省スペース・低コスト冷却の車載電池パック

技術の概要

車両用電池パックの冷却装置を薄型化し、コストを抑える設計です。二種類の冷却媒体を用い、第一流路で顕熱、第二流路で潜熱を活用して熱を奪います。複数の第二流路を配置して温度分布を均一化し、筐体内のスペースを有効活用します。

ユースケース

  • 使途1: 車両の電池パック冷却と温度管理の実現
  • 使途2: 省スペース化・低コスト化を達成する筐体統合
  • 使途3: 複数の第二冷却媒体流路による温度分布の均一化
  • 使途4: 電池パックを筐体に組み込む際のスペース節約と取り付け容易化
  • 使途5: 熱負荷が高い箇所の局所冷却と熱分布改善による信頼性向上

本技術は、車両に搭載する電池パックの冷却装置を薄型化し、コストを抑えることを目的にしています。冷却装置は、水を含む第1冷却媒体流路と、潜熱変化を利用する第2冷却媒体流路を備え、1つの第1流路に対して複数の第2流路を設けます。第1流路は顕熱変化で電池モジュールの熱を奪い、第2流路は潜熱変化で熱を奪います。第2流路同士の間には隙間を作り、筐体の凸部を吸収して薄型化を実現します。第1流路と第2流路の入口・出口は同じ辺に配置して配管を短くし、設置スペースを節約します。冷却の効果は、温度ばらつきを抑え、電池モジュールの寿命と安定性を高めます。

発明の要点は、車両用電池パック内に薄型の冷却装置を組込み、顕熱変化を伴う第1冷却媒体流路と潜熱変化を伴う複数の第2冷却媒体流路を重ねて配置した点です。第1流路は水系などの液体で熱を受け取り、電池モジュールに近い側を流れることで局所的な温度上昇を抑制します。対して第2流路はR134a等の冷媒を用い、潜熱変化で大きな熱容量を提供します。第2流路は複数設け、互いの間に隙間を作って筐体の凸部を吸収し、薄型化と軽量化を両立します。さらに、第1流路の流路壁に第2流路を渡り流路として連結する構造や、固定部の貫通孔を利用した筐体への固定手段、配管を同一辺に集約する配置など、実装上の工夫を複数備え、温度分布の均一化・機械強度の確保・コスト低減を同時に達成します。本開示は、電池パックと車両筐体の省スペース化を実現する設計指針を提供します。

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