CN106058360B - 车载二次电池的冷却系统 - Google Patents

Abstract

冷却主蓄电池（10）的冷却系统具有：向主蓄电池（10）吹送冷却风的冷却风扇（40），和检测主蓄电池（10）的温度即电池温度TB的温度传感器（61）。电动车辆启动后，电池温度TB达到规定的第一温度T0以上时，在一定时间内进行以固定指令值驱动冷却风扇（40）的固定控制，同时进行根据此时的冷却风扇（40）的实际转速检测冷却风扇（40）是否有异常的异常检测处理。在车辆启动后，主蓄电池（10）的充电持续规定时间以上时，即使电池温度TB没有达到第一温度T0，该冷却系统也会进行固定控制。

Description

车载二次电池的冷却系统

【技术领域】

本发明涉及一种冷却车辆驱动用的二次电池的冷却系统。

【背景技术】

在混动汽车或者电动汽车等电动车辆上，搭载有用于储蓄车辆驱动用的电能的二次电池（battery）。因为二次电池的内部有电阻，进行充放电时其温度会升高，因此有必要进行冷却。已有人提出了在二次电池的周边设置冷却风扇，用冷却风扇强制冷却二次电池的方案。

例如，特开2010-158964号公报公开了在二次电池的近旁设置冷却风扇的车辆电装品冷却装置。在该特开2010-158964号公报中，驱动冷却风扇时产生的冷却风在导管内流动，该导管在途中向两个方向分叉，根据搭载在车辆上的充电器的温度，改变冷却风的路径。在该冷却装置中，冷却风扇的指令占空比根据作为冷却对象的高电压二次电池或者车载充电器的温度而发生变化。该冷却装置可以检测冷却风扇是否有异常，当有异常发生时，发出诊断信号的同时，根据异常类型变更对电装品的控制。

检测冷却风扇是否有异常的判断一般是根据冷却风扇的实际转速等检测参数进行的。检测是否有异常的判断在冷却风扇的驱动状态稳定的恒定状态下进行较好。这是因为冷却风扇的驱动状态（冷却风扇的转速等）大幅度变化时，检测参数会含有因控制延迟等因素而产生的误差，无法保证判断是否有异常的精度。

在特开2010-158964号公报中，因为指令占空比因高电压二次电池或者车载充电器的温度而发生变化，所以较难获得稳定的状态，较难正确判断冷却风扇是否有异常。因此人们也想到不改变冷却风扇的指令占空比（指令转速），用固定占空比（固定转速）驱动的方法。此时，冷却风扇的驱动状态稳定，可以正确进行是否有异常的判断。但是若不管二次电池的状态或者行走状态如何，而一直用固定占空比（固定转速）驱动，会因转速不足无法充分冷却二次电池，进而会引起二次电池的劣化；或者相反，转速太高时，会引起产生不必要的噪音、消费不必要的电能的问题。

【发明内容】

本发明的目的是，通过本发明有效地确保检测冷却风扇是否有异常的检测机会，且有效地冷却车辆驱动用的二次电池。

本发明的车载二次电池的冷却系统是用于冷却搭载于电动车辆上的车辆驱动用的二次电池的冷却系统，具有：给所述二次电池吹送冷却风的冷却风扇和检测所述二次电池的温度，即电池温度的温度传感器；所述电动车辆开始移动后，所述电池温度达到规定的第一温度以上时，在一定时间内进行用固定指令值驱动所述冷却风扇的固定控制，同时根据此时的所述冷却风扇的实际转速进行所述冷却风扇是否有异常的异常检测处理。其中，所述电动车辆启动后，所述二次电池的充电持续规定时间以上时，即使所述电池温度没有达到所述第一温度，也会进行所述固定控制。电动车辆启动是指电子控制单元（ECU、electronic control unit）的启动。

在较佳实施方式中，所述充电持续规定时间以上的情形包括，为让用户作出增加所述二次电池的SOC的指示，开启SOC回复开关的情形。在其他较佳实施方式中，所述充电持续规定时间以上的情形包括，所述车辆通过外部电源进行充电的情形。在其他较佳实施方式中，所述充电持续规定时间以上的情形包括，所述二次电池的SOC低于预设定的下限阈值的情形。

在其他较佳实施方式中，在不进行上述固定控制，但是有必要进行上述二次电池的冷却时，进行可变控制，即用至少根据上述电池温度变化的指令值驱动上述冷却风扇的可变控制。

本发明在电池温度达到第一温度以上时，或者电池温度没有达到第一温度以上，但是二次电池的充电持续规定时间以上时，实施固定控制，借此可以获得进行异常检测处理的机会。进而可以有效地确保检测冷却风扇是否有异常的检测机会，且可以有效地冷却车辆驱动用的二次电池。

【附图说明】

图1是表示本发明的实施方式的车载二次电池的冷却系统的系统性结构的图；

图2是占空比控制的说明图；

图3是表示对应于指令占空比的冷却风扇的转速的变化图；

图4是用于确定指令占空比的占空比曲线图；

图5是表示本发明的实施方式的车载二次电池的冷却系统的动作的流程图；

图6是表示图5的流程图中的固定占空比控制过程的流程图；

图7是表示启动时电池温度未满第一温度T0且没有进行充电时的冷却风扇的指令占空比以及电池温度的时序图；

图8是表示启动时电池温度未满第一温度T0且进行充电时的冷却风扇的指令占空比以及电池温度的时序图；

图9是表示启动时电池温度达到第一温度T0以上、未满第二温度T1且进行充电时的冷却风扇的指令占空比以及电池温度的时序图；

图10是表示启动时电池温度达到第二温度T1以上且进行充电时的冷却风扇的指令占空比以及电池温度的时序图；

图11是表示车载二次电池的冷却系统的其他动作的流程图；

图12是表示车载二次电池的冷却系统的其他动作的流程图。

【具体实施方式】

<电动车辆的系统性结构>

下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先对搭载有本实施方式的车载二次电池冷却系统的电动车辆的系统性结构进行说明。图1中的点划线是表示信号线的线条。车辆驱动用的主蓄电池10通过正极侧汇流条11a和负极侧汇流条12a分别连接在系统主继电器13的正极侧以及负极侧的各输出端子上。主蓄电池10例如是可以进行充放电的镍氢电池、锂离子电池等二次电池。系统主继电器13的正极侧输出端子和负极侧输出端子分别通过正极侧以及负极侧汇流条11b、12b连接在升压变压器14上。升压变压器14的正极侧以及负极侧的各输出端子连接在逆变器15的正极侧以及负极侧的各输入端子上。逆变器15上连接有Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相三根输出汇流条，各输出汇流条连接在第一、第二电动发电机16、18的各相输入端子上。各电动发电机16、18的输出轴通过行星齿轮装置等连接在动力分配机构22上。发动机20的输出轴也连接在动力分配机构22上。动力分配机构22的输出轴通过齿轮机构25、车轴24驱动车轮26。车轴24上安装有通过转速检测车速的车速传感器65。

从连接在主蓄电池10上的正极侧汇流条11a和负极侧汇流条12a上分别分出正极侧汇流条51和负极侧汇流条52。各汇流条51、52经由充电继电器53连接在充电器54上，该充电器54将从外部的AC电源获得的电能转换为对主蓄电池10进行充电的充电电力。充电器54上连接有连接器55（即充电插座）。该连接器55可以和AC电源102（例如商用电源）的连接器101（即充电插头）连接。将连接器101连接在连接器55上时，可通过AC电源102对主蓄电池10进行充电。正极侧和负极侧的汇流条51、52上还连接有可以和外部的DC电源104的连接器103连接的连接器56。因此，主蓄电池10也可以通过外部的DC电源104进行充电。下面，将用外部电源102、104的电能进行充电的过程称为「外部充电」。

连接在主蓄电池10上的系统主继电器13的正极侧输出端子以及负极侧输出端子分别连接在正极侧汇流条11b、以及负极侧汇流条12b上，该二汇流条上还连接有DC/DC变压器33。DC/DC变压器33的输出端连接在辅助电池36上，DC/DC变压器33降低主蓄电池10的电压后，例如将电压降压至12V或者24V等辅助电压后，对辅助电池36进行充电。辅助电池36上连接有冷却风扇40。冷却风扇40由安装有叶轮的风扇本体41、驱动叶轮的电动机44以及控制电动机44转速的控制单元45组成。电动机只要是可以控制转速的电动机，则对其种类不进行限定，其可以是直流电动机或者交流电动机。在本实施方式中，作为电动机使用无电刷直流电动机。风扇本体41的吸入口42上连接有用于吸入冷却空气的吸入管46，风扇本体41的吐气口43上连接有将冷却空气引导至装有主蓄电池10的壳体48内的连接管47。壳体48上安装有将已冷却过主蓄电池10的冷却空气排出的排气管49。在本实施方式中，风扇本体41连接在吸入管46上，但是（在其它实施方式中）也可以采用如下结构，即将风扇本体41连接在排气管49上，通过冷却风扇40的旋转在壳体48内部形成负压，借此将冷却风吹送给主蓄电池10的结构。

电动车辆的内部设有点火开关27和SOC回复开关28等。点火开关27从用户那里获取启动、停止电动车辆的指示。SOC回复开关28从用户那里获取增加SOC的指示。当该SOC回复开关28被开启（ON）时，控制部70通过发动机20的动力再生驱动电动发电机16，借此进行试图增加SOC（相对于充满电容量的残存电容量的比例）的SOC回复控制。车内还设有用于检测电动车辆的现有位置或者引导到目的地的行驶路线等的导航系统30。该控制部70通过该导航系统30提供的路线信息预测现有位置的倾斜度Inc。控制部70根据路线信息预测经下坡路段时的回收充电以及再生制动引起的充电持续时间。

主蓄电池10上安装有检测温度（以下称为「电池温度TB」）的温度传感器61。温度传感器61可以仅安装一个，也可以在主蓄电池10的多个区域安装多个。安装多个温度传感器61时，可以利用多个温度传感器61的统计值，例如平均值、最低值、最大值等作为电池温度TB。连接在主蓄电池10上的正极侧汇流条11a和负极侧汇流条12a之间连接有检测主蓄电池10的电压VB的电压传感器62。主蓄电池10和系统主继电器13之间的正极侧汇流条11a上安装有检测主蓄电池10的充放电电流IB的电流传感器63。冷却风扇40上安装有检测电动机44的转速的转速传感器64，吸入管46上安装有检测吸入气体温度的温度传感器66。控制部70根据测出的电压VB、电流IB、电池温度TB等计算SOC。为了使SOC不低于预设定的下限阈值，也不高于预设定的上限阈值，控制部70会控制电动发电机16、18以及发动机20的驱动。例如，当SOC低于下限阈值时，控制部70利用发动机20的动力再生驱动电动发电机16的方式等，进行试图增加SOC的SOC回复控制。

如图1所示，冷却风扇40的控制单元45连接在控制部70上，通过控制部70的指令驱动冷却风扇40。点火开关27、温度传感器61、66、电压传感器62、电流传感器63、转速传感器64、车速传感器65也连接在控制部70上，点火开关27的Ready-ON、Ready-OFF信号、各传感器61～66的检测信号会被传递至控制部70内。油门的开度Acc，制动器的踏入量等信号也会被传递至控制部70内。控制部70是内部设有进行逻辑处理以及信号处理的CPU71和用于保存控制用数据、控制用曲线图以及程序等的存储器72的计算机。来自其它控制装置且表示发动机20的启动或者停止的启动/停止信号、表示连接器55、56是否连接在外部连接器101、103上的信号也会被传递至控制部70内。控制部70实际上是常说的电子控制单元（ECU、electronic control unit）。该控制部70的启动就是「车辆的启动」。下面，将已启动控制部70的状态称为「Ready-ON」，将已停止控制部70的状态称为「Ready-OFF」。

<电动车辆的基本动作>

下面对具有上述构成的电动车辆的基本动作进行简单的说明。电动车辆成Ready-ON状态时系统主继电器13成接通状态，因此主蓄电池10的直流电通过升压变压器14后，可以经过逆变器15传递至各电动发电机16、18内。Ready-ON状态是指用户进行操作将点火开关27调节至ON的状态、因外部充电操作车辆被启动的状态、根据预约启动功能而在预约时间车辆自动启动的状态等。车辆开始行驶时，在电动车辆停止的状态下启动第一电动发电机16，并启动发动机20。动力分配机构22分配发动机20的输出，用该输出的一部分驱动第一电动发电机16，剩余的输出和作为电动机工作的第二电动发电机18的输出经动力分配机构22被输出并驱动车轮26上。第一电动发电机16作为发电机工作，将其发电的交流电作为第二电动发电机18的驱动电力使用。此时，通过主蓄电池10的放电提供第二电动发电机18所需的电力。当第一电动发电机16的发电电量比第二电动发电机18的所需电量还大时，剩余交流电会被逆变器15变换为直流电后，被充电至主蓄电池10内。当电动车辆减速时，第二电动发电机18作为发电机工作，并降低车轮26的转速。此时生成的交流电被逆变器15变换为直流电后，被充电至主蓄电池10内。

<冷却风扇的驱动控制>

冷却风扇40的电动机44的转速通过占空比控制的方法进行调节。如图2所示，占空比控制是对施加至电动机44的直流电压进行周期性接通·断开，用相对于接通·断开周期（P=接通时间+断开时间）的接通时间比例调节占空比的控制方法。占空比可以用如下公式1表示。

占空比=接通时间/周期P=接通时间/(接通时间+断开时间) 公式(1)

占空比为零时，因为没有施加至电动机44的电压，所以冷却风扇40不会被驱动，占空比为100%（MAX占空比）时，低压汇流条的电压会被全部施加至电动机44上。占空比位于零和100%之间时，低压汇流条的电压乘以占空比的电压会成为施加至电动机44上的平均电压。

如3所示，因为电动机44的转速和占空比之间有关联性，所以可以用通过占空比控制调节占空比的方法调节电动机44的转速，即将冷却风扇40的转速调节至所需的转速。因为冷却风扇40的转速和风量之间也有关联性，所以可以用调节占空比的方法将冷却风扇40的风量调节至所需的风量。冷却风扇40的控制单元45的内部具有接通·断开直流电流的开关元件，根据控制部70输入的指令占空比D接通·断开提供给电动机44的直流电流。

在本实施方式中，可以用可变占空比控制或者固定占空比控制来驱动冷却风扇40。采用可变占空比控制时，控制部70根据至少含有电池温度TB的各种检测参数确定冷却风扇40的指令占空比D，并将该指令占空比D输出给控制单元45。确定指令占空比D时作为参考的检测参数，包含电池温度TB，还可以包含用温度传感器66测出的冷却风扇40的吸入气体温度、用温度传感器61测出的电池温度TB、用车速传感器65测出的车速Vel、电池电流IV、发动机20或者空调的驱动状态等。

为确定指令占空比D，在本实施方式中利用保存在控制部70的存储器72内的占空比曲线图。占空比曲线图是表示检测参数的值和指令占空比之间的关联性的曲线图。上述的指令占空比曲线图可以有多种方式，其中一例是如图4所示的曲线图。图4中的实线s1是表示相对于电池温度TB敏感度较低的指令占空比D的基准线。敏感度较低的指令占空比D的基准线s1，例如在外部气体温度在常温附近且电池温度TB和冷却风扇40的吸入气体温度的温度差ΔT较大、或者比冷却能力更优先考虑消费电力的降低等时会采用。此时，指令占空比D被设定成如图4中的实线s1所示的形式，即电池温度TB达到温度T10之前指令占空比D为零，主蓄电池10的温度在从温度T10到温度T11的区间处时指令占空比D为最小值D1（MIN）。最小值D1是能够用占空比控制的方法稳定控制电动机44的转速的最小占空比，例如为10%左右。电池温度TB超过温度T11后，指令占空比D会随电池温度TB的升高而升高，电池温度TB达到温度T12时，指令占空比D成最大值D3（MAX，100%占空比）。T10、T11、T12根据主蓄电池10的特性、电池的种类（镍氢电池、锂离子电池）等可以取不同的值，在一实施例中，作为T10可以取36℃左右，作为T11可以取38℃左右，作为T12可以取47℃左右。

指令占空比D除电池温度TB以外，还因电动车辆的车速Vel等检测参数而变化。例如，电动车辆的车速Vel较高时，所需的动力较多，主蓄电池10的输入输出电能较多，因此指令占空比D从图4中的实线s1处向虚线s2处上升。相反，电动车辆的车速Vel较低时，所需的动力较少，主蓄电池10的输入输出电能不多，因此指令占空比D从图4中的实线s1处向虚线s3处下降。如上所述，即使电池温度TB恒定，指令占空比D也会因电动车辆的车速Vel等检测参数而在图4中的虚线s2和s3之间的沙漠状底纹区域A中变化。下面，将由实线s1、虚线s2、s3所确定的占空比曲线图称为“低占空比曲线图”。

图4中的实线u1是表示相对于电池温度TB其敏感度较高的指令占空比D的基准线。敏感度较高的指令占空比D的基准线u1，例如在外部气体温度在常温附近且电池温度TB和冷却风扇40的吸入气体温度的温度差ΔT较小、或者有必要迅速冷却主蓄电池10等时会采用。此时，指令占空比D被设定成如基准线u1所示的形式，即电池温度TB达到温度T10之前指令占空比D为零，主蓄电池10的温度在从温度T10到温度T21（比T11低）的区间时指令占空比D为D2。D2是比最小值D1大，比最大值D3小的值。电池温度TB超过温度T21后，指令占空比D会随电池温度TB的升高而升高，电池温度TB达到温度T22时，指令占空比D成最大值D3（MAX，100%占空比）。此时，相对于电池温度TB的指令占空比的上升比例，比上述的实线s1时还要大。指令占空比D因电动车辆的车速Vel等而在图4中的虚线u2和u3之间的沙漠状底纹区域B中变化。T21、T22和T10、T11、T12相同地，也可以取不同的值，在一实施例中，作为T21可以取37℃左右、作为T22可以取42℃左右。下面，将由实线u1、虚线u2、u3确定的占空比曲线图称为“高占空比曲线图”。

进行可变占空比控制时，控制部70根据上述的占空比曲线图确定冷却风扇40的指令占空比D，并将该指令占空比D输出给控制单元45。确定指令占空比D时，采用低占空比曲线图还是高占空比曲线图的选择，可以根据电池温度TB、电池温度TB和冷却风扇40的吸入气体温度之间的温度差ΔT、车辆的驱动状况（发动机或者空调的驱动状态等）进行确定。虽然图4仅示出两种占空比曲线图（低占空比曲线图以及高占空比曲线图），但是也可以保存更多的占空比曲线图。在本实施方式中，虽然根据曲线图来确定指令占空比D，但是也可以根据将电池温度TB等检测参数作为变量的函数来确定指令占空比D。

如上所述，本实施方式也进行固定占空比控制。进行固定占空比控制时，控制部70将在一定时间内的、固定的指令占空比D输出给控制单元45。进行固定占空比控制时使用的指令占空比D在一定时间内不变化即可，也可以在进行每次的固定占空比控制时取不同的值。如下面的描述，进行固定占空比控制时的指令占空比D可以根据电池温度TB、输入输出功率Wi、Wo等进行确定。在本实施方式中，用固定占空比控制来驱动冷却风扇40，此时根据获得的实际转速和目标转速之间的差距Δω判断冷却风扇40是否有异常。

<车载二次电池的冷却系统的基本动作>

下面，参照图5、图6对车载二次电池的冷却系统的基本动作进行说明。有Ready-ON信号输入到控制部70内时，如图5中的步骤S101所示，用温度传感器61测量电池温度TB并和第一温度T0进行比较。第一温度T0是根据主蓄电池10的耐热性以及发热特性等规定的温度，是主蓄电池10需要进行强制空气冷却的最低温度。例如可以将第一温度T0设定为36℃。

电池温度TB未满第一温度T0时，控制部70进入步骤S102中，确认充电是否持续规定时间以上。判断充电是否持续的方法有很多种，本实施方式中，因开启SOC回复开关28而进行SOC回复控制时，因SOC小于设定下限阈值而进行SOC回复控制时，或者外部充电已开始时，判断为充电持续规定时间以上。通过导航系统30提供的路线信息，可以预测在下坡路段发生的再生充电、或者制动时通过再生制动力而进行充电的持续时间时，可以根据预测的充电持续时间判断充电是否持续规定时间，进而判断是否用固定占空比控制方法驱动冷却风扇40。当判断结果为充电没有持续到规定时间以上时（步骤S102的结果为“否”），控制部70返回到步骤S101，再次比较电池温度TB和第一温度T0。当判断结果为充电持续规定时间以上时（步骤S102的结果为“是”），控制部70进入步骤S104，用固定占空比控制方法驱动冷却风扇40。如下面的描述，固定占空比控制是用规定的时间、以固定占空比来驱动冷却风扇40的控制方式。在进行固定占空比控制的同时也进行异常检测处理（S105）。异常检测处理是根据用固定占空比控制来驱动冷却风扇40时获得的该冷却风扇40的实际转速，判断冷却风扇40是否有异常的处理过程。控制部70用图1所示的转速传感器64检测电动机44的实际转速，根据基于指令占空比D的固定目标转速和实际转速之间的差距Δω判断是否有异常，并将表示该结果的信号输出给诊断装置等。

电池温度TB达到第一温度T0以上时，控制部70进入步骤S107，判断电池温度TB是否未满第二温度T1。第二温度T1是比第一温度T0高的温度，例如是40℃左右的温度。步骤S107的结果为“是”时，即T0≦TB<T1时，控制部70进入步骤S104，用固定占空比控制来驱动冷却风扇40。

电池温度TB达到第二温度T1以上时，控制部70用使指令占空比D至少因电池温度TB而变化的可变占空比控制来驱动冷却风扇40（S109、S110）。但是进行可变占空比控制时，为确定指令占空比D而参照的占空比曲线图会因电池温度TB而变化。即，电池温度TB达到第二温度T1以上时，控制部70进入步骤S108，比较电池温度TB和第三温度T2。第三温度T2是比第一温度T0高的温度，例如是45℃左右的温度。步骤S108的结果为“是”时，即T1≦TB<T2时，控制部70进入步骤S109，在图4中根据由实线s1、虚线s2、s3确定的低占空比曲线图进行可变占空比控制。步骤S108的结果为“否”时，即T2≦TB时，控制部70进入步骤S110，在图4中根据由实线u1、虚线u2、u3确定的高占空比曲线图进行可变占空比控制。

在步骤S109、S110中进行一定时间的可变占空比控制后，返回步骤S101，再次进行电池温度TB的确认（S101、S107、S108）以及有无进行充电的确认（S102）。在最终进入用固定占空比驱动冷却风扇40的步骤S104之前的时间段内，反复进行根据电池温度TB、充电状态的处理。

电池温度TB达到第一温度T0以上且未满第二温度T1时（步骤S107的结果为“是”），或者因电池温度TB没有达到第一温度T0而持续充电至规定时间以上（步骤S102的结果为“是”）时，如上所述，进入步骤S104，用固定占空比控制来冷却风扇40，且基于此时获得的转速进行异常检测处理（S105）。之后，直到成为Ready-OFF状态为止，根据图4的占空比曲线图用可变占空比控制来驱动冷却风扇40（S106）。

下面对进行上述动作的理由进行说明。根据电池温度TB等改变指令占空比D的可变占空比控制，可以有效且适当地冷却主蓄电池10，但是有难以判断冷却风扇40是否有异常的问题。即，冷却风扇40是否有异常的判断是基于实际驱动冷却风扇40时测出的参数，例如基于实际的转速进行判断的情形较多。例如用特定的指令占空比D驱动冷却风扇40时，通过比较实际测得的实际转速和由该指令占空比D应可获得的目标转速，可以判断冷却风扇40是否有异常。上述的是否有异常的判断方法，优选在指令占空比D的值维持一固定值的稳定状态下进行。这是因为当提供给冷却风扇40的指令值大幅变化时，容易发生控制上的延迟，无法保证是否有异常的判断精度。当然也可以使冷却风扇40的指令占空比（指令转速）不发生变化，一直用固定占空比（固定转速）驱动（冷却风扇）。此时，因冷却风扇40的驱动状态较为稳定，所以可以准确进行是否有异常的判断。但是不考虑主蓄电池10的状态和行驶状态，而一直用固定占空比（固定转速）驱动（冷却风扇）的话，会因转速不足而无法进行充分地冷却，加速主蓄电池10的老化；或者相反，会因转速过高而容易产生不必要的噪音和电能消耗。

在本实施方式中，只有在满足特定条件时，才会在一定时间内用固定占空比（固定指令值）驱动冷却风扇40，即进行固定占空比控制，借此可以确保异常检测处理的机会。在本实施方式中，当电池温度TB达到第一温度T0以上且未满第二温度T1时，进行固定占空比控制。在本实施方式中，虽然电池温度TB没有达到第一温度T0，但是可以判断充电持续规定时间以上时，也进行固定占空比控制。在此种条件下进行固定占空比控制以及异常检测处理的理由如下。

一般将从车辆的启动（Ready-ON）到车辆行驶一段距离后停止驱动（Ready-OFF）的期间称为「短途里程」。为尽早发现冷却风扇40的异常，将已进行异常检测处理的短途里程（下面称之为「已检查短途里程」）的比例设定在规定值以上（例如60%以上），一次也没有进行异常检测处理的短途里程（下面称之为「未检查短途里程」）的比例设定在规定值以下（例如低于40%）较好。

为减少未检查短途里程的比例，不言而喻，在每个短途里程段内，均进行异常检测处理即可。但是在电池温度TB较低的状态（即，不需要用冷却风扇40进行冷却的状态）下，进行异常检测处理，用固定占空比控制来驱动冷却风扇40的话，会有主蓄电池10成过冷却状态、主蓄电池10的充放电特性恶化、浪费电力的风险。相反，在电池温度TB较高的状态下，进行异常检测处理，用固定占空比控制来驱动冷却风扇40的话，会有无法充分冷却主蓄电池10的风险。因此，在本实施方式中，当电池温度TB达到第一温度T0以上且未满第二温度T1时，才会进行固定占空比控制。

当进行充电时，主蓄电池10的温度会较快上升，因此即使从电池温度TB未满第一温度T0时就开始驱动冷却风扇40，主蓄电池10成过冷却状态的可能性也较低。且，进行充电时，（主蓄电池的）电力常会有余量，因此为驱动冷却风扇40使用电能也往往不会有问题。在本实施方式中，当车辆启动后，预计给主蓄电池10充电的时间要持续规定时间以上时，优先确保能进行异常检测处理的机会，即使电池温度TB没有达到第一温度T0，也会进行固定占空比控制。通过上述做法可以有效降低未检查短途里程的比例。固定占空比控制以及异常检测处理在一个短途里程内进行一次就足够，所以在进行一次固定占空比控制以及异常检测处理之后，到该短途里程截止为止不会再进行固定占空比控制以及异常检测处理。

<固定占空比控制>

下面，参考图6对图5中的步骤S104的冷却风扇40的固定占空比控制进行详细的说明。冷却风扇40的固定占空比控制是指在一定时间内用固定的占空比D使冷却风扇40旋转的控制方法。实施该固定占空比控制时的指令占空比D因电池温度TB、输出输入功率Wi、Wo等而变化。具体如图6中的步骤S201所示，实施固定占空比控制时，控制部70首先判断电池温度TB从未满第一温度T0的温度开始上升后是否首次超过第一温度T0。控制部70判断为满足步骤S201的条件时，从步骤S201跳到步骤S207，使指令占空比D在一定时间内维持图4的占空比曲线图中的最小值D1。通过其使冷却风扇40以固定的目标转速（最低转速）旋转。另，控制部70通过转速传感器64检测电动机44的实际转速，即冷却风扇40的实际转速。之后，控制部70比较基于指令占空比D的固定的目标转速和实际转速，当该差距Δω或者该差距Δω的绝对值达到规定的阈值以上时，判断冷却风扇40有异常并将该冷却风扇异常信号输出给例如诊断装置等。而当该差距Δω或者该差距Δω的绝对值小于规定的阈值时，控制部70判断冷却风扇40无异常并将该冷却风扇正常的信号输出给例如诊断装置等。一定时间是指可以判断冷却风扇40的实际转速和基于指令占空比的目标转速之间的差距的时间，例如其可以是大约数十秒乃至数分钟。

控制部70在步骤S201中的判断为“否”时，进入步骤S202，判断是否满足下一个条件。即，控制部70通过图1的电压传感器62检测出的主蓄电池10的电压和电流传感器63检测出的主蓄电池10的电流，计算输入给主蓄电池10的输入功率Wi。当输入给主蓄电池10的输入功率Wi（充电功率）比规定的阈值Wi_Lo小时，控制部70在图6的步骤S202中判断为“是”，并进入图6的步骤S203中。

在步骤S202中判断为“是”时，控制部70进入步骤S203中判断输出功率Wo是否未满规定的阈值Wo_Lo。即，控制部70通过电压传感器62检测出的主蓄电池10的电压和电流传感器63检测出的主蓄电池10的电流，计算从主蓄电池10输出的输出功率Wo，比较该输出功率Wo和规定的阈值Wo_Lo。主蓄电池10输出的输出功率Wo比规定的阈值Wo_Lo要小时，进入步骤S207中。此时，因输入功率Wi以及输出功率Wo均比规定值小，所以主蓄电池10的温度上升幅度也较小，所以控制部70判断冷却风扇40的风量可以较小，进入步骤S207中将指令占空比D调至最小值D1并用固定占空比控制进行驱动。控制部70判断输入给主蓄电池10的输入功率Wi为规定的阈值Wi_Lo以上或者输出功率Wo为规定的阈值Wo_Lo以上时，进入步骤S204，判断是否满足下一个条件。

如上所述，控制部70在图6所示的步骤S201到步骤S203中判断是否满足下列特定条件，即（1）电池温度TB从未满第一温度T0开始上升后是否首次超过T0，（2）主蓄电池10的输入输出功率是否较小。满足特定条件中的任意一个条件时，跳到步骤S207，在一定时间内将指令占空比D调至最小值D1并用固定占空比控制来驱动冷却风扇40。借此既可以防止主蓄电池10成过冷却状态，又可以减少因驱动冷却风扇40而消费的电力。

控制部70判断为不满足特定条件中的任何一个条件时，进入步骤S204，并判断电池温度TB是否比基准温度Tc高。基准温度Tc是第一温度T0以上且未满第二温度T1的温度，第二温度T1是禁止冷却风扇40的固定占空比控制的温度。如之前的说明，第二温度T1因可冷却风扇40的异常检测处理的频率等而变化，第二温度例如可以是40℃。如之前说明的例子，将T0设为36℃时，基准温度Tc是36℃以上且未满40℃的温度，例如可以是38℃。

控制部70在电池温度TB超过基准温度Tc时，例如电池温度TB为在第一温度T0（36℃）以上、未满第二温度T1（40℃），且超过基准温度Tc（38℃）的39℃时，控制部70进入步骤S205。在步骤S205中，控制部70使指令占空比D维持在图4的占空比曲线图中的最大值D3。通过其使冷却风扇40以固定的目标转速（最高转速）旋转。如之前的说明，控制部70通过图1中的转速传感器64检测电动机44的实际转速之后，比较基于指令控制比D的固定的目标转速和实际转速，根据该差距Δω或者该差距Δω的绝对值判断冷却风扇是否有异常。如上所述，当电池温度TB比较高时，即使将冷却风扇40调节至最高转速并冷却主蓄电池10，也不会有主蓄电池10成过冷却状态的风险，此时反而是要求强化对主蓄电池10的冷却。因此当电池温度TB比较高时，控制部70会维持指令占空比D的最大值D3并用其驱动冷却风扇40。

控制部70在电池温度TB为基准温度Tc以下时，例如电池温度TB为在第一温度T0（36℃）以上、未满第二温度T1（40℃），且为基准温度Tc（38℃）以下的37℃时，控制部70进入步骤S206。在步骤S206中，控制部70使指令占空比D维持在图4的占空比曲线图中的最大值D3和最小值D1之间的中间值DM，通过其可以使冷却风扇40以固定的目标转速（中间转速）旋转。和之前的说明相同，控制部70用图1所示的转速传感器64检测电动机40的实际转速，根据通过指令占空比D应可获得的固定的目标转速和实际转速之间的差距Δω判断是否有异常，并将表示该结果的信号输出给诊断装置等。

如果控制部70在步骤S205、S206、S207中的任意一个步骤中进行了固定占空比控制，就终止该处理。

下面，参考图7～图10对车载二次电池的冷却系统的动作例进行说明。图7～图10均是表示冷却系统的动作例的图，附图的上半部分表示指令占空比D，下半部分表示电池温度TB。

<启动时的电池温度TB未满第一温度且没有实施充电时>

首先，参考图7对在Ready-ON时电池温度TB未满第一温度T0、且没有实施充电时的车载二次电池的冷却系统的动作进行说明。在图7的时刻t0，将Ready-ON信号输入给控制部70。时刻t0的前一刻是Ready-OFF，电动车辆以及冷却风扇40处在停止状态，冷却风扇40的指令占空比D为零。且，在时刻t0的前一刻，电池温度TB为比第一温度T0更低的温度Ta。

如果在时刻t0成为Ready-ON状态，控制部70首先比较电池温度TB和第一温度T0。电池温度TB未满第一温度T0时，进一步确认充电是否持续规定时间以上。在图7的例中，在时刻t0阶段，电池温度TB（Ta）未满第一温度T0且没有实施充电。此时，控制部70在电池温度TB达到第一温度T0、或者预计充电将持续规定时间以上之前不会驱动冷却风扇40，使其处在待机状态。

车辆启动后，电池温度TB会渐渐上升，定义在时刻t1阶段电池温度TB达到第一温度T0。此时，控制部70在一定时间内用固定占空比D驱动冷却风扇40，且进行冷却风扇40是否有异常的异常检测处理。在时刻t1阶段，满足“电池温度TB从未满第一温度T0开始上升并首次超过T0」的条件，在图6的步骤S201中的结果为“是”。因此在时刻t1阶段，进行固定占空比控制时的指令占空比D为图4中的最小占空比D1。

开始用固定占空比控制来驱动冷却风扇40并经过一定时间后，控制部70终止冷却风扇40的固定占空比控制，转为可变占空比控制。即，控制部70基于图4的占空比曲线图决定根据电池温度TB等变化的指令占空比D，用可变的指令占空比驱动冷却风扇40。因此如图7的上半部分所示，冷却风扇40的指令占空比D因电池温度TB等而变化。

<启动时的电池温度TB未满第一温度且实施充电时>

下面，参考图8对在Ready-ON时电池温度TB未满第一温度T0，且实施充电时的车载二次电池的冷却系统的动作进行说明。和图7的示例相同，在时刻t0成为Ready-ON状态，此时的电池温度TB（Ta）未满第一温度T0。电池温度TB未满第一温度T0时，控制部70接下来确认充电是否持续规定时间以上。在图8所示的例中，在时刻t0阶段，电池温度TB（Ta）未满第一温度T0，且没有实施充电。此时，使控制部70处在不驱动冷却风扇40的待机状态，直到电池温度TB达到第一温度T0或者预测充电将经持续规定时间以上为止。

假设在之后的时刻t1开始了外部充电。外部充电一般是指在一定程度的时间内持续充电。因此，在此时刻t1处控制部70判断充电持续规定的时间以上。此时，即使电池温度TB未满第一温度，控制部70也会用固定占空比控制来开始驱动冷却风扇40。用此时获得的实际转速以及目标转速判断是否有异常。在固定占空比控制开始后经过一定时间后的时刻t2处，如果电池温度TB没有达到第一温度T0，控制部70会停止对冷却风扇40的驱动。

之后，电池温度TB慢慢上升，在时刻t3处达到第一温度T0。此时，驱动冷却风扇40，冷却主蓄电池10。因为此时已进行过固定占空比控制，所以不会再进行固定占空比控制，而是进行根据电池温度TB变更指令占空比的可变占空比控制。

<启动时的电池温度TB为第一温度以上、未满第二温度且实施充电时>

下面，参考图9对在Ready-ON时电池温度TB为第一温度T0以上、未满第二温度T1，且在启动后的时刻t2处开始外部充电时的车载二次电池的冷却系统的动作进行说明。图9中的粗实线表示在图6的从步骤S201到S207的任意一个结果为“是”的情形，虚线表示从步骤S201到S207的所有结果均为“否”的情形。

如图9表示，在时刻t0处成为Ready-ON状态，此时的电池温度TB（Ta）达到第一温度T0以上且未满第二温度T1。在时刻t0处电池温度TB（Ta）达到第一温度T0以上且未满第二温度T1时，控制部70在启动的同时开始实施固定占空比控制。并用此时获得的实际转速和目标转速之间的差距判断冷却风扇40是否有异常。在从步骤S201到S207的任意一个结果为“是”时，例如输入功率Wi未满规定的阈值Wi_Lo时，进行固定占空比控制时使用的指令占空比D为粗实线表示的最小值D1。相反，从步骤S201到S207的所有结果均为“否”时，进行固定占空比控制时的指令占空比D为虚线表示的中间值DM。

当固定占空比控制终止后，仅实施根据电池温度TB等变更指令占空比的可变占空比控制。因此，例如在实施固定占空比控制后的时刻t2处，即使开始了外部充电，也会继续可变占空比控制。

<启动时的电池温度TB达到第二温度以上、且实施充电时>

下面，参考图10对在Ready-ON时电池温度TB达到第二温度T1以上、且在启动后的时刻t1处开始外部充电时的车载二次电池的冷却系统的动作进行说明。如图10所示，在时刻t0处成为Ready-ON状态，此时的电池温度TB（Ta）达到第二温度T1以上且小于第三温度T2。此时，控制部70在启动的同时开始驱动冷却风扇40，即用根据电池温度TB等变更指令占空比的可变占空比控制来驱动冷却风扇40。此步骤会持续至电池温度TB回落到未满第二温度T1为止。在时刻t1处，即使开始了外部充电，也会继续可变占空比控制。在时刻t2处，如果电池温度TB回落到未满第二温度T1，则在此时点开始固定占空比控制。另，用此时获得的实际转速和目标转速之间的差距判断是否有异常。此时，因电池温度TB处在基准温度Tc以上，所以指令占空比D会选择最大值D3。固定占空比控制终止后，会继续可变占空比控制。

在图10所示的例中，假设了继续进行可变占空比控制，使电池温度TB下降至未满第二温度T1的程度的情形；而当即使继续进行可变占空比控制，电池温度TB也无法下降至未满第二温度T1的程度时，则控制部70不会进行固定占空比控制以及是否有异常的检查，而是会继续进行可变占空比控制，直到成Ready-OFF状态为止。此时的短途里程是未进行异常检测处理的未检查短途里程。

<变更第二温度T1的设定>

上面说明的本实施方式的车载二次电池的冷却系统在Ready-ON时电池温度TB达到第二温度T1以上时，会禁止冷却风扇40的固定占空比控制。因此，第二温度T1较低时，禁止冷却风扇40的固定占空比控制的温度范围会变宽，进行异常检测处理的机会会减少。相反，第二温度T1较高时，禁止冷却风扇40的固定占空比控制的温度范围会变窄，进行异常检测处理的机会会增多。即，用增减第二温度T1的方法，可以增减异常检测处理的机会。该第二温度T1也会因主蓄电池10的劣化程度、进行过异常检测处理的短途里程（已检查短途里程）的比例、没有进行异常检测处理的期间长短等而变化。

即，进行冷却风扇40的异常检测处理时，有必要通过固定指令占空比D的方法保持冷却风扇40的转速。因在异常检测处理过程中无法进行主蓄电池10的温度控制，因此会有主蓄电池10的温度上升，加速主蓄电池10的劣化的风险。因温度升高而发生的劣化速度不是线性的，主蓄电池10的劣化程度越高劣化的速度会越快。相反，主蓄电池10越新，几乎没有劣化时，（主蓄电池的）劣化几乎不会发生。

因此，和主蓄电池10的劣化程度较大的情形相比，主蓄电池10为新电池或者劣化程度较低时，第二温度T1较高也无碍。此时不会给主蓄电池10的性能带来太大的影响，就可以增加冷却风扇40的异常检测处理的机会。相反，和主蓄电池10的劣化程度较小的情形相比，主蓄电池的劣化程度较大时，第二温度T1较小也无碍。通过此举可以抑制主蓄电池10的劣化。

主蓄电池10的劣化程度可以用各种方法进行规定，例如通过输出相同功率时单位时间的SOC下降程度、或者通过内部电阻的大小进行规定。

如上所述，通过根据情况而对第二温度T1进行变更的方法，可以防止主蓄电池10的劣化，同时有效地确保进行异常检测处理的机会。因第二温度T1、第三温度T2以及基准温度Tc之间的关系如下Tc<T1<T2，所以变更第二温度T1时，为满足Tc<T1<T2的关系，可根据第二温度T1变更第三温度T2和基准温度Tc。

如上述说明，本实施方式的车载二次电池的冷却系统以及搭载该系统的电动车辆，可以有效地确保检测冷却风扇40是否有异常的检测机会，且可以有效地冷却车辆驱动用的主蓄电池10。

在上述的实施方式中，在一个短途里程内仅进行了一次冷却风扇40的异常检测处理，但是在一个短途里程内也可以进行多次。例如，如图11中的步骤S111所示，可以定期检测从进行了异常检测处理的时点开始经过的时间是否达到了基准时间以上。经过时间达到了基准时间以上时，如步骤S112所示，回到步骤S101，之后再次监视是否满足实施固定占空比控制的条件，满足条件时实施固定占空比控制以及异常检测处理也可以。如上所述，通过定期进行固定占空比控制以及异常检测处理的方法，可以尽早发现冷却风扇40的异常。

在上述的实施方式中，对在控制部70中计算指令占空比D并输出的例子进行了说明，但是也可以在冷却风扇40的控制单元45中计算指令占空比D并控制电动机44。即，控制部70可以将驱动控制冷却风扇40时所需的电池温度TB等必要信息输出给控制单元45，控制单元45根据该等信息计算驱动冷却风扇40时所需的占空比。在本实施方式中，对用电动机44驱动冷却风扇40的例子进行了说明，但是也可以用交流电动机进行驱动。此时，可以在控制单元45中根据占空比生成交流驱动波形，用其控制交流电动机的转速。

在图5所示的例中，当车辆启动后电池温度TB达到第二温度T1以上时（S107中的结果为“否”），没有实施固定占空比控制，而是进行了可变占空比控制。但是充电持续规定时间以上的情况下，即使电池温度TB达到了高温，也可以实施固定占空比控制。即，如图12所示，在确认电池温度TB（步骤S101、S107、S108）之前，确认充电是否持续规定时间以上（S102），只有在不需要继续充电时，才会确认电池温度TB，需要继续充电时，不管电池温度TB如何，可以直接实施固定占空比控制（S104）。

在本实施方式中，充电持续规定时间以上的情况下，即使电池温度TB处在极低温状态（例如未满0℃），也会实施固定占空比控制。但是电池温度TB处在极低温状态时，也可以采用直到电池温度TB达到一定温度（例如0℃）以上为止，不进行固定占空比控制的方式。此时，电池温度TB只要达到了一定温度以上，即使没有达到第一温度T0，也会进行固定占空比控制，因此可以有效地确保检测冷却风扇40是否有异常的检测机会，且可以有效地冷却车辆驱动用的主蓄电池10。

在本实施方式中，根据图6所示的流程确定进行固定占空比控制时的指令占空比D，因该确定流程仅是一示例，所以可以作适当修改。例如，在图6所示的流程中，在最后阶段进行了电池温度TB是否超过基准温度Tc的判断（步骤S208），但是也可以在最初阶段进行该判断。即，也可以电池温度TB处在基准温度Tc以上时，不管是否满足其他条件，都直接用最大值D3进行固定占空比控制。

在本实施方式中，将从Ready-ON到Ready-OFF的期间称为「短途里程」，但是也可以仅将上述期间中满足特定条件的期间称为「短途里程」并将其用于计数。例如，也可以在从Ready-ON到Ready-OFF的期间中，将满足期间长度为10分钟以上、或者在该期间内实行了30秒以上的连续怠速、或者在该期间内以40km以上的时速行驶了一段距离等条件中的至少一条件的期间称为「短途里程」并将其用于计数。

本发明不仅局限于上述的实施方式中，包括权利要求规定的本发明的技术范围和未脱离本发明本质的所有变更以及修改。

Claims (7)

1.一种车载二次电池的冷却系统，其对搭载于电动车辆上的车辆驱动用的二次电池进行冷却，其特征在于，

具有：

给所述二次电池吹送冷却风的冷却风扇；

检测所述二次电池的温度即电池温度的温度传感器；

其中，所述电动车辆开始移动后，所述电池温度达到规定的第一温度以上时，在一定时间内进行用固定指令值驱动所述冷却风扇的固定控制，同时进行根据此时的所述冷却风扇的实际转速检测所述冷却风扇是否有异常的异常检测处理，

在所述冷却系统中，

所述电动车辆启动后，所述二次电池的充电持续规定时间以上时，即使所述电池温度没有达到所述第一温度，也进行所述固定控制。

2.根据权利要求1所述的车载二次电池的冷却系统，其特征在于：所述充电持续规定时间以上的情形包括，为让用户作出增加所述二次电池的SOC的指示，开启SOC回复开关的情形。

3.根据权利要求1所述的车载二次电池的冷却系统，其特征在于：所述充电持续规定时间以上的情形包括，所述车辆通过外部电源进行充电的情形。

4.根据权利要求2所述的车载二次电池的冷却系统，其特征在于：所述充电持续规定时间以上的情形包括，所述车辆通过外部电源进行充电的情形。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的车载二次电池的冷却系统，其特征在于：所述充电持续规定时间以上的情形包括，所述二次电池的SOC低于预设定的下限阈值的情形。

6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的车载二次电池的冷却系统，其特征在于：在不进行所述固定控制，但是有必要进行所述二次电池的冷却时，进行可变控制，即以至少根据所述电池温度而变化的指令值驱动所述冷却风扇的可变控制。

7.根据权利要求5所述的车载二次电池的冷却系统，其特征在于：在不进行所述固定控制，但是有必要进行所述二次电池的冷却时，进行可变控制，即以至少根据所述电池温度而变化的指令值驱动所述冷却风扇的可变控制。