JP2020009591A - Drive unit - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成にして、駆動部の温度調整と二次電池の温度調整とを両立することができる駆動ユニットを提供する。【解決手段】車両(1)に搭載され、稼動することで発熱する駆動部(3)と、駆動部を冷却する冷却部(29)と、駆動部と冷却部とで熱媒体を流通可能に接続する熱媒体回路(30)と、熱媒体回路に設けられ、駆動部から冷却部に向かって熱媒体を流通させる高温熱媒体通路(32,33)と、車両に搭載され、車両を走行させるモータ(5,7)と、前記モータに電力を供給する二次電池(21)と、を備え、二次電池は、固体電解質にリチウムを含有する全固体電池であり、熱媒体回路の高温熱媒体通路に接続される。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive unit having a simple structure and capable of achieving both temperature control of a drive unit and temperature control of a secondary battery. SOLUTION: A drive unit (3) mounted on a vehicle (1) and generating heat when operated, a cooling unit (29) for cooling the drive unit, and a heat medium can be distributed between the drive unit and the cooling unit. The heat medium circuit (30) to be connected, the high temperature heat medium passages (32, 33) provided in the heat medium circuit for circulating the heat medium from the drive unit to the cooling unit, and mounted in the vehicle to drive the vehicle. A motor (5, 7) and a secondary battery (21) for supplying electric power to the motor are provided, and the secondary battery is an all-solid-state battery containing lithium in a solid electrolyte. It is connected to the medium passage. [Selection diagram] Figure 2
Description
本発明は駆動ユニットに係り、特に駆動ユニットに備えられた二次電池の温度を調整する技術に関する。 The present invention relates to a driving unit, and more particularly, to a technique for adjusting a temperature of a secondary battery provided in the driving unit.
近年普及が進んでいるハイブリット車両には、エンジンやモータ、モータに供給する電力を蓄電するバッテリが搭載されている。
これらエンジン、モータ及びバッテリは、稼動すると発熱するため、それぞれにラジエータ等の冷却装置が備えられている。
一方、エンジン、モータ及びバッテリには、稼動の際に適切な温度があり、温度が低い場合には冷却をせずに温める必要もある。
2. Description of the Related Art In recent years, hybrid vehicles, which have been widely used, are equipped with an engine, a motor, and a battery for storing electric power supplied to the motor.
Since these engines, motors, and batteries generate heat when they operate, they are each provided with a cooling device such as a radiator.
On the other hand, the engine, the motor, and the battery have an appropriate temperature during operation, and when the temperature is low, it is necessary to warm up without cooling.
そこで、エンジンの冷却に用いる冷却水及びラジエータを利用してバッテリを加熱及び冷却する技術が開発されている(特許文献1)。 Therefore, a technique for heating and cooling a battery using cooling water and a radiator used for cooling an engine has been developed (Patent Document 1).
ところで、上記特許文献1に開示される技術のような電解質にリチウムイオンを含有する電解液を用いたリチウムイオンバッテリの多くは、主に劣化防止の観点により、使用可能な上限温度を60℃、適温を40℃としている。
一方、エンジンの稼動時における冷却水の温度は、70℃〜100℃である。
したがって、エンジンの冷却に用いた冷却水を介してバッテリを加熱及び冷却するためには、バッテリに流通する冷却水の温度を調整する必要がある。このため、上記特許文献1に開示される技術のように、昇温デバイスを介してバッテリを加温するためには、加温しすぎないように調整する必要があり、装置全体が複雑になる虞があった。さらに、バッテリを冷却するためには、装置全体がさらに複雑になるという問題があった。
By the way, most lithium ion batteries using an electrolyte containing lithium ions in the electrolyte, such as the technology disclosed in Patent Document 1, have a maximum usable temperature of 60 ° C., mainly from the viewpoint of preventing deterioration. The appropriate temperature is 40 ° C.
On the other hand, the temperature of the cooling water during operation of the engine is 70 ° C to 100 ° C.
Therefore, in order to heat and cool the battery via the cooling water used for cooling the engine, it is necessary to adjust the temperature of the cooling water flowing through the battery. For this reason, as in the technique disclosed in Patent Document 1, in order to heat the battery via the heating device, it is necessary to adjust so as not to overheat, and the entire apparatus becomes complicated. There was a fear. Further, there has been a problem that the whole device is further complicated to cool the battery.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成にして、エンジン(駆動部)の温度調整とバッテリ(二次電池)の温度調整とを両立することができる駆動ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a simple configuration to achieve both temperature adjustment of an engine (drive unit) and temperature adjustment of a battery (secondary battery). It is an object of the present invention to provide a drive unit capable of performing the following.
上記の目的を達成するため、本発明の駆動ユニットは、車両に搭載され、稼動することで発熱する駆動部と、前記駆動部を冷却する冷却部と、前記駆動部と前記冷却部とで熱媒体を流通可能に接続する熱媒体回路と、前記熱媒体回路に設けられ、前記駆動部から前記冷却部に向かって前記熱媒体を流通させる高温熱媒体通路と、前記車両に搭載され、前記車両を走行させるモータと、前記モータに電力を供給する二次電池と、を備え、前記二次電池は、固体電解質にリチウムを含有する全固体電池であり、前記熱媒体回路の前記高温熱媒体通路に接続されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a drive unit of the present invention is mounted on a vehicle and generates heat by operating, a drive unit that cools the drive unit, and heat generated by the drive unit and the cooling unit. A heat medium circuit that connects a medium so that the medium can flow therethrough, a high-temperature heat medium passage that is provided in the heat medium circuit, and that circulates the heat medium from the drive unit toward the cooling unit; And a secondary battery for supplying power to the motor, wherein the secondary battery is an all-solid battery containing lithium in a solid electrolyte, and the high-temperature heat medium passage of the heat medium circuit. Characterized by being connected to
これにより、固体電解質にリチウムを含有する全固体電池を二次電池として用いることで、高い温度での動作が都合の良い全固体二次電池の効率的な使用が可能である。また、二次電池が熱媒体回路の駆動部から冷却部に向かって熱媒体を流通させる高温熱媒体通路に接続することで、駆動部によって加熱された熱媒体を冷却することなく二次電池に流通させて二次電池を加熱することが可能とされる。 Thus, by using the all-solid-state battery containing lithium in the solid electrolyte as the secondary battery, it is possible to efficiently use the all-solid-state secondary battery that is convenient to operate at a high temperature. In addition, by connecting the secondary battery to a high-temperature heat medium passage that circulates the heat medium from the drive unit of the heat medium circuit toward the cooling unit, the heat medium heated by the drive unit can be cooled without cooling. The secondary battery can be circulated and heated.
その他の態様として、前記駆動部は、燃料を燃焼して稼動する内燃機関であるのが好ましい。
これにより、内燃機関が燃料を燃焼して稼動して発熱することで、二次電池に流通する熱媒体を加熱することが可能とされる。
その他の態様として、前記熱媒体回路に設けられ、前記熱媒体が所定温度以上のときに開弁する第1開閉弁と、前記熱媒体回路に設けられ、前記熱媒体回路の前記冷却部から前記駆動部に向かって前記熱媒体を流通させる低温熱媒体通路と、前記熱媒体回路の前記高温熱媒体通路から延び、前記低温熱媒体通路に接続し、前記高温熱媒体通路から前記低温熱媒体通路に向かって前記熱媒体を流通させる第1バイパス通路と、を備え、前記第1開閉弁は、前記高温熱媒体通路の前記二次電池と前記冷却部との間に配設され、前記第1バイパス通路は、前記高温熱媒体通路の前記二次電池と前記第1開閉弁との間から延びるのが好ましい。
In another aspect, the drive unit is preferably an internal combustion engine that operates by burning fuel.
This allows the internal combustion engine to operate by burning fuel and generate heat, thereby heating the heat medium flowing through the secondary battery.
As another aspect, a first opening / closing valve that is provided in the heat medium circuit and opens when the heat medium is equal to or higher than a predetermined temperature, and is provided in the heat medium circuit, and is provided from the cooling unit of the heat medium circuit. A low-temperature heat medium passage for allowing the heat medium to flow toward the drive unit; and a low-temperature heat medium passage extending from the high-temperature heat medium passage of the heat medium circuit and connected to the low-temperature heat medium passage. A first bypass passage through which the heat medium flows, and the first on-off valve is disposed between the secondary battery and the cooling unit in the high-temperature heat medium passage, It is preferable that the bypass passage extends from the high-temperature heat medium passage between the secondary battery and the first on-off valve.
これにより、第1開閉弁が高温熱媒体通路の二次電池と冷却部との間に配設され、第1バイパス通路が高温熱媒体通路の二次電池と第1開閉弁との間から延びて低温熱媒体通路に接続することで、駆動部によって加熱された熱媒体を二次電池に流通させ、該二次電池によって加熱または冷却された熱媒体の温度に応じて熱媒体を冷却するか否かを第1開閉弁によって選択することが可能とされる。 Thereby, the first on-off valve is disposed between the secondary battery in the high-temperature heat medium passage and the cooling unit, and the first bypass passage extends from between the secondary battery in the high-temperature heat medium passage and the first on-off valve. To connect the heating medium heated by the driving unit to the secondary battery and cool the heating medium according to the temperature of the heating medium heated or cooled by the secondary battery. It is possible to select whether or not to use the first on-off valve.
そして、熱媒体が所定温度以上のときには第1開閉弁が開弁し熱媒体が冷却部によって冷却される一方、熱媒体が所定温度未満のときには第1開閉弁が閉弁し熱媒体が冷却部によって冷却されないようにすることで、熱媒体の温度が所定温度以上になるまで二次電池を効率的に加熱することが可能となる。
その他の態様として、前記熱媒体回路における前記二次電池の上流側と前記熱媒体回路における前記二次電池の下流側であって駆動部の上流側とを接続する第2バイパス通路と、前記熱媒体回路に設けられ、前記熱媒体が一定温度以上のときに開弁する第2開閉弁と、を備え、前記第2開閉弁は、前記二次電池と前記第2バイパス通路の上流側との間に配設されるのが好ましい。
When the temperature of the heat medium is equal to or higher than the predetermined temperature, the first on-off valve is opened and the heat medium is cooled by the cooling unit. On the other hand, when the temperature of the heat medium is lower than the predetermined temperature, the first on-off valve is closed and the heat medium is cooled. Thus, the secondary battery can be efficiently heated until the temperature of the heat medium becomes equal to or higher than the predetermined temperature.
As another aspect, a second bypass passage connecting an upstream side of the secondary battery in the heat medium circuit and a downstream side of the secondary battery in the heat medium circuit and upstream of a driving unit, A second on-off valve that is provided in the medium circuit and opens when the heat medium is at or above a certain temperature, wherein the second on-off valve is connected between the secondary battery and an upstream side of the second bypass passage. Preferably, it is arranged between them.
これにより、熱媒体が一定温度以上のときには第2開閉弁が開弁し熱媒体が二次電池に流通する一方、熱媒体が一定温度未満のときには第2開閉弁が閉弁し熱媒体が二次電池に流通しないようにすることで、熱媒体の温度が一定温度以上になるまで熱媒体によって二次電池が冷却されないようにすることが可能とされる。 Thus, when the heat medium is at or above a certain temperature, the second on-off valve opens and the heat medium flows through the secondary battery, while when the heat medium is below a certain temperature, the second on-off valve closes and heat medium is turned on. By preventing the secondary battery from flowing through the secondary battery, it is possible to prevent the secondary battery from being cooled by the thermal medium until the temperature of the thermal medium becomes equal to or higher than a certain temperature.
本発明の駆動ユニットによれば、二次電池を全固体電池とすることで二次電池の冷却を不要にするとともに、二次電池を熱媒体回路の駆動部から冷却部に向かって熱媒体を流通させる高温熱媒体通路に接続したので、駆動部によって加熱された熱媒体を冷却することなく二次電池に流通させて高い温度での動作が都合の良い全固体二次電池を加熱することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the drive unit of this invention, while making a rechargeable battery an all-solid-state battery, cooling of a rechargeable battery becomes unnecessary and a rechargeable battery transfers heat medium from the drive part of a heat medium circuit toward a cooling part. Since it is connected to the high-temperature heat medium passage to be circulated, the heat medium heated by the drive unit can be circulated to the secondary battery without cooling, thereby heating the all-solid-state secondary battery, which is convenient for operation at a high temperature. it can.
これにより、簡単な構成にして、駆動部の温度調整と二次電池の温度調整とを両立することができる。 Thereby, both the temperature adjustment of the driving unit and the temperature adjustment of the secondary battery can be achieved with a simple configuration.
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
<第1実施形態>
図1を参照すると、第1実施形態に係るプラグインハイブリッド車(以下、車両1という)の概略構成図が示されている。
車両1には、エンジン3、フロントモータ5及びリヤモータ7が備えられた駆動ユニット2が搭載されている。車両1は、エンジン3、フロントモータ5及びリヤモータ7を適宜稼動させることで前輪9及び後輪11を駆動して走行することが可能なハイブリット式の4輪駆動車である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First embodiment>
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a plug-in hybrid vehicle (hereinafter, referred to as a vehicle 1) according to a first embodiment.
The vehicle 1 is equipped with a
駆動ユニット2には、エンジン(駆動部)3、フロントモータ(駆動部、モータ)5、リヤモータ(駆動部、モータ)7、全固体電池(二次電池)21及びラジエータ(冷却部)29が備えられている。
エンジン3は、図示しない燃料タンクから供給される燃料を燃焼することで稼動する内燃機関である。この内燃機関は、循環する冷却水によって冷却されるが、燃費性能や耐久性能の点を鑑みると、例えば冷却水が70℃(所定温度)〜100℃(規定温度)となる範囲(稼動温度域)で稼動することが望ましい。また、エンジン3は、減速機13を介して発電機17を駆動し、発電することが可能である。
The
The
減速機13には、エンジン3の出力軸と前輪9の駆動軸15との間の動力の伝達を断接切換え可能なクラッチ13aが内蔵されている。これにより、エンジン3は、クラッチ13aが接続状態のとき、減速機13及び駆動軸15を介して前輪9を駆動することが可能である。
フロントモータ5は、フロントインバータ19を介して後述する全固体電池21及び発電機17から高電圧の電力を供給されて減速機13を駆動するモータである。これにより、フロントモータ5は、減速機13及び駆動軸15を介して前輪9を駆動することが可能である。
The
The
リヤモータ7は、リヤインバータ23を介して全固体電池21及び発電機17から高電圧の電力を供給されて減速機25を駆動するモータである。これにより、リヤモータ7は、減速機25及び駆動軸27を介して後輪11を駆動することが可能である。
全固体電池21は、例えば電解質にLiPF6などのリチウム塩が溶解された常温下で液体の電解液を用いず、リチウムを含有する固体電解質を用いた二次電池である。
The
The all-solid-
詳しくは、全固体電池21は、正極にLiCoO2(コバルト酸リチウム)を、負極にグラファイトを、電解質としてLGPS(例えばLi9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3)をそれぞれ備えており、電解質を介してリチウムイオンを正極−負極間で交換(イオン伝導)可能に構成されている。ここで、電解質として用いたLGPS(リチウム・ゲルマニウム・リン・硫黄)は、硫化物電解質と呼ばれている。このような硫化物電解質を用いた電池は、酸化物電解質を用いた電池と比較してイオン伝導の効率(イオン伝導率)が高いため、充放電性能が比較的高い。
More specifically, the all-solid-
また、LGPSは、常温下及び全固体電池21の充放電において生じる温度(稼動温度。例えば、−40℃〜150℃)で固体の電解質である。すなわち、全固体電池21は、高温下(例えば100℃)においても電解質が固体のため、例えば正極の表面で陰イオンや溶媒分子の分解といった副反応的な化学反応が比較的発生しにくく、ひいては劣化が生じにくい。故に、全固体電池21は、後述する規定温度より高い温度(例えば150℃)まで故障なく使用することが可能である。
The LGPS is a solid electrolyte at normal temperature and at a temperature (operating temperature, for example, −40 ° C. to 150 ° C.) that occurs during charging and discharging of the all-solid-
図2を参照すると、第1実施形態に係る冷却回路(熱媒体回路)30の概略構成図が示されている。ラジエータ29は、車両1の前側に配設された(図1参照)、外気と冷却水(熱媒体)とで熱交換をさせることが可能な熱交換器である。サーモスタット(第1開閉弁)36は、後述する第3通路33を流通する冷却水の温度が所定温度(例えば70℃)以上になると徐々に開弁し、規定温度(例えば100℃)になると全開になる、感温式の開閉弁である。
Referring to FIG. 2, a schematic configuration diagram of a cooling circuit (heat medium circuit) 30 according to the first embodiment is shown. The
冷却回路30は、ラジエータ29からエンジン3に冷却水を送る第1通路(低温熱媒体通路)31、エンジン3から全固体電池21に冷却水を送る第2通路(高温熱媒体通路)32、全固体電池21からサーモスタット36に冷却水を送る第3通路(高温熱媒体通路)33及びサーモスタット36からラジエータ29に冷却水を送る第4通路(高温熱媒体通路)34を備えて循環路を構成している。
The
また、冷却回路30の第1通路31には、ポンプ31aが備えられている。このポンプ31aが駆動することにより、冷却水は冷却回路30を循環することが可能である。さらに、第1通路31のラジエータ29とポンプ31aとをつなぐ経路には、サーモスタット36の上流側の第3通路33から第1通路31に冷却水を送るバイパス通路(第1バイパス通路)35が接続されている。
Further, a
エンジン3は、燃料を燃焼して稼動するため発熱するが、エンジン用ウォータジャケット3a内を流通する冷却水と熱交換をすることで冷却される。すなわち、第1通路31からエンジン3に流入した冷却水は、エンジン3によって加熱されたあと、第2通路32を流通する。
第2通路32を流通する冷却水は、全固体電池21に備えられた電池用ウォータジャケット21aに流入する。電池用ウォータジャケット21aは、エンジン3のエンジン用ウォータジャケット3aと同様に、全固体電池21と冷却水とで熱交換をさせることができる。すなわち、冷却水は、全固体電池21より冷却水の方が高温のとき全固体電池21によって冷却され、冷却水より全固体電池21の方が高温のとき全固体電池21によって加熱される。
The
The cooling water flowing through the
ところで、第2通路32には、エンジン3によって加熱された冷却水を冷却する装置(例えばラジエータ)が配設されていない。これにより、全固体電池21は、高温な冷却水によって加熱され、規定温度程度にまで加熱される可能性があるが、上記した通り、全固体電池21は高温下においても劣化が生じにくいため、第2通路32に冷却水を冷却する装置を配設する必要がない。
By the way, in the
また、全固体電池21を含むリチウムイオンを用いた電池は、温度が高いほどイオン伝導率が高くなり、充放電性能が向上するという性質を有している。換言すると、全固体電池21は、エンジン3によって加熱された冷却水によって加熱されることで充放電性能を向上させることができる。
また、冷却水より全固体電池21の方が高温のときは、全固体電池21によって冷却水を加熱することができるので、エンジン3の昇温を早めることができる。
Also, batteries using lithium ions, including the all-solid-
When the temperature of the all-solid-
全固体電池21と熱交換をした冷却水は、第3通路33に排出され、サーモスタット36に流通する。サーモスタット36は、第3通路33を流通する冷却水の温度が所定温度以上になると徐々に開弁する。すなわち、サーモスタット36は、冷却水の温度が所定温度以上のとき、冷却水の温度に対応する開度で開弁して第4通路34に冷却水を流通させる。
The cooling water that has exchanged heat with the all-solid-
第4通路34に流通した冷却水は、ラジエータ29内を流通して再び第1通路31に流通する。このラジエータ29は、冷却水と外気とで熱交換をして冷却水を冷却することが可能である。すなわち、ラジエータ29は、冷却水を冷却して第1通路31に流通させることでエンジン3を冷却することが可能である。
一方、サーモスタット36は、冷却水の温度が所定温度未満のとき、閉弁する。また、冷却水の温度が所定温度以上であっても、冷却水の温度が所定温度に比較的近い場合、サーモスタット36の開度が冷却水の温度に対応して狭くなる。
The cooling water flowing through the
On the other hand, the
すなわち、サーモスタット36に流通する冷却水のうちの一部または全部は、第4通路34に流通することなくバイパス通路35に流通する。このようにして第3通路33からバイパス通路35に流通した冷却水は、ラジエータ29によって冷却されることなく、再び第1通路31に流通する。これにより、エンジン3は、冷却水を所定温度になるまで温めることができる。
That is, part or all of the cooling water flowing through the
以上説明したように、第1実施形態に係る駆動ユニットでは、車両1に搭載され、稼動することで発熱するエンジン3と、エンジン3を冷却するラジエータ29と、エンジン3とラジエータ29とで冷却水を流通可能に接続する冷却回路30と、エンジン3からラジエータ29に向かって冷却水を流通させる第2通路32及び第3通路33と、車両1に搭載され、車両1を走行させるモータと、モータに電力を供給する全固体電池21と、を備え、全固体電池21は、固体電解質にリチウムを含有する全固体電池であり、冷却回路30の第2通路32及び第3通路33に接続される。
As described above, in the drive unit according to the first embodiment, the
従って、固体電解質にリチウムを含有する全固体電池21を用いることで、二次電池の耐熱性を高めることができる。また、全固体電池21が冷却回路30のエンジン3からラジエータ29に向かって冷却水を流通させる第2通路32に接続したので、エンジン3によって加熱された冷却水を冷却することなく全固体電池21に流通させて全固体電池21を加熱することができる。
Therefore, by using the all-solid-
特に、エンジン3は、燃料を燃焼して稼動する内燃機関なので、全固体電池21に流通する冷却水を加熱することができる。さらには、エンジン3の温度調整を冷却水を利用して行うことで、全固体電池21の温度調整も同時に行うことになる。ここで、上記したように、エンジン3の稼動温度域は70℃〜100℃であり、全固体電池21の稼動温度域は−40℃〜150℃である。すなわち、エンジン3の稼動温度域で温度調整することで、全固体電池21の稼動温度域内で全固体電池21の温度調整をすることができる。
In particular, since the
そして、冷却回路30に設けられ、冷却回路30のラジエータ29からエンジン3に向かって冷却水を流通させる第1通路31と、冷却回路30に設けられ、冷却水が所定温度以上のときに開弁するサーモスタット36と、冷却回路30の第2通路32から延び、第1通路31に接続し、第2通路32から第1通路31に向かって冷却水を流通させるバイパス通路35と、を備え、サーモスタット36は、第2通路32の全固体電池21とラジエータ29との間に配設され、バイパス通路35は、第2通路32の全固体電池21とサーモスタット36との間から延びる。
A
従って、冷却水が所定温度以上のときにはサーモスタット36が開弁し冷却水がラジエータ29によって冷却される一方、冷却水が所定温度未満のときにはサーモスタット36が閉弁し冷却水がラジエータ29によって冷却されないので、冷却水の温度が所定温度以上になるまで冷却水の冷却をしないようにすることができる。
また、サーモスタット36が第2通路32の全固体電池21とラジエータ29との間に配設され、バイパス通路35が第2通路32の全固体電池21とサーモスタット36との間から延びて第1通路31に接続することで、エンジン3によって加熱された冷却水を全固体電池21に流通させ、全固体電池21によって加熱または冷却された冷却水の温度に応じて冷却水を冷却するか否かをサーモスタット36によって選択することができる。
Therefore, when the cooling water is at or above the predetermined temperature, the
Further, a
<第2実施形態>
以下、図3に基づき第2実施形態について説明する。
なお、上記第1実施形態と共通の構成については説明を省略し、ここでは第1実施形態と異なる部分について説明する。
図3を参照すると、第2実施形態に係る冷却回路130の概略構成図が示されている。
<Second embodiment>
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIG.
The description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and only the portions different from the first embodiment will be described.
Referring to FIG. 3, a schematic configuration diagram of a
第2実施形態に係る冷却回路(熱媒体回路)130には、バイパス通路(第2バイパス通路)135及びサーモスタット(第2開閉弁)136が備えられている。バイパス通路135は、第2通路32から第3通路33に冷却水を流通可能に接続した通路である。このバイパス通路135を流通する冷却水は、全固体電池21の電池用ウォータジャケット21aを流通しない。
The cooling circuit (heat medium circuit) 130 according to the second embodiment includes a bypass passage (second bypass passage) 135 and a thermostat (second on-off valve) 136. The
サーモスタット136は、第1実施形態に係るサーモスタット36と同様に、第2通路32を流通する冷却水の温度が一定温度(例えば60℃)以上になると徐々に開弁し、規定温度(例えば100℃)になると全開になる、感温式の弁である。
このように第2実施形態に係る冷却回路130にバイパス通路135及びサーモスタット136が備えられたことで、第2通路32を流通する冷却水は、温度が一定温度未満のとき、全固体電池21を流通せずに第3通路33に流通する。
Similar to the
By providing the
すなわち、冷却水の温度が一定温度未満で全固体電池21を冷却する可能性があるときは、全固体電池21に冷却水を流通させないようにすることができる。
以上説明したように、第2実施形態に係る駆動ユニットでは、冷却回路130における全固体電池21の上流側と冷却回路130における全固体電池21の下流側であってエンジン3の上流側とを接続するバイパス通路135と、冷却回路130に設けられ、冷却水が一定温度以上のときに開弁するサーモスタット136と、を備え、サーモスタット136は、全固体電池21とバイパス通路135の上流側との間に配設される。
That is, when there is a possibility that the temperature of the cooling water is lower than the certain temperature and the all-solid-
As described above, in the drive unit according to the second embodiment, the upstream side of the all
従って、冷却水が一定温度以上のときにはサーモスタット136が開弁し冷却水が全固体電池21に流通する一方、冷却水が一定温度未満のときにはサーモスタット136が閉弁し冷却水が全固体電池21に流通しないので、冷却水の温度が一定温度以上になるまで冷却水によって全固体電池21が冷却されないようにすることができる。
以上で本発明に係る駆動ユニットの説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
Therefore, when the cooling water is at or above a certain temperature, the
The description of the drive unit according to the present invention is finished above, but the present invention is not limited to the above embodiment, and can be changed without departing from the gist of the invention.
例えば、本実施形態では、正極にLiCoO2を、負極にグラファイトを、電解質としてLGPSをそれぞれ備えた全固体電池21を用いて説明したが、正極、負極及び電解質がすべて固体であればよく、電解質にLSSPS(例えばLi10.35[Sn0.27Si1.08]P1.65S12)を備えるようにしてもよく、いわゆる酸化物型全固体電池を全固体電池21に用いてもよい。
For example, in the present embodiment, the all-solid-
また、本実施形態では、サーモスタット36、136を用いて説明したが、冷却水の温度に応じてラジエータ29及び全固体電池21に冷却水を流通させることができればよく、電磁弁であってもよい。
また、本実施形態では、エンジン3の冷却をする冷却水を用いて説明したが、フロントモータ5やリヤモータ7のように稼働時に発熱する機器を冷却をする冷却水を用いてもよい。
Further, in the present embodiment, the description has been given using the
Further, in the present embodiment, the description has been made using the cooling water for cooling the
また、本実施形態では、熱媒体として冷却水を用いて説明したが、冷却水に代えてエンジン3内を循環するエンジンオイルを用い、ラジエータ29をオイルクーラと、ポンプ31aをオイルポンプと、サーモスタット36をリリーフ弁とそれぞれ置き換えてもよい。
Also, in the present embodiment, the description has been made using cooling water as the heat medium. However, instead of cooling water, engine oil circulating in the
1 車両
2 駆動ユニット
3 エンジン(駆動部)
5 フロントモータ(駆動部、モータ)
7 リヤモータ(駆動部、モータ)
21 全固体電池(二次電池)
29 ラジエータ(冷却部)
30、130 冷却回路(熱媒体回路)
31 第1通路(低温熱媒体通路)
32 第2通路(高温熱媒体通路)
33 第3通路(高温熱媒体通路)
34 第4通路(高温熱媒体通路)
35 バイパス通路(第1バイパス通路)
36 サーモスタット(第1開閉弁)
135 バイパス通路(第2バイパス通路)
136 サーモスタット(第2開閉弁)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5 Front motor (drive unit, motor)
7 Rear motor (drive unit, motor)
21 All-solid-state battery (secondary battery)
29 Radiator (cooling unit)
30, 130 Cooling circuit (heat medium circuit)
31 1st passage (low temperature heat medium passage)
32 Second passage (high-temperature heat medium passage)
33 Third passage (high temperature heat medium passage)
34 4th passage (high temperature heat medium passage)
35 bypass passage (first bypass passage)
36 Thermostat (first open / close valve)
135 bypass passage (second bypass passage)
136 Thermostat (second on-off valve)
Claims (4)
前記駆動部を冷却する冷却部と、
前記駆動部と前記冷却部とを熱媒体を流通可能に接続する熱媒体回路と、
前記車両に搭載され、前記車両を走行させるモータと、
前記モータに電力を供給する二次電池と、を備え、
前記熱媒体回路は、前記駆動部から前記冷却部に向かって前記熱媒体を流通させる高温熱媒体通路を有し、
前記二次電池は、固体電解質にリチウムを含有する全固体電池であり、前記高温熱媒体通路に接続される駆動ユニット。 A drive unit mounted on the vehicle and generating heat during operation,
A cooling unit for cooling the driving unit;
A heat medium circuit that connects the drive unit and the cooling unit to allow a heat medium to flow therethrough,
A motor mounted on the vehicle to drive the vehicle,
A secondary battery that supplies power to the motor,
The heat medium circuit has a high-temperature heat medium passage that allows the heat medium to flow from the drive unit toward the cooling unit,
The secondary battery is an all-solid-state battery including a solid electrolyte containing lithium, and is a drive unit connected to the high-temperature heat medium passage.
前記熱媒体回路に設けられ、前記熱媒体回路の前記冷却部から前記駆動部に向かって前記熱媒体を流通させる低温熱媒体通路と、
前記熱媒体回路の前記高温熱媒体通路から延び、前記低温熱媒体通路に接続し、前記高温熱媒体通路から前記低温熱媒体通路に向かって前記熱媒体を流通させる第1バイパス通路と、を備え、
前記第1開閉弁は、前記高温熱媒体通路の前記二次電池と前記冷却部との間に配設され、
前記第1バイパス通路は、前記高温熱媒体通路の前記二次電池と前記第1開閉弁との間から延びる、請求項1または2に記載の駆動ユニット。 A first on-off valve that is provided in the heat medium circuit and opens when the heat medium is equal to or higher than a predetermined temperature;
A low-temperature heat medium passage that is provided in the heat medium circuit and allows the heat medium to flow from the cooling unit of the heat medium circuit toward the drive unit;
A first bypass passage extending from the high-temperature heat medium passage of the heat medium circuit, connected to the low-temperature heat medium passage, and flowing the heat medium from the high-temperature heat medium passage toward the low-temperature heat medium passage. ,
The first on-off valve is disposed between the secondary battery and the cooling unit in the high-temperature heat medium passage,
The drive unit according to claim 1, wherein the first bypass passage extends from the high-temperature heat medium passage between the secondary battery and the first on-off valve.
前記熱媒体回路に設けられ、前記熱媒体が一定温度以上のときに開弁する第2開閉弁と、を備え、
前記第2開閉弁は、前記二次電池と前記第2バイパス通路の上流側との間の前記熱媒体回路に配設される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の駆動ユニット。 A second bypass passage connecting the upstream side of the secondary battery in the heat medium circuit and the downstream side of the secondary battery in the heat medium circuit and the upstream side of the drive unit;
A second on-off valve that is provided in the heat medium circuit and opens when the heat medium is at or above a certain temperature,
4. The drive unit according to claim 1, wherein the second on-off valve is provided in the heat medium circuit between the secondary battery and an upstream side of the second bypass passage. 5.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021192948A1 (en) * | 2020-03-23 | 2021-09-30 | 日立Astemo株式会社 | Valve device and valve device system |
WO2023099826A1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | Psa Automobiles Sa | Thermal system for a solid polymer electrolyte battery, method and vehicle based on such a system |
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2018
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FR3130075A1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-06-09 | Psa Automobiles Sa | COOLING SYSTEM FOR A SOLID POLYMER ELECTROLYTE BATTERY, METHOD AND VEHICLE BASED ON SUCH A SYSTEM |
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