JP2007027039A

JP2007027039A - 車両用電源装置

Info

Publication number: JP2007027039A
Application number: JP2005211311A
Authority: JP
Inventors: Toshio Asaumi; 壽夫浅海
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】予備バッテリーの温度変化を抑制する。
【解決手段】予備バッテリー２が収められた予備バッテリー室３に、車室内空調装置１０で温度調節された空気を導入する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両用電源装置に関するものである。

車両用電源では、予備バッテリーとして、メインバッテリーを構成する鉛電池と比較して高効率タイプのリチウムイオン電池やニッケル水素電池などが用いられる（例えば、特許文献１参照）。
特に、リチウムイオン電池は蓄電量を大きくでき、エネルギー密度が高く、また、残容量を高精度に検出可能などの利点から車載に適している。
特開２００４−１９４４１０号公報

しかしながら、前述した予備バッテリーに好適な高効率の電池は温度の影響を受けやすい。例えば、リチウムイオン電池は温度によって放電性能が異なり、特に−２０゜Ｃ以下の低温域や＋５０゜Ｃ以上の高温域では、放電性能が低下し十分な放電電力を得ることができない。また、前記低温域、高温域での使用は、残容量の検出誤差が大きくなったり、電池寿命が短くなったりする。したがって、リチウムイオン電池の放電性能や残容量検出精度を高く維持し、電池寿命を延ばすためには、リチウムイオン電池の温度管理が必要である。ニッケル水素電池についても同様であり、使用温度域としては常温（２５゜Ｃ近傍）が好ましい。
そこで、この発明は、簡単な構造ながら予備バッテリーの温度変化を抑制することができる車両用電源装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、予備バッテリー（例えば、後述する実施例における予備バッテリー２）が収められた予備バッテリー室（例えば、後述する実施例における予備バッテリー室３）に、車室内空調装置（例えば、後述する実施例における車室内空調装置１０）で温度調節された空気を導入することを特徴とする車両用電源装置（例えば、後述する実施例における車両用電源装置１）である。
人間にとって快適な温度域はリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の予備バッテリーにとっても好適な温度域であり、車室内空調装置で温度調節された空気の雰囲気に予備バッテリーを配置することによって、予備バッテリーの温度変化を抑制し、好ましい温度に近づけることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記予備バッテリー室の空気を車両のトランクルームに排出することを特徴とする。
このように構成することにより、予備バッテリー室から排出した空気が車室内環境に影響を及ぼさないようにすることができ、排出空気温度によって吹き出し位置を変更しなくてもよくなる。また、トランクルーム内の温度を車室内の温度に近付けることができる。さらに、車外に排出するにはそれ専用のダクトが必要になるが、そのような車外排出専用ダクトが不要になる。

請求項１に係る発明によれば、予備バッテリーの温度変化を抑制し、好ましい温度に近づけることができるので、予備バッテリーを放電性能のよい状態に保持することができ、残容量検出精度の低下を防止することができ、予備バッテリーの長寿命化を図ることができる。
請求項２に係る発明によれば、予備バッテリー室から排出した空気が車室内環境に影響を及ぼさないようにすることができるので、車室内の快適性を維持することができる。また、排出空気温度によって吹き出し位置を変更しなくてもよくなる。また、トランクルーム内の温度を車室内の温度に近付けることができるので、トランクスルーにした場合にも、車室内の快適性を維持することができる。さらに、車外に排出するにはそれ専用のダクトが必要になるが、そのような車外排出専用ダクトが不要になる。

以下、この発明に係る車両用電源装置の実施例を図１の図面を参照して説明する。
図１は車両用電源装置１および車室内空調装置１０を模式的に示した図である。
初めに、車室内空調装置１０について説明する。車室内空調装置１０は従来からある一般的なものであり、簡単に構成を説明すると、エバポレーター調和室１２においてエバポレーター１１およびヒータ１７よりも上流側には、シャッタバルブ１３によって開閉可能な外気導入口１４と内気導入口１５が設けられており、シャッタバルブ１３の開閉により外気導入と内気導入に切り替え可能になっている。外気導入口１４あるいは内気導入口１５から導入された外気あるいは内気はブロアー１６によってエバポレーター調和室１２に導入され、エバポレーター１１、ヒータ１７と熱交換して冷却または加熱される。なお、エバポレーター１１は図示しないコンプレッサなどとともに冷凍サイクルを構成する。

エバポレーター調和室１２においてエバポレーター１１よりも下流側には多数のダクトが接続されており、エバポレーター調和室１２の空気を各ダクトに導入可能になっている。第１のダクト２１はインスツルメントパネル中央の車内吹出口３１に接続され、第２，第３のダクト２２，２３はインスツルメントパネル左右端部の車内吹出口３２，３３に接続され、第４のダクト２４はインスツルメントパネル上部のデフロスタノズル３４に接続され、第５のダクト２５はインスツルメントパネル下部の足下吹出口３５に接続され、第６のダクト２６は後述する予備バッテリー室３に接続されている。なお、図中、符号１８はフロントウィンドウガラスである。

エバポレーター調和室１２における第１のダクト２１との接続部と、第１のダクト２１において車内吹出口３１の直ぐ上流には、それぞれシャッタバルブ４１ａ，４１ｂが設けられており、これらシャッタバルブ４１ａ，４１ｂの開閉により車内吹出口３１からの空気吹き出しおよび停止を選択可能にされている。
また、第２，第３のダクト２２，２３において車内吹出口３２，３３の直ぐ上流には、それぞれシャッタバルブ４２，４３が設けられており、シャッタバルブ４２，４３の開閉により車内吹出口３３，３３からの空気吹き出しおよび停止を選択可能にされている。
エバポレーター調和室１２における第４のダクト２４との接続部にはシャッタバルブ４４が設けられており、シャッタバルブ４４の開閉によりデフロスタノズル３４からの空気吹き出しおよび停止を選択可能にされている。
エバポレーター調和室１２における第５のダクト２５の接続部にはシャッタバルブ４５が設けられており、シャッタバルブ４５の開閉により足下吹出口３５からの空気吹き出しおよび停止を選択可能にされている。

車室内空調装置１０の作動および制御は従来の一般的なものと同じであり、空調制御装置（図示略）は、車室内温度が乗員が設定した空調設定温度になるように、車室内に設置した温度センサなど各種センサの検出値に基づいて、冷凍サイクルのコンプレッサの運転やヒータ１７への熱媒体（エンジン冷却水）供給等を制御する。したがって、エバポレーター調和室１２内におけるエバポレーター１１よりも下流側の空気は、温度調節されて車室内に吹き出される前の空気である。

次に、この発明の特徴部をなす車両用電源装置１を説明する。
この車両用電源装置１では、車両のステア・バイ・ワイヤやブレーキ・バイ・ワイヤなどの予備バッテリー２が予備バッテリー室３に収納されている。なお、この実施例では予備バッテリー２はリチウムイオン電池で構成されている。
予備バッテリー室３は前述したように第６のダクト２６によってエバポレータ調和室１２に接続されている。エバポレーター調和室１２における第６のダクト２６との接続部にはシャッタバルブ（開閉手段、流量制御手段）４６が設けられており、シャッタバルブ４６の開閉によりエバポレーター調和室１２から予備バッテリー室３への空気導入および導入停止が可能になっている。シャッタバルブ４６はソレノイド４７によって開閉動作され、ソレノイド４７のＯＮ／ＯＦＦはバッテリー温度センサ４により検出される予備バッテリー２の温度（バッテリー温度）に基づいてバッテリーＥＣＵ（ＢＡＴＴＥＣＵ）５０によって制御される。

シャッタバルブ４６の開閉制御方法の一例を挙げると、バッテリー温度が第１の閾値（例えば、４０゜Ｃ）以上のとき、あるいは、第２の閾値（例えば、１０゜Ｃ）以下のときには、ソレノイド４７をＯＮにしてシャッタバルブ４６を開き、エバポレーター調和室１２と予備バッテリー室３とを連通してエバポレーター調和室１２内の空気を予備バッテリー室３に導入する（第１の閾値＞第２の閾値）。一方、バッテリー温度が前記第２の閾値より大きく前記第１の閾値未満のときにはソレノイド４７をＯＦＦにしてシャッタバルブ４６を閉じ、予備バッテリー室３をエバポレーター調和室１２から遮断する。ただし、このシャッタバルブ４６の開閉制御方法は一例であって、種々の開閉制御方法が採用可能である。
この予備バッテリー室３はトランクルームの近傍に設置されており、予備バッテリー室３に設けられた排出口５はトランクルームに接続され、予備バッテリー室３に導入された空気は予備バッテリー２の周囲を通った後、排出口５からトランクルームに排出される。なお、予備バッテリー室３をグローブボックス近傍に設置することも可能である。

次に、この車両用電源装置１の作用を説明する。予備バッテリー２を構成するリチウムイオン電池は、放電性能や残容量の検出精度やバッテリー寿命など総合的な観点から、バッテリー温度が約１０〜４０゜Ｃで使用するのが好ましく、最適温度は２５±５゜Ｃと言われている。この予備バッテリー２の最適温度は、乗員が車内で快適に過ごせる温度にほぼ一致する。
この車両用電源装置１では、前述したようにシャッタバルブ４６を開閉制御すると、予備バッテリー２のバッテリー温度が第１の閾値以上になるとシャッタバルブ４６が開き、エバポレーター調和室１２で温度調節された空気が予備バッテリー室３に導入されるので、予備バッテリー２を冷却することができる。また、予備バッテリー２のバッテリー温度が第２の閾値以下になるとシャッタバルブ４６が開き、エバポレーター調和室１２で温度調節された空気が予備バッテリー室３に導入されるので、予備バッテリー２を加温することができる。
つまり、車室内空調装置１０で温度調節された空気の雰囲気に予備バッテリー２を配置することによって、予備バッテリー２の温度変化を抑制することができ、前記最適温度に近づけることができるる。
また、始動時には予備バッテリー２のバッテリー温度を前記最適温度に迅速に導くことができる。
その結果、予備バッテリー２を放電性能のよい状態に可及的速やかに移行することができ、最適温度に保持することができ、残容量検出精度の低下を防止することができ、予備バッテリー２の寿命を延ばすことができる。
しかも、車室内空調装置１０で温度調節された空気を用いているので、予備バッテリー２に専用の温度調節機器（エバポレーター等）が不要で、構成を簡素にすることができる。

そして、予備バッテリー室３内において予備バッテリー２と熱交換した空気は排出口５からトランクルームに排出されるので、予備バッテリー室３から排出した空気が車室内環境に影響を及ぼさないようにすることができ、車室内の快適性を維持することができる。つまり、予備バッテリー室３の空気を車室内に排出すると、車室内に冷風や温風が排出されて乗員に不快感を与える虞があるが、この実施例の車両用電源装置１ではそのような不具合が生じない。また、排出空気温度によって吹き出し位置を変更しなくてもよくなる。
また、トランクルーム内の温度を車室内の温度に近付けることができるので、車室とトランクルームとを連通可能な所謂トランクスルーを採用する車両の場合にも、車室内の温度への影響を少なくすることができ、車室内の快適性を維持することができる。さらに、車外に排出するにはそれ専用のダクトが必要になるが、そのような車外排出専用ダクトが不要になる。

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では、エバポレーター調和室１２と予備バッテリー室３との間に設けたシャッタバルブ４６の動作を予備バッテリー２のバッテリー温度に基づいて制御したが、これに代えて、あるいは、これに加えて、予備バッテリー室３の温度に基づいて制御することも可能である。
また、前述した実施例ではシャッタバルブ４６を開閉制御したが、シャッタバルブ４６のアクチュエータにリニアソレノイドを用いて開度制御し、予備バッテリー室３への導入空気流量を制御することも可能である。また、シャッタバルブ４６を電動ブロワに代えることにより、同様に空気流量を制御することも可能である。
また、必要に応じてメインバッテリーも予備バッテリー２と同じ部屋に収容してもよい。

この発明に係る車両用電源装置の概略構成図である。

符号の説明

１車両用電源装置
２予備バッテリー（リチウムイオン電池）
３予備バッテリー室
１０車室内空調装置

Claims

予備バッテリーが収められた予備バッテリー室に、車室内空調装置で温度調節された空気を導入することを特徴とする車両用電源装置。
前記予備バッテリー室の空気を車両のトランクルームに排出することを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。