JP2022131904A - バッテリ温度制御システム及びバッテリ温度制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のバッテリの温度を適切に制御する。【解決手段】バッテリ温度制御システム１は、内部抵抗の高い第１バッテリ６及び内部抵抗の低い第２バッテリ７を冷却する。バッテリ温度制御システム１は、第１バッテリ６及び第２バッテリ７に冷媒を供給するラジエータ８と、ラジエータ８と第１バッテリ６及び第２バッテリ７のそれぞれとを並列に接続する並列冷媒路（経路２１、２２、２３、２５、２６、２７、２８）と、ラジエータ８から第１バッテリ６を介して第２バッテリ７に接続する直列冷媒路（経路２１、２２、２４、２６、２７、２８）と、ラジエータ８から第１バッテリ６及び第２バッテリ７への冷媒の供給経路を、並列冷媒路と直列冷媒路との間で選択する供給路選択機構（第１バルブ４１、第２バルブ４２及び第３バルブ４３）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリの温度を制御するバッテリ温度制御システム及びバッテリ温度制御方法に関する。

従来、駆動モータを走行駆動源とする車両の走行性能を高めるため、複数のバッテリを備える車両が提案されている。一般に、バッテリは、その温度が低下すると充放電特性が低下することが知られている。そこで、２つのバッテリ間で電力を授受して各バッテリの昇温制御を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８－６００４７号公報

上述した従来技術では、２つのバッテリの特性（例えば発熱量、抜熱受熱量、熱容量）の違いにより、各バッテリの昇温時において各バッテリ間に温度差が生じ、温度が低いバッテリの充放電特性が低下しているおそれがある。このため、各バッテリが適切な温度に早く達するように、各バッテリの温度を適切に制御することが重要となる。

本発明は、複数のバッテリの温度を適切に制御することを目的とする。

本発明の一態様は、内部抵抗の高い第１バッテリ及び内部抵抗の低い第２バッテリを冷却するバッテリ温度制御システムである。このバッテリ温度制御システムは、第１バッテリ及び第２バッテリに冷媒を供給する冷媒供給源と、冷媒供給源と第１バッテリ及び第２バッテリのそれぞれとを並列に接続する並列冷媒路と、冷媒供給源から第１バッテリを介して第２バッテリに接続する直列冷媒路と、冷媒供給源から第１バッテリ及び第２バッテリへの冷媒の供給経路を、並列冷媒路と直列冷媒路との間で選択する供給路選択機構と、を備える。

本発明によれば、複数のバッテリの温度を適切に制御することができる。

図１は、本実施形態におけるバッテリ温度制御システムの構成例を示すブロック図である。 図２は、冷媒路において直列冷媒路が形成された場合における冷媒の流れを太線で模式的に示す図である。 図３は、冷媒路において並列冷媒路が形成された場合における冷媒の流れを太線で模式的に示す図である。 図４は、バッテリ温度制御システムによるバッテリ温度制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図５は、本実施形態におけるバッテリ温度制御システムの構成例を示すブロック図である。 図６は、本実施形態におけるバッテリ温度制御システムの構成例を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

［バッテリ冷却システムの構成例］
図１は、本実施形態におけるバッテリ温度制御システム１の構成例を示すブロック図である。バッテリ温度制御システム１は、例えば、走行駆動源としての駆動モータ２（電動モータ）を備え、駆動モータ２の駆動力により走行可能な電動車両に備えられる。このような電動車両には、電気自動車（ＥＶ）、又はハイブリッド自動車（ＨＥＶ）などが含まれる。

図２は、冷媒路２０において直列冷媒路が形成された場合における冷媒の流れを太線で模式的に示す図である。図３は、冷媒路２０において並列冷媒路が形成された場合における冷媒の流れを太線で模式的に示す図である。なお、直列冷媒路は、ラジエータ８と、第１バッテリ６と、第２バッテリ７とが直列に接続される流路である。また、並列冷媒路は、ラジエータ８と、第１バッテリ６及び第２バッテリ７のそれぞれとが並列に接続される流路である。なお、直列冷媒路及び並列冷媒路の切り替えについては、図１を参照して説明する。

図１に示すように、バッテリ温度制御システム１は、駆動モータ２と、インバータ３と、コントローラ４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５と、第１バッテリ６と、第２バッテリ７と、ラジエータ８と、冷媒路２０と、第１バルブ４１と、第２バルブ４２と、第３バルブ４３とを備える。

駆動モータ２は、インバータ３から供給される交流電流により回転駆動し、車両の駆動輪に駆動力を伝達する。また、駆動モータ２は、車両の減速時等に、車両の運動エネルギを電気エネルギとして第１バッテリ６及び第２バッテリ７に回収するよう構成されている。このように駆動モータ２は、駆動モータ兼発電モータとして機能する。

インバータ３は、駆動モータ２、第１バッテリ６及び第２バッテリ７に電気的に接続されている。インバータ３は、コントローラ４の制御に基づいて、駆動モータ２が発電する交流電力を直流電力に変換し、第１バッテリ６及び第２バッテリ７のうちの少なくとも１つに供給する。また、インバータ３は、コントローラ４の制御に基づいて、第１バッテリ６及び第２バッテリ７のうちの少なくとも１つから出力される直流電力を交流電力に変換し、駆動モータ２に供給する。

コントローラ４は、例えば、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）から構成されるコンピュータである。また、コントローラ４は、各部を制御する。例えば、コントローラ４は、第１バッテリ６及び第２バッテリ７のバッテリ温度に基づいて、第１バルブ４１、第２バルブ４２及び第３バルブ４３を操作して、直列冷媒路及び並列冷媒路を切り替える制御を実行する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の出力電圧を合わせるために設置される。具体的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、コントローラ４の制御に基づいて、インバータ３及び第２バッテリ７間でやりとりされる直流電圧を調節して出力する電圧変換を行う。なお、本実施形態では、第２バッテリ７にのみＤＣ／ＤＣコンバータ５を設ける例を示すが、第１バッテリ６にのみＤＣ／ＤＣコンバータを設けるようにしてもよく、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の双方にＤＣ／ＤＣコンバータを設けるようにしてもよい。

第１バッテリ６は、内部抵抗が高く、容量密度が高いセルを利用したエネルギ特化型の電池パックである。言い換えると、第１バッテリ６は、容量特性が高い電池パックである。

第２バッテリ７は、内部抵抗が低く、出力密度が高いセルを利用したパワー特化型の電池パックである。言い換えると、第２バッテリ７は、出力特性が高い電池パックである。なお、ここで示す第１バッテリ６及び第２バッテリ７に関する内部抵抗の高低は、第１バッテリ６及び第２バッテリ７を同一の条件で比較した場合における固有の値を意味するものとする。すなわち、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の作動状態（温度やＳＯＣ等）に依らず、各バッテリの個体差に応じて決まる特性を意味する。例えば、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の内部抵抗は、バッテリの温度やＳＯＣ等の作動状態によって変化するため、これらの変化に応じて第１バッテリ６及び第２バッテリ７の内部抵抗の測定上の高低が逆転することも想定される。しかしながら、本明細書において言及される第１バッテリ６及び第２バッテリ７の内部抵抗の高低は、特に除外する場合を除き、この作動状態に応じた高低関係の逆転に依らないものとする。

このように、本実施形態では、同一の条件で比較した場合に、内部抵抗に差がある２つの電池パックで構成される例を示す。また、容量特性が高い第１バッテリ６と、出力特性が高い第２バッテリ７とを並列に組み合わせて使用することにより、容量特性が高く、かつ、出力特性が高い電池を備えた車両を実現することができる。

また、バッテリによる充放電時に発生する発熱量Ｗは、バッテリの充放電時の電流値Ｉ［Ａ］と、バッテリの内部抵抗値Ｒ［Ω］を用いて、次の式１により求めることができる。
Ｗ＝Ｉ²×Ｒ …式１

このため、充放電時の電流値が同一である場合には、内部抵抗が高い第１バッテリ６は、内部抵抗が低い第２バッテリ７よりも早く昇温することになる。そこで、本実施形態では、第２バッテリ７よりも早く昇温する第１バッテリ６の発熱を利用して第２バッテリ７を昇温させる例を示す。具体的には、第１バッテリ６及び第２バッテリ７を循環する冷媒を利用して、第１バッテリ６の熱により保有熱量が増大した冷媒を第２バッテリ７に供給し、その増大した冷媒の保有熱量を第２バッテリ７の昇温に用いる。

また、第１バッテリ６には、第１バッテリ６に関する温度を検出する温度センサが備えられる。この温度センサにより検出された温度情報は、コントローラ４に出力される。なお、１または複数の温度センサを第１バッテリ６に設置することができる。また、第１バッテリ６における温度センサの設置場所については、実験データ等で適宜設定可能である。また、第２バッテリ７についても同様に、第２バッテリ７に関する温度を検出する１または複数の温度センサが備えられる。

ラジエータ８は、車両のフロント部分に取り付けられている冷却器であり、冷媒（例えば冷却水）の熱を車外の空気に放熱するための機器である。また、ラジエータ８は冷媒路２０に接続されている。なお、ラジエータ８は、第１バッテリ６及び第２バッテリ７に冷媒を供給する冷媒供給源の一例である。

冷媒路２０は、第１バッテリ６及び第２バッテリ７を冷却するため、各バッテリの内部、または、各バッテリに近接する位置において冷媒を流通させる冷媒の流路であり、複数の経路２１乃至２８により構成される。なお、図１では、経路２１乃至２８において冷媒が流れる方向を矢印で模式的に示す。また、冷媒路２０には、コントローラ４の制御に基づいて、冷媒を循環させるポンプ（図示省略）が設けられている。具体的には、ラジエータ８内で冷やされた冷媒がポンプの圧送により冷媒路２０を循環することにより、第１バッテリ６及び第２バッテリ７が冷却される。

第１バルブ４１、第２バルブ４２、第３バルブ４３は、冷媒路２０における冷媒の供給経路を切り替えるバルブである。言い換えると、第１バルブ４１、第２バルブ４２、第３バルブ４３は、冷媒路２０における冷媒の流れの方向を切り替えるバルブである。

具体的には、第１バルブ４１は、経路２１、２２、２３に接続されているバルブである。第１バルブ４１は、経路２１から経路２３への冷媒の流れを止め、経路２１から経路２２に冷媒が流れるようにする閉状態と、経路２１から経路２２、２３の双方に冷媒が流れるようにする開状態との何れかに操作される。

また、第２バルブ４２は、経路２３、２４、２６に接続されているバルブである。第２バルブ４２は、経路２４からの冷媒の流れを止め、経路２３から経路２６に冷媒が流れるようにする閉状態と、経路２４から経路２６に冷媒が流れるようにする開状態とのいずれかに操作される。

また、第３バルブ４３は、経路２５、２７、２８に接続されているバルブである。第３バルブ４３は、経路２５からの冷媒の流れを止め、経路２７から経路２８に冷媒が流れるようにする閉状態と、経路２５、２７の双方からの冷媒が経路２８に流れるようにする開状態とのいずれかに操作される。

図２には、第１バルブ４１、第３バルブ４３を閉状態とし、第２バルブ４２を開状態とした場合における冷媒路２０における冷媒の流れを太線で示す。このように、第１バルブ４１、第２バルブ４２、第３バルブ４３を制御することにより、ラジエータ８と、第１バッテリ６と、第２バッテリ７とを直列に接続する直列冷媒路が形成される。具体的には、経路２１、２２、２４、２６、２７、２８の順に冷媒が流れるように直列冷媒路が形成される。また、この直列冷媒路は、ラジエータ８を上流側と想定した場合に、第１バッテリ６が第２バッテリ７よりも上流に位置するように形成される。すなわち、ラジエータ８からの冷媒が、経路２１、２２を経由して、発熱量の多い第１バッテリ６に供給される。第１バッテリ６に供給された冷媒には、第１バッテリ６において生じた熱量が与えられる。そして、第１バッテリ６の熱により保有熱量が増大した冷媒が、経路２４、２６を経由して、第２バッテリ７に供給される。このように、直列冷媒路が形成されることにより、第１バッテリ６の熱により増大した冷媒の保有熱量が、第２バッテリ７の昇温に用いられることとなる。

図３には、第１バルブ４１、第３バルブ４３を開状態とし、第２バルブ４２を閉状態とした場合における冷媒路２０における冷媒の流れを太線で示す。このように、第１バルブ４１、第２バルブ４２、第３バルブ４３を制御することにより、ラジエータ８と、第１バッテリ６及び第２バッテリ７のそれぞれとを並列に接続する並列冷媒路が形成される。具体的には、第１バッテリ６を冷却するための流路と、第２バッテリ７を冷却するための流路との２つの流路により並列冷媒路が形成される。第１バッテリ６を冷却するための流路は、経路２１、２２、２５、２８の順に冷媒が流れるように構成される。また、第２バッテリ７を冷却するための流路は、経路２１、２３、２６、２７、２８の順に冷媒が流れるように構成される。

このように、第１バルブ４１、第２バルブ４２、第３バルブ４３は、並列冷媒路と直列冷媒路との間で選択する供給路選択機構として機能する。また、図１乃至図３に示す構成例では、並列冷媒路及び直列冷媒路のうちの少なくとも一部の経路（経路２１、２２、２６、２７、２８）が共通して使用される。なお、並列冷媒路及び直列冷媒路の切替方法については、図４を参照して説明する。

［バッテリ温度制御システムの動作例］
図４は、バッテリ温度制御システム１によるバッテリ温度制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、この処理手順は、記憶部（図示省略）に記憶されているプログラムに基づいて実行される。また、この処理手順は、所定の演算周期で繰り返し実行される。

ステップＳ２０１において、コントローラ４は、第１バッテリ６及び第２バッテリ７のそれぞれの温度を取得する。すなわち、コントローラ４は、第１バッテリ６に取り付けられた温度センサにより検出された温度Ｔ１と、第２バッテリ７に取り付けられた温度センサにより検出された温度Ｔ２とを取得する。

ステップＳ２０２において、コントローラ４は、温度Ｔ１、Ｔ２のうちの少なくとも一方が目標昇温温度よりも低いか否かを判定する。なお、目標昇温温度は、バッテリ温度の低下によるバッテリの充放電特性の低下を防止するために設定される温度である。すなわち、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の双方のバッテリ温度を目標昇温温度以上とすることにより、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の双方の充放電特性を維持することができる。目標昇温温度については、実験データ等で適宜設定可能である。また、本実施形態では、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の目標昇温温度を同じ値とする例を示すが、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の目標昇温温度として異なる値を設定するようにしてもよい。この場合には、第２バッテリ７の目標昇温温度として、第１バッテリ６よりも低い値を設定することが好ましい。

ステップＳ２０２において、温度Ｔ１、Ｔ２のうちの少なくとも一方が目標昇温温度よりも低いと判定された場合には、ステップＳ２０３に進む。一方、温度Ｔ１、Ｔ２の双方が目標昇温温度以上であると判定された場合には、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０３において、コントローラ４は、冷媒路２０において直列冷媒路が形成されるように、第１バルブ４１、第２バルブ４２、第３バルブ４３を操作する制御を実行する。具体的には、コントローラ４は、第１バルブ４１、第３バルブ４３を閉状態とし、第２バルブ４２を開状態とする制御を実行する。このように各バルブが制御された場合には、図２において太線で示すように、ラジエータ８、第１バッテリ６、第２バッテリ７が直列に接続される直列冷媒路が形成される。

このように、冷媒路２０において直列冷媒路が形成された場合には、コントローラ４は、第１バッテリ６の熱により保有熱量が増大した冷媒が第２バッテリ７に適切に供給されるように、冷媒の流量を調整する。

このように、冷媒路２０において直列冷媒路が形成された場合には、発熱量の多い第１バッテリ６に先に冷媒が供給され、その冷媒に熱量が与えられる。そして、第１バッテリ６の熱により保有熱量が増大した冷媒が第２バッテリ７に供給され、その増大した冷媒の保有熱量が第２バッテリ７の昇温に用いられることとなる。このため、第１バッテリ６と第２バッテリ７の温度差の広がりを抑制しつつ、第２バッテリ７の昇温速度を高めて、システム全体の昇温プロセスをより迅速化することができる。特に、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の何れか一方が目標昇温温度に達していないシーンにおいて直列冷媒路が選択されることで、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の昇温が迅速化される。

ステップＳ２０４において、コントローラ４は、冷媒路２０において並列冷媒路が形成されるように、第１バルブ４１、第２バルブ４２、第３バルブ４３を操作する制御を実行する。具体的には、コントローラ４は、第１バルブ４１、第３バルブ４３を開状態とし、第２バルブ４２を閉状態とする制御を実行する。このように各バルブが制御された場合には、図３において太線で示すように、ラジエータ８と、第１バッテリ６及び第２バッテリ７のそれぞれとが並列に接続される並列冷媒路が形成される。

このように、冷媒路２０において並列冷媒路が形成された場合には、コントローラ４は、ラジエータ８からの冷媒が第１バッテリ６及び第２バッテリ７の双方に適切に供給されるように、冷媒の流量を調整する。

このように、冷媒路２０において並列冷媒路が形成された場合には、ラジエータ８からの冷媒が第１バッテリ６及び第２バッテリ７の双方に並列的に供給されるため、第１バッテリ６及び第２バッテリ７を適切に冷却することができる。特に、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の双方の昇温が完了するシーンにおいて並列冷媒路が選択されることで、双方のバッテリにラジエータ８から冷媒が直接供給されるようになる。このため、昇温プロセスの後に行われる冷却プロセスも迅速化することができる。

このように、図４に示すバッテリ温度制御方法では、第１バッテリ６及び第２バッテリ７にラジエータ８から冷媒を供給することで、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の温度制御を行う。また、コントローラ４は、第２バッテリ７の温度が目標昇温温度未満の場合に、冷媒を第１バッテリ６を経由させて第２バッテリ７に供給し、第２バッテリ７の温度が目標昇温温度以上の場合に、冷媒を第１バッテリ６及び第２バッテリ７に並列に供給する。

［冷媒路の変形例］
図５、図６は、本実施形態におけるバッテリ温度制御システム１０の構成例を示すブロック図である。バッテリ温度制御システム１０は、図１に示す冷媒路２０の一部を変形した例である。具体的には、冷媒路２０の代わりに冷媒路５０を設け、第１バルブ４１、第２バルブ４２、第３バルブ４３の代わりに、第１バルブ７１、第２バルブ７２、第３バルブ７３、第４バルブ７４を設けた点が、図１に示すバッテリ温度制御システム１とは異なる。このため、以下では、バッテリ温度制御システム１と異なる部分を中心に説明し、図１に対応する部分については、図１と同一の符号を付して説明の一部を省略する。

図５には、第１バルブ７１、第２バルブ７２、第３バルブ７３、第４バルブ７４を操作して、冷媒路５０において直列冷媒路が形成された場合における冷媒の流れを太線で模式的に示す。具体的には、太線で示すように、経路５１、５２、５６、５７、５９、６０により直列冷媒路が形成される。

図６には、第１バルブ７１、第２バルブ７２、第３バルブ７３、第４バルブ７４を操作して、冷媒路５０において並列冷媒路が形成された場合における冷媒の流れを太線で模式的に示す。具体的には、太線で示すように、第１バッテリ６を冷却するための流路と、第２バッテリ７を冷却するための流路との２つの流路により並列冷媒路が形成される。第１バッテリ６を冷却するための流路は、経路５１、５３、５４、５８、６０により構成される。また、第２バッテリ７を冷却するための流路は、経路５１、５３、５５、５７、５９、６０により構成される。

図２、図３、図５、図６に示すように、各種の冷媒路を用いて、直列冷媒路及び並列冷媒路を形成することができる。なお、冷媒路２０、５０は、直列冷媒路及び並列冷媒路を形成することができる冷媒路の一例であり、他の冷媒路を用いるようにしてもよい。なお、図１乃至図３、図５、図６に示す構成例では、並列冷媒路及び直列冷媒路のうちの少なくとも一部の経路が共通する例を示すが、並列冷媒路及び直列冷媒路の全てを専用の経路とし、経路を共通としない構成としてもよい。

なお、本実施形態では、２つのバッテリ（第１バッテリ６、第２バッテリ７）を備えるバッテリ温度制御システム１を例にして説明したが、３以上のバッテリを備えるバッテリ温度制御システムについても本実施形態を適用可能である。例えば、内部抵抗が一番大きい第１バッテリと、内部抵抗が２番目に大きい第２バッテリと、内部抵抗が一番小さい第３バッテリとを備えるバッテリ温度制御システムを想定する。このバッテリ温度制御システムでは、第１乃至第３バッテリの各バッテリ温度のうちの少なくとも１つが目標昇温温度よりも低い場合には、直列冷媒路を形成する。この直列冷媒路では、第１バッテリが上流に位置し、第２バッテリが中流に位置し、第３バッテリが下流に位置するように冷媒路が形成される。一方、第１乃至第３バッテリの各バッテリ温度の全てが目標昇温温度以上である場合には、並列冷媒路を形成する。

より一般化すると、例えば、ｉ個（ただし、ｉ≧３）のバッテリを備えるバッテリ温度制御システムを想定する。このバッテリ温度制御システムにおいて、ｉ個のバッテリのうちで内部抵抗が最大のバッテリを含むｋ個（ただし、ｉ≧ｋ≧１）のバッテリを第１バッテリ群とし、ｉ個のバッテリのうちで内部抵抗が最小のバッテリを含むｊ個（ただし、ｊ≧１、かつ、ｊ＝ｉ－ｋ）のバッテリを第２バッテリ群とする。また、第１バッテリ群に含まれる各バッテリの内部抵抗は、第２バッテリ群に含まれる各バッテリの内部抵抗よりも大きいものとする。また、このバッテリ温度制御システムでは、第１バッテリ群及び第２バッテリ群のそれぞれに含まれる各バッテリにラジエータから冷媒を供給することで、各バッテリの温度制御を行うものとする。また、このバッテリ温度制御システムは、ラジエータと第１バッテリ群及び第２バッテリ群のそれぞれとを並列に接続する並列冷媒路と、ラジエータから第１バッテリ群を介して第２バッテリ群に接続する直列冷媒路とを備えるものとする。また、このバッテリ温度制御システムは、ラジエータから第１バッテリ群及び第２バッテリ群への冷媒の供給経路を、並列冷媒路と直列冷媒路との間で選択する１または複数のバルブを備えるものとする。このバッテリ温度制御システムにおいて、コントローラは、第２バッテリ群に含まれる内部抵抗が最小のバッテリの温度が目標昇温温度未満の場合には、冷媒を第１バッテリ群を経由させて第２バッテリ群に供給するように制御する。一方、コントローラは、第２バッテリ群に含まれる内部抵抗が最小のバッテリの温度が目標昇温温度以上の場合には、冷媒を第１バッテリ群及び第２バッテリ群に並列に供給するように制御する。

ここで、ＥＶ（Electric Vehicle）の寒冷地利用のため、ＰＴＣヒータによるバッテリ昇温機能搭載が進んでいる。しかし、ＰＴＣヒータを使用することにより、バッテリの電費が悪化するおそれがある。そこで、本実施形態では、冷媒の循環を活用して、内部抵抗の高いバッテリの発熱を内部抵抗の低いバッテリの昇温に利用することにより、ＰＴＣヒータの使用を低減させることができる。例えば、複数のバッテリの個体差に応じて決まる特性（例えば、発熱量・抜熱受熱量、熱容量）の違いにより、複数のバッテリの昇温時において温度上昇に差が生じる。そこで、各バッテリの昇温時には、並列冷媒路を直列冷媒路に切り替え、各バッテリの温度差を利用して、内部抵抗の高いバッテリの発熱を、内部抵抗の低いバッテリの昇温に利用するようにする。これにより、内部抵抗の低いバッテリでも速やかに昇温させることができる。すなわち、複数のバッテリの温度を適切に制御することができる。また、冷媒の循環を利用することができるため、既存部品を活用することができ、追加部品のコストアップを抑えることができる。

［本実施形態の構成及び効果］
本実施形態に係るバッテリ温度制御システム１は、内部抵抗の高い第１バッテリ６及び内部抵抗の低い第２バッテリ７を冷却するバッテリ温度制御システムである。バッテリ温度制御システム１は、第１バッテリ６及び第２バッテリ７に冷媒を供給するラジエータ８（冷媒供給源の一例）と、ラジエータ８と第１バッテリ６及び第２バッテリ７のそれぞれとを並列に接続する並列冷媒路（図３に示す太線の経路２１、２２、２３、２５、２６、２７、２８により形成される並列冷媒路）と、ラジエータ８から第１バッテリ６を介して第２バッテリ７に接続する直列冷媒路（図２に示す太線の経路２１、２２、２４、２６、２７、２８により形成される直列冷媒路）と、ラジエータ８から第１バッテリ６及び第２バッテリ７への冷媒の供給経路を、並列冷媒路と直列冷媒路との間で選択する供給路選択機構（第１バルブ４１、第２バルブ４２及び第３バルブ４３）と、を備える。

このようなバッテリ温度制御システム１によれば、直列冷媒路選択時は、発熱量の多い第１バッテリ６に先に冷媒が供給されて当該冷媒に熱量が与えられる。そして、第１バッテリ６の熱により保有熱量が増大した冷媒が第２バッテリ７に供給され、その増大した冷媒の保有熱量が第２バッテリ７の昇温に用いられることとなる。このため、第１バッテリ６と第２バッテリ７の温度差の広がりを抑制しつつ、第２バッテリ７の昇温速度を高めて、システム全体の昇温プロセスをより迅速化することができる。また、並列冷媒路選択時は、ラジエータ８からの冷媒が第１バッテリ６及び第２バッテリ７の双方に並列的に供給されるため、第１バッテリ６及び第２バッテリ７を適切に冷却することができる。

また、本実施形態に係るバッテリ温度制御システム１では、第１バッテリ６及び第２バッテリ７のうちの少なくとも１つのバッテリ温度に基づいて供給路選択機構を操作するコントローラ４（制御装置の一例）をさらに備える。また、コントローラ４は、バッテリ温度が目標昇温温度よりも低い場合に、供給経路として直列冷媒路が選択されるように供給路選択機構を操作する。

このようなバッテリ温度制御システム１によれば、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の何れか一方が目標昇温温度に達していないシーンにおいては直列冷媒路が選択されることで、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の昇温が迅速化される。

また、本実施形態に係るバッテリ温度制御システム１では、コントローラ４は、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の双方のバッテリ温度が目標昇温温度に到達すると、供給経路として並列冷媒路が選択されるように供給路選択機構を操作する。

このようなバッテリ温度制御システム１によれば、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の双方の昇温が完了するシーンにおいては並列冷媒路が選択されることで、双方のバッテリに冷媒供給源から冷媒が直接供給されるようになる。このため、昇温プロセスの後に行われる冷却プロセスも迅速化することができる。

また、本実施形態に係るバッテリ温度制御方法は、内部抵抗の高い第１バッテリ６及び内部抵抗の低い第２バッテリ７にラジエータ８（冷媒供給源の一例）から冷媒を供給することで、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の温度制御を行うバッテリ温度制御方法である。このバッテリ温度制御方法では、ステップＳ２０２において、第２バッテリ７の温度が目標昇温温度未満の場合（または、第１バッテリ６及び第２バッテリ７のうちの少なくとも一方の温度が目標昇温温度未満の場合）に、ステップＳ２０３において、冷媒を第１バッテリ６を経由させて第２バッテリ７に供給する。また、ステップＳ２０２において、第２バッテリ７の温度が目標昇温温度以上の場合（または、第１バッテリ６及び第２バッテリ７の双方の温度が目標昇温温度以上の場合）に、ステップＳ２０４において、冷媒を第１バッテリ６及び第２バッテリ７に並列に供給する。

このようなバッテリ温度制御方法によれば、冷媒を第１バッテリ６を経由させて第２バッテリ７に供給する場合には、発熱量の多い第１バッテリ６に先に冷媒が供給されて当該冷媒に熱量が与えられる。そして、第１バッテリ６の熱により保有熱量が増大した冷媒が第２バッテリ７に供給され、その増大した冷媒の保有熱量が第２バッテリ７の昇温に用いられることとなる。このため、第１バッテリ６と第２バッテリ７の温度差の広がりを抑制しつつ、第２バッテリ７の昇温速度を高めて、システム全体の昇温プロセスをより迅速化することができる。また、冷媒を第１バッテリ６及び第２バッテリ７に並列に供給する場合には、ラジエータ８からの冷媒が第１バッテリ６及び第２バッテリ７の双方に並列的に供給されるため、第１バッテリ６及び第２バッテリ７を適切に冷却することができる。

なお、本実施形態で示した各処理は、各処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムに基づいて実行されるものである。このため、本実施形態は、それらの各処理を実行する機能を実現するプログラム、そのプログラムを記憶する記録媒体の実施形態としても把握することができる。例えば、車両に新機能を追加するためのアップデート作業により、そのプログラムを車両の記憶装置に記憶させることができる。これにより、そのアップデートされた車両に本実施形態で示した各処理を実施させることが可能となる。なお、そのアップデートは、例えば、車両の定期点検時等に行うことができる。また、ワイヤレス通信によりそのプログラムをアップデートするようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１、１０ バッテリ温度制御システム 、２ 駆動モータ 、３ インバータ 、４ コントローラ 、５ ＤＣ／ＤＣコンバータ 、６ 第１バッテリ６ 第２バッテリ７ ラジエータ 、２０、５０ 冷媒路 、２１～２８、５１～６０ 経路 、４１、７１ 第１バルブ 、４２、７２ 第２バルブ 、４３、７３ 第３バルブ 、７４ 第４バルブ

Claims (4)

1. 内部抵抗の高い第１バッテリ及び内部抵抗の低い第２バッテリを冷却するバッテリ温度制御システムであって、
   前記第１バッテリ及び前記第２バッテリに冷媒を供給する冷媒供給源と、
   前記冷媒供給源と前記第１バッテリ及び前記第２バッテリのそれぞれとを並列に接続する並列冷媒路と、
   前記冷媒供給源から前記第１バッテリを介して前記第２バッテリに接続する直列冷媒路と、
   前記冷媒供給源から前記第１バッテリ及び前記第２バッテリへの冷媒の供給経路を、前記並列冷媒路と前記直列冷媒路との間で選択する供給路選択機構と、を備える、
   バッテリ温度制御システム。
2. 請求項１に記載のバッテリ温度制御システムであって、
   前記第１バッテリ及び前記第２バッテリのうちの少なくとも１つのバッテリ温度に基づいて前記供給路選択機構を操作する制御装置をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記バッテリ温度が目標昇温温度よりも低い場合に、前記供給経路として前記直列冷媒路が選択されるように前記供給路選択機構を操作する、
   バッテリ温度制御システム。
3. 請求項２に記載のバッテリ温度制御システムであって、
   前記制御装置は、
   前記第１バッテリ及び前記第２バッテリの双方のバッテリ温度が前記目標昇温温度に到達すると、前記供給経路として前記並列冷媒路が選択されるように前記供給路選択機構を操作する、
   バッテリ温度制御システム。
4. 内部抵抗の高い第１バッテリ及び内部抵抗の低い第２バッテリに冷媒供給源から冷媒を供給することで、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリの温度制御を行うバッテリ温度制御方法であって、
   前記第２バッテリの温度が目標昇温温度未満の場合に、前記冷媒を前記第１バッテリを経由させて前記第２バッテリに供給し、
   前記第２バッテリの温度が前記目標昇温温度以上の場合に、前記冷媒を前記第１バッテリ及び前記第２バッテリに並列に供給する、
   バッテリ温度制御方法。

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