JP2022146556A - 電池冷却システム - Google Patents
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Abstract
Description
第1回路12は、チラー70と、バッテリ66との間で、熱媒体を循環させる循環経路である。第1回路12は、主に、バッテリ経路13と、チラー経路14と、を有している。バッテリ経路13の下流端がチラー経路14の上流端に接続されており、チラー経路14の下流端がバッテリ経路13の上流端に接続されている。なお、第1回路12は、本明細書に開示される電池冷却回路の一例である。また、チラー70は、本明細書に開示される冷却器の一例である。
第2回路16は、低温ラジエータ42と、いくつかの熱関連機器54、56、58との間で、熱媒体を循環させる循環経路である。第2回路16は、主に、低温ラジエータ経路17と、熱関連機器経路18と、を有している。低温ラジエータ経路17の上流端と熱関連機器経路18の下流端とが、第1回路12と共用される第1切替弁40を介して接続されている。低温ラジエータ経路17の下流端と熱関連機器経路18の上流端とは、第1回路12と共用されるリザーバタンク69を介して接続されている。第2回路は、本明細書に開示される共用冷却回路の一例である。低温ラジエータ42は、第1回路12と第2回路16との間で共用されている。こうすることで、低温ラジエータ回路10を効率的に構成することができる。
図2は、熱管理システム100が実行し得るバッテリ冷却動作モードの回路を示している。図2は、冷房動作モードにおけるバッテリ冷却動作モードとして示している。バッテリ冷却動作モードでは、制御装置98が、例えば、図2に示すように熱管理システム100の各部を制御する。高温ラジエータ回路30では、メイン回路32に熱媒体が循環するように第3切替弁90と第3ポンプ88とが制御される。ヒートポンプ回路20では、メイン回路22に熱媒体が循環するように第2切替弁80とコンプレッサ82とが制御される。低温ラジエータ回路10では、第1切替弁40が、チラー経路14からバッテリ経路13とから構成される第1回路12に熱媒体が流れるように、第1ポンプ68及び第1切替弁40とが制御される。
図3に示すフローは、制御装置98が、バッテリ66の温度が基準温度以上であることを検知することにより生成されるバッテリ冷却要求に基づいて実行するプロセスの一例である。制御装置98は、バッテリ冷却要求に基づいて、バッテリ冷却プロセスを開始するとともに、以下の切替弁異常判別プログラムに基づくプロセスを実行する。制御装置98は、まず、バッテリ冷却要求に基づいて、第1切替弁40及び第1ポンプ68を、第1回路12に熱媒体を循環させるように制御する。
12:第1回路
13:バッテリ経路
14:チラー経路
16:第2回路
17:低温ラジエータ経路
18:熱関連機器経路
19:バイパス経路
20:ヒートポンプ回路
22:ヒートポンプ回路のメイン回路
24:ヒートポンプ回路の冷房用経路
30:高温ラジエータ回路
32:高温ラジエータ回路のメイン回路
34:高温ラジエータ回路の暖房用経路
40:第1切替弁
42:低温ラジエータ
44:温度センサ
80:第2切替弁
48:トランスアクスル
50:オイル循環路
52:オイルポンプ
54:オイルクーラ
56、58:電力変換装置(SPU、PCU)
60:第2ポンプ
68:第1ポンプ
69:リザーバタンク
70:チラー
76:エバポレータ
84:コンデンサ
88:第3ポンプ
90:第3切替弁
92:ヒータコア
94:高温ラジエータ
95:第2温度センサ
97:第3温度センサ
98:制御装置
100:熱管理システム
Claims (13)
- 電池冷却システムであって、
電池を冷却する熱媒体が循環する電池冷却回路であって、互いに接続された経路である、前記熱媒体を冷却する冷却器経路と電池経路とを有する電池冷却回路と、
前記冷却器経路において前記熱媒体を冷却する冷却器と、
前記電池経路によって冷却される電池と、
前記冷却器経路及び前記電池経路を相互に接続する接続部位の一方でこれらに接続される冷却回路であって共通する前記熱媒体が循環する併用冷却回路と、
前記冷却器経路と前記電池経路との前記一方の接続部位で、これらの経路と前記併用冷却回路との間の連通及び遮断を切替え可能な切替弁と、
前記電池冷却回路を循環する前記熱媒体の熱媒体温度を検出する熱媒体温度センサと、
電池冷却システムが設置された環境の環境温度を検出する環境温度センサと、
前記電池の電池温度を取得する電池温度センサと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記熱媒体温度と、前記環境温度及び前記電池温度のうちの最高温度に関連付けられる閾値温度と、に基づいて前記切替弁の異常を判別する、システム。 - 前記閾値温度は、前記最高温度に対して所定温度上昇させた温度である、請求項1に記載の電池冷却システム。
- 前記閾値温度は、前記最高温度よりも5℃以上15℃以下高い温度に設定される、請求項1又は2に記載の電池冷却システム。
- 前記熱媒体温度センサを、前記切替弁の下流側に備える、請求項1~3のいずれか一項に記載の電池冷却システム。
- 前記切替弁を、前記冷却器経路の下流端と前記電池経路の上流端とを接続する接続部位に備える、請求項1~4のいずれか一項に記載の電池冷却システム。
- 前記切替弁は、前記冷却器経路と、前記電池経路と、前記併用冷却回路が有する経路と、の間を連通及び遮断を切替え可能な切替弁である、請求項1~5のいずれか一項に記載の電池冷却システム。
- 前記併用冷却回路は、前記電池の電力を用いて動作する熱関連機器を含む熱関連機器経路と熱関連機器を冷却する前記熱媒体と外気との間で熱交換を行うラジエータを含むラジエータ経路とを有し、前記熱媒体が循環する冷却回路である、請求項1~6のいずれか一項に記載の電池冷却システム。
- 前記併用冷却回路は、さらに、前記ラジエータ経路をバイパスするバイパス経路を有する、請求項7に記載の電池冷却システム。
- 前記電池冷却システムは、前記冷却器回路と前記電池回路との他方の接続部位において前記熱媒体の貯留部を備えており、前記電池冷却回路と前記併用冷却回路とを、前記切替弁と前記貯留部とを介して接続して備える、請求項1~8のいずれか一項に記載の電池冷却システム。
- 前記制御装置は、前記熱媒体が前記電池冷却回路の循環を開始したときには、前記熱媒体の循環開始から一定時間経過後に、前記熱媒体温度と前記閾値温度とに基づいて、前記切替弁の異常を判別する、請求項1~9のいずれかに記載の電池冷却システム。
- 前記電池冷却システムは、さらに、前記熱媒体を他の熱媒体との熱交換によって冷却する熱交換器を備える第1の他の熱的回路を備える、請求項1~10のいずれか一項に記載の電池冷却システム。
- 前記電池冷却システムは、さらに、前記他の熱媒体をさらに他の熱媒体との熱交換によって加熱する第2の他の熱的回路を備える、請求項11に記載の電池冷却システム。
- 前記電池は、車両用バッテリである、請求項1~12のいずれか一項に記載の電池冷却システム。
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