JP2010277767A - 組電池の冷却制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組電池収納部の湿度を低く保つことが可能な組電池の冷却制御装置を提供する。
【解決手段】１つ以上の電池モジュールからなる組電池１０を冷却するための冷却制御装置１００であって、組電池を収納するための収納部２１と、周囲の空気との間で熱交換を行い、周囲の空気を冷却するエバポレータ４と、エバポレータに向けて送風を行う送風機３と、送風された空気を、収納部を通過させて、外部に排出させるための第１流路２６と、収納部を通過させずに、外部に排出させるための第２流路２７と、送風された空気の流れを切り替える流路切替手段５，６と、流路切替手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、組電池の冷却運転時には、送風された空気が第１流路を流れるように流路切替手段を制御し、エバポレータを乾燥するための乾燥運転時には、送風された空気が第２流路を流れるように流路切替手段を制御することを特徴とする組電池の冷却制御装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、組電池の冷却制御装置に関するものである。

従来、空調装置の冷却運転後ただちに送風運転を行うことで、ダクト内部を乾燥させる空調装置が知られている（特許文献１）。

特開２００３−１７６９４５号公報

一方、電気自動車およびハイブリッド自動車などに搭載される組電池は、使用中の充放電により温度が上昇する場合があり、これを抑制するために冷却制御装置が用いられることがある。しかしながら、該冷却制御装置を用いて組電池を冷却した場合には、組電池の冷却後に、冷却制御装置内に侵入した外気により結露が生じ、結露による凝縮水が揮発して冷却制御装置内の湿度が高くなる場合があり、これにより、組電池を構成する部品の腐食や、電池の短絡を生じる可能性がある。これに対して、従来技術のように、冷却制御装置内部を乾燥させるため、冷却運転後ただちに送風運転を行うと、湿度の高い空気が組電池に対して送風されることになるため、結果として、上記問題を解決することができなかった。

本発明が解決しようとする課題は、組電池の冷却後においても、湿度上昇を抑制することが可能な組電池の冷却制御装置を提供することである。

本発明の冷却制御装置は、送風機により送風された空気を、組電池を収納するための収納部を通過させて、外部に排出させるための第１流路と、送風機により送風された空気を、組電池を収納するための収納部を通過させずに、外部に排出させるための第２流路とを備え、組電池の冷却運転時は、送風された空気が第１流路を流れるようにし、エバポレータの乾燥運転時は、送風された空気が第２流路を流れるようにすることで、上記課題を解決する。

本発明によれば、組電池を収納する収納部に湿度の高い空気が流れ込むことを防止できるため、組電池を構成する部品の腐食や、電池の短絡などを抑制することができる。

組電池の冷却制御装置を示す構成図である。 エアコンシステムの構成図である。 第１実施形態に係る組電池の冷却制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る組電池の冷却制御処理を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る組電池の冷却制御処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態における組電池の冷却制御装置は、例えば、電気自動車およびハイブリッド自動車に搭載される。

図１は、組電池１０の冷却制御装置１００を示す構成図である。図１に示すように、冷却制御装置１００は、ブロワファン３およびエバポレータ４を備えるとともに、収納部２１に組電池１０を収納して構成される。

図１に示すように、冷却制御装置１００は、その内部に、吸入側ダクト２５と、収納部２１と、第１排出ダクト２６と、第２排出ダクト２７とを備えている。吸入側ダクト２５は、空気吸入口２２から取り込んだ空気を、組電池１０を収納する収納部２１に流すためのダクトであり、ブロワファン３およびエバポレータ４を備える。収納部２１は、組電池１０が収納されており、吸入側ダクト２５から送風された空気を第１排出ダクト２６へと流す。第１排出ダクト２６は、収納部２１を通過した空気を第１排出口２３から冷却制御装置１００の外部に排出するためのダクトである。また、第２排出ダクト２７は、後述する切替ダンパ５が図１中の一点鎖線で示す位置に位置する場合に、吸入側ダクト２５から送風された空気を第２排出口２４から冷却制御装置１００の外部に排出するためのダクトである。

ブロワファン３は、吸入側ダクト２５内に設けられ、空気吸入口２２から空気を取り込む。ブロワファン３により取り込まれた空気は、エバポレータ４に向けて送風され、エバポレータ４を通過して、収納部２１へと流れ、第１排出ダクト２６を経由して第１排出口２３から排出される。

エバポレータ４は、後述するエアコンシステムで供給・回収される冷媒と、ブロワファン３により送風された空気との間の熱交換を行うものである。エバポレータ４内部にはエアコンシステムから供給された冷却冷媒が流れており、ブロワファン３により送風された空気をエバポレータ４内部を流れる冷却冷媒で冷却することで、冷却空気を収納部２１に送ることができる。

また、エバポレータ４の表面には親水性表面処理が施されており、エバポレータ４の表面に発生した凝縮水がエバポレータ４の表面全体に拡がる。これにより、ブロワファン３の送風により、エバポレータ４を乾燥する際に、エバポレータ４の乾燥効率を高めることができる。加えて、この親水性表面処理により、エバポレータ４の表面に発生した凝縮水の飛散を防ぐことができる。

さらに、エバポレータ４に、エバポレータ４の表面に発生した凝縮水を冷却制御装置１００の外部へ排出する排水ドレンを取り付けてもよい。これにより、エバポレータ４の表面に発生した凝縮水を冷却制御装置１００の外部に排水することができる。

ここで、図２は、エバポレータ４に冷媒を供給するエアコンシステムの構成図である。図２を参照して、エバポレータ４に冷媒を供給するエアコンシステムについて説明する。

図２に示すように、エアコンシステム２００は、エアコンコントローラ２１０、コンプレッサ２２０、コンデンサ２３０、リキッドタンク２４０、および膨張弁２５０から構成されている。

エアコンコントローラ２１０は、後述する組電池１０を制御するためのバッテリコントローラと協働して、コンプレッサ２２０の駆動を制御することで、エバポレータ４に冷却冷媒を送ることができる。

具体的には、バッテリコントローラにより組電池１０の冷却が必要と判断された場合、バッテリコントローラはエアコンコントローラ２１０にコンプレッサ２２０の駆動を指令する。指令を受けたエアコンコントローラ２１０はコンプレッサ２２０に駆動信号を送信し、コンプレッサ２２０の駆動を開始させる。コンプレッサ２２０は、エバポレータ４から回収した冷媒を圧縮し、圧縮した高圧冷媒をコンデンサ２３０に送る。コンデンサ２３０は、圧縮された高圧冷媒を放熱冷却し、冷媒を液化する。液化された冷媒はリキッドタンク２４０を介して、膨張弁２５０に送られる。膨張弁２５０は冷媒を断熱膨張させて、冷媒を蒸発させる。蒸発された低圧冷媒はエバポレータ４に送られ、エバポレータ４において、冷媒とエバポレータ４表面を通過する空気との間で熱交換が行われる。なお、バッテリコントローラにより組電池１０の冷却が不要と判断された場合は、エアコンコントローラ２１０は、コンプレッサ２２０に停止信号を送信することで、コンプレッサ２２０の駆動を停止する。これにより、エバポレータ４への冷却冷媒の供給が停止される。

図１に戻り、収納部２１に収納された組電池１０の冷却方法について説明する。図１中において実線の矢印で示すように、ブロワファン３により空気吸入口２２から吸入された空気は、エバポレータ４が設置される吸入側ダクト２５および組電池１０が収納される収納部２１を通過して、第１排出ダクト２６の第１排出口２３から排出される。このように、空気吸入口２２から第１排出口２３へ空気が流れる際に、ブロワファン３から送風された空気がエバポレータ４により冷却され、冷却された空気が収納部２１へ流れることで、組電池１０が冷却される。

また、図１に示すように、第２排出ダクト２７と収納部２１との間には、切替ダンパ５が設けられており、切替ダンパ５がヒンジ６を中心にして回転可能となっている。切替ダンパ５は回転することで、図１中の一点鎖線で示す位置と、図１中の実線で示す位置との間を移動することが可能となっている。そして、切替ダンパ５が、図１中の実線で示す位置に位置することで、第２排出ダクト２７の入り口が塞がれ、一方、収納部２１の入り口が解放される。これにより、空気吸入口２２から取り込まれた空気は、吸入側ダクト２５、収納部２１、第１排出ダクト２６を順に通過して、第１排出口２３から冷却制御装置１００の外部に排出される。反対に、切替ダンパ５が、図１において一点鎖線で示す位置に位置することで、収納部２１の入り口が塞がれ、一方、第２排出ダクト２７の入り口が解放される。これにより、空気吸入口２２から取り込まれた空気は、吸入側ダクト２５、第２排出ダクト２７を順に通過して、図１において一点鎖線の矢印で示すように、第２排出口２４から冷却制御装置１００の外部に排出される。

このように、ブロワファン３から送風される空気は、切替ダンパ５により、収納部２１を通過して空気吸入口２２から第１排出口２３までの流路か、または収納部２１を通過せずに空気吸入口２２から第２排出口２４までの流路のいずれかの流路を流れることになる。なお、切替ダンパ５およびヒンジ６から構成される流路切替機構は、上述した構成に限られず、例えば、空気が流れる流路を切り替える弁などを用いてもよい。

次に、収納部２１に収納される組電池１０について説明する。組電池１０は、複数の電池モジュール１０ａ〜１０ｅの他、図示しないバッテリコントローラと、バッテリ用温度センサとから構成されている。

各電池モジュール１０ａ〜１０ｅは、複数の単電池（不図示）を積層し、これら単電池を電気的に直列接続することで構成されている。また、電池モジュール１０ａ〜１０ｅ同士も、導電性の接続部材であるバスバ（不図示）により互いに接続され組電池１０を構成している。

バッテリ用温度センサは、電池モジュール１０ａ〜１０ｅの近傍に設置され、組電池１０の温度を検出する。検出された組電池１０の温度は、バッテリコントローラに送信される。

バッテリコントローラは、ブロワファン３、切替ダンパ５に各種信号を送信する。例えば、バッテリコントローラは、組電池１０の温度が所定の冷却開始温度以上である場合、ブロワファン３に駆動信号を送信することで、ブロワファン３を駆動させ、冷却空気を収納部２１へ送ることができ、組電池１０を冷却させることができる。また、バッテリコントローラは、切替ダンパ５に駆動信号を送信することで、図１中の一点鎖線の位置または図１中の実線の位置に切替ダンパ５を移動させることができ、ブロワファン３により送風された空気が流れる流路を切り替えることができる。

さらに、バッテリコントローラは、エアコンコントローラ２１０と協働して、組電池１０の冷却運転を制御する。具体的には、バッテリコントローラは、組電池１０の温度が所定の冷却開始温度以上である場合には、コンプレッサ２２０の駆動を開始するようエアコンコントローラ２１０に指令し、また組電池１０の温度が所定の冷却停止温度以下である場合には、コンプレッサ２２０の駆動を停止するようエアコンコントローラ２１０に指令する。

また、バッテリコントローラは、不図示のバッテリ用温度センサ、電圧センサ、および電流センサからの入力信号を基に、組電池１０の充放電制御などの制御をも行う。

なお、本実施形態の組電池１０は、複数の電池モジュール１０ａ〜１０ｅから構成され、また本実施形態の各電池モジュール１０ａ〜１０ｅは複数の単電池から構成されているが、組電池１０を構成する電池モジュールの数、および電池モジュールを構成する単電池の数は特に限定されず、例えば、組電池１０は１つの電池モジュールのみを備える構成であってもよいし、また電池モジュールは１つの単電池のみを備える構成であってもよい。さらに、組電池１０は、１つの単電池のみからなる１つの電池モジュールのみを備える構成であってもよい。

エバポレータ用温度センサ７は、エバポレータ４の表面に設けられており、エバポレータ４の温度を検出する。また、エバポレータ用温度センサ７はエアコンコントローラ２１０を介してバッテリコントローラと接続されおり、検出されたエバポレータ４の温度をバッテリコントローラに送信する。

湿度センサ８は、第２排出ダクト２７内に設置され、ブロワファン３の送風によりエバポレータ４を通過して第２排出ダクト２７に流れた空気の湿度を検出する。また、湿度センサ８は、エバポレータ用温度センサ７と同様に、エアコンコントローラ２１０を介してバッテリコントローラと接続しており、検出した湿度をバッテリコントローラに送信する。

次に、組電池１０の冷却制御処理を、図３に示すフローチャートに沿って説明する。図３は、第１実施形態に係る組電池１０の冷却制御処理を示すフローチャートである。なお、冷却制御処理が開始される際には、切替ダンパ５は、第２排出ダクト２７の入り口（図１中の実線で示した位置）に位置している。すなわち、冷却制御処理が開始される際には、切替ダンパ５により、第２排出ダクト２７の入り口は塞がれており、組電池１０を収納する収納部２１の入り口は解放されている。

ステップＳ１０１では、バッテリコントローラにより、バッテリ用温度センサにより検出された組電池１０の温度の取得が行われる。

ステップＳ１０２では、バッテリコントローラにより、組電池１０の温度が所定の冷却開始温度以上であるか判断される。組電池１０の温度が冷却開始温度以上である場合は、ステップＳ１０３に進み、温度上昇による組電池１０の性能劣化を防ぐための組電池１０の冷却運転が行われる。一方、組電池１０の温度が冷却開始温度未満である場合は、組電池１０の冷却を行う必要はないため、ステップＳ１０１を繰り返し、組電池１０の温度の監視を継続する。

ステップＳ１０３では、組電池１０の冷却運転が開始される。具体的には、バッテリコントローラによるブロワファン３の駆動と、エアコンコントローラ２１０によるコンプレッサ２２０の駆動とが開始される。ブロワファン３の駆動によりエバポレータ４に向けて送風が行われ、コンプレッサ２２０の駆動によりエバポレータ４内部に冷却冷媒が供給される。これにより、ブロワファン３から送風された空気が、エバポレータ４により冷却され、エバポレータ４により冷却された空気が、組電池１０が収納される収納部２１に送られる。その結果、冷却空気による組電池１０の冷却が行われる。

ステップＳ１０４では、再度、バッテリコントローラにより、バッテリ用温度センサにより検出された組電池１０の温度の取得が行われる。

ステップＳ１０５では、バッテリコントローラにより、組電池１０の温度が所定の冷却停止温度以下であるか判断される。すなわち、エバポレータ４により冷却された冷却空気により組電池１０の温度が冷却停止温度以下まで低下したか判断される。組電池１０の温度が冷却停止温度より大きい場合は、ステップＳ１０４を繰り返し、組電池１０の冷却運転および組電池１０の温度の監視を継続する。一方、組電池１０の温度が冷却停止温度以下である場合は、組電池１０の冷却処理を終了し、ステップＳ１０６に進む。

次に、ステップＳ１０６からステップＳ１１０において行われるエバポレータ４の乾燥処理について説明する。

まず、ステップＳ１０６では、バッテリコントローラにより、空気が流れる流路の切り替えが行われる。ここで、組電池１０の冷却処理時において、切替ダンパ５は図１中の実線で示した位置に位置している。すなわち、切替ダンパ５により第２排出ダクト２７の入り口は塞がれており、反対に、収納部２１の入り口は解放されている。そのため、組電池１０の冷却処理時において、空気吸入口２２から取り込まれた空気は、吸入側ダクト２５、収納部２１、第１排出ダクト２６を順に通る流路を流れるようになっている。ステップＳ１０６では、バッテリコントローラにより、切替ダンパ５が図１中の一点鎖線で示した位置に移動される。すなわち、切替ダンパ５により、収納部２１の入り口が塞がれ、第２排出ダクト２７の入り口が解放される。これにより、空気吸入口２２から取り込まれた空気は、吸入側ダクト２５、第２排出ダクト２７を順に通る流路を流れることになる。

ステップＳ１０７では、エバポレータ４の乾燥運転が開始される。具体的には、エアコンコントローラ２１０により、コンプレッサ２２０の駆動が停止される。これにより、エバポレータ４にはエアコンシステム２００からの冷却冷媒の供給が停止する。しかしながら、コンプレッサ２２０の駆動を停止した直後は、まだエバポレータ４の温度は、組電池１０の冷却処理時にエバポレータ４に供給された冷却冷媒により低下している。そのため、コンプレッサ２２０の駆動を停止してエバポレータ４への冷却冷媒の供給を停止した後においても、空気吸入口２２から侵入した空気がエバポレータ４の表面に触れ、エバポレータ４の表面に凝縮水が発生する場合がある。さらに、冷却処理停止に伴い、エバポレータ４の温度は上昇するため、凝縮水が揮発して湿度の高い空気が生じる場合がある。そこで、ステップＳ１０７では、ブロワファン３は継続して駆動させたままとする。これにより、エバポレータ４の表面に発生した凝縮水が揮発して生じた湿度の高い空気を、吸入側ダクト２５および第２排出ダクト２７を通して第２排出口２４から冷却制御装置１００の外部まで排出させることができ、エバポレータ４を乾燥させることができる。なお、組電池１０に対する冷却処理によりエバポレータ４の周囲の壁面なども冷却されている場合があり、エバポレータ４の周囲の壁面に凝縮水が発生する可能性がある。この場合も、ブロワファン３を継続して駆動させることで、これら壁面に発生した凝縮水も乾燥させることができる。

ステップＳ１０８では、バッテリコントローラにより、湿度センサ８により検出した第２排出ダクト２７における湿度の取得が行われる。

次に、ステップＳ１０９では、バッテリコントローラにより、湿度センサ８から取得した湿度に基づいて、エバポレータ４が乾燥したか否か判断される。すなわち、湿度センサ８から取得した湿度が所定の湿度以上である場合は、エバポレータ４はまだ乾燥していないものと判断して、ステップＳ１０８を繰り返し、エバポレータ４の乾燥運転およびエバポレータ４の乾燥状態の監視を継続する。一方、湿度センサ８から取得した湿度が所定の湿度未満である場合は、エバポレータ４は乾燥したものと判断して、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、バッテリコントローラにより、ブロワファン３の駆動が停止され、エバポレータ４の乾燥処理が終了する。

ステップＳ１１１では、イグニッションスイッチがオフであるか判断される。イグニッションスイッチがオフの場合は、この冷却制御処理を終了する。一方、イグニッションスイッチがオンである場合は、ステップＳ１０１に戻り、再度、この冷却制御処理を繰り返す。

以上のように、第１実施形態では、組電池１０の温度が上昇し組電池１０の冷却が必要な場合には、ブロワファン３により送風された空気を、エバポレータ４により冷却し、切替ダンパ５を制御して収納部２１の入り口を解放することで、組電池１０を収納する収納部２１に冷却空気を通過させることができ、収納部２１に収納される組電池１０を冷却することができる。これにより、組電池１０の温度上昇による性能劣化を抑制することができ、組電池１０の長寿命化および信頼性の向上を実現することができる。

また、組電池１０の冷却処理の終了後は、エバポレータ４の表面に発生した凝縮水が揮発して湿度の高い空気が生じる場合がある。湿度の高い空気は、各電池モジュール１０ａ〜１０ｅを構成する単電池、または各電池モジュール１０ａ〜１０ｅを接続するバスバなどの接続部材などの組電池部品の腐食を生成し、または電池の短絡を生じる原因となる。なお、揮発した水蒸気が組電池１０の近傍で再び結露した場合には、電池の短絡が生じる可能性はさらに高くなる。そこで、第１実施形態では、組電池１０の冷却処理後に、エバポレータ４の駆動を停止し、ブロワファン３による送風のみを行うことにより、エバポレータ４を乾燥させることができ、冷却制御装置１００内部での結露の発生を防止することができる。

特に、第１実施形態の冷却制御装置１００においては、切替ダンパ５を制御することにより、ブロワファン３により送風された空気が流れる流路を、組電池１０が収納される収納部２１を通過する空気吸入口２２から第１排出口２３までの流路と、組電池１０が収納される収納部２１を通過しない空気吸入口２２から第２排出口２４までの流路とで切り替えることができる。これにより、組電池１０の冷却運転時には、エバポレータ４により冷却された空気を組電池１０が収納される収納部２１を通過させることで、組電池１０を冷却することができ、一方、組電池１０の冷却運転後のエバポレータ４の乾燥運転時には、エバポレータ４の表面に発生した凝縮水が揮発して生じた湿度の高い空気を、組電池１０が収納される収納部２１を通過させることなく、第２排出口２４から冷却制御装置１００の外部に排出することができる。このように、エバポレータ４の乾燥運転時には、組電池１０が収納される収納部２１に湿度の高い空気が流れ込まないように切替ダンパ５を制御することで、収納部２１内の湿度を低く抑えることができ、収納部２１に収納される電池モジュール１０ａ〜１０ｅを構成する単電池やバスバなどの接続部材の腐食の生成、または電池の短絡を防ぐことができる。

加えて、空気吸入口２２から第２排出口２４までの流路は、組電池１０が収納される収納部２１を通過しないため、収納部２１を通過する空気吸入口２２から第１排出口２３までの流路と比べて、流路の長さを短縮することができる。このように、収納部２１を通過する流路とは別に、収納部２１を通過しない流路を設けることで、エバポレータ４の乾燥の際に空気が流れる流路の長さを短縮することができるため、エバポレータ４の乾燥の際に必要なブロワファン３の出力を下げることができ、ブロワファン３による騒音を低減することができる。

また、第１実施形態のエバポレータ４は、エバポレータ４の表面に親水性表面処理が施されており、エバポレータ４の表面に発生した凝縮水がエバポレータ４の表面に均一に拡がり易くなっている。これにより、ブロワファン３によりエバポレータ４に送風した際に、エバポレータ４の乾燥効率を上げることができ、短時間でエバポレータ４の表面を乾燥させることができる。その結果、ブロワファン３の駆動時間を減少することができるため、ブロワファン３による騒音を低減することができる。

さらに、第１実施形態では、湿度センサ８により検出した湿度を用いて、エバポレータ４が乾燥したか否かを判断することで、エバポレータ４の乾燥状態を精度よく判断することができる。仮に、エバポレータ４が乾燥したか否かを判断することなく、予め決定された時間だけエバポレータ４の乾燥運転を行うとすると、エバポレータ４が十分に乾燥しているのにブロワファン３による送風を続けることにより、ブロワファン３による騒音を長い時間発生させることになる場合や、反対に、エバポレータ４がまだ十分に乾燥していないのに、ブロワファン３による駆動を停止することで、冷却制御装置１００内の湿度が高いままとなる場合がある。そこで、湿度センサ８により検出した湿度を用いてエバポレータ４が乾燥したか否かを判断することで、エバポレータ４の乾燥状態を適切に管理することができ、ブロワファン３による騒音を低減し、また冷却制御装置１００内での結露を防止することができる。

≪第２実施形態≫
続いて、第２実施形態に係る組電池１０の冷却制御処理を、図４に示すフローチャートに従って説明する。図４は、第２実施形態に係る組電池１０の冷却制御処理を示すフローチャートである。第２実施形態では、湿度センサ８を備えないこと以外は第１実施形態と同様の構成を備え、エバポレータ用温度センサ７により検出したエバポレータ４の温度に基づいて、エバポレータ４が乾燥したか否かを判断すること（ステップＳ２０８〜ステップＳ２１０）以外は第１実施形態と同様の冷却制御処理を行う。以下においては、第２実施形態に係る組電池１０の冷却制御処理のうち第１実施形態と異なるエバポレータ４の乾燥処理（ステップＳ２０６〜ステップＳ２１１）について説明する。

組電池１０の冷却処理（ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５）の終了後、ステップＳ２０６に進み、エバポレータ４の乾燥処理を行う。

まず、ステップＳ２０６では、第１実施形態と同様に、バッテリコントローラにより、切替ダンパ５が図１中の一点鎖線で示した位置に移動される。すなわち、切替ダンパ５により、収納部２１の入り口が塞がれ、第２排出ダクト２７の入り口が解放される。これにより、空気吸入口２２から取り込まれた空気は、吸入側ダクト２５、収納部２１、第１排出ダクト２６を順に通る流路ではなく、吸入側ダクト２５、第２排出ダクト２７を順に通る流路を流れるようになる。その結果、エバポレータ４の表面に発生した湿度の高い空気が収納部２１を通過することがなくなり、収納部２１に収納される組電池１０に湿度の高い空気が触れることを防止できる。

次に、ステップＳ２０７では、エバポレータ４の乾燥運転が行われる。具体的には、第１実施形態と同様に、コンプレッサ２２０の駆動が停止され、ブロワファン３によりエバポレータ４への送風のみが行われる。

ステップＳ２０８では、エバポレータ４の表面に設けられたエバポレータ用温度センサ７により検出されたエバポレータ４の温度が、エアコンコントローラ２１０を介してバッテリコントローラにより取得される。

ステップＳ２０９では、バッテリコントローラにより、エバポレータ４の温度が上昇したか判断される。例えば、バッテリコントローラにより、エバポレータ用温度センサ７から送信された現在のエバポレータ４の温度と、一定時間前のエバポレータ４の温度とを比較し、現在のエバポレータ４の温度が、一定時間前のエバポレータ４の温度よりも高いかを判断することで、エバポレータ４の温度が上昇したか判断される。なお、一定時間前のエバポレータ４の温度は、前回のステップＳ２０９において、エバポレータ用温度センサ７から送信されたエバポレータ４の温度を、バッテリコントローラのＲＡＭに記憶することで、今回のステップＳ２０９の処理において一定時間前のエバポレータ４の温度として用いることができる。また、組電池１０の冷却処理の終了直後においては、比較対象となる一定時間前のエバポレータ４の温度は存在しないため、この場合は、ステップＳ２０８に戻るようにすればよい。

ステップＳ２１０では、バッテリコントローラにより、エバポレータ４の所定時間当たりの温度変化量が所定量未満であるか判断される。例えば、バッテリコントローラのＲＡＭに記憶された一定時間前のエバポレータ４の温度と、エバポレータ用温度センサ７から送信された現在のエバポレータ４の温度との差を求めることで、エバポレータ４の所定時間当たりの温度変化量が算出される。そして、バッテリコントローラは、算出したエバポレータ４の所定時間当たりの温度変化量が所定量未満であるかを判断する。

エバポレータ４の所定時間当たりの温度変化量が所定量以上である場合は、エバポレータ４はまだ乾燥していないものと判断し、ステップＳ２０８を繰り返し、エバポレータ４の乾燥運転およびエバポレータ４の乾燥状態の監視を継続する。一方、エバポレータ４の所定時間当たりの温度変化量が所定量未満となった場合は、エバポレータ４は乾燥したものと判断し、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２１１では、バッテリコントローラにより、ブロワファン３の駆動が停止され、エバポレータ４の乾燥処理が終了する。

以上のように、第２実施形態においては、エバポレータ用温度センサ７によりエバポレータ４の温度を検出し、エバポレータ４の所定時間当たりの温度変化量が所定量未満であるかを判断することで、エバポレータ４が乾燥したか否かを判断する。このように、第２実施形態では、湿度センサ８を用いることなくエバポレータ用温度センサ７でエバポレータ４が乾燥したか否かを判断することで、エバポレータ４の乾燥状態を適切に管理することができることに加え、組電池１０の冷却制御装置１００を低コストで製造することができる。

さらに、第２実施形態では、エバポレータ用温度センサ７を用いて、エバポレータ４の温度の検出と、エバポレータ４が乾燥したか否かの判断とを行うことができるため、組電池１０の冷却制御装置１００の構成を簡略化することができ、冷却制御装置１００を小型化することができる。

≪第３実施形態≫
続いて、第３実施形態に係る組電池１０の冷却制御処理を、図５に示すフローチャートに従って説明する。図５は、第３実施形態に係る組電池１０の冷却制御処理を示すフローチャートである。第３実施形態の組電池１０の冷却制御装置１００は、第１実施形態と同様の構成を備え、組電池１０の冷却処理の後、一定時間経過した後で、エバポレータ４を乾燥すること（ステップＳ３０７〜ステップＳ３０９）以外は、第１実施形態と同様である。以下においては、第３実施形態に係る組電池１０の冷却制御処理のうち第１実施形態と異なるエバポレータ４の乾燥処理（ステップＳ３０６〜ステップＳ３１３）について説明する。

組電池１０の冷却処理（ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５）の終了後、第１実施形態と同様に、バッテリコントローラにより、切替ダンパ５が図１中の一点鎖線で示した位置に移動される。すなわち、切替ダンパ５により、収納部２１の入り口が塞がれ、第２排出ダクト２７の入り口が解放される（ステップＳ３０６）。これにより、空気吸入口２２から取り込まれた空気は、吸入側ダクト２５、収納部２１、第１排出ダクト２６を順に通る流路ではなく、吸入側ダクト２５、第２排出ダクト２７を順に通る流路を流れるようになる。その結果、エバポレータ４の表面に発生した凝縮水が揮発して生じた湿度の高い空気が組電池１０を収納する収納部２１に流れ込むことを防止することができる。

次に、ステップＳ３０７では、エアコンコントローラ２１０によりコンプレッサ２２０の駆動が停止され、かつ、バッテリコントローラによりブロワファン３の駆動が停止される。すなわち、第３実施形態においては、組電池１０の冷却運転の終了とともに、ブロワファン３による送風運転も停止される。

ステップＳ３０８では、バッテリコントローラに備えるタイマにより、ステップＳ３０７でコンプレッサ２２０およびブロワファン３の駆動が停止されてからの時間がカウントされる。続くステップＳ３０９においては、バッテリコントローラにより、ステップＳ３０８でカウントした時間が参照され、ステップＳ３０７でコンプレッサ２２０およびブロワファン３の駆動を停止してから一定時間以上経過したか判断される。

ステップＳ３１０以降は第１実施形態と同様にエバポレータ４の乾燥運転が行われる。すなわち、バッテリコントローラにより、ブロワファン３のみが駆動され、エバポレータ４に向けて空気が送風される（ステップＳ３１０）。そして、バッテリコントローラにより、第２排出ダクト２７に設置された湿度センサ８により検出された湿度が取得され（ステップＳ３１１）、検出した湿度が所定の湿度未満であるか判断される。検出した湿度が所定の湿度未満である場合（ステップＳ３１２＝ＹＥＳ）は、エバポレータ４は乾燥したものと判断し、ブロワファン３による送風を停止し、エバポレータ４の乾燥処理を終了する（ステップＳ３１３）。一方、検出した湿度が所定の湿度以上である場合（ステップＳ３１２＝ＮＯ）は、ステップＳ３１１を繰り返し、検出される湿度が所定の湿度未満になるまで、エバポレータ４に向けて送風を行い、エバポレータ４の乾燥運転を継続する。

以上のように、第３実施形態においては、組電池１０の冷却処理の終了後に、コンプレッサ２２０およびブロワファン３の駆動を停止し、コンプレッサ２２０およびブロワファン３の駆動を停止してから一定時間経過した後に、ブロワファン３によるエバポレータ４への送風を開始する。これにより、組電池１０の冷却処理後、冷却されたエバポレータ４の表面に発生した凝縮水をエバポレータ４の表面全体に拡がらせることができる。特に、エバポレータ４の表面は親水性表面処理が施されており、エバポレータ４の表面に発生した凝縮水を表面全体に拡がり易くなっている。このように、エバポレータ４の表面に発生した凝縮水をエバポレータ４の表面全体に拡がらせることで、その後のエバポレータ４の乾燥処理におけるエバポレータ４の乾燥効率を高めることができ、エバポレータ４を短時間で乾燥させることができる。その結果、ブロワファン３の駆動時間を短くすることができ、ブロワファン３による騒音を低減できる。

なお、第３実施形態では、組電池１０の冷却処理の終了後に、切替ダンパ５を切り替えて、第２排出ダクト２７の入り口を解放し、かつ収納部２１の入り口を塞ぎ、その後、コンプレッサ２２０およびブロワファン３の駆動を停止させ、コンプレッサ２２０およびブロワファン３の駆動停止から一定時間経過後に、ブロワファン３によるエバポレータ４への送風を開始する。しかしながら、第３実施形態の冷却制御処理はこの手順に限定されるものではなく、例えば、コンプレッサ２２０およびブロワファン３の駆動を停止させた状態で一定時間経過させた後に、切替ダンパ５を切り替えて、第２排出ダクト２７の入り口を解放し、かつ収納部２１の入り口を塞ぎ、その後、ブロワファン３によるエバポレータ４への送風を開始してもよい。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

すなわち、本発明は、上述した実施形態に限られず、また、上述した第１〜３実施形態を組合せて実施してもよい。

また、上述した実施形態においては、エアコンコントローラ２１０により、コンプレッサ２２０の駆動を制御することで、エバポレータ４への冷媒の供給を制御しているが、例えば、電磁弁（流量制御弁）を用いることで、エバポレータ４への冷媒の供給を制御してもよい。特に、空調冷房と組電池冷却とを同じエアコンシステム２００で行う場合は、リキッドタンク２４０と膨張弁２５０との間に電磁弁を設置し、電磁弁において、空調用エバポレータに冷媒を送るラインと、組電池１０を冷却させるためのエバポレータ４に冷媒を送るラインとを分岐させる。そして、エアコンコントローラ２１０により電磁弁を制御することで、空調用エバポレータに冷媒を送るラインと、組電池１０を冷却させるためのエバポレータ４に冷媒を送るラインとで、冷媒の流量を振り分けることができる。例えば、組電池１０の温度が上昇した場合は、組電池１０を冷却するために、エバポレータ４へ冷媒を供給するように電磁弁を制御し、また、組電池１０の温度が低い場合は、エバポレータ４への冷媒の供給を停止させるように電磁弁を制御することで、組電池１０の冷却処理を適切に行うことができる。

さらに、エバポレータ４の乾燥運転時に、エバポレータ４が乾燥したか否かを判断することなく、ブロワファン３による送風を所定時間行うようにしてもよい。この場合、エバポレータ４の乾燥状態を検出するための湿度センサ８を設ける必要がないため、冷却制御装置１００の構成を簡略化し、また組電池１０の冷却制御装置１００の製造コストを低減することができる。

また、エバポレータ４の乾燥運転時には、電気ヒータや、エアコンコントローラ２１０をヒートポンプとして用いることにより温風を発生させ、エバポレータ４に向けて温風を送風することで、エバポレータ４を乾燥させてもよい。本実施形態においては、エバポレータ４の乾燥運転時には、切替ダンパ５により収納部２１の入り口が塞がれるため、組電池１０が収納される収納部２１に温風が流れ込むことがなく、組電池１０の温度上昇を抑制しながら、より短時間でエバポレータ４を乾燥させることができる。

さらに、上述した実施形態においては、エバポレータ用温度センサ７はエバポレータ上に設置されているが、これに限定されるものではなく、エバポレータ用温度センサ７を第２排出ダクト２７上に設置してもよい。また、上述した実施形態においては、湿度センサ８は第２排出ダクト上に設置されているが、これに限定されるものではなく、湿度センサ８をエバポレータ４の表面近傍に設置してもよい。

加えて、エバポレータ４の表面に設置されたエバポレータ用温度センサ７の他に、吸入側ダクト２５に別の温度センサを設置し、エバポレータ４の表面に設置されたエバポレータ用温度センサ７により検出されたエバポレータ４の温度と、吸入側ダクト２５に設置された温度センサにより検出された、空気吸入口２２から吸入された空気の温度とを比較することで、エバポレータ４が乾燥したか否かを判断してもよい。例えば、エバポレータ４の表面に設置されたエバポレータ用温度センサ７により検出されたエバポレータ４の温度と、吸入側ダクト２５に設置された温度センサにより検出された温度との差が小さいほど、エバポレータ４は乾燥しているものと判断することができる。

このように、エバポレータ用温度センサ７の他に、吸入側ダクト２５に温度センサを設置することで、エバポレータ４の温度と空気吸入口２２から吸入された空気の温度とを比較することができ、比較結果に基づいて、エバポレータ４の乾燥が乾燥したか否かを高い精度で判断することができる。さらに、吸入側ダクト２５に温度センサを設けることで、組電池１０の冷却時において、エバポレータ４に送風される空気の温度を検出することができる。そのため、例えば、組電池１０の冷却運転時に、検出された空気の温度が低い場合には、空気吸入口２２から取り込んだ空気をエバポレータ４により冷却することなく、そのまま送風することで、組電池１０を冷却させることができる。

なお、上述した実施形態のブロワファン３は本発明の送風機に、切替ダンパ５およびヒンジ６は本発明の流路切替手段に、バッテリコントローラは本発明の制御手段および判断手段にそれぞれ相当する。

１００…冷却制御装置
１０…組電池
１０ａ〜１０ｅ…電池モジュール
２１…収納部
２２…空気吸入口
２３…第１排出口
２４…第２排出口
２５…吸入側ダクト
２６…第１排出ダクト
２７…第２排出ダクト
３…ブロワファン
４…エバポレータ
５…切替ダンパ
６…ヒンジ
７…エバポレータ用温度センサ
８…湿度センサ
２００…エアコンシステム
２１０…エアコンコントローラ
２２０…コンプレッサ
２３０…コンデンサ
２４０…リキッドタンク
２５０…膨張弁

Claims (9)

1. 少なくとも１つの電池モジュールから構成される組電池を冷却するための組電池の冷却制御装置であって、
   前記組電池を収納するための収納部と、
   周囲の空気との間で熱交換を行い、周囲の空気を冷却するエバポレータと、
   前記エバポレータに向けて送風を行う送風機と、
   前記送風機により送風された空気を、前記組電池を収納するための収納部を通過させて、外部に排出させるための第１流路と、
   前記送風機により送風された空気を、前記組電池を収納するための収納部を通過させずに、外部に排出させるための第２流路と、
   前記送風機により送風された空気の流れを切り替える流路切替手段と、
   前記流路切替手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記組電池を冷却する冷却運転時には、前記送風機により送風された空気が前記第１流路を流れるように前記流路切替手段を制御し、前記エバポレータを乾燥するための乾燥運転時には、前記送風機により送風された空気が前記第２流路を流れるように前記流路切替手段を制御することを特徴とする組電池の冷却制御装置。
2. 請求項１に記載の組電池の冷却制御装置であって、
   前記組電池の冷却運転の終了後、一定時間経過した後に、前記エバポレータの乾燥運転を行うことを特徴とする組電池の冷却制御装置。
3. 請求項２に記載の組電池の冷却制御装置であって、
   前記エバポレータの乾燥運転時には、前記送風機により送風された空気が前記第２流路を流れるように、前記制御手段により前記流路切替手段を制御した後、一定時間経過してから、前記送風機により前記エバポレータに向けて送風することを特徴とする組電池の冷却制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の組電池の冷却制御装置であって、
   前記エバポレータの乾燥状態を検出するためのセンサと、
   前記センサによる検出結果に基づき、前記エバポレータが乾燥したか否かを判断する判断手段と、をさらに備え、
   前記判断手段は、前記エバポレータの乾燥運転時に、前記センサによる検出結果に基づき、前記エバポレータが乾燥したと判断した場合に、前記エバポレータの乾燥運転を終了することを特徴とする組電池の冷却制御装置。
5. 請求項４に記載の組電池の冷却制御装置であって、
   前記センサは、前記エバポレータの近傍、または前記エバポレータからみて、前記送風機から送風される空気の流れの下流側の下流領域に設けられることを特徴とする組電池の冷却制御装置。
6. 請求項４または５に記載の組電池の冷却制御装置であって、
   前記センサは湿度センサであることを特徴とする組電池の冷却制御装置。
7. 請求項４または５に記載の組電池の冷却制御装置であって、
   前記センサは温度センサであることを特徴とする組電池の冷却制御装置。
8. 請求項７に記載の組電池の冷却制御装置であって、
   前記判断手段は、前記温度センサにより検出された温度の所定時間当たりの変化量に基づいて、前記エバポレータが乾燥しているか否かを判断することを特徴とする組電池の冷却制御装置。
9. 請求項７または８に記載の組電池の冷却制御装置であって、
   前記エバポレータからみて、前記送風機から送風される空気の流れの上流側の上流領域に温度センサがさらに設けられ、
   前記判断手段は、前記上流領域に設けられた温度センサにより検出された温度と、前記エバポレータの近傍または前記エバポレータの下流領域に設けられた温度センサにより検出された温度とに基づいて、前記エバポレータが乾燥されたか否かを判断することを特徴とする組電池の冷却制御装置。

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