形態
まず、図１を用いて、この発明の実施の形態に係る電池温調装置１０１の構成を説明する。なお、本実施の形態では、電池温調装置１０１を適用する電池１５はハイブリッド自動車又は電気自動車に搭載されたモータを駆動する蓄電池とし、電池温調装置１０１は、上記自動車に搭載されるものとする。
【００１２】
電池温調装置１０１は、電池１５を加熱又は冷却するための第一熱媒体が循環する電池温調回路１０と、電池温調回路１０とペルチェユニット１を介して接続されて第二熱媒体が循環する熱媒体温調回路２０とを備えている。第一熱媒体には、空気、水、冷媒等が使用され、本実施の形態では、水が使用されている。第二熱媒体には、空気、水、冷媒等が使用され、本実施の形態では、液体冷媒が使用されている。
【００１３】
ペルチェユニット１は、ｐ型半導体から構成される熱電素子Ｐとｎ型半導体から構成される熱電素子Ｎとを交互に複数直列に接続して形成された熱電変換素子であるペルチェ素子１ａと、ペルチェ素子１ａの両側に接合され且つ熱伝導性がある金属製の板からなる第一ヒートシンク１ｂ及び第二ヒートシンク１ｃと、第一ヒートシンク１ｂに接合されて第一熱媒体が内部を流通する第一流路部１ｄと、第二ヒートシンク１ｃに接合されて第二熱媒体が内部を流通する第二流路部１ｅとによって構成されている。第一流路部１ｄでは、第一熱媒体は第一ヒートシンク１ｂを介してペルチェ素子１ａと熱交換を行い、第二流路部１ｅでは、第二熱媒体は第二ヒートシンク１ｃを介してペルチェ素子１ａと熱交換を行う。
【００１４】
また、電池温調装置１０１は、ペルチェ素子１ａに電圧を印加するための電源装置である電源回路３０を有している。電源回路３０は、ペルチェ素子１ａの熱電素子Ｐ及び熱電素子Ｎに電気的に接続され、２回路２接点型のスイッチ３２を介して直流電源３１の電圧をペルチェ素子１ａに印加するように構成されている。
【００１５】
スイッチ３２は、直流電源３１の正電極に接続された接点３２ａをペルチェ素子１ａの熱電素子Ｐに接続された接点３２ａ１に接続すると共に、直流電源３１の負電極に接続された接点３２ｂをペルチェ素子１ａの熱電素子Ｎに接続された接点３２ｂ１に接続するように動作する。このとき、図中で実線矢印によって示される方向に電流が流れ、それにより、ペルチェ素子１ａは、第二ヒートシンク１ｃ側の熱を第一ヒートシンク１ｂ側へ移動させる。つまり、第二ヒートシンク１ｃ側で吸熱現象が生じ、第一ヒートシンク１ｂ側で放熱現象が生じる。
【００１６】
また、スイッチ３２は、接点３２ａをペルチェ素子１ａの熱電素子Ｎに接続された接点３２ａ２に接続すると共に、接点３２ｂをペルチェ素子１ａの熱電素子Ｐに接続された接点３２ｂ２に接続するように動作する。このとき、図中で破線矢印によって示される方向に電流が流れ、それにより、ペルチェ素子１ａは、第一ヒートシンク１ｂ側の熱を第二ヒートシンク１ｃ側へ移動させ、第一ヒートシンク１ｂ側で吸熱現象を生じ、第二ヒートシンク１ｃ側で放熱現象を生じる。
【００１７】
電池温調回路１０は、第一熱媒体を移送する第一ポンプ１１と、第一熱媒体と熱媒体温調回路２０の第二熱媒体とを内部に流通させ互いに熱交換させる相互熱交換器１２と、ペルチェユニット１と、内部を流通する第一熱媒体と電動ファン１４によって送られる周囲の空気とを熱交換させる第一熱交換器１３とを、順次環状に接続する循環路を形成している。
【００１８】
第一ポンプ１１は、第一熱媒体流路部１０ｄを通じて第一熱交換器１３に連通すると共に第一熱媒体流路部１０ａを通じて相互熱交換器１２の第一流路部１２ａに連通し、第一熱交換器１３での熱交換後の第一熱媒体を相互熱交換器１２に移送する。
【００１９】
相互熱交換器１２の第一流路部１２ａは、第一熱媒体流路部１０ｂを通じてペルチェユニット１の第一流路部１ｄに連通している。さらに、第一流路部１ｄは、第一熱媒体流路部１０ｃを通じて第一熱交換器１３に連通している。
よって、第一熱媒体は、第一ポンプ１１から相互熱交換器１２、ペルチェユニット１及び第一熱交換器１３を順次流通し、紙面上で反時計回りとなる方向ｆ１に流通する。
【００２０】
また、第一熱交換器１３は、電池１５に対して、電動ファン１４のよる空気の流れにおける上流側に配置され、ダクト１６によって電池１５と連結されている。このため、電動ファン１４によって送られて第一熱交換器１３で第一熱媒体と熱交換を行った空気は、ダクト１６内を通過して電池１５に流れ、電池１５と熱交換を行う。
【００２１】
熱媒体温調回路２０は、第二熱媒体を移送する第二ポンプ２１と、相互熱交換器１２と、ペルチェユニット１と、内部を流通する第二熱媒体と電動ファン２４によって送られる外部空気（外気）とを熱交換させる第二熱交換器２３とを、順次環状に接続する循環路を形成している。
第二ポンプ２１は、第二熱媒体流路部２０ｄを通じて第二熱交換器２３に連通すると共に第二熱媒体流路部２０ａを通じて相互熱交換器１２の第二流路部１２ｂに連通し、第二熱交換器２３での熱交換後の第二熱媒体を相互熱交換器１２に移送する。
相互熱交換器１２の第二流路部１２ｂは、第二熱媒体流路部２０ｂを通じてペルチェユニット１の第二流路部１ｅに連通している。さらに、第二流路部１ｅは、第二熱媒体流路部２０ｃを通じて第二熱交換器２３に連通している。
よって、第二熱媒体は、第二ポンプ２１から相互熱交換器１２、ペルチェユニット１及び第二熱交換器２３を順次流通し、紙面上で時計回りとなる方向ｆ２に流通する。
【００２２】
次に、図１を用いて、この発明の実施の形態に係る電池温調装置１０１の動作を説明する。
寒冷時の低温状態で電池１５を使用する際など、低温であることによって電池１５の性能が低下する場合、性能の低下を抑制するために電池１５を加熱する必要がある。
このとき、スイッチ３２は、接点３２ａを接点３２ａ１に接続し且つ接点３２ｂを接点３２ｂ１に接続するように動作される。これにより、ペルチェユニット１では、ペルチェ素子１ａが、第一ヒートシンク１ｂ側で放熱現象を生じ、第二ヒートシンク１ｃ側で吸熱現象を生じる。
また、第一ポンプ１１及び第二ポンプ２１が、その電源が入れられ起動する。これにより、第一熱媒体が電池温調回路１０を循環し、第二熱媒体が熱媒体温調回路２０を循環する。
【００２３】
電池温調回路１０では、第一熱媒体は、ペルチェユニット１の第一流路部１ｄを流通する際に、第一ヒートシンク１ｂを介してペルチェ素子１ａから熱の供給を受けて自身を昇温させ、その後、第一熱交換器１３で空気と熱交換することによって空気を昇温させる。昇温した空気は、電動ファン１４によって電池１５に送られ、電池１５を加熱する。
さらに、第一熱交換器１３を通過した第一熱媒体は、第一ポンプ１１によって吸引されて相互熱交換器１２に向かって移送される。相互熱交換器１２では、第一熱媒体は、熱媒体温調回路２０を流通する第二熱媒体と熱交換を行って、第二熱媒体を昇温させると共に、自身の温度を低下させる。そして、第一熱媒体は、ペルチェユニット１で再び加熱され昇温する。
【００２４】
また、熱媒体温調回路２０では、第二熱媒体は、ペルチェユニット１の第二流路部１ｅを流通する際に、第二ヒートシンク１ｃを介してペルチェ素子１ａから吸熱されて自身の温度を低下させる。そして、第二熱媒体は、第二熱交換器２３で、より温度が高い外気と熱交換することによって自身を昇温させる。
さらに、第二熱交換器２３を通過した第二熱媒体は、第二ポンプ２１によって吸引されて相互熱交換器１２に向かって移送される。相互熱交換器１２では、第二熱媒体は、電池温調回路１０を流通するさらに温度が高い第一熱媒体と熱交換を行って、自身を昇温させると共に、第一熱媒体の温度を低下させる。そして、第二熱媒体は、ペルチェユニット１で再び吸熱され温度を低下させる。
【００２５】
上述から、相互熱交換器１２において第一熱媒体と第二熱媒体とを熱交換させることによって、低温側の第二熱媒体は温度を上昇させてペルチェユニット１に流入すると共に、高温側の第一熱媒体は温度を低下させてペルチェユニット１に流入する。これにより、ペルチェ素子１ａにおいて、第一ヒートシンク１ｂ側の第一熱媒体と第二ヒートシンク１ｃ側の第二熱媒体との温度差が小さくなるため、ペルチェ素子１ａにおける熱移動の効率が向上している。さらに、低温側となる第二ヒートシンク１ｃ側の第二熱媒体の温度が上昇していることによっても、ペルチェ素子１ａにおける熱移動の効率が向上している。
【００２６】
なお、ペルチェ素子における熱の移動量つまり吸熱量Ｑは、以下の式１で示される。
Ｑ＝αＴｃＩ−ＲＩ２／２−ＫΔＴ                                  （式１）
Ｑ：吸熱量
α：係数（ゼーベック係数）
Ｔｃ：ペルチェ素子の低温側（吸熱側）温度
Ｉ：ペルチェ素子に流れる電流値
Ｒ：ペルチェ素子の電気抵抗値
Ｋ：ペルチェ素子の熱抵抗値
ΔＴ：ペルチェ素子における低温側（吸熱側）と高温側（放熱側）との温度差
【００２７】
上記の式１から、ペルチェ素子１ａの低温側（吸熱側）の温度Ｔｃが高くなると、同じ大きさの電流が印加されていてもペルチェ素子１ａの吸熱量が増加し、ペルチェ素子１ａにおける低温側（吸熱側）と高温側（放熱側）との温度差ΔＴが小さくなると、同じ大きさの電流が印加されていてもペルチェ素子１ａの吸熱量が増加し、ペルチェ素子１ａの熱移動の効率が向上することがわかる。
【００２８】
また、温暖な状況下で電池１５を連続して使用する際など、発熱することによって電池１５が過熱するおそれがある場合、過熱を抑制するために電池１５を冷却する必要がある。
このとき、スイッチ３２は、接点３２ａを接点３２ａ２に接続し且つ接点３２ｂを接点３２ｂ２に接続するように動作される。これにより、ペルチェユニット１では、ペルチェ素子１ａは、第一ヒートシンク１ｂ側で吸熱現象を生じ、第二ヒートシンク１ｃ側で放熱現象を生じる。また、第一ポンプ１１及び第二ポンプ２１も起動され、第一熱媒体が電池温調回路１０を循環し、第二熱媒体が熱媒体温調回路２０を循環する。
【００２９】
電池温調回路１０では、第一熱媒体は、ペルチェユニット１の第一流路部１ｄを流通する際に、第一ヒートシンク１ｂを介してペルチェ素子１ａから吸熱されて自身の温度を低下させ、その後、第一熱交換器１３で空気と熱交換することによって空気を冷却する。冷却された空気は、電動ファン１４によって電池１５に送られ、電池１５を冷却する。
さらに、第一熱交換器１３を通過した第一熱媒体は、相互熱交換器１２で、熱媒体温調回路２０を流通する第二熱媒体と熱交換を行って、第二熱媒体の温度を低下させると共に、自身を昇温させる。そして、第一熱媒体は、ペルチェユニット１で再び冷却され温度を低下させる。
【００３０】
また、熱媒体温調回路２０では、第二熱媒体は、ペルチェユニット１の第二流路部１ｅを流通する際に、第二ヒートシンク１ｃを介してペルチェ素子１ａから熱の供給を受けて自身を昇温させる。そして、第二熱媒体は、第二熱交換器２３で、より温度が低い外気と熱交換することによって自身の温度を低下させる。
さらに、第二熱交換器２３を通過した第二熱媒体は、相互熱交換器１２で、電池温調回路１０を流通するさらに温度が低い第一熱媒体と熱交換を行って、自身の温度を低下させると共に、第一熱媒体を昇温させる。そして、第二熱媒体は、ペルチェユニット１で再び加熱され昇温する。
【００３１】
上述から、相互熱交換器１２での熱交換によって、低温側（吸熱側）の第一熱媒体は温度を上昇させてペルチェユニット１に流入すると共に、高温側（放熱側）の第二熱媒体は温度を低下させてペルチェユニット１に流入する。これにより、ペルチェ素子１ａでは、第一ヒートシンク１ｂ側の第一熱媒体と第二ヒートシンク１ｃ側の第二熱媒体との温度差が小さくなっており、また、低温側の第一ヒートシンク１ｂ側の第一熱媒体の温度も上昇しており、この両方の作用のいずれによっても、ペルチェ素子１ａにおける熱移動の効率が向上している。
【００３２】
また、熱媒体温調回路２０における第二熱媒体の流通方向を、方向ｆ２と反対の、紙面上で反時計回りとすることもできる。
このとき、電池１５を加熱する場合、スイッチ３２において、接点３２ａを接点３２ａ１に接続させ且つ接点３２ｂを接点３２ｂ１に接続させ、ペルチェ素子１ａに、第一ヒートシンク１ｂ側で放熱現象を生じさせ、第二ヒートシンク１ｃ側で吸熱現象を生じさせる。
【００３３】
熱媒体温調回路２０では、第二熱媒体は、ペルチェユニット１を流通する際にペルチェ素子１ａから吸熱されて自身の温度を低下させた後、相互熱交換器１２で電池温調回路１０を流通する温度が高い第一熱媒体と熱交換を行って、自身を昇温させると共に、第一熱媒体の温度を低下させる。さらに、第二熱媒体は、第二熱交換器２３で、温度が高い外気と熱交換することによって自身を昇温させ、ペルチェユニット１に流入する。なお、外気温が低い場合は、第二熱交換器２３での熱交換による温度低下を防ぐために、第二熱媒体に第二熱交換器２３を迂回させてもよい。
【００３４】
また、電池温調回路１０では、第一熱媒体は、ペルチェユニット１を流通する際にペルチェ素子１ａから熱の供給を受けて自身を昇温させた後、第一熱交換器１３で空気と熱交換することによって空気を昇温させる。さらに、第一熱媒体は、相互熱交換器１２では、熱媒体温調回路２０においてペルチェ素子１ａによって吸熱された後の低温の第二熱媒体と熱交換を行って、第二熱媒体を昇温させると共に、自身の温度を低下させ、ペルチェユニット１に流入する。
上述から、相互熱交換器１２での熱交換によってペルチェユニット１に流入する高温側（放熱側）の第一熱媒体の温度が低下するため、ペルチェユニット１での第一熱媒体と第二熱媒体との温度差が小さくなっている。また、外気温が低い場合には、相互熱交換器１２での熱交換によって第二熱媒体の温度を上昇させることができるため、ペルチェユニット１での低温側（吸熱側）の第二熱媒体の温度も上昇する。
【００３５】
また、電池１５を冷却する場合、スイッチ３２において、接点３２ａを接点３２ａ２に接続させ且つ接点３２ｂを接点３２ｂ２に接続させ、ペルチェ素子１ａに、第一ヒートシンク１ｂ側で吸熱現象を生じさせ、第二ヒートシンク１ｃ側で放熱現象を生じさせる。
【００３６】
熱媒体温調回路２０では、第二熱媒体は、ペルチェユニット１を流通する際にペルチェ素子１ａから熱の供給を受けて自身を昇温させた後、相互熱交換器１２で電池温調回路１０を流通する第一熱媒体と熱交換を行って、自身の温度を低下させると共に、第一熱媒体を昇温させる。さらに、第二熱媒体は、第二熱交換器２３で、外気と熱交換することによって自身の温度を低下させ、ペルチェユニット１に流入する。なお、外気温が高い場合は、第二熱交換器２３での熱交換による昇温を防ぐために、第二熱媒体に第二熱交換器２３を迂回させてもよい。
【００３７】
また、電池温調回路１０では、第一熱媒体は、ペルチェユニット１を流通する際にペルチェ素子１ａから吸熱されて自身の温度を低下させた後、第一熱交換器１３で空気と熱交換することによって空気の温度を低下させる。さらに、第一熱媒体は、相互熱交換器１２で、熱媒体温調回路２０においてペルチェ素子１ａから熱の供給を受けた後の第二熱媒体と熱交換を行って、第二熱媒体の温度を低下させると共に、自身を昇温させ、ペルチェユニット１に流入する。
上述から、相互熱交換器１２での熱交換によってペルチェユニット１に流入する低温側（吸熱側）の第一熱媒体の温度が上昇し、それによって、ペルチェユニット１での第一熱媒体と第二熱媒体との温度差が小さくなる。
【００３８】
このように、この発明の実施の形態１に係る電池温調装置１０１は、電池１５を温調する電池温調装置である。電池温調装置１０１は、電池１５を温調するための第一熱媒体が流通する第一熱媒体流路部１０ａ〜１０ｄと、第一熱媒体と熱交換をさせる第二熱媒体が流通する第二熱媒体流路部２０ａ〜２０ｄと、相互熱交換器１２と、ペルチェ素子１ａとを備える。相互熱交換器１２は、第一熱媒体流路部１０ａから相互熱交換器１２に供給される第一熱媒体と、第二熱媒体流路部２０ａ又は第二熱媒体流路部２０ｂから相互熱交換器１２に供給される第二熱媒体とを相互に熱交換させる。ペルチェ素子１ａは、電圧が印加されることによって、第一熱媒体流路部１０ｂからペルチェ素子１ａに供給される第一熱媒体に対して吸熱すると共に第二熱媒体流路部２０ｂ若しくは第二熱媒体流路部２０ｃからペルチェ素子１ａに供給される第二熱媒体に対して放熱する、又は、第一熱媒体流路部１０ｂからペルチェ素子１ａに供給される第一熱媒体に対して放熱すると共に第二熱媒体流路部２０ｂ若しくは第二熱媒体流路部２０ｃからペルチェ素子１ａに供給される第二熱媒体に対して吸熱するように設けられる。なお、ペルチェ素子１ａは、第一熱媒体流路部１０ａ〜１０ｃでは、相互熱交換器１２の下流に配置される。
【００３９】
このとき、ペルチェ素子１ａは、第二熱媒体と熱交換を行うと共に、相互熱交換器１２で熱交換後の第一熱媒体と熱交換を行う。熱媒体温調回路２０においてペルチェ素子１ａが相互熱交換器１２の下流にある場合、相互熱交換器１２で熱交換を行うことによって、ペルチェ素子１ａにおける第一熱媒体と第二熱媒体との温度差が小さくなる。これにより、ペルチェ素子の効率を向上させることが可能になる。
一方、熱媒体温調回路２０においてペルチェ素子１ａが相互熱交換器１２の上流にある場合、相互熱交換器１２で熱交換を行うことによって、第一熱媒体の温度は、ペルチェ素子１ａでの熱交換後であり且つ相互熱交換器１２での熱交換前である第二熱媒体の温度に近くなる。また、ペルチェ素子１ａは、各熱媒体と熱交換を行うことによって第二熱媒体の温度を第一熱媒体の温度に近づけるように作用する。このため、相互熱交換器１２で熱交換を行うことによって、第一熱媒体の温度は、ペルチェ素子１ａでの熱交換前の第二熱媒体の温度にも近くなっていることになる。よって、ペルチェ素子１ａにおける第一熱媒体と第二熱媒体との温度差が小さくなり、ペルチェ素子の効率を向上させることが可能になる。
【００４０】
また、電池温調装置１０１では、ペルチェ素子１ａで熱交換する第一熱媒体の温度及び第二熱媒体の温度の調節に相互熱交換器１２を使用しているため、温度調節のための新たなエネルギーの消費を必要とせずに省エネルギー化を図ることができ、さらに、温度調節するヒータ等の装置を必要とせずにコストを低減することもできる。
【００４１】
また、電池温調装置１０１において、ペルチェ素子１ａは、第二熱媒体流路部２０ａ〜２０ｃでは、相互熱交換器１２の下流に配置される。これによって、ペルチェ素子１ａで熱交換を行う第二熱媒体の温度を相互熱交換器１２によって事前に調節することができるため、ペルチェ素子１ａで熱交換を行う第一熱媒体と第二熱媒体との温度差をさらに小さくすることが可能になる。
また、電池温調装置１０１において、第一熱媒体流路部１０ａ〜１０ｄでは、電池１５を温調した後の第一熱媒体が相互熱交換器１２に流入する。これによって、温調後の第一熱媒体の熱エネルギーを、相互熱交換器１２での熱交換に有効に利用することができるため、エネルギーの損失を低減することができる。
【００４２】
また、電池温調装置１０１は、ペルチェ素子１ａに直流電圧を印加する電源回路３０をさらに備え、電源回路３０は、ペルチェ素子１ａに流す電流の方向を逆転することができる。ペルチェ素子１ａに流す電流の方向を逆転することによって、ペルチェ素子１ａにおける吸熱側と放熱側とを入れ替えることができる。従って、ペルチェ素子１ａに流す電流の方向を替えることによって、必要に応じて電池１５を加熱する又は冷却することができる。
【００４３】
また、実施の形態の電池温調装置１０１では、第一熱交換器１３で第一熱媒体と熱交換を行った空気を使用して電池１５を温調していたが、これに限定されるものでない。第一熱媒体流路部１０ｃ〜１０ｄを流通する第一熱媒体と、電池１５とを別の熱媒体を介さずに熱交換させる構成であってもよい。
【００４４】
また、実施の形態の電池温調装置１０１では、電池温調回路１０の第一熱媒体及び熱媒体温調回路２０の第二熱媒体を液体としていたが、これに限定されるものでなく、気体であってもよい。このとき、第一ポンプ１１及び第二ポンプ２１は、ファン又はブロアーとすればよい。また、第二熱媒体を外気等の空気とする場合、熱媒体温調回路２０は閉回路になっていなくてもよく、さらに、第二熱交換器２３を備えていなくてもよい。このとき、第二熱媒体流路部２０ａに直接空気を導入するようにし、第二熱媒体流路部２０ｃから空気を外部に放出するようにしてもよい。
【００４５】
また、実施の形態の電池温調装置１０１では、熱媒体温調回路２０の第二熱媒体を冷媒としていたが、これに限定されるものでなく、ＬＬＣ（不凍液）等の水であってもよい。このとき、熱媒体温調回路２０は、自動車のエンジンを冷却する冷却水回路の一部を構成し、第二熱交換器２３は、ラジエータとしてもよい。
また、実施の形態の電池温調装置１０１の熱媒体温調回路２０は、自動車の空調システムの冷凍回路（ヒートポンプ）の一部を構成してもよい。さらに、第二熱交換器２３は、熱交換する周囲の空気として空調システムによる送風を利用するものであってもよい。
また、実施の形態の電池温調装置１０１は、自動車に搭載されるものとして記載されていたが、これに限定されるものでなく、蓄電池を搭載するコジェネレータ等に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  ペルチェユニット、１ａ  ペルチェ素子（熱電変換素子）、１０  電池温調回路、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  第一熱媒体流路部（第一熱媒体流路）、１２  相互熱交換器、１５  電池、２０  熱媒体温調回路、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  第二熱媒体流路部（第二熱媒体流路）、３０  電源回路（電源装置）、３１  直流電源、１０１  電池温調装置。
【図１】
2013149524.tif 000003