JP2016116357A - 車両用バッテリ温調システム - Google Patents

Abstract

【課題】電動車両において、駐車時におけるバッテリ劣化を防ぎ、かつ、バッテリ使用制限による燃費悪化を抑制する。【解決手段】車両１のバッテリ５と、バッテリ５の温度を検出するバッテリ温度センサ６と、車両１の運行スケジュールを取得する駐車予定情報取得手段と、気象要素の情報を取得する気象情報取得手段と、複数の駐車方向の候補それぞれに対し、バッテリ５の温度と気象要素の情報に基づき、バッテリ５の温度推移を推定するバッテリ温度推定手段と、複数の駐車方向の候補のうち、バッテリ５の温度が所定の温度範囲内に維持されると推定される候補を運転手に報知する推奨駐車方向報知手段と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は車両用バッテリの温調システムに関する。

近年、環境問題等を考慮して、エンジンとモータとを駆動力源とするハイブリッド車（ＨＥＶ車）や、内燃機関を備えない電気自動車（ＥＶ車）などの電動車両の開発が進んでいる。

このような電動車両には、大容量のバッテリが搭載されている。しかし、バッテリは適切な温度範囲になければ大幅に効率が低下したり、劣化が進行して寿命を縮めたりする虞がある。加えて、バッテリの温度が適切な温度範囲にないためにバッテリの使用が制限されれば、ハイブリッドシステムの使用が制限され、燃費改善効果が得られなくなる。

そのためハイブリッド車や電気自動車などの電動車両においては、低温時にはバッテリを暖機する必要があり、例えば特許文献１には、エンジン近傍及びバッテリ近傍に冷媒が循環する循環経路を形成し、車両始動直後にエンジンの暖機とともにバッテリの暖機を行う技術が開示されている。また、高温時にはバッテリを冷却する必要があり、例えば特許文献２には、冷却ファンにより外気を吸引してバッテリを空冷することによりバッテリの冷却を行う技術が開示されている。

このように、ハイブリッド車や電気自動車などの電動車両においては、様々な条件下においてバッテリ劣化やバッテリ使用制限による燃費悪化を抑制することが望まれている。

特開２００６−１５１０９１号公報 特開２０１３−１４７０４３号公報

しかしながら、例えば夜間から翌朝にかけて駐車する場合などは、エンジンの停止に伴いバッテリの温度管理ができない時間が比較的長いため、バッテリの温度が適切な温度の範囲外になってバッテリが劣化する虞がある。また、エンジン始動時にバッテリ温度が適切な温度範囲内にない場合、ハイブリッドシステムの使用が制限され、燃費改善効果が得られない問題が生ずる。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、駐車中におけるバッテリ劣化を防ぎ、かつ、バッテリ使用制限による燃費悪化を抑制することができる車両用バッテリ温調システムを提供することにある。

本発明に係る車両用バッテリ温調システムは、架装物が上方に搭載可能なシャシーを有する車両と、前記シャシーの車幅方向外側に設けられ、前記車両の駆動力源となるモータに電力を供給するバッテリと、前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、前記車両の駐車開始の予定時刻、駐車終了の予定時刻、及び駐車予定場所に関する駐車予定情報を取得する駐車予定情報取得手段と、前記駐車予定場所における気象要素の情報を取得する気象情報取得手段と、前記車両の複数の駐車方向の候補それぞれに対し、前記バッテリの温度と前記気象要素の情報に基づき、前記駐車開始の予定時刻から前記駐車終了の予定時刻までの前記バッテリの温度推移を推定するバッテリ温度推定手段と、前記複数の駐車方向の候補のうち、前記駐車開始の予定時刻から前記駐車終了の予定時刻までの間、前記バッテリの温度が所定の温度範囲内に維持されると推定される駐車方向の候補を前記車両の運転手に報知する推奨駐車方向報知手段と、を備える。

本発明によれば、駐車中におけるバッテリ劣化を防ぎ、かつ、バッテリ使用制限による燃費悪化を抑制することができる車両用バッテリ温調システムを提供することができる。

本実施形態のバッテリ温度調節装置が搭載された車両の側面図である。 本実施形態における車両ＥＣＵが実行するバッテリの温度調節手順を示すフローチャートである。 本発明で想定される、夏季の日中におけるバッテリ温度推移の推定グラフの一例である。 バッテリ５が日陰方向を向くように車両１を駐車する概略図である。 本発明で想定される、冬季の日の出前後におけるバッテリ温度推移の推定グラフの一例である。 バッテリ５が日なた方向を向くように車両１を駐車する概略図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。

図１は本実施形態のバッテリ温度調節装置が搭載されたハイブリッド型トラック１（以下、「車両１」という。）の側面図である。

車両１は、走行用モータ（図示せず）を駆動力源とする電動トラックである。車両１、はシャシー２、キャブ３、荷箱４、バッテリ５、を備える。シャシー２は、走行用モータや車軸等を支持するフレームであり、車両１の基本構成部分である。キャブ３は、運転席等を含む構造体であり、シャシー２の前部に設けられている。シャシー２の上方には架装物が搭載可能であり、図示の例では架装物の一例として荷箱４が積載されている。荷箱４は、荷物等が積載される構造体であり、シャシー２の後部に設けられている。バッテリ５は、走行用モータの電源であり、シャシー２の左側の車幅方向外側に設けられている。より具体的にはバッテリ５は、車両１の左側において、キャブ３の後方であって、荷箱４よりも下方で、車両１の前輪と後輪の間となる位置に設けられている。

尚、上記のバッテリ５が設けられている位置は、あくまでも一例であって、車両１の仕様等に応じて適宜設定し得るものであり、車両外側に配置される限り特に上記の位置に限定されるものでないことは言うまでもない。

キャブ３は、気象情報取得部７、運行スケジュール取得部８、車両ＥＣＵ１０を含み、バッテリ５はバッテリ温度センサ６、温調装置９を含む。

バッテリ温度センサ６は、バッテリ５の温度を検出するセンサである。
気象情報取得部７は、移動体通信システムを利用して提供される気温や日照情報等の気象要素の情報を受信し、その情報を車両ＥＣＵ１０に送信する。

運行スケジュール取得部８は車両１の運行スケジュールを管制センターから受信し、その情報を車両ＥＣＵ１０に送信する。ここで、運行スケジュールの取得は管制センターからの受信に限らず、ドライバーが手動で入力する手段を別途設けることにより行なってもよい。

温調装置９は、内部にクーラー及びヒーターを備えており（図示せず）、車両ＥＣＵ１０の指令に基づいて、車両１の走行中及び停車中において、バッテリ５の温度が適切な温度範囲内に維持されるようクーラー及びヒーターを制御する。

車両ＥＣＵ１０は、車両１の全体を統合制御するための制御回路である。さらに車両ＥＣＵ１０は、バッテリ温度センサ６が検出するバッテリ５の温度に基づいて、バッテリ５の温度が所定の温度範囲内に維持されるように温調装置９を制御する。ここで所定の温度範囲とは、バッテリ５が正常に動作する温度範囲として予め設定されるものであり、この範囲外ではバッテリ５の使用制限がかかる。

図２に車両ＥＣＵ１０が実行するバッテリ５の温調手順がフローチャートで示されており、以下同フローチャートに沿って説明する。

車両ＥＣＵ１０は、車両１のキーオン時から図２に示す温調手順をスタートさせる。まずステップＳ１として車両ＥＣＵ１０は、駐車予定時刻を確認するために運行スケジュール取得部８から「駐車予定情報」としての運行スケジュールを取得する（駐車予定情報取得手段）。この運行スケジュールには、駐車開始の予定時刻、駐車終了の予定時刻、及び駐車予定場所が含まれている。

ステップＳ２では、車両ＥＣＵ１０はステップＳ１で取得した運行スケジュールに基づき駐車予定時刻が近づいたか否かを確認する。この確認は、車両１のＧＰＳによる位置情報と運行スケジュールの駐車予定場所との照合により行なってもよいし、ドライバーが駐車する意思を手動で入力する手段を別途設けることにより行なってもよい。

ステップＳ２において車両ＥＣＵ１０は車両１がまもなく駐車すると判断したとき（ステップＳ２でＹｅｓ）、ステップＳ３で車両ＥＣＵ１０はバッテリ温度センサ６からバッテリ５の温度を取得する。

ステップＳ４では、車両ＥＣＵ１０は気象情報取得部７から駐車予定場所における気温や日照情報等の気象要素の情報を取得する（気象情報取得手段）。

ステップＳ５では、車両ＥＣＵ１０は車両１の駐車方向の候補を複数挙げた上で、それぞれの候補に対して、運行スケジュール及び気象要素の情報に基づき、駐車開始の予定時刻から駐車終了の予定時刻までのバッテリ５の温度推移を推定する（バッテリ温度推定手段）。

ステップＳ６では車両ＥＣＵ１０は、ステップＳ５で挙げた複数の駐車方向の候補のうち、駐車開始の予定時刻から駐車終了の予定時刻までの間に、バッテリ５の温度推移が所定の温度範囲内に維持されると推定される駐車方向の候補を選択し、選択された候補を運転手に報知する（推奨駐車方向報知手段）。報知の方法としては、カーナビ等の車載ディスプレイに表示してもよいし、音声によるアナウンスを行ってもよい。

ステップＳ６において、運転手に報知すべき駐車方向の候補が複数ある場合には、車両ＥＣＵ１０は最適な駐車方向を一つ選択して報知してもよいし、温度推移に基づいて複数の候補をランキング形式で表示してもよい。また、報知すべき駐車方向の候補が存在しない場合には、その旨を報知してもよいし、駐車場所の変更を運転手に促してもよい。

図３は、本発明で想定される、夏季の日中におけるバッテリ温度推移の推定グラフの一例である。図４は、バッテリ５が日陰方向を向くように車両１を駐車する概略図である。図５は、本発明で想定される、冬季の日の出前後におけるバッテリ温度推移の推定グラフの一例である。図６は、バッテリ５が日なた方向を向くように車両１を駐車する概略図である。以下図３〜図６に沿って本発明の作用効果をより具体的に説明する。

例えば、夏季の日中において、バッテリ５が日なたの方向を向くように車両１を駐車すると（図６）、車両１の発車時刻までにバッテリ５の温度が所定の温度範囲の上限（Ｔ１）を上回ると推定される状況であるとする（図３の破線のグラフ）。この場合、バッテリ５が日陰の方向を向くように車両１を駐車すれば（図４）、車両１の発車時刻までにバッテリ５の温度が所定の温度範囲の上限（Ｔ１）を上回らないと推定される可能性がある（図３の実線のグラフ）。したがって、このような場合には、バッテリ５が日陰の方向を向く駐車方向（図４）を運転手に推奨する。そして運転手が推奨された駐車方向（図４）で車両１を駐車することによって、車両１の駐車中においてバッテリ５の温度が所定の温度範囲の上限（Ｔ１）を上回らないようにすることが可能になる。

一方、冬季の日の出前後において、バッテリ５が日陰の方向を向くように車両１を駐車すると（図４）、車両１の発車時刻までにバッテリ５の温度が所定の温度範囲の下限（Ｔ２）を下回ると推定される状況であるとする（図５の破線のグラフ）。この場合、バッテリ５が日なたの方向を向くように車両１を駐車すれば（図６）、車両１の発車時刻までにバッテリ５の温度が所定の温度範囲の下限（Ｔ２）を下回らないと推定される可能性がある（図５の実線のグラフ）。したがってこのような場合には、バッテリ５が日なたの方向を向く駐車方向（図６）を運転手に推奨する。そして運転手が推奨された駐車方向（図６）で車両１を駐車することによって、車両１の駐車中においてバッテリ５の温度が所定の温度範囲の下限（Ｔ２）を下回らないようにすることが可能になる。

このように本発明は、車両１の複数の駐車方向の候補それぞれに対し、車両１の駐車開始から駐車終了までのバッテリ５の温度推移を推定し、バッテリ５の温度が所定の温度範囲内に維持されると推定される駐車方向の情報を車両１の運転手に報知する。それによって車両１の運転手が報知された駐車方向で車両１を駐車する限り、バッテリ５の温度は、車両１の駐車中においても適切な温度範囲に維持されることになる。このようにして本発明によれば、車両１の駐車中におけるバッテリ５の劣化を防ぎ、かつ、車両１の発車時にバッテリ５使用が制限されることによる燃費悪化を抑制することができる車両用バッテリ温調システムを提供することができる。

以上で本発明に係る車両用バッテリ温調システムの実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。

１ ハイブリッド型トラック（車両）
５ バッテリ
６ バッテリ温度センサ
７ 気象情報取得部
８ 運行スケジュール取得部
９ 温調装置
１０ 車両ＥＣＵ

Claims (1)

1. 架装物が上方に搭載可能なシャシーを有する車両と、
   前記シャシーの車幅方向外側に設けられ、前記車両の駆動力源となるモータに電力を供給するバッテリと、
   前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、
   前記車両の駐車開始の予定時刻、駐車終了の予定時刻、及び駐車予定場所に関する駐車予定情報を取得する駐車予定情報取得手段と、
   前記駐車予定場所における気象要素の情報を取得する気象情報取得手段と、
   前記車両の複数の駐車方向の候補それぞれに対し、前記バッテリの温度と前記気象要素の情報に基づき、前記駐車開始の予定時刻から前記駐車終了の予定時刻までの前記バッテリの温度推移を推定するバッテリ温度推定手段と、
   前記複数の駐車方向の候補のうち、前記駐車開始の予定時刻から前記駐車終了の予定時刻までの間、前記バッテリの温度が所定の温度範囲内に維持されると推定される駐車方向の候補を前記車両の運転手に報知する推奨駐車方向報知手段と、を備える車両用バッテリ温調システム。

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