JP5336467B2 - 車両用バッテリ冷却装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用バッテリ冷却装置の技術分野に属する。
従来では、冷却用ブロワの送風によりバッテリを冷却している（例えば、特許文献１参照。）。
また、循環する冷媒を備え、バッテリに密着させているものもある（例えば、特許文献２（特許文献２は、WO03/103083に対応する）参照。）。
特開２００６−１４３１８３号公報（第２−１９頁、全図） 特表２００５−５３４１４３号公報（第２−１０頁、全図）
しかしながら、従来にあっては、通常の冷却手段で補いきれない温度上昇状態になった時、バッテリの劣化が考えられる。
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、通常の冷却手段で補いきれない状況になった際に効率的に冷却を行いバッテリ温度を安定化させることができる車両用バッテリ冷却装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明では、車両駆動装置への電源供給を行うバッテリの冷却に供する第１の冷却手段と、補機への電源供給を行う車両駆動装置の冷却に供する第２の冷却手段と、を有する車両用バッテリ冷却装置につき、バッテリ温度検出手段により検出されたバッテリの温度が所定以上になると、第２の冷却手段による車両駆動装置の冷却を中止し、第２の冷却手段によりバッテリの冷却のみを行うことを特徴とする。
よって、本発明にあっては、通常の冷却手段で補いきれない状況になった際に効率的に冷却を行いバッテリ温度を安定化させることができる。
実施例１の車両用バッテリ冷却装置が用いられるハイブリッド車の概略電装図である。 実施例１の車両用バッテリ冷却装置及び強電冷却系の一部の説明図である。 実施例１の強電バッテリの監視制御のブロック概略図である。 コールドプレートの説明図である。 実施例１の車両用バッテリ冷却装置の冷媒の流れの２つの状態の説明図である。 実施例２の車両用バッテリ冷却装置の構成と、冷媒の流れの２つの状態を説明する図である。 実施例３の車両用バッテリ冷却装置の構成と、冷媒の流れの２つの状態を説明する図である。 実施例４の車両用バッテリ冷却装置の構成と、冷媒の流れの２つの状態を説明する図である。
符号の説明
１ エンジン
２ トランスミッション
３ 駆動モータ
４ インバータ
５ ジョイントボックス
６ 強電バッテリ
７ 電動コンプレッサ
８ コンバータ
９ 弱電バッテリ
１０ 各種電装品
１１ ウォーターポンプ
１２ サブラジエータ
１３ 冷却ライン
１４ 冷却ライン
１５ 電磁弁
１５ 途中電磁弁
１６ 電磁弁
１７ コールドプレート
１８ 熱交換器
１９ 冷却ライン
２０ 冷却ライン
２１ ウォーターポンプ
２２ 電磁弁
２３ 電磁弁
２４ 接続ライン
２５ 接続ライン
２６ 吸熱部
２７ 吸熱部
２８ 冷却ライン
３１ バッテリコントローラ
３２ 電圧センサ
３３ 温度センサ
３４ 電流センサ
４１ 冷却ライン
４２ 冷却ライン
５１ 冷却プレート
６１ ケース
６２ 吸気路
６３ 送風機
６４ 排気路
６５ 冷却プレート
２０１〜２０４ 矢印
以下、本発明の車両用バッテリ冷却装置を実現する実施の形態を、請求項１〜４に係る発明に対応する実施例１と、請求項１〜３，５に係る発明に対応する実施例２と、請求項１〜３，６に係る発明に対応する実施例３と、請求項１〜３，７に係る発明に対応する実施例４とに基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用バッテリ冷却装置が用いられるハイブリッド車の概略電装図である。
実施例１の車両用バッテリ冷却装置が用いられるハイブリッド車では、エンジン１とトランスミッション２、駆動モータ３によりシリーズ方式やパラレル方式等のハイブリッド駆動部を構成する。
まず本発明の第１の電源系に相当する強電系について説明する。図１の概略構成において強電系は、本発明の車両駆動装置に相当する駆動モータ３及びインバータ４、ジョイントボックス５、本発明のバッテリに相当する強電バッテリ６、電動コンプレッサ７、DC/DCコンバータ８により構成されている。
駆動モータ３は、３相コイルモータであり、インバータ４に接続され駆動される。
インバータ４は、ジョイントボックス５を介して例えば複数の電池単位を組電池にして構成される高電圧の出力を行う強電バッテリ６に接続される。
強電バッテリ６は、駆動モータ３への電源供給、及び駆動モータ３からの充電を行うものである。
さらにジョイントボックス５には、電動コンプレッサ７が接続され高電圧により車両の空調制御のために駆動される。
また、ジョイントボックス５には、DC/DCコンバータ８が接続され、DC/DCコンバータ８は高電圧を低電圧に変換して、本発明の第２の電源系に相当する弱電系への電源供給を行う。
次に弱電系について説明する。図１の概略構成において弱電系は、弱電バッテリ９と各種電装品１０により構成されている。
弱電バッテリ９は、DC/DCコンバータ８により高電圧から低電圧に変換された電源供給により、蓄電を行い、各種電装品１０及び強電系のバッテリ切れ等の場合のエンジン始動のための電源供給を行う。
各種電装品１０は、弱電バッテリ９及びDC/DCコンバータからの低電圧の電源供給を受けて作動する。
ウォーターポンプ１１は、強電系の冷却に用いる冷媒を弱電の駆動により循環させる。
次に本発明の第２の循環回路に相当する強電冷却系について説明する。
図１の概略構成では、本発明の第２の冷却手段に相当するサブラジエータ１２で放熱した冷媒を本発明の第２のポンプに相当するウォーターポンプ１１で送り、駆動モータ３、インバータ４を冷却して、吸熱した冷媒をサブラジエータ１２へ送る。このように冷媒を循環させて強電の冷却を行う。
なお、上記図１の概略構成において、強電バッテリ６、ジョイントボックス５、DC/DCコンバータ８は、エンジンルーム外に配置され、他の構成要素は、エンジンルーム内に配置される。
図２は実施例１の車両用バッテリ冷却装置及び強電冷却系の一部の説明図である。
実施例１の強電冷却系について、図１の概略構成に加えて、図２を参照してさらに説明する。
図２に示す部分では、強電冷却系はインバータ４、サブラジエータ１２、冷却ライン１３、冷却ライン１４、電磁弁１５、電磁弁１６を備えている。
インバータ４とサブラジエータ１２は、インバータ４からサブラジエータ１２へ冷媒を送る冷却ライン１３と、サブラジエータ１２からインバータ４へ冷媒を送る冷却ライン１４を備えている。そして、冷却ライン１３の途中にウォーターポンプ１１を設けて、冷媒を循環させる構成である。
また、この冷却ライン１３、１４は、図１に示すようにインバータ４のみならず駆動モータ３を冷却する（図２では省略）。
さらに、冷却ライン１３の途中にはバッテリ冷却系への接続ライン２４を接続し、冷却ライン１３が接続ライン２４へ接続する状態と接続しない状態を切り替える電磁弁１５を設ける。
また、冷却ライン１４の途中にはバッテリ冷却系への接続ライン２５を接続し、冷却ライン１４が接続ライン２５へ接続する状態と接続しない状態を切り替える電磁弁１６を設ける。
次に本発明の第１の循環回路に相当する実施例１のバッテリ冷却系について図２を参照して説明する。
バッテリ冷却系は、コールドプレート１７、本発明の第１の冷却手段に相当する熱交換器１８、冷却ライン１９、冷却ライン２０、本発明の第１のポンプに相当するウォーターポンプ２１、電磁弁２２、電磁弁２３を備えている。コールドプレート１７は、板形状で強電バッテリ６と面接するように配置される。例えば、コールドプレート１７上に強電バッテリ６を載置するなどである。
さらにコールドプレート１７は、冷却ライン１９から送られる冷媒を内部に通過させるようにして、バッテリの冷却を行う。
また、バッテリ冷却系は、熱交換器１８から冷媒をコールドプレート１７に向かって送る冷却ライン１９と、コールドプレート１７から熱交換器１８に向かって冷媒を送る冷却ライン２０を備える。そして、冷却ライン２０の途中にウォーターポンプ２１を設けて冷媒を循環させる。
さらに、冷却ライン１９の途中には、強電冷却系への接続ライン２５を接続し、冷却ライン１９が接続ライン２５と接続する状態と接続しない状態を切り替える電磁弁２３を設ける。
また、冷却ライン２０の途中には、強電冷却系への接続ライン２４を接続し、冷却ライン２０が接続ライン２４と接続する状態と接続しない状態を切り替える電磁弁２２を設ける。
図３は、実施例１の強電バッテリの監視制御のブロック概略図である。
実施例１の強電バッテリ６は、ジョイントボックス５を介して駆動モータ３などと接続されるが、電圧センサ３２により端子間電圧が検出され、温度センサ３３によりバッテリ温度が検出される。さらに例えば電流センサ３４もしくは他のセンサにより内部抵抗を検出する。これらセンサの検出値は、バッテリコントローラ３１に出力され、バッテリコントローラ３１では、バッテリの状態を監視し、制御する構成である。また、バッテリコントローラ３１は、電磁弁１５、１６、２２、２３のオンオフ駆動を制御する。
図４は、コールドプレートの説明図である。
コールドプレート１７の具体例を図４に示す。例えば、コールドプレート１７は、左右に配置した取入口、取出口から冷媒を出入りさせ、内部でＵ字状にゆっくり通過させるとともに、所定量の冷媒を収容して、強電バッテリ６との熱交換を行うものである。なお、実施例１ではインバータ４の吸熱部２７をコールドプレート１７と同様の構造で設けたものとし、駆動モータ３の吸熱部２６は、駆動モータ３の内部に冷媒を通過させる流路を形成して吸熱構造にしたものとする。
[温度上昇時のバッテリ温度安定化作用]
図５は実施例１の車両用バッテリ冷却装置の冷媒の流れの２つの状態の説明図である。
（通常時）
通常時では、図５に流れ１０１〜１０４に示すように、強電冷却系とバッテリ冷却系をそれぞれ独立させて、冷却を行う。
通常時の強電冷却系では、ウォーターポンプ１１で送り出した冷媒は、冷却ライン１３を流れ、途中電磁弁１５を通過する。電磁弁１５は、冷却ライン１３を接続ライン２４と接続しない状態にしている。そして、冷媒が冷却ライン１３からサブラジエータ１２内の放熱通路を通過することにより、サブラジエータ１２は車外へ放熱を行い、冷媒を冷却する。
サブラジエータ１２を流れる冷媒は、冷却ライン１４に送られ、途中電磁弁１６を通過する。電磁弁１６は、冷却ライン１４を接続ライン２５と接続しない状態にしている。そして、冷却ライン１４から駆動モータ３の吸熱部２６、インバータ４の吸熱部２７へ冷媒は流れ、ウォーターポンプ１１へ向かう。
このようにして、強電冷却系により、インバータ４、駆動モータ３が冷却される。
次に、バッテリ冷却系について説明する。
通常時のバッテリ冷却系では、ウォーターポンプ２１で送り出した冷媒は、冷却ライン２０を流れ、途中電磁弁２２を通過する。電磁弁２２は、冷却ライン２０が接続ライン２４と接続しない状態にしている。そして、冷媒が冷却ライン２０から熱交換器１８内を通過する。熱交換器１８は、図５に示すように、車両の空調用の冷却ライン２８が組み込まれており、強電冷却系よりもさらに低温となるよう冷媒の熱交換が行われる。
そして、熱交換器１８を流れる冷媒は冷却ライン１９へ送られ、途中電磁弁２３を通過する。電磁弁２３は、冷却ライン１９を接続ライン２５と接続しない状態にしている。そして冷媒は冷却ライン１９からコールドプレート１７の内部を流れ、ウォーターポンプ２１へ向かう。
このようにして、バッテリ冷却系により強電バッテリ６が冷却される。
（温度上昇時）
実施例１では、バッテリコントローラ３１によって、強電バッテリ６の状態を、バッテリ温度、内部抵抗、端子間電圧により監視している。そして、バッテリコントローラ３１によりバッテリの冷却系に何らかの異常、特にバッテリ温度上昇が検出され、強電バッテリ６を冷却しなければならないと判断した場合には、バッテリコントローラ３１が電磁弁１５、電磁弁１６、電磁弁２２、電磁弁２３を作動させる。
すると、電磁弁１５が作動し、冷却ライン１３と接続ライン２４を接続状態にし、さらに電磁弁１６が作動し、冷却ライン１４と接続ライン２５を接続状態にする。また、電磁弁２２が作動し、冷却ライン２０と接続ライン２４を接続状態にし、さらに電磁弁２３が作動し、冷却ライン１９と接続ライン２５を接続状態にする。
これによって、強電冷却系のサブラジエータ１２を通過した冷媒は、電磁弁１６から接続ライン２５を通り（図５の矢印２０３参照）、電磁弁２３からバッテリ冷却系に流れる（図５の矢印２０１参照）。
そして、コールドプレート１７を通過し、強電バッテリ６を冷却した冷媒は、冷却ライン２０を流れ、電磁弁２２から接続ライン２４を通る（図５の矢印２０２参照）。そして、接続ライン２４を通る冷媒は電磁弁１５から強電冷却系へ戻る流れとなる（図５の矢印２０４参照）。
そのため、バッテリ冷却系に異常が生じ、バッテリの冷却が良好に行えなくなった際に、強電冷却系の冷媒を流し、循環させるようにして強電バッテリ６の冷却を行うことができる。これにより強電バッテリ６の温度は安定化する。
また、強電冷却系の異常の場合に、逆にバッテリ冷却系から冷媒を流し、循環させるようにしてインバータ４等の冷却を行うことも可能である。
このように、実施例１では、冷却系は温度上昇に対し安定する。片方の冷却系が維持できない異常が生じても、他方から冷媒を送り、性能をより良好に得る。
また、強電バッテリ６の系統に何らかの異常が生じた場合、強電バッテリ６からの電力供給が停止するようにバッテリコントローラ３１は制御を行う。但し、この停止制御の際に、強電バッテリ６は全く使用できない状態ではないことが多い。強電バッテリ６は使用できるが、強電系への電力供給は避けるべきと判断している場合には、強電バッテリ６からジョイントボックス５を介してDC/DCコンバータ８へは供給を行う。これにより弱電系は使用できることになる。
そのため、サブラジエータ１２の冷却系を用いて強電バッテリ６を冷却するよう変更することは、この強電系、弱電系の不具合等が生じた場合でも粘り強く車両を使用可能にすることになる。
効果を説明する。実施例１の車両用バッテリ冷却装置にあっては、下記に列挙する効果を有する。
(1)熱交換器１８の冷却系とサブラジエータ１２の冷却系を強電バッテリ６の冷却を行うよう有し、温度センサ３３等の情報を処理するバッテリコントローラ３１によりバッテリが所定温度以上になったと判断した際に強電バッテリ６の冷却を行う装置を熱交換器１８の冷却系からサブラジエータ１２の冷却系に切り替えるため、通常の冷却手段で補いきれない状況になった際に、効率的に冷却を行い、バッテリ温度を安定化させることができる。
(2)上記(1)において、車両電源は少なくとも２系統あり、強電系は強電バッテリ６が高温になった際に出力を遮断され、弱電系は高温になった際に出力可能な電源系で、強電バッテリ６が所定温度以上になったと判断したときに強電系が遮断され、弱電系で作動するサブラジエータ１２の冷却系が作動するため、強電系が電力供給を遮断しても、弱電系によりサブラジエータ１２の冷却系を作動させ、強電バッテリ６の冷却を行い、通常の冷却手段で補いきれない状況になった場合でも効率的に冷却を行い、バッテリ温度を安定化させることができる。
(3)上記(2)において、強電系は車両の駆動モータ３に電源を供給する強電バッテリ６の系統であり、弱電系は補機用に使用される低電圧の弱電バッテリ９の系統であり、熱交換器１８の冷却系の電動コンプレッサ７は、熱交換器１８の強電系で作動し、サブラジエータ１２の冷却系は弱電系で作動するため、強電バッテリ６の電力供給が低下、又は停止したような場合であっても、弱電系で作動するサブラジエータ１２の冷却系で強電バッテリ６を冷却することができ、通常の冷却手段で補いきれない状況になった際に効率的に冷却を行い、バッテリ温度を安定化させることができる。
上記(1)〜(3)において、強電バッテリ６と接触し強電バッテリ６の熱を吸熱するコールドプレート１７と、吸熱した熱を外部に放熱する熱交換器１８の少なくとも２つの熱交換器を含んだ循環回路を冷却ライン１９、２０で接続して構成して備えコールドプレート１７は熱交換器１８と熱交換可能に設けられ、熱交換器１８は、車両の空調用の冷却ライン２８と熱交換可能に設けられたため、通常の冷却では、車両の空調用の冷却ライン２８と熱交換を行い非常に性能の高い冷却性能を得るようにし、強電バッテリ６に接触させたコールドプレート１７により非常に強く冷却を行うようにでき、強電バッテリ６の温度を良好な状態に維持できる。
エンジン１と駆動モータ３の作動を切り替える車両で、強電系は車両の駆動に用いる強電バッテリ６で、弱電系は補機用に用いる低電圧の弱電バッテリ９で、強電系は強電バッテリ６に異常が検出された際に出力を遮断されエンジン駆動に切り替えられる車両のバッテリ冷却装置で、熱交換器１８の熱交換で用いられる電動コンプレッサ７は、強電系で作動し、サブラジエータ１２の冷却系は弱電系で作動し、強電系の遮断を検出した際に、熱交換器１８の冷却系の作動からサブラジエータ１２の冷却系の作動へ切り替えるため、強電系が電力供給を遮断しても、弱電系によりサブラジエータ１２の冷却系を作動させ、強電バッテリ６の冷却を行い、通常の冷却手段で補いきれない状況になった場合でも、効率的に冷却を行いバッテリ温度を安定化させることができる。これにより、車両は駆動モータ３を不具合が生じても粘り強く使用することができる。
実施例２は、バッテリ冷却系の熱交換器１８の内部へ強電系冷却系の冷却ラインを配設した例である。
構成を説明する。
図６は実施例２の車両用バッテリ冷却装置の構成と、冷媒の流れの２つの状態を説明する図である。
実施例２では、強電系冷却側の冷却ライン１４の途中と、冷却ライン１３の途中とからそれぞれ分岐し、熱交換器１８の内部でバッテリの冷却ラインと熱交換を行う冷却ライン４１を配設する。そして、電磁弁１５は冷却ライン１３と冷却ライン４１の接続状態、非接続状態を切り替える。また、電磁弁１６は冷却ライン１４と冷却ライン４１との接続状態、非接続状態を切り替える。
さらに、ウォーターポンプ１１は、電磁弁１６とサブラジエータ１２の間の冷却ライン１４に設けるようにする。
そして、熱交換器１８では、冷却ライン１９、２０で構成されるバッテリの冷却ラインが、車両の空調用の冷却ライン２８及び冷却ライン４１と熱交換可能なように配設するようにする。
なお、バッテリ冷却系は、接続ラインの接続や電磁弁を設けず、独立して冷媒が循環する構成である。
その他構成は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
作用を説明する。
[温度上昇時のバッテリ温度安定化作用]
（通常時）
通常時では、強電冷却系とバッテリ冷却系をそれぞれ独立させて、冷却を行う。
通常時の強電冷却系では、ウォーターポンプ１１で送り出した冷媒は、冷却ライン１４を流れ、途中電磁弁１６を通過する。電磁弁１６は、冷却ライン１４を冷却ライン４１と接続しない状態にしている。そして、冷媒が冷却ライン１４から駆動モータ３の吸熱部２６、インバータ４の吸熱部２７へ冷媒は流れ冷却ライン１３へ向かう。
そして、冷媒は冷却ライン１３を流れ、途中電磁弁１５を通過する。電磁弁１５は、冷却ライン１３を冷却ライン４１と接続しない状態にしている。そして、冷媒は冷却ライン１３を流れ、サブラジエータ１２内の放熱通路を通過することにより、サブラジエータ１２は車外へ放熱を行い、冷媒を冷却する。次に、サブラジエータ１２を流れる冷媒は冷却ライン１４に送られ、そして、冷却ライン１４から、ウォーターポンプ１１へ向かう。
このようにして、強電冷却系により、インバータ４、駆動モータ３が冷却される。
次に、バッテリ冷却系について説明する。
バッテリ冷却系では、通常時も温度上昇時も冷媒の流れとしては同じになる。
ウォーターポンプ２１で送り出した冷媒は、冷却ライン２０を流れ、熱交換器１８内を通過する。熱交換器１８は、図６に示すように、車両の空調用の冷却ライン２８及び強電冷却系の冷却ライン４１が組み込まれており、どちらかの冷却ライン４１と熱交換が行われる。通常時では、車両の空調用の冷却ライン２８と熱交換が行われ、強電冷却系よりもさらに低温となるよう冷媒の熱交換が行われる。
そして、熱交換器１８を流れる冷媒は冷却ライン１９へ送られ、冷却ライン１９からコールドプレート１７の内部を流れ、ウォーターポンプ２１へ向かう。
このようにして、バッテリ冷却系により強電バッテリ６が冷却される。
（温度上昇時）
実施例２では、バッテリコントローラ３１によって、強電バッテリ６の状態を、バッテリ温度、内部抵抗、端子間電圧により監視している。そして、バッテリコントローラ３１によりバッテリの冷却系に何らかの異常、特にバッテリ温度上昇が検出され、強電バッテリ６を冷却しなければならないと判断した場合には、バッテリコントローラ３１が電磁弁１５、電磁弁１６を作動させる。
すると、電磁弁１５が作動し、冷却ライン１３と冷却ライン４１を接続状態にし、さらに電磁弁１６が作動し、冷却ライン１４と冷却ライン４１を接続状態にする。
これによって、強電冷却系のサブラジエータ１２を通過した冷媒は、電磁弁１６から冷却ライン４１を通り（図６の矢印２０３参照）、バッテリ冷却系の熱交換器１８の内部を流れる。そして、ここで、強電バッテリ６を冷却する冷却ライン１９、２０の熱交換器１８の内部部分と熱交換を行う。このようにして、熱交換器１８で熱交換を行った冷媒は、冷却ライン４１を流れ、電磁弁１５から強電冷却系へ戻る流れとなる（図６の矢印２０４参照）。
そのため、バッテリ冷却系に異常が生じ、バッテリの冷却が良好に行えなくなった場合でも、強電冷却系の冷却ライン４１と熱交換を行い強電バッテリ６の冷却を行うことができる。これにより強電バッテリ６の温度は安定化する。
また、実施例２では、強電バッテリ６のバッテリ冷却系と、インバータ４等の強電冷却系は、冷媒が混合しない構成であるので、全く異なる冷媒をそれぞれ用いればよい。バッテリ冷却系と強電冷却系では、目標の冷却温度、熱容量、対露滴性等が異なるため、それぞれに適した冷媒を用いつつ、他方の冷却系を冷却できることは有利である。
効果を説明する。実施例２の車両用バッテリ冷却装置にあっては、上記の(1)〜(3)に加えて、以下の効果を有する。
(4)上記(1)〜(3)において、強電バッテリ６と接触し強電バッテリ６の熱を吸熱するコールドプレート１７と、吸熱した熱を外部に放熱する熱交換器１８の少なくとも２つの熱交換器を含んだ循環回路を冷却ライン１９，２０で構成して備え、熱交換器１８は、その内部において車両の空調用の冷却ライン２８と、インバータ４等の強電冷却系の冷却ライン４１の両方に対してバッテリ冷却系の冷却ラインが熱交換可能に設けられているため、熱交換器１８におけるバッテリ冷却系が車両の空調用の冷却ライン２８又は強電冷却系の冷却ライン４１と熱交換するようにして、通常の冷却手段で補いきれない状況になった場合でも効率的に冷却を行いバッテリ温度を安定化させることができる。また強電冷却系とバッテリ冷却系とが互換性のない冷媒を用いることができつつ、他方を冷却することができる。
その他作用効果は実施例１と同様であるので説明を省略する。
実施例３は強電バッテリ６に接触して冷却する冷却プレートの冷却を切り替える例である。
構成を説明する。
図７は実施例３の車両用バッテリ冷却装置の構成と、冷媒の流れの２つの状態を説明する図である。
実施例３では、バッテリ冷却系が、冷却プレート５１を強電バッテリ６に接触させるように設ける。そしてこの冷却プレート５１の内部に、車両の空調用の冷却ライン２８と、強電冷却系から分岐させた冷却ライン４１を通過させるようにして、直接的に車両空調用の冷却ライン２８又は強電冷却系の冷却ライン４１で強電バッテリ６を冷却する構成である。
その他構成は、実施例２と同様であるので説明を省略する。
作用を説明する。
[温度上昇時のバッテリ温度安定化作用]
（通常時）
通常時では、強電冷却系とバッテリ冷却系をそれぞれ独立させて、冷却を行う。
通常時の強電冷却系では、ウォーターポンプ１１で送り出した冷媒は、冷却ライン１４を流れ、途中電磁弁１６を通過する。電磁弁１６は、冷却ライン１４を冷却ライン４１と接続しない状態にしている。そして、冷媒が冷却ライン１４から駆動モータ３の吸熱部２６、インバータ４の吸熱部２７へ冷媒は流れ冷却ライン１３へ向かう。
そして、冷媒は冷却ライン１３を流れ、途中電磁弁１５を通過する。電磁弁１５は、冷却ライン１３を冷却ライン４１と接続しない状態にしている。そして、冷媒は冷却ライン１３を流れ、サブラジエータ１２内の放熱通路を通過することにより、サブラジエータ１２は車外へ放熱を行い、冷媒を冷却する。次に、サブラジエータ１２を流れる冷媒は冷却ライン１４に送られ、そして、冷却ライン１４から、ウォーターポンプ１１へ向かう。
このようにして、強電冷却系により、インバータ４、駆動モータ３が冷却される。
次にバッテリ冷却系について説明する。
バッテリ冷却系では、強電バッテリ６に接触させて設けられた冷却プレート５１の内部に、車両の空調用の冷却ライン２８と、強電冷却系の冷却ライン４２を通過させるようにしている。通常時では、車両の空調用の冷却ライン２８によって、冷却プレート５１を冷却し、冷却プレート５１により強電バッテリ６の発熱を吸熱する。このようにして、バッテリ冷却系により強電バッテリ６が冷却される。
（温度上昇時）
実施例３では、バッテリコントローラ３１によって、強電バッテリ６の状態を、バッテリ温度、内部抵抗、端子間電圧により監視している。そして、バッテリコントローラ３１によりバッテリの冷却系に何らかの異常、特にバッテリ温度上昇が検出され、強電バッテリ６を冷却しなければならないと判断した場合には、バッテリコントローラ３１が電磁弁１５、電磁弁１６を作動させる。
すると、電磁弁１５が作動し、冷却ライン１３と冷却ライン４１を接続状態にし、さらに電磁弁１６が作動し、冷却ライン１４と冷却ライン４１を接続状態にする。
これによって、強電冷却系のサブラジエータ１２を通過した冷媒は、電磁弁１６から冷却ライン４１を通り（図７の矢印２０３参照）、バッテリ冷却系の冷却プレート５１の内部を流れる。そして、冷却プレート５１を冷却し、冷却プレート５１により強電バッテリ６の発熱を吸熱する。このようにして、冷却プレート５１を冷却した冷媒は、冷却ライン４１を流れ、電磁弁１５から強電冷却系へ戻る流れとなる（図７の矢印２０４参照）。
そのため、バッテリ冷却系に異常が生じ、バッテリの冷却が良好に行えなくなった際に、強電冷却系の冷却ライン４１により強電バッテリ６と接触させた冷却プレート５１の冷却を行う。そのため強電バッテリ６の発熱は吸熱され、強電バッテリ６の温度は安定化する。
なお、実施例３では、車両の空調用の冷却ライン２８と、強電冷却系の冷却ライン４１が直接的に強電バッテリ６を冷却するので、より効率的な冷却を行うことになる。
効果を説明する。実施例３の車両用バッテリ冷却装置にあっては、上記(1)〜(3)に加えて、以下の効果を有する。
(6)上記(1)〜(3)において、強電バッテリ６と接触し強電バッテリ６の熱を吸熱する冷却プレート５１の強電バッテリ６との接触部分と、吸熱した熱を外部に放熱する冷却プレート５１の熱交換構造部分との少なくとも２つの熱交換部分を一体に含んだ冷却プレート５１を備え、冷却プレート５１は車両用の空調の冷却ライン２８及び強電冷却系から分岐させた冷却ライン４１と熱交換可能に設けられているため、強電バッテリ６と接触してバッテリ発熱を吸熱する冷却プレート５１が車両の空調用の冷却ライン２８又は強電冷却系の冷却ライン４１と熱交換し、通常の冷却手段で補いきれない状況になった際に効率的に冷却を行いバッテリ温度を安定化させることができる。また、より直接的にバッテリ冷却を行い効率のよい冷却を行うことができる。
その他作用効果は実施例２と同様であるので説明を省略する。
実施例４の車両用バッテリ冷却装置は、強電バッテリ６の冷却を送風から切り替える例である。
構成を説明する。
図８は実施例４の車両用バッテリ冷却装置の構成と、冷媒の流れの２つの状態を説明する図である。
実施例４では、バッテリ冷却系が、強電バッテリ６をケース６１の内部に収容する構成に、このケース６１の内部に車室内から空気を取り込む吸気路６２を設ける。そして、この吸気路６２の途中に、車室内からの空気を強制的にケース６１の内部に送り込む送風機６３を設ける。
さらに、ケース６１には、ケース６１の内部の空気を車外へ排出する排気路６４を設ける。
またさらに、ケース６１の内部には、強電バッテリ６に接触して熱交換を行う冷却プレート６５を設ける。そして、強電冷却系から分岐させた冷却ライン４１をこのケース６１の内部の冷却プレート６５に通過させるようにして、ケース６１に設けた冷却プレート６５を介して強電バッテリ６を冷却する構成である。
その他構成は、実施例２と同様であるので説明を省略する。
作用を説明する。
[温度上昇時のバッテリ温度安定化作用]
（通常時）
通常時では、強電冷却系とバッテリ冷却系をそれぞれ独立させて、冷却を行う。
通常時の強電冷却系では、ウォーターポンプ１１で送り出した冷媒は、冷却ライン１４を流れ、途中電磁弁１６を通過する。電磁弁１６は、冷却ライン１４を冷却ライン４１と接続しない状態にしている。そして、冷媒が冷却ライン１４から駆動モータ３の吸熱部２６、インバータ４の吸熱部２７へ冷媒は流れ冷却ライン１３へ向かう。
そして、冷媒は冷却ライン１３を流れ、途中電磁弁１５を通過する。電磁弁１５は、冷却ライン１３を冷却ライン４１と接続しない状態にしている。そして、冷媒は冷却ライン１３を流れ、サブラジエータ１２内の放熱通路を通過することにより、サブラジエータ１２は車外へ放熱を行い、冷媒を冷却する。次に、サブラジエータ１２を流れる冷媒は冷却ライン１４に送られ、そして、冷却ライン１４から、ウォーターポンプ１１へ向かう。
このようにして、強電冷却系により、インバータ４、駆動モータ３が冷却される。
次にバッテリ冷却系について説明する。
バッテリ冷却系では、送風機６３によって、強電バッテリ６を内部に収容したケース６１に車室内の空気を吸気路６２を介して強制的に送り、強電バッテリ６の冷却を行う。バッテリ発熱を吸熱した空気は、排気路６４から車外へ排出される。このようにして、バッテリ冷却系により強電バッテリ６が冷却される。
（温度上昇時）
実施例３では、バッテリコントローラ３１によって、強電バッテリ６の状態を、バッテリ温度、内部抵抗、端子間電圧により監視している。そして、バッテリコントローラ３１によりバッテリの冷却系に何らかの異常、特にバッテリ温度上昇が検出され、強電バッテリ６を冷却しなければならないと判断した場合には、バッテリコントローラ３１が電磁弁１５、電磁弁１６を作動させる。
すると、電磁弁１５が作動し、冷却ライン１３と冷却ライン４１を接続状態にし、さらに電磁弁１６が作動し、冷却ライン１４と冷却ライン４１を接続状態にする。
これによって、強電冷却系のサブラジエータ１２を通過した冷媒は、電磁弁１６から冷却ライン４１を通り（図８の矢印２０３参照）、ケース６１の内部に設けられた冷却プレート６５を流れることになる。そして、冷却プレート６５を冷却する。冷却された冷却プレート６５は、強電バッテリ６に接触しているので、強電バッテリ６の発熱を吸熱する。このようにして、ケース６１の内部に設けられた冷却プレート６５を介して強電バッテリ６を冷却した冷媒は、冷却ライン４１を流れ、電磁弁１５から強電冷却系へ戻る流れとなる（図８の矢印２０４参照）。
そのため、バッテリ冷却系に異常が生じ、バッテリの冷却が良好に行えなくなった際に、強電冷却系の冷却ライン４１により強電バッテリ６を内部に収容したケース６１に設けられた冷却プレート６５の冷却を行う。そのため強電バッテリ６の発熱は吸熱され、強電バッテリ６の温度は安定化する。
効果を説明する。実施例４の車両用バッテリ冷却装置にあっては、上記(1)に加えて以下の効果を有する。
上記(1)において、第１の冷却手段は、強電バッテリ６に車室内の空気を送風機６３で送って吹き付ける冷却であり、第２の冷却手段は、強電バッテリ６に接触するようケース６１の内部に設けられた冷却プレート６５とその内部へ通過させる冷却ライン４１を含む冷媒循環路であるため、強電バッテリ６と接触してバッテリ発熱を吸熱する冷却プレート６５が強電冷却系の冷却ライン４１と熱交換し、通常の空冷で補いきれない状況になった際に効率的に冷却を行い, バッテリ温度を安定化させることができる。
以上、本発明の車両用バッテリ冷却装置を第１実施例〜第４実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、実施例１の図１では、弱電バッテリを有する構成について説明したが、弱電バッテリを有しない構成であってもよい。
例えば, 実施例３では、強電バッテリ６と熱交換する接触部分と、２系統の冷却ラインとの熱交換部分を一体に設けたが、熱伝達媒体を介して別体にしたものであってもよい。
例えば, 各実施例では、電磁弁による冷却ラインの切り替えにおいて、分岐する冷却ライン又は接続ラインへ冷媒を接続する状態では、元の冷却ラインにも冷媒を流すようにしてもよく、元の冷却ラインに冷媒を流さないようにしてもよい。システム上許容されるかどうか等により決めればよい。

Claims (7)

  1. 車両駆動装置用高圧電源である第１の電源系で作動し、車両駆動装置への電源供給を行うバッテリの冷却に供する第１の冷却手段と、
    補機用低圧電源である第２の電源系で作動し、前記車両駆動装置の冷却に供する第２の冷却手段と、
    前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、
    を備え、
    前記バッテリ温度検出手段により検出された前記バッテリの温度が所定以上になると、前記第２の冷却手段による前記車両駆動装置の冷却を中止し、前記第２の冷却手段により前記バッテリの冷却のみを行うことを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。
  2. 車両駆動装置用高圧電源である第１の電源系で作動し、車両駆動装置への電源供給を行うバッテリの冷却に供する第１の冷却手段と、
    補機用低圧電源である第２の電源系で作動し、前記車両駆動装置の冷却に供する第２の冷却手段と、
    前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、
    を備え、
    前記バッテリ温度検出手段により検出された前記バッテリの温度が所定以上になると、前記第１の電源系を遮断し、前記第２の冷却手段により前記バッテリの冷却を行うことを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。
  3. 車両駆動装置用高圧電源である第１の電源系で作動し、車両駆動装置への電源供給を行うバッテリの冷却に供する第１の冷却手段と、
    補機用低圧電源である第２の電源系で作動し、前記車両駆動装置の冷却に供する第２の冷却手段と、
    前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、
    を備え、
    前記バッテリ温度検出手段により検出された前記バッテリの温度が所定以上になると、前記第１の電源系を遮断すると共に、前記第２の冷却手段による前記車両駆動装置の冷却を中止し、前記第２の冷却手段により前記バッテリの冷却のみを行うことを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。
  4. 前記第２の電源系で作動する第１のポンプの圧送作用に基づいて前記バッテリと前記第１の冷却手段とに冷媒を循環してなる第１の循環回路と、
    前記第２の電源系で作動する第２のポンプの圧送作用に基づいて前記車両駆動装置と前記第２の冷却手段とに冷媒を循環してなる第２の循環回路と、
    を備え、
    前記バッテリの温度が所定以上になったときは、前記第１の循環回路を前記第２の循環回路に直接接続させ、前記第１の循環回路内の冷媒を前記第２の循環回路内へと導入することにより、前記バッテリから吸収した熱を前記第２の冷却手段を介して外部へと放散させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用バッテリ冷却装置。
  5. 前記第２の電源系で作動する第１のポンプの圧送作用に基づいて前記バッテリと前記第１の冷却手段とに冷媒を循環してなる第１の循環回路と、
    前記第２の電源系で作動する第２のポンプの圧送作用に基づいて前記車両駆動装置と前記第２の冷却手段とに冷媒を循環してなる第２の循環回路と、
    を備え、
    前記バッテリの温度が所定以上になったときは、前記両循環回路間にて熱交換させることにより、前記第１循環回路内の冷媒を介し前記バッテリから吸収した熱を前記第２循環回路内の冷媒を介し前記第２の冷却手段によって外部へと放散させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用バッテリ冷却装置。
  6. 前記第１の冷却手段は、接触をもって前記バッテリの熱を吸収することにより当該バッテリの冷却を行う一方、
    前記第２の冷却手段は、前記第２の電源系で作動する第２のポンプの圧送作用に基づいて循環回路内を循環する冷媒をもって前記車両駆動装置の熱を吸収することにより当該車両駆動装置の冷却を行い、
    前記バッテリの温度が所定以上になったときは、前記バッテリと前記循環回路との間にて熱交換させることにより、前記バッテリから吸収した熱を前記循環回路内の冷媒を介し前記第２の冷却手段によって外部へと放散させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用バッテリ冷却装置。
  7. 前記第１の冷却手段は、室内風を吹き付けることによって前記バッテリの冷却を行う一方、
    前記第２の冷却手段は、前記第２の電源系で作動する第２のポンプの圧送作用に基づいて循環回路内を循環する冷媒をもって前記車両駆動装置の熱を吸収することにより当該車両駆動装置の冷却を行い、
    前記バッテリの温度が所定以上になったときは、前記バッテリと前記循環回路との間にて熱交換させることにより、前記バッテリから吸収した熱を前記循環回路内の冷媒を介し前記第２の冷却手段によって外部へと放散させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用バッテリ冷却装置。
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