特許 7370128 バッテリー冷却システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-19

(45)【発行日】2023-10-27

(54)【発明の名称】バッテリー冷却システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/617 20140101AFI20231020BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20231020BHJP

   H01M 10/6568 20140101ALI20231020BHJP

   H01M 10/6554 20140101ALI20231020BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20231020BHJP

   H01M 10/651 20140101ALI20231020BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20231020BHJP

【ＦＩ】

H01M10/617

H01M10/613

H01M10/6568

H01M10/6554

H01M10/6556

H01M10/651

H01M10/625

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021522280

(86)(22)【出願日】2020-05-21

(86)【国際出願番号】 JP2020020034

(87)【国際公開番号】W WO2020241431

(87)【国際公開日】2020-12-03

【審査請求日】2022-08-09

(31)【優先権主張番号】P 2019098004

(32)【優先日】2019-05-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】500309126

【氏名又は名称】株式会社ヴァレオジャパン

(72)【発明者】

【氏名】高橋 修

(72)【発明者】

【氏名】垣内 修司

(72)【発明者】

【氏名】高野 明彦

【審査官】宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０８９５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２２８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１６２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１０５８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００４１８３５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ１０／５２－１０／６６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリー冷却装置であって、
複数の熱交換部（１０）を備え、前記各熱交換部が、当該熱交換部の内部に形成された熱媒体通路（１１）を流れる熱媒体と当該熱交換部の表面に熱的に接触するバッテリーモジュール（１ａ）との間で熱交換を行うように構成され、前記各熱交換部が熱媒体流入部および熱媒体流出部（１２，１４）を有しており、前記複数の熱交換部は、前記熱媒体流入部と前記熱媒体流出部との間の圧力差と前記熱媒体通路内を流れる熱媒体の流速との関係が前記複数の熱交換部間において実質的に同じになるように構成されており、
前記複数の熱交換部は複数の熱交換部群（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３）にグループ分けされ、各熱交換部群に複数の熱交換部（１０）が属し、一つの熱交換部群に属する複数の熱交換部は、当該の複数の熱交換部の各々を通過する熱媒体の流速が互いに実質的に同じになるように並列に接続されており、
前記複数の熱交換部群（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３）は互いに直列に接続されており、相対的に上流側にある熱交換部群に属する熱交換部（１０）の数が、相対的に下流側にある熱交換部群に属する熱交換部の数よりも多く、これにより、相対的に下流側にある熱交換部群に属する各一つの熱交換部を通過する熱媒体の流速が、相対的に上流側にある熱交換部群に属する各一つの熱交換部を通過する熱媒体の流速よりも速くなっており、
前記複数の熱交換部群には、第１熱交換部群（Ｇ１）および第２熱交換部群（Ｇ２）が少なくとも含まれ、
前記第１および第２熱交換部群（Ｇ１，Ｇ２）に属する複数の熱交換部（１０）は、Ｘ方向に沿って並べられ、
前記各熱交換部（１０）は、前記Ｘ方向に直交するＹ方向に関して互いに反対側にある第１端部（１２）と第２端部（１４）とを有し、これら第１端部および第２端部のいずれか一方が前記熱媒体流入部であり、他方が前記熱媒体流出部であり、
前記第１熱交換部群（Ｇ１）は、前記第１熱交換部群（Ｇ１）に属する複数の熱交換部（１０）の各々の第１端部（１２）および第２端部（１４）がそれぞれ接続された第１ヘッダ部（１６）および第２ヘッダ部（２０）を有し、前記第１ヘッダ部および前記第２ヘッダ部はＸ方向に連続的に延び、前記第１ヘッダ部の内部に、複数の熱交換部（１０）の熱媒体通路（１１）と接続された第１接続路（１８）が形成され、前記第２ヘッダ部の内部に、複数の熱交換部の熱媒体通路と接続された第２接続路（２２）が形成され、
前記第２熱交換部群（Ｇ２）は、前記第２熱交換部群（Ｇ２）に属する複数の熱交換部（１０）の各々の第１端部（１２）および第２端部（１４）がそれぞれ接続された第３ヘッダ部（２４）および第４ヘッダ部（２８）を有し、前記第３ヘッダ部および前記第４ヘッダ部はＸ方向に連続的に延び、前記第３ヘッダ部の内部に、複数の熱交換部の熱媒体通路と接続する第３接続路（２６）が形成され、前記第４ヘッダ部の内部に、複数の熱交換部の熱媒体通路と接続する第４接続路（３０）が形成され、
前記第１熱交換部群に（Ｇ１）属する各熱交換部（１０）では、前記第２端部（１４）から前記第１端部（１２）に向けて熱媒体が流れるようになっており、
前記第２熱交換部群（Ｇ２）に属する各熱交換部（１０）では、前記第１端部（１２）から前記第２端部（１４）に向けて熱媒体が流れるようになっており、
前記第１ヘッダ部（１６）の下流端と前記第３ヘッダ部（２４）の上流端とは、第１連結部（３２）により連結され、熱媒体は、前記第１連結部の内部に形成された第１連通路（３４）を介して前記第１熱交換部群（Ｇ１）から前記第２熱交換部群（Ｇ２）に流れるように構成されており、
前記第２ヘッダ部（２０）の下流端と前記第４ヘッダ部（２８）の上流端とは、第２連結部（３６）により連結され、熱媒体は、前記第２連結部の内部に形成された第２連通路（３８）も介して前記第１熱交換部群から前記第２熱交換部群に流れるように構成されており、前記第１連通路（３４）を流れる熱媒体の流量が、前記第２連通路（３８）を流れる熱媒体の流量よりも大きくなるように、前記第１および第２連結部（３２，３６）が形成されていることを特徴とするバッテリー冷却装置。

【請求項2】

前記第１熱交換部群（Ｇ１）に属する熱交換部（１０）の数を「ｍ」、前記第２熱交換部群（Ｇ２）に属する熱交換部（１０）の数を「ｎ」、前記第２連通路（３８）を通過する熱媒体の流量の、前記第１連通路（３４）を通過する熱媒体の流量および前記第２連通路（３８）を通過する熱媒体の流量の和に対する比を「ｋ」としたとき、
ｋ ＜ １－（ｎ／ｍ）
という関係が成立する、請求項１記載のバッテリー冷却装置。

【請求項3】

前記第１熱交換部群（Ｇ１）に属する熱交換部（１０）の数を「ｍ」、前記第２熱交換部群（Ｇ２）に属する熱交換部（１０）の数を「ｎ」、前記第２連通路（３８）の通路断面積の、第１連通路（３４）の通路断面積および第２連通路（３８）の通路断面積の和に対する比を「ｋ」としたとき、
ｋ ＜ １－（ｎ／ｍ）
という関係が成立する、請求項１記載のバッテリー冷却装置。

【請求項4】

少なくとも、前記複数の熱交換部（１０）と、前記第１ヘッダ部（１６）および前記第２ヘッダ部（２０）と、前記第３ヘッダ部（２４）および前記第４ヘッダ部（２８）とが、互いにろう付けされた２枚の金属板（２，３）から一体的に形成されている、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載のバッテリー冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気自動車などのバッテリーをクーラントで冷却する冷却システムに関する。

【背景技術】

【0002】

バッテリーは充電時に発熱する。とりわけ、電気自動車などの車両用のバッテリーを急速充電するときには、バッテリーの発熱は大きい。バッテリーが高温となった状態で充電を継続すると、バッテリーの劣化が促進されて充電容量が低下し、電気自動車の走行可能距離が短くなってしまう。この問題を解決するために、バッテリーを、熱媒体（冷媒、クーラント等）を用いて冷却する冷却装置が用いられる。（例えば特許文献１を参照）

【0003】

電気自動車では、一度の充電で長距離走行ができること、かつ短時間で急速充電を完了できることが望まれている。このような要求を満足するため、多数のバッテリーモジュールからなるバッテリーが車両に搭載される。冷却装置には、多数のバッテリーモジュール間の性能差（発熱による劣化度合いの差も含む）を小さくするため、バッテリーモジュール間の温度差を小さくすることが求められている。また、冷却装置で用いる熱媒体がクーラントである場合には、熱媒体を循環させるウォーターポンプの大型化および消費電力増大を回避するために、冷却装置特に熱交換部の内部の圧力損失を小さくすることも求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１９０６７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、複数の熱交換部で生じる総圧力損失を低減しつつ、複数の熱交換部間の冷却能力のばらつきを抑制しうるバッテリー冷却装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態によれば、バッテリー冷却装置であって、複数の熱交換部を備え、各熱交換部が、当該熱交換部の内部に形成された熱媒体通路を流れる熱媒体と当該熱交換部の表面に熱的に接触するバッテリーモジュールとの間で熱交換を行うように構成され、各熱交換部が熱媒体流入部および熱媒体流出部を有しており、複数の熱交換部は、熱媒体流入部と熱媒体流出部との間の圧力差と熱媒体通路内を流れる熱媒体の流速との関係が複数の熱交換部間において実質的に同じになるように構成されており、複数の熱交換部は複数の熱交換部群にグループ分けされ、各熱交換部群に複数の熱交換部が属し、一つの熱交換部群に属する複数の熱交換部は、当該の複数の熱交換部の各々を通過する熱媒体の流速が互いに実質的に同じになるように並列に接続されており、複数の熱交換部群は互いに直列に接続されており、相対的に上流側にある熱交換部群に属する熱交換部の数が、相対的に下流側にある熱交換部群に属する熱交換部の数よりも多く、これにより、相対的に下流側にある熱交換部群に属する各一つの熱交換部を通過する熱媒体の流速が、相対的に上流側にある熱交換部群に属する各一つの熱交換部を通過する熱媒体の流速よりも速くなっており、複数の熱交換部群には、第１熱交換部群および第２熱交換部群が少なくとも含まれ、第１および第２熱交換部群に属する複数の熱交換部は、Ｘ方向に沿って並べられ、各熱交換部は、Ｘ方向に直交するＹ方向に関して互いに反対側にある第１端部と第２端部とを有し、これら第１端部および第２端部のいずれか一方が熱媒体流入部であり、他方が熱媒体流出部であり、第１熱交換部群は、第１熱交換部群に属する複数の熱交換部の各々の第１端部および第２端部がそれぞれ接続された第１ヘッダ部および第２ヘッダ部を有し、第１ヘッダ部および第２ヘッダ部はＸ方向に連続的に延び、第１ヘッダ部の内部に、複数の熱交換部の熱媒体通路と接続された第１接続路が形成され、第２ヘッダ部の内部に、複数の熱交換部の熱媒体通路と接続された第２接続路が形成され、第２熱交換部群は、第２熱交換部群に属する複数の熱交換部の各々の第１端部および第２端部がそれぞれ接続された第３ヘッダ部および第４ヘッダ部を有し、第３ヘッダ部および第４ヘッダ部はＸ方向に連続的に延び、第３ヘッダ部の内部に、複数の熱交換部の熱媒体通路と接続する第３接続路が形成され、第４ヘッダ部の内部に、複数の熱交換部の熱媒体通路と接続する第４接続路が形成され、第１熱交換部群に属する各熱交換部では、第２端部から第１端部に向けて熱媒体が流れるようになっており、第２熱交換部群に属する各熱交換部では、第１端部から第２端部に向けて熱媒体が流れるようになっており、第１ヘッダ部の下流端と第３ヘッダ部の上流端とは、第１連結部により連結され、熱媒体は、第１連結部の内部に形成された第１連通路を介して第１熱交換部群から第２熱交換部群に流れるように構成されており、第２ヘッダ部の下流端と第４ヘッダ部の上流端とは、第２連結部により連結され、熱媒体は、第２連結部の内部に形成された第２連通路も介して第１熱交換部群から第２熱交換部群に流れるように構成されており、第１連通路を流れる熱媒体の流量が、第２連通路を流れる熱媒体の流量よりも大きくなるように、第１および第２連結部が形成されていることを特徴とするバッテリー冷却装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、複数の熱交換部で生じる総圧力損失を低減しつつ、複数の熱交換部間の冷却能力のばらつきを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係るバッテリー冷却装置の構成をバッテリーモジュールと一緒に示した概略分解斜視図および断面図である。

【図2】第１実施形態に係るバッテリー冷却装置の熱媒体流路間の接続関係を示す流体回路図である。

【図3】第２実施形態に係るバッテリー冷却装置の熱媒体流路間の接続関係を示す流体回路図である。

【図4】第３実施形態に係るバッテリー冷却装置の熱媒体流路間の接続関係を示す流体回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に図面を参照して車両用のバッテリー冷却装置の好適かつ非限定的な実施形態について説明する。

【0010】

バッテリー冷却装置は、熱媒体としてのクーラントの循環経路（図示せず）の一部をなす熱交換器として構成される。循環経路には、クーラントを循環経路内で循環させるためにクーラントを送出するポンプと、バッテリー冷却装置のところでバッテリーと熱交換することにより加熱されたクーラントを冷却する冷却部とを有する（いずれも図示せず）。冷却部は、例えば車両（自動車）のフロントグリルの背後に設けることができる。

【0011】

本明細書において用語「クーラント」とは、本質的な相変化を伴うことなく熱を冷却対象物から奪うことにより冷却対象物を冷却する液体を意味している。具体的には、クーラントとして、自動車のエンジン冷却水に用いられるような不凍成分（凝固点を低下させる成分）を含む水が例示される。

【0012】

図１に示すように、冷却装置は、２枚のパネル２，３を接合することにより形成される。パネル２，３は、高い熱伝導率を有する金属材料、例えばアルミニウム合金により形成することができる。このようなパネル２，３（金属板）は、プレス加工等の塑性加工技術により予め定められた形状に加工される。

【0013】

パネル２（上パネル２とも呼ぶ）には、複数（図示例では５つ）の凸部（上に凸の領域）が形成されている。言い換えれば、パネル２の下面には上に凸の窪みが形成されている。パネル２の各凸部の上にバッテリーモジュール１ａが１つずつ載置されている。各バッテリーモジュール１ａは、パネル２に熱的に結合されている。複数のバッテリーモジュール１ａが直列及び／又は並列に電気的に接続されることにより、所望の出力電圧および容量を有するバッテリー１が構成される。

【0014】

図１の右側の断面図は、後述する１つの熱交換部１０のＹ方向中央部をＸＺ平面に平行な切断面で切断した断面を示している。パネル３（下パネル３とも呼ぶ）のうちのパネル２の上記の凸部に対応する位置には、上に凸のプリーツ状の突起が形成されている。パネル２，３がろう付けにより接合されることにより、パネル２，３の間に、Ｙ方向に互いに平行に延びる複数（例えば４つ）の熱媒体流路６が形成されている。パネル２，３同士が接触している部分は、図示されていないろう材によりシールされている。

【0015】

互いにろう付けされるパネル２，３に適宜凹凸を設けることにより、上述した熱媒体流路６だけでなく、後述するヘッダ部（１６，２０，２４，２８，４０，４４）、接続路（１８，２２，２６，３０，４２，４６）および連通路（３４，３８，５０）を形成することができる。このような凹凸は、図１に描かれたパネル３の斜視図に概略的に示されている。

【0016】

バッテリー冷却装置には、流入口４および流出口５が設けられている。流入口４および流出口５は、例えばクイックコネクタとの接続に適した形状に形成することができる。流入口４および流出口５は、前述したクーラントの循環経路に接続される。流入口４を介して循環経路からバッテリー冷却装置に流入したクーラントは、パネル２，３の間に形成された熱媒体流路６内を流れ、流出口５を介して循環経路に流出する。クーラントは、熱媒体流路６内を流れるときに、バッテリー１から熱を奪い、バッテリー１を冷却する。

【0017】

次に、図２を参照してバッテリー冷却装置の第１実施形態について説明する。図２において、太線の矢印はバッテリー冷却装置内の熱媒体の流れを示している（図３、図４においても同じ）。

【0018】

バッテリー冷却装置は、複数の熱交換部１０を備えている。各熱交換部１０は、当該熱交換部１０の内部に形成された熱媒体通路１１を流れる熱媒体としてのクーラントと、当該熱交換部１０の表面に熱的に接触するバッテリーモジュール１ａとの間で熱交換を行うように構成されている。熱交換部１０は、図１に示した上パネル２の各凸部（上に凸の領域）に対応する位置に1つずつ設けられる。

【0019】

複数の熱交換部１０は、Ｘ方向に沿って並べられている。Ｘ方向は、好ましくは水平方向である。

【0020】

各熱交換部１０は、Ｘ方向に直交するＹ方向に関して互いに反対側にある第１端部１２と第２端部１４とを有している。Ｙ方向も、好ましくは水平方向である。図２～図４に示した実施形態では、熱交換部１０の図中上側にある端部を第１端部１２と呼び、図中下側にある端部を第２端部１４と呼んでいる。

【0021】

第１端部１２および第２端部１４のうちの一方が、熱交換部１０への熱媒体の入口となる熱媒体流入部であり、他方が熱交換部１０からの熱媒体の出口となる熱媒体流出部である。

【0022】

熱交換部１０内の熱媒体通路１１は、複数の熱媒体流路６（図１の右側の断面図を参照）により構成することができる。熱交換部１０は、第１端部１２と第２端部１４とのの間の圧力差（つまり熱媒体流入部と熱媒体流出部との間の圧力差）と熱媒体通路１１内を流れる熱媒体の流速との関係が、複数の熱交換部１０間において実質的に同じになるように構成されている。この関係は、例えば、各熱交換部１０が同じ数（例えば４つ）の熱媒体流路６（図１の右側の断面図を参照）を有し、かつ、全ての熱媒体流路６が互いに実質的に同じ相当直径を有していることにより実現することができる(但しこれには限定されない）。

【0023】

複数の熱交換部１０は複数の熱交換部群にグループ分けされている。図２の実施形態では、複数の熱交換部１０が、２つの熱交換部群、すなわち第１熱交換部群Ｇ１と第２熱交換部群Ｇ２とにグループ分けされている。

【0024】

第１および第２熱交換部群Ｇ１，Ｇ２の各々には複数の熱交換部１０が属している。一つの熱交換部群（Ｇ１，Ｇ２）に属する複数の熱交換部１０は、当該の複数の熱交換部１０の各々を通過する熱媒体の流速が互いに実質的に同じになるように、互いに並列に接続されている。

【0025】

第１熱交換部群Ｇ１は、複数の熱交換部１０の各々の第１端部１２（第１熱交換部群Ｇ１においては熱媒体流出部）が接続される第１ヘッダ部１６と、複数の熱交換部１０の各々の第２端部１４（第１熱交換部群Ｇ１においては熱媒体流入部）が接続される第２ヘッダ部２０とを有している。

【0026】

第１ヘッダ部１６および第２ヘッダ部２０はそれぞれＸ方向に連続的に延びている。第１ヘッダ部１６の内部には、各熱交換部１０の熱媒体通路１１と第１端部１２を介して接続される第１接続路１８が形成されている。第２ヘッダ部２０の内部には、各熱交換部１０の熱媒体通路１１と第２端部１４を介して接続される第２接続路２２が形成されている。

【0027】

第２熱交換部群Ｇ２は、複数の熱交換部１０の各々の第１端部１２（第２熱交換部群Ｇ２においては熱媒体流入部）が接続される第３ヘッダ部２４と、複数の熱交換部１０の各々の第２端部１４（第２熱交換部群Ｇ２においては熱媒体流出部）が接続される第４ヘッダ部２８とを有している。

【0028】

第３ヘッダ部２４および第４ヘッダ部２８はそれぞれＸ方向に連続的に延びている。第３ヘッダ部２４の内部には、各熱交換部１０の熱媒体通路１１と第１端部１２を介して接続される第３接続路２６が形成されている。第４ヘッダ部２８の内部には、各熱交換部１０の熱媒体通路１１と第２端部１４を介して接続される第４接続路３０が形成されている。

【0029】

第２接続路２２の第２熱交換部群Ｇ２側の端部と反対側の端部の近傍に、前述した流入口４が設けられている。流入口４は、詳細には図示しない熱媒体流路を介して第２接続路２２に連通している。第４接続路３０の第１熱交換部群Ｇ１側の端部と反対側の端部の近傍に、流出口５が設けられている。流出口５は、詳細には図示しない熱媒体流路を介して第４接続路３０に連通している。

【0030】

従って、第１熱交換部群Ｇ１に属する各熱交換部１０では、第２端部１４から第１端部１２に向けて熱媒体が流れるようになっており、また、第２熱交換部群Ｇ２に属する各熱交換部１０では、第１端部１２から第２端部１４に向けて熱媒体が流れるようになっている。

【0031】

つまり、１つの熱交換部群（例えばＧ１）に属する全ての熱交換部（１０）において、一方のヘッダ部（２０
）から他方のヘッダ部（１６）に熱媒体が流れるようになっている。１つの熱交換部群（例えばＧ１）とは、「共通の一対のヘッダ部（２０，１６）の間に並列に設けられ、かつ、内部を同じ方向に熱媒体が流れる隣接する複数の熱交換部（１０）の群」と定義することができる。この点は、全ての実施形態に係る全ての熱交換部群（Ｇ１～Ｇ３）において共通する。

【0032】

第１ヘッダ部１６の下流端（熱交換部群Ｇ２側の端部）と第３ヘッダ部２４の上流端（熱交換部群Ｇ１側の端部）とは、第１連結部３２により連結されている。熱媒体は、第１連結部３２の内部に形成された第１連通路３４を介して第１熱交換部群Ｇ１から第２熱交換部群Ｇ２に流れる。つまり、複数（図示例では３つ）の熱交換部１０を備えた第１熱交換部群Ｇ１と複数（図示例では２つ）の熱交換部１０を備えた第２熱交換部群Ｇ２とは互いに直列に接続されている。

【0033】

ここで、相対的に上流側にある第１熱交換部群Ｇ１に属する熱交換部１０の数（３つ）が、相対的に下流側にある第２熱交換部群Ｇ２に属する熱交換部１０の数（２つ）よりも多くなっている。前述したように、一つの熱交換部群（Ｇ１，Ｇ２）に属する複数の熱交換部１０は、当該の複数の熱交換部１０の各々を通過する熱媒体の流速が互いに実質的に同じになるように、互いに並列に接続されている。このため、第２熱交換部群Ｇ２に属する各熱交換部１０を通過する熱媒体の流速が、第１熱交換部群Ｇ１に属する各熱交換部１０を通過する熱媒体の流速よりも速くなる。

【0034】

第２熱交換部群Ｇ２には、第１熱交換部群Ｇ１の熱交換部１０を通過するときにバッテリーモジュール１ａから熱を奪うことにより昇温された熱媒体が流入する。上述したように、第２熱交換部群Ｇ２の熱交換部１０を通過する熱媒体の流速が、第１熱交換部群Ｇ１の熱交換部１０を通過する熱媒体の流速よりも速いため、第１熱交換部群Ｇ１および第２熱交換部群Ｇ２の冷却性能を均一化することができる。

【0035】

第１熱交換部群Ｇ１および第２熱交換部群Ｇ２の冷却性能を均一化できることについて説明する。

【0036】

第１熱交換部群Ｇ１では、第２熱交換部群Ｇ２に対し、熱媒体とバッテリーモジュール１ａとの温度差が相対的に大きく、かつ熱交換部１０を通流する熱媒体の流速が、相対的に遅い。このため、第１熱交換部群Ｇ１を通過する熱媒体は混合性が低く、熱媒体通路１１の断面で見たときに、中心部分と内表面近傍との温度差が大きくなる。すなわち、熱媒体通路１１の内表面近傍を通流する熱媒体の温度が上昇するので、第１熱交換部群Ｇ１と熱媒体との熱交換量は、ある一定の程度に抑制される。

【0037】

第２熱交換部群Ｇ２では、第１熱交換部群Ｇ１に対し、熱媒体とバッテリーモジュール１ａとの温度差が相対的に小さく、かつ熱交換部１０を通流する熱媒体の流速が、相対的に速い。このため、第１熱交換部群Ｇ１を通過する熱媒体は混合性が高く、熱媒体通路１１の断面で見たときに、中心部分と内表面近傍との温度差が大きくならない。すなわち、熱媒体通路１１の内表面近傍を通流する熱媒体の温度が上昇しにくい。しかしながら、熱媒体は、第１連結部３２から第２熱交換部群Ｇ２に流入した時点で、流入口４における温度よりも上昇している。このため、第２熱交換部群Ｇ２と熱媒体との熱交換量は、ある一定の程度に抑制される。

【0038】

上記のように、相対的に低い温度の熱媒体が通流する第１熱交換部群Ｇ１では熱交換部１０を通過する熱媒体の流速を遅いものとし、相対的に高い温度の熱媒体が通流する第２熱交換部群Ｇ２では、熱交換部１０を通過する熱媒体の流速を早いものとすることで、バッテリーモジュール１ａに対する第１熱交換部群Ｇ１の冷却能力と第２熱交換部群Ｇ２の冷却能力とを均一化することができる。

【0039】

また、上記実施形態によれば、並列接続された複数の熱交換部１０により１つの熱交換部群（Ｇ１，Ｇ２）を構成することにより、１つの熱交換部群を通過するときの熱媒体の圧力損失を小さくすることができる。そして、このような熱交換部群を直列に接続するとともに、下流側にある熱交換部群に属する熱交換部１０の数を上流側にある熱交換部群に属する熱交換部１０の数よりも少なくすることにより、全ての熱交換部群（Ｇ１，Ｇ２）に含まれる熱交換部１０の冷却性能を均一化することができる。

【0040】

次に、図３を参照してバッテリー冷却装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、第２ヘッダ部２０の下流端（熱交換部群Ｇ２側の端部）と第４ヘッダ部２８の上流端（熱交換部群Ｇ１側の端部）とは、第２連結部３６により連結されており、これにより、熱媒体の一部は、第２連結部３６の内部に形成された第２連通路３８も介して第１熱交換部群Ｇ１から第２熱交換部群Ｇ２に流れるようになっている。第２実施形態の構成は上記の点を除き第１実施形態の構成と同一であり、重複説明は省略する。第１実施形態は、第２ヘッダ部２０の下流端と第４ヘッダ部２８の上流端とを直接連結する連結部（第２連結部３６）を有しない点が第２実施形態と異なるとも言える。

【0041】

第１連通路３４を流れる熱媒体の流量が、第２連通路３８を流れる熱媒体の流量よりも大きくなるように、第１および第２連結部３２，３６が形成されている。例えば、第１連通路３４の断面積を、第２連通路３８の断面積よりも大きくすることにより、上記流量の関係を得ることができる。

【0042】

より具体的には、例えば、下記の不等式１が成立するように、第１連通路３４および第２連通路３８を構成することができる。 第１熱交換部群Ｇ１に属する熱交換部１０の数を「ｍ」、第２熱交換部群Ｇ２に属する熱交換部１０の数を「ｎ」、第２連通路３８を通過する熱媒体の流量の、第１連通路３４および第２連通路３８を通過する熱媒体の流量の和に対する比を「ｋ」としたとき、 ｋ ＜ １－（ｎ／ｍ）・・・（不等式１）

【0043】

あるいは、下記の不等式２が成立するように、第１連通路３４および第２連通路３８を構成することができる。 第１熱交換部群（Ｇ１）に属する熱交換部１０の数を「ｍ」、第２熱交換部群Ｇ２に属する熱交換部１０の数を「ｎ」、第２連通路３８の通路断面積の、第１連通路３４の通路断面積および第２連通路３８の通路断面積の和に対する比を「ｋ」としたとき、 ｋ ＜ １－（ｎ／ｍ）・・・（不等式２）

【0044】

上記の不等式１，２のうちの少なくとも一方を満たすことにより、第１連通路３４および第２連通路３８を通過する熱媒体の流量の比を適正化すること可能となる、これにより熱交換部群の冷却性能をより均一化することが可能となる。

【0045】

なお、ｋ ≧ １－（ｎ／ｍ）の場合、第２熱交換部群Ｇ２に属する熱交換部１０を流れる熱媒体の流速が、第１熱交換部群Ｇ１に属する熱交換部１０を流れる熱媒体の流速よりも低くなってしまう。このため、第２熱交換部群Ｇ２に属する熱交換部１０により冷却されるバッテリーモジュール１ａの温度が、第１熱交換部群Ｇ１に属する熱交換部１０により冷却されるバッテリーモジュール１の温度よりも高くなってしまう。

【0046】

第２実施形態では、第１熱交換部群Ｇ１と第２熱交換部群Ｇ２とが２つの連結部（第１連結部３２および第２連結部３６）により連結されているため、第１実施形態のように１つの連結部（第１連結部３２）のみで連結されている場合と比較して、バッテリー冷却装置全体の強度および剛性を高めることができる。またこれにより、バッテリー冷却装置の搬送および組み付け時に作業者の負担を低減することができる。

【0047】

次に、図４を参照してバッテリー冷却装置の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、第２熱交換部群Ｇ２の下流側にさらに第３熱交換部群Ｇ３が設けられている。第１熱交換部群Ｇ１、第２熱交換部群Ｇ２および第３熱交換部群Ｇ３は直列に接続されている。第１熱交換部群Ｇ１には４つの熱交換部１０が属しており、第２熱交換部群Ｇ２には３つの熱交換部１０が属しており、第３熱交換部群Ｇ３には２つの熱交換部１０が属している。すなわち、第１実施形態および第２実施形態と同様に、上流側にある熱交換部群ほど、属する熱交換部１０の数が多い。

【0048】

第３実施形態において、第１熱交換部群Ｇ１および第２熱交換部群Ｇ２については属する熱交換部１０の数が１つずつ多い点以外は、第１実施形態と同一である。第２熱交換部群Ｇ２と第３熱交換部群Ｇ３との関係は、第１熱交換部群Ｇ１と第２熱交換部群Ｇ２との関係と同一である。

【0049】

図４に示すように、第３熱交換部群Ｇ３は、複数の熱交換部１０の各々の第１端部１２（第３熱交換部群Ｇ３においては熱媒体流出部）が接続される第５ヘッダ部４０と、複数の熱交換部１０の各々の第２端部１４（第３熱交換部群Ｇ３においては熱媒体流入部）が接続される第６ヘッダ部４４とを有している。

【0050】

第５ヘッダ部４０および第６ヘッダ部４４はそれぞれＸ方向に連続的に延びている。第５ヘッダ部４０の内部には、各熱交換部１０の熱媒体通路１１と第１端部１２を介して接続される第５接続路４２が形成されている。第６ヘッダ部４４の内部には、各熱交換部１０の熱媒体通路１１と第２端部１４を介して接続される第６接続路４６が形成されている。

【0051】

第４ヘッダ部２８の下流端（熱交換部群Ｇ３側の端部）と第６ヘッダ部４４の上流端（熱交換部群Ｇ２側の端部）とは、第３連結部４８により連結されている。熱媒体は、第３連結部４８の内部に形成された第３連通路５０を介して第２熱交換部群Ｇ２から第３熱交換部群Ｇ３に流れる。

【0052】

第５接続路４２の第２熱交換部群Ｇ１側の端部と反対側の端部の近傍に、流出口５が設けられている。流出口５は、第５接続路４２に連通している。熱媒体は、第３熱交換部群Ｇ３の各熱交換部１０の第２端部１４から第１端部１２に向けて流れる

【0053】

第３実施形態は、第１実施形態と同様の効果を奏することは明らかである。

【符号の説明】

【0054】

１ バッテリー １ａ バッテリーモジュール １０ 熱交換部 １１ 熱媒体通路 １２ 第１端部（熱媒体流入部または熱媒体流出部） １４ 第２端部（熱媒体流入部または熱媒体流出部） １６，２０，２４，２８，４０，４４ ヘッダ部 １８，２２，２６，３０，４２，４６ 接続路 ３２，３６，４８ 連結部 ３４，３８，５０ 連通路 Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 熱交換部群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】