JP2008192381A - 温度調節機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の電源ユニットにおける温度のバラツキを抑制することのできる温度調節機構を提供する。
【解決手段】 並列に配置された複数の電源ユニット（２１，２２）の温度を調節するための温度調節機構であって、複数の電源ユニットを収納するケース（１４）と、複数の電源ユニットに対して、この配列方向における一端側から熱交換媒体を供給するための第１の供給ダクト（１１）と、配列方向において第１の供給ダクトとは異なる位置から、電源ユニットに対して熱交換媒体を供給するための第２の供給ダクト（１２）と、配列方向における他端側からケース内の熱交換媒体を排出するための排出ダクト（１３）とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、並べて配置された複数の電源ユニットに対して熱交換媒体を供給することによって、電源ユニットの温度調節を行うことができる温度調節機構に関するものである。

従来、電気自動車やハイブリッド自動車では、動力源としてモータが搭載されるとともに、このモータに電力を供給するための電池（二次電池）が搭載されている。ここで、二次電池は、充放電等によって発熱するため、この熱による電池特性の劣化を抑制するために、二次電池を冷却する必要がある（例えば、特許文献１−３参照）。

以下、従来の冷却機構の構成について、図９，１０を用いて説明する。ここで、図９は、従来の冷却機構の外観斜視図であり、図１０は、図９のＣ−Ｃ断面図である。図９，１０に示すＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、互いに直交している。

冷却機構の一部を構成する電池パック１００は、２つの電池モジュール２０１，２０２と、これらの電池モジュール２０１，２０２を収納する電池ケース１０３とを有している。各電池モジュール２０１，２０２では、複数の単電池がＸ方向に並列に配置され、これらの単電池が電気的に直列に接続されている。また、電池モジュール２０１，２０２は、図９，１０に示すように、電池ケース１０３内においてＹ方向で並べて配置されている。

電池ケース１０３には、電池モジュール２０１，２０２の冷却に用いられる空気を取り込むための吸気ダクト１０１と、吸気ダクト１０１から電池ケース１０３内に取り込まれた空気を排出するための排気ダクト１０２とが接続されている。

上述した冷却機構の構成において、吸気ダクト１０１から取り込まれた空気は、電池ケース１０３内に進入し、図１０の矢印（点線）で示すように、電池モジュール２０１，２０２を通過して、排気ダクト１０２に導かれる。ここで、電池ケース１０３内に進入した冷却用の空気が、電池モジュール２０１，２０２と接触して熱交換が行われることにより、電池モジュール２０１，２０２が冷却されることになる。
特開２００６−２４５１０号公報（段落００３８，００４４、図２−４等） 特開２０００−２３３６４８号公報（段落００３４，図３等） 特開２００６−２３６８２７号公報

しかしながら、図９，１０に示す冷却機構の構成では、以下に説明する不具合が生じてしまう。

吸気ダクト１０１から取り込まれた冷却用の空気は、まず、電池モジュール２０１に接触することにより、電池モジュール２０１において熱交換（冷却）を行うことになる。次に、電池モジュール２０１を通過した空気が、電池モジュール２０２に接触することにより、電池モジュール２０２において熱交換（冷却）が行われる。

この場合において、電池モジュール２０２に接触する空気は、電池モジュール２０１で熱交換されているため、電池モジュール２０１に接触する空気の温度と、電池モジュール２０２に接触する空気の温度は、互いに異なることになる。ここで、吸気ダクト１０１から取り込まれる空気の温度をＴ０とし、空気による冷却後の各電池モジュール２０１，２０２の温度をＴ１，Ｔ２とすると、図１１に示すようにＴ０＜Ｔ１＜Ｔ２の関係となる。

なお、図１１において、縦軸は温度（Ｔ）を示し、横軸は時間（ｔ）を示す。

温度Ｔ２が温度Ｔ１よりも高くなるのは、電池モジュール２０２に対しては、電池モジュール２０１との熱交換が行われた後の空気（熱を持った空気）が接触するため、電池モジュール２０２を効率良く冷却することができないからである。

図１１に示すように、電池モジュール２０１の温度Ｔ１と、電池モジュール２０２の温度Ｔ２とにバラツキ（ΔＴ）が生じると、各電池モジュール２０１，２０２の電池特性にバラツキが生じてしまう。また、電池モジュール２０２を効率良く冷却できない場合には、電池モジュール２０２が電池モジュール２０１よりも先に劣化してしまうこともある。

そこで、本発明の目的は、複数の電源ユニットが並んだ状態で配置されている構成において、これらの電源ユニットにおける温度のバラツキを抑制することのできる温度調節機構を提供することにある。

本願第１の発明は、並列に配置された複数の電源ユニットの温度を調節するための温度調節機構であって、複数の電源ユニットを収納するケースと、複数の電源ユニットに対して、この配列方向における一端側から熱交換媒体を供給するための第１の供給ダクトと、上記配列方向において第１の供給ダクトとは異なる位置から、電源ユニットに対して熱交換媒体を供給するための第２の供給ダクトと、上記配列方向における他端側からケース内の熱交換媒体を排出するための排出ダクトとを有することを特徴とする。

ここで、第２の供給ダクトの一部を電源ユニットの上方に配置し、第２の供給ダクトにおける電源ユニットと対向する面に、電源ユニットに対して熱交換媒体を導くための開口部を形成することができる。また、第２の供給ダクトの一部を、複数の電源ユニット間のスペースに対して上方に位置させることができる。

また、第２の供給ダクトを、ケース外において、第１の供給ダクトから分岐させることができる。そして、第２の供給ダクトの断面積を、第１の供給ダクトの断面積よりも小さくすることができる。

本願第２の発明は、並列に配置された複数の電源ユニットの温度を調節するための温度調節機構であって、複数の電源ユニットを収納するケースと、ケース内に熱交換媒体を供給するための供給ダクトと、ケースから熱交換媒体を排出するための排出ダクトとを有し、供給ダクトの一部は、電源ユニットの上方に配置されているとともに、電源ユニットに対して熱交換媒体を導くための開口部を有することを特徴とする。

ここで、供給ダクトの一部を、複数の電源ユニット間のスペースに対して上方に位置させることができる。

なお、電源ユニットとしては、例えば、複数の単電池（二次電池）を有する電池モジュールが用いられる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタや燃料電池を用いることもできる。

本願第１の発明によれば、ケース内で並列に配置された複数の電源ユニットに対して、電源ユニットの配列方向で異なる位置に設けられた第１及び第２の供給ダクトを用いて熱交換媒体を供給することにより、複数の電源ユニットにおける温度のバラツキを抑制することができる。

また、本願第２の発明によれば、供給ダクトの一部を電源ユニットの上方に配置し、供給ダクトの開口部を介して熱交換媒体を電源ユニットに導くことで、各電源ユニットに対して効率良く熱交換媒体を導くことができる。これにより、複数の電源ユニットにおける温度のバラツキを抑制することができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の実施例１である温度調節機構について、図１，２を用いて説明する。本実施例では、後述するように、電池モジュールに対して熱交換媒体としての冷却用の空気を供給する冷却機構（温度調節機構）について説明する。

ここで、図１は、本実施例の冷却機構の外観斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。なお、図１，２において、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は互いに直交している。また、Ｚ方向が上下方向となる。

冷却機構の一部を構成する電池パック１０は、電池ケース１４と、電池ケース１４内に収納された２つの電池モジュール（電源ユニット）２１，２２とを有している。電池ケース１４には、冷却用の空気を電池ケース１４内に取り込むための第１の吸気ダクト（第１の供給ダクト）１１及び第２の吸気ダクト（第２の供給ダクト）１２と、電池ケース１４内に取り込まれた空気を外部に排出するための排気ダクト（排出ダクト）１３とが接続されている。

本実施例では、電池ケース１４、第１及び第２の吸気ダクト１１，１２及び排気ダクト１３が一体的に形成されている。なお、第１及び第２の吸気ダクト１１，１２や排気ダクト１３を別体として形成し、電池ケース１４に連結してもよい。

各電池モジュール２１，２２は、複数の単電池（二次電池）がＸ方向に並列に配置され、これらの単電池が電気的に直列に接続されている。そして、各電池モジュール２１，２２は、エンドプレート（不図示）によって両端側から狭持されている。また、電池モジュール２１，２２は、Ｙ方向（配列方向）において並んで配置されている。

ここで、本実施例では、電源ユニットとして二次電池を用いた場合について説明するが、二次電池の代わりに、電源ユニットとしての電気二重層キャパシタ（コンデンサ）や燃料電池を用いてもよい。

第１の吸気ダクト１１は、電池ケース１４と略等しい高さ（Ｚ方向の長さ）を有しており、電池ケース１４の側面１４ａにおける一端部に接続されている。ここで、第１の吸気ダクト１１は、電池ケース１４内に冷却用の空気を供給できる構成であればよく、この高さや幅（Ｙ方向の長さ）は、適宜設定することができる。

また、第１の吸気ダクト１１の上流側（電池ケース１４側とは反対側）にはファン（不図示）が配置されており、このファンを駆動することにより、電池パック１０の外にある空気が、第１の吸気ダクト１１内に取り込まれる。この空気は、図１の矢印（点線）で示すように、第１の吸気ダクト１１や第２の吸気ダクト１２内を移動する。

第２の吸気ダクト１２は、第１の吸気ダクト１１から分岐しており、第１の吸気ダクト１１とは異なる位置において電池ケース１４に接続されている。具体的には、図１に示すように、第２の吸気ダクト１２は、第１の吸気ダクト１１の上側部分から分岐している。また、第２の吸気ダクト１２は、電池ケース１４の側面１４ａのうち上側部分に接続され、電池ケース１４内でＸ方向に延びている。

電池ケース１４内に位置する第２の吸気ダクト１２は、図２に示すように、隣り合う電池モジュール２１，２２の間に形成されたスペースの上方に位置している。また、第２の吸気ダクト１２のうち、電池ケース１４内に位置する部分には、電池モジュール２１，２２と対向する開口部１２ａが形成されている。

開口部１２ａは、電池モジュール２１，２２の間に形成されたスペースの上方に位置しており、Ｘ方向に延びている。

一方、排気ダクト１３は、電池ケース１４の側面１４ａのうち、第１の吸気ダクト１１が接続された部分とは反対側の端部において接続されている。

また、電池モジュール２１，２２は、図２に示すように、電池ケース１４内において、第１の吸気ダクト１１及び排気ダクト１３の間に位置するように配置されている。

ファンの駆動によって取り込まれる冷却用の空気は、主に、第１の吸気ダクト１１を通過して電池ケース１４内に導かれる。すなわち、第１の吸気ダクト１１の開口面積（Ｙ−Ｚ平面内の断面積）は、第２の吸気ダクト１２の開口面積よりも大きくなっているため、ファンからの空気は、第１の吸気ダクト１１を通過して電池ケース１４内に導かれる。

一方、第１の吸気ダクト１１からは第２の吸気ダクト１２が分岐しているため、ファンからの空気は、第２の吸気ダクト１２にも導かれる。この空気は、第２の吸気ダクト１２を介して電池ケース１４内に供給される。

第１の吸気ダクト１１を介して電池ケース１４内に供給された空気は、電池モジュール２１に接触することになる。具体的には、電池モジュール２１において、Ｘ方向で隣り合う単電池間のスペースに空気が流れ込み、この空気が単電池と接触することにより、単電池で発生した熱を吸収（熱交換）する。そして、電池モジュール２１で熱交換された空気は、電池モジュール２２の方向に移動する。

なお、上述したように、電池ケース１４のうち、電池モジュール２１の側方（電池モジュール２２とは反対側）には、第１の吸気ダクト１１の断面積に相当するスペースが設けられているため、第１の吸気ダクト１１からの空気が電池モジュール２１の全体に到達するようになっている。

電池モジュール２１で熱交換された空気は、電池モジュール２２の単電池と接触することにより、この単電池で発生した熱を吸収（熱交換）する。すなわち、電池モジュール２１を通過した空気の温度が、電池モジュール２２の温度よりも低い場合には、この空気によって電池モジュール２２の冷却が行われることになる。

一方、第２の吸気ダクト１２を介して電池ケース１４内に導かれる空気は、電池ケース１４の上面側に位置する開口部１２ａから電池モジュール２１，２２に向けて供給される。すなわち、第２の吸気ダクト１２からの空気は、電池モジュール２１，２２の上方から供給される。

ここで、開口部１２ａから排出された空気は、電池モジュール２１，２２に向かうが、第１の吸気ダクト１１から電池ケース１４内に進入した空気の流れ（排気ダクト１３側に向かう空気の流れ）に沿って移動することにより、主に電池モジュール２２に向かうことになる。すなわち、第１の吸気ダクト１１から排気ダクト１３に向かう気流を利用することで、第２の吸気ダクト１１からの空気を電池モジュール２２に導いている。

すなわち、第２の吸気ダクト１２からの空気は、電池モジュール２２において、Ｘ方向で隣り合う単電池間のスペースに流れ込み、これらの単電池と接触することにより、単電池で発生した熱を吸収（熱交換）する。そして、電池モジュール２２で熱交換された空気は、排気ダクト１３に導かれる。

なお、電池ケース１４のうち、電池モジュール２２の側方（電池モジュール２１とは反対側）には、排気ダクト１３の断面積に相当するスペースが設けられているため、電池モジュール２２を通過した空気のすべては、排気ダクト１３に導かれることになる。

本実施例において、電池モジュール２１に対しては、第１の吸気ダクト１１を介して冷却用の空気が供給されることで、充放電等に伴う電池モジュール２１の温度上昇を抑制することができる。また、電池モジュール２２に対しては、電池モジュール２１を通過した空気が供給されるとともに、第２の吸気ダクト１２を介して冷却用の空気が供給される。これにより、充放電等に伴う電池モジュール２２の温度上昇を抑制することができる。

このように、電池モジュール２２には、電池モジュール２１を通過した空気（電池モジュール２１で熱交換された空気）だけでなく、第２の吸気ダクト１２からの空気（電池モジュール２１で熱交換されていない空気）を供給しているため、電池モジュール２２の冷却効率を向上させることができる。

これにより、電池モジュール２１，２２を、略等しい温度Ｔ０の空気で冷却することができるため、電池モジュール２１，２２の温度のバラツキを抑制することができる。すなわち、電池モジュール２１の温度と、電池モジュール２２の温度との差を小さくすることができる。したがって、従来の冷却機構（図９，１０参照）のように、一方の電池モジュールだけが劣化し易くなってしまうのを抑制することができる。

なお、本実施例では、電池ケース１４の幅（Ｙ方向の長さ）を略一定（製造誤差を含む）としているが、図３に示すように、第１の吸気ダクト１１の一部と接続された面１４ｂを、Ｘ方向に対して傾斜する傾斜面とすることもできる。図３は、電池ケース１４内の一部の構成を示す概略図である。

具体的には、電池ケース１４のうち、電池モジュール２１の側方に形成されたスペースの幅（Ｙ方向の長さ）を、第１の吸気ダクト１１との接続側で最も大きくし、空気の進行方向（Ｘ方向）に向かって連続的に狭くすることができる。

このように構成すれば、第１の吸気ダクト１１から電池ケース１４内に進入した空気を、電池モジュール２１を構成するすべての単電池２１ａに対して効率良く導くことができる。

ここで、図３に示す構成では、電池ケース１４の面１４ｂを略平坦な傾斜面としたが、階段状の面としてもよい。すなわち、電池モジュール２１の側方に形成されたスペースの幅を段階的に変化させてもよい。

また、本実施例では、第１の吸気ダクト１１の端部を電池ケース１４の側面１４ａに接続しただけの構成であるが、これに限るものではない。具体的には、第１の吸気ダクト１１の一部を電池ケース１４内に配置し、電池ケース１４内に位置する第１の吸気ダクト１１の側面（電池モジュール２１側の面）に開口部を形成することができる。

例えば、図４（Ａ）に示すように、第１の吸気ダクト１１の断面（Ｙ−Ｚ平面）を略コの字状に形成し、第１の吸気ダクト１１の側面に、この吸気ダクト１１に沿って延びる開口部１１ａを形成することができる。この構成では、開口部１１ａから電池モジュール２１に対して冷却用の空気が排出される。ここで、図４（Ａ）は、第１の吸気ダクト１１のうち、電池ケース１４内に位置する部分の概略を示す外観斜視図である。

また、図４（Ｂ）に示すように、第１の吸気ダクト１１の断面を凸状に形成し、電池モジュール２１側に開口部１１ｂを形成することができる。この構成でも、開口部１１ｂから電池モジュール２１に対して冷却用の空気が排出される。ここで、図４（Ｂ）は、第１の吸気ダクト１１のうち、電池ケース１４内に位置する部分の概略を示す外観斜視図である。

さらに、図４（Ｃ）に示すように、電池ケース１４内に位置する第１の吸気ダクト１１のうち、電池モジュール２１側の側面に、複数の開口部１１ｃを所定の間隔を空けて形成することができる。ここで、図４（Ｃ）は、第１の吸気ダクト１１のうち、電池ケース１４内に位置する部分の概略を示す外観斜視図である。

図４（Ｃ）に示すように複数の開口部１１ｃを形成する場合には、電池モジュール２１を構成する単電池間のスペース毎に開口部１１ｃを形成することができる。このように構成すれば、単電池間のスペースに、冷却用の空気を効率良く導くことができる。

一方、本実施例では、図１に示すように、電池ケース１４内に位置する第２の吸気ダクト１２の幅（Ｙ方向の長さ）を略一定（製造誤差を含む）としているが、これに限るものではない。

例えば、第２の吸気ダクト１２の幅を、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように先端側に向かって連続的に狭くすることもできる。ここで、図５（Ａ）は、第２の吸気ダクト１２を電池モジュール２１，２２側から見たときの概略図である。なお、図５において、本実施例で説明した部材等と同様の機能を有するものについては、同一符号を用いている。

また、図５（Ｂ）に示す構成では、第２の吸気ダクト１２を、この断面（Ｙ−Ｚ平面）が略矩形状となるように形成し、この吸気ダクト１２のうち、電池モジュール２１，２２と対向する底面に複数の開口部１２ｂを形成している。ここで、図５（Ｂ）は、第２の吸気ダクト１２を電池モジュール２１，２２側から見たときの概略図である。

図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、電池ケース１４内に位置する第２の吸気ダクト１２の幅を、先端側に向かって狭くすることにより、電池モジュール２２を構成するすべての単電池に対して効率良く空気を供給することができる。

なお、第２の吸気ダクト１２の幅を先端側に向かって段階的に狭くすることもできる。

一方、本実施例では、第１の吸気ダクト１１から第２の吸気ダクト１２を分岐させているが、第１及び第２の吸気ダクトが別々の流路を形成するように構成することもできる。この場合には、第１及び第２の吸気ダクトのそれぞれに、冷却用の空気を取り込むためのファンを設ける必要がある。

また、本実施例では、第２の吸気ダクト１２の一部を電池ケース１４内に配置しているが、電池ケース１４内に配置しなくてもよい。例えば、電池ケース１４の上面（外面）に第２の吸気ダクト１２の一部を接続し、第２の吸気ダクト１２及び電池ケース１４に開口部を形成することで、第２の吸気ダクト１２からの空気を電池ケース１４内に導くことができる。また、第２の吸気ダクト１２の端部を電池ケース１４の側面１４ａに接続し、電池ケース１４内に冷却用の空気を供給するようにしてもよい。

さらに、本実施例では、電池ケース１４内における第２の吸気ダクト１２を、電池モジュール２１，２２間のスペースに対して上方に位置するように配置しているが、これに限るものではない。すなわち、電池モジュール２１，２２間のスペースに対する上方の位置に対してＹ方向でずれた位置に、第２の吸気ダクト１２を配置することもできる。具体的には、電池ケース１４内における第２の吸気ダクト１２を、図２に示す位置に対して、排気ダクト１３側にずらして配置することができる。

この構成であっても、第２の吸気ダクト１２からの空気を電池モジュール２２に導くことができ、電池モジュール２１，２２の温度のバラツキを抑制することができる。

次に、本発明の実施例２である冷却機構について、図６，７を用いて説明する。ここで、図６は、本実施例の冷却機構の外観斜視図であり、図７は、図６のＢ−Ｂ断面図である。

冷却機構の一部を構成する電池パック３０は、電池ケース３３と、電池ケース３３内に収納された２つの電池モジュール２１，２２とを有している。電池モジュール２１，２２の構成及び配置は、実施例１と同様である。

電池ケース３３の側面３３ａには、吸気ダクト（供給ダクト）３１及び排気ダクト（排出ダクト）３２が接続されている。ここで、排気ダクト３２の構成は、実施例１と同様である。実施例１では、２つの吸気ダクトを設けているが、本実施例では、１つの吸気ダクトを設けている。

吸気ダクト３１の上流側（電池ケース３３側とは反対側）には、ファン（不図示）が設けられており、ファンを駆動することで、電池パック３０の外部にある空気（冷却用の空気）を吸気ダクト３１内に導くことができる。

吸気ダクト３１は、電池ケース３３の側面３３ａにおける上方領域に接続され、電池ケース３３内でＸ方向に延びている。

電池ケース３３内に位置する吸気ダクト３１は、図７に示すように、隣り合う電池モジュール２１，２２の間に形成されたスペースの上方に位置している。また、吸気ダクト３１のうち、電池ケース３３内に位置する部分には、電池モジュール２１，２２と対向する開口部３１ａが形成されている。

開口部３１ａは、電池モジュール２１，２２の間に形成されたスペースの上方に位置しており、Ｘ方向に延びている。

ファンから取り込まれた空気は、吸気ダクト３１内を通り、開口部３１ａから排出される。ここで、開口部３１ａから排出された空気は、吸気ダクト３１の下方に位置する電池モジュール２１，２２に導かれる。すなわち、図７の矢印（点線）で示すように、開口部３１ａから排出された空気が、各電池モジュール２１，２２の方向に向かって進む。言い換えれば、開口部３１ａから排出された空気は、電池ケース３３内で拡散することになる。

電池モジュール２１側に進んだ空気は、電池ケース３３の内壁に衝突することにより、排気ダクト３２側に進むことになる。言い換えれば、電池ケース３３のうち、電池モジュール２１が配置された空間内を循環して、排気ダクト３２側に進む。

電池モジュール２１側に進んだ空気は、電池モジュール２１を構成する単電池と接触することにより、充放電等に伴って発生した単電池の熱を吸収（熱交換）する。具体的には、電池モジュール２１のうち、Ｘ方向で隣り合う単電池間のスペースに進入することにより、これらの単電池と接触する。これにより、電池モジュール２１の冷却が行われる。

一方、電池モジュール２２側に進んだ空気は、電池モジュール２２において、Ｘ方向で隣り合う単電池間のスペースに進入し、各単電池に接触する。これにより、充放電等に伴って発生した単電池の熱を吸収（熱交換）し、電池モジュール２２の冷却が行われる。電池モジュール２２を通過した空気は、排気ダクト３２に導かれる。

本実施例によれば、ファンから供給された冷却用の空気を、吸気ダクト３１を介して直接、電池モジュール２１，２２に導くことができるため、電池モジュール２１，２２の冷却効率を向上させることができる。これにより、電池モジュール２１，２２の温度のバラツキを抑制することができる。言い換えれば、従来の冷却機構（図９，１０参照）に比べて、電池モジュール２１の温度と、電池モジュール２２の温度との差を小さくすることができる。

ここで、図８に示すように、吸気ダクト３１と電池モジュール２１，２２との間に、シール部材３４を配置することもできる。

シール部材３４は、吸気ダクト３１のうち開口部３１ａを形成する側壁と、各電池モジュール２１，２２の上面との間に配置されている。また、シール部材３４は、開口部３１ａに沿って配置されている。これにより、吸気ダクト３１の下面（開口部３１ａが設けられた面）と、各電池モジュール２１，２２の上面との間のスペースは、シール部材３４によって密閉状態となる。

上述したように、シール部材３４を配置することで、開口部３１ａから排出される空気を各電池モジュール２１，２２に効率良く導くことができる。

なお、特許文献１（特開２００６−２４５１０号公報）に記載の電池パックでは、並列に配置された電池モジュールの間に位置する空間に、ファンからの冷却風を供給しているが、この構成では、以下に説明する不具合が生じる。

すなわち、ファンの近傍に位置する電池には、効率良く冷却風が導かれるが、ファンから離れた位置にある電池に対しては、ファンからの冷却風が直接導かれない。すなわち、ファンから離れた電池には、ファンの近傍に位置する電池で熱交換された空気が導かれることになり、電池の温度にバラツキが生じてしまう。

一方、本実施例では、上述したように、電池モジュール２１，２２の上方に吸気ダクト３１を配置し、開口部３１ａから下方に向かって空気を排出するようにしている。これにより、電池モジュール２１，２２のすべての単電池に対して、ファンからの空気を直接導くことができ、電池モジュール２１，２２を効率良く冷却することができる。

そして、電池モジュール２１，２２の温度のバラツキを抑制することができるとともに、各電池モジュール２１，２２を構成する単電池間の温度のバラツキを抑制することができる。

また、本実施例では、実施例１の構成に比べて、第１の吸気ダクトを省略することができるため、電池パック３０をＹ方向において小型化することができる。

なお、上述した実施例１，２では、電池モジュール２１，２２に対して冷却用の空気（熱交換媒体）を供給する場合について説明したが、これに限るものではない。すなわち、電池モジュール２１，２２が過度に冷却されるのを抑制するために、加温用の熱を持った空気（熱交換媒体）を供給してもよい。ここで、加温とは、電池モジュール２１，２２の単電池に対して熱を与えて（熱交換して）、単電池の温度を上昇させることをいう。

ここで、加温用の空気としては、加熱ユニットにより加熱させられた空気や、車室内でエアコンから排出される空気を用いたり、車両の走行時に排出される排出ガスを用いたりすることができる。

このように、冷却用や加温用の空気を適宜供給することにより、電池モジュール２１，２２の温度を適正な温度範囲（例えば、２０℃〜６０℃）内で維持することができる。

また、上述した実施例１，２では、空気を用いた場合について説明したが、空気以外の気体を用いることもできる。

さらに、上述した実施例１，２では、電池ケース内に２つの電池モジュール２１，２２を配置した場合について説明したが、電池ケース内に配置する電池モジュールの数は適宜設定することができる。

ここで、実施例１の構成を適用する場合には、電池モジュールの数に応じて、第１の吸気ダクトから分岐される第２の吸気ダクトの数を増やすことができる。例えば、３つの電池モジュールをＹ方向に並べて配置した場合には、各電池モジュールの間に形成されたスペースに対して、冷却用の空気が供給されるように、２つの第２の吸気ダクトを設けることができる。

また、実施例２の構成を適用する場合には、電池モジュールの数に応じて、吸気ダクトの数を増やすことができる。例えば、３つの電池モジュールをＹ方向に並べて配置した場合には、電池ケース内のうち、各電池モジュールの間に形成されたスペースの上方に吸気ダクト（２つ）を配置することができる。また、電池ケース内に２つの吸気ダクトを配置する場合には、電池ケース外に１つの吸気ダクトを設け、この吸気ダクトを分岐させることにより、電池ケース内に２つの吸気ダクトを設けることができる。

一方、上述した実施例１，２では、電池ケースの一側面（側面１４ａ，３３ａ）に、吸気ダクト及び排気ダクトを設けているが、電池ケースの互いに向かい合う側面（Ｘ方向で向かい合う側面）に吸気ダクト及び排気ダクトをそれぞれ設けることもできる。例えば、図１に示す構成において、第１及び第２の吸気ダクト１１，１２が設けられた電池ケース１４の側面１４ａに対して、Ｘ方向で対向する面に排気ダクトを設けることができる。

本発明の実施例１である冷却機構の外観斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 実施例１の変形例において、第１の吸気ダクトの構成を示す概略図である。 電池ケース内に配置される第１の吸気ダクトの変形例を示す外観斜視図（Ａ〜Ｃ）である。 電池ケース内に配置される第２の吸気ダクトの変形例を示す正面図（Ａ、Ｂ）である。 本発明の実施例２である冷却機構の外観斜視図である。 図６のＢ−Ｂ断面図である。 実施例２の変形例を示す断面図である。 従来の冷却機構の外観斜視図である。 図９のＣ−Ｃ断面図である。 従来の冷却機構において、２つの電池モジュールの温度分布を示す図である。

符号の説明

１０：電池パック
１１：第１の吸気ダクト
１２：第２の吸気ダクト
１２ａ：開口部
１３：排気ダクト
２１，２２：電池モジュール

Claims (9)

1. 並列に配置された複数の電源ユニットの温度を調節するための温度調節機構であって、
   前記複数の電源ユニットを収納するケースと、
   前記複数の電源ユニットに対して、この配列方向における一端側から熱交換媒体を供給するための第１の供給ダクトと、
   前記配列方向において前記第１の供給ダクトとは異なる位置から、前記電源ユニットに対して熱交換媒体を供給するための第２の供給ダクトと、
   前記配列方向における他端側から前記ケース内の熱交換媒体を排出するための排出ダクトとを有することを特徴とする温度調節機構。
2. 前記第２の供給ダクトの一部は、前記電源ユニットの上方に配置されており、
   前記第２の供給ダクトにおける前記電源ユニットと対向する面には、前記電源ユニットに対して熱交換媒体を導くための開口部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の温度調節機構。
3. 前記第２の供給ダクトの一部は、前記複数の電源ユニット間のスペースに対して上方に位置していることを特徴とする請求項２に記載の温度調節機構。
4. 前記第２の供給ダクトは、前記ケース外において、前記第１の供給ダクトから分岐していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の温度調節機構。
5. 前記第２の供給ダクトの断面積が、前記第１の供給ダクトの断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の温度調節機構。
6. 前記第１及び第２の供給ダクトと前記排出ダクトが、前記ケースの同一面に接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の温度調節機構。
7. 並列に配置された複数の電源ユニットの温度を調節するための温度調節機構であって、
   前記複数の電源ユニットを収納するケースと、
   該ケース内に熱交換媒体を供給するための供給ダクトと、
   前記ケースから熱交換媒体を排出するための排出ダクトとを有し、
   前記供給ダクトの一部は、前記電源ユニットの上方に配置されているとともに、前記電源ユニットに対して熱交換媒体を導くための開口部を有することを特徴とする温度調節機構。
8. 前記供給ダクトの一部は、前記複数の電源ユニット間のスペースに対して上方に位置していることを特徴とする請求項７に記載の温度調節機構。
9. 前記供給ダクト及び前記排出ダクトが、前記ケースの同一面に接続されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の温度調節機構。

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