JP7632003B2 - Battery Cooling Device - Google Patents
Battery Cooling Device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7632003B2 JP7632003B2 JP2021063065A JP2021063065A JP7632003B2 JP 7632003 B2 JP7632003 B2 JP 7632003B2 JP 2021063065 A JP2021063065 A JP 2021063065A JP 2021063065 A JP2021063065 A JP 2021063065A JP 7632003 B2 JP7632003 B2 JP 7632003B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- supply port
- refrigerant
- cooling body
- refrigerant liquid
- internal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Description
本開示は、冷媒液を利用した液冷式の電池冷却装置に関する。 This disclosure relates to a liquid-cooled battery cooling device that uses a refrigerant liquid.
特許文献1には、複数のバッテリセル(すなわち、電池)を冷却する冷却体を備える蓄電装置が開示されている。冷却体には、冷媒(例えば、冷却水)が流通する冷媒流路が形成されている。排出配管及び供給配管は、冷却体と一体的に設けられ、上記冷媒流路に通じている。 Patent Document 1 discloses an electricity storage device equipped with a cooling body that cools a plurality of battery cells (i.e., batteries). The cooling body has a refrigerant flow path through which a refrigerant (e.g., cooling water) flows. The discharge pipe and the supply pipe are provided integrally with the cooling body and communicate with the refrigerant flow path.
特許文献1に記載の構成において、供給配管から冷却体にエアが混入すると、冷却体の熱抵抗値の上昇等の理由によって冷却体の放熱性能の低下等の問題が生じ得る。このため、冷媒液とともに冷却体に流入したエアを速やかに冷却液から分離して冷却体の外に排出し、これにより、冷却体の内部を冷媒液とともに循環するエアの量を低減することが求められる。 In the configuration described in Patent Document 1, if air gets into the cooling body from the supply piping, problems such as a decrease in the heat dissipation performance of the cooling body can occur due to reasons such as an increase in the thermal resistance value of the cooling body. For this reason, it is necessary to quickly separate the air that has flowed into the cooling body together with the refrigerant liquid from the cooling liquid and discharge it outside the cooling body, thereby reducing the amount of air circulating inside the cooling body together with the refrigerant liquid.
本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構造を利用して、冷媒液とともに冷却体に流入したエアを速やかに冷却液から分離して冷却体の外に排出できるようにした電池冷却装置を提供することを目的とする。 This disclosure was made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a battery cooling device that uses a simple structure to quickly separate air that has flowed into the cooling body together with the refrigerant liquid from the cooling liquid and discharge it outside the cooling body.
本開示に係る電池冷却装置は、冷媒液が循環する冷媒循環回路と、ポンプと、冷却体と、を備える。ポンプは、冷媒循環回路上に配置され、冷媒液を循環させる。冷却体は、冷媒循環回路上に配置され、電池を冷却する。そして、冷却体は、供給口と、排出口と、内部冷媒通路と、短絡通路と、を含む。
供給口には、冷媒液が流入する。排出口は、供給口と同一面上において供給口に対して鉛直方向の上方に配置され、冷媒液を排出する。内部冷媒通路は、供給口から流入した冷媒液が流れる往路と、往路を通過した後に反転した冷媒液が排出口に向けて流れる復路と、鉛直方向における供給口と排出口との間に位置して冷却体の内部空間を往路と復路とに分ける第1隔壁とを含む。短絡通路は、第1隔壁を貫通する1又は複数の貫通孔を有し、供給口と排出口とを短絡する。
1又は複数の貫通孔は、往路と復路の折り返し部の側の端よりも供給口の側の端に近い位置において第1隔壁に設けられ、かつ、往路の断面積と比較して小さい断面積を有する。
A battery cooling device according to the present disclosure includes a refrigerant circulation circuit through which a refrigerant liquid circulates, a pump, and a cooling body. The pump is disposed on the refrigerant circulation circuit and circulates the refrigerant liquid. The cooling body is disposed on the refrigerant circulation circuit and cools the battery. The cooling body includes a supply port, a discharge port, an internal refrigerant passage, and a short-circuit passage.
Refrigerant liquid flows into the supply port. The discharge port is disposed vertically above the supply port on the same plane as the supply port, and discharges the refrigerant liquid. The internal refrigerant passage includes an outward path through which the refrigerant liquid flowing in from the supply port flows, a return path through which the refrigerant liquid flows toward the discharge port after passing through the outward path and being reversed, and a first partition wall located between the supply port and the discharge port in the vertical direction and dividing the internal space of the cooling body into the outward path and the return path. The short-circuit passage has one or more through holes penetrating the first partition wall, and short-circuits the supply port and the discharge port.
The one or more through holes are provided in the first partition wall at a position closer to the end of the outward path and the return path on the supply port side than to the end on the turn-back portion side, and have a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the outward path.
1又は複数の貫通孔は、第1隔壁における供給口の側の端部に形成されていてもよい。 The one or more through holes may be formed at the end of the first partition on the supply port side.
内部冷媒通路は、供給口から流入した冷媒液の流れと対向するように往路に配置され、供給口から冷媒液とともに流入したエアを鉛直方向の上方に向けて流れるように案内するガイド壁を含んでもよい。 The internal refrigerant passage may include a guide wall that is disposed in the forward path so as to face the flow of the refrigerant liquid flowing in from the supply port, and that guides the air that flows in from the supply port together with the refrigerant liquid so that it flows vertically upward.
供給口と排出口とは、鉛直方向から見たときに重なるように配置されていてもよい。そして、1又は複数の貫通孔は、鉛直方向から見たときに供給口及び排出口と同一直線上に並ぶように配置された貫通孔を含んでもよい。 The supply port and the discharge port may be arranged so as to overlap when viewed vertically. The one or more through holes may include a through hole arranged so as to be aligned on the same straight line as the supply port and the discharge port when viewed vertically.
冷却体は、冷却体の内部空間を第2隔壁によって分割して得られる第1及び第2内部空間を含み、上記供給口、上記排出口、上記内部冷媒通路、及び上記短絡通路の組み合わせを第1及び第2内部空間のそれぞれに対して備えてもよい。そして、第1内部空間の側の内部冷媒通路の往路の流れ方向は、第2内部空間の側の内部冷媒通路の往路の流れ方向と第2隔壁を介して対向していてもよい。 The cooling body may include a first and a second internal space obtained by dividing the internal space of the cooling body by a second partition wall, and may have a combination of the supply port, the discharge port, the internal refrigerant passage, and the short-circuit passage for each of the first and second internal spaces. The flow direction of the outward passage of the internal refrigerant passage on the first internal space side may be opposed to the flow direction of the outward passage of the internal refrigerant passage on the second internal space side via the second partition wall.
本開示に係る電池冷却装置によれば、冷媒液とともに供給口から冷却体に混入したエアを、供給口と排出口との間を短絡した短絡通路を利用して排出口から排出できるようになる。このため、内部冷媒通路の往路及び復路を通過する流体は、エアが良好に分離された冷媒液となる。また、貫通孔の断面積は往路と比べて小さいので、短絡通路の存在による冷媒液の短絡を抑制できる。以上のように、本電池冷却装置によれば、簡易な構造を利用して、冷媒液とともに冷却体に流入したエアを速やかに冷却液から分離して冷却体の外に排出できるようになる。 According to the battery cooling device of the present disclosure, air that has entered the cooling body from the supply port together with the refrigerant liquid can be discharged from the discharge port by utilizing a short-circuit passage that short-circuits between the supply port and the discharge port. Therefore, the fluid passing through the forward and return paths of the internal refrigerant passage becomes refrigerant liquid from which the air has been well separated. In addition, since the cross-sectional area of the through hole is smaller than that of the forward path, short-circuiting of the refrigerant liquid due to the presence of the short-circuit passage can be suppressed. As described above, according to the battery cooling device of the present disclosure, it is possible to quickly separate the air that has flowed into the cooling body together with the refrigerant liquid from the cooling liquid and discharge it outside the cooling body by utilizing a simple structure.
以下に説明される各実施の形態において、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略又は簡略する。また、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、本開示に係る技術思想が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、本開示に係る技術思想に必ずしも必須のものではない。 In each embodiment described below, elements common to each figure are given the same reference numerals, and duplicate explanations are omitted or simplified. Furthermore, when the number, quantity, amount, range, etc. of each element is mentioned in the embodiments described below, the technical idea of this disclosure is not limited to the mentioned number, unless otherwise specified or clearly specified in principle. Furthermore, the structures, etc. described in the embodiments described below are not necessarily essential to the technical idea of this disclosure, unless otherwise specified or clearly specified in principle.
1.実施の形態1
1-1.電池冷却装置の構成例
図1は、実施の形態1に係る電池冷却装置10の構成の一例を示す模式図である。図1に示す電池冷却装置10は、電池モジュール1を冷却するように構成されている。電池モジュール1は、複数の電池セルの集合体であり、本開示に係る「電池」の一例に相当する。電池冷却装置10は、典型的には、電池モジュール1とともに電池パックの筐体内に収容されている。当該電池パックは、電動車両に搭載され、車両走行用の電動モータに電力を供給する。
1. First embodiment
1-1. Example of a configuration of a battery cooling device Fig. 1 is a schematic diagram showing an example of a configuration of a
電池冷却装置10は、冷媒液を循環させるための冷媒循環回路12を備えている。冷媒液は、例えば、絶縁性能の高い(すなわち、高抵抗の)冷却液である。冷媒液の具体的な一例は、絶縁LLC(ロング・ライフ・クーラント)である。冷媒循環回路12には、気液分離タンク14、ポンプ16、及び冷却体18が、一例としてこの順で配置されている。
The
気液分離タンク(換言すると、リザーブタンク)14には、冷媒循環回路12内を循環する冷媒液が貯留されている。気液分離タンク14の上面に設けられた注水口は、注水時を除き、キャップ14aによって閉じられている。また、気液分離タンク14は、冷媒液の入口14bと出口14cを備えている。気液分離タンク14の内部空間は、冷媒循環回路12の一部を構成している。気液分離タンク14内の上部のエアが出口14cから排出されにくくするために、出口14cは、入口14bに対して鉛直方向下方に配置されている。
The gas-liquid separation tank (in other words, reserve tank) 14 stores the refrigerant liquid circulating in the
ポンプ16は、例えば電動式であり、冷媒循環回路12内において冷媒液を循環させる。具体的には、ポンプ16が作動すると、気液分離タンク14内の冷媒液が冷却体18に供給される。冷却体18を通過した冷媒液は、気液分離タンク14に戻る。なお、ポンプの制御は、図示省略する電子制御ユニット(ECU)によって行われる。
The
冷却体18は、冷媒液が循環する内部空間であるタンク部20を備えている。タンク部20の具体的な構成は、図2及び図3を参照して後述される。電池モジュール1を冷却するために、冷却体18は、例えば、電池モジュール1の下面に配置されている。しかしながら、電池モジュール1と冷却体18との位置関係は特に限定されない。また、冷却体18は、電池モジュール1と直接的に接触する電池接触面を有していてもよいし、冷却体18と電池モジュール1との間に熱伝導材が介在していてもよい。
The
上述した電池冷却装置10によれば、電池モジュール1において生じた熱は、冷却体18を介して冷媒液に放出される。換言すると、電池モジュール1が冷媒液によって冷却体18を介して間接的に冷却される。なお、冷媒循環回路12には、冷媒液を冷却するためのラジエータが設けられていてもよい。
According to the above-described
ここで、冷却体18に供給される冷媒液には、エアが混入する可能性がある。具体的には、例えば、エアは、冷媒液を冷媒循環回路12に充填する際に冷媒循環回路12内に残ることで混入し得る。また、例えば、車両走行中に電池冷却装置10に高い前後G又左右Gが作用した際に、気液分離タンク14の液面が傾斜し、エアが気液分離タンク14から冷却体18に供給され得る。
Here, there is a possibility that air may be mixed into the refrigerant liquid supplied to the cooling
冷却体18にエアが混入すると、冷媒液内に含まれる気泡の割合(気泡率)が高くなり、冷却体18の熱抵抗値が上昇する。また、エアの混入は冷却体18の放熱面積の低下につながる。このような理由によって、冷却体18の放熱性能が低下したり、冷媒液の温度が上昇したりするという問題が生じ得る。
When air gets mixed into the cooling
上記の問題に対処するためには、冷媒液とともに冷却体18に流入したエアを速やかに冷却液から分離して冷却体18の外に排出し、これにより、冷却体18の内部を冷媒液とともに循環するエアの量を低減することが求められる。このような課題に鑑み、本実施形態の冷却体18は、以下に説明するように構成されている。
To address the above problem, it is necessary to quickly separate the air that has flowed into the cooling
図2は、図1に示す冷却体18(タンク部20)の内部構造を説明するための図である。冷却体18の内部において冷媒液が循環するタンク部20は、典型的には、略直方体形状を有している。冷却体18は、冷媒液が流入する供給口22と、冷媒液を排出する排出口24とを備えている。より詳細には、供給口22及び排出口24は、タンク部20に対する冷媒液の出入口である。排出口24は、供給口22と同一面上(図2では、タンク外形線20aを含むタンク部20の表面上)において、供給口22に対して鉛直方向上方に配置されている。付け加えると、図2は、供給口22及び排出口24を通過する冷媒液の流れ方向並びに鉛直方向に直交する方向からタンク部20を見た図である。
Figure 2 is a diagram for explaining the internal structure of the cooling body 18 (tank portion 20) shown in Figure 1. The
冷却体18は、さらに、内部冷媒通路26と短絡通路28とを備えている。タンク部20の内部空間は内部冷媒通路26として用いられている。内部冷媒通路26は、冷媒循環回路12の一部を構成している。
The cooling
具体的には、内部冷媒通路26は、供給口22から流入した冷媒液が流れる往路26aと、往路26aを通過した後に反転した冷媒液が排出口24に向けて流れる復路26bと、隔壁26cとを備えている。隔壁26cは、鉛直方向における供給口22と排出口24との間に位置し、冷却体18(タンク部20)の内部空間を往路26aと復路26bとに分けるように形成されている。隔壁26cは、水平方向に延びるように形成されている。換言すると、図2に示すように、内部冷媒通路26は、Uターン形状を有している。なお、図2中の冷媒液の流れを示す矢印の周囲の細線は、冷媒液の流線を示している。また、隔壁26cは、本開示に係る「第1隔壁」の一例に相当する。
Specifically, the internal
短絡通路28は、隔壁26cを貫通する貫通孔30を有し、供給口22と排出口24とを短絡している。貫通孔30は、往路26aと復路26bの折り返し部26dの側の端26eよりも供給口22の側の端26fに近い位置において隔壁26cに設けられている。より詳細には、図2に示す一例では、貫通孔30は、隔壁26cにおける供給口22の側の端部26g(換言すると、端26fの近傍)に形成されている。そして、貫通孔30は、往路26aの断面積と比較して小さい断面積を有する。
The short-
図3は、図2に示すタンク部20周りの構成を鉛直方向から見た図である。図3に示すように、供給口22と排出口24とは、一例として、鉛直方向から見たときに重なるように配置されている。そして、貫通孔30は、鉛直方向から見たときに供給口22及び排出口24と同一直線L上に並ぶように配置されている。付け加えると、図3に示す例では、貫通孔30は1つであるが、複数であってもよい。また、貫通孔30が複数の例では、複数の貫通孔30は、そのすべてが同一直線L上に配置されていてもよいし、同一直線L上にない貫通孔を含んでいてもよい。また、貫通孔30は、例えば円形であるが、その形状は特に限定されない。
Figure 3 is a vertical view of the configuration around the
1-2.作用効果
供給口22から冷却体18(タンク部20)内に混入したエアは、浮力によって鉛直方向の上方に上昇する。短絡通路28を備えていない場合には、往路26aと復路26bとの間は隔壁(貫通孔30を有しない隔壁26cに相当)で仕切られている。このため、エアの一部は、冷媒液とともに往路26aと復路26bを通って流れた後に排出口24から排出され、エアの残りは、タンク部20(例えば、往路26a側の隔壁付近、及びタンク部20の上壁付近)に残留してしまう。
1-2. Effects and Effects Air that has entered the cooling body 18 (tank portion 20) from the
これに対し、短絡通路28を備える冷却体18では、混入したエアの多くは、浮力によって上昇し、貫通孔30を通過した後に復路26bを流れる冷却液とともに排出口24に向かう。そして、エアは、周囲の冷媒液とともに排出口24から排出される。すなわち、混入したエアの多くは、折り返し部26dには向かわずに、供給口22と排出口24とを短絡した短絡通路28を通って排出される。このため、折り返し部26dを介して往路26a及び復路26bを通過する流体は、エアが良好に分離された冷媒液となる。すなわち、電池モジュール1を冷却するための冷媒液の流路である往路26a及び復路26bを循環するエアの量が減少する。また、貫通孔30の断面積は往路26aと比べて小さいので、短絡通路28の存在による冷媒液の短絡を抑制できる。
In contrast, in the cooling
以上のように、本実施形態の電池冷却装置10によれば、簡易な構造を利用して、冷媒液とともに冷却体18に流入したエアを速やかに冷却液から分離して冷却体18の外に排出できるようになる。そして、その結果として、冷媒液の流路である往路26a及び復路26bを循環するエアの量が減少すること(換言すると、上述の気泡率の減少)は、上述の問題の解消につながる。
As described above, the
図4は、実施の形態1の電池冷却装置10によって得られる冷却体18の放熱性能に関する効果を説明するためのグラフである。図4の横軸である冷却体位置は、位置P1及びP2を付して示すように、図3に示すタンク部20の水平方向の位置と対応している。図4中の実線の波形は、短絡通路28を備える電池冷却装置10に対応し、同図中の破線の波形は、短絡通路28を備えない比較例に対応している。
Figure 4 is a graph for explaining the effect of the heat dissipation performance of the cooling
既述したように、エアの混入は、放熱性能の低下につながる。比較例(破線)では、冷却体のタンク部に流入したエアは、タンク部内の冷媒液の流れの抵抗に起因し、タンク部内の各位置(特に、折り返し部付近)に留まり易くなる。このことは、図4中に破線で示すように、冷却体位置に応じた電池温度(電池モジュール1の温度)の差(ばらつき)の拡大につながる。これに対し、短絡通路28を備える本実施形態(実線)では、エアが通過する短絡通路28の付近(位置P1の付近)では放熱性能が局所的に低下し、電池温度が上昇している。しかしながら、タンク部20の全体で見ると、エアの混入による放熱性能の低下を抑制できる効果が得られ、また、エア混入の抑制によって冷媒液の温度上昇が抑制されている。特に、折り返し部26dの付近(位置P2の付近)において放熱性能の低下が良好に抑制され、かつ、冷媒液の温度上昇が抑制されている。そして、短絡通路28の付近と折り返し部26dの付近との間での電池温度の差(ばらつき)が比較例と比べて良好に低減できている。
As mentioned above, the inclusion of air leads to a decrease in heat dissipation performance. In the comparative example (dashed line), the air that flows into the tank part of the cooling body is likely to remain at each position in the tank part (especially near the folded part) due to the resistance of the flow of the refrigerant liquid in the tank part. This leads to an increase in the difference (variation) in the battery temperature (temperature of the battery module 1) according to the cooling body position, as shown by the dashed line in FIG. 4. In contrast, in the present embodiment (solid line) equipped with the short-
また、図2に示すように、本実施形態の電池冷却装置10では、貫通孔30は、隔壁26cにおける供給口22の側の端部26g(換言すると、端26fの近傍)に形成されている。これにより、タンク部20内における供給口22の直後と排出口24の直前との間でエアを効果的に短絡させることができる。
As shown in FIG. 2, in the
さらに、電池冷却装置10では、図3に示すように、供給口22と排出口24とは、鉛直方向から見たときに重なるように配置されている。そして、貫通孔30は、鉛直方向から見たときに供給口22及び排出口24と同一直線L上に並ぶように配置されている。このような例とは異なり、供給口22と排出口24とは、必ずしも鉛直方向から見て重なっていなくてもよく、また、貫通孔30は、供給口22及び排出口24と同一直線L上に並んでいなくてもよい。そのうえで、図3に示す構成の採用により、鉛直方向から見たときに貫通孔30、供給口22、及び排出口24が同一直線L上に並んでいない例と比べて、短絡通路28をより短く構成できるようになる。そして、供給口22から流入した後に鉛直方向の上方に上昇したエアを、速やかに貫通路30を通過させ、かつ排出口24に導ける構成が得られる。
Furthermore, in the
2.実施の形態2
図5は、実施の形態2に係る冷却体40の構成を説明するための図である。本実施形態の冷却体40が備える内部冷媒通路42は、ガイド壁44を備える点を除き、実施の形態1に係る内部冷媒通路26と同様に構成されている。
2. Second embodiment
5 is a diagram for explaining the configuration of a cooling
図5に示すように、ガイド壁(換言すると、バッフルプレート)44は、供給口22から流入した冷媒液の流れと対向するように往路26aに配置されている。ガイド壁44は、供給口22から冷媒液とともに流入したエアを鉛直方向の上方に向けて流れるように案内可能に配置及び形成されている。
As shown in FIG. 5, the guide wall (in other words, the baffle plate) 44 is disposed in the
より詳細には、上述のような機能を実現するために、往路26a内の冷媒液の流れ方向(図5の紙面右側から左側に向かう方向)において、ガイド壁44は、例えば、貫通孔30と同等の位置に設けられている。ただし、当該流れ方向におけるガイド壁44の位置は、上記機能を実現できるものであればよく、貫通孔30よりも上流側又は下流側であってもよい。また、ガイド壁44は、例えば、上記流れ方向が厚さ方向となる板状に形成されている。ガイド壁44において供給口22からの冷媒液の流れと対向する対向面は、例えば、供給口22と同等の大きさを有している。なお、ガイド壁44は、例えば、取り付け部材(図示省略)を介して図5の紙面奥行方向における冷却体40の壁に固定されている。
More specifically, in order to realize the above-mentioned function, the
以上説明したガイド壁44を備える冷却体40によれば、供給口22から流入した直後のエアを含む冷媒液をガイド壁44に当てることにより、エアを鉛直方向の上方に流れるように促すことができる。このため、供給口22から冷媒液とともに流入したエアを、ガイド壁44を備えない実施の形態1の冷却体40と比べてより確実に、短絡通路46を介して排出口24に短絡させることが可能となる。
According to the cooling
3.実施の形態3
図6は、実施の形態3に係る冷却体50の構成を説明するための図である。冷却体50の内部空間(より詳細には、冷却体50のタンク部の内部空間)52は、隔壁54によって第1内部空間52aと第2内部空間52bとに分割されている。より詳細には、第1内部空間52aと第2内部空間52bとは、隔壁54を介して水平方向に並んでいる。なお、隔壁54は、本開示に係る「第2隔壁」の一例に相当する。
3. Third embodiment
6 is a diagram for explaining the configuration of a cooling
冷却体50は、第1内部空間52a及び第2内部空間52bのそれぞれに対し、本開示に係る「供給口」、「排出口」、「内部冷媒通路」、及び「短絡通路」の組み合わせを備えている。具体的には、第1内部空間52aの側には、供給口22、排出口24、内部冷媒通路56、及び短絡通路58が配置され、第2内部空間52bの側には、供給口22、排出口24、内部冷媒通路60、及び短絡通路62が配置されている。
The cooling
第1内部空間52aの側の内部冷媒通路56は、隔壁56cによって区画された往路56a及び復路56bを備えている。第2内部空間52bの側の内部冷媒通路60は、隔壁60cによって区画された往路60a及び復路60bを備えている。これらの隔壁56c及び60cのそれぞれには、貫通孔30が形成されている。そのうえで、図6に示すように、第1内部空間52a側の往路56aの流れ方向は、第2内部空間52b側の往路60aの流れ方向と隔壁54を介して対向している。このように、冷却体50は、互いに対向し合う2つのUターン形状の内部冷媒通路56及び60を備えている。
The internal
付け加えると、図6に示す一対の内部冷媒通路56及び60内で冷媒液を循環させるための冷媒循環回路64の構成は、特に限定されない。冷媒循環回路64は、例えば、冷却液が第1内部空間52a側の供給口22から内部冷媒通路56を通過して排出口24から出た後に、第2内部空間52b側の供給口22から内部冷媒通路60を通過して排出口24から出るように構成されてもよい。あるいは、冷媒循環回路64は、例えば、冷却体50の上流側において2つに分岐し、かつ、冷媒液が第1内部空間52a及び第2内部空間52bの双方の供給口22から内部冷媒通路56及び60にそれぞれ供給され、次いで双方の排出口24から排出された後に合流するように構成されてもよい。
In addition, the configuration of the
以上のように構成された冷却体50を備える実施の形態3の電池冷却装置によっても、簡易な構造を利用して、冷媒液とともに冷却体50(内部空間52a及び52bのそれぞれ)に流入したエアを速やかに冷却液から分離して冷却体50の外に排出できるようになる。
The battery cooling device of embodiment 3, which is equipped with the cooling
図7は、実施の形態3の電池冷却装置によって得られる冷却体50の放熱性能に関する効果を説明するためのグラフである。図7の横軸である冷却体位置は、位置P3~P5を付して示すように、図6に示す内部空間52の水平方向の位置と対応している。図7中の実線の波形は、短絡通路58及び62を備える実施の形態3の電池冷却装置に対応している。一方、同図中の破線の波形は、短絡通路58及び62を備えない比較例に対応している。
Figure 7 is a graph for explaining the effect on the heat dissipation performance of the cooling
図6に示す流路構成を備える冷却体50によっても、図7に示すように、実施の形態1の冷却体18と同様の効果が得られる。すなわち、エアが通過する短絡通路58及び62の付近では放熱性能が局所的に低下するが、冷却体50のタンク部の全体で見ると、エアの混入による放熱性能の低下を抑制できる効果が得られ、また、エア混入の抑制によって冷媒液の温度上昇が抑制されている。そして、短絡通路58及び62の付近と折り返し部の付近(位置P5の付近)との間での電池温度の差(ばらつき)が比較例と比べて良好に低減できている。
As shown in FIG. 7, the cooling
そして、本実施形態の冷却体50は、互いに対向し合う2つのUターン形状の内部冷媒通路56及び60を備えている。このような構成によれば、1つのUターン形状の内部冷媒通路を備える例と比べて、個々の内部冷媒通路56及び60における水平方向(図6参照)の冷却体50の流路長さが短縮される。流路長さの短縮は、冷媒液と冷却体50との接触面積の低減(熱容量の低減)につながる。このため、水平方向の冷却体50の位置(図7の横軸の冷却体位置)の違いによる電池温度の低減効果が向上するので、放熱性能をより向上させることが可能となる。
The cooling
付け加えると、図6に示す冷却体50の往路56a及び60aの少なくとも一方に、図5に示されるガイド壁44が同様に配置されてもよい。
In addition, the
1 電池モジュール
10 電池冷却装置
12、64 冷媒循環回路
14 気液分離タンク
16 ポンプ
18、40、50 冷却体
20 冷却体のタンク部
22 冷却体の供給口
24 冷却体の排出口
26、42、56、60 内部冷媒通路
26a、56a、60a 内部冷媒通路の往路
26b、56b、60b 内部冷媒通路の復路
26c、56c、60c 隔壁(第1隔壁)
26d 折り返し部
26g 第1隔壁における供給口の側の端部
28、46、58、62 短絡通路
30 貫通孔
44 ガイド壁
52 冷却体(タンク部)の内部空間
52a 第1内部空間
52b 第2内部空間
54 隔壁(第2隔壁)
REFERENCE SIGNS LIST 1
26d Folded
Claims (5)
前記冷媒循環回路上に配置され、前記冷媒液を循環させるポンプと、
前記冷媒循環回路上に配置され、電池を冷却する冷却体と、
を備え、
前記冷却体は、
前記冷媒液が流入する供給口と、
前記供給口と同一面上において前記供給口に対して鉛直方向の上方に配置され、前記冷媒液を排出する排出口と、
前記供給口から流入した前記冷媒液が流れる往路と、前記往路を通過した後に反転した前記冷媒液が前記排出口に向けて流れる復路と、前記鉛直方向における前記供給口と前記排出口との間に位置して前記冷却体の内部空間を前記往路と前記復路とに分ける第1隔壁とを含む内部冷媒通路と、
前記第1隔壁を貫通する1又は複数の貫通孔を有し、前記供給口と前記排出口とを短絡する短絡通路と、
を含み、
前記1又は複数の貫通孔は、前記往路と前記復路の折り返し部の側の端よりも前記供給口の側の端に近い位置において前記第1隔壁に設けられ、かつ、前記往路の断面積と比較して小さい断面積を有する
ことを特徴とする電池冷却装置。 a refrigerant circulation circuit in which a refrigerant liquid circulates;
a pump disposed on the refrigerant circulation circuit and configured to circulate the refrigerant liquid;
A cooling body disposed on the refrigerant circulation circuit and configured to cool the battery;
Equipped with
The cooling body is
a supply port into which the refrigerant liquid flows;
a discharge port that is disposed vertically above the supply port on the same plane as the supply port and that discharges the refrigerant liquid;
an internal refrigerant passage including an outward path through which the refrigerant liquid flowing in from the supply port flows, a return path through which the refrigerant liquid flows toward the discharge port after passing through the outward path and being reversed; and a first partition wall located between the supply port and the discharge port in the vertical direction and dividing an internal space of the cooling body into the outward path and the return path;
a short-circuit passage having one or a plurality of through holes penetrating the first partition wall and short-circuiting the supply port and the discharge port;
Including,
A battery cooling device characterized in that the one or more through holes are provided in the first partition at a position closer to the end on the supply port side than to the end on the folded portion side of the outward path and the return path, and have a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the outward path.
ことを特徴とする請求項1に記載の電池冷却装置。 The battery cooling device according to claim 1 , wherein the one or more through holes are formed at an end of the first partition wall on a side of the supply port.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電池冷却装置。 The battery cooling device according to claim 1 or 2, characterized in that the internal refrigerant passage is arranged in the outward path so as to face the flow of the refrigerant liquid flowing in from the supply port, and includes a guide wall that guides the air that flows in from the supply port together with the refrigerant liquid to flow upward in the vertical direction.
前記1又は複数の貫通孔は、前記鉛直方向から見たときに前記供給口及び前記排出口と同一直線上に並ぶように配置された貫通孔を含む
ことを特徴とする請求項1~3の何れか1つに記載の電池冷却装置。 the supply port and the discharge port are arranged to overlap when viewed in the vertical direction,
The battery cooling device of any one of claims 1 to 3, characterized in that the one or more through holes include a through hole arranged so as to be aligned in the same straight line as the supply port and the exhaust port when viewed from the vertical direction.
前記第1内部空間の側の前記内部冷媒通路の往路の流れ方向は、前記第2内部空間の側の前記内部冷媒通路の往路の流れ方向と前記第2隔壁を介して対向している
ことを特徴とする請求項1~4の何れか1つに記載の電池冷却装置。 the cooling body includes first and second internal spaces obtained by dividing an internal space of the cooling body by a second partition wall, and a combination of the supply port, the discharge port, the internal refrigerant passage, and the short-circuit passage is provided for each of the first and second internal spaces;
The battery cooling device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the flow direction of the forward path of the internal refrigerant passage on the first internal space side is opposed to the flow direction of the forward path of the internal refrigerant passage on the second internal space side via the second partition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021063065A JP7632003B2 (en) | 2021-04-01 | 2021-04-01 | Battery Cooling Device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021063065A JP7632003B2 (en) | 2021-04-01 | 2021-04-01 | Battery Cooling Device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022158288A JP2022158288A (en) | 2022-10-17 |
| JP7632003B2 true JP7632003B2 (en) | 2025-02-19 |
Family
ID=83639281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021063065A Active JP7632003B2 (en) | 2021-04-01 | 2021-04-01 | Battery Cooling Device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7632003B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116221624A (en) * | 2022-11-30 | 2023-06-06 | 远景能源有限公司 | Water-cooling operation and maintenance device and method for offshore wind turbine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000251953A (en) | 1999-03-03 | 2000-09-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Collective sealed secondary battery |
-
2021
- 2021-04-01 JP JP2021063065A patent/JP7632003B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000251953A (en) | 1999-03-03 | 2000-09-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Collective sealed secondary battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022158288A (en) | 2022-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11165109B2 (en) | Cooling structure for battery pack | |
| KR102942522B1 (en) | Integrated electric drive system and electric vehicle | |
| US20100006577A1 (en) | Reserve tank | |
| US20200076019A1 (en) | Cooling structure for battery pack | |
| CN102623769B (en) | Battery | |
| JP2013107420A (en) | Cooling system for vehicular battery | |
| WO2008059723A1 (en) | Cooling structure for inverter and condenser, as housed integrally with motor in the housing of the motor, and motor unit and housing having the cooling structure | |
| CN100541768C (en) | Cooling device | |
| JP7632003B2 (en) | Battery Cooling Device | |
| JP2024172114A (en) | Vehicle Drive Unit | |
| JP2024172115A (en) | Vehicle Drive Unit | |
| CN110649767A (en) | A dual-motor system and a cooling method for its application | |
| WO2022217980A1 (en) | Battery cell module and electric automobile | |
| JP4890286B2 (en) | Reserve tank and engine cooling device equipped with the same | |
| JP2014043863A (en) | Structure of cooling water tank | |
| JP6977505B2 (en) | Power supply | |
| JP7207342B2 (en) | vehicle battery pack | |
| KR20180116869A (en) | Battery system for vehicle | |
| CN220755331U (en) | Integrated electric control box capable of realizing cooling partition | |
| JP5428544B2 (en) | Cooling water tank structure | |
| JP7224727B2 (en) | Reserve tank | |
| JP7605677B2 (en) | Reserve tank | |
| JP2025173645A (en) | Coolant tank | |
| JP7306288B2 (en) | Reserve tank | |
| JP2007120361A (en) | Liquid circulation device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240117 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20241120 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250120 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7632003 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |