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JP5435721B2 - Safety device for battery temperature control system - Google Patents

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JP5435721B2
JP5435721B2 JP2010009366A JP2010009366A JP5435721B2 JP 5435721 B2 JP5435721 B2 JP 5435721B2 JP 2010009366 A JP2010009366 A JP 2010009366A JP 2010009366 A JP2010009366 A JP 2010009366A JP 5435721 B2 JP5435721 B2 JP 5435721B2
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明彦 高野
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Valeo Japan Co Ltd
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Description

本発明は、電気自動車やハイブリッド電気自動車に装備されるバッテリー温調システムの安全装置に関する。   The present invention relates to a safety device for a battery temperature control system installed in an electric vehicle or a hybrid electric vehicle.

電気自動車(Electrical Vehicle 以下、「EV」)やハイブリッド電気自動車(Hybrid
Electrical Vehicle以下、「HEV」)には多数のバッテリーが装備され、車両走行用のモータを駆動するための電力を保持している。そして、これらバッテリーに対し、バッテリー充電時のバッテリー自身からの発熱を除去すること、電力を効率良く得られる温度領域を維持することを目的に、温度調整装置が付帯されている。
Electric vehicles (hereinafter referred to as “EV”) and hybrid electric vehicles (Hybrid)
The electric vehicle (hereinafter referred to as “HEV”) is equipped with a large number of batteries and holds electric power for driving a motor for driving the vehicle. A temperature adjusting device is attached to these batteries for the purpose of removing heat generated from the battery itself at the time of charging the battery and maintaining a temperature range in which electric power can be efficiently obtained.

バッテリーが充電され発熱を除去したい状況として、バッテリーの保持電力量が車両の走行によって残り少なくなった際の電力補充のほか、走行中の車両が停止しようとするときにモータから得られる電力(所謂回生エネルギー)の貯蔵がある。逆に、冬季など車両周囲の温熱環境が低い場合は、走行中に効率良く電力を得るよう、バッテリーを加温したい状況がある。このように温度調整装置は、バッテリー電力補充時のような車両停止時だけでなく、走行時においても機能を発揮できるよう構成されることが望ましい。   In addition to replenishing power when the battery's retained power is low due to running of the vehicle, the battery is charged and heat generation is desired to be removed. There is storage of energy). Conversely, when the thermal environment around the vehicle is low, such as in winter, there are situations where it is desired to heat the battery so as to obtain electric power efficiently during traveling. As described above, it is desirable that the temperature adjustment device is configured so that it can function not only when the vehicle is stopped, such as when the battery power is replenished, but also when the vehicle is running.

ところで、バッテリーには、走行距離延長の要請のため保持する電力量の増大に加え、電力補充時間の短縮化の要請により、電力補充時における単位時間当たりの充電量は増える傾向にある。そのため、充電時のバッテリーからの発熱量が増加し、バッテリーが高温となって、充電効率が低下したりバッテリーの寿命が短縮化されてしまうので、温度調整装置には冷却性能の確保及び向上が求められている。   By the way, the amount of charge per unit time at the time of power supplementation tends to increase due to the demand for shortening the power supplement time in addition to the increase in the amount of power retained for the request of extending the travel distance. As a result, the amount of heat generated from the battery during charging increases, the battery becomes hot, the charging efficiency decreases, and the life of the battery is shortened. It has been demanded.

この種のバッテリーの温度調整装置として、水冷式と空冷式のものが知られているところ、バッテリーとの単位時間当たり熱交換量を大きくとれる観点から、水冷式冷却装置への関心が高まっている(水冷式のものとして、後記特許文献1のもの参照)。尚、水冷式と空冷式のほかにも、空調装置用の冷凍サイクルやヒートポンプサイクル等の冷媒を利用したシステムも提案されている。しかし、バッテリーの劣化や故障への対応としてバッテリー及びその温度調整装置には交換作業の容易性が求められるところ、冷媒の交換作業は煩雑であり、交換時に回収漏れした場合は環境破壊にもつながることから、冷媒利用システムは一般的に用いられていない。   As this type of battery temperature control device, a water-cooled type and an air-cooled type are known. From the viewpoint of obtaining a large amount of heat exchange per unit time with the battery, interest in the water-cooled type cooling device is increasing. (Refer to Patent Document 1 described later as a water-cooled type). In addition to the water cooling type and the air cooling type, a system using a refrigerant such as a refrigeration cycle or a heat pump cycle for an air conditioner has been proposed. However, the battery and its temperature control device are required to be easily replaced in order to cope with the deterioration and failure of the battery. However, the replacement work of the refrigerant is complicated, and if it is collected and leaked during replacement, the environment can be destroyed. Therefore, the refrigerant utilization system is not generally used.

また、走行用のバッテリーとして、リチウム系、ニッケル水素系、ナトリウム硫黄蓄電池等が開発されているが、これらのバッテリーは、従来の内燃機関用バッテリーとは異なり、例えば100Vや350V仕様のものが用いられていて電圧が高く、万一、EVやHEVに事故発生があったときは、乗員や救助を行う人が感電することのないように、感電防止の配慮が不可欠である。   In addition, lithium-based, nickel-hydrogen-based, sodium-sulfur storage batteries, and the like have been developed as traveling batteries, but these batteries are different from conventional batteries for internal combustion engines, for example, those with specifications of 100 V or 350 V are used. In the unlikely event that an accident occurs in EV or HEV, it is essential to prevent electric shock so that passengers and rescuers do not get electric shock.

従来、上述した感電防止の措置として、車両衝突時の衝撃を感知し、バッテリー回路を遮断したり或いはバッテリー回路の配線を変えて低電圧化するものや、車両衝突時の衝撃を感知し、バッテリーに向けて冷却剤、中和剤、吸収剤、消化剤等の薬剤を噴射して、バッテリー自身の破損による電解液の飛散を防止するものが提案されている(後者のものとして、後記特許文献2のもの参照)。   Conventionally, as a measure for preventing an electric shock as described above, the impact at the time of a vehicle collision is sensed, the battery circuit is cut off or the wiring of the battery circuit is changed to lower the voltage, the impact at the time of the vehicle crash is sensed, and the battery In order to prevent the scattering of the electrolyte due to damage to the battery itself, a coolant, neutralizing agent, absorbent, digestive agent, etc., is sprayed toward the battery (the latter patent document is described later) 2).

特開平7−105988号公報JP 7-105988 A 特開平9−074603号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-074603

しかしながら、上述した従来技術においては、EVやHEVの車両衝突時の衝撃によりバッテリーの冷却装置が破損して、バッテリー電解液や薬剤等が飛散し、バッテリー端子間に侵入して導通せしめ、これにより乗員や救助者が感電するといった水冷式冷却装置の液体使用システムに由来する不具合を回避することは困難であった。   However, in the above-described prior art, the battery cooling device is damaged due to the impact of the EV or HEV vehicle collision, and the battery electrolyte or chemicals are scattered and infiltrated between the battery terminals to be conducted. It has been difficult to avoid problems derived from the liquid use system of the water-cooled cooling device, such as electric shocks from passengers and rescuers.

そこで本発明は、この種のバッテリー冷却装置の液体使用システムにおいて、車両衝突に際し、バッテリー端子間の導通による感電を防止することの可能なEVやHEV用のバッテリー温調システムの安全装置を提供するものである。   Accordingly, the present invention provides a safety device for a battery temperature control system for EVs and HEVs that can prevent electric shock due to conduction between battery terminals in the event of a vehicle collision in a liquid usage system of this type of battery cooling device. Is.

本願第1請求項に記載した発明は、実施例で用いた符号を付して記すと、配管3内に液状の熱媒体を充填しこの熱媒体でバッテリーBと熱交換する第1熱交換部2を備えた第1熱交換ユニット1と、前記第1熱交換部2で熱交換した熱媒体を放熱或いは放冷する第2熱交換部21を備えた第2熱交換ユニット20と、を有する車両用バッテリーの温調システムにおいて、
車両衝突時の衝撃を検出して衝撃信号を発する衝撃検出手段30と、
前記第1熱交換ユニット1の前記配管3に接続され、前記衝撃信号が発せられたときに圧縮気体を当該配管内に放出する圧縮気体供給装置40と、
前記第1熱交換ユニット1の前記配管3に接続され、当該配管内に充填された熱媒体を当該配管外へ排出可能に設けられた排出部4と、を備え、
前記衝撃検出手段30が衝撃を検知したときに、前記第1熱交換部2にある前記熱媒体を、前記圧縮気体供給装置40から放出された圧縮気体により前記排出部4から前記配管外へ排出するようにしたバッテリー温調システムの安全装置である。
The invention described in the first claim of the present application is the first heat exchanging portion that fills the pipe 3 with a liquid heat medium and exchanges heat with the battery B using the heat medium when described with reference numerals used in the embodiments. 2, and a second heat exchange unit 20 having a second heat exchange unit 21 that radiates or cools the heat medium heat-exchanged by the first heat exchange unit 2. In the vehicle battery temperature control system,
An impact detection means 30 for detecting an impact at the time of a vehicle collision and generating an impact signal;
A compressed gas supply device 40 connected to the pipe 3 of the first heat exchange unit 1 and releasing compressed gas into the pipe when the impact signal is generated;
A discharge unit 4 connected to the pipe 3 of the first heat exchange unit 1 and provided so as to discharge the heat medium filled in the pipe out of the pipe;
When the impact detection means 30 detects an impact, the heat medium in the first heat exchange unit 2 is discharged out of the pipe from the discharge unit 4 by the compressed gas released from the compressed gas supply device 40. This is a safety device for the battery temperature control system.

本願第2請求項に記載した発明は、請求項1の発明において、前記圧縮気体供給装置40は、前記第1熱交換部2の上流側に設置するとともに、前記排出部4は、前記第1熱交換部2の下流側に設置したバッテリー温調システムの安全装置である。   The invention described in claim 2 of the present application is that, in the invention of claim 1, the compressed gas supply device 40 is installed on the upstream side of the first heat exchange section 2, and the discharge section 4 is connected to the first heat exchange section. It is a safety device for a battery temperature control system installed on the downstream side of the heat exchange unit 2.

本願第3請求項に記載した発明は、請求項1の発明において、前記排出部4は、配管3内の圧力が所定値を越えると開動作する圧力弁であり、この開動作により前記熱媒体を配管外へ排出するようにしたバッテリー温調システムの安全装置である。   According to the third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the discharge section 4 is a pressure valve that opens when the pressure in the pipe 3 exceeds a predetermined value. Is a safety device for a battery temperature control system that discharges water outside the pipe.

本願第4請求項に記載した発明は、請求項1の発明において、前記排出部4は、前記衝撃信号が発せられたときに開動作する電磁弁であり、この開動作により前記熱媒体を配管外へ排出するようにしたバッテリー温調システムの安全装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the discharge portion 4 is an electromagnetic valve that opens when the impact signal is generated, and the heat medium is piped by the opening operation. It is a safety device for the battery temperature control system that discharges outside.

本願第5請求項に記載した発明は、請求項1の発明において、前記第1熱交換ユニット1の上方に大気連通口3bを設けるとともに、この大気連通口3bを開閉する開閉弁6を設け、更に、少なくとも前記第1熱交換部2の下方に前記排出部4を設けて構成され、この開閉弁6は、前記衝撃検出手段30が衝撃信号を発してから所定時間経過後に開弁するようにしたバッテリー温調システムの安全装置である。   The invention described in claim 5 of the present application is that, in the invention of claim 1, the air communication port 3b is provided above the first heat exchange unit 1, and the opening / closing valve 6 for opening and closing the air communication port 3b is provided. Further, the discharge section 4 is provided at least below the first heat exchange section 2, and the on-off valve 6 is opened after a predetermined time has elapsed since the impact detection means 30 issued an impact signal. It is a safety device for the battery temperature control system.

本願第1請求項に記載した発明によれば、車両が停止中か走行中かに拘らず、車両が衝撃を受けたときには、第1熱交換部にある熱媒体は、圧縮気体供給装置から放出された圧縮気体により排出部から配管外へ排出されるので、万一、衝突事故等によってEVやHEVのシステムが破損するような場合でも、第1熱交換部から熱媒体が洩れ出るおそれは全くなく、従って、第1熱交換部にて熱媒体が洩れ出る場合に生じ得る感電事故を回避することができる。   According to the first aspect of the present invention, regardless of whether the vehicle is stopped or traveling, the heat medium in the first heat exchange unit is released from the compressed gas supply device when the vehicle receives an impact. Since the compressed gas is discharged from the discharge part to the outside of the pipe, even if the EV or HEV system is damaged due to a collision accident or the like, there is no possibility that the heat medium leaks from the first heat exchange part. Therefore, it is possible to avoid an electric shock accident that may occur when the heat medium leaks at the first heat exchange section.

本願第2請求項に記載した発明によれば、圧縮気体供給装置は第1熱交換部の上流側に設置され排出部は第1熱交換部の下流側に設置されるので、サイクル内への熱媒体の残留を可及的になくすことができ、より確実に感電事故を回避することができる。   According to the invention described in claim 2 of the present application, the compressed gas supply device is installed on the upstream side of the first heat exchange unit, and the discharge unit is installed on the downstream side of the first heat exchange unit. Residual heat medium can be eliminated as much as possible, and an electric shock accident can be avoided more reliably.

本願第3請求項に記載した発明によれば、熱媒体が圧縮気体供給装置から放出された圧縮気体に付勢されるので、配管内圧力が高くなる。そして、配管内の圧力が所定値を越えると圧力弁が開動作するので、第1熱交換部にある熱媒体は排出部から配管外へ排出される。このように、配管内の圧力が所定値を超えるだけで熱媒体を配管外へ排出できるので、排出部の開閉制御機構を省略し構成や制御を簡素化することができる。   According to the invention described in claim 3 of the present application, the heat medium is urged by the compressed gas released from the compressed gas supply device, so that the pressure in the pipe is increased. And if the pressure in piping exceeds a predetermined value, since a pressure valve will open, the heat medium in a 1st heat exchange part will be discharged | emitted from a discharge part out of piping. Thus, since the heat medium can be discharged out of the pipe only when the pressure in the pipe exceeds a predetermined value, the configuration and control can be simplified by omitting the opening / closing control mechanism of the discharge section.

本願第4請求項に記載した発明によれば、衝撃信号が発せられると、電磁弁である排出部は開動作して開放状態になるので、第1熱交換部にある熱媒体は排出部から配管外へ排出される。このように排出部を開放状態にできるので、より確実に熱媒体を排出することができる。   According to the invention described in claim 4 of the present application, when an impact signal is generated, the discharge part that is an electromagnetic valve opens and opens, so that the heat medium in the first heat exchange part is removed from the discharge part. It is discharged out of the piping. Thus, since the discharge part can be opened, the heat medium can be discharged more reliably.

本願第5請求項に記載した発明によれば、圧縮気体供給装置からの圧縮気体による排出動作がなされた後も、残留する熱媒体は自重により、第1熱交換部の下方にある排出部から流下する。即ち、第1熱交換ユニットの上方の配管には大気連通口が設けられているので、第1熱交換ユニット内つまり配管内に空気が流入して、熱媒体の流下は促進され、これにより、圧縮気体供給装置からの圧力気体による排出動作で熱媒体が残留したとしてもこの残留した熱媒体の排出ができ、一層確実に感電事故を回避することができる。   According to the invention described in claim 5 of the present application, even after the discharge operation by the compressed gas from the compressed gas supply device is performed, the remaining heat medium is caused by its own weight from the discharge section below the first heat exchange section. Flow down. That is, since the atmosphere communication port is provided in the pipe above the first heat exchange unit, air flows into the first heat exchange unit, that is, into the pipe, and the flow of the heat medium is promoted. Even if the heat medium remains in the discharge operation with the pressure gas from the compressed gas supply device, the remaining heat medium can be discharged, and an electric shock accident can be avoided more reliably.

本発明は、このようにして、万一、衝突事故等によってシステムが破損するような場合でも、第1熱交換部には熱媒体がないので、熱媒体が洩れ出るおそれは全くなく、感電事故を回避することができる。   In the present invention, even if the system is damaged due to a collision accident or the like in this way, there is no heat medium in the first heat exchanging part, so there is no possibility of the heat medium leaking out. Can be avoided.

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。図1は、本例の温調システムの安全装置を示す全体構成図であり、第1熱交換ユニット1と、第2熱交換ユニット20と、車両衝突時の衝撃を検出して衝撃信号を発する衝撃検出手段30と、衝撃信号が発せられたときに圧縮気体を配管3内に放出する圧縮気体供給装置40と、第1熱交換ユニット1の配管3に接続され、前記圧縮気体に付勢された熱媒体を配管外へ排出可能に設けられた排出部4とから構成される。   Hereinafter, the present invention will be described based on illustrated embodiments. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a safety device of the temperature control system of the present example, and detects an impact at the time of a vehicle collision with the first heat exchange unit 1, the second heat exchange unit 20, and issues an impact signal. It is connected to the impact detection means 30, the compressed gas supply device 40 for releasing the compressed gas into the pipe 3 when an impact signal is generated, and the pipe 3 of the first heat exchange unit 1, and is urged by the compressed gas. And a discharge portion 4 provided so that the heat medium can be discharged out of the pipe.

第1熱交換ユニット1は、配管3内に液状の熱媒体を充填しこの熱媒体でバッテリーBと熱交換する第1熱交換部2を備える。この熱媒体には、例えば水や不凍液が用いられるが、これらに特に限定されるものではない。熱媒体を液状としたことで、バッテリー交換時と同時に第1熱交換ユニットの熱媒体を一時的に抜き取ることが要請されても、熱媒体の大気中への揮散のおそれが低く、容易かつ安全に交換作業をすることができる。第2熱交換ユニット20は、第1熱交換部2で熱交換した熱媒体を放熱或いは放冷する第2熱交換部21を備える。   The first heat exchange unit 1 includes a first heat exchange unit 2 that fills a pipe 3 with a liquid heat medium and exchanges heat with the battery B using the heat medium. For example, water or antifreeze is used as the heat medium, but the heat medium is not particularly limited thereto. Because the heat medium is liquid, even if it is required to temporarily remove the heat medium of the first heat exchange unit at the same time as replacing the battery, the heat medium is less likely to vaporize into the atmosphere, making it easy and safe Can be replaced. The second heat exchange unit 20 includes a second heat exchange unit 21 that radiates or cools the heat medium exchanged by the first heat exchange unit 2.

前記第1熱交換ユニット1は、第1熱交換部2の上流側に圧縮気体供給装置40を接続し、第1熱交換部2の下流側には排出部4を設け、そして、熱媒体を配管内3で循環させるポンプ5を備える。尚、本例では、排出部4は第1熱交換部2の下方に設けられている。   The first heat exchange unit 1 has a compressed gas supply device 40 connected to the upstream side of the first heat exchange unit 2, a discharge unit 4 provided on the downstream side of the first heat exchange unit 2, and a heat medium. A pump 5 that circulates in the pipe 3 is provided. In this example, the discharge unit 4 is provided below the first heat exchange unit 2.

前記第2熱交換ユニット20は、前述したように第2熱交換部21を備えるものであって、冷媒を圧縮する圧縮機22と、圧縮機22で圧縮された冷媒を冷却する凝縮器23と、凝縮器23で冷却された冷媒を減圧して膨張させる減圧器24aと、減圧器24aで減圧された冷媒を蒸発する蒸発器25とを備えている。尚、圧縮機22は、図示を省略したモータによって駆動される。また、前記第2熱交換ユニットに用いられる冷媒としては、フロンや二酸化炭素、ハイドロカーボン等が適宜利用される。   The second heat exchange unit 20 includes the second heat exchange unit 21 as described above, and includes a compressor 22 that compresses the refrigerant, and a condenser 23 that cools the refrigerant compressed by the compressor 22. And a decompressor 24a that decompresses and expands the refrigerant cooled by the condenser 23, and an evaporator 25 that evaporates the refrigerant decompressed by the decompressor 24a. The compressor 22 is driven by a motor (not shown). In addition, as the refrigerant used in the second heat exchange unit, chlorofluorocarbon, carbon dioxide, hydrocarbon, or the like is appropriately used.

図1において、符号26は切替弁であり、この切替弁26の切替えによって、第2熱交換部21において温調を行うこともできる。従って、この温調により、第1熱交換部2においてバッテリーBの温調も行うことができるので、バッテリー温度を適宜一定状態にして、バッテリーの充放電効率を高めることが可能となる。   In FIG. 1, reference numeral 26 denotes a switching valve. By switching the switching valve 26, temperature control can be performed in the second heat exchange unit 21. Therefore, the temperature adjustment of the battery B can also be performed in the first heat exchanging unit 2 by this temperature adjustment, so that the battery temperature can be appropriately kept constant to increase the charge / discharge efficiency of the battery.

例えば、圧縮機22から吐出され凝縮器23を経由した冷媒を、切替弁26により第2熱交換部21へ流れるようにすれば、冷媒は第2熱交換部21の上流の減圧器24bで減圧され、第2熱交換部21で蒸発するとともに熱交換ユニット1を冷却し、圧縮機22へ戻すことができる。更に、圧縮機22からの冷媒の吐出量や、第2熱交換部21の上流の減圧器24bの設定条件を適宜変更することによって、第2熱交換部21での第1熱交換ユニット1の冷却量を制御することができる。   For example, if the refrigerant discharged from the compressor 22 and passing through the condenser 23 is caused to flow to the second heat exchange unit 21 by the switching valve 26, the refrigerant is decompressed by the decompressor 24 b upstream of the second heat exchange unit 21. Then, it evaporates in the second heat exchanging portion 21 and cools the heat exchanging unit 1 and can return it to the compressor 22. Further, by appropriately changing the discharge amount of the refrigerant from the compressor 22 and the setting conditions of the decompressor 24b upstream of the second heat exchange unit 21, the first heat exchange unit 1 in the second heat exchange unit 21 is changed. The amount of cooling can be controlled.

また、必要に応じて、圧縮機22から吐出され凝縮器23を経由した冷媒を切替弁26により、第2熱交換部21と、蒸発器25との両方に分配してもよい。   Moreover, you may distribute the refrigerant | coolant discharged from the compressor 22 via the condenser 23 to both the 2nd heat exchange part 21 and the evaporator 25 with the switching valve 26 as needed.

衝撃検出手段30は、前述したように、車両衝突時の衝撃を検出して衝撃信号を発する衝撃検出手段としての電子制御ユニット(以下、「ECU」と称する。)31であってマイクロコンピュータ(CPU)、タイマ回路、メモリ等により構成され、車両の運転状況等を検出する各種センサ群32の検出信号が入力される。このセンサ群32には、車両の衝突を検出する衝突検出センサが備えられている。ECU31は、この入力信号に基づいて所定の演算処理を行い、本例では、圧縮気体供給装置40に制御信号を出力するように構成されている。   As described above, the impact detection means 30 is an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 31 serving as an impact detection means that detects an impact at the time of a vehicle collision and generates an impact signal, and is a microcomputer (CPU). ), A detection circuit of a sensor group 32 configured by a timer circuit, a memory, and the like for detecting the driving situation of the vehicle and the like. The sensor group 32 includes a collision detection sensor that detects a collision of the vehicle. The ECU 31 performs predetermined arithmetic processing based on this input signal, and in this example, is configured to output a control signal to the compressed gas supply device 40.

圧縮気体供給装置40は、例えば圧縮ガスボンベを備えるものであって、図示を省略した電磁弁を介して配管3に接続され、常時は閉塞されている当該電磁弁が、ECU31からの制御信号により開放して、配管3内に圧縮気体を放出するように構成されている。   The compressed gas supply device 40 includes, for example, a compressed gas cylinder, and is connected to the pipe 3 via an electromagnetic valve (not shown), and the normally closed electromagnetic valve is opened by a control signal from the ECU 31. And it is comprised so that compressed gas may be discharge | released in the piping 3. FIG.

排出部4は、本例の場合、配管3内の圧力が所定値(開弁圧閾値)を越えると開動作する圧力弁で構成している。そして、上述したように、圧縮気体供給装置40から圧縮気体が放出されて、配管3内の圧力が開弁圧閾値を越えると、排出部4が開放され、熱媒体が配管外へ排出される。尚、図中、3aは、配管3の開口である。   In the case of this example, the discharge unit 4 is constituted by a pressure valve that opens when the pressure in the pipe 3 exceeds a predetermined value (valve opening pressure threshold). And as above-mentioned, when compressed gas is discharge | released from the compressed gas supply apparatus 40 and the pressure in the piping 3 exceeds a valve opening pressure threshold value, the discharge part 4 will be open | released and a thermal medium will be discharged | emitted out of piping. . In the drawing, 3a is an opening of the pipe 3.

以上のように構成される図1のバッテリー温調システムの安全装置において、衝撃検出手段30が衝撃を検知すると、圧縮気体供給装置40に衝撃信号を発する。本例の場合、ECU31は圧縮気体供給装置40に制御信号を出力し、これに基づいて、圧縮気体供給装置40は、圧縮気体を放出する。圧縮気体が配管3内に充填されると、配管内圧力が急騰し、とりわけ下流側の第1熱交換部2にある熱媒体は押圧されて強制的に流下され、排出部4から配管外へ排出されることになる。   In the safety device of the battery temperature control system of FIG. 1 configured as described above, when the impact detection means 30 detects an impact, it issues an impact signal to the compressed gas supply device 40. In this example, the ECU 31 outputs a control signal to the compressed gas supply device 40, and based on this, the compressed gas supply device 40 releases the compressed gas. When the compressed gas is filled in the pipe 3, the pressure in the pipe rapidly rises, and in particular, the heat medium in the first heat exchange section 2 on the downstream side is pressed and forcibly flows down from the discharge section 4 to the outside of the pipe. Will be discharged.

このように、車両が衝撃を受けたときには、第1熱交換部にある熱媒体は、圧縮気体供給装置から放出された圧縮気体により排出部から配管外へ排出されるので、万一、衝突事故等によってEVやHEVのシステムが破損するような場合でも、第1熱交換部から熱媒体が洩れ出るおそれは全くなく、従って、第1熱交換部にて熱媒体が洩れ出る場合に生じ得る感電事故を回避することができる。   Thus, when the vehicle receives an impact, the heat medium in the first heat exchange unit is discharged out of the pipe from the discharge unit by the compressed gas released from the compressed gas supply device. Even if the EV or HEV system is damaged due to, for example, there is no possibility that the heat medium leaks from the first heat exchanging part. Therefore, an electric shock that may occur when the heat medium leaks at the first heat exchanging part. Accidents can be avoided.

また、本例の場合、圧縮気体供給装置は第1熱交換部の上流側に設置されるとともに、排出部は第1熱交換部の下流側に設置されるので、サイクル内への熱媒体の残留を可及的になくすことができ、より確実に感電事故を回避することができる。   In this example, the compressed gas supply device is installed on the upstream side of the first heat exchange unit, and the discharge unit is installed on the downstream side of the first heat exchange unit. Residue can be eliminated as much as possible, and an electric shock accident can be avoided more reliably.

図2に示すバッテリー温調システムの安全装置は、排出部4を電磁弁で構成したものである。即ち、排出部4は、前記衝撃信号が発せられたときに開動作する電磁弁であり、この開動作により前記熱媒体を配管外へ排出するようにしている。   The safety device of the battery temperature control system shown in FIG. 2 is one in which the discharge unit 4 is configured with a solenoid valve. That is, the discharge unit 4 is an electromagnetic valve that opens when the impact signal is issued, and discharges the heat medium out of the piping by the opening operation.

従って、図2に示す例では、衝撃信号が発せられると、圧縮気体供給装置から圧縮気体が放出されるとともに、電磁弁である排出部4が開動作して開放状態になるので、第1熱交換部2にある熱媒体は、圧縮気体により排出部4から配管外へ排出される。これにより、前例同様、第1熱交換部にて熱媒体が洩れ出る場合に生じ得る感電事故を回避することができる。   Therefore, in the example shown in FIG. 2, when an impact signal is generated, compressed gas is released from the compressed gas supply device, and the discharge unit 4 that is an electromagnetic valve is opened and opened, so that the first heat The heat medium in the exchange unit 2 is discharged from the discharge unit 4 to the outside of the pipe by compressed gas. Thereby, the electric shock accident which may arise when a heat medium leaks in a 1st heat exchange part like the previous example can be avoided.

図3及び図4に示すバッテリー温調システムの安全装置は、図2の装置に加えて、第1熱交換ユニット1の上方の配管3に大気連通口3bを設けるとともに、この大気連通口3bを開閉する開閉弁6を設けて構成している。尚、図1及び図2の場合と共通する構成要素には、同一の符号を付して、以下その詳細な説明は省略する。   The safety device of the battery temperature control system shown in FIG. 3 and FIG. 4 is provided with an atmosphere communication port 3b in the pipe 3 above the first heat exchange unit 1 in addition to the device of FIG. An on-off valve 6 that opens and closes is provided. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which is common in the case of FIG.1 and FIG.2, and the detailed description is abbreviate | omitted below.

本例のバッテリー温調システムの安全装置は、第1熱交換ユニット1の上方の配管3に大気連通口3bを設け、開閉弁6は電磁弁を用いている。そして、この開閉弁は、排出部4の電磁弁と同様に、ECU31からの制御信号によって、開閉作動するように構成されている。   In the safety device of the battery temperature control system of this example, the atmosphere communication port 3b is provided in the pipe 3 above the first heat exchange unit 1, and the on-off valve 6 uses an electromagnetic valve. The open / close valve is configured to open and close in response to a control signal from the ECU 31 as with the electromagnetic valve of the discharge unit 4.

本例では、開閉弁6は、常時は閉弁していて、衝撃検出手段30が衝撃信号を発してから所定時間経過後に開放するものである。尚、排出部4は、前例同様、第1熱交換部2よりも下方に設置されている。   In this example, the on-off valve 6 is normally closed and opens after a predetermined time has elapsed since the impact detection means 30 issued an impact signal. In addition, the discharge part 4 is installed below the 1st heat exchange part 2 like the previous example.

図5は、本例の安全装置の動作についてのフローチャートである。まず、図5のS10に示すように、ECU31において、車両が衝突したか否かが判断される。この判断は、ECU31に入力される各種の衝突信号の有無に応じて行われる。車両が衝突していないと判断されたときには、制御処理を終了する。一方、車両が衝突したと判断されたときには、圧縮気体供給装置40への圧縮気体放出指令信号が出力される(S11)とともに、排出部4への排出部開放指令信号が出力され(S12)、同時に、タイマ回路により時間T1の計時が開始される(S13)。時間T1は、ECU31に予め設定される時間であって、例えば10〜30秒のいずれかに設定される。   FIG. 5 is a flowchart of the operation of the safety device of this example. First, as shown in S10 of FIG. 5, the ECU 31 determines whether or not the vehicle has collided. This determination is made according to the presence or absence of various collision signals input to the ECU 31. When it is determined that the vehicle has not collided, the control process is terminated. On the other hand, when it is determined that the vehicle has collided, a compressed gas discharge command signal to the compressed gas supply device 40 is output (S11), and a discharge part opening command signal to the discharge part 4 is output (S12). At the same time, the timer circuit starts measuring time T1 (S13). The time T1 is a time set in advance in the ECU 31, and is set to any one of 10 to 30 seconds, for example.

そして、S14に移行し、時間T1が経過したかが判断される。時間T1が経過していないと断されたときには、S14に戻る。一方、時間T1が経過したと断されたときには、開閉弁6への開閉弁開放指令信号が出力され(S15)、開閉弁6が開弁する。   Then, the process proceeds to S14 to determine whether the time T1 has elapsed. When it is determined that the time T1 has not elapsed, the process returns to S14. On the other hand, when it is determined that the time T1 has elapsed, an on-off valve opening command signal to the on-off valve 6 is output (S15), and the on-off valve 6 is opened.

前述したように、第1熱交換ユニット1の上方の配管3には大気連通口3bが設けられているので、開閉弁6が開弁すると、第1熱交換ユニット内つまり配管内に空気が流入して、第1熱交換部に残留する熱媒体は自重によりその流下は促進される。   As described above, since the air communication port 3b is provided in the pipe 3 above the first heat exchange unit 1, when the on-off valve 6 is opened, air flows into the first heat exchange unit, that is, into the pipe. Thus, the flow of the heat medium remaining in the first heat exchange section is promoted by its own weight.

本例の安全装置によれば、圧縮気体供給装置からの圧縮気体による排出動作がなされた後も、残留する熱媒体は自重による排出部からの流下が促進されるので、一層確実に感電事故を回避することができる。   According to the safety device of this example, even after the operation of discharging the compressed gas from the compressed gas supply device, the remaining heat medium is promoted to flow down from the discharge portion due to its own weight, so that an electric shock accident can be more reliably performed. It can be avoided.

以上のようにして、各実施の形態に係るバッテリー温調システムの安全装置によれば、万一、衝突事故等によってシステムが破損するような場合でも、第1熱交換部には熱媒体がないので、熱媒体が洩れ出るおそれは全くなく、これにより感電事故を回避することができるものである。   As described above, according to the safety device of the battery temperature control system according to each embodiment, even if the system is damaged due to a collision accident or the like, there is no heat medium in the first heat exchange unit. Therefore, there is no possibility that the heat medium leaks out, and an electric shock accident can be avoided.

尚、本発明に係るバッテリー温調システムの安全装置は、前記各例のほか、本発明の目的に沿って適宜改変することができるものである。例えば、車両にエアバックが備えられているものは、通常、前述したようなECUが用いられているので、既設のECUを本発明に利用することもできるものである。   The safety device of the battery temperature control system according to the present invention can be modified as appropriate in accordance with the object of the present invention in addition to the above examples. For example, if the vehicle is equipped with an air bag, the ECU as described above is usually used, so that the existing ECU can be used in the present invention.

また、第2熱交換ユニットにおいて、圧縮機22から吐出する冷媒を第2熱交換部へと通流し、膨張弁24b、切替弁26、凝縮器23を順次経由するように構成することで、第1熱交換ユニット1の内部に充填される熱冷媒を加温してもよい。圧縮機21からの冷媒の吐出方向の切り替えは、圧縮機21自体の運転方向を逆回転としたり、或いは圧縮機21の運転方向は一定としつつ第2熱交換ユニット内での圧縮機の配置変更や流路切り替え経路(いずれも図示せず)の設定など、周知の手法を適用することができるものである。   In the second heat exchange unit, the refrigerant discharged from the compressor 22 is allowed to flow to the second heat exchange unit and sequentially passes through the expansion valve 24b, the switching valve 26, and the condenser 23. You may heat the thermal refrigerant with which the inside of 1 heat exchange unit 1 is filled. The refrigerant discharge direction from the compressor 21 is switched by changing the operation direction of the compressor 21 itself in the reverse direction, or changing the arrangement of the compressor in the second heat exchange unit while keeping the operation direction of the compressor 21 constant. A well-known technique such as setting of a channel switching path (not shown) or the like can be applied.

本発明は、EVやHEV用のバッテリー温度調整装置において、液体使用システムに好適である。   The present invention is suitable for a liquid use system in a battery temperature control device for EV or HEV.

本発明に係るバッテリー温調システムの安全装置に係り、第1具体例を示す全体構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first specific example according to a safety device for a battery temperature control system according to the present invention. 本発明に係るバッテリー温調システムの安全装置に係り、第2具体例を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the 2nd specific example regarding the safety apparatus of the battery temperature control system which concerns on this invention. 本発明に係るバッテリー温調システムの安全装置に係り、第3具体例を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the 3rd example regarding the safety device of the battery temperature control system which concerns on this invention. 本発明に係るバッテリー温調システムの安全装置に係り、第3具体例を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the 3rd example regarding the safety device of the battery temperature control system which concerns on this invention. 本発明に係るバッテリー温調システムの安全装置に係り、第3具体例のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of a 3rd specific example regarding the safety device of the battery temperature control system which concerns on this invention.

1 第1熱交換ユニット
2 第1熱交換部
3 配管
3a 開口
3b 大気連通口
4 排出部
5 ポンプ
6 開閉弁
20 第2熱交換ユニット
21 第2熱交換部
22 圧縮機
23 凝縮器
24a 減圧器
24b 減圧器
25 蒸発器
26 切替弁
30 衝撃検出手段
31 電子制御ユニット(ECU)
32 センサ群
B バッテリー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st heat exchange unit 2 1st heat exchange part 3 Piping 3a Opening 3b Atmospheric communication port 4 Exhaust part 5 Pump 6 On-off valve 20 2nd heat exchange unit 21 2nd heat exchange part 22 Compressor 23 Condenser 24a Pressure reducer 24b Pressure reducer 25 Evaporator 26 Switching valve 30 Impact detection means 31 Electronic control unit (ECU)
32 Sensor group B Battery

Claims (5)

配管内に液状の熱媒体を充填しこの熱媒体でバッテリーと熱交換する第1熱交換部を備えた第1熱交換ユニットと、前記第1熱交換部で熱交換した熱媒体を放熱或いは放冷する第2熱交換部を備えた第2熱交換ユニットと、を有する車両用バッテリーの温調システムにおいて、
車両衝突時の衝撃を検出して衝撃信号を発する衝撃検出手段と、
前記第1熱交換ユニットの前記配管に接続され、前記衝撃信号が発せられたときに圧縮気体を当該配管内に放出する圧縮気体供給装置と、
前記第1熱交換ユニットの前記配管に接続され、当該配管内に充填された熱媒体を前記配管外へ排出可能に設けられた排出部と、を備え、
前記衝撃検出手段が衝撃を検知したときに、前記第1熱交換部にある前記熱媒体を、前記圧縮気体供給装置から放出された圧縮気体により前記排出部から当該配管外へ排出するようにしたことを特徴とするバッテリー温調システムの安全装置。
The first heat exchange unit including a first heat exchange unit that fills the pipe with a liquid heat medium and exchanges heat with the battery using the heat medium, and the heat medium exchanged with the first heat exchange unit are radiated or released. A temperature control system for a vehicle battery having a second heat exchange unit including a second heat exchange unit for cooling,
An impact detection means for detecting an impact at the time of a vehicle collision and generating an impact signal;
A compressed gas supply device that is connected to the pipe of the first heat exchange unit and releases compressed gas into the pipe when the impact signal is generated;
A discharge unit connected to the pipe of the first heat exchange unit and provided to be able to discharge the heat medium filled in the pipe to the outside of the pipe;
When the impact detection means detects an impact, the heat medium in the first heat exchange part is discharged from the discharge part to the outside by the compressed gas released from the compressed gas supply device. A battery temperature control system safety device.
前記圧縮気体供給装置は、前記第1熱交換部の上流側に設置するとともに、前記排出部は、前記第1熱交換部の下流側に設置したことを特徴とする請求項1記載のバッテリー温調システムの安全装置。   2. The battery temperature according to claim 1, wherein the compressed gas supply device is installed on the upstream side of the first heat exchange unit, and the discharge unit is installed on the downstream side of the first heat exchange unit. System safety device. 前記排出部は、配管内の圧力が所定値を越えると開動作する圧力弁であり、この開動作により前記熱媒体を配管外へ排出するようにしたことを特徴とする請求項1記載のバッテリー温調システムの安全装置。   2. The battery according to claim 1, wherein the discharge unit is a pressure valve that opens when the pressure in the pipe exceeds a predetermined value, and the heat medium is discharged outside the pipe by the opening operation. Safety device for temperature control system. 前記排出部は、前記衝撃信号が発せられたときに開動作する電磁弁であり、この開動作により前記熱媒体を配管外へ排出するようにしたことを特徴とする請求項1記載のバッテリー温調システムの安全装置。   2. The battery temperature according to claim 1, wherein the discharge unit is an electromagnetic valve that opens when the impact signal is generated, and the heat medium is discharged outside the pipe by the opening operation. System safety device. 前記第1熱交換ユニットの上方に大気連通口を設けるとともに、この大気連通口を開閉する開閉弁を設け、更に、少なくとも前記第1熱交換部の下方に前記排出部を設けて構成され、この開閉弁は、前記衝撃検出手段が衝撃信号を発してから所定時間経過後に開弁するようにしたことを特徴とする請求項1記載のバッテリー温調システムの安全装置。
An air communication port is provided above the first heat exchange unit, an on-off valve for opening and closing the air communication port is provided, and the exhaust unit is provided at least below the first heat exchange unit. 2. The safety device for a battery temperature control system according to claim 1, wherein the on-off valve is configured to open after a predetermined time has elapsed since the impact detection means issued an impact signal.
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