本发明专利技术提供电池温度调整装置。有效地对电池进行加温。在电池收纳体(12)收纳有电池(10)。凝结器(14)形成为热介质直接或间接地与电池收纳体(12)的表面接触,该凝结器(14)使热介质凝结而经由电池手按提(12)对电池(10)进行加热。将在凝结器(14)中凝结了的热介质朝对热介质进行加热而使热介质蒸发的蒸发器(16)供给。使利用蒸发器(16)蒸发了的气体的热介质朝上述凝结器(14)循环。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用热介质的凝结热对电池进行加热的电池的加温装置。
技术介绍
在车辆等移动体搭载有电池,将该电池的能量利用于车辆的行驶等。此处,该电池的能量的输出效率等受到温度的影响。特别是在低温的情况下,电池内部的电解液的粘性、反应电阻上升,因此,存在无法获得足够的输出的情况,另一方面,在温度过高时,存在对电池的构成物质造成不良影响的情况。因此,电池的温度管理很重要。在专利文献I中,设置有供在水冷发动机中循环的热介质循环的热交换器,利用该热交换器对电池进行暖机。并且,在专利文献2中,示出了借助利用发电机的输出驱动马达的电线中的发热(焦耳热)来对电池进行加温的技术。专利文献I :日本特开2008 - 290636号公报专利文献2 日本特开2008 - 230508号公报专利文献3 日本特开2008 - 305575号公报此处,由于低温时的电池的性能大幅变低,因此存在欲尽可能高速地进行电池的加温的要求。在利用电线中的发热的情况下,该能量相应地被白白浪费。并且,在现有的热交换器中,难以进行高速的加热。并且,当温度过高时,存在对电池的构成物质造成不良影响的情况,专利文献3中公开了如下结构在冷启动时,将利用凝结蒸发器得到的水蒸汽输送至吸附器,借助凝结热对吸附器供给热能,利用来自该吸附器的热使用热交换流体对电池组进行加热。
技术实现思路
本专利技术所涉及的电池温度调整装置包括电池收纳体,该电池收纳体收纳电池;凝结器,该凝结器形成为热介质直接或间接地与电池收纳体的表面接触,该凝结器使热介质凝结,从而借助导热对上述电池收纳体进行加热;以及蒸发器,该蒸发器对在上述凝结器凝结了的热介质进行加热而使热介质蒸发,使利用蒸发器蒸发了的气体的热介质朝上述凝结器循环。并且,本专利技术所涉及的电池温度调整装置的特征在于,上述电池温度调整装置包括电池收纳体,该电池收纳体收纳电池;热交换器,该热交换器与电池收纳体连接,通过使热介质蒸发而经由电池收纳体借助导热对电池进行冷却;以及凝结器,该凝结器使在上述热交换器中蒸发了的热介质冷却凝结,使利用凝结器凝结了的液体的热介质在上述热交换器中蒸发。并且,本专利技术所涉及的电池温度调整装置包括电池收纳体,该电池收纳体收纳电池;热交换器,该热交换器与电池收纳体连接,通过使热介质蒸发或凝结而经由电池收纳体借助导热对电池进行冷却或者加热;吸附器,该吸附器吸附在上述热交换器中蒸发了的热介质;以及凝结器/蒸发器,对从吸附器放出的热介质的蒸汽进行冷却而使该蒸汽凝结,或者使在上述热交换器中凝结了的液体的热介质蒸发。根据本专利技术,能够使用热介质的凝结热有效地对电池进行加温。并且,能够使用热 介质的蒸发热有效地对电池进行冷却。附图说明图1是示出实施方式所涉及的电池温度调节装置的概要结构的图。图2是示出电池收纳体的构成例的图。图3是示出基于各种热介质的加温特性的图。图4是示出各种热介质的显热损失的图。图5是示出各种热介质的导热率的图。图6是示出冷却加温系统的结构的图。图7是对升温模式进行说明的图。图8是对冷却模式进行说明的图。图9是对吸附器再生模式进行说明的图。图10是示出电池冷却的结构的图。具体实施例方式图1是示出实施方式所涉及的电池温度调节装置的概要结构的图。电池10被收 纳于电池收纳体12。在该电池收纳体12的收纳电池10的位置附近形成有热介质通路,该 部分构成凝结器14。在该凝结器14连接有蒸发器16,热介质在二者之间循环。并且,热源 18与蒸发器16热连接,来自热源18的热被利用于蒸发器16中的热介质的蒸发。在热源18设置有温度计20,在蒸发器16设置有温度计22、压力计24,它们的检 测结果被供给至控制装置28。进而,控制装置28对热源18进行控制,从而对热源18以及 蒸发器16的温度以及压力进行管理。并且,在该例中,在将热介质从凝结器14送回蒸发器 16的路径设置有阀30。此处,电池10是二次电池,例如采用锂离子电池。锂离子电池特别是电解液的粘 性高,低温时的内部电阻变高,低温时的电力的输入输出特性的劣化大。因此,在低温时需 要快速地进行加热而使之具有足够的能力。另外,电池10由多个电池单元构成,例如是将 多个数V程度的电池单元串联连接而得到数100V的输出的电池组。电池收纳体12例如具有与电池单元的数量相应的量的用于一个一个地收纳电池 单元的收纳孔。另外,各电池单元相互电连接,并且,在作为电池组的外部输出端子连接有 电缆,且整体被绝缘。图2中示出电池收纳体12的构成例。电池收纳体12整体为长方体,且贯通该电池 收纳体12以恒定间隔设置有多个收纳孔。进而,电池单元10a插入于该收纳孔内。在该例 中,电池单元10a被装入圆筒状的封装,该封装的周围与收纳孔接触。为了使热传导良好, 优选以尽可能多的面积接触,在收纳孔内的与电池单元10a的周面之间封入环氧树脂等热 传导性良好的材料的作法是合适的。进而,在电池单元10a的周边设置有环状的空间14a,在此构成凝结器14。S卩,来 自蒸发器16的热介质的蒸汽(在该例中为水蒸汽)被导入该空间14a,利用此时产生的凝结热经由电池收纳体12对电池单元IOa进行加热,从而电池10被加热。电池收纳体12优选由热传导性良好的金属构成,但也可以由塑料构成。并且,如图2所示,优选除收纳孔以及空间14a以外的部分是实心的,但也可以使用板材而形成为空心的。另外,空间14a成为热介质的通路。S卩,凝结器14和蒸发器16的内部包括连接凝结器14和蒸发器16的管路在内形成供热介质(在该例中为水、水蒸汽)循环的密闭空间,在蒸发器16中蒸发了的水蒸汽在凝结器14中由电池10冷却而成为液体(水),成为液体后的水朝蒸发器16循环。在蒸发器16中,借助来自热源18的热使水蒸发。蒸发器能够采用通常的热交换器的构造,使来自热源的热作用于热介质流路的热介质,从而对该热介质进行加热而使该热介质蒸发。热源18能够考虑各种热源,例如利用搭载于车辆的电动空调等。电动空调具有热泵,该热泵具有凝结器和蒸发器,利用压缩机对热介质进行加压并供给至凝结器,通过封闭该凝结器的排出侧而使该凝结器成为高压,能够使凝结器变得高温。因此,能够将该凝结器的热传递至蒸发器16。热源18并不限于此,能够利用车载的发动机、散热器等发热源,也可以设置专用的加热器。进而,控制装置根据蒸发器16的内部的热介质的温度以及压力对来自热源18的热进行控制,从而对蒸发器16中的热介质的温度以及压力进行控制。例如使蒸发器16内部大致成为真空状态,形成为使得热介质蒸发时的热介质的沸点为55°C的压力,并对加热进行控制而使热介质的蒸汽的温度成为55°C。由此,在蒸发器16中热介质蒸发,且在凝结器14中在温度为55°C的状态下凝结,55°C的热介质返回蒸发器16,对来自热源18的热量进行控制。由此来进行通过使蒸汽在凝结器14中凝结而进行的对电池10的加热。另外,实际上,优选使朝凝结器14供给的蒸汽温度稍高于沸点,使循环的热介质的温度稍低于沸点,从而使循环稳定化。在混合动力车辆中搭载有二次电池,利用该二次电池驱动电动发电机,并利用电动发电机的发电或再生电力对二次电池充电。并且,在电动汽车中,并非利用由电动发电机发电的电力、而是利用来自外部的电力对二次电池进行充电,但搭载于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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:广田靖树,户村修二,梅野孝治,志满津孝,村田崇,
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社,
类型:
国别省市:
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