JP2017105290A - 駆動用バッテリの温度調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電時に生じる車載充電器からの放熱を冷却するための冷却媒体を用いて、且つ簡単な回路構成によって駆動用バッテリの温度を調整することを目的とする。【解決手段】車載充電器５と駆動用バッテリ１１とを連結して冷却媒体が第１循環ポンプ２５によって循環される第１冷却回路２１と、第１冷却回路の車載充電器への流入側と車載充電器からの流出側とにそれぞれ接続されて第１冷却回路に並列に設けられ、車載充電器１５と放熱用熱交換器２９とを連結して冷却媒体が循環される第２冷却回路２３と、駆動用バッテリ１１の温度を検出するバッテリ温度センサ２４と、バッテリ温度センサからの出力に基づいて、第１冷却回路２１と第２冷却回路２３とを切換えて、車載充電器５からの熱を冷却媒体によって放熱用熱交換器２９と駆動用バッテリ１１とに切換えて導く切換制御部２７と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本開示は、電動車両に搭載される駆動用バッテリの温度調整装置に関する。

電力源として駆動用バッテリを装備した電気自動車やハイブリッド車両では、外部電源から電力供給を行い、駆動用バッテリを充電するため、車載充電器が装備されている。この充電器は、作動時に熱を発生するため、一般に冷却機構を備えている。
一方、駆動用バッテリについても走行などで充放電を行う際に、バッテリの内部抵抗分によりジュール熱を発生するため、所定の温度範囲でバッテリを作動させるために冷却機構を備えている。

電気自動車やハイブリッド車両では駆動バッテリに充電された電力のみによる走行を行うことができるが、駆動用バッテリは低温ほど入出力性能が低下してしまうため、低温環境下で充電性能及び車両の動力性能が低下するという課題がある。この温度低下による性能低下を防ぐため、外部電源や駆動用バッテリに貯蔵された電力を用いて充電時に電池を加熱する装置を装備している場合があるが、この場合、走行に寄与しない電力を消費するという観点で資源を浪費しているという課題があった。

そのため、冷却媒体の循環によって各機器からの廃熱を利用してバッテリ温度を適切に調整する技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、バッテリと熱的に連結される第１熱媒体回路と、車両走行用の電動モータと電力制御を行う電力制御器のうちの少なくとも一つ及びラジエータと熱的に連結される第２熱媒体回路と、第１熱媒体回路と第２熱媒体回路との間で熱移動を行う熱電変換ユニットと、第１熱媒体回路の熱媒体を移送する第１ポンプと第２熱媒体回路の熱媒体移送する第２ポンプを備えた回路が開示されている。

特開２０１３−１１９２５９号公報

しかしながら、特許文献１に示されるバッテリ温度調整装置は、熱媒体を熱電変換ユニットへ導く場合と導かない場合の切換え、さらに熱媒体の移送方向の切換えのための複数の流路切換弁（実施形態においては４または５つの流路切換弁）を制御するシステムであるため、熱媒体を流す回路構成、及び熱媒体の移送方向の切換えのための流路切換弁の制御構成が複雑化し、システムが大型化する問題を招く。

そこで、これら技術的課題に鑑み、本発明の少なくとも一つの実施形態は、充電時に生じる車載充電器からの放熱を冷却するための冷却媒体を用いて、且つ簡単な回路構成によって駆動用バッテリの温度を調整する駆動用バッテリの温度調整装置を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る駆動用バッテリの温度調整装置は、車載充電器と駆動用バッテリとを連結して冷却媒体が第１循環ポンプによって循環される第１冷却回路と、該第１冷却回路の前記車載充電器への流入側と前記車載充電器からの流出側とにそれぞれ接続されて前記第１冷却回路に並列に設けられ、前記車載充電器と放熱用熱交換器とを連結して冷却媒体が循環される第２冷却回路と、前記駆動用バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、前記バッテリ温度センサからの出力に基づいて、前記第１冷却回路と前記第２冷却回路とを切換えて、前記車載充電器からの熱を冷却媒体によって前記放熱用熱交換器と前記駆動用バッテリとに切換えて導く切換制御部と、を備えたことを特徴とする。

前記構成（１）によれば、切換制御部によって、バッテリ温度センサからの出力に基づいて、第１冷却回路と第２冷却回路とを切換えて、車載充電器からの熱を冷却媒体によって放熱用熱交換器と駆動用バッテリとに切換えて導くので、充電時に車載充電器によって発生する熱を有効に利用して駆動用バッテリを充電に適した温度に制御できる。
また、第１冷却回路に第２冷却回路を並列に設けて、車載充電器からの冷却媒体を放熱用熱交換器と駆動用バッテリとに選択的に切換えて導くだけの回路構成であるため、配管構造が簡素化できる。さらに、配管構造の簡素化に伴って冷却回路の切換え制御も簡単化できる。

（２）幾つかの実施形態では、前記構成（１）において、前記第１冷却回路は、前記車載充電器から前記駆動用バッテリへ冷却媒体を導く第１出口配管と、前記駆動用バッテリから前記車載充電器へ冷却媒体を導く第１入口配管と、を有し、前記第２冷却回路は、前記第１出口配管に接続されて前記放熱用熱交換器へ冷却媒体を導く第２出口配管と、前記第１入口配管に接続されて前記放熱用熱交換器からの冷却媒体を前記車載充電器に導く第２入口配管と、を有し、前記第１出口配管と前記第２出口配管との接続部分に前記切換制御部によって制御される第１切換弁が設けられ、前記第１入口配管と前記第２入口配管との接続部分より下流側に前記第１循環ポンプが設けられることを特徴とする。

前記構成（２）によれば、第１冷却回路が、第１出口配管と第１入口配管とによって構成され、第２冷却回路が、第２出口配管と第２入口配管とによって構成され、第１出口配管と第２出口配管との接続部分に第１切換弁が設けられ、第１入口配管と第２入口配管との接続部分より下流側、つまり車載充電器側に、第１循環ポンプ設けられる構成であるので、配管構造が簡素化でき、さらに切換弁が一つであり、循環ポンプも一つであるため、簡単な構成で装置を形成することができる。

（３）幾つかの実施形態では、前記構成（１）又は（２）において、前記切換制御部は、前記駆動用バッテリへの充電時に前記バッテリ温度センサの出力が第１所定温度以下の場合には、前記第１冷却回路に切換えて、前記車載充電器で発生した熱を前記駆動用バッテリで回収することを特徴とする。

前記構成（３）によれば、第１所定温度とは、駆動用バッテリの充電性能が低下せずに良好に維持される温度である。従って、駆動用バッテリへ外部電源からの充電時に、駆動用バッテリの温度がこの第１所定温度以下の場合には、車載充電装置を冷却した後の冷却媒体を第１冷却回路によって、駆動用バッテリに導いて駆動用バッテリの温度を上昇させて充電性能を高めることができる。

（４）幾つかの実施形態では、前記構成（１）から（３）のいずれかにおいて、前記切換制御部は、前記駆動用バッテリへの充電時に前記バッテリ温度センサの出力が前記第１所定温度より高い第２所定温度以上の場合には、前記第２冷却回路に切換えて、前記車載充電器で発生した熱を前記放熱用熱交換器で放熱することを特徴とする。

前記構成（４）によれば、第１所定温度より高い第２所定温度とは、駆動用バッテリの充電性能が低下せずに良好に維持される上限の温度であって、この第２所定温度以上になると、駆動用バッテリの充電性能の維持よりも高温による駆動用バッテリの性能劣化が問題となる温度である。
すなわち、高温度が続くと駆動用バッテリの劣化が生じやすく駆動用バッテリの寿命を低下させる恐れがあるため、駆動用バッテリの劣化を生じさせずに充放電の性能が維持できる温度である。
この第２所定温度以上の場合には、第２冷却回路に切換えて、車載充電器で発生した熱を放熱用熱交換器で放熱するため、必要以上に駆動用バッテリの温度を上昇させることが防止される。

（５）幾つかの実施形態では、前記構成（２）において、前記第１入口配管と前記第２入口配管、及び前記第１出口配管と前記第２出口配管を利用して、前記駆動用バッテリと前記放熱用熱交換器とを連結して冷却媒体が第２循環ポンプによって循環される第３冷却回路を形成することを特徴とする。

前記構成（５）によれば、駆動用バッテリと放熱用交換器とを循環する第３冷却回路、つまり、車載充電器の冷却回路とは分離させた別個の冷却回路を、第１冷却回路及び第２冷却回路を構成する配管を利用して形成できる。
そして、第２循環ポンプの作動によって、冷却媒体を循環させることによって、充電時の冷却制御以外でも駆動用バッテリの冷却用として放熱用熱交換器を利用できるようになる。

（６）幾つかの実施形態では、前記構成（５）において、前記切換制御部は、車両走行時に前記バッテリ温度センサの出力が第３所定温度以上の場合に、前記第２循環ポンプを作動させるともに前記第３冷却回路に切り換えて冷却水を循環させることを特徴とする。

前記構成（６）によれば、第３所定温度とは、車両走行状態において駆動用バッテリは充放電を繰り返すことで、高温度が続くと駆動用バッテリの劣化が生じやすく駆動用バッテリの寿命を低下させる恐れがあるため、駆動用バッテリの劣化を生じさせない温度である。
この第３所定温度以上の場合には、第２循環ポンプの作動と第３冷却回路への切換によって、走行時における駆動用バッテリの温度上昇の防止が可能になる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、充電時に生じる車載充電器からの放熱を冷却するための冷却媒体を用いて、且つ簡単な回路構成によって駆動用バッテリの温度を調整することができる。

一実施形態に係る駆動用バッテリの温度調整装置の全体構成図である。 図１に示す冷却水の回路構成を示す概要図である。 一実施形態に係る駆動用バッテリの温度調整装置の全体構成図である。 図３に示す冷却水の回路構成を示す概要図である。 一実施形態に係る駆動用バッテリの温度調整装置における制御フローチャートである。 一実施形態に係る駆動用バッテリの温度調整装置における制御フローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、これらの実施形態に記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１は、本発明の一実施形態に係る駆動用バッテリの温度調整装置の全体構成図であり、図２は、冷却回路の概念図である。
図１に示す駆動用バッテリの温度調整装置１は、プラグイン式ハイブリッド自動車に搭載される例を示す。
電池パック３内には、車載充電器５、複数の電池セル７を備えた複数の電池モジュール９が直列に接続された駆動用バッテリ１１が設けられている。各電池モジュール９には、電池用熱交換器１３が備え付けられ、冷却媒体である冷却水が循環することで各電池モジュール９が冷却されるようになっている。

また、車載充電器５は、車体の側壁部に設けられる充電口１５に電気的に接続されている。充電口１５には、商用電源等の外部電源と接続するための外部接続プラグ１７を備える充電ガン１９が電気的に接続される。充電ガン１９が充電口１５に接続されることによって、外部から車載充電器５に電力が供給される。
車載充電器５では、外部電源から供給される電力を、駆動用バッテリ１１の充電に適した電圧、または、電流に変えて、駆動用バッテリ１１に供給して充電するようになっている。

駆動用バッテリ１１の温度調整装置１は、主に、第１冷却回路２１と、第２冷却回路２３と、バッテリ温度センサ２４と、冷却回路の切換え制御を行う切換制御部２７と、放熱用熱交換器２９、を備えて構成されている。
第１冷却回路２１は、車載充電器５と駆動用バッテリ１１とを連結して冷却媒体の冷却水が循環するように構成されている。この第１冷却回路２１内には、冷却水を循環させるための第１循環ポンプ２５が、車載充電器５への冷却水の導入部分に設置されている。
また、第１冷却回路２１は、車載充電器５から駆動用バッテリ１１へ冷却水を導く第１出口配管２１ａと、駆動用バッテリ１１から車載充電器５へ冷却媒体を導く第１入口配管２１ｂと、を有している。

また、第２冷却回路２３は、第１冷却回路２１の第１出口配管２１ａと、第１入口配管２１ｂとにそれぞれ接続されて第１冷却回路２１に並列的に設けられて、車載充電器５と放熱用熱交換器２９とを連結して冷却水が循環されるように構成されている。この第１冷却回路２１と第２冷却回路２３との並列的な接属の概要を図２に示す。
また、第２冷却回路２３は、第１出口配管２１ａに接続されて放熱用熱交換器２９へ冷却水を導く第２出口配管２３ａと、第１入口配管２１ｂに接続して放熱用熱交換器２９からの冷却水を車載充電器５へ導く第２入口配管２３ｂと、を有している。
放熱用熱交換器２９は、電池パック３の外部に設置されて外気と熱交換によって冷却水の熱を放熱して冷却する。

第１出口配管２１ａと第２出口配管２３ａとの接続部分に第１切換弁３１が設けられている。第１切換弁３１は、車載充電器５から流出した冷却水を、放熱用熱交換器２９側（図１のＡ方向）への流れと、駆動用バッテリ１１側（図１のＢ方向）への流れとに切換える。この第１切換弁３１の切換制御は、制御装置（切換制御部）２７によって行われる。

図１、２を参照して、第１冷却回路２１、第２冷却回路２３での冷却水の流れを説明する。
第１冷却回路２１では、車載充電器５を冷却した後の冷却水は、第１出口配管２１ａから第１切換弁３１で、Ｂ方向に流れて、駆動用バッテリ１１に導入され、車載充電器５で発生した熱を駆動用バッテリ１１の電池用熱交換器１３を介して駆動用バッテリ１１に供給して加熱後、第１入口配管２１ｂを通って、車載充電器５に導入されるように、第１循環ポンプ２５によって循環される。

また、第２冷却回路２３では、車載充電器５を冷却した後の冷却水は、第１出口配管２１ａから第１切換弁３１で、Ａ方向に流れて、放熱用熱交換器２９に導入され、放熱用熱交換器２９で外気との熱交換によって冷却されて、その後第２入口配管２３ｂを通ってから、第１入口配管２１ｂに合流して、その後は第１循環ポンプ２５によって、第１入口配管２１ｂを通って車載充電器５に再び導入されるように第１循環ポンプ２５によって循環される。

制御装置（切換制御部）２７は、図示しない信号入力部、信号出力部、記憶部、演算部等が設けられ、図１に示すように信号入力部には、駆動用バッテリ１１の温度を検出するバッテリ温度センサ２４からの信号、さらに、充電ガン１９が充電口１５に接続されることによって、外部から車載充電器５に電力が供給されることが車載充電器５から入力される。そして、信号出力部からは、第１切換弁３１への切換え信号、及び第１循環ポンプ２５への作動及び停止の制御信号を出力する。
バッテリ温度センサ２４は、代表的な位置における電池セル７の温度を検出しても、駆動用バッテリ１１の電池用熱交換器１３へ流入する位置、または流出する位置、または代表的な位置での冷却水温度を検出してもよい。

図１、２に示す実施形態によれば、制御装置２７によって、バッテリ温度センサ２４からの出力に基づいて、第１冷却回路２１と第２冷却回路２３とを切換えて、車載充電器５からの熱を冷却水によって放熱用熱交換器２９と駆動用バッテリ１１とに切換えて導くので、充電時に車載充電器５によって発生する熱を有効に利用して駆動用バッテリ１１を充電に適した温度に制御できる。

また、第１冷却回路２１に第２冷却回路２３を並列的に設けて、車載充電器５からの冷却水を放熱用熱交換器２９と駆動用バッテリ１１とに選択的に切換えて導くだけの回路構成であるため、配管構造が簡素化できる。
すなわち、第１冷却回路２１が、第１出口配管２１ａと第１入口配管２１ｂとによって構成され、第２冷却回路２３が、第２出口配管２３ａと第２入口配管２３ｂとによって構成されており、この第１出口配管２１ａと第２出口配管２３ａとの接続部分に第１切換弁３１が設けられ、第１入口配管２１ｂと第２入口配管２３ｂとの接続部分より下流側、つまり車載充電器５側に、第１循環ポンプ２５設けられる構成であるので、配管構造が簡単である。
さらに切換弁が、第１切換弁３１の一つだけであり、循環ポンプも第１循環ポンプ２５の一つであるため、簡単な構成で装置を形成することができる。

本発明の幾つかの実施形態は、図３、４に示すような全体構成及び冷却回路を有している。
かかる実施形態は、図１、２に示す実施形態に対して、さらに、第１入口配管２１ｂと第２入口配管２３ｂ、及び第１出口配管２１ａと第２出口配管２３ａを利用して、駆動用バッテリ１１と放熱用熱交換器２９とを連結して冷却水を循環する第３冷却回路４１を形成する。

図３に示すように、第１入口配管２１ｂと第２入口配管２３ｂとの接続部分に第２切換弁４３が設けられ、第１出口配管２１ａと第２出口配管２３ａとの接続部分に、第１切換弁３１に代えて第３切換弁４５が設置されている。第２切換弁４３は、第１循環ポンプ２５よりも駆動用バッテリ１１側に設けられている。また、第１出口配管２１ａと第２出口配管２３ａとの接続部分より駆動用バッテリ１１側に、第２循環ポンプ４７が設けられる。

第２切換弁４３は、第２入口配管２３ｂから第１循環ポンプ２５側への流れ（図３のＣ方向）、駆動用バッテリ１１から第１循環ポンプ２５側への流れ（図３のＤ方向）、駆動用バッテリ１１から第２入口配管２３ｂへの流れ（図３のＦ方向）、のそれぞれに切換える。

第３切換弁４５は、車載充電器５から放熱用熱交換器２９側への流れ（図３のＡ方向）、車載充電器５から駆動用バッテリ１１側への流れ（図３のＢ方向）、放熱用熱交換器２９側と第２循環ポンプ４７とを連通する方向の流れ（図３のＥ方向）、のそれぞれに切換える。
第２切換弁４３及び第３切換弁４５の切換制御は制御装置（切換制御部）４９によって行われる。

また、制御装置４９は、図３に示すように、図１の実施形態に対して、さらに第２循環ポンプ４７の作動及び停止信号、第２切換弁４３の切換え信号、第３切換弁４５の切換え信号がそれぞれ出力されるようになっている。

この第３冷却回路４１の概要は、図４のように構成されている。図３、４を参照して、第３冷却回路での冷却水の流れを説明する。
駆動用バッテリ１１の電池用熱交換器１３から流出した冷却水は、第２切換弁４３によって第２入口配管２３ｂを通って放熱用熱交換器２９に導かれ、放熱用熱交換器２９で外気との熱交換によって冷却される。その後第２出口配管２３ａを通ってから、第３切換弁４５によって駆動用バッテリ１１の電池用熱交換器１３へと再び導入されるように循環して流れる。

図３、４に示す実施形態によれば、第１冷却回路２１を構成する第１入口配管２１ｂと第１出口配管２１ａ、及び第２冷却回路２３を構成する第２入口配管２３ｂと第２出口配管２３ａを利用して、駆動用バッテリ１１と放熱用熱交換器２９を連結して冷却水が第２循環ポンプ４７によって循環される第３冷却回路４１をさらに形成するので、車載充電器５の冷却回路とは分離させた別個の冷却回路を、第１冷却回路２１及び第２冷却回路２３を構成する配管を利用して形成できる。

そして、第２循環ポンプ４７の作動によって、冷却水を循環させることによって、充電時の車載充電器５の冷却制御以外でも駆動用バッテリ１１の冷却用としても放熱用熱交換器２９を利用できるようになる。
なお、第３冷却回路４１内に、例えば、放熱用熱交換器２９の下流側直後に冷却水のチラー（冷却器）を設置することで、さらに効果的な冷却効果を持たせることができる。

本発明の幾つかの実施形態は、図５に示すフローチャートによって図１の制御装置２７が制御される。
図１に示される制御装置２７は、図５の制御が開始されると、まずステップＳ１で、車載充電器５が作動したか否かが判定される。これは、充電ガン１９が充電口１５に接続されることによって、外部から車載充電器５に電力が供給されることを検出して判定する。
車載充電器５が作動していたと判定した場合には、ＹｅｓとなってステップＳ２へ進む。車載充電器５が作動していない判定した場合には、ＮｏとなってステップＳ１０に進む。
ステップＳ１０では、走行時か否か判定し走行時である場合には、ＹｅｓとなってステップＳ１１に進んで走行時制御のサブルーチンの制御が実行される。ステップＳ１０でＮｏの場合には、走行時でも充電時でもないため、ステップＳ１２で第１循環ポンプ２５を停止してステップＳ１に戻る。

車載充電器５が作動したと判定するとステップＳ２へ進み、ステップＳ２では、第１循環ポンプ２５を作動し、ステップＳ３で、駆動用バッテリ１１の温度をバッテリ温度センサ２４から読み込む。
その後、ステップＳ４で、検出したバッテリ温度が第１所定温度Ｔ１以下か否かを判定する。
第１所定温度Ｔ１は、駆動用バッテリ１１の充電性能が低下せずに良好に維持される温度の限界温度である。従って、充電時に駆動用バッテリの温度がこの第１所定温度以下の場合には、ステップＳ５及びステップＳ６に進んで、第１切換弁３１を、図１のＢ方向に切換えて、車載充電器５を冷却した後の冷却水を第１冷却回路２１によって、駆動用バッテリ１１に導いて駆動用バッテリ１１の温度を上昇させて充電性能を高める。

なお、駆動用バッテリ１１のバッテリ温度が第１所定温度Ｔ１以下の場合であっても、車載充電器５から流出される冷却水温度がバッテリ温度より低い場合には、駆動用バッテリ１１に冷却水を導いても却って駆動用バッテリ１１の温度上昇を阻害して駆動用バッテリの性能を低下させてしまうため、車載充電器５から流出する冷却水温度をさらに条件に加えて、駆動用バッテリ１１のバッテリ温度が第１所定温度Ｔ１以下の場合であって、且つ車載充電器５から流出する冷却水温度が、バッテリ温度センサ２４からの検出温度より高い場合としてもよい。

一方、ステップＳ４で、検出したバッテリ温度が第１所定温度Ｔ１を超えている場合には、ステップＳ７で、第１所定温度Ｔ１より高い第２所定温度Ｔ２以上か否かが判定される。
第１所定温度より高い第２所定温度Ｔ２とは、駆動用バッテリ１１の充電性能が低下せずに良好に維持される上限の温度であって、この第２所定温度Ｔ２以上になると、駆動用バッテリ１１の充電性能の維持よりも高温による駆動用バッテリの性能劣化が問題となる温度である。すなわち、第２所定温度Ｔ２は、高温度が続くと駆動用バッテリ１１の劣化が生じやすく駆動用バッテリの寿命を低下させるおそれがあるため、駆動用バッテリ１１の劣化を生じさせずに充電の性能が維持できる温度である。

ステップＳ７で、第２所定温度Ｔ２以上でない場合にはＮｏとなって、ステップＳ５に進んで、第１所定温度Ｔ１以下の場合と同様の処理が実行される。ステップＳ７で、第２所定温度Ｔ２以上と判定された場合にはＹｅｓとなって、ステップＳ８及びステップＳ９に進んで、第１切換弁３１を、図１のＡ方向に切換えて、駆動用バッテリ１１の加熱を中止する。車載充電器５を冷却した後の冷却水を第２冷却回路２３によって、放熱用熱交換器２９に導いて冷却水の温度を低下させて車載充電器５に戻すことで車載充電器５の冷却性能を高める。

かかる図５に示す実施形態によれば、駆動用バッテリ１１の温度に基づいて、車載充電器５を冷却した後の冷却水を第１冷却回路２１と、第２冷却回路２３とを切換えて流すように制御することで、駆動用バッテリ１１の充電性能を良好に維持するとともに、駆動用バッテリの性能劣化をも抑制する温度制御を行うことができる。

本発明の幾つかの実施形態は、図６に示すフローチャートによって制御装置４９が制御される。
図３、４に示される制御装置４９では、図１、２に示す制御装置２７に加えて、図６の制御が実行される。すなわち、図５のフローチャートにおける「走行時制御」のサブルーチンが実行される。このサブルーチンの「走行時制御」について説明する。
まず、ステップＳ２１で、第１循環ポンプ２５を作動させる。既に作動している場合には継続させる。ステップＳ２２で、駆動用バッテリ１１の温度をバッテリ温度センサ２４から読み込む。
次に、ステップＳ２３で、検出したバッテリ温度が第３所定温度Ｔ３以上か否かを判定する。

第３所定温度Ｔ３は、駆動用バッテリ１１によって車両の走行時において、高温度が続くと駆動用バッテリ１１の劣化が生じやすく駆動用バッテリの寿命を低下させる恐れがあるため、駆動用バッテリ１１の劣化を生じさせないための、車両走行時における温度である。
従って、走行時に駆動用バッテリ１１の温度がこの第３所定温度以上の場合にはＹｅｓと判定して、ステップＳ２４に進んで第１循環ポンプ２５を停止し、ステップＳ２５で第２循環ポンプ４７を作動させる。
その後、ステップＳ２６で第２切換弁４３を図３のＦ方向に切換えて、ステップＳ２７で第３切換弁４５を図３のＥ方向に切換えて、ステップＳ２８で駆動用バッテリ１１を冷却した後の冷却水を第２冷却回路２３の第２入口配管２３ｂによって、放熱用熱交換器２９へ導く。その後、放熱用熱交換器２９で冷却された冷却水は、第１出口配管２１ａを通って駆動用バッテリ１１の電池用熱交換器１３に戻る循環流れが形成される。

また、ステップＳ２３で、検出したバッテリ温度が第３所定温度Ｔ３以上ではない場合には、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９で第１循環ポンプ２５を作動し、ステップＳ３０で第２循環ポンプ４７を停止させる。
その後、ステップＳ３１で第２切換弁４３を図３のＣ方向に切換え、ステップＳ３２で第３切換弁４５を図３のＡ方向に切換えて、ステップＳ３３で車載充電器５を冷却した後の冷却水を第２冷却回路２３の第２出口配管２３ａによって、放熱用熱交換器２９へ導きも、その後、放熱用熱交換器２９で冷却された冷却水は、第２入口配管２３ｂ、第１入口配管２１ｂを通って車載充電器５に戻る循環流れが形成される。

かかる図６に示す実施形態によれば、駆動用バッテリ１１の温度に基づいて、第３所定温度Ｔ３以上の場合には、第２循環ポンプ４７の作動と第３冷却回路４１への切換によって、走行時における駆動用バッテリ１１の温度上昇の防止が可能になる。
さらに、充電時の車載充電器５の冷却制御以外でも、車載充電器５の冷却用としての放熱用熱交換器２９を駆動用バッテリ１１の冷却用として利用できるようになる。
なお、図３に示す全体構成において、図６に示すフローチャートと図５に示すフローチャートとを一体に連続的に実行して制御してもよい。
すなわち、図３に示す第１〜第３冷却回路２１、２３、４１と、第１〜第３切換弁３１、４３、４５と、第１、２循環ポンプ２５、４７とを備えて、図５及び図６のフローチャートを連続的に実行することで、充電時だけではなく、走行時における駆動用バッテリ１１の温度調整をも含めて、簡単な冷却回路構成で行うことができるようになる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、充電時に生じる車載充電器からの放熱を冷却するための冷却媒体を用いて、且つ簡単な回路構成によって駆動用バッテリの温度を調整することができるので、電気自動車やハイブリッド車両の駆動用バッテリの温度調整装置への適用に適している。

１ 温度調整装置
３ 電池パック
５ 車載充電器
７ 電池セル
１１ 駆動用バッテリ
１３ 電池用熱交換器
１７ プラグ
１９ 充電ガン
２１ 第１冷却回路
２１ａ 第１出口配管
２１ｂ 第１入口配管
２３ 第２冷却回路
２３ａ 第２出口配管
２３ｂ 第２入口配管
２４ バッテリ温度センサ
２５ 第１循環ポンプ
２７、４９ 制御装置（切換制御部）
２９ 放熱用熱交換器
３１ 第１切換弁
４１ 第３冷却回路
４３ 第２切換弁
４５ 第３切換弁
４７ 第２循環ポンプ
Ｔ１ 第１所定温度
Ｔ２ 第２所定温度
Ｔ３ 第３所定温度

Claims (6)

1. 車載充電器と駆動用バッテリとを連結して冷却媒体が第１循環ポンプによって循環される第１冷却回路と、
   該第１冷却回路の前記車載充電器への流入側と前記車載充電器からの流出側とにそれぞれ接続されて前記第１冷却回路に並列に設けられ、前記車載充電器と放熱用熱交換器とを連結して冷却媒体が循環される第２冷却回路と、
   前記駆動用バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、
   前記バッテリ温度センサからの出力に基づいて、前記第１冷却回路と前記第２冷却回路とを切換えて、前記車載充電器からの熱を冷却媒体によって前記放熱用熱交換器と前記駆動用バッテリとに切換えて導く切換制御部と、
   を備えたことを特徴とする駆動用バッテリの温度調整装置。
2. 前記第１冷却回路は、
   前記車載充電器から前記駆動用バッテリへ冷却媒体を導く第１出口配管と、前記駆動用バッテリから前記車載充電器へ冷却媒体を導く第１入口配管と、を有し、
   前記第２冷却回路は、
   前記第１出口配管に接続されて前記放熱用熱交換器へ冷却媒体を導く第２出口配管と、前記第１入口配管に接続されて前記放熱用熱交換器からの冷却媒体を前記車載充電器に導く第２入口配管と、を有し、
   前記第１出口配管と前記第２出口配管との接続部分に前記切換制御部によって制御される第１切換弁が設けられ、前記第１入口配管と前記第２入口配管との接続部分より下流側に前記第１循環ポンプが設けられることを特徴とする請求項１記載の駆動用バッテリの温度調整装置。
3. 前記切換制御部は、前記駆動用バッテリへの充電時に前記バッテリ温度センサの出力が第１所定温度以下の場合には、前記第１冷却回路に切換えて、前記車載充電器で発生した熱を前記駆動用バッテリで回収することを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動用バッテリの温度調整装置。
4. 前記切換制御部は、前記駆動用バッテリへの充電時に前記バッテリ温度センサの出力が前記第１所定温度より高い第２所定温度以上の場合には、前記第２冷却回路に切換えて、前記車載充電器で発生した熱を前記放熱用熱交換器で放熱することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の駆動用バッテリの温度調整装置。
5. 前記第１入口配管と前記第２入口配管、及び前記第１出口配管と前記第２出口配管を利用して、前記駆動用バッテリと前記放熱用熱交換器とを連結して冷却媒体が第２循環ポンプによって循環される第３冷却回路を形成することを特徴とする請求項２に記載の駆動用バッテリの温度調整装置。
6. 前記切換制御部は、車両走行時に前記バッテリ温度センサの出力が第３所定温度以上の場合に、前記第２循環ポンプを作動させるともに前記第３冷却回路に切り換えて冷却媒体を循環させることを特徴とする請求項５に記載の駆動用バッテリの温度調整装置。
   

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