JP2019220271A - 蓄電装置の冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】空調ファンによる送風を電池冷却ファンが吸気する場合において、処理負荷の増加を低減しつつ、電池冷却風経路の埃つまりの有無を精度よく判定する。【解決手段】電池冷却システムは、空調ファンと、電池冷却ファンと、電池冷却ファンがラゲージ内の吸気を吸気するラゲージ吸気時の電池冷却ファンの回転速度−風量特性マップを記憶するメモリと、電池冷却風経路の埃つまりの有無を判定するＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、空調ファンによる送風を電池冷却ファンが吸気するエアコン吸気時において、空調ファンの風量レベルに応じて現在の電池ファン回転速度をラゲージ吸気時の電池ファン回転速度に変換し、変換後の電池ファン回転速度に対応する電池ファン風量をメモリに記憶された特性マップを参照して算出し、算出された電池ファン風量Ｖを用いて電池冷却風経路の埃つまりの有無を判定する。【選択図】図５

Description

本開示は、空調ファンによる送風を吸気可能に構成された冷却ファンを備えた蓄電装置の冷却システムに関する。

特開２００７−２６７４９４号公報（特許文献１）には、車両に搭載される電池の冷却システムが開示されている。このシステムには、エバポレータで冷却された空気を車室内に送風するための空調ファン（エアコンファン）と、空調ファンによる送風が流入しない第１経路、および空調ファンによる送風が流入する第２経路のどちらかの経路から吸気して電池に送風する電池冷却ファンと、電池冷却ファンの吸気経路を第１経路および第２経路のどちらかに切り替える切替弁とが備えられる。このシステムにおいては、切替弁を制御して電池冷却ファンの吸気経路を第２経路（空調ファンによる送風が流入する経路）に切り替えることによって、空調ファンによる送風（エバポレータで冷却された空気）の一部を、電池の冷却風として利用することができる。

特開２００７−２６７４９４号公報 特開２００５−２５４９７４号公報

電池の冷却風経路内に埃がつまると、圧力損失が生じて電池冷却ファンの風量が低下し得る。そのため、電池冷却ファンの風量を把握し、把握された風量が低下している場合には電池の冷却風経路に埃つまりが生じていると判定して、その旨をユーザに警告する等の措置を講じることが望ましい。

電池冷却ファンの風量を把握する手法としては、電池冷却ファンの回転速度−風量特性（回転速度と風量との対応関係）を予め記憶しておき、この特性を参照して電池冷却ファンの回転速度に対応する風量を算出する手法が考えられる。

しかしながら、上記の手法では、空調ファンによる送風を電池冷却ファンが吸気する場合には、風量の算出精度が低下し得ることが懸念される。具体的には、空調ファンの風量レベルはユーザ操作に応じて変動し得るところ、空調ファンによる送風を電池冷却ファンが吸気する場合には、上流側の空調ファンの風量レベルの変動によって下流側の電池冷却ファンの回転速度−風量特性が変動してしまうため、風量を適切に算出できなくなる可能性がある。その対策として、空調ファンの風量レベル毎に電池冷却ファンの回転速度−風量特性を予め記憶しておき、空調ファンの風量レベルに応じて電池冷却ファンの風量算出に用いる回転速度−風量特性を切り替えることも可能ではある。しかしながら、この手法では、空調ファンの風量レベルが変動する度に回転速度−風量特性を切り替える処理、切替後の回転速度−風量特性を用いて風量を算出する処理といった負荷の高い処理が必要になるため、全体として処理負荷が高くなることが懸念される。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、空調ファンによる送風を蓄電装置の冷却ファンが吸気する場合において、処理負荷の増加を低減しつつ、蓄電装置の冷却風経路の埃つまりの有無を精度よく判定することである。

本開示による冷却システムは、蓄電装置の冷却システムであって、風量レベルが可変に調整される空調ファンと、空調ファンによる送風が流入しない第１経路、および空調ファンによる送風が流入する第２経路のどちらかの経路から吸気して蓄電装置に送風する冷却ファンと、冷却ファンが第１経路から吸気する第１吸気時の冷却ファンの回転速度と風量との対応関係を規定する特性情報を予め記憶する記憶装置と、蓄電装置の冷却風経路の埃つまりの有無を判定する制御装置とを備える。制御装置は、冷却ファンが第２経路から吸気する第２吸気時において、空調ファンの風量レベルに基づいて現在の冷却ファンの回転速度を第１吸気時の冷却ファンの回転速度に変換し、変換された第１吸気時の冷却ファンの回転速度に対応する冷却ファンの風量を記憶装置に記憶された特性情報を参照して算出し、算出された冷却ファンの風量を用いて蓄電装置の冷却風経路の埃つまりの有無を判定する。

上記システムによれば、記憶装置に、第１吸気時の冷却ファンの回転速度と風量との対応関係を規定する特性情報が記憶される。そのため、第１吸気時においては、記憶装置に記憶された特性情報を参照して、現在（すなわち第１吸気時）の冷却ファンの回転速度に対応する風量を算出することが可能である。

さらに、制御装置は、第２吸気時において、空調ファンの風量レベルに応じて現在（すなわち第２吸気時）の冷却ファンの回転速度を第１吸気時の冷却ファンの回転速度に変換し、変換後の第１吸気時の冷却ファンの回転速度に対応する風量を第１吸気時の特性情報を参照して算出する。そのため、第２吸気時において、空調ファンの風量レベルに応じて特性情報を切り替える処理、切替後の特性情報を用いて風量を算出する処理といった負荷の高い処理を行なうことなく、冷却ファンの風量を精度よく算出することができる。このように算出された冷却ファンの風量を用いて、蓄電装置の冷却風経路の埃つまりの有無が判定される。その結果、第２吸気時において、処理負荷の増加を低減しつつ、蓄電装置の冷却風経路の埃つまりの有無を精度よく判定することができる。

本開示によれば、空調ファンによる送風を蓄電装置の冷却ファンが吸気する場合（第２吸気時）において、処理負荷の増加を低減しつつ、蓄電装置の冷却風経路の埃つまりの有無を精度よく判定することができる。

電池システムの全体構成を模式的に示す図である。 ラゲージ吸気時の電池冷却風経路を模式的に示す図である。 エアコン吸気時の電池冷却風経路を模式的に示す図である。 電池冷却ファンの回転速度−風量特性を示す図である。 ＥＣＵの処理の概要を示すフローチャートである。 メモリに記憶されているＮＬ−Ｖ特性マップの一例を示す図である。 エアコン吸気時の電池ファン回転速度ＮＡを、ラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬに換算するときの比率をグラフ化した図である。 変換係数マップの一例を示す図である。

図１は、本実施の形態による電池冷却システム１の全体構成を模式的に示す図である。電池冷却システム１は、電池ケース２内に収容される複数（図１に示す例では２つ）の電池モジュール３と、監視ユニット４と、電池冷却装置１０と、ＭＩＤ（Multi Information Display）５と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを備える。

電池冷却システム１は、電池モジュール３に蓄えられた電力を用いて走行する電動車両（ハイブリッド車両あるいは電気自動車など）に搭載される。

電池ケース２は、たとえば車室の後方に設けられたラゲージスペースに配置され、電池モジュール３を収容することによって、周囲から電池モジュール３を保護する。

各電池モジュール３は、複数の電池セルを含んで構成される。各電池セルは、たとえばリチウムイオン電池である。

監視ユニット４は、電池モジュール３の状態（電流、電圧、温度）を監視する。具体的には、監視ユニット４には、電池モジュール３に入出力される電流（電池電流）を検出する電流センサ、電池モジュール３の端子間電圧（電池電圧）を検出する電圧センサ、電池モジュール３の温度（電池温度）を検出する温度センサが設けられる。これらのセンサは、検出結果（電池電流、電池電圧、電池温度）をＥＣＵ１００にそれぞれ送信する。

電池冷却装置１０は、電池冷却ファンＦ１と、空調ファンＦ２と、吸気ダクト１１と、フィルタ１２と、エバポレータ１３と、切替弁１５と、開閉弁１６と、排気ダクト１８とを含む。

吸気ダクト１１は、電池モジュール３を冷却するための冷却風を電池ケース２へ送るための配管である。本実施の形態においては、吸気ダクト１１の一部が、車室内（たとえばリア席周辺部）を冷房するための空気を車室内へ送るための配管としても機能する。

空調ファンＦ２、フィルタ１２、エバポレータ１３、および電池冷却ファンＦ１は、吸気ダクト１１内の上流側から下流側に向けて、この順に所定間隔を隔てて配置される。

吸気ダクト１１は、ラゲージ吸気口１１ａと、車室吸気口１１ｂと、電池排気口１１ｃと、車室排気口１１ｄとを含む。

ラゲージ吸気口１１ａは、吸気ダクト１１の中間部（詳しくはエバポレータ１３と電池冷却ファンＦ１との間の部分）に設けられ、ラゲージスペース内の空気を吸気ダクト１１内に吸い込むための空気流路を形成する。

車室吸気口１１ｂは、吸気ダクト１１の一方の端部（最上流部）に設けられ、車室内の空気を吸気ダクト１１内に吸い込むための空気流路を形成する。

電池排気口１１ｃは、吸気ダクト１１の他方の端部（最下流部）に設けられ、電池冷却用の空気を吸気ダクト１１から電池ケース２内へ送風するための空気流路を形成する。

車室排気口１１ｄは、吸気ダクト１１の中間部（詳しくはエバポレータ１３と電池冷却ファンＦ１との間の部分）に設けられ、車室冷房用の空気を吸気ダクト１１から車室内へ送風するための空気流路を形成する。

排気ダクト１８は、電池ケース２の内部とラゲージスペースとを連通し、電池モジュール３を冷却した後の空気をラゲージスペース内へ排出ための空気流路を形成する。

空調ファンＦ２は、吸気ダクト１１内におけるエバポレータ１３よりも上流側の部分に設けられる。空調ファンＦ２は、車室内の空気を車室吸気口１１ｂから吸い込んで下流側（電池ケース２側）へ送風する。

フィルタ１２は、空調ファンＦ２から送風された空気に含まれる埃等を除去する。エバポレータ１３は、内部を流れる冷媒を蒸発させてフィルタ１２を通過した後の空気との熱交換を行なうことによって、フィルタ１２を通過した後の空気を冷却する。本実施の形態においては、エバポレータ１３で用いられる冷媒は、図示しない車室用のエアコン（エアコンディショナー）装置に用いられる冷媒と共用されている。

空調ファンＦ２からの送風は、フィルタ１２で浄化され、エバポレータ１３で冷却された後、車室排気口１１ｄから車室内へ送られたり、電池排気口１１ｃから電池ケース２内へ送られたりする。

電池冷却ファンＦ１は、吸気ダクト１１内におけるラゲージ吸気口１１ａよりも下流側の部分に設けられる。後述するように、電池冷却ファンＦ１は、ラゲージ吸気口１１ａから吸い込まれた空気、および車室吸気口１１ｂから吸い込まれた空気のどちらかを吸気して下流側（電池ケース２側）へ送風する。なお、電池冷却ファンＦ１の作動および回転速度は、ＥＣＵ１００からの指令信号（電圧指令信号）によって調整される。

切替弁１５は、吸気ダクト１１内におけるラゲージ吸気口１１ａ付近に設けられる。切替弁１５は、ラゲージ吸気口１１ａと電池ケース２内とを連通させ、かつ車室吸気口１１ｂと電池ケース２内とを遮断する第１状態と、ラゲージ吸気口１１ａと電池ケース２内とを遮断し、かつ車室吸気口１１ｂと電池ケース２内とを連通させる第２状態とのどちらかの状態に、ＥＣＵ１００によって切り替えられる。

開閉弁１６は、車室排気口１１ｄに設けられる。開閉弁１６は、車室排気口１１ｄと車室内とを連通させる開状態と、車室排気口１１ｄと車室内とを遮断する閉状態とのどちらかの状態に、ＥＣＵ１００によって切り替えられる。

ＭＩＤ５は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、電池冷却システム１が搭載される車両についての種々の情報を表示する。ＭＩＤ５は、たとえばタッチ入力可能なディスプレイを含んで構成される。

ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、およびメモリ１０１を内蔵する。ＥＣＵ１００は、メモリ１０１に記憶された情報および監視ユニット４からの情報などを用いて所定の演算処理を実行し、その結果に基づいて、空調ファンＦ２の回転速度、電池冷却ファンＦ１の回転速度、切替弁１５の状態、開閉弁１６の状態などを制御する。

なお、図１においてはメモリ１０１がＥＣＵ１００の内部に設けられる例が示されるが、メモリ１０１はＥＣＵ１００の外部に設けられてもよい。

＜空調ファンの制御モード＞
ＥＣＵ１００は、空調ファンＦ２の制御モードを、空調ファンＦ２を停止するモードと、空調ファンＦ２を作動して車室内を冷房するモード（以下「車室冷房モード」ともいう）とのどちらかに設定する。たとえば、ＥＣＵ１００は、車室内を冷房することを車両のユーザが要求した場合に空調ファンＦ２の制御モードを「車室冷房モード」に設定する。

車室冷房モード中においては、ＥＣＵ１００は、空調ファンＦ２を作動させることに加えて、エバポレータ１３内に冷媒を供給し、かつ開閉弁１６を開状態にする。これにより、ラゲージ吸気口１１ａから吸い込まれた車室内の空気が空調ファンＦ２に吸い込まれエバポレータ１３に送られ、エバポレータ１３で冷却された後に、車室排気口１１ｄから車室内へ送られる。これにより、車室内の冷房が行なわれる。

車室冷房モードにおける空調ファンＦ２の風量レベルは、ユーザの操作に応じて、「Ｌｏ」、「Ｍｉｄ１」、「Ｍｉｄ２」、「Ｈｉ」の４つのレベルいずれかに設定される。なお、風量レベルの数は、４つに限定されるものではなく、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。ＥＣＵ１００は、空調ファンＦ２の風量レベルが高いほど、空調ファンＦ２の回転速度を高い値に制御する。

＜電池冷却ファンの制御モード＞
ＥＣＵ１００は、電池冷却ファンＦ１の制御モードを、電池冷却ファンＦ１を停止するモードと、電池冷却ファンＦ１を作動して電池モジュール３を冷却するモード（以下「電池冷却モード」ともいう）とのどちらかに設定する。たとえば、ＥＣＵ１００は、電池温度Ｔｂがしきい温度よりも高い場合に、電池冷却ファンＦ１の制御モードを「電池冷却モード」に設定する。

電池冷却モード中においては、ＥＣＵ１００は、電池冷却ファンＦ１を作動させて、電池冷却ファンＦ１からの冷却風を電池ケース２に送風する。これにより、電池モジュール３の冷却が行なわれる。

＜＜電池冷却モード中における電池冷却風経路＞＞
電池冷却モード中において、ＥＣＵ１００は、切替弁１５を制御することによって、電池冷却ファンＦ１の吸気経路を、ラゲージ吸気口１１ａから吸い込まれた空気が流れるラゲージ吸気経路（空調ファンＦ２からの送風が流入しない第１経路）と、および車室吸気口１１ｂから吸い込まれた空気が流れるエアコン吸気経路（空調ファンＦ２からの送風が流入する第２経路）とのどちらかに設定する。これにより、電池モジュール３の冷却風が流れる経路（以下、単に「電池冷却風経路」ともいう）は、ラゲージ吸気経路を含む経路と、エアコン吸気経路を含む経路とのどちらかに切り替えられる。

以下では、説明の便宜上、電池冷却ファンＦ１がラゲージ吸気経路から吸気することを「ラゲージ吸気」とも記載し、電池冷却ファンＦ１がエアコン吸気経路から吸気することを「エアコン吸気」とも記載する。

図２は、ラゲージ吸気時の電池冷却風経路を模式的に示す図である。ラゲージ吸気時においては、ＥＣＵ１００は、切替弁１５を第１状態にすることによって、ラゲージ吸気口１１ａと電池ケース２内とを連通させつつ、車室吸気口１１ｂと電池ケース２内とを遮断する。これにより、矢印Ａ１に示すように、電池冷却ファンＦ１は、ラゲージ吸気口１１ａから吸い込まれた空気を吸気することになる。矢印Ａ１に示された経路が「ラゲージ吸気経路」（空調ファンＦ２からの送風が流入しない第１経路）である。そして、電池冷却ファンＦ１は、ラゲージ吸気経路から吸気した空気を電池ケース２内に送風する。これにより、電池モジュール３は、ラゲージ吸気経路から吸気した空気によって冷却される。

図３は、エアコン吸気時の電池冷却風経路を模式的に示す図である。エアコン吸気時においては、ＥＣＵ１００は、切替弁１５を第２状態にすることによって、ラゲージ吸気口１１ａと電池ケース２内とを遮断しつつ、車室吸気口１１ｂと電池ケース２内とを連通させる。これにより、矢印Ａ２に示すように、電池冷却ファンＦ１は、車室吸気口１１ｂから吸い込まれた空気を吸気することになる。矢印Ａ２に示された経路が「エアコン吸気経路」（空調ファンＦ２からの送風が流入する第２経路）である。そして、電池冷却ファンＦ１は、エアコン吸気経路から吸気した空気を電池ケース２内に送風する。これにより、車室冷房用にエバポレータ１３で冷却された空気の一部が、電池モジュール３の冷却風として電池ケース２内にも送られる。なお、図３には示していないが、エバポレータ１３で冷却された空気は車室排気口１１ｄから車室内へも送られる。

＜電池冷却風経路の埃つまり検出＞
電池冷却風経路内に埃がつまると、圧力損失が生じて電池冷却ファンＦ１の風量が低下し得る。そのため、電池冷却ファンＦ１の風量（以下「電池ファン風量」ともいう）Ｖを算出し、算出された電池ファン風量Ｖが低下している場合には、電池冷却風経路内の埃つまりが生じていることが想定されるため、ユーザ等に警告することが望ましい。

電池ファン風量Ｖを把握する手法としては、電池冷却ファンＦ１の回転速度−風量特性（回転速度と風量との対応関係）示す特性マップを予めメモリ１０１に記憶しておき、この特性マップを参照して、電池冷却ファンＦ１の回転速度（以下「電池ファン回転速度」ともいう）Ｎに対応する電池ファン風量Ｖを算出する手法が考えられる。

ラゲージ吸気時（上述の図２参照）においては、電池冷却ファンＦ１の上流に空調ファンＦ２は存在しないため、電池冷却ファンＦ１の回転速度−風量特性は、空調ファンＦ２の風量レベルの影響を受けない。そのため、ラゲージ吸気時の特性マップをメモリ１０１に記憶しておき、その特性マップを参照して実際の電池ファン回転速度ＮＬに対応する電池ファン風量Ｖを算出することが可能である。

一方、エアコン吸気時（上述の図３参照）においては、電池冷却ファンＦ１の上流に空調ファンＦ２が存在するため、電池冷却ファンＦ１の回転速度−風量特性は、空調ファンＦ２の風量レベルの影響を受ける。そのため、ラゲージ吸気時の特性マップを記憶しておいただけでは、電池ファン風量Ｖの算出精度が低下することが懸念される。

図４は、電池冷却ファンＦ１の回転速度−風量特性を示す図である。図４において、横軸は電池ファン回転速度Ｎを示し、縦軸は電池ファン風量Ｖを示す。また、図４において、実線で示す特性線Ｌ０は、ラゲージ吸気時の特性を示す。点線で示す特性線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、空調ファンＦ２の風量レベルがそれぞれ「Ｌｏ」、「Ｍｉｄ１」、「Ｍｉｄ２」、「Ｈｉ」である場合のエアコン吸気時の特性を示す。

図４から理解できるように、ラゲージ吸気時においては、特性線Ｌ０が１つであるため、電池ファン回転速度Ｎが決まれば電池ファン風量Ｖも決まる。一方、エアコン吸気時においては、空調ファンＦ２の風量レベルによって、電池冷却ファンＦ１の回転速度−風量特性が特性線Ｌ１〜Ｌ４の間で変動する。そのため、電池ファン回転速度Ｎが同じであっても、空調ファンＦ２の風量レベルが高いほど、電池ファン風量Ｖが大きくなる。したがって、ラゲージ吸気時において、仮にラゲージ吸気時の特性線Ｌ０を用いて電池ファン風量Ｖを算出すると、電池ファン風量Ｖを適切に算出できなくなることが懸念される。

その対策として、空調ファンＦ２の風量レベル毎に電池冷却ファンＦ１の特性マップ（特性線Ｌ１〜Ｌ４を示す情報）を予めメモリ１０１に記憶しておき、空調ファンＦ２の風量レベルに応じて特性マップを切り替えることも可能ではある。しかしながら、この手法では、空調ファンＦ２の風量レベルが変動する度に特性マップを切り替え、切替後の特性マップを用いて電池ファン風量を算出するといった負荷の高い処理が必要になるため、全体としてＥＣＵ１００の処理負荷が高くなることが懸念される。

上述の点に鑑み、本実施の形態において、メモリ１０１に記憶される特性マップは、ラゲージ吸気時の電池ファン回転速度Ｎ（以下「ラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬ」ともいう）と電池ファン風量Ｖとの対応関係を規定するＮＬ−Ｖ特性マップ（後述の図６参照）のみとされる。このＮＬ−Ｖ特性マップは、図２の特性線Ｌ０を示す情報である。なお、メモリ１０１には、エアコン吸気時の電池ファン回転速度Ｎ（以下「エアコン吸気時の電池ファン回転速度ＮＡ」ともいう）と電池ファン風量Ｖとの対応関係を規定する特性マップ（図２の特性線Ｌ１〜Ｌ４を示す情報）は記憶されていない。

そして、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、電池冷却モードでのラゲージ吸気中においては、メモリ１０１に記憶されたＮＬ−Ｖ特性マップを参照して、現在（すなわちラゲージ吸気時）の電池ファン回転速度ＮＬに対応する電池ファン風量Ｖを算出する。

一方、電池冷却モードでのエアコン吸気中には、ＥＣＵ１００は、空調ファンＦ２の風量レベルに応じて現在の（すなわちエアコン吸気時）の電池ファン回転速度ＮＡをラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬに変換する。そして、ＥＣＵ１００は、変換されたラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬに対応する電池ファン風量Ｖを、メモリ１０１に記憶されたＮＬ−Ｖ特性マップを参照して算出する。

そのため、エアコン吸気時において、空調ファンＦ２の風量レベルに応じて特性マップを切り替え、切替後の特性マップを用いて電池ファン風量を算出するといった負荷の高い処理を行なうことなく、電池ファン風量Ｖを精度よく算出することができる。

ＥＣＵ１００は、上記のように算出された電池ファン風量Ｖを用いて、電池冷却風経路の埃つまりの有無を判定する。その結果、エアコン吸気時において、処理負荷の増加を低減しつつ、電池冷却風経路の埃つまりの有無を精度よく判定することができる。

図５は、ＥＣＵ１００が電池冷却風経路の埃つまりの有無を判定する処理の概要を示すフローチャートである。

まず、ＥＣＵ１００は、電池冷却ファンＦ１の制御モードが電池冷却モードであるか否かを判定する（ステップＳ１０）。電池冷却ファンＦ１の制御モードが電池冷却モードでない場合（ステップＳ１０にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、以降の処理をスキップして処理を終了する。

電池冷却ファンＦ１の制御モードが電池冷却モードである場合（ステップＳ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、電池冷却ファンＦ１がエアコン吸気中である（すなわち切替弁１５が第２状態である）か否かを判定する（ステップＳ２０）。

エアコン吸気中ではない場合（ステップＳ２０にてＮＯ）、すなわちラゲージ吸気中である（切替弁１５が第１状態である）場合、電池冷却ファンＦ１の回転速度−風量特性は空調ファンＦ２の風量レベルの影響を受けないため、ＥＣＵ１００は、以下のステップＳ３０〜Ｓ３６の処理で電池冷却風経路の埃つまりの有無を判定する。

まず、ＥＣＵ１００は、メモリ１０１に記憶されているＮＬ−Ｖ特性マップを参照して、現在（すなわちラゲージ吸気時）の電池ファン回転速度ＮＬに対応する電池ファン風量Ｖを算出する（ステップＳ３０）。

図６は、メモリ１０１に記憶されているＮＬ−Ｖ特性マップの一例を示す図である。ＮＬ−Ｖ特性マップは、ラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬと電池ファン風量Ｖとの対応関係を示す特性線Ｌ０を示す情報である。図６に示す特性線Ｌ０は、上述の図４に示す特性線Ｌ０と同じである。ＥＣＵ１００は、このＮＬ−Ｖ特性マップ（特性線Ｌ０）を参照して、現在（すなわちラゲージ吸気時）の電池ファン回転速度ＮＬに対応する電池ファン風量Ｖを算出する。

次いで、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３０で算出された電池ファン風量Ｖを用いて、電池冷却性能が低下したか否かを判定する（ステップＳ３２）。たとえば、ＥＣＵ１００は、所定期間（たとえば１トリップ中）の電池ファン風量Ｖの履歴（電池モジュール３の放熱量に相関する値）および電池電流ＩＢの履歴（電池モジュール３の発熱量に相関する値）から電池温度推定値を算出し、実際に検出された電池温度が電池温度推定値よりも所定値以上高い場合に、電池冷却性能が低下したと判定する。なお、上記の手法はあくまで一例であって、これに限定されるものではない。

電池冷却性能が低下したと判定された場合（ステップＳ３２にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ラゲージ吸気経路を含む電池冷却風経路のいずれかの箇所に埃つまりが生じていると判定し（ステップＳ３４）、その旨を示す警告をＭＩＤ５に表示させる（ステップＳ３６）。

一方、エアコン吸気中である場合（ステップＳ２０にてＹＥＳ）、電池冷却ファンＦ１の回転速度−風量特性は空調ファンＦ２の風量レベルの影響を受けるため、ＥＣＵ１００は、以下のステップＳ５０〜Ｓ７６の処理で電池冷却風経路の埃つまりの有無を判定する。

まず、ＥＣＵ１００は、空調ファンＦ２の風量が安定しているか否かを判定する（ステップＳ５０）。たとえば、空調ファンＦ２の風量レベルの直近の切替操作がなされた時から所定期間が経過している場合に、空調ファンＦ２の風量が安定していると判定する。空調ファンＦ２の風量が安定していない場合（ステップＳ５０にてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、空調ファンＦ２の風量が安定するまで待つ。

空調ファンＦ２の風量が安定している場合（ステップＳ５０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＣＵ１００は、現在の空調ファンＦ２の風量レベルに基づいて、現在の（すなわちエアコン吸気時）の電池ファン回転速度ＮＡをラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬに変換する（ステップＳ６０）。

図７は、エアコン吸気時の電池ファン回転速度ＮＡを、ラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬに換算するときの比率をグラフ化した図である。図７において、横軸はエアコン吸気時の電池ファン回転速度ＮＡを示し、縦軸はラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬを示す。図７には、エアコン吸気時の電池ファン回転速度ＮＡがそれぞれ所定値Ｎ０，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４である時のラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬが、空調ファンＦ２の風量レベルＬｏ，Ｍｉｄ１，Ｍｉｄ２，Ｈｉ毎に層別にてプロットされている。なお、点線で示す基本特性は、エアコン吸気時の電池ファン回転速度ＮＡとラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬとの比率が１：１となる直線である。

本実施の形態においては、図７に示すような対応関係を示す変換情報が予めメモリ１０１に記憶されている。そして、ＥＣＵ１００は、メモリ１０１に記憶された変換情報を用いて、現在（すなわちエアコン吸気時）の電池ファン回転速度ＮＡをラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬに変換する。

具体的な変換情報としては、たとえば、エアコン吸気時の電池ファン回転速度ＮＡ毎および空調ファンＦ２の風量レベル毎に、エアコン吸気時の電池ファン回転速度ＮＡをラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬに変換するための変換係数Ｋ（基本特性に対するラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬの比率）を規定した変換係数マップを採用することができる。

図８は、変換係数マップの一例を示す図である。この変換係数マップには、図８に示すように、たとえば、エアコン吸気時の電池ファン回転速度ＮＡ（所定値Ｎ０，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４）、および空調ファンＦ２の風量レベル（Ｌｏ，Ｍｉｄ１，Ｍｉｄ２，Ｈｉ）をパラメータとして変換係数Ｋが規定されている。このような変換係数マップを用いる場合、ＥＣＵ１００は、変換係数マップを参照して現在の電池ファン回転速度ＮＡおよび空調ファンＦ２の風量レベルに対応する変換係数Ｋを特定し、現在の電池ファン回転速度ＮＡに変換係数Ｋを乗じた値を、ラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬの換算値として算出することができる。

図５に戻って、ＥＣＵ１００は、メモリ１０１に記憶されているＮＬ−Ｖ特性マップ（図６）を参照して、ステップＳ３０で算出されたラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬ（換算値）に対応する電池ファン風量Ｖを算出する（ステップＳ７０）。具体的な算出手法は上述のステップ３０の処理と同じであるため、詳細な説明はここでは繰り返さない。

次いで、ＥＣＵ１００は、ステップＳ７０で算出された電池ファン風量Ｖを用いて、電池冷却性能が低下したか否かを判定する（ステップＳ７２）。具体的な判定手法は上述のステップ３２の処理と同じであるため、詳細な説明はここでは繰り返さない。

電池冷却性能が低下したと判定された場合（ステップＳ７２にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、エアコン吸気経路を含む電池冷却風経路のいずれかの箇所に埃つまりが生じていると判定し（ステップＳ７４）、その旨を示す警告をＭＩＤ５に表示させる（ステップＳ７６）。

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ１００は、電池冷却モード中のエアコン吸気時において、空調ファンＦ２の風量レベルに応じて現在（すなわちエアコン吸気時）の電池ファン回転速度ＮＡをラゲージ吸気時の電池ファン回転速度ＮＬに変換し、変換後の電池ファン回転速度ＮＬに対応する電池ファン風量Ｖを、メモリ１０１に記憶されたＮＬ−Ｖ特性マップを参照して算出する。そのため、エアコン吸気時において、空調ファンＦ２の風量レベルに応じて特性マップを切り替え、切替後の特性マップを用いて電池ファン風量Ｖを算出するといった負荷の高い処理を行なうことなく、電池ファン風量Ｖを精度よく算出することができる。このように算出された電池ファン風量Ｖを用いて電池冷却風経路の埃つまりの有無が判定される。その結果、エアコン吸気時において、処理負荷の増加を低減しつつ、電池冷却風経路の埃つまりの有無を精度よく判定することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 電池冷却システム、２ 電池ケース、３ 電池モジュール、４ 監視ユニット、１０ 電池冷却装置、１１ 吸気ダクト、１１ａ ラゲージ吸気口、１１ｂ 車室吸気口、１１ｃ 電池排気口、１１ｄ 車室排気口、１２ フィルタ、１３ エバポレータ、１５ 切替弁、１６ 開閉弁、１８ 排気ダクト、１００ ＥＣＵ、１０１ メモリ、Ｆ１ 電池冷却ファン、Ｆ２ 空調ファン。

Claims (1)

1. 蓄電装置の冷却システムであって、
   風量レベルが可変に調整される空調ファンと、
   前記空調ファンによる送風が流入しない第１経路、および前記空調ファンによる送風が流入する第２経路のどちらかの経路から吸気して前記蓄電装置に送風する冷却ファンと、
   前記冷却ファンが前記第１経路から吸気する第１吸気時の前記冷却ファンの回転速度と風量との対応関係を規定する特性情報を予め記憶する記憶装置と、
   前記蓄電装置の冷却風経路の埃つまりの有無を判定する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記冷却ファンが前記第２経路から吸気する第２吸気時において、
   前記空調ファンの風量レベルに基づいて現在の前記冷却ファンの回転速度を前記第１吸気時の前記冷却ファンの回転速度に変換し、
   変換された前記第１吸気時の前記冷却ファンの回転速度に対応する前記冷却ファンの風量を前記記憶装置に記憶された前記特性情報を参照して算出し、
   算出された前記冷却ファンの風量を用いて前記蓄電装置の冷却風経路の埃つまりの有無を判定する、蓄電装置の冷却システム。

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