JP3223670B2 - 電気自動車 - Google Patents
電気自動車Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は冷暖房システムを備えた
電気自動車に関する。
電気自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車は現行の内燃式エンジンから
の排気ガスによる二酸化炭素の大気中への排出による温
室効果および大気汚染問題を解決するものとして注目を
浴びつつある。従来電気自動車の暖房においては、駆動
源が駆動用電動機であるために内燃式エンジンのような
膨大な廃熱利用ができないことからヒートポンプ式の冷
暖房空調装置を採用しているため、暖房運転時に室内暖
房に要した冷媒はルームエアコンと同様に車室外熱交換
器で低温外気との熱交換により蒸発させて圧縮機に戻し
ている。
の排気ガスによる二酸化炭素の大気中への排出による温
室効果および大気汚染問題を解決するものとして注目を
浴びつつある。従来電気自動車の暖房においては、駆動
源が駆動用電動機であるために内燃式エンジンのような
膨大な廃熱利用ができないことからヒートポンプ式の冷
暖房空調装置を採用しているため、暖房運転時に室内暖
房に要した冷媒はルームエアコンと同様に車室外熱交換
器で低温外気との熱交換により蒸発させて圧縮機に戻し
ている。
【０００３】また電気自動車では、内燃式エンジンのエ
ンジンブレーキに変わるものとして駆動用電動機を発電
機として使用し、蓄電池にエネルギーを回収することで
電気自動車の減速時や下り坂で補助ブレーキとするもの
が一般的であった。ところがコストや資源のバランスが
良く電気自動車で一般に使用されている鉛蓄電池は、電
池の容量がある程度以上残っている状態で大量の回生電
流による充電がおこなわれると端子電圧の上昇をおこし
寿命を著しく損なうという問題があった。そこで回生力
を弱め不足するブレーキ量は通常のフットブレーキで補
うことが一般的であった。また他の方法として回生電力
を車室外に置いた抵抗器で熱に変換し大気に放散する方
法や、回生電力を用いてフライホイールを駆動し機械エ
ネルギーとして蓄える方法もあった。
ンジンブレーキに変わるものとして駆動用電動機を発電
機として使用し、蓄電池にエネルギーを回収することで
電気自動車の減速時や下り坂で補助ブレーキとするもの
が一般的であった。ところがコストや資源のバランスが
良く電気自動車で一般に使用されている鉛蓄電池は、電
池の容量がある程度以上残っている状態で大量の回生電
流による充電がおこなわれると端子電圧の上昇をおこし
寿命を著しく損なうという問題があった。そこで回生力
を弱め不足するブレーキ量は通常のフットブレーキで補
うことが一般的であった。また他の方法として回生電力
を車室外に置いた抵抗器で熱に変換し大気に放散する方
法や、回生電力を用いてフライホイールを駆動し機械エ
ネルギーとして蓄える方法もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電気自動車の冷暖房空調装置の暖房運転時においては、
ルームエアコンに比べて熱交換容量の少ない車室内熱交
換器に冷えた外気を導入して十分な車室内暖房を行うた
めに、圧縮機から吐出される冷媒温度が高エンタルピ値
になるように運転条件を設定したり、圧縮機回転数を上
げて冷媒流量を増やす必要があり、その結果圧縮機の圧
縮負荷が増加し、かつ回転数を上げることにより消費電
力が著しく増加してしまう。また熱交換容量の少ない車
室外熱交換器では気液冷媒を蒸発させて完全なガス状態
にして圧縮機に戻すために、冷媒の蒸発温度が外気温度
よりも１０数℃低い温度、例えば−１０〜−１５℃にな
るように極めて低い蒸発圧力値に設定し、さらに完全に
蒸発させるために加熱度を５〜１０℃与えている。この
設定により気液冷媒の蒸発は完全に達成されるが、圧縮
機への吸入冷媒は所定の吸入圧力および吸入温度よりも
低い状態の冷媒となり、また加熱度分温度を上昇させる
ために冷媒の流れが絞られるため、結果的に冷凍サイク
ルの成績係数の低下を引き起こし、冷暖房空調装置全体
の効率の低下を招いていた。また冷房運転時においても
熱交換容量の少ない車室内熱交換器で３０℃以上の外気
を導入して十分な車室内冷房をするためには冷媒の蒸発
温度と外気温度の差をできる限り大きくする必要があ
り、例えば蒸発温度が−１０〜−１５℃になるように極
めて低い蒸発圧力値に設定している。よって圧縮機での
圧縮比の増大により体積効率は低下し、さらに低圧力冷
媒の比体積の増加により冷媒流量が減少し、ある一定の
圧縮機回転数における冷凍能力が低下するため、冷暖房
空調装置の成績係数が大きく低下するという問題があ
る。
電気自動車の冷暖房空調装置の暖房運転時においては、
ルームエアコンに比べて熱交換容量の少ない車室内熱交
換器に冷えた外気を導入して十分な車室内暖房を行うた
めに、圧縮機から吐出される冷媒温度が高エンタルピ値
になるように運転条件を設定したり、圧縮機回転数を上
げて冷媒流量を増やす必要があり、その結果圧縮機の圧
縮負荷が増加し、かつ回転数を上げることにより消費電
力が著しく増加してしまう。また熱交換容量の少ない車
室外熱交換器では気液冷媒を蒸発させて完全なガス状態
にして圧縮機に戻すために、冷媒の蒸発温度が外気温度
よりも１０数℃低い温度、例えば−１０〜−１５℃にな
るように極めて低い蒸発圧力値に設定し、さらに完全に
蒸発させるために加熱度を５〜１０℃与えている。この
設定により気液冷媒の蒸発は完全に達成されるが、圧縮
機への吸入冷媒は所定の吸入圧力および吸入温度よりも
低い状態の冷媒となり、また加熱度分温度を上昇させる
ために冷媒の流れが絞られるため、結果的に冷凍サイク
ルの成績係数の低下を引き起こし、冷暖房空調装置全体
の効率の低下を招いていた。また冷房運転時においても
熱交換容量の少ない車室内熱交換器で３０℃以上の外気
を導入して十分な車室内冷房をするためには冷媒の蒸発
温度と外気温度の差をできる限り大きくする必要があ
り、例えば蒸発温度が−１０〜−１５℃になるように極
めて低い蒸発圧力値に設定している。よって圧縮機での
圧縮比の増大により体積効率は低下し、さらに低圧力冷
媒の比体積の増加により冷媒流量が減少し、ある一定の
圧縮機回転数における冷凍能力が低下するため、冷暖房
空調装置の成績係数が大きく低下するという問題があ
る。
【０００５】蓄電池についてはとりわけ冬季において充
放電能力の低下が激しく、さらには車室内の暖房負荷が
大きいために冷暖房空調装置の消費電力の増加に伴い、
一充電当りの走行距離が他の季節に比べ著しく減少して
しまうという課題があった。
放電能力の低下が激しく、さらには車室内の暖房負荷が
大きいために冷暖房空調装置の消費電力の増加に伴い、
一充電当りの走行距離が他の季節に比べ著しく減少して
しまうという課題があった。
【０００６】また、回生時にフットブレーキを併用する
従来の電気自動車、あるいは回生電力を車室外の抵抗器
で放散する電気自動車ではエネルギーを熱にして捨てて
しまうため、一充電走行距離が短くなるという課題があ
った。
従来の電気自動車、あるいは回生電力を車室外の抵抗器
で放散する電気自動車ではエネルギーを熱にして捨てて
しまうため、一充電走行距離が短くなるという課題があ
った。
【０００７】一方、フライホイール等を用いる従来の回
生システムは、電気自動車駆動用に近い容量の電動機が
別途に必要となるため高価となり、しかも装置が重いた
め一般化されるには問題があった。
生システムは、電気自動車駆動用に近い容量の電動機が
別途に必要となるため高価となり、しかも装置が重いた
め一般化されるには問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで本発明はこれらの
欠点を解決するもので、 蓄電池を装備し、電動機を駆動
源とし、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を冷却又は蒸発
させる車室外熱交換器と、冷媒を蒸発又は冷却する車室
内熱交換器と、を冷媒配管により接続してなる冷暖房空
調装置と、 回生電力を検出する回生電力検出装置と、 こ
の回生電力検出装置により回生電力が検出されたとき
に、前記蓄電池の充電状態に応じて前記圧縮機の回転周
波数を変化させる電力分配装置と、を装備した電気自動
車において、前記車室外熱交換器に接続された冷媒配管
のうちこの車室外熱交換器の近傍の冷媒配管の外周に、
前記車室内熱交換器の出口側の冷媒を導入するための冷
媒配管を施した蓄熱手段を設置し、前記蓄熱手段へ冷媒
を供給する制御装置が、前記電力分配装置が検出した回
生電力が前記蓄電池の充電許容量以上である場合に、前
記圧縮機の回転周波数を増加させたことにより発生する
余剰冷媒を前記蓄熱手段へ供給可能となるように作動す
る冷媒流路制御弁としたことにより、冷暖房空調装置運
転中に回生ブレーキが作用した時には電力分配装置で電
動機の回生電力を蓄電池と冷暖房空調装置に分配し、回
生電力のすべてあるいは一部を冷暖房空調装置の圧縮機
駆動動力として利用し、その結果発生する熱交換されな
い余剰冷媒を過冷却度の増加、すなわち車室内の冷房能
力の向上に利用したり、冬季の冷凍サイクルの冷媒蒸発
熱として利用することで総合的に消費電力の低減を実現
し、よって回生電力の有効利用による電気自動車の一充
電走行距離の延長を達成するものである。
欠点を解決するもので、 蓄電池を装備し、電動機を駆動
源とし、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を冷却又は蒸発
させる車室外熱交換器と、冷媒を蒸発又は冷却する車室
内熱交換器と、を冷媒配管により接続してなる冷暖房空
調装置と、 回生電力を検出する回生電力検出装置と、 こ
の回生電力検出装置により回生電力が検出されたとき
に、前記蓄電池の充電状態に応じて前記圧縮機の回転周
波数を変化させる電力分配装置と、を装備した電気自動
車において、前記車室外熱交換器に接続された冷媒配管
のうちこの車室外熱交換器の近傍の冷媒配管の外周に、
前記車室内熱交換器の出口側の冷媒を導入するための冷
媒配管を施した蓄熱手段を設置し、前記蓄熱手段へ冷媒
を供給する制御装置が、前記電力分配装置が検出した回
生電力が前記蓄電池の充電許容量以上である場合に、前
記圧縮機の回転周波数を増加させたことにより発生する
余剰冷媒を前記蓄熱手段へ供給可能となるように作動す
る冷媒流路制御弁としたことにより、冷暖房空調装置運
転中に回生ブレーキが作用した時には電力分配装置で電
動機の回生電力を蓄電池と冷暖房空調装置に分配し、回
生電力のすべてあるいは一部を冷暖房空調装置の圧縮機
駆動動力として利用し、その結果発生する熱交換されな
い余剰冷媒を過冷却度の増加、すなわち車室内の冷房能
力の向上に利用したり、冬季の冷凍サイクルの冷媒蒸発
熱として利用することで総合的に消費電力の低減を実現
し、よって回生電力の有効利用による電気自動車の一充
電走行距離の延長を達成するものである。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の電気自動車の冷暖房システム
の説明図である。冷暖房空調装置の冷凍サイクルは圧縮
機１、オイルセパレータ２、四方弁３、車室外熱交換器
４、車室内熱交換器５およびアキュムレータ９により主
幹が構成されている。圧縮機１の駆動回路１３は電力分
配装置１１を介して蓄電池１２あるいは駆動用電動機６
の駆動回路１０と接続可能とされている。電力分配装置
１１は回生電力検出装置を備えており、冷暖房空調装置
が運転状態にあり、かつ回生ブレーキが作用して電力分
配装置１１に備えられた回生電力検出装置が回生電力を
検出すると、電力分配装置１１は蓄電池１２と駆動用電
動機６の駆動回路１０を蓄電池１２への充電状態に応じ
て適時切り離す一方、圧縮機１の駆動回路１２を適時接
続し、さらに圧縮機１の回転周波数を制御することによ
り、蓄電池１２あるいは圧縮機１への回生電力の回収が
行われる。
の説明図である。冷暖房空調装置の冷凍サイクルは圧縮
機１、オイルセパレータ２、四方弁３、車室外熱交換器
４、車室内熱交換器５およびアキュムレータ９により主
幹が構成されている。圧縮機１の駆動回路１３は電力分
配装置１１を介して蓄電池１２あるいは駆動用電動機６
の駆動回路１０と接続可能とされている。電力分配装置
１１は回生電力検出装置を備えており、冷暖房空調装置
が運転状態にあり、かつ回生ブレーキが作用して電力分
配装置１１に備えられた回生電力検出装置が回生電力を
検出すると、電力分配装置１１は蓄電池１２と駆動用電
動機６の駆動回路１０を蓄電池１２への充電状態に応じ
て適時切り離す一方、圧縮機１の駆動回路１２を適時接
続し、さらに圧縮機１の回転周波数を制御することによ
り、蓄電池１２あるいは圧縮機１への回生電力の回収が
行われる。
【００１０】まず冷房運転時の冷凍サイクルについて説
明する。圧縮機１により圧縮されオイルセパレータ２で
オイル分離された後の高温高圧状態の圧縮冷媒は四方弁
３により車室外熱交換器４に送られて、送風機１７ｂに
より冷却されて液冷媒となる。その後冷媒は膨張弁７ｂ
を迂回し、逆止弁８ａにより膨張弁７ａで減圧されて、
閉状態の電磁弁１６ｂにより三方弁１５ｂを通って車室
内熱交換器５に送られ、外気と熱交換を行って蒸発す
る。蒸発した冷媒は三方弁１５ａを通り、閉状態の電磁
弁１６ａにより四方弁３、アキュムレータ９を通り圧縮
機１に吸入される。一方回生ブレーキが作用して電力分
配装置１１が回生電力を検出すると、駆動回路１３では
蓄電池１２の充電許容量に対する過剰容量に応じて圧縮
機１の回転周波数を増加させるような制御を行う。この
制御により冷凍サイクル中に循環される冷媒の流量が増
加するため冷房能力が増加する。ここで過冷房は避ける
ために送風機１７ａによる風量は一定のままとすること
により、冷媒流量の増加分が蒸発されずに気液状態のま
まで車室内熱交換器５から流出される。そこで三方弁１
５ａにより冷媒流路を切り換えると、冷媒は車室外熱交
換器４外部の冷媒配管外周に設置した蓄熱手段１４に導
入されて熱交換を行うことにより、残りの液冷媒の蒸発
潜熱が蓄熱手段１４に蓄積される。ここで完全に蒸発さ
れた冷媒は開状態に切り換えた電磁弁１６ａを通り主幹
に戻され、四方弁３、アキュムレータ９を通り圧縮機１
に吸入される。以上の回生時の冷凍サイクルにより蓄熱
手段１４は大容量の冷熱を保有し、かつ車室外熱交換器
４で空冷により凝縮された液冷媒と熱交換を行い、液冷
媒は更に冷却され温度が下がる。その結果図２の冷凍サ
イクルの説明図に示すように、過冷却度が通常運転時は
ａ−ｂであるのに対し、回生時にはａ−ｃへと増大さ
れ、このようにより過冷却された冷媒を膨張弁で減圧す
ると、減圧後の気液冷媒の乾き度は通常運転時よりも小
さくなり液冷媒の比率が大きくなる。すなわち図２に示
すように通常運転時の冷媒の冷凍効果がエンタルピ差
（ｈd−ｈb）であるのに対し、回生時にはエンタルピ差
（ｈd−ｈc）へと増加するため、冷房能力が向上し車室
内の冷房が過剰気味となる。ここで冷暖房空調装置の圧
縮機１の回転周波数は通常車室内温度によって制御され
ているため、回生後の圧縮機１の運転周波数を下げるこ
とで過剰な冷房が防止でき、よって冷暖房空調装置の消
費電力の低減を図ることが可能となる。また回生後の蓄
電池１２の出力値を下げることができるため、一充電当
りの走行距離および蓄電池１２の寿命を向上させること
が可能となる。
明する。圧縮機１により圧縮されオイルセパレータ２で
オイル分離された後の高温高圧状態の圧縮冷媒は四方弁
３により車室外熱交換器４に送られて、送風機１７ｂに
より冷却されて液冷媒となる。その後冷媒は膨張弁７ｂ
を迂回し、逆止弁８ａにより膨張弁７ａで減圧されて、
閉状態の電磁弁１６ｂにより三方弁１５ｂを通って車室
内熱交換器５に送られ、外気と熱交換を行って蒸発す
る。蒸発した冷媒は三方弁１５ａを通り、閉状態の電磁
弁１６ａにより四方弁３、アキュムレータ９を通り圧縮
機１に吸入される。一方回生ブレーキが作用して電力分
配装置１１が回生電力を検出すると、駆動回路１３では
蓄電池１２の充電許容量に対する過剰容量に応じて圧縮
機１の回転周波数を増加させるような制御を行う。この
制御により冷凍サイクル中に循環される冷媒の流量が増
加するため冷房能力が増加する。ここで過冷房は避ける
ために送風機１７ａによる風量は一定のままとすること
により、冷媒流量の増加分が蒸発されずに気液状態のま
まで車室内熱交換器５から流出される。そこで三方弁１
５ａにより冷媒流路を切り換えると、冷媒は車室外熱交
換器４外部の冷媒配管外周に設置した蓄熱手段１４に導
入されて熱交換を行うことにより、残りの液冷媒の蒸発
潜熱が蓄熱手段１４に蓄積される。ここで完全に蒸発さ
れた冷媒は開状態に切り換えた電磁弁１６ａを通り主幹
に戻され、四方弁３、アキュムレータ９を通り圧縮機１
に吸入される。以上の回生時の冷凍サイクルにより蓄熱
手段１４は大容量の冷熱を保有し、かつ車室外熱交換器
４で空冷により凝縮された液冷媒と熱交換を行い、液冷
媒は更に冷却され温度が下がる。その結果図２の冷凍サ
イクルの説明図に示すように、過冷却度が通常運転時は
ａ−ｂであるのに対し、回生時にはａ−ｃへと増大さ
れ、このようにより過冷却された冷媒を膨張弁で減圧す
ると、減圧後の気液冷媒の乾き度は通常運転時よりも小
さくなり液冷媒の比率が大きくなる。すなわち図２に示
すように通常運転時の冷媒の冷凍効果がエンタルピ差
（ｈd−ｈb）であるのに対し、回生時にはエンタルピ差
（ｈd−ｈc）へと増加するため、冷房能力が向上し車室
内の冷房が過剰気味となる。ここで冷暖房空調装置の圧
縮機１の回転周波数は通常車室内温度によって制御され
ているため、回生後の圧縮機１の運転周波数を下げるこ
とで過剰な冷房が防止でき、よって冷暖房空調装置の消
費電力の低減を図ることが可能となる。また回生後の蓄
電池１２の出力値を下げることができるため、一充電当
りの走行距離および蓄電池１２の寿命を向上させること
が可能となる。
【００１１】次に暖房運転時の冷凍サイクルについて説
明する。圧縮機１により圧縮されオイルセパレータ２で
オイル分離された後の高温高圧状態の圧縮冷媒は、四方
弁３および閉状態の電磁弁１６により三方弁１５ａを通
り車室内熱交換器５に送られる。車室内熱交換器５で圧
縮冷媒の凝縮熱と車室内の空気との間で熱交換を行って
車室内を暖房し、結果圧縮冷媒は冷却されて液冷媒とな
る。液冷媒は三方弁１５ｂを通り、閉状態の電磁弁１６
ｂと逆止弁８ａにより膨張弁７ａを迂回し、その後逆止
弁８ｂにより膨張弁７ｂで減圧されて車室外熱交換器４
に送られる。車室外熱交換器４で外気と熱交換し蒸発し
た冷媒は三方弁３、アキュムレータ９を通り圧縮機１に
吸入される。一方回生ブレーキが作用して電力分配装置
１１が回生電力を検出すると、冷房運転時と同様の制御
により冷凍サイクル中に循環される冷媒の流量が増加す
るため暖房能力が増加する。ここで過暖房は避けるため
に送風機１７ａによる風量は一定のままとすることによ
り、冷媒流量の増加分が冷却されずにガス状態のままで
車室内熱交換器５から流出される。ここで冷媒流路が切
り換えられた三方弁１５ｂにより冷媒は蓄熱手段１４に
導入されて熱交換を行うことにより、残りのガス冷媒の
凝縮熱が蓄熱手段１４に蓄積される。ここで完全に冷却
された冷媒は開状態に切り換えた電磁弁１６ｂを通り主
幹に戻され、以後は通常の暖房運転時と同様の作用が行
われる。以上の回生時の冷凍サイクルにより蓄熱手段１
４は大容量の熱を保有し、かつ車室外熱交換器４の入口
配管を流れる液冷媒と熱交換を行い、液冷媒の一部を蒸
発させる。この作用により車室外熱交換器４に要求され
る蒸発能力が低減され、ファン１７ｂによる送風量を著
しく低減できることにより消費電力が低減し、その結果
一充電当りの走行距離および蓄電池１２の寿命を向上さ
せることが可能となる。
明する。圧縮機１により圧縮されオイルセパレータ２で
オイル分離された後の高温高圧状態の圧縮冷媒は、四方
弁３および閉状態の電磁弁１６により三方弁１５ａを通
り車室内熱交換器５に送られる。車室内熱交換器５で圧
縮冷媒の凝縮熱と車室内の空気との間で熱交換を行って
車室内を暖房し、結果圧縮冷媒は冷却されて液冷媒とな
る。液冷媒は三方弁１５ｂを通り、閉状態の電磁弁１６
ｂと逆止弁８ａにより膨張弁７ａを迂回し、その後逆止
弁８ｂにより膨張弁７ｂで減圧されて車室外熱交換器４
に送られる。車室外熱交換器４で外気と熱交換し蒸発し
た冷媒は三方弁３、アキュムレータ９を通り圧縮機１に
吸入される。一方回生ブレーキが作用して電力分配装置
１１が回生電力を検出すると、冷房運転時と同様の制御
により冷凍サイクル中に循環される冷媒の流量が増加す
るため暖房能力が増加する。ここで過暖房は避けるため
に送風機１７ａによる風量は一定のままとすることによ
り、冷媒流量の増加分が冷却されずにガス状態のままで
車室内熱交換器５から流出される。ここで冷媒流路が切
り換えられた三方弁１５ｂにより冷媒は蓄熱手段１４に
導入されて熱交換を行うことにより、残りのガス冷媒の
凝縮熱が蓄熱手段１４に蓄積される。ここで完全に冷却
された冷媒は開状態に切り換えた電磁弁１６ｂを通り主
幹に戻され、以後は通常の暖房運転時と同様の作用が行
われる。以上の回生時の冷凍サイクルにより蓄熱手段１
４は大容量の熱を保有し、かつ車室外熱交換器４の入口
配管を流れる液冷媒と熱交換を行い、液冷媒の一部を蒸
発させる。この作用により車室外熱交換器４に要求され
る蒸発能力が低減され、ファン１７ｂによる送風量を著
しく低減できることにより消費電力が低減し、その結果
一充電当りの走行距離および蓄電池１２の寿命を向上さ
せることが可能となる。
【００１２】以上のように、蓄電池を装備し、電動機を
駆動源とし、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を冷却又は
蒸発させる車室外熱交換器と、冷媒を蒸発又は冷却する
車室内熱交換器と、を冷媒配管により接続してなる冷暖
房空調装置と、回生電力を検出する回生電力検出装置
と、この回生電力検出装置により回生電力が検出された
ときに、前記蓄電池の充電状態に応じて前記圧縮機の回
転周波数を変化させる電力分配装置と、を装備した電気
自動車において、前記車室外熱交換器に接続された冷媒
配管のうちこの車室外熱交換器の近傍の冷媒配管の外周
に、前記車室内熱交換器の出口側の冷媒を導入するため
の冷媒配管を施した蓄熱手段を設置し、前記蓄熱手段へ
冷媒を供給する制御装置が、前記電力分配装置が検出し
た回生電力が前記蓄電池の充電許容量以上である場合
に、前記圧縮機の回転周波数を増加させたことにより発
生する余剰冷媒を前記蓄熱手段へ供給可能となるように
作動する冷媒流路制御弁としたことにより、冷暖房空調
装置運転中に回生ブレーキが作用した時には電力分配装
置で電動機の回生電力を蓄電池と冷暖房空調装置に分配
し、回生電力のすべてあるいは一部を冷暖房空調装置の
圧縮機駆動動力として利用し、その結果発生する熱交換
されない余剰冷媒を過冷却度の増加、すなわち車室内の
冷房能力の向上に利用したり、冬季の冷凍サイクルの冷
媒蒸発熱として利用することで、回生電力を無駄なく有
効に利用することが可能となり、結果冷暖房空調装置の
消費電力の低減を実現し、一充電走行距離および蓄電池
の寿命が延長される。
駆動源とし、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を冷却又は
蒸発させる車室外熱交換器と、冷媒を蒸発又は冷却する
車室内熱交換器と、を冷媒配管により接続してなる冷暖
房空調装置と、回生電力を検出する回生電力検出装置
と、この回生電力検出装置により回生電力が検出された
ときに、前記蓄電池の充電状態に応じて前記圧縮機の回
転周波数を変化させる電力分配装置と、を装備した電気
自動車において、前記車室外熱交換器に接続された冷媒
配管のうちこの車室外熱交換器の近傍の冷媒配管の外周
に、前記車室内熱交換器の出口側の冷媒を導入するため
の冷媒配管を施した蓄熱手段を設置し、前記蓄熱手段へ
冷媒を供給する制御装置が、前記電力分配装置が検出し
た回生電力が前記蓄電池の充電許容量以上である場合
に、前記圧縮機の回転周波数を増加させたことにより発
生する余剰冷媒を前記蓄熱手段へ供給可能となるように
作動する冷媒流路制御弁としたことにより、冷暖房空調
装置運転中に回生ブレーキが作用した時には電力分配装
置で電動機の回生電力を蓄電池と冷暖房空調装置に分配
し、回生電力のすべてあるいは一部を冷暖房空調装置の
圧縮機駆動動力として利用し、その結果発生する熱交換
されない余剰冷媒を過冷却度の増加、すなわち車室内の
冷房能力の向上に利用したり、冬季の冷凍サイクルの冷
媒蒸発熱として利用することで、回生電力を無駄なく有
効に利用することが可能となり、結果冷暖房空調装置の
消費電力の低減を実現し、一充電走行距離および蓄電池
の寿命が延長される。
【００１３】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、蓄電池を
装備し、電動機を駆動源とし、冷媒を圧縮する圧縮機
と、冷媒を冷却又は蒸発させる車室外熱交換器と、冷媒
を蒸発又は冷却する車室内熱交換器と、を冷媒配管によ
り接続してなる冷暖房空調装置と、回生電力を検出する
回生電力検出装置と、この回生電力検出装置により回生
電力が検出されたときに、前記蓄電池の充電状態に応じ
て前記圧縮機の回転周波数を変化させる電力分配装置
と、を装備した電気自動車において、前記車室外熱交換
器に接続された冷媒配管のうちこの車室外熱交換器の近
傍の冷媒配管の外周に、前記車室内熱交換器の出口側の
冷媒を導入するための冷媒配管を施した蓄熱手段を設置
し、前記蓄熱手段へ冷媒を供給する制御装置が、前記電
力分配装置が検出した回生電力が前記蓄電池の充電許容
量以上である場合に、前記圧縮機の回転周波数を増加さ
せたことにより発生する余剰冷媒を前記蓄熱手段へ供給
可能となるように作動する冷媒流路制御弁としたことに
より、冷暖房空調装置運転中に回生ブレーキが作用した
時には電力分配装置で電動機の回生電力を蓄電池と冷暖
房空調装置に分配し、回生電力のすべてあるいは一部を
冷暖房空調装置の圧縮機駆動動力として利用し、その結
果発生する熱交換されない余剰冷媒を過冷却度の増加、
すなわち車室内の冷房能力の向上に利用したり、冬季の
冷凍サイクルの冷媒蒸発熱として利用することで車室外
熱交換器での冷媒蒸発が容易かつ完全に行われ、着霜お
よび冷媒溜り等による蒸発能力の低下が防げ、送風機の
回転数が低減できる。以上の作用によりこれまで蓄電池
のみではほとんど回収できなかった回生電力を無駄なく
有効に利用することが可能となりエネルギー収支の高効
率化が達成される。よって蓄電池の無駄な消耗が回避で
きるため、一充電当りの走行距離が向上しかつ総合的に
エネルギー効率の高い冷暖房システムを装備した電気自
動車とすることができる。
装備し、電動機を駆動源とし、冷媒を圧縮する圧縮機
と、冷媒を冷却又は蒸発させる車室外熱交換器と、冷媒
を蒸発又は冷却する車室内熱交換器と、を冷媒配管によ
り接続してなる冷暖房空調装置と、回生電力を検出する
回生電力検出装置と、この回生電力検出装置により回生
電力が検出されたときに、前記蓄電池の充電状態に応じ
て前記圧縮機の回転周波数を変化させる電力分配装置
と、を装備した電気自動車において、前記車室外熱交換
器に接続された冷媒配管のうちこの車室外熱交換器の近
傍の冷媒配管の外周に、前記車室内熱交換器の出口側の
冷媒を導入するための冷媒配管を施した蓄熱手段を設置
し、前記蓄熱手段へ冷媒を供給する制御装置が、前記電
力分配装置が検出した回生電力が前記蓄電池の充電許容
量以上である場合に、前記圧縮機の回転周波数を増加さ
せたことにより発生する余剰冷媒を前記蓄熱手段へ供給
可能となるように作動する冷媒流路制御弁としたことに
より、冷暖房空調装置運転中に回生ブレーキが作用した
時には電力分配装置で電動機の回生電力を蓄電池と冷暖
房空調装置に分配し、回生電力のすべてあるいは一部を
冷暖房空調装置の圧縮機駆動動力として利用し、その結
果発生する熱交換されない余剰冷媒を過冷却度の増加、
すなわち車室内の冷房能力の向上に利用したり、冬季の
冷凍サイクルの冷媒蒸発熱として利用することで車室外
熱交換器での冷媒蒸発が容易かつ完全に行われ、着霜お
よび冷媒溜り等による蒸発能力の低下が防げ、送風機の
回転数が低減できる。以上の作用によりこれまで蓄電池
のみではほとんど回収できなかった回生電力を無駄なく
有効に利用することが可能となりエネルギー収支の高効
率化が達成される。よって蓄電池の無駄な消耗が回避で
きるため、一充電当りの走行距離が向上しかつ総合的に
エネルギー効率の高い冷暖房システムを装備した電気自
動車とすることができる。
【図１】 本発明の電気自動車の冷暖房システムの実施
例１の説明図。
例１の説明図。
【図２】 本発明の電気自動車の冷暖房システムの冷凍
サイクルの説明図。
サイクルの説明図。
１ 圧縮機 ２ オイルセパレータ ３ 四方弁 ４ 車室外熱交換器 ５ 車室内熱交換器 ６ 駆動用電動機 ７ａ 膨張弁 ７ｂ 膨張弁 ８ａ 逆止弁 ８ｂ 逆止弁 ９ アキュムレータ １０ 駆動回路 １１ 電力分配装置 １２ 蓄電池 １３ 駆動回路 １４ 蓄熱手段 １５ａ 三方弁 １５ｂ 三方弁 １６ａ 電磁弁 １６ｂ 電磁弁 １７ａ 送風機 １７ｂ 送風機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60H 1/32 613 B60H 1/22 671 B60L 1/00
Claims (2)
- 【請求項１】 蓄電池を装備し、電動機を駆動源とし、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を冷却又は蒸発させる車
室外熱交換器と、冷媒を蒸発又は冷却する車室内熱交換
器と、を冷媒配管により接続してなる冷暖房空調装置
と、 回生電力を検出する回生電力検出装置と、 この回生電力検出装置により回生電力が検出されたとき
に、前記蓄電池の充電状態に応じて前記圧縮機の回転周
波数を変化させる電力分配装置と、 を装備した電気自動車において、前記 車室外熱交換器に接続された冷媒配管のうちこの車
室外熱交換器の近傍の冷媒配管の外周に、前記車室内熱
交換器の出口側の冷媒を導入するための冷媒配管を施し
た蓄熱手段を設置したことを特徴とする電気自動車。 - 【請求項２】 前記蓄熱手段へ冷媒を供給する制御装置
が、前記電力分配装置が検出した回生電力が前記蓄電池
の充電許容量以上である場合に、前記圧縮機の回転周波
数を増加させたことにより発生する余剰冷媒を前記蓄熱
手段へ供給可能となるように作動する冷媒流路制御弁で
あることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30299193A JP3223670B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 電気自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30299193A JP3223670B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 電気自動車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07156645A JPH07156645A (ja) | 1995-06-20 |
| JP3223670B2 true JP3223670B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=17915622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30299193A Expired - Lifetime JP3223670B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 電気自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3223670B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4382584B2 (ja) * | 2004-06-15 | 2009-12-16 | トヨタ自動車株式会社 | 冷却装置及びそれを搭載した車両 |
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| JP2008062911A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Bsst Llc | ハイブリッド電気自動車のためのエネルギー管理システム |
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| JP5908975B2 (ja) | 2011-06-06 | 2016-04-26 | ジェンサーム インコーポレイテッドＧｅｎｔｈｅｒｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | カートリッジベース熱電システム |
| JP5670853B2 (ja) * | 2011-09-27 | 2015-02-18 | 株式会社東芝 | 空調システム |
| US9306143B2 (en) | 2012-08-01 | 2016-04-05 | Gentherm Incorporated | High efficiency thermoelectric generation |
| JP6584020B2 (ja) * | 2017-12-21 | 2019-10-02 | 本田技研工業株式会社 | 電動車両 |
| JP6584019B2 (ja) * | 2017-12-21 | 2019-10-02 | 本田技研工業株式会社 | 電動車両 |
| JP7312617B2 (ja) * | 2019-06-18 | 2023-07-21 | 株式会社Subaru | 車両の空調装置 |
-
1993
- 1993-12-02 JP JP30299193A patent/JP3223670B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07156645A (ja) | 1995-06-20 |
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