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JP7287315B2 - battery module and battery - Google Patents

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JP7287315B2 JP2020040426A JP2020040426A JP7287315B2 JP 7287315 B2 JP7287315 B2 JP 7287315B2 JP 2020040426 A JP2020040426 A JP 2020040426A JP 2020040426 A JP2020040426 A JP 2020040426A JP 7287315 B2 JP7287315 B2 JP 7287315B2
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Description

本発明は、車両のバッテリーモジュール、及びバッテリーに関する。 The present invention relates to vehicle battery modules and batteries.

従来、車両には、複数のバッテリーを有するバッテリーモジュールが設けられている。特許文献1には、バッテリーの温度に基づいて電磁切替弁を複数のモードのうちのいずれかに切り替えることで冷却又は加温した水を用いてバッテリーを冷却又は加温する駆動用バッテリー温度調整システムが開示されている。 Conventionally, a vehicle is provided with a battery module having a plurality of batteries. Patent Document 1 discloses a driving battery temperature control system that cools or warms a battery using water cooled or heated by switching an electromagnetic switching valve to one of a plurality of modes based on the temperature of the battery. is disclosed.

特開2012-81932号公報JP 2012-81932 A

車両には、複数のバッテリーを有するバッテリーモジュールが設けられている場合がある。この場合、1つの熱源を用いて複数のバッテリーの加熱又は冷却を行うと、例えば熱源と各バッテリーとの間の流路の長さに起因する放熱損失が異なっていたり、各バッテリーの位置に起因して放熱損失が異なっていたりすることで、各バッテリー間で温度差が生じてしまうおそれがあるという問題が生じていた。 A vehicle may be provided with a battery module having a plurality of batteries. In this case, if one heat source is used to heat or cool a plurality of batteries, the heat dissipation loss due to, for example, the length of the flow path between the heat source and each battery may be different, or due to the position of each battery. As a result, there is a problem that the temperature difference may occur between the batteries due to the difference in heat dissipation loss.

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、複数のバッテリーを有するバッテリーモジュールにおいて、バッテリーごとに温度の調整が可能なバッテリーモジュールを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a battery module having a plurality of batteries in which the temperature of each battery can be adjusted.

本発明の第1の態様においては、複数のバッテリーを有するバッテリーモジュールであって、前記バッテリーは、電気を蓄積する蓄電部と、前記蓄電部と熱交換する熱搬送媒体を輸送する輸送管と、熱搬送媒体を加熱するヒーター部と、前記蓄電部の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部が検出した温度に基づいて、前記輸送管を流れる熱搬送媒体の流量のうちの前記ヒーター部で加熱した熱搬送媒体の流量を調節する制御部と、を有することを特徴とするバッテリーモジュールを提供する。 In a first aspect of the present invention, there is provided a battery module having a plurality of batteries, wherein the batteries include a power storage unit that stores electricity, a transport pipe that transports a heat transfer medium that exchanges heat with the power storage unit, a heater unit for heating a heat transfer medium; a temperature detection unit for detecting the temperature of the electricity storage unit; and a control unit for adjusting the flow rate of the heat transfer medium heated in the unit.

また、前記バッテリーは、前記ヒーター部で加熱した熱搬送媒体を前記輸送管に流すか、前記バッテリーの外部から流入した熱搬送媒体を前記輸送管に流すか、又は前記ヒーター部で加熱した熱搬送媒体及び前記バッテリーの外部から流入した熱搬送媒体を前記輸送管に流すかを切り替える切替部と、をさらに有し、前記制御部は、前記温度検出部が検出した温度が所定の第1閾値よりも低い場合に、少なくとも前記ヒーター部で加熱した熱搬送媒体を前記輸送管に流すように前記切替部を制御してもよい。 In the battery, a heat transfer medium heated by the heater portion is passed through the transport pipe, a heat transfer medium that has flowed in from the outside of the battery is passed through the transport pipe, or a heat transfer medium heated by the heater portion is passed through the transport pipe. a switching unit for switching between a medium and a heat transfer medium that has flowed in from the outside of the battery and flowing through the transport pipe, wherein the control unit controls whether the temperature detected by the temperature detection unit is higher than a predetermined first threshold. The switching unit may be controlled so that at least the heat transfer medium heated by the heater unit is allowed to flow through the transport pipe when the temperature is low.

また、前記制御部は、前記温度検出部が検出した温度が前記所定の第1閾値よりも小さい所定の第2閾値よりも低い場合に、前記ヒーター部で加熱した熱搬送媒体を前記輸送管に流し、前記バッテリーの外部から流入した熱搬送媒体を前記輸送管に流さないように前記切替部を制御してもよい。 Further, when the temperature detected by the temperature detection unit is lower than a predetermined second threshold value which is smaller than the predetermined first threshold value, the control unit transfers the heat transfer medium heated by the heater unit to the transport pipe. The switching unit may be controlled so that the heat transfer medium that has flowed in from the outside of the battery does not flow into the transport pipe.

本発明の第2の態様においては、電気を蓄積する蓄電部と、前記蓄電部と熱交換する熱搬送媒体を輸送する輸送管と、熱搬送媒体を加熱するヒーター部と、前記蓄電部の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部が検出した温度に基づいて、前記輸送管を流れる熱搬送媒体の流量のうちの前記ヒーター部で加熱した熱搬送媒体の流量を調節する制御部と、を有することを特徴とするバッテリーを提供する。 In a second aspect of the present invention, a power storage unit that stores electricity, a transport pipe that transports a heat transfer medium that exchanges heat with the power storage unit, a heater unit that heats the heat transfer medium, and a temperature of the power storage unit and a control unit for adjusting the flow rate of the heat transfer medium heated by the heater part out of the flow rate of the heat transfer medium flowing through the transport pipe, based on the temperature detected by the temperature detection unit. A battery characterized by comprising:

本発明によれば、複数のバッテリーを有するバッテリーモジュールにおいて、バッテリーごとに温度の調整が可能になるという効果を奏する。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to adjust the temperature of each battery in a battery module having a plurality of batteries.

本実施形態に係るバッテリーモジュールが設けられている車両の構成を示す。1 shows a configuration of a vehicle provided with a battery module according to this embodiment; 比較例としてのバッテリーモジュールが設けられている車両の構成を示す。1 shows a configuration of a vehicle provided with a battery module as a comparative example; バッテリーの構成を示す。Shows the configuration of the battery. 制御部の動作の流れを示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the flow of operation of a control unit;

[バッテリーモジュールSの周辺構成]
図1は、本実施形態に係るバッテリーモジュールSが設けられている車両Aの構成を示す図である。
バッテリーモジュールSは、車両Aの駆動用の電源として用いられている。車両Aには、バッテリーモジュールS、流路切替部C、ラジエータD、ポンプF、及びチラーGが設けられている。
[Peripheral Configuration of Battery Module S]
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a vehicle A provided with a battery module S according to this embodiment.
The battery module S is used as a power source for driving the vehicle A. As shown in FIG. A vehicle A is provided with a battery module S, a flow path switching section C, a radiator D, a pump F, and a chiller G.

バッテリーモジュールSは、複数のバッテリー1を有する。バッテリー1は、電気を蓄積する。バッテリーモジュールSは、例えば3つのバッテリー1を有する。バッテリーモジュールSが有するバッテリー1の数は任意である。バッテリー1の詳細は後述するが、バッテリー1は内部の温度を適切な範囲に維持するために、熱搬送媒体を流すことができるように構成されている。熱搬送媒体は、例えば冷却水である。 A battery module S has a plurality of batteries 1 . Battery 1 stores electricity. The battery module S has, for example, three batteries 1 . The number of batteries 1 included in the battery module S is arbitrary. Although the details of the battery 1 will be described later, the battery 1 is configured to allow a heat transfer medium to flow in order to maintain the internal temperature within an appropriate range. The heat-carrying medium is, for example, cooling water.

流路切替部Cは、熱搬送媒体をラジエータDに流すか、又は熱搬送媒体をラジエータDに流さずにポンプFに流すかを切り替える。流路切替部Cは、バッテリーモジュールSとラジエータDとの間に設けられている。ラジエータDは、熱搬送媒体を冷却する。ラジエータDは、熱搬送媒体を空気と熱交換させることで、熱搬送媒体を冷却する。ラジエータDは、流路切替部CとポンプFとの間に設けられている。 The flow switching unit C switches between flowing the heat transfer medium to the radiator D and flowing the heat transfer medium not to the radiator D but to the pump F. The flow path switching section C is provided between the battery module S and the radiator D. As shown in FIG. A radiator D cools the heat-carrying medium. The radiator D cools the heat transfer medium by heat-exchanging the heat transfer medium with the air. The radiator D is provided between the channel switching portion C and the pump F. As shown in FIG.

車両Aにおいては、流路切替部Cが切り替えられることで、熱搬送媒体をラジエータDにおいて冷却したり、熱搬送媒体をラジエータDにおいて冷却しなかったりすることができる。 In the vehicle A, the heat transfer medium can be cooled in the radiator D or not cooled in the radiator D by switching the flow path switching portion C.

ポンプFは、熱搬送媒体を圧送する。ポンプFの消費電力は、例えば30Wである。ポンプFは、ラジエータDとチラーGとの間に設けられている。チラーGは、熱搬送媒体を冷却する。チラーGは、ポンプFとバッテリーモジュールSとの間に設けられている。 Pump F pumps the heat-carrying medium. The power consumption of the pump F is, for example, 30W. Pump F is provided between radiator D and chiller G. Chiller G cools the heat transfer medium. A chiller G is provided between the pump F and the battery module S.

チラーGから流出した熱搬送媒体は、バッテリーモジュールSに流入し、複数のバッテリー1に流入する。そして、複数のバッテリー1から流出した熱搬送媒体はバッテリーモジュールSから流出し、流路切替部Cに流入する。その後、流路切替部Cから流出した熱搬送媒体は、ラジエータD、ポンプF、及びチラーGの順に流れる。 The heat transfer medium flowing out of the chiller G flows into the battery module S and into the plurality of batteries 1 . Then, the heat transfer medium that has flowed out of the plurality of batteries 1 flows out of the battery module S and flows into the flow path switching portion C. As shown in FIG. After that, the heat transfer medium that has flowed out from the channel switching portion C flows through the radiator D, the pump F, and the chiller G in this order.

図2は、比較例としてのバッテリーモジュールSaが設けられている車両Aaの構成を示す図である。
比較例のバッテリーモジュールSaは、バッテリーモジュールSと比べて、バッテリー1aが蓄電部、及び蓄電部と熱交換する熱搬送媒体を輸送する輸送管のみを有する点で異なる。比較例の車両Aaは、ポンプFの代わりにポンプFaを有する点、及び流路切替部Ia及びヒーター部Haを有し、流路切替部Iaは、熱搬送媒体をヒーター部Haに流すか、又は熱搬送媒体をチラーGに流すかを切り替える点で異なる。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a vehicle Aa provided with a battery module Sa as a comparative example.
The battery module Sa of the comparative example differs from the battery module S in that the battery 1a only has a power storage unit and a transport pipe for transporting a heat transfer medium that exchanges heat with the power storage unit. The vehicle Aa of the comparative example has a pump Fa instead of the pump F, and a flow path switching portion Ia and a heater portion Ha. Or, it is different in switching whether the heat transfer medium is flowed to the chiller G.

ポンプFaの消費電力は、ポンプFの消費電力よりも大きい。ポンプFaの消費電力は、例えば100Wである。ヒーター部Haの消費電力は、例えば7kWである。比較例のバッテリーモジュールSaにおいては、ヒーター部Haで加熱した熱搬送媒体を各バッテリー1aに流す。よって、バッテリーモジュールSaにおいては、例えばヒーター部Haと各バッテリー1aとの間の流路の長さに起因する放熱損失が異なっていたり、各バッテリー1aの位置に起因して放熱損失が異なっていたりすることで、各バッテリー1a間で温度差が生じてしまうおそれがある。 The power consumption of the pump Fa is greater than the power consumption of the pump F. The power consumption of the pump Fa is 100 W, for example. The power consumption of the heater part Ha is, for example, 7 kW. In the battery module Sa of the comparative example, the heat transfer medium heated by the heater portion Ha is passed through each battery 1a. Therefore, in the battery module Sa, for example, the heat dissipation loss due to the length of the flow path between the heater part Ha and each battery 1a is different, or the heat dissipation loss is different due to the position of each battery 1a. By doing so, there is a possibility that a temperature difference may occur between the batteries 1a.

この結果、比較例のバッテリーモジュールSaにおいては、例えば各バッテリー1aの温度に起因して各バッテリー1aの劣化具合又は出力特性にばらつきが生じてしまうおそれがある。これに対して、バッテリーモジュールSにおいては、バッテリー1が内部の温度を適切な範囲に維持するために、内部を流れる熱搬送媒体の流量を変えられるように構成されている。したがって、バッテリーモジュールSにおいては、各バッテリー1の温度差が大きくなり過ぎないようにすることができる。 As a result, in the battery module Sa of the comparative example, there is a possibility that the degree of deterioration or the output characteristics of each battery 1a may vary due to the temperature of each battery 1a, for example. On the other hand, in the battery module S, the flow rate of the heat transfer medium flowing inside the battery 1 can be changed in order to maintain the temperature inside the battery 1 within an appropriate range. Therefore, in the battery module S, it is possible to prevent the temperature difference between the batteries 1 from becoming too large.

[バッテリー1の構成]
図3は、バッテリー1の構成を示す図である。
バッテリー1は、蓄電部11、輸送管12、ヒーター部13、温度検出部14、切替部15、ポンプ16、及び制御部17を有する。
[Configuration of Battery 1]
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the battery 1. As shown in FIG.
The battery 1 has a power storage unit 11 , a transport pipe 12 , a heater unit 13 , a temperature detection unit 14 , a switching unit 15 , a pump 16 and a control unit 17 .

蓄電部11は、電気を蓄積する。輸送管12は、蓄電部11と熱交換する熱搬送媒体を輸送する。ヒーター部13は、熱搬送媒体を加熱する。ヒーター部13の消費電力は、ヒーター部Haの消費電力よりも小さい。ヒーター部13の消費電力は、例えば2kWである。温度検出部14は、蓄電部11の温度を検出する。 The power storage unit 11 stores electricity. Transport pipe 12 transports a heat transfer medium that exchanges heat with power storage unit 11 . The heater section 13 heats the heat transfer medium. The power consumption of the heater section 13 is smaller than that of the heater section Ha. The power consumption of the heater section 13 is, for example, 2 kW. Temperature detection unit 14 detects the temperature of power storage unit 11 .

切替部15は、ヒーター部13で加熱した熱搬送媒体を輸送管12に流すか、バッテリー1の外部から流入した熱搬送媒体を輸送管12に流すか、又はヒーター部13で加熱した熱搬送媒体及びバッテリー1の外部から流入した熱搬送媒体を輸送管12に流すかを切り替える。切替部15は、例えば三方弁を含む。 The switching unit 15 allows the heat transfer medium heated by the heater unit 13 to flow through the transport pipe 12, the heat transfer medium that has flowed in from the outside of the battery 1 to flow through the transport pipe 12, or the heat transfer medium heated by the heater unit 13. and whether the heat transfer medium that has flowed in from the outside of the battery 1 is allowed to flow through the transport pipe 12 is switched. The switching unit 15 includes, for example, a three-way valve.

ポンプ16は、熱搬送媒体を圧送する。ポンプ16の消費電力は、ポンプFaの消費電力よりも小さい。ポンプ16の消費電力は、例えば30Wである。 A pump 16 pumps the heat-carrying medium. The power consumption of the pump 16 is smaller than the power consumption of the pump Fa. The power consumption of the pump 16 is, for example, 30W.

制御部17は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)等を有するマイクロコンピュータを備えた電子制御装置である。制御部17は、温度検出部14が検出した温度に基づいて、輸送管12を流れる熱搬送媒体の流量のうちのヒーター部13で加熱した熱搬送媒体の流量を調節する。すなわち、制御部17は、温度検出部14が検出した温度に基づいて、輸送管12を流れる熱搬送媒体に対するヒーター部13で加熱した熱搬送媒体の割合を調節する。 The control unit 17 is an electronic control device including a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The control unit 17 adjusts the flow rate of the heat transfer medium heated by the heater unit 13 out of the flow rate of the heat transfer medium flowing through the transport pipe 12 based on the temperature detected by the temperature detection unit 14 . That is, the control unit 17 adjusts the ratio of the heat transfer medium heated by the heater unit 13 to the heat transfer medium flowing through the transport pipe 12 based on the temperature detected by the temperature detection unit 14 .

バッテリーモジュールSにおいては、このようにバッテリー1はヒーター部13、蓄電部11の温度を検出する温度検出部14、及び温度検出部14が検出した温度に基づいて、輸送管12を流れる熱搬送媒体の流量のうちのヒーター部13で加熱した熱搬送媒体の流量を調節する制御部17を有する。よって、バッテリーモジュールSは、バッテリー1ごとに温度の調整が可能になる。この結果、バッテリーモジュールSにおいては、各バッテリー1間で温度を調整することが可能になるので、各バッテリー1間の温度差が生じづらくなる。 In the battery module S, the battery 1 detects the temperature of the heater unit 13, the temperature detection unit 14 that detects the temperature of the power storage unit 11, and the heat transfer medium flowing through the transport pipe 12 based on the temperature detected by the temperature detection unit 14. It has a control section 17 for adjusting the flow rate of the heat transfer medium heated by the heater section 13 among the flow rates of . Therefore, the temperature of the battery module S can be adjusted for each battery 1 . As a result, in the battery module S, it becomes possible to adjust the temperature between the batteries 1, so that temperature differences between the batteries 1 are less likely to occur.

制御部17は、温度検出部14が検出した温度が所定の第1閾値よりも低い場合に、ヒーター部13で加熱した熱搬送媒体を輸送管12に流すように切替部15を制御する。制御部17は、温度検出部14が検出した温度が所定の第1閾値以上の場合に、バッテリー1の外部から流入した熱搬送媒体を輸送管12に流すように切替部15を制御する。バッテリーモジュールSにおいては、このように制御部17が切替部15を制御することで、バッテリー1を冷却することができる。 The control unit 17 controls the switching unit 15 to flow the heat transfer medium heated by the heater unit 13 to the transport pipe 12 when the temperature detected by the temperature detection unit 14 is lower than a predetermined first threshold. The control unit 17 controls the switching unit 15 so that the heat transfer medium that has flowed in from the outside of the battery 1 flows through the transport pipe 12 when the temperature detected by the temperature detection unit 14 is equal to or higher than a predetermined first threshold. In the battery module S, the control unit 17 controls the switching unit 15 in this way, so that the battery 1 can be cooled.

また、制御部17は、温度検出部14が検出した温度が所定の第1閾値よりも低く、所定の第2閾値以上の場合に、ヒーター部13で加熱した熱搬送媒体及びバッテリー1の外部から流入した熱搬送媒体を輸送管12に流すように切替部15を制御する。所定の第2閾値は、所定の第1閾値よりも小さい。バッテリーモジュールSにおいては、このように制御部17が切替部15を制御することで、バッテリー1を昇温させる速度を抑制しながら、バッテリー1を加熱することができる。 Further, when the temperature detected by the temperature detection unit 14 is lower than a predetermined first threshold value and is equal to or higher than a predetermined second threshold value, the control unit 17 controls the heat transfer medium heated by the heater unit 13 and the outside of the battery 1 to The switching unit 15 is controlled to flow the heat transfer medium that has flowed into the transport pipe 12 . The predetermined second threshold is less than the predetermined first threshold. In the battery module S, the control unit 17 controls the switching unit 15 in this way, so that the battery 1 can be heated while suppressing the temperature increase rate of the battery 1 .

また、制御部17は、温度検出部14が検出した温度が所定の第2閾値よりも低い場合に、ヒーター部13で加熱した熱搬送媒体を輸送管12に流し、バッテリー1の外部から流入した熱搬送媒体を輸送管12に流さないように切替部15を制御する。 Further, when the temperature detected by the temperature detection unit 14 is lower than the predetermined second threshold, the control unit 17 causes the heat transfer medium heated by the heater unit 13 to flow through the transport pipe 12 and flow from the outside of the battery 1. The switching unit 15 is controlled so as not to flow the heat transfer medium into the transport pipe 12 .

バッテリーモジュールSにおいては、このように制御部17が切替部15を制御することで、蓄電部11の温度が所定の第2閾値よりも低い場合に、バッテリー1の外部から熱搬送媒体を流入させずに、バッテリー1内において、ヒーター部13で加熱した熱搬送媒体を循環させることができる。よって、バッテリーモジュールSにおいては、蓄電部11の温度が所定の第2閾値よりも低い場合に、ヒーター部13で加熱した熱搬送媒体のみをバッテリーモジュールSにおいて循環させることでバッテリー1を昇温させる速度を向上させることができる。 In the battery module S, the control unit 17 controls the switching unit 15 in this way, so that the heat transfer medium flows from the outside of the battery 1 when the temperature of the power storage unit 11 is lower than the predetermined second threshold value. The heat transfer medium heated by the heater section 13 can be circulated in the battery 1 without the heat transfer medium. Therefore, in the battery module S, when the temperature of the power storage unit 11 is lower than the predetermined second threshold, only the heat transfer medium heated by the heater unit 13 is circulated in the battery module S to raise the temperature of the battery 1. Speed can be improved.

[制御部17による動作]
図4は、制御部17の動作の流れを示すフローチャートである。
まず、制御部17は、温度検出部14が検出した蓄電部11の温度を特定する(S11)。次に、制御部17は、温度検出部14が検出した温度が所定の第1閾値よりも低いか否かを判定する(S12)。制御部17は、温度検出部14で検出した温度が所定の第1閾値以上であると判定した場合(S12においてNO)、バッテリー1の外部から流入した熱搬送媒体のみを輸送管12に流す(S14)。
[Operation by control unit 17]
FIG. 4 is a flowchart showing the operation flow of the control unit 17. As shown in FIG.
First, control unit 17 identifies the temperature of power storage unit 11 detected by temperature detection unit 14 (S11). Next, the control unit 17 determines whether or not the temperature detected by the temperature detection unit 14 is lower than a predetermined first threshold (S12). When the control unit 17 determines that the temperature detected by the temperature detection unit 14 is equal to or higher than the predetermined first threshold value (NO in S12), the control unit 17 causes only the heat transfer medium that has flowed in from the outside of the battery 1 to flow through the transport pipe 12 ( S14).

制御部17は、温度検出部14が検出した温度が所定の第1閾値よりも低いと判定した場合(S12においてYES)、温度検出部14が検出した温度が所定の第2閾値よりも低いか否かを判定する(S13)。制御部17が、温度検出部14が検出した温度が所定の第2閾値以上であると判定した場合(S13においてNO)、制御部17は、ヒーター部13が加熱した熱搬送媒体及びバッテリー1の外部から流入した熱搬送媒体を輸送管12に流す(S15)。 When the control unit 17 determines that the temperature detected by the temperature detection unit 14 is lower than the predetermined first threshold (YES in S12), the control unit 17 determines whether the temperature detected by the temperature detection unit 14 is lower than the predetermined second threshold. It is determined whether or not (S13). When the control unit 17 determines that the temperature detected by the temperature detection unit 14 is equal to or higher than the predetermined second threshold value (NO in S13), the control unit 17 controls the heat transfer medium heated by the heater unit 13 and the battery 1. The heat transfer medium that has flowed in from the outside is allowed to flow through the transport pipe 12 (S15).

制御部17は、温度検出部14で検出した温度が所定の第2閾値よりも低いと判定した場合(S13においてYES)、ヒーター部13で加熱した熱搬送媒体を輸送管12に流し、バッテリー1の外部から流入した熱搬送媒体を輸送管12に流さない(S16)。 When the control unit 17 determines that the temperature detected by the temperature detection unit 14 is lower than the predetermined second threshold value (YES in S13), the heat transfer medium heated by the heater unit 13 flows through the transport pipe 12, and the battery 1 The heat transfer medium that has flowed in from outside is not allowed to flow into the transport pipe 12 (S16).

[変形例1]
上記実施形態においては、切替部15が三方弁である例を示したが、これに限定されない。切替部15は、例えば開度を調節可能な弁であってもよい。この場合、制御部17は、温度検出部14が検出した温度に基づいて弁の開度を調節することで、輸送管12を流れる熱搬送媒体の流量のうちのヒーター部13で加熱した熱搬送媒体の流量を調節してもよい。バッテリーモジュールSにおいては、バッテリー1がこのような切替部15を有することで、バッテリー1の昇温速度をより自由に調節できるようになる。
[Modification 1]
In the above embodiment, an example in which the switching portion 15 is a three-way valve was shown, but the present invention is not limited to this. The switching unit 15 may be, for example, a valve that can adjust the degree of opening. In this case, the control unit 17 adjusts the opening degree of the valve based on the temperature detected by the temperature detection unit 14 so that the amount of heat transferred by the heater unit 13 out of the flow rate of the heat transfer medium flowing through the transfer pipe 12 is reduced. The media flow rate may be adjusted. In the battery module S, since the battery 1 has such a switching unit 15, the rate of temperature increase of the battery 1 can be adjusted more freely.

[変形例2]
上記実施形態においては、温度検出部14が蓄電部11の温度を検出する例を示したが、これに限定されない。温度検出部14は、蓄電部11から流出した熱搬送媒体の温度を検出するようにしてもよい。
[Modification 2]
In the above embodiment, an example in which temperature detection unit 14 detects the temperature of power storage unit 11 was shown, but the present invention is not limited to this. Temperature detection unit 14 may detect the temperature of the heat transfer medium that has flowed out of power storage unit 11 .

[変形例3]
上記実施形態においては、ヒーター部13が切替部15の作動と関係なくONである例を示したが、これに限定されない。ヒーター部13は、切替部15の作動に基づいて、ON又はOFFになってもよい。この場合、制御部17は、例えばヒーター部13で加熱した熱搬送媒体を輸送管12に流す場合はヒーター部13をONにし、バッテリー1の外部から流入した熱搬送媒体のみを輸送管12に流す場合はヒーター部13をOFFにするようにしてもよい。バッテリーモジュールSにおいては、バッテリー1がこのようにヒーター部13を作動させる制御部17を有することで、ヒーター部13の消費電力を抑えることができる。
[Modification 3]
In the above-described embodiment, an example in which the heater section 13 is ON regardless of the operation of the switching section 15 was shown, but the present invention is not limited to this. The heater section 13 may be turned ON or OFF based on the operation of the switching section 15 . In this case, the control unit 17 turns ON the heater unit 13 when the heat transfer medium heated by the heater unit 13 is flown through the transport pipe 12, and only the heat transfer medium that has flowed in from the outside of the battery 1 is flown through the transport pipe 12. In this case, the heater section 13 may be turned off. In the battery module S, the battery 1 has the controller 17 that operates the heater section 13 in this way, so that the power consumption of the heater section 13 can be suppressed.

[変形例4]
上記実施形態においては、各バッテリー1が内部の温度を適切な範囲に維持するために、輸送管12を流れる熱搬送媒体の流量のうちのヒーター部13で加熱した熱搬送媒体の流量を制御部17が調節する例を示したが、これに限定されない。バッテリーモジュールSは、各バッテリー1の温度差に基づいて、各バッテリー1の温度を調節するように各バッテリー1を制御する統括制御部をさらに有していてもよい。
[Modification 4]
In the above embodiment, in order to maintain the internal temperature of each battery 1 within an appropriate range, the flow rate of the heat transfer medium heated by the heater section 13 out of the flow rate of the heat transfer medium flowing through the transport pipe 12 is controlled by the control section. 17 regulates, but is not limited to this. The battery module S may further include an integrated control section that controls each battery 1 to adjust the temperature of each battery 1 based on the temperature difference of each battery 1 .

具体的には、統括制御部は、例えば各バッテリー1の制御部17から温度検出部14が検出した蓄電部11の温度を受信する。そして、統括制御部は、受信した各バッテリー1の蓄電部11の温度の平均値である平均温度を算出し、当該算出した平均温度を制御部17に送信する。そして、制御部17は、温度検出部14が検出した蓄電部11の温度を受信した平均温度にするように輸送管12を流れる熱搬送媒体の流量のうちのヒーター部13で加熱した熱搬送媒体の流量を調節する。 Specifically, the integrated control unit receives the temperature of the power storage unit 11 detected by the temperature detection unit 14 from the control unit 17 of each battery 1, for example. The overall control unit then calculates the average temperature, which is the average value of the temperatures of the power storage units 11 of the respective batteries 1 , and transmits the calculated average temperature to the control unit 17 . Then, the control unit 17 controls the heat transfer medium heated by the heater unit 13 out of the flow rate of the heat transfer medium flowing through the transport pipe 12 so that the temperature of the power storage unit 11 detected by the temperature detection unit 14 becomes the received average temperature. adjust the flow rate of

[本実施形態に係るバッテリーモジュールSによる効果]
本実施形態に係るバッテリーモジュールSは、複数のバッテリー1を有するバッテリーモジュールSである。そして、バッテリー1は、電気を蓄積する蓄電部11と、蓄電部11と熱交換する熱搬送媒体を輸送する輸送管12と、熱搬送媒体を加熱するヒーター部13と、蓄電部11の温度を検出する温度検出部14と、を有する。また、バッテリー1は、温度検出部14が検出した温度に基づいて、輸送管12を流れる熱搬送媒体の流量のうちのヒーター部13で加熱した熱搬送媒体の流量を調節する制御部17を有する。
[Effect of battery module S according to the present embodiment]
A battery module S according to this embodiment is a battery module S having a plurality of batteries 1 . The battery 1 includes a power storage unit 11 that stores electricity, a transport pipe 12 that transports a heat transfer medium that exchanges heat with the power storage unit 11, a heater unit 13 that heats the heat transfer medium, and a temperature of the power storage unit 11. and a temperature detection unit 14 for detecting. The battery 1 also has a control unit 17 that adjusts the flow rate of the heat transfer medium heated by the heater unit 13 out of the flow rate of the heat transfer medium flowing through the transport pipe 12 based on the temperature detected by the temperature detection unit 14 . .

バッテリーモジュールSは、このようにヒーター部13、温度検出部14、及び制御部17を有する。よって、バッテリーモジュールSは、バッテリー1ごとに温度の調整が可能になる。この結果、バッテリーモジュールSにおいては、各バッテリー1間で温度を調整することが可能になるので、各バッテリー1間の温度差が生じづらくなる。 The battery module S thus has the heater section 13 , the temperature detection section 14 and the control section 17 . Therefore, the temperature of the battery module S can be adjusted for each battery 1 . As a result, in the battery module S, it becomes possible to adjust the temperature between the batteries 1, so that temperature differences between the batteries 1 are less likely to occur.

また、バッテリーモジュールSにおいては、各バッテリー1がヒーター部13を有し、ヒーター部13が蓄電部11に流す熱搬送媒体の加熱を行う。これに対して、比較例のバッテリーモジュールSaにおいては、1つのヒーター部Haで複数のバッテリー1aに流す熱搬送媒体の加熱を行う。よって、バッテリーモジュールSにおいては、ヒーター部13で加熱する熱搬送媒体の流量をヒーター部Haで加熱する熱搬送媒体の流量よりも小さくすることができる。この結果、バッテリーモジュールSにおいては、1つ1つのヒーター部13の消費電力を小さくすることができる。 Further, in the battery module S, each battery 1 has a heater portion 13 , and the heater portion 13 heats the heat transfer medium that flows to the power storage portion 11 . On the other hand, in the battery module Sa of the comparative example, one heater portion Ha heats the heat transfer medium flowing through the plurality of batteries 1a. Therefore, in the battery module S, the flow rate of the heat transfer medium heated by the heater section 13 can be made smaller than the flow rate of the heat transfer medium heated by the heater section Ha. As a result, in the battery module S, the power consumption of each heater section 13 can be reduced.

また、バッテリーモジュールSにおいては、バッテリー1がヒーター部13を有することで、ヒーター部13と蓄電部11との間の流路の長さは、ヒーター部Haと各バッテリー1aとの間の流路の長さよりも短くなる。よって、バッテリーSにおいては、輸送管12におけるヒーター部13と蓄電部11との間の放熱損失を、ヒーター部Haと各バッテリー1aとの間の流路における放熱損失よりも小さくすることができる。 In addition, in the battery module S, since the battery 1 has the heater portion 13, the length of the flow path between the heater portion 13 and the power storage portion 11 is equal to the length of the flow path between the heater portion Ha and each battery 1a. shorter than the length of Therefore, in the battery S, the heat dissipation loss between the heater portion 13 and the power storage portion 11 in the transport pipe 12 can be made smaller than the heat dissipation loss in the flow path between the heater portion Ha and each battery 1a.

また、バッテリーSにおいては、ヒーター部13と蓄電部11との間の流路の長さがヒーター部Haとバッテリー1aとの間の流路の長さよりも短くなることで、輸送管12における放熱損失を抑制し、蓄電部11の昇温速度を向上させることができる。 Further, in the battery S, the length of the flow path between the heater section 13 and the power storage section 11 is shorter than the length of the flow path between the heater section Ha and the battery 1a. Loss can be suppressed, and the temperature rise rate of power storage unit 11 can be improved.

また、バッテリーモジュールSにおいては、各バッテリー1がポンプ16を有しており、車両AにはポンプFが設けられている。これに対して、比較例のバッテリーモジュールSaにおいては、各バッテリー1aがポンプを有しておらず、車両AaにはポンプFaが設けられている。ポンプFaは、複数のバッテリー1aに流す熱搬送媒体を圧送する。 Further, in the battery module S, each battery 1 has a pump 16, and the vehicle A is provided with a pump F. As shown in FIG. On the other hand, in the battery module Sa of the comparative example, each battery 1a does not have a pump, and the vehicle Aa is provided with a pump Fa. The pump Fa pumps a heat transfer medium to flow through the plurality of batteries 1a.

よって、バッテリーモジュールSにおいては、ポンプ16の消費電力及びポンプFの消費電力をポンプFaの消費電力よりも小さくすることができる。また、バッテリーモジュールSにおいては、バッテリー1ごとにバッテリー1内に流す熱搬送媒体の流速を調節することが可能になる。具体的には、バッテリーモジュールSにおいては、例えば、バッテリー1内をヒーター部13で加熱した熱搬送媒体のみを循環させている場合、各バッテリー1間で熱搬送媒体の流速を調節することが可能になる。また、バッテリーモジュールSにおいては、ポンプFが停止している場合でも、ポンプ16を作動させることで、熱搬送媒体を流すことが可能になる。 Therefore, in the battery module S, the power consumption of the pump 16 and the power consumption of the pump F can be made smaller than the power consumption of the pump Fa. Further, in the battery module S, it becomes possible to adjust the flow velocity of the heat transfer medium flowing in the battery 1 for each battery 1 . Specifically, in the battery module S, for example, when only the heat transfer medium heated by the heater section 13 is circulated in the battery 1, the flow velocity of the heat transfer medium can be adjusted between the batteries 1. become. Further, in the battery module S, even when the pump F is stopped, the heat transfer medium can be made to flow by activating the pump 16 .

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist thereof. be. For example, all or part of the device can be functionally or physically distributed and integrated in arbitrary units. In addition, new embodiments resulting from arbitrary combinations of multiple embodiments are also included in the embodiments of the present invention. The effect of the new embodiment caused by the combination has the effect of the original embodiment.

A・・・車両
S・・・バッテリーモジュール
1・・・バッテリー
11・・・蓄電部
12・・・輸送管
13・・・ヒーター部
14・・・温度検出部
15・・・切替部
16・・・ポンプ
17・・・制御部
C・・・流路切替部
D・・・ラジエータ
F・・・ポンプ
G・・・チラー
Aa・・・比較例の車両
Fa・・・ポンプ
Ha・・・ヒーター部
Ia・・・流路切替部
Sa・・・比較例のバッテリーモジュール
1a・・・バッテリー
A Vehicle S Battery module 1 Battery 11 Power storage unit 12 Transportation pipe 13 Heater unit 14 Temperature detection unit 15 Switching unit 16 Pump 17 Control section C Flow path switching section D Radiator F Pump G Chiller Aa Comparative example vehicle Fa Pump Ha Heater section Ia... Flow path switching part Sa... Battery module 1a of a comparative example... Battery

Claims (4)

複数のバッテリーを有するバッテリーモジュールであって、
前記バッテリーは、
電気を蓄積する蓄電部と、
前記蓄電部と熱交換する熱搬送媒体を輸送する輸送管と、
熱搬送媒体を加熱するヒーター部と、
前記蓄電部の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部が検出した温度に基づいて、前記輸送管を流れる熱搬送媒体の流量のうちの前記ヒーター部で加熱した熱搬送媒体の流量を調節する制御部と、
を有することを特徴とするバッテリーモジュール。
A battery module having a plurality of batteries,
The battery is
an electricity storage unit that accumulates electricity;
a transport pipe for transporting a heat transfer medium that exchanges heat with the power storage unit;
a heater unit that heats the heat transfer medium;
a temperature detection unit that detects the temperature of the power storage unit;
a control unit that adjusts the flow rate of the heat transfer medium heated by the heater unit out of the flow rate of the heat transfer medium flowing through the transport pipe based on the temperature detected by the temperature detection unit;
A battery module comprising:
前記バッテリーは、
前記ヒーター部で加熱した熱搬送媒体を前記輸送管に流すか、前記バッテリーの外部から流入した熱搬送媒体を前記輸送管に流すか、又は前記ヒーター部で加熱した熱搬送媒体及び前記バッテリーの外部から流入した熱搬送媒体を前記輸送管に流すかを切り替える切替部と、
をさらに有し、
前記制御部は、前記温度検出部が検出した温度が所定の第1閾値よりも低い場合に、少なくとも前記ヒーター部で加熱した熱搬送媒体を前記輸送管に流すように前記切替部を制御することを特徴とする、
請求項1に記載のバッテリーモジュール。
The battery is
Flowing the heat transfer medium heated by the heater part into the transport pipe, flowing the heat transfer medium flowing from the outside of the battery into the transport pipe, or flowing the heat transfer medium heated by the heater part and the outside of the battery a switching unit that switches whether the heat transfer medium that has flowed in from the
further having
When the temperature detected by the temperature detection unit is lower than a predetermined first threshold, the control unit controls the switching unit so that at least the heat transfer medium heated by the heater unit flows through the transport pipe. characterized by
The battery module according to claim 1.
前記制御部は、前記温度検出部が検出した温度が前記所定の第1閾値よりも小さい所定の第2閾値よりも低い場合に、前記ヒーター部で加熱した熱搬送媒体を前記輸送管に流し、前記バッテリーの外部から流入した熱搬送媒体を前記輸送管に流さないように前記切替部を制御することを特徴とする、
請求項2に記載のバッテリーモジュール。
when the temperature detected by the temperature detection unit is lower than a predetermined second threshold that is smaller than the predetermined first threshold, the control unit causes the heat transfer medium heated by the heater to flow through the transport pipe; The switching unit is controlled so as not to flow the heat transfer medium that has flowed from the outside of the battery into the transport pipe,
The battery module according to claim 2.
電気を蓄積する蓄電部と、
前記蓄電部と熱交換する熱搬送媒体を輸送する輸送管と、
熱搬送媒体を加熱するヒーター部と、
前記蓄電部の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部が検出した温度に基づいて、前記輸送管を流れる熱搬送媒体の流量のうちの前記ヒーター部で加熱した熱搬送媒体の流量を調節する制御部と、
を有することを特徴とするバッテリー。
an electricity storage unit that accumulates electricity;
a transport pipe for transporting a heat transfer medium that exchanges heat with the power storage unit;
a heater unit that heats the heat transfer medium;
a temperature detection unit that detects the temperature of the power storage unit;
a control unit that adjusts the flow rate of the heat transfer medium heated by the heater unit out of the flow rate of the heat transfer medium flowing through the transport pipe based on the temperature detected by the temperature detection unit;
A battery characterized by comprising:
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