JP6417768B2 - エネルギマネジメントシステム - Google Patents

Description

本発明は、車両に適用されるエネルギマネジメントシステムに関するものである。

従来、車両の燃費を向上させるためのエネルギマネジメント技術が知られている。このエネルギマネジメントシステムでは、電気や熱等の種々形態のエネルギが、所定のタイミングにて、輸送・貯蔵・利用され得るようになっており、エネルギ効率の向上を図ることができる。

例えば、エネルギ変換部であるエンジンや燃料電池等を備える車両において、エネルギ変換の際に生じる熱を貯蔵するシステムが知られている。このシステムにおいては、定常運転時に、エネルギ変換の際に生じる熱が熱媒体を介し放出され、この熱媒体の有する熱が蓄熱部に蓄えられる。他方、始動時に、蓄熱部に蓄えられた熱が、熱媒体に放出され、この熱媒体の有する熱が加熱対象に放出される。

また、ハイブリッド車両において、動力の一部を電気として回生し、その電気を電池に貯蔵するシステムが、例えば特許文献１に提案されている。

特開２０１１−１２１４２３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のシステムでは、有効に電気を蓄えることが困難となる場合がある。

例えば、回生時に得られた電気量が非常に多い場合、電池において充電のための電気化学反応が追いつかず、充分に電気を蓄えることができない。また、電池の充電容量が上限値に到達している状態では、回生が行われても電池にて電気を蓄えることができない。

このような場合、電池に蓄電できなかった電気は、系外へ捨てられてしまうため、エネルギ効率の向上効果が低下するという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、エネルギ効率を向上させることができるエネルギマネジメントシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、外部から供給される燃料のエネルギを変換して動力を発生させる際に、第１熱媒体に対して熱を放出する第１動力源（１）と、第１動力源（１）で発生した動力を電気に変換する第１変換部（３）と、第１変換部（３）で変換された電気を蓄える蓄電部（５）と、蓄電部（５）に蓄えられた電気のエネルギを変換して動力を発生させる第２動力源（２）とを備える車両（１００）に適用されるエネルギマネジメントシステムにおいて、第１変換部（３）で変換された電気を熱に変換する第２変換部（６）と、第２変換部（６）で変換された熱を、熱媒を介して蓄える蓄熱部（７）と、第２変換部（６）で変換された熱を蓄熱部（７）に蓄熱する蓄熱モードと、蓄熱部（７）に蓄えられた熱を伝熱対象（１、５）に放出する放熱モードとを切り替えるモード切替手段（１２、１４、１６、１９）と、第２変換部（６）およびモード切替手段（１２、１４、１６、１９）の作動を制御する制御手段（８）とを備え、蓄熱部（７）は、当該蓄熱部（７）の温度が相転移温度以下である場合に固体状の第１相状態に変化するとともに、当該蓄熱部（７）の温度が相転移温度を上回った場合に固体状の第２相状態に変化する蓄熱材により構成されており、さらに、蓄熱材は、第１相状態と第２相状態との間の相変化により蓄熱または放熱するように構成されており、制御手段（８）は、蓄電部（５）の蓄電状態および第１変換部（３）の変換状態の少なくとも一方に基づいて、第２変換部（６）およびモード切替手段（１２、１４、１６、１９）の作動を制御し、蓄熱部（７）は、蓄熱材から構成されるブロック状の本体部（７１）を有して構成されており、本体部（７１）には、熱媒が流通する熱媒流通孔（７４）が複数形成されていることを特徴とする。

これによれば、蓄電部（５）の蓄電状態および第１変換部（３）の変換状態の少なくとも一方に基づいて、第２変換部（６）およびモード切替手段（１２、１４、１６、１９）の作動を制御することで、第１変換部（３）で変換した電気が系外に捨てられることを防止できる。このため、エネルギ効率を向上させることが可能となる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態に係るエネルギマネジメントシステムを示す全体構成図である。 第１実施形態における蓄熱部を示す模式的な斜視図である。 第２実施形態に係るエネルギマネジメントシステムを示す全体構成図である。 第３実施形態に係るエネルギマネジメントシステムを示す全体構成図である。 第４実施形態における蓄熱部を示す模式図である。 第５実施形態における蓄熱部を示す模式図である。 第６実施形態における蓄熱部を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１および図２に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係るエネルギマネジメントシステムを、ハイブリッド自動車（車両）に適用したものである。

図１に示すように、ハイブリッド自動車１００は、エンジン（内燃機関）１、モータ（電動機）２、ジェネレータ３、動力分割機構４およびバッテリ５等を備えている。

エンジン１は、外部から供給される燃料のエネルギを変換して動力を発生させる走行用駆動力源であり、本発明の第１動力源に相当している。本実施形態のエンジン１は、水冷式であり、エネルギ変換時、すなわち動力を発生させる際に、冷却水に対して熱を放出する。本実施形態の冷却水が、本発明の第１熱媒体に相当している。

モータ２は、後述するバッテリ５に蓄えられた電気のエネルギを変換して動力を発生させる走行用駆動力源であり、本発明の第２動力源に相当している。ジェネレータ３は、エンジン１にて発生された動力を電気に変換する発電機であり、本発明の第１変換部に相当している。

動力分割機構４は、エンジン１とモータ２と駆動軸（図示せず）との間で動力を分割もしくは合成して伝達する。バッテリ５は、ジェネレータ３で変換された電気を蓄える蓄電池であり、本発明の蓄電部に相当している。

ここで、ハイブリッド自動車１００の作動について説明する。まず、ハイブリッド自動車１００の発進時または加速時などには、モータ２が、バッテリ５からの放電を受けてモータトルクを発生する。そして、このモータトルクが動力分割機構４にてエンジントルクと統合されてタイヤ（図示せず）に伝達されることにより、走行トルクのアシストが行われる。

また、エンジン１の起動時にも、モータ２が、バッテリ５からの放電を受けてモータトルクを発生する。そして、このモータトルクが動力分割機構４を介してエンジン１に伝達されることにより、エンジン１がクランキングされて起動する。

また、ハイブリッド自動車１００の減速時などには、余分のエンジントルクが動力分割機構４にて分割されてジェネレータ３に伝達される。これにより、ジェネレータ３は電力を発生し電池の充電を行う。

さらに、ハイブリッド自動車１００は、ヒータ６と蓄熱部７とを備えている。ヒータ６は、ジェネレータ３で変換された電気を熱に変換する電熱器であり、本発明の第２変換部に相当している。ヒータ６は、後述する制御装置８から出力される制御電圧あるいは制御信号によって、その作動が制御される。

ヒータ６と蓄熱部７は、ヒータ６と蓄熱部７との間で閉回路を形成する第１熱媒流路１１によって接続されている。第１熱媒流路１１には、当該第１熱媒流路１１に熱媒を循環させる電動式の第１ポンプ１２が設けられている。

これにより、蓄熱部７は、ヒータ６で変換された熱を、熱媒を介して蓄えるように構成されている。

また、蓄熱部７とエンジン１とは、蓄熱部７とエンジン１との間で閉回路を形成する冷却水流路１３によって接続されている。冷却水流路１３には、当該冷却水流路１３に冷却水を循環させる電動式の第２ポンプ１４が設けられている。

これにより、蓄熱部７は、当該蓄熱部７に蓄えられた熱を、冷却水を介してエンジン１に放出するように構成されている。また、本実施形態では、蓄熱部７は、エンジン１の排熱を、冷却水を介して蓄えるように構成されている。

第１ポンプ１２および第２ポンプ１４は、後述する制御装置８から出力される制御電圧あるいは制御信号によって、その作動がそれぞれ制御される。

蓄熱部７は、具体的には、当該蓄熱部７の温度が相転移温度以下である場合に固体状の第１相状態に変化するとともに、当該蓄熱部７の温度が相転移温度を上回った場合に固体状の第２相状態に変化する蓄熱材により構成されている。すなわち、蓄熱部７は、第１相状態および第２相状態の双方で固体となる材質により構成されている。また、蓄熱部７は、第１相状態と第２相状態との間の相変化により蓄熱または放熱するように構成されている。

次に、本実施形態における蓄熱部７を構成する蓄熱材について説明する。蓄熱材は、構成する物質の電子間に働くクーロン相互作用が強い強相関電子系化合物から形成されている。

本実施形態では、蓄熱材を形成する強相関電子系化合物として、少なくとも遷移金属および酸素を含むもの、例えば二酸化バナジウムを採用している。また、蓄熱材を形成する強相関電子系化合物として、下記一般式（１）で表されるものを採用してもよい。

Ｍ_1-xＮ_xＯ_y （１）
但し、一般式（１）中、ＭおよびＮは互いに異なる遷移金属を表している。

ここで、上記一般式（１）中のＭは、バナジウムを採用することができる。また、上記一般式（１）中のＮは、タングステン、レニウム、モリブデン、ルテニウム、ニオブおよびタンタルからなる群より選ばれた１種を採用することができる。このように、二酸化バナジウムに上述したようなタングステン等の金属元素を所定量付加することで、蓄熱材の相転移温度を所望の温度に設定することができる。

次に、本実施形態における蓄熱部７の構造について説明する。図２に示すように、本実施形態の蓄熱部７は、上述した蓄熱材から構成されるブロック状の本体部７１を有して構成されている。

本体部７１には、冷却水が流通する冷却水流通孔７２が複数形成されている。冷却水流通孔７２の内部には、伝熱部材としての第１フィン７３が設けられている。本実施形態では、第１フィン７３として、冷却水の流れ方向に垂直な断面形状が凸部を一方側と他方側に交互に位置させて曲折する波形状に形成されたコルゲートフィンを採用している。この第１フィン７３により冷却水との伝熱面積を増大させて、冷却水と蓄熱材との熱交換を促進している。

また、本体部７１には、熱媒が流通する熱媒流通孔７４が複数形成されている。熱媒流通孔７４は、当該熱媒流通孔７４内の熱媒の流れ方向と、冷却水流通孔７２内を流れる冷却水の流れ方向とが直交するように設けられている。また、熱媒流通孔７４および冷却水流通孔７２は、複数の熱媒流通孔７４の配置方向（図２の紙面上下方向）、すなわち複数の冷却水流通孔７２の配置方向に、交互に配置されている。

熱媒流通孔７４の内部には、伝熱部材としての第２フィン７５が設けられている。本実施形態では、第２フィン７５として、熱媒の流れ方向に垂直な断面形状が凸部を一方側と他方側に交互に位置させて曲折する波形状に形成されたコルゲートフィンを採用している。この第２フィン７５により熱媒との伝熱面積を増大させて熱媒と蓄熱材との熱交換を促進している。

図１に戻り、本実施形態のエネルギマネジメントシステムは、ヒータ６で発生した熱を蓄熱部７に蓄熱する蓄熱モードと、蓄熱部７に蓄えられた熱をエンジン１に放出する放熱モードとを切替可能に構成されている。蓄熱モードおよび放熱モードの詳細については後述する。

次に、本実施形態のエネルギマネジメントシステムの電気制御部の概要について説明する。制御装置（制御手段）８は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。そして、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御するものである。

制御装置８の出力側には、ヒータ６、第１ポンプ１２および第２ポンプ１４等の各種制御対象機器が接続されている。

一方、制御装置８の入力側には、ジェネレータ３およびバッテリ５等が接続されている。制御装置８には、ジェネレータ３の発電状態（動力から電気への変換状態）およびバッテリ５の充電状態が入力される。

また、制御装置８の入力側には、水温センサ１ａ等のセンサ群の検出信号も入力される。水温センサ１ａは、冷却水流路１３を流れる冷却水の温度（例えばエンジン１の出口側における冷却水の温度）を検出する検出手段である。

制御装置８は、ジェネレータ３の発電状態、バッテリ５の蓄電状態および水温センサ１ａにより検出された冷却水温度に基づいて、ヒータ６、第１ポンプ１２および第２ポンプ１４の作動を制御する。

次に、上記構成における本実施形態のエネルギマネジメントシステムの作動を説明する。

制御装置８は、バッテリ５の蓄電量が予め定めた基準蓄電量（例えば、満充電量）以上である場合に、電気を熱に変換するようにヒータ６を作動させるとともに、当該熱を蓄熱部７にて蓄熱する蓄熱モードを実行する。また、制御装置８は、ジェネレータ３における動力から電気への変換速度（発電速度）が予め定めた基準速度以上である場合にも、電気を熱に変換するようにヒータ６を作動させるとともに、当該熱を蓄熱部７にて蓄熱する蓄熱モードを実行する。

具体的には、制御装置８は、バッテリ５の蓄電量が基準蓄電量以上である場合、および、ジェネレータ３における発電速度が基準速度以上である場合、第１ポンプ１２を作動させて、ヒータ６で発生した熱を、第１熱媒流路１１を流れる熱媒を介して蓄熱部７に蓄熱させる。すなわち、蓄熱モードでは、ヒータ６と熱交換して高温になった熱媒の有する熱が蓄熱部７に蓄熱される。

本実施形態のエネルギマネジメントシステムは、蓄熱モードにおいて、エンジン１の排熱も蓄熱部７にて蓄熱するように構成されている。具体的には、制御装置８は、バッテリ５の蓄電量が基準蓄電量以上である場合、および、ジェネレータ３における発電速度が基準速度以上である場合、第２ポンプ１４を作動させる。これにより、エンジン１の排熱と熱交換して高温になった冷却水の有する熱が蓄熱部７に蓄熱される。

また、制御装置８は、水温センサ１ａにて検出された冷却水温度が予め定めた基準温度以下である場合に、蓄熱部７に蓄えられた熱をエンジン１に放出する放熱モードを実行する。

具体的には、制御装置８は、水温センサ１ａにて検出された冷却水温度が基準温度以下である場合、第１ポンプ１２を停止させるとともに第２ポンプ１４を作動させて、蓄熱部７に蓄熱されている熱を、冷却水流路１３を流れる冷却水を介してエンジン１に放出する。すなわち、放熱モードでは、蓄熱部７と熱交換して加熱された冷却水の有する熱がエンジン１に放出される。このため、本実施形態のエンジン１が、本発明の伝熱対象に相当している。

このように、第１ポンプ１２および第２ポンプ１４の動作を制御することにより、蓄熱モードおよび放熱モードを切り替えることができる。したがって、本実施形態の第１ポンプ１２および第２ポンプ１４が、本発明のモード切替手段に相当している。

以上説明したように、本実施形態のエネルギマネジメントシステムは、バッテリ５の蓄電量が多いとき、および、ジェネレータ３における発電速度が速い（単位時間当たりの発電量が大きい）ときに、ジェネレータ３で発電した電気をヒータ６において熱に変換するとともに、蓄熱モードを実行する。これにより、ジェネレータ３で発電した電気を熱に変換して蓄熱部７に貯めておくことができる。

そして、冷却水温度が低下しているとき、すなわち熱が不足しているときに、放熱モードを実行することで、蓄熱部７に蓄熱された熱をエンジン１の暖気に利用することができる。

したがって、本実施形態のエネルギマネジメントシステムによれば、ジェネレータ３で発電した電気をバッテリ５にて充電することが困難である場合に、ジェネレータ３で発電した電気をヒータ６にて熱に変換し、蓄熱部７に蓄えておくことができる。このため、ジェネレータ３で発電した電気を系外に捨てることがなくなるので、エネルギ効率を向上させることができる。また、蓄熱部７に蓄熱した熱をエンジン１の暖気に利用することで、エネルギ効率をさらに向上させることができる。すなわち、本実施形態のエネルギマネジメントシステムによれば、電気的および熱的の双方の観点からエネルギ効率を向上させることが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図３に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態と比較して、バッテリ５の排熱を蓄熱部７に蓄熱するとともに、蓄熱部７に蓄えられた熱をバッテリ５の暖気に利用する点が異なるものである。

図３に示すように、バッテリ５と蓄熱部７は、バッテリ５と蓄熱部７との間で閉回路を形成する第２熱媒流路１５によって接続されている。第２熱媒流路１５には、当該第２熱媒流路１５に熱媒（気体）を循環させる電動式の第３ポンプ１６が設けられている。第３ポンプ１６は、制御装置８から出力される制御電圧あるいは制御信号によって、その作動が制御される。

これにより、蓄熱部７は、バッテリ５の排熱を熱媒を介して蓄えるとともに、当該蓄熱部７に蓄えられた熱を熱媒を介してバッテリ５に放出するように構成されている。なお、本実施形態の熱媒が本発明の第２熱媒体に相当し、第２熱媒流路１５が本発明の第２熱媒体流路に相当している。

制御装置８の入力側には、熱媒温度センサ５ａの検出信号も入力される。熱媒温度センサ５ａは、第２熱媒流路１５を流れる熱媒の温度（例えばバッテリ５の出口側における熱媒の温度）を検出する検出手段である。

本実施形態の制御装置８は、ジェネレータ３の発電状態、バッテリ５の蓄電状態および熱媒温度センサ５ａにより検出された熱媒温度に基づいて、ヒータ６、第１ポンプ１２および第３ポンプ１６の作動を制御する。

本実施形態のエネルギマネジメントシステムは、蓄熱モードにおいて、バッテリ５の排熱も蓄熱部７にて蓄熱するように構成されている。具体的には、制御装置８は、バッテリ５の蓄電量が基準蓄電量以上である場合、および、ジェネレータ３における発電速度が基準速度以上である場合、第３ポンプ１６を作動させる。これにより、バッテリ５の排熱と熱交換して高温になった熱媒の有する熱が蓄熱部７に蓄熱される。

また、本実施形態の制御装置８は、熱媒温度センサ５ａにて検出された熱媒温度が予め定めた基準温度以下である場合に、蓄熱部７に蓄えられた熱をバッテリ５に放出する放熱モードを実行する。

具体的には、制御装置８は、熱媒温度センサ５ａにて検出された熱媒温度が基準温度以下である場合、第１ポンプ１２を停止させるとともに第３ポンプ１６を作動させて、蓄熱部７に蓄熱されている熱を、第２熱媒流路１５を流れる熱媒を介してバッテリ５に放出する。すなわち、放熱モードでは、蓄熱部７と熱交換して加熱された熱媒の有する熱がバッテリ５に放出される。このため、本実施形態のバッテリ５が、本発明の伝熱対象に相当している。

このように、第１ポンプ１２および第３ポンプ１６の動作を制御することにより、蓄熱モードおよび放熱モードを切り替えることができる。したがって、本実施形態の第１ポンプ１２および第３ポンプ１６が、本発明のモード切替手段に相当している。

その他の構成および作動は、第１実施形態と同様である。したがって、本実施形態のエネルギマネジメントシステムによれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、バッテリ５の排熱を蓄熱部７に蓄えるとともに、蓄熱部７に蓄えられた熱をバッテリ５の暖気に利用することで、エネルギ効率を向上させることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図４に基づいて説明する。本第３実施形態は、上記第１実施形態と比較して、蓄熱部７に蓄えられた熱を車室内の暖房に利用する点が異なるものである。

図４に示すように、本実施形態のハイブリッド自動車１００は、空調空気を車室内へ吹き出すことで車室内の空調を行う車両用空調装置２００を備えている。

車両用空調装置２００は、蓄熱部７と熱交換して高温になった熱媒が流通する第３熱媒流路１７を備えている。第３熱媒流路１７には、蓄熱部７にて加熱された熱媒と車室内へ送風される空調空気（送風空気）とを熱交換させて空調空気を加熱する加熱用熱交換器１８が配置されている。

また、第３熱媒流路１７には、当該第３熱媒流路１７に熱媒を循環させる電動式の第４ポンプ１９が設けられている。第４ポンプ１９は、制御装置８から出力される制御電圧あるいは制御信号によって、その作動が制御される。

これにより、蓄熱部７は、当該蓄熱部７に蓄えられた熱を熱媒を介して空調空気に放出するように構成されている。

制御装置８の入力側には、車室内温度を検出する内気温度センサ（図示せず）の検出信号も入力される。本実施形態の制御装置８は、ジェネレータ３の発電状態、バッテリ５の蓄電状態および内気温度センサにより検出された車室内温度に基づいて、ヒータ６、第１ポンプ１２および第４ポンプ１９の作動を制御する。

本実施形態の制御装置８は、内気温度センサにて検出された車室内温度が予め定めた基準温度以下である場合に、蓄熱部７に蓄えられた熱を空調空気に放出する放熱モードを実行する。

具体的には、制御装置８は、内気温度センサにて検出された車室内温度が基準温度以下である場合、第１ポンプ１２を停止させるとともに第４ポンプ１９を作動させて、蓄熱部７に蓄熱されている熱を、第３熱媒流路１７を流れる熱媒を介して空調空気に放出する。すなわち、放熱モードでは、蓄熱部７と熱交換して加熱された熱媒の有する熱が空調空気に放出される。このため、本実施形態の空調空気が、本発明の伝熱対象に相当している。

このように、第１ポンプ１２および第４ポンプ１９の動作を制御することにより、蓄熱モードおよび放熱モードを切り替えることができる。したがって、本実施形態の第１ポンプ１２および第４ポンプ１９が、本発明のモード切替手段に相当している。

その他の構成および作動は、第１実施形態と同様である。したがって、本実施形態のエネルギマネジメントシステムによれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態では、蓄熱部７に蓄えられた熱を空調空気の加熱、すなわち暖房に利用することで、エネルギ効率を向上させることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図５に基づいて説明する。本第４実施形態は、上記第１実施形態と比較して、蓄熱部７の構成が異なるものである。

図５に示すように、蓄熱部７は、強相関電子系化合物から形成された蓄熱層である本体部７１と、当該本体部７１を覆う高熱伝導率層７６を有して構成されている。高熱伝導率層７６は、本体部７１を構成する蓄熱材よりも熱伝導率の高い金属により構成されている。本実施形態では、本体部７１はＶＯ₂により構成されており、高熱伝導率層７６はＶ₂Ｏ₃により構成されている。

本実施形態によれば、蓄熱材の周囲を熱伝導率の高い高熱伝導率層７６にて覆うことで、蓄熱材と熱媒との間の熱伝達、および蓄熱材と冷却水との間の熱伝達を促進できる。これにより、蓄熱部７にて早期に蓄熱・放熱を行うことができる。

また、高熱伝導率層７６を、本体部７１よりも機械的強度の高い物質で構成することで、高熱伝導率層７６を任意の形状に形成することが容易となる。したがって、高熱伝導率層７６を例えばフィン形状とすることで、高熱伝導率層７６の表面積を増大させ、熱媒との間の熱交換性能、および冷却水との間の熱交換性能を向上させることが可能となる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図６に基づいて説明する。本第５実施形態は、上記第１実施形態と比較して、蓄熱部７の構成が異なるものである。

図６に示すように、蓄熱部７は、強相関電子系化合物７ａおよび無機化合物であるフィラ（補強材）７ｂを含む化合物から構成されている。本実施形態では、蓄熱部７は、ＶＯ₂およびセラミクスから構成されている。

これによれば、蓄熱部７の機械的強度を向上させることができる。なお、強相関電子系化合物７ａおよびフィラ７ｂの配合割合を変更することで、蓄熱部７の蓄熱量を変更することができる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図７に基づいて説明する。本第６実施形態は、上記第１実施形態と比較して、蓄熱部７の構成が異なるものである。

図７に示すように、蓄熱部７は、強相関電子系化合物から形成された本体部（蓄熱層）７１と、本体部７１との伝熱面積を増大させるフィン（伝熱部材）７７とを有して構成されている。フィン７７は、本体部７１よりも熱伝導率の高い金属により構成されている。

本体部７１は、当該本体部７１を構成する蓄熱材よりも熱伝導率の高い金属により構成された高熱伝導率層７６により覆われている。高熱伝導率層７６は、フィン７７と同一の材料により構成されているとともに、フィン７７と一体に構成されている。本実施形態では、本体部７１はＶＯ₂により構成されており、高熱伝導率層７６およびフィン７７はＶ₂Ｏ₃により構成されている。

本実施形態によれば、蓄熱部７にフィン７７を設けることで、蓄熱部７と熱媒との伝熱面積を増大させることができるとともに、蓄熱部７と冷却水との伝熱面積を増大させることができる。これにより、蓄熱部７と熱媒との間の熱交換性能、および蓄熱部７と冷却水との間の熱交換性能を向上させることができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、例えば以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

（１）上記実施形態では、ハイブリッド自動車１００にモータ２およびジェネレータ３をそれぞれ設けた例について説明したが、これに限らず、電気モータおよび発電機の双方の機能を果たすモータジェネレータを用いてもよい。

（２）上記実施形態では、第１フィン７３としてコルゲートフィンを採用した例について説明したが、第１フィン７３の形状はこれに限定されない。

例えば、第１フィン７３として、熱媒の流れ方向に直交する断面形状が矩形波状に形成されたストレートフィンを採用してもよい。また、第１フィン７３として、ストレートフィンに対して、矩形波状に折り曲げられた部位を熱媒の流れ方向に向かってさらに波状に折り曲げたウェーブフィンを採用してもよい。また、第１フィン７３として、ストレートフィンに対して、矩形波状に折り曲げられた部位に切り欠き部を設けて、当該切り欠き部を断続的に折り曲げたオフセットフィンを採用してもよい。

同様に、上記実施形態では、第２フィン７５としてコルゲートフィンを採用した例について説明したが、これに限らず、第２フィン７５として、ストレートフィン、ウェーブフィンあるいはオフセットフィンを採用してもよい。

（３）上記実施形態では、制御装置８を、ジェネレータ３の発電状態、バッテリ５の蓄電状態および水温センサ１ａにより検出された冷却水温度に基づいて、ヒータ６、および第１ポンプ１２等のモード切替手段の作動を制御するように構成した例について説明したが、制御装置８における制御はこれに限定されない。

例えば、制御装置８を、ジェネレータ３の発電状態、バッテリ５の蓄電状態および水温センサ１ａにより検出された冷却水温度の少なくとも１つに基づいて、ヒータ６、および第１ポンプ１２等のモード切替手段の作動を制御するように構成してもよい。

より詳細には、上記実施形態では、制御装置８を、バッテリ５の蓄電量が基準蓄電量以上である場合、および、ジェネレータ３における発電速度が基準速度以上である場合に、蓄熱モードを実行するように構成した例について説明したが、制御装置８におけるモード切替制御はこれに限定されない。

例えば、制御装置８を、バッテリ５の蓄電量が基準蓄電量以上である場合に、蓄熱モードを実行するように構成してもよい。また、制御装置８を、ジェネレータ３における発電速度が基準速度以上である場合に、蓄熱モードを実行するように構成してもよい。

（４）上記実施形態では、モード切替手段としてポンプ１２、１４、１６、１９を採用した例について説明したが、モード切替手段はこれに限定されない。例えば、冷却水流路や熱媒流路に開閉弁を配置し、この開閉弁をモード切替手段として採用してもよい。

（５）上記第５実施形態では、蓄熱部７を、ＶＯ₂およびセラミクスから構成した例について説明したが、これに限らず、蓄熱部７を、他の化合物を含んで構成してもよい。

１ エンジン（第１動力源、伝熱対象）
２ モータ（第２動力源）
３ ジェネレータ（第１変換部）
５ バッテリ（蓄電部）
６ ヒータ（第２変換部）
７ 蓄熱部
８ 制御装置（制御手段）
１２ 第１ポンプ（モード切替手段）
１４ 第２ポンプ（モード切替手段）
１００ ハイブリッド自動車（車両）

Claims (7)

1. 外部から供給される燃料のエネルギを変換して動力を発生させる際に、第１熱媒体に対して熱を放出する第１動力源（１）と、
   前記第１動力源（１）で発生した動力を電気に変換する第１変換部（３）と、
   前記第１変換部（３）で変換された電気を蓄える蓄電部（５）と、
   前記蓄電部（５）に蓄えられた電気のエネルギを変換して動力を発生させる第２動力源（２）とを備える車両（１００）に適用されるエネルギマネジメントシステムであって、
   前記第１変換部（３）で変換された電気を熱に変換する第２変換部（６）と、
   前記第２変換部（６）で変換された熱を、熱媒を介して蓄える蓄熱部（７）と、
   前記第２変換部（６）で変換された熱を前記蓄熱部（７）に蓄熱する蓄熱モードと、前記蓄熱部（７）に蓄えられた熱を伝熱対象（１、５）に放出する放熱モードとを切り替えるモード切替手段（１２、１４、１６、１９）と、
   前記第２変換部（６）および前記モード切替手段（１２、１４、１６、１９）の作動を制御する制御手段（８）とを備え、
   前記蓄熱部（７）は、当該蓄熱部（７）の温度が相転移温度以下である場合に固体状の第１相状態に変化するとともに、当該蓄熱部（７）の温度が前記相転移温度を上回った場合に固体状の第２相状態に変化する蓄熱材により構成されており、
   さらに、前記蓄熱材は、前記第１相状態と前記第２相状態との間の相変化により蓄熱または放熱するように構成されており、
   前記制御手段（８）は、前記蓄電部（５）の蓄電状態および前記第１変換部（３）の変換状態の少なくとも一方に基づいて、前記第２変換部（６）および前記モード切替手段（１２、１４、１６、１９）の作動を制御し、
   前記蓄熱部（７）は、前記蓄熱材から構成されるブロック状の本体部（７１）を有して構成されており、
   前記本体部（７１）には、前記熱媒が流通する熱媒流通孔（７４）が複数形成されていることを特徴とするエネルギマネジメントシステム。
2. 前記制御手段（８）は、前記蓄電部（５）の蓄電量が予め定めた基準蓄電量以上である場合、電気を熱に変換するように前記第２変換部（６）の作動を制御するとともに、前記蓄熱モードを実行するように前記モード切替手段（１２、１４、１６、１９）の作動を制御することを特徴とする請求項１に記載のエネルギマネジメントシステム。
3. 前記制御手段（８）は、前記第１変換部（３）における動力から電気への変換速度が予め定めた基準速度以上である場合、電気を熱に変換するように前記第２変換部（６）の作動を制御するとともに、前記蓄熱モードを実行するように前記モード切替手段（１２、１４、１６、１９）の作動を制御することを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギマネジメントシステム。
4. 前記伝熱対象は、前記第１動力源（１）であり、
   前記蓄熱モードでは、前記第２変換部（６）で変換された熱および前記第１熱媒体の有する熱の双方が前記蓄熱部（７）に蓄熱され、
   前記放熱モードでは、前記蓄熱部（７）に蓄えられた熱が前記第１熱媒体を介して前記第１動力源（１）に放出されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエネルギマネジメントシステム。
5. 前記伝熱対象は、前記蓄電部（５）であり、
   前記車両（１００）は、前記蓄熱部（７）および前記蓄電部（５）の双方との間で熱の授受を行う流体である第２熱媒体が流通する第２熱媒体流路（１５）を備えており、
   前記蓄電部（５）は、前記第２熱媒体に対して熱を放出するように構成されており、
   前記蓄熱モードでは、前記第２変換部（６）で変換された熱および前記第２熱媒体の有する熱の双方が前記蓄熱部（７）に蓄熱され、
   前記放熱モードでは、前記蓄熱部（２）に蓄えられた熱が前記第２熱媒体を介して前記蓄電部（５）に放出されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエネルギマネジメントシステム。
6. 前記車両（１００）は、空調空気を車室内へ吹き出すことで前記車室内の空調を行う車両用空調装置（２００）を備えており、
   前記伝熱対象は、前記空調空気であり、
   前記放熱モードでは、前記蓄熱部（７）に蓄えられた熱が前記空調空気に放出されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエネルギマネジメントシステム。
7. 前記蓄熱材は、強相関電子系化合物から構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のエネルギマネジメントシステム。

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