JP2007242285A - Cooling control unit for electric apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気機器の冷却制御装置に関し、特に、車両に搭載される電気機器の冷却制御装置に関する。 The present invention relates to a cooling control device for an electric device, and more particularly to a cooling control device for an electric device mounted on a vehicle.
ハイブリッド車両や電気自動車に搭載される電気機器の1つに、駆動用モータに電力を供給する蓄電機構(たとえば二次電池やキャパシタ)がある。蓄電機構は、電力を充放電する際に発熱し、許容温度を超えると劣化して容量が減少する。そのため、蓄電機構を冷却して蓄電機構の温度が許容温度より小さくなるように制御する必要がある。このような電気機器の冷却制御装置に関して、以下の公報に開示された技術がある。 One of electric devices mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle is a power storage mechanism (for example, a secondary battery or a capacitor) that supplies electric power to a drive motor. The power storage mechanism generates heat when charging and discharging electric power, and deteriorates when the allowable temperature is exceeded, resulting in a decrease in capacity. Therefore, it is necessary to control the power storage mechanism to be cooled so that the temperature of the power storage mechanism becomes lower than the allowable temperature. Regarding such a cooling control apparatus for electric equipment, there is a technique disclosed in the following publications.
特開2005−94928号公報(特許文献1)は、ハイブリッド車両などの駆動用電池を効率よく冷却する技術を開示する。特許文献1に開示された冷却制御装置は、車室内と隔離された荷室内に設置された車両走行用の動力源としての電池と、車室内の空気を電池に導くための冷却通路と、冷却通路の途中から分岐して荷室と連通する通路と、冷却通路の分岐部付近に介装され、通路の切替えを行なう切替え弁と、冷却通路に車室内から電池側へ向けて空気を流すための送風手段と、車両の電気負荷の増減を予測する手段とを有し、電気負荷予測手段によって電気負荷の増加が想定された場合には、電気負荷が増大する前に車室内の空気を荷室へ導入して荷室内を冷却するように切替え弁を切替える制御手段とを備える。 Japanese Patent Laying-Open No. 2005-94928 (Patent Document 1) discloses a technique for efficiently cooling a driving battery such as a hybrid vehicle. A cooling control device disclosed in Patent Document 1 includes a battery as a power source for traveling a vehicle installed in a cargo compartment isolated from the passenger compartment, a cooling passage for guiding air in the passenger compartment to the battery, A passage that branches off from the middle of the passage and communicates with the cargo compartment, a switching valve that is provided near the branch portion of the cooling passage, and for switching the passage, and for flowing air from the passenger compartment to the battery side in the cooling passage If the increase of the electrical load is assumed by the electrical load prediction means, the air in the vehicle compartment is loaded before the increase of the electrical load. Control means for switching the switching valve so as to be introduced into the chamber and cool the cargo compartment.
この公報に開示された冷却制御装置によると、電気負荷の増大が想定された場合には、予めトランクルーム内を車室内の空気によって冷却するので、電気負荷増大時に電池温度が許容温度に達するまでの時間が十分に確保される。これにより、電池が許容温度を超えて入出力制限を受けることによって生じる燃費の悪化を防止することができる。また、過度に電池を冷却することもないので、冷却による電池性能の悪化も防ぐことができる。
ところで、蓄電機構を搭載するハイブリッド車両などにおいては、車両駆動用のモータを駆動する際には、蓄電機構から放電された直流電力がインバータによって交流電力に変換され、モータに供給される。モータをジェネレータとして機能させてエネルギー回生を行なう際には、モータが発電した交流電力がインバータによって直流電力に変換され、蓄電機構に充電される。このような充放電の際、インバータを構成する電力用半導体素子のスイッチング周波数に対応した交流成分を含んだリップル電流が、蓄電機構とインバータとの接続線上に発生してしまう。このリップル電流に起因して、蓄電機構の電極が振動して騒音を発生する。特許文献1に開示された冷却制御装置においては、車室内と電池とが冷却通路により連通しているため、蓄電機構からの騒音が車室内に入り込んで、車両の乗員に聞こえてしまうという問題があった。 By the way, in a hybrid vehicle or the like equipped with a power storage mechanism, when driving a motor for driving a vehicle, DC power discharged from the power storage mechanism is converted into AC power by an inverter and supplied to the motor. When energy regeneration is performed by causing the motor to function as a generator, AC power generated by the motor is converted into DC power by an inverter, and the power storage mechanism is charged. During such charging / discharging, a ripple current including an AC component corresponding to the switching frequency of the power semiconductor element constituting the inverter is generated on the connection line between the power storage mechanism and the inverter. Due to this ripple current, the electrode of the power storage mechanism vibrates and generates noise. In the cooling control device disclosed in Patent Document 1, since the vehicle interior and the battery communicate with each other through the cooling passage, there is a problem that noise from the power storage mechanism enters the vehicle interior and is heard by the vehicle occupant. there were.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電気機器から発せられる騒音が車室内に入り込むことを抑制することができる電気機器の冷却制御装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a cooling control device for an electric device that can suppress noise generated from the electric device from entering the vehicle interior. That is.
第1の発明に係る電気機器の冷却制御装置は、車両に搭載される電気機器の冷却制御装置であって、車室内に設けられた開口部と電気機器とを連通する吸気通路と、吸気通路を開閉するための開閉手段と、電気機器から騒音が発せられるか否かを判定するための判定手段と、騒音が発せられると判定された場合に、吸気通路を閉じた状態にするように開閉手段を制御するための手段とを含む。 An electrical equipment cooling control device according to a first aspect of the present invention is an electrical equipment cooling control device mounted on a vehicle, wherein an intake passage that communicates an opening provided in a vehicle interior with the electrical equipment, and an intake passage Opening and closing means for opening and closing, a determination means for determining whether or not noise is emitted from the electrical equipment, and opening and closing so as to close the intake passage when it is determined that noise is emitted Means for controlling the means.
第1の発明によると、電気機器を冷却するための空気を車室内から電気機器に取り込むことができるように、電気機器と車室内とが吸気通路によって連通される。電気機器は、作動状態によっては騒音を発する場合がある。たとえば、電気機器がハイブリッド車両に搭載される蓄電機構である場合、走行用モータでの加速時や回生制動時に、蓄電機構とインバータとの間で直流電力が充放電される。この充放電の際、インバータを構成する電力用半導体素子のスイッチングにより、充放電電流の直流成分に交流成分が重畳する。この交流成分に起因して、蓄電機構の電極が振動して騒音を発生し得る。そこで、電気機器からの騒音が発せられるか否かが判定され、騒音が発せられると判定されると、開閉手段が制御され、蓄電機構と車室内とを連通する吸気通路が閉じられた状態にされる。そのため、騒音が車室内に入り込むことを抑制することができる。その結果、電気機器から発せられる騒音が車室内に入り込むことを抑制することができる電気機器の冷却制御装置を提供することができる。 According to the first invention, the electric device and the vehicle interior are communicated by the intake passage so that air for cooling the electric device can be taken into the electric device from the vehicle interior. The electric device may emit noise depending on the operating state. For example, when the electrical device is a power storage mechanism mounted on a hybrid vehicle, DC power is charged / discharged between the power storage mechanism and the inverter during acceleration by the traveling motor or during regenerative braking. During this charging / discharging, the AC component is superimposed on the DC component of the charging / discharging current by switching of the power semiconductor element constituting the inverter. Due to this AC component, the electrode of the power storage mechanism may vibrate and generate noise. Therefore, it is determined whether or not noise is generated from the electrical equipment. When it is determined that noise is generated, the opening / closing means is controlled, and the intake passage communicating the power storage mechanism and the vehicle interior is closed. Is done. Therefore, it is possible to suppress noise from entering the vehicle interior. As a result, it is possible to provide a cooling control device for an electric device that can suppress noise generated from the electric device from entering the vehicle interior.
第2の発明に係る電気機器の冷却制御装置においては、第1の発明の構成に加えて、電気機器は、蓄電機構である。判定手段は、蓄電機構における充放電電流値に基づいて、騒音が発せられるか否かを判定するための手段を含む。 In the electrical equipment cooling control device according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the electrical equipment is a power storage mechanism. The determining means includes means for determining whether or not noise is generated based on the charge / discharge current value in the power storage mechanism.
第2の発明によると、車両には蓄電機構が搭載される。たとえば、ハイブリッド車両において、走行用モータでの加速時や回生制動時に、蓄電機構とインバータとの間で直流電力が充放電される。この充放電の際、インバータを構成する電力用半導体素子のスイッチングにより、充放電電流の直流成分に交流成分が重畳する。充放電電流の直流成分に交流成分が重畳する場合、充放電電流値は瞬間的に直流成分より大きな値となる。このような大きな値のときに、蓄電機構の電極が振動して騒音を発生する。蓄電機構における充放電電流値に基づいて、騒音が発せられるか否かが判定される。たとえば、充放電電流値が、直流成分に所定値を加えた値より大きい場合(すなわち、直流成分に重畳する交流成分の振幅の大きさが所定値より大きい場合)に、騒音が発せられると判定される。これにより、蓄電機構における充放電電流値に基づいて、交流成分が重畳しているか否かを判定し、騒音が発生するか否かを判定することができる。 According to the second invention, the power storage mechanism is mounted on the vehicle. For example, in a hybrid vehicle, DC power is charged / discharged between the power storage mechanism and the inverter during acceleration with a traveling motor or during regenerative braking. During this charging / discharging, the AC component is superimposed on the DC component of the charging / discharging current by switching of the power semiconductor element constituting the inverter. When the AC component is superimposed on the DC component of the charge / discharge current, the charge / discharge current value instantaneously becomes a value larger than the DC component. At such a large value, the electrode of the power storage mechanism vibrates and generates noise. It is determined whether or not noise is generated based on the charge / discharge current value in the power storage mechanism. For example, when the charge / discharge current value is larger than a value obtained by adding a predetermined value to the DC component (that is, when the amplitude of the AC component superimposed on the DC component is larger than the predetermined value), it is determined that noise is emitted. Is done. Thereby, based on the charging / discharging electric current value in an electrical storage mechanism, it can be determined whether the alternating current component is superimposed and it can be determined whether noise generate | occur | produces.
第3の発明に係る電気機器の冷却制御装置においては、第2の発明の構成に加えて、判定手段は、充放電電流値が予め定められた値より大きい場合に、騒音が発せられると判定するための手段を含む。 In the cooling control apparatus for electrical equipment according to the third invention, in addition to the configuration of the second invention, the determination means determines that noise is generated when the charge / discharge current value is larger than a predetermined value. Means for doing so.
第3の発明によると、充放電電流の直流成分に重畳する交流成分の振幅が大きいほど、蓄電機構の電極は大きく振動し、大きな騒音が発生する。そこで、充放電電流値が予め定められた値より大きい場合に、騒音が発せられると判定される。たとえば、充放電電流値が、直流成分に所定値を加えた値より大きい場合(すなわち、直流成分に重畳する交流成分の振幅の大きさが所定値より大きい場合)に、騒音が発せられると判定される。これにより、充放電電流値で、重畳する交流成分の振幅の大きさを判定し、騒音が発生するか否かを精度よく判定することができる。 According to the third invention, as the amplitude of the alternating current component superimposed on the direct current component of the charge / discharge current increases, the electrode of the power storage mechanism vibrates more and generates a loud noise. Therefore, it is determined that noise is generated when the charge / discharge current value is larger than a predetermined value. For example, when the charge / discharge current value is larger than a value obtained by adding a predetermined value to the DC component (that is, when the amplitude of the AC component superimposed on the DC component is larger than the predetermined value), it is determined that noise is emitted. Is done. Thereby, the magnitude of the amplitude of the alternating current component to be superimposed can be determined from the charge / discharge current value, and it can be accurately determined whether or not noise is generated.
第4の発明に係る電気機器の冷却制御装置においては、第2の発明の構成に加えて、判定手段は、蓄電機構における充電電流の予め定められた時間における最大値と最小値との差および蓄電機構における放電電流の予め定められた時間における最大値と最小値との差のいずれかの差が、予め定められた値より大きい場合に、騒音が発せられると判定するための手段を含む。 In the electrical equipment cooling control device according to the fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the second aspect of the invention, the determination means includes a difference between a maximum value and a minimum value at a predetermined time of the charging current in the power storage mechanism, and Means for determining that noise is generated when any difference between the maximum value and the minimum value of the discharge current in the power storage mechanism at a predetermined time is larger than the predetermined value.
第4の発明によると、充放電電流の直流成分に重畳する交流成分の振幅が大きいほど、蓄電機構の電極は大きく振動し、大きな騒音が発生する。予め定められた時間における充電電流の最大値と最小値との差および予め定められた時間における放電電流の最大値と最小値との差のいずれかの差が、予め定められた値より大きい場合に、騒音が発せられると判定される。すなわち、直流成分に重畳する交流成分の振幅の大きさが予め定められた値より大きい場合に、騒音が発せられると判定される。これにより、充放電電流の直流成分が変動した場合であっても、交流成分の振幅の大きさを判定して、騒音が発せられるか否かを精度よく判定することができる。 According to the fourth invention, as the amplitude of the alternating current component superimposed on the direct current component of the charge / discharge current increases, the electrode of the power storage mechanism vibrates more and generates a loud noise. When the difference between the maximum value and minimum value of the charging current at a predetermined time and the difference between the maximum value and minimum value of the discharge current at a predetermined time is greater than a predetermined value Then, it is determined that noise is emitted. That is, it is determined that noise is generated when the amplitude of the AC component superimposed on the DC component is larger than a predetermined value. As a result, even when the DC component of the charge / discharge current varies, it is possible to accurately determine whether or not noise is generated by determining the amplitude of the AC component.
第5の発明に係る電気機器の冷却制御装置においては、第1の発明の構成に加えて、電気機器は、蓄電機構である。判定手段は、車両のアクセル開度に基づいて、騒音が発せられるか否かを判定するための手段を含む。 In the electrical equipment cooling control apparatus according to the fifth invention, in addition to the configuration of the first invention, the electrical equipment is a power storage mechanism. The determining means includes means for determining whether or not noise is generated based on the accelerator opening of the vehicle.
第5の発明によると、車両には蓄電機構が搭載される。たとえば、ハイブリッド車両において、運転者によってアクセルペダルが踏込まれると、アクセルペダルの踏込み量(アクセル開度)に応じたモータの出力を発生させるために、インバータにより直流電力が交流電力に変換される。モータ駆動用の直流電力が蓄電機構からインバータに放電される。この放電の際、インバータを構成する電力用半導体素子のスイッチングにより、放電電流の直流成分に交流成分が重畳し、蓄電機構の電極が振動して騒音を発生し得る。そこで、車両のアクセル開度に基づいて、騒音が発生するか否かが判定される。これにより、アクセル開度に基づいて、放電電流に交流成分が重畳しているか否かを判定し、騒音が発生するか否かを判定することができる。 According to the fifth invention, the power storage mechanism is mounted on the vehicle. For example, in a hybrid vehicle, when an accelerator pedal is depressed by a driver, DC power is converted into AC power by an inverter in order to generate a motor output corresponding to the amount of accelerator pedal depression (accelerator opening). . DC power for driving the motor is discharged from the power storage mechanism to the inverter. During this discharge, switching of the power semiconductor element constituting the inverter can superimpose an alternating current component on the direct current component of the discharge current, and the electrodes of the power storage mechanism can vibrate and generate noise. Therefore, it is determined whether noise is generated based on the accelerator opening of the vehicle. Thereby, based on the accelerator opening degree, it can be determined whether or not an AC component is superimposed on the discharge current, and whether or not noise is generated can be determined.
第6の発明に係る電気機器の冷却制御装置においては、第5の発明の構成に加えて、判定手段は、アクセル開度が予め定められた値より大きい場合に、騒音が発せられると判定するための手段を含む。 In the cooling control apparatus for electric equipment according to the sixth invention, in addition to the configuration of the fifth invention, the determining means determines that noise is generated when the accelerator opening is larger than a predetermined value. Means for.
第6の発明によると、アクセル開度が大きいほどモータの出力を大きくする必要があるため、アクセル開度が大きいほど、より多くの電力がインバータにより変換される。そのため、アクセル開度が大きいほど、インバータを構成する電力用半導体素子のスイッチングにより発生する交流成分が、放電電流の直流成分に重畳しやすくなり、騒音が発生する。そこで、アクセル開度が予め定められた値より大きい場合に、騒音が発せられると判定される。これにより、放電電流に交流成分が重畳しているか否かをアクセル開度の大きさで判定し、騒音が発生するか否かを判定することができる。 According to the sixth invention, the larger the accelerator opening, the more the motor output needs to be increased. Therefore, the greater the accelerator opening, the more electric power is converted by the inverter. Therefore, the larger the accelerator opening, the easier it is for the AC component generated by switching of the power semiconductor elements constituting the inverter to be superimposed on the DC component of the discharge current, resulting in noise. Therefore, it is determined that noise is generated when the accelerator opening is larger than a predetermined value. Thereby, it can be determined by the magnitude | size of an accelerator opening whether the alternating current component is superimposed on the discharge current, and it can be determined whether noise generate | occur | produces.
第7の発明に係る電気機器の冷却制御装置においては、第1の発明の構成に加えて、電気機器は、電力変換機構である。判定手段は、電力変換機構におけるスイッチング周波数に基づいて、騒音が発せられるか否かを判定するための手段を含む。 In the electrical equipment cooling control apparatus according to the seventh invention, in addition to the configuration of the first invention, the electrical equipment is a power conversion mechanism. The determination means includes means for determining whether noise is emitted based on the switching frequency in the power conversion mechanism.
第7の発明によると、車両には電力変換機構(たとえばDC/DCコンバータやインバータなど)が搭載される。電力変換機構は、PWM(Pulse Width Modulation)制御により所定の周波数によりスイッチングされる電力用半導体素子を有し、電源から供給される電力の電圧や種類(直流および交流)を変換する。このスイッチング周波数が可聴周波数帯域に含まれると、室内の乗員に騒音として聞こえてしまう。電力変換機構におけるスイッチング周波数に基づいて、騒音が発せられるか否かが判定される。たとえば、スイッチング周波数が可聴周波数帯域に含まれる場合に、騒音が発せられると判定される。これにより、電力変換機構から騒音が発せられるか否かを判定することができる。 According to the seventh aspect of the invention, the vehicle is equipped with a power conversion mechanism (for example, a DC / DC converter or an inverter). The power conversion mechanism includes a power semiconductor element that is switched at a predetermined frequency by PWM (Pulse Width Modulation) control, and converts the voltage and type (direct current and alternating current) of power supplied from a power source. If this switching frequency is included in the audible frequency band, it will be heard as noise by passengers in the room. It is determined whether or not noise is generated based on the switching frequency in the power conversion mechanism. For example, when the switching frequency is included in the audible frequency band, it is determined that noise is emitted. Thereby, it can be determined whether noise is emitted from the power conversion mechanism.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
<第1の実施の形態>
図1を参照して、本実施の形態に係る電気機器の冷却制御装置が搭載される車両の構造について説明する。なお、本実施の形態においては、ハイブリッド車両においてインバータとの間で直流電力を充放電するバッテリの冷却制御装置について説明するが、本発明に係る冷却制御装置が適用できる車両および電気機器は、これに限定されない。たとえば、本発明に係る冷却制御装置は、インバータとの間で直流電力を充放電するバッテリを搭載する電気自動車および燃料電池車に適用できる。また、本発明に係る冷却制御装置は、直流電力を充放電する電気機器であるキャパシタに適用できる。
<First Embodiment>
With reference to FIG. 1, the structure of a vehicle on which the cooling control device for an electric device according to the present embodiment is mounted will be described. In the present embodiment, a battery cooling control device that charges and discharges DC power to and from an inverter in a hybrid vehicle will be described. However, a vehicle and an electric device to which the cooling control device according to the present invention can be applied are described below. It is not limited to. For example, the cooling control device according to the present invention can be applied to an electric vehicle and a fuel cell vehicle equipped with a battery that charges and discharges DC power to and from an inverter. In addition, the cooling control device according to the present invention can be applied to a capacitor that is an electrical device that charges and discharges DC power.
図1に示すように、車両100は、リヤシート110、トランクルーム120、リヤタイヤ130、リヤパーセル部140、開口部150、収容体200、第1吸気通路210、冷却ファン220、第2吸気通路230、排気通路240、および開閉弁250を含む。
As shown in FIG. 1, a
トランクルーム120は、リヤシート110およびリヤパーセル部140により車室内と隔離されている。
The
収容体200は、トランクルーム120内の床面に設置され、リヤシート110後ろ側からリヤタイヤ130手前までの間に設置される。
The
リヤパーセル部140には、開口部150が設けられ、開口部150には、第1吸気通路210が接続される。第1吸気通路210は、冷却ファン220を介して第2吸気通路230に接続され、第2吸気通路230は、収容体200に接続される。これにより、車室内と収容体200内部とが連通される。
The
開閉弁250は、第1吸気通路210の開口部150の下方に設けられ、軸回りに回転することで、第1吸気通路210を閉じた状態や開いた状態にする。開閉弁250が第1吸気通路210を開閉することにより、車室内と収容体200とが連通されたり遮断されたりする。なお、開閉弁250は、車室内と収容体200とを連通したり遮断したりする機能を有するものであれば、特に、第1吸気通路210に設けられる開閉弁250に限定されない。たとえば、開閉弁250は、第2吸気通路230に設けられていてもよい。また、開閉弁250に代えて、開口部150を開閉する蓋が、リヤパーセル部140に設けられていてもよい。
The on-off
図2を参照して、本実施の形態に係る冷却制御装置の構造について説明する。なお、図2は、本実施の形態に係る冷却制御装置を車両の後方から見た場合の模式図である。 With reference to FIG. 2, the structure of the cooling control apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a schematic diagram when the cooling control apparatus according to the present embodiment is viewed from the rear of the vehicle.
収容体200の内部には、バッテリ202、電流センサ204および温度センサ206が備えられる。また、車両100は、さらに、アクチュエータ252、ECU260、インバータ270、および接続線272を含む。
Inside the
バッテリ202は、筐体で覆われており、筐体内部に低電圧のニッケル水素電池セルを直列に数個程度接続したバッテリモジュールを数十個程度直列に積層した構造を有する。なお、バッテリ202の種類および構造は、このようなバッテリに限定されない。バッテリ202は、接続線272を介してインバータ270と接続される。
The
電流センサ204は、収容体200の中にバッテリ202と一体的に格納され、接続線272における充放電電流値Iを検知する。電流センサ204は、充放電電流値Iを表わす信号を、ECU260に送信する。
The
温度センサ206は、収容体200の中にバッテリ202と一体的に格納され、バッテリ202の温度Tを検知する。温度センサ206は、バッテリ202の温度Tを表わす信号をECU260に送信する。
The
アクチュエータ252は、開閉弁250に接続され、ECU260からの指令信号により、開閉弁250を開閉させる。
The
ECU260は、電流センサ204および温度センサ206が検知した値に基づいて、冷却ファン220を制御したり、アクチュエータ252を介して開閉弁250を制御したりすることにより、バッテリ202の温度を管理する。
The
車両100の室内の空気は、図2の矢印に示すように、冷却ファン220が駆動されることにより、開口部150から第1吸気通路210および第2吸気通路230を通り、収容体200内を通って、排気通路240より車外に排出される。
The air in the
図3を参照して、本実施の形態に係る冷却制御装置を構成するECU260が実行するプログラムの制御構造について説明する。
With reference to FIG. 3, a control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと略す)100にて、ECU260は、充放電電流値Iを検知する。
In step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100,
S102にて、ECU260は、充放電電流値Iが予め定められたしきい値I(0)以上であるか否かを判断する。充放電電流値Iがしきい値I(0)以上であると判断される場合(S102にてYES)、処理はS104に移される。そうでない場合(S102にてNO)、処理はS106に移される。
In S102,
S104にて、ECU260は、アクチュエータ252に全閉指令信号を送信し、開閉弁250を閉じる。S106にて、ECU260は、アクチュエータ252に全開指令信号を送信し、開閉弁250を開く。
In S104,
S108にて、ECU260は、バッテリ202の温度Tを検知する。S110にて、ECU260は、バッテリ202の温度Tが予め定められたしきい値T(0)以上であるか否かを判断する。バッテリ202の温度Tがしきい値T(0)以上であると判断される場合(S110にてYES)、処理はS112に移される。そうでない場合(S110にてNO)、処理は終了する。S112にて、ECU260は、冷却ファン220を駆動する。
In S108,
以上のような構造に基づく、本実施の形態に係る冷却制御装置の動作について説明する。 The operation of the cooling control apparatus according to the present embodiment based on the above structure will be described.
車両100の運転者の加速要求によりモータが駆動される際には、バッテリ202から放電された直流電力がインバータ270によって交流電力に変換され、モータに供給される。また、モータをジェネレータとして機能させてエネルギー回生を行なう際には、モータが発電した交流電力がインバータ270によって直流電力に変換され、バッテリ202に充電される。
When the motor is driven in response to an acceleration request from the driver of the
このときの充放電電流値Iは、通常は図4の一点鎖線で示すように、交流成分を含まない直流成分になる。しかし、バッテリ202とインバータ270との間で直流電力が充放電される際、インバータ270を構成する電力用半導体素子のスイッチング周波数に対応した交流成分を含むリップル電流が、接続線272上に発生する。そのため、充放電電流値Iは、図4に示すように、直流成分に交流成分が重畳した値となる。このような交流成分に起因して、バッテリ202の電極が振動して騒音を発生し得る。交流成分の振幅が大きいほど、バッテリ202の電極は大きく振動し、大きな騒音が発生する。
The charging / discharging current value I at this time is normally a direct current component that does not include an alternating current component, as shown by a one-dot chain line in FIG. However, when DC power is charged / discharged between the
そこで、接続線272を流れる充放電電流値Iが検知される(S100)。充放電電流値Iに交流成分が重畳している場合、充放電電流値Iは瞬間的に直流成分よりも、交流成分の振幅の大きさだけ大きな値となる。そのため、充放電電流値Iが予め定められたしきい値I(0)以上である場合(S102にてYES)、充放電電流値Iに重畳する交流成分の振幅の大きさが大きく、騒音が発生すると判断され、開閉弁250が閉じられる(S104)。これにより、バッテリ202を収容する収容体200と車室内とが遮断されるため、バッテリ202の騒音が車室内に侵入することを抑制することができる。
Therefore, the charge / discharge current value I flowing through the
一方、充放電電流値Iが予め定められたしきい値I(0)以上でない場合(S102にてNO)、充放電電流値Iに重畳する交流成分の大きさが小さく、騒音が発生しないと判断され、開閉弁250が開かれて(S106)、バッテリ202を収容する収容体200と車室内とが連通される。バッテリ202の温度Tが検知され(S108)、バッテリ202の温度Tが予め定められたしきい値T(0)以上である場合(S110にてYES)、冷却ファン220が駆動される(S112)。これにより、車室内の空気が収容体200に取り込まれ、取り込まれた空気によってバッテリ202が冷却される。なお、開閉弁250が閉じた状態(S104)では、冷却ファン220は駆動されない。これにより、車室内の空気を取り込めず冷却効果が期待できない場合の無駄なエネルギー消費が削減されるため、燃費の悪化を抑制することができる。また、開閉弁250が閉じた状態になるのは、充放電電流値Iが予め定められたしきい値I(0)以上となった場合に限られる。そのため、たとえば、しきい値I(0)の大きさを調整して開閉弁250が閉じた状態となるタイミングを調整することによって、冷却性能が悪化することを抑制することができる。
On the other hand, if charge / discharge current value I is not equal to or greater than a predetermined threshold value I (0) (NO in S102), the magnitude of the AC component superimposed on charge / discharge current value I is small and no noise is generated. As a result, the on-off
以上のように、本実施の形態に係る冷却制御装置によれば、バッテリの充放電電流値Iが大きく、バッテリが騒音を発生すると判断される場合に、開閉弁が閉じられて、車室内とバッテリを収容する収容体とが遮断される。そのため、バッテリの騒音が車室内に侵入することを抑制することができる。 As described above, according to the cooling control apparatus according to the present embodiment, when it is determined that the charge / discharge current value I of the battery is large and the battery generates noise, the on-off valve is closed and the vehicle interior and The housing for housing the battery is shut off. Therefore, it is possible to suppress battery noise from entering the vehicle interior.
<第1の実施の形態の変形例>
第1の実施の形態においては、図3のフローチャートのS102において、ECU260は、充放電電流値Iが予め定められたしきい値I(0)以上であるか否かによって開閉弁250を閉じるか否かを判断していた。
<Modification of the first embodiment>
In the first embodiment, in S102 of the flowchart of FIG. 3, the
これに対し、第1の実施の形態の変形例においては、図3のフローチャートのS102において、予め定められた時間における充電電流の最大値と最小値との差および予め定められた時間における放電電流の最大値と最小値との差のいずれかの差が、予め定められた値以上であるか否かを判断する。最大値と最小値との差が、予め定められた値以上である場合に、騒音が発せられると判定し、開閉弁250を閉じるようにする。これにより、充電電流および放電電流の直流成分が変動した場合であっても、交流成分の振幅の大きさを判断して、開閉弁250を全閉するか否かを判断することができる。そのため、騒音が車室内に侵入することを精度よく抑制することができる。
On the other hand, in the modification of the first embodiment, in S102 of the flowchart of FIG. 3, the difference between the maximum value and the minimum value of the charging current at the predetermined time and the discharge current at the predetermined time. It is determined whether one of the differences between the maximum value and the minimum value is equal to or greater than a predetermined value. When the difference between the maximum value and the minimum value is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that noise is generated, and the on-off
<第2の実施の形態>
図5を参照して、本実施の形態に係る電気機器の冷却制御装置が搭載される車両の構造について説明する。本実施の形態に係る冷却制御装置を搭載する車両は、上述の第1の実施の形態に係る冷却制御装置を搭載する車両の構成と比較して、DC/DCコンバータ300、補機バッテリ310、接続線320をさらに含む点、およびECU260に代えてECU360を含む点が異なる。これら以外の構成は、上述の第1の実施の形態に係る冷却装置を搭載する車両の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。なお、図5は、本実施の形態に係る冷却制御装置を車両の後方から見た場合の模式図である。
<Second Embodiment>
With reference to FIG. 5, the structure of the vehicle on which the cooling control apparatus for an electrical device according to the present embodiment is mounted will be described. A vehicle equipped with the cooling control device according to the present embodiment has a DC /
DC/DCコンバータ300は、収容体200の内部のバッテリ202の側方に収容される。DC/DCコンバータ300は、バッテリ202の電圧を補機バッテリ310の電圧にまで降圧する電力変換機である。なお、本実施の形態においては、収容体200の内部にDC/DCコンバータ300が収容される形態について説明するが、電力変換機であれば、DC/DCコンバータ300に限定されない。たとえば、DC/DCコンバータ300に代えて、インバータ270が収容体200の内部に収容されていてもよい。また、DC/DCコンバータ300とインバータ270との双方が収容体200の内部に収容されていてもよい。
The DC /
DC/DCコンバータ300は、降圧した電流を接続線320を介して補機バッテリ310に供給する。DC/DCコンバータ300は、PWM(Pulse Width Modulation)制御によりスイッチングされる電力用半導体素子を有する。この電力用半導体素子がECU360から送信されるスイッチング周波数でスイッチングされることにより、バッテリ202の電圧を降圧する。このスイッチング周波数が可聴周波数帯域に含まれると、室内の乗員に聞こえる騒音が発生する。
DC /
ECU360は、補機バッテリ310の電圧が所定値より低くなると、DC/DCコンバータ300にスイッチング周波数を表わす信号を送信して、DC/DCコンバータ300の電力用半導体素子を制御する。
When the voltage of
図6を参照して、本実施の形態に係る冷却制御装置を構成するECU360で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図6に示したフローチャートの中で、前述の図3に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
With reference to FIG. 6, a control structure of a program executed by
S200にて、ECU360は、DC/DCコンバータ300に送信しているスイッチング周波数を検知する。
In S200,
S202にて、ECU360は、検知されたスイッチング周波数が可聴周波数帯域に含まれるか否かを判断する。可聴周波数帯域に含まれると判断される場合(S202にてYES)、処理はS104に移される。そうでない場合(S202にてNO)、処理はS106に移される。
In S202,
以上のような構造に基づく、本実施の形態に係る冷却制御装置の動作について説明する。補機バッテリ310の電圧が所定値より低くなると、ECU360からスイッチング周波数を表わす信号がDC/DCコンバータ300に送信される。送信されたスイッチング周波数で電力用半導体素子がスイッチングされることにより、バッテリ202の電圧を降圧する。このスイッチング周波数が可聴周波数帯域に含まれると、室内の乗員に聞こえる騒音が発生する。そこで、送信されるスイッチング周波数が検知される(S200)。検知されたスイッチング周波数が可聴周波数帯域に含まれるか否かが判断される(S202)。スイッチング周波数が可聴周波数帯域に含まれると(S202にてYES)、騒音が発生すると判断されて、開閉弁250が閉じられる(S104)。
The operation of the cooling control apparatus according to the present embodiment based on the above structure will be described. When the voltage of
以上のように、本実施の形態に係る冷却制御装置によれば、電力用半導体素子のスイッチング周波数に基づいて、DC/DCコンバータが騒音を発生するか否かが判断される。騒音が発生すると判断されると、開閉弁が閉じられて、車室内とDC/DCコンバータを収容する収容体とが遮断される。そのため、DC/DCコンバータの騒音が車室内に侵入することを抑制することができる。 As described above, according to the cooling control apparatus according to the present embodiment, it is determined whether or not the DC / DC converter generates noise based on the switching frequency of the power semiconductor element. When it is determined that noise is generated, the on-off valve is closed, and the vehicle interior and the housing for housing the DC / DC converter are shut off. Therefore, it is possible to suppress the noise of the DC / DC converter from entering the vehicle interior.
<第3の実施の形態>
図7を参照して、本実施の形態に係る電気機器の冷却制御装置が搭載される車両の構造について説明する。本実施の形態に係る冷却制御装置を搭載する車両は、上述の第1の実施の形態に係る冷却制御装置を搭載する車両の構成と比較して、アクセル開度センサ400をさらに含む点、およびECU260に代えてECU460を含む点が異なる。これら以外の構成は、上述の第1の実施の形態に係る冷却装置を搭載する車両の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。なお、図7は、本実施の形態に係る冷却制御装置を車両の後方から見た場合の模式図である。
<Third Embodiment>
With reference to FIG. 7, the structure of the vehicle on which the cooling control apparatus for an electric device according to the present embodiment is mounted will be described. The vehicle equipped with the cooling control device according to the present embodiment further includes an
アクセル開度センサ460は、運転者によるアクセルペダル(図示せず)の踏込み量であるアクセル開度を検知するセンサである。アクセル開度センサ290は、アクセル開度を表わす信号を、ECU460に送信する。
The
図8を参照して、本実施の形態に係る冷却制御装置を構成するECU460で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図8に示したフローチャートの中で、前述の図3に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
With reference to FIG. 8, a control structure of a program executed by
S300にて、ECU460は、アクセル開度を検知する。S302にて、ECU460は、アクセル開度が予め定められた予め定められた値であるか否かを判断する。アクセル開度が予め定められた値以上である場合(S302にてYES)、処理はS104に移される。そうでない場合(S302にてNO)、処理はS106に移される。
In S300,
以上のような構造に基づく、本実施の形態に係る冷却制御装置の動作について説明する。運転者によってアクセルペダルが踏込まれると、アクセルペダルの踏込み量(アクセル開度)に応じたモータの出力を発生させるために、インバータ270により直流電力が交流電力に変換される。この電力変換に用いられる直流電力が蓄電機構からインバータ270に放電される。この放電の際、インバータを構成する電力用半導体素子のスイッチングにより、放電電流の直流成分に交流成分が重畳し、蓄電機構の電極が振動して騒音を発生し得る。また、アクセル開度が大きいほどモータの出力を大きくする必要があるため、アクセル開度が大きいほど、より多くの電力がインバータ270により変換される。そのため、アクセル開度が大きいほど、交流成分が放電電流の直流成分に重畳しやすくなり、騒音が発生する。
The operation of the cooling control apparatus according to the present embodiment based on the above structure will be described. When the accelerator pedal is depressed by the driver, the
そこで、運転者によるアクセルペダル(図示せず)の踏込み量であるアクセル開度が検知される(S300)。図9に示すように、アクセル開度が予め定められた値以上になると(S302にてYES)、放電電流に交流成分が重畳して騒音が発生すると判断されて、開閉弁が閉じられる(S104)。 Therefore, an accelerator opening that is an amount of depression of an accelerator pedal (not shown) by the driver is detected (S300). As shown in FIG. 9, when the accelerator opening is equal to or greater than a predetermined value (YES in S302), it is determined that an AC component is superimposed on the discharge current and noise is generated, and the on-off valve is closed (S104). ).
以上のように、本実施の形態に係る冷却制御装置によれば、バッテリが騒音を発するアクセル開度が大きい場合に、開閉弁が閉じられて、車室内とバッテリを収容する収容体とが遮断される。そのため、バッテリの騒音が車室内に侵入することを抑制することができる。 As described above, according to the cooling control device according to the present embodiment, when the accelerator opening degree at which the battery emits noise is large, the on-off valve is closed, and the vehicle compartment and the housing for housing the battery are shut off. Is done. Therefore, it is possible to suppress battery noise from entering the vehicle interior.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100 車両、110 リヤシート、120 トランクルーム、130 リヤタイヤ、140 リヤパーセル部、150 開口部、200 収容体、202 バッテリ、204 電流センサ、206 温度センサ、210 第1吸気通路、220 冷却ファン、230 第2吸気通路、240 排気通路、250 開閉弁、252 アクチュエータ、260,360,460 ECU、270 インバータ、272,320 接続線、300 DC/DCコンバータ、310 補機バッテリ、400 アクセル開度センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
車室内に設けられた開口部と前記電気機器とを連通する吸気通路と、
前記吸気通路を開閉するための開閉手段と、
前記電気機器から騒音が発せられるか否かを判定するための判定手段と、
前記騒音が発せられると判定された場合に、前記吸気通路を閉じた状態にするように前記開閉手段を制御するための手段とを含む、電気機器の冷却制御装置。 A cooling control device for electrical equipment mounted on a vehicle,
An intake passage communicating the opening provided in the passenger compartment and the electrical device;
Opening and closing means for opening and closing the intake passage;
Determination means for determining whether noise is emitted from the electrical equipment;
And a means for controlling the opening and closing means to close the intake passage when it is determined that the noise is generated.
前記判定手段は、前記蓄電機構における充放電電流値に基づいて、前記騒音が発せられるか否かを判定するための手段を含む、請求項1に記載の電気機器の冷却制御装置。 The electrical device is a power storage mechanism,
2. The cooling control apparatus for an electrical device according to claim 1, wherein the determination unit includes a unit for determining whether or not the noise is generated based on a charge / discharge current value in the power storage mechanism.
前記判定手段は、前記車両のアクセル開度に基づいて、前記騒音が発せられるか否かを判定するための手段を含む、請求項1に記載の電気機器の冷却制御装置。 The electrical device is a power storage mechanism,
2. The cooling control apparatus for an electric device according to claim 1, wherein the determination unit includes a unit for determining whether or not the noise is generated based on an accelerator opening degree of the vehicle.
前記判定手段は、前記電力変換機構におけるスイッチング周波数に基づいて、前記騒音が発せられるか否かを判定するための手段を含む、請求項1に記載の電気機器の冷却制御装置。 The electrical device is a power conversion mechanism,
2. The cooling control apparatus for an electrical device according to claim 1, wherein the determination unit includes a unit for determining whether or not the noise is generated based on a switching frequency in the power conversion mechanism.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010070011A (en) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Mitsubishi Motors Corp | Air-conditioner of battery case for electric car |
JP2010257722A (en) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Denso Corp | Battery system |
JP2013084582A (en) * | 2011-09-30 | 2013-05-09 | Lithium Energy Japan:Kk | Battery pack |
JP2015026558A (en) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 本田技研工業株式会社 | Power storage device for vehicle |
CN114122556A (en) * | 2021-10-18 | 2022-03-01 | 三一重机有限公司 | Battery cooling method, system and electric working machine |
-
2006
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