温度调节机构、用于控制温度调节机构的方法及车辆技术

一种温度调节机构，具有：壳体（３０），该壳体容纳电源（２０）和用于冷却电源（２０）的第一传热介质（４），并与传热部分成一体或接触；和驱动装置（５１），该驱动装置用于在壳体（３０）的内侧和外侧之间输送第一传热介质（４）。驱动装置（５１）将第一传热介质（４）输送到壳体（３０）的外侧以便建立第一状态，在所述第一状态中，在壳体（３０）内的相对于电源（２０）处于传热部分侧的区域中产生第二传热介质的层（ＡＳ）；驱动装置（５１）将第一传热介质输送到壳体（３０）的内侧以便建立第二状态，在所述第二状态中，壳体（３０）内的所述区域的至少一部分填充有第一传热介质（４）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及温度调节机构、用于控制温度调节机构的方法以及具有温 度调节机构的车辆，它们都适于防止电源的温度过度升高或降低。
技术介绍
各种混合动力车辆、燃料电池车辆和电动车辆依靠电动马达的驱动力 行驶。这种马达驱动的车辆常常使用二次电池或电容器(电容)来储存要 被供应到电动马达的电能。二次电池的性能和寿命很大程度取决于环境温 度。特别地，在高温下为二次电池充电和放电会使得二次电池显著劣化。考虑到上述问题，例如，在日本专利申请特开No. 09-259940 (JP-A-09-259940) 、 No. 11-307139 (JP-A-11-307139 ) 、 No. 2001-319697 (JP画A-2001-319697 )和No. 09-167631 (JP-A-09-167631 )中已经描述了用于抑制 二次电池的这种劣化的各种结构。图10示出电池组1100，该电池组1100具有容纳二次电池1102及冷却 剂1103的壳体1101。电池组1100与车身200 (例如地板)接触。根据此 结构，二次电池1102产生的热经由冷却剂1103传递到壳体1101，然后该 热被从壳体1101辐射到大气和与壳体1101接触的车身，从而抑制了二次 电池1102的温度的升高。但是，根据此结构，由于电池组1100与车身200接触，以下缺点是不 可避免的。即，二次电池在给定的工作温度范围内表现出充足的储电性能(电池 特性)。因此，如果二次电池的温度低于工作温度范围的下限或高于工作 温度范围的上限，则二次电池的储电性能就不充足。根据图IO所示的结构，因为电池组1100总是与车身200接触，视环境 温度而定，可能发生电池组1100 ,皮过度冷却或加热。语句"电池组1100 被过度冷却或加热，，是指电池组1100被冷却到低于其工作温度范围的下限 的情况以及电池组1100被加热到高于其工作温度范围的上限的情况。例如，在冬季，车身200的温度可能低于0'C,在这种情况下，与车身 200接触的电池组1100 (二次电池1102 )被过度冷却。另一方面，在夏季， 车身200的温度升高到高温，从而与车身200接触的电池組1100被过度加 热。这样，对于电池组1100与车身200接触的上述结构，在某些情况下， 电池组1100被过度冷却或加热，因此不能获得充足的储电性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够抑制电源的温度过度升高和降低的温度调 节机构、用于控制这种温度调节机构的控制方法以及具有这种温度调节机 构的车辆。本专利技术的第 一方面涉及一种用于调节电源的温度的温度调节机构。该 温度调节机构包括壳体，所述壳体容纳所述电源和用于冷却所述电源的 第一传热介质，并与传热部分成一体或接触；和驱动装置，所述驱动装置 将所述第一传热介质从所述壳体的内侧输送到所述壳体的外侧以及从所述 壳体的外侧输送到所述壳体的内侧。所述驱动装置适于将所述第一传热介 质从所述壳体的内侧输送到所述壳体的外侧以便建立第一状态，在所述第 一状态中，在所迷壳体内的相对于所述电源处于所述传热部分侧的区域中 产生第二传热介质(例如空气)的层；以及所述驱动装置适于在所述第一状态中将所述第一传热介质从所述壳体的外侧输送到所述壳体的内侧以便 建立第二状态，在所述第二状态中，所述壳体内的所述区域(即，产生了 第二传热介质的层的区域)的至少一部分填充有所述笫一传热介质。上述温度调节机构可以是这样的所述传热部分是热在大气与所述电 源之间传递所通过的部分。此外，上述温度调节机构可以是这样的所述第一传热介质是冷却剂， 以及所述第二传热介质是气体。此外，上述温度调节机构可以是这样的所述壳体具有与所述传热部 分成一体或接触的壁部，所述壁部具有内表面，所述内表面形成为使得随 着所述壳体内的所述第一传热介质的液面(液位，level)改变，所述内表 面与所述壳体内的所述第一传热介质之间的接触面积连续或分阶段变化。此外，上述温度调节机构可以是这样的所述壳体的所述壁部的所述 内表面为圆锥形、多棱锥形或阶梯形。此外，上述温度调节机构可以是这样的所述壳体的除与所述传热部 分成一体或接触的壁部之外的壁部中的至少 一个具有绝热部分。此外，上述温度调节机构可具有控制所述驱动装置的控制器。此控制 器可适于基于与所述电源的温度和所述传热部分的温度相关的信息控制所 述驱动装置。此外，上述温度调节机构可以是这样的所述驱动装置具有用于输送 所述第一传热介质的泵和用于贮存经由所述泵输送到所述壳体的外侧的所 述第一传热介质的容器。此外，上述温度调节机构可以是这样的所述控制器控制所述驱动装 置，使得当所述电源的温度高于第一参考温度且低于所述传热部分的温度 时，或者当所述电源的温度低于第二参考温度且高于所述传热部分的温度 时，建立所述第一状态。此外，上述温度调节机构可具有将所述壳体的内部分成容纳所述电源 及所述第一传热介质的第一区域和容纳所述第一传热介质的第二区域的分 隔件，所迷第二传热介质的所迷层产生于所述第二区域中。此外，上述温度调节机构可以是这样的所述第二传热介质的所述层 和与所述传热部分成一体或接触的壁部的内表面接触。此外，上述温度调节机构可具有用于在所述壳体内产生所迷第一传热 介质的流的搅动部件。本专利技术的第二方面涉及一种用于调节电源的温度调节机构。此温度调节机构具有壳体，所述壳体容纳所述电源和用于冷却所述电源的第一传 热介质，并与传热部分成一体或接触；和设置在所述壳体内的传热介质容 器，所述传热介质容器适于容纳具有比所述第一传热介质的热导率低的热 导率的第二传热介质(例如气体或液体)，并且所述传热介质容器的容积能够根据所容纳的所述第二传热介质的量而改变。该传热介质容器被选择 性地置于第一状态，所述第一状态是通过将所述第二传热介质输送到所述传热介质容器中来增大所述传热介质容器的容积，以使得在所述壳体内 的相对于所述电源处于所述传热部分侧的区域中产生所述第二传热介质的层而建立的；和第二状态，所述第二状态是通过从所述传热介质容器中取 出所述第二传热介质来减小所述传热介质容器的容积，以使得所述第一传 热介质能够移动到相对于所述电源处于所述传热部分侧的所述区域(产生 了第二传热介质的层的区域)而建立的。上述温度调节机构可具有驱动机构，所述驱动才几构用于随着所述传热 介质容器的容积增大将所述第一传热介质从所述壳体的内侧输送到外侧， 以及随着所述传热介质容器的容积减小将所述第一传热介质从所述壳体的 外侧输送到所述壳体的内侧。所述传热介质容器可以是弹性的。本专利技术的第三方面涉及用于控制用于调节电源温度的温度调节机构的 方法。所述温度调节机构具有容纳所述电源和用于冷却所述电源的第一传 热介质的壳体，所述壳体与传热部分成一体或接触。所述方法包括将所 述第一传热介质从所述壳体的内侧输送到所述壳体的外侧，使得在所述壳 体内，在相对于所述电源处于所述传热部分侧的区域中产生第二传热介质 的层，所述第二传热介质的热导率低于所述第一传热介质的热导率；和在 产生了所述第二传热介质的所述层之后，将所述第一传热介质从所述壳体 的外侧输送到所述壳体的内侧，使得相对于所述电源处于所述传热部分侧 的所述区域的至少一部分填充有所述第一传热介质。本专利技术的第四方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节电源的温度的温度调节机构，包括：　壳体，所述壳体容纳所述电源和用于冷却所述电源的第一传热介质，并与传热部分成一体或接触；和　驱动装置，所述驱动装置将所述第一传热介质从所述壳体的内侧输送到所述壳体的外侧以及从所述壳体的 外侧输送到所述壳体的内侧，其中　所述驱动装置适于将所述第一传热介质从所述壳体的内侧输送到所述壳体的外侧以便建立第一状态，在所述第一状态中，在所述壳体内的相对于所述电源处于所述传热部分侧的区域中产生第二传热介质的层，所述第二传热介质的热 导率低于所述第一传热介质的热导率，　所述驱动装置适于在所述第一状态中将所述第一传热介质从所述壳体的外侧输送到所述壳体的内侧以便建立第二状态，在所述第二状态中，所述壳体内的所述区域的至少一部分填充有所述第一传热介质，以及　所述驱动 装置选择性地建立所述第一状态和所述第二状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村健治，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]