JP2021005927A - 車両の冷却装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡素な構造であるとともに、車両状態に応じてバッテリとパワーコントロールユニットとのそれぞれを効率的に冷却すること。【解決手段】外部電源からの電力を充電可能なバッテリ４を備える車両Ｖｅの冷却装置１であって、冷却回路１００は、冷却液がパワーコントロールユニット３を経由して循環する第１回路１１０と、第１回路１１０に並列に接続され、冷却液がパワーコントロールユニット３を経由せずにバッテリ４を経由して循環する第２回路１２０と、第１回路１１０と第２回路１２０との分岐点に配置された切替弁１０２と、を有し、制御装置５は、外部電源からの充電中である場合、電動ポンプ１０１および切替弁１０２を制御して、第２回路１２０を流通する冷却液の流量を、第１回路１１０を流通する冷却液の流量よりも多くする。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の冷却装置に関する。
特許文献１には、モータを動力源とする車両に搭載される冷却装置において、インバータおよびバッテリを経由して冷却液が循環する冷却回路を備え、この冷却回路内を流れる冷却液からラジエータで放熱させる際、電動ファンを作動してラジエータに冷却風を送ることが開示されている。
特開２０１５−１１６８７２号公報
電動車両（ＥＶ）やプラグインハイブリッド車両（ＰＨＶ）では、車載のバッテリに、外部電源から供給された電力を充電することが可能である。この場合、外部電源からの充電中、車両は走行しないため、インバータの冷却は不要となる。これに対し、充電中、バッテリでの発熱は大きくなるので、バッテリを効率的に冷却する必要がある。また、車両が走行している時、バッテリの発熱は充電中よりも小さくなるのに対し、インバータでの発熱は大きくなるので、インバータを効率的に冷却する必要がある。このように、車両状態に応じて冷却対象での発熱状態が変化する。この発熱状態は、インバータを含むパワーコントロールユニットを冷却対象とする構成でも同様である。そこで、簡素な冷却回路によって、バッテリとパワーコントロールユニットとのそれぞれを効率的に冷却することが望まれる。
特許文献１に記載の構成では、一つ電動ポンプによってインバータとバッテリとの両方に冷却液を供給できる簡素な構造の冷却回路である。しかしながら、インバータとバッテリとが直列に配置されているため、外部電源からの充電中、バッテリを冷却するために冷却液を流通させると、冷却が不要なインバータにもバッテリと同じ流量の冷却液が供給されることになり、改善の余地がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡素な構造であるとともに、車両状態に応じてバッテリとパワーコントロールユニットとのそれぞれを効率的に冷却することができる車両の冷却装置を提供することを目的とする。
本発明は、外部電源から供給された電力を充電可能なバッテリと、前記バッテリからの電力により走行用の動力を出力するモータと、前記バッテリの直流電力を交流電力に変換して前記モータに供給するパワーコントロールユニットと、前記バッテリおよび前記パワーコントロールユニットを冷却するための冷却液が循環する冷却回路と、前記冷却回路に設けられ、冷却液を循環させる電動ポンプと、前記冷却回路に設けられ、冷却回路を循環する前記冷却液から放熱させる放熱器と、前記冷却回路を循環する冷却液の流量を制御する制御部と、を備える車両の冷却装置であって、前記冷却回路は、前記電動ポンプから吐出された冷却液が前記パワーコントロールユニットを経由して循環する第１回路と、前記第１回路に並列に接続され、前記電動ポンプから吐出された冷却液が前記パワーコントロールユニットを経由せずに前記バッテリを経由して循環する第２回路と、前記第１回路を流れる冷却液の流量と前記第２回路を流れる冷却液の流量との割合を制御する流量制御手段と、を有し、前記制御部は、前記外部電源の電力を前記バッテリに充電している充電中である場合、前記電動ポンプおよび前記流量制御手段を制御して、前記バッテリ側の前記第２回路を流通する冷却液の流量を、前記パワーコントロールユニット側の前記第１回路を流通する冷却液の流量よりも多くすることを特徴とする。
また、前記バッテリは、複数の電池セルからなるバッテリモジュールと、前記バッテリモジュールを収容するモジュールケースと、を複数備え、各モジュールケースの内部では、前記バッテリモジュールが前記冷却液に液没し、かつ前記冷却液が前記電池セルとの間で直接熱交換を行い、前記モジュールケースは、該モジュールケースを上側から見た場合に、冷却液の流入口および冷却液の流出口が互いに対角位置の近傍に設けられた略直方体状を有してもよい。
この構成によれば、モジュールケース内の冷却液を対角に向けて流すことができるので、冷却液の強制対流によって電池セルを冷却する際、モジュールケース内の冷却を均一に近づけることができる。
また、前記制御部は、前記モータが出力した動力により走行する走行時に、前記電動ポンプおよび前記流量制御手段を制御して、前記パワーコントロールユニット側の前記第１回路を流通する冷却液の流量を、前記バッテリ側の前記第２回路を流通する冷却液の流量よりも多くしてもよい。
この構成によれば、バッテリモジュールが液没しているので、走行時にバッテリで生じる熱は冷却液の自然対流により放熱可能である。そのため、走行時には、パワーコントロールユニット側の第１回路を流通する冷却液の流量を、第２回路を流通する冷却液の流量よりも多くすることができるので、パワーコントロールユニットを効率的に冷却することができる。
前記制御部は、前記外部電源から前記バッテリへの充電準備状態であることを検出した場合、前記電動ポンプおよび前記流量制御手段を制御して、前記バッテリ側の前記第２回路を流通する冷却液の流量を、前記パワーコントロールユニット側の前記第１回路を流通する冷却液の流量よりも多くしてもよい。
この構成によれば、充電準備状態である場合には、バッテリ側の第２回路を流通する冷却液の流量を、第１回路を流通する冷却液の流量よりも多くすることができるので、バッテリを効率的に冷却することができる。
また、前記制御部は、前記充電準備状態であることを検出した場合、かつ前記バッテリの温度が所定値を超える場合には、前記バッテリの温度が前記所定値以下になるまで、前記電動ポンプおよび前記流量制御手段を制御して、前記バッテリ側の前記第２回路を流通する冷却液の流量を、前記パワーコントロールユニット側の前記第１回路を流通する冷却液の流量よりも多くしてもよい。
この構成によれば、充電準備状態においてバッテリの温度を所定値まで下げることができるので、充電中にバッテリが熱くなりすぎることを抑制できる。これにより、バッテリの性能低下を抑制することができる。
また、前記第１回路には、前記モータを冷却するためのオイルと前記冷却液との間で熱交換を行うオイルクーラが設けられてもよい。
この構成によれば、走行時に第１回路を流通する冷却液によって、モータのオイルを冷却することができる。これにより、走行時にモータを効率的に冷却することができる。
また、前記放熱器に冷却風を送る電動ファン、をさらに備え、前記制御部は、前記充電中である場合に、前記電動ファンを作動させ、前記電動ファンによる冷却風で前記放熱器を冷却してもよい。
この構成によれば、停車中に電動ファンを作動させることにより、放熱器での放熱量を多くすることができる。
また、前記第２回路は、前記流量制御手段と前記バッテリとの間に配置され、冷凍サイクルの冷媒と前記冷却液との間で熱交換を行う熱交換器、を有し、前記制御部は、前記充電中である場合に、前記冷凍サイクルを作動させ、前記熱交換器で前記冷却液と前記冷媒とを熱交換させることにより前記冷却液を冷却させてもよい。
この構成によれば、第２回路においてバッテリの上流側に熱交換器が配置されているので、充電中には熱交換器で冷却した冷却液をバッテリに供給することが可能となる。
また、前記制御部は、前記充電準備状態であることを検出した場合に、前記バッテリの温度が所定値を超える場合、かつ外気の温度が第２所定値を超える場合には、前記バッテリの温度が前記所定値以下になるまで、前記冷凍サイクルを作動させ、前記熱交換器で前記冷却液と前記冷媒とを熱交換させることにより前記冷却液を冷却させてもよい。
この構成によれば、外気温が高い場合に、冷凍サイクルを作動させて熱交換器で冷媒と冷却液との間で熱交換を行うことにより、冷却液が第２所定値まで低下する時間を短縮することができる。
また、前記流量制御手段は、冷却液が流通可能な経路を前記第１回路または前記第２回路に切り替える切替弁であり、前記制御部は、前記充電中である場合に、前記切替弁を制御して、前記第１回路と前記第２回路とのうち、前記バッテリ側の前記第２回路のみに冷却液が流通するように経路を切り替えてもよい。
この構成によれば、充電中に冷却液をバッテリ側の第２回路のみに流すことができるので、バッテリを効率的に冷却することができる。
また、前記制御部は、前記モータが出力した動力により走行する走行時に、前記切替弁を制御して、前記第１回路と前記第２回路とのうち、前記パワーコントロールユニット側の前記第１回路のみに冷却液が流通するように経路を切り替えてもよい。
この構成によれば、走行時には、冷却液をパワーコントロールユニット側の第１回路のみに流すことができるため、パワーコントロールユニットを効率的に冷却することができる。
また、前記制御部は、前記外部電源から前記バッテリへの充電準備状態であることを検出した場合、かつ前記バッテリの温度が所定値を超える場合には、前記バッテリの温度が前記所定値以下になるまで、前記切替弁を制御して、前記第１回路と前記第２回路とのうち、前記バッテリ側の前記第２回路のみに冷却液を流通させてもよい。
この構成によれば、充電準備状態においてバッテリの温度を所定値まで下げることができるので、充電中にバッテリが熱くなりすぎることを抑制できる。これにより、バッテリの性能低下を抑制することができる。
本発明では、冷却液がパワーコントロールユニットを経由する第１回路と、冷却液がバッテリを経由する第２回路とを並列に接続した冷却回路を備え、車両状態に応じて流量制御手段によって冷却液の流量の割合を制御する。これにより、簡素な構造で、バッテリとパワーコントロールユニットとを効率的に冷却することができる。
図１は、第１実施形態における車両の冷却装置の概略構成を示す模式図である。 図２は、バッテリの液没構造を模式的に示す図である。 図３は、走行状態における冷却回路の流通可能経路を示す模式図である。 図４は、車両状態に応じて冷却制御を実施した場合の変化を示すタイムチャート図である。 図５は、充電状態における冷却回路の流通可能経路を示す模式図である。 図６は、第１実施形態の冷却制御フローを示すフローチャート図である。 図７は、バッテリの液没構造の変形例を模式的に示す図である。 図８は、第２実施形態における車両の冷却装置の概略構成を示す模式図である。 図９は、走行状態における冷却回路の流通可能経路を示す模式図である。 図１０は、充電状態における冷却回路の流通可能経路を示す模式図である。 図１１は、第２実施形態の冷却制御フローを示すフローチャート図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における車両の冷却装置について具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における車両の冷却装置の概略構成を示す模式図である。第１実施形態における冷却装置１は、モータ２を動力源とする車両Ｖｅに搭載されるものであり、冷却液が循環する冷却回路１００を備える。
車両Ｖｅは、走行用のモータ２と、モータ２を駆動制御するパワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵという）３と、モータ２に供給するための電力を蓄えるバッテリ４と、を備える。例えば、車両Ｖｅは電動車両（ＥＶ）やプラグインハイブリッド車両（ＰＨＶ）である。
モータ２は、バッテリ４の電力により走行用の動力を出力する。車両Ｖｅではモータ２から出力された動力が動力伝達装置を介して駆動輪に伝達される。このモータ２はＰＣＵ３を介してバッテリ４と電気的に接続されている。
ＰＣＵ３は、モータ２を駆動するインバータと、昇圧コンバータと、ＤＣＤＣコンバータとを含んで構成されている。例えば、インバータはバッテリ４の直流電力を交流電力に変換してモータ２に供給する。このＰＣＵ３では、ＰＣＵケース（図示せず）の内部に高電圧部品が収容された構造を有する。なお、ＰＣＵ３は、少なくともインバータを含んで構成されている。
バッテリ４は、外部電源から供給された電力を充電可能な蓄電装置である。車両Ｖｅには、外部の充電設備と接続する充電口と、充電口を介して外部電源からの電力を受け付ける充電装置とが設けられている（いずれも図示せず）。外部電源からの充電時、充電スタンドなどの充電設備に設けられた充電プラグと、車両Ｖｅに設けられた充電口とが接続する。充電プラグと充電口とが接続されたことによって充電準備状態となる。充電準備状態とは、外部電源とバッテリ４との間が通電可能に接続された状態ではあるが、電力の供給はまだ実施されていない状態のことをいう。そして、充電プラグから充電口を介してバッテリ４に電力が供給される際、車両Ｖｅ側の充電装置では、ＰＣＵ３を経由せずにバッテリ４に電流を流すことができる。外部電源からバッテリ４に電流が流れている状態が充電中となる。充電中は、ＰＣＵ３に電流が流れないため、通電に伴うＰＣＵ３での発熱は生じない。一方、バッテリ４には、充電中に大きな電流が流れるため、バッテリ４の発熱は大きくなる。特に、急速充電により大電流を流す場合には、バッテリ４の発熱量がさらに大きくなる。また、バッテリ４に通電される電流は走行時よりも充電中のほうが大きい。つまり、バッテリ４の発熱量は走行時よりも充電中のほうが大きくなる。そして、冷却装置１では、バッテリ４の冷却を、液体を用いて行う。なお、充電時とは、電流が流れる前の充電準備状態と、電流が流れている最中の充電中とを含む。
また、冷却装置１は、冷却回路１００における冷却液の循環を制御する制御装置（以下、ＥＣＵという）５を備えている。ＥＣＵ５は、電子制御装置により構成されている。
冷却回路１００は、モータ２およびＰＣＵ３を冷却するための第１回路１１０と、バッテリ４を冷却するための第２回路１２０とを有する。すなわち、冷却回路１００は、冷却液をＰＣＵ３に供給する経路と、冷却液をバッテリ４に供給する経路とが並列に接続された油路構造を有する。さらに、ＰＣＵ３に供給される冷却液とバッテリ４に供給される冷却液とは同一の液体である。冷却回路１００を循環する冷却液は、電気絶縁性が高い液体である。例えば、冷却液は、鉱物油、合成油、シリコンオイル、フッ素オイルなどにより構成される。
この冷却回路１００は、一つの電動ポンプ１０１によって異なる供給先に向けて冷却液を流通させることができるように構成されている。冷却回路１００は、電動ポンプ１０１と、切替弁１０２と、オイルクーラ１０３と、ラジエータ１０４と、を備える。
電動ポンプ１０１は、電動モータ（図示せず）によって駆動する。この電動モータは、ＥＣＵ５によって駆動制御される。つまり、ＥＣＵ５は電動ポンプ１０１を駆動制御する。電動ポンプ１０１はＥＣＵ５の制御によって作動するものであり、貯留部（リザーブタンク）内に貯留されている冷却液を吸入し、吐出口から冷却液を吐出する。電動ポンプ１０１の吐出口には、吐出油路１０５が接続されている。電動ポンプ１０１から吐出油路１０５に吐出された冷却液は、電動ポンプ１０１の吐出圧によって冷却回路１００を下流側に向けて圧送される。吐出油路１０５の下流側に切替弁１０２が接続されている。
切替弁１０２は、冷却液が流通する経路を切り替える弁であり、第１回路１１０を流れる冷却液の流量と第２回路１２０を流れる冷却液の流量との割合を制御する流量制御弁である。すなわち、切替弁１０２は流量制御手段である。この切替弁１０２はＥＣＵ５によって制御されるものである。ＥＣＵ５は切替弁１０２の流量制御を実行することによって、第１回路１１０内を流通する冷却液の流量を制御するとともに、第２回路１２０内を流通する冷却液の流量を制御する。例えば、切替弁１０２は第１回路１１０と第２回路１２０との分岐点に配置された三方弁により構成されている。また、ＥＣＵ５は、車両Ｖｅの状態に応じて切替弁１０２を制御することによって、冷却液が流通可能な経路を第１回路１１０と第２回路１２０とに切り替える。
第１回路１１０は、電動ポンプ１０１と、吐出油路１０５と、切替弁１０２と、第１供給油路１１１と、ＰＣＵ３と、第２供給油路１１２と、オイルクーラ１０３と、第１接続油路１１３と、合流油路１０６と、ラジエータ１０４と、吸入油路１０７と、を含んで構成される。第１回路１１０は、電動ポンプ１０１から吐出された冷却液が切替弁１０２からＰＣＵ３およびオイルクーラ１０３に供給され、オイルクーラ１０３を流通した冷却液がラジエータ１０４に供給される経路を形成する。第１回路１１０ではＰＣＵ３とオイルクーラ１０３とが直列に接続され、ＰＣＵ３の下流側にオイルクーラ１０３が配置されている。
切替弁１０２は、第１回路１１０内では、電動ポンプ１０１とＰＣＵ３との間に設けられている。第１供給油路１１１は、切替弁１０２とＰＣＵ３との間の油路であり、切替弁１０２から第１回路１１０に流入した冷却液をＰＣＵ３に供給する油路である。切替弁１０２の流入口には吐出油路１０５が接続され、切替弁１０２の第１流出口には第１供給油路１１１が接続されている。そのため、切替弁１０２により第１回路１１０が流通可能な状態では、電動ポンプ１０１が吐出した冷却液は切替弁１０２を通過してＰＣＵ３へ供給される。その際、切替弁１０２は第１供給油路１１１からＰＣＵ３内に流入する冷却液の流量を制御することができる。
ＰＣＵ３は、パワー半導体などの高電圧部品と、高電圧部品を収容するＰＣＵケースとを備える（いずれも図示せず）。第１回路１１０内におけるＰＣＵ３は、ＰＣＵケースの内部に冷却液が流入し、このケース内部で冷却液によって高電圧部品を冷却することができる。ＰＣＵケースの流入口には、第１供給油路１１１が接続されている。冷却液は第１供給油路１１１からＰＣＵケースの内部に流入し、ＰＣＵ３の発熱部（高電圧部品）に接触して直接熱交換することによって、ＰＣＵ３を冷却することができる。ＰＣＵケースの流出口には、第２供給油路１１２が接続されている。第２供給油路１１２は、ＰＣＵ３とオイルクーラ１０３との間の油路であり、オイルクーラ１０３に冷却液を供給する油路である。
オイルクーラ１０３は、モータ２のオイルと冷却回路１００の冷却液との間で熱交換を行う熱交換器である。オイルクーラ１０３には、モータ２を冷却するためのオイルが流通するモータ冷却回路１３０が接続されている。これにより、オイルクーラ１０３では、冷却液とモータ２のオイルとが熱交換することができる。
オイルクーラ１０３の流出口には、第１接続油路１１３が接続されている。第１接続油路１１３の下流側には、第１回路１１０と第２回路１２０とが合流する合流点Ｐが設けられている。合流点Ｐの下流側には、第１回路１１０と第２回路１２０とで共通の油路である合流油路１０６が設けられている。合流油路１０６は、ラジエータ１０４の流入口に接続されている。これにより、オイルクーラ１０３を通過した冷却液はラジエータ１０４に供給される。
ラジエータ１０４は、冷却回路１００を循環する冷却液から放熱させる放熱器であって、車両Ｖｅの外気と冷却回路１００の冷却液との間で熱交換を行う熱交換器である。冷却回路１００を循環する冷却液は、ラジエータ１０４内を流通する際、外気との間で熱交換することによって放熱する。ラジエータ１０４の流出口には、吸入油路１０７が接続されている。吸入油路１０７の下流側は、電動ポンプ１０１の吸入口に接続されている。
冷却装置１では、ラジエータ１０４に冷却風を送る電動ファン１０８が設けられている。電動ファン１０８は、ＥＣＵ５によって駆動制御されるものである。電動ファン１０８を作動させることにより、ラジエータ１０４を空冷でき、ラジエータ１０４の放熱量を多くすることができる。
第２回路１２０は、電動ポンプ１０１と、吐出油路１０５と、切替弁１０２と、第３供給油路１２１と、バッテリ４と、第２接続油路１２２と、合流油路１０６と、ラジエータ１０４と、吸入油路１０７と、を含んで構成される。第２回路１２０は、電動ポンプ１０１から吐出された冷却液が切替弁１０２からバッテリ４に供給され、バッテリ４を流通した冷却液がラジエータ１０４に供給される経路を形成する。第２回路１２０を循環する冷却液は、ＰＣＵ３を経由せずに、バッテリ４に供給される。
この第２回路１２０は、第１回路１１０と並列に接続された並列回路である。第１回路１１０と第２回路１２０との分岐点に切替弁１０２が配置されている。第２回路１２０における切替弁１０２は、電動ポンプ１０１とバッテリ４との間に設けられ、第１回路１１０と第２回路１２０との分配流量を制御する。切替弁１０２の第２吐出口には、第３供給油路１２１が接続されている。
第３供給油路１２１は、切替弁１０２とバッテリ４との間の油路であり、切替弁１０２から第２回路１２０に流入した冷却液をバッテリ４に供給する油路である。切替弁１０２により第２回路１２０が流通可能な状態では、電動ポンプ１０１が吐出した冷却液は切替弁１０２を通過してバッテリ４へ供給される。その際、切替弁１０２は第３供給油路１２１からバッテリ４内に流入する冷却液の流量を制御することができる。
第２回路１２０に配置されたバッテリ４は、バッテリケース内部に収容された複数のバッテリモジュール４１（図２に示す）が冷却液に液没した状態に保たれている。冷却装置１は、電気絶縁性が高い冷却液を用いて、バッテリ４の電池セル４０（図２に示す）を直接冷却する構成であり、冷却液に電池セル４０を液没させた冷却構造（液没構造）を有する。バッテリ４の流入口には、第３供給油路１２１が接続されている。
図２に示すように、バッテリ４は、複数の電池セル４０からなるバッテリモジュール４１と、バッテリモジュール４１を収容するモジュールケース４２とを複数備える。モジュールケース４２の内部では、バッテリモジュール４１が冷却液Ｆに液没している。これにより、電池セル４０と冷却液Ｆとの間で直接熱交換する。
また、モジュールケース４２同士は、冷却液Ｆが流通可能に接続されている。図２に示すように、一つのモジュールケース４２内に一つのバッテリモジュール４１が収容された構造において、冷却液Ｆの流路は、複数のモジュールケース４２が直列に接続されて形成されている。モジュールケース４２の接続方法は、冷却液Ｆがモジュールケース４２内を対角に流れるように流入口と流出口とを接続する。モジュールケース４２は、このモジュールケース４２を上側から見た場合に、冷却液Ｆの流入口および流出口が互いに対角位置の近傍に設けられた略直方体状を有する。すなわち、バッテリ４を上側から見た場合に、各モジュールケース４２は、四角形状に形成されており、四角形における対角位置の近傍に流入口と流出口とが設けられている。これにより、流入口から流出口に向けてモジュールケース４２の内部を水平面上で対角方向に冷却液が流通する。なお、図２に示す矢印は、強制対流時の冷却液の流れの方向を表す。
図１に戻る。バッテリ４を通過した冷却液はラジエータ１０４に供給される。バッテリ４の流出口には、第２接続油路１２２が接続されている。第２接続油路１２２の下流側には合流点Ｐが設けられている。バッテリ４から流出した冷却液は、第２接続油路１２２および合流油路１０６を流通してラジエータ１０４に流入する。
第２回路１２０を冷却液が循環する際に、電動ファン１０８を作動させて、第２回路１２０を循環する冷却液をラジエータ１０４で空冷することができる。
このように構成された冷却装置１では、車両Ｖｅの状態に応じて、ＥＣＵ５が電動ポンプ１０１および切替弁１０２を制御して、冷却液が流通する経路を切り替える。ＥＣＵ５は、冷却回路１００の流路を切り替える制御を実施する。
図３は、走行状態における冷却回路の流通可能経路を示す模式図である。図３に示すように、車両Ｖｅがモータ２の動力により走行する時、冷却回路１００では第１回路１１０に冷却液が流れるように切替弁１０２が切り替わり、第１回路１１０を冷却液が循環する状態に制御される。走行状態では、ＰＣＵ３およびモータ２の冷却性能を高めるために、電動ポンプ１０１から吐出された冷却液が第１回路１１０に多く流れるように、ＥＣＵ５は切替弁１０２を制御する。例えば、切替弁１０２により流路を切り替えて、走行中は第１回路１１０のみに冷却液を流すことができる。
また、走行状態では、第１回路１１０のみに冷却液を流す状態であっても、冷却液によってバッテリ４の冷却性を満たすことが可能である。すなわち、バッテリ４では冷却液によって電池セル４０を直接冷却でき、かつ電池セル４０が冷却液に液没しているため、走行状態におけるバッテリ４の発熱は、冷却液の自然対流のみによって必要量の放熱が可能である。
図４に示すように、電池セル４０を液没させたことによる自然対流での冷却によれば、走行状態（高速・高負荷走行）において、電池セル４０の温度を閾値温度以下に維持することが可能である。例えば、バッテリ４の冷却性を満足させる状態として、電池セル４０の温度が約５３℃以下に維持できることが挙げられる。液没構造のバッテリ４では、冷却液の自然対流のみで、走行時におけるバッテリ４の冷却性を満たすことが可能である。そのため、走行状態では、上述した図３に示す流通可能経路に冷却液を循環させる。このように、第２回路１２０を冷却液が循環しない場合には、モジュールケース４２内部の冷却液の自然対流によって電池セル４０を冷却することになる。
一方、充電モードにおける電池セル４０の発熱に対して、自然対流での冷却だけでは、電池セル４０の温度が閾値を超えて昇温してしまう（時刻ｔ１以降の破線で示す）。図４に示すように、バッテリ４への供給電流値は、充電状態における電流値Ｉ２のほうが走行状態における電流値Ｉ１よりも大きい。そのため、バッテリ４の発熱は充電モードのほうが走行モードよりも大きくなる。その結果、外部電源からの充電中、特に急速充電中においては、液没の自然対流のみではバッテリ４の冷却性を満たせない。また、充電中、ＰＣＵ３とモータ２とは作動していないため、ＰＣＵ３およびモータ２で発熱がなく、ＰＣＵ３およびモータ２を冷却する必要がない。よって、冷却装置１の冷却能力をバッテリ４に集中することが可能になる。つまり、バッテリ４を冷却するための冷却液の強制対流化が可能になる。そこで、充電モード中は、電池セル４０の冷却を冷却液の強制対流により行うことによって、電池セル４０の温度を閾値以下に維持することができる（図４に破線で示す）。すなわち、外部電源からの急速充電中においては、液没で強制対流にすることによりバッテリ４の冷却性を満たすことができる。
図５は、充電状態における冷却回路の流通可能経路を示す模式図である。図５に示すように、外部電源からの電力をバッテリ４に充電する場合、ＥＣＵ５は、電動ポンプ１０１から吐出された冷却液のうち第２回路１２０に流入する冷却液の配分を多くし、第２回路１２０の冷却液の流量が増大するように切替弁１０２を制御する。これにより、バッテリ４の冷却性能が向上する。例えば、切替弁１０２により流路を切り替えて、充電中は第２回路１２０のみに冷却液を流すことができる。
また、ＥＣＵ５は、冷却液の温度をパラメータに用いて、電動ポンプ１０１と切替弁１０２とによる流量制御を実施する。この場合、冷却回路１００には、冷却液の温度を検出するための温度センサ（図示せず）が設けられている。この温度センサからＥＣＵ５に信号が入力される。例えば、バッテリ４に設けられた温度センサにより冷却液の温度を検出する。
図６は、第１実施形態の冷却制御フローを示すフローチャートである。なお、図６に示す制御はＥＣＵ５によって実行される。
ＥＣＵ５は、外部電源からバッテリ４へ充電するための接続状態である充電接続が完了したか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、充電スタンドの充電プラグが車両Ｖｅの充電口に接続されたか否かが判定される。ＥＣＵ５は、車両Ｖｅが外部の充電設備に接続された充電接続を検出すると、充電モードであると判断する。
外部電源との充電接続が完了している場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５は、冷却回路１００の第２回路１２０が流通可能になるように切替弁１０２を制御し、かつ電動ファン１０８および電動ポンプ１０１を作動させる（ステップＳ２）。ステップＳ２では、外部電源からの充電を開始する前に、第２回路１２０に冷却液を循環させ、かつ電動ファン１０８を作動させることによって、強制対流の冷却液によってバッテリ４を冷却する。外部電源からの充電時、車両Ｖｅは走行していないので、ラジエータ１０４には走行風が当たらない。そのため、電動ファン１０８を作動することにより、電動ファン１０８からの冷却風をラジエータ１０４に送り、ラジエータ１０４での放熱性能を確保する。
ステップＳ２を実施後、ＥＣＵ５は、バッテリ４のケース内における冷却液の温度が所定値よりも高いか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、バッテリ４に設けられた温度センサにより、モジュールケース４２内の冷却液の温度を検出することができる。バッテリ４には、電池セル４０の温度を検出する温度センサが設けられている。この温度センサは電池セル４０の表面温度を検出するため、モジュールケース４２内が冷却液で満たされている状態（液没状態）では、この温度センサが冷却液の温度を検出することになる。そして、この温度センサが検出した温度に基づいてＥＣＵ５はステップＳ３で所定値との比較判定を行う。また、ステップＳ３で用いる所定値は、電池セル４０の温度の閾値（約５３℃）よりも低い値に設定されている。例えば、この所定値は、約３０〜４０℃の範囲に設定することができる。
具体的には、ステップＳ３の所定値は、ラジエータ１０４の体格と、電動ポンプ１０１の吐出流量との関係により設定することができる。例えば、ラジエータ１０４の体格が大きく、かつ電動ポンプ１０１の吐出流量が多い場合には、この所定値を約４０℃に設定する。また、ラジエータ１０４の体格が中型、かつ電動ポンプ１０１の吐出流量が中量の場合には、この所定値を約３５℃に設定する。また、ラジエータ１０４の体格が小さく、かつ電動ポンプ１０１の吐出流量が少ない場合には、この所定値を３０℃に設定する。このように、ラジエータ１０４の放熱能力に応じて、ステップＳ３の判定に用いる所定値を設定することができる。
バッテリ４のケース内における冷却液の温度が所定値よりも高い場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、この制御ルーチンはステップＳ２にリターンする。ＥＣＵ５は、充電準備状態においてバッテリ４内の冷却液の温度が所定値を超えている場合には、ステップＳ２を実施して、充電開始前に冷却を行うプレクールを実施する。このプレクールは、バッテリ４内の冷却液の温度が所定値以下になるまで継続される。
プレクールの開始前、バッテリ４は自然対流の冷却液によって冷却されている状態であるため、バッテリ４のケース内における冷却液の温度はケース入口側（上流側）とケース出口側（下流側）とでほぼ同じ温度になっている。そして、プレクールを開始すると、冷却液がバッテリ４を通過するため、バッテリ４は強制対流の冷却液によって冷却される状態に移行する。また、プレクールを開始後は、ラジエータ１０４で冷却された冷却液がバッテリ４に供給されるので、バッテリ４のケース入口付近における冷却液の温度は低く、バッテリ４のケース出口付近における冷却液の温度は高くなり、温度差が生じる。この温度差は電池セル４０の冷却に伴い縮まるため、プレクールを継続することにより縮まる。そして、バッテリ４のケース内における冷却液の温度が、ステップＳ３の所定値以下に低下するまで、プレクールを継続する。このプレクールの実施時間は数分である。例えば、外気温が２０℃の環境下でプレクールを実施した場合、バッテリ４のケース出口付近における冷却液の温度が所定値以下になるまでの実施時間は約３分である。また、プレクールの実施時間は外気温に応じて変化する。外気温が高い場合にはプレクールの実施時間は長くなり、外気温が低い場合にはプレクールの実施時間は短くなる。
バッテリ４のケース内における冷却液の温度が所定値以下である場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、ＥＣＵ５は、外部電源からバッテリ４への充電を開始する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、車両Ｖｅ側で充電口からバッテリ４を経由して充電口に戻るように電流が流れる。この充電は充電規格の種類を問わない。いわゆる普通充電や急速充電などが含まれる。
また、外部電源からの充電中、ＥＣＵ５は、冷却回路１００の第２回路１２０が流通可能になるよう切替弁１０２を制御し、かつ電動ファン１０８および電動ポンプ１０１を作動させる（ステップＳ５）。ステップＳ５では、上述した図５に示すように、バッテリ４側の第２回路１２０のみに冷却液が流通するように制御される。このステップＳ５では、ステップＳ２で開始した冷却制御を継続する。すなわち、ステップＳ２は充電開始前のプレクールとなり、ステップＳ５は充電中の本冷却となる。ステップＳ２のプレクール時はバッテリ４に充電電流は流れていない状態であるが、ステップＳ５の本冷却時には、バッテリ４に充電電流が流れている状態となる。
ＥＣＵ５は、外部電源からの充電が完了した否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６では、充電口から充電プラグが取り外されたか否かが判定される。ＥＣＵ５は外部電源との接続が解除されたか否かを判断する。また、ステップ６では、充電完了として、外部電源からバッテリ４への通電が終了したか否かを判定してもよい。
外部電源からの充電が完了していない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、この制御ルーチンはステップＳ５にリターンする。ＥＣＵ５は充電が完了するまで、ステップＳ５による冷却制御を継続する。
外部電源からの充電が完了した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５は、冷却回路１００の第１回路１１０が流通可能になるよう切替弁１０２を制御し、かつ電動ファン１０８および電動ポンプ１０１を停止させる（ステップＳ７）。ステップＳ７では、第１回路１１０を流通可能にするが、電動ポンプ１０１が停止するので、冷却液は第１回路１１０を流れない。ステップＳ７を実施することにより、バッテリ４の冷却状態が、強制対流での冷却から自然対流での冷却に移行する。ステップＳ７を実施すると、この制御ルーチンは終了する。
以上説明した通り、第１実施形態の冷却装置１によれば、車両Ｖｅの状態に応じて、バッテリ４とＰＣＵ３とのそれぞれを効率的に冷却することができる。電気絶縁性が高い冷却液により電池セル４０を直接冷却でき、かつ電池セル４０を液没化することによって、走行中のバッテリ４の発熱に対しては、冷却液を流さない自然対流での冷却により必要量の放熱が可能になる。つまり、走行中は、バッテリ４に冷却液を流さずに、発熱の大きいＰＣＵ３およびモータ２が配置された第１回路１１０のみに冷却液を流すことができる。そのため、走行中は、ＰＣＵ３およびモータ２の冷却に、冷却液とラジエータ１０４での放熱とを集中できるので、ＰＣＵ３およびモータ２の冷却性が向上する。これにより、ＰＣＵ３のパワー半導体の損失低減と、モータ２の銅損低減とが見込める。さらに、走行中はバッテリ４のために電動ポンプ１０１を作動させる必要がないため、走行モードでの電費が向上する。
また、充電中、特に急速充電中はバッテリ４の発熱が大きくなるものの、モジュールケース４２内の冷却液を自然対流から強制対流に切り替えることによって、バッテリ４の冷却性を満たすことができる。さらに、充電中はＰＣＵ３およびモータ２が作動しないため、ＰＣＵ３およびモータ２での発熱がない。そのため、充電中はバッテリ４側の第２回路１２０のみに冷却液を流すことができる。
また、冷却回路１００では、ラジエータ１０４の出口側の配管（経路）を簡素化できるため、配管を削減もしくは短縮することができる。これにより、冷却回路１００の構造を簡素化できるとともに、冷却要素の低コスト化を図れる。
また、冷却装置１によれば、冷却に必要な冷却液の流量を低減することができるため、電動ポンプ１０１の容量を小さくすることが可能になる。さらに、従来構成として、電池冷却のために常に電池用の電動ポンプを作動させていないといけない構成と比較して、電動ポンプの個数を削減することが可能である。これにより、冷却回路１００の構造を簡素化できるとともに、冷却要素の低コスト化を図れる。
なお、上述した第１実施形態の変形例を構成することができる。まず、第１実施形態の変形例として、ラジエータ１０４の代わりに、チラーが設けることができる。チラーの場合、電動ファン１０８は不要である。このチラーは、合流油路１０６と吸入油路１０７との間に配置され、冷凍サイクルの冷媒と冷却回路１００の冷却液との間で熱交換を行う熱交換器である。そのため、ＥＣＵ５は、電動ファン１０８を作動させる代わりに、冷凍サイクルを作動させる。これにより、チラーに冷凍サイクルの冷媒が流通し、冷凍サイクルの冷媒によって冷却回路１００の冷却液を冷却することができる。
また、別の変形例として、バッテリ４での液没構造を変更することが可能である。バッテリ４での冷却液による液没について、熱容量を大きくするためにモジュールケース４２を大きく構成することができる。例えば、図７に示すように、別の変形例では、複数のバッテリモジュール４１が１つのモジュールケース４２に収容された液没構造を有する。図７に示す例では、四つのバッテリモジュール４１を収容する第１モジュールケース４２Ａと、六つのバッテリモジュール４１を収容する第２モジュールケース４２Ｂと、を有する。第１モジュールケース４２Ａは上流側に配置される。第２モジュールケース４２Ｂは下流側に配置される。そして、第１モジュールケース４２Ａの流出口が第２モジュールケース４２Ｂの流入口に接続される。これにより、冷却液は、第１および第２モジュールケース４２Ａ，４２Ｂ内を対角に流れる。
また、さらに別の変形例として、図６のステップＳ１では、充電接続が完了したか否かを判定する代わりに、ＥＣＵ５は、車両Ｖｅが外部電源からの充電準備状態であるか否かを判定するように構成されてもよい。充電準備状態には、車両Ｖｅの充電口が開いたことを検出した場合や、車両Ｖｅの充電口に充電プラグが接続されたことを検出した場合が含まれる。
また、別の変形例として、切替弁１０２の代わりに、任意の流量に配分することができる流量調整弁を配置した冷却回路１００であってもよい。流量調整弁は、第１回路１１０と第２回路１２０との分岐点に配置され、第１回路１１０を流れる冷却液の流量と第２回路１２０を流れる冷却液の流量とを任意の流量に配分する弁である。つまり、流量調整弁は流量制御手段である。この流量調整弁によれば、第１回路１１０と第２回路１２０との両方に冷却液を流通させることができる。さらに、この流量調整弁はＥＣＵ５によって制御されるものである。ＥＣＵ５は流量調整弁の流量制御を実行することによって、第１回路１１０内を流通する冷却液の流量を制御するとともに、第２回路１２０内を流通する冷却液の流量を制御する。例えば、ＥＣＵ５は、走行時には、第１回路１１０および第２回路１２０に冷却液を流す状態で、第１回路１１０を流通する冷却液の流量が第２回路１２０を流通する冷却液の流量よりも多くなるように、電動ポンプ１０１および流量調整弁を制御することができる。また、ＥＣＵ５は、外部電源からバッテリ４への充電中には、第１回路１１０および第２回路１２０に冷却液を流す状態で、第２回路１２０を流通する冷却液の流量が第１回路１１０を流通する冷却液の流量よりも多くなるように、電動ポンプ１０１および流量調整弁を制御することができる。また、ＥＣＵ５は、充電準備状態である場合に、第１回路１１０および第２回路１２０に冷却液を流す状態で、第２回路１２０を流通する冷却液の流量が第１回路１１０を流通する冷却液の流量よりも多くなるように、電動ポンプ１０１および流量調整弁を制御することができる。
また、さらに別の変形例として、ＥＣＵ５は、充電準備状態および充電中のうちのいずれか一方の場合のみ、第２回路１２０を流通する冷却液の流量が第１回路１１０を流通する冷却液の流量よりも多くなるように、電動ポンプ１０１および流量調整弁を制御することができる。つまり、上述した第１実施形態では充電準備状態と充電中との両方の場合において第２回路１２０に冷却液を流していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、充電中である場合には電動ポンプ１０１を駆動して、充電準備状態である場合には電動ポンプ１０１を停止させることができる。この場合も、流量調整手段は切替弁１０２と流量調整弁とのどちらであってもよい。
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態における車両の冷却装置の概略構成を示す模式図である。なお、第２実施形態の説明では、第１実施形態と同様の構成については説明を省略し、その参照符号を引用する。
図８に示すように、第２実施形態の冷却装置１Ａでは、冷却回路１００Ａの第２回路１２０Ａが、熱交換器１０９を含んで構成されている。熱交換器１０９は、第２回路１２０内で、切替弁１０２とバッテリ４との間に設けられている。この熱交換器１０９は、第２回路１２０Ａを流れる冷却液と冷凍サイクルの冷媒との間で熱交換を行うチラーにより構成されている。なお、冷凍サイクルの詳細構成については図示を省略する。
具体的には、第２回路１２０Ａは、電動ポンプ１０１から吐出された冷却液が、切替弁１０２から熱交換器１０９を経由してバッテリ４に流通するように構成されている。切替弁１０２の第２吐出口には、第３供給油路１２３が接続されている。
第３供給油路１２３は、切替弁１０２と熱交換器１０９との間の油路であり、切替弁１０２から第２回路１２０Ａに流入した冷却液を熱交換器１０９に供給する油路である。切替弁１０２が第２回路１２０Ａを流通可能に接続する状態では、電動ポンプ１０１が吐出した冷却液は切替弁１０２を通過して熱交換器１０９に供給される。その際、切替弁１０２は第３供給油路１２３から熱交換器１０９内に流入する冷却液の流量を制御することができる。
熱交換器１０９を構成するチラーは、エアコンの冷凍サイクルと繋がっている。そのため、冷凍サイクルが作動すると、熱交換器１０９の内部には、冷凍サイクルの冷媒が流通することになる。冷凍サイクルには、コンプレッサが設けられている。このコンプレッサが作動することによって、冷凍サイクルが作動し、冷凍サイクルの冷媒が熱交換器１０９に供給される。また、第２回路１２０Ａにおいて、熱交換器１０９の流出口には、第４供給油路１２４が接続されている。
第４供給油路１２４は、熱交換器１０９とバッテリ４との間の油路であり、熱交換器１０９から流出した冷却液をバッテリ４に供給する油路である。第２回路１２０Ａでは、熱交換器１０９で冷却された冷却液がバッテリ４に供給される。
図９は、走行状態における冷却回路の流通可能経路を示す模式図である。図９に示すように、走行状態では、第１回路１１０のみに冷却液が流通するため、第２回路１２０Ａ側の熱交換器１０９での熱交換は不要である。ＥＣＵ５は、走行中、冷凍サイクルのコンプレッサを停止して、熱交換器１０９での熱交換を停止することができる。これは、バッテリ４を冷却するために冷凍サイクルのコンプレッサを作動させる必要がないことを意味する。つまり、充電中に、運転手からのエアコン操作により、車室の冷房要求があった場合には、車室を冷房するために冷凍サイクルのコンプレッサを作動させることは可能である。
図１０は、充電状態における冷却回路の流通可能経路を示す模式図である。図１０に示すように、充電状態では、第２回路１２０Ａのみに冷却液が流通するため、熱交換器１０９において冷却液と冷媒との間で熱交換を行うことが可能である。この場合、必ずしも熱交換器１０９での熱交換を行う必要はない。つまり、充電中に、所定の条件を満たした場合には、熱交換器１０９での熱交換を行うように構成されている。
熱交換器１０９で熱交換を行う場合、ＥＣＵ５は、充電中に冷凍サイクルのコンプレッサを作動させる。この冷凍サイクルは車室の冷房用に構成されたものであるため、冷凍サイクルの冷媒の温度は第２回路１２０Ａを流通する冷却液の温度よりも低い。そのため、熱交換器１０９で冷媒と冷却液とが熱交換すると、冷却液の熱が冷媒に移動し、冷却液が冷却される。また、第２回路１２０Ａではバッテリ４の上流側に熱交換器１０９が配置されているため、充電中に第２回路１２０Ａを冷却液が循環することにより、熱交換器１０９で冷却された冷却液をバッテリ４に供給でき、バッテリ４の冷却性能が向上する。
図１１は、第２実施形態の冷却制御フローを示すフローチャートである。なお、図１１に示す制御はＥＣＵ５によって実行される。
図１１に示すステップＳ１１〜Ｓ１３は、上述した図６のステップＳ１〜Ｓ３と同様の処理である。なお、第２実施形態では、上述したステップＳ３の所定値は、第１所定値として、ステップＳ１３の判定処理に用いられる。
バッテリ４のケース内における冷却液の温度が第１所定値よりも高い場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５は、外気温が第２所定値よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１４）。例えば、第２所定値は、３５℃に設定されている。ステップＳ１４で用いる第２所定値は、３５℃前後の範囲に設定されてもよい。
外気温が第２所定値以下である場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、この制御ルーチンはステップＳ１２にリターンする。ＥＣＵ５は、充電準備状態においてバッテリ４内の冷却液の温度が第１所定値を超えている場合、かつ外気温が第２所定値以下である場合には、ステップＳ１２を実施して、充電開始前のプレクールを実施する。このプレクールは、熱交換器１０９での熱交換を伴わないものであり、バッテリ４内の冷却液の温度が第１所定値以下になるまで継続される。
外気温が第２所定値よりも高い場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５は、冷凍サイクルを作動させる（ステップＳ１５）。ステップＳ１５では、冷凍サイクルを作動させて、熱交換器１０９に冷凍サイクルの冷媒を流す。第２所定値が３５℃に設定されている場合、熱交換器１０９に流れる冷媒の温度は外気温よりも約２０℃以上低く設定できる。
ステップＳ１５を実施すると、この制御ルーチンはステップＳ１２にリターンする。ＥＣＵ５は、充電準備状態においてバッテリ４内の冷却液の温度が第１所定値を超えている場合、かつ外気温が第２所定値を超えている場合には、ステップＳ１２とステップＳ１５とを実施して、充電開始前のプレクールを実施する。このプレクールは、熱交換器１０９での熱交換を伴うものであり、バッテリ４内の冷却液の温度が第１所定値以下になるまで継続される。
バッテリ４のケース内における冷却液の温度が第１所定値以下である場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ＥＣＵ５は、外部電源からバッテリ４への充電を開始する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６は、上述した図６のステップＳ４と同様の処理である。
また、外部電源からの充電中、ＥＣＵ５は、冷却回路１００Ａの第２回路１２０Ａが流通可能になるように切替弁１０２を制御し、かつ冷凍サイクル、電動ファン１０８、および電動ポンプ１０１を作動させる（ステップＳ１７）。ステップＳ１７では、上述した図１０に示すように、バッテリ４側の第２回路１２０Ａのみに冷却液が流通するように制御される。ステップＳ１７は本冷却である。プレクールとして、ステップＳ１２のみを継続していた場合、ステップＳ１７では、ＥＣＵ５が冷凍サイクルを作動させる。一方、プレクールとして、ステップＳ１２およびステップＳ１５を継続していた場合、ステップＳ１７では、ステップＳ１５で開始した冷却制御を継続する。
ＥＣＵ５は、外部電源からのバッテリ４への充電が完了した否かを判定する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８は、上述した図６のステップＳ６と同様の処理である。
外部電源からの充電が完了した場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５は、冷却回路１００Ａの第１回路１１０が流通可能になるよう切替弁１０２を制御し、かつ冷凍サイクル、電動ファン１０８、および電動ポンプ１０１を停止させる（ステップＳ１９）。ステップＳ１９では、第１回路１１０が流通可能になるが、電動ポンプ１０１が停止するので、冷却液は第１回路１１０を流れない。ステップＳ１９を実施することにより、バッテリ４の冷却状態が、強制対流での冷却から自然対流での冷却に移行する。ステップＳ１９を実施すると、この制御ルーチンは終了する。
以上説明した通り、第２実施形態によれば、第２回路１２０Ａにおいてバッテリ４の上流側に熱交換器１０９を配置したので、熱交換器１０９に冷凍サイクルの冷媒を流通させることにより、熱交換器１０９で冷却された冷却液をバッテリ４に供給することができる。これにより、充電中、特に急速充電中のバッテリ４を効率的に冷却することができる。
また、外気温が高い場合でも、バッテリ４のケース内における冷却液の温度を早期に下げることができる。そのため、外気温が高い場合、プレクール時に熱交換器１０９による冷却液の冷却を行うことにより、バッテリ４内における冷却液の温度が第１所定値以下になるまでの冷却時間（プレクール実施時間）を短縮できる。これにより、外部電源からの充電開始までの時間を短縮することができる。
また、急速充電中は、バッテリ４での発熱に対して、熱交換器１０９とラジエータ１０４との両方で放熱することが可能であるため、バッテリ４の急激な温度上昇を抑制することができる。これにより、電池セル４０の電解質にかかる熱負荷を低減でき、電池セル４０の劣化を抑制することができる。そのため、バッテリ４の機能低下を抑制することができる。
なお、上述した第２実施形態についても、第１実施形態の変形例として上述した各種変形例の構成を適用することができる。
１，１Ａ 冷却装置
２ モータ
３ パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）
４ バッテリ
５ 制御装置（ＥＣＵ）
４０ 電池セル
４１ バッテリモジュール
４２ モジュールケース
１００，１００Ａ 冷却回路
１０１ 電動ポンプ
１０２ 切替弁
１０３ オイルクーラ
１０４ ラジエータ
１０５ 吐出油路
１０６ 合流油路
１０７ 吸入油路
１０８ 電動ファン
１０９ 熱交換器
１１０ 第１回路
１１１ 第１供給油路
１１２ 第２供給油路
１１３ 第１接続油路
１２０，１２０Ａ 第２回路
１２１，１２３ 第３供給油路
１２２ 第２接続油路
１２４ 第４供給油路
Ｐ 合流点
Ｖｅ 車両

Claims (12)

  1. 外部電源から供給された電力を充電可能なバッテリと、
    前記バッテリからの電力により走行用の動力を出力するモータと、
    前記バッテリの直流電力を交流電力に変換して前記モータに供給するパワーコントロールユニットと、
    前記バッテリおよび前記パワーコントロールユニットを冷却するための冷却液が循環する冷却回路と、
    前記冷却回路に設けられ、冷却液を循環させる電動ポンプと、
    前記冷却回路に設けられ、冷却回路を循環する前記冷却液から放熱させる放熱器と、
    前記冷却回路を循環する冷却液の流量を制御する制御部と、
    を備える車両の冷却装置であって、
    前記冷却回路は、
    前記電動ポンプから吐出された冷却液が前記パワーコントロールユニットを経由して循環する第１回路と、
    前記第１回路に並列に接続され、前記電動ポンプから吐出された冷却液が前記パワーコントロールユニットを経由せずに前記バッテリを経由して循環する第２回路と、
    前記第１回路を流れる冷却液の流量と前記第２回路を流れる冷却液の流量との割合を制御する流量制御手段と、
    を有し、
    前記制御部は、前記外部電源の電力を前記バッテリに充電している充電中である場合、前記電動ポンプおよび前記流量制御手段を制御して、前記バッテリ側の前記第２回路を流通する冷却液の流量を、前記パワーコントロールユニット側の前記第１回路を流通する冷却液の流量よりも多くする
    ことを特徴とする車両の冷却装置。
  2. 前記バッテリは、複数の電池セルからなるバッテリモジュールと、前記バッテリモジュールを収容するモジュールケースと、を複数備え、
    各モジュールケースの内部では、前記バッテリモジュールが前記冷却液に液没し、かつ前記冷却液が前記電池セルとの間で直接熱交換を行い、
    前記モジュールケースは、該モジュールケースを上側から見た場合に、冷却液の流入口および冷却液の流出口が互いに対角位置の近傍に設けられた略直方体状を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の車両の冷却装置。
  3. 前記制御部は、前記モータが出力した動力により走行する走行時に、前記電動ポンプおよび前記流量制御手段を制御して、前記パワーコントロールユニット側の前記第１回路を流通する冷却液の流量を、前記バッテリ側の前記第２回路を流通する冷却液の流量よりも多くする
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の冷却装置。
  4. 前記制御部は、前記外部電源から前記バッテリへの充電準備状態であることを検出した場合、前記電動ポンプおよび前記流量制御手段を制御して、前記バッテリ側の前記第２回路を流通する冷却液の流量を、前記パワーコントロールユニット側の前記第１回路を流通する冷却液の流量よりも多くする
    ことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の車両の冷却装置。
  5. 前記制御部は、前記充電準備状態であることを検出した場合、かつ前記バッテリの温度が所定値を超える場合には、前記バッテリの温度が前記所定値以下になるまで、前記電動ポンプおよび前記流量制御手段を制御して、前記バッテリ側の前記第２回路を流通する冷却液の流量を、前記パワーコントロールユニット側の前記第１回路を流通する冷却液の流量よりも多くする
    ことを特徴とする請求項４に記載の車両の冷却装置。
  6. 前記第１回路には、前記モータを冷却するためのオイルと前記冷却液との間で熱交換を行うオイルクーラが設けられている
    ことを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の車両の冷却装置。
  7. 前記放熱器に冷却風を送る電動ファン、をさらに備え、
    前記制御部は、前記充電中である場合に、前記電動ファンを作動させ、前記電動ファンによる冷却風で前記放熱器を冷却する
    ことを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の車両の冷却装置。
  8. 前記第２回路は、前記流量制御手段と前記バッテリとの間に配置され、冷凍サイクルの冷媒と前記冷却液との間で熱交換を行う熱交換器、を有し、
    前記制御部は、前記充電中である場合に、前記冷凍サイクルを作動させ、前記熱交換器で前記冷却液と前記冷媒とを熱交換させることにより前記冷却液を冷却させる
    ことを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか一項に記載の車両の冷却装置。
  9. 前記制御部は、前記外部電源から前記バッテリへの充電準備状態であることを検出した場合に、前記バッテリの温度が所定値を超える場合、かつ外気の温度が第２所定値を超える場合には、前記バッテリの温度が前記所定値以下になるまで、前記冷凍サイクルを作動させ、前記熱交換器で前記冷却液と前記冷媒とを熱交換させることにより前記冷却液を冷却させる
    ことを特徴とする請求項８に記載の車両の冷却装置。
  10. 前記流量制御手段は、冷却液が流通可能な経路を前記第１回路または前記第２回路に切り替える切替弁であり、
    前記制御部は、前記充電中である場合に、前記切替弁を制御して、前記第１回路と前記第２回路とのうち、前記バッテリ側の前記第２回路のみに冷却液が流通するように経路を切り替える
    ことを特徴とする請求項１から９のうちのいずれか一項に記載の車両の冷却装置。
  11. 前記制御部は、前記モータが出力した動力により走行する走行時に、前記切替弁を制御して、前記第１回路と前記第２回路とのうち、前記パワーコントロールユニット側の前記第１回路のみに冷却液が流通するように経路を切り替える
    ことを特徴とする請求項１０に記載の車両の冷却装置。
  12. 前記制御部は、前記外部電源から前記バッテリへの充電準備状態であることを検出した場合、かつ前記バッテリの温度が所定値を超える場合には、前記バッテリの温度が前記所定値以下になるまで、前記切替弁を制御して、前記第１回路と前記第２回路とのうち、前記バッテリ側の前記第２回路のみに冷却液を流通させる
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の車両の冷却装置。
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