JP2019057483A - 制御モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】体格の増大が抑制されるとともに、異音の発生が抑制された制御モジュールを提供する。【解決手段】電池スタックを複数有する電池モジュールに設けられる制御モジュールであり、複数の電池スタックそれぞれに付設される複数のファンと、複数のファンそれぞれの回転を制御する回転制御部と、を有し、回転制御部は、複数のファンが共振現象を起こすと判断すると、複数のファンの回転数が離間するように複数のファンそれぞれの回転を制御する。【選択図】図4

Description

本開示は、複数のファンを有する制御モジュールに関するものである。
特許文献1に示されるように、電池パックと送風機を備える電池電源装置が知られている。電池パックは複数の単電池(セル)を直列接続した電池モジュールを所要数収容した電池ホルダにより構成されている。電池パックは電池ホルダを2つ有する。送風機はこの2つの電池ホルダに冷却用空気を圧送している。これにより電池パック内の単電池が冷却されている。
特許第4117655号公報
近年、ハイブリッド車や電気自動車の普及にともない、モータの高出力化が進んでいる。このモータの高出力化にともない、モータに駆動電力を供給する電池モジュールの高出力化と高容量化も進んでいる。このため複数の電池ホルダ内の温度が上昇しやすくなっている。
この温度上昇に対応するべく、複数の電池ホルダそれぞれに送風機を設けることも考えられる。しかしながら電池電源装置の体格の増大を抑制するために複数の送風機(ファン)を互いに近づけると共振現象が発生し、それによって異音が発生する虞がある。
そこで本開示は、体格の増大が抑制されるとともに、異音の発生が抑制された制御モジュールを提供することを目的とする。
開示の1つは、複数の電池セル(240)が並ぶ電池スタック(230−232)を複数有する電池モジュール(200)に設けられる制御モジュール(100)であり、
複数の電池スタックそれぞれに付設される複数のファン(20−22)と、
複数のファンそれぞれの回転を制御する回転制御部(32,41,42,231a,232a)と、を有し、
回転制御部は、複数のファンが共振現象を起こすと判断すると、複数のファンの回転数が離間するように複数のファンそれぞれの回転を制御する。
開示の1つは、複数の電池セル(240)が並ぶ電池スタック(230−232)を複数有する電池モジュール(200)に設けられる制御モジュール(100)であり、
複数の電池スタックそれぞれに付設される複数のファン(20−22)と、
複数のファンそれぞれの回転を制御する回転制御部(32,41,42,231a,232a)と、を有し、
回転制御部は、複数のファンが共振現象を起こすほどに複数のファンの回転数が近い場合、複数のファンの回転数を入れ替わりで変更することを所定周期で繰り返す。
これによれば、共振現象を起こすほど近くに複数のファン(20−22)を配置したとしても、複数のファン(20−22)で共振現象が起きることが抑制される。これにより制御モジュール(100)の体格の増大が抑制されるとともに、異音の発生が抑制される。
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。
電池パックの機能を説明するためのブロック図である。 電池パックの斜視図である。 電池パックの断面図である。 第1実施形態に係るファンの制御を説明するためのフローチャートである。 ファンの制御の変形例を説明するためのフローチャートである。 第2実施形態に係るファンの制御を説明するためのフローチャートである。 ファンの制御の変形例を説明するためのフローチャートである。 第3実施形態に係るファンの制御を説明するためのフローチャートである。 ファンの制御の変形例を説明するためのフローチャートである。 ファンの制御の変形例を説明するためのフローチャートである。
以下、本開示をハイブリッド自動車に適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1〜図4に基づいて本実施形態の電池パックを説明する。以下においては互いに直交の関係にある3方向を、横方向、縦方向、および、高さ方向と示す。本実施形態では横方向はハイブリッド自動車の進退方向に沿っている。縦方向はハイブリッド自動車の左右方向に沿っている。高さ方向はハイブリッド自動車の天地方向に沿っている。縦方向が並び方向に相当する。
また、横方向と縦方向とによって規定される平面を規定平面と示す。横方向と高さ方向とによって規定される平面を横平面と示す。縦方向と高さ方向とによって規定される平面を縦平面と示す。
<電池パックの概要>
電池パック300は、図1に示すハイブリッド自動車の電気負荷400に電力供給する機能を果たす。この電気負荷400には、動力供給源および発電源としての機能を果たすモータジェネレータが含まれている。例えばモータジェネレータが力行する場合、電池パック300は放電してモータジェネレータに電力供給を行う。モータジェネレータが発電する場合、電池パック300は発電によって生じた発電電力を充電する。電気負荷400に含まれるモータジェネレータが電動機に相当する。
電池パック300は電池ECU32を有する。この電池ECU32はハイブリッド自動車に搭載された各種ECU(車載ECU500)と電気的に接続される。電池ECU32は車載ECU500と相互に信号を送受信し、ハイブリッド自動車を協調制御する。この協調制御によって、電池パック300の充電量に応じたモータジェネレータと内燃機関の動力分配が制御される。
電池パック300は複数の電池セル240が電気的に直列接続された電池スタック230を有する。電池ECU32は電池スタック230の充電状態などを車載ECU500に出力する。車載ECU500はこの充電状態、車両に搭載された各種センサから入力されるアクセルペダルの踏み込み量やスロットルバルブ開度などの車両情報、そしてイグニッションスイッチなどに基づいて、電池ECU32に指令信号を出力する。電池ECU32はこの指令信号に基づいて後述のシステムメインリレー60を制御する。これにより電池スタック230と電気負荷400との電気的な接続が制御される。
電池パック300はハイブリッド自動車の例えば座席下の設置空間に設けられる。例えば前部座席下よりも後部座席下のほうが広い。そのために本実施形態の電池パック300は後部座席下の設置空間に設けられる。
座席の高さ方向の長さ(高さ)は、ユーザの座りやすさなどに応じて決定される。座席の横方向(進退方向)の長さ(横幅)も、ユーザの座りやすさなどに応じて決定される。しかしながら座席の縦方向(左右方向)の長さ(縦幅)はハイブリッド自動車の体格に応じて決定される。そのために電池パック300の設けられる設置空間もユーザの座りやすさやハイブリッド自動車の体格などに応じて決定される。
ユーザの座りやすさは人間工学などに応じて決定される。そのために設置空間の高さと横幅は長く設定しがたい。これに対してハイブリッド自動車の体格はユーザによっては決定されない。そのために設置空間の縦幅は、高さと横幅に比べて長く設定することができる。
なお、電池パック300の配置としてはこれに限定されない。電池パック300は、例えば後部座席とトランクルームとの間の空間、および、運転席と助手席の間の空間などに配置することもできる。
<電池モジュールの概要>
電池パック300は電池モジュール200と制御モジュール100を有する。図2および図3に示すように、電池モジュール200と制御モジュール100は縦方向に並び、互いに機械的および電気的に接続されている。このように設置空間において高さと横幅とに比べて縦幅を長く設定することのできる縦方向に電池モジュール200と制御モジュール100は並んでいる。
電池モジュール200は給電源および充電器としての機能を果たす。制御モジュール100は電池モジュール200の電力の入出力を制御する。また制御モジュール100は電池モジュール200の電池スタック230の冷却も制御する。そして制御モジュール100は電池モジュール200に対して電池セル240の均等化処理の指示も行う。
図2および図3に示すように、電池モジュール200は筐体210と電池スタック230を有する。筐体210は高さ方向に開口するとともに底を有する箱形状を成している。筐体210は縦方向に延びている。筐体210に電池スタック230が収納されている。電池スタック230は複数の電池セル240を有する。これら複数の電池セル240は縦方向に並んでいる。そして複数の電池セル240は機械的および電気的に直列接続されている。
電池モジュール200は電池スタック230として第1電池スタック231と第2電池スタック232を有する。この第1電池スタック231と第2電池スタック232は電気的に直列接続されている。そのため電池モジュール200の出力電圧は、第1電池スタック231と第2電池スタック232それぞれの有する複数の電池セル240の出力電圧を総和した電圧になっている。
第1電池スタック231には第1温度センサ231aが設けられている。第2電池スタック232には第2温度センサ232aが設けられている。第1温度センサ231aは第1電池スタック231の温度を検出する。第2温度センサ232aは第2電池スタック232の温度を検出する。これら温度センサで検出された電池スタックの温度が電池ECU32に入力される。第1温度センサ231aと第2温度センサ232aそれぞれは具体的にはサーミスタである。
図1に示すように電池モジュール200は複数の電池セル240それぞれの電圧を監視する監視部250を有する。図示しないが、監視部250は、可撓性を有するフレキシブル基板、フレキシブル基板に搭載された電子素子、および、フレキシブル基板に接続された監視ICチップを有する。電子素子としては、ヒューズ、抵抗などがある。監視ICチップは配線基板に設けられたスイッチとマイコンを有する。またこの配線基板にはツェナーダイオードやコンデンサなどの電子素子も設けられている。この監視部250には、上記の第1温度センサ231aと第2温度センサ232aが電気的に接続されている。監視部250は後述の電池セル240の上端面240aの上方に設けられている。
フレキシブル基板には各電池セル240に対応した複数の検出電極と複数の配線パターンが設けられている。そしてフレキシブル基板には複数の配線パターンそれぞれに対応する電子素子が設けられている。また監視ICチップの配線基板にも、これら配線パターンに対応する複数の基板配線が形成されている。これら複数の基板配線それぞれと監視ICチップのマイコンとが電気的に接続されている。そしてこれら複数の基板配線それぞれに監視ICチップのスイッチが設けられている。また複数の基板配線は上記のツェナーダイオードやコンデンサを介して接続されている。スイッチがマイコンによって開閉制御される。これにより対応する配線パターンと電気的に接続された電池セル240の充放電が制御される。その結果、複数の電池セル240の充電状態(SOC)が制御される。SOCはstate of chargeの略である。
監視ICチップの配線基板にはコネクタが設けられている。このコネクタに内部ワイヤ110が接続される。この内部ワイヤ110は制御モジュール100の電池ECU32に接続される。これにより監視部250と電池ECU32とが内部ワイヤ110を介して電気的に接続される。監視部250から電池ECU32に各電池セル240の出力電圧が入力される。また監視部250から電池ECU32に第1電池スタック231と第2電池スタック232それぞれの検出温度が入力される。
<電池モジュールの構成>
次に、筐体210と電池スタック230を説明する。筐体210はアルミダイカストによって製造される。また筐体210は鉄やステンレスをプレス加工することによっても製造することができる。図1および図2に示すように筐体210は、底壁211、側壁212、および、仕切り壁213を有する。底壁211は規定平面において縦方向に長い矩形を成す。
側壁212は左壁215、右壁216、前壁217、および、後壁218を有する。左壁215と右壁216はそれぞれ横平面において矩形を成している。前壁217と後壁218はそれぞれ縦平面において縦方向に長い矩形を成している。左壁215と右壁216とが縦方向に離間して並び、互いに対向している。前壁217と後壁218とが横方向に離間して並び、互いに対向している。そして左壁215、前壁217、右壁216、後壁218が高さ方向まわりの周方向に順に並び、互いに連結されている。またそれぞれが底壁211の底面211aの縁部に連結されている。これにより底面211aの上方に側壁212によって囲まれた収納空間が区画されている。
電池モジュール200は図示しない蓋部を有する。この蓋部によって筐体210の開口部が閉塞されている。ただし、蓋部、蓋部と筐体210との間、若しくは、筐体210には、空気を入出するための開口部が形成されている。この開口部は、右壁216側に形成されている。蓋部は樹脂材料、若しくは、金属材料で形成されている。
仕切り壁213は縦平面において縦方向に長い矩形を成す。この仕切り壁213によって収納空間は横方向に2つに分けられている。以下においては左壁215、前壁217、右壁216、および、仕切り壁213によって区画される空間を第1収納空間と示す。左壁215、後壁218、右壁216、および、仕切り壁213によって区画される空間を第2収納空間と示す。第1収納空間に第1電池スタック231が設けられる。第2収納空間に第2電池スタック232が設けられる。第1収納空間と第2収納空間とは筐体210の内部において非連通となっている。なおもちろんではあるが、第1収納空間と第2収納空間とは筐体210の内部において連通する構成を採用することもできる。
第1電池スタック231と第2電池スタック232それぞれは複数の電池セル240を有する。電池セル240は四角柱形状を成す。そのため電池セル240は6面を有する。電池セル240は高さ方向に面する上端面240aと下端面240bを有する。電池セル240は横方向に面する第1側面240cと第2側面240dを有する。電池セル240は縦方向に面する第1主面240eと第2主面240fを有する。これら6面のうち第1主面240eと第2主面240fは他の4面よりも面積が大きくなっている。
電池セル240は二次電池である。具体的には電池セル240はリチウムイオン電池である。リチウムイオン電池は化学反応によって起電圧を生成する。起電圧の生成により電池セル240に電流が流れる。これにより電池セル240は発熱してガスを発生する。そのため電池セル240は膨張する。なお電池セル240としてはリチウムイオン電池に限定されない。例えば電池セル240としては、ニッケル水素二次電池、有機ラジカル電池などを採用することができる。
上記したように電池セル240の第1主面240eと第2主面240fは他の4面よりも面積が大きくなっている。そのために電池セル240は第1主面240eと第2主面240fとが互いに離間するように膨張しやすくなっている。これにより電池セル240は縦方向に膨張する。すなわち電池セル240は、複数の電池セル240の並ぶ方向に膨張する。
電池スタック230は、図示しない拘束具を有している。この拘束具により、複数の電池セル240は機械的に縦方向に直列接続されている。またこの拘束具により複数の電池セル240それぞれの膨張による電池スタック230の体格の増大が抑制されている。なお、隣接する電池セル240の間には空隙が構成されている。この空隙を空気が通ることで各電池セル240の放熱が促されるようになっている。
後述するように電池スタック230の下方に通風空間が構成される。収納空間内の空気は、電池スタック230の上方から、上記の隙間を介して電池スタック230の下方に位置する通風空間へと流れる。すなわち、電池セル240の上端面240a側の空気は、上記の隙間を介して電池セル240の下端面240b側へと流れる。
電池セル240の上端面240aには、正極端子241と負極端子242とが形成されている。正極端子241は第1側面240c側に位置している。負極端子242は第2側面240d側に位置している。
第1電池スタック231と第2電池スタック232はそれぞれ偶数個の電池セル240を有する。各電池スタックの複数の電池セル240は第1主面240e同士および第2主面240f同士が互いに対向するように縦方向に並んでいる。これにより縦方向で正極端子241と負極端子242が交互に並んでいる。これら各電池スタックの複数の電池セル240が図示しない直列端子を介して電気的に直列接続されている。
そして第1電池スタック231の複数の電池セル240のうちの最低電位に位置する電池セル240の負極端子242と、第2電池スタック232の最高電位に位置する電池セル240の正極端子241とが、直列配線244を介して電気的に接続されている。これにより各電池スタックの有する電池セル240が電気的に直列接続されている。
以上の電気的な接続により、第1電池スタック231は第2電池スタック232よりも高電位となっている。第1電池スタック231に最高電位の電池セル240が含まれ、第2電池スタック232に最低電位の電池セル240が含まれている。これら2つの電池セル240は前壁217側に位置している。そして仕切り壁213を介して横方向に並んでいる。最高電位の電池セル240の正極端子241と最低電位の電池セル240の負極端子242とが仕切り壁213側に位置している。この最高電位の電池セル240の正極端子241に正極入出力端子245が連結されている。最低電位の電池セル240の負極端子242に負極入出力端子246が連結されている。
この正極入出力端子245が図1に示す正極バスバー51を介して電気負荷400と接続される。負極入出力端子246が負極バスバー52を介して電気負荷400と接続される。これにより電池モジュール200の出力電圧が正極バスバー51と負極バスバー52を介して電気負荷400に出力される。反対に、電気負荷400のモータジェネレータにて発電された電力が正極バスバー51と負極バスバー52を介して電池モジュール200に供給される。
図示しないが、底壁211には電池スタック230を支持する支持部が形成されている。この支持部は縦方向に延びている。そして支持部における電池スタック230を搭載する搭載面は高さ方向において底面211aよりも筐体210の開口側に位置している。そのため、図3に示すように電池スタック230を構成する電池セル240の下端面240bと底壁211の底面211aとの間には、支持部の高さに応じた空間が構成されている。支持部と電池セル240とは部分的に接触している。したがってこの空間は、支持部、電池セル240の下端面240b、仕切り壁213、および、側壁212によって区画されている。主としてこの空間を風が通る。そのため以下においてはこの空間を通風空間と示す。
通風空間は収納空間に2つ構成されている。2つの通風空間のうちの一方が第1収納空間内に位置し、その一部が第1電池スタック231の電池セル240によって構成されている。他方は第2収納空間内に位置し、その一部が第2電池スタック232によって構成されている。以下においては第1電池スタック231に対応する通風空間を第1通風空間と示す。第2電池スタック232に対応する通風空間を第2通風空間と示す。
図示しないが、左壁215には第1通風空間と連通する第1通風孔が形成されている。左壁215には第2通風空間と連通する第2通風孔が形成されている。第1通風孔と第2通風孔は左壁215の底壁211側の下端部に形成されている。
<制御モジュールの概要>
次に、制御モジュール100を説明する。図1〜図3に示すように制御モジュール100は、連結筐体10、ファン20、および、制御ユニット30を有する。連結筐体10は筐体210に連結される。この連結筐体10にファン20と制御ユニット30とが設けられる。ファン20は上記の第1通風空間と第2通風空間とに風を流す。これによりファン20は複数の電池セル240それぞれを冷却する。制御ユニット30は電池モジュール200と電気負荷400との電気的な接続を制御する。制御ユニット30はファン20の駆動を制御する。また制御ユニット30は電池モジュール200の複数の電池セル240の均等化処理を監視部250に指示する。
<制御モジュールの構成>
連結筐体10はアルミダイカストによって製造される。また連結筐体10は鉄やステンレスをプレス加工することによっても製造することができる。図2および図3に示すように連結筐体10は、搭載壁11と囲み壁12を有する。搭載壁11は規定平面において横方向に長い矩形を成す。
囲み壁12は前横壁14、後横壁15、および、連結壁16を有する。前横壁14と後横壁15はそれぞれ縦平面において縦方向に長い矩形を成している。前横壁14と後横壁15とが横方向に離間して並び、互いに対向している。連結壁16は横平面において横方向に長い矩形を成している。連結壁16は搭載壁11における電池モジュール200側に位置している。そして連結壁16は前横壁14と後横壁15との間に位置し、両者を連結している。前横壁14、連結壁16、後横壁15が周方向に順に並び、互いに連結されている。前横壁14、連結壁16、後横壁15それぞれが搭載壁11の底面11aの縁部に連結されている。
図2および図3に示すように連結壁16は左壁215と縦方向に並んでいる。連結壁16と左壁215それぞれの横方向に面する外面同士が接触している。両者は機械的に連結されている。
連結壁16は、左壁215の形状に応じて形成される。上記したように左壁215には第1通風孔と第2通風孔が形成されている。これに対応して連結壁16には第3通風孔と第4通風孔が形成されている。
連結壁16の搭載壁11側の下端部に第3通風孔と第4通風孔が形成されている。第3通風孔と第1通風孔とは縦方向に並んでいる。これにより第3通風孔と第1通風孔とが連通している。そのため第3通風孔と第1通風空間とが第1通風孔を介して連通している。同様にして、第4通風孔と第2通風孔とは縦方向に並んでいる。これにより第4通風孔と第2通風孔とが連通している。そのため第4通風孔と第2通風空間とが第2通風孔を介して連通している。
ファン20は第1電池スタック231に対応する第1ファン21、および、第2電池スタック232に対応する第2ファン22を有する。図1に示すように第1ファン21と第2ファン22はワイヤ23によって電池ECU32と電気的に接続されている。これら第1ファン21と第2ファン22は図2に示すように搭載壁11に設けられている。第1ファン21は連結壁16を介して縦方向で第1電池スタック231と並んでいる。第2ファン22は連結壁16を介して縦方向で第2電池スタック232と並んでいる。
第1ファン21と第2ファン22それぞれの横平面の大きさは、電池セル240の横平面の大きさ(主面)と同程度になっている。そのために第1ファン21は、第1電池スタック231の最高電位の電池セル240の縦方向への投影範囲に位置している。同様にして第2ファン22は、第2電池スタック232の最低電位の電池セル240の縦方向への投影範囲に位置している。このように第1ファン21と第2ファン22それぞれの体格は電池セル240の大きさに応じて決定されている。
なお、第1ファン21の全てが、第1電池スタック231の縦方向への投影範囲内に位置する構成を採用することもできる。第2ファン22の全てが、第2電池スタック232の縦方向への投影範囲内に位置する構成を採用することもできる。
第1ファン21と第2ファン22は制御ユニット30を介して横方向に並んでいる。第1ファン21は前横壁14側に位置している。第2ファン22は後横壁15側に位置している。第1ファン21と第2ファン22との間に制御ユニット30が位置している。
図示しないが、第1ファン21と第2ファン22それぞれは風を吸い込む吸い込み口を有する。第1ファン21の吸い込み口は連結壁16の第3通風孔に接続されている。同様にして第2ファン22の吸い込み口は連結壁16の第4通風孔に接続されている。
第1ファン21は風を吐き出す第1掃出し口21aを有する。この第1掃出し口21aは縦方向において連結壁16とは反対側に開口している。また第1掃出し口21aは高さ方向において吸い込み口よりも搭載壁11から離れている。
同じく第2ファン22は風を吐き出す第2掃出し口22aを有する。この第2掃出し口22aは縦方向において連結壁16とは反対側に開口している。また第2掃出し口22aは高さ方向において吸い込み口よりも搭載壁11から離れている。
以上により、第1ファン21が回転して空気を吸い始めると、第1通風空間に右壁216から左壁215へと向かう風が流れる。この際、隣接する電池セル240の間の空隙にも、高さ方向において第1通風空間へと向かう風が流れる。これらの風は第1通風孔と第3通風孔とを介して第1ファン21に吸い込まれる。第1ファン21は吸い込んだ風を第1掃出し口21aから電池モジュール200から遠ざかる方向に吐き出す。これにより第1電池スタック231が冷却される。
同様にして第2ファン22が回転して空気を吸い始めると、第2通風空間に右壁216から左壁215へと向かう風が流れる。この際、隣接する電池セル240の間の空隙にも、高さ方向において第2通風空間へと向かう風が流れる。これらの風は第2通風孔と第4通風孔とを介して第2ファン22に吸い込まれる。第2ファン22は吸い込んだ風を第2掃出し口22aから電池モジュール200から遠ざかる方向に吐き出す。これにより第2電池スタック232が冷却される。
以上に示したように第1ファン21と第2ファン22とは同等の形状を有し、同等の形状を有する第1通風空間と第2通風空間内の空気を流動する。そのために第1ファン21と第2ファン22の固有振動数が近い値になっている。また第1通風空間を構成する部材と第2通風空間を構成する部材の固有振動数が近い値になっている。なお通風空間を構成する部材は、上記の筐体210や蓋部、そして電池スタック230などである。
第1ファン21には第1回転センサ41が付設されている。第2ファン22には第2回転センサ42が付設されている。第1回転センサ41は第1ファン21の回転数を検出する。第2回転センサ42は第2ファン22の回転数を検出する。
図1に示すように第1回転センサ41と第2回転センサ42それぞれはワイヤ43を介して電池ECU32と電気的に接続されている。第1回転センサ41と第2回転センサ42で検出された第1ファン21と第2ファン22それぞれの回転数が電池ECU32に入力される。後で詳説するように、電池ECU32はこれら回転数と各電池スタックの温度とに基づいて第1ファン21と第2ファン22それぞれの回転を制御する。なお図1に示すように電池ECU32はワイヤハーネス85bを介して車載ECU500と電気的に接続されている。
図2および図3に示すように制御ユニット30は素子ユニット31と電池ECU32を有する。そして素子ユニット31は、正極バスバー51と負極バスバー52、システムメインリレー60、電流センサ70、および、ケース80を有する。このケース80に、正極バスバー51と負極バスバー52の一部、システムメインリレー60、および、電流センサ70それぞれが収納されている。
図1に示すように、正極バスバー51の一端は電池モジュール200の正極入出力端子245に接続される。負極バスバー52の一端は電池モジュール200の負極入出力端子246に接続される。そして正極バスバー51と負極バスバー52それぞれの他端はワイヤハーネス85aを介して電気負荷400と接続される。これにより電池スタック230と電気負荷400とが接続される。
システムメインリレー60は第1スイッチ61と第2スイッチ62を有する。第1スイッチ61と第2スイッチ62それぞれは接続配線63を介して電池ECU32と電気的に接続されている。第1スイッチ61と第2スイッチ62それぞれの開閉状態が電池ECU32によって制御される。電池ECU32は車載ECUから入力される指令信号に基づいて第1スイッチ61と第2スイッチ62の開閉を制御する。
第1スイッチ61は正極バスバー51に設けられている。第2スイッチ62は負極バスバー52に設けられている。第1スイッチ61と第2スイッチ62それぞれは通電によって磁界を発生することで、閉状態になる。これにより電池スタック230と電気負荷400とがバスバーとスイッチを介して電気的に接続される。これに対して第1スイッチ61と第2スイッチ62は非通電状態の時に開状態となる。これにより電池スタック230と電気負荷400との電気的な接続が遮断される。
電流センサ70はバスバーを流れる電流を検出する。図1に示すように電流センサ70は正極バスバー51に設けられる。電流センサ70と電池ECU32とはセンサ接続端子76を介して電気的に接続されている。電流センサ70で検出された正極バスバー51の電流が電池ECU32に入力される。
<電池ECUによるファン制御>
次に、電池ECU32による第1ファン21と第2ファン22の制御を説明する。上記したように電池ECU32には第1温度センサ231aによって検出された第1電池スタック231の温度と、第2温度センサ232aによって検出された第2電池スタック232の温度と、が入力される。また電池ECU32には第1回転センサ41によって検出された第1ファン21の回転数と、第2回転センサ42によって検出された第2ファン22の回転数と、が入力される。電池ECU32はこれら温度と回転数とに基づいて第1ファン21と第2ファン22の回転数を制御する。具体的には、電池ECU32は第1ファン21と第2ファン22の目標とする回転数を決定する。
電池ECU32には第1ファン21と第2ファン22それぞれの駆動回路が含まれている。この駆動回路は、第1ファン21と第2ファン22それぞれの実際の回転数が目標とする回転数に近づくように、第1ファン21と第2ファン22それぞれの駆動を個別に制御する。電池ECU32、第1回転センサ41、第2回転センサ42、第1温度センサ231a、および、第2温度センサ232aが回転制御部に相当する。電池ECU32が制御部に相当する。
以下においては表記を簡明とするために、第1電池スタック231の温度を第1温度T1と示す。第2電池スタック232の温度を第2温度T2と示す。第1ファン21の実際の回転数を第1実回転数Vm1と示す。第2ファン22の実際の回転数を第2実回転数Vm2と示す。そして第1ファン21の目標とする回転数を第1目標回転数Si1と示す。第2ファン22の目標とする回転数を第2目標回転数Si2と示す。
電池ECU32は温度と回転数の相関関係を示す温度回転数マップを記憶している。電池ECU32は、基本的には、この温度回転数マップと第1温度T1に基づいて第1目標回転数Si1を決定する。同様にして電池ECU32は、温度回転数マップと第2温度T2に基づいて第2目標回転数Si2を決定する。この温度回転数マップは、温度が上昇すると回転数が上昇する関係となっている。
しかしながら上記したように第1ファン21と第2ファン22は制御ユニット30を介して横方向に並んでいる。そして第1ファン21が風を流動させる第1通風空間と、第2ファン22が風を流動させる第2通風空間は仕切り壁213を介して横方向に並んでいる。第1ファン21と第2ファン22の固有振動数は近い値になっている。そして第1通風空間を構成する部材と第2通風空間を構成する部材の固有振動数とが近い値になっている。そのために第1ファン21と第2ファン22の実回転数が近い値になると電池パック300で共振現象が現れる。この共振現象により、ファンだけではなく電池パック300の全体が振動したり、第1通風空間と第2通風空間それぞれを流れる風の脈動周期が一致したりする。この結果、電池パック300から異音(騒音)が発生する虞がある。
このような共振現象の発生する条件は、電池パック300の形状や設置空間の形状によって様々に変わる。例えば第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2それぞれを1分当たり2000〜3000回転で駆動している際に両者の回転数差が1分当たり10回転ほどになると、共振現象は現れ始める。
そこで電池ECU32は、第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2が共振現象による異音が発生するほどに近くなった場合に、第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2の回転数が離間するように第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2を決定する。
具体的には、電池ECU32は図4に示す制御フローを実行する。
すなわち電池ECU32は、図4に示すステップS10において、第1温度T1、第2温度T2、第1実回転数Vm1、および、第2実回転数Vm2を取得する。その後に電池ECU32はステップS20へと進む。
ステップS20へ進むと電池ECU32は、温度回転数マップと第1温度T1に基づいて第1目標回転数Si1を算出する。また電池ECU32は温度回転数マップと第2温度T2に基づいて第2目標回転数Si2を算出する。この後に電池ECU32はステップS30へと進む。
ステップS30へ進むと電池ECU32は、第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2の差の絶対値が第1判定閾値Vmthよりも大きいか否かを判定する。この第1判定閾値Vmthは、第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2の回転数差がどの程度近くなると、共振現象により異音が発生し始めるのかを示す値である。第1判定閾値Vmthはファンの性能や形状、そしてファンの取り付けられる電池パック300の形状、および、電池パック300の設けられる設置空間の形状などによって定まる。第1判定閾値Vmthは電池パック300を製造する際に第1ファン21と第2ファン22それぞれの回転数を各種変更させることで生じる異音の変化などに基づいて予め決定される。
電池ECU32は、第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2の差の絶対値が第1判定閾値Vmthより大きい場合、共振現象による異音は発生しないと判断してステップS40へと進む。これとは反対に第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2の差の絶対値が第1判定閾値Vmth以下の場合、電池ECU32は共振現象による異音が発生すると判断してステップS50へと進む。
ステップS40へ進むと電池ECU32は、ステップS20で算出した第1目標回転数Si1に基づいて第1ファン21を駆動する。電池ECU32は第2目標回転数Si2に基づいて第2ファン22を駆動する。そして電池ECU32は制御フローを終了する。なおもちろんではあるが、電池ECU32はこの図4に示す制御フローを繰り返し実行している。
ステップS50へ進むと電池ECU32は、第1実回転数Vm1は第2実回転数Vm2よりも大きいか否かを判定する。第1実回転数Vm1が第2実回転数Vm2よりも大きい場合、電池ECU32はステップS60へと進む。これとは反対に第1実回転数Vm1が第2実回転数Vm2以下の場合、電池ECU32はステップS70へと進む。
ステップS60へ進むと電池ECU32は、ステップS20で算出した第2目標回転数Si2を、第2低下目標回転数Si2dに変更する。この第2低下目標回転数Si2dは第2目標回転数Si2よりも低い回転数である。具体的には、第2低下目標回転数Si2dは第2目標回転数Si2の9割程度の回転数である。若しくは、第2低下目標回転数Si2dは第2目標回転数Si2よりも第1判定閾値Vth以上低い回転数である。この後に電池ECU32はステップS80へと進む。なおもちろんではあるが、第2低下目標回転数Si2dの回転数としては上記例に限定されず、第2目標回転数Si2よりも低い回転数であればよい。
ステップS80へ進むと電池ECU32は、ステップS20で算出した第1目標回転数Si1に基づいて第1ファン21を駆動する。また電池ECU32は、ステップS60で変更した第2低下目標回転数Si2dに基づいて第2ファン22を駆動する。
このように第2ファン22の目標回転数を下げることで第2ファン22の第2実回転数Vm2を下げる。これにより第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2が離間し、両者の回転数差が大きくなる。
フローを遡り、ステップS50において第1実回転数Vm1が第2実回転数Vm2以下であると判断してステップS70へ進むと電池ECU32は、ステップS20で算出した第1目標回転数Si1を、第1低下目標回転数Si1dに変更する。この第1低下目標回転数Si1dは第1目標回転数Si1よりも低い回転数である。具体的には、第1低下目標回転数Si1dは第1目標回転数Si1の9割程度の回転数である。若しくは、第1低下目標回転数Si1dは第1目標回転数Si1よりも第1判定閾値Vth以上低い回転数である。この後に電池ECU32はステップS90へと進む。なおもちろんではあるが、第1低下目標回転数Si1dの回転数としては上記例に限定されず、第1目標回転数Si1よりも低い回転数であればよい。
ステップS90へ進むと電池ECU32は、ステップS70で変更した第1低下目標回転数Si1dで第1ファン21を駆動する。また電池ECU32は、ステップS20で算出した第2目標回転数Si2に基づいて第2ファン22を駆動する。
このように第1ファン21の目標回転数を下げることで第1ファン21の第1実回転数Vm1を下げる。これにより第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2の回転数差が大きくなる。
なお、上記したステップS30、および、ステップS50〜ステップS90の処理は、第1ファン21と第2ファン22の回転数が、共振現象によってハイブリッド自動車に登場しているユーザが感知できる程度の音量の異音が生じる場合に実施される。回転数が低く、そのために共振現象が生じたとしても、ユーザが感知できない程度の音量の異音しか発生しないのであれば、ステップS30、および、ステップS50〜ステップS90の処理は実施しなくともよい。
<作用効果>
次に、制御モジュール100の作用効果を説明する。
<共振にかかわる作用効果>
上記したように電池ECU32は、共振現象による異音が発生するほどに第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2が近くなった場合、第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2の回転数差を大きくする。これにより第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2が離間し、第1ファン21と第2ファン22とで共振現象による異音が発生することが抑制される。
電池ECU32は、第1実回転数Vm1が第2実回転数Vm2よりも大きい場合、第2目標回転数Si2を、より回転数の低い第2低下目標回転数Si2dに変更する。また電池ECU32は、第1実回転数Vm1が第2実回転数Vm2以下の場合、第1目標回転数Si1を、より回転数の低い第1低下目標回転数Si1dに変更する。
これによれば共振現象の発生が避けられるとともに、第1ファン21と第2ファン22とで発生する音のレベルが低くなる。また、実回転数が高いファンの回転数、すなわち、より冷却の求められている電池スタックに対するファンの回転数が低減することが抑制される。
なお、ファンの送風による電池セル240の冷却は、電池セル240の表面で行われる。この電池セル240の表面での放熱には限界がある。電池セル240の熱は、その内部から表面へと伝熱され、表面に伝熱された熱が空気に伝熱される。これにより電池セル240は冷却される。したがってファンの送風による電池セル240の表面から空気への伝熱は、電池セル240の内部から表面への伝熱を上回ることはない。このため、ファンの風量が、このようなファンの送風による放熱の限界に近い場合、ファンの風量を下げたとしても電池セル240の放熱性の大きな低下とは成り難い。このようなファンの風量と電池セル240の放熱性などの相関関係は、予め実験などによって求めることができる。したがってこの相関関係、および、実回転数などに基づいて、低下目標回転数の回転数を定めてもよい。
<体格にかかわる作用効果>
第1ファン21と第2ファン22は共振現象が生じるほど近くに配置されている。これにより制御モジュール100(電池パック300)の体格の増大が抑制される。
座席の高さは、ユーザの座りやすさなどに応じて決定される。また電池スタック230の高出力化と高容量化に伴い、電池スタック230の体格は増大傾向にある。そのため電池スタック230を含む電池モジュール200を座席下の設置空間に設置する場合、電池モジュール200の高さ方向の寸法は設置空間の高さ方向の寸法と同等に定められる。これにより電池モジュール200と座席との間には余分な空間が構成されなくなる。
これに対して、電池パック300はハイブリッド自動車の後部座席下の設置空間に設けられる。そして制御モジュール100と電池モジュール200は、ユーザの座りやすさではなくハイブリッド自動車の体格などに応じて決定される縦方向に並んでいる。これによれば、電池スタック230の体格が増大されたとしても、制御モジュール100を電池モジュール200とともに設置空間に設けやすくなる。
第1ファン21は縦方向で第1電池スタック231と並んでいる。第2ファン22は縦方向で第2電池スタック232と並んでいる。また、第1ファン21と第2ファン22それぞれの横平面の大きさは、電池セル240の横平面の大きさと同程度になっている。そして第1ファン21は、第1電池スタック231の縦方向への投影範囲に位置している。第2ファン22は、第2電池スタック232の縦方向への投影範囲に位置している。これらにより、電池パック300の横方向および高さ方向の体格の増大が抑制される。
電池ECU32に、第1ファン21と第2ファン22それぞれの駆動回路が含まれている。これによれば、第1ファン21と第2ファン22それぞれに駆動回路が含まれる構成とは異なり、第1ファン21と第2ファン22それぞれの体格が小さくなる。これにより電池ECU32に駆動回路が含まれない構成と比べて、制御モジュール100の体格の増大が抑制される。
(第1の変形例)
なお本実施形態では、共振現象の発生を避けるために、目標回転数を下げる例を示した。しかしながら例えば図5に示すように、目標回転数を上げることで、共振現象の発生を避けてもよい。
図5に示す制御フローは、図4に示す制御フローとは、ステップS50以降の処理が異なる。すなわち、ステップS50において電池ECU32は、第1実回転数Vm1が第2実回転数Vm2よりも大きい場合、ステップS61へと進む。第1実回転数Vm1が第2実回転数Vm2以下の場合、電池ECU32はステップS71へと進む。
ステップS61へ進むと電池ECU32はステップS20で算出した第1目標回転数Si1を、第1増加目標回転数Si1uに変更する。この第1増加目標回転数Si1uは第1目標回転数Si1よりも高い回転数である。具体的には、第1増加目標回転数Si1uは第1目標回転数Si1の1割増し程度の回転数である。若しくは、第1増加目標回転数Si1uは第1目標回転数Si1よりも第1判定閾値Vth以上高い回転数である。この後に電池ECU32はステップS81へと進む。なおもちろんではあるが、第1増加目標回転数Si1uの回転数としては上記例に限定されず、第1目標回転数Si1よりも高い回転数であればよい。
ステップS81へ進むと電池ECU32は、ステップS61で変更した第1増加目標回転数Si1uで第1ファン21を駆動する。また電池ECU32は、ステップS20で算出した第2目標回転数Si2に基づいて第2ファン22を駆動する。このように第1ファン21の目標回転数を上げることで第1ファン21の第1実回転数Vm1を上げる。
フローを遡り、ステップS50において第1実回転数Vm1が第2実回転数Vm2以下であると判断してステップS71へ進むと電池ECU32は、ステップS20で算出した第2目標回転数Si2を、第2増加目標回転数Si2uに変更する。この第2増加目標回転数Si2uは第2目標回転数Si2よりも高い回転数である。具体的には、第2増加目標回転数Si2uは第2目標回転数Si2の1割増し程度の回転数である。若しくは、第2増加目標回転数Si2uは第2目標回転数Si2よりも第1判定閾値Vth以上高い回転数である。この後に電池ECU32はステップS91へと進む。なおもちろんではあるが、第2増加目標回転数Si2uの回転数としては上記例に限定されず、第2目標回転数Si2よりも高い回転数であればよい。
ステップS91へ進むと電池ECU32は、ステップS20で算出した第1目標回転数Si1に基づいて第1ファン21を駆動する。また電池ECU32は、ステップS71で変更した第2増加目標回転数Si2uに基づいて第2ファン22を駆動する。このように第2ファン22の目標回転数を上げることで第2ファン22の第2実回転数Vm2を上げる。
以上により、第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2が離間し、両者の回転数差が大きくなる。その結果、共振現象の発生が避けられる。また、実回転数が高いファンの回転数、すなわち、より冷却の求められている電池スタックに対するファンの回転数が増加する。そのためにこの電池スタックのファンによる冷却を高めることができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態を図6に基づいて説明する。以下に示す各実施形態の電池パックは上記した実施形態によるものと共通点が多い。そのため以下においては共通部分の説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。また以下においては上記した実施形態で示した要素と同一の要素には同一の符号を付与する。
第1実施形態では、第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2とに基づいて共振現象が生じるか否かを判定する例を示した。これに対して本実施形態では、第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2とに基づいて共振現象が生じるか否かを判定する。
具体的には、図6に示す制御フローを電池ECU32は実行する。この図6に示す制御フローは、第1実施形態で説明した制御フローとは、ステップS10,S30,S50が異なる。本実施形態の電池ECU32はこれらに代わって、ステップS11,S31,S51を実施する。
すなわち電池ECU32は、先ずステップS11において第1温度T1と第2温度T2を取得する。その後に電池ECU32はステップS20へと進む。
ステップS20へ進んで第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2を算出した後に電池ECU32はステップS31へと進む。
ステップS31へ進むと電池ECU32は、第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2の差の絶対値が第2判定閾値Sithよりも大きいか否かを判定する。この第2判定閾値Sithは、第1判定閾値Vmthと同様にして、第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2の回転数差がどの程度近くなると、共振現象により異音が発生し始めるのかを示す値である。第2判定閾値Sithと第1判定閾値Vmthとは同一でも良いし、異なっていてもよい。
目標回転数差は、将来、実回転数差がその値に近づくであろうことを示している。したがって第2判定閾値Sithは、共振現象を判定する値としては、第1判定閾値Vmthよりも厳しく設定しなくともよいとみなせる。第2判定閾値Sithは第1判定閾値Vmthよりも小さい値を採用することもできる。
電池ECU32は、第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2の差の絶対値が第2判定閾値Sithより大きい場合、共振現象による異音は発生しないと判断してステップS40へと進む。これとは反対に第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2の差の絶対値が第2判定閾値Sith以下の場合、電池ECU32は共振現象による異音が発生する可能性があると判断してステップS51へと進む。
ステップS51へ進むと電池ECU32は、第1目標回転数Si1は第2目標回転数Si2よりも大きいか否かを判定する。第1目標回転数Si1が第2目標回転数Si2よりも大きい場合、電池ECU32はステップS60へと進む。これとは反対に第1目標回転数Si1が第2目標回転数Si2以下の場合、電池ECU32はステップS70へと進む。そして電池ECU32はステップS60以降において、第1実施形態と同等の処理を実行する。
以上により、本実施形態においても、第1実施形態と同等の作用効果を奏することができる。
(第2の変形例)
なお、図7に示すように、ステップS51以降においては、第1の変形例と同様にして、ステップS61〜ステップS91を実施してもよい。
(第3の実施形態)
次に、第3実施形態を図8に基づいて説明する。
第1実施形態では、ステップS50において第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2との大小関係に基づいて、第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2のいずれかを変更する例を示した。第2実施形態では、ステップS51において第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2との大小関係に基づいて、第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2のいずれかを変更する例を示した。
これらに対して本変形例では、ステップS50およびステップS51に代わるステップS52において、電池ECU32が揮発性メモリに記憶しているフラグFが0か否かに基づいて、第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2のいずれかを変更する。
このフラグFは、電池ECU32の立ち上がり時においてはゼロに初期化されている。したがってステップS51において電池ECU32は立ち上がり時にフラグFはゼロであると判断し、ステップS60へと進む。この後にステップS60とステップS80を実施することで、電池ECU32は第1目標回転数Si1に基づいて第1ファン21を駆動する。また電池ECU32は第2低下目標回転数Si2dに基づいて第2ファン22を駆動する。この後に電池ECU32はステップS100へと進む。
ステップS100へ進むと電池ECU32はフラグFをゼロから1にセットする。そして電池ECU32は制御フローを終了する。
制御フローを一度終えて所定時間経過すると、再び電池ECU32は図8に示す制御フローを実行する。この際にフラグFはゼロではなく1になっている。したがってステップS52へ進むと電池ECU32は、ステップS70へと進む。この後にステップS70とステップS90を実施することで、電池ECU32は第1低下目標回転数Si1dに基づいて第1ファン21を駆動する。また電池ECU32は第2目標回転数Si2に基づいて第2ファン22を駆動する。この後に電池ECU32はステップS110へと進む。
ステップS110へ進むと電池ECU32はフラグFを1からゼロにセットする。そして電池ECU32は制御フローを終了する。
以上に示したように、電池ECU32は、共振現象が起きる可能性のある場合、第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2それぞれの回転数を所定周期で交互に減少する。これにより共振現象が避けられるとともに、第1電池スタック231と第2電池スタック232のうちの一方だけのファンの回転数が低くなることも抑制される。なお図示しないが、第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2それぞれの回転数を所定周期で交互に増加してもよい。
(第3の変形例)
なお第3実施形態で示した構成の場合、第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2それぞれの回転数を所定周期で交互に減少するため、一時的に第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2が同一になり、それによって共振現象が一時的に生じる虞がある。
そこで図9に示すようにステップS52を実施する前に、電池ECU32はステップS120の処理を実施してもよい。ステップS120において電池ECU32は、第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2を一律で、駆動レベルとしては最低の最低目標回転数Si0に設定する。この後に電池ECU32はステップS52以降の処理を実施する。これによれば、第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2が一時的に同一になり、それによって共振現象が一時的に生じたとしても、それは第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2それぞれの回転数が低い時である。したがって生じる異音の音量が低くなる。これにより異音の発生が抑制される。
なお、共振現象によって生じる異音がハイブリッド自動車に乗車しているユーザに聞き取れない程度の音量であれば、第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2をステップS120で最低目標回転数Si0よりも回転数の高い目標回転数に設定してもよい。
以上、本開示物の好ましい実施形態について説明したが、本開示物は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示物の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
(第4の変形例)
制御モジュール100は第1回転センサ41と第2回転センサ42を有さずともよい。第1ファン21と第2ファン22それぞれは回転羽を回転するためのモータを有する。このモータはロータとステータとを有する。ロータから磁界が発生している。ステータのステータコイルに3相交流が流れる。これにより回転磁界が発生する。この回転磁界とロータの発する磁界とによりロータに回転トルクが発生する。これによりロータが回転する。
ロータが回転すると、ロータから発生される磁界がステータコイルを通過する。これによりステータコイルに逆起電力(誘起電圧)が発生する。この誘起電圧はロータの回転にともなって周期的に変化する。例えばステータコイルがU相、V相、W相の3相を有する場合、これら3相のステータコイルに発生する誘起電圧が順次変わる。この周期的に変化する誘起電圧を検出することで、ロータの回転数を検出することができる。電池ECU32はこの誘起電圧に基づいて、第1ファン21と第2ファン22それぞれの回転数を算出してもよい。これによれば、回転センサを省略することができる。
この場合、電池ECU32は図10に示す制御フローを実施する。この制御フローにおいて電池ECU32はステップS10とステップS20の代わりに、ステップS12とステップS21を実施する。
ステップS12において電池ECU32は、第1温度T1、第2温度T2、第1逆起電力Fbe1、および、第2逆起電力Fbe2を取得する。その後に電池ECU32はステップS21へと進む。第1逆起電力Fbe1は第1ファン21に生じる逆起電力である。第2逆起電力Fbe2は第2ファン22に生じる逆起電力である。
ステップS21へ進むと電池ECU32は、第1温度T1と第2温度T2に基づいて第1目標回転数Si1と第2目標回転数Si2を算出する。また電池ECU32は第1逆起電力Fbe1と第2逆起電力Fbe2に基づいて第1実回転数Vm1と第2実回転数Vm2を算出する。
(他の変形例)
本実施形態では電池パック300をハイブリッド自動車に適用した例を示した。しかしながら電池パック300は例えばプラグインハイブリッド自動車や電気自動車に適用することもできる。
本実施形態では電池モジュール200が第1電池スタック231と第2電池スタック232を有する例を示した。しかしながら電池モジュール200が他にも電池スタックを有する構成を採用することができる。例えば電池モジュール200が4つの電池スタックを有する構成を採用することもできる。
本実施形態では制御モジュール100が第1ファン21と第2ファン22を有する例を示した。しかしながら制御モジュール100の有するファンの数としては上記例に限定されず、3つ以上有する構成を採用することもできる。
20…ファン、21…第1ファン、22…第2ファン、32…電池ECU、41…第1回転センサ、42…第2回転センサ、100…制御モジュール、200…電池モジュール、230…電池スタック、231…第1電池スタック、231a…第1温度センサ、232…第2電池スタック、232a…第2温度センサ、240…電池セル、300…電池パック、400…電気負荷

Claims (13)

  1. 複数の電池セル(240)が並ぶ電池スタック(230−232)を複数有する電池モジュール(200)に設けられる制御モジュール(100)であり、
    複数の前記電池スタックそれぞれに付設される複数のファン(20−22)と、
    複数の前記ファンそれぞれの回転を制御する回転制御部(32,41,42,231a,232a)と、を有し、
    前記回転制御部は、複数の前記ファンが共振現象を起こすと判断すると、複数の前記ファンの回転数が離間するように複数の前記ファンそれぞれの回転を制御する制御モジュール。
  2. 前記回転制御部は、複数の前記ファンが共振現象を起こすほどに複数の前記ファンの回転数が近い場合に、複数の前記ファンが共振現象を起こすと判断する請求項1に記載の制御モジュール。
  3. 前記回転制御部は、複数の前記ファンが共振現象を起こすほどに複数の前記ファンの回転数が近い場合、複数の前記ファンの回転数が離間するように、複数の前記ファンのうちの少なくとも1つの回転数を下げる請求項2に記載の制御モジュール。
  4. 前記回転制御部は、複数の前記ファンが共振現象を起こすほどに複数の前記ファンの回転数が近い場合、複数の前記ファンの回転数が離間するように、複数の前記ファンのうちの少なくとも1つの回転数を上げる請求項2に記載の制御モジュール。
  5. 前記回転制御部は、複数の前記電池スタックそれぞれに付設される複数の温度センサ(231a,232a)と、複数の前記温度センサで検出される複数の前記電池スタックそれぞれの温度に基づいて複数の前記ファンそれぞれの目標回転数を算出し、複数の前記ファンそれぞれの回転を制御する制御部(32)と、を有し、
    前記制御部は、複数の前記ファンが共振現象を起こすと判断すると、複数の前記目標回転数を離間することで、複数の前記ファンの回転数を離間する請求項1〜4のいずれか1項に記載の制御モジュール。
  6. 前記回転制御部は、前記温度センサと前記制御部の他に、複数の前記ファンそれぞれの回転数を検出する複数の回転センサ(41,42)を有し、
    前記制御部は、複数の前記回転センサそれぞれで検出される複数の前記ファンそれぞれの回転数に基づいて、複数の前記ファンが共振現象を起こすか否かを判断する請求項5に記載の制御モジュール。
  7. 前記制御部は、複数の前記ファンのモータに生じる逆起電力に基づいて複数の前記ファンそれぞれの回転数を算出するとともに、算出した複数の前記ファンそれぞれの回転数に基づいて、複数の前記ファンが共振現象を起こすか否かを判断する請求項5に記載の制御モジュール。
  8. 前記制御部は、複数の前記ファンが共振現象を起こすほどに複数の前記ファンの前記目標回転数が近い場合、複数の前記ファンが共振現象を起こすと判断する請求項5に記載の制御モジュール。
  9. 複数の電池セル(240)が並ぶ電池スタック(230−232)を複数有する電池モジュール(200)に設けられる制御モジュール(100)であり、
    複数の前記電池スタックそれぞれに付設される複数のファン(20−22)と、
    複数の前記ファンそれぞれの回転を制御する回転制御部(32,41,42,231a,232a)と、を有し、
    前記回転制御部は、複数の前記ファンが共振現象を起こすほどに複数の前記ファンの回転数が近い場合、複数の前記ファンの回転数を入れ替わりで変更することを所定周期で繰り返す制御モジュール。
  10. 前記回転制御部は、複数の前記ファンが共振現象を起こすほどに複数の前記ファンの回転数が近い場合、複数の前記ファンそれぞれの回転数を一律に下げた後に、複数の前記ファンの回転数を入れ替わりで変更することを所定周期で繰り返す請求項9に記載の制御モジュール。
  11. 複数の前記ファンそれぞれは付設される前記電池スタックと、複数の前記電池セルの並ぶ並び方向に並んでいる請求項1〜10いずれか1項に記載の制御モジュール。
  12. 複数の前記ファンそれぞれは、付設される前記電池スタックの前記並び方向への投影範囲に位置している請求項11に記載の制御モジュール。
  13. 前記電池モジュールと複数の前記電池セルの並ぶ並び方向に並び、前記電池モジュールとともに、動力供給源および発電源の少なくとも1つとして電動機(400)を有する自動車の座席下の設置空間に設けられる請求項1〜12いずれか1項に記載の制御モジュール。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200102271A (ko) * 2019-02-21 2020-08-31 주식회사 엘지화학 배터리 랙 및 이를 포함하는 전력 저장 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0526039A (ja) * 1991-07-16 1993-02-02 Mazda Motor Corp エンジンの冷却フアン回転制御装置
JP2004136767A (ja) * 2002-10-17 2004-05-13 Denso Corp 車両用バッテリの冷却装置
JP2005276591A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Sanyo Electric Co Ltd 車両用のバッテリーパック
JP2005310596A (ja) * 2004-04-22 2005-11-04 Toyota Motor Corp 電池パック、電池パックの冷却制御方法、および電池パックの冷却制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
JP2006310056A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Panasonic Ev Energy Co Ltd 電池パック装置、電池パック温度調整方法、プログラム及びコンピュータ可読記録媒体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0526039A (ja) * 1991-07-16 1993-02-02 Mazda Motor Corp エンジンの冷却フアン回転制御装置
JP2004136767A (ja) * 2002-10-17 2004-05-13 Denso Corp 車両用バッテリの冷却装置
JP2005276591A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Sanyo Electric Co Ltd 車両用のバッテリーパック
JP2005310596A (ja) * 2004-04-22 2005-11-04 Toyota Motor Corp 電池パック、電池パックの冷却制御方法、および電池パックの冷却制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
JP2006310056A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Panasonic Ev Energy Co Ltd 電池パック装置、電池パック温度調整方法、プログラム及びコンピュータ可読記録媒体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200102271A (ko) * 2019-02-21 2020-08-31 주식회사 엘지화학 배터리 랙 및 이를 포함하는 전력 저장 장치
KR102381692B1 (ko) 2019-02-21 2022-03-31 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 랙 및 이를 포함하는 전력 저장 장치

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