JP2017165334A - Battery temperature regulation device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery temperature regulation device which inhibits deterioration of a battery in a more reliable manner.SOLUTION: A battery temperature regulation device includes: an air conditioner 51 which is connected with a battery case 40 and blows temperature controlled air into the battery case 40; a bypass route 54 connecting an exhaust route 71 of an engine 70 with the air conditioner 51; and a temperature regulation control part 57 which causes the air conditioner 51 to operate according to a temperature state of a battery 10 and blows an exhaust gas from the engine 70 into the battery case 40.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、走行用モータとエンジンとを備える電動車両に搭載されるバッテリ(二次電池)の温度を調整するバッテリ温調装置に関する。   The present invention relates to a battery temperature control device that adjusts the temperature of a battery (secondary battery) mounted on an electric vehicle including a traveling motor and an engine.

近年、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車等の電動車両が多数実用化されている。電動車両に搭載されている走行用モータに電力を供給するバッテリとしては、充電可能な二次電池(例えば、リチウムイオン二次電池)が用いられている。   In recent years, many electric vehicles such as electric vehicles and plug-in hybrid vehicles have been put into practical use. A rechargeable secondary battery (for example, a lithium ion secondary battery) is used as a battery for supplying electric power to a traveling motor mounted on an electric vehicle.

このようなバッテリは、使用を継続することにより劣化するが、使用環境に応じて劣化の進行の度合いは変化する。例えば、二次電池を構成する電池セルの端子や、端子同士を接続するバスバー等の金属部品は、空気中の酸素等に起因して徐々に酸化(劣化)する。そしてこのような部品の酸化は、例えば、上記端子やバスバー等を含むバッテリの温度が高い場合に進行し易い傾向にある。   Such a battery deteriorates as it continues to be used, but the degree of progress of deterioration changes depending on the usage environment. For example, the battery cell terminals constituting the secondary battery and metal parts such as bus bars connecting the terminals are gradually oxidized (deteriorated) due to oxygen in the air. Such oxidation of the components tends to easily proceed when the temperature of the battery including the terminals, bus bars, and the like is high, for example.

以前から、例えば、冷却ファン等により冷却風を送風すること等によりバッテリの温度を調整する装置が様々提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような装置を採用しバッテリの温度を調整することで、部品の酸化といったバッテリの劣化も抑制することができる。   Various devices for adjusting the temperature of a battery by, for example, blowing cooling air with a cooling fan or the like have been proposed (see, for example, Patent Document 1). By adopting such a device and adjusting the temperature of the battery, deterioration of the battery such as oxidation of components can be suppressed.

特開2005−063689号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-063689

しかしながら、単に冷却風等をバッテリ内に供給するだけでは、バッテリの劣化を十分に抑制することができない虞がある。例えば、バッテリが過充電状態である場合には、バッテリの温度はかなり高まるため、冷却風を供給するだけでは十分にバッテリの温度上昇を抑制することができない虞がある。結果として、電池セルの端子やバスバー等の酸化の進行を早めてしまう虞がある。   However, there is a possibility that deterioration of the battery cannot be sufficiently suppressed simply by supplying cooling air or the like into the battery. For example, when the battery is in an overcharged state, the temperature of the battery is considerably increased. Therefore, there is a possibility that the temperature rise of the battery cannot be sufficiently suppressed only by supplying cooling air. As a result, there is a risk that the progress of oxidation of the battery cell terminals, bus bars and the like may be accelerated.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、バッテリの劣化をより確実に抑制することができるバッテリ温調装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the battery temperature control apparatus which can suppress deterioration of a battery more reliably.

上記課題を解決する本発明の第1の態様は、走行用モータと、エンジンと、バッテリケース内に収容された複数の電池セルを備え前記走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えるハイブリッド車両に搭載され、前記バッテリの温度を調整するバッテリ温調装置であって、前記バッテリケースに接続され当該バッテリケース内に温調風を送風する空調装置と、前記エンジンの排気経路と前記空調装置とを繋ぐバイパス経路と、を備えると共に、前記バッテリの温度状態に応じて前記空調装置を作動させ、前記エンジンからの排ガスを前記バッテリケース内に供給する温調制御部、を備えることを特徴とするバッテリ温調装置にある。   A first aspect of the present invention that solves the above problem is a hybrid vehicle that includes a traveling motor, an engine, and a battery that includes a plurality of battery cells housed in a battery case and supplies electric power to the traveling motor. A battery temperature control device that adjusts the temperature of the battery, the air conditioner being connected to the battery case and sending temperature control air into the battery case, an exhaust path of the engine, and the air conditioner A temperature control unit that operates the air conditioner according to the temperature state of the battery and supplies exhaust gas from the engine into the battery case. It is in the battery temperature control device.

本発明の第2の態様は、第1の態様のバッテリ温調装置において、前記バイパス経路に設けられ当該バイパス経路を開閉する第1の開閉弁を備え、前記温調制御部は、前記バッテリの充電状態に基づいて前記バッテリが過充電状態であると判断した場合に、前記第1の開閉弁を開弁させ、前記排ガスを前記バッテリケース内に供給することを特徴とするバッテリ温調装置にある。   According to a second aspect of the present invention, in the battery temperature control device according to the first aspect, the battery temperature control device includes a first on-off valve provided in the bypass path, which opens and closes the bypass path, and the temperature control unit A battery temperature control device that opens the first on-off valve and supplies the exhaust gas into the battery case when it is determined that the battery is in an overcharged state based on a state of charge. is there.

本発明の第3の態様は、第2の態様のバッテリ温調装置において、前記ハイブリッド車両が、外部電源により前記バッテリの充電が可能なプラグインハイブリッド車両であり、前記温調制御部は、前記外部電源による充電中に前記バッテリが過充電状態になると、前記第1の開閉弁を開弁させると共に前記エンジンを始動させ、前記排ガスを前記バッテリケース内に供給することを特徴とするバッテリ温調装置にある。   According to a third aspect of the present invention, in the battery temperature control device according to the second aspect, the hybrid vehicle is a plug-in hybrid vehicle capable of charging the battery by an external power source, and the temperature control unit is When the battery is overcharged during charging by an external power source, the first open / close valve is opened, the engine is started, and the exhaust gas is supplied into the battery case. In the device.

本発明の第4の態様は、第2又は3の態様のバッテリ温調装置において、前記空調装置に外気を導入する導入路と、該導入路に設けられて当該導入路を開閉する第2の開閉弁を備え、前記温調制御部は、前記第1の開閉弁を開弁させる場合、それと同時に前記第2の開閉弁を閉弁させることを特徴とするバッテリ温調装置にある。   According to a fourth aspect of the present invention, in the battery temperature control apparatus according to the second or third aspect, the introduction path for introducing outside air into the air conditioner, and the second path that is provided in the introduction path and opens and closes the introduction path. An open / close valve is provided, and the temperature control unit is a battery temperature control device that closes the second open / close valve simultaneously with the opening of the first open / close valve.

かかる本発明のバッテリ温調装置によれば、エンジンの排ガスをバッテリに供給するようにしたので、バッテリ内の酸素濃度は低く抑えられる。これにより、バッテリを構成する電池セルの端子やバスバー等の金属部品の酸化を抑制することができる。例えば、バッテリが過充電状態である場合等、バッテリの温度が過度に上昇する虞がある状況において特に有効である。   According to the battery temperature control apparatus of the present invention, since the exhaust gas from the engine is supplied to the battery, the oxygen concentration in the battery can be kept low. Thereby, the oxidation of metal parts, such as the terminal of a battery cell and a bus bar which comprises a battery, can be suppressed. For example, this is particularly effective in situations where the battery temperature may rise excessively, such as when the battery is overcharged.

本発明に係るバッテリ温調装置により温度調整が行われるバッテリの設置状態を示す電動車両の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the electric vehicle which shows the installation state of the battery in which temperature adjustment is performed by the battery temperature control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るバッテリ温調装置により温度調整が行われるバッテリの概略構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows schematic structure of the battery by which temperature adjustment is performed by the battery temperature control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るバッテリ温調装置の概略構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the schematic structure of the battery temperature control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るバッテリ温調装置によるバッテリの温度調整制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the temperature adjustment control of the battery by the battery temperature control apparatus which concerns on this invention.

以下、本発明に係るバッテリ温調装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of a battery temperature control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、本発明に係るバッテリ温調装置が搭載される電動車両は、走行用モータ及びエンジンを備えるプラグインハイブリッド車両である。図1に示すように、電動車両1の底部(フロア下)には、電池パック(バッテリ)10が搭載されている。この電池パック10は、例えば、リチウムイオン二次電池で構成され、電動車両1が備える走行用モータ(図示は省略)に電力を供給する高電圧のバッテリである。   First, an electric vehicle on which the battery temperature control device according to the present invention is mounted is a plug-in hybrid vehicle including a travel motor and an engine. As shown in FIG. 1, a battery pack (battery) 10 is mounted on the bottom (under the floor) of the electric vehicle 1. The battery pack 10 is a high-voltage battery that is composed of, for example, a lithium ion secondary battery and supplies power to a traveling motor (not shown) included in the electric vehicle 1.

電池パック10は、図2に示すように、複数の電池セル20を含む電池モジュール30を備え、これら複数の電池モジュール30がバッテリケース40内に収容されている。バッテリケース40は、ケース下部を形成するバッテリトレイ41と、ケース上部を形成するバッテリカバー42とで構成されている。   As shown in FIG. 2, the battery pack 10 includes a battery module 30 including a plurality of battery cells 20, and the plurality of battery modules 30 are accommodated in a battery case 40. The battery case 40 includes a battery tray 41 that forms the lower part of the case and a battery cover 42 that forms the upper part of the case.

そして以下に詳しく説明するように、電動車両1は、バッテリ温調装置を備え、このバッテリ温調装置が備える空調装置により所定温度に調整(冷却又は加熱)された温調風がバッテリケース40内に適宜送風されるようになっている。これにより、バッテリケース40内の各電池セル20の温度を所定の温度範囲に維持することができる。   As will be described in detail below, the electric vehicle 1 includes a battery temperature adjustment device, and the temperature adjustment air adjusted (cooled or heated) to a predetermined temperature by the air conditioner included in the battery temperature adjustment device is contained in the battery case 40. The air is blown appropriately. Thereby, the temperature of each battery cell 20 in the battery case 40 can be maintained in a predetermined temperature range.

図3に示すように、本実施形態に係るバッテリ温調装置50は、空調装置51を備えている。空調装置51は、電動車両1の外部の空気(外気)等を所定温度に調整すると共に、所定温度に調整された温調風を、走行用モータ60に電力を供給する電池パック10(バッテリケース40)内に送風する。この空調装置51は、車室内に冷風又は温風を供給する空調装置(エアコン)と同様の装置であるが、車室内用の空調装置とは別途設けられている。   As shown in FIG. 3, the battery temperature adjustment device 50 according to this embodiment includes an air conditioner 51. The air conditioner 51 adjusts air (outside air) or the like outside the electric vehicle 1 to a predetermined temperature, and supplies the electric power to the traveling motor 60 with the temperature-controlled air adjusted to the predetermined temperature (battery case). 40) Blow in. The air conditioner 51 is similar to an air conditioner (air conditioner) that supplies cold air or warm air into the vehicle interior, but is provided separately from the air conditioner for the vehicle interior.

そして空調装置51には導入路52が接続され、この導入路52を介して外気が導入される。また空調装置51には、供給路53の一端側が接続され、この供給路53の他端側はバッテリケース40に接続されている。本実施形態では、バッテリケース40を構成するバッテリカバー42の前部(車両前方側)に温調風が流入する流入口43が形成されており(図2参照)、この流入口43に供給路53の他端側が接続されている。またバッテリカバー42の後部(車両後方側)には、温調風を外部に排出する排出口44が形成されている。またバッテリケース40、例えば、バッテリカバー42には、温調風を排出口44から強制的に外部に排出させるための送風ファン45が設けられている。   An introduction path 52 is connected to the air conditioner 51, and outside air is introduced through the introduction path 52. In addition, one end side of a supply path 53 is connected to the air conditioner 51, and the other end side of the supply path 53 is connected to the battery case 40. In the present embodiment, an inflow port 43 through which temperature-controlled air flows is formed at the front portion (the vehicle front side) of the battery cover 42 constituting the battery case 40 (see FIG. 2), and a supply path is connected to the inflow port 43. The other end side of 53 is connected. Further, a discharge port 44 for discharging the temperature-controlled air to the outside is formed at the rear part (vehicle rear side) of the battery cover 42. The battery case 40, for example, the battery cover 42 is provided with a blower fan 45 for forcibly discharging the temperature-controlled air from the discharge port 44 to the outside.

さらに空調装置51には、エンジン70の排気通路(排気経路)71から分岐されたバイパス通路(バイパス経路)54が接続されている。そして空調装置51には、このバイパス通路54を介してエンジン70の排ガスが必要に応じて導入されるようになっている。なおバイパス通路54は、エンジン70の排気通路71に設けられた排気浄化触媒72よりも下流側に設けられている。したがってバイパス通路54には、排気浄化触媒72により浄化された排ガスが供給されることになる。   Furthermore, a bypass passage (bypass route) 54 branched from an exhaust passage (exhaust passage) 71 of the engine 70 is connected to the air conditioner 51. The exhaust gas of the engine 70 is introduced into the air conditioner 51 as needed through the bypass passage 54. The bypass passage 54 is provided downstream of the exhaust purification catalyst 72 provided in the exhaust passage 71 of the engine 70. Therefore, the exhaust gas purified by the exhaust purification catalyst 72 is supplied to the bypass passage 54.

バイパス通路54には、バイパス通路54を開閉するための第1の開閉弁55が設けられている。また導入路52には、この導入路52を開閉するための第2の開閉弁56が設けられている。そして電池セル20の状態、本実施形態では電池セル20の充電状態に応じて第1の開閉弁55及び第2の開閉弁56を適宜開閉させ、必要に応じて排ガスを温調風としてバッテリケース40内に供給する。   The bypass passage 54 is provided with a first opening / closing valve 55 for opening and closing the bypass passage 54. The introduction path 52 is provided with a second on-off valve 56 for opening and closing the introduction path 52. Then, according to the state of the battery cell 20, in the present embodiment, the first on-off valve 55 and the second on-off valve 56 are appropriately opened and closed according to the state of charge of the battery cell 20, and the battery case with exhaust gas as temperature-controlled air as necessary. 40 is supplied.

具体的には、バッテリ温調装置50は、温調制御部57を備え、この温調制御部57により、これら第1の開閉弁55及び第2の開閉弁56の開閉動作を制御すると共に、空調装置51の動作を制御し、さらに本実施形態では送風ファン45を制御することで、バッテリケース40に供給する温調風の調整を行っている。   Specifically, the battery temperature adjustment device 50 includes a temperature adjustment control unit 57. The temperature adjustment control unit 57 controls the opening / closing operations of the first on-off valve 55 and the second on-off valve 56, and The operation of the air conditioner 51 is controlled, and in this embodiment, the temperature control air supplied to the battery case 40 is adjusted by controlling the blower fan 45.

温調制御部57は、空調装置51及び送風ファン45の動作を制御する空調制御手段58と、第1の開閉弁55及び第2の開閉弁56の動作を制御する開閉制御手段59と、を備えている。   The temperature control unit 57 includes an air conditioning control unit 58 that controls the operations of the air conditioner 51 and the blower fan 45, and an opening / closing control unit 59 that controls the operations of the first on-off valve 55 and the second on-off valve 56. I have.

空調制御手段58は、電池パック10が備える電池セル20の温度状態や充電状態(SOC)に応じて空調装置51及び送風ファン45を作動させ、所定温度に調整された温調風をバッテリケース40内に送風させる。すなわちバッテリカバー42の流入口43からバッテリケース40内に温調風を流入させると共に、排出口44から外部に排出させる。さらに本実施形態では空調制御手段58は、必要に応じて停止しているエンジン70を始動させる。   The air conditioning control means 58 operates the air conditioner 51 and the blower fan 45 in accordance with the temperature state and the charging state (SOC) of the battery cell 20 included in the battery pack 10, and adjusts the temperature-controlled air adjusted to a predetermined temperature to the battery case 40. Blow inside. In other words, the temperature-controlled air flows into the battery case 40 from the inlet 43 of the battery cover 42 and is discharged outside through the outlet 44. Furthermore, in this embodiment, the air-conditioning control means 58 starts the stopped engine 70 as necessary.

空調制御手段58は、例えば、電池セル20の温度が所定温度(例えば、40℃程度)以上となると、空調装置51及び送風ファン45を作動させて、所定温度に調整(例えば、冷却)された温調風をバッテリケース40に送風させる。その後、各電池セル20の温度が、所定温度よりも低くなると空調装置51及び送風ファン45の動作を停止させる。   For example, when the temperature of the battery cell 20 is equal to or higher than a predetermined temperature (for example, about 40 ° C.), the air conditioning control unit 58 operates the air conditioner 51 and the blower fan 45 to adjust (for example, cool) to the predetermined temperature. The temperature-controlled air is blown to the battery case 40. Thereafter, when the temperature of each battery cell 20 becomes lower than the predetermined temperature, the operations of the air conditioner 51 and the blower fan 45 are stopped.

なお空調装置51、送風ファン45及びエンジン70の動作は、空調制御手段58が直接制御するようにしてもよいし、空調装置51、送風ファン45及びエンジン70がそれぞれ備える制御部に対し、作動指令を送信し、各制御部によって空調装置51、送風ファン45及びエンジン70の動作を制御するようにしてもよい。また電池セル20の温度や充電状態(SOC)の検出方法は特に限定されず、電池パック10が備える各種センサ類、例えば、温度センサや電圧センサ等の計測結果から検出すればよい。   The operations of the air conditioner 51, the blower fan 45, and the engine 70 may be directly controlled by the air conditioning control means 58, or an operation command is sent to the control unit provided in each of the air conditioner 51, the blower fan 45, and the engine 70. And the operation of the air conditioner 51, the blower fan 45, and the engine 70 may be controlled by each control unit. Moreover, the detection method of the temperature of a battery cell 20 or a charge condition (SOC) is not specifically limited, What is necessary is just to detect from various sensors with which the battery pack 10 is provided, for example, measurement results, such as a temperature sensor and a voltage sensor.

開閉制御手段59は、電池セル20の充電状態(SOC)に応じて第1の開閉弁55及び第2の開閉弁56の開閉状態を適宜制御する。具体的には、開閉制御手段59は、電池パック10を構成する電池セル20の充電状態(SOC)に基づいて、電池セル20が過充電状態であるか否かを判定する。すなわち開閉制御手段59は、電池セル20が過充電状態であるか否かを判定する。本実施形態では、開閉制御手段59は、電池セル20の充電状態(充電率)が100%以上である場合に過充電状態であると判定し、100%未満であれば過充電状態ではないと判定する。   The opening / closing control means 59 appropriately controls the opening / closing states of the first opening / closing valve 55 and the second opening / closing valve 56 in accordance with the state of charge (SOC) of the battery cell 20. Specifically, the opening / closing control means 59 determines whether or not the battery cell 20 is in an overcharged state based on the state of charge (SOC) of the battery cell 20 constituting the battery pack 10. That is, the open / close control means 59 determines whether or not the battery cell 20 is in an overcharged state. In the present embodiment, the open / close control means 59 determines that the battery cell 20 is in an overcharged state when the state of charge (charge rate) is 100% or more, and if it is less than 100%, it is not in an overcharged state. judge.

そして開閉制御手段59は、電池セル20が過充電状態であると判定した場合には、第1の開閉弁55を開弁状態とする共に第2の開閉弁56を閉弁状態とする。一方、電池セル20が過充電状態でない場合には、第1の開閉弁を閉弁状態とすると共に第2の開閉弁を開弁状態とする。   When it is determined that the battery cell 20 is in an overcharged state, the opening / closing control means 59 opens the first opening / closing valve 55 and closes the second opening / closing valve 56. On the other hand, when the battery cell 20 is not overcharged, the first on-off valve is closed and the second on-off valve is opened.

また、このように電池セル20が過充電状態であり、且つエンジン70が停止している場合、空調制御手段58がエンジン70を始動させる。   Further, when the battery cell 20 is in an overcharged state and the engine 70 is stopped in this way, the air conditioning control means 58 starts the engine 70.

したがって、電池セル20が過充電状態ではない通常時には、導入路52を介して外気(車外の空気)が空調装置51に導入され、排ガスが空調装置51に導入されることはない。すなわち空調装置51は、導入された外気の温度を調整した温調風をバッテリケース40内に供給する。これに対し、何らかの異常等により、電池セル20が過充電状態となると、バイパス通路54を介して排ガスが空調装置51に導入され、外気が導入されることはない。つまり空調装置51は、導入された排ガスの温度を調整し、その排ガスを温調風としてバッテリケース40に供給する。エンジン70の燃焼により排出される排ガスは、外気(大気)よりも酸素濃度が低い。したがって電池セル20が過充電状態の場合、空調装置51は、通常時よりも酸素濃度の低い排ガスを温調風としてバッテリケース40に供給する。   Therefore, during normal times when the battery cell 20 is not in an overcharged state, outside air (air outside the vehicle) is introduced into the air conditioner 51 through the introduction path 52, and exhaust gas is not introduced into the air conditioner 51. That is, the air conditioner 51 supplies the temperature-controlled air in which the temperature of the introduced outside air is adjusted into the battery case 40. On the other hand, if the battery cell 20 is overcharged due to some abnormality or the like, the exhaust gas is introduced into the air conditioner 51 through the bypass passage 54 and the outside air is not introduced. That is, the air conditioner 51 adjusts the temperature of the introduced exhaust gas and supplies the exhaust gas to the battery case 40 as temperature-controlled air. The exhaust gas discharged by the combustion of the engine 70 has a lower oxygen concentration than the outside air (atmosphere). Therefore, when the battery cell 20 is in an overcharged state, the air conditioner 51 supplies the exhaust gas having a lower oxygen concentration than the normal time to the battery case 40 as temperature-controlled air.

このように温調風(外気、排ガス)をバッテリケース40に供給して電池パック10(電池セル20)の温度を適宜調整することで、電池セル20の特性劣化を抑制することができる。さらには、電池パック10を構成する金属部品、例えば、電池セル20の端子や、端子同士を接続するバスバー等の劣化(酸化)を抑制することができる。   Thus, by supplying temperature-controlled air (outside air, exhaust gas) to the battery case 40 and appropriately adjusting the temperature of the battery pack 10 (battery cell 20), it is possible to suppress the deterioration of the characteristics of the battery cell 20. Furthermore, it is possible to suppress deterioration (oxidation) of metal parts constituting the battery pack 10, for example, terminals of the battery cells 20 and bus bars connecting the terminals.

例えば、電池セル20が過充電状態となった場合でも、電池パック10を構成する金属部品の劣化(酸化)を効果的に抑制することができる。電池セル20が過充電状態であると、電池セル20の温度が過度に上昇し易く、それに伴って電池パック10を構成する金属部品の劣化(酸化)が進み易くなる。しかしながら、電池セル20が過充電状態である場合には、通常時よりも酸素濃度の低い温調風(排ガス)をバッテリケース40内に供給することで、電池パック10の金属部品の劣化(酸化)をより確実に抑制することができる。   For example, even when the battery cell 20 is in an overcharged state, deterioration (oxidation) of the metal parts constituting the battery pack 10 can be effectively suppressed. When the battery cell 20 is in an overcharged state, the temperature of the battery cell 20 is likely to rise excessively, and accordingly, deterioration (oxidation) of the metal parts constituting the battery pack 10 is likely to proceed. However, when the battery cell 20 is in an overcharged state, deterioration (oxidation) of metal parts of the battery pack 10 is caused by supplying temperature-controlled air (exhaust gas) having a lower oxygen concentration than normal to the battery case 40. ) Can be more reliably suppressed.

また本実施形態では、外部電源による電池パック10の充電中に、必要に応じてエンジン70を強制的に始動させるようにしたので、電池パック10の金属部品の劣化(酸化)をさらに効果的に抑制することができる。   Further, in the present embodiment, since the engine 70 is forcibly started as necessary during charging of the battery pack 10 by the external power source, the deterioration (oxidation) of the metal parts of the battery pack 10 is further effectively performed. Can be suppressed.

次に、図4のフローチャートに基づいて本実施形態に係るバッテリの温調制御の一例について説明する。   Next, an example of the temperature control of the battery according to the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.

バッテリ温調装置50が起動されると、図4に示すように、まずステップS1で電池パック10(電池セル20)の充電状態(SOC)に基づいて、電池パック10(電池セル20)が過充電状態であるか否かを判定する。上述のように電池パック10(電池セル20)の充電状態(SOC)が予め設定された閾値(100%)以上であるか否かを判定する。   When the battery temperature control device 50 is activated, as shown in FIG. 4, first, in step S1, the battery pack 10 (battery cell 20) is overloaded based on the state of charge (SOC) of the battery pack 10 (battery cell 20). It is determined whether or not the battery is charged. As described above, it is determined whether or not the state of charge (SOC) of the battery pack 10 (battery cell 20) is equal to or greater than a preset threshold value (100%).

なお本実施形態に係るバッテリ温調装置50は、電動車両1のイグニッションスイッチがオンになると起動され、またイグニッションスイッチがオフの場合でも、例えば、家庭用電源等の外部電源が電池パック10に接続され、電池パック10の充電が実行されている場合にも起動される。   Note that the battery temperature control device 50 according to the present embodiment is activated when the ignition switch of the electric vehicle 1 is turned on, and an external power source such as a household power source is connected to the battery pack 10 even when the ignition switch is off. The battery pack 10 is also activated when the battery pack 10 is being charged.

ステップS1で電池パック10が過充電状態であると判定した場合(ステップS1:Yes)、ステップS2でエンジン70が作動中であるか否かを判定する。ステップS2でエンジン70が作動中であれば(ステップS2:Yes)、バルブの切り替え、つまり第1の開閉弁55及び第2の開閉弁56の開閉状態を制御する(ステップS3)。具体的には、第1の開閉弁55を開弁させると共に第2の開閉弁56を閉弁させる。これにより、空調装置51には、導入路52を介して外気が導入されることなく、バイパス通路54を介してエンジン70の排ガスが導入される状態となる。   If it is determined in step S1 that the battery pack 10 is in an overcharged state (step S1: Yes), it is determined in step S2 whether the engine 70 is operating. If the engine 70 is operating in step S2 (step S2: Yes), valve switching, that is, the open / close state of the first on-off valve 55 and the second on-off valve 56 is controlled (step S3). Specifically, the first on-off valve 55 is opened and the second on-off valve 56 is closed. As a result, the exhaust gas from the engine 70 is introduced into the air conditioner 51 through the bypass passage 54 without introducing outside air through the introduction passage 52.

その後、ステップS4で空調装置51を作動させると共に、ステップS5で送風ファン45を作動させる。すなわち、空調装置51にバイパス通路54を介して導入された排ガスを所定温度に調整(冷却)し、通常時よりも酸素濃度の低い温調風としてバッテリケース40の流入口43から流入させると共に、バッテリケース40の排出口44から外部に排出させる。これにより、一連の制御が終了する。   Thereafter, the air conditioner 51 is operated in step S4, and the blower fan 45 is operated in step S5. That is, the exhaust gas introduced into the air conditioner 51 through the bypass passage 54 is adjusted (cooled) to a predetermined temperature, and flows into the battery case 40 from the inlet 43 as a temperature-controlled air having a lower oxygen concentration than normal. The battery case 40 is discharged from the discharge port 44 to the outside. Thereby, a series of control is completed.

またステップS2でエンジン70が停止中である場合には(ステップS2:No)、ステップS6に進み、エンジン70を強制的に始動させる。例えば、エンジン70を停止した状態で外部電源による電池パック10の充電が行われている場合には、エンジン70を強制的に始動させる。その後、ステップS3に進む。   If the engine 70 is stopped in step S2 (step S2: No), the process proceeds to step S6 to forcibly start the engine 70. For example, when the battery pack 10 is being charged by the external power supply with the engine 70 stopped, the engine 70 is forcibly started. Thereafter, the process proceeds to step S3.

なおステップS1で電池パック10が過充電状態である場合には、電池パック10の温度が高まっている可能性が高く、また過度に温度上昇する虞がある。このため、電池パック10の温度を判定することなく、温調風の送風を実行している。   When the battery pack 10 is in an overcharged state in step S1, there is a high possibility that the temperature of the battery pack 10 has increased, and there is a possibility that the temperature will rise excessively. For this reason, the temperature-controlled air is blown without determining the temperature of the battery pack 10.

一方、ステップS1で電池パック10が過充電状態ではない場合には(ステップS1:No)、ステップS7に進み、例えば、電池パック10の温度が所定温度以上であるか否かを判定する。なおこの判定時、第1の開閉弁55は閉弁状態であり第2の開閉弁56は開弁状態である。   On the other hand, when the battery pack 10 is not in an overcharged state in step S1 (step S1: No), the process proceeds to step S7, and for example, it is determined whether or not the temperature of the battery pack 10 is equal to or higher than a predetermined temperature. At the time of this determination, the first on-off valve 55 is in a closed state and the second on-off valve 56 is in an open state.

そして電池パック10の温度が所定温度よりも低ければ(ステップS7:No)、電池パック10の冷却は不要であるため、温調風をバッテリケース40内に供給することなく一連の制御を終了する。一方、電池パック10の温度が所定温度以上であれば(ステップS7:Yes)、ステップS4に進み、外気を所定温度に調整した温調風をバッテリケース40内に供給する。これにより、電池パック10の温度を適切に調整することができる。   If the temperature of the battery pack 10 is lower than the predetermined temperature (step S7: No), since cooling of the battery pack 10 is unnecessary, a series of control is terminated without supplying the temperature-controlled air into the battery case 40. . On the other hand, if the temperature of the battery pack 10 is equal to or higher than the predetermined temperature (step S7: Yes), the process proceeds to step S4, and the temperature-controlled air whose outside air is adjusted to the predetermined temperature is supplied into the battery case 40. Thereby, the temperature of the battery pack 10 can be adjusted appropriately.

なお電池パック10が過充電状態ではない通常時には、空調装置51及び送風ファン45は必ずしも作動させなくてもよい。例えば、外気温が低い場合には、空調装置51等を作動させることなく、外気をそのまま温調風としてバッテリケース40内に供給させるようにしてもよい。このようにしても電池パック10の温度を適切に調整することは可能である。   Note that the air conditioner 51 and the blower fan 45 do not necessarily have to be operated during normal times when the battery pack 10 is not overcharged. For example, when the outside air temperature is low, the outside air may be supplied to the battery case 40 as the temperature-controlled air without operating the air conditioner 51 or the like. Even in this way, it is possible to adjust the temperature of the battery pack 10 appropriately.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能なものである。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. The present invention can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上述の実施形態では、主として温調風により電池パックを冷却する場合について説明したが、勿論、温調風により電池パックを温める場合にも、本発明を適用することができる。   For example, in the above-described embodiment, the case where the battery pack is cooled mainly by the temperature-controlled air has been described. Of course, the present invention can also be applied to the case where the battery pack is heated by the temperature-controlled air.

また上述の実施形態では、電池パックが過充電状態である場合にのみ排ガスの温度を調整し、温調風としてバッテリケース内に供給するようにしたが、電池パックの充電状態に拘わらず、排ガスを温調風としてバッテリケースに供給するようにしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the temperature of the exhaust gas is adjusted only when the battery pack is in an overcharged state, and is supplied into the battery case as a temperature-controlled air. However, the exhaust gas is discharged regardless of the charged state of the battery pack. May be supplied to the battery case as temperature-controlled air.

また、上述の実施形態では、第1の開閉弁と第2の開閉弁との開閉状態を切り換え、外気又は排ガスの一方が空調装置に導入されるようにしたが、外気と排ガスとのそれぞれを所定の割合で空調装置に導入し、外気と排ガスとを混合した温調風をバッテリケース内に供給するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the open / close state of the first on-off valve and the second on-off valve is switched so that either the outside air or the exhaust gas is introduced into the air conditioner. You may make it introduce | transduce into an air-conditioning apparatus by a predetermined | prescribed ratio, and may supply the temperature control air which mixed external air and waste gas in a battery case.

1 電動車両(ハイブリッド車両)
10 電池パック(バッテリ)
20 電池セル
30 電池モジュール
40 バッテリケース
41 バッテリトレイ
42 バッテリカバー
43 流入口
44 排出口
45 送風ファン
50 バッテリ温調装置
51 空調装置
52 導入路
53 供給路
54 バイパス通路(バイパス経路)
55 第1の開閉弁
56 第2の開閉弁
57 温調制御部
58 空調制御手段
59 開閉制御手段
60 走行用モータ
70 エンジン
71 排気通路(排気経路)
72 排気浄化触媒
1 Electric vehicle (hybrid vehicle)
10 Battery pack (battery)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Battery cell 30 Battery module 40 Battery case 41 Battery tray 42 Battery cover 43 Inflow port 44 Outlet port 45 Blower fan 50 Battery temperature control apparatus 51 Air conditioning apparatus 52 Introduction path 53 Supply path 54 Bypass path (bypass path)
55 First Open / Close Valve 56 Second Open / Close Valve 57 Temperature Control Control Unit 58 Air Conditioning Control Unit 59 Open / Close Control Unit 60 Traveling Motor 70 Engine 71 Exhaust Passage (Exhaust Route)
72 Exhaust gas purification catalyst

Claims (4)

走行用モータと、エンジンと、バッテリケース内に収容された複数の電池セルを備え前記走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えるハイブリッド車両に搭載され、前記バッテリの温度を調整するバッテリ温調装置であって、
前記バッテリケースに接続され当該バッテリケース内に温調風を送風する空調装置と、
前記エンジンの排気経路と前記空調装置とを繋ぐバイパス経路と、を備えると共に、
前記バッテリの温度状態に応じて前記空調装置を作動させ、前記エンジンからの排ガスを前記バッテリケース内に供給する温調制御部、を備える
ことを特徴とするバッテリ温調装置。
A battery temperature control that adjusts the temperature of the battery mounted on a hybrid vehicle including a travel motor, an engine, and a battery that includes a plurality of battery cells housed in a battery case and supplies power to the travel motor. A device,
An air conditioner that is connected to the battery case and blows temperature-controlled air into the battery case;
A bypass path connecting the exhaust path of the engine and the air conditioner,
A battery temperature control device comprising: a temperature control unit that operates the air conditioner according to a temperature state of the battery and supplies exhaust gas from the engine into the battery case.
請求項1に記載のバッテリ温調装置において、
前記バイパス経路に設けられ当該バイパス経路を開閉する第1の開閉弁を備え、
前記温調制御部は、
前記バッテリの充電状態に基づいて前記バッテリが過充電状態であると判断した場合に、前記第1の開閉弁を開弁させ、前記排ガスを前記バッテリケース内に送風させる
ことを特徴とするバッテリ温調装置。
The battery temperature control device according to claim 1,
A first on-off valve provided in the bypass path for opening and closing the bypass path;
The temperature control unit is
When it is determined that the battery is overcharged based on the state of charge of the battery, the first open / close valve is opened, and the exhaust gas is blown into the battery case. Preparation device.
請求項2に記載のバッテリ温調装置において、
前記ハイブリッド車両が、外部電源により前記バッテリの充電が可能なプラグインハイブリッド車両であり、
前記温調制御部は、
前記外部電源による充電中に前記バッテリが過充電状態になると、前記第1の開閉弁を開弁させると共に前記エンジンを始動させ、前記排ガスを前記バッテリケース内に送風させる
ことを特徴とするバッテリ温調装置。
The battery temperature control apparatus according to claim 2,
The hybrid vehicle is a plug-in hybrid vehicle capable of charging the battery with an external power source,
The temperature control unit is
When the battery is overcharged during charging by the external power source, the first on-off valve is opened, the engine is started, and the exhaust gas is blown into the battery case. Preparation device.
請求項2又は3に記載のバッテリ温調装置において、
前記空調装置に外気を導入する導入路と、
該導入路に設けられて当該導入路を開閉する第2の開閉弁を備え、
前記温調制御部は、
前記第1の開閉弁を開弁させる場合、それと同時に前記第2の開閉弁を閉弁させる
ことを特徴とするバッテリ温調装置。

In the battery temperature control device according to claim 2 or 3,
An introduction path for introducing outside air into the air conditioner;
A second opening / closing valve provided in the introduction path for opening and closing the introduction path;
The temperature control unit is
When opening the first on-off valve, the second on-off valve is closed simultaneously with the opening of the first on-off valve.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019219107A (en) * 2018-06-20 2019-12-26 株式会社デンソー Cooling equipment and cooling equipment system
CN114325446A (en) * 2021-12-21 2022-04-12 南方电网调峰调频发电有限公司 Method and device for testing cycle life of battery pack, electronic equipment and storage medium

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