JP2020098681A - 電池昇温装置 - Google Patents

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功嗣 三浦
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康光 大見
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Kenji Akita
賢二 秋田
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Tomohiro Hayase
友宏 早瀬
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Abstract

【課題】リップル電流を用いて電池を昇温させる電池昇温装置において、電池をより速く昇温させる。【解決手段】互いに電気的に接続された複数の電池セル１１１を有する組電池１１に電気的に接続され、リップル電流を発生する電流発生装置１と、前記複数の電池セル１１１のうち前記リップル電流によって昇温させたい電池セル同士の温度差を低減する温度差低減部１０、５０、６０とを備える。これにより、電池セル１１１同士の温度差を低減しつつ、電池セル１１１にリップル電流を発生させることができるので、電池セル１１１に流せる電流を大きくすることができ、ひいては電池セル１１１をより速く昇温させることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、電池の温度を上昇させる電池昇温装置に関する。
電気自動車やハイブリッド車などの電動車両では、二次電池などの蓄電装置に蓄えた電気エネルギーを、インバータなどを介してモータに供給し走行する。二次電池は、低温になると内部抵抗が大きくなることから、入出力特性が悪化する。そのため、外気温が低い環境下にて電気自動車が走行するためには、二次電池を昇温することが必要である。また、ハイブリッド車においても、低外気温度の時に燃費向上させるためには、二次電池の昇温が重要である。
電池を暖機する手法に関しては、電池セルの外部より加熱する手法がある。例えば、暖かい空気を電池セルに供給する方法や、電池セルと熱交換器を接触させて、その熱交換器内に温水を流す方法がある。しかし、いずれの方法も電池セルを外部から加熱するため、電池セルの中心まで暖まるのに時間を要してしまう。そのため、電池セルの中心まで急速に暖機させる手法が必要である。
従来、特許文献１には、二次電池を内部から昇温させる技術として、電池の自己発熱を利用する技術が記載されている。この従来技術では、所定周波数のリップル電流を二次電池に積極的に発生させることによって、二次電池を自身の内部抵抗により昇温させる。リップル電流の所定周波数は、二次電池のインピーダンスの周波数特性に基づいて、インピーダンスの絶対値が相対的に低下する周波数領域の周波数に設定される。
これにより、常温時と比べて二次電池のインピーダンスが大きくなる低温下であっても、電池の上下限電圧を守りつつ電池内部に発熱のための電流を流している。
国際公開２０１１／００４４６４号
しかしながら、上記特許文献１の従来技術においても、電池の内部抵抗の温度依存性は解消されるわけではない。すなわち、電池の温度が低いほど内部抵抗が大きいという特性がある限り、低温下では電池に流せる電流が小さくなるという傾向は変わらない。
上記特許文献１の従来技術において、電気的に接続された複数の電池セル同士の間に温度差が生じていると、電池セルに流せる電流は、最も温度が低い電池セル、すなわち最も内部抵抗が大きい電池セルによって制限されてしまうこととなる。そのため、電池セルの昇温速度が遅くなってしまう。
本発明は上記点に鑑みて、リップル電流を用いて電池を昇温させる電池昇温装置において、電池をより速く昇温させることを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１に記載の電池昇温装置では、
互いに電気的に接続された複数の電池セル（１１１）を有する組電池（１１）に電気的に接続され、リップル電流を発生する電流発生装置（１）と、
複数の電池セル（１１１）のうちリップル電流によって昇温させたい電池セル同士の温度差を低減する温度差低減部（１０、５０、６０）とを備える。
これにより、電池セル（１１１）同士の温度差を低減しつつ、電池セル（１１１）にリップル電流を発生させることができるので、電池セル（１１１）に流せる電流を大きくすることができ、ひいては電池セル（１１１）をより速く昇温させることができる。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
第１実施形態における電池昇温装置の電気回路図である。 第１実施形態における電池昇温装置のサーモサイフォン式冷却装置を示す構成図である。 電池温度と電池入出力との相関関係を示すグラフである。 第１実施形態における電流発生装置の電気回路図である。 第１実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 組電池内の電池セルが均温化されていない場合の、各電池セルの温度の一例を示すグラフである。 組電池内の電池セルが均温化された場合の、各電池セルの温度の一例を示すグラフである。 電池温度と電池の内部抵抗との相関関係を示すグラフである。 電池セル間に電流値の偏りがある場合とない場合とで電池容量の変化を比較したグラフである。 第２実施形態における電池昇温装置のサーモサイフォン式冷却装置を示す構成図である。 第２実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第３実施形態における電池昇温装置のサーモサイフォン式冷却装置を示す構成図である。 第３実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第３実施形態において、組電池を冷却する時の電池昇温装置の作動状態を示す図である。 第３実施形態において、組電池を暖機する時の電池昇温装置の作動状態を示す図である。 第４実施形態における電池昇温装置のサーモサイフォン式冷却装置を示す構成図である。 第５実施形態における電池昇温装置のサーモサイフォン式冷却装置を示す構成図である。 第６実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第７実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図である。 第８実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第８実施形態において、組電池を冷却する時の冷却水循環装置の作動状態を示す図である。 第８実施形態において、組電池を均温化する時の冷却水循環装置の作動状態を示す図である。 第８実施形態において、組電池を保温する時の冷却水循環装置の状態を示す図である。 第９実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置および冷凍サイクル装置を示す構成図である。 第９実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第９実施形態において、組電池を均温化する時の冷却水循環装置の作動状態を示す図である。 第９実施形態において、組電池を保温する時の冷却水循環装置の状態を示す図である。 第９実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置および冷凍サイクル装置を示す構成図である。 第１０実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図であり、組電池を冷却する時の作動状態を示している。 第１０実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図であり、組電池を均温化する時の作動状態を示している。 第１０実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図であり、組電池を暖機する時の作動状態を示している。 第１０実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図であり、組電池を保温する時の状態を示している。 第１１実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図であり、組電池を暖機する時の作動状態を示している。 第１１実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図であり、リップル電流発生装置の廃熱を導入する時の作動状態を示している。 第１２実施形態における電池昇温装置の空気循環装置を示す構成図であり、組電池を冷却する時の作動状態を示している。 第１２実施形態における電池昇温装置の空気循環装置を示す構成図であり、組電池を均温化する時の作動状態を示している。 第１２実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第１２実施形態の変形例における電池昇温装置の空気循環装置を示す構成図であり、組電池を冷却する時の作動状態を示している。 第１３実施形態における組電池と蒸発部との配置関係を示す斜視図である。 第１４実施形態における組電池と蒸発部との配置関係を示す斜視図である。 第１５実施形態の第１実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。 第１５実施形態の第２実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。 第１５実施形態の第３実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。 第１５実施形態の第４実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。 第１５実施形態の第５実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。 第１５実施形態の第６実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。 第１５実施形態の第７実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。
以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
（第１実施形態）
本実施形態の電池昇温装置は、車両に搭載される電池を昇温させる車両用電池昇温装置である。電池昇温装置は、図１に示す電流発生装置１と、図２に示すサーモサイフォン式冷却装置１０とを有している。
電流発生装置１は、組電池１１に電気的に接続されている。組電池１１は、電気エネルギーを蓄える二次電池などの蓄電装置である。組電池１１は、インバータなどを介して走行用モータに電気を供給する。組電池１１は、回生電力を蓄える蓄電池である。組電池１１は、走行中など充放電使用時に自己発熱する。組電池１１は、サーモサイフォン式冷却装置１０の冷却対象物である。
組電池１１は、複数の電池セル１１１を有している。本実施形態では、互いに並列に接続された２個１組の電池セル１１１が複数組、互いに直列に接続されている。
図３に示すように、電池セル１１１が高温になると十分な出力を得られないだけでなく電池セル１１１の劣化や破損を招く。そのため、電池セル１１１を冷却して一定温度以下に維持する必要がある。
特に加速時や登坂時（換言すれば走行負荷が高い時）には電池セル１１１の放電量が多くなって発熱量が増加するので、電池セル１１１を高い冷却能力で冷却する必要がある。
電池セル１１１の温度は、走行中だけでなく夏期の駐車放置中などにも上昇する。電池セル１１１を高温状態で放置すると寿命が大幅に低下するため、駐車放置中も冷却するなど電池温度を低温に維持する必要がある。
電流発生装置１は、複数の電池セル１１１が充放電を繰り返すように周期的に変化するリップル電流を発生させる。
図４に示すように、電流発生装置１は、昇圧コンバータ１ａとコンデンサＣ１とを有している。昇圧コンバータ１ａは、リアクトルＬ１とスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２とを有している。電流発生装置１は、コンデンサＣ１と複数の電池セル１１１との間でリップル電流を発生させ、充放電を繰り返すことにより、複数の電池セル１１１を発熱させる。
図２中、上下の矢印は、電流発生装置１およびサーモサイフォン式冷却装置１０が搭載される車両の上下の各方向を示している。車両は、電気自動車やハイブリッド車などの電動車両である。電気自動車やハイブリッド車などの電動車両は、二次電池などの蓄電装置に蓄えた電気エネルギーをインバータなどを介して走行用モータに供給し走行する。
サーモサイフォン式冷却装置１０は、複数の電池セル１１１を冷却する電池冷却装置である。サーモサイフォン式冷却装置１０は、複数の電池セル１１１同士の温度差を低減する温度差低減部である。
サーモサイフォン式冷却装置１０は、冷媒回路１２を備える。冷媒回路１２は、蒸発器１３、凝縮器１４、ガス配管１５および液配管１６を有している。
冷媒回路１２内には、冷媒が封入充填されている。冷媒回路１２は、作動流体としての冷媒が循環する熱媒体回路である。本実施形態では、冷媒としてＨＦＯ−１２３４ｙｆやＨＦＣ−１３４ａなどのフロン系冷媒が用いられている。
冷媒は、冷媒回路１２に所定の圧力で封入されている。冷媒は、常温時には冷媒回路１２内において大部分は液状態、一部はガス状態になっている。
冷媒回路１２は、冷媒の蒸発および凝縮により熱移動を行うヒートパイプである。冷媒回路１２は、ガス状の冷媒が流れる流路と、液状の冷媒が流れる流路とが分離されたループ型のサーモサイフォンである。
蒸発器１３は、複数の電池セル１１１を、冷媒の蒸発により冷却する。蒸発器１３は、電池セル１１１と熱伝導可能になっており、電池セル１１１の熱を冷媒に吸熱させることによって電池セル１１１を冷却するとともに冷媒を蒸発させる。
蒸発器１３は、車両上下方向に延びる薄形矩形状の外形を有している。蒸発器１３は、蒸発部１３１、液通路部１３２およびガス通路部１３３を有している。蒸発部１３１、液通路部１３２およびガス通路部１３３は、下方から上方に向かってガス通路部１３３、蒸発部１３１、液通路部１３２の順番で配置されている。
蒸発部１３１の外面は平面状になっている。電池セル１１１は、直方体状の外形を有している。電池セル１１１の１つの面は、蒸発部１３１の外面に、電気絶縁熱伝導シート１７を介して熱伝導可能に当接している。各電池セル１１１は、その端子１１２が蒸発部１３１とは反対側を向くように配置されている。
電気絶縁熱伝導シート１７は、電気絶縁性と熱伝導性とを有する薄膜状の部材である。蒸発部１３１と電池セル１１１との間に、板状の熱伝導部材が介在していてもよい。
蒸発部１３１は、内部の冷媒流路を流れる液冷媒に電池セル１１１の熱を吸熱させて液冷媒を沸騰蒸発させる。
蒸発部１３１の内部には、図示しない多数の冷媒流路が形成されている。蒸発部１３１の多数の冷媒流路は、互いに並列に上下方向に延びている。
液通路部１３２には、液配管１６が接続されている。液通路部１３２は、液配管１６を流れた液冷媒を蒸発部１３１の多数の冷媒流路に分配する。
ガス通路部１３３には、ガス配管１５が接続されている。ガス通路部１３３は、蒸発部１３１の多数の冷媒流路にて沸騰蒸発したガス冷媒を集合させてガス配管１５に流出させる。
凝縮器１４は、蒸発器１３で蒸発した冷媒を冷却水循環回路２０の冷却水と熱交換させて冷却凝縮させる熱交換器である。凝縮器１４は、車両のエンジンルームに配置されている。凝縮器１４は、蒸発器１３よりも車両の上方側に配置されている。
冷却水は、熱媒体としての流体である。冷却水は、例えば、少なくともエチレングリコールまたはジメチルポリシロキサンを含む液体や、不凍液体、クーラント等である。
ガス配管１５および液配管１６は、蒸発器１３と凝縮器１４とを接続する冷媒配管である。ガス配管１５は、蒸発器１３で蒸発したガス冷媒が流れる気相配管である。ガス配管１５は、ガス冷媒を凝縮器１４に導くガス冷媒流路を形成している。
液配管１６は、凝縮器１４で凝縮した液冷媒が流れる液相配管である。液配管１６は、液冷媒を蒸発器１３に導く液冷媒流路を形成している。
冷却水循環回路２０は、冷却水ポンプ２１およびラジエータ２２を有している。冷却水ポンプ２１は、冷却水循環回路２０の冷却水を吸入して吐出するポンプである。ラジエータ２２は、冷却水循環回路２０を循環する冷却水と外気とを熱交換させて冷却水を冷却する熱交換器である。外気送風機２３は、ラジエータ２２に外気を送風する送風機である。
冷却水ポンプ２１および外気送風機２３の作動は、制御装置３０によって制御される。制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。制御装置３０は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された冷却水ポンプ２１および外気送風機２３等の作動を制御する制御部である。
制御装置３０の入力側には、電池セル温度センサ３１等が接続されている。そして、制御装置３０には、これらのセンサ群の検出信号が入力される。
電池セル温度センサ３１は、複数の電池セル１１１のうち、少なくとも２つ以上の電池セル１１１の温度を検出する温度検出部である。
次に、上記構成における作動を説明する。制御装置３０は、図５〜図６のフローチャートに示す制御処理を実行する。
ステップＳ１００では、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。
組電池１１の冷却が必要であると判定した場合、ステップＳ１１０へ進み、凝縮器１４に冷却水を供給する。冷却水ポンプ２１を作動状態にする。
このとき、組電池１１の温度が冷媒の沸点よりも高ければ、サーモサイフォン式冷却装置１０の冷媒回路１２では、サーモサイフォン現象（換言すれば相変化）によって冷媒が循環する。
具体的には、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、液冷媒は組電池１１からの熱を吸熱して蒸発してガス冷媒となる。蒸発器１３の蒸発部１３１内で蒸発したガス冷媒は、ガス通路部１３３を介してガス配管１５に流入し、ガス配管１５を上昇して凝縮器１４に流入する。
凝縮器１４では、ガス配管１５から流入したガス冷媒が外気に放熱して凝縮し、液冷媒となる。凝縮器１４で凝縮した液冷媒は、重力により液配管１６を流下して蒸発器１３の液通路部１３２を介して蒸発部１３１に流入する。
このように冷媒回路１２を冷媒が循環することによって、蒸発器１３で組電池１１を冷却できる。動力を利用することなく冷媒回路１２に冷媒を循環させることができるので、省動力化を図ることができるとともに、駐車放置時にも組電池１１を冷却できる。
一方、ステップＳ１００にて、組電池１１の冷却が必要でないと判定した場合、ステップＳ１２０へ進み、凝縮器１４に冷却水を供給しない。具体的には、冷却水ポンプ２１を停止状態にする。
次いでステップＳ１３０へ進み、図６に示すリップル電流制御処理を行う。リップル電流制御処理では、ステップＳ１３１０にて組電池１１の昇温が必要であるか否かを判定する。具体的には、電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。
組電池１１の昇温が必要であると判定した場合、ステップＳ１３２０へ進み、複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下であるか否かを判定する。電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて、複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下であるか否かを判定する。
複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下でないと判定した場合、ステップＳ１３３０へ進み、リップル電流の発生を遅延させる。
これにより、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、液冷媒は複数の電池セル１１１のうち冷媒の沸点よりも高温の電池セル１１１からの熱を吸熱して蒸発してガス冷媒となる。これと同時に、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、ガス冷媒は複数の電池セル１１１のうち冷媒の沸点よりも低温の電池セル１１１へ放熱して凝縮して液冷媒となる。
その結果、複数の電池セル１１１が、冷媒の沸点（換言すれば飽和温度）に収束していき、均温化されていく。動力を利用することなく組電池１１を均温化できるので、省動力化を図ることができるとともに、駐車放置時にも組電池１１を均温化できる。
ステップＳ１３２０にて、複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下であると判定した場合、ステップＳ１３４０へ進み、リップル電流を発生させる。これにより、複数の電池セル１１１が昇温される。
このとき、電池セル１１１に上下限電圧を超える電流値を流せば電池セル１１１の昇温速度を速めることができるが、電池セル１１１の劣化が激しくなる。そのため、電池セル１１１の劣化を抑制するために、上下限電圧を超えない電流値でリップル昇温を実施することが望ましい。
上記制御処理によると、複数の電池セル１１１に対して均温化がされて温度バラツキが極力少ない状態でリップル電流が流れるので、以下の（１）〜（３）の作用効果が得られる。
（１）リップル昇温の際、流せる電流が大きくなることで、組電池１１の昇温速度を速くできる。
図７は、組電池１１内の電池セル１１１が均温化されていない場合の、各電池セル１１１の温度の一例を示している。図８は、組電池１１内の電池セル１１１が均温化された場合の、各電池セル１１１の温度の一例を示している。図７と図８とでは、組電池１１内の電池セル１１１の平均温度が互いに同じになっている。
電池の内部抵抗は、電池温度が低いほど大きくなるので、組電池１１内の電池セル１１１のうち最も温度が低い電池セルによって、流せる電流値が制限されてしまう。
例えば、図７および図８に示すように、組電池１１内の電池セル１１１の平均温度が互いに同じであった場合でも、均温化されている場合と均温化されていない場合とでは、均温化されていない場合の方が、最も低温の電池セル１１１の温度が低い。
そのため、均温化されていない場合、最も低温の電池セル１１１がボトルネックとなって流せる電流値が制限されるので、均温化されている場合の方が流せる電流値が大きくなる。したがって、リップル昇温の際に組電池１１を均温化することによってリップル電流値を大きくすることができるので、組電池１１の昇温速度を速くすることができる。
（２）電池セル１１１の温度ばらつきの拡大を抑制できる。
本実施形態のように複数の電池セル１１１が互いに並列接続された組電池１１においては、電池セル１１１間で温度ばらつきがあると、温度の高い方の電池セル１１１へ電流が集中する。
その理由を説明する。図９に示すように、電池の温度が低いほど電池の内部抵抗が大きくなる。そのため、２つの電池セルが互いに並列接続されている場合、２つの電池セルの間に温度差があると、温度の低い方の電池セルは、温度の高い方の電池セルよりも内部抵抗が大きくなり、流れる電流が小さくなる。
電池の発熱量は、流れる電流の２乗に比例することから、温度の低い方の電池セルは、温度の高い方の電池セルよりも発熱量が小さくなる。したがって、リップル電流を流すほど、２つの電池セルの間の温度差が拡大してしまうこととなる。
この点、本実施形態では、複数の電池セル１１１に対して均温化がされて温度バラツキが極力少ない状態でリップル電流が流れるので、複数の電池セル１１１を極力均等に昇温させることができる。
（３）電池セル１１１の劣化ばらつきを抑制できる。
上述のように、互いに並列に接続された電池セル１１１間に温度ばらつきがあると、各電池セル１１１の電流値に差が生じる。
図１０に示すように、電池セル１１１間に電流値の偏りがある場合とない場合とで電池容量の変化、換言すれば電池セル１１１の劣化度合いを比較すると、電池セル１１１間に電流値の偏りがある場合の方が、温度の高い電池セル１１１の劣化が激しくなる。
その理由は、電池セル１１１に流す電流値を、上下限電圧を超えない範囲にしていても、電池セル内部に局所的に電流が集中してしまうことで、上下限電圧を超えてしまう部位が発生するからである。
組電池１１の電池セル１１１は全てが電気的に接続されているため、最も性能が低いセルに組電池１１の性能が律速される。そのため、一部の電池セル１１１が劣化すると組電池１１全体の性能が悪化してしまう。この現象は電池が低温かつ大電流を流したときに発生するため、リップル電流を発生させて低温の組電池１１の暖機を行う際の温度ばらつき低減は極めて重要である。
この点、本実施形態では、複数の電池セル１１１に対して均温化がされて温度バラツキが極力少ない状態でリップル電流が流れるので、電池セル１１１の劣化ばらつきを抑制できる。
（４）組電池１１の昇温完了までの時間を短くできる。
上述のように、組電池１１の電池セル１１１は全てが電気的に接続されているため、最も性能が低い電池セル１１１に組電池１１の性能が律速される。すなわち、組電池１１の暖機においては、全ての電池セル１１１を目標温度まで到達させる必要がある。
電池セル１１１間で温度ばらつきがある状態で昇温させると、最も低温の電池セル１１１が目標温度に到達した時には、他の電池セル１１１は目標温度を超えてしまう。すなわち、他の電池セル１１１を余分に暖めることになってしまう。そのため、組電池１１を昇温させるためのエネルギーが余分に必要となり、組電池１１の昇温完了までの時間が長くなってしまう。
これに対し、本実施形態では、複数の電池セル１１１に対して均温化がされて温度バラツキが極力少ない状態でリップル電流が流れるので、全ての電池セル１１１を極力均等に昇温させることができる。すなわち、電池セル１１１を余分に暖めることを極力抑制できる。そのため、少ないエネルギーで短時間に組電池１１の昇温を完了させることができる。
本実施形態の電池昇温装置は、電流発生装置１とサーモサイフォン式冷却装置１０とを備える。電流発生装置１は、組電池１１の複数の電池セル１１１に電気的に接続され、リップル電流を発生する。サーモサイフォン式冷却装置１０は、電池セル１１１同士の温度差を低減する。
これにより、電池セル１１１間の温度ばらつきを低減しつつ、リップル電流を発生させることができるので、より速く昇温することができる。
本実施形態では、制御装置３０は、サーモサイフォン式冷却装置１０が電池セル同士の温度差を低減した後にリップル電流を発生させるように電流発生装置１を制御する。
これによると、リップル昇温の際に組電池１１を均温化することによってリップル電流値を大きくすることができるので、組電池１１の昇温速度を速くすることができる。
本実施形態では、制御装置３０は、サーモサイフォン式冷却装置１０が電池セル１１１同士の温度差を閾値以下に低減した後にリップル電流を発生させるように電流発生装置１を制御する。
これによると、リップル昇温の際に組電池１１を確実に均温化することによってリップル電流値を確実に大きくすることができるので、組電池１１の昇温速度を確実に速くすることができる。
本実施形態では、サーモサイフォン式冷却装置１０は、熱媒体の蒸発および凝縮によって温度差を低減するので、組電池１１を効果的に均温化できる。
本実施形態では、複数の電池セル１１１は、電気的に互いに並列に接続されているので組電池１１を均温化することによって電池セル１１１間の温度ばらつきの拡大を抑制できるとともに劣化ばらつきを抑制できる。
（第２実施形態）
上記実施形態では、組電池１１の冷却と昇温との切り替えを冷却水ポンプ２１の制御によって行うが、本実施形態では、図１１に示すように、組電池１１の冷却と昇温との切り替えを冷媒バルブ１８の制御によって行う。
冷媒バルブ１８は液配管１６に配置されている。冷媒バルブ１８は液配管１６を開閉する電磁弁である。冷媒バルブ１８の作動は、制御装置３０によって制御される。
制御装置３０は、図１２のフローチャートに示す制御処理を実行する。ステップＳ２００では、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。具体的には、電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。
組電池１１の冷却が必要であると判定した場合、ステップＳ２１０へ進み、凝縮器１４に冷却水を供給するとともに、凝縮器１４に冷媒を循環可能にする。具体的には、冷却水ポンプ２１を作動状態にするとともに、冷媒バルブ１８を開状態にする。
このとき、組電池１１の温度が冷媒の沸点よりも高ければ、サーモサイフォン式冷却装置１０の冷媒回路１２では、サーモサイフォン現象（換言すれば相変化）によって冷媒が循環する。その結果、蒸発器１３で組電池１１を冷却できる。
一方、ステップＳ２００にて、組電池１１の冷却が必要でないと判定した場合、ステップＳ２２０へ進み、凝縮器１４に冷媒を循環させないようにする。具体的には、冷媒バルブ１８を閉状態にする。ステップＳ２２０では、冷却水ポンプ２１を作動状態、停止状態のいずれにしてもよいが、省動力化のために冷却水ポンプ２１を停止状態にするのが好ましい。
次いでステップＳ２３０へ進み、上記第１実施形態のステップＳ１３０と同様にリップル電流制御処理を行う。
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、リップル電流によって組電池１１を昇温させるが、本実施形態では、図１３に示すように、リップル電流と廃熱とによって組電池１１を昇温させる。
冷却水循環回路２０には廃熱機器２４と三方弁２５とが配置されている。廃熱機器２４は、作動に伴って廃熱を発生する機器である。廃熱機器２４は、インバータ、モータ、充電器等である。廃熱機器２４として電流発生装置１を用いてもよい。
冷却水循環回路２０および廃熱機器２４は、電池セル１１１に廃熱を導入させる廃熱導入部である。
本実施形態では、凝縮器１４が蒸発器１３と同じ高さに配置されている。
制御装置３０は、図１４のフローチャートに示す制御処理を実行する。ステップＳ３００では、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。
組電池１１の冷却が必要であると判定した場合、ステップＳ３１０へ進み、図１５に示すように凝縮器１４およびラジエータ２２に冷却水を供給する。具体的には、冷却水ポンプ２１を作動状態にするとともに、冷却水ポンプ２１側とラジエータ２２側とが連通するように三方弁２５を切り替える。
このとき、組電池１１の温度が冷媒の沸点よりも高ければ、サーモサイフォン式冷却装置１０の冷媒回路１２では、サーモサイフォン現象（換言すれば相変化）によって冷媒が循環する。その結果、蒸発器１３で組電池１１を冷却できる。
一方、ステップＳ３００にて、組電池１１の冷却が必要でないと判定した場合、ステップＳ３２０へ進み、組電池１１の暖機が必要であるか否かを判定する。電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて組電池１１の暖機が必要であるか否かを判定する。
組電池１１の暖機が必要であると判定した場合、ステップＳ３３０へ進み、図１６に示すように凝縮器１４および廃熱機器２４に冷却水を供給する。具体的には、冷却水ポンプ２１を作動状態にするとともに、冷却水ポンプ２１側と廃熱機器２４側とが連通するように三方弁２５を切り替える。
これにより、組電池１１の複数の電池セル１１１を廃熱機器２４の廃熱で暖機できる。このとき、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、液冷媒は複数の電池セル１１１のうち冷媒の沸点よりも高温の電池セル１１１からの熱を吸熱して蒸発してガス冷媒となる。これと同時に、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、ガス冷媒は複数の電池セル１１１のうち冷媒の沸点よりも低温の電池セル１１１へ放熱して凝縮して液冷媒となる。その結果、複数の電池セル１１１が均温化されていく。
組電池１１を均温化しながら暖機するので、組電池１１の昇温速度を速くすることができる。
一方、ステップＳ３２０にて、組電池１１の暖機が必要でないと判定した場合、ステップＳ３４０へ進み、凝縮器１４に冷却水を供給しない。具体的には、冷却水ポンプ２１を停止状態にする。これにより、組電池１１が保温される。
このとき、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、液冷媒は複数の電池セル１１１のうち冷媒の沸点よりも高温の電池セル１１１からの熱を吸熱して蒸発してガス冷媒となる。これと同時に、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、ガス冷媒は複数の電池セル１１１のうち冷媒の沸点よりも低温の電池セル１１１へ放熱して凝縮して液冷媒となる。その結果、複数の電池セル１１１が均温化されていく。
本実施形態では、冷却水循環回路２０および廃熱機器２４は、電池セル１１１に廃熱を導入させる。これにより、リップル電流と廃熱とによって組電池１１を昇温させることができるので、組電池１１の昇温速度を一層速くすることができる。
本実施形態では、凝縮器１４が蒸発器１３と同じ高さに配置されているため、組電池１１の冷却と暖機の双方を実施することができる。
（第４実施形態）
上記実施形態では、凝縮器１４は、蒸発器１３で蒸発した冷媒を冷却水と熱交換させて冷却凝縮させる熱交換器であるが、本実施形態では、図１７に示すように、凝縮器１４は、蒸発器１３で蒸発した冷媒を冷凍サイクル装置４０の冷媒と熱交換させて冷却凝縮させる熱交換器である。
以下では、蒸発器１３で蒸発した冷媒を、サーモサイフォン冷媒と言い、冷凍サイクル装置４０の冷媒を、冷凍サイクル冷媒と言う。
冷凍サイクル装置４０は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置であり、圧縮機４１、放熱器４２および膨張弁４３を有している。圧縮機４１は、冷凍サイクル冷媒を吸入して吐出する。放熱器４２は、圧縮機４１から吐出された高温高圧の冷凍サイクル冷媒と外気とを熱交換させて、冷凍サイクル冷媒を放熱凝縮させる熱交換器である。膨張弁４３は、放熱器４２で凝縮された冷凍サイクル冷媒を減圧させる減圧器である。
膨張弁４３で減圧された低温低圧の冷凍サイクル冷媒は、凝縮器１４にてサーモサイフォン冷媒と熱交換して蒸発し、圧縮機４１に吸入される。
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
（第５実施形態）
上記第１実施形態では、冷却水循環回路２０にラジエータ２２が配置されているが、本実施形態では、図１８に示すように、ラジエータ２２の代わりにチラー４４が配置されている。
チラー４４は、冷却水循環回路２０の冷却水を、冷凍サイクル装置４０の冷媒と熱交換させて冷却する熱交換器である。
冷凍サイクル装置４０は、圧縮機４１、放熱器４２、膨張弁４３を有している。膨張弁４３で減圧された低温低圧の冷凍サイクル冷媒は、チラー４４にて冷却水循環回路２０の冷却水と熱交換して蒸発し、圧縮機４１に吸入される。
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
（第６実施形態）
上記第１実施形態では、リップル昇温前に均温化するが、本実施形態では、図１９に示すように、リップル昇温中に均温化する。
制御装置３０は、組電池１１の暖機が必要であると判定した場合、リップル昇温を開始する。制御装置３０は、リップル昇温を開始すると、図１９のフローチャートに示す制御処理を実行する。
ステップＳ４００では、複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下であるか否かを判定する。具体的には、電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて、複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下であるか否かを判定する。
複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下でないと判定した場合、ステップＳ４１０へ進み、均温化作動を行う。具体的には、冷却水ポンプ２１を作動させる。これにより、複数の電池セル１１１の温度バラツキが小さくなって均温化されていく。
一方、ステップＳ４２０にて、複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下であると判定した場合、ステップＳ４２０へ進み、均温化作動を行わない。具体的には、冷却水ポンプ２１を停止させる。
これにより、複数の電池セル１１１の温度バラツキが小さい時に冷却水ポンプ２１での動力の消費をなくすことができるので、省動力化を図ることができる。
本実施形態では、制御装置３０は、電流発生装置１がリップル電流を発生しているときに電池セル１１１同士の温度差が低減するようにサーモサイフォン式冷却装置１０を制御する。
これによると、組電池１１を均温化しながらリップル昇温することによってリップル電流値を大きくすることができるので、組電池１１の昇温速度を速くすることができる。
本実施形態では、制御装置３０は、電流発生装置１がリップル電流を発生しているときに電池セル１１１同士の温度差が閾値以下に低減するようにサーモサイフォン式冷却装置１０を制御する。
これによると、組電池１１を確実に均温化しながらリップル昇温することによってリップル電流値を確実に大きくすることができるので、組電池１１の昇温速度を確実に速くすることができる。
（第７実施形態）
上記第１実施形態では、サーモサイフォン式冷却装置１０によって組電池１１を均温化するが、本実施形態では、図２０に示すように、冷却水循環装置５０によって組電池１１を均温化する。
冷却水循環装置５０は、複数の電池セル１１１を冷却するために冷却水を循環させる装置である。冷却水は、熱媒体としての液体である。冷却水は、例えば、少なくともエチレングリコールまたはジメチルポリシロキサンを含む液体や、不凍液体、クーラント等である。
冷却水循環装置５０は、複数の電池セル１１１同士の温度差を低減する温度差低減部である。
冷却水循環装置５０は、冷却器５１、ラジエータ５２、冷却水ポンプ５３、バイパス流路５４および冷却水バルブ５５を有している。
冷却器５１は、複数の電池セル１１１を冷却水により冷却する。冷却器５１は、電池セル１１１と熱伝導可能になっており、電池セル１１１の熱を冷却水に吸熱させることによって電池セル１１１を冷却する。
冷却器５１は、車両上下方向に延びる薄形矩形状の外形を有している。電池セル１１１は、冷却器５１の外面に熱伝導可能に当接している。例えば、組電池１１は、車両の床下に配置されている。
ラジエータ５２は、冷却器５１で吸熱した冷却水を外気と熱交換させて冷却水を冷却させる熱交換器である。ラジエータ５２は、車両のエンジンルームに配置されている。
冷却水ポンプ５３は、冷却水循環装置５０の冷却水を吸入して吐出するポンプである。冷却水ポンプ５３の作動は、制御装置３０によって制御される。
バイパス流路５４は、冷却水がラジエータ５２をバイパスして流れる流路である。冷却水バルブ５５は、冷却水がラジエータ５２を流れる状態と、冷却水がバイパス流路５４を流れる状態とを切り替える三方弁である。冷却水バルブ５５の切替作動は、制御装置３０によって制御される。
制御装置３０は、図２１のフローチャートに示す制御処理を実行する。ステップＳ５００では、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。
組電池１１の冷却が必要であると判定した場合、ステップＳ５１０へ進み、冷却水ポンプ５３を作動させるとともに、冷却水がラジエータ５２を流れるように冷却水バルブ５５を切り替える。
これにより、図２２に示すように冷却水循環装置５０に冷却水が循環し、ラジエータ５２で冷却された冷却水が冷却器５１を流れるので、組電池１１が冷却される。
ステップＳ５１０にて組電池１１の冷却が必要でないと判定した場合、ステップＳ５２０へ進み、複数の電池セル１１１の均温が必要であるか否かを判定する。電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて複数の電池セル１１１の均温が必要であるか否かを判定する。
複数の電池セル１１１の均温が必要であると判定した場合、ステップＳ５３０へ進み、冷却水ポンプ５３を作動させるとともに、冷却水がバイパス流路５４を流れるように冷却水バルブ５５を切り替える。
これにより、図２３に示すように冷却水循環装置５０に冷却水が循環し、冷却水がラジエータ５２で冷却されることなく冷却器５１を循環するので、組電池１１が均温化される。
一方、ステップＳ５２０にて複数の電池セル１１１の均温が必要ないと判定した場合、ステップＳ５４０へ進み、冷却水ポンプ５３を停止させる。これにより、図２４に示すように冷却水循環装置５０に冷却水が循環しないので、組電池１１が保温される。
本実施形態では、冷却水循環装置５０は、冷却器５１に冷却水を循環させることによって温度差を低減するので、組電池１１を良好に均温化できる。
（第８実施形態）
上記第７実施形態では、ラジエータ５２にて外気で冷却された冷却水を冷却器５１に流すが、本実施形態では、図２５に示すように、チラー４４にて冷媒で冷却された冷却水を冷却器５１に流す。
チラー４４は、冷却水循環装置５０を循環する冷却水と、冷凍サイクル装置４０の冷媒とを熱交換させて、冷却水循環装置５０を循環する冷却水を冷却する熱交換器である。
制御装置３０は、図２６のフローチャートに示す制御処理を実行する。ステップＳ６００では、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。具体的には、電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。
組電池１１の冷却が必要であると判定した場合、ステップＳ６１０へ進み、圧縮機４１および冷却水ポンプ５３を作動させる。
これにより、図２５に示すように冷凍サイクル装置４０に冷媒が循環するとともに冷却水循環装置５０に冷却水が循環し、チラー４４で冷却された冷却水が冷却器５１を流れるので、組電池１１が冷却される。
ステップＳ６１０にて組電池１１の冷却が必要でないと判定した場合、ステップＳ６２０へ進み、複数の電池セル１１１の均温が必要であるか否かを判定する。具体的には、電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて複数の電池セル１１１の均温が必要であるか否かを判定する。
複数の電池セル１１１の均温が必要であると判定した場合、ステップＳ６３０へ進み、圧縮機４１を停止させるとともに冷却水ポンプ５３を作動させる。
これにより、図２７に示すように冷凍サイクル装置４０に冷媒が循環せず、冷却水循環装置５０に冷却水が循環し、冷却水がチラー４４で冷却されることなく冷却器５１を循環するので、組電池１１が均温化される。
一方、ステップＳ６２０にて複数の電池セル１１１の均温が必要ないと判定した場合、ステップＳ６４０へ進み、圧縮機４１および冷却水ポンプ５３を停止させる。これにより、図２８に示すように冷却水循環装置５０に冷却水が循環しないので、組電池１１が保温される。冷凍サイクル装置４０に冷媒が循環しないので、省動力化できる。
（第９実施形態）
上記第８実施形態では、冷凍サイクル装置４０は、組電池１１の冷却に用いられるが、本実施形態では、図２９に示すように、冷凍サイクル装置４０は、組電池１１の冷却のみならず車室内の空調にも用いられる。
冷凍サイクル装置４０は、蒸発器用膨張弁４５、空調用蒸発器４６、チラー側バルブ４７および蒸発器側バルブ４８を有している。蒸発器用膨張弁４５は、放熱器４２で凝縮された冷凍サイクル冷媒を減圧する。
空調用蒸発器４６は、蒸発器用膨張弁４５で減圧された冷凍サイクル冷媒と車室内へ送風される空気とを熱交換させて、冷凍サイクル冷媒を蒸発させるとともに、車室内へ送風される空気を冷却する熱交換器である。
蒸発器用膨張弁４５および空調用蒸発器４６は、膨張弁４３およびチラー４４に対して冷媒が並列に流れる。
チラー側バルブ４７は、膨張弁４３入口側の冷媒通路を開閉する電磁弁である。蒸発器側バルブ４８は、蒸発器用膨張弁４５入口側の冷媒通路を開閉する電磁弁である。
チラー側バルブ４７および蒸発器側バルブ４８は、全開と全閉との間で任意に開度を調整可能になっている。チラー側バルブ４７および蒸発器側バルブ４８の作動は、制御装置３０によって制御される。
チラー４４で冷却水を冷却する場合、チラー側バルブ４７を開ける。車室内の冷房または除湿を行う場合、蒸発器側バルブ４８を開ける。
チラー４４で冷却水を冷却し、かつ車室内の冷房または除湿を行う場合、チラー側バルブ４７の開度を調整することにより、チラー４４の熱交換能力を調整する。チラー４４の冷媒出口側に、図示しない圧力調整弁が配置されていてもよい。
本実施形態によると、冷凍サイクル装置４０によって、組電池１１の冷却のみならず、車室内の冷房・除湿も行うことができる。
（第１０実施形態）
本実施形態では、図３０に示すように、第７実施形態の冷却水循環装置５０に廃熱機器２４が配置されている。
廃熱機器２４は、作動に伴って発熱する機器であり、自身の発熱によって許容温度を超えないように冷却される必要がある。廃熱機器２４は、冷却水循環装置５０の冷却水によって冷却される。
廃熱機器２４は、冷却水循環装置５０の冷却水の流れにおいて、ラジエータ５２およびバイパス流路５４に対して並列に配置されている。
冷却水循環装置５０には、廃熱機器用三方弁５６が配置されている。廃熱機器用三方弁５６は、冷却水循環装置５０の冷却水が廃熱機器２４側を流れる状態と、冷却水循環装置５０の冷却水がラジエータ５２側を流れる状態とを切り替える。廃熱機器用三方弁５６は電磁弁である。廃熱機器用三方弁５６の作動は、制御装置３０によって制御される。
組電池１１を冷却する場合には、図３０に示すように、冷却器５１とラジエータ５２との間で冷却水が循環する。
組電池１１を廃熱機器２４の廃熱によって暖機する場合には、図３１に示すように、冷却器５１と廃熱機器２４との間で冷却水が循環する。
組電池１１を均温化する場合には、図３２に示すように、冷却器５１とバイパス流路５４との間で冷却水が循環する。
組電池１１を保温する場合には、図３３に示すように、冷却水ポンプ５３を停止させて冷却水循環装置５０に冷却水が循環しないようにする。
凝縮器１４と廃熱機器２４とが共通の冷却水循環装置５０に配置されているので、凝縮器１４と廃熱機器２４とが別個の冷却水循環装置５０に配置されている場合と比較して構成を簡素化できる。また、廃熱機器２４の廃熱を利用して組電池１１を暖機することが可能になる。
廃熱機器２４の廃熱を暖機に使用する場合は、電池セル１１１の温度ばらつきが閾値よりも大きくならない範囲で廃熱を導入することが望ましい。その際は、廃熱機器２４の温度、または廃熱機器２４を流れる冷却水の温度に基づいて電池セル１１１の温度ばらつき発生量を予測し、予測した電池セル１１１の温度ばらつき発生量に基づいて電池セル１１１の温度ばらつきが閾値よりも低いと判断された際に廃熱を導入することが望ましい。
廃熱を導入する際は、冷却器５１に流入する冷却水と、冷却器５１に流出する冷却水との温度差が小さくなるよう流量を制御する。その際は、冷却器５１に流入する冷却水と、冷却器５１に流出する冷却水との温度差が、上述の閾値よりも小さくなるように冷却水の流量を調整することが望ましい。
廃熱機器２４は、インバータ、モータ、充電器や電流発生装置１等であればよい。ラジエータ５２の代わりに、冷凍サイクル装置の低温低圧冷媒にて冷却水を冷却するチラーが冷却水循環装置５０に配置されていてもよい。
本実施形態では、冷却水循環装置５０および廃熱機器２４は、電池セル１１１間の温度差が閾値以下となるように電池セル１１１に廃熱を導入させるので、電池セル１１１間の温度ばらつきを抑制しつつ組電池１１を早期に昇温できる。
（第１１実施形態）
本実施形態では、上記第１０実施形態の廃熱機器２４がリップル電流発生装置であり、図３４〜図３５に示すように、冷却水ポンプ５３が廃熱機器２４とバイパス流路５４との間に配置されている。
本実施形態の作動例を説明する。リップル電流発生前は図３４に示すように、廃熱機器２４（すなわちリップル電流発生装置）と冷却器５１との間で冷媒を循環させて、電池セル１１１の温度ばらつきが閾値以下となるまで均温化する。電池セル１１１の温度ばらつきが閾値以下であれば、均温化は不要である。
リップル電流発生時において、電池セル１１１の温度ばらつきが閾値以下である場合、図３４に示すように、廃熱機器２４と冷却器５１との間で冷媒を循環させて、廃熱機器２４の廃熱を利用して組電池１１を暖機する。
リップル電流は、間欠的に発生させ、図３４に示す作動にて廃熱機器２４の廃熱を定期的に組電池１１に導入させると良い。
リップル電流と廃熱の双方を組電池１１の暖機に使えるため、エネルギー効率が良くなる。
リップル電流発生時において、電池セル１１１の温度ばらつきが閾値を上回る場合、図３５に示すように、廃熱機器２４および冷却器５１のうち廃熱機器２４のみに冷却水を循環させて、廃熱機器２４を冷却する。
なお、組電池１１に廃熱を導入した後は、引き続き図３４に示す作動にて温度ばらつきが閾値以下となるよう均温化させると良い。
リップル電流発生から一定時間経過後、リップル電流を停止させる。廃熱機器２４の温度が一定値以上となった場合、リップル電流を停止させてもよい。廃熱機器２４を流れる冷却水の温度が一定値以上となった場合、リップル電流を停止させてもよい。
（第１２実施形態）
上記実施形態では、組電池１１が冷媒や冷却水によって冷却されるが、本実施形態では、図３６、３７に示すように、組電池１１が空気によって冷却される。
組電池１１は、空気循環装置６０のケーシング６１に収容されている。空気循環装置６０は、複数の電池セル１１１同士の温度差を低減する温度差低減部である。
ケーシング６１は、空気が循環する空気通路を形成している。ケーシング６１内において、組電池１１の各電池セル１１１は、空気の流れに対して互いに並列に、互いに間隔を空けて配置されている。
ケーシング６１には、空気導入口６１ａおよび空気排出口６１ｂが形成されている。空気導入口６１ａは、車室内の空気をケーシング６１内に導入するための開口部である。以下、車室内の空気を内気と言う。空気排出口６１ｂは、ケーシング６１内の空気を車室外に排出するための開口部である。
空気循環装置６０は、導入口開閉ドア６２、排出口開閉ドア６３および送風機６４を有している。導入口開閉ドア６２、排出口開閉ドア６３および送風機６４は、ケーシング６１内に配置されている。
導入口開閉ドア６２は、空気導入口６１ａおよび環流通路６１ｃを切替開閉する。環流通路６１ｃは、ケーシング６１内の空気通路のうち、電池セル１１１の下流側の空気を電池セル１１１の上流側へ環流させる部位である。排出口開閉ドア６３は、空気排出口６１ｂおよび環流通路６１ｃを切替開閉する。
導入口開閉ドア６２および排出口開閉ドア６３はそれぞれ、図示しないアクチュエータによって駆動される。導入口開閉ドア６２および排出口開閉ドア６３を駆動する各アクチュエータの作動は、制御装置３０によって制御される。
送風機６４は、ケーシング６１内の空気通路の空気を吸入して吐出する。送風機６４の作動は、制御装置３０によって制御される。
制御装置３０は、図３８のフローチャートに示す制御処理を実行する。ステップＳ７００では、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。組電池１１の冷却が必要であると判定した場合、ステップＳ７１０へ進み、送風機６４を作動させ、導入口開閉ドア６２によって空気導入口６１ａを開けて環流通路６１ｃを閉じ、排出口開閉ドア６３によって空気排出口６１ｂを開けて環流通路６１ｃを閉じる。
これにより、図３６に示すように、空気導入口６１ａを通じてケーシング６１内に内気が導入され、導入された内気が電池セル１１１同士の間を流れ、電池セル１１１同士の間を流れた内気が空気排出口６１ｂを通じて車室外へ排出される。したがって、組電池１１が冷却される。
一方、ステップＳ７００にて組電池１１の冷却が必要でないと判定した場合、ステップＳ７２０へ進み、複数の電池セル１１１の均温化が必要であるか否かを判定する。
複数の電池セル１１１の均温化が必要であると判定した場合、ステップＳ７３０へ進み、送風機６４を作動させ、導入口開閉ドア６２によって空気導入口６１ａを閉じて環流通路６１ｃを開け、排出口開閉ドア６３によって空気排出口６１ｂを閉じて環流通路６１ｃを開ける。
これにより、図３７に示すように、ケーシング６１内に内気が導入されることなく、ケーシング６１内の空気が車室外に排出されることなく、ケーシング６１内の空気が電池セル１１１間の空気通路を循環する。したがって、複数の電池セル１１１が均温化される。
一方、ステップＳ７２０にて複数の電池セル１１１の均温化が必要でないと判定した場合、ステップＳ７３０へ進み、送風機６４を停止させ、導入口開閉ドア６２を閉じ、排出口開閉ドア６３を閉じる。
これにより、ケーシング６１内に内気が導入されることなく、ケーシング６１内の空気が車室外に排出されることなく、電池セル１１１同士の間を空気が循環しない。したがって、電池セル１１１が保温される。
図３９に示す変形例のように、空気導入口６１ａの近傍に、電池冷却用蒸発器６５が配置されていてもよい。電池冷却用蒸発器６５は、空気導入口６１ａを通じてケーシング６１内に導入された内気と、冷凍サイクル装置の低圧冷媒とを熱交換させて、内気を冷却する熱交換器である。これにより、組電池１１の冷却能力を高めることができる。
本実施形態では、空気循環装置６０は、複数の電池セル１１１に空気を循環させることによって温度差を低減するので、組電池１１を良好に均温化できる。空気循環装置６０は、複数の電池セル１１１に空気以外の気体を循環させることによって温度差を低減してもよい。
（第１３実施形態）
上記実施形態では、組電池１１の各電池セル１１１の端子１１２は、電池セル１１１のうち蒸発部１３１とは反対側の側面に配置されているが、本実施形態では、図４０に示すように、組電池１１の各電池セル１１１の端子１１２は、電池セル１１１の上面に配置されている。
本実施形態においても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
（第１４実施形態）
上記実施形態では、組電池１１が蒸発部１３１の側面に配置されているが、本実施形態では、図４１に示すように、組電池１１が蒸発部１３１の上面に配置されている。
蒸発器１３は、水平方向に延びる薄形矩形状の外形を有している。蒸発器１３の蒸発部１３１の上面は平面状になっている。蒸発器１３の液通路部１３２およびガス通路部１３３は、蒸発部１３１の側部に配置されている。
蒸発部１３１の上面には、組電池１１が配置されている。組電池１１の各電池セル１１１の端子１１２は、電池セル１１１の上面に配置されている。
蒸発部１３１と組電池１１との間に、電気絶縁熱伝導シート１７が介在している。電気絶縁熱伝導シート１７は、電気絶縁性と熱伝導性とを有する薄膜状の部材である。蒸発部１３１と組電池１１との間に、板状の熱伝導部材が介在していてもよい。
本実施形態においても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
（第１５実施形態）
複数の電池セル１１１の電気的な接続に関する形態は、図４２〜図４８の実施例に示すように種々の形態であってもよい。
図４２に示す第１実施例では、互いに並列に接続された２個の電池セル１１１で１個の電池モジュール１１ａを構成し、複数個の電池モジュール１１ａが互いに直列に接続されている。
図４３に示す第２実施例のように、１個の電池モジュール１１ａが、互いに並列に接続された３個の電池セル１１１で構成されていてもよい。
図４４に示す第３実施例のように、互いに直列に接続された複数個の電池セル１１１で１個の電池モジュール１１ａを構成し、互いに並列に接続された２個１組の電池モジュール１１ａが複数組、互いに直列に接続されていてもよい。第３実施例では、並列の単位が多いため、均温化の効果が一層大きい。
図４５に示す第４実施例のように、互いに並列に接続された２個１組の電池セル１１１が複数組、互いに直列に接続されて１個の電池モジュール１１ａを構成し、互いに並列に接続された２個１組の電池モジュール１１ａが複数組、互いに直列に接続されていてもよい。第４実施例では、並列の単位が多いため、均温化の効果が一層大きい。
図４６に示す第５実施例のように、互いに直列に接続された複数個の電池セル１１１で１個の電池モジュール１１ａを構成し、２個の電池モジュール１１ａが複数組、互いに並列に接続されていてもよい。第５実施例では、並列の単位が多いため、均温化の効果が一層大きい。
図４７に示す第６実施例のように、互いに並列に接続された２個１組の電池セル１１１が複数組、互いに直列に接続されて１個の電池モジュール１１ａを構成し、互いに直列に接続された複数個１組の電池モジュール１１ａが２組、互いに並列に接続されていてもよい。第６実施例では、並列の単位が多いため、均温化の効果が一層大きい。
図４８に示す第７実施例のように、互いに直列に接続された複数個の電池セル１１１で１個の電池モジュール１１ａを構成し、複数個の電池モジュール１１ａが互いに直列に接続されていてもよい。
（他の実施形態）
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。
（１）ガス配管１５および液配管１６は、車両搭載の都合上、車両の他の部品や部材を迂回するように配置されていてもよい。
（２）上記実施形態では、組電池１１は、車両の床下に配置されているが、組電池１１は、車両の後方の、例えばトランクルームやリアシート下などに配置されていてもよい。組電池１１は、車両の前方の、例えばエンジンルームなどに配置されていてもよい。
（３）上記実施形態では、冷媒回路１２の冷媒としてフロン系冷媒が用いられているが、作動時に超臨界状態にならない特性を持つ種々の冷媒が用いられてもよい。
（４）上記実施形態では、サーモサイフォン式冷却装置１０によって冷却される機器（換言すれば冷却対象物）が組電池１１である例を示したが、サーモサイフォン式冷却装置１０によって冷却される機器は、モータ、インバータ、充電器等の他の機器であってもよい。
（５）上記実施形態の電流発生装置１のリアクトルＬ１は、走行用のモータのコイルとで共用できる回路構成してもよい。
電流発生装置１のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は、リップル電流発生装置と、インバータやＤＣ−ＤＣコンバータとで共用できる回路構成としてもよい。電流発生装置１のコンデンサＣ１は、他の種々の機器のコンデンサと共用されていてもよい。電流発生装置１の昇圧コンバータ１ａは、他の種々の機器と共用されていてもよい。
（６）上記実施形態では、電流発生装置１は全ての電池セル１１１にリップル電流を流すが、電流発生装置１は複数の電池セル１１１のうち一部の電池セル１１１に選択的に電流を流すことが可能になっていてもよい。
（７）電池モジュール１１ａの個数は、上記第１５実施形態に記載の個数に限定されるものではなく、任意の個数でよい。
（８）上記第３実施形態では、冷却水循環回路２０に冷却水が循環し、上記第８実施形態では、冷却水循環装置５０に冷却水が循環するが、冷却水の代わりに液体状の冷却媒体（例えば、絶縁オイル等の絶縁流体）が循環するようになっていてもよい。
（９）上記第１２実施形態では、ケーシング６１内に空気導入口６１ａから車室内の空気が導入されるが、ケーシング６１内に空気導入口６１ａから車室外の空気が導入されてもよい。
（１０）上記第３、第１０実施形態において、廃熱機器２４として電流発生装置１が用いられる場合、廃熱機器２４のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２から冷却水に吸熱させるのが好ましい。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は発熱量が多いからである。
廃熱機器２４のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２以外の部品から冷却水に吸熱させるようになっていてもよい。
（１１）蒸発器１３で電池セル１１１を冷却する構造は、上記実施形態に示した構造に限定されない。
各電池セル１１１の外形は直方体状に限定されるものではなく、例えば円筒状やラミネート状であってもよい。
（１２）複数の電池セル１１１を均温化する装置は上記実施形態に示した装置に限定されるものではなく、例えばヒートパイプや、電池セル１１１間を伝熱する熱伝導板であってもよい。
１ 電流発生装置
１０ サーモサイフォン式冷却装置（温度差低減部）
１１ 組電池
３０ 制御装置（制御部）
１１１ 電池セル

Claims (11)

  1. 互いに電気的に接続された複数の電池セル（１１１）を有する組電池（１１）に電気的に接続され、リップル電流を発生する電流発生装置（１）と、
    前記複数の電池セルのうち前記リップル電流によって昇温させたい電池セル同士の温度差を低減する温度差低減部（１０、５０、６０）とを備える電池昇温装置。
  2. 前記温度差低減部が前記温度差を低減した後に前記リップル電流を発生させるように前記電流発生装置を制御する制御部（３０）を備える請求項１に記載の電池昇温装置。
  3. 前記制御部は、前記温度差低減部が前記温度差を閾値以下に低減した後に前記リップル電流を発生させるように前記電流発生装置を制御する請求項２に記載の電池昇温装置。
  4. 前記電流発生装置が前記リップル電流を発生しているときに前記温度差が低減するように前記温度差低減部を制御する制御部（３０）を備える請求項１に記載の電池昇温装置。
  5. 前記制御部は、前記電流発生装置が前記リップル電流を発生しているときに前記温度差が閾値以下に低減するように前記温度差低減部を制御する請求項４に記載の電池昇温装置。
  6. 前記温度差低減部は、熱媒体の蒸発および凝縮によって前記温度差を低減する請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電池昇温装置。
  7. 前記温度差低減部は、液体の循環によって前記温度差を低減する請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電池昇温装置。
  8. 前記温度差低減部は、気体の循環によって前記温度差を低減する請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電池昇温装置。
  9. 前記複数の電池セルは、電気的に互いに並列に接続されている請求項１ないし８のいずれか１つに記載の電池昇温装置。
  10. 前記電池セルに廃熱を導入させる廃熱導入部（２０、２４）を備える請求項１ないし９のいずれか１つに記載の電池昇温装置。
  11. 前記廃熱導入部は、前記温度差が閾値以下となるように前記電池セルに廃熱を導入させる請求項１０に記載の電池昇温装置。
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