JP2002191104A - 車両用バッテリ冷却装置 - Google Patents

車両用バッテリ冷却装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】車内空調装置を利用してバッテリを必要に応じ
て強力に冷却する。 【解決手段】バッテリ２０の冷却液体を冷却する第１の
熱交換器７２の前方側に車内空調装置１２を構成する第
２の熱交換器４０を隣接して配置する。そして、たとえ
ば、急速充電時等において、バッテリ２０の温度が上昇
するとき、バッテリＥＣＵ１８と空調ＥＣＵ１６の共働
作用下に、車内空調装置１２のコンプレッサ２４を駆動
し、第２の熱交換器４０に冷媒を供給する。ファン８０
を回しておくことにより外気７８が第２の熱交換器４０
により冷却される。冷却された冷気が導入される第１の
熱交換器７２によりバッテリ２０の冷却液体がより強力
に冷却される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、バッテリにより
動作する、たとえば電動機（モータ）を駆動源とする電
気自動車等に搭載されている前記バッテリを適切に冷却
することを可能とする車両用バッテリ冷却装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、電気自動車等に搭載され
ているバッテリは、充電時あるいは放電時に発熱する。
発熱によりバッテリの温度が上昇した場合、バッテリの
効率が低下したり、あるいはバッテリが劣化するおそれ
がある。特に、急速充電時においては、バッテリの冷却
が必須となる。
【０００３】そのため、電気自動車に搭載されるバッテ
リには、冷却装置が設けられている。
【０００４】バッテリを冷却装置により冷却する技術と
して特開平５−３４４６０６号公報に開示された技術
（以下、第１の技術という。）および特開平７−１０５
９８８号公報に開示された技術（以下、第２の技術とい
う。）がある。
【０００５】この第１の技術によれば、電気自動車に搭
載されている車内空調装置の空調サイクルの中にバッテ
リを設置し、空調の冷媒により該バッテリを冷却するよ
うに構成している。
【０００６】また、第２の技術によれば、バッテリの水
冷通路の一部を吸収式冷凍機内に配置することでバッテ
リ冷却水を冷却するように構成している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１の技術では、冷媒通路を、バッテリを収納するバッテ
リボックスの中まで配管する必要があり、バッテリボッ
クスの取り扱いが不便になるとともに、配管の困難さか
らコストが増加するという問題がある。
【０００８】また、上記第２の技術では、吸収式冷凍機
を設けているのでその分設置スペースが大きくなるとい
う問題があるとともに、コストが増加するという問題が
ある。
【０００９】この発明は、このような課題を考慮してな
されたものであって、簡単な構成、かつ低コストで、バ
ッテリに対する高性能の冷却を可能とする、車両用バッ
テリ冷却装置を提供することを目的とする。
【００１０】また、この発明は、バッテリ温度に応じて
最適な冷却構成を採ることを可能とする、車両用バッテ
リ冷却装置を提供することを目的とする。
【００１１】さらに、この発明は、より信頼性の高い、
車両用バッテリ冷却装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この項では、理解の容易
化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したが
って、この項に記載した内容がその符号を付けたものに
限定して解釈されるものではない。
【００１３】この発明に係る車両用バッテリ冷却装置１
４は、車両に搭載されるバッテリを冷却する冷却液体
を、ファン８０により導入された外気により冷却する第
１の冷却手段７２と、前記第１の冷却手段に隣接して前
記車両の前方側に配置され、車内空調装置１２を利用し
て前記第１の冷却手段を冷却する第２の冷却手段４０と
を備えることを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００１４】この発明によれば、外気を利用してバッテ
リを冷却する第１の冷却手段と、車内空調装置を利用し
てバッテリを冷却する第２の冷却手段とを備えるという
簡単な構成によりバッテリの冷却装置を構成しているの
で、設置スペースが小さくて済むとともに、コストの増
加を最小限に抑制することができる。
【００１５】この場合、バッテリの温度Ｔｗを検出する
温度検出手段７６と、温度検出手段並びに第１および第
２の冷却手段に接続される制御手段１６、１８とを備
え、制御手段は、温度検出手段により検出したバッテリ
温度に基づき、第１および第２の冷却手段の動作を制御
するように構成したため、たとえば、急速充電時には、
第１および第２の冷却手段をともに動作させる等の制御
により、バッテリ温度に応じた最適な冷却構成を採るこ
とができる（請求項２記載の発明）。
【００１６】また、制御手段１６、１８が、温度検出手
段７６により検出したバッテリ温度Ｔｗが上昇過程にあ
って所定の基準温度Ｔ１を超えたときに、第１の冷却手
段のみを動作させ、さらにバッテリ温度Ｔｗが上昇し
て、前記所定の基準温度Ｔ１よりも高い所定の基準温度
Ｔ３を超える温度となった場合には、第１および第２の
冷却手段の両方を動作させてバッテリを冷却するように
制御することで、バッテリ温度に応じて動力の制御可能
な効率的な冷却作用を行うことができる（請求項３記載
の発明）。なお、第１の冷却手段を、前記バッテリを冷
却する冷却液体を冷却する車室外に設置された第１の熱
交換器とし、第２の冷却手段を、車内空調装置の冷媒循
環通路から分岐して車室外に設置された第２の熱交換器
とすることにより、より簡単な構成の車両用バッテリ冷
却装置を実現することができる（請求項４記載の発
明）。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。
【００１８】図１は、この発明の一実施の形態が適用さ
れた電気自動車用空調装置１０の構成を示している。
【００１９】この電気自動車用空調装置１０は、図示し
ていない電気自動車に搭載され、基本的には、車内空調
装置１２と、バッテリ冷却装置１４と、車内空調装置１
２の各部を駆動制御する制御手段である空調ＥＣＵ１６
と、この空調ＥＣＵ１６と協調してバッテリ冷却装置１
４の各部を駆動制御するバッテリＥＣＵ１８とから構成
されている。
【００２０】バッテリＥＣＵ１８と空調ＥＣＵ１６は、
ともに、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（読出専用メ
モリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、Ａ／Ｄコ
ンバータ、出力インタフェース等を有するマイクロコン
ピュータにより構成されている。バッテリＥＣＵ１８と
空調ＥＣＵ１６は、１個のＥＣＵに統合することもでき
る。
【００２１】なお、電気自動車は、バッテリ２０を備え
るとともに、このバッテリ２０から電源が供給されて回
転し、車両を推進する図示していないモータを有してい
る。
【００２２】前記の車内空調装置１２は、空調ＥＣＵ１
６により制御されるインバータ１９を介して駆動される
コンプレッサ２４を有している。
【００２３】コンプレッサ２４は、その入力側が冷媒を
貯留するレシーバタンク２６に配管Ｐ１を介して接続さ
れ、出力側が配管Ｐ２を介して熱交換器２８の入力側に
接続されている。
【００２４】熱交換器２８の出力側の配管Ｐ３が、配管
Ｐ４、Ｐ５に分岐され、それぞれクーラー用バルブ３０
とヒーター用キャピラリーチューブ（キャピラリー管と
もいう。）３２の一端側に接続されている。
【００２５】クーラー用バルブ３０の出力側配管Ｐ６
が、配管Ｐ７、Ｐ８に分岐され、それぞれ熱交換器３１
とヒーター用バルブ３４の一端側に接続されている。
【００２６】前記のヒーター用キャピラリーチューブ３
２の出力側配管Ｐ９は、配管Ｐ１０、Ｐ１１に分岐さ
れ、配管Ｐ１０の出力側はドライ用バルブ３５に接続さ
れ、配管Ｐ１１の出力側は、熱交換器３１の出力側配管
Ｐ１２と合流し配管Ｐ１３としてクーラー用キャピラリ
ーチューブ３６の一端側に接続されている。ここで、熱
交換器３１には、該熱交換器３１を外気導入により冷却
するためのファン３３が併設されている。
【００２７】前記のヒーター用バルブ３４の出力側配管
Ｐ１４が、配管Ｐ１５、Ｐ１６に分岐され、それぞれ付
加バルブ３８と第２の冷却手段としての第２の熱交換器
４０に接続されている。
【００２８】前記のドライ用バルブ３５とクーラー用キ
ャピラリーチューブ３６の出力側配管Ｐ１７、Ｐ１８は
合流して配管Ｐ１９とされ、該配管Ｐ１９の出力側は、
前記の付加バルブ３８の出力側配管Ｐ２０と合流して配
管Ｐ２１とされている。
【００２９】配管２１の出力側は、ダクト本体４２を構
成するエバポレータ（室内熱交換器）４４の入力側に接
続され、該エバポレータ４４の出力側配管Ｐ２２は、前
記第２の熱交換器４０の出力側配管Ｐ２３と合流し配管
Ｐ２４としてレシーバタンク２６に接続されている。
【００３０】ダクト本体４２は、車室の前方側に図示し
ていないインストルメントパネルを介して配されてお
り、このダクト本体４２の上流側には、車室内の空気を
導入する内気導入口４６と車室外の空気を導入する外気
導入口４８とが、切換ダンパ５０を介して開閉自由に設
けられている。
【００３１】ダクト本体４２には、切換ダンパ５０側に
近接してブロア（室内ブロア）５２が設けられ、このブ
ロア５２の下流側に前記のエバポレータ４４が設けられ
ている。
【００３２】エバポレータ４４の下流側には、加熱液体
循環回路５４を構成するヒーターコア５６が設けられる
とともに、このヒーターコア５６の入口側にエアミック
スダンパ５８が設けられている。
【００３３】ダクト本体４２の出力側には、図示してい
ないが、電気自動車のフロントウインドシールドの内面
に向かって空気を吹き出すデフ吹出口、乗員の顔側に向
かって空気を吹き出すフェイス吹出口、乗員の足元側に
向かって空気を吹き出すフット吹出口等が設けられてい
る。
【００３４】前記の加熱液体循環回路５４は、配管を介
してループ状に接続される熱交換器２８と水ポンプ６０
とヒーターコア５６から構成されている。なお、加熱液
体としては、クーラントを使用することができる。
【００３５】空調ＥＣＵ１６は、図示していない車内温
度センサや操作パネルに接続され、操作パネルによる設
定に基づき、車内温度を検出して上述した各種アクチュ
エータ、すなわちクーラー用バルブ３０、ヒーター用バ
ルブ３４、付加バルブ３８、ドライ用バルブ３５の開閉
を、図示していない制御線を介して制御する。
【００３６】なお、これらのバルブ３０、３４、３８、
３５としては、空調ＥＣＵ１６から図示していない制御
線を介して供給される電気信号により開閉される電磁バ
ルブが用いられている。
【００３７】さらに、空調ＥＣＵ１６は、図示していな
い制御線を介して、ファン３３とブロア５２のオンオフ
制御およびオン時の回転速度制御、水ポンプ６０のオン
オフ制御とオン時の吐出量制御、並びに切換ダンパ５０
とエアミックスダンパ５８の開閉制御を行う。
【００３８】一方、バッテリ冷却装置１４は、クーラン
ト等の冷却液体を循環させる冷却液体循環回路７０を有
している。冷却液体循環回路７０は、配管を介してルー
プ状に接続される第１の冷却手段としての第１の熱交換
器７２、バッテリ２０（バッテリ２０内のジャケッ
ト）、および水ポンプ７４から構成されている。
【００３９】バッテリ２０の出力側配管、換言すれば、
バッテリ２０に関して冷却液体の下流側には、該冷却液
体の温度を検出する温度センサ（温度検出手段、水温セ
ンサ）７６が接続され、水温（バッテリ水温、バッテリ
温度ともいう。）ＴｗがバッテリＥＣＵ１８に供給され
る。
【００４０】第１の熱交換器７２の車両の後方（車両の
後退方向）側には、外気７８を導入するバッテリ冷却用
のファン８０が設けられ、第１の熱交換器７２の前方
（車両の前進方向）側には、該第１の熱交換器７２に隣
接して、車内空調装置１２を構成する第２の熱交換器４
０が配置されている。
【００４１】したがって、ファン８０を回転させること
により、第２の熱交換器４０により冷却された外気７８
が、第１の熱交換器７２に当てられて（導入されて）、
該第１の熱交換器７２が冷却され、この第１熱交換器７
２の内部を流れる冷却液体が冷却され、水ポンプ７４が
作動しているとき、冷却された冷却液体により、最終的
にバッテリ２０が冷却される。
【００４２】水ポンプ７４のオンオフ制御とオン時の吐
出量制御およびファン８０のオンオフ制御とオン時の回
転数制御はバッテリＥＣＵ１８により制御される。
【００４３】この実施の形態に係るバッテリ冷却装置１
４が組み込まれた電気自動車用空調装置１０は、基本的
には、以上のように構成されるものであり、次にその動
作について、バッテリ２０の冷却が最も必要とされる充
電時を例として、図２に示すフローチャートおよび図３
に示す動作説明図を参照して説明する。なお、フローチ
ャートにおける制御主体は、バッテリＥＣＵ１８であ
る。
【００４４】バッテリ２０の充電時には、車両は停止状
態とされ、図示していない外部充電器あるいは内部充電
器を通じて外部直流電源が、バッテリ２０およびインバ
ータ１９に供給される。
【００４５】そして、ステップＳ１の充電開始に係る初
期設定では、バッテリＥＣＵ１８により水ポンプ７４が
駆動され、クーラント等の冷却液体が、冷却液体循環回
路７０内を循環されることで、この冷却液体のみにより
バッテリ２０が冷却される。また、この初期設定におい
て、バッテリ冷却ファンとしてのファン８０は、停止状
態（オフ状態）とされている。
【００４６】なお、車内空調装置１２が駆動される（オ
ン状態とされる）かどうかは、空調ＥＣＵ１６に接続さ
れている操作パネルの使用者による設定によりあるいは
後述するように自動的に設定される。ここでは、この発
明の理解を容易化するため、車内空調装置１２がオフ状
態で充電が開始されるものとする。
【００４７】そこで、ステップＳ２において、バッテリ
ＥＣＵ１８により温度センサ７６を通じて冷却液体の温
度がバッテリ温度Ｔｗとして検出され、検出されたバッ
テリ温度Ｔｗが、図３に示す所定の基準温度Ｔ０〜Ｔ３
（基準温度Ｔ０〜Ｔ３は、たとえばＴ０＝０℃、Ｔ１＝
１０℃、Ｔ２＝１５℃、Ｔ３＝２０℃に予め設定され
る。）中、最も低い基準温度Ｔ０より高い温度（Ｔｗ≧
Ｔ０）であるかどうかが判定される。
【００４８】もし、このステップＳ２の判定が成立して
いない場合（Ｔｗ＜Ｔ０）には、バッテリ温度Ｔｗが十
分に低い温度であるとされ、ステップＳ３において、バ
ッテリＥＣＵ１８によりバッテリ冷却ファンであるファ
ン８０がオフ状態（この場合には、オフ状態が継続され
る。）とされてステップＳ２にもどる。
【００４９】次に、ステップＳ２の判定が成立している
とき（Ｔｗ≧Ｔ０）には、さらにステップＳ４におい
て、バッテリ温度Ｔｗが、基準温度Ｔ１（Ｔ１＞Ｔ０）
より高い温度（Ｔｗ≧Ｔ１）であるかどうかが判定さ
れ、Ｔｗ≧Ｔ１が成立していない場合（Ｔｗ＜Ｔ１）に
は、ステップＳ２にもどり、Ｔｗ≧Ｔ１が成立している
場合には、ステップＳ５において、バッテリＥＣＵ１８
によりバッテリ冷却ファンであるファン８０がオン状態
とされる。
【００５０】これにより車室外に設置されている第１の
熱交換器７２が外気７８により強制的に冷却され、冷却
された外気７８により該第１の熱交換器７２内を流れる
冷却液体も冷却される。このようにして、水ポンプ７４
により冷却液体循環回路７０内を通流している冷却液体
が冷却されることで、冷却された冷却液体によりバッテ
リ２０が冷却される。
【００５１】さらに、ステップＳ６において、バッテリ
温度Ｔｗが、基準温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）より高い温度
（Ｔｗ≧Ｔ２）であるかどうかが判定される。
【００５２】もし、バッテリ温度Ｔｗが基準温度Ｔ２よ
り低い温度（Ｔｗ＜Ｔ２）であった場合には、ステップ
Ｓ７において、電気自動車用空調装置１０を構成する車
室外に設置された第２の熱交換器４０を含めてバッテリ
２０を冷却するバッテリ空調冷却をオフ状態（この場
合、車内空調装置１２のオフ状態が継続される。）とす
る。
【００５３】しかし、ステップＳ６の判定において、バ
ッテリ温度Ｔｗが基準温度Ｔ２より高い温度であった場
合（Ｔｗ≧Ｔ２）には、さらに、ステップＳ８におい
て、バッテリ温度Ｔｗが最も高い基準温度Ｔ３より高い
温度（Ｔｗ≧Ｔ３）であるかどうかが判定される。ステ
ップＳ８の判定が成立していなかった場合（Ｔｗ＜Ｔ
３）には、ステップＳ２にもどる。
【００５４】その一方、ステップＳ８の判定において、
バッテリ温度Ｔｗが、最も高い基準温度Ｔ３より高い温
度であった場合（Ｔｗ≧Ｔ３）には、ステップ９の処理
により、バッテリＥＣＵ１８からの要請に基づき空調Ｅ
ＣＵ１６を通じて車内空調装置１２が自動的にオン状態
とされてこの車内空調装置１２を利用したバッテリ空調
冷却がオン状態とされる。なお、バッテリ２０の充電中
に、バッテリ温度Ｔｗが基準温度Ｔ３よりも上昇したこ
とを原因として、車内空調装置１２が自動的にオン状態
にされた場合には、そのような理由で車内空調装置１２
が自動的にオン状態とされたことを図示していないイン
ジケータあるいはスピーカ等によりユーザに知らせるよ
うにすることも可能である。
【００５５】また、バッテリ冷却ファンであるファン８
０のオンオフ駆動およびバッテリ空調冷却状態を可能と
するための車内空調装置１２の制御は、図３に示すよう
に温度ヒステリシス特性が付与され、温度ハンチング等
により車内空調装置１２が不安定に動作することを防止
している。
【００５６】詳しく説明すると、たとえば制御手段であ
る空調ＥＣＵ１６とバッテリＥＣＵ１８は、バッテリ温
度Ｔｗが上昇過程にあってかつ所定の基準温度Ｔ１以上
でありさらに所定の基準温度Ｔ３よりも低い温度範囲内
である場合には、第１の熱交換器７２とバッテリ冷却用
のファン８０を利用する冷却液体循環回路７０のみによ
りバッテリ２０を冷却し、所定の基準温度Ｔ３を超える
高い温度となった場合には、さらに車内空調装置１２を
動作させ第２の熱交換器４０を加えて両方（冷却液体循
環回路７０と車内空調装置１２）を動作させバッテリ２
０を冷却するように制御し、その高い温度から再びバッ
テリ温度Ｔｗが下降する下降過程にあっては、所定の基
準温度Ｔ３よりも低い基準温度Ｔ２になるまで両方を動
作させておき、その基準温度Ｔ２以下となったときに再
び冷却液体循環回路７０のみにより冷却を行うように制
御している。また、バッテリ温度Ｔｗがさらに下降し、
基準温度Ｔ０以下の低い温度となった場合には、ファン
８０を停止するようにしている。
【００５７】次に、ステップＳ８の判定が成立していて
（Ｔｗ≧Ｔ３）、バッテリＥＣＵ１８からの水温情報
（Ｔｗ≧Ｔ３）に基づき、車内空調装置１２を利用する
バッテリ空調冷却がオン状態とされているときの動作に
ついてさらに詳しく説明する。
【００５８】ステップＳ８の判定が成立して、ステップ
Ｓ９の処理を行うために、自動的に車内空調装置１２が
オン状態にされる場合、空調の運転は、冷房運転、除湿
運転あるいは暖房運転のいずれかの運転状態とされる
が、この運転状態は、ユーザが前回にエンジン（この場
合、電気自動車であるので、車両推進用のモータ）を切
断したときの車内空調装置１２の運転状態と同じ状態、
あるいはオートエアコン（自動空調装置）の場合には、
空調ＥＣＵ１６が判定した条件に基づく運転状態で、空
調の運転が開始されるようになっている。
【００５９】ステップＳ８の判断が成立する前に、車内
空調装置１２が既に冷房運転（バッテリ冷却併用冷房運
転）状態にあるとき、あるいはステップＳ８の判断が成
立して冷房運転が自動的に開始されたときでステップＳ
９の処理が開始されたときには、空調ＥＣＵ１６によ
り、図４に示すように、ハッチングを施したヒーター用
バルブ３４とドライ用バルブ３５とは閉状態とされ、ク
ーラー用バルブ３０と付加バルブ３８とは開状態とされ
る。なお、図４において、配管等に沿って描いた矢印
は、冷媒の流れる方向あるいは冷却液体の流れる方向を
示している。
【００６０】このとき、コンプレッサ２４が空調ＥＣＵ
１６からインバータ１９を通じて駆動される。これによ
り、レシーバタンク２６から供給された冷媒がコンプレ
ッサ２４により高温高圧の気体冷媒とされて熱交換器２
８に供給される。
【００６１】熱交換器２８では、高温高圧の気体冷媒が
気液混合の高温高圧の冷媒とされる。このとき、水ポン
プ６０が空調ＥＣＵ１６により作動され、ヒーターコア
５６は、加熱液体循環回路５４を通じて暖められる。
【００６２】熱交換器２８から吐出された気液混合の高
温高圧の冷媒は、ファン３３により外気導入されている
熱交換器３１を通じて高温高圧の液冷媒とされる。この
状態において、熱交換器２８から吐出された気液混合の
高温高圧の冷媒は、ヒーター用キャピラリーチューブ３
２の流路抵抗が大きいことから該ヒーター用キャピラリ
ーチューブ３２側にほとんど流れることはない。
【００６３】熱交換器３１から出力される高温高圧の液
冷媒は、クーラー用キャピラリーチューブ３６を通じて
膨張され、低温低圧の霧状の気液混合の冷媒とされる。
なお、このとき、ヒーター用キャピラリーチューブ３２
の他端側（配管Ｐ５側）が高圧となっているので、この
ヒーター用キャピラリーチューブ３２に冷媒が逆流する
ことはない。
【００６４】クーラー用キャピラリーチューブ３６から
吐出された低温低圧の気液混合の冷媒は、ダクト本体４
２内のエバポレータ４４を通じて熱交換され、ブロア５
２が、空調ＥＣＵ１６により回転されているとき、この
エバポレータ４４の冷却作用によりダクト本体４２の吹
出口側に冷風を送出することを可能とする。
【００６５】また、クーラー用キャピラリーチューブ３
６から吐出された低温低圧の気液混合の冷媒は、配管Ｐ
２０、付加バルブ３８および配管Ｐ１５、Ｐ１６を通じ
て第２の熱交換器４０に供給される。
【００６６】この場合、ステップＳ５の処理で既に作動
しているバッテリ冷却ファンであるファン８０の作用の
下に、外気７８が第２の熱交換器４０に導入されて冷気
とされ、この冷気が第１の熱交換器７２を冷却する。第
１の熱交換器７２が冷却されることで、冷却液体循環回
路７０内を循環する冷却液体が冷却され、バッテリ２０
がより強力に冷却される。たとえば、急速充電時で雰囲
気温度が高いときにも、車内空調装置１２をも利用して
バッテリ２０を冷却することにより高い冷却能力を発揮
することができるため円滑な充電が可能となる。もちろ
ん、雰囲気温度がそれほど高くない場合には、従来から
備えられているバッテリ冷却用のファン８０と冷却液体
循環回路７０のみの運転により所要動力を抑制した運転
を選択することも可能である。
【００６７】前記エバポレータ４４および第２の熱交換
器４０から、それぞれ吐出される低温低圧の気冷媒は、
レシーバタンク２６に導入される。
【００６８】なお、図４例では、バッテリ２０の充電中
において、車内空調装置１２が冷房運転時におけるバッ
テリ冷却動作について説明したが、車内空調装置１２が
除湿暖房運転時あるいは暖房運転時においても、バッテ
リ冷却動作を行えることはもちろんである。この場合の
バッテリ冷却動作について、以下、重複説明による冗長
を回避するため、簡単に説明する。
【００６９】図５は、ステップＳ８の判定が成立してい
るときのステップＳ９の処理に係る除湿暖房運転時にお
ける車内空調装置１２の冷媒の通路を示している。配管
に沿って描いた矢印は、冷媒の流れる方向あるいは冷却
液体の流れる方向を示している。この除湿暖房運転時に
おいては、空調ＥＣＵ１６により、ハッチングを施した
クーラー用バルブ３０と付加バルブ３８とが閉状態とさ
れ、ヒーター用バルブ３４とドライ用バルブ３５とが開
状態とされている。
【００７０】このとき、コンプレッサ２４から吐出され
る冷媒は、熱交換器２８、ヒーター用キャピラリーチュ
ーブ３２を介し、熱交換器３１、ヒーター用バルブ３
４、および第２の熱交換器４０を通じてレシーバタンク
２６に戻されるとともに、キャピラリーチューブ３２を
介し、ドライ用バルブ３５、およびエバポレータ４４を
介してレシーバタンク２６に戻される。この場合にも、
ファン８０の作用の下に、外気７８が第２の熱交換器４
０に導入されて冷気とされ、この冷気が第１の熱交換器
７２を冷却する。第１の熱交換器７２が冷却されること
で、冷却液体循環回路７０内を循環する冷却液体が冷却
され、バッテリ２０がより強力に冷却される。
【００７１】図６は、ステップＳ８の判定が成立してい
るときのステップＳ９の処理に係る暖房運転時における
車内空調装置１２の冷媒の通路を示している。配管に沿
って描いた矢印は、冷媒の流れる方向を示している。こ
の暖房運転時においては、空調ＥＣＵ１６により、ハッ
チングを施したクーラー用バルブ３０と付加バルブ３８
とドライ用バルブ３５とが閉状態とされ、ヒーター用バ
ルブ３４が開状態とされている。
【００７２】このとき、コンプレッサ２４から吐出され
る冷媒は、熱交換器２８、キャピラリーチューブ３２、
熱交換器３１、ヒーター用バルブ３４、および第２の熱
交換器４０を通じてレシーバタンク２６に戻される。こ
の場合にも、ファン８０の作用の下に、外気７８が第２
の熱交換器４０に導入されて冷気とされ、この冷気が第
１の熱交換器７２を冷却する。第１の熱交換器７２が冷
却されることで、冷却液体循環回路７０内を循環する冷
却液体が冷却され、バッテリ２０がより強力に冷却され
る。
【００７３】このように、上述した実施の形態によれ
ば、電気自動車のバッテリ冷却装置１４は、第１の冷却
手段としての第１の熱交換器７２により、バッテリ２０
を冷却する冷却液体を、ファン８０により導入された外
気７８により冷却するとともに、該第１の熱交換器７２
に隣接して車両の前方側に配置された、車内空調装置１
２を利用した第２の冷却手段としての第２の熱交換器４
０により冷却可能な構成を有している。
【００７４】この場合、上述した従来の第１の技術のよ
うに、バッテリ２０に対して冷媒通路を設ける必要がな
く、また、上述した従来の第２の技術のように、吸収式
冷凍機を用いる必要がないので、設置スペースが小さく
て済むとともに、コストの増加を最小限に抑制すること
ができる。
【００７５】なお、この発明は、上述したバッテリをエ
ネルギ源とし動力源をモータとする車両である電気自動
車に搭載されるバッテリ２０を冷却することに限らず、
内燃機関とモータとを動力源とするハイブリッド車両
（ハイブリッド電気自動車）に搭載される前記モータ駆
動用のバッテリ、あるいは燃料電池とバッテリにより駆
動されるモータを動力源とするハイブリッド車両に搭載
される前記モータ駆動用のバッテリを冷却する冷却装置
として利用する等、この発明の要旨を逸脱することな
く、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００７６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第１および第２の冷却手段を備えているので、バッ
テリを冷却するのに必要とされる冷却能力に応じて使い
分けが可能となる。
【００７７】具体的には、たとえば急速充電時であって
も雰囲気温度が比較的に低いときには、ファンを利用す
る第１の冷却手段のみでバッテリを冷却し、その一方、
急速充電時で雰囲気温度が高いときには、第１の冷却手
段に加えて、空調装置を利用する第２の冷却手段も使用
してバッテリを冷却する。
【００７８】このようにすれば、円滑な急速充電が可能
となる。そして、バッテリ温度に応じて最適な冷却構成
を採ることができる。
【００７９】また、バッテリの周りに冷媒の通路を設け
る必要がないので、簡単で低コストかつ高信頼性な冷却
構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態が適用された電気自動
車用空調装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１例の動作説明に供されるフローチャートで
ある。
【図３】図２のフローチャートの説明に供される線図で
ある。
【図４】バッテリ冷却併用冷房運転時の冷媒通路等の説
明図である。
【図５】除湿暖房運転時の冷媒通路等の説明図である。
【図６】暖房運転時の冷媒通路等の説明図である。
【符号の説明】
１０…電気自動車用空調装置 １２…車内空調装置 １４…バッテリ冷却装置 １６…空調ＥＣＵ １８…バッテリＥＣＵ １９…インバータ ２０…バッテリ ２４…コンプレッサ ２６…レシーバタンク ２８…熱交換器 ３０…クーラー用バルブ ３１…熱交換器 ３２…ヒーター用キャピラリーチューブ ３３…ファン ３４…ヒーター用バ
ルブ ３５…ドライ用バルブ ３６…クーラー用キャピラリーチューブ ３８…付加バルブ ４０…第２の熱交換器（第２の冷却手段） ４２…ダクト本体 ４４…エバポレータ ５４…加熱液体循環回路 ５６…ヒーターコア ７０…冷却液体循環回路 ７２…第１の熱交換
器（第１の冷却手段） ７６…温度センサ（温度検出手段、水温センサ） ８０…ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｋ 1/04 Ｂ６０Ｋ 1/04 Ｚ Ｆ２４Ｆ 11/053 Ｆ２４Ｆ 11/053 Ｇ Ｆ２５Ｂ 5/02 ５１０ Ｆ２５Ｂ 5/02 ５１０Ｌ ５３０ ５３０Ｋ Ｈ０１Ｍ 10/50 Ｈ０１Ｍ 10/50 // Ｂ６０Ｋ 6/02 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｃ Ｆターム(参考） 3D035 AA03 3L061 BF01 5H031 AA09 KK08 5H115 PA08 PG04 PI16 PU01 QA01 SE06 TI09 TR19 TU11 UI28 UI30 UI35

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両に搭載されるバッテリを冷却するため
    の車両用バッテリ冷却装置において、 前記バッテリを冷却する冷却液体を、ファンにより導入
    された外気により冷却する第１の冷却手段と、 前記第１の冷却手段に隣接して前記車両の前方側に配置
    され、車内空調装置を利用して前記第１の冷却手段を冷
    却する第２の冷却手段とを備えることを特徴とする車両
    用バッテリ冷却装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の車両用バッテリ冷却装置に
    おいて、 さらに、前記バッテリの温度を検出する温度検出手段
    と、 該温度検出手段並びに前記第１および第２の冷却手段に
    接続される制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記温度検出手段により検出したバッ
    テリ温度に基づき、前記第１および第２の冷却手段の動
    作を制御することを特徴とする車両用バッテリ冷却装
    置。
  3. 【請求項３】請求項２記載の車両用バッテリ冷却装置に
    おいて、 前記制御手段は、前記温度検出手段により検出したバッ
    テリ温度が上昇過程にあって所定の基準温度を超えたと
    きに、前記第１の冷却手段のみを動作させ、さらにバッ
    テリ温度が上昇して、前記所定の基準温度よりも高い所
    定の基準温度を超える温度となった場合には、前記第１
    および第２の冷却手段の両方を動作させて前記バッテリ
    を冷却するように制御することを特徴とする車両用バッ
    テリ冷却装置。
  4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両
    用バッテリ冷却装置において、 前記第１の冷却手段は、前記バッテリを冷却する冷却液
    体を冷却する車室外に設置された第１の熱交換器であ
    り、 前記第２の冷却手段は、前記車内空調装置の冷媒循環通
    路から分岐して車室外に設置された第２の熱交換器であ
    ることを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。
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