車両用の電源装置
【課題】各々の電池を効率よく均一な温度に冷却する。電池の熱暴走を有効に防止し、仮に熱暴走しても、その誘発を確実に阻止する。
【解決手段】車両用の電源装置は、絶縁オイル９を充填している冷却ケース２と、冷却ケース２の絶縁オイル９中に配置している複数の電池１２からなるバッテリ１と、冷却ケース２に設けられて絶縁オイル９を冷却するエバポレータ３と、エバポレータ３から排出される気化された冷媒を加圧するコンプレッサ４と、コンプレッサ４から排出される冷媒を冷却して液化させるコンデンサー５と、コンデンサー５で液化された冷媒をエバポレータ３に供給する膨張装置６とを備える。電源装置は、コンプレッサ４で加圧された冷媒を、コンデンサー５と膨張装置６を介してエバポレータ３に供給し、エバポレータ３に供給された冷媒の気化熱でエバポレータ３を冷却し、冷却されたエバポレータ３が絶縁オイル９を介してバッテリ１を冷却する。
【解決手段】車両用の電源装置は、絶縁オイル９を充填している冷却ケース２と、冷却ケース２の絶縁オイル９中に配置している複数の電池１２からなるバッテリ１と、冷却ケース２に設けられて絶縁オイル９を冷却するエバポレータ３と、エバポレータ３から排出される気化された冷媒を加圧するコンプレッサ４と、コンプレッサ４から排出される冷媒を冷却して液化させるコンデンサー５と、コンデンサー５で液化された冷媒をエバポレータ３に供給する膨張装置６とを備える。電源装置は、コンプレッサ４で加圧された冷媒を、コンデンサー５と膨張装置６を介してエバポレータ３に供給し、エバポレータ３に供給された冷媒の気化熱でエバポレータ３を冷却し、冷却されたエバポレータ３が絶縁オイル９を介してバッテリ１を冷却する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されて車両を走行させるモータに電力をする車両用の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電源装置は、車両を走行させるためにモータに大電力を供給する。たとえば、ハイブリッドカー等では、スタートするときや加速するときに、電池の出力で自動車を加速するので、１００Ａ以上と極めて大きな電流が流れる。さらに、急制動するときにも大きな充電電流が流れる。
【０００３】
大電流を流して使用される電源装置は、電池の温度が上昇するので強制的に冷却する必要がある。とくに、多数の電池を直列に接続しているバッテリを備える車両用の電源装置は、各々の電池をできるかぎり速やかに冷却することが大切である。電池の温度が高くなると、電池の性能が低下するからである。電池の温度が高くなると、空気を強制送風して冷却できる。しかしながら、この構造は、空気の温度が高くなると、電池を速やかに冷却できない。
【０００４】
この弊害を防止する冷却機構を備える車両用の電源装置は開発されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００２−３１３４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この公報に記載される電源装置は、車両の空調用の冷凍サイクルから供給される冷媒を気化させて強制冷却される熱交換器である空気冷却用のエバポレータを備える。空気冷却用のエバポレータは空気を強制冷却し、冷却された空気で電池を冷却する。この冷却機構は、低温に強制冷却された空気を電池に送風して、電池を速やかに冷却できる。しかしながら、この構造の冷却機構は、エバポレータで冷却された空気を介して電池を冷却するので、冷却される電池に温度差ができる。多数の電池を備える電源装置は、各々の電池を均一な温度に冷却することが大切である。温度差が電源モジュールを劣化させる原因となって、特定の電源モジュールの寿命を著しく短くするからである。出力を大きくするために、多数の電池を直列に接続している電源装置は、直列に接続している電池を同じ電流で充放電するが、残容量は等しくならない。電池温度が充電効率と放電効率を変化させるからである。電池の温度が異常に高くなった電池は、充電効率が低くなって残容量が小さくなる。残容量の小さくなった電池は、過放電される傾向が強くなる。電池の過放電は、電池性能を相当に低下させて寿命を短くする。また、電池が劣化すると最大充電容量も小さくなる。最大充電容量が小さくなると、過充電される傾向も強くなる。このため、同じ電流で充電しても、残容量が大きくなって過充電される傾向も強くなる。この状態になると、ますます過充電や過放電を起こす確率が高くなるので、劣化した電池は加速度的に性能が低下して寿命が短くなってしまう。このため、多数の電池を直列に接続している電源装置は、全ての電池をできるかぎり均一な温度として、アンバランスな劣化を極力少なくすることが大切である。さらに、多数の電池を直列に接続している電源装置は、全体のコストも極めて高価になるので、極めて長い寿命が要求される。
【０００６】
さらにまた、多数の電池を直列に接続しているバッテリは、特定の電池が異常に高温になって熱暴走することがある。とくに、電池をリチウムイオン二次電池とする電源装置は、電池が異常な高温になることがある。このため、熱暴走して高温になった電池が隣の電池の熱暴走を誘発するのを阻止することも大切である。空気を介して冷却する構造は、熱暴走して異常に高温になった電池を速やかに冷却するのが難しい。また、熱暴走の誘発を阻止するために、電池の間に隔壁を設けると、これが電池の冷却を難しくし、あるいは隔壁によって電源装置が大きくなる欠点がある。
【０００７】
さらに、従来の車両用の電源装置は、表面に付着するゴミが堆積し、これが吸湿して漏れ電流が大きくなる欠点があった。とくに、電池を冷却する空気の湿度が高く、またゴミが多くなるとこの弊害が大きくなる。それは、冷却用の空気に含まれるゴミが電池やバスバーの表面に付着し、このゴミが吸湿して電気抵抗が小さくなることで発生する。とくに、車両用の電源装置は、多数の電池を閉鎖されたケースに収納しているので、電池の表面に付着するゴミを除去することが現実には極めて難しく、空気中の湿度が高くなると漏れ電流が大きくなる。冷却用の空気は、これを清澄にろ過するフィルターの網目を小さくして少なくできる。ただ、網目の小さいフィルターは、空気の通過抵抗が大きく、電池に送風する空気量が減少して効果的に冷却できなくなる。また、微細なフィルターも空気中の全てのゴミを除去できない。このため、経時的に電池やバスバーの表面にゴミが付着して漏電の原因となる。ゴミによる漏電は、電池を無駄に放電することに加えて、安全性も低下させる。
【０００８】
本発明は、従来の車両用の電源装置が有するこれ等の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、各々の電池を効率よく均一な温度に冷却できる車両用の電源装置を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、熱暴走する電池においては、電池の熱暴走を有効に防止できると共に、仮に熱暴走しても、その誘発を確実に阻止して安全性を向上できる車両用の電源装置を提供することにある。
さらにまた、本発明の他の大切な目的は、電池の漏電を防止して、漏電による電池の無駄な放電を防止しながら安全性を向上できる車両用の電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両用の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
車両用の電源装置は、絶縁オイル９を充填している冷却ケース２、２２と、この冷却ケース２、２２の絶縁オイル９中に配置している複数の電池１２、３２からなるバッテリ１、３１と、冷却ケース２、２２に設けられて絶縁オイル９を冷却するエバポレータ３、２３と、このエバポレータ３、２３から排出される気化された冷媒を加圧するコンプレッサ４と、このコンプレッサ４から排出される冷媒を冷却して液化させるコンデンサー５と、このコンデンサー５で液化された冷媒をエバポレータ３、２３に供給する膨張装置６とを備える。さらに、電源装置は、コンプレッサ４で加圧された冷媒を、コンデンサー５と膨張装置６を介してエバポレータ３、２３に供給し、エバポレータ３、２３に供給された冷媒の気化熱でエバポレータ３、２３を冷却し、冷却されたエバポレータ３、２３が絶縁オイル９を介してバッテリ１、３１を冷却する。
【００１０】
本発明の請求項２の車両用の電源装置は、コンプレッサ４が、流入側と排出側を、切換弁７を介してコンデンサー５とエバポレータ３、２３に連結しており、この切換弁７が切り換えられて、コンプレッサ４がコンデンサー５から冷媒を吸入してエバポレータ３、２３に供給し、エバポレータ３、２３がコンプレッサ４から供給される冷媒の凝縮熱で発熱して絶縁オイル９を加温し、加温された絶縁オイル９がバッテリ１、３１を加温する。
【００１１】
本発明の請求項３の車両用の電源装置は、エバポレータ３が絶縁オイル９中にあって、エバポレータ３が直接に絶縁オイル９を冷却又は加温する。
【００１２】
本発明の請求項４の車両用の電源装置は、エバポレータ２３が冷却ケース２２に固定され、エバポレータ２３が冷却ケース２２を介して絶縁オイル９を冷却又は加温する。
【００１３】
本発明の請求項５の車両用の電源装置は、絶縁オイル９を植物油としている。
【００１４】
本発明の請求項６の車両用の電源装置は、バッテリ１、３１が複数の電池１２、３２を、電極端子１４またはバスバー３５で連結しており、この電池１２、３２の上方に位置して絶縁オイル９中にエバポレータ３を配置している。
【００１５】
本発明の請求項７の車両用の電源装置は、電池１２、３２をリチウムイオン二次電池としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、各々の電池を効率よく均一な温度に冷却できる特徴がある。それは、本発明の電源装置が、冷却ケースに入れた絶縁オイル中に電池を配置して、絶縁オイルを冷媒の気化熱で冷却されるエバポレータで冷却するからである。絶縁オイルは、空気に比較して熱容量が極めて大きく、電池の表面に直接に接触して各々の電池を効率よく均一な温度に冷却する。このため、大電流で充放電されて電池の発熱量が大きくなっても、表面から効率よく冷却して温度上昇を少なくできる。また、各々の電池の温度差を少なくして、均一な温度にできることから、温度差に起因する電気特性のアンバランスを解消して電池の寿命を長くできる。また、絶縁オイルが冷媒の気化熱で冷却されることから、絶縁オイルが外気温度に左右されることなく低温に冷却される。このため、外気温度が高温になる夏季においても、絶縁オイルの温度を低くして、各々の電池を効率よく最適な温度に冷却できる特徴もある。
【００１７】
また、本発明は、熱暴走する電池においは、電池の熱暴走を有効に防止できると共に、仮に熱暴走してもその誘発を確実に阻止して安全性を向上できる特徴がある。それは、電池を絶縁オイル中に配設して冷却するからである。絶縁オイル中にある電池は、表面からの放熱量を空気に比較して極めて大きくできる。それは、電池の表面を熱容量の大きい絶縁オイルに直接に接触しているからである。また、絶縁オイルの温度を低くできることも、電池の熱暴走を防止することに効果がある。電池の表面が、熱容量が大きくて低温の絶縁オイルに接触して、放熱量を大きくできるからである。さらに、電池を絶縁オイル中に配設することから、電池の間の絶縁オイルは熱暴走の誘発を効果的に阻止する。
【００１８】
さらに、本発明は、長期間にわたって電池の漏電を極めて少なくできる特徴がある。それは、電池を絶縁オイル中に配設して、絶縁オイルで冷却するからである。この構造は、空気で冷却するように外気を吸入する必要がない。冷却ケースは、外気から遮断して絶縁オイルを充填し、この絶縁オイルで電池を冷却する。絶縁オイルは絶縁抵抗が大きく、しかも閉鎖された冷却ケースに充填されることから、長期間にわたって絶縁抵抗が低下しない。
【００１９】
本発明の請求項２の電源装置は、コンプレッサの流入側と排出側を、切換弁を介してコンデンサーとエバポレータに連結している。この電源装置は、切換弁が切り換えられて、コンプレッサがコンデンサーから冷媒を吸入してエバポレータに供給し、エバポレータがコンプレッサから供給される冷媒の凝縮熱で発熱して絶縁オイルを加温し、加温された絶縁オイルがバッテリを加温する。この電源装置は、切換弁を切り換えて、電池の加温と冷却の両方に利用できる。このため、電池の温度が低いときに加温し、温度が高いときに冷却できる。
【００２０】
また、本発明の請求項３の電源装置は、エバポレータを絶縁オイル中に配置して、エバポレータで直接に絶縁オイルを冷却又は加温する。この構造は、エバポレータで効率よく絶縁オイルを冷却又は加温できる。
【００２１】
さらに、本発明の請求項４の電源装置は、エバポレータを冷却ケースに固定している。このエバポレータは、冷却ケースを介して絶縁オイルを冷却又は加温する。この構造は、冷却ケースとエバポレータを一体構造として全体をコンパクトにできる。
【００２２】
さらにまた、本発明の請求項５の電源装置は、絶縁オイルを植物油とするので、長期間にわたって絶縁オイルの酸化を防止できる。
【００２３】
また、本発明の請求項６の電源装置は、複数の電池を電極端子またはバスバーで連結してバッテリとして、電池の上方であって絶縁オイル中にエバポレータを配置している。この構造は、エバポレータが電池の発熱部を効率よく冷却できる。
【００２４】
さらに、本発明の請求項７の電源装置は、電池をリチウムイオン二次電池とするので、バッテリの容量を大きくしながら、電池の熱暴走とその誘発を確実に阻止して安全性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００２６】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２７】
図１と図２に示す車両用の電源装置は、絶縁オイル９を充填している冷却ケース２、２２と、この冷却ケース２、２２の絶縁オイル９中に配置されて、車両の走行用モータに電力を供給する複数の電池１２からなるバッテリ１と、冷却ケース２、２２に設けられて絶縁オイル９を冷却するエバポレータ３、２３と、このエバポレータ３、２３から排出される気化された冷媒を加圧するコンプレッサ４と、このコンプレッサ４から排出される冷媒を冷却して液化させるコンデンサー５と、このコンデンサー５で液化された冷媒をエバポレータ３、２３に供給する膨張装置６とを備える。
【００２８】
冷却ケース２、２２は、絶縁オイル９を漏れないように充填している密閉されたケース１０、２０で、外側の表面を断熱材１１、２１で被覆している。図１の冷却ケース２は、内部に複数の電池１２を収納して、電池１２の上方にエバポレータ３を配置している。この冷却ケース２は、エバポレータ３と電池１２の両方を絶縁オイル９中に浸漬している。このケース１０は、金属製又はプラスチック製で密閉構造としている。図２の冷却ケース２２は、ケース２０を構成する金属板の外側にエバポレータ２３の配管を固定している。この冷却ケース２２は、エバポレータ２３の配管内で気化する冷媒の気化熱でケース２０の金属板を冷却又は加温する。エバポレータ２３で冷却又は加温されるケース２０の金属板は絶縁オイル９を冷却又は加温して、電池１２を冷却又は加温する。図１と図２の冷却ケース２、２２は、内部で対流する絶縁オイル９で電池１２を冷却又は加温する。冷却ケースは、図示しないが、内部に絶縁オイルを強制的に循環させる循環モータを設けることができる。
【００２９】
図３と図４は、冷却ケース２の内部にエバポレータ３を配置する冷却ケース２を示している。図３の冷却ケースは、複数の角型電池１２からなるバッテリ１を収納し、図４の冷却ケース２は、複数の円筒型電池３２を直線状に連結した複数の電池モジュール３３からなるバッテリ３１を冷却ケース２に収納している。これ等の図に示す冷却ケース２は、各々の電池１２、３２の間に隙間を設けて、多数の電池１２、３２を互いに分離して収納している。バッテリ１、３１は絶縁オイル９中に浸漬して配置されるので、電池１２、３２の間の隙間には絶縁オイル９が侵入される。電池１２、３２の間に侵入する絶縁オイル９は、電池２１、３２の表面に接触して冷却又は加温する。全ての電池１２、３２を分離して配置する構造は、全ての電池１２、３２を効率よく冷却できる。図３の角型電池１２を収納する冷却ケース２は、角型電池１２の間に隙間を設けて各々の角型電池１２を絶縁オイル９で冷却する。図４に示す冷却ケース２は、電池モジュール３３の間に広い隙間を設けて電池３２を効果的に冷却できる。
【００３０】
本発明の電源装置は、必ずしも全ての電池を分離して配置する必要はなく、たとえば複数の電池を連結して電池ブロックとし、各々の電池ブロックの間に隙間を設ける構造とすることもできる。
【００３１】
互いに分離して配設される電池１２、３２は、電極端子１４を直接に連結して、あるいはバスバー３５を介して、互いに直列に接続される。各々の電池１２、３２は、直列に接続されると共に、互いに分離して配置される。図３のバッテリ１は、互いに隣接する角型電池１２の電極端子１４を直接にボルト１５で連結して、各々の角型電池１２を直列に接続している。このバッテリ１は、複数の角型電池１２を隙間ができるように積層して固定している。角型電池１２の間には隙間を設けるためのスペーサ１６を挟着している。積層された角型電池１２の両端に連結プレート１７を配設し、一対の連結プレート１７を連結ボルト１８で連結して、角型電池１２を固定している。角型電池１２は、リチウムイオン二次電池である。ただ、角型電池は、ニッケル水素電池等の充電できる全ての電池とすることができる。
【００３２】
図４のバッテリ３１は、円筒形の電池モジュール３３をバスバー３５で連結している。円筒形の電池３２は、リチウムイオン二次電池である。ただし、円筒形の電池は、リチウムイオン二次電池等の充電できる全ての電池とすることができる。この図の冷却ケース２は、電池モジュール３３を多段多列に並べて収納している。電池モジュール３３は、所定の間隔で複数の絶縁リング３６を設けている。絶縁リング３６は、円筒型電池３２の外径よりも大きく、電池モジュール３３の表面から突出している。この電池モジュール３３は、絶縁リング３６を互いに接触させて、多段多列に配列して、互いに隣接する電池モジュール３３を絶縁できる。多段多列に配列される電池モジュール３３は、連結具（図示せず）を介して互いに連結されて冷却ケース２に収納される。
【００３３】
図１の冷却ケース２は、ケース１０に絶縁オイル９を満たして、絶縁オイル９中にエバポレータ３とバッテリ１を浸漬している。図２の冷却ケース２２は、絶縁オイル９中にバッテリ１を浸漬して、エバポレータ２３をケース２０に固定している。この冷却ケース２２は、絶縁オイル９中にバッテリ１のみを浸漬するので、ケース２０内に絶縁オイル９を充満する必要はなく、たとえば、電池の一部、具体的には、安全弁を設けている部分を絶縁オイルの上に配置することもできる。
【００３４】
絶縁オイル９は、粘度が低く、使用環境における温度帯で流動性のある絶縁性のオイル、好ましくは植物油を使用する。植物油は耐酸化特性に優れることから、優れた耐久性がある。ただし、絶縁オイルには、粘度が低く、引火点が高く、凝固点が低く、絶縁耐力に優れ、機器を腐食させず、電気・化学的に安定しているものが使用される。たとえば、絶縁オイル９には、植物油のみでなく、鉱物油、アルキルベンゼン、ポリブテン、アルキルナフタレン、アルキルジフェニルアルカン、シリコーン油などを主成分とする絶縁油が使用できる。
【００３５】
絶縁オイル９は、エバポレータ３、２３で冷却される。エバポレータ３、２３は、冷媒の気化熱で冷却される。図１と図２の電源装置は、以下の構造でエバポレータ３、２３を冷却する。冷却された冷媒がコンプレッサ４に加圧されてコンデンサー５に供給される。コンプレッサ４は、エバポレータ３、２３で気化された冷媒を加圧してコンデンサー５に供給する。コンデンサー５は、供給される加圧気体の冷媒を冷却して液化させる。冷媒が液化すると凝縮熱が発生する。凝縮熱を放熱するために、コンデンサー５は強制送風されて冷却される。コンデンサー５は、加圧された冷媒を液化できる温度以下に冷却される。このコンデンサー５は、金属管５Ａの表面に金属板からなる多数の冷却フィン５Ｂを固定して、この冷却フィン５Ｂに強制送風して冷却される。コンデンサー５で冷却して液化された冷媒は、膨張装置６を介してエバポレータ３、２３に供給される。膨張装置６は、例えば、膨張弁もしくはキャピラリーチューブ等である。膨張装置６は、液化された冷媒を断熱膨張させて、エバポレータ３、２３で気化させる。エバポレータ３、２３で気化する冷媒は、大きな気化熱でエバポレータ３、２３を冷媒し、エバポレータ３、２３が絶縁オイル９を冷却して電池１２を冷却する。
【００３６】
エバポレータ３、２３は、銅などの金属管３Ａ、２３Ａを連結したもので、内部で冷媒を気化させて、冷媒の気化熱で冷却される。図３と図４のエバポレータ３は、複数の金属管３Ａを並列に連結している。エバポレータ３、２３は、液化された冷媒を内部で気化させて排出する。エバポレータ３、２３は、供給される冷媒量が膨張装置６でコントロールされる。膨張装置６は、エバポレータ３、２３に供給する冷媒量をコントロールする。すなわち、エバポレータ３、２３に供給される冷媒が内部で全て気化されて排出されるように、供給する冷媒量を膨張装置６でコントロールする。図２の冷却ケース２２は、金属管２３Ａからなるエバポレータ２３をケース２０の外側に固定している。このエバポレータ２３も供給される冷媒を気化させてケース２０を冷却し、冷却されるケース２０を介して、ケース２０内の絶縁オイル９を冷却する。
【００３７】
さらに、図１と図２の電源装置は、冷却ケース２、２２に設けているエバポレータ３、２３をコンデンサー５に使用して、電池１２を加温する。このことを実現するために、コンプレッサ４は、流入側と排出側を、切換弁７を介してコンデンサー５とエバポレータ３、２３に連結している。この切換弁７が切り換えられると、コンプレッサ４はコンデンサー５から冷媒を吸入してエバポレータ３、２３に供給する。この状態に冷媒が循環されると、コンプレッサ４は、加圧した気体状の冷媒をエバポレータ３、２３に供給する。エバポレータ３、２３は、供給される冷媒を液化させる。このため、エバポレータ３、２３は、冷媒の凝縮熱で発熱する。発熱するエバポレータ３、２３は、絶縁オイル９を加温し、加温された絶縁オイル９がバッテリ１を加温する。エバポレータ３、２３で液化された冷媒は、コンデンサー５に供給される。コンデンサー５は、液化された冷媒を気化させて気化熱で冷却される。したがって、電池１２を加温する状態において、コンデンサー５は強制送風して冷媒を気化できる温度まで熱エネルギーを供給する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図である。
【図３】図１に示す車両用の電源装置の斜視図である。
【図４】他の構造のバッテリを内蔵する車両用の電源装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…バッテリ
２…冷却ケース
３…エバポレータ ３Ａ…金属管
４…コンプレッサ
５…コンデンサー ５Ａ…金属管
５Ｂ…冷却フィン
６…膨張装置
７…切換弁
９…絶縁オイル
１０…ケース
１１…断熱材
１２…電池
１４…電極端子
１５…ボルト
１６…スペーサ
１７…連結プレート
１８…連結ボルト
２０…ケース
２１…断熱材
２２…冷却ケース
２３…エバポレータ ２３Ａ…金属管
３１…バッテリ
３２…電池
３３…電池モジュール
３５…バスバー
３６…絶縁リング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されて車両を走行させるモータに電力をする車両用の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電源装置は、車両を走行させるためにモータに大電力を供給する。たとえば、ハイブリッドカー等では、スタートするときや加速するときに、電池の出力で自動車を加速するので、１００Ａ以上と極めて大きな電流が流れる。さらに、急制動するときにも大きな充電電流が流れる。
【０００３】
大電流を流して使用される電源装置は、電池の温度が上昇するので強制的に冷却する必要がある。とくに、多数の電池を直列に接続しているバッテリを備える車両用の電源装置は、各々の電池をできるかぎり速やかに冷却することが大切である。電池の温度が高くなると、電池の性能が低下するからである。電池の温度が高くなると、空気を強制送風して冷却できる。しかしながら、この構造は、空気の温度が高くなると、電池を速やかに冷却できない。
【０００４】
この弊害を防止する冷却機構を備える車両用の電源装置は開発されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００２−３１３４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この公報に記載される電源装置は、車両の空調用の冷凍サイクルから供給される冷媒を気化させて強制冷却される熱交換器である空気冷却用のエバポレータを備える。空気冷却用のエバポレータは空気を強制冷却し、冷却された空気で電池を冷却する。この冷却機構は、低温に強制冷却された空気を電池に送風して、電池を速やかに冷却できる。しかしながら、この構造の冷却機構は、エバポレータで冷却された空気を介して電池を冷却するので、冷却される電池に温度差ができる。多数の電池を備える電源装置は、各々の電池を均一な温度に冷却することが大切である。温度差が電源モジュールを劣化させる原因となって、特定の電源モジュールの寿命を著しく短くするからである。出力を大きくするために、多数の電池を直列に接続している電源装置は、直列に接続している電池を同じ電流で充放電するが、残容量は等しくならない。電池温度が充電効率と放電効率を変化させるからである。電池の温度が異常に高くなった電池は、充電効率が低くなって残容量が小さくなる。残容量の小さくなった電池は、過放電される傾向が強くなる。電池の過放電は、電池性能を相当に低下させて寿命を短くする。また、電池が劣化すると最大充電容量も小さくなる。最大充電容量が小さくなると、過充電される傾向も強くなる。このため、同じ電流で充電しても、残容量が大きくなって過充電される傾向も強くなる。この状態になると、ますます過充電や過放電を起こす確率が高くなるので、劣化した電池は加速度的に性能が低下して寿命が短くなってしまう。このため、多数の電池を直列に接続している電源装置は、全ての電池をできるかぎり均一な温度として、アンバランスな劣化を極力少なくすることが大切である。さらに、多数の電池を直列に接続している電源装置は、全体のコストも極めて高価になるので、極めて長い寿命が要求される。
【０００６】
さらにまた、多数の電池を直列に接続しているバッテリは、特定の電池が異常に高温になって熱暴走することがある。とくに、電池をリチウムイオン二次電池とする電源装置は、電池が異常な高温になることがある。このため、熱暴走して高温になった電池が隣の電池の熱暴走を誘発するのを阻止することも大切である。空気を介して冷却する構造は、熱暴走して異常に高温になった電池を速やかに冷却するのが難しい。また、熱暴走の誘発を阻止するために、電池の間に隔壁を設けると、これが電池の冷却を難しくし、あるいは隔壁によって電源装置が大きくなる欠点がある。
【０００７】
さらに、従来の車両用の電源装置は、表面に付着するゴミが堆積し、これが吸湿して漏れ電流が大きくなる欠点があった。とくに、電池を冷却する空気の湿度が高く、またゴミが多くなるとこの弊害が大きくなる。それは、冷却用の空気に含まれるゴミが電池やバスバーの表面に付着し、このゴミが吸湿して電気抵抗が小さくなることで発生する。とくに、車両用の電源装置は、多数の電池を閉鎖されたケースに収納しているので、電池の表面に付着するゴミを除去することが現実には極めて難しく、空気中の湿度が高くなると漏れ電流が大きくなる。冷却用の空気は、これを清澄にろ過するフィルターの網目を小さくして少なくできる。ただ、網目の小さいフィルターは、空気の通過抵抗が大きく、電池に送風する空気量が減少して効果的に冷却できなくなる。また、微細なフィルターも空気中の全てのゴミを除去できない。このため、経時的に電池やバスバーの表面にゴミが付着して漏電の原因となる。ゴミによる漏電は、電池を無駄に放電することに加えて、安全性も低下させる。
【０００８】
本発明は、従来の車両用の電源装置が有するこれ等の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、各々の電池を効率よく均一な温度に冷却できる車両用の電源装置を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、熱暴走する電池においては、電池の熱暴走を有効に防止できると共に、仮に熱暴走しても、その誘発を確実に阻止して安全性を向上できる車両用の電源装置を提供することにある。
さらにまた、本発明の他の大切な目的は、電池の漏電を防止して、漏電による電池の無駄な放電を防止しながら安全性を向上できる車両用の電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両用の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
車両用の電源装置は、絶縁オイル９を充填している冷却ケース２、２２と、この冷却ケース２、２２の絶縁オイル９中に配置している複数の電池１２、３２からなるバッテリ１、３１と、冷却ケース２、２２に設けられて絶縁オイル９を冷却するエバポレータ３、２３と、このエバポレータ３、２３から排出される気化された冷媒を加圧するコンプレッサ４と、このコンプレッサ４から排出される冷媒を冷却して液化させるコンデンサー５と、このコンデンサー５で液化された冷媒をエバポレータ３、２３に供給する膨張装置６とを備える。さらに、電源装置は、コンプレッサ４で加圧された冷媒を、コンデンサー５と膨張装置６を介してエバポレータ３、２３に供給し、エバポレータ３、２３に供給された冷媒の気化熱でエバポレータ３、２３を冷却し、冷却されたエバポレータ３、２３が絶縁オイル９を介してバッテリ１、３１を冷却する。
【００１０】
本発明の請求項２の車両用の電源装置は、コンプレッサ４が、流入側と排出側を、切換弁７を介してコンデンサー５とエバポレータ３、２３に連結しており、この切換弁７が切り換えられて、コンプレッサ４がコンデンサー５から冷媒を吸入してエバポレータ３、２３に供給し、エバポレータ３、２３がコンプレッサ４から供給される冷媒の凝縮熱で発熱して絶縁オイル９を加温し、加温された絶縁オイル９がバッテリ１、３１を加温する。
【００１１】
本発明の請求項３の車両用の電源装置は、エバポレータ３が絶縁オイル９中にあって、エバポレータ３が直接に絶縁オイル９を冷却又は加温する。
【００１２】
本発明の請求項４の車両用の電源装置は、エバポレータ２３が冷却ケース２２に固定され、エバポレータ２３が冷却ケース２２を介して絶縁オイル９を冷却又は加温する。
【００１３】
本発明の請求項５の車両用の電源装置は、絶縁オイル９を植物油としている。
【００１４】
本発明の請求項６の車両用の電源装置は、バッテリ１、３１が複数の電池１２、３２を、電極端子１４またはバスバー３５で連結しており、この電池１２、３２の上方に位置して絶縁オイル９中にエバポレータ３を配置している。
【００１５】
本発明の請求項７の車両用の電源装置は、電池１２、３２をリチウムイオン二次電池としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、各々の電池を効率よく均一な温度に冷却できる特徴がある。それは、本発明の電源装置が、冷却ケースに入れた絶縁オイル中に電池を配置して、絶縁オイルを冷媒の気化熱で冷却されるエバポレータで冷却するからである。絶縁オイルは、空気に比較して熱容量が極めて大きく、電池の表面に直接に接触して各々の電池を効率よく均一な温度に冷却する。このため、大電流で充放電されて電池の発熱量が大きくなっても、表面から効率よく冷却して温度上昇を少なくできる。また、各々の電池の温度差を少なくして、均一な温度にできることから、温度差に起因する電気特性のアンバランスを解消して電池の寿命を長くできる。また、絶縁オイルが冷媒の気化熱で冷却されることから、絶縁オイルが外気温度に左右されることなく低温に冷却される。このため、外気温度が高温になる夏季においても、絶縁オイルの温度を低くして、各々の電池を効率よく最適な温度に冷却できる特徴もある。
【００１７】
また、本発明は、熱暴走する電池においは、電池の熱暴走を有効に防止できると共に、仮に熱暴走してもその誘発を確実に阻止して安全性を向上できる特徴がある。それは、電池を絶縁オイル中に配設して冷却するからである。絶縁オイル中にある電池は、表面からの放熱量を空気に比較して極めて大きくできる。それは、電池の表面を熱容量の大きい絶縁オイルに直接に接触しているからである。また、絶縁オイルの温度を低くできることも、電池の熱暴走を防止することに効果がある。電池の表面が、熱容量が大きくて低温の絶縁オイルに接触して、放熱量を大きくできるからである。さらに、電池を絶縁オイル中に配設することから、電池の間の絶縁オイルは熱暴走の誘発を効果的に阻止する。
【００１８】
さらに、本発明は、長期間にわたって電池の漏電を極めて少なくできる特徴がある。それは、電池を絶縁オイル中に配設して、絶縁オイルで冷却するからである。この構造は、空気で冷却するように外気を吸入する必要がない。冷却ケースは、外気から遮断して絶縁オイルを充填し、この絶縁オイルで電池を冷却する。絶縁オイルは絶縁抵抗が大きく、しかも閉鎖された冷却ケースに充填されることから、長期間にわたって絶縁抵抗が低下しない。
【００１９】
本発明の請求項２の電源装置は、コンプレッサの流入側と排出側を、切換弁を介してコンデンサーとエバポレータに連結している。この電源装置は、切換弁が切り換えられて、コンプレッサがコンデンサーから冷媒を吸入してエバポレータに供給し、エバポレータがコンプレッサから供給される冷媒の凝縮熱で発熱して絶縁オイルを加温し、加温された絶縁オイルがバッテリを加温する。この電源装置は、切換弁を切り換えて、電池の加温と冷却の両方に利用できる。このため、電池の温度が低いときに加温し、温度が高いときに冷却できる。
【００２０】
また、本発明の請求項３の電源装置は、エバポレータを絶縁オイル中に配置して、エバポレータで直接に絶縁オイルを冷却又は加温する。この構造は、エバポレータで効率よく絶縁オイルを冷却又は加温できる。
【００２１】
さらに、本発明の請求項４の電源装置は、エバポレータを冷却ケースに固定している。このエバポレータは、冷却ケースを介して絶縁オイルを冷却又は加温する。この構造は、冷却ケースとエバポレータを一体構造として全体をコンパクトにできる。
【００２２】
さらにまた、本発明の請求項５の電源装置は、絶縁オイルを植物油とするので、長期間にわたって絶縁オイルの酸化を防止できる。
【００２３】
また、本発明の請求項６の電源装置は、複数の電池を電極端子またはバスバーで連結してバッテリとして、電池の上方であって絶縁オイル中にエバポレータを配置している。この構造は、エバポレータが電池の発熱部を効率よく冷却できる。
【００２４】
さらに、本発明の請求項７の電源装置は、電池をリチウムイオン二次電池とするので、バッテリの容量を大きくしながら、電池の熱暴走とその誘発を確実に阻止して安全性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００２６】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２７】
図１と図２に示す車両用の電源装置は、絶縁オイル９を充填している冷却ケース２、２２と、この冷却ケース２、２２の絶縁オイル９中に配置されて、車両の走行用モータに電力を供給する複数の電池１２からなるバッテリ１と、冷却ケース２、２２に設けられて絶縁オイル９を冷却するエバポレータ３、２３と、このエバポレータ３、２３から排出される気化された冷媒を加圧するコンプレッサ４と、このコンプレッサ４から排出される冷媒を冷却して液化させるコンデンサー５と、このコンデンサー５で液化された冷媒をエバポレータ３、２３に供給する膨張装置６とを備える。
【００２８】
冷却ケース２、２２は、絶縁オイル９を漏れないように充填している密閉されたケース１０、２０で、外側の表面を断熱材１１、２１で被覆している。図１の冷却ケース２は、内部に複数の電池１２を収納して、電池１２の上方にエバポレータ３を配置している。この冷却ケース２は、エバポレータ３と電池１２の両方を絶縁オイル９中に浸漬している。このケース１０は、金属製又はプラスチック製で密閉構造としている。図２の冷却ケース２２は、ケース２０を構成する金属板の外側にエバポレータ２３の配管を固定している。この冷却ケース２２は、エバポレータ２３の配管内で気化する冷媒の気化熱でケース２０の金属板を冷却又は加温する。エバポレータ２３で冷却又は加温されるケース２０の金属板は絶縁オイル９を冷却又は加温して、電池１２を冷却又は加温する。図１と図２の冷却ケース２、２２は、内部で対流する絶縁オイル９で電池１２を冷却又は加温する。冷却ケースは、図示しないが、内部に絶縁オイルを強制的に循環させる循環モータを設けることができる。
【００２９】
図３と図４は、冷却ケース２の内部にエバポレータ３を配置する冷却ケース２を示している。図３の冷却ケースは、複数の角型電池１２からなるバッテリ１を収納し、図４の冷却ケース２は、複数の円筒型電池３２を直線状に連結した複数の電池モジュール３３からなるバッテリ３１を冷却ケース２に収納している。これ等の図に示す冷却ケース２は、各々の電池１２、３２の間に隙間を設けて、多数の電池１２、３２を互いに分離して収納している。バッテリ１、３１は絶縁オイル９中に浸漬して配置されるので、電池１２、３２の間の隙間には絶縁オイル９が侵入される。電池１２、３２の間に侵入する絶縁オイル９は、電池２１、３２の表面に接触して冷却又は加温する。全ての電池１２、３２を分離して配置する構造は、全ての電池１２、３２を効率よく冷却できる。図３の角型電池１２を収納する冷却ケース２は、角型電池１２の間に隙間を設けて各々の角型電池１２を絶縁オイル９で冷却する。図４に示す冷却ケース２は、電池モジュール３３の間に広い隙間を設けて電池３２を効果的に冷却できる。
【００３０】
本発明の電源装置は、必ずしも全ての電池を分離して配置する必要はなく、たとえば複数の電池を連結して電池ブロックとし、各々の電池ブロックの間に隙間を設ける構造とすることもできる。
【００３１】
互いに分離して配設される電池１２、３２は、電極端子１４を直接に連結して、あるいはバスバー３５を介して、互いに直列に接続される。各々の電池１２、３２は、直列に接続されると共に、互いに分離して配置される。図３のバッテリ１は、互いに隣接する角型電池１２の電極端子１４を直接にボルト１５で連結して、各々の角型電池１２を直列に接続している。このバッテリ１は、複数の角型電池１２を隙間ができるように積層して固定している。角型電池１２の間には隙間を設けるためのスペーサ１６を挟着している。積層された角型電池１２の両端に連結プレート１７を配設し、一対の連結プレート１７を連結ボルト１８で連結して、角型電池１２を固定している。角型電池１２は、リチウムイオン二次電池である。ただ、角型電池は、ニッケル水素電池等の充電できる全ての電池とすることができる。
【００３２】
図４のバッテリ３１は、円筒形の電池モジュール３３をバスバー３５で連結している。円筒形の電池３２は、リチウムイオン二次電池である。ただし、円筒形の電池は、リチウムイオン二次電池等の充電できる全ての電池とすることができる。この図の冷却ケース２は、電池モジュール３３を多段多列に並べて収納している。電池モジュール３３は、所定の間隔で複数の絶縁リング３６を設けている。絶縁リング３６は、円筒型電池３２の外径よりも大きく、電池モジュール３３の表面から突出している。この電池モジュール３３は、絶縁リング３６を互いに接触させて、多段多列に配列して、互いに隣接する電池モジュール３３を絶縁できる。多段多列に配列される電池モジュール３３は、連結具（図示せず）を介して互いに連結されて冷却ケース２に収納される。
【００３３】
図１の冷却ケース２は、ケース１０に絶縁オイル９を満たして、絶縁オイル９中にエバポレータ３とバッテリ１を浸漬している。図２の冷却ケース２２は、絶縁オイル９中にバッテリ１を浸漬して、エバポレータ２３をケース２０に固定している。この冷却ケース２２は、絶縁オイル９中にバッテリ１のみを浸漬するので、ケース２０内に絶縁オイル９を充満する必要はなく、たとえば、電池の一部、具体的には、安全弁を設けている部分を絶縁オイルの上に配置することもできる。
【００３４】
絶縁オイル９は、粘度が低く、使用環境における温度帯で流動性のある絶縁性のオイル、好ましくは植物油を使用する。植物油は耐酸化特性に優れることから、優れた耐久性がある。ただし、絶縁オイルには、粘度が低く、引火点が高く、凝固点が低く、絶縁耐力に優れ、機器を腐食させず、電気・化学的に安定しているものが使用される。たとえば、絶縁オイル９には、植物油のみでなく、鉱物油、アルキルベンゼン、ポリブテン、アルキルナフタレン、アルキルジフェニルアルカン、シリコーン油などを主成分とする絶縁油が使用できる。
【００３５】
絶縁オイル９は、エバポレータ３、２３で冷却される。エバポレータ３、２３は、冷媒の気化熱で冷却される。図１と図２の電源装置は、以下の構造でエバポレータ３、２３を冷却する。冷却された冷媒がコンプレッサ４に加圧されてコンデンサー５に供給される。コンプレッサ４は、エバポレータ３、２３で気化された冷媒を加圧してコンデンサー５に供給する。コンデンサー５は、供給される加圧気体の冷媒を冷却して液化させる。冷媒が液化すると凝縮熱が発生する。凝縮熱を放熱するために、コンデンサー５は強制送風されて冷却される。コンデンサー５は、加圧された冷媒を液化できる温度以下に冷却される。このコンデンサー５は、金属管５Ａの表面に金属板からなる多数の冷却フィン５Ｂを固定して、この冷却フィン５Ｂに強制送風して冷却される。コンデンサー５で冷却して液化された冷媒は、膨張装置６を介してエバポレータ３、２３に供給される。膨張装置６は、例えば、膨張弁もしくはキャピラリーチューブ等である。膨張装置６は、液化された冷媒を断熱膨張させて、エバポレータ３、２３で気化させる。エバポレータ３、２３で気化する冷媒は、大きな気化熱でエバポレータ３、２３を冷媒し、エバポレータ３、２３が絶縁オイル９を冷却して電池１２を冷却する。
【００３６】
エバポレータ３、２３は、銅などの金属管３Ａ、２３Ａを連結したもので、内部で冷媒を気化させて、冷媒の気化熱で冷却される。図３と図４のエバポレータ３は、複数の金属管３Ａを並列に連結している。エバポレータ３、２３は、液化された冷媒を内部で気化させて排出する。エバポレータ３、２３は、供給される冷媒量が膨張装置６でコントロールされる。膨張装置６は、エバポレータ３、２３に供給する冷媒量をコントロールする。すなわち、エバポレータ３、２３に供給される冷媒が内部で全て気化されて排出されるように、供給する冷媒量を膨張装置６でコントロールする。図２の冷却ケース２２は、金属管２３Ａからなるエバポレータ２３をケース２０の外側に固定している。このエバポレータ２３も供給される冷媒を気化させてケース２０を冷却し、冷却されるケース２０を介して、ケース２０内の絶縁オイル９を冷却する。
【００３７】
さらに、図１と図２の電源装置は、冷却ケース２、２２に設けているエバポレータ３、２３をコンデンサー５に使用して、電池１２を加温する。このことを実現するために、コンプレッサ４は、流入側と排出側を、切換弁７を介してコンデンサー５とエバポレータ３、２３に連結している。この切換弁７が切り換えられると、コンプレッサ４はコンデンサー５から冷媒を吸入してエバポレータ３、２３に供給する。この状態に冷媒が循環されると、コンプレッサ４は、加圧した気体状の冷媒をエバポレータ３、２３に供給する。エバポレータ３、２３は、供給される冷媒を液化させる。このため、エバポレータ３、２３は、冷媒の凝縮熱で発熱する。発熱するエバポレータ３、２３は、絶縁オイル９を加温し、加温された絶縁オイル９がバッテリ１を加温する。エバポレータ３、２３で液化された冷媒は、コンデンサー５に供給される。コンデンサー５は、液化された冷媒を気化させて気化熱で冷却される。したがって、電池１２を加温する状態において、コンデンサー５は強制送風して冷媒を気化できる温度まで熱エネルギーを供給する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図である。
【図３】図１に示す車両用の電源装置の斜視図である。
【図４】他の構造のバッテリを内蔵する車両用の電源装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…バッテリ
２…冷却ケース
３…エバポレータ ３Ａ…金属管
４…コンプレッサ
５…コンデンサー ５Ａ…金属管
５Ｂ…冷却フィン
６…膨張装置
７…切換弁
９…絶縁オイル
１０…ケース
１１…断熱材
１２…電池
１４…電極端子
１５…ボルト
１６…スペーサ
１７…連結プレート
１８…連結ボルト
２０…ケース
２１…断熱材
２２…冷却ケース
２３…エバポレータ ２３Ａ…金属管
３１…バッテリ
３２…電池
３３…電池モジュール
３５…バスバー
３６…絶縁リング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁オイル(9)を充填している冷却ケース(2)、(22)と、この冷却ケース(2)、(22)の絶縁オイル(9)中に配置している複数の電池(12)、(32)からなるバッテリ(1)、(31)と、前記冷却ケース(2)、(22)に設けられて絶縁オイル(9)を冷却するエバポレータ(3)、(23)と、このエバポレータ(3)、(23)から排出される気化された冷媒を加圧するコンプレッサ(4)と、このコンプレッサ(4)から排出される冷媒を冷却して液化させるコンデンサー(5)と、このコンデンサー(5)で液化された冷媒をエバポレータ(3)、(23)に供給する膨張装置(6)とを備え、
前記コンプレッサ(4)で加圧された冷媒がコンデンサー(5)と膨張装置(6)を介してエバポレータ(3)、(23)に供給され、エバポレータ(3)、(23)に供給された冷媒の気化熱でエバポレータ(3)、(23)が冷却され、冷却されたエバポレータ(3)、(23)が絶縁オイル(9)を介してバッテリ(1)、(31)を冷却するようにしてなる車両用の電源装置。
【請求項２】
前記コンプレッサ(4)が、流入側と排出側を、切換弁(7)を介してコンデンサー(5)とエバポレータ(3)、(23)に連結しており、この切換弁(7)が切り換えられて、コンプレッサ(4)がコンデンサー(5)から冷媒を吸入してエバポレータ(3)、(23)に供給し、エバポレータ(3)、(23)がコンプレッサ(4)から供給される冷媒の凝縮熱で発熱して絶縁オイル(9)を加温し、加温された絶縁オイル(9)がバッテリ(1)、(31)を加温するようにしてなる請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項３】
前記エバポレータ(3)が絶縁オイル(9)中にあって、エバポレータ(3)が直接に絶縁オイル(9)を冷却又は加温する請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
前記エバポレータ(23)が冷却ケース(22)に固定され、エバポレータ(23)が冷却ケース(22)を介して絶縁オイル(9)を冷却又は加温する請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
前記絶縁オイル(9)が植物油である請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
バッテリ(1)、(31)が複数の電池(12)、(32)を電極端子(14)またはバスバー(35)で連結しており、この電池(12)、(32)の上方に位置して絶縁オイル(9)中にエバポレータ(3)を配置している請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項７】
前記電池(12)、(32)がリチウムイオン二次電池である請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項１】
絶縁オイル(9)を充填している冷却ケース(2)、(22)と、この冷却ケース(2)、(22)の絶縁オイル(9)中に配置している複数の電池(12)、(32)からなるバッテリ(1)、(31)と、前記冷却ケース(2)、(22)に設けられて絶縁オイル(9)を冷却するエバポレータ(3)、(23)と、このエバポレータ(3)、(23)から排出される気化された冷媒を加圧するコンプレッサ(4)と、このコンプレッサ(4)から排出される冷媒を冷却して液化させるコンデンサー(5)と、このコンデンサー(5)で液化された冷媒をエバポレータ(3)、(23)に供給する膨張装置(6)とを備え、
前記コンプレッサ(4)で加圧された冷媒がコンデンサー(5)と膨張装置(6)を介してエバポレータ(3)、(23)に供給され、エバポレータ(3)、(23)に供給された冷媒の気化熱でエバポレータ(3)、(23)が冷却され、冷却されたエバポレータ(3)、(23)が絶縁オイル(9)を介してバッテリ(1)、(31)を冷却するようにしてなる車両用の電源装置。
【請求項２】
前記コンプレッサ(4)が、流入側と排出側を、切換弁(7)を介してコンデンサー(5)とエバポレータ(3)、(23)に連結しており、この切換弁(7)が切り換えられて、コンプレッサ(4)がコンデンサー(5)から冷媒を吸入してエバポレータ(3)、(23)に供給し、エバポレータ(3)、(23)がコンプレッサ(4)から供給される冷媒の凝縮熱で発熱して絶縁オイル(9)を加温し、加温された絶縁オイル(9)がバッテリ(1)、(31)を加温するようにしてなる請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項３】
前記エバポレータ(3)が絶縁オイル(9)中にあって、エバポレータ(3)が直接に絶縁オイル(9)を冷却又は加温する請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
前記エバポレータ(23)が冷却ケース(22)に固定され、エバポレータ(23)が冷却ケース(22)を介して絶縁オイル(9)を冷却又は加温する請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
前記絶縁オイル(9)が植物油である請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
バッテリ(1)、(31)が複数の電池(12)、(32)を電極端子(14)またはバスバー(35)で連結しており、この電池(12)、(32)の上方に位置して絶縁オイル(9)中にエバポレータ(3)を配置している請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項７】
前記電池(12)、(32)がリチウムイオン二次電池である請求項１に記載される車両用の電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−３７９３４（Ｐ２００９−３７９３４Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０２３８９（Ｐ２００７−２０２３８９）
【出願日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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