JP2022151635A - Battery temperature adjusting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載された二次電池を冷却する電池温度調整装置に関する。 The present invention relates to a battery temperature adjustment device for cooling a secondary battery mounted on a vehicle.
従来、特許文献1に、二次電池を冷却する電池温度調整装置が開示されている。この種の電池温度調整装置では、二次電池の電池温度が冷却開始温度以上となった際に、電池温度が目標冷却温度よりも低くなるように二次電池を冷却する。特許文献1の電池温度調整装置では、冷却開始温度および目標冷却温度の双方を同等の値に設定して、二次電池を効率的に冷却しようとしている。
Conventionally,
ところで、二次電池の劣化には、カレンダ劣化およびサイクル劣化があることが知られている。カレンダ劣化は、時間経過とともに進行する劣化と定義される。また、サイクル劣化は、充放電に伴って進行する劣化と定義される。さらに、代表的な二次電池であるリチウムイオン電池では、カレンダ劣化の進行を抑制するためには、電池温度を低下させることが有効であることも知られている。 By the way, it is known that secondary battery deterioration includes calendar deterioration and cycle deterioration. Calendar deterioration is defined as deterioration that progresses over time. Cycle deterioration is defined as deterioration that progresses with charging and discharging. Furthermore, it is also known that in lithium ion batteries, which are typical secondary batteries, lowering the battery temperature is effective in suppressing the progression of calendar deterioration.
そこで、特許文献1の電池温度調整装置をリチウムイオン電池の冷却に適用し、カレンダ劣化の進行を抑制するために、目標冷却温度を低下させる手段が考えられる。しかしながら、特許文献1の電池温度調整装置において、単に目標冷却温度を低下させても、電池温度調整装置の発揮できる冷却能力が不足していると電池温度を適切に低下させることができない。従って、カレンダ劣化の進行を適切に抑制することができない。
Therefore, in order to apply the battery temperature adjustment device of
また、リチウムイオン電池では、低温時に充放電を行うと、サイクル劣化を進行させてしまう可能性がある。しかしながら、特許文献1には、二次電池のサイクル劣化の進行を抑制するための制御について開示されていない。つまり、特許文献1の電池温度調整装置では、カレンダ劣化およびサイクル劣化のそれぞれの発生要因に応じて、二次電池の劣化の進行を適切に抑制する制御が開示されていない。
In addition, in a lithium ion battery, if charging and discharging are performed at a low temperature, cycle deterioration may progress. However,
本発明は、上記点に鑑み、二次電池の劣化の進行を適切に抑制可能な電池温度調整装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a battery temperature adjustment device capable of appropriately suppressing the progression of deterioration of a secondary battery.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の電池温度調整装置は、車両に搭載されて、温度調整部(10、50)と、温度調整制御部(60a)と、充放電情報取得部(64)と、を備える。
In order to achieve the above object, the battery temperature adjustment device according to
温度調整部は、二次電池(5)の電池温度(TB)を調整する。温度調整制御部は、温度調整部の作動を制御する。充放電情報取得部は、二次電池の充放電の有無に関する充放電情報を取得する。 The temperature adjustment unit adjusts the battery temperature (TB) of the secondary battery (5). The temperature adjustment control section controls the operation of the temperature adjustment section. The charge/discharge information acquisition unit acquires charge/discharge information regarding whether or not the secondary battery is charged/discharged.
充放電情報取得部は、二次電池の現在の充放電が無い際、あるいは、二次電池の将来の充放電が無いと予測される際に、充放電情報として無情報を取得する。また、充放電情報取得部は、二次電池の現在の充放電が有る際、あるいは、二次電池の将来の充放電が有ると予測される際に、充放電情報として有情報を取得する。 The charge/discharge information acquisition unit acquires no information as charge/discharge information when the secondary battery is not currently charged/discharged or when it is predicted that the secondary battery will not be charged/discharged in the future. In addition, the charge/discharge information acquisition unit acquires existing information as charge/discharge information when the secondary battery is currently charged/discharged or when it is predicted that the secondary battery will be charged/discharged in the future.
温度調整制御部は、充放電情報に基づいて、温度調整部の作動を制御する。 The temperature adjustment control section controls operation of the temperature adjustment section based on the charge/discharge information.
これによれば、温度調整制御部(60a)が、充放電情報に基づいて、温度調整部(10、50)の作動を制御する。 According to this, the temperature adjustment control section (60a) controls the operation of the temperature adjustment sections (10, 50) based on the charge/discharge information.
従って、温度調整制御部(60a)は、無情報および有情報に基づいて、経過時間とともに進行する二次電池(5)の劣化の進行を抑制するように、温度調整部(10、50)の作動を制御することができる。さらに、温度調整制御部(60a)は、無情報および有情報に基づいて、充放電に伴って進行する二次電池(5)の劣化の進行を抑制するように、温度調整部(10、50)の作動を制御することができる。 Therefore, the temperature adjustment control unit (60a) controls the temperature adjustment units (10, 50) based on the non-information and presence information so as to suppress the progress of deterioration of the secondary battery (5) that progresses over time. Actuation can be controlled. Further, the temperature adjustment control unit (60a) controls the temperature adjustment units (10, 50) based on non-information and presence information so as to suppress the progress of deterioration of the secondary battery (5) that progresses with charging and discharging. ) can be controlled.
すなわち、請求項1に記載の電池温度調整装置によれば、二次電池(5)の劣化の発生要因に応じて温度調整部(10、50)の作動を制御することが可能となり、二次電池の劣化の進行を適切に抑制することができる。
That is, according to the battery temperature adjustment device of
さらに、温度調整制御部は、目標加熱温度設定部(S21、S23)を有していてもよい。目標加熱温度設定部は、少なくとも充放電情報取得部が取得している最新の充放電情報を用いて目標加熱温度を設定する。温度調整制御部は、二次電池を加熱する際に、電池温度が目標加熱温度に近づくように温度調整部の作動を制御する。 Furthermore, the temperature adjustment control section may have a target heating temperature setting section (S21, S23). The target heating temperature setting unit sets the target heating temperature using at least the latest charge/discharge information acquired by the charge/discharge information acquisition unit. When heating the secondary battery, the temperature adjustment control unit controls the operation of the temperature adjustment unit so that the battery temperature approaches the target heating temperature.
これによれば、目標加熱温度設定部(S21、S23)が、充放電情報を用いて、目標加熱温度(TBOH)を設定することができる。従って、充放電に伴って進行する二次電池(5)の劣化の進行を抑制するための制御を実行することができる。 According to this, the target heating temperature setting section (S21, S23) can set the target heating temperature (TBOH) using the charge/discharge information. Therefore, it is possible to perform control for suppressing the progress of deterioration of the secondary battery (5) that progresses with charging and discharging.
さらに、温度調整制御部は、目標冷却温度設定部(S11、S19)を有していてもよい。目標冷却温度設定部は、少なくとも充放電情報取得部が取得している最新の充放電情報を用いて目標冷却温度を設定する。温度調整制御部は、二次電池を冷却する際に、電池温度が目標冷却温度に近づくように温度調整部の作動を制御する。 Furthermore, the temperature adjustment control section may have a target cooling temperature setting section (S11, S19). The target cooling temperature setting unit sets the target cooling temperature using at least the latest charge/discharge information acquired by the charge/discharge information acquisition unit. When cooling the secondary battery, the temperature adjustment control unit controls the operation of the temperature adjustment unit so that the battery temperature approaches the target cooling temperature.
これによれば、目標冷却温度設定部(S11、S19)が、充放電情報を用いて、目標冷却温度(TBOC)を設定することができる。従って、経過時間とともに進行する二次電池(5)の劣化の進行を抑制するための制御を実行することができる。 According to this, the target cooling temperature setting section (S11, S19) can set the target cooling temperature (TBOC) using the charge/discharge information. Therefore, it is possible to perform control for suppressing the progression of deterioration of the secondary battery (5) that progresses over time.
なお、この欄及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一例である。 It should be noted that the reference numerals in parentheses of each means described in this column and the scope of claims are examples showing the corresponding relationship with specific means described in the embodiments described later.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の実施形態を説明する。各実施形態において先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 A plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, portions corresponding to items described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only part of the configuration is described in each embodiment, the other embodiments previously described can be applied to other portions of the configuration. Not only combinations of parts that are explicitly stated that combinations are possible in each embodiment, but also partial combinations of embodiments even if they are not explicitly stated unless there is a particular problem with the combination. is also possible.
(第1実施形態)
図1~図6を用いて、本発明に係る電池温度調整装置1の第1実施形態を説明する。図1に示すように、電池温度調整装置1は、電気自動車2に適用されている。電気自動車2は、走行用の駆動力をモータジェネレータ3から得る車両である。電気自動車2には、車載機器であるモータジェネレータ3等に電力を供給するバッテリ5が搭載されている。
(First embodiment)
A first embodiment of a battery temperature adjusting
バッテリ5は、電気式の車載機器へ供給される電力を蓄える。バッテリ5は、充放電可能な二次電池である。本実施形態では、バッテリ5として、リチウムイオン電池を採用している。バッテリ5は、積層配置された複数の電池セルを、所定の電圧が出力できるように、電気的に直列あるいは並列に接続することによって形成された組電池である。
The
この種の二次電池は、時間経過や充放電を行うことによって劣化が進行する。ここで、二次電池の劣化は、製造初期の満充電容量に対する現在の満充電容量の比である満充電容量割合SOHが低下することと定義される。さらに、リチウムイオン電池の劣化には、カレンダ劣化およびサイクル劣化がある。 This type of secondary battery deteriorates with the lapse of time and with charging and discharging. Here, deterioration of the secondary battery is defined as a decrease in the full charge capacity ratio SOH, which is the ratio of the current full charge capacity to the full charge capacity at the initial stage of manufacture. Further, deterioration of lithium ion batteries includes calendar deterioration and cycle deterioration.
カレンダ劣化は、時間経過に伴って電極の表面被膜が変化して満充電容量割合SOHが低下していく劣化である。従って、カレンダ劣化は、時間経過とともに進行する劣化と定義される。さらに、リチウムイオン電池では、カレンダ劣化の進行を抑制するためには、バッテリ温度TBを低下させることが有効であることが知られている。 Calendar deterioration is deterioration in which the surface film of the electrode changes with the passage of time and the full charge capacity ratio SOH decreases. Calendar degradation is thus defined as degradation that progresses over time. Furthermore, in lithium ion batteries, it is known that lowering the battery temperature TB is effective in suppressing the progression of calendar deterioration.
ところが、バッテリ5は、バッテリ温度TBが低温になると化学反応が進みにくく、充分な入出力特性を得られなくなってしまう。本実施形態のバッテリ5では、バッテリ温度TBが作動最低温度TBmin(本実施形態では、-30℃)以下になると、バッテリ5の出力が低下して車両を走行させることができなくなってしまう。
However, in the
また、サイクル劣化は、充放電を繰り返すことによって電池内部の状態に変化が生じて満充電容量割合SOHが減少していく劣化である。従って、サイクル劣化は、充放電に伴って進行する劣化と定義される。リチウムイオン電池では、サイクル劣化の進行を抑制するためには、バッテリ5が充放電を行う際に、バッテリ温度TBを基準温度(本実施形態では、25℃)以上に維持しておくことが有効であると知られている。
Cycle deterioration is deterioration in which the state of the battery interior changes due to repeated charging and discharging, and the full charge capacity ratio SOH decreases. Therefore, cycle deterioration is defined as deterioration that progresses with charging and discharging. In the lithium-ion battery, in order to suppress the progress of cycle deterioration, it is effective to maintain the battery temperature TB at a reference temperature (25° C. in this embodiment) or higher when the
ところが、バッテリ5は、作動時(すなわち、充放電時)に発熱する。さらに、バッテリ温度TBが必要以上に上昇するとカレンダ劣化の進行を抑制しにくくなってしまう。本実施形態のバッテリ5では、バッテリ温度TBが作動最高温度TBmax(本実施形態では、55℃)以上になると、劣化が進行して電力を蓄えることができなくなってしまう可能性がある。
However, the
そこで、本実施形態の電気自動車2では、バッテリ温度TBが作動最低温度TBmin以下となった場合、あるいは、作動最高温度TBmax以上となった場合、制御的にバッテリ5の電力の入出力を停止する。さらに、電気自動車2では、バッテリ5の容量を充分に生かして車両を走行させるために、バッテリ温度TBを適正温度範囲(本実施形態では、約15℃~40℃)に維持している。
Therefore, in the
また、バッテリ5は、充電率SOCが100%となる満充電状態や、0%となる充電切れ状態に近づくと、サイクル劣化の一種である保存劣化が進行しやすくなる。そこで、本実施形態の電気自動車2では、実際の充電率SOCが適正充電率(本実施形態では、10%~90%程度)となるように、バッテリ5の充放電量を調整している。ここで、充電率SOCは、バッテリ5の現在の満充電容量に対する残電力容量の比で定義される。
In addition, when the
電池温度調整装置1は、バッテリ温度TBを調整する。さらに、本実施形態の電池温度調整装置1は、バッテリ5の温度調整を行うことに加えて、空調対象空間である車室内の空調を行う。従って、本実施形態の電池温度調整装置1は、空調機能付きの車両用電池温度調整装置、あるいは電池温度調整機能付きの車両用空調装置と呼ぶことができる。
The battery
電池温度調整装置1は、冷凍サイクル装置10、室内空調ユニット30、高温側熱媒体回路40、低温側熱媒体回路50、制御装置60を備えている。
The battery
まず、図2を用いて、冷凍サイクル装置10について説明する。冷凍サイクル装置10は、車室内の空調およびバッテリ5の温度調整のために、車室内へ送風される送風空気、高温側熱媒体回路40を循環する高温側熱媒体、および低温側熱媒体回路50を循環する低温側熱媒体の温度を調整する。
First, the
冷凍サイクル装置10は、車室内の空調およびバッテリ5の温度調整のために、後述する各運転モードに応じて、冷媒回路を切替可能に構成されている。
The
冷凍サイクル装置10では、冷媒としてHFO系冷媒(具体的には、R1234yf)を採用している。冷凍サイクル装置10は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成する。冷媒には、圧縮機11を潤滑するための冷凍機油が混入されている。冷凍機油は、液相冷媒に相溶性を有するPAGオイルである。冷凍機油の一部は、冷媒とともにサイクルを循環している。
The
圧縮機11は、冷凍サイクル装置10において、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機11は、制御装置60から出力される制御信号によって、回転数NC(すなわち、冷媒吐出能力)が制御される。
In the
圧縮機11の吐出口には、水冷媒熱交換器12の冷媒通路の入口側が接続されている。水冷媒熱交換器12は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒と高温側熱媒体回路40を循環する高温側熱媒体とを熱交換させる高温側水冷媒熱交換器である。水冷媒熱交換器12では、高圧冷媒の有する熱を熱媒体に放熱させて、高温側熱媒体を加熱する。
The inlet side of the refrigerant passage of the water-
水冷媒熱交換器12の冷媒通路の出口には、第1冷媒継手部13aの流入口側が接続されている。第1冷媒継手部13aは、互いに連通する3つの流入出口を有する三方継手である。さらに、冷凍サイクル装置10は、後述するように、第2冷媒継手部13b~第6冷媒継手部13fを有している。第2冷媒継手部13b~第6冷媒継手部13fの基本的構成は、第1冷媒継手部13aと同様である。
The outlet of the refrigerant passage of the water-
第1冷媒継手部13aの一方の流出口には、暖房用膨張弁14aの入口側が接続されている。第1冷媒継手部13aの他方の流出口には、除湿用通路22aを介して、第2冷媒継手部13bの一方の流入口側が接続されている。
One outlet of the first refrigerant
除湿用通路22aは、後述する並列除湿暖房モード時等に冷媒を流通させる冷媒流路を形成する。除湿用通路22aには、除湿用開閉弁15aが配置されている。除湿用開閉弁15aは、除湿用通路22aを開閉する電磁弁である。除湿用開閉弁15aは、制御装置60から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。
The
さらに、冷凍サイクル装置10は、後述するように、暖房用開閉弁15bを有している。暖房用開閉弁15bの基本的構成は、除湿用開閉弁15aと同様である。除湿用開閉弁15aおよび暖房用開閉弁15bは、冷媒通路を開閉することによって、冷凍サイクル装置10の冷媒回路を切り替えることができる。従って、除湿用開閉弁15aおよび暖房用開閉弁15bは、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。
Furthermore, the refrigerating
暖房用膨張弁14aは、後述する暖房モード時等に、水冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した高圧冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量(質量流量)を調整する暖房用減圧部である。暖房用膨張弁14aは、制御装置60から出力される制御信号(具体的には、制御パルス)によって、その作動が制御される電動式の可変絞り機構である。
The
暖房用膨張弁14aは、弁体部が絞り通路を全開にすることで流量調整作用および冷媒減圧作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能を有している。また、暖房用膨張弁14aは、絞り通路を全閉にすることで、冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。
The
さらに、冷凍サイクル装置10は、後述するように、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cを備えている。冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cの基本的構成は、暖房用膨張弁14aと同様である。従って、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cは、全開機能および全閉機能を有している。
Furthermore, the refrigerating
暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14b、および冷却用膨張弁14cは、上述した全閉機能によって、冷凍サイクル装置10の冷媒回路を切り替えることができる。従って、暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14b、および冷却用膨張弁14cは、冷媒回路切替部としての機能を兼ね備えている。
The
暖房用膨張弁14aの出口には、室外熱交換器16の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器16は、暖房用膨張弁14aから流出した冷媒と図示しない冷却ファンにより送風された外気とを熱交換させる室外熱交換部である。
The refrigerant inlet side of the
室外熱交換器16の冷媒出口には、第3冷媒継手部13cの流入口側が接続されている。第3冷媒継手部13cの一方の流出口には、暖房用通路22bを介して、第4冷媒継手部13dの一方の流入口側が接続されている。暖房用通路22bは、後述する暖房モード時等に冷媒を流通させる冷媒流路を形成する。暖房用通路22bには、暖房用開閉弁15bが配置されている。暖房用開閉弁15bは、暖房用通路22bを開閉する。
The refrigerant outlet of the
第3冷媒継手部13cの他方の流出口には、第2冷媒継手部13bの他方の流入口側が接続されている。第3冷媒継手部13cの他方の流出口と第2冷媒継手部13bの他方の流入口とを接続する冷媒通路には、逆止弁17が配置されている。逆止弁17は、第3冷媒継手部13c側から第2冷媒継手部13b側へ冷媒が流れることを許容し、第2冷媒継手部13b側から第3冷媒継手部13c側へ冷媒が流れることを禁止する。
The other inlet port side of the second refrigerant
第2冷媒継手部13bの流出口には、第5冷媒継手部13eの流入口側が接続されている。第5冷媒継手部13eの一方の流出口には、冷房用膨張弁14bの入口側が接続されている。第5冷媒継手部13eの他方の流出口には、冷却用膨張弁14cの入口側が接続されている。
The inflow port side of the fifth refrigerant
冷房用膨張弁14bは、後述する冷房モード時等に、冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷房用減圧部である。冷房用膨張弁14bの出口には、室内蒸発器18の冷媒入口側が接続されている。
The cooling
室内蒸発器18は、後述する室内空調ユニット30の空調ケース31内に配置されている。室内蒸発器18は、冷房用膨張弁14bにて減圧された低圧冷媒と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させる冷却用熱交換器である。室内蒸発器18では、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、送風空気を冷却する。室内蒸発器18の冷媒出口には、第6冷媒継手部13fの一方の流入口側が接続されている。
The
冷却用膨張弁14cは、後述するバッテリ冷却モード時等に、冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷却用減圧部である。冷却用膨張弁14cの出口には、チラー20の冷媒通路入口側が接続されている。
The cooling
チラー20は、冷却用膨張弁14cにて減圧された低圧冷媒と低温側熱媒体回路50を循環する低温側熱媒体を流通させる熱媒体通路とを熱交換させる低温側水冷媒熱交換器である。チラー20では、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、低温側熱媒体を冷却する。チラー20の冷媒通路の出口には、第6冷媒継手部13fの他方の流入口側が接続されている
第6冷媒継手部13fの流出口には、蒸発圧力調整弁19の入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁19は、室内蒸発器18の着霜を抑制するために、室内蒸発器18における冷媒蒸発圧力を、予め定めた設定圧力以上に維持するように弁開度を変化させる可変絞り機構である。
The
蒸発圧力調整弁19の出口には、第4冷媒継手部13dの他方の流入口側が接続されている。第4冷媒継手部13dの流出口には、アキュムレータ21の入口側が接続されている。アキュムレータ21は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える低圧側の気液分離器である。アキュムレータ21の気相冷媒出口には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。
The outlet of the evaporating
次に、高温側熱媒体回路40について説明する。高温側熱媒体回路40は、高温側熱媒体を循環させる回路である。高温側熱媒体回路40では、高温側熱媒体として、エチレングリコール水溶液を採用している。高温側熱媒体回路40には、水冷媒熱交換器12の熱媒体通路、高温側ポンプ41、ヒータコア42等が配置されている。
Next, the high temperature side
高温側ポンプ41は、高温側熱媒体を吸入して圧送する高温側の熱媒体圧送部である。高温側ポンプ41は、高温側熱媒体を水冷媒熱交換器12の熱媒体通路の入口側へ圧送する。高温側ポンプ41は、制御装置60から出力される制御電圧によって、回転数(すなわち、圧送能力)が制御される電動水ポンプである。
The high-temperature-
水冷媒熱交換器12の熱媒体通路の出口には、ヒータコア42の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア42は、室内空調ユニット30の空調ケース31内に配置されている。ヒータコア42は、水冷媒熱交換器12にて加熱された高温側熱媒体と送風空気とを熱交換させる加熱用熱交換部である。ヒータコア42では、高温側熱媒体の有する熱を送風空気に放熱させて、送風空気を加熱する。ヒータコア42の熱媒体出口には、高温側ポンプ41の吸入口側が接続されている。
The heat medium inlet side of the
従って、本実施形態では、水冷媒熱交換器12および高温側熱媒体回路40の各構成機器によって、圧縮機11から吐出された高圧冷媒を熱源として、送風空気を加熱する空調用の送風空気加熱部が形成されている。
Therefore, in the present embodiment, the components of the water-
次に、低温側熱媒体回路50について説明する。低温側熱媒体回路50は、低温側熱媒体を循環させる回路である。低温側熱媒体回路50では、低温側熱媒体として、高温側熱媒体と同種の流体を採用している。低温側熱媒体回路50は、後述する各種運転モードに応じて、熱媒体回路を切替可能に構成されている。
Next, the low temperature side
低温側熱媒体回路50には、低温側ポンプ51、バイパス通路52、ラジエータ54、熱媒体三方弁55、電気ヒータ56、チラー20の熱媒体通路、バッテリ5の冷却水通路5a等が配置されている。
The low temperature side
低温側ポンプ51は、低温側熱媒体を吸入して圧送する低温側の熱媒体圧送部である。低温側ポンプ51は、低温側熱媒体を熱媒体継手部53の流入口側へ圧送する。低温側ポンプ51の基本的構成は、高温側ポンプ41と同様である。熱媒体継手部53の基本的構成は、冷凍サイクル装置10の第1冷媒継手部13a等と同様である。
The low-temperature-
熱媒体継手部53の一方の流出口には、ラジエータ54が配置されている。ラジエータ54は、外気と熱媒体継手部53から流出した低温側熱媒体とを熱交換させる外気熱交換部である。熱媒体継手部53の他方の流出口には、バイパス通路52が接続されている。バイパス通路52は、低温側ポンプ51から圧送された低温側熱媒体を、ラジエータ54を迂回させて流す熱媒体流路を形成する。
A
ラジエータ54の熱媒体出口には、熱媒体三方弁55の一方の流入口側が接続されている。バイパス通路52の出口部には、熱媒体三方弁55の他方の流入口側が接続されている。
One inlet side of a heat medium three-
熱媒体三方弁55は、ラジエータ54を流通させる低温側熱媒体の流量とバイパス通路52を流通させる低温側熱媒体の流量との流量比を連続的に調整可能な三方式の流量調整弁である。熱媒体三方弁55は、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The heat medium three-
熱媒体三方弁55は、流量比を調整することによって、ラジエータ54およびバイパス通路52のいずれか一方にのみ低温側熱媒体を流通させることができる。従って、熱媒体三方弁55は、低温側熱媒体回路50の回路構成を切り替える熱媒体回路切替部である。
The heat medium three-
熱媒体三方弁55の流出口には、チラー20の熱媒体通路の入口側が接続されている。チラー20の熱媒体通路の出口には、バッテリ5の冷却水通路5aの入口側が接続されている。
The inlet side of the heat medium passage of the
チラー20の熱媒体通路の出口からバッテリ5の冷却水通路5aの入口へ至る熱媒体流路には、電気ヒータ56が配置されている。電気ヒータ56は、制御装置60から供給される電力によって発熱して、低温側熱媒体を加熱する熱媒体加熱部である。本実施形態では、電気ヒータ56として、PTC素子(すなわち、正特性サーミスタ)を有するPTCヒータを採用している。
An
バッテリ5の冷却水通路5aは、複数の電池セルと低温側熱媒体とを熱交換させる熱交換部である。バッテリ5の冷却水通路5aは、複数の電池セルを収容するバッテリ5のケース内に形成されている。さらに、バッテリ5の冷却水通路5aの出口には、低温側ポンプ51の吸入口側が接続されている。
The cooling
従って、本実施形態では、冷凍サイクル装置10の各構成機器および低温側熱媒体回路50の各構成機器によって、バッテリ5の温度を調整する温度調整部が形成されている。さらに、温度調整部は、バッテリ5に充電可能な電力や、既にバッテリ5に蓄えられている電力を消費してバッテリ5の温度を調整する。
Therefore, in the present embodiment, each component of the
次に、室内空調ユニット30について説明する。室内空調ユニット30は、車室内の空調のために適切な温度に調整された送風空気を、車室内の適切な箇所へ吹き出すために、複数の構成機器を一体化したユニットである。室内空調ユニット30は、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置されている。
Next, the indoor
室内空調ユニット30は、送風空気の空気通路を形成する空調ケース31内に、室内送風機32、室内蒸発器18、ヒータコア42等を収容することによって形成されている。空調ケース31は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂(例えば、ポリプロピレン)にて成形されている。
The indoor
空調ケース31の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置33が配置されている。内外気切替装置33は、空調ケース31内へ内気(すなわち、車室内空気)と外気(すなわち、車室外空気)とを切替導入する。内外気切替装置33は、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
An inside/outside
内外気切替装置33の送風空気流れ下流側には、室内送風機32が配置されている。室内送風機32は、内外気切替装置33を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。室内送風機32は、制御装置60から出力される制御電圧によって、回転数(すなわち、送風能力)が制御される。
The
室内送風機32の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器18およびヒータコア42が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。つまり、室内蒸発器18は、ヒータコア42よりも、送風空気流れ上流側に配置されている。空調ケース31内には、室内蒸発器18通過後の送風空気を、ヒータコア42を迂回させて流す冷風バイパス通路35が形成されている。
The
空調ケース31内の室内蒸発器18の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア42および冷風バイパス通路35の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア34が配置されている。
An
エアミックスドア34は、室内蒸発器18通過後の送風空気のうち、ヒータコア42側を通過させる送風空気の風量と冷風バイパス通路35を通過させる送風空気の風量との風量割合を調整する。エアミックスドア34の駆動部は、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The
ヒータコア42および冷風バイパス通路35の送風空気流れ下流側には、混合空間36が配置されている。混合空間36は、ヒータコア42にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路35を通過して加熱されていない送風空気とを混合させる空間である。
A mixing
従って、室内空調ユニット30では、エアミックスドア34の開度調整によって、混合空間36にて混合された送風空気(すなわち、空調風)の温度を調整することができる。
Therefore, in the indoor
空調ケース31の送風空気流れ最下流部には、空調風を車室内の様々な箇所へ向けて吹き出すための複数の開口穴が形成されている。複数の開口穴には、それぞれの開口穴を開閉する吹出モードドアが配置されている。吹出モードドアの駆動部は、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
A plurality of opening holes are formed in the air-
従って、室内空調ユニット30では、吹出モードドアが開閉する開口穴を切り替えることによって、車室内の適切な箇所へ適切な温度に調整された空調風を吹き出すことができる。
Therefore, in the indoor
次に、本実施形態の電気制御部の概要について説明する。制御装置60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等を有している。制御装置60は、図1に示すように、バッテリ5に接続されている。制御装置60とバッテリ5は、互いに電力の授受を行うことができる。つまり、制御装置60は、バッテリ5から電力を供給されることも、バッテリ5へ電力を供給することもできる。
Next, the outline of the electric control unit of this embodiment will be described. The
また、制御装置60は、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インバータ4、電池温度調整装置1等の電気式の各種車載機器の作動を制御する。
In addition, the
インバータ4は、バッテリ5から制御装置60を介してモータジェネレータ3へ供給される電力の周波数を変化させるとともに、モータジェネレータ3が発生させた交流電力を直流電力に変換してバッテリ5側へ出力する電力変換装置である。モータジェネレータ3は、電力を供給されることによって走行用の駆動力を出力する電動モータとなり、車両の減速中や降坂走行時には回生電力を発生させる発電装置となる。
また、制御装置60の入力側には、図1に示すように、制御用の各種センサ群61が接続されている。各種センサ群61には、バッテリ温度センサ61a、電流電圧センサ61b、低温側熱媒体温度センサ61c等が含まれる。制御装置60には、各種センサ群61の検出信号が入力される。
バッテリ温度センサ61aは、電池温度であるバッテリ温度TBを検出する電池温度検出部である。本実施形態のバッテリ温度センサ61aは、複数の温度センサを有し、バッテリ5の複数の箇所の温度を検出している。このため、制御装置60では、バッテリ5を形成する各電池セルの温度差を検出することができる。さらに、バッテリ温度TBとしては、複数の温度センサの検出値の平均値を採用している。
The
電流電圧センサ61bは、バッテリ5の内部電流IBを検出する電流検出部とバッテリ5の端子間電圧VBを検出する電圧検出部を一体化させた検出部である。もちろん、別体として形成された電流検出部と電圧検出部とを採用してもよい。低温側熱媒体温度センサ61cは、バッテリ5の冷却水通路5aへ流入する低温側熱媒体の温度である低温側熱媒体温度TWLを検出する熱媒体温度検出部である。
The current/
なお、図1では、バッテリ温度センサ61a、電流電圧センサ61b、および低温側熱媒体温度センサ61cを含む各種センサ群61を模式的に示している。このため、図1では、各種センサ群61の正確な検出位置を示していない。
Note that FIG. 1 schematically shows
また、制御装置60には、図示しない空調用の操作パネルが接続されている。空調用の操作パネルは、車室内前部の計器盤付近に配置されている。操作パネルには、ユーザが操作する各種操作スイッチが配置されている。制御装置60には、各種操作スイッチからの操作信号が入力される。
An air conditioning operation panel (not shown) is connected to the
また、制御装置60は、急速充電器6が接続されるコネクタ62およびV2H充放電器7が接続されるコネクタ63を有している。
The
急速充電器6は、車両の外部からバッテリ5へ外部電力である商用電力を供給する充電装置である。従って、コネクタ62は、充電用接続部である。急速充電器6は、駐車場等に配置されている。急速充電器6は、定電流充電(以下、CC充電と記載する。)、および定電圧充電(以下、CV充電と記載する。)の双方を実行することができる。
The
CC充電は、急速充電器6から二次電池へ印加される印加電流ICが目標印加電流ICOに近づくように、バッテリ5へ外部電力を供給する充電モードである。CV充電は、急速充電器6から二次電池へ印加される印加電圧VCが目標印加電圧VCOに近づくように、バッテリ5へ外部電力を供給する充電モードである。
CC charging is a charging mode in which external power is supplied to the
CC充電では、印加電流ICを目標印加電流ICOに近づけるため、バッテリ5の内部抵抗RBの上昇に伴って印加電圧VCを高くする。このため、CC充電では、CV充電よりも充電時間を短時間化させることができるものの、バッテリ5の発熱量QB(単位:W)が多くなり、CV充電よりもバッテリ温度TBが上昇しやすい。
In CC charging, in order to bring the applied current IC closer to the target applied current ICO, the applied voltage VC is increased as the internal resistance RB of the
本実施形態の電池温度調整装置1の最大冷却量CBmaxは、CC充電時のバッテリ5の発熱量QBよりも小さい。最大冷却量CBmaxは、冷凍サイクル装置10および低温側熱媒体回路50が電池を冷却するために発揮可能な冷却量CB(単位:W)の最大値である。冷却量CBは、冷凍サイクル装置10の冷媒がバッテリ5から吸熱する吸熱量に相当する値である。
The maximum cooling amount CBmax of the battery
ここで、バッテリ5の発熱量QBは、以下数式F1を用いて算定することができる。
QB=IB2×RB …(F1)
内部電流IBは、電流電圧センサ61bによって検出された値を用いることができる。また、内部抵抗RBは、バッテリ温度TBに基づいて、予め制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定することができる。
Here, the calorific value QB of the
QB = IB2×RB (F1)
A value detected by the current/
また、CV充電では、印加電圧VCを目標印加電圧VCOとするので、バッテリ5の内部抵抗RBの上昇に伴って内部電流IBが小さくなる。このため、CV充電では、バッテリ5の発熱量QBが少なくなり、CC充電よりもバッテリ温度TBが上昇しにくくなるものの、CV充電よりも充電時間が長時間化してしまう。
In CV charging, the applied voltage VC is set to the target applied voltage VCO, so the internal current IB decreases as the internal resistance RB of the
本実施形態の電池温度調整装置1の最大冷却量CBmaxは、CV充電時のバッテリ5の発熱量QBよりも大きい。
The maximum cooling amount CBmax of the battery
さらに、本実施形態の急速充電器6は、バッテリ5の充電開始時にCC充電を行い、CC充電の完了後にCV充電を行う。これにより、充電時間の短縮化を図るとともに、充電完了時のバッテリ温度TBの上昇を抑制しようとしている。
Further, the
より具体的には、急速充電器6では、端子間電圧VBが予め定めた基準電圧KVB以上となった際に、CC充電を完了する。端子間電圧VBは、バッテリ5の開放電圧OCVに相関するパラメータであり、バッテリ5の充電率SOCを推定するために利用することができる。基準電圧KVBは、充電率SOCが80%程度となる電圧に設定されている。
More specifically, in
V2H充放電器7は、V2H(すなわち、Vehicle to Home)において、電気自動車2の外部に配置されて、電気自動車2と家や工場等の家屋とを電気的に接続する。V2H充放電器7は、バッテリ5と電力の授受を行う電力授受装置である。従って、コネクタ63は、電力授受用接続部である。
The V2H charger/
V2Hは、電気自動車2のバッテリ5に蓄えられた車両側電力を家屋側で有効活用するとともに、家屋側に蓄えられた家屋側電力を電気自動車2にて有効活用するためのシステムである。V2Hでは、家屋側電力をV2H充放電器7を介して車両側のバッテリ5へ供給できるだけでなく、車両側電力をV2H充放電器7を介して家屋側へ供給して家庭用電源として利用することができる。
V2H is a system for effectively using vehicle-side power stored in the
また、制御装置60は、充放電情報取得部64を有している。充放電情報取得部64は、バッテリ5の将来の充放電の有無に関する充放電情報を所定の周期毎に取得して、最新の充放電情報を記憶する。このため、制御装置60は、制御処理を実行する際に、充放電情報取得部64をフラグ(すなわち、記憶領域)として用いることができる。
Further, the
充放電情報取得部64が取得する充放電情報としては、バッテリ5が現在充放電を行っていない際、バッテリ5が近い将来に充放電を行わないと予測される際、あるいは、サイクル劣化が殆ど生じない程度に充放電量が少なくなると予測される際に取得される無情報がある。さらに、充放電情報としては、バッテリ5が現在充放電を行っている際、あるいは、バッテリ5が近い将来に充放電を行うと予測される際に取得される有情報がある。充放電情報取得部64は、無情報および有情報のいずれも記憶していないこともある。
The charging/discharging information acquired by the charging/discharging
例えば、本実施形態の充放電情報取得部64は、車両の停車中であって、所定の周期毎(例えば、5分毎)に検出された充電率SOCの変化量ΔSOCの絶対値が、基準充電率変化量KΔSOCより小さくなっている際に、無情報を取得する。一方、車両の停車中であって、所定の周期毎に検出された充電率SOCの変化量ΔSOCの絶対値が、基準充電率変化量KΔSOC以上となっている際に、有情報を取得する。
For example, the charge/discharge
また、充放電情報取得部64は、コネクタ63に、V2H充放電器7が接続されている際には、無情報に優先して有情報を取得する。また、充放電情報取得部64は、モータジェネレータ3がバッテリ5へ充電される回生電力を発生可能となった際に、無情報に優先して有情報を取得する。
Further, when the V2H charger/
なお、本実施形態の充放電情報取得部64は、制御装置60と一体的に形成されているが、充放電情報取得部64は、制御装置60に対して別体で形成されていてもよい。
Although the charge/discharge
さらに、本実施形態の制御装置60は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものである。そして、制御装置60のうち、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。
Further, the
例えば、制御装置60のうち、温度調整部を形成する冷凍サイクル装置10の各構成機器および低温側熱媒体回路50の各構成機器の作動を制御する構成は、温度調整制御部60aとなる。
For example, in the
次に、上記構成の本実施形態の電池温度調整装置1の作動について説明する。前述の如く、電池温度調整装置1は、車室内の空調、およびバッテリ5の温度調整を行うことができる。そのために、電池温度調整装置1では、冷凍サイクル装置10の冷媒回路を切り替えて、各種運転モードを実行する。
Next, the operation of the battery
電池温度調整装置1の運転モードとしては、車室内の空調を行うための空調用の運転モードと、バッテリ5の温度調整を行うための温度調整用の運転モードがある。電池温度調整装置1では、空調用の運転モードと温度調整用の運転モードとを適宜組み合わせて実行することができる。
The operation modes of the battery
このため、電池温度調整装置1では、バッテリ5の温度調整を行うことなく、車室内の空調のみを行うことができる。また、車室内の空調を行うことなく、バッテリ5の温度調整を行うことができる。また、車室内の空調を行うと同時にバッテリ5の温度調整を行うことができる。
Therefore, the battery
まず、空調用の運転モードについて説明する。本実施形態の空調用の運転モードには、冷房モード、直列除湿暖房モード、並列除湿暖房モード、暖房モードがある。 First, the operation mode for air conditioning will be explained. The operation modes for air conditioning in this embodiment include a cooling mode, a serial dehumidifying heating mode, a parallel dehumidifying heating mode, and a heating mode.
冷房モードは、送風空気を冷却して車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行う運転モードである。直列除湿暖房モードは、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行う運転モードである。並列除湿暖房モードは、冷却されて除湿された送風空気を直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行う運転モードである。暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を行う運転モードである。 The cooling mode is an operation mode for cooling the vehicle interior by cooling the blown air and blowing it into the vehicle interior. The serial dehumidifying and heating mode is an operation mode in which dehumidifying and heating the vehicle interior is performed by reheating cooled and dehumidified blast air and blowing it into the vehicle interior. The parallel dehumidifying and heating mode is an operation mode in which dehumidifying and heating the vehicle interior is performed by reheating cooled and dehumidified blast air with a higher heating capacity than in the series dehumidifying and heating mode and blowing the reheated air into the vehicle interior. The heating mode is an operation mode in which the vehicle interior is heated by heating the blown air and blowing it into the vehicle interior.
空調用の運転モードの切り替えは、制御装置60に記憶されている空調用の制御プログラムが実行されることによって行われる。空調用の制御プログラムは、操作パネルによって、車室内空調の自動制御運転が設定された際に実行される。空調用の制御プログラムでは、各種センサ群61が検出した検出信号や操作パネルの操作信号に基づいて、運転モードを切り替える。
The air-conditioning operation mode is switched by executing an air-conditioning control program stored in the
空調用の制御プログラムでは、主に夏季のように比較的外気温が高い場合に冷房モードに切り替える。また、主に春季あるいは秋季に直列除湿暖房モードに切り替える。また、主に早春季あるいは晩秋季のように直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で送風空気を加熱する必要のある場合に並列除湿暖房モードに切り替える。また、主に冬季のように比較的外気温が低い場合に、暖房モードへ切り替える。以下に空調用の各運転モードの詳細作動を説明する。 The control program for air conditioning switches to the cooling mode mainly when the outside temperature is relatively high, such as in summer. Moreover, it switches to series dehumidification heating mode mainly in spring or autumn. Also, when it is necessary to heat the blown air with a higher heating capacity than in the serial dehumidifying and heating mode, mainly in early spring or late autumn, the mode is switched to the parallel dehumidifying and heating mode. Also, when the outside temperature is relatively low, mainly in winter, the mode is switched to the heating mode. The detailed operation of each operation mode for air conditioning will be described below.
(a)冷房モード
冷房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12、全開となっている暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、減圧作用を発揮する絞り状態となっている冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁19、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に循環するように、冷媒回路が切り替えられる。
(a) Cooling Mode In the refrigerating
冷房モードの高温側熱媒体回路40では、高温側ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が、水冷媒熱交換器12の熱媒体通路、ヒータコア42、高温側ポンプ41の吸入口の順に循環する。
In the high temperature side
従って、冷房モードの冷凍サイクル装置10では、水冷媒熱交換器12および室外熱交換器16を、冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮器(換言すると、放熱器)として機能させ、室内蒸発器18を、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Therefore, in the
その結果、冷房モードの冷凍サイクル装置10では、水冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体が加熱される。さらに、室内蒸発器18にて、送風空気が冷却される。
As a result, in the
また、冷房モードの高温側熱媒体回路40では、水冷媒熱交換器12にて加熱された熱媒体が、ヒータコア42へ供給される。
Also, in the high temperature side
また、冷房モードの室内空調ユニット30では、室内送風機32から送風された送風空気が、室内蒸発器18にて冷却される。室内蒸発器18にて冷却された送風空気は、エアミックスドア34の開度調整によって、空調風の目標温度として算定された目標吹出温度TAOに近づくように温度調整される。そして、温度調整された送風空気が車室内へ吹き出されることによって、車室内の冷房が実現される。
In addition, in the indoor
(b)直列除湿暖房モード
直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12、絞り状態となっている暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、絞り状態となっている冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁19、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に循環するように、冷媒回路が切り替えられる。
(b) Series Dehumidification and Heating Mode In the
直列除湿暖房モードの高温側熱媒体回路40では、高温側ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が、水冷媒熱交換器12の熱媒体通路、ヒータコア42、高温側ポンプ41の吸入口の順に循環する。
In the high temperature side
従って、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水冷媒熱交換器12を凝縮器として機能させ、室内蒸発器18を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。さらに、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が外気温Tamよりも高い場合には、室外熱交換器16を凝縮器として機能させる。また、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が外気温Tamよりも低い場合には、室外熱交換器16を蒸発器として機能させる。
Therefore, in the refrigerating
その結果、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体が加熱される。さらに、室内蒸発器18にて、送風空気が冷却される。
As a result, in the
また、直列除湿暖房モードの高温側熱媒体回路40では、水冷媒熱交換器12にて加熱された熱媒体がヒータコア42へ供給される。
Also, in the high-temperature side
また、直列除湿暖房モードの室内空調ユニット30では、室内送風機32から送風された送風空気が、室内蒸発器18にて冷却されて除湿される。室内蒸発器18にて冷却されて除湿された送風空気は、エアミックスドア34の開度調整によって、目標吹出温度TAOに近づくように温度調整される。そして、温度調整された送風空気が車室内へ吹き出されることによって、車室内の除湿暖房が実現される。
In addition, in the indoor
(c)並列除湿暖房モード
並列除湿暖房モードは、冷却されて除湿された送風空気を直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行う運転モードである。
(c) Parallel dehumidifying and heating mode In the parallel dehumidifying and heating mode, the air that has been cooled and dehumidified is reheated with a higher heating capacity than in the series dehumidifying and heating mode, and is blown out into the vehicle interior, thereby dehumidifying and heating the interior of the vehicle. Driving mode.
並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12、絞り状態となっている暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、暖房用通路22b、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12、除湿用通路22a、絞り状態となっている冷房用膨張弁14b、室内蒸発器18、蒸発圧力調整弁19、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。つまり、室外熱交換器16と室内蒸発器18が、冷媒の流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
In the
並列除湿暖房モードの高温側熱媒体回路40では、高温側ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が、水冷媒熱交換器12の熱媒体通路、ヒータコア42、高温側ポンプ41の吸入口の順に循環する。
In the high temperature side
従って、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水冷媒熱交換器12を凝縮器として機能させ、室外熱交換器16および室内蒸発器18を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。その結果、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体が加熱される。さらに、室内蒸発器18にて、送風空気が冷却される。
Therefore, in the
また、並列除湿暖房モードの高温側熱媒体回路40では、水冷媒熱交換器12にて加熱された熱媒体が、ヒータコア42へ供給される。
Also, in the high temperature side
また、並列除湿暖房モードの室内空調ユニット30では、室内送風機32から送風された送風空気が、室内蒸発器18にて冷却されて除湿される。室内蒸発器18にて冷却されて除湿された送風空気は、エアミックスドア34の開度調整によって、目標吹出温度TAOに近づくように温度調整される。そして、温度調整された送風空気が車室内へ吹き出されることによって、車室内の除湿暖房が実現される。
In addition, in the indoor
さらに、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、暖房用膨張弁14aの絞り開度を、冷房用膨張弁14bの絞り開度よりも減少させることができる。これによれば、室外熱交換器16における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器18における冷媒蒸発温度よりも低い温度に低下させることができる。
Furthermore, in the
従って、並列除湿暖房モードでは、直列除湿暖房モードよりも室外熱交換器16における冷媒の外気からの吸熱量を増加させて、水冷媒熱交換器12における冷媒から熱媒体への放熱量を増加させることができる。その結果、並列除湿暖房モードでは、直列除湿暖房モードよりもヒータコア42における送風空気の加熱能力を向上させることができる。
Therefore, in the parallel dehumidifying and heating mode, the amount of heat absorbed by the refrigerant from the outside air in the
(d)暖房モード
暖房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12、絞り状態となっている暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、暖房用通路22b、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
(d) Heating Mode In the refrigerating
暖房モードの高温側熱媒体回路40では、高温側ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が、水冷媒熱交換器12の熱媒体通路、ヒータコア42、高温側ポンプ41の吸入口の順に循環する。
In the high temperature side
従って、暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水冷媒熱交換器12を凝縮器として機能させ、室外熱交換器16を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。その結果、暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体が加熱される。
Therefore, in the heating mode
また、暖房モードの高温側熱媒体回路40では、水冷媒熱交換器12にて加熱された熱媒体がヒータコア42へ供給される。
Also, in the high temperature side
また、暖房モードの室内空調ユニット30では、室内送風機32から送風された送風空気が、室内蒸発器18を通過する。室内蒸発器18を通過した送風空気は、エアミックスドア34の開度調整によって、目標吹出温度TAOに近づくように温度調整される。そして、温度調整された送風空気が車室内へ吹き出されることによって、車室内の暖房が実現される。
Also, in the indoor
次に、温度調整用の運転モードについて説明する。本実施形態の温度調整用の運転モードには、通常冷却モード、最大冷却モード、および暖機モードがある。通常冷却モードおよび最大冷却モードは、冷凍サイクル装置10にて冷却された低温側熱媒体によって、バッテリ5を冷却する運転モードである。暖機モードは、電気ヒータ56にて加熱された低温側熱媒体によって、バッテリ5を加熱する運転モードである。
Next, the operation mode for temperature adjustment will be described. The operation modes for temperature adjustment in this embodiment include a normal cooling mode, a maximum cooling mode, and a warm-up mode. The normal cooling mode and the maximum cooling mode are operation modes in which the
より詳細には、最大冷却モードは、冷凍サイクル装置10が発揮可能な最大冷却能力でバッテリ5を冷却する運転モードである。通常冷却モードは、最大冷却モード以下の冷却能力でバッテリ5を冷却する運転モードである。冷凍サイクル装置10の最大冷却能力は、圧縮機11の冷媒吐出能力を最大(本実施形態では、回転数NCを最高回転数NCmax)としたときに発揮される冷却能力である。
More specifically, the maximum cooling mode is an operation mode in which the
最高回転数NCmaxは、圧縮機11の耐久性に基づいて決定される値である。つまり、圧縮機11を最高回転数NCmaxより高い値で作動させると、圧縮機11の耐久寿命に悪影響を与えてしまう可能性がある。このため、制御装置60は、圧縮機11の回転数が最高回転数NCmaxを超えないように、圧縮機11の作動を制御する制御リミッタを有している。
Maximum rotation speed NCmax is a value determined based on the durability of
温度調整用の運転モードの切り替えは、制御装置60に記載されている温度調整用の制御プログラムが実行されることによって行われる。温度調整用の制御プログラムは、ユーザが車室内の空調を要求しているか否かにかかわらず、車両システムが起動している際、急速充電器6がコネクタ62に接続されている際、V2H充放電器7がコネクタ63に接続されている際等に実行される。
The temperature adjustment operation mode is switched by executing a temperature adjustment control program written in the
温度調整用の制御プログラムでは、図3、図4のフローチャートに示される制御フローが実行される。図3、図4に示される制御フローは、それぞれ温度調整用の制御プログラムのメインルーチンのサブルーチンとして実行される。また、図3、図4のフローチャートに示された各制御ステップは、それぞれ制御装置60が有する機能実現部である。
In the control program for temperature adjustment, the control flow shown in the flow charts of FIGS. 3 and 4 is executed. The control flows shown in FIGS. 3 and 4 are executed as subroutines of the main routine of the control program for temperature adjustment. Further, each control step shown in the flow charts of FIGS. 3 and 4 is a function realization part of the
まず、図3に示す制御フローは、通常冷却モードおよび最大冷却モードを実行するための冷却モード用の制御フローである。 First, the control flow shown in FIG. 3 is a cooling mode control flow for executing the normal cooling mode and the maximum cooling mode.
図3のステップS11では、目標冷却温度TBOCを設定する。目標冷却温度TBOCは、バッテリ5を冷却する際のバッテリ温度TBの目標値である。従って、ステップS11は、目標冷却温度設定部を形成する。ステップS11では、目標冷却温度TBOCを、バッテリ温度TBの適正温度範囲の範囲内であって、下限値よりも高い値(具体的には、20℃~30℃)に設定している。
At step S11 in FIG. 3, a target cooling temperature TBOC is set. The target cooling temperature TBOC is the target value of the battery temperature TB when cooling the
次に、ステップS12では、バッテリ温度TBを読み込んで、バッテリ温度TBが目標冷却温度TBOCよりも高くなっている否かを判定する。 Next, in step S12, the battery temperature TB is read and it is determined whether or not the battery temperature TB is higher than the target cooling temperature TBOC.
ステップS12にて、バッテリ温度TBが目標冷却温度TBOCよりも高くなっていると判定された場合は、バッテリ5の冷却が必要であると判定してステップS13へ進む。また、ステップS12にて、バッテリ温度TBが目標冷却温度TBOC以下になっていると判定された場合は、バッテリ5の冷却は必要ないと判定してステップS14へ進む。
If it is determined in step S12 that the battery temperature TB is higher than the target cooling temperature TBOC, it is determined that the
ステップS14では、バッテリ5の冷却を停止する冷却停止の処理が行われ、所定の制御周期(例えば、1秒~1分程度)の経過を待ってステップS11へ戻る。冷却停止の処理では、制御装置60が冷却用膨張弁14cを全閉状態にする。
In step S14, cooling stop processing for stopping cooling of the
ステップS13では、内部電流IBおよび圧縮機11の回転数NC等を読み込んで、バッテリ5の発熱量QBが最大冷却量CBmax以上になっているか否かを判定する。
In step S13, the internal current IB, the rotation speed NC of the
最大冷却量CBmaxは、圧縮機11の最高回転数NCmaxと現在の回転数NCに基づいて、予め制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定される。温度調整用の制御プログラムの制御マップでは、最高回転数NCmaxから現在の回転数NCを減算した回転数差が増加するに伴って、最大冷却量CBmaxを増加させるように決定する。
The maximum cooling amount CBmax is determined based on the maximum rotational speed NCmax and the current rotational speed NC of the
このため、最大冷却量CBmaxの値は、空調用の制御プログラムが実行されて圧縮機11が作動している場合よりも、非空調中のように圧縮機11が停止している場合の方が大きくなる。
Therefore, the value of the maximum cooling amount CBmax is higher when the
ステップS13にて、発熱量QBが最大冷却量CBmax以上になっていると判定された場合は、温度調整部のバッテリ5の冷却能力に余力がないと判定して、ステップS15へ進む。また、ステップS13にて、発熱量QBが最大冷却量CBmaxよりも小さくなっていると判定された場合は、温度調整部のバッテリ5の冷却能力に余力があると判定して、ステップS16へ進む。
If it is determined in step S13 that the heat generation amount QB is equal to or greater than the maximum cooling amount CBmax, it is determined that the cooling capacity of the
ステップS15では、バッテリ5の温度上昇を遅らせるために最大冷却モードが実行され、所定の制御周期(例えば、1秒~1分程度)の経過を待ってステップS12へ戻る。
In step S15, the maximum cooling mode is executed to delay the temperature rise of the
ステップS16~ステップS18では、目標冷却温度変更条件が成立しているか否かが判定される。そして、ステップS16~ステップS18にて、目標冷却温度変更条件が成立したと判定された際には、目標冷却温度変更条件が成立する前にステップS11にて設定された目標冷却温度TBOCを変更する。 In steps S16 to S18, it is determined whether or not the target cooling temperature change condition is satisfied. Then, when it is determined in steps S16 to S18 that the target cooling temperature change condition is satisfied, the target cooling temperature TBOC set in step S11 is changed before the target cooling temperature change condition is satisfied. .
より詳細には、ステップS16では、充放電情報取得部64に記憶されている最新の充放電情報が、無情報になっているか否かを判定する。換言すると、充放電情報取得部64が、最新の充放電情報として無情報を取得しているか否かを判定する。
More specifically, in step S16, it is determined whether or not the latest charge/discharge information stored in the charge/discharge
ステップS16にて、充放電情報取得部64が最新の充放電情報として無情報を取得していると判定された場合は、ステップS17へ進む。ステップS16にて、充放電情報取得部64が最新の充放電情報として無情報を取得していないと判定された場合は、ステップS20へ進む。
If it is determined in step S16 that the charge/discharge
ステップS17では、急速充電器6用のコネクタ62の接続状態を読み込んで、急速充電器6がコネクタ62に接続されているか否かを判定する。
In step S17, the connection state of the
ステップS17にて、急速充電器6がコネクタ62に接続されていると判定された場合は、急速充電器6からバッテリ5へ電力が供給されているか否かにかかわらず、ステップS18へ進む。また、ステップS17にて、急速充電器6がコネクタ62に接続されていないと判定された場合は、ステップS20へ進む。
If it is determined in step S17 that the
ステップS18では、CC充電が完了しているか否かを判定する。ステップS18にて、CC充電が完了したと判定された場合は、バッテリ5の充電率SOCが比較的高い値になっていると判定してステップS19へ進む。また、ステップS18にて、CC充電が完了していないと判定された場合は、ステップS20へ進む。
In step S18, it is determined whether or not CC charging has been completed. When it is determined in step S18 that the CC charging has been completed, it is determined that the charging rate SOC of the
ステップS19では、再び目標冷却温度TBOCを設定して、ステップS20へ進む。換言すると、ステップS19では、ステップS11にて決定された目標冷却温度TBOCを変更して、ステップS20へ進む。本実施形態のステップS19では、目標冷却温度TBOCを、バッテリ温度TBの適正温度範囲の下限値よりも低く、かつ、作動最低温度TBminより高い値(具体的には、15℃~20℃)に低下させる。従って、ステップS19は、ステップS11とともに、目標冷却温度設定部を形成する。 In step S19, the target cooling temperature TBOC is set again, and the process proceeds to step S20. In other words, in step S19, the target cooling temperature TBOC determined in step S11 is changed, and the process proceeds to step S20. In step S19 of the present embodiment, the target cooling temperature TBOC is set to a value lower than the lower limit of the proper temperature range of the battery temperature TB and higher than the minimum operating temperature TBmin (specifically, 15° C. to 20° C.). Lower. Therefore, step S19 forms a target cooling temperature setting portion together with step S11.
ステップS20では、バッテリ5を冷却するために通常冷却モードが実行され、所定の制御周期(例えば、1秒~1分程度)の経過を待ってステップS12へ戻る。
In step S20, the normal cooling mode is executed to cool the
以上の説明から明らかなように、本実施形態の目標冷却温度変更条件は、充放電情報取得部64が最新の充放電情報として無情報を取得している際に成立する。より具体的には、本実施形態の目標冷却温度変更条件は、発熱量QBが最大冷却量CBmaxよりも小さくなっており、かつ、充放電情報取得部64が最新の充放電情報として無情報を取得している際に成立する。
As is clear from the above description, the target cooling temperature change condition of the present embodiment is established when the charging/discharging
また、本実施形態の目標冷却温度変更条件は、発熱量QBが最大冷却量CBmaxよりも小さくなっており、かつ、充放電情報取得部64が最新の充放電情報として無情報を取得している際であって、急速充電器6がコネクタ62に接続されている際に成立する。さらに、本実施形態の目標冷却温度変更条件は、急速充電器6から二次電池への低電圧充電の完了した際に成立する。
Further, the target cooling temperature change condition of the present embodiment is that the heat generation amount QB is smaller than the maximum cooling amount CBmax, and the charge/discharge
さらに、ステップS11、ステップS19によって形成される目標冷却温度設定部は、目標冷却温度変更条件が成立した際に、目標冷却温度変更条件が成立する前に設定された目標冷却温度TBOCを変更可能となっている。換言すると、本実施形態の目標冷却温度設定部は、目標冷却温度変更条件が成立しているか否かに応じて、目標冷却温度TBOCを異なる値に設定可能となっている。 Further, the target cooling temperature setting unit formed by steps S11 and S19 can change the target cooling temperature TBOC set before the target cooling temperature change condition is satisfied when the target cooling temperature change condition is satisfied. It's becoming In other words, the target cooling temperature setting unit of this embodiment can set the target cooling temperature TBOC to a different value depending on whether the target cooling temperature change condition is satisfied.
次に、通常冷却モードおよび最大冷却モードにおける電池温度調整装置1の詳細作動について説明する。通常冷却モードおよび最大冷却モードでは、空調中のように冷凍サイクル装置10の圧縮機11が作動している際には、制御装置60が、冷却用膨張弁14cを絞り状態とする。さらに、空調用の運転モードが、暖房モードになっている際には、制御装置60は、除湿用開閉弁15aを開き、暖房用開閉弁15bを開く。
Next, detailed operations of the battery
このため、通常冷却モードおよび最大冷却モードの冷凍サイクル装置10では、冷却用膨張弁14cで減圧された低圧冷媒がチラー20の冷媒通路へ流入する。チラー20の冷媒通路から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁19を介して、アキュムレータ21へ流入する。
Therefore, in the
また、暖房モードを実行中の通常冷却モードおよび最大冷却モードでは、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12、絞り状態となっている暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、暖房用通路22b、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12、除湿用通路22a、絞り状態となっている冷却用膨張弁14c、チラー20、蒸発圧力調整弁19、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。つまり、室外熱交換器16とチラー20が、冷媒の流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
In addition, in the normal cooling mode and the maximum cooling mode during execution of the heating mode, the refrigerant discharged from the
さらに、制御装置60は、通常冷却モードでは、圧縮機11の回転数NCを、現在の回転数に予め定めた基準回転数を加算した値に増加させる。また、制御装置60は、最大冷却モードでは、圧縮機11の回転数を最高回転数NCmaxとする。もちろん、通常冷却モードにおいても、最大冷却モードにおいても、圧縮機11の回転数が最高回転数NCmaxを超えることはない。
Furthermore, in the normal cooling mode, the
また、制御装置60は、予め定めた通常冷却モードあるいは最大冷却モード用の絞り開度となるように、冷却用膨張弁14cの絞り開度を制御する。
Further, the
また、通常冷却モードおよび最大冷却モードの低温側熱媒体回路50では、低温側ポンプ51から圧送された低温側熱媒体が、熱媒体三方弁55の流量比調整に応じて、バイパス通路52およびラジエータ54へ流入する。バイパス通路52から流出した低温側熱媒体およびラジエータ54から流出した低温側熱媒体は、熱媒体三方弁55にて合流して、チラー20の熱媒体通路、低温側ポンプ51の吸入口の順に循環する。
In the low temperature side
さらに、制御装置60は、バッテリ温度TBが、ステップS11あるいはステップS19で設定された目標冷却温度TBOCに近づくように、熱媒体三方弁55の作動を制御する。
Further,
その他の作動は、空調中の各運転モードと同様である。従って、空調中の通常冷却モードおよび最大冷却モードの冷凍サイクル装置10では、水冷媒熱交換器12あるいは室外熱交換器16を凝縮器として機能させ、少なくともチラー20を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。その結果、空調中の通常冷却モードおよび最大冷却モードの冷凍サイクル装置10では、チラー20にて低温側熱媒体が冷却される。
Other operations are the same as in each operating mode during air conditioning. Therefore, in the
また、空調中の通常冷却モードおよび最大冷却モードの低温側熱媒体回路50では、チラー20にて冷却された低温側熱媒体の全部または一部が、バッテリ5の冷却水通路5aへ流入して、バッテリ5の各電池セルから吸熱する。これにより、バッテリ温度TBが目標冷却温度TBOCに近づくように、バッテリ5が冷却される。
In the low temperature side
次に、非空調中の通常冷却モードおよび最大冷却モードについて説明する。非空調中の通常冷却モードおよび最大冷却モードでは、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12、全開となっている暖房用膨張弁14a、室外熱交換器16、冷却用膨張弁14c、チラー20、蒸発圧力調整弁19、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。
Next, the normal cooling mode and maximum cooling mode during non-air conditioning will be described. In the non-air-conditioned normal cooling mode and the maximum cooling mode, the refrigerant discharged from the
その他の作動は、空調中の通常冷却モードおよび最大冷却モードと同様である。従って、非空調中の通常冷却モードおよび最大冷却モードの冷凍サイクル装置10では、室外熱交換器16を凝縮器として機能させ、チラー20を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。その結果、非空調中の通常冷却モードおよび最大冷却モードの冷凍サイクル装置10では、チラー20にて低温側熱媒体が冷却される。
Other operations are similar to normal cooling mode and maximum cooling mode during air conditioning. Therefore, in the non-air-conditioned normal cooling mode and maximum cooling mode
また、非空調中の通常冷却モードおよび最大冷却モードの低温側熱媒体回路50では、空調中の通常冷却モードおよび最大冷却モードと同様に、チラー20にて冷却された低温側熱媒体の全部または一部が、バッテリ5の冷却水通路5aへ流入して、バッテリ5の各電池セルから吸熱する。これにより、バッテリ温度TBが目標冷却温度TBOCに近づくように、バッテリ5が冷却される。
In addition, in the low-temperature side
次に、図4に示す制御フローは、暖機モードを実行するための暖機モード用の制御フローである。 Next, the control flow shown in FIG. 4 is a warm-up mode control flow for executing the warm-up mode.
図4のステップS21では、目標加熱温度TBOH(具体的には、20℃~25℃)を設定する。目標加熱温度TBOHは、バッテリ5を加熱する際のバッテリ温度TBの目標値である。従って、ステップS21は、目標加熱温度設定部を形成する。
At step S21 in FIG. 4, a target heating temperature TBOH (specifically, 20° C. to 25° C.) is set. Target heating temperature TBOH is a target value of battery temperature TB when
ステップS22では、目標加熱温度変更条件が成立しているか否かを判定する。ステップS22にて、目標加熱温度変更条件が成立したと判定された際には、目標加熱温度変更条件が成立する前にステップS21にて設定された目標加熱温度TBOHを変更する。 In step S22, it is determined whether or not the target heating temperature change condition is satisfied. When it is determined in step S22 that the target heating temperature change condition is satisfied, the target heating temperature TBOH set in step S21 is changed before the target heating temperature change condition is satisfied.
より詳細には、ステップS22では、充放電情報取得部64に記憶されている最新の充放電情報が、有情報になっているか否かを判定する。換言すると、充放電情報取得部64が、最新の充放電情報として有情報を取得しているか否かを判定する。
More specifically, in step S22, it is determined whether or not the latest charge/discharge information stored in the charge/discharge
ステップS22にて、充放電情報取得部64が最新の充放電情報として有情報を取得していると判定された場合は、ステップS23へ進む。ステップS22にて、充放電情報取得部64が最新の充放電情報として有情報を取得していないと判定された場合は、ステップS24へ進む。
If it is determined in step S22 that the charging/discharging
ステップS23では、再び目標加熱温度TBOHを設定して、ステップS24へ進む。換言すると、ステップS23では、ステップS21にて決定された目標加熱温度TBOHを変更して、ステップS24へ進む。本実施形態のステップS23では、目標加熱温度TBOHを、作動最高温度TBmaxより低く、かつ、ステップS21にて設定された値よりも高い値(具体的には、25℃を上回る値)に上昇させる。従って、ステップS23は、ステップS21とともに、目標加熱温度設定部を形成する。 In step S23, the target heating temperature TBOH is set again, and the process proceeds to step S24. In other words, in step S23, the target heating temperature TBOH determined in step S21 is changed, and the process proceeds to step S24. In step S23 of the present embodiment, the target heating temperature TBOH is raised to a value lower than the maximum operating temperature TBmax and higher than the value set in step S21 (specifically, a value higher than 25°C). . Therefore, step S23 forms a target heating temperature setting portion together with step S21.
次に、ステップS24では、バッテリ温度TBを読み込んで、バッテリ温度TBが目標加熱温度TBOHよりも低くなっているか否かを判定する。 Next, in step S24, the battery temperature TB is read and it is determined whether or not the battery temperature TB is lower than the target heating temperature TBOH.
ステップS24にて、バッテリ温度TBが目標加熱温度TBOHよりも低くなっていると判定された場合は、バッテリ5の加熱が必要であると判定されてステップS25へ進む。ステップS24にて、バッテリ温度TBが目標加熱温度TBOHよりも低くなっていないと判定された場合は、バッテリ5の加熱は必要ないと判定されてステップS26へ進む。
When it is determined in step S24 that the battery temperature TB is lower than the target heating temperature TBOH, it is determined that the
ステップS25では、バッテリ5を暖機するために暖機モードが実行され、所定の制御周期(例えば、1秒~1分程度)の経過を待ってステップS21へ戻る。ステップS26では、バッテリ5の暖機を停止する暖機停止の処理が行われ、所定の制御周期(例えば、1秒~1分程度)の経過を待ってステップS21へ戻る。暖機停止の処理では、制御装置60が電気ヒータ56への電力の供給を停止する。
In step S25, a warm-up mode is executed to warm up the
以上の説明から明らかなように、本実施形態の目標加熱温度変更条件は、充放電情報取得部64が最新の充放電情報として有情報を取得している際に成立する。
As is clear from the above description, the target heating temperature change condition of the present embodiment is established when the charge/discharge
さらに、ステップS21、ステップS23によって形成される目標加熱温度設定部は、目標加熱温度変更条件が成立した際に、目標加熱温度変条件が成立する前に設定された目標加熱温度TBOHを変更可能となっている。換言すると、本実施形態の目標加熱温度設定部は、目標加熱温度変更条件が成立しているか否かに応じて、目標加熱温度TBOHを異なる値に設定可能になっている。 Furthermore, the target heating temperature setting unit formed by steps S21 and S23 can change the target heating temperature TBOH set before the target heating temperature changing condition is satisfied when the target heating temperature changing condition is satisfied. It's becoming In other words, the target heating temperature setting section of the present embodiment can set the target heating temperature TBOH to different values depending on whether or not the target heating temperature change condition is satisfied.
次に、暖機モードにおける電池温度調整装置1の詳細作動について説明する。暖機モードの低温側熱媒体回路50では、制御装置60が電気ヒータ56へ電力を供給する。また、制御装置60は、予め定めた暖機モード用の圧送能力を発揮するように、低温側ポンプ51を作動させる。また、制御装置60はバッテリ温度TBが、ステップS21あるいはステップS23で設定された目標加熱温度TBOH以上となるように、熱媒体三方弁55の作動を制御する。
Next, detailed operation of the battery
このため、暖機モードの低温側熱媒体回路50では、低温側ポンプ51から圧送された低温側熱媒体が、熱媒体三方弁55の流量比調整に応じて、バイパス通路52およびラジエータ54へ流入する。バイパス通路52から流出した低温側熱媒体およびラジエータ54から流出した低温側熱媒体は、熱媒体三方弁55にて合流して、チラー20の熱媒体通路、電気ヒータ56、バッテリ5の冷却水通路5a、低温側ポンプ51の吸入口の順に循環する。
Therefore, in the low temperature side
従って、暖機モードの低温側熱媒体回路50では、電気ヒータ56にて加熱された低温側熱媒体が、バッテリ5の冷却水通路5aへ流入して、バッテリ5の各電池セルへ放熱する。これにより、バッテリ温度TBが目標加熱温度TBOH以上となるように、バッテリ5が加熱される。本実施形態の低温側熱媒体回路50では、電気ヒータ56にて加熱された低温側熱媒体をバッテリ5の冷却水通路5aへ流入させることができるので、バッテリ5を暖機する際のエネルギ効率がよい。
Therefore, in the low-temperature
以上の如く、本実施形態の電池温度調整装置1では、空調用の運転モードと温度調整用の運転モードとを適宜組み合わせて実行することによって、車室内の快適な空調およびバッテリ5の適切な温度調整を行うことができる。
As described above, in the battery
さらに、本実施形態の電池温度調整装置1によれば、バッテリ5の劣化の進行を適切に抑制することができる。
Furthermore, according to the battery
より詳細には、本実施形態の電池温度調整装置1は、充放電情報取得部64を備えているので、充放電情報としての無情報および有情報を取得して記憶しておくことができる。さらに、温度調整制御部60aが、充放電情報に基づいて、冷凍サイクル装置10あるいは低温側熱媒体回路50の各構成機器といった温度調整部の作動を制御する。
More specifically, since the battery
従って、温度調整制御部60aは、無情報および有情報に基づいて、経過時間とともに進行する劣化であるカレンダ劣化の進行を抑制するように、温度調整部の作動を制御することができる。さらに、温度調整制御部60aは、無情報および有情報に基づいて、充放電に伴って進行する劣化であるサイクル劣化の進行を抑制するように、温度調整部の作動を制御することができる。
Therefore, the temperature
すなわち、本実施形態の電池温度調整装置1によれば、バッテリ5の劣化の発生要因に応じて温度調整部の作動を制御することが可能となり、バッテリ5の劣化の進行を適切に抑制することができる。
That is, according to the battery
また、本実施形態の電池温度調整装置1では、ステップS21、ステップS23によって形成される目標加熱温度設定部を有している。そして、目標加熱温度設定部は、目標加熱温度変更条件が成立した際に目標加熱温度TBOHを設定している。より詳細には、本実施形態では、充放電情報取得部64が有情報を取得している際に、目標加熱温度変更条件が成立したものとして、目標加熱温度設定部が目標加熱温度TBOHを変更している。
Further, the battery
これによれば、目標加熱温度設定部が、最新の充放電情報を用いて、目標加熱温度TBOHを設定することができる。従って、本実施形態のように、バッテリ5としてリチウムイオン電池を採用する場合には、目標加熱温度設定部が目標加熱温度TBOHを上昇させて、サイクル劣化の進行を効果的に抑制することができる。
According to this, the target heating temperature setting unit can set the target heating temperature TBOH using the latest charge/discharge information. Therefore, when a lithium ion battery is employed as the
また、本実施形態の電池温度調整装置1では、ステップS11、ステップS19によって形成される目標冷却温度設定部を有している。そして、目標冷却温度設定部は、目標冷却温度変更条件が成立した際に目標冷却温度TBOCを設定している。より詳細には、本実施形態では、充放電情報取得部64が無情報を取得している際に、目標冷却温度変更条件が成立したものとして、目標冷却温度設定部が目標冷却温度TBOCを変更している。
Further, the battery
これによれば、目標冷却温度設定部が、最新の充放電情報を用いて、目標冷却温度TBOCを設定することができる。従って、本実施形態のように、バッテリ5としてリチウムイオン電池を採用する場合には、目標冷却温度設定部が目標冷却温度TBOCを低下させて、カレンダ劣化の進行を効果的に抑制することができる。
According to this, the target cooling temperature setting unit can set the target cooling temperature TBOC using the latest charge/discharge information. Therefore, when a lithium-ion battery is employed as the
また、本実施形態の電池温度調整装置1では、バッテリ5の発熱量QBが温度調整部の最大冷却量CBmaxよりも小さくなっており、かつ、充放電情報取得部64が最新の情報として無情報を取得している際に、目標冷却温度変更条件が成立したものとして、目標冷却温度設定部が目標冷却温度TBOCを設定する。本実施形態では、目標冷却温度設定部が目標冷却温度TBOCを低下させる。
Further, in the battery
つまり、温度調整部の冷却能力に余力があって、かつ、サイクル劣化が進行しにくいと予測される際に、目標冷却温度TBOCを低下させる。従って、バッテリ温度TBを確実に低下させることができ、カレンダ劣化の進行を適切に抑制することができる。 In other words, the target cooling temperature TBOC is lowered when it is predicted that there is a surplus in the cooling capacity of the temperature adjustment unit and that cycle deterioration is unlikely to progress. Therefore, the battery temperature TB can be reliably lowered, and progress of calendar deterioration can be appropriately suppressed.
これに加えて、本実施形態の電池温度調整装置1では、充放電情報取得部64が最新の情報として有情報を取得している際に、目標加熱温度変更条件が成立したものとして、目標加熱温度設定部が目標加熱温度TBOHを設定する。本実施形態では、目標加熱温度設定部が目標冷却温度TBOCを上昇させる。
In addition to this, in the battery
これによれば、図5に示すように、サイクル劣化が進行しやすいと予測される際に、バッテリ温度TBを、図5の点ハッチング領域に示すサイクル劣化が進行しやすい温度帯から、サイクル劣化の進行を抑制可能な温度帯へ上昇させることができる。従って、サイクル劣化の進行を適切に抑制することができる。 According to this, as shown in FIG. 5, when it is predicted that the cycle deterioration is likely to progress, the battery temperature TB is changed from the temperature range where the cycle deterioration tends to progress shown in the dotted hatching area in FIG. can be raised to a temperature range that can suppress the progress of Therefore, progress of cycle deterioration can be appropriately suppressed.
また、本実施形態の電池温度調整装置1では、目標冷却温度設定部が目標冷却温度TBOCを変更する際に、バッテリ温度TBの適正温度範囲の下限値よりも低く、かつ、作動最低温度TBminより高い値に変更する。従って、バッテリ5の劣化を抑制するために、目標冷却温度TBOCを低下させたとしても、バッテリ5の出力が制限されて車両が走行できなくなってしまうことを回避できる。
Further, in the battery
また、本実施形態の電池温度調整装置1では、温度調整用の制御プログラムのステップS13で説明したように、圧縮機11の回転数NCを用いて最大冷却量CBmaxを決定している。より具体的には、最高回転数NCmaxから現在の回転数NCを減算した回転数差を用いて最大冷却量CBmaxを決定している。
Further, in the battery
これによれば、本実施形態の電池温度調整装置1のように、温度調整部を形成する冷凍サイクル装置10が、バッテリ5の冷却のみならず、空調等の別の用途に用いられる装置であっても、精度良く最大冷却量CBmaxを決定することができる。そして、別の用途に影響を与えることなく、バッテリ5のカレンダ劣化の進行を抑制することができる。
According to this, the
ここで、本実施形態の電池温度調整装置1では、バッテリ5を冷却するために、バッテリ5に充電可能な電力や、既にバッテリ5に蓄えられている電力を利用している。このため、バッテリ5の劣化の進行を抑制するためにバッテリ5を冷却すると、充電率SOCを低下させてしまい、車両の航続距離を短縮させてしまう可能性がある。
Here, in order to cool the
これに対して、本実施形態の目標冷却温度設定部は、ステップS17で説明したように、バッテリ5の発熱量QBが温度調整部の最大冷却量CBmaxよりも小さくなっており、かつ、急速充電器6がコネクタ62に接続されている際に、目標冷却温度TBOCを低下させる。
On the other hand, in the target cooling temperature setting section of the present embodiment, as described in step S17, the heat generation amount QB of the
これによれば、電池温度調整装置1が、急速充電器6から供給される電力によってバッテリ5を冷却することができる。あるいは、電池温度調整装置1が、バッテリ5に蓄えられている電力によってバッテリ5を冷却しても、急速充電器6から供給される電力をバッテリ5に充電することができる。従って、バッテリ5の充電率SOCの低下を抑制しつつ、カレンダ劣化の進行を抑制することができる。
According to this, the battery
さらに、本実施形態の目標冷却温度設定部は、ステップS18で説明したように、CC充電の終了後に目標冷却温度TBOCを変更する。つまり、CV充電時に目標冷却温度TBOCを低下させる。 Furthermore, the target cooling temperature setting unit of the present embodiment changes the target cooling temperature TBOC after CC charging ends, as described in step S18. That is, the target cooling temperature TBOC is lowered during CV charging.
CV充電時は、図6のタイムチャートに示すように、CC充電時よりもバッテリ5の発熱量QBが減少するので、温度調整部の冷却能力に余力を生じさせることができる。従って、本実施形態の電池温度調整装置1によれば、急速充電器6に接続されている際に、バッテリ5の充電を行うことができるだけでなく、カレンダ劣化の進行を抑制することができる。
During CV charging, as shown in the time chart of FIG. 6, the amount of heat generated QB of the
また、本実施形態の電池温度調整装置1は、電力授受用接続部であるコネクタ63に、V2H充放電器7が接続された際に、充放電情報取得部64が無情報に優先して有情報を取得する。これによれば、バッテリ5と家屋との間で電力の入出力が予測される際に、すなわち、サイクル劣化が進行しやすい際に、暖機モードを実施して、サイクル劣化の進行を適切に抑制することができる。
In addition, in the battery
また、本実施形態の電池温度調整装置1は、モータジェネレータ3がバッテリ5へ充電される回生電力を発生可能となった際に、充放電情報取得部64が無情報に優先して有情報を取得する。これによれば、バッテリ5に回生電力が供給させることが予測される際に、すなわち、サイクル劣化が進行しやすい際に、暖機モードを実施して、サイクル劣化の進行を適切に抑制することができる。
Further, in the battery
(第2実施形態)
本実施形態の急速充電器6は、CV充電を行わずCC充電のみを行う。つまり、本実施形態の急速充電器6は、充電率SOCが80%程度となるまでCC充電を行い、CC充電の完了後に、バッテリ5への電力の供給を停止する。電池温度調整装置1の構成および作動は、第1実施形態と同様である。従って、本実施形態の電池温度調整装置1においても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(Second embodiment)
The
さらに、本実施形態では、目標冷却温度設定部が、第1実施形態のステップS18と同様に、CC充電の終了後に目標冷却温度TBOCを低下させると、図7のタイムチャートに示すように、速やかに、バッテリ温度TBを低下させることができる。従って、バッテリ温度TBを低下させるために消費される電力を低減することができる。 Furthermore, in the present embodiment, when the target cooling temperature setting unit lowers the target cooling temperature TBOC after CC charging ends, as in step S18 of the first embodiment, as shown in the time chart of FIG. Also, the battery temperature TB can be lowered. Therefore, it is possible to reduce the power consumed to lower the battery temperature TB.
さらに、バッテリ温度TBを低下させることによって、バッテリ温度TBが再び目標冷却温度TBOCよりも高い温度となってしまうことを遅らせることができる。すなわち、電池温度調整装置1がバッテリ5に蓄えられている電力を消費してバッテリ5の冷却を開始することを遅らせることができる。これにより、CV充電を行わないことによって初期の充電率SOCが低下しても、車両の航続距離が短縮してしまうことを抑制することができる。
Furthermore, by lowering the battery temperature TB, it is possible to delay the battery temperature TB from becoming higher than the target cooling temperature TBOC again. That is, it is possible to delay the start of cooling the
(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified as follows without departing from the scope of the present invention.
(1)上述の実施形態では、本発明に係る電池温度調整装置1を電気自動車に適用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、内燃機関および電動モータの双方から車両走行用の駆動力を得る、いわゆるハイブリッド車両等のように、二次電池を搭載する車両に幅広く適用可能である。
(1) In the above-described embodiment, an example in which the battery
(2)上述の実施形態では、空調機能付きの車両用電池温度調整装置、あるいは電池冷却機能付きの車両用空調装置として構成された電池温度調整装置1について説明したが、本発明に係る電池温度調整装置は、空調機能を有していなくてもよい。少なくとも車両に搭載された二次電池の温度を調整する機能を有していればよい。
(2) In the above-described embodiment, the battery
(3)上述の実施形態では、温度調整部として冷凍サイクル装置10の各構成機器および低温側熱媒体回路50の各構成機器によって形成された温度調整部を採用した例を説明したが、温度調整部はこれに限定されない。
(3) In the above-described embodiment, an example was described in which the temperature adjustment unit formed by each component of the
例えば、バッテリ5に充電可能な電力や、既にバッテリ5に蓄えられている電力を供給されることによって、冷熱を発生させるペルチェ素子で形成された温度調整部を採用してもよい。この場合は、温度調整部に供給可能な最大電力に基づいて、最大冷却量CBmaxを決定すればよい。
For example, a temperature control unit formed of a Peltier element that generates cold heat by being supplied with electric power that can be charged in the
また、熱媒体加熱部は、PTCヒータに限定されない。例えば、電気ヒータ56として、電熱線等を採用してもよい。さらに、熱媒体加熱部の配置は、チラー20の熱媒体通路の出口からバッテリ5の冷却水通路5aの入口へ至る熱媒体流路に限定されない。例えば、低温側ポンプ51の吐出口から熱媒体継手部53の流入口へ至る熱媒体流路に配置してもよい。これによれば、熱媒体三方弁55の作動を制御することによって、バッテリ5の冷却水通路5aへ流入する低温側熱媒体の温度を調整することができる。
Also, the heat medium heating unit is not limited to the PTC heater. For example, a heating wire or the like may be used as the
また、低温側熱媒体回路50に、インバータ4の冷却水通路やモータジェネレータ3の冷却水通路を接続して、暖機モード時にインバータ4やモータジェネレータ3の廃熱を熱源として、バッテリ5の暖機を行うようにしてもよい。つまり、インバータ4やモータジェネレータ3を熱媒体加熱部として利用してもよい。
In addition, the cooling water passage of the
また、高温側熱媒体回路40と低温側熱媒体回路50と接続する接続通路を設けてもよい。そして、暖機モード時に、水冷媒熱交換器12にて加熱された高温側熱媒体を接続通路を介して低温側熱媒体回路50へ導くことによって、バッテリ5の暖機を行うようにしてもよい。
Moreover, a connection passage may be provided to connect the high temperature side
(4)上述の実施形態では、充電装置として急速充電器6から電力を供給される電池温度調整装置1を説明したが、充電装置はこれに限定されない。CV充電のみを行うことのできる充電器であってもよい。この場合は、目標冷却温度設定部が、バッテリ5の発熱量QBが温度調整部の最大冷却量CBmaxよりも小さくなっており、かつ、急速充電器6がコネクタ62に接続されている際であって、CV充電中あるいは充電完了後に、目標冷却温度TBOCを低下させるようになっていてもよい。
(4) In the above-described embodiment, the battery
また、上述の実施形態のように、CC充電を実行可能な急速充電器を採用する場合は、CC充電中であっても、バッテリ5の発熱量QBが温度調整部の最大冷却量CBmaxよりも小さくなっている際には、目標冷却温度TBOCを低下させるようになっていてもよい。
Further, as in the above-described embodiment, when a quick charger capable of executing CC charging is adopted, the heat generation amount QB of the
(5)充放電情報取得部64が、無情報および有情報を取得する条件は、上述の実施形態の開示された条件に限定されない。
(5) The conditions under which the charge/discharge
例えば、充放電情報取得部64は、車両の停車中であって、ユーザの登録住所と現在位置との距離が予め定めた基準距離より短くなっている際に、無情報を取得してもよい。
For example, the charge/discharge
例えば、充放電情報取得部64は、車両の停車中であって、ユーザが設定した目的地と現在位置との距離が予め定めた基準距離以上となっている際に、有情報を取得してもよい。また、車両の停車中であって、ユーザが設定した目的地と現在位置との距離が予め定めた基準距離より短くなっている際に、無情報を取得してもよい。
For example, the charge/discharge
例えば、充放電情報取得部64は、カーナビケーションシステムの地図情報から下り坂の走行が開始されると判定した際に、有情報を取得してもよい。
For example, the charge/discharge
例えば、充放電情報取得部64は、ユーザが入力した利用予定情報や、ユーザの乗車履歴に基づいて、車両の利用頻度の高い時間帯になっている際に有情報を取得してもよい。同様に、車両の利用頻度の低い時間帯になっている際に無情報を取得してもよい。
For example, the charging/discharging
例えば、充放電情報取得部64は、二次電池の現在の充放電が無い場合に、無情報を取得してもよい。
For example, the charge/discharge
例えば、充放電情報取得部64は、二次電池の現在の充放電が有る場合に、有情報を取得してもよい。
For example, the charge/discharge
(6)上述した実施形態では、電力授受装置7として、V2H充放電器7を採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、いわゆるV2Xと呼ばれるコンセプトを実現するシステム用の電力授受装置を採用することができる。
(6) In the above-described embodiment, an example in which the V2H charger/
具体的には、V2V(すなわち、Vehicle to Vehicle)における電力授受装置であってもよい。V2Vは、電気自動車2と他の電気自動車とを接続し、互いの電力を互いに有効活用するためのシステムである。また、V2G(すなわち、Vehicle to Grid)における電力授受装置であってもよい。V2Gは、電気自動車2と街単位の電力系統とを接続して、互いの電力を有効活用するためのシステムである。
Specifically, it may be a power exchange device in V2V (that is, Vehicle to Vehicle). V2V is a system for connecting the
(7)温度調整用の制御プログラムは上述の実施形態に開示されたものに限定されない。 例えば、目標冷却温度設定部を形成するステップS11では、目標冷却温度TBOCを固定値に設定しているが、変動値としてもよい。具体的には、ステップS11で設定される目標冷却温度TBOCは、適正温度範囲内であれば、外気温の上昇に伴って目標冷却温度TBOCを上昇させるように設定されていてもよい。 (7) Control programs for temperature adjustment are not limited to those disclosed in the above embodiments. For example, in step S11 for forming the target cooling temperature setting section, the target cooling temperature TBOC is set to a fixed value, but it may be set to a variable value. Specifically, the target cooling temperature TBOC set in step S11 may be set so that the target cooling temperature TBOC increases as the outside air temperature rises, as long as it is within the proper temperature range.
また、目標冷却温度設定部を形成するステップS19では、目標冷却温度TBOCを固定値に設定しているが、変動値としてもよい。例えば、ステップS19で設定される目標冷却温度TBOCは、作動最低温度TBminより高い値であれば、ステップS11にて変動値として設定された目標冷却温度TBOCから予め定めた補正量を減算した値にしてもよい。 Also, in step S19 for forming the target cooling temperature setting section, the target cooling temperature TBOC is set to a fixed value, but it may be set to a variable value. For example, if the target cooling temperature TBOC set in step S19 is higher than the operating minimum temperature TBmin, it is set to a value obtained by subtracting a predetermined correction amount from the target cooling temperature TBOC set as the variable value in step S11. may
同様に、目標加熱温度設定部を形成するステップS21、ステップS23にて設定される目標冷却温度TBOCについても、固定値に限定されることなく、変動値としてもよい。 Similarly, the target cooling temperature TBOC, which is set in steps S21 and S23 forming the target heating temperature setting unit, is not limited to a fixed value and may be a variable value.
また、上述の実施形態の目標冷却温度設定部では、予め定めた目標冷却温度変更条件が成立した際に、目標冷却温度TBOCを変更した例を説明したが、これに限定されない。例えば、目標冷却温度設定部は、所定の周期毎に、少なくとも充放電情報取得部が取得している最新の充放電情報を用いて、カレンダ劣化あるいはサイクル劣化の抑制効果の高い目標冷却温度TBOCを設定するようになっていてもよい。 Also, in the target cooling temperature setting unit of the above-described embodiment, an example has been described in which the target cooling temperature TBOC is changed when a predetermined target cooling temperature change condition is satisfied, but the present invention is not limited to this. For example, the target cooling temperature setting unit uses at least the latest charge/discharge information acquired by the charge/discharge information acquisition unit to set the target cooling temperature TBOC that is highly effective in suppressing calendar deterioration or cycle deterioration at predetermined intervals. It may be set.
同様に、上述の実施形態の目標加熱温度設定部では、予め定めた目標加熱温度変更条件が成立した際に、目標加熱温度TBOHを変更した例を説明したが、これに限定されない。例えば、目標加熱温度設定部は、所定の周期毎に、少なくとも充放電情報取得部が取得している最新の充放電情報を用いて、カレンダ劣化あるいはサイクル劣化の抑制効果の高い目標加熱温度TBOHを設定するようになっていてもよい。 Similarly, in the target heating temperature setting unit of the above-described embodiment, an example in which the target heating temperature TBOH is changed when a predetermined target heating temperature change condition is satisfied has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the target heating temperature setting unit uses at least the latest charge/discharge information acquired by the charge/discharge information acquisition unit to set the target heating temperature TBOH that is highly effective in suppressing calendar deterioration or cycle deterioration at every predetermined cycle. It may be set.
(8)上述の実施形態では、本発明に係る電池温度調整装置を、リチウムイオン電池のバッテリ5の温度調整のために適用したが、これに限定されない。本発明に係る電池温度調整装置は、温度調整対象となる二次電池の劣化の発生要因に応じて制御態様を変更することができる。
(8) In the above-described embodiments, the battery temperature adjustment device according to the present invention is applied to adjust the temperature of the
例えば、目標加熱温度設定部は、目標加熱温度変更条件が成立した際に、目標加熱温度TBOHを低下させるようになっていてもよい。つまり、充放電情報取得部64が、最新の充放電情報として、有情報を取得している際に、目標加熱温度TBOHを低下させるようになっていてもよい。
For example, the target heating temperature setting unit may reduce the target heating temperature TBOH when the target heating temperature change condition is satisfied. That is, the charge/discharge
さらに、目標加熱温度変更条件は、充放電情報取得部64が、最新の充放電情報として、無情報を取得している際に成立するようになっていてもよい。つまり、無情報を取得している際に、目標加熱温度TBOHを上昇させるようになっていてもよいし、低下させるようになっていてもよい。
Furthermore, the target heating temperature change condition may be established when the charging/discharging
また、目標冷却温度設定部は、目標冷却温度変更条件が成立した際に、目標冷却温度TBOCを上昇させるようになっていてもよい。つまり、充放電情報取得部64が、最新の充放電情報として、無情報を取得している際に、目標冷却温度TBOCを上昇させるようになっていてもよい。
Further, the target cooling temperature setting unit may increase the target cooling temperature TBOC when the target cooling temperature change condition is satisfied. In other words, the target cooling temperature TBOC may be increased while the charging/discharging
さらに、目標冷却温度変更条件は、充放電情報取得部64が、最新の充放電情報として、有情報を取得している際に成立するようになっていてもよい。つまり、有情報を取得している際に、目標加熱温度TBOHを上昇させるようになっていてもよいし、低下させるようになっていてもよい。
Furthermore, the target cooling temperature change condition may be established when the charging/discharging
また、本発明に係る電池温度調整装置の制御態様は、高温にすることで劣化の進行を抑制しやすい温度調整対象物を加熱する温度調整装置等に応用することもできる。 Moreover, the control mode of the battery temperature adjustment device according to the present invention can also be applied to a temperature adjustment device or the like that heats a temperature adjustment target object that tends to suppress the progress of deterioration by raising the temperature to a high temperature.
3 モータジェネレータ(車載機器)
5 バッテリ(二次電池)
6 急速充電器(充電装置)
7 電力授受装置
10 冷凍サイクル装置(温度調整部)
11 圧縮機
50 低温側熱媒体回路(温度調整部)
60a 温度調整制御部
S11、S19 目標冷却温度設定部
S21、S23 目標加熱温度設定部
3 Motor generator (in-vehicle equipment)
5 Battery (secondary battery)
6 Quick charger (charging device)
7
11
60a temperature adjustment control unit S11, S19 target cooling temperature setting unit S21, S23 target heating temperature setting unit
Claims (11)
二次電池(5)の電池温度(TB)を調整する温度調整部(10、50)と、
前記温度調整部の作動を制御する温度調整制御部(60a)と、
前記二次電池の充放電の有無に関する充放電情報を取得する充放電情報取得部(64)と、を備え、
前記充放電情報取得部は、前記二次電池の現在の充放電が無い際、あるいは、前記二次電池の将来の充放電が無いと予測される際に、前記充放電情報として無情報を取得し、前記二次電池の現在の充放電が有る際、あるいは、前記二次電池の将来の充放電が有ると予測される際に、前記充放電情報として有情報を取得し、
前記温度調整制御部は、前記充放電情報に基づいて、前記温度調整部の作動を制御する電池温度調整装置。 A battery temperature adjustment device mounted on a vehicle,
a temperature adjustment unit (10, 50) for adjusting the battery temperature (TB) of the secondary battery (5);
a temperature adjustment control section (60a) for controlling the operation of the temperature adjustment section;
A charge/discharge information acquisition unit (64) for acquiring charge/discharge information regarding whether or not the secondary battery is charged/discharged,
The charge/discharge information acquisition unit acquires no information as the charge/discharge information when the secondary battery is not currently charged/discharged or when it is predicted that the secondary battery will not be charged/discharged in the future. and, when there is current charging/discharging of the secondary battery, or when it is predicted that there will be future charging/discharging of the secondary battery, acquiring existing information as the charging/discharging information,
The battery temperature adjustment device, wherein the temperature adjustment control unit controls the operation of the temperature adjustment unit based on the charge/discharge information.
前記目標加熱温度設定部は、少なくとも前記充放電情報取得部が取得している最新の前記充放電情報を用いて前記目標加熱温度を設定し、
前記温度調整制御部は、前記二次電池を加熱する際に、前記電池温度が前記目標加熱温度に近づくように前記温度調整部の作動を制御する請求項1に記載の電池温度調整装置。 The temperature adjustment control unit has a target heating temperature setting unit (S21, S23) for setting a target heating temperature (TBOH) when the temperature adjustment unit heats the secondary battery,
The target heating temperature setting unit sets the target heating temperature using at least the latest charge/discharge information acquired by the charge/discharge information acquisition unit,
The battery temperature adjustment device according to claim 1, wherein the temperature adjustment control unit controls operation of the temperature adjustment unit so that the battery temperature approaches the target heating temperature when heating the secondary battery.
前記目標冷却温度設定部は、少なくとも前記充放電情報取得部が取得している最新の前記充放電情報を用いて前記目標冷却温度を設定し、
前記温度調整制御部は、前記二次電池を冷却する際に、前記電池温度が前記目標冷却温度に近づくように前記温度調整部の作動を制御する請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電池温度調整装置。 The temperature adjustment control unit has a target cooling temperature setting unit (S11, S19) for setting a target cooling temperature (TBOC) when the temperature adjustment unit cools the secondary battery,
The target cooling temperature setting unit sets the target cooling temperature using at least the latest charge/discharge information acquired by the charge/discharge information acquisition unit,
4. The temperature adjustment control unit according to any one of claims 1 to 3, wherein when cooling the secondary battery, the temperature adjustment control unit controls operation of the temperature adjustment unit so that the battery temperature approaches the target cooling temperature. battery temperature regulator.
前記最大冷却量は、前記圧縮機の冷媒吐出能力を用いて決定される請求項5に記載の電池温度調整装置。 The temperature control unit has a vapor compression refrigeration cycle device (10) having a compressor (11) that compresses and discharges refrigerant,
The battery temperature adjustment device according to claim 5, wherein the maximum cooling amount is determined using a refrigerant discharge capacity of the compressor.
前記温度調整部は、前記二次電池に充電可能な電力あるいは前記二次電池に蓄えられた電力を消費して前記電池温度を調整し、
前記目標冷却温度設定部は、前記発熱量が前記最大冷却量よりも小さくなっており、かつ、前記充放電情報取得部が最新の前記充放電情報として前記無情報を取得している際であって、前記充電装置が前記充電用接続部に接続されている際に前記目標冷却温度を設定する請求項5または6に記載の電池温度調整装置。 A charging connection part (62) to which a charging device (6) that supplies external power to the secondary battery is connected,
The temperature adjustment unit adjusts the battery temperature by consuming power that can be charged in the secondary battery or power stored in the secondary battery,
The target cooling temperature setting unit is set when the heat generation amount is smaller than the maximum cooling amount and the charge/discharge information acquisition unit acquires the non-information as the latest charge/discharge information. 7. The battery temperature adjustment device according to claim 5, wherein the target cooling temperature is set when the charging device is connected to the charging connection portion.
前記目標冷却温度設定部は、前記定電流充電が完了した際に前記目標冷却温度を設定する請求項7に記載の電池温度調整装置。 The charging device is capable of executing constant-current charging that supplies the external power to the secondary battery such that an applied current (IC) applied to the secondary battery approaches a target applied current (ICO),
The battery temperature adjustment device according to claim 7, wherein the target cooling temperature setting unit sets the target cooling temperature when the constant current charging is completed.
前記充放電情報取得部は、前記電力授受装置が前記電力授受用接続部に接続された際に、前記有情報を取得する請求項1ないし9のいずれか1つに記載の電池温度調整装置。 A power transfer connection unit (63) to which a power transfer device (7) for transferring power to and from the secondary battery is connected,
The battery temperature adjustment device according to any one of claims 1 to 9, wherein the charge/discharge information acquisition unit acquires the available information when the power transfer device is connected to the power transfer connection unit.
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