JP2020149799A - 電池冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】圧力センサを二重化することなく、圧力センサの異常の有無を適切に検出できるようにする。【解決手段】電池冷却システムは、冷凍サイクルとその水冷コンデンサの下流側に設けられた空調側圧力センサとを備える空調システムの冷媒を用いて電池を冷却する。この電池冷却システムでは、電池冷却用エバポレータの下流側に設けられた電池冷却側圧力センサの異常診断が要求されたときには、コンプレッサの駆動を停止すると共に一方の圧力センサから他方の圧力センサに至る経路上に設けられた全ての弁を開弁する。そして、両圧力センサからの圧力を比較することにより電池冷却側圧力センサの異常の有無を判定する。【選択図】図６

Description

本発明は、空調システムの冷媒を用いて電池を冷却する電池冷却システムに関する。

従来、この種の電池冷却システムとしては、空調システムの冷媒を用いてバッテリを冷却するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。空調システムは、圧縮機、水冷コンデンサ、第１膨張弁、コンデンサ、第２膨張弁およびエバポレータが順に配管を介して接続された冷凍サイクルにより構成される。空調システムは、更に、コンデンサと第２膨張弁との間の配管に設けられた第１運転切換弁と、コンデンサを通過した冷媒が第１運転切換弁と第２膨張弁とエバポレータとをバイパスして圧縮機に導入されるように接続されたバイパス配管と、このバイパス配管に設けられた第２運転切換弁と、を備える。空調システムは、冷房運転時には、第１運転切換弁を開放すると共に第２運転切換弁を閉止した状態で圧縮機を作動させる。これにより、エバポレータによって送風口から出力する風を冷風にする。また、空調システムは、暖房運転時には、第１運転切換弁を閉止すると共に第２運転切換弁を開放した状態で圧縮機を作動させることにより、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒蒸気を水冷コンデンサに通過させると共に水冷コンデンサとヒータコアとの間で冷却水を循環させる。これにより、冷媒蒸気と循環冷却水との熱交換によりヒータコアを加温し、ヒータコアによって送風口から出力する風を温風にする。電池冷却システムは、コンデンサの下流側の配管から分岐し圧縮機の上流側の配管に合流するように接続された配管に順に設けられた第３運転切換弁、電子膨張弁および放熱器を備える。電池冷却システムは、第３運転切換弁を開放した状態で圧縮機を作動させる。これにより、放熱器との熱交換によりバッテリを冷却する。

特開２０１８−１５１１１７号公報

ところで、電池冷却システムでは、バッテリを適切に冷却するために放熱器の下流側に圧力センサが設けられることがある。この場合、圧力センサに異常が生じていると、冷却不足によりバッテリが過熱するおそれがあることから、圧力センサの異常の有無を検出する必要が生じる。異常の有無を検出するにあたっては圧力センサを二重化することも考えられるが、電池冷却システムが複雑化すると共にコスト増を招いてしまう。

本発明の電池冷却システムは、圧力センサを二重化することなく、圧力センサの異常の有無を適切に検出できるようにすることを主目的とする。

本発明の電池冷却システムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電池冷却システムは、
コンプレッサ、暖房用熱交換器、暖房用膨張弁、コンデンサ、冷房用膨張弁および冷房用熱交換器と、冷媒の循環経路を前記コンプレッサと前記暖房用熱交換器と前記暖房用膨張弁と前記コンデンサとを含む暖房用の経路に切り替える暖房用開閉弁と、冷媒の循環経路を前記コンプレッサと前記コンデンサと前記冷房用膨張弁と前記冷房用熱交換器とを含む冷房用の経路に切り替える冷房用開閉弁と、前記暖房用熱交換器の下流側の流路に設けられた空調側圧力センサとを有する冷凍サイクルを備える空調システムの冷媒を用いて電池を冷却する電池冷却システムであって、
前記コンデンサの下流側から分岐し前記コンプレッサの上流側に合流する電池冷却用流路に設けられた電池冷却用膨張弁および電池冷却用熱交換器と、
冷媒の循環経路を前記コンプレッサと前記コンデンサと前記電池冷却用膨張弁と前記電池冷却用熱交換器とを含む経路に切り替える電池冷却用開閉弁と、
前記電池冷却用熱交換器の下流側の流路に設けられた電池冷却側圧力センサと、
前記電池冷却側圧力センサの異常診断が要求されたとき、前記コンプレッサの駆動を停止すると共に前記電池冷却側圧力センサから前記空調側圧力センサに至る経路上に設けられた全ての弁を開弁し、前記電池冷却側圧力センサにより検出される圧力を前記空調側圧力センサにより検出される圧力と比較することにより該電池冷却側圧力センサの異常の有無を判定する異常判定手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の電池冷却システムは、空調システムの冷媒を用いて電池を冷却するものである。空調システムは、コンプレッサ、暖房用熱交換器、暖房用膨張弁、コンデンサ、冷房用膨張弁および冷房用熱交換器と、冷媒の循環経路をコンプレッサと暖房用熱交換器と暖房用膨張弁とコンデンサとを含む暖房用の経路に切り替える暖房用開閉弁と、冷媒の循環経路をコンプレッサとコンデンサと冷房用膨張弁と冷房用熱交換器とを含む冷房用の経路に切り替える冷房用開閉弁と、を有する冷凍サイクルを備える。更に、空調システムは、暖房用熱交換器の下流側の流路に設けられた空調側圧力センサを備える。電池冷却システムは、コンデンサの下流側から分岐しコンプレッサの上流側に合流する電池冷却用流路に設けられた電池冷却用膨張弁および電池冷却用熱交換器と、冷媒の循環経路をコンプレッサとコンデンサと電池冷却用膨張弁と電池冷却用熱交換器とを含む経路に切り替える電池冷却用開閉弁と、を備える。更に、電池冷却システムは、電池冷却用熱交換器の下流側の流路に設けられた電池冷却側圧力センサを備える。そして、電池冷却側圧力センサの異常診断が要求されたとき、コンプレッサの駆動を停止すると共に電池冷却側圧力センサから空調側圧力センサに至る経路上に設けられた全ての弁を開弁し、電池冷却側圧力センサにより検出される圧力を空調側圧力センサにより検出される圧力と比較することにより電池冷却側圧力センサの異常の有無を判定する。これにより、電池冷却システムは、空調システムの空調側圧力センサを利用するから、電池冷却側圧力センサを二重化することなく、電池冷却側圧力センサの異常の有無を適切に検出することができる。

こうした本発明の電池冷却システムにおいて、前記冷凍サイクルは、冷媒が充填された循環流路に順に設けられた前記コンプレッサ、前記暖房用熱交換器、前記暖房用膨張弁、前記コンデンサ、前記冷房用開閉弁、前記冷房用膨張弁および前記冷房用熱交換器と、前記コンデンサを通過した冷媒を前記冷房用開閉弁と前記冷房用膨張弁と前記冷房用エバポレータとをバイパスして前記コンプレッサの上流側に流入させるバイパス流路と、前記バイパス流路に設けられた前記暖房用用開閉弁と、を備えるものとしてもよい。

本発明の一実施例としての電池冷却システム５０の構成の概略を示す構成図である。 冷房運転時の冷媒の流れを示す説明図である。 暖房運転時の冷媒の流れを示す説明図である。 除湿暖房運転時の冷媒の流れを示す説明図である。 電池冷却時の冷媒の流れを示す説明図である。 制御装置６０により実行される圧力センサ異常診断処理の一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての電池冷却システム５０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電池冷却システム５０は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両に搭載されるバッテリ１を、空調システム１０の冷媒を用いて冷却するものである。ここで、説明の都合上、まず、空調システム１０の構成について説明し、その後、実施例の電池冷却システム５０の構成について説明する。

空調システム１０は、ハウジング１２と、ブロア１４と、冷房用エバポレータ１６と、ヒータコア１８と、を備える。ハウジング１２は、車室内に送風口が設けられ、ハウジング１２の内部には、送風路１１が形成されている。ブロア１４は、空気（内気または外気）を取り込んで送風路１１へ送風するものである。冷房用エバポレータ１６は、冷房用熱交換器として構成され、送風路１１のブロア１４の下流側に設けられる。ヒータコア１８は、送風路１１の冷房用エバポレータ１６の下流側に設けられている。このヒータコア１８は、循環配管１９を介して暖房用熱交換器としての水冷コンデンサ２２や、エンジン、ヒータ等と接続されており、水冷コンデンサ２２やエンジン、ヒータにより加熱された冷却水の供給を受けて放熱する。また、図示しないが、送風路１１には、ヒータコア１８をバイパスするバイパス路や、冷暖房の切り替えを行なうエアミックスドア等も設けられている。また、冷房用エバポレータ１６には、その温度（エバポレータ温度Ｔｅｖｏ）を検出する温度センサ１６ａが設けられている。

また、空調システム１０は、冷房用熱交換器としての冷房用エバポレータ１６と暖房用熱交換器としての水冷コンデンサ２２とを含む冷凍サイクル２０を備える。冷凍サイクル２０は、コンプレッサ２１、水冷コンデンサ２２、暖房用膨張弁２３、コンデンサ２４、冷房用膨張弁２５、冷房用エバポレータ１６、アキュムレータ２７がこの順に配管３１，３２，３３を介して環状に接続されたものである。

水冷コンデンサ２２は、上述したように暖房用熱交換器として構成され、コンプレッサ２１により吐出された高温高圧の冷媒蒸気との熱交換によりヒータコア１８へ供給する冷却水を加熱する。水冷コンデンサ２２と暖房用膨張弁２３との間の配管３１には、水冷コンデンサ２２を通過した冷媒の圧力（水冷コンデンサ出口圧力Ｐａ）を検出する圧力センサ４５や、水冷コンデンサ２２を通過した冷媒の温度（水冷コンデンサ出口温度）を検出する温度センサ４６が設けられている。

コンデンサ２４は、高温高圧の冷媒を冷却して過冷却状態（気液混合状態）とするものである。このコンデンサ２４は、車室外に配置され、走行風やコンデンサファン２４ａの送風との熱交換により冷媒を冷却する。

コンデンサ２４の流出口に接続された配管３２には、アキュムレータ２７の流入口につがる配管（以下、冷房用配管という）３３が接続されている。冷房用配管３３には、上流側から、電磁弁として構成された冷房用開閉弁４１と、冷房用膨張弁２５と、冷房用エバポレータ１６とが順に設けられている。冷房用配管３３の冷房用エバポレータ１６の下流側には、冷房用エバポレータ１６を通過した冷媒の温度（冷房用エバポレータ出口温度）を検出する温度センサ４７が設けられている。

また、配管３２のコンデンサ２４の流出口と冷房用開閉弁４１との間と、アキュムレータ２７の流入口とには、バイパス配管３４が接続されている。バイパス配管３４は、コンデンサ２４からの冷媒を、冷房用開閉弁４１と冷房用膨張弁２５と冷房用エバポレータ１６とをバイパスしてアキュムレータ２７に流入させるものである。バイパス配管３４には、電磁弁として構成されたバイパス用開閉弁４２が設けられている。

また、配管３１の水冷コンデンサ２２の流出口と暖房用膨張弁２３との間と、配管３２のバイパス配管３４の接続点と冷房用開閉弁４１との間とには、バイパス配管３５が接続されている。バイパス配管３５には、電磁弁として構成されたバイパス用開閉弁４３が設けられている。

実施例の電池冷却システム５０は、コンデンサ２４の流出口側とアキュムレータ２７の流入口側とに対して冷房用配管３３と並列に接続された電池冷却用配管５１を備える。電池冷却用配管５１は、本実施例では、上流側で分岐し下流側で合流する２本の並列配管５１ａ，５１ｂを有する。並列配管５１ａ，５１ｂには、それぞれ、上流側から、電池冷却用膨張弁５２ａ，５２ｂ、電池冷却用熱交換器としての電池冷却用エバポレータ５３ａ，５３ｂが順に設けられている。バッテリ１は、本実施例では、車両の異なる箇所に配置された２つのバッテリパックを有し、電池冷却用エバポレータ５３ａ，５３ｂは、それぞれのバッテリパックと熱交換可能に配置されている。並列配管５１ａ，５１ｂの電池冷却用エバポレータ５３ａ，５３ｂの流入口付近には、それぞれ電池冷却用エバポレータ５３ａ，５３ｂへ流入する冷媒の温度（電池冷却用エバポレータ入口温度）を検出する温度センサ５４ａ，５４ｂが設けられている。また、並列配管５１ａ，５１ｂの電池冷却用エバポレータ５３ａ，５３ｂの流出口付近には、それぞれ電池冷却用エバポレータ５３ａ，５３ｂから流出する冷媒の温度（電池冷却用エバポレータ出口温度）を検出する温度センサ５５ａ，５５ｂが設けられている。更に、並列配管５１ａ，５１ｂが合流する合流部には、電池冷却用エバポレータ５３ａ，５３ｂから流出する冷媒の圧力（電池冷却用エバポレータ出口圧力Ｐｂ）を検出する圧力センサ５６が設けられている。

制御装置６０は、空調システム１０および電池冷却システム５０の制御を司るものである。この制御装置６０は、図示しないが、ＣＰＵを中心としてマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート等を備える。

制御装置６０には、空調システム１０の制御するために必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。制御装置６０に入力される信号としては、例えば、圧力センサ４５からの信号や温度センサ１６ａ，４６，４７からの信号を挙げることができる。一方、制御装置６０からは、空調システム１０を制御するために必要な信号が出力ポートを介して出力されている。制御装置６０から出力される信号としては、例えば、ブロアモータ１４ａへの制御信号やコンプレッサ２１への制御信号、暖房用膨張弁２３への制御信号、コンデンサファン２４ａへの制御信号、冷房用膨張弁２５への制御信号、冷房用開閉弁４１へのオンオフ信号、バイパス用開閉弁４２，４３へのオンオフ信号などを挙げることができる。

また、制御装置６０には、電池冷却システム５０を制御するために必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。制御装置６０に入力される信号としては、例えば、圧力センサ５６からの信号や温度センサ５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂからの信号などを挙げることができる。一方、制御装置６０からは、電池冷却システム５０を制御するために必要な信号が出力ポートを介して出力されている。制御装置６０から出力される信号としては、例えば、電池冷却用膨張弁５２ａ，５２ｂへの制御信号や電池冷却用開閉弁５７へのオンオフ信号などを挙げることができる。

次に、こうして構成された空調システム１０の動作と電池冷却システム５０の動作について説明する。まず、空調システム１０の動作について説明する。空調システム１０は、本実施例では、運転モードとして、冷房運転と、暖房運転と、除湿暖房運転とを有する。図２は、冷房運転モード時の冷媒の流れを示す説明図であり、図３は、暖房運転時の冷媒の流れを示す説明図であり、図４は、除湿暖房運転時の冷媒の流れを示す説明図である。

冷房運転は、図２に示すように、バイパス用開閉弁４２，４３を閉弁すると共に暖房用膨張弁２３と冷房用開閉弁４１とを開弁し、この状態でコンプレッサ２１を駆動すると共に冷房用膨張弁２５の開度を調整することにより行なわれる。コンプレッサ２１から吐出された高温高圧の冷媒蒸気は、水冷コンデンサ２２，暖房用膨張弁２３およびコンデンサ２４を順に通過し、コンデンサ２４において冷却され、過冷却状態（気液混合状態）に至る。そして、コンデンサ２４を通過した冷媒は、冷房用膨張弁２５によって減圧された後、冷房用エバポレータ１６によって気化される。空調システム１０は、ブロアモータ１４ａを駆動してブロア１４から送風路１１へ送風することにより、送風路１１に送風された空気を、冷房用エバポレータ１６内の冷媒の気化に伴う潜熱により冷却して車室内に吹き出すことができる。なお、冷房用エバポレータ１６を通過した冷媒は、アキュムレータ２７へ送られて、アキュムレータ２７において気体成分と液体成分とに分離される。コンプレッサ２１は、冷媒の気体成分である低圧の冷媒蒸気を加圧して高温高圧の冷媒蒸気として吐出する。空調システム１０では、冷房運転時には、冷房用エバポレータ１６を通過した冷媒の圧力（冷房側エバポレータ出口圧力）と冷房用エバポレータ１６を通過した冷媒の温度（冷房側エバポレータ出口温度）とに基づいて車室内の温度が設定温度に近づくようにコンプレッサ２１の目標回転数と冷房用膨張弁２５の目標開度とを設定する。そして、設定した目標回転数で回転するようコンプレッサ２１を制御すると共に目標開度で開弁するよう冷房用膨張弁２５を制御する。ここで、冷房用エバポレータ出口圧力は、冷房用配管３３の冷房用エバポレータ２６の下流側と電池冷却用配管５１の電池冷却用エバポレータ５３ａ，５３ｂの下流側とが連通しているため、電池冷却用エバポレータ５３ａ，５３ｂの下流側に設けられた圧力センサ５６により検出することができる。また、冷房用エバポレータ出口温度は、温度センサ４７により検出することができる。

暖房運転は、図３に示すように、冷房用開閉弁４１とバイパス用開閉弁４３とを閉弁すると共にバイパス用開閉弁４２を開弁し、この状態でコンプレッサ２１を駆動すると共に暖房用膨張弁２３の開度を調整し且つ水冷コンデンサ２２とヒータコア１８との間で冷却水を循環させすることにより行なわれる。コンプレッサ２１から吐出された高温高圧の冷媒蒸気は、水冷コンデンサ２２を通過し、水冷コンデンサ２２においてヒータコア１８との間を循環する冷却水と熱交換される。これにより、空調システム１０は、ブロア１４から送風路１１へ送風することにより、送風路１１に送風された空気を、ヒータコア１８を通過する冷却水で加熱して車室内に吹き出すことができる。なお、水冷コンデンサ２２において冷却水との熱交換により冷却された冷媒は、暖房用膨張弁２３によって減圧された後、コンデンサ２４によって気化され、アキュムレータ２７に送られ、再びコンプレッサ２１から吐出される。空調システム１０では、暖房運転時には、水冷コンデンサ出口圧力と水冷コンデンサ出口温度とに基づいて車室内の温度が設定温度に近づくようにコンプレッサ２１の目標回転数と暖房用膨張弁２３の目標開度とを設定する。そして、設定した目標回転数で回転するようコンプレッサ２１を制御すると共に目標開度で開弁するよう暖房用膨張弁２３を制御する。ここで、水冷コンデンサ出口圧力は、圧力センサ４５により検出することができ、水冷コンデンサ出口温度は、温度センサ４６により検出することができる。

除湿暖房運転は、図４に示すように、暖房運転時の冷媒の経路に加えて、バイパス用開閉弁４３と冷房用開閉弁４１とを開弁し、水冷コンデンサ２２を通過した冷媒の一部を冷房用膨張弁２５を介して冷房用エバポレータ１６に供給する経路を形成することにより行なわれる。空調システム１０は、除湿暖房運転時には、水冷コンデンサ２２を通過した冷媒の一部を導入し冷房用膨張弁２５で減圧しつつ冷房用エバポレータ１６に供給することで、当該冷媒の一部を冷房用エバポレータ１６で気化させる。これにより、空調システム１０は、ブロア１４から送風された空気中の水分を冷房用エバポレータ１６で凝縮させ、除湿しながら暖房運転を行なうことができる。

次に、電池冷却システム５０の動作について説明する。図５は、電池冷却時の冷媒の流れを示す説明図である。電池冷却運転は、図５に示すように、バイパス用開閉弁４２，４３を閉弁すると共に暖房用膨張弁２３と電池冷却用開閉弁５７とを開弁し、この状態でコンプレッサ２１を駆動すると共に電池冷却用膨張弁５２ａ，５２ｂの開度を調整することにより行なわれる。コンプレッサ２１から吐出された高温高圧の冷媒蒸気は、水冷コンデンサ２２，暖房用膨張弁２３およびコンデンサ２４を順に通過し、コンデンサ２４において冷却される。そして、コンデンサ２４を通過した冷媒は、電池冷却用膨張弁５２ａ，５２ｂによって減圧された後、電池冷却用エバポレータ５３ａ，５３ｂによって気化される。これにより、電池冷却システム５０は、電池冷却用エバポレータ５３ａ，５３ｂ内の冷媒の気化に伴う潜熱によりバッテリ１を冷却することができる。なお、冷房用エバポレータ１６を通過した冷媒は、アキュムレータ２７へ送られて、コンプレッサ２１により再び吐出される。電池冷却システム５０では、電池冷却時には、電池冷却用エバポレータ出口圧力Ｐｂと電池冷却用エバポレータ入口温度と電池冷却用エバポレータ出口温度とに基づいてバッテリ１の温度が適正温度範囲内となるようにコンプレッサ２１の目標回転数と電池冷却用膨張弁５２ａ，５２ｂの目標開度とを設定する。そして、設定した目標回転数で回転するようコンプレッサ２１を制御すると共に目標開度で開弁するよう電池冷却用膨張弁５２ａ，５２ｂを制御する。ここで、電池冷却用エバポレータ出口圧力Ｐｂは、圧力センサ５６により検出することができる。また、電池冷却用エバポレータ入口温度は、温度センサ５４ａ，５４ｂにより検出することができる。更に、電池冷却用エバポレータ出口温度は、温度センサ５５ａ，５５ｂにより検出することができる。なお、図１に示すように、電池冷却用配管５１と冷房用配管３３は、コンデンサ２４の流出口とアキュムレータ２７の流入口とに対して並列に接続され、電池冷却用開閉弁５７と冷房用開閉弁４１とは独立してオンオフされるから、電池冷却システム５０は、空調システム１０において冷房用開閉弁４１が開弁されて冷房運転が実行されている最中に、電池冷却用開閉弁５７を開弁してバッテリ１を冷却することもできる。

次に、実施例の電池冷却システム５０が備える圧力センサ５６の異常の有無を診断する動作について説明する。図６は、制御装置６０により実行される圧力センサ異常診断処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。圧力センサ異常診断処理が実行されると、制御装置６０は、まず、異常診断の実行条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここで、異常診断は、実施例では、１トリップ（車両がイグニッションオンされてからイグニッションオフされるまでの期間）中に１回実行される。したがって、１トリップ中に異常診断が実行済みでないときには実行条件が成立していると判定し、１トリップ中に異常診断が実行済みであるときには実行条件は成立していないと判定する。異常診断の実行条件が成立していないと判定すると、圧力センサ異常診断処理を終了する。一方、異常診断の実行条件が成立していると判定すると、空調システム１０が冷房運転中であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。冷房運転中でないと判定すると、ステップＳ１４０に進む。一方、冷房運転中であると判定すると、温度センサ１６ａからのエバポレータ温度Ｔｅｖｏを入力し（ステップＳ１２０）、入力したエバポレータ温度Ｔｅｖｏが閾値Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｔｒｅｆは、冷房運転中に冷房用エバポレータ１６への冷媒の供給を一時的に停止しても、ブロア１４から冷房用エバポレータ１６を通して車室内に吹き出される空気で乗員に不快感を与えない程度に冷房用エバポレータ１６が冷えているかを判断するための閾値である。閾値Ｔｒｅｆは、例えば、空調の設定温度等に基づいて定めることができる。エバポレータ温度Ｔｅｖｏが閾値Ｔｒｅｆ未満でないと判定すると、後述する異常診断を実行することによって乗員に不快感を与えるおそれがあると判断して、圧力センサ異常診断処理を終了する。一方、エバポレータ温度Ｔｅｖｏが閾値Ｔｒｅｆ未満であると判定すると、ステップＳ１４０に進む。

次に、コンプレッサ２１の駆動を停止する（ステップＳ１４０）。続いて、空調システム１０および電池冷却システム５０の全ての弁、すなわち暖房用膨張弁２３、冷房用膨張弁２５，冷房用開閉弁４１、バイパス用開閉弁４２，４３、電池冷却用開閉弁５７および電池冷却用膨張弁５２ａ，５２ｂを開弁し（ステップＳ１５０）、所定時間が経過するのを待つ（ステップＳ１６０）。これにより、圧力センサ５６が設けられた電池冷却用配管５１と圧力センサ４５が設けられた配管３１とを連通させて、両者の圧力を均一化させることができる。なお、所定時間は、圧力の均一化に必要な待ち時間であり、実験的に定めた時間が用いられる。所定時間が経過すると、圧力センサ５６からの水冷コンデンサ出口圧力Ｐａと圧力センサ４５からの電池冷却用エバポレータ出口圧力Ｐｂとを入力し（ステップＳ１７０）、両圧力を比較する（ステップＳ１８０）。両圧力が略一致していると判定すると、圧力センサ４５，５６はいずれも正常であると判断して、圧力センサ異常診断処理を終了する。一方、両圧力が略一致していないと判定すると、圧力センサ４５，５６の一方に異常が発生していると判定して（ステップＳ１９０）、圧力センサ異常診断処理を終了する。なお、実施例では、圧力センサ４５，５６に異常が発生したと判定すると、空調システム１０および電池冷却システム５０の運転を停止する。

以上説明した本実施例の電池冷却システム５０では、冷凍サイクル２０とその水冷コンデンサ２２の下流に設けられた圧力センサ４５とを備える空調システム１０の冷媒を用いてバッテリ１を冷却する。この電池冷却システム５０では、電池冷却用エバポレータ５３ａ，５３ｂの下流に設けられた圧力センサ５６の異常診断が要求されたときには、コンプレッサ２１の駆動を停止すると共に空調システム１０および電池冷却システム５０が備える全ての弁を開弁する。そして、圧力センサ５６により検出される圧力（電池冷却用エバポレータ出口圧力Ｐｂ）と圧力センサ４５により検出される圧力（水冷コンデンサ出口圧力Ｐａ）とを比較して圧力センサ４５，５６の異常の有無を判定する。これにより、圧力センサ５６（電池冷却側圧力センサ）を二重化することなく、その異常の有無を適切に検出することができる。

実施例では、圧力センサ４５，５６の異常診断を行なう際には、空調システム１０および電池冷却システム５０が備える全ての弁を開弁するものとした。しかし、圧力センサ５６（電池冷却側圧力センサ）が設けられた電池冷却用配管５１と圧力センサ４５（空調側圧力センサ）が設けられた配管３１とが連通できればよいから、両配管の経路上に設けられる弁のみを開弁し、その他の弁は閉弁してもよい。例えば、暖房用膨張弁２３と電池冷却用開閉弁５７と電池冷却用膨張弁５２ａ，５２ｂのみを開弁してもよい。あるいは、バイパス用開閉弁４３と冷房用開閉弁４１と冷房用膨張弁２５のみを開弁してもよい。

実施例では、空調システム１０は、運転モードとして除湿暖房運転を有するものとした。しかし、空調システム１０は、除湿暖房運転を有さないものとしてもよい。この場合、バイパス配管３５とバイパス用開閉弁４３とを省略してもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、コンプレッサ２１が「コンプレッサ」に相当し、水冷コンデンサ２２が「暖房用熱交換器」に相当し、暖房用膨張弁２３が「暖房用膨張弁」に相当し、コンデンサ２４が「コンデンサ」に相当し、冷房用膨張弁２５が「冷房用膨張弁」に相当し、冷房用エバポレータ１６が「冷房用熱交換器」に相当し、冷房用開閉弁４１が「冷房用開閉弁」に相当し、バイパス用開閉弁４２が「暖房用開閉弁」に相当し、圧力センサ４５が「空調側圧力センサ」に相当し、電池冷却用配管５１が「電池冷却用流路」に相当し、電池冷却用膨張弁５２ａ，５２ｂが「電池冷却用膨張弁」に相当し、電池冷却用エバポレータ５３ａ，５３ｂが「電池冷却用熱交換器」に相当し、電池冷却用開閉弁５７が「電池冷却用開閉弁」に相当し、圧力センサ５６が「電池冷却側圧力センサ」に相当し、圧力センサ異常診断処理を実行する制御装置６０が「異常判定手段」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、電池冷却システムの製造産業に利用可能である。

１０ 空調システム、１１ 送風路、１２ ハウジング、１４ ブロア、１４ａ ブロアファン、１６ 冷房用エバポレータ、１６ａ 温度センサ、１８ ヒータコア、１９ 循環配管、２０ 冷凍サイクル、２１ コンプレッサ、２２ 水冷コンデンサ、２３ 暖房用膨張弁、２４ コンデンサ、２５ 冷房用膨張弁、２７ アキュムレータ、３１，３２ 配管、３３ 配管（冷房用配管）、３４，３５ バイパス配管、４１ 冷房用開閉弁、４２，４３ バイパス用開閉弁、４５ 圧力センサ、４６，４７ 温度センサ、５０ 電池冷却システム、５１ 電池冷却用配管、５１ａ，５１ｂ 配管５、５２ａ，５２ｂ 電池冷却用膨張弁、５３ａ，５３ｂ 電池冷却用エバポレータ、５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂ 温度センサ、５６ 圧力センサ、５７ 電池冷却用開閉弁、６０ 制御装置。

Claims (1)

1. コンプレッサ、暖房用熱交換器、暖房用膨張弁、コンデンサ、冷房用膨張弁および冷房用熱交換器と、冷媒の循環経路を前記コンプレッサと前記暖房用熱交換器と前記暖房用膨張弁と前記コンデンサとを含む暖房用の経路に切り替える暖房用開閉弁と、冷媒の循環経路を前記コンプレッサと前記コンデンサと前記冷房用膨張弁と前記冷房用熱交換器とを含む冷房用の経路に切り替える冷房用開閉弁と、前記暖房用熱交換器の下流側の流路に設けられた空調側圧力センサとを有する冷凍サイクルを備える空調システムの冷媒を用いて電池を冷却する電池冷却システムであって、
   前記コンデンサの下流側から分岐し前記コンプレッサの上流側に合流する電池冷却用流路に設けられた電池冷却用膨張弁および電池冷却用熱交換器と、
   冷媒の循環経路を前記コンプレッサと前記コンデンサと前記電池冷却用膨張弁と前記電池冷却用熱交換器とを含む経路に切り替える電池冷却用開閉弁と、
   前記電池冷却用熱交換器の下流側の流路に設けられた電池冷却側圧力センサと、
   前記電池冷却側圧力センサの異常診断が要求されたとき、前記コンプレッサの駆動を停止すると共に前記電池冷却側圧力センサから前記空調側圧力センサに至る経路上に設けられた全ての弁を開弁し、前記電池冷却側圧力センサにより検出される圧力を前記空調側圧力センサにより検出される圧力と比較することにより該電池冷却側圧力センサの異常の有無を判定する異常判定手段と、
   を備える電池冷却システム。

Images