JP2010018156A

JP2010018156A - 車両

Info

Publication number: JP2010018156A
Application number: JP2008180407A
Authority: JP
Inventors: Isao Yanagi; 功柳; Akira Otagaki; 晃大田垣
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2010-01-28

Abstract

【課題】蓄電装置が搭載されるスペースと、乗員が乗車するスペースとが仕切られている場合には、蓄電装置が搭載されるスペースに熱がこもってしまうことがある。そして、蓄電装置を冷却したとしても、蓄電装置が搭載されるスペースに熱が残ったままでは、この熱によって蓄電装置が温められてしまう。
【解決手段】乗員が乗車する乗車スペースと仕切られ、蓄電装置（１０）を収容する収容スペースと、ファンを駆動することにより、収容スペースの空気を排出させる排出機構と、を有する。排出機構として、乗車スペースの空気を蓄電装置内の蓄電素子（２１）に供給するための吸気ダクト（３０）と、蓄電素子との間で熱交換された空気を排出させるための排気ダクト（３１）と、で構成し、吸気ダクトに、乗車スペースの空気を取り込む第１の吸気口（３０ａ）と、収容スペースの空気を取り込む第２の吸気口（３０ｂ）と、を設けることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電装置が搭載された車両に関するものである。

二次電池は、充放電によって発熱することがあり、二次電池の温度が上昇しすぎると、二次電池の出力特性が劣化してしまう。そこで、二次電池の温度上昇を抑制するために、二次電池を冷却しているものがある。具体的には、二次電池（組電池）を備えた電池パックが搭載された車両において、乗員が乗車するスペース内に存在する空気を電池パックに供給して、電池パックを冷却しているものがある。
特開２００７−４９７７１号公報（段落００４４）特開２００６−２４０５３８号公報（段落００２８−００３２）特開２００４−１９４３８４号公報特開２０００−３０７６６号公報

ここで、電池パックが配置されているスペース、言い換えれば、電池パックの周囲を覆うスペースは、乗員が乗車するスペースと仕切られていることがある。この場合には、電池パックが配置されているスペースと、乗員が乗車するスペースとの間において、空気の移動が阻止される。このため、電池パックが配置されているスペースでは、車両の外部環境等によって、熱がこもってしまうことがある。

電池パックが配置されているスペースに熱がこもってしまうと、乗員が乗車するスペース内の空気を用いて電池パックを冷却したとしても、電池パックが配置されているスペースからの熱によって電池パックが温められてしまうことがある。

そこで、本発明の目的は、蓄電装置が搭載された車両であって、蓄電装置の温度上昇を効率良く抑制することのできる車両を提供することにある。

本発明である車両は、乗員が乗車する乗車スペースと仕切られ、蓄電装置を収容する収容スペースと、ファンを駆動することにより、収容スペースの空気を排出させる排出機構と、を有することを特徴とする。

ここで、排出機構を、乗車スペースの空気を蓄電装置内の蓄電素子に供給するための吸気ダクトと、蓄電素子との間で熱交換された空気を排出させるための排気ダクトと、で構成し、吸気ダクトに、乗車スペースの空気を取り込む第１の吸気口と、収容スペースの空気を取り込む第２の吸気口と、を設けることができる。これにより、乗車スペースの空気を用いて蓄電素子の温度を調節することができるとともに、この温度調節機構を用いて、収容スペースの空気を排出させることができる。

第２の吸気口を塞ぐとともに、収容スペースの空気の通過を許容する閉塞部材を設けることができる。ここで、閉塞部材に対して、吸気ダクト内のノイズを減衰させる吸音機能を持たせることができる。

第１の吸気口を介した空気の取り込みと、第２の吸気口を介した空気の取り込みとを切り替える切替機構を設けることができる。これにより、第１の吸気口から取り込んだ乗車スペースの空気を用いて、蓄電素子の温度を調節するモードと、第２の吸気口から取り込んだ収容スペースの空気を排出させるモードとを切り替えることができる。

ここで、切替機構として、第１の吸気口からの空気の流路を塞ぐ状態と、第２の吸気口からの空気の流路を塞ぐ状態との間で動作する切替弁を用いることができる。また、第１の吸気口からの空気の流路を開閉させる切替弁を用いることができる。

吸気ダクトに、取り込んだ空気を蓄電装置に導く第１の分岐ダクトと、取り込んだ空気を、蓄電装置とは異なる位置に配置された電子機器に導く第２の分岐ダクトと、を設けることができる。そして、吸気ダクトに取り込まれた収容スペースの空気を、第２の分岐ダクトに向かわせるガイドユニットを設けることができる。これにより、収容スペースの空気を蓄電装置に導くことなく、排出させることができる。

ガイドユニットとしては、閉じ状態及び開き状態の間で変化して、第１の分岐ダクトにおける空気の移動を禁止したり許容したりする弁を用いることができる。また、第２の分岐ダクト内にファンを設けておき、このファンを駆動することにより、第２の分岐ダクトに空気を接触的に導くこともできる。

上述した排出機構の駆動は、コントローラによって制御することができ、車両の駆動を停止させた後に、排出機構を動作させることができる。また、乗員の降車に関する情報を取得する情報取得ユニットを設けておき、情報取得ユニットの取得情報に基づいて、乗員が降車したと判断したときに、排出機構を動作させることができる。

なお、蓄電装置は、複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子を収容するケースとで構成することができる。また、蓄電素子としては、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池や、電気二重層キャパシタを用いることができる。

本発明によれば、排出機構を用いて、収容スペースの空気を排出させているため、収容スペースに熱がこもってしまっても、この熱を排出させることができる。これにより、蓄電装置が、収容スペース内の熱によって温められてしまうのを抑制することができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の実施例１である温度調節機構について、図１を用いて説明する。ここで、図１は、本実施例の温度調節機構を示す概略図である。

本実施例の温度調節機構は、電池パック（蓄電装置）１０の温度を調節するために用いられ、車両に搭載されている。この車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車とは、電池パック１０の他に、車両の走行に用いられるエネルギを出力する、内燃機関や燃料電池といった他の動力源を備えた車である。また、電気自動車は、電池パック１０の出力だけを用いて走行する車である。本実施例の電池パック１０は、放電によって車両の走行に用いられるエネルギを出力したり、車両の制動時に発生する運動エネルギを回生電力として充電したりする。なお、車両の外部からの電力供給を受けて充電を行うこともできる。

電池パック１０は、電池モジュール２０と、電池モジュール２０を収容するケース１１とを有している。電池モジュール２０は、複数の単電池（蓄電素子）２１を有している。単電池２１は、正極端子及び負極端子を有している。また、単電池２１の内部には、正極板、負極板及びセパレータで構成された発電要素が収容されており、充放電を行うことができるようになっている。ここで、正極端子は、発電要素の正極板と電気的に接続され、負極端子は、発電要素の負極板と電気的に接続されている。

各単電池２１の正極端子は、隣り合って配置された他の単電池２１の負極端子とバスバーを介して電気的及び機械的に接続されている。複数の単電池２１が電気的に直列に接続されることにより、電池モジュール２０は、所望の出力を得ることができる。

単電池２１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることもできる。

隣り合って配置された２つの単電池２１の間には、スペーサ（不図示）が配置されている。スペーサは、隣り合って配置された２つの単電池２１の間に、空気の流路を形成するために用いられている。また、複数の単電池２１の両端には、複数の単電池２１に対して拘束力を与えるためのエンドプレート（不図示）が配置されている。

なお、本実施例では、いわゆる角形の単電池２１を用いているが、これに限るものではない。具体的には、いわゆる円筒形の単電池２１を用いることもできる。円筒形の単電池２１を用いた場合には、例えば、一対の支持プレートによって各単電池２１の両端部を支持することができる。

ケース１１の一側面１１ａには、吸気ダクト３０及び排気ダクト３１がそれぞれ接続されている。吸気ダクト３０は、第１の吸気口３０ａ及び第２の吸気口３０ｂを有している。第１の吸気口３０ａは、乗員室に面しており、乗員室内の空気を取り込むことができるようになっている。ここで、乗員室とは、乗員が乗車するスペース（乗車スペース）である。

また、本実施例では、乗員室と、電池パック１０が配置されるスペース（収容スペース、以下、電池収容室という）とが仕切られており、乗員室及び電池収容室の間における空気の移動が阻止されている。また、電池収容室では、電池パック１０の周囲に所定のスペースが形成されている。電池収容室としては、例えば、乗車スペースと仕切られたラゲージルームや、乗車スペース及びラゲージルームと仕切られ、電池パック１０を収容させておくための専用のスペースが挙げられる。

第２の吸気口３０ｂは、電池収容室に面しており、電池収容室内の空気を取り込むことができるようになっている。また、第２の吸気口３０ｂの近傍には、切替弁５０が配置されており、切替弁５０は、回転軸５０ａを中心として回転可能となっている。具体的には、切替弁５０は、第１の吸気口３０ａからの空気の流路を塞ぐ位置（図１の点線で示す位置）と、第２の吸気口３０ｂからの空気の流路を塞ぐ位置（図１の実線で示す位置）との間で回転可能となっている。

ここで、切替弁５０が第１の吸気口３０ａからの空気の流路を塞いでいる場合には、第２の吸気口３０ｂを介して電池収容室の空気だけが吸気ダクト３０に取り込まれる。また、切替弁５０が第２の吸気口３０ｂからの空気の流路を塞いでいる場合には、第１の吸気口３０ａを介して乗員室の空気だけが吸気ダクト３０に取り込まれる。

吸気ダクト３０には、ファン４０が設けられている。ファン４０は、第２の吸気口３０ｂの位置よりも、空気の移動方向における下流側の位置に配置されている。このため、ファン４０を駆動すれば、第１の吸気口３０ａを介して乗員室の空気を取り込んだり、第２の吸気口３０ｂを介して電池収容室の空気を取り込んだりすることができる。

なお、本実施例では、ファン４０を吸気ダクト３０に設けているが、これに限るものではない。具体的には、排気ダクト３１にファン４０を設けることができる。この場合であっても、ファン４０を駆動することにより、第１の吸気口３０ａや第２の吸気口３０ｂから空気を取り込むことができる。

次に、上述した温度調節機構における電池パック１０の冷却動作について説明する。本実施例の温度調節機構では、乗員室内の空気を用いて電池パック１０の冷却を行うものである。ここで、電池パック１０の冷却を行うときには、切替弁５０が第２の吸気口３０ｂからの空気の流路を塞いでおり、第１の吸気口３０ａを介して乗員室内の空気だけが吸気ダクト３０に取り込まれるようになっている。なお、図１の点線で示す矢印は、空気の移動方向を示している。

ファン４０を駆動すると、乗員室内の空気が第１の吸気口３０ａを介して吸気ダクト３０に取り込まれる。取り込まれた空気は、吸気ダクト３０内を移動して、ケース１１内に進入する。ケース１１内に進入した空気は、単電池２１と接触することにより、単電池２１との間で熱交換を行う。具体的には、ケース１１内に導かれた空気は、上述したスペーサによって形成された流路に進入して、単電池２１の表面と接触する。

ここで、単電池２１は、充放電により発熱したり、外部環境からの熱を受けたりしてしまう。そして、単電池２１の温度が上昇しすぎると、単電池２１の出力特性が劣化してしまう。そこで、単電池２１の温度が上昇する場合には、単電池２１を冷却する必要がある。

乗員室内の空気は、車両に搭載された空調装置等によって、単電池２１の温度よりも低いことが多い。このため、乗員室内の空気を単電池２１に供給すれば、空気が単電池２１の熱を奪って、単電池２１の温度上昇を抑制することができる。そこで、本実施例では、乗員室内の空気を電池モジュール２０に供給するようにしている。単電池２１との間で熱交換が行われた空気は、排気ダクト３１に向かう。排気ダクト３１の先端に形成された排気口は、車両の外部に面しており、排気ダクト３１に進入した空気を車両の外部に排出させる。

なお、本実施例では、ケース１１の一側面１１ａに対して吸気ダクト３０及び排気ダクト３１を接続しているが、これに限るものではない。すなわち、ケース１１内に空気を供給するとともに、単電池２１との間で熱交換された空気をケース１１の外部に排出させることができれば、いかなる構成であってもよい。例えば、ケース１１のうち、互いに向かい合う側面に対して、吸気ダクト３０及び排気ダクト３１をそれぞれ接続することができる。

また、本実施例では、乗員室内の空気を電池パック１０に供給して、電池モジュール２０を冷却するようにしているが、これに限るものではない。具体的には、乗員室内の空気を用いて電池モジュール２０を温めることもできる。例えば、冬においては、単電池２１が過度に冷却されることがある。ここで、乗員室内の温度は、車両の空調装置等によって、単電池２１の温度よりも高くなっていることが多い。そこで、乗員室内の空気を電池パック１０に供給すれば、単電池２１を温めることができ、温度低下に伴って単電池２１の出力特性が劣化してしまうのを抑制することができる。

次に、本実施例の温度調節機構を動作させるための回路構成について、図２を用いて説明する。ここで、図２は、電池パック１０の温度調節に用いられる回路構成を示すブロック図である。

切替機構５１は、切替弁５０と、切替弁５０を駆動する機構とで構成されている。切替弁５０を駆動する機構としては、例えば、コントローラ１００からの制御信号を受けて駆動するモータと、このモータの駆動力を切替弁５０に伝達させる動力伝達機構とで構成することができる。

補機バッテリ６０は、ファン４０を駆動するための電力（１２［Ｖ］）を出力する。ここで、コントローラ１００は、補機バッテリ６０及びファン４０の間に配置されたスイッチ６１のオン／オフ状態を切り替えることにより、ファン４０への電力供給を制御することができる。補機バッテリ６０としては、例えば、充放電が可能な二次電池を用いることができる。なお、補機バッテリ６０は、車両に搭載された電子機器を動作させるための電力を出力するために用いることができる。

本実施例では、補機バッテリ６０の出力を用いてファン４０を駆動しているが、電池モジュール２０の出力を用いてファン４０を駆動することもできる。ここで、電池モジュール２０の出力を用いる場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータによって、電池モジュール２０の電圧値を低い値に変換してからファン４０に入力させることになる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータによって降圧された電池モジュール２０の出力を用いて、補機バッテリ６０を充電することもできる。

第１の温度センサ７０は、電池モジュール２０の温度を検出するために用いられる。すなわち、コントローラ１００は、第１の温度センサ７０からの出力に基づいて、電池モジュール２０の温度を検出する。ここで、電池モジュール２０の温度を検出する方法としては、単電池２１の内部又は外表面に第１の温度センサ７０を設けておくことができる。なお、単電池２１の電圧値等に基づいて、単電池２１の温度を予測することもできる。

第２の温度センサ７１は、乗員室内の温度を検出するために用いられる。すなわち、コントローラ１００は、第２の温度センサ７１の出力に基づいて、乗員室内の温度を検出する。ここで、第２の温度センサ７１の出力は、車両の空調装置の制御にも用いることができる。

着座センサ（情報取得ユニット）８０は、車両に搭載されたシートに乗員が座っているか否かを検出するために用いられる。すなわち、コントローラ１００は、着座センサ８０の出力に基づいて、乗員がシートに座っているか否かを判別する。また、コントローラ１００は、電池モジュール２０の充放電を制御する。具体的には、コントローラ１００は、単電池２１の電圧値等に基づいて単電池２１の蓄電量としてのＳＯＣ（State Of Charge）を検出し、検出されたＳＯＣが予め設定された基準値に近づくように電池モジュール２０の充放電を制御する。

次に、上述したコントローラ１００の制御について、図３を用いて説明する。ここでの制御は、本実施例の温度調節機構の動作を制御するものである。

ステップＳ１において、コントローラ１００は、イグニッションスイッチがオフ状態であるか否かを判別する。ここで、イグニッションスイッチがオフ状態である場合には、ステップＳ２に進む。ステップＳ２において、コントローラ１００は、着座センサ８０の出力に基づいて、乗員がシートに座っているか否かを判別する。ここで、着座センサ８０の出力がオフ状態である場合には、乗員がシートに座っていないと判断して、ステップＳ３に進む。

本実施例では、車両の駆動が停止され、乗員が車両から離れたことを検出するために、上述したステップＳ１及びステップＳ２の処理を行っている。ここで、本実施例では、着座センサ８０を用いているが、乗員が車両から離れたことを検出できればよいため、着座センサ８０を用いた検出方法とは異なる検出方法であってもよい。例えば、車両の乗車及び降車に用いられるドアの開閉状態を検出したり、車両のドアがロックされたことを検出したりすることができる。そして、この検出結果に基づいて、乗員が車両から離れているか否かを判別することができる。

ステップＳ３において、コントローラ１００は、ファン４０の駆動を開始させる。具体的には、ファン４０を駆動するモータに補機バッテリ６０の電力を供給することにより、ファン４０が動作し始める。ここで、ファン４０の駆動量、言い換えれば、ファン４０の駆動に伴う空気の取込量は、一定としている。ファン４０を駆動することにより、乗員室の空気が、吸気ダクト３０を介して電池モジュール２０に供給される。このとき、切替弁５０は、第２の吸気口３０ｂからの空気の流路を塞いでいる。

ステップＳ４において、コントローラ１００は、第１の温度センサ７０の出力に基づいて、電池モジュール２０の温度を検出するとともに、第２の温度センサ７１の出力に基づいて、乗員室内の温度、言い換えれば、電池モジュール２０に供給される空気の温度を検出する。ここで、乗員室内の温度は、車両の駆動を停止させる前に予め検出しておいてもよい。

ステップＳ５において、コントローラ１００は、ステップＳ４で検出された電池モジュール２０の温度及び乗員室内の温度に基づいて、これらの温度の差を求め、この温度差が所定値αよりも小さいか否かを判別する。言い換えれば、電池モジュール２０の温度が乗員室内の温度に近づいたか否かを判別する。ここで、所定値αの値は、適宜設定することができる。例えば、乗員室内の空気による電池モジュール２０の冷却能力を考慮して、所定値αを設定することができる。また、所定値αは、乗員室内の空気を用いて電池モジュール２０を冷却できたと判断できる基準に基づいて予め設定することができる。

ステップＳ５において、電池モジュール２０の温度及び乗員室内の温度の差が所定値αよりも小さい場合には、ステップＳ６に進み、そうでない場合には、ファン４０を駆動し続けた状態で、ステップＳ４及びステップＳ５の処理を再度行う。ステップＳ３からステップＳ５の処理においては、乗員室内の空気を用いて電池モジュール２０を冷却するようにしている。

このように電池モジュール２０を冷却しておくことにより、車両の駆動を停止させた後に、電池モジュール２０が高温状態で放置される時間を短縮することができる。ここで、電池モジュール２０は、車両の駆動を停止させたタイミングにおいて、熱を持ったままとなっていることがある。そこで、車両を停止させた後も、乗員室内の空気を用いて、電池モジュール２０を冷却し続けることにより、電池モジュール２０が高温状態で放置されるのを抑制することができる。そして、単電池２１が高温状態のままで放置されるのを抑制することで、単電池２１の劣化が進行してしまうのを抑制することができる。

一方、乗員室内の空気を用いて、電池モジュール２０を温めれば、車両の駆動を停止させた後において、電池モジュール２０の温度低下を抑制することができる。すなわち、乗員室内に残った熱を利用して、電池モジュール２０を温めることができ、乗員室内の熱エネルギを効率良く利用することができる。

ステップＳ６において、コントローラ１００は、切替機構５１を駆動することにより、吸気ダクト３０における吸気口を切り替える。具体的には、切替弁５０を、第２の吸気口３０ｂからの空気の流路を塞ぐ位置から、第１の吸気口３０ａからの空気の流路を塞ぐ位置に移動させる。これにより、乗員室内の空気が第１の吸気口３０ａを介して電池モジュール２０に供給されるのを禁止するとともに、電池収容室内の空気が第２の吸気口３０ｂを介して電池モジュール２０に供給されるのを許容する。

これにより、電池収容室内の空気が、吸気ダクト３０及び排気ダクト３１を介して車両の外部に排出されることになる。ここで、電池収容室は、乗員室と仕切られているため、車両の外部環境等によっては、電池収容室内に熱が残ったままとなってしまうことがある。そして、電池収容室に熱が残ったままでは、上述したステップＳ３からステップＳ５の処理によって電池モジュール２０を冷却したとしても、電池モジュール２０が電池収容室からの熱を受けて温められてしまう。

そこで、本実施例では、電池収容室内の空気を吸気ダクト３０及び排気ダクト３１を介して車両の外部に排出させている。これにより、電池収容室内の熱を車両の外部に排出させることができ、電池収容室内の熱によって電池モジュール２０が温められてしまうのを抑制することができる。

ステップＳ７において、コントローラ１００は、補機バッテリ６０の充電状態（残容量）を検出し、検出された残容量が所定値βよりも低いか否かを判別する。所定値βは、適宜設定することができる。ステップＳ７において、補機バッテリ６０の残容量が所定値βよりも低い場合には、ステップＳ８に進み、そうでない場合には、ファン４０の駆動によって電池収容室内の空気を排出し続ける。ステップＳ８において、コントローラ１００は、ファン４０の駆動を停止させる。すなわち、コントローラ１００は、補機バッテリ６０からファン４０への電力供給を禁止する。

なお、本実施例では、補機バッテリ６０の残容量が所定値βよりも低くなるまで、ファン４０を駆動し続けているが、これに限るものではない。すなわち、電池収容室内の熱が電池モジュール２０に悪影響を与えない範囲内において、電池収容室内の空気を排出させることができればよい。

具体的には、ステップＳ６の処理で吸気口を切り替えたタイミングから所定時間が経過するまで、ファン４０を駆動し続けることができる。この所定時間は、例えば、電池収容室内に存在するすべての空気が概ね排出されるまでの時間とすることができる。そして、所定時間は、電池収容室の体積（電池パック１０の占める体積を除く）と、ファン４０を駆動したときの空気の排出量とに基づいて、予め特定しておくことができる。

また、電池収容室内の温度を検出するための温度センサを設けておき、この温度センサによって検出された温度が、冷却後の電池モジュール２０の温度に近づくまでファン４０を駆動し続けることができる。すなわち、冷却後の電池モジュール２０の温度と、電池収容室内の温度との差が所定値以下となるまで、ファン４０を駆動し続けることができる。この所定値は、適宜設定することができる。

ここで、次回、車両を駆動する場合には、イグニッションスイッチがオン状態になったタイミングで、吸気口を切り替えることができる。具体的には、コントローラ１００は、イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替わったときに、切替機構５１を駆動する。そして、切替弁５０を、第１の吸気口３０ａからの空気の流路を塞ぐ位置から、第２の吸気口３０ｂからの空気の流路を塞ぐ位置に移動させる。

これにより、車両を走行させている状態において、乗員室内の空気を、吸気ダクト３０を介して電池モジュール２０に供給することができ、乗員室内の空気を用いて、電池モジュール２０の温度を調節することができる。

本実施例において、ステップＳ３の処理では、ファン４０の駆動量を一定としているが、ファン４０の駆動量を変化させることもできる。ここで、車両の駆動を停止させたときの電池収容室内の温度が、冷却後の電池モジュール２０の温度よりも高すぎることがある。例えば、車両が直射日光を受けている場合には、電池収容室の温度が上昇しやすくなっている。この場合には、電池収容室内の熱をできるだけ早く車両の外部に排出させることが好ましい。電池収容室の温度が高すぎる場合には、電池収容室の熱によって電池モジュール２０がすぐに温められてしまうおそれがあるからである。

そこで、電池収容室内の温度を検出するための温度センサを設けておき、この温度センサによって検出された温度が閾値よりも高い場合には、ファン４０の駆動量を増加させることができる。ここでいう閾値は、上述した観点から適宜設定することができる。そして、例えば、ステップＳ６の処理を行うタイミングにおいて、ファン４０の駆動量を変化させることができる。

一方、車両を直射日光のもとで停止させた場合には、乗員室内の温度が直射日光の影響を受けて上昇しやすくなっている。そこで、乗員室内の空気が温められてしまう前に、電池モジュール２０の冷却に適した空気を電池モジュール２０にできるだけ多く供給することが好ましい。

このため、外気温が高くなるにしたがって、ステップＳ３の処理で行われるファン４０の駆動量を増加方向に変化させることができる。ここで、外気温及びファン４０の駆動量の対応関係を示すデータ（テーブルデータ）をメモリに格納しておけば、外気温とメモリ内のデータを用いてファン４０の駆動量を決定することができる。外気温に関する情報は、外気温を検出するための温度センサを用いて取得することができる。また、外気温及びファン４０の駆動量の関係式を求めておき、外気温からファン４０の駆動量を演算によって求めることもできる。

なお、本実施例では、電池パック１０の温度調節に用いられる吸気ダクト３０及び排気ダクト３１を用いて、電池収容室内の空気を排出させているが、これに限るものではない。すなわち、吸気ダクト３０及び排気ダクト３１とは別に、電池収容室内の空気を排出させるための排出機構を設けることができる。この排出機構としては、例えば、電池収容室の空気を車両の外部に排出させるための排気ダクトと、排気ダクトに設けられたファンとで構成することができる。この場合には、吸気ダクト３０及び排気ダクト３１を用いて電池パック１０を冷却した後に、上述した排出機構を用いて電池収容室内の空気を排出させればよい。

また、本実施例では、乗員室内の空気を用いて電池パック１０を冷却した後に、電池収容室内の空気を排出させているが、これに限るものではない。具体的には、電池収容室内の空気を排出させた後に、乗員室内の空気を用いて電池パック１０を冷却することもできる。

次に、本発明の実施例２である温度調節機構について、図４を用いて説明する。ここで、図４は、本実施例の温度調節機構の構成を示す概略図である。なお、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用いている。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。

本実施例では、吸気ダクト３０内に切替弁５２を配置している。切替弁５２は、回転軸５２ａを中心に回転可能となっている。また、切替弁５２は、第２の吸気口３０ｂよりも第１の吸気口３０ａの側に配置されている。

切替弁５２が図４に示す状態にあるときには、ファン４０を駆動することにより、乗員室内の空気が第１の吸気口３０ａを介して吸気ダクト３０に取り込まれることになる。一方、切替弁５２が、図４に示す状態から９０度回転すると、第１の吸気口３０ａからの空気の流路を塞ぐことになる。すなわち、切替弁５２が吸気ダクト３０を塞いだ状態では、ファン４０を駆動しても、乗員室内の空気が第１の吸気口３０ａから取り込まれなくなる。

一方、第２の吸気口３０ｂには、吸音部材（閉塞部材）５３が設けられており、吸音部材５３は、第２の吸気口３０ｂを塞いでいる。吸音部材５３としては、例えば、ポリエステル繊維で形成することができる。吸気ダクト３０に吸音部材５３を配置することにより、ファン４０の駆動音（ノイズ）を減衰させることができる。これにより、ファン４０の駆動音が第１の吸気口３０ａを介して乗員室内に到達するのを抑制でき、乗員室内の乗員に不快感を与えるのを抑制することができる。

また、吸音部材５３は、複数の孔を有しているため、ファン４０を駆動した際に、電池収容室内の空気を吸気ダクト３０内に移動させることができる。すなわち、電池収容室内の空気を、第２の吸気口３０ｂを介して吸気ダクト３０内に取り込むことができる。

切替弁５２の駆動は、実施例１（図２）で説明したコントローラ１００によって制御することができる。そして、本実施例におけるコントローラ１００は、実施例１（図３）で説明した処理と同様の処理を行うようになっている。ここで、本実施例では、図３のステップＳ６の処理が実施例１と異なっている。

すなわち、乗員室内の空気を用いて電池モジュール２０を冷却する場合には、切替弁５２を図４に示す状態としている。一方、電池モジュール２０の冷却が完了した場合、言い換えれば、図３のステップＳ５において、温度差がαよりも小さくなった場合には、切替弁５２を駆動することにより、第１の吸気口３０ａからの空気の供給路を塞ぐ。これにより、電池収容室内の空気だけが、第２の吸気口３０ｂを介して吸気ダクト３０内に取り込まれ、排気ダクト３１を介して車両の外部に排出される。

本実施例においても、車両の駆動を停止させた後において、乗員室内の空気を電池モジュール２０に供給することにより、電池モジュール２０を冷却させている。これにより、電池モジュール２０が熱を持ったままの状態で放置されるのを抑制することができる。また、吸音部材５３が設けられた位置から、電池収容室内の空気を取り込んで車両の外部に排出させているため、電池収容室内に残った熱により電池モジュール２０が温められてしまうのを抑制することができる。

なお、本実施例において、切替弁５２の代わりに、実施例１で説明した切替弁５０を用いることもできる。

次に、本発明の実施例３である温度調節機構について、図５を用いて説明する。ここで、図５は、本実施例の温度調節機構の構成を示す概略図である。なお、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用いている。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。

実施例１では、吸気ダクト３０を電池パック１０にのみ接続しているが、本実施例では、吸気ダクト３０の一部を分岐させて、電池モジュール２０及びＤＣ／ＤＣコンバータ（電子機器）１２に空気を供給するようにしている。すなわち、吸気ダクト３０は、電池パック１０に接続される第１の分岐ダクト３０ｃと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を収容するケースに接続される第２の分岐ダクト３０ｄとを有している。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、電池モジュール２０に電気的に接続されており、電池モジュール２０の出力（電圧値）を昇圧させたり、降圧させたりするために用いられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、電池パック１０と隣り合って配置されている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、通電によって発熱するため、乗員室内の空気を用いて冷却するようにしている。

なお、本実施例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を冷却するようにしているが、これに限るものではない。すなわち、電池パック１０と隣り合って配置される電子機器であって、通電によって発熱するものであれば、乗員室内の空気を用いて冷却することができる。この電子機器としては、例えば、単電池２１の電圧値、電流値及び温度のうち少なくとも１つを監視するための電子機器がある。

第１の分岐ダクト３０ｃには、第１の分岐ダクト３０ｃを閉じたり開いたりするための切替弁（ガイドユニット）５４が配置されている。切替弁５４は、回転軸５４ａを中心として回転可能となっている。ここで、切替弁５４が閉じ状態にあるときには、ファン４０からの空気が電池パック１０に向かうのを阻止している。また、切替弁５４が開き状態にあるときには、ファン４０からの空気が電池パック１０に向かうのを許容している。切替弁５４の駆動は、実施例１（図２）で説明したコントローラ１００によって制御することができる。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を収容するケースには、排気ダクト３１の一部が接続されている。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２との間で熱交換された空気が排気ダクト３１内に移動するようになっている。

本実施例においても、実施例１（図３）と同様の処理を行うことができる。ここで、本実施例では、ステップＳ６の処理が実施例１と異なっている。

まず、乗員室内の空気を用いて電池モジュール２０を冷却する場合には、切替弁５０が第２の吸気口３０ｂからの空気の供給路を塞ぐとともに、切替弁５４が開き状態となっている。これにより、ファン４０を駆動すると、乗員室内の空気が第１の吸気口３０ａを介して吸気ダクト３０内に取り込まれる。

そして、取り込まれた空気は、第１の分岐ダクト３０ｃを介して電池モジュール２０に供給されるとともに、第２の分岐ダクト３０ｄを介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２に供給される。電池モジュール２０及びＤＣ／ＤＣコンバータ１２との間で熱交換された空気は、排気ダクト３１を介して車両の外部に排出される。これにより、乗員室内の空気を用いて、電池モジュール２０及びＤＣ／ＤＣコンバータ１２を冷却することができる。

一方、本実施例におけるステップＳ６の処理では、切替弁５０が第１の吸気口３０ａからの空気の供給路を塞ぐとともに、切替弁５４が閉じ状態となる。ここで、ファン４０を駆動すると、電池収容室内の空気が第２の吸気口３０ｂを介して吸気ダクト３０内に取り込まれる。取り込まれた空気は、第２の分岐ダクト３０ｄを介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２にのみ供給される。すなわち、電池収容室内の空気が、電池モジュール２０に供給されるのを禁止している。第２の分岐ダクト３０ｄに導かれた空気は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を通過して、排気ダクト３１に導かれる。

本実施例においても、車両の駆動を停止させた後において、乗員室内の空気を電池モジュール２０及びＤＣ／ＤＣコンバータ１２に供給することにより、電池モジュール２０及びＤＣ／ＤＣコンバータ１２を冷却させている。これにより、電池モジュール２０及びＤＣ／ＤＣコンバータ１２が熱を持ったままの状態で放置されるのを抑制することができる。

また、電池収容室内の空気を吸気ダクト３０及び排気ダクト３１を介して車両の外部に排出させているため、電池収容室内に残った熱により、電池モジュール２０が温められてしまうのを抑制することができる。特に、本実施例では、切替弁５４を用いて、電池収容室内の空気を第２の分岐ダクト３０ｄを介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２にのみ導いており、電池モジュール２０に導かないようにしている。これにより、電池収容室内の空気が、電池パック１０内を通過する際に、電池モジュール２０に熱が伝達してしまうのを防止することができる。すなわち、電池モジュール２０を、乗員室内の空気を用いて冷却したままの状態とすることができる。

次に、本発明の実施例４である温度調節機構について、図６を用いて説明する。ここで、図６は、本実施例の温度調節機構の構成を示す概略図である。なお、実施例１，３で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用いている。以下、実施例１，３と異なる点について、主に説明する。

実施例３では、切替弁５４を閉じ状態及び開き状態の間で切り替えることにより、ファン４０からの空気を、電池モジュール２０及びＤＣ／ＤＣコンバータ１２に導いたり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２にのみ導いたりしている。本実施例では、実施例３で説明した切替弁５４を省略し、第２の分岐ダクト３０ｄ内にファン（ガイドユニット）４１を配置している。ここで、ファン４１は、第１及び第２の分岐ダクト３０ｃ，３０ｄにおける分岐点よりも、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２の側に配置されている。また、ファン４１の駆動は、実施例１（図２）で説明したコントローラ１００によって制御することができる。

本実施例において、ファン４０だけを駆動すると、ファン４０から送り出された空気が、第１の分岐ダクト３０ｃを介して電池モジュール２０に供給されるとともに、第２の分岐ダクト３０ｄを介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２に供給される。また、ファン４１だけを駆動すると、ファン４１から送り出された空気がＤＣ／ＤＣコンバータ１２にのみ供給される。すなわち、ファン４１だけを駆動した場合には、吸気ダクト３０内に空気が取り込まれるが、この空気は、電池モジュール２０に到達しないようになっている。

まず、乗員室内の空気を用いて電池モジュール２０を冷却する場合には、切替弁５０が第２の吸気口３０ｂからの空気の供給路を塞ぐとともに、ファン４０だけを駆動する。これにより、乗員室内の空気が第１の吸気口３０ａを介して吸気ダクト３０内に取り込まれる。取り込まれた空気は、第１の分岐ダクト３０ｃを介して電池モジュール２０に導かれるとともに、第２の分岐ダクト３０ｄを介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２に導かれる。

電池モジュール２０及びＤＣ／ＤＣコンバータ１２で熱交換された空気は、排気ダクト３１を介して車両の外部に排出される。これにより、乗員室内の空気を用いて、電池モジュール２０及びＤＣ／ＤＣコンバータ１２を冷却することができる。

一方、本実施例におけるステップＳ６の処理では、切替弁５０が第１の吸気口３０ａからの空気の供給路を塞ぐとともに、ファン４１だけを駆動する。これにより、電池収容室内の空気が第２の吸気口３０ｂを介して吸気ダクト３０内に取り込まれる。取り込まれた空気は、第２の分岐ダクト３０ｄを介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２に導かれる。すなわち、ファン４１だけを駆動することによって、電池収容室内の空気を、第２の分岐ダクト３０ｄを介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２に積極的に導くようにしている。第２の分岐ダクト３０ｄに導かれた空気は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を通過して、排気ダクト３１に導かれる。

また、電池収容室内の空気を吸気ダクト３０及び排気ダクト３１を介して車両の外部に排出させているため、電池収容室内に残った熱により電池モジュール２０が温められてしまうのを抑制することができる。特に、本実施例では、ファン４１を駆動することにより、電池収容室内の空気を第２の分岐ダクト３０ｄに積極的に導いており、電池モジュール２０に向かわないようにしている。これにより、電池収容室内の空気が、電池パック１０内を通過する際に、電池モジュール２０に熱が伝達してしまうのを防止することができる。すなわち、電池モジュール２０を、乗員室内の空気を用いて冷却したままの状態とすることができる。

本発明の実施例１である温度調節機構の構成を示す概略図である。実施例１において、温度調節の制御に用いられる回路構成を示すブロック図である。実施例１における温度調節の制御を示すフローチャートである。本発明の実施例２である温度調節機構の構成を示す概略図である。本発明の実施例３である温度調節機構の構成を示す概略図である。本発明の実施例４である温度調節機構の構成を示す概略図である。

符号の説明

１０：電池パック（蓄電装置）１１：ケース
１２：ＤＣ／ＤＣコンバータ（電子機器）２０：電池モジュール
２１：単電池３０：吸気ダクト
３０ａ，３０ｂ：吸気口３０ｃ，３０ｄ：分岐ダクト
３１：排気ダクト４０，４１：ファン
５０，５２，５４：切替弁５１：切替機構
５３：吸音部材（閉塞部材）６０：補機バッテリ
７０，７１：温度センサ８０：着座センサ

Claims

乗員が乗車する乗車スペースと仕切られ、蓄電装置を収容する収容スペースと、
ファンを駆動することにより、前記収容スペースの空気を排出させる排出機構と、を有することを特徴とする車両。
前記排出機構は、前記乗車スペースの空気を前記蓄電装置内の蓄電素子に供給するための吸気ダクトと、前記蓄電素子との間で熱交換された空気を排出させるための排気ダクトと、を有しており、
前記吸気ダクトは、前記乗車スペースの空気を取り込む第１の吸気口と、前記収容スペースの空気を取り込む第２の吸気口と、を有することを特徴とする請求項１に記載の車両。
前記第２の吸気口を塞ぐとともに、前記収容スペースの空気の通過を許容する閉塞部材を有することを特徴とする請求項２に記載の車両。
前記閉塞部材は、前記吸気ダクト内のノイズを減衰させる吸音機能を有することを特徴とする請求項３に記載の車両。
前記第１の吸気口を介した空気の取り込みと、前記第２の吸気口を介した空気の取り込みとを切り替える切替機構を有することを特徴とする請求項２から４のいずれか１つに記載の車両。
前記切替機構は、前記第１の吸気口からの空気の流路を塞ぐ状態と、前記第２の吸気口からの空気の流路を塞ぐ状態との間で動作する切替弁を有することを特徴とする請求項５に記載の車両。
前記切替機構は、前記第１の吸気口からの空気の流路を開閉させる切替弁を有することを特徴とする請求項５に記載の車両。
前記吸気ダクトは、取り込んだ空気を前記蓄電装置に導く第１の分岐ダクトと、取り込んだ空気を、前記蓄電装置とは異なる位置に配置された電子機器に導く第２の分岐ダクトと、を有しており、
前記吸気ダクトに取り込まれた前記収容スペースの空気を、前記第２の分岐ダクトに向かわせるガイドユニットを有することを特徴とする請求項２から７のいずれか１つに記載の車両。
前記排出機構の駆動を制御するコントローラを有しており、
前記コントローラは、前記車両の駆動を停止させた後に、前記排出機構を動作させることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の車両。
乗員の降車に関する情報を取得する情報取得ユニットを有しており、
前記コントローラは、前記情報取得ユニットの取得情報に基づいて、乗員が降車したと判断したときに、前記排出機構を動作させることを特徴とする請求項９に記載の車両。
前記乗車スペースの空気は、前記蓄電装置の温度を調節するために用いられることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の車両。