JP2020079012A - ファンの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両等に搭載されるファンを備えた電源装置等の高機能化を図るファンの制御装置を提供する。【解決手段】ファンの制御装置は、車両に搭載され、通気孔が設けられた電源装置に送風するファンを制御する。制御装置は、所定の条件が成立していない場合に、ファンの回転方向を第1方向とし、所定の条件が成立した場合に、ファンの回転方向を第1方向と反対方向の第2方向とする。回転方向を第1方向から第2方向に変化させると送風方向が反転するので、これを利用して、防水弁を閉じたり、電源装置内の電池スタックの過冷却を抑制したりすることができる。【選択図】図4
Description
本発明は、車両等に搭載される電源パックに設けられるファンの制御装置に関する。
車両に搭載された電源装置等の装置には、内部に冷却用の空気を送風して内部の電池等を冷却するファンが設けられている。特許文献1は、電池の温度が高いと駆動するファンの数を増やすことで、電池の温度が低い場合の騒音を抑制しつつ、電池の温度が高い場合の冷却効果を高めることを開示している。特許文献2は、充電器本体を覆うケースに通気孔と、通気孔から送風するファンと、手動またはファンとは別の駆動機構によって通気孔を開閉可能な防水カバーを備え、充電中のように屋内作業中で雨滴の侵入がない場合は、通気孔を開放してファンを動作させて充電器本体を冷却し、充電中以外の雨滴の侵入のおそれがある場合は、防水カバーによって通気孔を塞ぐことを開示している。
従来のファンを備えた電源装置においては、ファンによる電源装置の高機能化にさらなる検討の余地がある。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、車両等に搭載されるファンを備えた電源装置等の高機能化を図るファンの制御装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一局面は、車両に搭載され、通気孔が設けられた電源装置に送風するファンの制御装置であって、所定の条件が成立していない場合に、ファンの回転方向を第1方向とし、所定の条件が成立した場合に、ファンの回転方向を第1方向と反対方向の第2方向とする、ファンの制御装置である。
本発明によれば、車両等に搭載されるファンを備えた電源装置等の高機能化を図るファンの制御装置を提供することができる。
本発明に係るファンの制御装置においては、所定の条件の成否に応じて、ファンの回転方向を変化させ、高機能化を図る。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1に、本実施形態に係る電源装置100の斜視図を示す。電源装置100は、筐体1、ダクト2およびファン3を含む。筐体1には、電源部品として電池スタック10とその側方にアセンブリ20とが収容されている。図1には、筐体1の一部である上蓋を外した状態を示す。図2に、アセンブリ20の斜視図を示す。
図1に、本実施形態に係る電源装置100の斜視図を示す。電源装置100は、筐体1、ダクト2およびファン3を含む。筐体1には、電源部品として電池スタック10とその側方にアセンブリ20とが収容されている。図1には、筐体1の一部である上蓋を外した状態を示す。図2に、アセンブリ20の斜視図を示す。
電池スタック10は複数の電池セルを、互いに隙間を設けて積層したものである。
アセンブリ20は、電池スタック10の出力電圧を降圧するDCDCコンバータである。詳細には、一例として、さらにジャンクションボックス基板21、ジャンクションボックス基板冷却用の複数のフィンを有する第1冷却器22が、DCDCコンバータを構成するDCDCコンバータ基板31、DCDCコンバータ基板冷却用の複数のフィンを有する第2冷却器32の上方に設けられている。ジャンクションボックス基板21には、端子が複数設けられており、電池スタック10やDCDCコンバータの出力や入力の配線が端子に結線される。
図3、図4に、図1のA−A’線に沿った電源装置100の模式断面図を示す。図3、図4に示すように筐体1のダクト2側には第1通気孔41が設けられており、ファン3側には第2通気孔42が設けられている。また、第1通気孔41には第1防水弁43が設けられ、第2通気孔42には第2防水弁44が設けられている。図3、4には、第1防水弁43および第2防水弁44とこれらの近傍とを、作用を分かりやすくするよう、とくに模式的に示すが、第1防水弁43および第2防水弁44の実際の形状、配置および開閉の動作態様は限定されない。
ファン3の回転方向が第1方向である場合、図3に点線の矢印で示すように、ファン3は、第2通気孔42から遠ざかる向きに送風し、第1防水弁43および第2防水弁44が開状態となり、第1通気孔41から第2通気孔42に向かう方向に、冷却用の空気が流れる。
ファン3の回転方向が第1方向の反対方向である第2方向である場合、図4に点線の矢印で示すように、ファン3は、第2通気孔42に近づく向きに送風するが、第1防水弁43および第2防水弁44が閉状態となり、電源装置100内に、冷却用の空気が流れない。
図5にファン3の制御装置200の機能ブロックを示す。制御装置200は、制御装置200の外部から情報を受け付ける入力部201と、入力部201が受け付ける情報に基づいて、ファン3の回転方向を決定する決定部202と、決定部202による決定結果に基づいてファン3を駆動する駆動部203とを備える。制御装置200は、電源装置100に設けられてもよいし、車両に搭載される他の装置に設けられてもよい。またファン3の駆動電力は、典型的には車両に搭載される他の電源装置から提供されるが、電池スタック10から提供されてもよい。
入力部201は、車両に設置された浸水センサや、浸水センサを備える他のECUと呼ばれる制御装置から、車両への浸水が発生したことを表す情報を受け取ることができる。浸水センサは例えば、電源装置100の近くに設けられるものであってもよいし、車両の各部にそれぞれ設けられるものであってもよい。これにより、入力部201は、車両の少なくとも一部に浸水が発生し、電源装置100内にも浸水するおそれがある場合に、これを表す情報を適宜受け付けることができる。
決定部202は、入力部201が車両への浸水が発生したことを表す情報を受け付けていない場合、ファン3の回転方向を第1方向とすることを決定する。また、決定部202は、入力部201が車両への浸水が発生したことを表す情報を受け付けた場合、これに基づいて浸水を検知し、ファン3の回転方向を第2方向とすることを決定する。
駆動部203は、決定部202が決定した回転方向に対応した駆動信号あるいは駆動電力をファン3に供給する。
なお、制御装置200の入力部201は、例えば電源装置100内に設けられた温度センサから温度を表す情報を受け付け、決定部202はこれに基づいて、第1方向におけるファン3の送風強度を決定してもよい。例えば入力部201が受け付けた情報が表わす温度が高いほど、送風強度をファン3の性能の範囲内で大きくし、温度が所定値以下であれば、送風強度を0(送風停止)としてもよい。この場合、駆動部203は、回転方向および送風強度に対応した駆動信号あるいは駆動電力をファン3に供給する。
制御装置200の以上のような動作によって、ファン3は、車両への浸水が発生していない場合は、電源装置100の冷却ファンとしての機能を有し、車両への浸水が発生した場合は、防水弁を閉状態にして、電源装置100への浸水を抑止し、電池スタック10の漏電、破損を防止する機能を有する。このように本実施形態においては、ファン3の送風機能を、冷却だけでなく防水弁の駆動に利用して高機能化することができる。
(第2実施形態)
図6、図7に、本実施形態に係る電源装置100の模式断面図を示す。本実施形態は、電源装置100が防水弁を備えない点、および制御装置200の処理が異なる点で第1実施形態と異なる。
図6、図7に、本実施形態に係る電源装置100の模式断面図を示す。本実施形態は、電源装置100が防水弁を備えない点、および制御装置200の処理が異なる点で第1実施形態と異なる。
ファン3の回転方向が第1方向である場合、図6に点線の矢印で示すように、ファン3は、第2通気孔42から遠ざかる向きに送風し、第1通気孔41から第2通気孔42に向かう方向に、冷却用の空気が流れる。
ファン3の回転方向が第1方向の反対方向である第2方向である場合、図7に点線の矢印で示すように、ファン3は、第2通気孔42に近づく向きに送風し、第2通気孔42から第1通気孔41に向かう方向に、冷却用の空気が流れる。
本実施形態では、電池スタック10およびDCDCコンバータ(アセンブリ20)には、それぞれ温度センサが設けられており、制御装置200の入力部201は、各温度センサから電池スタック10の温度を表す情報およびアセンブリ20の温度を表す情報を受け付ける。
決定部202は、入力部201が受け付けた情報に基づいて、電池スタック10およびDCDCコンバータ(アセンブリ20)の温度を判定し、ファン3の回転方向および送風強度を決定する。決定方法の一例を表1に示す。
表1に示すように、決定部202は、電池スタック10の温度が第1所定値T1未満であり、かつ、DCDCコンバータ(アセンブリ20)の温度が第2所定値T2以上である場合、ファン3の回転方向を第2方向とし、これ以外の場合は、ファン3の回転方向を第1方向とする。また、決定部202は、電池スタック10の温度が第1所定値T1未満であり、かつ、DCDCコンバータ(アセンブリ20)の温度が第2所定値T2未満である場合、ファン3の送風強度を「弱」とし、これ以外の場合は、ファン3の送風強度を「強」とする。なお、電池スタック10の温度が第1所定値T1未満であり、かつ、DCDCコンバータ(アセンブリ20)の温度が第2所定値T2未満である場合、ファン3の送風強度を「無風」、すなわち回転停止としてもよい。
駆動部203は、決定部202が決定した回転方向および送風強度に対応した駆動信号あるいは駆動電力をファン3に供給する。
制御装置200の以上のような動作によって、ファン3は、電池スタック10およびDCDCコンバータ(アセンブリ20)の冷却バランスが取れる方向に送風を行う。電池スタック10が比較的低温である場合、過度に冷却すると、電池の出力性能が劣化するおそれがある。そこで、とくに、DCDCコンバータ(アセンブリ20)の温度が比較的高く、電池スタック10の温度が比較的低い場合は、送風の向きをDCDCコンバータ(アセンブリ20)から電池スタック10へ向かう向きとし、DCDCコンバータ(アセンブリ20)の熱を電池スタック10に供給することで、電池スタック10を過度に冷却しないようにして電池スタック10の出力性能の劣化を抑止する。このように本実施形態においては、ファン3の送風機能を、電池スタック10およびDCDCコンバータ(アセンブリ20)の冷却バランスが取れるように利用して、高機能化することができる。
(効果)
本発明の効果をまとめると以下のとおりである。すなわち、本発明に係るファンの制御装置においては、所定の条件が成立していない場合に、ファンの回転方向を第1方向とし、所定の条件が成立した場合に、ファンの回転方向を第1方向と反対方向の第2方向とし、電源装置100内の送風方向を反転させる。例えば、所定の条件として、車両への浸水を検出した場合に、ファンの送風方向を反転させ、防水弁を閉状態とすれば、電源装置100内への浸水を抑止できる。また、所定の条件として、電池スタック10の温度が比較的低温であり、DCDCコンバータの温度が比較的高温である場合に、ファンの送風方向を反転させ、電池スタック10およびDCDCコンバータの冷却バランスを取ることができる。このように、本発明によれば、従来に比べファン3の送風機能を活用して高機能化することができる。
本発明の効果をまとめると以下のとおりである。すなわち、本発明に係るファンの制御装置においては、所定の条件が成立していない場合に、ファンの回転方向を第1方向とし、所定の条件が成立した場合に、ファンの回転方向を第1方向と反対方向の第2方向とし、電源装置100内の送風方向を反転させる。例えば、所定の条件として、車両への浸水を検出した場合に、ファンの送風方向を反転させ、防水弁を閉状態とすれば、電源装置100内への浸水を抑止できる。また、所定の条件として、電池スタック10の温度が比較的低温であり、DCDCコンバータの温度が比較的高温である場合に、ファンの送風方向を反転させ、電池スタック10およびDCDCコンバータの冷却バランスを取ることができる。このように、本発明によれば、従来に比べファン3の送風機能を活用して高機能化することができる。
本発明に係る制御装置は、車両等に搭載される電源装置のファンだけでなく、他の機器が備えるファンにも適用可能である。
本発明は、車両等に搭載される電源装置等に有用である。
1 筐体
2 ダクト
3 ファン
10 電池スタック
20 アセンブリ
21 ジャンクションボックス基板
22 第1冷却器
31 DCDCコンバータ基板
32 第2冷却器
41 第1通気孔
42 第2通気孔
43 第1防水弁
44 第2防水弁
100 電源装置
200 制御装置
201 入力部
202 決定部
203 駆動部
2 ダクト
3 ファン
10 電池スタック
20 アセンブリ
21 ジャンクションボックス基板
22 第1冷却器
31 DCDCコンバータ基板
32 第2冷却器
41 第1通気孔
42 第2通気孔
43 第1防水弁
44 第2防水弁
100 電源装置
200 制御装置
201 入力部
202 決定部
203 駆動部
Claims (3)
- 車両に搭載され、通気孔が設けられた電源装置に送風するファンの制御装置であって、
所定の条件が成立していない場合に、前記ファンの回転方向を第1方向とし、
前記所定の条件が成立した場合に、前記ファンの回転方向を前記第1方向と反対方向の第2方向とする、ファンの制御装置。 - 前記電源装置の前記通気孔には、前記ファンの回転方向が前記第1方向である場合に開状態となり前記電源装置内への送風が可能となり、前記第2方向である場合に閉状態となる防水弁が設けられ、
前記所定の条件は、前記車両への浸水を検出することである、請求項1に記載のファンの制御装置。 - 前記電源装置は、電池スタックとDCDCコンバータとを含み、
前記冷却用ファンの回転方向が前記第1方向である場合は、前記電池スタックから前記DCDCコンバータへ向かう向きに、前記電源装置内に送風され、前記第2方向である場合は、前記DCDCコンバータから前記電池スタックへ向かう向きに、前記電源装置内に送風され、
前記所定の条件は、前記電池スタックの温度が第1所定値未満であり、かつ、前記DCDCコンバータの温度が第2所定値以上であることである、請求項1に記載のファンの制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018213101A JP2020079012A (ja) | 2018-11-13 | 2018-11-13 | ファンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018213101A JP2020079012A (ja) | 2018-11-13 | 2018-11-13 | ファンの制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020079012A true JP2020079012A (ja) | 2020-05-28 |
Family
ID=70801397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018213101A Pending JP2020079012A (ja) | 2018-11-13 | 2018-11-13 | ファンの制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020079012A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2597790A (en) * | 2020-08-06 | 2022-02-09 | Hyperdrive Innovation Ltd | Battery pack |
-
2018
- 2018-11-13 JP JP2018213101A patent/JP2020079012A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2597790A (en) * | 2020-08-06 | 2022-02-09 | Hyperdrive Innovation Ltd | Battery pack |
GB2597790B (en) * | 2020-08-06 | 2022-12-28 | Hyperdrive Innovation Ltd | Battery pack |
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