DE102022113619A1 - Batterietemperaturregelvorrichtung - Google Patents

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DE102022113619A1
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Toshiaki NARUKE
Norio Suzuki
Kazuki Furuta
Yoshitaka Arai
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Subaru Corp
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Abstract

Eine Batterietemperaturregelvorrichtung, welche auf ein Fahrzeug anzuwenden ist, weist auf eine Bordbatterie, eine Temperaturregelplatte, welche eingerichtet ist, um einen Wärmeaustausch zwischen der Bordbatterie und einem in die Temperaturregelplatte strömenden ersten Wärmemedium zu ermöglichen, einen Wärmetauscher, einen ersten Durchgang, welcher eingerichtet ist, um das aus der Temperaturregelplatte strömende erste Wärmemedium zu dem Wärmetauscher zu leiten, und einen zweiten Durchgang, welcher eingerichtet ist, um das aus dem Wärmetauscher strömende erste Wärmemedium zu der Temperaturregelplatte zu leiten. Der Wärmetauscher weist einen Behälter und einen ersten Innendurchgang auf. Der Behälter ist eingerichtet, um eine Wärmequelle aufzunehmen, welche keine Stromzufuhr für das Fahrzeug verwendet. Der erste Innendurchgang ist um den Behälter in einer solchen Weise angeordnet, dass ein Wärmeaustausch ermöglicht wird. Der erste Innendurchgang ist eingerichtet, um es dem ersten Durchgang zu ermöglichen, mit dem zweiten Durchgang zu kommunizieren.

Description

  • HINTERGRUND
  • 1. Technisches Gebiet
  • Die Offenbarung betrifft eine Batterietemperaturregelvorrichtung, welche imstande ist, die Temperatur einer Bordbatterie zu regeln.
  • 2. Stand der Technik
  • Zum Beispiel offenbart die ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung ( JP-A) Nr. 2006-296193 eine Technik, welche die Temperatur einer Bordbatterie regelt. Mit dieser Technik wird ein Kühlmittel um die Bordbatterie zirkuliert und das Kühlmittel wird durch ein Kältemittel in einer Klimaanlage gekühlt. Dies unterbindet einen übermäßigen Anstieg der Temperatur der Bordbatterie.
  • KURZ DARSTELLUNG
  • Ein Aspekt der Offenbarung stellt eine Batterietemperaturregelvorrichtung bereit, welche auf ein Fahrzeug anzuwenden ist. Die Batterietemperaturregelvorrichtung weist eine Bordbatterie, eine Temperaturregelplatte, einen Wärmetauscher, einen ersten Durchgang und einen zweiten Durchgang auf. Die Temperaturregelplatte ist eingerichtet, um einen Wärmeaustausch zwischen der Bordbatterie und einem in die Temperaturregelplatte strömenden ersten Wärmemedium zu ermöglichen. Der erste Durchgang ist eingerichtet, um das aus der Temperaturregelplatte strömende erste Wärmemedium zu dem Wärmetauscher zu leiten. Der zweite Durchgang ist eingerichtet, um das aus dem Wärmetauscher strömende erste Wärmemedium zu der Temperaturregelplatte zu leiten. Der Wärmetauscher weist einen Behälter und einen ersten Innendurchgang auf. Der Behälter ist eingerichtet, um eine Wärmequelle aufzunehmen, welche keine Stromzufuhr für das Fahrzeug verwendet. Der erste Innendurchgang ist um den Behälter in einer solchen Weise angeordnet, dass ein Wärmeaustausch ermöglicht wird. Der erste Innendurchgang ist eingerichtet, um es dem ersten Durchgang zu ermöglichen, mit dem zweiten Durchgang zu kommunizieren.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen sind enthalten, um die Offenbarung besser nachvollziehen zu können, und sind in diese Auslegeschrift aufgenommen und stellen einen Teil derselben dar. Die Zeichnungen veranschaulichen Beispiel-Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Auslegeschrift dazu, die Prinzipien der Offenbarung zu erläutern.
    • 1 ist ein schematisches Schaubild zur Veranschaulichung einer Ausgestaltung eines Fahrzeugs, aufweisend eine Batterietemperaturregelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
    • 2 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer Ausgestaltung eines Wärmetauschers gemäß der Ausführungsform;
    • 3 ist eine horizontale Querschnittsansicht bei Betrachtung entlang Linie III-III in 2;
    • 4 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung eines Behälters, welcher eine Wärmequelle hält;
    • 5 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung des Behälters, welcher eine andere Wärmequelle hält;
    • 6 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer Modifikation des Wärmetauschers;
    • 7 ist ein Schaubild zur Veranschaulichung eines Beispiels dessen, wie sich Temperaturen im Zeitverlauf ändern, wenn die Batterietemperatur gesenkt wird;
    • 8 ist ein Schaubild zur Veranschaulichung eines Beispiels dessen, wie sich Temperaturen im Zeitverlauf ändern, wenn die Batterietemperatur erhöht wird;
    • 9 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs eines durch eine Steuervorrichtung erfolgenden Prozesses;
    • 10 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs eines Temperatursenkungs-Steuerprozesses;
    • 11 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs eines Verdichter-Steuerprozesses;
    • 12 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs eines Steuerprozesses für den montierten Modus;
    • 13 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs eines Temperaturerhöhungs-Steuerprozesses;
    • 14 ist ein schematisches Schaubild zur Veranschaulichung einer Ausgestaltung des Fahrzeugs, aufweisend eine Batterietemperaturregelvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
    • 15 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer Ausgestaltung eines Wärmetauschers gemäß der Ausführungsform;
    • 16 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer Modifikation des Wärmetauschers gemäß der Ausführungsform; und
    • 17 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer weiteren Modifikation des Wärmetauschers gemäß der Ausführungsform.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Um die Temperatur der Bordbatterie unter Verwendung des Kältemittels in der Klimaanlage zu regeln, verwendet die in JP-A Nr. 2006-296193 offenbarte Technik Strom zum Beispiel zum Antreiben eines Verdichters. Dies bedeutet, dass durch Regeln der Temperatur der Bordbatterie mit der in JP-A Nr. 2006-296193 offenbarten Technik die durch die Bordbatterie verbrauchte Strommenge zunehmen kann.
  • Dementsprechend ist es erstrebenswert, eine Batterietemperaturregelvorrichtung bereitzustellen, welche imstande ist, die Temperatur einer Bordbatterie zu regeln und gleichzeitig den Stromverbrauch der Bordbatterie zu reduzieren.
  • Im Folgenden werden einige Ausführungsformen der Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es sei angemerkt, dass die folgende Beschreibung auf veranschaulichende Beispiele der Offenbarung bezogen und nicht als die Offenbarung beschränkend auszulegen ist. Faktoren, einschließlich ohne Beschränkung Zahlenwerte, Formen, Materialien, Komponenten, Positionen der Komponenten und die Art und Weise, auf welche die Komponenten miteinander gekoppelt sind, sind lediglich veranschaulichend und nicht als die Offenbarung beschränkend auszulegen. Ferner sind Elemente in den folgenden Beispiel-Ausführungsformen, welche nicht in einem höchst gattungsgemäßen unabhängigen Anspruch der Offenbarung genannt sind, optional und können bedarfsweise bereitgestellt werden. Die Zeichnungen sind schematisch und sind nicht dazu vorgesehen, maßstabsgetreu zu sein. In der vorliegenden Auslegeschrift und den Zeichnungen sind Elemente mit im Wesentlichen derselben Funktion und Ausgestaltung durchweg mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, um jedwede überflüssige Beschreibung zu vermeiden.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1 ist ein schematisches Schaubild zur Veranschaulichung einer Ausgestaltung eines Fahrzeugs 1, aufweisend eine Batterietemperaturregelvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Fahrzeug 1 ist zum Beispiel ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridelektrofahrzeug.
  • Das Fahrzeug 1 weist eine Bordbatterie 20 auf. Die Bordbatterie 20 ist zum Beispiel eine Sekundärbatterie wie etwa ein Lithium-Ionen-Akkumulator. Die Bordbatterie 20 führt einem Motorgenerator Strom zu, welcher als Antriebsquelle für das Fahrzeug 1 dient. Der Motorgenerator treibt Räder des Fahrzeugs 1 an. Der Motorgenerator erzeugt Strom, wenn sich das Fahrzeug 1 verlangsamt. Die Bordbatterie 20 wird mit durch den Motorgenerator erzeugtem Strom geladen.
  • Die Bordbatterie 20 weist einen zweckmäßigen Temperaturbereich auf, welcher einen vorbestimmten Temperaturbereich angibt, welcher zum Laden und Entladen geeignet ist. Wenn die Temperatur der Bordbatterie 20 höher als ein oberer Schwellenwert des zweckmäßigen Temperaturbereichs ist, kann sich die Bordbatterie 20 schnell verschlechtern. Wenn die Temperatur der Bordbatterie 20 niedriger als ein unterer Schwellenwert des zweckmäßigen Temperaturbereichs ist, ist die Bordbatterie 20 möglicherweise nicht imstande, eine angestrebte Leistung auszugeben.
  • Dementsprechend ist die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 eingerichtet, um die Temperatur der Bordbatterie 20 in einer solchen Weise zu regeln, dass die Temperatur der Bordbatterie 20 in den zweckmäßigen Temperaturbereich fällt. Im Folgenden kann die Temperatur der Bordbatterie 20 als Batterietemperatur bezeichnet werden.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 weist eine Temperaturregelplatte 22 auf. Die Temperaturregelplatte 22 ist zum Beispiel ein plattenartiges Element, welches mit der Bordbatterie 20 in Kontakt steht. Die Temperaturregelplatte 22 weist ein Innenrohr darin auf. Das Innenrohr ermöglicht es einem ersten Wärmemedium, dahindurchzuströmen. Das erste Wärmemedium ist zum Beispiel Wasser, kann jedoch jedwedes andere Wärmemedium sein.
  • Um die Oberfläche des Innenrohrs größer zu machen, weist das Innenrohr zum Beispiel eine Balgform in der Temperaturregelplatte 22 auf. Die Form des Innenrohrs ist nicht auf eine Balgform beschränkt. Zum Beispiel kann das Innenrohr in mehrere Abzweigungen in der Temperaturregelplatte 22 unterteilt sein oder kann jedwede Ausgestaltung aufweisen, welche eine größere Oberfläche bereitstellt. Die Temperaturregelplatte 22 ermöglicht einen Wärmeaustausch zwischen der Bordbatterie 20 und dem ersten Wärmemedium, welches in das Innenrohr in der Temperaturregelplatte 22 strömt.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 weist einen Wärmetauscher 24 auf. Obschon dies nachstehend ausführlich beschrieben wird, ist der Wärmetauscher 24 eingerichtet, um eine Wärmequelle aufzunehmen, welche keine Stromzufuhr für das Fahrzeug 1 verwendet. Die Wärmequelle kann alles sein, was durch Insassen von außerhalb des Fahrzeugs 1 hineingebracht werden kann.
  • Die Wärmequelle ist zum Beispiel ein Behälter (z.B. eine Kunststoffflasche), welcher eine kalte Flüssigkeit oder eine heiße Flüssigkeit enthält. Zum Beispiel dient eine Kunststoffflasche, welche eine kalte Flüssigkeit enthält, als Kühlenergiequelle und eine Kunststoffflasche, welche eine heiße Flüssigkeit enthält, dient als Heizenergiequelle. Ein Insasse kann eine Wärmequelle jedweder Temperatur in dem Wärmetauscher 24 platzieren. Die Wärmequelle ist nicht auf eine Kunststoffflasche beschränkt und kann zum Beispiel eine externe Heizeinrichtung sein, welche durch eine externe Stromzufuhr beheizt wird. Die externe Heizeinrichtung dient als Heizenergiequelle. Der Wärmetauscher 24 wird nachstehend im weiteren Verlauf ausführlich beschrieben.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 weist einen ersten Durchgang 26 auf. Der erste Durchgang 26 ist durch ein Rohr gebildet, welches es dem ersten Wärmemedium ermöglicht, dahindurchzuströmen. Der Auslass des Innenrohrs in der Temperaturregelplatte 22 ist mit dem ersten Durchgang 26 gekoppelt. Der erste Durchgang 26, welcher sich von der Temperaturregelplatte 22 erstreckt, erreicht den Wärmetauscher 24. Der erste Durchgang 26 leitet das aus der Temperaturregelplatte 22 strömende erste Wärmemedium zu dem Wärmetauscher 24.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 weist einen zweiten Durchgang 28 auf. Der zweite Durchgang 28 ist durch ein Rohr gebildet, welches es dem ersten Wärmemedium ermöglicht, dahindurchzuströmen. Der zweite Durchgang 28 erstreckt sich von dem Wärmetauscher 24 und erreicht den Einlass des Innenrohrs in der Temperaturregelplatte 22. Der zweite Durchgang 28 leitet das aus dem Wärmetauscher 24 strömende erste Wärmemedium zu der Temperaturregelplatte 22.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 weist einen Vorratstank 30 und eine Pumpe 32 auf. Der Vorratstank 30 ist in der Mitte des ersten Durchgangs 26 angeordnet. Der Vorratstank 30 dient als Puffer, welcher das erste Wärmemedium vorübergehend lagert. Die Pumpe 32 ist in der Mitte des zweiten Durchgangs 28 angeordnet. Die Pumpe 32 zieht das erste Wärmemedium aus dem Wärmetauscher 24 ein und stößt es in Richtung der Temperaturregelplatte 22 aus. Wenn die Pumpe 32 angetrieben wird, zirkuliert das erste Wärmemedium wie durch offene Pfeile in 1 gekennzeichnet durch den ersten Durchgang 26, den Wärmetauscher 24, den zweiten Durchgang 28 und die Temperaturregelplatte 22 in dieser Reihenfolge.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 weist einen dritten Durchgang 34 auf. Der dritte Durchgang 34 zweigt von dem ersten Durchgang 26 ab und vereint sich mit dem zweiten Durchgang 28. Der Abzweigungspunkt, an welchem der dritte Durchgang 34 von dem ersten Durchgang 26 abzweigt, befindet sich in dem ersten Durchgang 26 zwischen dem Vorratstank 30 und dem Wärmetauscher 24. Die Verbindungsstelle, an welcher sich der dritte Durchgang 34 mit dem zweiten Durchgang 28 vereint, befindet sich in dem zweiten Durchgang 28 zwischen dem Wärmetauscher 24 und der Pumpe 32. Der dritte Durchgang 34 ist durch ein Rohr gebildet, welches es dem ersten Wärmemedium ermöglicht, dahindurchzuströmen.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 weist einen Radiator 36 auf. Der Radiator 36 ist in der Mitte des dritten Durchgangs 34 angeordnet. Der Radiator 36 ermöglicht einen Wärmeaustausch zwischen Außenluft und dem durch den dritten Durchgang 34 strömenden ersten Wärmemedium und lässt Wärme von dem ersten Wärmemedium nach außerhalb des Fahrzeugs 1 ab.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 weist ein Ventil 38 auf. Das Ventil 38 ist an dem Abzweigungspunkt angeordnet, an dem der dritte Durchgang 34 von dem ersten Durchgang 26 abzweigt. Das Ventil 38 ist zum Beispiel ein Dreiwegeventil. Das Ventil 38 ist imstande, den ersten Durchgang 26 auf einer Seite des Abzweigungspunkts, welche zu dem Wärmetauscher 24 benachbart ist, in Verbindung mit einem Öffnen und Schließen des dritten Durchgangs 34 auf einer anderen Seite des Abzweigungspunkts zu öffnen und zu schließen.
  • Wenn das Ventil 38 auf der Seite des Wärmetauschers 24 geöffnet und auf der Seite des dritten Durchgangs 34 geschlossen wird, strömt das erste Wärmemedium, welches von der Temperaturregelplatte 22 in das Ventil 38 strömt, nicht zu dem dritten Durchgang 34 aus und strömt in Richtung des Wärmetauschers 24 aus. Wenn das Ventil 38 auf der Seite des Wärmetauschers 24 geschlossen und auf der Seite des dritten Durchgangs 34 geöffnet wird, strömt das erste Wärmemedium, welches von der Temperaturregelplatte 22 in das Ventil 38 strömt, nicht in Richtung des Wärmetauschers 24 aus und strömt zu dem dritten Durchgang 34 aus.
  • Das Ventil 38 ist imstande, sich sowohl auf der Seite des Wärmetauschers 24 als auch auf der Seite des dritten Durchgangs 34 zu öffnen. Wenn das Ventil 38 sowohl auf der Seite des Wärmetauschers 24 als auch auf der Seite des dritten Durchgangs 34 geöffnet wird, strömt das erste Wärmemedium, welches von der Temperaturregelplatte 22 in das Ventil 38 strömt, zu sowohl dem Wärmetauscher 24 als auch dem dritten Durchgang 34 aus.
  • Das Ventil 38 ist nicht auf das Dreiwegeventil beschränkt, welches an dem Abzweigungspunkt angeordnet ist, an dem der dritte Durchgang 34 von dem ersten Durchgang 26 abzweigt. Zum Beispiel kann der erste Durchgang 26 auf der Seite des Abzweigungspunkts, welche zu dem Wärmetauscher 24 benachbart ist, mit einem ersten Ventil versehen sein und der dritte Durchgang 34 auf einer anderen Seite des Abzweigungspunkts kann mit einem zweiten Ventil versehen sein, welches sich von dem ersten Ventil unterscheidet.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 weist einen ersten Temperatursensor 40, einen zweiten Temperatursensor 42 und einen Batterietemperatursensor 44 auf. Der erste Temperatursensor 40 ist in dem ersten Durchgang 26 zwischen dem Vorratstank 30 und dem Abzweigungspunkt angeordnet, an welchem der dritte Durchgang 34 von dem ersten Durchgang 26 abzweigt. Der erste Temperatursensor 40 ist eingerichtet, um die Temperatur des durch den ersten Durchgang 26 strömenden ersten Wärmemediums zu detektieren. Der zweite Temperatursensor 42 ist in dem zweiten Durchgang 28 zwischen der Pumpe 32 und der Verbindungsstelle angeordnet, an welcher sich der dritte Durchgang 34 mit dem zweiten Durchgang 28 vereint. Der zweite Temperatursensor 42 ist eingerichtet, um die Temperatur des durch den zweiten Durchgang 28 strömenden ersten Wärmemediums zu detektieren. Der Batterietemperatursensor 44 ist eingerichtet, um die Batterietemperatur zu detektieren.
  • Wenn das Ventil 38 auf der Seite des Wärmetauschers 24 offen und auf der Seite des dritten Durchgangs 34 geschlossen ist, strömt das erste Wärmemedium in den Wärmetauscher 24. In diesem Zustand detektiert der erste Temperatursensor 40 die Temperatur des in den Wärmetauscher 24 strömenden ersten Wärmemediums. Der zweite Temperatursensor 42 detektiert die Temperatur des aus dem Wärmetauscher 24 strömenden ersten Wärmemediums.
  • Wenn das Ventil 38 auf der Seite des dritten Durchgangs 34 offen und auf der Seite des Wärmetauschers 24 geschlossen ist, strömt das erste Wärmemedium in den Radiator 36. In diesem Zustand detektiert der erste Temperatursensor 40 die Temperatur des in den Radiator 36 strömenden ersten Wärmemediums. Der zweite Temperatursensor 42 detektiert die Temperatur des aus dem Radiator 36 strömenden ersten Wärmemediums.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 weist einen vierten Durchgang 50, einen Verdichter 52 und einen Kondensator 54 auf. Der vierte Durchgang 50 ist durch ein Rohr gebildet und ermöglicht es einem zweiten Wärmemedium, welches sich von dem ersten Wärmemedium unterscheidet, dahindurchzuströmen. Das zweite Wärmemedium ist zum Beispiel Kühlwasser, kann jedoch jedwedes andere Wärmemedium sein.
  • Der vierte Durchgang 50 erstreckt sich von dem Wärmetauscher 24, durchläuft den Verdichter 52 und den Kondensator 54 und verläuft zurück zu dem Wärmetauscher 24. Wie durch ausgefüllte Pfeile in 1 gekennzeichnet ermöglicht es der vierte Durchgang 50 dem zweiten Wärmemedium, durch den Wärmetauscher 24, den Verdichter 52 und den Kondensator 54 zu zirkulieren.
  • Der Verdichter 52 verdichtet das zweite Wärmemedium in einer Gasphase, welches von dem Wärmetauscher 24 darein strömt, und führt das verdichtete zweite Wärmemedium an den Kondensator 54 ab. Der Kondensator 54 ermöglicht einen Wärmeaustausch zwischen Außenluft und dem durch den Verdichter 52 verdichteten zweiten Wärmemedium und lässt Wärme von dem zweiten Wärmemedium nach außerhalb des Fahrzeugs 1 ab. Das zweite Wärmemedium, welches in dem Kondensator 54 unter hohem Druck gekühlt wird, ändert seine Phase von gasförmig zu flüssig.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 weist einen Auffangbehälter 56 und ein Expansionsventil 58 auf. Der Auffangbehälter 56 ist in dem vierten Durchgang 50 zwischen der Auslassseite des Kondensators 54 und dem Wärmetauscher 24 angeordnet. Der Auffangbehälter 56 lagert vorübergehend das zweite Wärmemedium in der Flüssigphase. Das Expansionsventil 58 ist in dem vierten Durchgang 50 zwischen dem Auffangbehälter 56 und dem Wärmetauscher 24 angeordnet. Das Expansionsventil 58 versprüht das zweite Wärmemedium in der Flüssigphase, welches von dem Auffangbehälter 56 darein strömt, in Richtung des Wärmetauschers 24. Das zweite Wärmemedium, welches durch Versprühen expandiert wird, reduziert abrupt dessen Druck und geht in die Gasphase über. Das zweite Wärmemedium reduziert dessen Temperatur durch Verdampfung. Obschon dies nachstehend ausführlich beschrieben wird, ist der Wärmetauscher 24 eingerichtet, um einen Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Wärmemedium, dessen Temperatur durch das Expansionsventil 58 gesenkt wurde, und dem durch den ersten Durchgang 26 strömenden ersten Wärmemedium zu ermöglichen.
  • 2 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer Ausgestaltung des Wärmetauschers 24 gemäß der ersten Ausführungsform. 3 ist eine horizontale Querschnittsansicht bei Betrachtung entlang Linie III-III in 2.
  • Der Wärmetauscher 24 weist einen Hauptkörper 60, einen Behälter 62 und eine Abdeckung 64 auf. Der Hauptkörper 60 ist ein Blockelement mit einer säulenförmigen Aussparung. Die Aussparung in dem Hauptkörper 60 ist von der Oberseite des Hauptkörpers 60 abwärts ausgebildet. Der Behälter 62 weist eine Zylinderform auf. Der Behälter 62 ist an dem unteren Ende geschlossen und an dem oberen Ende offen. Der Behälter 62 ist in der Aussparung des Hauptkörpers 60 montiert. Der Behälter 62 ist aus einem Wärmeübertragungsmaterial mit einer verhältnismäßig hohen Wärmeleitfähigkeit. Der Behälter 62 ist zum Beispiel aus Silikon, kann jedoch aus jedwedem Wärmeübertragungsmaterial sein. Der Behälter 62 weist einen Innenraum auf, welcher eine Wärmequelle aufnehmen kann, welche keine Stromzufuhr für das Fahrzeug 1 verwendet. Die Abdeckung 64 ist mit der Oberseite des Hauptkörpers 60 in einer solchen Weise öffenbar und schließbar gekoppelt, dass sie die Öffnung des Behälters 62 abdeckt. Die Abdeckung 64 ist zum Beispiel aus einem Wärmeisoliermaterial.
  • Der Wärmetauscher 24 ist in einer Fahrzeugkabine des Fahrzeugs 1 angeordnet. Zum Beispiel ist der Wärmetauscher 24 in einem Getränkehalter oder einem Konsolenkasten angeordnet. Der Standort des Wärmetauschers 24 ist nicht darauf beschränkt und der Wärmetauscher 24 kann an jedweder Stelle in der Fahrzeugkabine des Fahrzeugs 1 angeordnet sein. Da der Wärmetauscher 24 in der Fahrzeugkabine des Fahrzeugs 1 angeordnet ist, kann ein Insasse eine Wärmequelle einfach in dem Behälter 62 platzieren.
  • Der Wärmetauscher 24 weist einen ersten Innendurchgang 66 auf. Der erste Innendurchgang 66 ist in dem Hauptkörper 60 und um den Behälter 62 angeordnet. Zum Beispiel ist der erste Innendurchgang 66 in einer Zylinderform ausgebildet, welche sich um den Außenumfang der Seitenfläche des Behälters 62 und unter dem unteren Ende des Behälters 62 erstreckt.
  • Ein Einlass 66a des ersten Innendurchgangs 66 befindet sich in dem oberen Teil der Seitenfläche des Hauptkörpers 60 und ist mit dem ersten Durchgang 26 gekoppelt. Ein Auslass 66b des ersten Innendurchgangs 66 befindet sich in dem unteren Teil der Seitenfläche des Hauptkörpers 60 und ist mit dem zweiten Durchgang 28 gekoppelt. Das heißt, der erste Innendurchgang 66 ermöglicht es dem ersten Durchgang 26, mit dem zweiten Durchgang 28 zu kommunizieren. Das erste Wärmemedium strömt aus dem ersten Durchgang 26, durchläuft den Einlass 66a des ersten Innendurchgangs 66 und strömt in den ersten Innendurchgang 66 in dem Wärmetauscher 24. Nach Durchströmen des ersten Innendurchgangs 66 durchläuft das erste Wärmemedium den Auslass 66b des ersten Innendurchgangs 66 und strömt aus dem Wärmetauscher 24 zu dem zweiten Durchgang 28.
  • Wenn eine Wärmequelle in dem Behälter 62 montiert ist, ermöglicht der Wärmetauscher 24 einen Wärmeaustausch zwischen der Wärmequelle und dem durch den ersten Innendurchgang 66 strömenden ersten Wärmemedium.
  • Der Wärmetauscher 24 weist einen zweiten Innendurchgang 68 auf. Der zweite Innendurchgang 68 ist in dem Hauptkörper 60 und um den ersten Innendurchgang 66 angeordnet. Der zweite Innendurchgang 68 ist zum Beispiel in der Form einer Spule ausgebildet, welche um den Außenumfang des ersten Innendurchgangs 66 gewickelt ist. Ein Rohr, welches den zweiten Innendurchgang 68 bildet, steht mit dem Außenumfang des ersten Innendurchgangs 66 in Kontakt.
  • Ein Einlass 68a des zweiten Innendurchgangs 68 befindet sich in dem oberen Teil der Seitenfläche des Hauptkörpers 60 und ist mit dem vierten Durchgang 50 gekoppelt, welcher zu dem Expansionsventil 58 benachbart ist. Ein Auslass 68b des zweiten Innendurchgangs 68 befindet sich in dem unteren Teil der Seitenfläche des Hauptkörpers 60 und ist mit dem vierten Durchgang 50 gekoppelt, welcher zu dem Verdichter 52 benachbart ist. Das heißt, der zweite Innendurchgang 68 ermöglicht es dem zu dem Expansionsventil 58 benachbarten vierten Durchgang 50, mit dem zu dem Verdichter 52 benachbarten vierten Durchgang 50 zu kommunizieren. Das zweite Wärmemedium strömt aus dem zu dem Expansionsventil 58 benachbarten vierten Durchgang 50, durchläuft den Einlass 68a des zweiten Innendurchgangs 68 und strömt in den zweiten Innendurchgang 68 in dem Wärmetauscher 24. Nach Durchströmen des zweiten Innendurchgangs 68 durchläuft das zweite Wärmemedium den Auslass 68b des zweiten Innendurchgangs 68 und strömt aus dem Wärmetauscher 24 zu dem zu dem Verdichter 52 benachbarten vierten Durchgang 50.
  • Der Wärmetauscher 24 ist eingerichtet, um einen Wärmeaustausch zwischen dem durch den zweiten Innendurchgang 68 strömenden zweiten Wärmemedium und dem durch den ersten Innendurchgang 66 strömenden ersten Wärmemedium zu ermöglichen.
  • Der Wärmetauscher 24 weist eine integrierte Heizeinrichtung 70 auf. Die integrierte Heizeinrichtung 70 ist zum Beispiel eine Filmheizeinrichtung mit einer Filmform. Die Filmheizeinrichtung ist zum Beispiel durch einen mäanderförmigen Heizdraht gebildet, welcher auf einer Ebene angeordnet ist. Die integrierte Heizeinrichtung 70 ist nicht auf eine Filmheizeinrichtung beschränkt, sondern kann eine Heizeinrichtung jedweden Typs sein.
  • Die integrierte Heizeinrichtung 70 ist um den Behälter 62 angeordnet. Zum Beispiel ist die integrierte Heizeinrichtung 70 zwischen dem ersten Innendurchgang 66 und dem Behälter 62 angeordnet. Die integrierte Heizeinrichtung 70 steht mit sowohl der Innenfläche des ersten Innendurchgangs 66 als auch der Außenfläche des Behälters 62 in Kontakt.
  • Die integrierte Heizeinrichtung 70 ist mit der Bordbatterie 20 elektrisch gekoppelt. Die integrierte Heizeinrichtung 70 verbraucht Strom der Bordbatterie 20 und erzeugt Wärme. Die integrierte Heizeinrichtung 70 ist imstande, das durch den ersten Innendurchgang 66 strömende erste Wärmemedium zu erwärmen.
  • Die integrierte Heizeinrichtung 70 kann außerhalb des ersten Innendurchgangs 66 angeordnet sein und der zweite Innendurchgang 68 kann innerhalb des ersten Innendurchgangs 66 angeordnet sein.
  • 4 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung des Behälters 62, welcher eine Wärmequelle hält. Die in 4 veranschaulichte Wärmequelle ist eine Kunststoffflasche 72, welche eine kalte Flüssigkeit oder eine heiße Flüssigkeit enthält. Im Folgenden kann die Kunststoffflasche 72, welche eine kalte Flüssigkeit enthält, als kalte Flasche bezeichnet werden und die Kunststoffflasche 72, welche eine heiße Flüssigkeit enthält, kann als heiße Flasche bezeichnet werden.
  • Ein Insasse kann eine kalte Flasche in dem Behälter 62 platzieren. Wenn die kalte Flasche platziert ist, wird die Kühlenergie der kalten Flasche an den Behälter 62 übertragen. Die an den Behälter 62 übertragene Kühlenergie wird ferner durch die integrierte Heizeinrichtung 70 an den ersten Innendurchgang 66 übertragen. Das durch den ersten Innendurchgang 66 strömende erste Wärmemedium wird durch die Kühlenergie der kalten Flasche gekühlt. Nachdem es gekühlt wird, strömt das erste Wärmemedium durch den zweiten Durchgang 28 in die Temperaturregelplatte 22. Die Temperaturregelplatte 22 senkt die Batterietemperatur mit der Kühlenergie des ersten Wärmemediums. Das heißt, wenn die Batterietemperatur höher als der obere Schwellenwert des zweckmäßigen Temperaturbereichs ist, kann die Batterietemperatur durch Platzieren der kalten Flasche in dem Behälter 62 gesenkt werden, um in den zweckmäßigen Temperaturbereich zu fallen.
  • Zudem kann der Insasse eine heiße Flasche in dem Behälter 62 platzieren. Wenn die heiße Flasche platziert ist, wird die Heizenergie der heißen Flasche an den Behälter 62 übertragen. Die an den Behälter 62 übertragene Heizenergie wird ferner durch die integrierte Heizeinrichtung 70 an den ersten Innendurchgang 66 übertragen. Das durch den ersten Innendurchgang 66 strömende erste Wärmemedium wird durch die Heizenergie der heißen Flasche erwärmt. Nachdem es erwärmt wird, strömt das erste Wärmemedium durch den zweiten Durchgang 28 in die Temperaturregelplatte 22. Die Temperaturregelplatte 22 erhöht die Batterietemperatur mit der Heizenergie des ersten Wärmemediums. Das heißt, wenn die Batterietemperatur niedriger als der untere Schwellenwert des zweckmäßigen Temperaturbereichs ist, kann die Batterietemperatur durch Platzieren der heißen Flasche in dem Behälter 62 erhöht werden, um in den zweckmäßigen Temperaturbereich zu fallen.
  • Das zweite Wärmemedium, welches dadurch gekühlt wird, dass es durch das Expansionsventil 58 versprüht wird, strömt in den zweiten Innendurchgang 68. Das zweite Wärmemedium in dem zweiten Innendurchgang 68 kühlt das erste Wärmemedium in dem ersten Innendurchgang 66. Nachdem es gekühlt wird, strömt das erste Wärmemedium durch den zweiten Durchgang 28 in die Temperaturregelplatte 22. Das heißt, die Batterietemperatur kann ebenso durch die Kühlenergie des zweiten Wärmemediums gesenkt werden.
  • Die integrierte Heizeinrichtung 70 erwärmt das erste Wärmemedium in dem ersten Innendurchgang 66. Nachdem es erwärmt wird, strömt das erste Wärmemedium durch den zweiten Durchgang 28 in die Temperaturregelplatte 22. Das heißt, die Batterietemperatur kann ebenso durch die integrierte Heizeinrichtung 70 erhöht werden.
  • 5 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung des Behälters 62, welcher eine andere Wärmequelle hält. Die in 5 veranschaulichte Wärmequelle ist eine externe Heizeinrichtung 74, welche durch eine externe Stromzufuhr beheizt wird. Die externe Heizeinrichtung 74 weist einen Heizeinrichtungskörper 74a, ein Kabel 74b und einen Stecker 74c auf. Der Heizeinrichtungskörper 74a weist eine Säulenform auf, welche in dem Behälter 62 aufgenommen werden kann. Das Kabel 74b erstreckt sich von dem oberen Ende des Heizeinrichtungskörpers 74a. Der Stecker 74c ist an einem Ende des Kabels 74b. Der Stecker 74c ist zum Beispiel mit einer Steckdose außerhalb des Fahrzeugs 1 gekoppelt. Der Heizeinrichtungskörper 74a erzeugt Wärme, wenn der Stecker 74c mit der Steckdose gekoppelt ist.
  • Ein Insasse kann es durch Platzieren des Heizeinrichtungskörpers 74a in dem Behälter 62 dem Heizeinrichtungskörper 74a der externen Heizeinrichtung 74 ermöglichen, Wärme zu erzeugen. Der Heizeinrichtungskörper 74a erwärmt somit das erste Wärmemedium in dem ersten Innendurchgang 66, wobei der Behälter 62 und die integrierte Heizeinrichtung 70 dazwischen liegen. Nachdem es erwärmt wird, strömt das erste Wärmemedium durch den zweiten Durchgang 28 in die Temperaturregelplatte 22. Das heißt, die Batterietemperatur kann ebenso durch die externe Heizeinrichtung 74 erhöht werden.
  • 6 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer Modifikation des Wärmetauschers 24. In dem in 6 veranschaulichten Wärmetauscher 24 ist der zweite Innendurchgang 68 in dem ersten Innendurchgang 66 angeordnet. Diese Modifikation ermöglicht ebenso einen Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Wärmemedium in dem zweiten Innendurchgang 68 und dem ersten Wärmemedium in dem ersten Innendurchgang 66 und kühlt das erste Wärmemedium. In dem in 6 veranschaulichten Wärmetauscher 24 ist die integrierte Heizeinrichtung 70 in dem ersten Innendurchgang 66 angeordnet. Dementsprechend ermöglicht es diese Modifikation der integrierten Heizeinrichtung 70, das erste Wärmemedium in dem ersten Innendurchgang 66 direkt zu erwärmen.
  • Der zweite Innendurchgang 68 kann in dem ersten Innendurchgang 66 angeordnet sein und die integrierte Heizeinrichtung 70 kann um den ersten Innendurchgang 66 angeordnet sein. Der zweite Innendurchgang 68 kann um den ersten Innendurchgang 66 angeordnet sein und die integrierte Heizeinrichtung 70 kann in dem ersten Innendurchgang 66 angeordnet sein.
  • 7 ist ein Schaubild zur Veranschaulichung eines Beispiels dessen, wie sich Temperaturen im Zeitverlauf ändern, wenn die Batterietemperatur gesenkt wird. Eine durchgezogene Linie A10 in 7 kennzeichnet eine durch den Batterietemperatursensor 44 detektierte Batterietemperatur. Eine gepunktete Linie A12 in 7 kennzeichnet einen oberen Schwellenwert eines zweckmäßigen Temperaturbereichs der Batterietemperatur. Eine gepunktet-gestrichelte Linie A14 in 7 kennzeichnet die durch den ersten Temperatursensor 40 detektierte Temperatur des ersten Wärmemediums. Eine zweifach-gepunktet-gestrichelte Linie A16 in 7 kennzeichnet die durch den zweiten Temperatursensor 42 detektierte Temperatur des ersten Wärmemediums.
  • Wenn die Batterietemperatur gesenkt wird, strömt das erste Wärmemedium, welches in dem Wärmetauscher 24 oder dem Radiator 36 gekühlt wurde, in die Temperaturregelplatte 22. Daher nimmt wie durch die zweifach-gepunktet-gestrichelte Linie A16 gekennzeichnet die durch den zweiten Temperatursensor 42 detektierte Temperatur des ersten Wärmemediums frühzeitig ab. Da die Temperaturregelplatte 22 einen Wärmeaustausch zwischen der Bordbatterie 20 und dem ersten Wärmemedium ermöglicht, ist die Temperatur des aus der Temperaturregelplatte 22 strömenden ersten Wärmemediums höher als die Temperatur des in die Temperaturregelplatte 22 strömenden ersten Wärmemediums. Daher nimmt wie durch die gepunktet-gestrichelte Linie A14 gekennzeichnet die durch den ersten Temperatursensor 40 detektierte Temperatur des ersten Wärmemediums langsamer ab als die durch den zweiten Temperatursensor 42 detektierte Temperatur des ersten Wärmemediums. Wenn das erste Wärmemedium, welches in dem Wärmetauscher 24 oder dem Radiator 36 gekühlt wurde, kontinuierlich in die Temperaturregelplatte 22 strömt, nimmt die Batterietemperatur wie durch die durchgezogene Linie A10 gekennzeichnet langsamer als die durch den ersten Temperatursensor 40 detektierte Temperatur des ersten Wärmemediums allmählich ab. Die Batterietemperatur kann somit auf oder unter den oberen Schwellenwert des zweckmäßigen Temperaturbereichs gesenkt werden.
  • 8 ist ein Schaubild zur Veranschaulichung eines Beispiels dessen, wie sich Temperaturen im Zeitverlauf ändern, wenn die Batterietemperatur erhöht wird. Eine durchgezogene Linie A20 in 8 kennzeichnet eine durch den Batterietemperatursensor 44 detektierte Batterietemperatur. Eine gepunktete Linie A22 in 8 kennzeichnet einen unteren Schwellenwert eines zweckmäßigen Temperaturbereichs der Batterietemperatur. Eine gepunktet-gestrichelte Linie A24 in 8 kennzeichnet die durch den ersten Temperatursensor 40 detektierte Temperatur des ersten Wärmemediums. Eine zweifach-gepunktet-gestrichelte Linie A26 in 8 kennzeichnet die durch den zweiten Temperatursensor 42 detektierte Temperatur des ersten Wärmemediums.
  • Wenn die Batterietemperatur erhöht wird, strömt das in dem Wärmetauscher 24 erwärmte erste Wärmemedium in die Temperaturregelplatte 22. Daher nimmt wie durch die zweifach-gepunktet-gestrichelte Linie A26 gekennzeichnet die durch den zweiten Temperatursensor 42 detektierte Temperatur des ersten Wärmemediums frühzeitig zu. Da die Temperaturregelplatte 22 einen Wärmeaustausch zwischen der Bordbatterie 20 und dem ersten Wärmemedium ermöglicht, ist die Temperatur des aus der Temperaturregelplatte 22 strömenden ersten Wärmemediums niedriger als die Temperatur des in die Temperaturregelplatte 22 strömenden ersten Wärmemediums. Daher nimmt wie durch die gepunktet-gestrichelte Linie A24 gekennzeichnet die durch den ersten Temperatursensor 40 detektierte Temperatur des ersten Wärmemediums langsamer zu als die durch den zweiten Temperatursensor 42 detektierte Temperatur des ersten Wärmemediums. Wenn das in dem Wärmetauscher 24 erwärmte erste Wärmemedium kontinuierlich in die Temperaturregelplatte 22 strömt, nimmt die Batterietemperatur wie durch die durchgezogene Linie A20 gekennzeichnet langsamer als die durch den ersten Temperatursensor 40 detektierte Temperatur des ersten Wärmemediums allmählich zu. Die Batterietemperatur kann somit auf oder über den unteren Schwellenwert des zweckmäßigen Temperaturbereichs erhöht werden.
  • Wie in 1 veranschaulicht weist die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 eine Steuervorrichtung 80 auf. Die Steuervorrichtung 80 weist mindestens einen Prozessor 82 und mindestens einen Speicher 84 auf, welcher mit dem Prozessor 82 gekoppelt ist. Der Speicher 84 weist einen Festwertspeicher (ROM), welcher Programme speichert, und einen Direktzugriffsspeicher (RAM) auf, welcher als Arbeitsbereich dient. Der Prozessor 82 der Steuervorrichtung 80 ist eingerichtet, um in Zusammenwirkung mit den in dem Speicher 84 enthaltenen Programmen den Gesamtbetrieb der Batterietemperaturregelvorrichtung 10 zu steuern.
  • Zum Beispiel bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob die Temperatur der Bordbatterie 20 höher als der obere Schwellenwert des zweckmäßigen Temperaturbereichs ist. Die Steuervorrichtung 80 bestimmt zumindest auf Grundlage einer durch den ersten Temperatursensor 40 vorgenommenen Detektion, ob eine Wärmequelle in dem Behälter 62 montiert ist. Wenn die Steuervorrichtung 80 bestimmt, dass die Temperatur der Bordbatterie 20 höher als der obere Schwellenwert ist und dass eine Wärmequelle in dem Behälter 62 montiert ist, steuert die Steuervorrichtung 80 das Ventil 38 in einer solchen Weise, dass es dem ersten Wärmemedium ermöglicht wird, durch den Wärmetauscher 24 zu strömen.
  • Es wird angenommen, dass die Steuervorrichtung 80 bestimmt, dass die Temperatur der Bordbatterie 20 höher als der obere Schwellenwert ist und dass eine Wärmequelle in dem Behälter 62 montiert ist. In diesem Fall steuert, wenn die Außenlufttemperatur höher als oder gleich der Batterietemperatur ist, die Steuervorrichtung 80 das Ventil 38 in einer solchen Weise, dass die Strömung des ersten Wärmemediums in den Radiator 36 gesperrt wird und es dem ersten Wärmemedium ermöglicht wird, durch den Wärmetauscher 24 zu strömen.
  • Wenn die Außenlufttemperatur niedriger als die Batterietemperatur ist, bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob die Batterietemperatur durch den Radiator 36 in ausreichendem Maße gesenkt wird. Bei Bestimmen, dass die Batterietemperatur durch den Radiator 36 nicht in ausreichendem Maße gesenkt wird, steuert die Steuervorrichtung 80 das Ventil 38 in einer solchen Weise, dass es dem ersten Wärmemedium ermöglicht wird, durch sowohl den Radiator 36 als auch den Wärmetauscher 24 zu strömen. Ein durch die Steuervorrichtung 80 erfolgender Prozess wird nun ausführlich beschrieben.
  • 9 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs eines durch die Steuervorrichtung 80 erfolgenden Prozesses. Die Steuervorrichtung 80 führt die in 9 veranschaulichte Reihe von Vorgängen zu vorbestimmten Unterbrechungszeitpunkten in einem vorbestimmten Steuerzyklus aus.
  • Zuerst erfasst die Steuervorrichtung 80 eine Batterietemperatur von dem Batterietemperatursensor 44 (S10). Als nächstes bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob die Batterietemperatur höher als ein oberer Schwellenwert eines zweckmäßigen Temperaturbereichs ist (S11). Der obere Schwellenwert ist zum Beispiel auf 30°C festgelegt, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann auf jedweden Wert festgelegt werden.
  • Wenn die Batterietemperatur höher als der obere Schwellenwert ist (JA in S11), führt die Steuervorrichtung 80 einen Temperatursenkungs-Steuerprozess aus (S12) und beendet die Reihe von Vorgängen. Der Temperatursenkungs-Steuerprozess ist ein Temperaturregelprozess zum Senken der Batterietemperatur. Der Ablauf des Temperatursenkungs-Steuerprozesses wird nachstehend im weiteren Verlauf ausführlich beschrieben.
  • Wenn die Batterietemperatur niedriger als oder gleich dem oberen Schwellenwert ist (NEIN in S11), bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob die Batterietemperatur niedriger als ein unterer Schwellenwert des zweckmäßigen Temperaturbereichs ist (S13). Der untere Schwellenwert ist zum Beispiel auf 0°C festgelegt, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann auf jedweden Wert festgelegt werden.
  • Wenn die Batterietemperatur niedriger als der untere Schwellenwert ist (JA in S13), führt die Steuervorrichtung 80 einen Temperaturerhöhungs-Steuerprozess aus (S14) und beendet die Reihe von Vorgängen. Der Temperaturerhöhungs-Steuerprozess ist ein Temperaturregelprozess zum Erhöhen der Batterietemperatur. Der Ablauf des Temperaturerhöhungs-Steuerprozesses wird nachstehend im weiteren Verlauf ausführlich beschrieben.
  • Wenn die Batterietemperatur höher als oder gleich dem unteren Schwellenwert ist (NEIN in S13), schaltet die Steuervorrichtung 80 die Pumpe 32 aus (S15) und beendet die Reihe von Vorgängen.
  • 10 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs des Temperatursenkungs-Steuerprozesses (S12). Bei dem Temperatursenkungs-Steuerprozess kann eine als Kühlenergiequelle dienende Wärmequelle in dem Wärmetauscher 24 platziert sein. Bei dem Temperatursenkungs-Steuerprozess kann ein Alarm ausgegeben werden, um zu verhindern, dass eine als Heizenergiequelle dienende Wärmequelle in dem Wärmetauscher 24 platziert wird.
  • Wenn der Temperatursenkungs-Steuerprozess beginnt, öffnet die Steuervorrichtung 80 das Ventil 38 auf der Seite des Wärmetauschers 24 (S20) und schließt das Ventil 38 auf der Seite des Radiators 36 (S21). Dies sperrt die Strömung des ersten Wärmemediums in den Radiator 36 und ermöglicht es dem ersten Wärmemedium, in den Wärmetauscher 24 zu strömen. Als nächstes schaltet die Steuervorrichtung 80 die Pumpe 32 niedrig an (S22). Dies ermöglicht eine Zirkulation des ersten Wärmemediums. Die Steuervorrichtung 80 erfasst dann die Temperatur des ersten Wärmemediums auf der Einlassseite des Wärmetauschers 24 von dem ersten Temperatursensor 40 und erfasst die Temperatur des ersten Wärmemediums auf der Auslassseite des Wärmetauschers 24 von dem zweiten Temperatursensor 42 (S23).
  • Als nächstes bestimmt die Steuervorrichtung 80 zumindest auf Grundlage der von dem ersten Temperatursensor 40 erfassten Temperatur, ob eine Wärmequelle in dem Behälter 62 in dem Wärmetauscher 24 montiert ist (S24). Zum Beispiel subtrahiert die Steuervorrichtung 80 die auf der Einlassseite des Wärmetauschers 24 durch den ersten Temperatursensor 40 detektierte Temperatur von der auf der Auslassseite des Wärmetauschers 24 durch den zweiten Temperatursensor 42 detektierten Temperatur, um eine Temperaturdifferenz des ersten Wärmemediums in dem Wärmetauscher 24 abzuleiten. Wenn der Absolutwert der abgeleiteten Temperaturdifferenz größer als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, bestimmt die Steuervorrichtung 80, dass eine Wärmequelle montiert ist. Die Steuervorrichtung 80 kann das Ausmaß zeitlicher Temperaturänderung ableiten, welches durch den ersten Temperatursensor 40 auf der Einlassseite des Wärmetauschers 24 detektiert wird. In diesem Fall bestimmt, wenn das abgeleitete Ausmaß zeitlicher Temperaturänderung größer als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, die Steuervorrichtung 80, dass eine Wärmequelle montiert ist.
  • Bei Bestimmen, dass keine Wärmequelle montiert ist (NEIN in S24), öffnet die Steuervorrichtung 80 das Ventil 38 auf der Seite des Radiators 36 (S25) und schließt das Ventil 38 auf der Seite des Wärmetauschers 24 (S26). Dies sperrt die Strömung des ersten Wärmemediums in den Wärmetauscher 24 und ermöglicht es dem ersten Wärmemedium, in den Radiator 36 zu strömen. Als nächstes erfasst die Steuervorrichtung 80 die Temperatur des ersten Wärmemediums auf der Einlassseite des Radiators 36 von dem ersten Temperatursensor 40 und erfasst die Temperatur des ersten Wärmemediums auf der Auslassseite des Radiators 36 von dem zweiten Temperatursensor 42 (S27). Dann schätzt die Steuervorrichtung 80 die Außenlufttemperatur auf Grundlage der erfassten Temperaturen (S28). Zum Beispiel bezieht sich die Steuervorrichtung 80 auf eine vorbestimmte Tabelle, welche Temperaturen auf der Auslassseite des Radiators 36 Außenlufttemperaturen zuordnet, und wandelt die auf der Auslassseite des Radiators 36 durch den zweiten Temperatursensor 42 detektierte Temperatur in eine Außenlufttemperatur um.
  • Als nächstes bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob die Außenlufttemperatur niedriger als die Batterietemperatur ist (S29). Dies entspricht der Bestimmung dessen, ob die Batterietemperatur mit dem ersten Wärmemedium gesenkt werden kann, welches in dem Radiator 36 mit der Außenluft Wärme ausgetauscht hat.
  • Wenn die Außenlufttemperatur niedriger als die Batterietemperatur ist (JA in S29), erhält die Steuervorrichtung 80 den gegenwärtigen Zustand des Ventils 38 aufrecht (S30) und beendet den Temperatursenkungs-Steuerprozess. In diesem Fall wird das Ventil 38 auf der Seite des Radiators 36 offen gehalten und auf der Seite des Wärmetauschers 24 geschlossen gehalten. Das heißt, die Steuervorrichtung 80 senkt die Batterietemperatur mit dem ersten Wärmemedium, welches in dem Radiator 36 Wärme ausgetauscht hat.
  • Wenn die Außenlufttemperatur höher als oder gleich der Batterietemperatur ist (NEIN in S29), führt die Steuervorrichtung 80 einen Verdichter-Steuerprozess aus (S31) und beendet den Temperatursenkungs-Steuerprozess. Der Verdichter-Steuerprozess ist ein Temperaturregelprozess, bei welchem die Batterietemperatur durch das erste Wärmemedium gesenkt wird, welches mit dem durch den Verdichter 52 strömenden zweiten Wärmemedium Wärme ausgetauscht hat. Der Verdichter-Steuerprozess wird nachstehend im weiteren Verlauf ausführlich beschrieben.
  • Bei Bestimmen in Schritt S24, dass eine Wärmequelle montiert ist (JA in S24), führt die Steuervorrichtung 80 einen Steuerprozess für den montierten Modus aus (S32) und beendet den Temperatursenkungs-Steuerprozess. Der Steuerprozess für den montierten Modus ist ein Temperaturregelprozess, welcher ausgeführt wird, wenn eine Wärmequelle montiert ist. Der Steuerprozess für den montierten Modus wird nachstehend im weiteren Verlauf ausführlich beschrieben.
  • 11 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs des Verdichter-Steuerprozesses (S31). Wenn der Verdichter-Steuerprozess beginnt, öffnet die Steuervorrichtung 80 das Ventil 38 auf der Seite des Wärmetauschers 24 (S40) und schließt das Ventil 38 auf der Seite des Radiators 36 (S41). Dies sperrt die Strömung des ersten Wärmemediums in den Radiator 36 und ermöglicht es dem ersten Wärmemedium, in den Wärmetauscher 24 zu strömen. Als nächstes erfasst die Steuervorrichtung 80 die Temperatur des ersten Wärmemediums auf der Einlassseite des Wärmetauschers 24 von dem ersten Temperatursensor 40 und erfasst die Temperatur des ersten Wärmemediums auf der Auslassseite des Wärmetauschers 24 von dem zweiten Temperatursensor 42 (S42).
  • Als nächstes bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob die Temperatur des ersten Wärmemediums, welche auf der Einlassseite des Wärmetauschers 24 durch den ersten Temperatursensor 40 detektiert wird, höher als oder gleich einem vorbestimmten ersten Schwellenwert ist (S43). Der vorbestimmte erste Schwellenwert ist innerhalb des zweckmäßigen Temperaturbereichs der Batterietemperatur festgelegt. Der vorbestimmte erste Schwellenwert ist zum Beispiel auf 25°C festgelegt, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann auf jedweden Wert festgelegt werden.
  • Wenn die Temperatur auf der Einlassseite höher als oder gleich dem ersten Schwellenwert ist (JA in S43), wird die Batterietemperatur nicht in ausreichendem Maße gesenkt. Dementsprechend schaltet die Steuervorrichtung 80 den Verdichter 52 hoch an (S44) und beendet den Verdichter-Steuerprozess.
  • Wenn die Temperatur auf der Einlassseite niedriger als der erste Schwellenwert ist (NEIN in S43), bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob der Absolutwert der Temperaturdifferenz des ersten Wärmemediums in dem Wärmetauscher 24 größer als oder gleich einem vorbestimmten zweiten Schwellenwert ist (S45). Die Temperaturdifferenz wird abgeleitet durch Subtrahieren der Temperatur des ersten Wärmemediums, welche auf der Einlassseite des Wärmetauschers 24 durch den ersten Temperatursensor 40 detektiert wird, von der Temperatur des ersten Wärmemediums, welche auf der Auslassseite des Wärmetauschers 24 durch den zweiten Temperatursensor 42 detektiert wird. Der vorbestimmte zweite Schwellenwert ist zum Beispiel auf 10°C festgelegt, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann auf jedweden Wert festgelegt werden.
  • Wenn der Absolutwert der Temperaturdifferenz größer als oder gleich dem zweiten Schwellenwert ist (JA in S45), wird die Batterietemperatur nicht in ausreichendem Maße gesenkt. Dementsprechend schaltet die Steuervorrichtung 80 den Verdichter 52 hoch an (S44) und beendet den Verdichter-Steuerprozess.
  • Wenn der Absolutwert der Temperaturdifferenz kleiner als der zweite Schwellenwert ist (NEIN in S45), bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob der Absolutwert der Temperaturdifferenz größer als oder gleich einem vorbestimmten dritten Schwellenwert ist (S46). Der vorbestimmte dritte Schwellenwert ist festgelegt, um kleiner als der zweite Schwellenwert zu sein. Der vorbestimmte dritte Schwellenwert ist zum Beispiel auf 7°C festgelegt, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann auf jedweden Wert festgelegt werden.
  • Wenn der Absolutwert der Temperaturdifferenz größer als oder gleich dem dritten Schwellenwert ist (JA in S46), schaltet die Steuervorrichtung 80 den Verdichter 52 niedrig an (S47) und beendet den Verdichter-Steuerprozess. Wenn der Verdichter 52 niedrig an ist, kann der Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Wärmemedium und dem ersten Wärmemedium in höherem Maße unterbunden werden, als wenn der Verdichter 52 hoch an ist.
  • Wenn der Absolutwert der Temperaturdifferenz kleiner als der dritte Schwellenwert ist (NEIN in S46), schaltet die Steuervorrichtung 80 den Verdichter 52 aus (S48). Als nächstes bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob der Absolutwert der Temperaturdifferenz größer als oder gleich einem vorbestimmten vierten Schwellenwert ist (S49). Der vorbestimmte vierte Schwellenwert ist festgelegt, um kleiner als der dritte Schwellenwert zu sein. Der vorbestimmte vierte Schwellenwert ist zum Beispiel auf 5°C festgelegt, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann auf jedweden Wert festgelegt werden.
  • Wenn der Absolutwert der Temperaturdifferenz größer als oder gleich dem vierten Schwellenwert ist (JA in S49), schaltet die Steuervorrichtung 80 die Pumpe 32 hoch an (S50) und beendet den Verdichter-Steuerprozess. Wenn der Verdichter 52 aus ist und die Pumpe 32 hoch an ist, kann der Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Wärmemedium und dem ersten Wärmemedium in höherem Maße unterbunden werden, als wenn der Verdichter 52 niedrig an ist.
  • Wenn der Absolutwert der Temperaturdifferenz kleiner als der vierte Schwellenwert ist (NEIN in S49), beendet die Steuervorrichtung 80 den Verdichter-Steuerprozess. In diesem Fall ist die Pumpe 32 niedrig an. Wenn der Verdichter 52 aus ist und die Pumpe 32 niedrig an ist, kann der Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Wärmemedium und dem ersten Wärmemedium in höherem Maße unterbunden werden, als wenn der Verdichter 52 aus ist und die Pumpe 32 hoch an ist.
  • Bei dem Verdichter-Steuerprozess kann wie oben beschrieben das Maß an Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Wärmemedium und dem ersten Wärmemedium durch Umschalten der Kombination aus dem Zustand des Verdichters 52 und dem Zustand der Pumpe 32 schrittweise geändert werden. Die Batterietemperatur kann somit unter Verwendung des ersten Wärmemediums, welches mit dem zweiten Wärmemedium Wärme ausgetauscht hat, effizient gesenkt werden.
  • 12 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs des Steuerprozesses für den montierten Modus (S32). Bei dem Steuerprozess für den montierten Modus führt die Steuervorrichtung 80 im Grunde eine Steuerung in einer solchen Weise durch, dass selbst wenn eine Wärmequelle montiert ist, einem Temperatursenkungsvorgang unter Verwendung des Radiators 36 eine höhere Priorität als einem Temperatursenkungsvorgang unter Verwendung der Wärmequelle beigemessen wird. Die Steuervorrichtung 80 führt dann eine Steuerung in einer solchen Weise durch, dass wenn die Batterietemperatur durch den Radiator 36 nicht in ausreichendem Maße gesenkt werden kann, ein Temperatursenkungsvorgang unter Verwendung der Wärmequelle ebenso wie der Temperatursenkungsvorgang unter Verwendung des Radiators 36 erfolgt.
  • Wenn der Steuerprozess für den montierten Modus beginnt, öffnet die Steuervorrichtung 80 das Ventil 38 auf der Seite des Radiators 36 (S60) und schließt das Ventil 38 auf der Seite des Wärmetauschers 24 (S61). Dies sperrt die Strömung des ersten Wärmemediums in den Wärmetauscher 24 und ermöglicht es dem ersten Wärmemedium, in den Radiator 36 zu strömen. Als nächstes erfasst die Steuervorrichtung 80 die Temperatur des ersten Wärmemediums auf der Einlassseite des Radiators 36 von dem ersten Temperatursensor 40 und erfasst die Temperatur des ersten Wärmemediums auf der Auslassseite des Radiators 36 von dem zweiten Temperatursensor 42 (S62). Dann schätzt die Steuervorrichtung 80 die Außenlufttemperatur auf Grundlage der erfassten Temperaturen (S63).
  • Als nächstes bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob die Außenlufttemperatur niedriger als die Batterietemperatur ist (S64). Dies entspricht der Bestimmung dessen, ob die Batterietemperatur mit dem ersten Wärmemedium gesenkt werden kann, welches in dem Radiator 36 mit der Außenluft Wärme ausgetauscht hat.
  • Wenn die Außenlufttemperatur niedriger als die Batterietemperatur ist (JA in S64), kann die Batterietemperatur durch den Radiator 36 gesenkt werden. Daher bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob die Batterietemperatur durch den Radiator 36 in ausreichendem Maße gesenkt wird (S65). Zum Beispiel bestimmt, wenn die auf der Einlassseite des Radiators 36 durch den zweiten Temperatursensor 42 detektierte Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums unter einen vorbestimmten Wert fällt, die Steuervorrichtung 80, dass die Batterietemperatur durch den Radiator 36 in ausreichendem Maße gesenkt wird. Das Bestimmungsverfahren in Schritt S65 ist nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt und jedwedes andere Verfahren kann verwendet werden. Zum Beispiel kann die Bestimmung in Schritt S65 auf Grundlage der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des ersten Wärmemediums auf der Einlassseite des Radiators 36 und der Temperatur des ersten Wärmemediums auf der Auslassseite des Radiators 36 vorgenommen werden.
  • Bei Bestimmen, dass die Batterietemperatur durch den Radiator 36 in ausreichendem Maße gesenkt wird (JA in S65), erhält die Steuervorrichtung 80 den gegenwärtigen Zustand des Ventils 38 aufrecht (S66) und beendet den Steuerprozess für den montierten Modus. In diesem Fall wird das Ventil 38 auf der Seite des Radiators 36 offen gehalten und auf der Seite des Wärmetauschers 24 geschlossen gehalten. Das heißt, die Steuervorrichtung 80 senkt die Batterietemperatur mit dem ersten Wärmemedium, welches in dem Radiator 36 Wärme ausgetauscht hat.
  • Bei Bestimmen, dass die Batterietemperatur durch den Radiator 36 nicht in ausreichendem Maße gesenkt wird (NEIN in S65), öffnet die Steuervorrichtung 80 das Ventil 38 auf sowohl der Seite des Radiators 36 als auch der Seite des Wärmetauschers 24 (S67) und beendet den Steuerprozess für den montierten Modus. Das heißt, die Steuervorrichtung 80 senkt die Batterietemperatur mit sowohl dem ersten Wärmemedium, welches in dem Radiator 36 Wärme ausgetauscht hat, als auch dem ersten Wärmemedium, welches mit der in dem Wärmetauscher 24 platzierten Wärmequelle Wärme ausgetauscht hat.
  • Der Temperatursenkungsvorgang unter Verwendung sowohl des Radiators 36 als auch der Wärmequelle kann die Batterietemperatur mit geringerem Stromverbrauch des Verdichters 52 effizienter senken als der Temperatursenkungsvorgang unter Verwendung sowohl des Radiators 36 als auch des zweiten Wärmemediums. Es ist somit möglich, eine Abnahme des Ladezustands (SOC) der Bordbatterie 20 zu reduzieren.
  • Die Steuervorrichtung 80 kann nach Öffnen des Ventils 38 auf sowohl der Seite des Radiators 36 als auch der Seite des Wärmetauschers 24 bestimmen, ob die Batterietemperatur durch den Radiator 36 und die Wärmequelle in ausreichendem Maße gesenkt wird. Bei Bestimmen, dass die Batterietemperatur selbst durch sowohl den Radiator 36 als auch die Wärmequelle nicht in ausreichendem Maße gesenkt wird, kann die Steuervorrichtung 80 den Verdichter 52 antreiben, um die Batterietemperatur unter Verwendung der folgenden drei zu senken: des Radiators 36, der Wärmequelle und des zweiten Wärmemediums.
  • Unter Rückbezugnahme auf Schritt S64 ist es, wenn die Außenlufttemperatur höher als oder gleich der Batterietemperatur ist (NEIN in S64), schwierig, die Batterietemperatur mit dem Radiator 36 zu senken. In diesem Fall öffnet die Steuervorrichtung 80 das Ventil 38 auf der Seite des Wärmetauschers 24 (S68), schließt das Ventil 38 auf der Seite des Radiators 36 (S69) und beendet den Steuerprozess für den montierten Modus. Das heißt, die Steuervorrichtung 80 senkt die Batterietemperatur unter Verwendung des ersten Wärmemediums, welches mit der in dem Wärmetauscher 24 platzierten Wärmequelle Wärme ausgetauscht hat.
  • Der Temperatursenkungsvorgang unter Verwendung der Wärmequelle kann die Batterietemperatur mit geringerem Stromverbrauch des Verdichters 52 effizienter senken als der Temperatursenkungsvorgang unter Verwendung des zweiten Wärmemediums. Es ist somit möglich, eine Abnahme des SOC der Bordbatterie 20 zu reduzieren.
  • Wenn die Außenlufttemperatur höher als oder gleich der Batterietemperatur ist (NEIN in S64), kann die Steuervorrichtung 80 bestimmen, ob die Batterietemperatur mit der in dem Behälter 62 in dem Wärmetauscher 24 montierten Wärmequelle in ausreichendem Maße gesenkt werden kann. Dann kann bei Bestimmen, dass die Batterietemperatur mit der Wärmequelle nicht in ausreichendem Maße gesenkt werden kann, die Steuervorrichtung 80 den Verdichter 52 antreiben, um die Batterietemperatur unter Verwendung sowohl der Wärmequelle als auch des zweiten Wärmemediums zu senken.
  • 13 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ablaufs eines Temperaturerhöhungs-Steuerprozesses (S14). Bei dem Temperaturerhöhungs-Steuerprozess kann eine als Heizenergiequelle dienende Wärmequelle in dem Wärmetauscher 24 platziert sein. Bei dem Temperaturerhöhungs-Steuerprozess kann ein Alarm ausgegeben werden, um zu verhindern, dass eine als Kühlenergiequelle dienende Wärmequelle in dem Wärmetauscher 24 platziert wird.
  • Wenn der Temperaturerhöhungs-Steuerprozess beginnt, öffnet die Steuervorrichtung 80 das Ventil 38 auf der Seite des Wärmetauschers 24 (S70) und schließt das Ventil 38 auf der Seite des Radiators 36 (S71). Dies sperrt die Strömung des ersten Wärmemediums in den Radiator 36 und ermöglicht es dem ersten Wärmemedium, in den Wärmetauscher 24 zu strömen. Als nächstes schaltet die Steuervorrichtung 80 die Pumpe 32 niedrig an (S72). Dies ermöglicht eine Zirkulation des ersten Wärmemediums. Die Steuervorrichtung 80 erfasst dann die Temperatur des ersten Wärmemediums auf der Einlassseite des Wärmetauschers 24 von dem ersten Temperatursensor 40 und erfasst die Temperatur des ersten Wärmemediums auf der Auslassseite des Wärmetauschers 24 von dem zweiten Temperatursensor 42 (S73).
  • Als nächstes bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob die Temperatur des ersten Wärmemediums, welche auf der Einlassseite des Wärmetauschers 24 durch den ersten Temperatursensor 40 detektiert wird, niedriger als oder gleich einem vorbestimmten fünften Schwellenwert ist (S74). Der vorbestimmte fünfte Schwellenwert ist innerhalb des zweckmäßigen Temperaturbereichs der Batterietemperatur festgelegt. Der vorbestimmte fünfte Schwellenwert ist zum Beispiel auf 15°C festgelegt, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann auf jedweden Wert festgelegt werden.
  • Wenn die Temperatur auf der Einlassseite niedriger als oder gleich dem fünften Schwellenwert ist (JA in S74), wird die Batterietemperatur nicht in ausreichendem Maße erhöht. Dementsprechend schaltet die Steuervorrichtung 80 die integrierte Heizeinrichtung 70 hoch an (S75) und beendet den Temperaturerhöhungs-Steuerprozess.
  • Wenn die Temperatur auf der Einlassseite höher als der fünfte Schwellenwert ist (NEIN in S74), bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob der Absolutwert der Temperaturdifferenz des ersten Wärmemediums in dem Wärmetauscher 24 größer als oder gleich einem vorbestimmten sechsten Schwellenwert ist (S76). Die Temperaturdifferenz wird abgeleitet durch Subtrahieren der Temperatur des ersten Wärmemediums, welche auf der Einlassseite des Wärmetauschers 24 durch den ersten Temperatursensor 40 detektiert wird, von der Temperatur des ersten Wärmemediums, welche auf der Auslassseite des Wärmetauschers 24 durch den zweiten Temperatursensor 42 detektiert wird. Der vorbestimmte sechste Schwellenwert ist zum Beispiel auf 10°C festgelegt, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann auf jedweden Wert festgelegt werden.
  • Wenn der Absolutwert der Temperaturdifferenz größer als oder gleich dem sechsten Schwellenwert ist (JA in S76), wird die Batterietemperatur nicht in ausreichendem Maße erhöht. Dementsprechend schaltet die Steuervorrichtung 80 die integrierte Heizeinrichtung 70 hoch an (S75) und beendet den Temperaturerhöhungs-Steuerprozess.
  • Wenn der Absolutwert der Temperaturdifferenz kleiner als der sechste Schwellenwert ist (NEIN in S76), bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob der Absolutwert der Temperaturdifferenz größer als oder gleich einem vorbestimmten siebten Schwellenwert ist (S77). Der vorbestimmte siebte Schwellenwert ist festgelegt, um kleiner als der sechste Schwellenwert zu sein. Der vorbestimmte siebte Schwellenwert ist zum Beispiel auf 7°C festgelegt, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann auf jedweden Wert festgelegt werden.
  • Wenn der Absolutwert der Temperaturdifferenz größer als oder gleich dem siebten Schwellenwert ist (JA in S77), schaltet die Steuervorrichtung 80 die integrierte Heizeinrichtung 70 niedrig an (S78) und beendet den Temperaturerhöhungs-Steuerprozess. Wenn die integrierte Heizeinrichtung 70 niedrig an ist, kann der Wärmeaustausch in dem Wärmetauscher 24 in höherem Maße unterbunden werden, als wenn die integrierte Heizeinrichtung 70 hoch an ist.
  • Wenn der Absolutwert der Temperaturdifferenz kleiner als der siebte Schwellenwert ist (NEIN in S77), schaltet die Steuervorrichtung 80 die integrierte Heizeinrichtung 70 aus (S79). Als nächstes bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob der Absolutwert der Temperaturdifferenz größer als oder gleich einem vorbestimmten achten Schwellenwert ist (S80). Der vorbestimmte achte Schwellenwert ist festgelegt, um kleiner als der siebte Schwellenwert zu sein. Der vorbestimmte achte Schwellenwert ist zum Beispiel auf 5°C festgelegt, ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann auf jedweden Wert festgelegt werden.
  • Wenn der Absolutwert der Temperaturdifferenz größer als oder gleich dem achten Schwellenwert ist (JA in S80), schaltet die Steuervorrichtung 80 die Pumpe 32 hoch an (S81) und beendet den Temperaturerhöhungs-Steuerprozess. Wenn die integrierte Heizeinrichtung 70 aus ist und die Pumpe 32 hoch an ist, kann der Wärmeaustausch in dem Wärmetauscher 24 in höherem Maße unterbunden werden, als wenn die integrierte Heizeinrichtung 70 niedrig an ist.
  • Wenn der Absolutwert der Temperaturdifferenz kleiner als der achte Schwellenwert ist (NEIN in S80), beendet die Steuervorrichtung 80 den Temperaturerhöhungs-Steuerprozess. In diesem Fall ist die Pumpe 32 niedrig an. Wenn die integrierte Heizeinrichtung 70 aus ist und die Pumpe 32 niedrig an ist, kann der Wärmeaustausch in dem Wärmetauscher 24 in höherem Maße unterbunden werden, als wenn die integrierte Heizeinrichtung 70 aus ist und die Pumpe 32 hoch an ist.
  • Bei dem Temperaturerhöhungs-Steuerprozess kann wie oben beschrieben das Maß an Wärmeaustausch in dem Wärmetauscher 24 durch Umschalten der Kombination aus dem Zustand der integrierten Heizeinrichtung 70 und dem Zustand der Pumpe 32 schrittweise geändert werden. Die Batterietemperatur kann somit unter Verwendung des ersten Wärmemediums effizient gesenkt werden.
  • Bei dem Temperaturerhöhungs-Steuerprozess wird, wenn eine als Heizenergiequelle dienende Wärmequelle in dem Wärmetauscher 24 platziert ist, das erste Wärmemedium in dem Wärmetauscher 24 sowohl durch die integrierte Heizeinrichtung 70 als auch die Wärmequelle erwärmt. In diesem Fall kann die Batterietemperatur früher gesenkt werden, um in den zweckmäßigen Temperaturbereich zu fallen, als wenn keine Wärmequelle platziert ist. Dies kann einen Stromverbrauch der integrierten Heizeinrichtung 70 und der Pumpe 32 reduzieren und kann eine Abnahme des SOC der Bordbatterie 20 reduzieren.
  • Wie oben beschrieben weist die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform den Wärmetauscher 24 auf, welcher den Behälter 62 und den ersten Innendurchgang 66 aufweist. Der Behälter 62 ist eingerichtet, um eine Wärmequelle aufzunehmen, welche keine Stromzufuhr für das Fahrzeug 1 verwendet, und der erste Innendurchgang 66 ist um den Behälter 62 in einer solchen Weise angeordnet, dass ein Wärmeaustausch ermöglicht wird. Der Wärmetauscher 24 ermöglicht somit einen Wärmeaustausch zwischen der in dem Behälter 62 montierten Wärmequelle und dem durch den ersten Innendurchgang 66 strömenden ersten Wärmemedium. Das aus dem Wärmetauscher 24 strömende erste Wärmemedium tritt in die Temperaturregelplatte 22 ein, in der es mit der Bordbatterie 20 Wärme austauscht. Die Temperatur der Bordbatterie 20 kann somit mit der in dem Behälter 62 montierten Wärmequelle geregelt werden.
  • In der Batterietemperaturregelvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform steuert bei Bestimmen, dass die Temperatur der Bordbatterie 20 höher als der obere Schwellenwert ist und eine Wärmequelle in dem Behälter 62 montiert ist, die Steuervorrichtung 80 das Ventil 38 in einer solchen Weise, dass es dem ersten Wärmemedium ermöglicht wird, durch den Wärmetauscher 24 zu strömen. Die Temperatur der Bordbatterie 20 kann somit mit der in dem Behälter 62 montierten Wärmequelle geregelt werden.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform kann somit die Temperatur der Bordbatterie 20 regeln und gleichzeitig den Stromverbrauch der Bordbatterie 20 reduzieren.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform ist eingerichtet, um es einem Insassen zu ermöglichen, eine Wärmequelle wie vorgesehen in dem Behälter 62 zu platzieren. Die Batterietemperaturregelvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform kann somit die Temperatur der Bordbatterie 20 wie durch den Insassen vorgesehen regeln.
  • Wenn die Temperatur der Bordbatterie 20 geregelt wird, um in den zweckmäßigen Temperaturbereich zu fallen, wird die Temperatur des ersten Wärmemediums bei einer vorbestimmten Temperatur gemäß der Temperatur der Bordbatterie 20 gehalten. Wenn in diesem Fall die Kunststoffflasche 72 in dem Behälter 62 montiert ist, kann der Wärmetauscher 24 die Temperatur der Kunststoffflasche 72 in dem Behälter 62 mit dem ersten Wärmemedium halten.
  • Unter Bezugnahme auf 10 wird, wenn in Schritt S29 die Außenlufttemperatur niedriger als die Batterietemperatur ist, der gegenwärtige Zustand des Ventils 38 in Schritt S30 aufrechterhalten und die Temperatur der Bordbatterie 20 wird durch den Radiator 36 geregelt. Wenn die Außenlufttemperatur niedriger als die Batterietemperatur ist, kann jedoch die Steuervorrichtung 80 bestimmen, ob die Batterietemperatur durch den Radiator 36 in ausreichendem Maße gesenkt wird. Bei Bestimmen, dass die Batterietemperatur durch den Radiator 36 nicht in ausreichendem Maße gesenkt wird, kann die Steuervorrichtung 80 das Ventil 38 auf sowohl der Seite des Radiators 36 als auch der Seite des Wärmetauschers 24 öffnen, um so gleichzeitig den Temperatursenkungsvorgang unter Verwendung des Radiators 36 und den Verdichter-Steuerprozess durchzuführen.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • 14 ist ein schematisches Schaubild zur Veranschaulichung einer Ausgestaltung des Fahrzeugs 1, aufweisend eine Batterietemperaturregelvorrichtung 110 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Batterietemperaturregelvorrichtung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform weist anstatt des Wärmetauschers 24 einen Wärmetauscher 124 auf. Der Wärmetauscher 124 ist anders als der Wärmetauscher 24 in der Batterietemperaturregelvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform mit anderen Komponenten gekoppelt.
  • Der erste Durchgang 26 in der Batterietemperaturregelvorrichtung 110 erstreckt sich von dem Auslass des Innenrohrs in der Temperaturregelplatte 22 und erreicht den Einlass des Wärmetauschers 124. Der zweite Durchgang 28 in der Batterietemperaturregelvorrichtung 110 erstreckt sich von dem Auslass des Wärmetauschers 124 und erreicht den Einlass des Innenrohrs in der Temperaturregelplatte 22.
  • Der dritte Durchgang 34 in der Batterietemperaturregelvorrichtung 110 zweigt von dem ersten Durchgang 26 ab und vereint sich mit dem zweiten Durchgang 28. Der Radiator 36 ist in der Mitte des dritten Durchgangs 34 angeordnet. Der Vorratstank 30 ist in dem dritten Durchgang 34 zwischen dem Radiator 36 und dem Abzweigungspunkt angeordnet, an welchem der dritte Durchgang 34 von dem ersten Durchgang 26 abzweigt.
  • Die Batterietemperaturregelvorrichtung 110 weist eine Kammer 190 und einen Kühler 192 auf. Die Kammer 190 ist in dem zweiten Durchgang 28 zwischen dem Wärmetauscher 124 und der Verbindungsstelle angeordnet, an welcher sich der dritte Durchgang 34 mit dem zweiten Durchgang 28 vereint. Die Kammer 190 ist eingerichtet, um das durch den zweiten Durchgang 28 strömende erste Wärmemedium vorübergehend zu lagern. Der Kühler 192 ist in dem dritten Durchgang 34 zwischen dem Radiator 36 und der Verbindungsstelle angeordnet, an welcher sich der dritte Durchgang 34 mit dem zweiten Durchgang 28 vereint. Der vierte Durchgang 50 in der Batterietemperaturregelvorrichtung 110 erstreckt sich von dem Kühler 192, durchläuft den Verdichter 52 und den Kondensator 54 und verläuft zurück zu dem Kühler 192. Mit dem durch den vierten Durchgang 50 strömenden zweiten Wärmemedium kühlt der Kühler 192 das durch den dritten Durchgang 34 strömende erste Wärmemedium.
  • 15 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer Ausgestaltung des Wärmetauschers 124 gemäß der zweiten Ausführungsform. Der Wärmetauscher 124 gemäß der zweiten Ausführungsform ist derselbe wie der Wärmetauscher 24 gemäß der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass der Wärmetauscher 124 nicht den zweiten Innendurchgang 68 aufweist. Das heißt, wenn eine Wärmequelle in dem Behälter 62 montiert ist, ermöglicht der Wärmetauscher 124 einen Wärmeaustausch zwischen dem durch den ersten Innendurchgang 66 strömenden ersten Wärmemedium und der Wärmequelle. Die integrierte Heizeinrichtung 70 des Wärmetauschers 124 ist imstande, das durch den ersten Innendurchgang 66 strömende erste Wärmemedium zu erwärmen.
  • 16 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer Modifikation des Wärmetauschers 124 gemäß der zweiten Ausführungsform. Der in 16 veranschaulichte Wärmetauscher 124 ist zum Beispiel als Getränkehalter eingerichtet. Der Behälter 62 in dem in 16 veranschaulichten Wärmetauscher 124 weist eine Vielzahl von Innenräumen auf, welche Wärmequellen aufnehmen können. Der in 16 veranschaulichte Behälter 62 weist zwei Innenräume auf, welche jeweils eine Kunststoffflasche 72 halten. Die Abdeckung 64 für den Wärmetauscher 124 ist optional.
  • 17 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer weiteren Modifikation des Wärmetauschers 124 gemäß der zweiten Ausführungsform. Der in 17 veranschaulichte Wärmetauscher 124 ist zum Beispiel als Konsolenkasten eingerichtet. Der Behälter 62 in dem in 17 veranschaulichten Wärmetauscher 124 weist eine im Wesentlichen rechteckige Kastenform auf. Der Behälter 62 weist einen Innenraum auf, welcher groß genug ist, um eine Vielzahl von Wärmequellen aufzunehmen. Der in 17 veranschaulichte Behälter 62 weist einen Innenraum auf, welcher zwei Kunststoffflaschen 72 hält.
  • Wie in der ersten Ausführungsform weist die Batterietemperaturregelvorrichtung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform den Wärmetauscher 124, welcher den Behälter 62 aufweist, welcher eingerichtet ist, um eine Wärmequelle aufzunehmen, welche keine Stromzufuhr für das Fahrzeug 1 verwendet, und den ersten Innendurchgang 66 auf. Der Wärmetauscher 124 ermöglicht einen Wärmeaustausch zwischen der in dem Behälter 62 montierten Wärmequelle und dem durch den ersten Innendurchgang 66 strömenden ersten Wärmemedium. Das aus dem Wärmetauscher 124 strömende erste Wärmemedium tritt in die Temperaturregelplatte 22 ein, in der es mit der Bordbatterie 20 Wärme austauscht.
  • Dementsprechend kann wie in der ersten Ausführungsform die Batterietemperaturregelvorrichtung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform die Temperatur der Bordbatterie 20 regeln und gleichzeitig den Stromverbrauch der Bordbatterie 20 reduzieren.
  • Obwohl die Ausführungsformen der Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurden, ist die Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Der Fachmann kann verschiedene Änderungen oder Modifikationen innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche vornehmen. Es versteht sich, dass diese Änderungen oder Modifikationen ebenso in den technischen Rahmen der Offenbarung fallen.
  • Zum Beispiel ist die integrierte Heizeinrichtung 70 in den Wärmetauschern 24 und 124 optional. Wenn die integrierte Heizeinrichtung 70 nicht bereitgestellt ist, steht der Behälter 62 mit dem ersten Innendurchgang 66 in Kontakt. Die Merkmale der Ausführungsformen und deren Modifikationen können zweckmäßig kombiniert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2006296193 A [0002, 0005]

Claims (5)

  1. Batterietemperaturregelvorrichtung, welche auf ein Fahrzeug anzuwenden ist, wobei die Batterietemperaturregelvorrichtung aufweist: eine Bordbatterie; eine Temperaturregelplatte, welche eingerichtet ist, um einen Wärmeaustausch zwischen der Bordbatterie und einem in die Temperaturregelplatte strömenden ersten Wärmemedium zu ermöglichen; einen Wärmetauscher; einen ersten Durchgang, welcher eingerichtet ist, um das aus der Temperaturregelplatte strömende erste Wärmemedium zu dem Wärmetauscher zu leiten; und einen zweiten Durchgang, welcher eingerichtet ist, um das aus dem Wärmetauscher strömende erste Wärmemedium zu der Temperaturregelplatte zu leiten, wobei der Wärmetauscher aufweist einen Behälter, welcher eingerichtet ist, um eine Wärmequelle aufzunehmen, welche keine Stromzufuhr für das Fahrzeug verwendet, und einen ersten Innendurchgang, welcher um den Behälter in einer solchen Weise angeordnet ist, dass ein Wärmeaustausch ermöglicht wird, wobei der erste Innendurchgang eingerichtet ist, um es dem ersten Durchgang zu ermöglichen, mit dem zweiten Durchgang zu kommunizieren.
  2. Batterietemperaturregelvorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: einen dritten Durchgang, welcher eingerichtet ist, um von dem ersten Durchgang an einem Abzweigungspunkt abzuzweigen und sich mit dem zweiten Durchgang zu vereinen; einen Radiator, welcher in dem dritten Durchgang angeordnet ist; und ein Ventil, welches imstande ist, den ersten Durchgang auf einer Seite des Abzweigungspunkts, welche näher an dem Wärmetauscher liegt, zu öffnen und zu schließen, und imstande ist, den dritten Durchgang auf einer anderen Seite des Abzweigungspunkts zu öffnen und zu schließen.
  3. Batterietemperaturregelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend einen vierten Durchgang, welcher eingerichtet ist, um es einem zweiten Wärmemedium zu ermöglichen, durch den Wärmetauscher, einen Verdichter und einen Kondensator zu zirkulieren, wobei der Wärmetauscher einen zweiten Innendurchgang aufweist, welcher eingerichtet ist, um mit dem vierten Durchgang zu kommunizieren, und es dem zweiten Wärmemedium zu ermöglichen, dahindurchzuströmen; und der Wärmetauscher eingerichtet ist, um einen Wärmeaustausch zwischen dem durch den zweiten Innendurchgang strömenden zweiten Wärmemedium und dem durch den ersten Innendurchgang strömenden ersten Wärmemedium zu ermöglichen.
  4. Batterietemperaturregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Wärmetauscher eine integrierte Heizeinrichtung aufweist, welche imstande ist, das durch den ersten Innendurchgang strömende erste Wärmemedium zu erwärmen.
  5. Batterietemperaturregelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Wärmetauscher in einer Fahrzeugkabine des Fahrzeugs angeordnet ist.
DE102022113619.1A 2021-06-08 2022-05-30 Batterietemperaturregelvorrichtung Pending DE102022113619A1 (de)

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JP2021095770A JP2022187665A (ja) 2021-06-08 2021-06-08 バッテリ温調装置

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006296193A (ja) 2005-04-05 2006-10-26 Valeo Systemes Thermiques 電気自動車用バッテリの設定温度維持装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006296193A (ja) 2005-04-05 2006-10-26 Valeo Systemes Thermiques 電気自動車用バッテリの設定温度維持装置

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