JP2006213210A - On-vehicle battery cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両に搭載されるバッテリを冷却する冷却ファンの作動態様を制御するための車載用バッテリ冷却装置に関する。 The present invention relates to an in-vehicle battery cooling device for controlling an operation mode of a cooling fan for cooling a battery mounted on a vehicle.
ハイブリッド車や電気自動車などにおいては、電動モータの駆動によって車両の推進力を得ることができるようになっており、電動モータを駆動するために、充電可能なバッテリに蓄積された電気エネルギーを利用するようにしている。このようなバッテリは、内部抵抗を有しているため、充放電を繰り返すとバッテリの温度が上昇する。一般的に、バッテリは、高温状態で使用し続けると、寿命が短くなるため、適切な温度となるようにバッテリを冷却する必要がある。 In hybrid vehicles and electric vehicles, the driving force of the vehicle can be obtained by driving the electric motor, and the electric energy stored in the rechargeable battery is used to drive the electric motor. I am doing so. Since such a battery has internal resistance, the temperature of the battery rises when charging and discharging are repeated. In general, if a battery continues to be used in a high temperature state, its life is shortened. Therefore, it is necessary to cool the battery so as to have an appropriate temperature.
このため、従来、例えば、下記の特許文献1又は2に示されるような装置が考えられている。
このうち、特許文献1に示される装置は、車両に搭載されるバッテリを冷却するファン制御に関するもので、ファンの作動音による体感騒音を低減しつつ車載バッテリを冷却するために、バッテリの温度を検出する温度センサから検出される温度レベルと、車速や内燃機関の回転速度等から求められる暗騒音予測レベルとに基づき、ファンの回転速度を制御するようにしたものである。
For this reason, conventionally, for example, an apparatus as shown in
Among them, the device disclosed in
また、特許文献2に示される装置においては、特に冷却ファンによる電力消費量を低減するために、バッテリ温度とその時間変化率とに基づき冷却ファンを制御するようにしたもので、バッテリ温度に応じて要求される送風状態を、バッテリ温度の時間変化率に応じて調整した調整送風状態とするように、冷却ファンをオンオフ制御したり、冷却ファンの作動電圧を切り替えるようにしたものである。
In addition, in the apparatus disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示された構成においては、冷却ファンの回転速度がバッテリ温度と車室の暗騒音とに基づいて決定されるので、バッテリの冷却要求を必ずしも反映しないものであった。即ち、バッテリは、通電してから発熱し、自身の温度が上昇するまでに時間遅れがあるため、実際のバッテリ温度に基づいて冷却ファンの回転速度を制御したのでは、将来の冷却要求を先取りした最適なファン運転を行なえず、効果的なバッテリ冷却を行なうことができない。また、将来の冷却要求を先取りしたファン運転が行なわれないことから、冷却ファンの消費動力の低減を図りにくいものであった。
However, in the configuration disclosed in
また、特許文献2に開示された構成においては、車室の暗騒音と無関係に冷却ファンの回転速度を制御するようにしているので、冷却ファンの作動音が車室の暗騒音に対して相対的に大きくなり、乗員にとって耳障りとなり、不快感を与える不都合がある。
Further, in the configuration disclosed in
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、乗員が知覚できるファン騒音レベルの低減を図ることができ、また、将来の冷却要求に対応して冷却ファンを制御し、効果的なバッテリ冷却を行なうと共に冷却ファンの消費動力の低減を図ることが可能な車載用バッテリ冷却装置を提供することを主たる課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can reduce the fan noise level that can be perceived by an occupant. Further, the present invention can effectively control a cooling fan in response to a future cooling request. The main object is to provide an in-vehicle battery cooling device that can cool the battery and reduce the power consumption of the cooling fan.
上記課題を達成するために、本発明に係る車載用バッテリ冷却装置は、車両に搭載されるバッテリとこのバッテリを冷却する冷却ファンとを備え、前記冷却ファンの作動態様を制御するようにしている構成において、前記冷却ファンの回転によって生じる騒音を除いた車室内の暗騒音レベルを演算する許容騒音レベル演算手段と、前記バッテリの充放電電流と前記冷却ファンによって吸気される空気の温度とに少なくとも基づき前記バッテリの先行冷却要求度合いを演算する先行冷却要求度合い演算手段と、前記先行冷却要求度合い演算手段によって演算された先行冷却要求度合いが所定値以下である場合に、前記暗騒音レベルと前記先行冷却要求度合いとに基づき、前記暗騒音レベルの範囲内で前記冷却ファンの目標騒音レベルを演算する目標騒音レベル演算手段と、前記目標騒音レベルとなるように前記冷却ファンの回転速度を制御するファン駆動制御手段とを具備することを特徴としている(請求項1)。 In order to achieve the above object, an in-vehicle battery cooling device according to the present invention includes a battery mounted on a vehicle and a cooling fan that cools the battery, and controls an operation mode of the cooling fan. In the configuration, at least a permissible noise level calculation means for calculating a background noise level in a vehicle interior excluding noise generated by rotation of the cooling fan, a charge / discharge current of the battery, and a temperature of air taken in by the cooling fan A prior cooling request degree calculating means for calculating the prior cooling request degree of the battery based on the background noise level and the preceding noise request level when the preceding cooling request degree calculated by the preceding cooling request degree calculating means is a predetermined value or less. Based on the degree of cooling requirement, the target noise level of the cooling fan is calculated within the background noise level range. A target noise level computing means is characterized by comprising a fan drive control means for controlling the rotation speed of the cooling fan so that the target noise level (claim 1).
したがって、先行冷却要求演算手段によってバッテリの充放電電流と吸気温度とに少なくとも基づき前記バッテリの先行冷却要求度合いが演算され、先行冷却要求度合いが所定値以下である場合に、目標騒音レベル演算手段によって暗騒音レベルと先行冷却要求度合いとに基づき、暗騒音レベルでマスク可能な冷却ファンの目標騒音レベルが演算され、ファン駆動制御手段によりこの目標騒音レベルとなるように冷却ファンの回転速度が制御されるので、先行冷却要求度合いが所定値以下である場合には、冷却ファンの作動音が車室の暗騒音に対して相対的に大きくなることがなくなり、暗騒音でマスク可能となる。よって、乗員にとって耳障りとなる冷却ファンの作動音の発生がなくなる。 Therefore, when the advance cooling request calculation means calculates the advance cooling request degree of the battery based at least on the charge / discharge current of the battery and the intake air temperature, and the advance cooling request degree is a predetermined value or less, the target noise level calculation means The target noise level of the cooling fan that can be masked with the background noise level is calculated on the basis of the background noise level and the prior cooling requirement level, and the fan drive control means controls the rotation speed of the cooling fan so that the target noise level is reached. Therefore, when the prior cooling request level is equal to or less than a predetermined value, the operating noise of the cooling fan does not increase relative to the background noise of the passenger compartment, and masking with background noise is possible. Therefore, the operation noise of the cooling fan, which is annoying for passengers, is eliminated.
また、バッテリは、これに流れる充放電電流が変化してから自身の温度が変化するまでに時間遅れがあるが、バッテリの充放電電流と吸気温度とに少なくとも基づきバッテリの先行冷却要求度合いが演算されるので、冷却ファンの作動態様をバッテリの充放電電流が変化した時点で制御することが可能となり、バッテリの温度が変化する前にバッテリの冷却を行い、バッテリの温度変化の時間遅れに対応することが可能となる。このため、将来のバッテリの発熱を見越して冷却することが可能となるので、バッテリの温度を把握してから冷却する場合よりも、バッテリの冷却に必要なファン回転速度を抑えることが可能となる。 In addition, the battery has a time lag from when the charge / discharge current flowing through it changes to when its temperature changes, but the battery's pre-cooling request degree is calculated based at least on the charge / discharge current of the battery and the intake air temperature. Therefore, it becomes possible to control the operation mode of the cooling fan when the charge / discharge current of the battery changes, cool the battery before the battery temperature changes, and cope with the time delay of the battery temperature change It becomes possible to do. For this reason, since it becomes possible to cool in anticipation of future heat generation of the battery, it is possible to suppress the fan rotation speed necessary for cooling the battery, compared with the case of cooling after grasping the temperature of the battery. .
さらに、先行冷却要求演算手段によって演算された先行冷却要求度合いが所定値より大きくなった場合には、目標騒音レベルを暗騒音レベルに拘わらず一定にして、バッテリ冷却を優先させるようにしてもよい(請求項2)。 Further, when the preceding cooling request level calculated by the preceding cooling request calculating means becomes larger than a predetermined value, the target noise level may be made constant regardless of the background noise level, and battery cooling may be prioritized. (Claim 2).
また、冷却ファンの制御のチューニングを容易にするために、ファン駆動制御手段を、ファン速度と知覚騒音レベルとの変換マップを用いた線形フィードバック制御ループによりフィードバック制御するようにしてもよい(請求項3)。
さらに、バッテリ温度の変動を小さくするために、バッテリに蓄熱剤と放熱フィンとを固定するようにしてもよい(請求項4)。
In order to facilitate tuning of the cooling fan control, the fan drive control means may be feedback controlled by a linear feedback control loop using a conversion map of fan speed and perceived noise level. 3).
Furthermore, in order to reduce the fluctuation of the battery temperature, the heat storage agent and the radiation fins may be fixed to the battery.
以上述べたように、請求項1に係る発明によれば、バッテリの充放電電流と吸気温度とに少なくとも基づき演算されたバッテリの先行冷却要求度合いが所定値以下である場合には、乗員にとって耳障りとなる冷却ファンの作動音の発生がなくなるので、乗員が知覚できるファン騒音レベルの低減を図ることが可能となり、また、将来の冷却要求に対応して冷却ファンを制御できるので、効果的なバッテリの冷却を行なうことが可能となる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, when the degree of prior cooling requirement of the battery calculated based at least on the charging / discharging current of the battery and the intake air temperature is equal to or less than a predetermined value, it is annoying to the passenger. This eliminates the noise generated by the cooling fan, which makes it possible to reduce the fan noise level that can be perceived by the occupant and to control the cooling fan in response to future cooling requirements. Can be cooled.
また、将来のバッテリの発熱を見越して冷却することが可能となるので、バッテリ冷却のために必要となるファン回転速度を従来よりも抑えることが可能となり、冷却ファンの消費動力の低減を図ることが可能なる。 In addition, since it is possible to cool in anticipation of future heat generation of the battery, it is possible to reduce the fan rotation speed required for battery cooling compared to the conventional case, and to reduce the power consumption of the cooling fan. Is possible.
請求項2に係る発明によれば、先行冷却要求演算手段によって演算された先行冷却要求度合いが所定値より大きくなった場合に、暗騒音レベルに拘わらず目標騒音レベルが一定となるので、騒音低減に優先してバッテリの冷却を優先させることが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the target noise level becomes constant regardless of the background noise level when the degree of the preceding cooling request calculated by the preceding cooling request calculating means is greater than the predetermined value, so that noise reduction is achieved. It is possible to prioritize the cooling of the battery in preference to the above.
請求項3に係る発明によれば、ファン速度と知覚騒音レベルとの変換マップを用いた線形フィードバック制御ループにより冷却ファンの駆動をフィードバック制御するようにしたので、冷却ファンの駆動制御のチューニングを容易に行なうことが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, since the cooling fan drive is feedback-controlled by the linear feedback control loop using the conversion map of the fan speed and the perceived noise level, tuning of the cooling fan drive control is easy. Can be performed.
請求項4に係る発明によれば、バッテリに蓄熱剤と放熱フィンとを固定するようにしたので、バッテリ温度の変動を小さくすることが可能となる。 According to the fourth aspect of the invention, since the heat storage agent and the heat radiation fin are fixed to the battery, it is possible to reduce the fluctuation of the battery temperature.
以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1において、車両に搭載されたバッテリを冷却するための冷却装置の構成例が示され、このバッテリ冷却装置は、空気通路1が形成された収容ケース2にバッテリ3と冷却ファン4とを通風方向に直列に配して収容し、冷却ファン4の回転によって収容ケース2の風入口2aから空気を吸引し、この吸引した空気をバッテリ3の周囲を通過させて風出口2bから送出するように構成され、通気通路1を流れる空気によりバッテリ3を冷却するようにしている。
FIG. 1 shows a configuration example of a cooling device for cooling a battery mounted on a vehicle. This battery cooling device ventilates a
コントロールユニット10は、中央演算処理装置(CPU)、読出専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、入出力ポート(I/O)等を備えるそれ自体公知のもので、バッテリ3に流れる充放電電流Ibを検出する電流センサ11、収容ケース2に吸引される吸入空気の温度(吸気温度)を検出する吸気温度センサ12、バッテリ3の温度を検出するバッテリ温度センサ13、車速を検出する車速センサ14、図示しないエアコンのブロア速度を検出するブロア速度センサ15などからの各種信号が入力され、ROMに与えられた所定のプログラムにしたがって各種センサからの信号を処理し、駆動回路16を介して冷却ファン4のモータ4aへの給電のON/OFFや回転速度の制御等を行うようにしている。
The control unit 10 is a known unit including a central processing unit (CPU), a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), an input / output port (I / O), and the like. A current sensor 11 for detecting the discharge current Ib, an intake air temperature sensor 12 for detecting the temperature (intake air temperature) of the intake air sucked into the
コントロールユニット10は、その処理機能として、電流センサ11、吸気温度センサ12、バッテリ温度センサ13からの検出信号に基づきバッテリ3の先行冷却要求度合いkを演算する先行冷却要求度合い演算部20と、車速センサ14及びブロア速度センサ15からの検出信号に基づき車室内の許容騒音レベルNB0を演算する許容騒音レベル演算部21と、先行冷却要求度合い演算部20によって演算された先行冷却要求度合いkと許容騒音レベル演算部21によって演算された許容騒音レベルNB0とに基づき冷却ファン4の目標騒音レベルNB を演算する目標騒音レベル演算部22と、冷却ファン4の騒音レベルを目標騒音レベルに収束させるべく冷却ファン4の回転速度Vfを演算するファン回転速度演算部23とを具備するもので、駆動回路16によってファン回転速度演算部23で演算された回転速度Vfで冷却ファン4を駆動させるようにしている。
The control unit 10 includes, as its processing functions, a preceding cooling request
許容騒音レベル演算部21は、図2に示されるように、予め実験等により求められた車速と車室の騒音レベルとの変換マップ31に基づき、車速からこれに対応する車室内の騒音レベルを演算し、また、予め実験等により求められたエアコンのブロア回転速度(エアコンブロア速度)と車室の騒音レベルとの変換マップ32に基づき、エアコンブロア速度から車室内の騒音レベルを演算し、これら騒音レベルを加算することで、冷却ファン4の回転によって生じる騒音を除いた車室内の暗騒音レベルを許容騒音レベルNB0として算出する。
As shown in FIG. 2, the allowable noise level calculation unit 21 calculates the noise level in the vehicle interior corresponding to the vehicle speed from the vehicle speed based on the conversion map 31 between the vehicle speed and the noise level of the vehicle compartment obtained in advance by experiments or the like. Further, based on the conversion map 32 of the air conditioner blower rotation speed (air conditioner blower speed) and the passenger compartment noise level obtained in advance through experiments or the like, the noise level in the passenger compartment is calculated from the air conditioner blower speed. By adding the noise level, the background noise level in the vehicle interior excluding the noise caused by the rotation of the
先行冷却要求度合い演算部20は、図3及び図4に示される演算処理を行なうもので、バッテリ3の発熱量が充放電電流Ibの二乗に比例することから、電流センサ11で検出された充放電電流Ibに基づきバッテリ3の発熱量を演算し、この発熱量に吸気温度センサ12によって検出された吸気温度Tinを加えると共に、バッテリ3から逃げる熱量を考慮して積分することで(漏れ積分)、バッテリ3のこれから出る熱量に起因する推定発熱温度ΔTを演算する。そして、このバッテリ3の推定発熱温度ΔTとバッテリの現在の温度(バッテリ温度センサで検出されたバッテリ温度)Tbとに基づき、先行冷却要求度合いkを図4にも示される特性線に基づき演算する。即ち、現在のバッテリ温度Tbと先行冷却要求度合いkとの関係を示す特性線(実線で示す)を推定発熱温度ΔTの分だけシフトさせ、バッテリ温度センサ13で検出された現在のバッテリ温度Tbから将来の発熱を見越したバッテリ3の冷却要求度合いkを演算する。
The prior cooling request
したがって、推定発熱温度ΔTが大きいほど、特性線のシフト量は大きくなり、バッテリ温度Tbが同じでも、先行冷却要求度合いkが大きくなるようになっている。 Therefore, as the estimated heat generation temperature ΔT is larger, the shift amount of the characteristic line is larger, and the advance cooling request degree k is larger even if the battery temperature Tb is the same.
目標騒音レベル演算部22は、以上のように演算された先行冷却要求度合いkと許容騒音レベルNB0とに基づき、図5で示すフローチャートに従って、目標騒音レベルNB を演算する。以下、このフローチャートに基づいて説明すると、目標騒音レベルNB を演算するために、バッテリ3の現在の状態を表すために状態変数Sを用い、この状態変数Sの初期値を零にして同フローチャートの処理を開始する。
The target noise
先ず、状態変数Sに現在の状態を反映させるために、ステップ50において、状態変数の大きさを判定し、状態変数Sが0であればステップ52へ、状態変数Sが1であればステップ54へ、状態変数Sが2であればステップ56へそれぞれ進み、先行冷却要求度合いkの大きさに基づき状態変数Sを設定し直す。
First, in order to reflect the current state in the state variable S, the size of the state variable is determined in
即ち、ステップ52において、kが図4で示す1以下であれば(k≦1)、冷却ファン4の運転状態Sを断続運転状態を示す“0" に設定し、kが1より大きい場合であれば(1<k)、冷却ファン4の運転状態Sを低速連続運転(Low連続運転)状態を示す“1”に設定する。
That is, in
また、ステップ54において、kがヒステリシス幅Δhを考慮して、1−Δhより小さい場合であれば(k<1−Δh)、冷却ファン4の運転状態Sを断続運転状態を示す“0" に設定し、kが1−Δh以上であり且つ図4で示すCより小さい場合であれば(1−Δh≦k<C)、冷却ファン4の運転状態Sを低速連続運転(Low連続運転)状態を示す“1”に設定し、kがC以上であれば(C≦k)、冷却ファン4の運転状態を高速連続運転(Hi連続運転)状態を示す“2”に設定する。
In step 54, if k is smaller than 1−Δh in consideration of the hysteresis width Δh (k <1−Δh), the operation state S of the cooling
さらに、ステップ56において、kがC−Δhより小さい場合であれば(k<C−Δh)、冷却ファン4の運転状態Sを低速連続運転(Low連続運転)状態を示す“1”に設定し(ステップ68)、kがC−Δh以上であれば(C−Δh≦k)、冷却ファン4の運転状態Sを高速連続運転(Hi連続運転)状態を示す“2”に設定する(ステップ70)。
In step 56, if k is smaller than C−Δh (k <C−Δh), the operation state S of the cooling
そして、上述のように設定し直された状態変数Sを判別し(ステップ72)、目標騒音レベルNB を次のように設定する。
即ち、状態変数Sが冷却ファン4の断続運転状態を示す“0" に設定されている場合には、目標騒音レベルNB を、先行冷却要求度合いkと許容騒音レベル(暗騒音レベル)NB0との積で表される騒音レベルに設定し(ステップ74)、状態変数Sが冷却ファン4の低速連続運転(Low連続運転)状態を示す“1”に設定されている場合には、目標騒音レベルNB を、許容レベルの限界値、即ち、暗騒音レベルを超えない限界レベルNBLow(およそNB =NB0となる騒音レベル)に設定し(ステップ76)、状態変数Sが冷却ファン4の高速連続運転(Hi連続運転)状態を示す“2”に設定されている場合には、目標騒音レベルNB を、許容騒音レベルに拘わらず、バッテリ3の冷却を優先するために暗騒音レベルを超える最大値NBmaxに設定する(ステップ78)。
Then, the state variable S reset as described above is discriminated (step 72), and the target noise level NB is set as follows.
That is, when the state variable S is set to “0” indicating the intermittent operation state of the cooling
したがって、先行冷却要求度合いkと目標騒音レベルNB との関係は、図6に示されるような関係となり、先行冷却要求度合いkが小さい場合であれば、目標騒音レベルNB を暗騒音レベル以下に押さえ、先行冷却要求度合いkが大きい場合であれば、目標騒音レベルを暗騒音レベルよりも大きく設定し、冷却ファン4の回転を優先させてバッテリ3の冷却促進を図るようにしている。
Accordingly, the relationship between the prior cooling request level k and the target noise level NB is as shown in FIG. 6, and if the prior cooling request level k is small, the target noise level NB is kept below the background noise level. If the prior cooling request degree k is large, the target noise level is set to be higher than the background noise level, and the cooling of the
尚、ファン回転速度演算部23においては、目標騒音レベル演算部22から出力される目標騒音レベルNB とファン速度−騒音変換部35から出力される騒音レベルとの偏差を算出する減算器36と、この減算器36で算出された偏差に基づき、比例積分制御演算によってファン速度Vfを出力するPI制御部37とを有し、フィードバック制御によるPI制御を行うようにしている。
ここで、ファン速度−騒音変換部35は、予め実験等によって作成されたファン速度と知覚騒音レベルとの変換マップを有し、PI制御部37から出力されるファン速度Vfを知覚騒音レベルに変換してフィードバック値として減算器36へ出力するものである。
In the fan rotation speed calculation unit 23, a subtractor 36 for calculating a deviation between the target noise level NB output from the target noise
Here, the fan speed-noise conversion unit 35 has a conversion map between the fan speed and the perceived noise level created in advance by experiments or the like, and converts the fan speed Vf output from the
以上の制御において、バッテリ3の充放電電流Ibと車速が図7に示されるように変化する場合を想定すると、先行冷却要求度合いkは、バッテリの充放電電流Ibの変化に追従して変化し、バッテリ3の充放電電流が頻繁に流れると、漏れ積分値が大きくなってバッテリ3の推定発熱温度ΔTが大きくなるので、図4で示す関係特性から大きくなってくる。
In the above control, assuming that the charging / discharging current Ib and the vehicle speed of the
また、許容騒音レベルNB0は、車速の変換に追従して変化する。目標騒音レベルNB は、kが小さい場合(1以下である場合)に、先行冷却要求度合いkと許容騒音レベル(暗騒音レベル)NB との積で表される騒音レベルとなり、kが1より大きくなると、目標騒音レベルNB が暗騒音レベルを超えない限界レベルNBLow(およそNB =NB0となる騒音レベル)に固定され、kが大きい場合には(Cより大きくなる場合には)、目標騒音レベルNB が暗騒音レベルを超えた最大値NBmaxに固定される。 Further, the allowable noise level NB0 changes following the conversion of the vehicle speed. The target noise level NB is a noise level represented by the product of the prior cooling requirement degree k and the allowable noise level (background noise level) NB when k is small (when it is 1 or less), and k is greater than 1. Then, the target noise level NB is fixed to a limit level NBLow (a noise level at which NB = NB0) that does not exceed the background noise level, and when k is large (when larger than C), the target noise level NB Is fixed at the maximum value NBmax exceeding the background noise level.
したがって、先行冷却要求度合いkが小さいうちは、許容騒音レベルの変化に応じて目標騒音レベルが設定され、冷却ファン4の回転速度はこの目標騒音レベルに追従して変化するので、許容騒音レベルが大きくなった場合に暗騒音でマスク可能な範囲で冷却ファンを回転させ、バッテリ3を先行冷却する(図中、ファン運転#1の部分)。また、冷却要求度合いkが1を超えて大きくなった場合に、許容騒音レベルNB0が大きい場合には、冷却ファン3の回転に起因する騒音を暗騒音でマスク可能となるが(図中、ファン運転#2の部分)、例えば、許容騒音レベルが小さくなり、先行冷却要求度合いkがCを超えて大きくなると、バッテリ3の冷却が追いつかなくなることから、冷却ファン4の騒音低減に優先してバッテリ3の冷却を促進するために、冷却ファン4の回転速度を大きく設定する(図中、ファン運転#3の部分)。この場合には、冷却ファン4の駆動音が乗員に認知されることになるが、バッテリ3の冷却は、冷却ファン4の作動音が暗騒音でマスク可能な許容騒音レベルの大きいときにできるだけ行なわれているので、バッテリ温度Tbを実線で示すように低く抑えることが可能となる。
Accordingly, while the degree of prior cooling request k is small, the target noise level is set according to the change in the allowable noise level, and the rotational speed of the cooling
バッテリ3の電流変化に遅延して追従するバッテリ温度Tbに基づき冷却ファンを制御する場合には、先行冷却が行なわれないので、バッテリ温度Tbは、一点鎖線で示されるように変化することになり、そのようなバッテリ3を冷却するために冷却ファン4の回転速度を大きくする必要があるが、本実施例に示されるように、バッテリ3の充放電電流変化を反映した先行冷却要求度合いkに基づき冷却ファン4を制御する場合には、許容騒音レベルが高い場合に冷却ファン3を作動音が暗騒音を超えない範囲でできるだけ作動させ、バッテリ3の先行冷却を行なえるので、冷却ファン4の駆動による騒音を乗員に認知させないようにしつつ、バッテリ温度Tbを低く維持することが可能となる。
When the cooling fan is controlled based on the battery temperature Tb that follows the current change of the
また、先行冷却を行なうことからバッテリ3を冷却するために冷却ファン4を過剰に駆動させる必要がなくなり、冷却ファン4の消費電力を従来に比べて小さくすることが可能となる。
さらに、バッテリ3の冷却要求度合いが過度に大きい場合には、バッテリ3の速やかな冷却を図るために、従来と同様に、騒音低減のニーズを無視してバッテリ3の冷却を優先させることが可能となる。
Further, since the preceding cooling is performed, it is not necessary to drive the cooling
Furthermore, when the degree of cooling request of the
さらにまた、上述の構成例においては、ファン回転速度演算部23に設けられるフィードバック系に、ファン速度と知覚騒音レベルとの関係を表すマップを用いた線形フィードバック制御ループが利用されているので、目標騒音レベルに対応したファン速度で冷却ファン4を駆動制御する場合に、チューニングが容易となる。
Furthermore, in the above configuration example, a linear feedback control loop using a map representing the relationship between the fan speed and the perceived noise level is used in the feedback system provided in the fan rotation speed calculation unit 23. Tuning is facilitated when the cooling
尚、バッテリ3は、収容ケース2に単体で収容してもよいが、蓄熱材と放熱フィンとを取り付けた状態で収容ケース3に収容するようにするとよい。
具体的には、図8に示されるように、バッテリ3に蓄熱材41を接触させて取り付け、この蓄熱材41に例えばコルゲート状の放熱フィン42を蓄熱剤41と所定の間隔をあけて配されたエンドプレート43との間に取り付け、これらバッテリ3、蓄熱材41、放熱フィン42を、バンド44等で固定して一体化させた上で、放熱フィン42の通風路を空気通路1の通風方向に一致させて配置するようにしてもよい。
The
Specifically, as shown in FIG. 8, a
このような構成を採用することで、先行冷却時の冷却ファン4の送風によりバッテリ3と共に蓄熱材4を先行冷却させることができるので、後にバッテリ3の充放電電流が大きくなった場合でもバッテリ温度Tbの上昇を長時間に亘って効果的に抑えることが可能となり、バッテリ温度Tbの変動幅を小さくすることが可能となる。
By adopting such a configuration, the
3 バッテリ
4 冷却ファン
41 蓄熱剤
42 放熱フィン
3
Claims (4)
前記冷却ファンの回転によって生じる騒音を除いた車室内の暗騒音レベルを演算する許容騒音レベル演算手段と、
前記バッテリの充放電電流と前記冷却ファンによって吸気される空気の温度とに少なくとも基づき前記バッテリの先行冷却要求度合いを演算する先行冷却要求度合い演算手段と、
前記先行冷却要求度合い演算手段によって演算された先行冷却要求度合いが所定値以下である場合に、前記暗騒音レベルと前記先行冷却要求度合いとに基づき、前記暗騒音レベルの範囲内で前記冷却ファンの目標騒音レベルを演算する目標騒音レベル演算手段と、
前記目標騒音レベルとなるように前記冷却ファンの回転速度を制御するファン駆動制御手段と
を具備することを特徴とする車載用バッテリ冷却装置。 In-vehicle battery cooling device comprising a battery mounted on a vehicle and a cooling fan for cooling the battery, and controlling an operation mode of the cooling fan.
An allowable noise level calculation means for calculating a background noise level in the passenger compartment excluding noise generated by rotation of the cooling fan;
A pre-cooling request degree calculating means for calculating the pre-cooling request degree of the battery based at least on the charge / discharge current of the battery and the temperature of the air taken in by the cooling fan;
When the preceding cooling request degree calculated by the preceding cooling request degree calculating means is less than or equal to a predetermined value, the cooling fan within the background noise level range based on the background noise level and the preceding cooling request degree. Target noise level calculation means for calculating the target noise level;
An in-vehicle battery cooling device comprising fan drive control means for controlling the rotational speed of the cooling fan so as to achieve the target noise level.
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009131123A (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Denso Corp | Cooling control unit |
WO2009102014A1 (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-20 | Calsonic Kansei Corporation | Battery cooling system |
WO2011118606A1 (en) * | 2010-03-24 | 2011-09-29 | 三洋電機株式会社 | Power supply system |
JP2017037751A (en) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 株式会社デンソー | Battery pack |
US9608461B2 (en) | 2013-04-22 | 2017-03-28 | Chevron (Hk) Limited | Battery pack cooling and charging device and method |
JP2017076530A (en) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | 三菱電機株式会社 | Power supply system |
JP2017120747A (en) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | トヨタ自動車株式会社 | Cooling device of nickel-hydrogen secondary battery |
CN107645020A (en) * | 2017-07-11 | 2018-01-30 | 深圳市朗能动力技术有限公司 | Electric car heat management control method and system |
CN111434503A (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-21 | 康明斯公司 | Battery cooling method and system for mild hybrid commercial vehicle |
CN111434500A (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-21 | 株式会社斯巴鲁 | Cooling system |
CN112060903A (en) * | 2020-08-25 | 2020-12-11 | 长城汽车股份有限公司 | Vehicle cooling control method and system and vehicle |
-
2005
- 2005-02-04 JP JP2005028863A patent/JP2006213210A/en active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009131123A (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Denso Corp | Cooling control unit |
WO2009102014A1 (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-20 | Calsonic Kansei Corporation | Battery cooling system |
JP2009193832A (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Calsonic Kansei Corp | Battery cooling system |
WO2011118606A1 (en) * | 2010-03-24 | 2011-09-29 | 三洋電機株式会社 | Power supply system |
US9608461B2 (en) | 2013-04-22 | 2017-03-28 | Chevron (Hk) Limited | Battery pack cooling and charging device and method |
JP2017037751A (en) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 株式会社デンソー | Battery pack |
JP2017076530A (en) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | 三菱電機株式会社 | Power supply system |
JP2017120747A (en) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | トヨタ自動車株式会社 | Cooling device of nickel-hydrogen secondary battery |
CN107645020A (en) * | 2017-07-11 | 2018-01-30 | 深圳市朗能动力技术有限公司 | Electric car heat management control method and system |
CN107645020B (en) * | 2017-07-11 | 2019-07-19 | 深圳市朗能动力技术有限公司 | Electric vehicle heat management control method and system |
CN111434503A (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-21 | 康明斯公司 | Battery cooling method and system for mild hybrid commercial vehicle |
CN111434500A (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-21 | 株式会社斯巴鲁 | Cooling system |
CN111434503B (en) * | 2019-01-15 | 2024-03-29 | 康明斯公司 | Battery cooling method and system for mild hybrid commercial vehicle |
CN112060903A (en) * | 2020-08-25 | 2020-12-11 | 长城汽车股份有限公司 | Vehicle cooling control method and system and vehicle |
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