(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で配列されてなる複数の素電池(1)と、素電池(1)の間に設けられて素電池(1)を冷却する空気を送風する冷却ダクト(3)と、この冷却ダクト(3)に強制送風する冷却ファン(4)と、素電池(1)の間に配設している熱交換パイプ(5)と、この熱交換パイプ(5)に熱交換液を循環して素電池(1)を冷却又は加温する液体循環機(6)と、素電池(1)の温度、もしくは発熱量を検出して冷却ファン(4)と液体循環機(6)とを制御する制御回路(7)とを備え、
制御回路(7)が、素電池(1)の温度、もしくは発熱量を検出して、冷却ファン(4)のみを運転して空気で電池を冷却するファン運転状態と、液体循環機(6)のみを運転して熱交換液で電池を冷却する液体循環機運転状態と、冷却ファン(4)と液体循環機(6)の両方を運転して空気と熱交換液で電池を冷却するファン及び液体循環機運転状態とに切り換えて素電池(1)を冷却するようにしてなる車両用の電源装置。
【請求項２】
素電池(1)が角型電池で、複数の角型電池が積層されて電池ブロック(2)としており、積層している角型電池の隙間に複数列の熱交換パイプ(5)が配管されて、熱交換パイプ(5)が隣接する角型電池を絶縁状態に分離するセパレータに併用され、さらに熱交換パイプ(5)の間に冷却ダクト(3)を設けている請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項３】
素電池(1)が、上端面に電極端子(10)を設けている角型電池で、積層してなる角型電池の隙間の最上部に空気ダクト(17)を設けている請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
電池ブロック(2)の両側に一対の送風ダクト(8)を設けており、一対の送風ダクト(8)には角型電池の間に設けている冷却ダクト(3)の両端が連結され、送風ダクト(8)から冷却ダクト(3)に空気を送風して素電池(1)を冷却する構造としており、
さらに、送風ダクト(8)の外側または内側に一対の循環チャンバー(9)を設けており、この
循環チャンバー(9)に熱交換パイプ(5)の両端を連結して、循環チャンバー(9)と熱交換パイプ(5)とに熱交換液を循環する構造としてなる請求項２に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
冷却ダクト(3)の空気と、熱交換パイプ(5)の熱交換液とを逆方向に流動して電池を冷却する請求項２に記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
熱交換液が、水、不凍液、油のいずれかで、液体循環機(6)が熱交換液を循環する循環ポンプ(11)と、熱交換液を冷却する熱交換器(12)とを備える請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項７】
熱交換液が冷媒で、液体循環機(6)が冷媒を加圧するコンプレッサ(14)と、このコンプレッサ(14)で加圧された冷媒を冷却して液化させる凝縮器(15)と、この凝縮器(15)で液化された冷媒を熱交換パイプ(5)に供給する膨張装置(16)とを備え、膨張装置(16)から供給される液化された冷媒が熱交換パイプ(5)で気化されて、冷媒の気化熱で熱交換パイプ(5)が冷却されるようにしてなる請求項１に記載される車両用の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてハイブリッドカー等の電動車両に搭載されて、車両を走行させるモータに電力を供給する車両用の電源装置に関し、とくに電池を強制冷却する車両用の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電源装置は、多数の素電池を直列に接続して出力電圧を高く、出力電力を大きくしている。この電源装置は、大電流で充放電されるので電池の温度が上昇する。また、極めて高温な環境でも使用されることから、電池を強制冷却する必要がある。現在のハイブリッドカーに搭載される電源装置は、電池の間に送風ダクトを設けて、ここに強制送風して電池を冷却している。この構造の電源装置は、空気を介して電池を冷却するので、電池温度が異常に上昇したときに速やかに冷却するのが難しい。また、熱容量の小さい空気を送風して冷却するので、多数の電池を均一な温度に冷却するのが難しい。この欠点を解消する電源装置として、電池にヒートパイプを接触させて、ヒートパイプで冷却する構造が開発されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００３−１９７２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の電源装置は、電池を、これに接触するヒートパイプで冷却する。ヒートパイプは、電池ボックスの外部に引き出している部分に放熱器を設けている。この放熱器は、ファンで強制送風される空気で冷却される。ヒートパイプは、端部を放熱器で冷却して、電池に接触する部分で電池を冷却する。
【０００４】
以上の電源装置は、電池の熱をヒートパイプでボックスの外部に伝導し、外部に設けた放熱器で放熱している。この構造の電源装置は、電池の表面に空気を強制送風する機構に比較して、電池の温度差を小さくできる。ただ、この電源装置は、ヒートパイプを介して電池を冷却するので、全ての電池を均一な温度に冷却するために、多数のヒートパイプを均一に冷却する必要がある。ヒートパイプに温度差ができると、温度が高くなるヒートパイプに接触する電池の温度が高くなるからである。多数のヒートパイプは、各々に放熱器を設けて、放熱器を空気で強制冷却することから、全てのヒートパイプを均一に冷却することが難しい。また、この電源装置は、強制送風される空気で放熱器を冷却し、冷却された放熱器でヒートパイプを冷却し、さらにヒートパイプで電池を冷却するので、空気を電池に直接に強制送風して冷却する構造に比較すると、電池の冷却効率が低く、現実にはヒートパイプの放熱器を冷却するためのファンの消費電力が大きくなる。
【０００５】
また、モータで走行する電動車両は、外気温度が非常に高い夏季において、イグニッションスイッチをオンに切り換えた直後に、電池温度が異常に高くなって、電池で車両を走行できないことがある。外気温度が高いので、空気で電池を冷却できないからである。ヒートパイプを空気で冷却する電源装置は、高温の空気でヒートパイプが冷却できず、電池を冷却できない。この構造は、ヒートパイプに強制送風する空気を、車両に搭載するエアコンで冷却してヒートパイプを冷却できる。ただ、エアコンを始動して空気を冷却するまでに時間がかかり、この間に電池を冷却できない。このため、イグニッションスイッチをオンに切り換えた直後に電池の温度が高いと、エアコンで冷却することもできない。
【０００６】
本発明は、従来の以上の欠点を解決すると共に、さらに優れた特徴を実現することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、電力消費を小さくしながら電池を最適な状態で効率よく冷却でき、電池が異常な温度になる状態においても効果的に冷却でき、さらに大電流における充放電や外気温度の高い状態においても、電池を効率よく冷却して異常な温度上昇を防止できる車両用の電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
車両用の電源装置は、所定の間隔で配列されてなる複数の素電池１と、素電池１の間に設けられて素電池１を冷却する空気を送風する冷却ダクト３と、この冷却ダクト３に強制送風する冷却ファン４と、素電池１の間に配設している熱交換パイプ５と、この熱交換パイプ５に熱交換液を循環して素電池１を冷却又は加温する液体循環機６と、素電池１の温度、もしくは発熱量を検出して冷却ファン４と液体循環機６とを制御する制御回路７とを備える。制御回路７は、素電池１の温度、もしくは発熱量を検出して、冷却ファン４のみを運転して空気で電池を冷却するファン運転状態と、液体循環機６のみを運転して熱交換液で電池を冷却する液体循環機運転状態と、冷却ファン４と液体循環機６の両方を運転して空気と熱交換液で電池を冷却するファン及び液体循環機運転状態とに切り換えて素電池１を冷却する。
【０００８】
本発明の請求項２の車両用の電源装置は、素電池１が、上端面に電極端子１０を設けている角型電池で、積層してなる角型電池の隙間の最上部に空気ダクト１７を設けている。
【０００９】
本発明の請求項３の車両用の電源装置は、素電池１が角型電池で、複数の角型電池を積層して電池ブロック２としており、積層している角型電池の隙間に複数列の熱交換パイプ５を配管して、この熱交換パイプ５を、隣接する角型電池を絶縁状態に分離するセパレータに併用し、さらに熱交換パイプ５の間に冷却ダクト３を設けている。
【００１０】
さらに、本発明の請求項４の車両用の電源装置は、電池ブロック２の両側に一対の送風ダクト８を設けており、一対の送風ダクト８には角型電池の間に設けている冷却ダクト３の両端を連結して、送風ダクト８から冷却ダクト３に空気を送風して素電池１を冷却する構造としている。さらに、この電源装置は、送風ダクト８の外側または内側に一対の循環チャンバー９を設けており、この循環チャンバー９に熱交換パイプ５の両端を連結して、循環チャンバー９と熱交換パイプ５とに熱交換液を循環する構造としている。
【００１１】
さらに、本発明の請求項５の車両用の電源装置は、冷却ダクト３の空気と、熱交換パイプ５の熱交換液とを逆方向に流動して電池を冷却している。
【００１２】
さらに、本発明の請求項６の車両用の電源装置は、熱交換液が、水、不凍液、油のいずれかで、液体循環機６が、熱交換液を循環する循環ポンプ１１と、熱交換液を冷却する熱交換器１２とを備えている。
【００１３】
さらにまた、本発明の請求項７の車両用の電源装置は、熱交換液が冷媒で、液体循環機６が、冷媒を加圧するコンプレッサ１４と、このコンプレッサ１４で加圧された冷媒を冷却して液化させる凝縮器１５と、この凝縮器１５で液化された冷媒を熱交換パイプ５に供給する膨張装置１６とを備えている。この液体循環機６は、膨張装置１６から供給される液化された冷媒が熱交換パイプ５で気化されて、冷媒の気化熱で熱交換パイプ５を冷却している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電源装置は、電力消費を少なくしながら電池を最適な状態で冷却できる特徴がある。それは、本発明の電源装置が、空気と熱交換液の両方で電池を冷却するからである。空気による冷却は少ない電力消費で電池を冷却でき、熱交換液による冷却は電池から奪う熱エネルギーを大きくできる。このため、電池の温度が低く、あるいは発熱量が少ない通常の冷却状態においては、電池を低消費電力の空気で冷却し、電池の発熱量が大きくて、空気による冷却では電池温度が異常に高くなる状態では、熱交換液でもって熱エネルギーを大量に吸収して電池の温度上昇を阻止し、さらに電池が異常な状態となって温度上昇が激しくなる状態では、空気と熱交換液の両方で最大に熱エネルギーを吸収して電池の温度上昇を制限する。
【００１５】
本発明の電源装置は、空気と熱交換液の得意とする冷却特性を生かして、空気と熱交換液とで電池を最適な状態に冷却するので、電池の発熱量が大きくなって、電池温度が異常に高くなる状態となっても、効果的に冷却して電池の温度上昇を小さくできる。さらにまた、電池が大電流で充放電され、また、外気温度が高くなって、空気では効率よく冷却できない状態においても、電池を効率よく冷却して温度上昇を小さくできる特徴が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００１７】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１８】
図１ないし図６は第１の実施例を示し、図７ないし図１２は第２の実施例を示す。これらの実施例に示す電源装置は、主として、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーや、モータのみで走行する電気自動車などの電動車両の電源に最適である。ただし、ハイブリッドカーや電気自動車以外の車両に使用され、また電動車両以外の大出力が要求される用途にも使用できる。
【００１９】
図に示す電源装置は、所定の間隔で配列している複数の素電池１と、素電池１の間に設けられて素電池１を冷却する空気を送風する冷却ダクト３と、この冷却ダクト３に強制送風する冷却ファン４と、素電池１の間に配設している熱交換パイプ５と、この熱交換パイプ５に熱交換液を循環して電池を冷却又は加温する液体循環機６と、電池の温度を検出して冷却ファン４と液体循環機６とを制御する制御回路７とを備える。
【００２０】
図の電源装置は、素電池１を角型電池としている。ただし、本発明は、素電池を角型電池には特定しない。電池を円筒形電池とし、複数の円筒形電池を所定の間隔で配列して、電池の間に冷却ダクトを設けて空気で電池を冷却し、さらに電池の間に熱交換パイプを配管して、熱交換パイプで電池を冷却できるからである。素電池１は、リチウムイオン二次電池である。ただし、素電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等の充電できる他の電池、さらに燃料電池とすることもできる。図に示す角型電池は、所定の厚さを有する四角形の柱体で、上端面には正負の電極端子１０を突出させている。隣接して配列される素電池１は、図示しないが、正負の電極端子に金属板からなるバスバーを接続して、互いに直列に接続される。素電池を直列に接続する電源装置は、出力電圧を高くして出力を大きくできる。ただし、電源装置は、素電池を並列と直列に接続することもできる。
【００２１】
図の電源装置は、角型電池である複数の素電池１を間に隙間ができるように積層して電池ブロック２としている。この電池ブロック２は、角型電池の間の隙間に、複数列の熱交換パイプ５を配管している。熱交換パイプ５は、隣接する角型電池の対向面に挟着されて、隣接する角型電池を絶縁状態に分離している。隣接する素電池１を絶縁状態に分離する熱交換パイプ５は、プラスチック等の絶縁材でパイプを成形している。ただし、電池ブロックは、角型電池の表面に絶縁層を設けて、絶縁状態に分離することもできる。絶縁層は、プラスチック製の収縮チューブや絶縁塗料で設けることができる。この構造は、熱交換パイプを金属パイプとして、隣接する角型電池を絶縁状態に分離できる。また、角型電池の表面を絶縁層で絶縁し、さらに絶縁材からなる熱交換パイプや表面を絶縁層で被覆する熱交換パイプで隣接する角型電池を絶縁状態に分離することもできる。角型電池の間にできる隙間に熱交換パイプ５を配設し、この熱交換パイプ５で角型電池を一定の間隔に配置する電池ブロック２は、熱交換パイプ５をセパレータに併用できる。
【００２２】
電池ブロック２は、角型電池の間の隙間に熱交換パイプ５を配管して、熱交換パイプ５の間を冷却ダクト３としている。冷却ダクト３は、ここに空気を送風して電池を冷却する。素電池１は、冷却ダクト３の空気で冷却され、また熱交換パイプ５で冷却される。従来の電源装置において、角型電池を積層している電池ブロックは、角型電池を冷却するために電池の間にセパレータを配設し、このセパレータで冷却ダクトを設けている。冷却ダクトを設けるセパレータは、隣接する角型電池の隙間を一定の間隔に保持するために、複数のリブを平行に設けてリブの間を冷却ダクトとしている。本発明の電源装置は、角型電池の間隔を一定に保持するリブに代わって熱交換パイプ５を配管し、この熱交換パイプ５で角型電池を冷却する。すなわち、熱交換パイプ５は、角型電池を一定の間隔に保持するセパレータの作用と、電池を冷却するふたつの作用をする。
【００２３】
角型電池は、冷却ダクト３に送風される空気と、熱交換パイプ５に循環される熱交換液の両方で冷却される。空気は少ない消費電力で素電池１を冷却でき、熱交換液は素電池１を冷却する熱エネルギーを大きくできる。したがって、本発明の電源装置は、電池の発熱量が少なく状態では空気で冷却し、電池の発熱量が大きくなると熱交換液で冷却する。さらに電池の発熱量が大きくなると空気と熱交換液の両方で冷却する。
【００２４】
図１ないし図６の電源装置は、電池ブロック２の両側に一対の送風ダクト８を設けて、一対の送風ダクト８には角型電池の間に設けている冷却ダクト３の両端を連結している。この電源装置は、送風ダクト８から冷却ダクト３に空気を送風して素電池１の角型電池を空気で冷却する。さらに、この電源装置は、送風ダクト８の外側に一対の循環チャンバー９を設けており、この循環チャンバー９に熱交換パイプ５の両端を連結して、循環チャンバー９と熱交換パイプ５とに熱交換液を循環する構造としている。図７ないし図１２の電源装置は、電池ブロック２の上下に一対の送風ダクト８を設けて、一対の送風ダクト８に冷却ダクト３の両端を連結している。さらに、この電源装置は、送風ダクト８の外側に一対の循環チャンバー９を設けて、この循環チャンバー９に熱交換パイプ５の両端を連結している。以上の電源装置は、送風ダクト８の外側に循環チャンバー９を設けているが、送風ダクトの内側に循環チャンバーを設けることもできる。
【００２５】
一対の送風ダクト８は、一方が空気を冷却ダクト３に供給する吸入ダクト８Ａ、他方が冷却ダクト３の空気を外部に排気する排気ダクト８Ｂとなる。一方の送風ダクト８は、冷却ファン４に連結される。冷却ファン４は、図４と図９に示すように、送風ダクト８の吸入ダクト８Ａに空気を供給し、あるいは、図４と図９の鎖線で示すように、排気ダクト８Ｂから空気を吸引して、送風ダクト８に空気を強制送風する。冷却ファン４で強制送風される空気は、吸入ダクト８Ａ→冷却ダクト３→排気ダクト８Ｂに送風されて、素電池１である角型電池を冷却する。
【００２６】
さらに、一対の循環チャンバー９は、一方が熱交換パイプ５に熱交換液を供給する流入チャンバー９Ａ、他方が熱交換パイプ５から熱交換液を排出する排出チャンバー９Ｂとなる。図５の電源装置は、流入チャンバー９Ａと排出チャンバー９Ｂを、循環ポンプ１１と熱交換器１２からなる液体循環機６に連結している。循環ポンプ１１は、熱交換液を、熱交換器１２→流入チャンバー９Ａ→熱交換パイプ５→排出チャンバー９Ｂ→循環ポンプ１１に循環させる。熱交換器１２は、循環される熱交換液に強制送風して空気で冷却する。熱交換器１２に循環される熱交換液は、水、不凍液、油のいずれかである。この液体循環機６は、循環ポンプ１１と熱交換器１２に強制送風する冷却ファン１３を運転して熱交換液を冷却する。
【００２７】
図１１の電源装置は、熱交換パイプ５に循環する熱交換液を冷媒として、流入チャンバー９Ａと排出チャンバー９Ｂを循環させる液体循環機６に連結している。この液体循環機６は、気化した冷媒を加圧するコンプレッサ１４と、このコンプレッサ１４で加圧された冷媒を冷却して液化させる凝縮器１５と、この凝縮器１５で液化された冷媒を熱交換パイプ５に供給する膨張装置１６とを備える。膨張装置１６は、例えば、膨張弁もしくはキャピラリーチューブ等である。この液体循環機６は、膨張装置１６から供給される液化された冷媒を熱交換パイプ５で気化して、冷媒の気化熱で熱交換パイプ５を冷却する。この液体循環機６は、熱交換パイプ５を低温に冷却して電池を極めて効率よく冷却できる。コンプレッサ１４はモータで運転され、あるいはハイブリッドカーにおいてはエンジンで運転することもできる。エンジンで運転されるコンプレッサは、電磁クラッチを介してエンジンに連結される。この液体循環機６は、コンプレッサ１４を運転し、さらに凝縮器１５を冷却するファンを運転して冷媒で熱交換パイプ５を冷却する。この液体循環機６は、冷媒をコンプレッサ１４→凝縮器１５→膨張装置１６→流入チャンバー９Ａ→熱交換パイプ５→排出チャンバー９Ｂ→コンプレッサ１４に循環して、熱交換パイプ５で電池を冷却する。
【００２８】
制御回路７は、電池の温度や電池の発熱を検出して、冷却ファン４のみを運転するファン運転状態と、液体循環機６のみを運転する液体循環機運転状態と、冷却ファン４と液体循環機６の両方を運転するファン及び液体循環機運転状態とに切り換えて電池を冷却する。制御回路７は、電池の温度を検出し、電池の温度が第１の設定温度よりも低い状態では、ファン運転状態として、冷却ファン４を運転状態として液体循環機６の運転を停止し、電池の温度が第１の設定温度よりも高い第２の設定温度よりも低い状態では、液体循環機運転状態として、冷却ファン４の運転を停止して液体循環機６を運転状態とし、さらに電池の温度が第２の設定温度よりも高い状態では、冷却ファン４と液体循環機６の両方を運転するファン及び液体循環機運転状態とする。第１の設定温度は、たとえば４０℃、第２の設定温度は、たとえば５０℃とする。ただし、第１の設定温度は、３０℃ないし５０℃とすることができ、また、第２の設定温度は、第１の設定温度よりも５℃ないし２０℃高く設定することもできる。この制御回路７は、電池の温度が第１の設定温度よりも低い状態にあって、電池を空気で冷却する必要がある状態、たとえば電池の温度が３５℃よりも高く、第１の設定温度よりも低い状態では、電池を空気のみで冷却し、電池の温度が第１の設定温度よりも高く、第２の設定温度よりも低い状態では、電池を熱交換液のみで冷却し、さらに、電池の温度が第２の設定温度よりも高くなると、電池を空気と熱交換液の両方で冷却する。
【００２９】
さらに、制御回路７は、電池の温度のみでなく、電池の発熱量を検出して、冷却ファン４と液体循環機６の運転状態を制御することもできる。電池の発熱量は、電池の充電電流や放電電流から検出する。電池の発熱量が第１の設定値よりも小さい状態では、冷却ファン４のみを運転するファン運転状態とし、電池の発熱量が第１の設定値よりも大きい第２の設定値よりも小さい状態では、液体循環機６のみを運転する液体循環機運転状態とし、さらに電池の発熱量が第２の設定値よりも大きくなると、冷却ファン４と液体循環機６の両方を運転するファン及び液体循環機運転状態とする。この制御回路７は、電池の発熱量が第１の設定値よりも小さい状態にあって、電池を空気で冷却する必要がある状態では、電池を空気のみで冷却し、電池の発熱量が第１の設定値よりも大きく、第２の設定値よりも小さい状態では、電池を熱交換液のみで冷却し、さらに、電池の発熱量が第２の設定値よりも大きくなると、電池を空気と熱交換液の両方で冷却する。この制御回路７は、電池の発熱量で冷却ファン４と液体循環機６の運転を制御するので、電池の発熱量が大きくなって温度が上昇するのに先だって、電池を冷却できる。たとえば、ハイブリッドカーが急発進／減速を繰り返し、連続して大きな電流で充放電されるとき、電池の発熱量は大きくなるが、この状態を事前に検出して電池を冷却できる。このため、電池を大電流で長い時間充電しなから、電池の温度上昇を少なくできる特徴がある。
【００３０】
さらに、制御回路７は、電池の温度と発熱量の両方を検出し、電池の温度が第１の設定温度よりも高くなり、あるいは発熱量が第１の設定値よりも大きい状態にあって、電池を空気で冷却する必要がある状態では、電池を空気のみで冷却し、電池の温度が第１の設定温度よりも高くて第２の設定温度よりも低い状態、あるいは発熱量が第１の設定値よりも大きくて第２の設定値よりも小さい状態では、電池を熱交換液のみで冷却し、さらに、電池の温度が第２の設定温度よりも高く、あるいは発熱量が第２の設定値よりも高くなると、電池を空気と熱交換液の両方で冷却することができる。この制御回路７は、電池の温度と発熱量の両方で冷却ファン４と液体循環機６の運転を制御するので、電池の温度上昇を制限しながら、電池を効率よく冷却できる。
【００３１】
さらに、制御回路７は、電池を冷却する空気温度と、熱交換液の温度を検出して、空気温度と熱交換液の温度から冷却ファン４と液体循環機６の運転を制御することもできる。熱交換液の温度は、外気温度に比較して変化が緩やかになる。したがって、外気温度が高くなるとき、熱交換液の温度が外気温度よりも低くなることがある。外気温度が、電池を効率よく冷却できない温度まで高くなって、熱交換液の温度が低い状態では、冷却ファン４を運転することなく、液体循環機６を運転して、電池を効率よく冷却できる。また、熱交換液を冷媒とする液体循環機６は、冷媒の気化熱で熱交換パイプ５を冷却するので、熱交換パイプ５の温度を外気温度よりも相当に低くできる。したがって、熱交換液を冷媒として、液体循環機６をコンプレッサ１４と凝縮器１５と膨張装置１６で構成する電源装置は、外気温度が電池を効率よく冷却できない温度まで高くなっても、液体循環機６を運転して電池を好ましい温度まで冷却できる。この電源装置は、たとえば外気温度が４０℃と相当に高くなり、また電池の発熱量が大きくなっても、電池を正常な温度に冷却できる特徴がある。
【００３２】
本発明の電源装置は、空気と熱交換液の両方で電池を冷却する。この電源装置は、図４ないし図６、及び図１０ないし図１２に示すように、冷却ダクト３の空気と、熱交換パイプ５の熱交換液とを逆方向に流動して電池を冷却することで、流入側と排出側とでの局部的な温度差を少なくできる。それは、空気も熱交換液も流入側の温度が低く、排出側の温度が高くなることから、その温度差で電池に温度差ができるが、空気と熱交換液を互いに逆方向に流動させると、空気と熱交換液とが互いに反対側を効率よく冷却して温度差を少なくするからである。
【００３３】
さらに、本発明の電源装置は、図１３に示すように、互いに積層している角型電池の隙間の最上部に空気ダクト１７を設ける構造によって、熱交換液や冷却された熱交換パイプ５の結露水に起因する絶縁低下を防止できる特徴がある。とくに、角型電池は、上端面に電極端子１０を設けているので、電極端子１０の近傍における絶縁低下を防止して、安全性を向上でき、また漏電による電池の無駄な消費を防止できる。
【００３４】
さらに、図１４に示す電源装置は、電極端子１０の下方に熱交換パイプ５を配管している。この電源装置は、熱交換パイプ５でもって電極端子１０の下方を効率よく冷却できる。角型電池は、電極端子１０の下方の発熱量が大きいので、この構造によって発熱量の大きい部分を熱交換パイプ５で効率よく冷却して、電池の温度むらを少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施例にかかる車両用の電源装置の斜視図である。
【図２】図１に示す車両用の電源装置の内部構造を示す斜視図である。
【図３】図１に示す車両用の電源装置の垂直縦断面図である。
【図４】図３に示す車両用の電源装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３に示す車両用の電源装置のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図３に示す車両用の電源装置のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】本発明の第２の実施例にかかる車両用の電源装置の斜視図である。
【図８】図７に示す車両用の電源装置の内部構造を示す斜視図である。
【図９】図７に示す車両用の電源装置の水平断面図である。
【図１０】図９に示す車両用の電源装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図１１】図９に示す車両用の電源装置のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１２】図９に示す車両用の電源装置のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の垂直縦断面図である。
【図１４】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の垂直横断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…素電池
２…電池ブロック
３…冷却ダクト
４…冷却ファン
５…熱交換パイプ
６…液体循環機
７…制御回路
８…送風ダクト            ８Ａ…吸入ダクト
８Ｂ…排気ダクト
９…循環チャンバー        ９Ａ…流入チャンバー
９Ｂ…排出チャンバー
１０…電極端子
１１…循環ポンプ
１２…熱交換器
１３…冷却ファン
１４…コンプレッサ
１５…凝縮器
１６…膨張装置
１７…空気ダクト
【図１】
0005078463.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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