JP2014150608A - 電気自動車の暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容易な構成で量産性と電費性能に優れ、快適な暖房性能を有する電気自動車の暖房装置を提供する。
【解決手段】車両の前シート６ａ内に配設される面状発熱体７と、前シート６ａに着脱自在に配置される蓄熱パック８と、面状発熱体７を制御する制御回路１１と、車両の駆動用バッテリー４を充電するための充電ケーブル２とを有し、制御回路１１は、蓄熱パック８が前シート６ａに装着され充電ケーブル２が接続されている状態で、蓄熱パック８の加熱を可能とすると共に、蓄熱パック８を取り外した状態で、面状発熱体７を前シート６ａのシートヒータとして使用可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、面状発熱体を用いて充電中は蓄熱パックの加熱源とし、乗車時にはシートヒータ用途として利用可能とした電気自動車の暖房装置に関するものでる。

駆動用バッテリーを駆動源として走行するハイブリット車を含む電気自動車の電費性能を向上させるため、暖房装置の一部として蓄熱材を利用した提案がなされている。

この種の電気自動車の暖房装置の一例としては、充電ケーブルが接続されている状態で蓄熱材に蓄熱し、乗車時に蓄熱材の蓄熱を空調に利用することで空調消費電力を抑制する構成が提案がなされている（特許文献１参照）。

特開２０１０−２５９３０８号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、蓄熱材の蓄熱を空調に利用して車室内全体を暖房するものであり、局所的に暖房するものではなく、暖房効率が悪いものである。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、蓄熱材の蓄熱を利用して局所的な暖房を行い得る暖房装置を提供することを目的とする。

本発明の電気自動車の暖房装置は、前記課題を解決するために、車両のシート内に配設される面状発熱体と、前記シートに着脱自在に配置される蓄熱パックと、前記面状発熱体を制御する制御回路と、前記車両の駆動用バッテリーを充電するための充電ケーブルとを有し、前記制御回路は、前記蓄熱パックが前記シートに装着され前記充電ケーブルが接続されている状態で、前記蓄熱パックの加熱を可能とすると共に、前記蓄熱パックを取り外した状態で、前記面状発熱体を前記シートのシートヒータとして使用可能とするものである。

本発明の電気自動車の暖房装置によれば、車両のシート部に配設された面状発熱体は、充電ケーブルが接続された充電モードでは蓄熱パックを加熱し、車両走行時にはシートヒータとして作用することができると共に、前記蓄熱パックは取り外し任意な場所で接触採暖具として使用可能であり、電費性能に優れ使い勝手の良い暖房性能を有する電気自動車の暖房装置を提供できる。

本発明の実施の形態１における電気自動車の暖房装置の充電ケーブル接続前の基本構成を示す模式図 本発明の実施の形態１における電気自動車の暖房装置の充電ケーブル接続前の面状発熱体制御状態を示す回路図 本発明の実施の形態１における電気自動車の暖房装置の乗車モードの基本構成を示す模式図 本発明の実施の形態１における電気自動車の暖房装置の乗車モードにおける面状発熱体制御状態を示す回路図 本発明の実施の形態２における電気自動車の暖房装置の充電ケーブル接続前の面状発熱体制御状態を示す回路図 本発明の実施の形態２における電気自動車の暖房装置の蓄熱パック装着の有無に応じた面状発熱体の制御温度を示す模式図 本発明の実施の形態３における電気自動車の暖房装置の充電ケーブル接続前の面状発熱体制御状態を示す回路図

第１の発明は、車両のシート内に配設される面状発熱体と、前記シートに着脱自在に配置される蓄熱パックと、前記面状発熱体を制御する制御回路と、前記車両の駆動用バッテリーを充電するための充電ケーブルとを有し、前記制御回路は、前記蓄熱パックが前記シートに装着され前記充電ケーブルが接続されている状態で、前記蓄熱パックの加熱を可能とすると共に、前記蓄熱パックを取り外した状態で、前記面状発熱体を前記シートのシートヒータとして使用可能とするものである。

本発明の電気自動車の暖房装置によれば、車両のシート部に配設された面状発熱体は、充電ケーブルが接続された充電モードでは蓄熱パックを加熱し、車両走行時にはシートヒータとして作用することができると共に、前記蓄熱パックは取り外し任意な場所で接触採暖具として使用可能であり、電費性能に優れ使い勝手の良い暖房性能を有する電気自動車の暖房装置を提供できる。

第２の発明は、第１の発明において、前記制御回路は、前記面状発熱体によって、前記蓄熱パックを加熱するモードと、前記シートヒータとして使用するモードとを有し、前記モードによって前記面状発熱体の発熱温度を変更するように制御するものであり、蓄熱パックならびにシートヒータの設定温度をユーザーの最適な温度で使用することが可能となる。

第３の発明は、第２の発明において、前記制御回路は、前記蓄熱パックの着脱状態を検知し、前記蓄熱パックの着脱状態に応じて面状発熱体の発熱温度を切り替えるように制御するものであり、快適で電費性能に優れた電気自動車の暖房装置の提供が可能となる。

第４の発明は、第２の発明または第３の発明において、前記制御手段は、前記蓄熱パックを加熱するモードでは、タイマー制御により予め設定した時間に前記蓄熱パックが所定の温度となるように制御するものであり、乗車時刻に合わせて蓄熱パックを最適な温度となるようにすることが可能となり、使い勝手の良い電気自動車の暖房装置を提供が可能となる。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の電気自動車の暖房装置を図１から図４を参照して説明する。

図１は同電気自動車の暖房装置の充電前の基本構成を示す模式図、図２は同電気自動車の暖房装置の充電ケーブル装着前の面状発熱体制御状態を示す回路図、図３は同電気自動車の暖房装置の乗車モードの基本構成を示す模式図、図４は同電気自動車の暖房装置の乗車モードにおける面状発熱体制御状態を示す回路図である。

電気自動車の車両本体１は、充電ケーブル２が接続される充電端子３と、車両本体１の駆動源となる駆動用バッテリー４と、充電ケーブル２から充電端子３を介して家庭用電源等（図示せず）から電気エネルギーを駆動用バッテリー４に供給する車載充電器５とを有
している。なお、本発明において、電気自動車は、駆動用バッテリーを駆動源として走行するもので、ハイブリット車を含むものである。

車両本体１内部には、前シート６ａと後シート６ｂが配設されており、前シート６ａには、表面近傍に面状発熱体７が埋設されている。前シート６ａには、面状発熱体７に対向する所定位置に蓄熱パック８を着脱自在に載置するよう構成されている。

図２に示す回路図において、１１は温度検知手段（サーミスタ）９の情報を基にリレー１０を制御する制御回路、１２は面状発熱体７や制御回路１１に電力を供給する低圧回路用バッテリー、１３ａ、１３ｂは蓄熱パック８が所定位置に載置されているか否かを検出する検知スイッチ、１４は面状発熱体７及び制御回路１１の電源を入り切りする制御用スイッチ、１５は充電ケーブル２の接続状態を検出する充電ケーブル検知スイッチである。

以上のように構成された電気自動車の暖房装置において、以下その動作、作用を説明する。

検知スイッチ１３ａと１３ｂとは連動して作動し、蓄熱パック８が前シート６ａの所定位置に載置された状態では、検知スイッチ１３ａがＯＮし、検知スイッチ１３ｂがＯＦＦする。一方、充電ケーブル２のプラグが充電端子３に挿入されると、充電ケーブル検知スイッチ１５がＯＮし、駆動用バッテリー４および低圧回路用バッテリー１２への充電が開始される。

この状態でユーザーが制御用スイッチ１４をＯＮすると、制御回路１１が作動し、温調用リレー１０がＯＮして面状発熱体７への通電が開始され、蓄熱パック８に蓄熱される。面状発熱体７の温度は温度検知手段９により制御回路１１に電気信号として取り込まれ、面状発熱体７が予め設定された温度に達すると、制御回路１１が温調用リレー１０を断続制御して面状発熱体７を一定温度に制御し、蓄熱パック８が一定温度に保持される。

充電ケーブル２のプラグが取り外されると、充電ケーブル検知スイッチ１５がＯＦＦする。蓄熱パック８を前シート６ａより取り外すと、検知スイッチ１３ａがＯＦＦし、検知スイッチ１３ｂがＯＮするため、低圧回路用バッテリー１２からの給電により面状発熱体７の温度制御は継続し、面状発熱体７が配設された前シート６ａのシート面は、面状発熱体７がシートヒータとして作用する。

また、取り外した蓄熱パック８は、例えば図３に示すように後部座席の足元に設置すれば、足元の接触式採暖具として活用でき、車室内暖房としてエアコンを併用した場合において設定温度を抑制しても暖房感を損なうことなく暖房性能が得られるため、電費性能に優れ使い勝手が良い電気自動車を提供することが出来る。

なお、蓄熱パック８は上記以外に後部座席のシート暖房や、その他に暖めたい箇所に任意に配置することができ、必要に応じ車室外に持ち出しての使用も可能であり、使い勝手の良い採暖具として使用することが出来る。

また、蓄熱パック８を前シート６ａに装着した状態のまま、蓄熱パック８の上に着座して、面状発熱体７を発熱させることなく、蓄熱パック８により採暖することもできる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の電気自動車の暖房装置を図５および図６を参照して説明する。なお、実施の形態１と同一機能の部品は同一符号を付して説明を省略する。

図５は電気自動車の暖房装置の充電ケーブル装着前の面状発熱体の制御状態を示す回路図、図６は同電気自動車の暖房装置の蓄熱パック装着の有無に応じた面状発熱体の制御温度を示す模式図である。

制御回路１１は、充電ケーブル２のプラグが充電端子３に挿入されて充電ケーブル検知スイッチ１５がＯＮした状態で充電モードとなり、充電ケーブル２のプラグが抜かれた状態で乗車モードになるように構成されている。

制御回路１１には、充電モードにおける面状発熱体７の制御温度を設定する充電モード温度調節器１６と、乗車モードにおける面状発熱体７の制御温度を設定する乗車モード温度調節器１７とが設けられている。

蓄熱パック８の前シート６ａへの載置状態は、検知スイッチ１３ａにより検出される。充電モード温度調節器１６の設定温度と乗車モード温度調節器１７の設定温度を適宜設定することにより、蓄熱パック８の前シート６ａへの載置状態によって、面状発熱体７の発熱量を切り替えることが可能となる。

例えば図６に示すように、充電モード温度調節器１６の設定温度を、乗車モード温度調節器１７の設定温度より高く設定し、蓄熱パック８加熱時の加熱温度を高くして蓄熱パック８による採暖感を向上させると共に、シートヒータとしての使用時にユーザーが最適な温度で使用できるように調節することができる。

面状発熱体７をシートヒータとして使用する際の温度と、蓄熱パック８の加熱温度する際の温度とを独立して設定することが出来るため、より使い勝手の良い電気自動車の暖房装置を提供することが出来る。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の電気自動車の暖房装置を図７を参照して説明する。

図７は電気自動車の暖房装置の充電ケーブル装着前の面状発熱体の制御状態を示す回路図である。なお、実施の形態１および実施の形態２と同一機能の部品は同一符号を付して説明を省略する。

制御回路１１にはタイマー設定ツマミ１８が設けられており、充電ケーブル検知スイッチ１５と直列にタイマーリレー１９が接続されている。

充電ケーブル２のプラグが充電端子３に接続されると、充電ケーブル検知スイッチ１５がＯＮし、ユーザーが制御用スイッチ１４をＯＮすると、温調用リレー１０がＯＮする。タイマー設定ツマミ１８で設定したタイマーＯＮ時刻になると、タイマーリレー１９がＯＮして、面状発熱体７に通電し、蓄熱パック８が加熱される。

乗車時刻に合わせてタイマーＯＮ時刻を設定すれば、乗車する際に、蓄熱パック８が加熱された状態となる。

本実施の形態３の電気自動車の暖房装置では、乗車時刻に合わせて蓄熱パック８を加熱することが出来る為、面状発熱体への過度な通電を抑制でき、節電効果が得られる。

以上のように、本発明にかかる電気自動車の暖房装置では、電費性能と省エネ性能に優れ、かつ快適な暖房性能と商品化の容易性を有する電気自動車を提供でき、更には電気自
動車のみならずプラグインハイブリット車等の省エネ車両に対し幅広く適用することが出来る。

１ 車両本体
２ 充電ケーブル
４ 駆動用バッテリー
６ａ 前シート
７ 面状発熱体
８ 蓄熱パック
１１ 制御回路

Claims (4)

1. 車両のシート内に配設される面状発熱体と、前記シートに着脱自在に配置される蓄熱パックと、前記面状発熱体を制御する制御回路と、前記車両の駆動用バッテリーを充電するための充電ケーブルとを有し、前記制御回路は、前記蓄熱パックが前記シートに装着され前記充電ケーブルが接続されている状態で、前記蓄熱パックの加熱を可能とすると共に、前記蓄熱パックを取り外した状態で、前記面状発熱体を前記シートのシートヒータとして使用可能とする電気自動車の暖房装置。
2. 前記制御回路は、前記面状発熱体によって、前記蓄熱パックを加熱するモードと、前記シートヒータとして使用するモードとを有し、前記モードによって前記面状発熱体の発熱温度を変更するように制御する請求項１に記載の電気自動車の暖房装置。
3. 前記制御回路は、前記蓄熱パックの着脱状態を検知し、前記蓄熱パックの着脱状態に応じて面状発熱体の発熱温度を切り替えるように制御する請求項２に記載の電気自動車の暖房装置。
4. 前記制御回路は、前記蓄熱パックを加熱するモードでは、タイマー制御により予め設定した時間に前記蓄熱パックが所定の温度となるように制御する請求項２または請求項３に記載の電気自動車の暖房装置。