CN113302780A - 车辆的电池温度调节装置及包括该装置的车用空调装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种车辆的电池温度调节装置，能一边抑制车辆的可续航距离下降一边进行电池的调温。车辆的电池温度调节装置(61)由装设于车辆的电池(55)供电而动作，并且对所述电池(55)的温度进行调节，包括控制装置，所述控制装置基于表示电池(55)的劣化的指标(电池充电率(SOC)、电池温度(Tce l l))对所述电池(55)的调温进行限制。

Description

车辆的电池温度调节装置及包括该装置的车用空调装置
技术领域
本发明涉及对装设于车辆的电池的温度进行调节的电池温度调节装置以及包括该电池温度调节装置并对车室内进行空气调节的热泵式的车用空调装置。
背景技术
因近年来的环境问题显现，以致利用从装设于车辆的电池供给的电力对行驶用马达进行驱动的电动汽车、混合动力汽车等车辆普及。此外，作为能应用于上述这种车辆的空调装置，开发出一种结构，包括由通过来自电池的供电而驱动的电动式压缩机、放热器、吸热器和室外热交换器连接而成的制冷剂回路，通过使从压缩机排出的制冷剂在放热器中放热，并使在上述放热器中放热后的制冷剂在室外热交换器中吸热以进行制热，通过使从压缩机排出的制冷剂在室外热交换器中放热，并在吸热器(蒸发器)中蒸发吸热以进行制冷等，对车室内进行空气调节(例如，参照专利文献1)。
此外，电池的温度由于例如周围的温度环境、自身发热而上升。若在这样的高温状态下进行充放电，则劣化会加剧，因此，还开发出一种车用空调装置，在制冷剂回路另行设置电池用的热交换器，通过利用上述电池用的热交换器来使在制冷剂回路中循环的制冷剂与电池用制冷剂(热介质)进行热交换，并使上述热交换后的热介质循环至电池，能对电池进行冷却(调温)(例如，参照专利文献2、专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014-213765号公报
专利文献2：日本专利第5860360号公报
专利文献3：日本专利第5860361号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在通过上述那样的车用空调装置进行电池的调温的情况下，由压缩机等消耗的电力会对车辆的可续航距离造成影响。即，在电池的充电率SOC(State Of Charge：充电状态)下降的情况下，由于进行电池的调温，因而会使车辆的可续航距离下降。
本发明鉴于上述现有的技术问题而作，其目的在于提供一种能在抑制车辆的可续航距离下降的同时进行电池的调温的车辆的电池温度调节装置及包括该电池温度调节装置的车用空调装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的车辆的电池温度调节装置是由装设于车辆的电池供电而动作，并且对所述电池的温度进行调节，其特征是，包括控制装置，所述控制装置基于表示电池的劣化的指标对所述电池的调温进行限制。
技术方案二的发明的车辆的电池温度调节装置是在上述发明的基础上，其特征是，表示电池的劣化的指标是电池充电率SOC和/或电池温度Tcell。
技术方案三的发明的车辆的电池温度调节装置是在上述各发明的基础上，其特征是，对于作为表示电池的劣化的指标的电池充电率SOC和电池温度Tcell，分别设定不考虑电池的劣化的通常区域，在电池充电率SOC位于所述电池充电率SOC的通常区域且电池温度Tcell位于所述电池温度Tcell的通常区域的情况下，控制装置不执行电池的调温。
技术方案四的发明的车辆的电池温度调节装置是在上述发明的基础上，其特征是，对于电池充电率SOC和电池温度Tcell分别设置警告区域，以作为超出通常区域的规定的冗余区域，在电池充电率SOC位于所述电池充电率SOC的通常区域或警告区域且电池温度Tcell位于所述电池温度Tcell的通常区域或警告区域的情况下，控制装置不执行电池的调温。
技术方案五的发明的车辆的电池温度调节装置是在技术方案三或技术方案四的发明的基础上，其特征是，对于电池温度Tcell设定规定的危险区域，以作为电池的劣化区域，在电池充电率SOC位于所述电池充电率SOC的通常区域或警告区域且电池温度Tcell进入危险区域的情况下，控制装置执行电池的调温。
技术方案六的发明的车辆的电池温度调节装置是在技术方案三至技术方案五的发明的基础上，其特征是，基于与规定的充电实施预定地相关的信息，在电池充电率SOC位于所述电池充电率SOC的通常区域或警告区域且到充电实施预定地的距离为规定的阈值D以上的情况下，控制装置不执行电池的调温。
技术方案七的发明的车辆的电池温度调节装置是在上述发明的基础上，其特征是，对于电池充电率SOC和电池温度Tcell分别设定规定的危险区域，以作为电池的劣化区域，在电池充电率SOC进入所述电池充电率的危险区域且电池温度Tcell进入所述电池温度Tcell的危险区域的情况下，控制装置执行电池的调温。
技术方案八的发明的车辆的电池温度调节装置是在上述各发明的基础上，其特征是，对于作为表示电池的劣化的指标的电池充电率SOC设定规定的危险区域，以作为所述电池充电率SOC减小时的电池的劣化区域，在电池充电率SOC下降并进入危险区域的情况下，控制装置对电池的调温进行抑制。
技术方案九的发明的车辆的电池温度调节装置是在上述各发明的基础上，其特征是，在电池劣化状态SOH为规定的阈值SOH1以下或低于规定的阈值SOH1的情况下，控制装置执行电池的调温。
技术方案十的发明的车辆的电池温度调节装置是在上述各发明的基础上，其特征是，包括冷却装置，能使用所述冷却装置对电池进行冷却。
技术方案十一的发明的车辆的电池温度调节装置是在上述各发明的基础上，其特征是，包括加热装置，能使用所述加热装置对电池进行加热。
技术方案十二的发明的车用空调装置包括：上述各发明的车辆的电池温度调节装置；压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；室内热交换器，所述室内热交换器用于使制冷剂与供给至车室内的空气进行热交换；以及室外热交换器，所述室外热交换器设置在车室外，所述车用空调装置对车室内进行空气调节，并且电池温度调节装置能使用制冷剂对电池进行冷却。
发明效果
根据本发明，在由装设于车辆的电池供电而动作并且对所述电池的温度进行调节的车辆的电池温度调节装置中，包括控制装置，所述控制装置基于表示电池的劣化的指标对所述电池的调温进行限制，因此，通过根据表示电池的劣化的指标、例如如技术方案二的发明那样的电池充电率SOC、电池温度Tcell对电池的状态进行判断，以作为车辆的可续航距离优先的方式对电池的调温进行限制，从而能抑制车辆的可续航距离的下降。
例如，如技术方案三的发明那样，对于作为表示电池的劣化的指标的电池充电率SOC和电池温度Tcell，分别设定不考虑电池的劣化的通常区域，在电池充电率SOC位于所述电池充电率SOC的通常区域且电池温度Tcell位于所述电池温度Tcell的通常区域的情况下，控制装置不执行电池的调温，从而在不需要电池的调温的状态下不允许电池的调温，能削减进行电池的调温而消耗的电力，能抑制车辆的可续航距离的下降。
在这种情况下，如技术方案四的发明那样，对于电池充电率SOC和电池温度Tcell分别设置警告区域，以作为超出通常区域的规定的冗余区域，在电池充电率SOC位于所述电池充电率SOC的通常区域或警告区域且电池温度Tcell位于所述电池温度Tcell的通常区域或警告区域的情况下，控制装置不执行电池的调温，从而能实现车辆的可续航距离优先的电池的调温控制。
但是，如技术方案五的发明那样，对于电池温度Tcell设定规定的危险区域，以作为电池的劣化区域，在电池充电率SOC位于所述电池充电率SOC的通常区域或警告区域且电池温度Tcell进入危险区域的情况下，控制装置执行电池的调温。由此，在电池充电率SOC能容许的状态下，也能在电池温度Tcell处于危险状态时允许电池的调温，能预先避免异常的温度导致的电池的劣化。
此外，根据技术方案六的发明，基于与规定的充电实施预定地相关的信息，在电池充电率SOC位于所述电池充电率SOC的通常区域或警告区域且到充电实施预定地的距离为规定的阈值D以上的情况下，控制装置不执行电池的调温，因此，在到充电实施预定地的距离远的情况下，在不需要电池的调温的状态下不允许电池的调温，能削减进行电池的调温而消耗的电力，能预先避免无法到达充电实施预定地的不良情况。
但是，在这种情况下，如技术方案七的发明那样，也对于电池充电率SOC和电池温度Tcell分别设定规定的危险区域，以作为电池的劣化区域，在电池充电率SOC进入所述电池充电率的危险区域且电池温度Tcell进入所述电池温度Tcell的危险区域的情况下，控制装置执行电池的调温。由此，在电池充电率SOC和电池温度Tcell处于危险的状态时，即使到充电实施预定地的距离远，也允许电池的调温，能避免异常的充电率和温度而导致的电池的劣化。
此外，根据技术方案八的发明，在上述各发明的基础上，还对于作为表示电池的劣化的指标的电池充电率SOC设定规定的危险区域，以作为所述电池充电率SOC减小时的电池的劣化区域，在电池充电率SOC下降并进入危险区域的情况下，控制装置对电池的调温进行抑制，因此，能在电池的充电率显著下降的状态下抑制电池的调温，能抑制进行电池的调温而导致的充电率的进一步下降。
此外，根据技术方案九的发明，在上述各发明的基础上，在电池劣化状态SOH为规定的阈值SOH1以下或低于规定的阈值SOH1的情况下，控制装置执行电池的调温，因此，在表示电池的劣化状态的电池劣化状态SOH下降的情况下，能进行电池的调温以抑制进一步的劣化的加剧。
此外，根据技术方案十的发明，在上述各发明的基础上，设置冷却装置，能使用所述冷却装置对电池进行冷却，因此，能有效地消除或抑制电池的异常的高温导致的劣化。
此外，根据技术方案十一的发明，在上述各发明的基础上，设置加热装置，能使用所述加热装置对电池进行加热，因此，能有效地消除或抑制电池的异常的高温导致的劣化。
此外，根据技术方案十二的发明的车用空调装置包括：上述各发明的车辆的电池温度调节装置；压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；室内热交换器，所述室内热交换器用于使制冷剂与供给至车室内的空气进行热交换；以及室外热交换器，所述室外热交换器设置在车室外，电池温度调节装置能使用制冷剂对电池进行冷却，因此，能一边对车室内进行空气调节，一边顺畅地执行电池的冷却，从而能消除或抑制电池的劣化。
附图说明
图1是应用了本发明的一实施方式的车用空调装置(包括电池温度调节装置)的结构图。
图2是图1的车用空调装置的控制装置的电路的框图。
图3是对图2的控制装置所执行的运转模式进行说明的图。
图4是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的制热模式进行说明的车用空调装置的结构图。
图5是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的除湿制热模式进行说明的车用空调装置的结构图。
图6是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的除湿制冷模式进行说明的车用空调装置的结构图。
图7是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的制冷模式进行说明的车用空调装置的结构图。
图8是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的空气调节(优先)+电池冷却模式和电池冷却(优先)+空气调节模式进行说明的车用空调装置的结构图。
图9是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的电池冷却(单独)模式进行说明的车用空调装置的结构图。
图10是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的除霜模式进行说明的车用空调装置的结构图。
图11是与图2的控制装置的热泵控制器的压缩机控制相关的控制框图。
图12是与图2的控制装置的热泵控制器的压缩机控制相关的另一个控制框图。
图13是对图2的控制装置的热泵控制器的空气调节(优先)+电池冷却模式下的电磁阀69的控制进行说明的框图。
图14是与图2的控制装置的热泵控制器的压缩机控制相关的又一个控制框图。
图15是对图2的控制装置的热泵控制器的电池冷却(优先)+空气调节模式下的电磁阀35的控制进行说明的框图。
图16是与图2的控制装置的热泵控制器的热介质加热器控制相关的控制框图。
图17是表示电池充电率SOC与各阈值的关系的图。
图18是表示电池温度Tcell与各阈值的关系的图。
图19是表示电池劣化状态SOH与阈值SOH1的关系的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示应用了本发明的车辆的电池温度调节装置的一实施方式的车用空调装置1的结构图。应用本发明的实施例的车辆是没有装设发动机(内燃机)的电动汽车(EV)，通过将充电至装设于车辆的电池55的电力供给至行驶用马达(电动马达，未图示)来驱动该车辆行驶，本发明的车用空调装置1的后述制冷剂回路R的电动式压缩机2、电池温度调节装置61也通过从电池5供给的电力驱动。
即，实施例的车用空调装置1通过在无法利用发动机废热来制热的电动汽车中，利用使用了制冷剂回路R的热泵运转来切换执行制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、除霜模式、空气调节(优先)+电池冷却模式、电池冷却(优先)+空气调节模式和电池冷却(单独)模式的各运转模式，以进行车室内的空气调节、电池55的调温。
另外，作为车辆并不局限于电动汽车，本发明在共用发动机和行驶用马达的所谓插电式混合动力汽车中也是有效的。此外，应用实施例的车用空调装置1的车辆能从外部的充电器(快速充电器、通常充电器)对电池55进行充电。另外，实施例的电池55采用锂离子电池。
实施例的车用空调装置1是对电动汽车的车室内进行空气调节(制热、制冷、除湿和换气)的装置，电动式的压缩机(电动压缩机)2、作为室内热交换器的放热器4、室外膨胀阀6、室外热交换器7、室内膨胀阀8、作为室内热交换器的吸热器9和储罐12等通过制冷剂配管13依次连接而构成制冷剂回路R，其中，上述压缩机2对制冷剂进行压缩，上述放热器4设置在供车室内的空气通气循环的HVAC单元10的空气流通路径3内，并且使从压缩机2排出的高温高压的制冷剂经由消声器5和制冷剂配管13G流入，并使该制冷剂向车室内放热(释放制冷剂的热量)，上述室外膨胀阀6在制热时使制冷剂减压膨胀并由电动阀(电子膨胀阀)构成，上述室外热交换器7在制冷剂与外部气体之间进行热交换，以在制冷时作为使制冷剂放热的放热器发挥功能，在制热时作为使制冷剂吸热(使制冷剂吸收热量)的蒸发器发挥功能，上述室内膨胀阀8使制冷剂减压膨胀并由机械式膨胀阀构成，上述吸热器9设置在空气流通路径3内，并用于在制冷时和除湿时使制冷剂蒸发，以使制冷剂从车室内外吸热(使制冷剂吸收热量)。
此外，室外膨胀阀6使从放热器4流出并流入室外热交换器7的制冷剂减压膨胀，并且还能设为全闭。此外，在实施例中，使用了机械式膨胀阀的室内膨胀阀8使流入吸热器9的制冷剂减压膨胀，并且对吸热器9中的制冷剂的过热度进行调节。
另外，在室外热交换器7设置有室外送风机15。上述室外送风机15构成为通过强制性地将外部气体通风至室外热交换器7而使外部气体与制冷剂进行热交换，由此，即使在停车中(即、车速为0km/h)，外部气体也会通风至室外热交换器7。
此外，室外热交换器7在制冷剂下游侧依次具有接收干燥部14和过冷却部16，室外热交换器7的制冷剂出口侧的制冷剂配管13A经由在使制冷剂流至吸热器9时打开的作为开闭阀的电磁阀17(制冷用)而连接于接收干燥部14，过冷却部16的出口侧的制冷剂配管13B依次经由止回阀18、室内膨胀阀8和电磁阀35(车厢用)而连接于吸热器9的制冷剂入口侧。另外，接收干燥部14和过冷却部16在结构上构成室外热交换器7的一部分。此外，止回阀18朝室内膨胀阀8的方向为顺方向。
此外，从室外热交换器7伸出的制冷剂配管13A分岔出制冷剂配管13D，上述分岔后的制冷剂配管13D经由在制热时打开的作为开闭阀的电磁阀21(制热用)而与吸热器9的制冷剂出口侧的制冷剂配管13C连通连接。此外，上述制冷剂配管13C与储罐12的入口侧连接，储罐12的出口侧与压缩机2的制冷剂吸入侧的制冷剂配管13K连接。
另外，放热器4的制冷剂出口侧的制冷剂配管13E连接有滤网19，另外，上述制冷剂配管13E在室外膨胀阀6的近前(制冷剂上游侧)处分岔为制冷剂配管13J和制冷剂配管13F，分岔出的一个制冷剂配管13J经由室外膨胀阀6而与室外热交换器7的制冷剂入口侧连接。此外，分岔出的另一个制冷剂配管13F经由除湿时打开的作为开闭阀的电磁阀22(除湿用)而与位于止回阀18的制冷剂下游侧且室内膨胀阀8的制冷剂上游侧的制冷剂配管13B连通连接。
由此，制冷剂配管13F变成与室外膨胀阀6、室外热交换器7和止回阀18的串联回路并联连接的形态，并成为绕过室外膨胀阀6、室外热交换器7和止回阀18的旁通回路。此外，室外膨胀阀6与作为旁通用的开闭阀的电磁阀20并联连接。
此外，在吸热器9的空气上游侧的空气流通路径3形成有外部气体吸入口和内部气体吸入口的各吸入口(在图1中以吸入口25为代表进行表示)，在上述吸入口25设置有吸入切换挡板26，上述吸入切换挡板26将导入至空气流通路径3内的空气切换至作为车室内的空气的内部气体(内部气体循环)和作为车室外的空气的外部气体(外部气体导入)。另外，在上述吸入切换挡板26的空气下游侧设置有室内送风机(鼓风扇)27，上述室内送风机27用于将导入的内部气体及外部气体送至空气流通路径3。
另外，实施例的吸入切换挡板26构成为，通过以任意的比率来将吸入口25的外部气体吸入口和内部气体吸入口开闭，能在0～100％之间对空气流通路径3的、流入吸热器9的空气(外部气体和内部气体)中的内部气体的比率进行调节(外部气体的比率也能在100％～0％之间调节)。
此外，在实施例中，在放热器4的下风侧(空气下游侧)的空气流通路径3内设置有由PTC加热器(电加热器)构成的作为辅助加热装置的辅助加热器23，能对经由放热器4供给至车室内的空气进行加热。此外，在放热器4的空气上游侧的空气流通路径3内设置有空气混合挡板28，上述空气混合挡板28对流入到上述空气流通路径3内并经过吸热器9后的空气流通路径3内的空气(内部气体及外部气体)通风至放热器4和辅助加热器23的比例进行调节。
此外，在放热器4的空气下游侧的空气流通路径3形成有足部(日文：フット)、通风(日文：ベント)、除雾(日文：デフ)的各吹出口(在图1中用吹出口29为代表表示)，在上述吹出口29设置有吹出口切换挡板31，上述吹出口切换挡板31对空气从各上述吹出口的吹出进行切换控制。
另外，车用空调装置1包括电池温度调节装置61，上述电池温度调节装置61用于使热介质在电池55中循环而对上述电池55的温度进行调节。实施例的电池温度调节装置61包括：作为循环装置的循环泵62，上述循环泵62用于使热介质在电池55中循环；制冷剂-热介质热交换器64；以及作为加热装置的热介质加热器63，它们和电池55通过热介质配管66连接成环状。
在实施例的情况下，在循环泵62的排出侧连接有制冷剂－热介质热交换器64的热介质流路64A的入口，上述热介质流路64A的出口与热介质加热器63的入口连接。上述热介质加热器63的出口与电池55的入口连接，电池55的出口与循环泵62的吸入侧连接。
作为在上述电池温度调节装置61中使用的热介质，例如能采用水、HFO-1234f这样的制冷剂、冷却液等液体、空气等气体。另外，在实施例中，采用水作为热介质。此外，热介质加热器63由PTC加热器等电加热器构成。另外，在电池55的周围实施例如热介质以能与上述电池55进行热交换的关系流通的套结构。
接着，当循环泵62运转时，从循环泵62排出的热介质流入制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A。从上述制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A流出的热介质流至热介质加热器63，并在上述热介质加热器63发热的情况下在其中被加热之后，流至电池55，热介质随后与电池55进行热交换。接着，上述与电池55进行了热交换的热介质通过被吸入至循环泵62，以在热介质配管66内循环。
另一方面，在位于制冷剂回路R的制冷剂配管13F与制冷剂配管13B的连接部的制冷剂下游侧且位于室内膨胀阀8的制冷剂上游侧的制冷剂配管13B处，连接有作为分岔回路的分岔配管67的一端。在实施例中，在上述分岔配管67依次设置有由机械式膨胀阀构成的辅助膨胀阀68和电磁阀(冷却器用)69。辅助膨胀阀68使流入制冷剂-热介质热交换器64的后述的制冷剂流路64B的制冷剂减压膨胀，并且对制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流路64B中的制冷剂的过热度进行调节。
此外，分岔配管67的另一端与制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流路64B连接，在上述制冷剂流路64B的出口连接有制冷剂配管71的一端，制冷剂配管71的另一端连接至比与制冷剂配管13D的汇流点更靠制冷剂上游侧(储罐12的制冷剂上游侧)的制冷剂配管13C连接。此外，这些辅助膨胀阀68、电磁阀69、制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流路64B、压缩机2、放热器5、室外热交换器7等也构成制冷剂回路R的一部分，同时还构成作为电池温度调节装置61的一部分的本发明中的冷却装置。
在电磁阀69打开的情况下，从室外热交换器7流出的制冷剂(一部分或全部的制冷剂)流入分岔配管67，并在辅助膨胀阀68中减压之后，经过电磁阀69流入制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流路64B，并在制冷剂流路64B中蒸发。制冷剂在制冷剂流路64B中流动的过程中从在热介质流路64A中流动的热介质中吸热，之后经过制冷剂配管71、制冷剂配管13C、储罐12从制冷剂配管13K被吸入至压缩机2。
接着，图2示出了实施例的车用空调装置1的控制装置11的框图。另外，该控制装置11也构成本发明的电池温度调节装置61。控制装置11由空调控制器45和热泵控制器32构成，上述空调控制器45和热泵控制器32均由作为包括处理器的计算机的一例的微型计算机构成，并且上述空调控制器45和热泵控制器32与构成CAN(Controller Area Network：控制器局域网络)、LIN(Local Interconnect Network：本地互联网)的车辆通信总线65连接。此外，压缩机2、辅助加热器23、循环泵62、热介质加热器63均与车辆通信总线65连接，上述空调控制器45、热泵控制器32、压缩机2、辅助加热器23、循环泵62和热介质加热器63构成为经由车辆通信总线65进行数据的接收、发送。
另外，在车辆通信总线65连接有车辆控制器72(ECU)、电池控制器(BMS：BatteryManagement System：电池管理系统)73和GPS导航装置74，上述车辆控制器72负责包括行驶的车辆整体的控制，上述电池控制器73负责电池55的充放电的控制。车辆控制器72、电池控制器73、GPS导航装置74均由作为包括处理器的计算机的一例的微型计算机构成，构成控制装置11的空调控制器45和热泵控制器32构成为经由车辆通信总线65而与上述车辆控制器72、电池控制器73和GPS导航装置74之间进行信息(数据)的接收和发送。
空调控制器45是负责车辆的车室内空气调节的控制的上级控制器，在上述空调控制器45的输入连接有外部气体温度传感器33、外部气体湿度传感器34、HAVC吸入温度传感器36、内部气体温度传感器37、内部气体湿度传感器38、室内CO2浓度传感器39、吹出温度传感器41、例如光电传感式的日照传感器51、车速传感器52的各输出以及空调操作部53，其中，上述外部气体温度传感器33对车辆的外部气体温度Tam进行检测，上述外部气体湿度传感器34对外部气体湿度进行检测，上述HVAC吸入温度传感器36对从吸入口25吸入至空气流通路径3且流入吸热器9的空气的温度进行检测，上述内部气体温度传感器37对车室内的空气(内部气体)的温度进行检测，上述内部气体湿度传感器38对车室内的空气的湿度进行检测，上述室内CO2浓度传感器39对车室内的二氧化碳浓度进行检测，上述吹出温度传感器41对吹出至车室内的空气的温度进行检测，上述日照传感器51用于对向车室内的日照量进行检测，上述车速传感器52用于对车辆的移动速度(车速)进行检测，上述空调操作部53用于进行车室内的设定温度、运转模式的切换等车室内的空调设定操作或信息的显示。另外，图中，符号53A是设置于上述空调操作部53的作为输出装置的显示屏。
此外，在空调控制器45的输出连接有室外送风机15、室内送风机(鼓风扇)27、吸入切换挡板26、空气混合挡板28、吹出口切换挡板31，并通过空调控制器45对上述部件进行控制。
热泵控制器32是主要负责制冷剂回路R的控制的控制器，在上述热泵控制器32的输入连接有放热器入口温度传感器43、放热器出口温度传感器44、吸入温度传感器46、放热器压力传感器47、吸热器温度传感器48、室外热交换器温度传感器49和辅助加热器温度传感器50A(驾驶员一侧)、50B(副驾驶一侧)的各输出，其中，上述放热器入口温度传感器43对放热器4的制冷剂入口温度Tcxin(压缩机2的排出制冷剂温度)进行检测，上述放热器出口温度传感器44对放热器4的制冷剂出口温度Tci进行检测，上述吸入温度传感器46对压缩机2的吸入制冷剂温度Ts进行检测，上述放热器压力传感器47对放热器4的制冷剂出口侧的制冷剂压力(放热器4的压力：放热器压力Pci)进行检测，上述吸热器温度传感器48对吸热器9的温度(吸热器9自身的温度、或刚被吸热器9冷却后的空气(冷却对象)的温度：以下称为吸热器温度Te)进行检测，上述室外热交换器温度传感器49对室外热交换器7的出口的制冷剂温度(室外热交换器7的制冷剂蒸发温度：室外热交换器温度TXO)进行检测，上述辅助加热器温度传感器50A、50B对辅助加热器23的温度进行检测。
此外，在热泵控制器32的输出连接有室外膨胀阀6、电磁阀22(除湿用)、电磁阀17(制冷用)、电磁阀21(制热用)、电磁阀20(旁通用)、电磁阀35(车厢用)和电磁阀69(冷却器用)的各电磁阀，上述各部件通过热泵控制器32控制。另外，压缩机2、辅助加热器23、循环泵62和热介质加热器63分别内置控制器，在实施例中，压缩机2、辅助加热器23、循环泵62、热介质加热器63的控制器经由车辆通信总线65而与热泵控制器32之间进行数据的接收和发送，并通过上述热泵控制器32进行控制。
另外，构成电池温度调节装置61的循环泵62、热介质加热器63也可以通过电池控制器73而被控制。另外，在上述电池控制器73连接有热介质温度传感器76和电池温度传感器77的输出，上述热介质温度传感器76对电池温度调节装置61的制冷剂－热介质热交换器64的热介质流路64A的出口侧的热介质的温度(热介质温度Tw：表示电池55的温度的指标)进行检测，上述电池温度传感器77对电池55的温度(以下称为电池温度Tcell：其也是表示电池55的温度的指标)进行检测。
此外，在实施例中，除了电池55的充电率(以下称为电池充电率SOC)、热介质温度Tw、电池温度Tcell、电池55的劣化状态(以下称为电池劣化状态SOH)之外，与电池55相关的信息(与放电深度DOD、循环劣化、保存劣化、正在充电中、充电完成时间、剩余充电时间等相关的信息)从电池控制器73经由车辆通信总线65发送至空调控制器45、车辆控制器72。
在此，电池控制器(BMS)73在实施例中包括：测定功能，在所述测定功能中，对由多个锂离子电池单体构成的电池55的各电池单体的电压、电流、温度等进行测定(电池温度传感器77对温度进行测定)；显示功能，在所述显示功能中，显示测定到的数据；平衡功能，在所述平衡功能中，对充放电时在各电池单体中流动的电流进行调节，使各电池单体的电压保持恒定；以及报错功能，在所述报错功能中，在充放电时超过预先设定的电压、电流、温度等的上限值、下限值的情况下，发出报错信号或是停止充放电。
此外，上述电池充电率SOC(State of Charge：充电状态)是电池55的充电状态即充电率，由SOC＝(剩余容量/充满电容量)×100定义。伴随上述电池充电率SOC的变化，电池单体的内部电阻也变化。
上述电池劣化状态SOH(States of Health：健康状态)表示电池55的劣化状态。在电池55的劣化状态中，一般可例举出容量的减小、电阻的上升，但作为定义，是指与初始相比的容量的劣化状态(容量维持率)＝(使用后或使用时的容量/初始容量)×100和/或电阻的劣化状态(电阻上升率)＝(使用后或使用时的电阻值/初始电阻值)×100。
上述放电深度DoD(Depth of Discharge：放电深度)是指电池55的放电量相对于放电容量的比率，电池55完全用完的状态为100％的放电深度。上述循环劣化是指在反复进行电池55的放电/充电的过程中因化学反应等而使劣化加剧。一般而言，当反复进行300～500次左右的放电/充电时，容量变为约一半。上述保存劣化是指在电池55不使用而放置的情况下，因内部的化学反应而使容量减小，在充电状态、高温状态下容易促进劣化。
因此，上述电池充电率SOC、电池温度Tcell、电池劣化状态SOH、放电深度DOD、循环劣化、保存劣化也可以说是表示电池55的劣化的指标。
热泵控制器32与空调控制器45经由车辆通信总线65相互进行数据的接收、发送并且基于各传感器的输出及通过空调操作部53输入的设定对各设备进行控制，在这种情况下的实施例中，构成为外部气体温度传感器33、外部气体湿度传感器34、HVAC吸入温度传感器36、内部气体温度传感器37、内部气体湿度传感器38、室内CO2浓度传感器39、吹出温度传感器41、日照传感器51、车速传感器52、流入至空气流通路径3并在该空气流通路径3内流通的空气的风量Ga(空调控制器45计算出的)、由空气混合挡板28实现的风量比例SW(空调控制器45计算出的)、室内送风机27的电压(BLV)、来自前述的电池控制器73的各信息(除了电池充电率SOC、电池温度Tcell、电池劣化状态SOH之外的信息)、来自GPS导航装置74的信息和输入至空调操作部53的信息被从空调控制器45经由车辆通信总线65发送给热泵控制器32，以用于由热泵控制器32实施的控制。
此外，与制冷剂回路R、电池温度调节装置61的控制相关的数据(信息)、输出至空调操作部53的信息还从热泵控制器32经由车辆通信总线65发送给空调控制器45。另外，由上述空气混合挡板28实现的风量比例SW是空调控制器45在0≤SW≤1的范围内计算出的。此外，在SW＝1时，通过空气混合挡板28使流过吸热器9的空气全部通风至放热器4和辅助加热器23。
基于以上结构，接着对实施例的车用空调装置1的动作进行说明。在本实施例中，控制装置11(空调控制器45、热泵控制器32)切换执行制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式以及空气调节(优先)+电池冷却模式的各空气调节运转、电池冷却(优先)+空气调节模式、电池冷却(单独)模式的各电池冷却运转和除霜模式。它们在图3中示出。
其中，在实施例中不对电池55进行充电，在将车辆的点火装置(IGN)接通、空调操作部53的空调开关接通的情况下能够执行制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、空气调节(优先)+电池冷却模式的各空气调节运转。然而，远程运转时(预空气调节等)，在点火装置断开的情况下也能执行。此外，在电池55在充电过程中也没有电池冷却要求，且空调开关接通时能够执行。另一方面，电池冷却(优先)+空气调节模式、电池冷却(单独)模式的各电池冷却运转在例如将快速充电器(外部电源)的插头连接，并给电池55充电时能够执行。然而，电池冷却(单独)模式除了在电池55的充电过程中以外，在空调开关断开且存在电池冷却要求的情况(在高外部气体温度下行驶等时)也能执行。
此外，在实施例中，在点火装置接通时、或是即使点火装置断开电池55仍在充电过程中时，热泵控制器32使电池温度调节装置61的循环泵62运转，并如图4～图10中的虚线所示那样使热介质在热介质配管66内循环。另外，虽然图3中并未图示，但实施例的热泵控制器32还执行电池加热模式，在上述电池加热模式下，通过使电池温度调节装置61的热介质加热器63发热以对电池55进行加热。
(1)制热模式
首先，参照图4对制热模式进行说明。另外，各设备的控制是通过热泵控制器32和空调控制器45的协作来执行的，但在以下的说明中，以热泵控制器32为控制主体进行简化说明。图4表示制热模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(实线箭头)。当通过热泵控制器32(自动模式)或针对空调控制器45的空调操作部53的手动的空调设定操作(手动模式)来选择制热模式时，热泵控制器32将电磁阀21打开，将电磁阀17、电磁阀20、电磁阀22、电磁阀35和电磁阀69关闭。接着，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合挡板28设置成对从室内送风机27吹出的空气通风至放热器4和辅助加热器23的比例进行调节的状态。
由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入放热器4。在放热器4中通风有空气流通路径3内的空气，因此，空气流通路径3内的空气与放热器4内的高温制冷剂进行热交换而被加热。另一方面，放热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却，冷凝并液化。
在放热器4内液化后的制冷剂在从该放热器4流出之后，经过制冷剂配管13E、13J流至室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的制冷剂在该室外膨胀阀6中减压之后，流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂蒸发，并从由行驶或利用室外送风机15通风的外部气体中汲取热量(吸热)。即，制冷剂回路R成为热泵。然后，从室外热交换器7流出的低温的制冷剂经过制冷剂配管13A、制冷剂配管13D和电磁阀21流至制冷剂配管13C，并经过上述制冷剂配管13C进入到储罐12，在该储罐12中被气液分离后，气体制冷剂从制冷剂配管13K被吸入压缩机2，并且反复进行上述循环。由于在放热器4中加热后的空气从吹出口29吹出，因此，由此进行车室内的制热。
热泵控制器32根据由作为吹出至车室内的空气的目标温度(吹出至车室内的空气的温度的目标值)的后述的目标吹出温度TAO计算出的目标加热器温度TCO(放热器4的目标温度)来计算目标放热器压力PCO，基于上述目标放热器压力PCO和放热器压力传感器47检测到的放热器压力Pci(制冷剂回路R的高压压力)来控制压缩机2的转速，并且基于放热器出口温度传感器44检测到的放热器4的制冷剂出口温度Tci和放热器压力传感器47检测到的放热器压力Pci来控制室外膨胀阀6的阀开度，从而对放热器4的出口处的制冷剂的过冷却度进行控制。
此外，在放热器4实现的制热能力(加热能力)相对于所需制热能力不足的情况下，热泵控制器32通过辅助加热器23的发热来补偿该不足的量。由此，即使在低外部气体温度时等也可无障碍地对车室内进行制热。
(2)除湿制热模式
接着，参照图5对除湿制热模式进行说明。图5表示除湿制热模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(实线箭头)。在除湿制热模式下，热泵控制器32将电磁阀21、电磁阀22和电磁阀35打开，将电磁阀17、电磁阀20和电磁阀69关闭。接着，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合挡板28设置成对从室内送风机27吹出的空气通风至放热器4和辅助加热器23的比例进行调节的状态。
由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入放热器4。在放热器4中通风有空气流通路径3内的空气，因此，空气流通路径3内的空气与放热器4内的高温制冷剂进行热交换而被加热。另一方面，放热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却，冷凝并液化。
在放热器4内液化后的制冷剂在从放热器4流出后，经过制冷剂配管13E后，一部分流入制冷剂配管13J，并流至室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的制冷剂在该室外膨胀阀6中减压之后，流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂蒸发，并从由行驶或利用室外送风机15通风的外部气体中汲取热量(吸热)。然后，从室外热交换器7流出的低温的制冷剂经过制冷剂配管13A、制冷剂配管13D和电磁阀21流至制冷剂配管13C，并经过上述制冷剂配管13C进入到储罐12，在该储罐12中被气液分离后，气体制冷剂从制冷剂配管13K被吸入压缩机2，并且反复进行上述循环。
另一方面，经过放热器4并在制冷剂配管13E中流动的冷凝制冷剂的剩余部分被分流，该分流的制冷剂经过电磁阀22流入制冷剂配管13F，并流至制冷剂配管13B。接着，制冷剂流至室内膨胀阀8，在该室内膨胀阀8中减压之后，经过电磁阀35流入吸热器9而蒸发。在此时由吸热器9产生的制冷剂的吸热作用下，从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着于吸热器9，因此，空气被冷却且被除湿。
在吸热器9中蒸发后的制冷剂在从制冷剂配管13C流出并与来自制冷剂配管13D的制冷剂(来自室外热交换器7的制冷剂)汇流之后，经过储罐12并从制冷剂配管13K被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。在吸热器9中被除湿后的空气在经过放热器4、辅助加热器23(在发热的情况下)的过程中被再次加热，由此进行车室内的除湿制热。
热泵控制器32在实施例中基于从目标加热器温度TCO计算出的目标放热器压力PCO和放热器压力传感器47检测到的放热器压力Pci(制冷剂回路R的高压压力)来对压缩机2的转速进行控制，或者基于吸热器温度传感器48检测到的吸热器9的温度(吸热器温度Te)及作为其目标值的目标吸热器温度TEO来对压缩机2的转速进行控制。此时，热泵控制器32选择根据放热器压力Pci和根据吸热器温度Te中的任一个运算获得的压缩机目标转速中较低的一方，来对压缩机2进行控制。此外，基于吸热器温度Te对室外膨胀阀6的阀开度进行控制。
此外，上述除湿制热模式下，在由放热器4实现的制热能力(加热能力)相对于所需的制热能力不足的情况下，热泵控制器32也通过辅助加热器23的发热来补偿上述不足的量。由此，在低外部气体温度时等也可无障碍地对车室内进行除湿制热。
(3)除湿制冷模式
接着，参照图6对除湿制冷模式进行说明。图6表示除湿制冷模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(实线箭头)。在除湿制冷模式下，热泵控制器32将电磁阀17和电磁阀35打开，将电磁阀20、电磁阀21、电磁阀22和电磁阀69关闭。接着，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合挡板28设置成对从室内送风机27吹出的空气通风至放热器4和辅助加热器23的比例进行调节的状态。
由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入放热器4。在放热器4中通风有空气流通路径3内的空气，因此，空气流通路径3内的空气与放热器4内的高温制冷剂进行热交换而被加热。另一方面，放热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却，冷凝并液化。
从放热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13E、13J流至室外膨胀阀6，并经过与制热模式、除湿制热模式相比以稍许打开的方式(较大的阀开度的区域)控制的室外膨胀阀6流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂在该室外热交换器7中通过行驶或是利用由室外送风机15通风的外部气体而被空气冷却，从而冷凝。从室外热交换器7流出的制冷剂经过制冷剂配管13A、电磁阀17、接收干燥部14和过冷却部16流入制冷剂配管13B，经过止回阀18流至室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压之后，经过电磁阀35流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着于吸热器9，因此，空气被冷却且被除湿。
在吸热器9中蒸发后的制冷剂经过制冷剂配管13C流至储罐12，经过储罐12从制冷剂配管13K被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。在吸热器9中冷却且除湿后的空气在经过放热器4、辅助加热器23(在发热的情况下)的过程中被再次加热(加热能力比除湿制热时低)，由此，进行车室内的除湿制冷。
热泵控制器32基于吸热器温度传感器48检测到的吸热器9的温度(吸热器温度Te)和作为吸热器9的目标温度(吸热器温度Te的目标值)的目标吸热器温度TEO，对压缩机2的转速进行控制，以使吸热器温度Te变为目标吸热器温度TEO，并且基于放热器压力传感器47检测到的放热器压力Pci(制冷剂回路R的高压压力)和目标放热器压力PCO(放热器压力Pci的目标值)，对室外膨胀阀6的阀开度进行控制，以使放热器压力Pci变为目标放热器压力PCO，从而获得由放热器4实现的所需的再次加热量(再加热量)。
此外，在上述除湿制冷模式下，在放热器4实现的制热能力(再加热能力)相对于所需的制热能力不足的情况下，热泵控制器32通过辅助加热器23的发热来补偿该不足的量。由此，能在防止车室内的温度过度下降的情况下进行除湿制冷。
(4)制冷模式
接着，参照图7对制冷模式进行说明。图7表示制冷模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(实线箭头)。在制冷模式下，热泵控制器32将电磁阀17、电磁阀20和电磁阀35打开，将电磁阀21、电磁阀22和电磁阀69关闭。接着，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合挡板28设置成对从室内送风机27吹出的空气通风至放热器4和辅助加热器23的比例进行调节的状态。另外，辅助加热器23并未通电。
由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入放热器4。虽然，空气流通路径3内的空气被通风至放热器4，但由于上述比例小(仅用于制冷时的再次加热(再加热))，因此，几乎仅经过该放热器4，从放热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13E流至制冷剂配管13J。此时，由于电磁阀20打开，因此，制冷剂经过电磁阀20并直接流入室外热交换器7，然后在该室外热交换器7中通过由行驶或利用室外送风机15而通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝液化。
从室外热交换器7流出的制冷剂经过制冷剂配管13A、电磁阀17、接收干燥部14和过冷却部16流入制冷剂配管13B，经过止回阀18流至室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压之后，经过电磁阀35流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出并与吸热器9进行热交换的空气被冷却。
在吸热器9中蒸发后的制冷剂经过制冷剂配管13C流至储罐12，并从该储罐12经过制冷剂配管13K被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。在吸热器9中冷却后的空气从吹出口29吹出至车室内，由此，进行车室内的制冷。在上述制冷模式下，热泵控制器32基于吸热器温度传感器48检测到的吸热器9的温度(吸热器温度Te)对压缩机2的转速进行控制。
(5)空气调节(优先)+电池冷却模式
接着，参照图8对空气调节(优先)+电池冷却模式进行说明。图8示出了空气调节(优先)+电池冷却模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(实线箭头)。在空气调节(优先)+电池冷却模式下，热泵控制器32将电磁阀17、电磁阀20、电磁阀35和电磁阀69打开，将电磁阀21和电磁阀22关闭。
接着，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合挡板28设置成对从室内送风机27吹出的空气通风至放热器4和辅助加热器23的比例进行调节的状态。另外，在上述运转模式下，辅助加热器23并未通电。此外，热介质加热器63也未通电。
由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入放热器4。虽然，空气流通路径3内的空气被通风至放热器4，但由于上述比例小(仅用于制冷时的再次加热(再加热))，因此，几乎仅经过该放热器4，从放热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13E流至制冷剂配管13J。此时，由于电磁阀20打开，因此，制冷剂经过电磁阀20并直接流入室外热交换器7，然后在该室外热交换器7中通过由行驶或利用室外送风机15而通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝液化。
从室外热交换器7流出的制冷剂进入制冷剂配管13A、电磁阀17、接收干燥部14、过冷却部16进入制冷剂配管13B。流入上述制冷剂配管13B的制冷剂在经过止回阀18之后被分流，另一方面，直接在制冷剂配管13B中流动并流至室内膨胀阀8。上述流入室内膨胀阀8的制冷剂在该室内膨胀阀8中减压之后，经过电磁阀35流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出并与吸热器9进行热交换的空气被冷却。
在吸热器9中蒸发后的制冷剂经过制冷剂配管13C流至储罐12，并从该储罐12经过制冷剂配管13K被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。在吸热器9中冷却后的空气从吹出口29吹出至车室内，由此，进行车室内的制冷。
另一方面，经过止回阀18的制冷剂的剩余部分被分流，并流入分岔配管67并流至辅助膨胀阀68。在此，在制冷剂被减压之后，经过电磁阀69流入制冷剂－热介质热交换器64的制冷剂流路64B，并在该制冷剂流路64B中蒸发。此时，发挥吸热作用。在上述制冷剂流路64B中蒸发后的制冷剂依次经过制冷剂配管71、制冷剂配管13C和储罐12并从制冷剂配管13K被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环(在图8中用实线箭头表示)。
另一方面，循环泵62运转，因此，从上述循环泵62排出的热介质在热介质配管66内流至制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A，并在该热介质流路64A中与在制冷剂流路64B内蒸发的制冷剂进行热交换，热介质被吸热而被冷却。从上述制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A流出的热介质流至热介质加热器63。然而，在上述运转模式下，热介质加热器63并未发热，因此，热介质直接经过并流至电池55，并与该电池55进行热交换。由此，电池55被冷却，并且对电池55进行冷却之后的热介质被吸入至循环泵62，并且反复进行上述循环(在图8中用虚线箭头表示)。
在上述空气调节(优先)+电池冷却模式下，热泵控制器32维持将电磁阀35打开的状态，并基于吸热器温度传感器48检测到的吸热器9的温度(吸热器温度Te)如后述的图12所示那样对压缩机2的转速进行控制。此外，在实施例中，基于热介质温度传感器76检测到的热介质的温度(热介质温度Tw：从电池控制器73发送的)以如下方式对电磁阀69进行开闭控制。
图13示出了上述空气调节(优先)+电池冷却模式下的电磁阀69的开闭控制的框图。在热泵控制器32的电池用电磁阀控制部90输入有热介质温度传感器76检测到的热介质温度Tw和作为该热介质温度Tw的目标值的目标热介质温度TWO。此外，电池用电磁阀控制部90在目标热介质温度TWO的上下具有规定的温度差并设定控制上限值TwUL和控制下限值TwLL，并从将电磁阀69关闭的状态通过电池55的发热等使热介质温度Tw变高并上升至控制上限值TwUL的情况(高于控制上限值TwUL的情况，或是控制上限值TwUL以上的情况，下同)下，将电磁阀69打开(电磁阀69打开指示)。由此，制冷剂流入制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流路64B而蒸发，以对流过热介质流路64A的热介质进行冷却，因此，电池55被上述冷却后的热介质冷却。
然后，在热介质温度Tw下降至控制下限值TwLL的情况(低于控制下限值TwLL的情况，或是控制下限值TwLL以下的情况，下同)下，将电磁阀69关闭(电磁阀关闭指示)。随后，反复进行上述这种电磁阀69的开闭，一边优先车室内的制冷，一边将热介质温度Tw控制为目标热介质温度TWO，从而进行电池55的冷却。
(6)空气调节运转的切换
热泵控制器32根据下述式(I)计算出前述的目标吹出温度TAO。上述目标吹出温度TAO是从吹出口29吹出至车室内的空气的温度的目标值。
TAO＝(Tset－Tin)×K+Tbal(f(Tset、SUN、Tam))
…(I)
此处，Tset是通过空调操作部53设定的车室内的设定温度，Tin是内部气体温度传感器37检测到的车室内空气的温度，K是系数，Tbal是基于设定温度Tset、日照传感器51检测到的日照量SUN、外部气体温度传感器33检测到的外部气体温度Tam计算出的平衡值。此外，一般而言，外部气体温度Tam越低，则上述目标吹出温度TAO越高，并且上述目标吹出温度TAO随着外部气体温度Tam上升而下降。
此外，热泵控制器32在启动时基于外部气体温度传感器33检测到的外部气体温度Tam和目标吹出温度TAO选择上述各空气调节运转中的任一个空气调节运转。此外，启动后，根据外部气体温度Tam、目标吹出温度TAO和热介质温度Tw等运转条件、环境条件和设定条件的变化，选择上述各空气调节运转，并进行切换。例如，从制冷模式向空气调节(优先)+电池冷却模式的转换是基于从电池控制器73输入的电池冷却要求来执行的。在上述情况下，电池控制器73在例如热介质温度Tw、电池温度Tcell上升至规定值以上的情况下输出电池冷却要求，并发送给热泵控制器32、空调控制器45。
(7)电池冷却(优先)+空气调节模式
接着，对电池55的充电过程中的动作进行说明。例如，在连接有快速充电器(外部电源)的充电用的插头而对电池55进行充电时(上述信息从电池控制器73发送)，无论车辆的点火装置(IGN)接通还是断开，只要在存在电池冷却要求且空调操作部53的空调开关接通的情况下，热泵控制器32均执行电池冷却(优先)+空气调节模式。上述电池冷却(优先)+空气调节模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向与图8所示的空气调节(优先)+电池冷却模式下的情况相同。
然而，在上述电池冷却(优先)+空气调节模式的情况下，在实施例中，热泵控制器32维持将电磁阀69打开的状态，并基于热介质温度传感器76(从电池控制部73发送的)检测到的热介质温度Tw如后述的图14所示那样对压缩机2的转速进行控制。此外，在实施例中，基于吸热器温度传感器48检测到的吸热器9的温度(吸热器温度Te)以如下方式对电磁阀35进行开闭控制。
图15示出了上述电池冷却(优先)+空气调节模式下的电磁阀35的开闭控制的框图。在热泵控制器32的吸热器用电磁阀控制部95输入有吸热器温度传感器48检测到的吸热器温度Te和作为上述吸热器温度Te的目标值的规定的目标吸热器温度TEO。此外，吸热器用电磁阀控制部95在目标吸热器温度TEO的上下具有规定的温度差并设定控制上限值TeUL和控制下限值TeLL，吸热器温度Te从将电磁阀35关闭的状态开始变高并上升至控制上限值TeUL的情况(高于控制上限值TeUL的情况，或是控制上限值TeUL以上的情况。下同)下，将电磁阀35打开(电磁阀35打开指示)。由此，制冷剂流入吸热器9而蒸发，以对在空气流通路径3中流通的空气进行冷却。
然后，在吸热器温度Te下降至控制下限值TeLL的情况(低于控制下限值TeLL的情况，或是控制下限值TeLL以下的情况，下同)下，将电磁阀35关闭(电磁阀35关闭指示)。随后，反复进行上述这种电磁阀35的开闭，一边优先电池55的冷却，一边将吸热器温度Te控制为目标吸热器温度TEO，从而进行车室内的制冷。
(8)电池冷却(单独)模式
接着，无论点火装置接通还是断开，只要在空调操作部53的空调开关断开的状态下，在与快速充电器的充电用的插头连接而对电池55进行充电时存在电池冷却要求的情况下，热泵控制器32执行电池冷却(单独)模式。然而，除了电池55的充电过程中以外，在空调开关断开且存在电池冷却要求的情况(在高外部气体温度下行驶时等)下也执行。图9示出了上述电池冷却(单独)模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(实线箭头)。在电池冷却(单独)模式下，热泵控制器32将电磁阀17、电磁阀20和电磁阀69打开，将电磁阀21、电磁阀22和电磁阀35关闭。
接着，使压缩机2和室外送风机15运转。另外，室内送风机27不运转，辅助加热器23也不通电。此外，在上述运转模式下，热介质加热器63也不通电。
由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入放热器4。由于空气流通路径3内的空气未通风至放热器4，因此，仅经过此处，并从放热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13E到达制冷剂配管13J。此时，由于电磁阀20打开，因此，制冷剂经过电磁阀20并直接流入室外热交换器7，然后在该室外热交换器7中通过利用室外送风机15而通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝液化。
从室外热交换器7流出的制冷剂进入制冷剂配管13A、电磁阀17、接收干燥部14、过冷却部16进入制冷剂配管13B。上述流入制冷剂配管13B的制冷剂在经过止回阀18之后全部流入分岔配管67并流至辅助膨胀阀68。在此，在制冷剂被减压之后，经过电磁阀69流入制冷剂－热介质热交换器64的制冷剂流路64B，并在该制冷剂流路64B中蒸发。此时，发挥吸热作用。在上述制冷剂流路64B中蒸发后的制冷剂依次经过制冷剂配管71、制冷剂配管13C和储罐12并从制冷剂配管13K被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环(在图9中用实线箭头表示)。
另一方面，由于循环泵62运转，因此，从上述循环泵62排出的热介质在热介质配管66内流至制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A，并在此处被在制冷剂流路64B内蒸发的制冷剂吸热，从而热介质被冷却。从上述制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A流出的热介质流至热介质加热器63。然而，在上述运转模式下，热介质加热器63并未发热，因此，热介质直接经过并流至电池55，并与该电池55进行热交换。由此，电池55被冷却，并且对电池55进行冷却之后的热介质被吸入至循环泵62，并且反复进行上述循环(在图9中用虚线箭头表示)。
在上述电池冷却(单独)模式下，热泵控制器32也通过基于热介质温度传感器76检测到的热介质温度Tw如后述所述那样对压缩机2的转速进行控制，以对电池55进行冷却。
(9)除霜模式
接着，参照图10对室外热交换器7的除霜模式进行说明。图10表示除霜模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(实线箭头)。在如前所述的制热模式下，由于在室外热交换器7中，制冷剂蒸发并从外部气体吸热而变成低温，因此，外部气体中的水分变成霜并附着于室外热交换器7。
接着，热泵控制器32对室外热交换器温度传感器49检测到的室外热交换器温度TXO(室外热交换器7中的制冷剂蒸发温度)与室外热交换器7的无结霜时的制冷剂蒸发温度TXObase之差ΔTXO(＝TXObase－TXO)进行计算，并在室外热交换器温度TXO下降至比无结霜时的制冷剂蒸发温度TXObase低，其差ΔTXO放大至规定值以上的状态持续了规定时间的情况下，判断为在室外热交换器7中结霜，并设定规定的结霜标记。
接着，设定上述结霜标记，在空调操作部53的上述空调开关断开的状态下，当快速充电器的充电用的插头被连接而对电池55进行充电时，热泵控制器32如以下那样执行室外热交换器7的除霜模式。
在上述除霜模式下，热泵控制器32在将制冷剂回路R设置成前述的制热模式的状态的基础上将室外膨胀阀6的阀开度设置为全开。接着，使压缩机2运转，以使从该压缩机2排出的高温制冷剂经过放热器4、室外膨胀阀6流入至室外热交换器7，从而使该室外膨胀阀7的结霜融解(图10)。接着，在室外热交换器温度传感器49检测到的室外热交换器温度TXO高于规定的除霜结束温度(例如，+3℃等)的情况下，热泵控制器32完成室外热交换器7的除霜，并结束除霜模式。
(10)电池加热模式
此外，在车辆行驶过程中执行空气调节运转时或者在对电池55进行充电时，热泵控制器32执行电池加热模式。在上述电池加热模式下，热泵控制器32使循环泵62运转，并使热介质加热器63通电。另外，电磁阀69关闭。
由此，从循环泵62排出的热介质在热介质配管66内流至制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A，并经过该热介质流路64A流至热介质加热器63。此时，热介质加热器63发热，因此，热介质在通过热介质加热器63被加热而温度上升之后，流至电池55，并与该电池55进行热交换。由此，电池55被加热，并且对电池55进行加热之后的热介质被吸入至循环泵62，并且反复进行上述循环。
在上述电池加热模式下，热泵控制器32通过基于热介质温度传感器76检测到的热介质温度Tw来如后所述对热介质加热器63的发热进行控制，以将热介质温度Tw调节为规定的目标热介质温度TWO，从而对电池55进行加热。
(11)由热泵控制器32实施的压缩机2的控制
此外，热泵控制器32在制热模式下，基于放热器压力Pci通过图11的控制框图对压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCh进行计算，在除湿制冷模式、制冷模式、空气调节(优先)+电池冷却模式下，基于吸热器温度Te，通过图12的控制框图对压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCc进行计算。另外，在除湿制热模式下，选择压缩机目标转速TGNCh和压缩机目标转速TGNCc中的较低的方向。此外，电池冷却(优先)+空气调节模式、电池冷却(单独)模式下，基于热介质温度Tw，通过图13的控制框图对压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCw进行计算。
(11-1)基于放热器压力Pci的压缩机目标转速TGNCh的计算
首先，使用图11，对基于放热器压力PCi的压缩机2的控制进行详细描述。图11是基于放热器压力Pci对压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCh进行计算的热泵控制器32的控制框图。热泵控制器32的F/F(前馈)操作量运算部78基于从外部气体温度传感器33获得的外部气体温度Tam、室内送风机27的鼓风机电压BLV、通过SW＝(TAO－Te)/(Thp－Te)获得的由空气混合挡板28确定的风量比例SW、作为放热器4的出口处的制冷剂的过冷却度SC的目标值的目标过冷却度TGSC、作为加热器温度Thp的目标值的前述的目标加热器温度TCO和作为放热器4的压力的目标值的目标放热器压力PCO，对压缩机目标转速的F/F操作量TGNChff进行计算。
另外，加热器温度Thp是放热器4的下风侧的空气温度(推断值)，并基于放热器压力传感器47检测到的放热器压力Pci和放热器出口温度传感器44检测到的放热器4的制冷剂出口温度Tci计算(推断)出。此外，过冷却度SC是基于放热器入口温度传感器43和放热器出口温度传感器44检测到的放热器4的制冷剂入口温度Tcxin和制冷剂出口温度Tci计算出的。
上述目标放热器压力PCO是目标值运算部79基于上述目标过冷却度TGSC和目标加热器温度TCO计算出的。另外，F/B(反馈)操作量运算部81通过基于上述目标放热器压力PCO和放热器压力Pci的PID运算或是PI运算来对压缩机目标转速的F/B操作量TGNChfb进行计算。此外，F/F操作量运算部78计算出的F/F操作量TGNChff和F/B操作量运算部81计算出的F/B操作量TGNChfb通过加法器82相加，并作为TGNCh00输入至极限设定部83。
在极限设定部83中给控制上的下限转速ECNpdLimLo和上限转速ECNpdLimHi设置极限并作为TGNCh0之后，经过压缩机断开控制部84确定为压缩机目标转速TGNCh。即，压缩机2的转速限制为上限转速ECNpdLimHi以下。在通常模式下，热泵控制器32根据基于上述放热器压力Pci计算出的压缩机目标转速TGNCh对压缩机2的运转进行控制，以使放热器压力Pci变成目标放热器压力PCO。
另外，在压缩机目标转速TGNCh变为上述下限转速ECNpdLimLo、放热器压力Pci上升到在目标放热器压力PCO的上下设定的规定的上限值PUL和下限值PLL中的上限值PUL的状态(高于上限值PUL的状态，或是上限值PUL以上的状态，下同)持续了规定时间th1的情况下，压缩器断开控制部84使压缩机2停止，进入对压缩机2进行接通-断开控制的接通-断开模式。
在该压缩机2的接通-断开模式下，在放热器压力Pci下降到下限值PLL的情况(低于下限值PLL的情况，或是下限值PLL以下的情况，下同)下，启动压缩机2，将压缩机目标转速TGNCh设为下限转速ECNpdLimLo进行运转，在该状态下放热器压力Pci上升到上限值PUL的情况下，使压缩机2再次停止。即，反复进行下限转速ECNpdLimLo下的压缩机2的运转(接通)和停止(断开)。此外，在放热器压力Pci下降至下限值PUL，启动压缩机2之后，在放热器压力Pci不高于下限值PUL的状态持续了规定时间th2的情况下，结束压缩机2的接通-断开模式，并恢复至通常模式。
(11-2)基于吸热器压力Te的压缩机目标转速TGNCc的计算
接着，使用图12对基于吸热器温度Te的压缩机2的控制进行详细描述。图12是基于吸热器温度Te对压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCc进行计算的热泵控制器32的控制框图。热泵控制器32的F/F操作量运算部86基于外部气体温度Tam、在空气流通路径3内流通的空气的风量Ga(也可以是室内送风机27的鼓风机电压BLV)、目标放热器压力PCO和作为吸热器温度Te的目标值的目标吸热器温度TEO，对压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcff进行计算。
此外，F/B操作量运算部87通过基于目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te的PID运算或是PI运算来对压缩机目标转速的F/B操作量TGNCcfb进行计算。此外，F/F操作量运算部86计算出的F/F操作量TGNCcff和F/B操作量运算部87计算出的F/B操作量TGNCcfb通过加法器88相加，并作为TGNCc00输入给极限设定部89。
在极限设定部89中给控制上的下限转速TGNCcLimLo和上限转速TGNCcLimHi设置极限并作为TGNCc0之后，经过压缩机断开控制部91确定为压缩机目标转速TGNCc。因此，若通过加法器88相加后的值TGNCc00在上限转速TGNCcLimHi和下限转速TGNCcLimLo以内，并且不进入后述的接通-断开模式，则上述值TGNCc00为压缩机目标转速TGNCc(压缩机2的转速)。在通常模式下，热泵控制器32根据基于上述吸热器温度Te计算出的压缩机目标转速TGNCc对压缩机2的运转进行控制，以使吸热器温度Te变成目标吸热器温度TEO。
另外，在压缩机目标转速TGNCc为上述的下限转速TGNCcLimLo，吸热器温度Te下降至设定于目标吸热器温度TEO的上下的控制上限值TeUL和控制下限值TeLL中的控制下限值TeLL的状态持续了规定时间tc1的情况下，压缩机断开控制部91使压缩机2停止，进入对压缩机2进行接通-断开控制的接通-断开模式。
在上述情况的压缩机2的接通-断开模式下，在吸热器温度Te上升至控制上限值TeUL的情况下，启动压缩机2并将压缩机目标转速TGNCc设置成下限转速TGNCcLimLo而运转，在该状态下吸热器温度Te下降至控制下限值TeLL的情况下，再次使压缩机2停止。即，反复进行下限转速TGNCcLimLo下的压缩机2的运转(接通)和停止(断开)。接着，在吸热器温度Te上升至控制上限值TeUL、启动压缩机2之后，吸热器温度Te不低于控制上限值TeUL的状态持续了规定时间tc2的情况下，结束上述情况下的压缩机2的接通-断开模式，并恢复至通常模式。
(11-3)基于热介质温度Tw的压缩机目标转速TGNCw的计算
接着，使用图14对基于热介质温度Tw的压缩机2的控制进行详细描述。图14是基于热介质温度Tw对压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCw进行计算的热泵控制器32的控制框图。热泵控制器32的F/F操作量运算部92基于外部气体温度Tam、电池温度调节装置61内的热介质的流量Gw(根据循环泵62的输出计算出的)、电池55的发热量(从电池控制器73发送的)、电池温度Tcell(从电池控制器73发送的)和作为热介质温度Tw的目标值的目标热介质温度TWO对压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcwff进行计算。
此外，F/B操作量运算部93通过基于目标热介质温度TWO和热介质温度Tw(从电池控制器73发送的)的PID运算或PI运算来对压缩机目标转速的F/B操作量TGNCwfb进行计算。此外，F/F操作量运算部92计算出的F/F操作量TGNCwff和F/B操作量运算部93计算出的F/B操作量TGNCwfb通过加法器94相加，并作为TGNCw00输入给极限设定部96。
在极限设定部96中给控制上的下限转速TGNCwLimLo和上限转速TGNCwLimHi设置极限并作为TGNCw0之后，经过压缩机断开控制部97确定为压缩机目标转速TGNCw。因此，若通过加法器94相加后的值TGNCw00在上限转速TGNCwLimHi和下限转速TGNCwLimLo以内，并且不进入后述的接通-断开模式，则上述值TGNCw00为压缩机目标转速TGNCw(压缩机2的转速)。在通常模式下，热泵控制器32根据基于上述热介质温度Tw计算出的压缩机目标转速TGNCw对压缩机2的运转进行控制，以使热介质温度Tw变成上述合适温度范围内的目标热介质温度TWO。
另外，在压缩机目标转速TGNCw为上述的下限转速TGNCwLimLo，热介质温度Tw下降至设定于目标热介质温度TWO的上下的控制上限值TwUL和控制下限值TwLL中的控制下限值TwLL的状态持续了规定时间tw1的情况下，压缩机断开控制部97使压缩机2停止，进入对压缩机2进行接通-断开控制的接通-断开模式。
在上述情况的压缩机2的接通-断开模式下，在热介质温度Tw上升至控制上限值TwUL的情况下，启动压缩机2并将压缩机目标转速TGNCw设置成下限转速TGNCwLimLo而运转，在该状态下热介质温度Tw下降至控制下限值TwLL的情况下，再次使压缩机2停止。即，反复进行下限转速TGNCwLimLo下的压缩机2的运转(接通)和停止(断开)。此外，在热介质温度Tw上升至控制上限值TwUL、启动压缩机2之后，热介质温度Tw不低于控制上限值TwUL的状态持续了规定时间tw2的情况下，结束上述情况下的压缩机2的接通-断开模式，并恢复至通常模式。
(12)由热泵控制器32实现的热介质加热器63的控制
接着，使用图16对前述的电池加热模式下的基于热介质温度Tw的热介质加热器63的控制进行详细描述。图16是基于热介质温度Tw对热介质加热器63的目标发热量ECHtw进行计算的热泵控制器32的控制框图。热泵控制器32的F/F操作量运算部98基于外部气体温度Tam、电池温度调节装置61内的热介质的流量Gw(根据循环泵62的输出计算出的)、电池55的发热量(从电池控制器73发送的)、电池温度Tcell(从电池控制器73发送的)和作为热介质温度Tw的目标值的目标热介质温度TWO对目标发热量的F/F操作量ECHtff进行计算。
此外，F/B操作量运算部99通过基于目标热介质温度TWO和热介质温度Tw(从电池控制器73发送的)的PID运算或PI运算来对目标发热量的F/B操作量ECHtwfb进行计算。此外，F/F操作量运算部98计算出的F/F操作量ECHtwff和F/B操作量运算部99计算出的F/B操作量ECHtwfb通过加法器101相加，并作为ECHtw00输入至极限设定部102。
在极限设定部102中对控制上的下限发热量ECHtwLimLo(例如，通电断开)和上限发热量ECHtwLimHi设置极限并作为ECHtw0之后，经过热介质加热器断开控制部103确定为目标发热量ECHtw。因而，若通过加法器101相加后的值ECHtw00在上限发热量ECHtwLimHi和下限发热量ECHtwLimLo以内，并且不进入后述的接通-断开模式，则上述值ECHtw00为目标发热量ECHtw(热介质加热器63的发热量)。在通常模式下，热泵控制器32根据基于上述热介质温度Tw计算出的目标发热量ECHtw对热介质加热器63的发热进行控制，以使热介质温度Tw变成目标热介质温度TWO。
另外，在目标发热量ECHtw为上述的下限发热量ECHtwLimLo，热介质温度Tw上升至设定于目标热介质温度TWO的上下的控制上限值TwUL和控制下限值TwLL中的控制上限值TwUL的状态持续了规定时间tw1的情况下，热介质加热器断开控制部103使热介质加热器63的通电停止，进入对热介质加热器63进行接通-断开控制的接通-断开模式。
在上述情况下的热介质加热器63的接通-断开模式下，在热介质温度Tw下降至控制下限值TwLL的情况下，热介质加热器63通电并作为规定的低发热量通电，在上述状态下热介质温度Tw上升至控制上限值TwUL的情况下，再次停止热介质加热器63的通电。即，反复进行规定的低发热量下的热介质加热器63的发热(接通)和发热停止(断开)。接着，在热介质温度Tw下降至控制下限值TwLL、使热介质加热器63通电之后，热介质温度Tw不高于控制下限值TwLL的状态持续了规定时间tw2的情况下，结束上述情况下的热介质加热器63的接通-断开模式，并恢复至通常模式。
(13)热泵控制器32的电池调温限制控制
接着，将参照图17、图18对热泵控制器32执行的电池调温限制控制进行说明。如上所述，尽管通过在空气调节(优先)+电池冷却模式、电池冷却(优先)+空气调节模式、电池冷却(单独)模式、电池加热模式下进行电池55的调温，能抑制或消除电池55的高温、低温导致的劣化，但另一方面，在电池充电率SOC下降的情况下，特别是在行驶中执行的空气调节(优先)+电池冷却模式、电池加热模式下，由于制冷剂回路R的压缩机2、热介质加热器63等消耗电池55的电力，因此，车辆的可续航距离下降，并且也会助长电池55的劣化。
因此，在实施例中，采用上述电池充电率SOC和电池温度Tcell作为表示电池55劣化的指标，热泵控制器32基于这些指标，在空气调节(优先)+电池冷却模式、行驶中的电池加热模式等下，执行对电池55的调温进行限制的电池调温限制控制。
(13-1)关于电池充电率SOC和电池温度Tcell的阈值和区域的设定
在实施例的热泵控制器32中，如图17和图18所示，对于电池充电率SOC和电池温度Tcell分别设定有多个阈值以及通常区域、警告区域和危险区域。首先，在图17中，对于电池充电率SOC，在0％～100％之间设定规定的下侧阈值1和上侧阈值1。接着，将这些下侧阈值1与上侧阈值1之间的区域设为不考虑电池55的劣化的通常区域。此外，在比下侧阈值1低的该下侧阈值1与0％之间设定规定的下侧阈值2，在比上侧阈值1高的该上侧阈值1与100％之间设定规定的上侧阈值2。接着，将这些下侧阈值1与下侧阈值2之间的区域以及上侧阈值1与上侧阈值2之间的区域设为作为超出通常区域的规定的冗余区域的警告区域。另外，将下侧阈值2与0％之间的区域以及上侧阈值2与100％之间的区域分别设为作为电池55的劣化区域的危险区域。
上述电池充电率SOC的下侧阈值1、下侧阈值2、上侧阈值1、上侧阈值2根据电池55的实际性能预先确定。接着，由上述各阈值设定的警告区域和危险区域为在车辆使用中对包括电池温度调整装置61在内的车用空调装置1的消耗电力进行抑制的范围。
此外，在图18中，对于电池温度Tcell，在下限温度与上限温度之间设定规定的低温侧阈值1和高温侧阈值1。接着，将这些低温侧阈值1与高温侧阈值1之间的区域设为不考虑电池55的劣化的通常区域，该通常区域为电池55的适温范围。此外，在比低温侧阈值1低的该低温侧阈值1与下限温度之间设定规定的低温侧阈值2，在比高温侧阈值1高的该高温侧阈值1与上限温度之间设定规定的高温侧阈值2。接着，将这些低温侧阈值1与低温侧阈值2之间的区域以及高温侧阈值1与高温侧阈值2之间的区域设为作为超出通常区域的规定的冗余区域的警告区域。另外，将低温侧阈值2与下限温度之间的区域以及高温侧阈值2与上限温度之间的区域分别设为作为电池55的劣化区域的危险区域。
上述电池温度Tcell的低温侧阈值1、低温侧阈值2、高温侧阈值1、高温侧阈值2也根据电池55的实际性能预先确定。接着，在这种情况下，由上述各阈值设定的警告区域和危险区域也为在车辆使用中对包括电池温度调整装置61在内的车用空调装置1的消耗电力进行抑制的范围。
(13-2)电池调温限制控制(之一)
接着，对热泵控制器32执行的电池调温限制控制的一实施例进行说明。在从电池控制器73获得的电池充电率SOC位于该电池充电率SOC的上述通常区域或警告区域且电池温度Tcell位于该电池温度Tcell的上述通常区域或警告区域的情况下，热泵控制器32不执行电池55的调温(不允许电池55的调温)。即，例如在正在执行空气调节(优先)+电池冷却模式的情况下，将运转模式切换为制冷模式。此外，在正在执行电池加热模式的情况下，停止该电池加热模式。
但是，在电池充电率SOC位于该电池充电率SOC的通常区域或警告区域且电池温度Tcell进入该电池温度Tcell的上述危险区域的情况下，热泵控制器32执行电池55的调温(允许电池55的调温)。即，如上所述，在切换为制冷模式之后电池温度Tcell进入高温侧的危险区域(高温侧阈值2与上限温度之间)的情况下，将运转模式切换为空气调节(优先)+电池冷却模式。此外，如上所述，在电池加热模式停止之后电池温度Tcell进入下侧的危险区域(低温侧阈值2与下限温度之间)的情况下，再次开始电池加热模式。
这样，若热泵控制器32基于表示电池55劣化的指标，即电池充电率SOC与电池温度Tcell来限制该电池55的调温，则通过电池充电率SOC和电池温度Tcell来判断电池55的状态，如本实施例那样不允许电池55的调温，从而能够抑制车辆的可续航距离的下降。
例如，如本实施例那样，对于电池充电率SOC和电池温度Tcell，分别设置不考虑电池55劣化的通常区域和作为超出所述通常区域的规定的冗余区域的警告区域，在电池充电率SOC位于所述电池充电率SOC的通常区域或警告区域且电池温度Tcell位于所述电池温度Tcell的通常区域或警告区域的情况下，热泵控制器32不执行电池55的调温，从而能实现车辆的可续航距离优先的电池的调温控制。
此外，如实施例那样，作为电池55的劣化区域，设定规定的危险区域，若在电池充电率SOC位于所述电池充电率SOC的通常区域或警告区域且电池温度Tcell进入危险区域的情况下，热泵控制器32执行电池55的调温，则在电池充电率SOC能容许的状态下，当电池温度Tcell处于危险状态时，也能允许电池55的调温，能预先避免异常的温度导致的电池55的劣化。
另外，在上述实施例中，对于电池充电率SOC和电池温度Tcell分别设定通常区域和警告区域，但并不局限于此，也可以将包含上述实施例的通常区域和警告区域的范围作为通常区域进行处理。在这种情况下，在电池充电率SOC位于所述电池充电率SOC的通常区域且电池温度Tcell位于所述电池温度Tcell的通常区域的情况下，不执行电池的调温。
但是，如上述实施例那样，通过在通常区域与危险区域之间设定警告区域，例如即使电池充电率SOC位于通常区域或警告区域，也能在电池温度Tcell进入警告区域的阶段(允许)执行电池55的调温，或是即使电池温度Tcell位于通常区域或警告区域，也能在电池充电率SOC进入警告区域的阶段(允许)执行电池55的调温，能根据电池55实现更精细的调温限制控制。
此外，上述实施例的电池调温限制控制也可以在电池冷却(优先)+空气调节模式、电池冷却(单独)模式下进行。即，在电池冷却(优先)+空气调节模式下限制电池调温的情况下，将运转模式切换为制冷模式，在电池冷却(单独)模式下停止该电池冷却(单独)模式。通过在电池55的充电中执行的这些模式下执行电池调温限制控制，能期待减少电池55的充电时间及充电用的费用。
(13-3)电池调温限制控制(之二)
接着，对热泵控制器32实现的电池调温限制控制的另一实施例进行说明。另外，在这种情况下，对于电池充电率SOC、电池温度Tcell的上述通常区域、警告区域、危险区域也以相同方式设定。在本实施例中，热泵控制器32基于从GPS导航装置74获得的信息，根据到GPS导航装置74所设定的充电实施预定地(设置有快速充电器等的设施)的距离，对电池55的调温进行限制。
即，在本实施例中，在电池充电率SOC位于该电池充电率SOC的上述通常区域或警告区域且到充电实施预定地的距离为规定的阈值D以上的情况下，热泵控制器32不执行电池55的调温(不允许电池55的调温)。上述阈值D是预先设定的规定长度的距离。即，例如在正在执行空气调节(优先)+电池冷却模式的情况下，将运转模式切换为制冷模式。此外，在正在执行电池加热模式的情况下，停止该电池加热模式。
但是，在电池充电率SOC进入该电池充电率SOC的上述危险区域且电池温度Tcell进入该电池温度Tcell的上述危险区域的情况下，热泵控制器32执行电池55的调温(允许电池55的调温)。即，例如，如上所述，在切换为制冷模式之后电池充电率SOC进入危险区域且电池温度Tcell进入高温侧的危险区域(高温侧阈值2与上限温度之间)的情况下，将运转模式切换为空气调节(优先)+电池冷却模式。此外，如上所述，在电池加热模式停止之后电池充电率SOC进入危险区域且电池温度Tcell进入下侧的危险区域(低温侧阈值2与下限温度之间)的情况下，再次开始电池加热模式。
这样，基于与规定的充电实施预定地相关的信息，在电池充电率SOC位于所述电池充电率SOC的通常区域或警告区域且到充电实施预定地的距离为规定的阈值D以上的情况下，热泵控制器32不执行电池的调温，因此，在到充电实施预定地的距离远的情况下，在不需要电池的调温的状态下不允许电池的调温，能削减进行电池的调温而消耗的电力，能预先避免无法到达充电实施预定地的不良情况。
但是，在这种情况下，在电池充电率SOC进入该电池充电率的危险区域且电池温度Tcell进入该电池温度Tcell的危险区域的情况下，热泵控制器32也执行电池55的调温，因此，在电池充电率SOC和电池温度Tcell处于危险状态时，即使到充电实施预定地的距离远，也允许电池55的调温，能避免异常的充电率和温度而导致电池55的劣化。
(13-4)电池调温限制控制(之三)
另外，并不局限于上述各实施例，或者，除此之外，也可以在电池充电率SOC下降而进入下侧的危险区域(下侧阈值2与0％之间)的情况下，对电池55的调温进行抑制。即，在这种情况下，在空气调节(优先)+电池冷却模式、电池冷却(优先)+空气调节模式、电池冷却(单独)模式下，例如使压缩机2的上述压缩机目标转速TGNCc、TGNCw下降至比在图12、图14中计算出的值低规定值，在电池加热模式下，使热介质加热器63的目标发热量ECHtw下降至比在图16中计算出的值低规定值。
这样，在电池充电率SOC下降并进入下侧的危险区域的情况下，热泵控制器32对电池55的调温进行抑制，从而在电池55的充电率显著下降的状态下，对电池55的调温进行抑制，能抑制进行电池55的调温而导致充电率的进一步下降。
(14)基于电池劣化状态SOH的电池55的调温控制
接着，将参照图19对基于电池劣化状态SOH的电池55的调温控制进行说明。在这种情况下，如图19所示，在实施例的热泵控制器32中设定有电池劣化状态SOH的规定的阈值SOH1。在图19中，在将SOH＝100设为劣化前的初始状态的情况下，将SOH下降到X1％(例如，80％等)的值设为阈值SOH1，将该阈值SOH1以下或低于阈值SOH1的区域设为劣化后的区域。此外，劣化后的区域以上或更高的区域为不考虑电池55的劣化的区域。
此外，在执行上述各实施例的调温限制控制的过程中，或者代替其而在电池劣化状态SOH为图19的阈值SOH1以下或低于SOH1的情况下，热泵控制器32进行电池55的调温。即，在正在执行制冷模式时，在电池温度Tcell位于例如高温侧的警告区域的情况下，切换为空气调节(优先)+电池冷却模式，在充电中执行电池冷却(单独)模式或电池冷却(优先)+空气调节模式。此外，在电池温度Tcell位于例如低温侧的警告区域的情况下，执行电池加热模式。
这样，在电池劣化状态SOH为规定的阈值SOH1以下或低于规定的阈值SOH1的情况下，执行电池55的调温，从而在表示电池55的劣化状态的电池劣化状态SOH下降的情况下，能对电池55进行调温以抑制进一步劣化的推进。
此外，如上述各实施例那样，将制冷剂回路R(的一部分)设置为冷却装置，能对电池55进行冷却，从而能有效地消除或抑制电池55的异常的高温导致的劣化。另外，如实施例那样，将热介质加热器63设置为加热装置，能对电池55进行加热，从而能有效地消除或抑制电池55的异常的低温导致的劣化。
此外，根据本发明的车用空调装置1，包括电池温度调整装置61；对制冷剂进行压缩的压缩机2；用于使制冷剂与供给至车室内的空气进行热交换的放热器4及吸热器9；以及设置在车室外的室外热交换器7，电池温度调整装置61能使用制冷剂对电池55进行冷却，因此，能一边对车室内进行空气调节，一边顺利地执行电池55的冷却，从而能消除或抑制电池55的劣化。
另外，在实施例中，在对车室内进行空气调节的车用空调装置1中设置了本发明的电池温度调节装置61，但在技术方案十二以外的发明中并不局限于此，在不进行车室内的空气调节，仅进行电池55的调温的电池温度调节装置中也是有效的。此外，对电池55进行冷却的冷却装置也不局限于实施例的制冷剂回路R，例如在使用珀耳帖元件等电子冷却装置的情况下本发明也是有效的。
此外，在上述实施例中，采用了电池充电率SOC和电池温度Tcell作为表示电池55劣化的指标，但并不局限于此，也可以采用上述电池劣化状态SOH、放电深度DoD、循环劣化、保存劣化。在这种情况下，在电池劣化状态SOH、放电深度DoD、循环劣化、保存劣化位于不考虑电池55劣化的区域的情况下，不进行或限制调温。
另外，实施例中说明的制冷剂回路R的结构、数值并不局限于此，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行改变，这是自不必言的。
(符号说明)
1 车用空调装置；
2 压缩机；
3 空气流通路径；
4 放热器(室内热交换器)；
6 室外膨胀阀；
7 室外热交换器；
8 室内膨胀阀；
9 吸热器(室内热交换器)；
11 控制装置；
32 热泵控制器(构成控制装置的一部分)；
35 电磁阀；
45 空调控制器(构成控制装置的一部分)；
48 吸热器温度传感器；
55 电池；
61 电池温度调节装置；
64 制冷剂-热介质热交换器；
68 辅助膨胀阀；
69 电磁阀；
73 电池控制器；
74 GPS导航装置；
76 热介质温度传感器；
77 电池温度传感器；
R 制冷剂回路。

Claims (12)

1.一种车辆的电池温度调节装置，由装设于车辆的电池供电而动作，并且对所述电池的温度进行调节，其特征在于，
包括控制装置，
所述控制装置基于表示所述电池的劣化的指标对所述电池的调温进行限制。
2.如权利要求1所述的车辆的电池温度调节装置，其特征在于，
表示所述电池的劣化的指标是电池充电率(SOC)和/或电池温度(Tcell)。
3.如权利要求1或2所述的车辆的电池温度调节装置，其特征在于，
对于作为表示所述电池的劣化的指标的电池充电率(SOC)和电池温度(Tcell)，分别设定不考虑所述电池的劣化的通常区域，
在所述电池充电率(SOC)位于所述电池充电率(SOC)的所述通常区域且所述电池温度(Tcell)位于所述电池温度(Tcell)的所述通常区域的情况下，所述控制装置不执行所述电池的调温。
4.如权利要求3所述的车辆的电池温度调节装置，其特征在于，
对于所述电池充电率(SOC)和所述电池温度(Tcell)分别设置警告区域，以作为超出所述通常区域的规定的冗余区域，
在所述电池充电率(SOC)位于所述电池充电率(SOC)的所述通常区域或警告区域且所述电池温度(Tcell)位于所述电池温度(Tcell)的所述通常区域或警告区域的情况下，所述控制装置不执行所述电池的调温。
5.如权利要求3或4所述的车辆的电池温度调节装置，其特征在于，
对于所述电池温度(Tcell)设定规定的危险区域，以作为所述电池的劣化区域，
在所述电池充电率(SOC)位于所述电池充电率(SOC)的所述通常区域或警告区域且所述电池温度(Tcell)进入所述危险区域的情况下，所述控制装置执行所述电池的调温。
6.如权利要求3至5中任一项所述的车辆的电池温度调节装置，其特征在于，
基于与规定的充电实施预定地相关的信息，在所述电池充电率(SOC)位于所述电池充电率(SOC)的所述通常区域或警告区域且到所述充电实施预定地的距离为规定的阈值(D)以上的情况下，所述控制装置不执行所述电池的调温。
7.如权利要求6所述的车辆的电池温度调节装置，其特征在于，
对于所述电池充电率(SOC)和所述电池温度(Tcell)分别设定规定的危险区域，以作为所述电池的劣化区域，
在所述电池充电率(SOC)进入所述电池充电率的所述危险区域且所述电池温度(Tcell)进入所述电池温度(Tcell)的所述危险区域的情况下，所述控制装置执行所述电池的调温。
8.如权利要求1至7中任一项所述的车辆的电池温度调节装置，其特征在于，
对于作为表示所述电池的劣化的指标的电池充电率(SOC)设定规定的危险区域，以作为所述电池充电率(SOC)减小时的所述电池的劣化区域，
在所述电池充电率(SOC)下降并进入所述危险区域的情况下，所述控制装置对所述电池的调温进行抑制。
9.如权利要求1至8中任一项所述的车辆的电池温度调节装置，其特征在于，
在电池劣化状态(SOH)为规定的阈值(SOH1)以下或低于规定的阈值(SOH1)的情况下，所述控制装置执行所述电池的调温。
10.如权利要求1至9中任一项所述的车辆的电池温度调节装置，其特征在于，
包括冷却装置，能使用所述冷却装置对所述电池进行冷却。
11.如权利要求1至10中任一项所述的车辆的电池温度调节装置，其特征在于，
包括加热装置，能使用所述加热装置对所述电池进行加热。
12.一种车用空调装置，其特征在于，包括：
权利要求1至11中任一项所述的车辆的电池温度调节装置；
压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；
室内热交换器，所述室内热交换器用于使所述制冷剂与供给至车室内的空气进行热交换；以及
室外热交换器，所述室外热交换器设置在车室外，
所述车用空调装置对所述车室内进行空气调节，并且
所述电池温度调节装置能使用所述制冷剂对所述电池进行冷却。
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