CN104040783A - 温度调整装置、珀耳帖元件的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种温度调整装置，能够使用珀耳帖元件效率良好地进行蓄电池等搭载于车辆的电子设备的温度调整。温度调节装置的特征在于，具有通过被供给电力而容许搭载于车辆的电子设备与车辆的热交换部进行热交换的珀耳帖元件和控制向所述珀耳帖元件供给的电力的珀耳帖元件控制部，在通过对所述珀耳帖元件供给电力而使所述珀耳帖元件的成为放热面的第一面与成为吸热面的第二面之间的温差扩大得大于第一预定值的情况下，所述珀耳帖元件控制部不对所述珀耳帖元件供给电力。

Description

温度调整装置、珀耳帖元件的控制方法

技术领域

本发明涉及一种使用了珀耳帖元件的蓄电池等电子设备的温度调整技术。

背景技术

公知有作为动力源使用了锂离子电池、镍氢电池等蓄电池的混合动力汽车、电动汽车等。这些蓄电池具有能够获得充分的输入输出性能的温度范围，若以从该温度范围偏离的温度进行使用，则有时会使性能降低，或使蓄电池寿命缩短。因此，混合动力汽车等的蓄电池通过各种方法进行温度管理。

专利文献1公开了使用珀耳帖元件来调节电动汽车的蓄电池的温度的温度调节装置。在专利文献1中公开了如下的控制处理：当处于蓄电池的温度超过适当温度带的高温状态的情况下，以能够由珀耳帖元件冷却蓄电池的方式使电流在珀耳帖元件中流动。另外，在专利文献1中还公开了如下的控制处理：当处于蓄电池的温度未达到适当温度带的低温状态的情况下，以能够由珀耳帖元件加热蓄电池的方式使电流在珀耳帖元件中流动。

专利文献1：日本特开平8－148189号公报

专利文献2：日本特开2009－110829号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，当珀耳帖元件的放热面与吸热面的温差变大时，珀耳帖元件的COP(Coefficient Of Performance：性能系数)降低，所以无法效率良好地进行温度调整。

因此，本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种能够使用珀耳帖元件效率良好地进行蓄电池等搭载于车辆的电子设备的温度调整的温度调整装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，作为一个观点，本发明的温度调整装置的特征在于，(1)具有：珀耳帖元件，通过被供给电力而容许搭载于车辆的电子设备与车辆的热交换部进行热交换；及珀耳帖元件控制部，控制向所述珀耳帖元件供给的电力，在通过对所述珀耳帖元件供给电力而使所述珀耳帖元件的成为放热面的第一面与成为吸热面的第二面之间的温差扩大得大于第一预定值的情况下，所述珀耳帖元件控制部不对所述珀耳帖元件供给电力。

作为另一个观点，本发明的温度调整装置的特征在于，(1)′具有：珀耳帖元件，通过被供给电力而容许搭载于车辆的电子设备与车辆的热交换部进行热交换；及珀耳帖元件控制部，控制向所述珀耳帖元件供给的电力，所述珀耳帖元件控制部对所述珀耳帖元件间歇性地供给电力，从而执行所述电子设备的温度维持控制。

(2)在上述(1)的结构中，其特征在于，在不对所述珀耳帖元件供给电力之后，所述第一面及第二面的温差降低到比所述第一预定值小的第二预定值的情况下，所述珀耳帖元件控制部再次对所述珀耳帖元件供给电力。根据(2)的结构，能够抑制COP的降低，并且在第一预定值与第二预定值之间维持电子设备的温度。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够使用珀耳帖元件效率良好地进行蓄电池等搭载于车辆的电子设备的温度调整的温度调整装置。

附图说明

图1是表示蓄电池的温度调整装置的结构的图。

图2是表示与温度调整装置对蓄电池进行的温度调整处理有关的功能的功能框图。

图3是表示在改变了吸热面与放热面的温差的情况下的、向珀耳帖元件供给的电流值与COP的关系的坐标图。

图4是表示在进行了间歇通电控制的情况下向珀耳帖元件供给的电力的推移的坐标图。

图5是表示进行了间歇通电控制的情况下的蓄电池的温度的变化和珀耳帖元件的吸热面的温度的变化的坐标图。

图6是表示进行了间歇通电控制的情况下的珀耳帖元件的COP的变化的坐标图。

图7是表示珀耳帖元件的控制处理的流程的流程图。

图8是表示间歇通电控制时的驱动条件的决定处理的流程的流程图。

图9是表示连续通电时的电流值的校正处理和基于校正后的电流值的间歇通电时的驱动条件的决定处理的流程的流程图。

图10是表示与第五实施方式的温度调整装置对蓄电池进行的温度调整处理有关的功能的功能框图。

图11是表示第五实施方式的珀耳帖元件的控制处理的流程的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

图1表示第一实施方式的蓄电池1的温度调整装置的结构。X轴、Y轴和Z轴表示彼此不同的正交的三轴。在由该温度调整装置进行温度调整的蓄电池1中蓄积电力，能够使用该电力来驱动使车辆行驶的马达。车辆可以是具有通过从蓄电池1供给的电力进行旋转动作的马达和内燃机的混合动力车辆，也可以是仅具有通过从蓄电池1供给的电力进行旋转动作的马达作为动力源的电动车辆。另外，混合动力车辆可以是能够由车辆外部的电源对蓄电池1进行充电的插电式混合动力车辆。以下，参照图1说明温度调整装置的各部分结构。

温度调整装置包含蓄电池1、ECU2、电源部4、继电器开关6、珀耳帖元件8、珀耳帖元件温度传感器10、蓄电池温度传感器12、外部空气温度传感器14、管道16和鼓风机18。

蓄电池1包含电池组3和壳体31。蓄电池1的设置位置例如可以是形成于车辆后方的行李箱下方的收容部。

电池组3包含多个单电池30。单电池30可以是锂离子电池、镍氢电池等二次电池。单电池30也可以是电容器。多个单电池30在Y轴方向上层叠，彼此电连接。连接方法可以是串联、并列或串联和并列的组合。在电池组3的Z轴方向上的端面设置有固定部件38，使用连接部件40连接该固定部件38和散热片部341，从而固定电池组3。

电池组3收容于壳体31的内部。壳体31包含上部壳体32和下部壳体34。在上部壳体32和下部壳体34分别形成有上部突缘32a和下部突缘34a，这些上部突缘32a和下部突缘34a彼此由连接部件36连接。由此，上部壳体32和下部壳体34被单元化，壳体31形成密闭结构。

下部壳体34具有散热片部341(相当于车辆的热交换部)。散热片部341构成下部壳体30的一部分，Z轴方向上的一端侧与珀耳帖元件8紧贴，Z轴方向上的另一端侧延伸到管道16的内部。散热片部341容许电池组3和管道16内部的空气(以下称作热交换介质)的热交换。散热片部341可以是金属。散热片部341可以具有多个翼片。这些翼片配置于管道16的内部，从而促进电池组3和热交换介质的热交换。

ECU2是Electric Control Unit(电子控制单元)，通过控制温度调整装置整体，进行蓄电池1的温度调整处理。ECU2控制电源部4，调整从电源部4向珀耳帖元件8流动的电流值。另外，ECU2控制继电器开关6的通/断，从电源部4对珀耳帖元件8供给电流或停止供给电流。另外，ECU2取得珀耳帖元件温度传感器10、蓄电池温度传感器12及外部空气温度传感器14分别测定出的温度信息，基于所取得的信息进行各种处理。另外，ECU2控制鼓风机18的动作。ECU2包含CPU(Central Processing Unit：中央处理器)或MPU(MicroprocessorUnit：微处理器)等处理器50和存储器52。通过由处理器50执行存储于存储器52中的程序，实现进行上述各种处理的功能。另外，作为处理器50，可以具备ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)电路，ASIC电路可以进行由ECU2进行的处理的一部分或全部。

电源部4蓄积向珀耳帖元件8供给的动作电力。电源部4能够通过来自ECU4的控制对珀耳帖元件8供给必要的电力。另外，电源部4能够通过来自ECU2的控制改变在珀耳帖元件8中流动的电流的方向。当在珀耳帖元件8中流动的电流的方向变化时，珀耳帖元件8的放热面和吸热面互换。电源部4可以是对珀耳帖元件8供给电源的专用的蓄电池、或者是蓄积向搭载于车辆的辅机(例如音频设备)供给的电力的辅机蓄电池。

继电器开关6是对从电源部4向珀耳帖元件8流动的电流进行通/断的开关。继电器开关6可以是触点式的继电器。如上所述，继电器开关6通过来自ECU2的控制切换通/断。

珀耳帖元件8包含排列于同一面内的多个P型热电半导体及N型热电半导体和配置于隔着这些半导体的位置的一对金属板。一方金属板与散热片部341接触，另一方金属板与电池组3接触。使电流从P型热电半导体及N型热电半导体中的一方半导体向另一方半导体流动，从而一方金属板(相当于成为吸热面的第二面)吸热，另一方金属板(相当于成为放热面的第一面)放热。由此，热量从一方金属板向另一方金属板移动，即热量从散热片部341向电池组3移动，能够加热电池组3。

通过使电流的方向相反、即使电流从另一方半导体向一方半导体流动，从而另一方金属板(相当于成为吸热面的第二面)吸热，一方金属板(相当于成为放热面的第一面)放热。由此，热量从另一方金属板向一方金属板移动、即热量从电池组3向散热片部341移动，能够冷却电池组3。

珀耳帖元件温度传感器10检测珀耳帖元件8的一方金属板和另一方金属板的温度，测定吸热面与放热面的温差。

蓄电池温度传感器12测定单电池30的温度。另外，蓄电池温度传感器12可以测定某一代表的单电池30的温度作为蓄电池1的温度，也可以测定多个或全部单电池30的温度并例如算出其平均值作为蓄电池1的温度。

外部空气温度传感器14检测壳体31的外侧空间的温度。外部空气的温度用于在由珀耳帖元件8加热蓄电池1时根据外部空气的温度来决定向珀耳帖元件8供给的电流。

管道16具有取入口16a和排出口16b，从取入口16a取入的热交换介质与散热片部341之间进行热交换，从排出口16b排出。取入口16a的设置位置可以是车室内或车室外。排出口16b的设置位置可以是车室内或车室外。

鼓风机18通过旋转动作，将热交换介质导入到管道16的内部。鼓风机18例如是西洛克(シロッコ)式风扇、横流型风扇、螺旋桨式风扇、压缩比更高的鼓风机。

接着，说明本实施方式的温度调整装置的蓄电池1的温度调整方法。图2是本实施方式的温度调整装置的功能框图。

温度调整装置具备珀耳帖元件控制部102、蓄电池温度判定部104、间歇通电条件决定部106和间歇通电条件校正部108。这些功能可以通过ECU2的处理器50读取并执行存储于存储器52中的与温度调整处理有关的程序来实现。另外，如上所述，可以由ASIC实现这些功能的一部分或全部。

珀耳帖元件控制部102控制对珀耳帖元件8的电力供给，控制珀耳帖元件8对蓄电池1的加热处理、冷却处理。在本实施方式中，在极低温的环境下，当电池组3的温度非常低的情况下，珀耳帖元件控制部102执行对珀耳帖元件8连续地供给电力而将电池组3加热至目标温度的连续通电控制。并且，珀耳帖元件控制部102在将电池组3加热至目标温度后，按照由后述的间歇通电条件决定部106决定的条件，执行对珀耳帖元件8间歇性地供给电力以抑制电池组3的温度下降到比目标温度低预定量的下限温度以下的间歇通电控制(换言之为温度维持控制)。在此，温度维持控制是指将电池组3的温度维持在目标温度和下限温度之间的控制，而不能解释为将电池组3的温度维持为某一特定温度的意思。

另外，作为将电池组3加热至目标温度的手段，也可以代替上述的连续通电控制而使用其他方法。该其他方法可以是经由连接车室内和壳体31的未图示的吸气管而将车室内的暖空气吸入到壳体31的内部的方法。

在间歇通电控制中，珀耳帖元件控制部102控制电源部4和继电器开关6，从而以一定周期对珀耳帖元件8供给预定值的电流。换言之，珀耳帖元件控制部102以对珀耳帖元件8以一定周期供给脉冲电流的方式控制电源部4等。如此，作为抑制达到目标温度的电池组3的温度降低的方法，通过使用间歇通电控制，能够抑制间歇通电控制所需的消耗电力的增大并且抑制电池组3的温度降低。

能够抑制消耗电力的增大并且抑制电池组3的温度降低的理由是因为：通过进行间歇通电控制，能够抑制珀耳帖元件8的放热面与吸热面的温差△T的扩大。通过抑制珀耳帖元件8的放热面与吸热面的温差的扩大，能够抑制COP(Coefficient of Performance：性能系数)的降低，能够效率良好地加热电池组3。COP是用于检查能量消耗效率的系数，能够通过冷却能力(W)除以冷却消耗电力(W)求得。

在此，对向珀耳帖元件8供给的电流和COP的关系进行说明。图3是表示改变了珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差△T的情况下的、向珀耳帖元件8供给的电流值与COP的关系的坐标图。珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差△T设为5℃、10℃、20℃、40℃。

参照图3，在低电流区域，当温差超过20℃时，COP为负值。COP为负值意味着虽然对珀耳帖元件8供给电流以加热电池组3，但是因珀耳帖元件8自身的导热反而使电池组3冷却的状态。例如，当在外部空气的温度非常低、珀耳帖元件8的吸热面的温度为－40℃、放热面的温度为0℃(即电池组3的温度为0℃)的状态下开始加热时，热量从珀耳帖元件8的放热面向吸热面移动。其结果是，电池组3的热量经由珀耳帖元件8被外部空气吸收，电池组3的温度进一步降低，所以COP变为负值。另外，即使供给电流以冷却电池组3结果却加热了电池组3的情况也同样地，COP为负值。

根据图3可知，通过扩大珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差△T，COP降低，因此通过在温差△T扩大得大于第一预定值之前停止对珀耳帖元件8供给电力，能够将COP维持为一定的级别。在此，第一预定值能够根据向珀耳帖元件8供给的电流、作为目标的COP而适当变化。例如，即使在将第一预定值设定为40℃的情况下，通过以属于低电流区域的高电流值驱动珀耳帖元件8，也能够将COP维持在比较高的状态。关于作为目标的COP在后面论述。

在间歇通电控制的通电状态下，蓄电池温度判定部104判定电池组3的温度是否达到目标温度。目标温度能够例如在要将电池组3的温度通过间歇通电维持为0℃(维持温度为0℃)的情况下设定为比0℃稍高的温度(2℃或3℃左右)。在通过间歇通电维持温度的情况下，当通电停止时，温度降低，所以预先将比维持温度稍高的温度设定为目标温度，从而能够将电池组3的温度维持在维持温度附近。

另外，在间歇通电控制中，在珀耳帖元件控制部102停止对珀耳帖元件8通电后，蓄电池温度判定部104判定电池组3的温度是否达到下限温度。所谓下限温度是指若温度下降至该温度则立即能够将电池组3的温度加热到目标温度的温度。因此，当电池组3的温度低于下限温度时，将电池组3的温度加热至目标温度需要时间，通过间歇通电控制难以将电池组3的温度维持在维持温度附近。

间歇通电条件决定部106决定对珀耳帖元件8间歇性地供给电流来加热电池组3的间歇通电控制的条件，其详细情况在后面论述。

图4表示进行温度维持控制时向珀耳帖元件8供给的电力的变化，横轴表示时间，纵轴表示电力。另外，实线与间歇通电控制对应，虚线与连续通电控制对应。如图4所示，在间歇通电控制中，以一定周期对珀耳帖元件8供给一定长度(宽度)的一定电力。在连续通电控制的情况下，连续地供给比间歇通电控制低的一定电力。

图5表示进行图4所示的间歇通电控制的情况下的电池组3的温度(即珀耳帖元件8的放热面的温度)变化和珀耳帖元件8的吸热面的温度变化，横轴表示时间，纵轴表示温度。实线与电池组3的温度变化对应，单点划线与珀耳帖元件8的吸热面的温度变化对应。根据图5可知，当在珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差△T为△Tmin(相当于第二预定值)的时刻开始对珀耳帖元件8通电时，电池组3的温度逐渐上升。当电池组3的温度进一步上升而在温差△T扩大为△Tmax(相当于第二预定值)的时刻停止对珀耳帖元件8通电时，电池组3的温度逐渐降低。反复进行这些通电和非通电，从而电池组3的平均温度被温度控制为维持温度即大约0℃。

另一方面，在连续通电控制中投入到珀耳帖元件8的电力比间歇通电控制的情况低，从散热片部341导热给电池组3的热量与从电池组3放出的热量大致相同，所以将电池组3的温度始终维持为大约0℃(固定温度)。

图6表示如图4所示供给电力的情况下的珀耳帖元件8的COP的变化，横轴表示时间，纵轴表示COP。实线与执行间歇通电控制的情况下的COP对应，虚线与执行连续通电控制的情况下的COP对应。在执行间歇通电控制的情况下，散热片部341对电池组3放出的热量比从管道16内部的空气接收的热量大，所以温度逐渐降低，另一方面，电池组3通过来自散热片部341的导热而温度逐渐上升。因此，与对珀耳帖元件8的通电时间变长对应，珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差△T扩大，COP逐渐降低。

在连续通电控制的情况下，投入电力比间歇通电控制的情况小，所以散热片部341的受热量和散热量大致相同。另一方面，在电池组3中受热量和散热量也大致相同。因此，珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差△T的变化非常小，所以COP始终保持大致恒定。

在此，当比较分别执行间歇通电控制和连续通电控制的情况下的COP时，间歇通电控制的情况下的COP始终比连续通电控制的情况下的COP高。因此，可以说是，与连续通电的情况相比，进行间歇通电的情况能够效率良好地进行温度维持。即，以间歇通电控制的情况下的目标COP比连续通电控制的情况下的COP高的方式设定△Tmin和△Tmax，从而能够效率良好地进行电池组3的温度维持控制。

接着，间歇通电条件决定部106决定该间歇通电控制的条件即脉冲电流的电流值、供给脉冲电流的周期(频率)、各脉冲电流的长度(脉冲宽度)(以下也将它们归纳称作驱动条件信息)。间歇通电条件决定部106取得通过连续通电控制将电池组3的温度维持在维持温度的情况下所需的电流值。进行连续通电的情况下所需的电流值能够根据外部空气的温度预先设定，并存储于预定的存储区域(例如ECU2的存储器52)中。例如，在将电池组3的温度维持为0℃的情况下，在存储器52中以如下方式进行登录：在外部空气的温度为－20℃的情况下连续通电的电流值为X₁[A]，在外部空气的温度为－25℃的情况下连续通电的电流值为X₂[A]。间歇通电条件决定部106从存储器52取得与外部空气的温度对应的连续通电时的电流值后，接着取得与所取得的电流值对应的间歇通电时的脉冲电流的电流值等驱动条件信息，将该取得的驱动条件信息决定为间歇通电控制的条件。

另外，存储于存储器52中的连续通电的情况下的电流值、驱动条件信息的数据形式例如可以是数据表格或函数式。

间歇通电条件校正部108在通过间歇通电控制进行温度维持时，在对珀耳帖元件8供给一次脉冲电流而停止后，判定所供给的电流值是否为适当的电流值，在非适当的情况下，校正下一个脉冲电流的电流值等通电条件。具体而言，取得所执行的间歇通电控制的脉冲电流的电流值和电池组3的温度通过间歇通电而上升至预先设定的预定温度所需的时间(以下也称作升温时间)。并且，间歇通电条件校正部108从作为基准的脉冲电流值与升温时间建立对应的数据库取得与所进行的间歇通电控制中的脉冲电流值建立对应的升温时间。并且，间歇通电条件校正部108判定所取得的升温时间与在所执行的间歇通电控制中电池组3实际上升至预定温度所需的升温时间是否一致。

例如，在车辆在间歇通电控制时已经开始行驶、电池组3因输入输出而自身散热的情况下，由于珀耳帖元件8的加热和电池组3自身的散热这两者而使温度上升。因此，与仅由珀耳帖元件8加热的情况相比，升温时间缩短。因此，在由间歇通电条件决定部106决定的间歇通电条件是以车辆处于停止的状态为前提而设定的条件的情况下，与在该间歇通电条件下预定的升温时间相比，车辆处于行驶的状态下进行间歇通电的情况下的实际的升温时间短。

如此，在升温时间不一致的情况下，间歇通电条件校正部108校正间歇通电条件。例如当实际的升温时间变短的情况下，间歇通电条件校正部108将下一次脉冲电流的电流值校正为比本次电流值小的值。

以上是关于本实施方式的温度调整装置对电池组3进行的温度调整处理的功能。

接着，说明由以上的功能执行的珀耳帖元件8的控制处理的流程。图7是表示珀耳帖元件8的控制处理的流程的流程图。另外，在以下的说明中，将电池组3的维持温度设为0℃、将目标温度设为3℃、将下限温度设为－2℃进行说明。

首先，珀耳帖元件控制部102判定是否中止加热处理、即是否需要将电池组3朝向维持温度进行加热的加热控制及维持温度下的温度维持控制(步骤101)。是否需要加热控制、温度维持控制的判定能够基于各种信息进行，不作特别限定。例如，在因车辆的行驶使电池组3的温度已经充分上升而能够判断为不需要加热控制、温度维持控制的情况下，珀耳帖元件控制部102可以判断为不需要加热控制、温度维持控制(步骤101的“是”)。另外，在根据乘员的操作输入、ECU2的各种功能而指示中止加热控制、温度维持控制的情况下，珀耳帖元件控制部102可以判断为不需要加热控制、温度维持控制。

并且，在不需要加热控制、温度维持控制的情况下(步骤101的“是”)，由于不需要珀耳帖元件8对电池组3进行加热处理，所以结束处理。

另一方面，在需要加热控制、温度维持控制的情况下(步骤101的“否”)，珀耳帖元件控制部102控制电源部4和继电器开关6，开始对珀耳帖元件8进行通电(步骤102)，加热电池组3。在此，珀耳帖元件控制部102可以对珀耳帖元件8进行连续通电，从而加热电池组3。在这种情况下，连续通电时向珀耳帖元件8供给的电流值可以是比图3所示的低电流区域高的电流值。在以高的电流值进行连续通电的情况下，珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差时时刻刻扩大，但是温差的扩大导致的COP的降低量小，COP维持为正值，所以能够使电池组3在早期升温。

蓄电池温度判定部104从蓄电池温度传感器12取得电池组3的温度信息，判定电池组3是否达到目标温度即3℃(步骤103)。

在判定为达到目标温度的情况下(步骤103的“是”)，为了进行间歇通电控制，间歇通电条件决定部106决定间歇通电控制时的电流值(脉冲电流值)等驱动条件(步骤104)。另一方面，在未达到目标温度的情况下(步骤103的“否”)，返回到步骤102，继续进行连续通电。

在此，说明在步骤104中进行的间歇通电控制时的电流值等驱动条件的决定处理。图8是表示间歇通电控制时的驱动条件的决定处理的流程的流程图。首先，间歇通电条件决定部106取得在不进行间歇通电而进行通过连续通电将电池组3的温度维持在维持温度的控制的情况下向珀耳帖元件8供给的电流值。具体而言，基于从外部空气温度传感器14取得的该时刻下的外部空气的温度信息，从存储器52取得与外部空气的温度建立对应而预先登录于存储器52中的连续通电时的电流值(步骤201)。

接着，间歇通电条件决定部106基于所取得的连续通电时的电流值，取得在存储器52中与连续通电时的电流值建立对应而登录的间歇通电时的驱动条件。驱动条件如上所述为间歇通电时的脉冲电流的长度(脉冲宽度)等。并且，决定所取得的间歇通电时的驱动条件作为此时开始执行的间歇通电控制中的驱动条件(步骤202)。以上是间歇通电控制时的驱动条件的决定处理的流程。

再次参照图7的流程图，接下来珀耳帖元件控制部102判定是否需要蓄电池的加热控制和维持温度下的温度维持控制(步骤105)。该判定处理是与步骤101同样的判定处理。在判定为不需要加热控制、温度维持控制的情况下(步骤105的“是”)，视作不需要通过间歇通电对电池组3的加热、温度维持控制，结束处理。

另一方面，在不需要进行加热控制、温度维持控制的情况下(步骤105的“否”)，基于步骤104所决定的驱动条件，珀耳帖元件控制部102对珀耳帖元件8执行间歇通电控制(步骤106)。在该步骤106中开始直到步骤108中停止的通电与图4中的一个脉冲对应，在图5所示的电池组3的温度中，与温度从最低点至顶点对应。

接着，蓄电池温度判定部104判定电池组3的温度是否达到间歇通电控制时的目标温度(3℃)(步骤107)。在未达到目标温度的情况下(步骤107的“否”)，除了不需要进行加热控制和温度维持控制的情况之外，反复进行步骤107的判定。

另一方面，在判定为达到间歇通电控制时的目标温度的情况下(步骤107的“是”)，珀耳帖元件控制部102停止对珀耳帖元件8通电(步骤108)。

停止通电后，蓄电池温度判定部104判定电池组3的温度是否达到间歇通电控制时的下限温度(－2℃)(步骤109)。在未达到下限温度的情况下(步骤109的“否”)，反复进行步骤108和步骤109，在达到下限温度之前维持停止通电。另一方面，在达到下限温度的情况下(步骤109的“是”)，进行连续通电时的电流值的校正处理和基于校正后的电流值的间歇通电时的驱动条件的决定处理(步骤110)。

在此，对步骤110的处理进行说明。图9是表示在步骤110中执行的、连续通电时的电流值的校正处理和基于校正后的电流值的间歇通电时的驱动条件的决定处理的流程的流程图。

首先，间歇通电条件校正部108取得在步骤106中开始、步骤108中停止的间歇通电控制中电池组3上升预定温度所需的升温时间和该通电时所供给的电流值(步骤301)。升温时间和电流值只要根据珀耳帖元件控制部102、蓄电池温度判定部104等的功能取得即可。

接着，间歇通电条件校正部108参照存储器52，取得间歇通电时的电流值和通过该电流值下的间歇通电控制加热电池组3的情况下上升预定温度所需的升温时间(基准的升温时间)(步骤302)。并且，间歇通电条件校正部108判定从存储器52取得的基准的升温时间与步骤301中取得的实际的升温时间是否一致(步骤303)。

在升温时间一致的情况下(步骤303的“是”)，能够视为上一次间歇通电控制(步骤106～步骤108中进行的最近的通电控制)中仅由珀耳帖元件8加热了电池组3。因此，间歇通电条件决定部106将上一次间歇通电控制时的驱动条件决定为下一次间歇通电控制时的驱动条件(步骤304)。

另一方面，在升温时间不一致的情况下(步骤303的“否”)，可认为在上一次间歇通电控制中因珀耳帖元件8以外的原因导致升温速度发生了变化(例如由于电池组3的输入输出所导致的电池组3自身的散热使得与仅利用珀耳帖元件8进行的加热的情况相比电池组3的升温速度上升的情况等)。在这种情况下，间歇通电条件校正部108基于上一次升温时间来校正连续通电时的电流值(步骤305)。例如，在上一次间歇通电控制中升温速度快、升温时间比基准的升温时间短的情况下，将连续通电时的电流值设定得更小。

接着，间歇通电条件决定部106基于校正后的连续通电时的电流值来决定下一次间歇通电控制(返回到步骤105而转移到步骤106时进行的通电)的驱动条件(步骤306)。

该步骤306与图7的步骤104相同，执行图8所示的处理。即，在步骤201中，间歇通电条件决定部106取得在步骤305中校正后的连续通电时的电流值，在步骤202中基于所取得的电流值来决定间歇通电控制中的驱动条件。

并且，在决定了间歇通电控制中的驱动条件后，返回到步骤105，只要不需要中止加热控制(步骤105的“否”)，基于新决定的驱动条件，珀耳帖元件控制部102执行下一个间歇通电控制处理(步骤106～步骤109)。另一方面，在不需要加热控制、目标温度维持控制的情况下结束处理。

以上是由本实施方式的温度调整装置执行的珀耳帖元件8的控制处理的流程。根据以上说明的本实施方式，为了维持电池组3的温度，对珀耳帖元件8间歇性地供给电流来维持温度，所以能够防止COP的降低，能够效率良好地维持蓄电池的温度。

另外，在本实施方式中，说明了在图7的步骤101和步骤105中判定是否不需要加热控制、目标温度维持控制，但是不限于此。也可以是在进行图7的流程图的处理的期间，在电池组3的温度充分上升等而指示中止加热控制/温度维持控制的情况等不需要加热控制/温度维持控制的情况下，在任意时刻结束加热控制/温度维持控制。

(第二实施方式)

在第一实施方式中，说明了温度调整装置调整搭载于车辆的电池组3的温度的情况，但是温度调整对象物也可以是搭载于车辆的其他电子设备。其他电子设备也可以是具有马达作为动力源的车辆所具备的变压器、逆变器。在此，变压器是将从电池组3等向负载(例如行驶用的马达)供给的电压升高或蓄积发电机中得到的再生能量时降低电压的设备。逆变器是将从电池组3等供给的电力从直流转换为三相交流并向负载(例如行驶用马达)供给的设备。因此，即使在使用珀耳帖元件来冷却(根据电子设备的种类冷却或加热)变压器、逆变器等电子设备的情况下，也能够采用第一或第二实施方式中说明的温度调整方法，从而能够效率良好地进行温度调整。

(第三实施方式)

在第一和第二实施方式中，说明了进行电池组3、变压器、逆变器等搭载于车辆的电子设备的温度调整的情况，但是珀耳帖元件8的温度调整对象也可以是车室内的空气。例如，在车辆设置从车室内取入空气并使空气再次返回到车室内的循环路径，在该循环路径中设置珀耳帖元件，从而能够加热或冷却在循环路径中流动的空气。另外，珀耳帖元件与空气的热交换可以经由散热片等促进热量的移动的部件进行。如此，即使在使用珀耳帖元件对车室内的空气进行温度调整的情况下，也能够采用第一实施方式中说明的温度调整方法，从而能够效率良好地进行温度调整。

(第四实施方式)

在第一至第三实施方式中，说明了使电池组3升温后将电池组3的温度维持在由目标温度和下限温度构成的温度范围的情况，但是本发明不限于此。例如，本发明也能够应用于使电池组3冷却后将电池组3的温度维持在由目标温度和下限温度构成的预定的温度范围的情况。当在车辆的空调停止的状态下将车辆放置于高温环境下时，电池组3的温度时时刻刻上升。电池组3在温度上升时会劣化，所以需要冷却至不会促进劣化的预定的温度范围。并且，在电池组3的温度冷却至该预定的温度范围后，使用上述间歇通电控制进行电池组3的温度维持控制，从而能够抑制消耗电力的增大并且抑制电池组3的劣化

(第五实施方式)

接着，说明第五实施方式。

关于本实施方式的电池组3和温度调整装置的结构，与图1所示的第一实施方式相同，所以其说明省略。

接着，说明本实施方式的温度调整装置对电池组3的温度调整方法。图10是表示与温度调整装置对电池组3进行的温度调整处理有关的功能的功能框图。本实施方式的温度调整装置具备温度判定部100和珀耳帖元件控制部102。这些功能通过ECU2的处理器50读取并执行存储于存储器52中的与温度调整处理有关的程序而由ECU2实现。另外，如上所述，可以由ASIC实现这些功能的一部分或全部。

在由珀耳帖元件8对电池组3(单电池30)进行加热或冷却的情况下，温度判定部100取得由珀耳帖元件温度传感器10测定的温度信息，判定珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差(面对单电池30的金属板和面对散热片部341的金属板的温差)是否为作为第一基准值而预先设定的基准值以上。

当温度判定部100判定为吸热面与放热面的温差为基准值以上的情况下，珀耳帖元件控制部102进行停止由珀耳帖元件8加热或冷却单电池30的控制。例如，在通过珀耳帖元件8进行单电池30的加热的情况下，珀耳帖元件8的散热片部341侧为吸热面，单电池30侧为放热面。因此，在珀耳帖元件8的单电池30侧的面的温度比散热片部341侧的面的温度高出基准值以上的情况下，珀耳帖元件控制部102控制电源部4和继电器开关6，停止对珀耳帖元件4供给电流，停止单电池30的加热。另外，在进行单电池30的冷却的情况下，珀耳帖元件8的单电池30侧成为吸热面，散热片部341侧成为放热面。因此，在散热片部341侧的面的温度比单电池30侧的面的温度高出基准值以上的情况下，珀耳帖元件控制部102同样停止对珀耳帖元件8供给电流，停止单电池30的冷却。

并且，当珀耳帖元件8的温差为容许恢复珀耳帖元件8的加热或冷却的恢复基准值以下的情况下，珀耳帖元件控制部102控制为恢复加热或冷却处理。恢复基准值只要是比上述基准值小的温差，则可以是任何温度，但是若过于接近基准值，则温差立即再次变为基准值以上的可能性高，所以优选是某种程度上比基准值小的值。例如，在将上述基准值设为10℃、将恢复基准值设为2℃的情况下，珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差为10℃以上，在停止对珀耳帖元件8供给电流后该温差变为2℃以下的情况下，珀耳帖元件控制部102恢复对珀耳帖元件8的电流供给，恢复加热或冷却处理。

通过基于以上的温度判定部100和珀耳帖元件控制部102的功能的温度控制，防止珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差的扩大，防止COP的恶化，所以其结果是能够利用珀耳帖元件8效率良好地对单电池30进行加热或冷却。

如实施方式1中所说明那样，根据图3的坐标图可知，若温差为10℃左右，则在对珀耳帖元件8通常施加的电流值的范围内，COP为正值，能够适当地进行加热或冷却。因此，在本实施方式中优选为，将上述基准值设为10℃，当吸热面与放热面的温差为10℃以上的情况下，珀耳帖元件控制部102控制为停止对珀耳帖元件供给电流，停止加热或冷却。

接着，说明由以上的功能执行的珀耳帖元件8的控制处理的流程。图11是表示珀耳帖元件8的控制处理的流程的流程图。

首先，温度判定部100从珀耳帖元件温度传感器10取得珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温度信息，判定吸热面与放热面的温差是否为基准值以上(步骤401)。

当判定为吸热面与放热面的温差为基准值以上的情况下(步骤401的“是”)，珀耳帖元件控制部102控制电源部4和继电器开关6，停止对珀耳帖元件8供给电流，停止由珀耳帖元件8进行的加热或冷却处理(步骤402)。

接着，温度判定部100从珀耳帖元件温度传感器10取得珀耳帖元件8的温度信息，判定吸热面与放热面的温差是否为恢复基准值以下(步骤403)。

当判定为珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差为恢复基准值以下的情况下(步骤403的“是”)，珀耳帖元件控制部102控制电源部4和继电器开关6，对珀耳帖元件8供给电流，恢复加热或冷却处理。

另一方面，在珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差依然比恢复基准值大的情况下(步骤403的“否”)，在温差变为恢复基准值以下之前，温度判定部100反复进行步骤403的判定。

另外，在步骤401中，在珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差小于基准值的情况下，COP未恶化，所以珀耳帖元件控制部102维持对珀耳帖元件8的电流供给，并在此情况下继续进行加热或冷却处理(步骤405)。

以上是本实施方式的珀耳帖元件8的控制处理的流程。另外，上述的处理流程在由珀耳帖元件8加热单电池30的情况下和由珀耳帖元件8冷却单电池30的情况下都是共通的。

根据以上说明的本实施方式，以在珀耳帖元件8的吸热面与放热面的温差为基准值以上的情况下不进行基于珀耳帖元件8的加热或冷却处理的方式进行控制，从而能够防止COP的恶化，能够效率良好地加热或冷却单电池30，能够节约能量。

另外，在本实施方式中，说明了温度调整装置具备蓄电池温度传感器12和外部空气温度传感器14的情况，但是对于本实施方式的处理来说传感器不是必须的，因此未必具备。

附图标记说明

1 蓄电池

2 ECU

4 电源部

6 继电器开关

8 珀耳帖元件

10 珀耳帖元件温度传感器

12 蓄电池温度传感器

14 外部空气温度传感器

16 管道

18 鼓风机

30 单电池

32 上部壳体

34 下部壳体

341 散热片部

36 连接部件

100 温度判定部

102 珀耳帖元件控制部`

104 蓄电池温度判定部

106 间歇通电条件决定部

108 间歇通电条件校正部

Claims (9)

1.一种温度调节装置，其特征在于，具有：

珀耳帖元件，通过被供给电力而容许搭载于车辆的电子设备与车辆的热交换部进行热交换；及

珀耳帖元件控制部，控制向所述珀耳帖元件供给的电力，

在通过对所述珀耳帖元件供给电力而使所述珀耳帖元件的成为放热面的第一面与成为吸热面的第二面之间的温差扩大得大于第一预定值的情况下，所述珀耳帖元件控制部不对所述珀耳帖元件供给电力。

2.根据权利要求1所述的温度调节装置，其特征在于，

在不对所述珀耳帖元件供给电力之后，所述第一面及第二面的温差降低到比所述第一预定值小的第二预定值的情况下，所述珀耳帖元件控制部再次对所述珀耳帖元件供给电力。

3.根据权利要求2所述的温度调节装置，其特征在于，

所述珀耳帖元件控制部执行使对所述珀耳帖元件供给电力的通电状态和不对所述珀耳帖元件供给电力的非通电状态交替反复的温度维持控制。

4.根据权利要求3所述的温度调节装置，其特征在于，具有：

取得部，取得与所述电子设备的外部空气温度有关的信息；

存储部，存储将所述电子设备的外部空气温度与向所述珀耳帖元件供给的电力的值及供给电力的供给时间建立了对应的驱动条件信息；及

条件决定部，基于所述取得部的取得结果和存储于所述存储部的所述驱动条件信息，决定在所述通电状态下向所述珀耳帖元件供给的电力的值和供给电力的供给时间，

所述珀耳帖元件控制部按照所述条件决定部的决定来执行所述温度维持控制。

5.根据权利要求3或4所述的温度调节装置，其特征在于，

在所述温度维持控制中，所述电子设备在目标温度与比所述目标温度低的下限温度之间反复进行温度上升和温度下降，

所述温度维持控制时的所述珀耳帖元件的COP(性能系数)高于通过对所述珀耳帖元件连续地供给一定的电力而将所述电子设备的温度维持为固定温度的情况下的所述珀耳帖元件的COP(性能系数)，所述固定温度是所述目标温度与所述下限温度的中间温度。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的温度调节装置，其特征在于，

具有收容所述电子设备的壳体，

所述取得部设于所述壳体的外表面，

所述热交换部兼用作所述壳体的一部分，并延伸到设于车辆的、导通空气的管道的内部，

所述珀耳帖元件与所述电子设备及所述热交换部接触。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的温度调节装置，其特征在于，

所述电子设备是向使车辆行驶的马达供给电力的蓄电装置。

8.一种车辆，具备：

权利要求7所述的温度调节装置；及

所述马达。

9.一种珀耳帖元件的控制方法，该珀耳帖元件通过被供给电力而容许搭载于车辆的电子设备与车辆的热交换部进行热交换，所述珀耳帖元件的控制方法的特征在于，

在通过对所述珀耳帖元件供给电力而使所述珀耳帖元件的成为放热面的第一面与成为吸热面的第二面之间的温差扩大得大于第一预定值的情况下，不对所述珀耳帖元件供给电力。