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公開番号2024089936
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022205485
出願日2022-12-22
発明の名称バッテリ温度調節装置
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類H01M 10/653 20140101AFI20240627BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】バッテリの大型化を抑制すると共に、当該バッテリの温度を速やかに効率よく所望の温度に調節することができるバッテリ温度調節装置の提供。
【解決手段】本開示のバッテリ温度調節装置は、一方向に積層された複数のセルを含むバッテリの温度を調節するものであり、当該一方向における複数箇所で互いに隣り合う2つのセルの間を通過するように複数のセルに巻き付けられた光ファイバにより形成された熱交換部を含み、当該熱交換部は、入力光により励起された系が基底状態に戻る際に、熱を吸収または放出すると共に入力光とは異なる波長の光を出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一方向に積層された複数のセルを含むバッテリの温度を調節するバッテリ温度調節装置であって、
前記一方向における複数箇所で互いに隣り合う２つの前記セルの間を通過するように前記複数のセルに巻き付けられた光ファイバにより形成され、入力光により励起された系が基底状態に戻る際に、熱を吸収または放出すると共に前記入力光とは異なる波長の光を出力する熱交換部を備えるバッテリ温度調節装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載のバッテリ温度調節装置において、
前記バッテリの長手方向に沿って配列された複数の前記熱交換部を備えるバッテリ温度調節装置。
【請求項３】
請求項２に記載のバッテリ温度調節装置において、
前記長手方向に沿って間隔をおいて前記バッテリに配設された複数の温度センサと、
それぞれ対応する前記熱交換部への前記入力光を遮断可能な複数の光遮断器と、
前記複数の温度センサの検出値に基づいて前記複数の光遮断器を制御する制御装置とを更に備えるバッテリ温度調節装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のバッテリ温度調節装置において、
前記熱交換部は、前記光ファイバを少なくとも１つの前記セルだけずらしながら少なくとも２以上である所定数の前記セルに巻き付けることにより形成されるバッテリ温度調節装置。
【請求項５】
請求項１から３の何れか一項に記載のバッテリ温度調節装置において、
前記熱交換部の一端に接続される第１光伝送路と、
前記熱交換部の他端に接続される第２光伝送路と、
前記第２光伝送路に接続される一端および前記第１光伝送路に接続される他端を有する波長変換部と、
第１波長の光を出力する光源と、
前記光源からの前記第１波長の光を前記第１光伝送路を介して前記熱交換部の前記一端に入射させる第１状態と、前記光源からの前記第１波長の光を前記第１光伝送路を介して前記波長変換部の前記他端に入射させる第２状態とを選択的に形成する光路切替器とを更に備え、
前記熱交換部は、前記第１光伝送路からの前記第１波長の光により励起された系が基底状態に戻るときに熱を放出または吸収すると共に前記第２光伝送路に前記第１波長とは異なる第２波長の光を出力し、前記第２光伝送路からの前記第２波長の光により励起された系が基底状態に戻るときに熱を吸収または放出すると共に前記第１光伝送路に前記第１波長の光を出力し、
前記波長変換部は、前記第２光伝送路からの前記第２波長の光の波長を前記第１波長に変換して前記第１光伝送路に前記第１波長の光を出力し、前記第１光伝送路からの前記第１波長の光の波長を前記第２波長に変換して前記第２光伝送路に前記第２波長の光を出力するバッテリ温度調節装置。
【請求項６】
請求項１から３の何れか一項に記載のバッテリ温度調節装置において、
前記熱交換部の一端に接続される第１光伝送路と、
前記熱交換部の他端に接続される第２光伝送路と、
前記第２光伝送路に接続される一端および前記第１光伝送路に接続される他端を有する波長変換部と、
前記第１光伝送路を介して前記熱交換部の前記一端に第１波長の光を入射可能な第１光源と、
前記第１光伝送路を介して前記熱交換部の前記一端に前記第１波長とは異なる第２波長の光を入射可能な第２光源とを更に備え、
前記熱交換部は、前記第１光伝送路からの前記第１波長の光により励起された系が基底状態に戻るときに熱を放出または吸収すると共に前記第２光伝送路に前記第２波長の光を出力し、前記第１光伝送路からの前記第２波長の光により励起された系が基底状態に戻るときに熱を吸収または放出すると共に前記第２光伝送路に前記第１波長の光を出力し、
前記波長変換部は、前記第２光伝送路からの前記第２波長の光の波長を前記第１波長に変換して前記第１光伝送路に前記第１波長の光を出力し、前記第２光伝送路からの前記第１波長の光の波長を前記第２波長に変換して前記第１光伝送路に前記第２波長の光を出力するバッテリ温度調節装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、一方向に積層された複数のセルを含むバッテリの温度を調節するバッテリ温度調節装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、バッテリを冷却するバッテリ冷却部と、冷凍回路の一部を構成するチラーと、電子制御ユニットにより制御されて冷却水を循環させるポンプと、ラジエータと、これらの要素を繋ぐ冷却水通路とを含む冷却水回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。この冷却水回路は、バッテリ冷却部の上流側に設けられたＰＴＣヒータを有しており、当該ＰＴＣヒータを用いてバッテリを暖機することもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－２３０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような従来の冷却水回路が一方向に積層された複数のセルを含むバッテリに適用される場合、バッテリ冷却部は、複数のセルを包囲する冷却水通路、あるいは隣り合うセルの間を通る複数の冷却水通路を有するように構成されることから、バッテリ全体の体格が大きくなってしまう。また、上記冷却水回路に設けられるＰＴＣヒータは、発生熱量が十分に確保されるまで時間を要するものであり、当該ＰＴＣヒータを用いても暖機要求に応じてバッテリを速やかに昇温させることは容易ではない。
【０００５】
そこで、本開示は、バッテリの大型化を抑制すると共に、当該バッテリの温度を速やかに効率よく所望の温度に調節することができるバッテリ温度調節装置の提供を主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のバッテリ温度調節装置は、一方向に積層された複数のセルを含むバッテリの温度を調節するバッテリ温度調節装置であって、前記一方向における複数箇所で互いに隣り合う２つの前記セルの間を通過するように前記複数のセルに巻き付けられた光ファイバにより形成され、入力光により励起された系が基底状態に戻る際に、熱を吸収または放出すると共に前記入力光とは異なる波長の光を出力する熱交換部を含むものである。
【０００７】
本開示のバッテリ温度調節装置は、一方向に積層された複数のセルを含むバッテリの温度を調節するものであり、当該一方向（積層方向）における複数箇所で互いに隣り合う２つのセルの間を通過するように複数のセルに巻き付けられた光ファイバにより形成される熱交換部を含む。かかる熱交換部を形成する光ファイバは小径であり、上記一方向における複数箇所で互いに隣り合う２つのセルの間に光ファイバを通しても、バッテリの体格の増加を良好に抑制することが可能である。更に、当該熱交換部は、入力光により励起された系が基底状態に戻る際に、熱を吸収または放出して入力光とは異なる波長の光を出力する。このように光を利用して熱を吸収または放出するバッテリ温度調節装置では、熱変換効率の温度依存性が小さくなり、低温環境下でバッテリを速やかに効率よく加熱すると共に、昇温したバッテリを速やかに効率よく冷却することができる。この結果、本開示のバッテリ温度調節装置によれば、バッテリの大型化を抑制すると共に、当該バッテリの温度を速やかに効率よく所望の温度に調節することが可能になる
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示のバッテリ温度調節装置を示す概略構成図である。
図１に示すバッテリ温度調節装置の制御ブロック図である。
図１に示すバッテリ温度調節装置の要部を示す模式図である。
図１に示すバッテリ温度調節装置の要部を示す模式図である。
図１に示すバッテリ温度調節装置の動作を説明するためのフローチャートである。
図１に示すバッテリ温度調節装置の動作を説明するための説明図である。
図１に示すバッテリ温度調節装置の動作を説明するための説明図である。
本開示の他のバッテリ温度調節装置を示す概略構成図である。
図８に示すバッテリ温度調節装置の動作を説明するためのフローチャートである。
本開示のバッテリ温度調節装置が適用される他のバッテリを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
【００１０】
図１は、本開示のバッテリ温度調節装置１を示す概略構成図であり、図２は、バッテリ温度調節装置１の制御ブロック図である。同図に示すバッテリ温度調節装置１は、光を利用して熱を吸収・放出することにより、図示しない車両（電動車両）に搭載されるバッテリ（蓄電装置）Ｂの温度を調節するのに用いられる。本実施形態において、バッテリＢは、当該車両を走行させるための動力を出力する電動機（図示省略）に電力を供給するものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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