JP2017212069A - バッテリ冷却用送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリ装置に冷却風を送る送風装置のフィルタの目詰まりを抑制する。
【解決手段】送風装置１４は、車両のドア１８内に設けられたドアダクト２８と、ドア内１８に設けられ、ドアダクト２８内に正逆双方向の気流を選択的に生成可能な送風機３０とを有する。ドアダクト２８は車室に対して開口した入口３２と、バッテリ装置１２につながる車体に設けられた車体ダクト２６の開口にドア１８が閉じているときに接続される出口３４を有する。入口３２には、ほこり除去のためのフィルタ４２が設けられる。ドア１８が開かれたことが、開閉センサ４８に検知されると、送風機３０が、入口３２に向かう気流を形成してフィルタ４２に捕捉されているほこりを除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載されたバッテリ装置に冷却風を送る送風装置に関する。

ハイブリッド自動車や電気自動車においては、車両駆動用の電動機に電力を供給するためのバッテリ装置が車載されている。バッテリは、充放電時に発熱するため、送風を行って冷却をしている。下記特許文献１には、車室内から吸い込んだ空気をバッテリ装置に送る温度調節システムが記載されている。車室から空気を取り込む吸気ダクト（１０）には、フィルタ（２０）が設けられている。フィルタ（２０）にほこりが詰まったことを推定し、詰まりが推定されるとこれが使用者等に報知される。なお、（ ）内の符号は、下記特許文献１で用いられている符号であり、本願の実施形態の説明で用いられる符号とは関連しない。

特開２０１４−７２１８２号公報

上記特許文献１では、フィルタの目詰まりを報知することができるが、詰まったほこりを除去するのは、車両の使用者や整備担当者である。車両の使用者は、自ら作業を行うか、整備担当者に作業を依頼する必要があり、煩わしさを感じることがある。

本発明は、車載されたバッテリ装置に冷却風を送る送風装置のフィルタの目詰まりを抑制することを目的とする。

本発明に係る送風装置は、車体に搭載されたバッテリ装置に冷却風を送る。送風装置は、車両のドア内に設けられたドアダクトと、ドア内に設けられ、ドアダクト内に正逆双方向の気流を選択的に生成可能な送風機とを有する。ドアダクトは車室に対して開口した入口と、バッテリ装置につながる車体に設けられた車体ダクトの開口にドアが閉じているときに接続される出口とを有する。ドアダクトの入口、またはドアダクトの入口と送風機の間にほこり除去のためのフィルタが設けられる。さらに、送風装置は、ドアの開閉を検知する開閉センサと、ドアの開閉状態に基づき送風機の生成する気流の向きを制御する制御部を有する。制御部は、送風機を制御して、送風機が生成する気流の向きが、通常時には出口に向かう向きとなるように、またドアが開かれたことが検知された時には入口に向かう向きとなるようにする。

ドアが開かれたとき、フィルタを通過する気流の向きが通常時と逆になり、通常時の気流によってフィルタに捕捉されたほこりを除去することができる。

バッテリ冷却用の送風装置およびその周辺構造を示す模式図であり、特にドアが開いた状態を示す図である。 送風装置およびその周辺構造を示す模式図であり、特にドアが閉じた状態を示す図である。 送風装置およびその周辺構造を示す模式図である。 送風装置およびその周辺構造を示す模式図である。 送風装置およびその周辺機器の構成を示すブロック図である。 送風装置の制御フローを示すチャートである。 送風機の他の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１〜４は、車両１０に搭載されたバッテリ装置１２に冷却風を送る送風装置１４およびその周辺構造を示す模式図である。図１および図２は、車両の左前席（助手席）１６周囲を示す平面図であり、矢印Ｆｒの向きが車両の前方、矢印ＲＨの向きが前方に向いたときの右手方向である。図１は左前席１６のドア１８が開いた状態を示し、図２はドア１８が閉じた状態を示す図である。図３は、車両後方より視たときの左前席１６およびその周囲を示す図である、矢印ＲＨの向きが前方に向いたときの右手方向であり、矢印Ｕｐｒの向きが車両の上方である。図４は、車室内から左前席のドア１８を視た斜視図である。矢印Ｆｒ，ＲＨ，Ｕｐｒの向きは前述と同様である。

バッテリ装置１２は左前席１６、右前席２０および前席の間にあるセンタコンソール２２の下方に配置される。バッテリ装置１２は、バッテリセルおよび関連機器を収容するバッテリケース２４を有する。バッテリケース２４には、その内部に冷却風を導入するための車体ダクト２６が接続されている。

送風装置１４は、ドア１８内に配置される。送風装置１４は、ドア１８内を延びるドアダクト２８と、ドアダクト２８内に配置されドアダクト２８内に気流を生成する送風機３０を有する。この送風装置１４において、送風機３０は軸流ファンである。ドアダクト２８は、車室に対して開口した入口３２と、ドア１８を閉じたとき車体ダクト２６に接続される出口３４を有する。ドア１８は窓３６を備える。ドア１８の窓３６より下の部分をドア本体３８と記す。ドアダクトの入口３２は、ドア本体３８の前側かつ上側の位置に設けることができる。この位置は空気調和装置の吹き出し口４０の近傍であり、空気調和装置が冷房運転しているときには、温度の低い空気を入口３２から取り込むことを可能にしている。また、送風機３０に吸い込まれる空気からほこり等を除去するためのフィルタ４２が入口３２に配置されている。また、フィルタ４２は入口３２と送風機３０の間に配置されてもよい。

送風機３０は、モータにより駆動されるインペラ４４を有する。この送風機３０のモータは正逆双方に回転させることができ、これに伴ってインペラ４４も正逆双方に回転する。インペラ４４が正回転すると、ドアダクト２８内には、入口３２から出口３４に向かう気流が生成される。この気流の向きを正方向と記す。正方向の気流が図２に矢印Ｓで示されている。ドア１８が閉じているとき、気流は出口３４から車体ダクト２６を介してバッテリケース２４内に送られ、バッテリケース２４内のバッテリセルを冷却する。インペラ４４が逆回転すると、逆方向の気流、つまり出口３４から入口３２に向かう気流が生成される。逆方向の気流が図２に矢印Ｃで示されている。正方向の気流によってフィルタ４２に捕捉されたほこり等が、逆向きの気流を生成することでフィルタ４２から除去される。

車体のドア１８近傍、例えばＢピラー４６には、送風装置１４が設けられたドア１８の開閉を検知する開閉センサ４８が配置されている。開閉センサ４８は、例えばカーテシスイッチを利用することができる。

図５は、送風装置１４に係るの構成ブロック図である。監視装置５０は、バッテリ装置１２の温度、充放電電流などを元にバッテリ装置１２の状態を把握し、冷却が必要かを判断する。この判断に基づき制御部５２は送風機３０の制御を行う。また、制御部５２は開閉センサ４８からの信号に基づきドア１８の開閉状態を把握し、この開閉状態に基づき送風機３０の制御、特に生成される気流の向きの制御を行う。通常時、つまりドア１８がある程度長い時間閉じているときには、バッテリ装置１２に向かう正方向の気流が生成されるように制御し、ドア１８が開かれたことが検知されると、逆方向の気流が生成されるように制御する。具体的には、ドア１８が閉じているときにはインペラ４４が正回転するようにされ、ドア１８が開かれたときには逆回転するようにされる。ドア１８が閉じている状態で冷却が必要なとき、制御部５２は、送風機３０を制御して正方向の気流を生成させる。生成された気流により、バッテリ装置１２に気流が送り込まれ、冷却が行われる。ドア１８が開いたことが検知されると、制御部５２は、送風機３０を制御して逆向きの気流を生成させる。この逆向きの気流が生成されることにより、ドア開時と逆向きの気流がフィルタ４２を通過する。この逆向きの気流により、正方向に気流が流れているときにフィルタ４２に捕捉されたほこり等を除去することができる。ドア開が検出されてから、所定時間、例えば３０秒間、逆向きの気流の生成が継続し、この時間が経過した後、停止する。

図６は、送風装置１４の制御フローを示すチャートである。開閉センサ４８の出力信号に基づきドア１８の開閉状態が監視される（Ｓ１００）。ドア１８が閉じていれば、正方向の気流が生成するように、具体的にはインペラ４４が正回転するようにされ（Ｓ１０２）、監視装置５０からの要求に応じた送風制御が実行される（Ｓ１０４）。ステップＳ１００でドア１８が開いたことが検出されると、逆方向の気流が生成されるように、具体的にはインペラ４４が逆回転するようにされ（Ｓ１０６）、インペラ４４が駆動されて送風が実行される（Ｓ１０８）。逆向き気流の送風が実行されてから、所定時間、例えば３０秒の経過を待ち（Ｓ１１０）、経過後送風が停止される（Ｓ１１２）。ドア１８が開かれるたび逆向き気流の送風がなされるため、フィルタ４２に捕捉されたほこり等が頻繁に除去され、目詰まりに至ることが抑制される。

図６に示された制御であると、ドア１８が開いた後、逆向きの送風は所定時間維持されるが、所定時間経過前にドア１８が閉じられたとき、逆向きの送風を停止するようにしてもよい。また、イグニッションスイッチを切った後であっても、所定時間内であれば送風装置１４が動作可能とすることができる。イグニッションスイッチを切った後に乗員の降車のためにドア１８が開けられた場合であっても、逆向きの送風が実行される。

上述の送風装置１４においては、送風機３０である軸流ファンの回転要素（インペラ４４）を逆回転させることにより逆向きの気流を生成したが、回転要素を逆回転させることにより逆向きの気流を生成できる他の形式の送風機を採用することができる。例えば、ベーン式やルーツ式などの容積型の送風機を用いることができる。

さらに、送風機の回転要素の回転の向きを変えずに、送風機の吸込み口、吐出口を切り換えることが可能な送風機を採用してもよい。具体例として図７の送風機６０を示す。送風機６０は、ケーシング６２およびインペラ６４を含む。ケーシング６２内には、ダンパ６６，６８が配置される。ダンパ６６，６８は、図中で実線で示す位置と、破線で示す位置をとることができる。ケーシング６２は、ドアダクト２８の入口３２側に接続する第１開口７０と、出口３４側に接続する第２開口７２を含む。インペラ６４は、一方向のみに回転し、そのとき生成される気流は、図中の下から上に向かう。ダンパ６６，６８を図中の実線で示す位置にすると、気流は太い実線の矢印で示すように流れる。このとき、第１開口７０が送風機６０の吸込み口となり、第２開口７２が吐出口となる。ダンパ６６，６８は図中の破線で示す位置にすると、気流は太い破線の矢印で示すように流れる。このとき第１開口７０が送風機６０の吐出口となり、第２開口７２が吸込み口となる。このように、ダンパ６６，６８の切り換えにより、入口３２側の第１開口７０を吸込み口と吐出口のいずれかに切り換えることができ、フィルタを通過する気流の向きを切り換えることができる。

この実施形態においては、左前席が助手席の場合について説明したが、右前席が助手席になる場合には、右前席のドア内に送風装置を設けることができる。また、運転席側のドアに送風装置を配置するようにしてもよい。さらに、後席周囲の側方にバッテリ装置につながる車体ダクトが開口している場合、後席のドアに送風装置を配置することができる。

１０ 車両、１２ バッテリ装置、１４ 送風装置、１６ 左前席、１８ ドア、２０ 右前席、２２ センタコンソール、２４ バッテリケース、２６ 車体ダクト、２８ ドアダクト、３０ 送風機、３２ 入口、３４ 出口、３６ 窓、３８ ドア本体、４０ 吹き出し口、４２ フィルタ、４４ インペラ、４６ Ｂピラー、４８ 開閉センサ、５０ 監視装置、５２ 制御部、６０ 送風機、６２ ケーシング、６４ インペラ、６６，６８ ダンパ、７０ 第１開口、７２ 第２開口。

Claims (1)

1. 車体に搭載されたバッテリ装置に冷却風を送る送風装置であって、
   車両のドア内に設けられたドアダクトであって、車室に対して開口した入口と、バッテリ装置につながる車体に設けられた車体ダクトの開口にドアが閉じているときに接続される出口とを有するドアダクトと、
   ドア内に設けられ、ドアダクト内に正逆双方向の気流を選択的に生成可能な送風機と、
   ドアダクトの入口、または入口と送風機の間に設けられたフィルタと、
   ドアの開閉を検知する開閉センサと、
   通常時には送風機が生成する気流の向きが出口に向かう向きとなるように、また開閉センサによりドアが開かれたことが検知された時には送風機が生成する気流の向きが入口に向かう向きとなるように送風機を制御する、制御部と、
   を有する送風装置。
   

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