JP2020087707A - 温度調整システム - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプの動力を無駄に消費することなく、蓄電池の温度ばらつきを低減することのできる温度調整システムを提供する。【解決手段】温度調整システム１０は、蓄電池ＣＳと熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器２１０と、熱交換器２１０を通るように熱媒体を送り出すポンプ２２０と、熱媒体の温度を低下させる冷却器３３０と、熱媒体が通る経路を切り換える切り換え弁２３０と、を備える。切り換え弁２３０は、熱媒体が、熱交換器２１０及び冷却器３３０の両方を通る第１状態と、熱媒体が、熱交換器２１０を通り且つ冷却器３３０を通らない第２状態と、を切り換えるように構成されている。【選択図】図１

Description

本開示は、蓄電池の温度を調整する温度調整システムに関する。

例えば電動車両やハイブリッド車両のように、蓄電池から出力される電力によって走行する車両の普及が進んでいる。このような車両では、蓄電池において比較的大きな電力が充放電されることに伴い、蓄電池の温度が上昇する。また、例えば冬季において外気温が低くなっているときには、停車中において蓄電池の温度が低下する。

蓄電池の温度が上昇し過ぎると、蓄電池の劣化が進行し、その充放電性能が低下してしまう。また、蓄電池の温度が低下し過ぎた場合にも、蓄電池の充放電性能が低下してしまう。このため、車両の走行中においては蓄電池の温度を適温に保つ必要がある。

そこで、上記のような車両には、蓄電池の温度を調整するための温度調整システムが搭載されるのが一般的である。例えば下記特許文献１には、蓄電池に沿って熱媒体（冷却水）を通過させ、当該熱媒体との熱交換によって蓄電池の温度を調整するシステムについての記載がある。

特開２０１２−２４８３９３号公報

上記特許文献１に記載されたシステムでは、空気との熱交換によって熱媒体の温度を低下させるための冷却器が、熱媒体の循環する経路の途中となる位置に設けられている。蓄電池に沿って流れる際に高温となった熱媒体は、当該冷却器を通る際に空気によって冷却され、その温度を低下させる。その後、熱媒体は再び蓄電池に沿って流れて、蓄電池の冷却に供される。

ところで、蓄電池の加熱や冷却を行う必要が無い場合であっても、蓄電池に沿って熱媒体を通過させた方が好ましい場合もある。例えば、蓄電池全体の平均温度は適温であるにも拘わらず、蓄電池の各部における温度ばらつきが大きくなっているような場合には、蓄電池に沿って熱媒体を通過させ、上記温度ばらつきを低減することが好ましい。

しかしながら、上記特許文献１に記載のシステムでは、冷却器を通過しない経路で熱媒体を循環させることができない。このため、蓄電池の温度ばらつきを低減することを目的として熱媒体を循環させる場合でも、蓄電池及び冷却器の両方を通るような経路で熱媒体を循環させる必要がある。その結果、冷却器における流路抵抗の影響により、熱媒体を循環させるためのポンプの動力が無駄に消費されてしまうこととなる。また、冷却器を通過する際には熱媒体の温度が低下するので、適温となっている蓄電池の温度を低下させてしまう可能性もある。

本開示は、ポンプの動力を無駄に消費することなく、蓄電池の温度ばらつきを低減することのできる温度調整システムを提供することを目的とする。

本開示に係る温度調整システムは、蓄電池（ＣＳ）の温度を調整する温度調整システム（１０）である。この温度調整システムは、蓄電池と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器（２１０）と、熱交換器を通るように熱媒体を送り出すポンプ（２２０）と、熱媒体の温度を低下させる冷却器（３３０）と、熱媒体が通る経路を切り換える切り換え弁（２３０）と、を備える。切り換え弁は、熱媒体が、熱交換器及び冷却器の両方を通る第１状態と、熱媒体が、熱交換器を通り且つ冷却器を通らない第２状態と、を切り換えるように構成されている。

上記構成の温度調整システムでは、切り換え弁によって第１状態と第２状態とを切り換えることが可能となっている。第１状態とは、ポンプによって送り出された熱媒体が、熱交換器及び冷却器の両方を通る状態である。第２状態とは、ポンプによって送り出された熱媒体が、熱交換器を通り且つ冷却器を通らない状態である。

このため、例えば、蓄電池の温度ばらつきを低減することを目的として熱媒体を循環させる場合には、上記の第２状態となるように切り換え弁を動作させればよい。このとき、ポンプによって送り出された熱媒体は、熱交換器を通り且つ冷却器を通らない経路で循環する。熱媒体が冷却器を通過しない分、熱媒体の受ける流路抵抗は小さくなるので、ポンプの動力が無駄に消費されてしまうことが防止される。

本開示によれば、ポンプの動力を無駄に消費することなく、蓄電池の温度ばらつきを低減することのできる温度調整システムが提供される。

図１は、第１実施形態に係る温度調整システムの全体構成を模式的に示す図である。 図２は、図１の温度調整システムに設けられた蓄電池、及びその近傍の構成を示す図である。 図３は、図１の温度調整システムに設けられた切り換え弁、及びその近傍の構成を示す図である。 図４は、図１の温度調整システムがとり得る他の状態を模式的に示す図である。 図５は、図１の温度調整システムがとり得る他の状態を模式的に示す図である。 図６は、図１の温度調整システムがとり得る他の状態を模式的に示す図である。 図７は、図１の温度調整システムがとり得る他の状態を模式的に示す図である。 図８は、図１の温度調整システムがとり得る他の状態を模式的に示す図である。 図９は、図１の温度調整システムに設けられた切り換え弁の外観を示す図である。 図１０は、図１の温度調整システムに設けられた切り換え弁の構成を示す分解組立図である。 図１１は、図１の温度調整システムに設けられた切り換え弁の、内部に形成された流路を模式的に示す図である。 図１２は、図１の温度調整システムが備える制御装置、によって実行される制御について説明するための図である。 図１３は、図１の温度調整システムが備える制御装置、によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１４は、図１の温度調整システムが備える制御装置、によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１５は、第２実施形態に係る温度調整システムの構成の一部を模式的に示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１を参照しながら、第１実施形態に係る温度調整システム１０の構成について説明する。温度調整システム１０は、不図示の車両に搭載されるものであって、当該車両の各部の温度調整を行うためのシステムとして構成されている。当該車両は、不図示のモータージェネレータの駆動力により走行する電動車両として構成されている。当該車両には、回転電気に電力を供給するための蓄電池ＣＳが搭載されている。温度調整システム１０によって温度調整が行われる対象には、上記の蓄電池ＣＳも含まれている。

温度調整システム１０が搭載されている車両には、ＥＣＵ２０と、外気温センサ２１と、加速度センサ２２と、信号入力部２３と、が設けられている。ＥＣＵ２０は、車両の全体を統括制御するコンピュータシステムである。外気温センサ２１は、車両周囲の外気温を測定するための温度センサである。温度センサによって測定された外気温はＥＣＵ２０に入力される。加速度センサ２２は、車両の加速度を検知するためのセンサである。加速度センサ２２によって測定された加速度はＥＣＵ２０に入力される。信号入力部２３は、外部機器からの信号が入力される部分である。例えば車両のメンテナンスが行われる際には、メンテナンス用の外部機器が車両に接続され、メンテナンスの開始を示す信号が信号入力部２３に入力される。当該信号は、信号入力部２３を介してＥＣＵ２０へと入力される。

温度調整システム１０は、制御装置１００と、ケース２００と、空調部３００と、機器温調部４００と、を備えている。

まず、ケース２００の構成について説明する。ケース２００は、蓄電池ＣＳを内部に収容する容器である。本実施形態では、ケース２００は樹脂により形成された概ね直方体の容器となっている。図１に示されるように、ケース２００の内部には蓄電池ＣＳのほか、熱交換器２１０と、ポンプ２２０と、切り換え弁２３０とが収容されている。

熱交換器２１０は、その内部を流れる熱媒体と、その外側に設置された蓄電池ＣＳとの間で熱交換を行うための熱交換器である。本実施形態では、上記の熱媒体としてＬＬＣが用いられているのであるが、熱媒体としては他の流体が用いられてもよい。

本実施形態における熱交換器２１０は、扁平形状の断面を有するチューブとして構成されている。当該チューブの内側には、熱媒体の流れる流路が形成されている。当該チューブは、蓄電池ＣＳに対してその下方側から当接している。換言すれば、蓄電池ＣＳは、熱交換器２１０を構成する上記チューブの上面に設置されている（図２を参照）。

熱交換器２１０には、配管２０２及び配管２０３が接続されている。図１に示される状態においては、配管２０２から熱交換器２１０へと熱媒体が供給される。熱媒体は、熱交換器２１０の内部を流れた後、配管２０３へと排出される。尚、後に説明するように、熱交換器２１０の内部においては、上記とは逆の方向、すなわち、配管２０３から配管２０２へと向かう方向に熱媒体が流れることもある。

熱交換器２１０の内部を低温の熱媒体が流れているときには、蓄電池ＣＳは冷却されてその温度を低下させる。熱交換器２１０の内部を高温の熱媒体が流れているときには、蓄電池ＣＳは加熱されてその温度を上昇させる。

ポンプ２２０は、熱交換器２１０を通るように熱媒体を送り出すためのポンプである。ポンプ２２０と熱交換器２１０との間は配管２０３によって接続されている。また、ポンプ２２０と、次に述べる切り換え弁２３０との間は、配管２０１によって接続されている。

図１に示される状態においては、ポンプ２２０が動作すると、熱媒体は配管２０３からポンプ２２０へと流入し、ポンプ２２０から配管２０１へと送り出される。ただし、本実施形態におけるポンプ２２０は、上記とは逆の方向にも熱媒体を送り出すことが可能となっている。ポンプ２２０によって熱媒体が送り出される方向や、ポンプ２２０から送り出される熱媒体の流量は、後述の制御装置１００によって制御される。

切り換え弁２３０は、熱媒体が通る経路を切り換えるための四方弁である。切り換え弁２３０とポンプ２２０との間は、先に述べたように配管２０１によって接続されている。また、切り換え弁２３０と熱交換器２１０との間は配管２０２によって接続されている。

切り換え弁２３０には、上記の配管２０１及び配管２０２のほか、配管４０７及び配管４０８も接続されている。配管４０７及び配管４０８は、ケース２００と後述の機器温調部４００との間で熱媒体を循環させるための配管である。切り換え弁２３０は、配管２０１、配管２０２、配管４０７、及び配管４０８の接続状態を切り換えることができる。図１の状態においては、切り換え弁２３０によって配管４０８と配管２０２とが接続されており、配管２０１と配管４０７とが接続されている。切り換え弁２３０によるその他の接続状態については後に説明する。

切り換え弁２３０は、モーターＭＴ（図９を参照）によって動作する電磁弁として構成されている。切り換え弁２３０の動作は制御装置１００によって制御される。

ケース２００の内部におけるその他の構成について説明する。図２に示されるように、ケース２００の内部には、熱交換器２１０及び蓄電池ＣＳが複数収容されている。

熱交換器２１０（つまりチューブ）は、ケース２００の内部に６本収容されている。それぞれの熱交換器２１０は、その長手方向が互いに平行となるように並べられている。互いに隣り合う熱交換器２１０は、その長手方向の端部同士を配管によって接続されている。具体的には、配管２０２（又は配管２０１）から供給された熱媒体が、６本の熱交換器２１０の内部を順に流れて行くように、６本の熱交換器２１０が互いに直接に接続されている。

それぞれの蓄電池ＣＳは、複数のセルを組み合わせてなるセルスタックとして構成されている。図２に示されるように、一つの熱交換器２１０の上面には、その長手方向に沿って４つの蓄電池ＣＳが設置されている。その結果、ケース２００の内部には、計２４個の蓄電池ＣＳが収容されている。収容されている蓄電池ＣＳの数はこれとは異なっていてもよい。

図２及び図３に示されるように、本実施形態では、切り換え弁２３０も、蓄電池ＣＳと共にケース２００の内側に収容されている。切り換え弁２３０は、ケース２００の内面に形成されたブラケットＢを介して、ケース２００に対して固定されている。このような態様に換えて、切り換え弁２３０が、ケース２００に対してその外側から固定されているような態様であってもよい。

図２及び図３においてはその図示が省略されているが、本実施形態では、ポンプ２２０もケース２００の内側に収容されている。例えば、ポンプ２２０と切り換え弁２３０とを互いに一体に構成した上で、図２に示される切り換え弁２３０の位置にこれを配置することとしてもよい。

図１に示されるように、蓄電池ＣＳには温度センサ２４０が設けられている。温度センサ２４０は、蓄電池ＣＳの温度を測定するための温度センサであって、例えばサーミスタである。本実施形態では、温度センサ２４０は複数設けられており、蓄電池ＣＳの各部における温度を測定することが可能となっている。具体的には、熱媒体の流れる方向に沿って最も上流側となる位置に設置された蓄電池ＣＳの温度と、最も下流側となる位置に設置された蓄電池ＣＳの温度と、両者の間となる位置における蓄電池ＣＳの温度と、のそれぞれを取得することが可能となるように、ケース２００内の各部に温度センサ２４０が設けられている。それぞれの温度センサ２４０によって測定された蓄電池ＣＳの温度は、制御装置１００へと入力される。温度センサ２４０の位置や個数は、上記とは異なっていてもよい。

図１に示されるように、ケース２００の内側にはヒーターＨＴが設けられている。ヒーターＨＴは、電流の供給を受けて発熱する電熱ヒーターであって、それぞれの蓄電池ＣＳを加熱するために設けられている。ヒーターＨＴの発熱は制御装置１００によって制御される。温度調整システム１０では、熱交換器２１０に高温の熱媒体を流すことによって蓄電池ＣＳを加熱することができるほか、ヒーターＨＴの発熱によっても蓄電池ＣＳを加熱することができるように構成されている。

引き続き図１を参照しながら、空調部３００の構成について説明する。空調部３００は、温度調整システム１０のうち車両用空調装置として機能する部分となっている。空調部３００は、後述の蒸発器３２０によって空気を冷却し、当該空気を空調風として車室内に供給するものである。空調部３００は、凝縮器３１０と、蒸発器３２０と、冷却器３３０と、コンプレッサ３４０と、を備えている。これらはいずれも、空調部３００を構成する冷凍サイクルの一部として設けられている。

凝縮器３１０は、空気との熱交換によって冷媒を凝縮させるための熱交換器である。凝縮器３１０には、配管３０１と配管３０２とが接続されている。凝縮器３１０には、後述のコンプレッサ３４０によって送り出される気相冷媒が、配管３０１を介して供給される。凝縮器３１０では、内部を通る冷媒と外部を通る空気との間で熱交換が行われ、冷媒から熱が放出される。冷媒は、当該熱交換により凝縮して液相へと変化した後、凝縮器３１０から配管３０２へと排出される。

凝縮器３１０から伸びる配管３０２は、その下流側において配管３０３と配管３０４とに分岐している。配管３０３の下流側端部には蒸発器３２０が接続されている。また、配管３０３の途中には膨張弁３５０が設けられている。

蒸発器３２０は、空気との熱交換によって冷媒を蒸発させるための熱交換器である。蒸発器３２０には、その上流側に上記の配管３０３が接続されており、その下流側に配管３０５が接続されている。蒸発器３２０には、膨張弁３５０を通過し低温低圧となった液相冷媒が、配管３０３介して供給される。蒸発器３２０では、内部を通る冷媒と外部を通る空気との間で熱交換が行われ、空気から冷媒へと熱が回収される。冷媒は、当該熱交換により蒸発して気相へと変化した後、蒸発器３２０から配管３０５へと排出される。

配管３０２から分岐したもう一方の配管３０４の下流側端部には、冷却器３３０が接続されている。また、配管３０４の途中には膨張弁３６０が設けられている。

冷却器３３０は、冷媒と、熱交換器２１０等を通る熱媒体との間で熱交換を行うための熱交換器である。冷却器３３０では、熱媒体との熱交換によって冷媒が蒸発する一方、熱媒体はその温度を低下させる。

冷却器３３０には、冷媒の通る流路と、熱媒体の通る流路とが、互いに隣り合うように形成されている。冷却器３３０のうち冷媒の通る流路には、その上流側に配管３０４が接続されており、その下流側に配管３０６が接続されている。また、冷却器３３０のうち熱媒体の通る流路には、その流れ方向に沿った一方側に配管４０８が接続されており、他方側に配管４０９が接続されている。

冷却器３３０のうち冷媒の通る流路には、膨張弁３６０を通過し低温低圧となった液相冷媒が、配管３０４介して供給される。冷却器３３０では、当該冷媒と、配管４０９（又は配管４０８）から供給される熱媒体との間で熱交換が行われ、熱媒体の熱が冷媒へと回収される。冷媒は、当該熱交換により蒸発して気相へと変化した後、冷却器３３０から配管３０６へと排出される。また、配管４０９（又は配管４０８）から冷却器３３０に供給された熱媒体は、上記の熱交換によってその温度を低下させる。

配管３０５の下流側端部と、配管３０６の下流側端部とは、いずれも配管３０７に接続されている。蒸発器３２０において蒸発した冷媒、及び、冷却器３３０において蒸発した冷媒は、配管３０７において合流した後、次に述べるコンプレッサ３４０へと供給される。

コンプレッサ３４０は、冷媒を送り出し空調部３００において循環させるための圧縮機である。コンプレッサ３４０には、配管３０１及び配管３０７が接続されている。コンプレッサ３４０には、蒸発器３２０又は冷却器３３０を通過した冷媒が、配管３０７を介して供給される。冷媒は、コンプレッサ３４０によって圧縮されてその温度及び圧力を上昇させた後、配管３０１へと排出される。当該冷媒は、既に述べたように凝縮器３１０へと供給される。本実施形態に係るコンプレッサ３４０は、蓄電池ＣＳから出力される電力の一部によって動作する。コンプレッサ３４０の動作は制御装置１００によって制御される。

引き続き図１を参照しながら、機器温調部４００の構成について説明する。機器温調部４００は、熱媒体との熱交換により、車両に設けられた各種の機器の温度を調整する部分である。図１では、機器温調部４００による温度調整の対象となる複数の機器が、単一のブロックである冷却対象機器３０として描かれている。冷却対象機器３０には、例えば、車両の駆動力を生じさせるためのモータージェネレータや、電力変換を行うためのインバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ等が含まれる。その他、車両が備える充電器やヒーターコア等が冷却対象機器３０に含まれることとしてもよい。

機器温調部４００を循環する熱媒体は、蓄電池ＣＳの温度調整に用いられる熱媒体と同じものである。後に説明するように、熱媒体は、冷却対象機器３０、冷却器３３０、及び熱交換器２１０のそれぞれを通るような経路で循環する場合もあれば、冷却対象機器３０を通る経路と、熱交換器２１０を通る経路と、のそれぞれに分かれて循環する場合もある。

機器温調部４００は、ラジエータ４１０と、ポンプ４２０と、三方弁４３０と、を備えている。

ラジエータ４１０は、空気との熱交換によって熱媒体を冷却するための熱交換器である。冷却対象機器３０を通過して高温となった熱媒体は、ラジエータ４１０を通る際において空気により冷却され、その温度を低下させる。その後、熱媒体は再び冷却対象機器３０に供給され、冷却対象機器３０の冷却に供される。

冷却対象機器３０には、熱媒体を循環させるための一対の配管４０１、４０２が接続されている。配管４０１のうち冷却対象機器３０とは反対側の端部と、配管４０２のうち冷却対象機器３０とは反対側の端部と、の間は配管４０５によって接続されている。ラジエータ４１０は、この配管４０５の途中となる位置に配置されている。機器温調部４００における熱媒体は、基本的には、ポンプ４２０、冷却対象機器３０、及びラジエータ４１０を順に通る経路で循環する。

ポンプ４２０は、上記のように熱媒体が循環するよう、熱媒体を送り出すポンプである。ポンプ４２０は配管４０１の途中となる位置に設けられている。ポンプ４２０は、配管４０１において冷却対象機器３０に向かう方向に熱媒体を送り出す。ポンプ４２０から送り出される熱媒体の流量は、制御装置１００によって制御される。

三方弁４３０は、熱媒体が通る経路を切り換えるための三方弁である。三方弁４３０には、先に述べた配管４０７と、配管４０４と、配管４０６と、がそれぞれ接続されている。配管４０２のうち冷却対象機器３０とは反対側の端部と、三方弁４３０との間は、配管４０４によって接続されている。配管４０１のうち冷却対象機器３０とは反対側の端部と、三方弁４３０との間は、配管４０６及び配管４０３によって接続されている。また、配管４０６と配管４０３とが接続されている部分と、冷却器３３０のうち熱媒体の通る流路との間は、配管４０９によって接続されている。

三方弁４３０は、配管４０７、配管４０４、及び配管４０６の接続状態を切り換えることができる。図１の状態においては、三方弁４３０によって配管４０７と配管４０６とが接続されており、これらと配管４０４との間は接続されていない。三方弁４３０によるその他の接続状態については後に説明する。

三方弁４３０は、不図示のモーターによって動作する電磁弁として構成されている。三方弁４３０の動作は制御装置１００によって制御される。

機器温調部４００におけるその他の構成について説明する。図１に示されるように、配管４０２の途中となる位置には、温度センサ４４０が設けられている。温度センサ４４０は、配管４０２を通る熱媒体の温度を測定するための温度センサであって、例えばサーミスタである。温度センサ４４０によって測定された熱媒体の温度は、制御装置１００へと入力される。

配管４０３の途中となる位置には、リザーブタンク４５０が設けられている。リザーブタンク４５０は、熱媒体を貯留する容器である。機器温調部４００を循環する熱媒体の量が何らかの原因で減少した場合には、リザーブタンク４５０から配管４０３へと熱媒体が補充される。

引き続き図１を参照しながら、制御装置１００の構成について説明する。制御装置１００は、温度調整システム１０の全体の動作を統括制御するための装置である。制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。既に述べたように、制御装置１００は、ポンプ２２０、ヒーターＨＴ、コンプレッサ３４０、切り換え弁２３０、及び三方弁４３０等の動作を制御する。制御装置１００は、不図示の車載ネットワークを介して、先に述べたＥＣＵ２０と通信を行うことが可能となっている。

制御装置１００は、機能的な制御ブロックとして、動作制御部１１０と、温度取得部１２０と、衝撃検知部１３０と、状況判定部１４０と、を備えている。

動作制御部１１０は、切り換え弁２３０の動作を制御する部分である。動作制御部１１０によって行われる具体的な制御の内容については後述する。

温度取得部１２０は、蓄電池ＣＳの温度を取得する部分である。温度取得部１２０は、温度センサ２４０から入力される信号に基づいて蓄電池ＣＳの温度を取得する。

衝撃検知部１３０は、例えば衝突等の際において車両が受けた衝撃を検知する部分である。衝撃検知部１３０は、加速度センサ２２によって測定された加速度をＥＣＵ２０から取得し、所得された加速度の値に基づいて上記の衝撃を検知する。

状況判定部１４０は、車両において蓄電池ＣＳが交換される状況であるか否か、を判定する処理を行う部分である。状況判定部１４０は、信号入力部に入力された信号をＥＣＵ２０から取得し、当該信号の内容に基づいて上記の判定を行う。

温度調整システム１０がとり得る複数の状態について説明する。図１に示される状態においては、切り換え弁２３０により、配管４０８と配管２０２とが接続されており、配管２０１と配管４０７とが接続されている。また、三方弁４３０により、配管４０７と配管４０６とが接続されている。更に、ポンプ２２０による熱媒体の送り出しは、配管２０１に向けて行われる。

このような状態においては、ポンプ２２０によって送り出された熱媒体は、切り換え弁２３０、三方弁４３０、冷却器３３０、切り換え弁２３０、及び熱交換器２１０を順に通り、再びポンプ２２０に戻る経路で循環する。熱媒体は、熱交換器２１０を通る際において、蓄電池ＣＳからの熱により加熱されその温度を上昇させる。その後、熱媒体は、冷却器３３０を通る際において、冷媒により冷却されその温度を低下させる。尚、図１の状態においては、蓄電池ＣＳに沿って（つまり熱交換器２１０を通って）熱媒体が循環する経路と、冷却対象機器４０に沿って熱媒体が循環する経路と、は互いに独立の経路となっている。

図４に示される状態においては、切り換え弁２３０により、配管４０８と配管２０１とが接続されており、配管２０２と配管４０７とが接続されている。また、ポンプ２２０による熱媒体の送り出しは、配管２０３に向けて行われる。尚、三方弁４３０の状態は図１の場合と同じである。

このような状態においては、ポンプ２２０によって送り出された熱媒体は、熱交換器２１０、切り換え弁２３０、三方弁４３０、冷却器３３０、及び切り換え弁２３０を順に通り、再びポンプ２２０に戻る経路で循環する。図４の状態においても、熱媒体は、熱交換器２１０を通る際において、蓄電池ＣＳからの熱により加熱されその温度を上昇させる。その後、熱媒体は、冷却器３３０を通る際において、冷媒により冷却されその温度を低下させる。また、図４の状態においても、蓄電池ＣＳに沿って（つまり熱交換器２１０を通って）熱媒体が循環する経路と、冷却対象機器４０に沿って熱媒体が循環する経路と、は互いに独立の経路となっている。

図１に示される状態と、図４に示される状態とは、熱交換器２１０を熱媒体が通過する方向において互いに異なっている。図１の状態では、熱媒体が熱交換器２１０を通る方向は、配管２０２から配管２０３に向かう方向となっている。以下では、当該方向のことを「第１方向」とも称する。図４の状態では、熱媒体が熱交換器２１０を通る方向は、上記の第１方向とは反対の方向、すなわち、配管２０３から配管２０２に向かう方向となっている。以下では、当該方向のことを「第２方向」とも称する。

このように、本実施形態に係る温度調整システム１０は、熱媒体が熱交換器２１０を通る方向を、第１方向と、第１方向とは反対の第２方向との間で切り換えることができるように構成されている。

図１に示される状態及び図４に示される状態は、いずれも、蓄電池ＣＳを冷却してその温度上昇を抑制する必要がある場合等に、温度調整システム１０がとる状態となっている。いずれの状態においても、熱媒体は、熱交換器２１０及び冷却器３３０の両方を通る経路で循環する。熱媒体がこのような経路で循環するような温度調整システム１０の状態のことを、以下では「第１状態」とも称する。

図５に示される状態においては、切り換え弁２３０により、配管２０１と配管２０２とが接続されており、配管４０７と配管４０８とが接続されている。また、ポンプ２２０による熱媒体の送り出しは、配管２０３に向けて行われる。尚、三方弁４３０の状態は図１や図４の場合と同じである。

このような状態においては、ポンプ２２０によって送り出された熱媒体は、熱交換器２１０、及び切り換え弁２３０を順に通り、再びポンプ２２０に戻る経路で循環する。図５の状態においても、蓄電池ＣＳに沿って（つまり熱交換器２１０を通って）熱媒体が循環する経路と、冷却対象機器４０に沿って熱媒体が循環する経路と、は互いに独立の経路となっている。

図５に示される状態は、蓄電池ＣＳが適温となっており、且つその温度ばらつきを低減する必要がある場合等に、温度調整システム１０がとる状態となっている。図５の状態において、熱媒体は、熱交換器２１０を通り且つ冷却器３３０を通らない経路で循環する。熱媒体がこのような経路で循環するような温度調整システム１０の状態のことを、以下では「第２状態」とも称する。

図６に示される状態においては、三方弁４３０により、配管４０４と配管４０７とが接続されており、これらと配管４０６との間は接続されていない。尚、図６に示される状態においては、切り換え弁２３０は図４と同じ状態となっており、ポンプ２２０は図１と同じ状態となっている。

このような状態においては、ポンプ２２０によって送り出された熱媒体は、切り換え弁２３０、冷却器３３０、ポンプ４２０、冷却対象機器３０、三方弁４３０、切り換え弁２３０、及び熱交換器２１０を順に通り、再びポンプ２２０に戻る経路で循環する。熱媒体が熱交換器２１０を通る方向は、図１と同様の第１方向となっている。図６に示される状態においても、熱媒体は、熱交換器２１０及び冷却器３３０の両方を通る経路で循環する。つまり、図６に示されるのは、図１や図４と同様の第１状態の一態様となっている。

図６に示される状態は、例えば暖機運転時のように、蓄電池ＣＳの温度を上昇させる必要がある場合等に、温度調整システム１０がとる状態となっている。当該状態においては、冷却対象機器３０を通過して高温となった熱媒体が熱交換器２１０に供給され、蓄電池ＣＳの加熱に供される。尚、この場合には、冷却器３３０を通過する際において熱媒体の温度が低下しないよう、コンプレッサ３４０は停止した状態とされる。

図７に示される状態においては、三方弁４３０は図６と同じ状態となっており、切り換え弁２３０は図１と同じ状態となっており、ポンプ２２０は図４と同じ状態となっている。

このような状態においては、ポンプ２２０によって送り出された熱媒体は、熱交換器２１０、切り換え弁２３０、冷却器３３０、ポンプ４２０、冷却対象機器３０、三方弁４３０、及び切り換え弁２３０を順に通り、再びポンプ２２０に戻る経路で循環する。熱媒体が熱交換器２１０を通る方向は、図４と同様の第２方向となっている。図７に示される状態においても、熱媒体は、熱交換器２１０及び冷却器３３０の両方を通る経路で循環する。つまり、図７に示されるのは、図１や図４、図６と同様の第１状態の一態様となっている。

図７に示される状態も、蓄電池ＣＳの温度を上昇させる必要がある場合に、温度調整システム１０がとる状態となっている。当該状態においても、図６の状態と同様にコンプレッサ３４０は停止した状態とされる。

図８に示される状態においては、三方弁４３０は図６や図７と同じ状態となっており、切り換え弁２３０は図５と同じ状態となっており、ポンプ２２０は図５と同じ状態となっている。

このような状態においては、ポンプ２２０によって送り出された熱媒体は、熱交換器２１０、及び切り換え弁２３０を順に通り、再びポンプ２２０に戻る経路で循環する。図８に示される状態において、熱媒体は、熱交換器２１０を通り且つ冷却器３３０を通らない経路で循環する。つまり、図８に示されるのは、図５と同様の第２状態の一態様となっている。

以上に説明したように、本実施形態に係る温度調整システム１０が備える切り換え弁２３０は、熱媒体が、熱交換器２１０及び冷却器３３０の両方を通る第１状態（図１、４、６、７）と、熱媒体が、熱交換器２１０を通り且つ冷却器３３０を通らない第２状態（図５、８）と、を切り換えるように構成されている。

このような状態の切り換えを可能とするための、切り換え弁２３０の構成について説明する。図９では、切り換え弁２３０の外観が斜視図によって示されている。また、図１０では、切り換え弁２３０の構成が分解組立図によって示されている。

図９及び図１０に示されるように、切り換え弁２３０は、第１部材２３１と、第２部材２３２と、第３部材２３３と、モーターＭＴと、を備えている。尚、図１０においてはモーターＭＴの図示が省略されている。

第１部材２３１は、概ね円盤状の部材である。第１部材２３１には、４つの貫通孔Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４がそれぞれ形成されている。貫通孔Ｈ１は第１部材２３１の中心部を貫くように形成されている。貫通孔Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４は、第１部材２３１の外周部近くを貫くように形成されている。貫通孔Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４は、貫通孔Ｈ１の周囲において１２０度等配となるような位置にそれぞれ形成されている。

図１等に示されるように、貫通孔Ｈ１には配管４０７の端部が接続される。同様に、貫通孔Ｈ２には配管２０１の端部が接続され、貫通孔Ｈ３には配管４０８の端部が接続され、貫通孔Ｈ４には配管２０２の端部が接続される。

第２部材２３２は概ね円筒形状の部材であって、第１部材２３１の上面に当接した状態で固定されている。上記の「上面」とは、第１部材２３１のうち、配管４０７等が接続される面とは反対側の面のことである。第２部材２３２の中心軸と、第１部材２３１の中心軸とは互いに一致している。第２部材２３２のうち、第１部材２３１側の面は開放されており、モーターＭＴ側の面は壁により塞がれている。

第３部材２３３は概ね円柱形状の部材であって、第２部材２３２の内側の空間に収容されている。第３部材２３３は、その中心軸を第２部材２３２の中心軸と一致させた状態で、当該中心軸の周りに回転自在な状態で保持されている。第３部材２３３は、モーターＭＴが有する不図示の駆動軸に接続されており、当該駆動力によって回転する。尚、第２部材２３２には、には、上記の駆動軸を通すための貫通穴２３２Ａが形成されている。

第２部材２３２には、流路ＦＰ１と流路ＦＰ２とが形成されている。これらはいずれも、第２部材２３２の内部に形成された空間となっている。

図１１には、第２部材２３２をその中心軸に沿った方向から見た場合における、流路ＦＰ１及び流路ＦＰ２の配置が模式的に示されている。尚、図１１に示されるのは、切り換え弁２３０が図４に示される状態になっているときにおける、流路ＦＰ１等の配置である。

図１１に示されるように、流路ＦＰ１は貫通孔Ｈ２と貫通孔Ｈ３とを繋ぐような流路として形成されている。第２部材２３２のうち第１部材２３１と対向する面には、貫通孔Ｈ１２及び貫通孔Ｈ１３が形成されている。これらはいずれも流路ＦＰ１に繋がっている。

図１１の状態においては、貫通孔Ｈ２と貫通孔Ｈ１２とが重なっており、貫通孔Ｈ３と貫通孔Ｈ１３とが重なっている。その結果、配管２０１が接続されている貫通孔Ｈ２と、配管４０８が接続されている貫通孔Ｈ３との間が、流路ＦＰ１によって接続された状態となっている。

図１１に示されるように、流路ＦＰ２は貫通孔Ｈ１と貫通孔Ｈ４とを繋ぐような流路として形成されている。第２部材２３２のうち第１部材２３１と対向する面には、貫通孔Ｈ１１及び貫通孔Ｈ１４が形成されている。これらはいずれも流路ＦＰ２に繋がっている。

図１１の状態においては、貫通孔Ｈ１と貫通孔Ｈ１１とが重なっており、貫通孔Ｈ４と貫通孔Ｈ１４とが重なっている。その結果、配管４０７が接続されている貫通孔Ｈ１と、配管２０２が接続されている貫通孔Ｈ４との間が、流路ＦＰ２によって接続された状態となっている。

図１１に示される状態から、第２部材２３２が時計回り方向に１２０度回転すると、貫通孔Ｈ３と貫通孔Ｈ４との間が流路ＦＰ１で接続され、貫通孔Ｈ１と貫通孔Ｈ２との間が流路ＦＰ２で接続された状態となる。つまり、切り換え弁２３０は図１に示される状態となる。当該状態から、第２部材２３２が時計回り方向に１２０度回転すると、貫通孔Ｈ２と貫通孔Ｈ４との間が流路ＦＰ１で接続され、貫通孔Ｈ１と貫通孔Ｈ３との間が流路ＦＰ２で接続された状態となる。つまり、切り換え弁２３０は図５に示される状態となる。このように、切り換え弁２３０は、モーターＭＴによって第２部材２３２を回転させていくことで、熱媒体の通る経路を切り換えることができるように構成されている。

第２部材２３２が回転する過程においては、貫通孔Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４のそれぞれが、常に流路ＦＰ１又は流路ＦＰ２と繋がった状態となるように、貫通孔Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ１２、Ｈ１３、Ｈ１４のそれぞれの内径や配置を工夫することが好ましい。これにより、切り換え弁２３０の故障時において、熱媒体の循環ができなくなってしまうような事態を防止することができる。

温度調整システムの状態を切り換えるために実行される制御の概要について、図１２を参照しながら説明する。図１２の行Ｌ１に示されるのは、温度センサ２４０によって測定される蓄電池ＣＳの温度である。図１２では、蓄電池ＣＳの温度が「低温」「常温」「高温」となっているそれぞれの場合について、切り換え弁２３０がとる状態等が示されている。

上記の「低温」とは、複数箇所において測定された蓄電池ＣＳの温度のうち、最も低い温度が、１０℃を下回っている場合のことであるである。上記の「高温」とは、複数箇所において測定された蓄電池ＣＳの温度のうち、最も高い温度が、４０℃を上回っている場合のことであるである。上記の「常温」とは、上記の「低温」及び「高温」のいずれにも該当しない場合のことである。

図１２の行Ｌ２に示されるのは、ヒーターＨＴの動作状態である。図１２の例では、蓄電池ＣＳの温度が低温のときにはヒーターＨＴがＯＮとされ、それ以外のときにはヒーターＨＴがＯＦＦとされる。このような制御が行われることにより、低温時には蓄電池ＣＳの温度を迅速に上昇させることができる。

図１２の行Ｌ３に示されるのは、コンプレッサ３４０の動作状態である。図１２の例では、蓄電池ＣＳの温度が高温のときにはコンプレッサ３４０がＯＮとされ、それ以外のときにはコンプレッサ３４０がＯＦＦとされる。尚、このようなコンプレッサ３４０の制御は、本実施形態のように制御装置１００によって行われてもよいのであるが、車両用空調装置を制御する他のＥＣＵによって行われることとしてもよい。

図１２の行Ｌ４に示されるのは、複数の温度センサ２４０によって測定される蓄電池ＣＳの温度ばらつきである。図１２において「≦５Ｋ」と示されているのは、温度ばらつきの範囲が５Ｋ（ケルビン）以内に収まっている場合を示している。図１２において「＞５Ｋ」と示されているのは、温度ばらつきの範囲が５Ｋを超えている場合を示している。

図１２の行Ｌ５に示されるのは、ポンプ２２０の動作状態である。図１２の例では、蓄電池ＣＳの温度が低温となっており、その温度ばらつきの範囲が５Ｋ以内に収まっているときには、ポンプ２２０がＯＦＦとされる。また、蓄電池ＣＳの温度が低温となっており、その温度ばらつきの範囲が５Ｋを超えているときには、ポンプ２２０がＯＮとされる。

蓄電池ＣＳの温度が常温となっており、その温度ばらつきの範囲が５Ｋ以内に収まっているときには、ポンプ２２０がＯＦＦとされる。また、蓄電池ＣＳの温度が常温となっており、その温度ばらつきの範囲が５Ｋを超えているときには、ポンプ２２０がＯＮとされる。

蓄電池ＣＳの温度が高温となっているときには、その温度ばらつきの大小に拘らず、ポンプ２２０がＯＮとされる。

図１２の行Ｌ６に示されるのは、温度センサ４４０によって測定される熱媒体の温度が、温度センサ２４０によって測定される蓄電池ＣＳの温度よりも低い場合における、温度調整システム１０の状態である。行Ｌ６における「１」とは第１状態のことであり、「２」とは第２状態のことである。尚、上記における「温度センサ２４０によって測定される蓄電池ＣＳの温度」とは、例えば、複数の温度センサ２４０によって測定される温度の平均値のことである。

行Ｌ６に示される各状態について説明する。行Ｌ６の場合において、蓄電池ＣＳの温度が低温となっているときには、切り換え弁２３０等によって第２状態に切り換える処理が行われる。この場合、第２状態の中でも特に図８に示される状態とすることが好ましい。

行Ｌ６の場合において、蓄電池ＣＳの温度が低温となっているときには、ヒーターＨＴがＯＮとされる（行Ｌ２）。これにより、蓄電池ＣＳの温度を更に迅速に上昇させることができる。このとき、コンプレッサ３４０はＯＦＦとされる（行Ｌ３）ので、熱媒体が冷却器３３０を通過する際に冷却されてしまうことが無い。

蓄電池ＣＳの温度が低温となっているときにおいて、当該温度のばらつきが大きくなると、ポンプ２２０がＯＮとされる（行Ｌ５）。これにより、熱交換器２１０の内部を熱媒体が流れるようになり、蓄電池ＣＳの温度ばらつきが低減される。

このとき、温度調整システム１０は図８に示される第２状態となっているので、熱交換器２１０を通過する熱媒体は、冷却器３３０を通過しない経路で循環する。熱媒体が冷却器３３０を通過しない分、熱媒体の受ける流路抵抗は小さくなるので、ポンプ２２０の動力が無駄に消費されてしまうことが防止される。つまり、本実施形態に係る温度調整システムでは、ポンプ２２０の動力を無駄に消費することなく、蓄電池ＣＳの温度ばらつきを低減することが可能となっている。

また、第２状態においては、熱交換器２１０を通る熱媒体が、ケース２００の内側の狭い範囲でのみ循環して、冷却対象機器３０や冷却器３３０の近傍に存在する熱媒体からは分離された状態となっている。このため、熱交換器２１０を通る熱媒体の熱が、熱伝導によってケース２００の外側へと放出されてしまうことを防止することができる。

行Ｌ６の場合において、蓄電池ＣＳの温度が常温となっているときにも、切り換え弁２３０等によって第２状態に切り換える処理が行われる。この場合、蓄電池ＣＳを加熱又は冷却する必要が無いので、第２状態の中でも特に図５に示される状態とすることが好ましい。同様の理由により、ヒーターＨＴはＯＦＦとされ（行Ｌ２）、コンプレッサ３４０もＯＦＦとされる（行Ｌ３）。

蓄電池ＣＳの温度が常温となっているときにおいても、当該温度のばらつきが大きくなると、ポンプ２２０がＯＮとされる（行Ｌ５）。これにより、熱交換器２１０の内部を熱媒体が流れるようになり、蓄電池ＣＳの温度ばらつきが低減される。

このとき、温度調整システム１０は図５に示される第２状態となっているので、熱交換器２１０を通過する熱媒体は、冷却器３３０を通過しない経路で循環する。これにより、ポンプ２２０の動力が無駄に消費されてしまうことが防止される。

行Ｌ６の場合において、蓄電池ＣＳの温度が高温となっているときには、切り換え弁２３０等によって第１状態に切り換える処理が行われる。この場合、蓄電池ＣＳを冷却する必要があるので、第１状態の中でも特に図１又は図４に示される状態とすることが好ましい。同様の理由により、ヒーターＨＴはＯＦＦとされる（行Ｌ２）。また、冷却器３３０における熱媒体の冷却が行われるように、コンプレッサ３４０はＯＮとされる（行Ｌ３）。

蓄電池ＣＳの温度が高温となっているときにおいては、当該温度のばらつきの大小によることなく、ポンプ２２０は常にＯＮとされる（行Ｌ５）。これにより、熱交換器２１０の内部を熱媒体が流れるようになり、蓄電池ＣＳの温度ばらつきが低減される。

本実施形態では、蓄電池ＣＳの温度ばらつきが小さいときには、第１状態の中でも特に図１の状態とされる。つまり、熱媒体が熱交換器２１０を通る方向が第１方向とされる。一方、蓄電池ＣＳの温度ばらつきが大きくなると、第１状態の中でも特に図４の状態とされる。つまり、熱媒体が熱交換器２１０を通る方向が第２方向とされる。

第１状態においては、冷却器３３０を通り低温となった熱媒体が熱交換器２１０を通過する。このとき、熱媒体の流れ方向が常に同じである場合には、蓄電池ＣＳのうち上流側に配置されているものの温度が低下し、下流側に配置されているものの温度が上昇する結果、温度ばらつきが大きくなってしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、温度ばらつきが大きくなった際には、熱媒体の流れる方向を第１方向から第２方向へと切り換えることとしている。これにより、蓄電池ＣＳにおける温度ばらつきを低減することができる。

本実施形態では、上記のように、蓄電池ＣＳを冷却する必要のあるときは、図１又は図４に示される第１状態とされる。尚、図１及び図４のいずれの状態においても、配管４０８を熱媒体が流れる方向は、冷却器３３０から切り換え弁２３０へと向かう方向となっている。これにより、冷却器３３０を通り低温となった熱媒体を、その温度が上昇するよりも前に、熱交換器２１０へと迅速に供給することができる。その結果、蓄電池ＣＳをより効率的に冷却することができる。

図１２の行Ｌ７に示されるのは、温度センサ４４０によって測定される熱媒体の温度が、温度センサ２４０によって測定される蓄電池ＣＳの温度に概ね等しい場合における、温度調整システム１０の状態である。行Ｌ７に示される「１」や「２」の意味は、行Ｌ６について説明したものと同じである。

行Ｌ７に示される各状態について説明する。以下では、行Ｌ６と相違する部分についてのみ説明し、行Ｌ６と共通する部分については説明を省略する。

行Ｌ７の場合において、蓄電池ＣＳの温度が常温となっているときには、基本的には、切り換え弁２３０等によって第２状態に切り換える処理が行われる。この場合、第２状態の中でも特に図５に示される状態とすることが好ましい。

ただし、蓄電池ＣＳの温度ばらつきが小さいときには、切り換え弁２３０等によって第１状態に切り換える処理が行われる。この場合、第１状態の中でも特に図１又は図４に示される状態とすることが好ましい。

このような状態においては、コンプレッサ３４０及びポンプ２２０はいずれもＯＦＦとなっている（行Ｌ３、行Ｌ５）。このため、熱交換器２１０において熱媒体は流れておらず、静止した状態となっている。

ただし、温度調整システム１０は図１等の第１状態となっているので、熱交換器２１０の内部に存在する熱媒体は、配管４０８や冷却器３３０等の内部に存在する多量の熱媒体と繋がっている。その結果、熱媒体全体の熱容量が大きくなっているので、熱交換器２１０の内部に存在する熱媒体の温度変化が生じにくくなっている。更に、行Ｌ７の場合には、周囲の気温は概ね常温となっているので、冷却器３３０等の内部に存在する熱媒体の温度も概ね常温となっている可能性が高い。

従って、温度調整システム１０を上記のように第１状態に切り換えておくことで、この時点で適温となっている蓄電池ＣＳの温度を、長時間にわたって維持することが可能となる。

図１２の行Ｌ８に示されるのは、温度センサ４４０によって測定される熱媒体の温度が、温度センサ２４０によって測定される蓄電池ＣＳの温度よりも高い場合における、温度調整システム１０の状態である。行Ｌ８に示される「１」や「２」の意味は、行Ｌ６について説明したものと同じである。

行Ｌ８に示される各状態について説明する。以下では、行Ｌ６と相違する部分についてのみ説明し、行Ｌ６と共通する部分については説明を省略する。

行Ｌ８の場合において、蓄電池ＣＳの温度が低温となっているときには、切り換え弁２３０等によって第１状態に切り換える処理が行われる。この場合、第１状態の中でも特に図６又は図７に示される状態とすることが好ましい。

このような状態においては、冷却対象機器３０を通り、蓄電池ＣＳの温度よりも高温となった熱媒体が、熱交換器２１０を通過し得る状態となる。例えば蓄電池ＣＳの温度ばらつきが大きくなり、ポンプ２２０がＯＮとされると（行Ｌ５）、高温の熱媒体が熱交換器２１０を通過し、蓄電池ＣＳが加熱される。このため、低温となっている蓄電池ＣＳの温度を早期に上昇させることが可能となる。

図１２に示される状態の切り換えを実現するために、制御装置１００によって実行される処理の流れについて、図１３を参照しながら説明する。図１３に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、制御装置１００によって繰り返し実行されるものである。

当該処理の最初のステップＳ０１では、蓄電池ＣＳの温度を取得する処理が行われる。当該処理は温度取得部１２０によって行われる。ステップＳ０１では、蓄電池ＣＳの複数箇所の温度がそれぞれ取得される。

ステップＳ０１に続くステップＳ０２では、ステップＳ０１で取得された蓄電池ＣＳの温度のうち最も低い温度（最低温度）が、１０℃を下回っているか否かが判定される。蓄電池ＣＳの最低温度が１０℃を下回っている場合、すなわち、図１２の行Ｌ１における「低温」に該当する場合には、ステップＳ０３に移行する。ステップＳ０３では、ヒーターＨＴをＯＮとする処理が行われる。このとき、コンプレッサ３４０が動作している場合には、コンプレッサ３４０をＯＦＦとする処理、すなわちコンプレッサ３４０を停止させる処理も併せて行われる。

ステップＳ０３に続くステップＳ０４では、ステップＳ０１で測定された蓄電池ＣＳの温度のばらつきの範囲が、５Ｋ以内に収まっているか否かが判定される。５Ｋ以内に収まっている場合にはステップＳ０５に移行する。ステップＳ０５では、ポンプ２２０をＯＦＦとする処理、すなわちポンプ２２０を停止させる処理が行われる。

ステップＳ０４において、蓄電池ＣＳの温度のばらつきの範囲が５Ｋを超えていた場合には、ステップＳ０６に移行する。ステップＳ０６では、ポンプ２２０をＯＮとする処理、すなわちポンプ２２０による熱媒体の送り出しを開始させる処理が行われる。

ステップＳ０５又はステップＳ０６に続くステップＳ０７では、温度センサ４４０によって測定される熱媒体の温度が、ステップＳ０１で取得された蓄電池ＣＳの温度（この場合は各部の平均温度である）よりも高いか否かが判定される。熱媒体の温度が蓄電池ＣＳの温度よりも高い場合、すなわち図１２の行Ｌ８の場合には、ステップＳ０８に移行する。ステップＳ０８では、温度調整システム１０が第１状態に切り換わるように、切り換え弁２３０等を動作させる処理が行われる。当該処理は動作制御部１１０によって行われる。図１２を参照しながら説明したように、ステップＳ０８に移行した場合には、温度調整システム１０は、第１状態の中でも特に図６又は図７に示される状態に切り換えられることが好ましい。

ステップＳ０７において、熱媒体の温度が蓄電池ＣＳの温度以下である場合、すなわち図１２の行Ｌ６又は行Ｌ７の場合には、ステップＳ０９に移行する。ステップＳ０９では、温度調整システム１０が第２状態に切り換わるように、切り換え弁２３０等を動作させる処理が行われる。当該処理は動作制御部１１０によって行われる。図１２を参照しながら説明したように、ステップＳ０９に移行した場合には、温度調整システム１０は、第２状態の中でも特に図８に示される状態に切り換えられることが好ましい。

ステップＳ０２において、蓄電池ＣＳの最低温度が１０℃以上であった場合にはステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、ステップＳ０１で取得された蓄電池ＣＳの温度のうち最も高い温度（最高温度）が、４０℃以下であるか否かが判定される。蓄電池ＣＳの最高温度が４０℃以下である場合、すなわち、図１２の行Ｌ１における「常温」に該当する場合には、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では、ヒーターＨＴをＯＦＦとする処理が行われる。このとき、コンプレッサ３４０が動作している場合には、コンプレッサ３４０をＯＦＦとする処理も併せて行われる。

ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、ステップＳ０１で測定された蓄電池ＣＳの温度のばらつきの範囲が、５Ｋ以内に収まっているか否かが判定される。５Ｋ以内に収まっている場合にはステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、ポンプ２２０をＯＦＦとする処理が行われる。

ステップＳ１３に続くステップＳ１５では、温度センサ４４０によって測定される熱媒体の温度が、ステップＳ０１で取得された蓄電池ＣＳの温度（この場合は各部の平均温度である）に概ね等しいか否かが判定される。例えば、熱媒体の温度が、蓄電池ＣＳの温度±０．５℃の範囲内であった場合には、熱媒体の温度が蓄電池ＣＳの温度に概ね等しいと判定される。

熱媒体の温度が蓄電池ＣＳの温度に概ね等しい場合、すなわち図１２の行Ｌ７の場合には、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６では、温度調整システム１０が第１状態に切り換わるように、切り換え弁２３０等を動作させる処理が行われる。当該処理は動作制御部１１０によって行われる。図１２を参照しながら説明したように、ステップＳ１６に移行した場合には、温度調整システム１０は、第１状態の中でも特に図１又は図４に示される状態に切り換えられることが好ましい。

ステップＳ１５において、熱媒体の温度が蓄電池ＣＳの温度に概ね等しくなかった場合、すなわち図１２の行Ｌ６又は行Ｌ８の場合には、ステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７では、温度調整システム１０が第２状態に切り換わるように、切り換え弁２３０等を動作させる処理が行われる。当該処理は動作制御部１１０によって行われる。図１２を参照しながら説明したように、ステップＳ１７に移行した場合には、温度調整システム１０は、第２状態の中でも特に図５に示される状態に切り換えられることが好ましい。

ステップＳ１２において、蓄電池ＣＳの温度のばらつきの範囲が５Ｋを超えていた場合には、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、ポンプ２２０をＯＮとする処理が行われる。その後、先に述べたステップＳ１７に移行し、第２状態に切り換える処理が行われる。

ステップＳ１０において、蓄電池ＣＳの最高温度が４０℃を上回っていた場合、すなわち、図１２の行Ｌ１における「高温」に該当する場合には、ステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８では、ヒーターＨＴをＯＦＦとする処理が行われる。このとき、コンプレッサ３４０が停止している場合には、コンプレッサ３４０をＯＮとする処理、すなわちコンプレッサ３４０による冷媒の送り出しを開始させる処理も併せて行われる。

ステップＳ１８に続くステップＳ１９では、ステップＳ０１で測定された蓄電池ＣＳの温度のばらつきの範囲が、５Ｋ以内に収まっているか否かが判定される。５Ｋ以内に収まっている場合にはステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０では、ポンプ２２０をＯＮとする処理が行われる。

ステップＳ２０に続くステップＳ２１では、温度調整システム１０が第１状態に切り換わるように、切り換え弁２３０等を動作させる処理が行われる。当該処理は動作制御部１１０によって行われる。図１２を参照しながら説明したように、ステップＳ１６に移行した場合には、温度調整システム１０は、第１状態の中でも特に図１に示される状態に切り換えられることが好ましい。これにより、熱媒体が熱交換器２１０を通る方向が第１方向となる。

ステップＳ１９において、蓄電池ＣＳの温度のばらつきの範囲が５Ｋを超えていた場合には、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２では、ポンプ２２０をＯＮとする処理が行われる。

ステップＳ２２に続くステップＳ２３では、温度調整システム１０が第１状態に切り換わるように、切り換え弁２３０等を動作させる処理が行われる。当該処理は動作制御部１１０によって行われる。図１２を参照しながら説明したように、ステップＳ２３に移行した場合には、温度調整システム１０は、第１状態の中でも特に図４に示される状態に切り換えられることが好ましい。これにより、熱媒体が熱交換器２１０を通る方向が第２方向となる。

以上に説明したように、本実施形態に係る温度調整システム１０の動作制御部１１０は、
温度取得部１２０によって取得された蓄電池ＣＳの温度に基づいて、第１状態と第２状態とを切り換えるように切り換え弁２３０の動作を制御する。具体的には、温度取得部１２０によって取得された蓄電池ＣＳの温度が所定温度よりも低いとき（本実施形態では、蓄電池ＣＳの最高温度が４０℃よりも低い「常温」又は「低温」のとき）には、基本的には第２状態となるように切り換え弁２３０の動作を制御する。

ただし、本実施形態では、図１２等を参照しながら説明したように、蓄電池ＣＳの最高温度が４０℃よりも低いときであっても、例外的に第１状態に切り換えられる場合もある。これにより、冷却対象機器３０で生じた熱を蓄電池ＣＳの昇温のために利用したり、蓄電池ＣＳの温度を長時間にわたって適温に維持したりすることが可能となる。尚、このような機能が不要な場合には、蓄電池ＣＳの最高温度が４０℃よりも低くなったときに、常に第２状態に切り換えられることとしてもよい。

図１２に示される制御に加えて、例えば、夏季や冬季において車両が駐車されている際に、温度調整システム１０の状態を第２状態へと切り換える制御が行われることとしてもよい。

制御装置１００により実行される他の処理について、図１４を参照しながら説明する。図１４に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、制御装置１００によって繰り返し実行されるものである。当該処理は、図１３に示される処理と並行して実行される。

当該処理の最初のステップＳ３１では、衝撃検知部１３０によって車両の衝撃が検知されたか否かが判定される。衝撃が検知された場合にはステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２では、温度調整システム１０が第２状態に切り換わるように、切り換え弁２３０等を動作させる処理が行われる。当該処理は動作制御部１１０によって行われる。

車両が衝突等の衝撃を受けた場合には、熱媒体の循環する経路の一部が破損し、破損箇所から熱媒体が外部に漏出してしまう可能性がある。そこで、本実施形態の動作制御部１１０は上記のように、衝撃検知部１３０によって衝撃が検知されたときには、温度調整システム１０を第２状態に切り換えて、熱媒体の循環する経路を２つに分離することとしている。これにより、温度調整システム１０からほぼ全ての熱媒体が外部に漏出してしまうような事態を防止することができる。

ステップＳ３１において、衝撃が検知されなかった場合にはステップＳ３３に移行する。ステップＳ３３では、車両において蓄電池ＣＳが交換される状況であるか否かが判定される。当該判定は状況判定部１４０によって行われる。蓄電池ＣＳが交換される状況ではないと判定された場合には、図１４に示される一連の処理を終了する。蓄電池ＣＳが交換される状況であると判定された場合には、ステップＳ３２に移行する。先に述べたように、ステップＳ３２では、温度調整システム１０が第２状態に切り換えられる。

車両において蓄電池ＣＳが交換される場合には、熱媒体が循環する経路は、蓄電池ＣＳの近傍の部分と、冷却対象機器３０の近傍の部分とに分断されることとなる。このため、温度調整システム１０から予め熱媒体を排出しておく必要が生ある。しかしながら、温度調整システム１０から全ての熱媒体を排出するためには比較的長い時間と手間を要してしまう。

そこで、本実施形態の動作制御部１１０は上記のように、状況判定部１４０によって、蓄電池ＣＳが交換される状況であると判定されたときには、第２状態となるように切り換え弁２３０の動作を制御する。第２状態では、熱交換器２１０の内部及びその周囲に存在する熱媒体が、切り換え弁２３０によってケース２００内に封入された状態となるので、当該熱媒体を排出することなく、蓄電池ＣＳをケース２００ごと取り外して交換することができる。これにより、蓄電池ＣＳを短時間で交換することが可能となる。

図１５を参照しながら第２実施形態について説明する。本実施形態に係る温度調整システム１０は、ケース２００の内部の構成においてのみ第１実施形態と異なっており、他の構成については第１実施形態と同じである。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

図１５（Ａ）に示されるように、本実施形態では、ケース２００の内部に切り換え弁５００が設けられている。切り換え弁５００は、熱媒体が通る経路を切り換えるための四方弁である。切り換え弁５００は、不図示のモーターによって動作する電磁弁として構成されている。切り換え弁５００の動作は制御装置１００によって制御される。

切り換え弁５００には、配管２０１Ａと、配管２０１Ｂと、配管２０３Ａと、配管２０３Ｂと、がそれぞれ接続されている。

配管２０１Ａ及び配管２０１Ｂは、第１実施形態における配管２０１に代わるものである。このうち、配管２０１Ａは切り換え弁２３０と切り換え弁５００との間を繋いでおり、配管２０１Ｂは切り換え弁５００とポンプ２２０との間を繋いでいる。

配管２０３Ａ及び配管２０３Ｂは、第１実施形態における配管２０３に代わるものである。このうち、配管２０３Ａはポンプ２２０と切り換え弁５００との間を繋いでおり、配管２０３Ｂは切り換え弁５００と熱交換器２１０との間を繋いでいる。

本実施形態のポンプ２２０は、第１実施形態のように双方向に熱媒体を送り出すことができるものではなく、一方向にのみ熱媒体を送り出すポンプとして構成されている。具体的には、配管２０１Ｂから配管２０３Ａに向かう方向にのみ熱媒体を送り出すことが可能となっている。本実施形態では、熱媒体が熱交換器２１０を通る方向（第１方向又は第２方向）の切り換えが、ポンプ２２０ではなく切り換え弁５００によって行われる。

図１５（Ａ）における切り換え弁５００は、配管２０１Ａと配管２０３Ａとの間、及び配管２０１Ｂと配管２０３Ｂとの間を繋いでいる。この状態においては、ポンプ２２０から送り出された熱媒体は、切り換え弁５００を経由して切り換え弁２３０に到達する。また、熱媒体は、熱交換器２１０を通ったのちにポンプ２２０へと到達する。熱媒体が熱交換器２１０を通る方向は、図１と同様の第１方向となっている。

図１５（Ｂ）における切り換え弁５００は、配管２０１Ａと配管２０１Ｂとの間、及び配管２０３Ａと配管２０３Ｂとの間を繋いでいる。この状態においては、ポンプ２２０から送り出された熱媒体は、切り換え弁５００、及び熱交換器２１０を順に通り、切り換え弁２３０に到達する。熱媒体が熱交換器２１０を通る方向は、図４と同様の第２方向となっている。

本実施形態では、切り換え弁５００の状態を図１５（Ａ）と図１５（Ｂ）との間で切り換えることで、熱媒体が熱交換器２１０を通る方向を切り換えることが可能となっている。このような態様であっても、第１実施形態で説明したものと同様の制御を行い、同様の効果を奏することができる。

切り換え弁５００としては、上記と異なる構成のものを採用してもよい。例えば、切り換え弁２３０と切り換え弁５００とを一体に構成した上で、それぞれを動作させるためのモーターを共用しているような構成としてもよい。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

１０：温度調整システム
ＣＳ：蓄電池
２１０：熱交換器
２２０：ポンプ
２３０：切り換え弁
３３０：冷却器

Claims (9)

1. 蓄電池（ＣＳ）の温度を調整する温度調整システム（１０）であって、
   前記蓄電池と熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器（２１０）と、
   前記熱交換器を通るように前記熱媒体を送り出すポンプ（２２０）と、
   前記熱媒体の温度を低下させる冷却器（３３０）と、
   前記熱媒体が通る経路を切り換える切り換え弁（２３０）と、を備え、
   前記切り換え弁は、
   前記熱媒体が、前記熱交換器及び前記冷却器の両方を通る第１状態と、
   前記熱媒体が、前記熱交換器を通り且つ前記冷却器を通らない第２状態と、を切り換えるように構成されている温度調整システム。
2. 前記熱媒体が前記熱交換器を通る方向を、第１方向と、前記第１方向とは反対の第２方向との間で切り換えることができるように構成されている、請求項１に記載の温度調整システム。
3. 前記切り換え弁の動作を制御する動作制御部（１１０）を更に備える、請求項１又は２に記載の温度調整システム。
4. 前記蓄電池の温度を取得する温度取得部（１２０）を更に備え、
   前記動作制御部は、
   前記温度取得部によって取得された前記蓄電池の温度に基づいて、前記第１状態と前記第２状態とを切り換えるように前記切り換え弁の動作を制御する、請求項３に記載の温度調整システム。
5. 前記動作制御部は、
   前記温度取得部によって取得された前記蓄電池の温度が所定温度よりも低いときには、前記第２状態となるように前記切り換え弁の動作を制御する、請求項４に記載の温度調整システム。
6. 衝撃を検知する衝撃検知部（１３０）を更に備え、
   前記動作制御部は、
   前記衝撃検知部によって衝撃が検知されたときには、前記第２状態となるように前記切り換え弁の動作を制御する、請求項３に記載の温度調整システム。
7. 前記蓄電池が交換される状況であるか否かを判定する状況判定部（１４０）を更に備え、
   前記動作制御部は、
   前記状況判定部によって、前記蓄電池が交換される状況であると判定されたときには、前記第２状態となるように前記切り換え弁の動作を制御する、請求項３に記載の温度調整システム。
8. 前記蓄電池はケース（２００）の内側に収容されており、
   前記切り換え弁は前記ケースに対して固定されている、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の温度調整システム。
9. 前記切り換え弁は前記ケースの内側に収容されている、請求項８に記載の温度調整システム。

Images