JP2024062178A - Vehicle and vehicle control method - Google Patents
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Abstract
【課題】ハイブリット型の熱交換プレートと車内エアコンとにおいて冷媒を適切に共用する。【解決手段】車両は、二次電池と、熱交換プレートと、コンプレッサと、コンデンサと、発熱部と、冷媒が流れる冷媒回路と、冷却液が流れる冷却液回路とを備え、熱交換プレートにおいて冷媒と冷却液は熱交換可能であると共に、熱交換プレートは二次電池と熱交換可能であり、発熱部の発熱を利用し、冷却液回路を流れる冷却液及び、熱交換プレートを介して二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、基準時点と第1時間前の第1時点の間、または、基準時点と第2時間後の第2時点の間に、熱交換プレートの冷媒を冷媒回路に排出することを開始する。【選択図】図38[Problem] To appropriately share a refrigerant between a hybrid heat exchange plate and an in-vehicle air conditioner. [Solution] A vehicle includes a secondary battery, a heat exchange plate, a compressor, a condenser, a heat generating part, a refrigerant circuit through which a refrigerant flows, and a coolant circuit through which a coolant flows, and the refrigerant and the coolant can exchange heat in the heat exchange plate, and the heat exchange plate can exchange heat with the secondary battery. The point in time when the heat generated by the heat generating part is used to start heating the coolant flowing through the coolant circuit and the secondary battery via the heat exchange plate is set as a reference point, and the refrigerant in the heat exchange plate starts to be discharged into the refrigerant circuit between the reference point and a first point in time one hour before, or between the reference point and a second point in time two hours after. [Selected Figure] Fig. 38
Description
本開示は、車両、及び、車両制御方法に関する。 This disclosure relates to a vehicle and a vehicle control method.
特許文献1には、駆動系冷却回路と電池冷却回路とを有し、それぞれが四方弁を介して連結され、共通のリザーバタンクを有する構成が開示されている。特許文献2には、冷媒を用いて冷房及び暖房を行い、かつ、冷媒で冷やされた水で電池を冷却するシステムにおいて、水加熱ヒータで加熱された水を用いて電池及び空気を加熱するモードを有することが開示されている。
電気自動車(BEV)、プラグインハイブリット車(PHEV)、又は、ハイブリット車(HEV)といった二次電池を備える車両は、二次電池を温調する熱交換プレートを備える。熱交換プレートとして、冷媒と冷却液とを利用するハイブリット型の熱交換プレートが知られている。また、車両は、車室内の空気を暖房又は冷房するための車内エアコンを備え、車内エアコンも冷媒を利用する。 Vehicles equipped with secondary batteries, such as electric vehicles (BEVs), plug-in hybrid vehicles (PHEVs), or hybrid vehicles (HEVs), are equipped with a heat exchange plate that regulates the temperature of the secondary battery. A known example of a heat exchange plate is a hybrid type heat exchange plate that uses a refrigerant and a coolant. The vehicle is also equipped with an in-vehicle air conditioner that heats or cools the air in the vehicle cabin, and the in-vehicle air conditioner also uses a refrigerant.
本開示の目的は、ハイブリット型の熱交換プレートと車内エアコンとで冷媒を適切に共用することができる車両及び車両制御方法を提供することにある。 The objective of this disclosure is to provide a vehicle and a vehicle control method that allows a hybrid heat exchange plate and an on-board air conditioner to appropriately share a refrigerant.
本開示の一態様は、
車体と、
前記車体に結合された第1車輪及び第2車輪と、
前記車体において、所定の面に沿って配置された二次電池と、
前記車体において、前記所定の面に沿って配置された熱交換プレートと、
前記二次電池から供給される電力を用いて、少なくとも前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、
前記熱交換プレートは、
冷媒が前記熱交換プレートに入る冷媒入力部と、前記冷媒が前記熱交換プレートから出る冷媒出力部と、
冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第1冷却液入出力部と、冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第2冷却液入出力部と、
を備え、
前記熱交換プレートにおいて、前記冷媒入力部から入った前記冷媒は前記冷媒出力部から出るように設定され、前記第1冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第2冷却液入出力部から出るように設定され、前記第2冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第1冷却液入出力部から出るように設定され、
前記熱交換プレートにおいて前記冷媒と前記冷却液は熱交換可能であると共に、前記熱交換プレートは、前記二次電池と熱交換可能である車両であって、
前記冷媒入力部及び前記冷媒出力部に接続され、少なくともコンプレッサとコンデンサを有し、前記冷媒が流れる冷媒回路と、
前記第1冷却液入出力部及び前記第2冷却液入出力部と接続され、少なくとも発熱部に前記冷却液が流れる冷却液回路と、を更に備え、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、または、前記基準時点と第2時間後の第2時点の間に、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始する、
車両を提供する。
One aspect of the present disclosure is
The car body and
A first wheel and a second wheel coupled to the vehicle body;
A secondary battery disposed along a predetermined surface of the vehicle body;
a heat exchange plate disposed along the predetermined surface in the vehicle body;
an electric motor that drives at least the first wheel by using electric power supplied from the secondary battery;
The heat exchange plate is
a refrigerant input where a refrigerant enters the heat exchange plate; and a refrigerant output where the refrigerant exits the heat exchange plate;
a first coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate; and a second coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate.
Equipped with
In the heat exchange plate, the refrigerant entering through the refrigerant input portion is set to exit through the refrigerant output portion, the refrigerant entering through the first refrigerant input/output portion is set to exit through the second refrigerant input/output portion, and the refrigerant entering through the second refrigerant input/output portion is set to exit through the first refrigerant input/output portion,
A vehicle in which the refrigerant and the cooling liquid can exchange heat in the heat exchange plate, and the heat exchange plate can exchange heat with the secondary battery,
a refrigerant circuit connected to the refrigerant input section and the refrigerant output section, the refrigerant circuit having at least a compressor and a condenser, and through which the refrigerant flows;
a coolant circuit connected to the first coolant input/output unit and the second coolant input/output unit, through which the coolant flows at least to a heat generating unit;
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is defined as a reference time point, and the refrigerant in the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit between the reference time point and a first time point that is one hour before the reference time point, or between the reference time point and a second time point that is two hours after the reference time point.
Provide the vehicle.
本開示の一態様は、
車体と、
前記車体に結合された第1車輪及び第2車輪と、
前記車体において、所定の面に沿って配置された二次電池と、
前記車体において、前記所定の面に沿って配置された熱交換プレートと、
前記二次電池から供給される電力を用いて、少なくとも前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、
前記熱交換プレートは、
冷媒が前記熱交換プレートに入る冷媒入力部と、前記冷媒が前記熱交換プレートから出る冷媒出力部と、
冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第1冷却液入出力部と、冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第2冷却液入出力部と、
を備え、
前記熱交換プレートにおいて、前記冷媒入力部から入った前記冷媒は前記冷媒出力部から出るように設定され、前記第1冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第2冷却液入出力部から出るように設定され、前記第2冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第1冷却液入出力部から出るように設定され、
前記熱交換プレートにおいて前記冷媒と前記冷却液は熱交換可能であると伴に、前記熱交換プレートは、前記二次電池と熱交換可能であり、
前記冷媒入力部及び前記冷媒出力部に接続され、少なくともコンプレッサとコンデンサを有し、前記冷媒が流れる冷媒回路と、
前記第1冷却液入出力部及び前記第2冷却液入出力部と接続され、少なくとも発熱部に前記冷却液が流れる冷却液回路と、を更に備えた車両で利用可能な車両制御方法であって、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、または、前記基準時点と第2時間後の第2時点の間に、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始する、
車両制御方法を提供する。
One aspect of the present disclosure is
The car body and
A first wheel and a second wheel coupled to the vehicle body;
A secondary battery disposed along a predetermined surface of the vehicle body;
a heat exchange plate disposed along the predetermined surface in the vehicle body;
an electric motor that drives at least the first wheel by using electric power supplied from the secondary battery;
The heat exchange plate is
a refrigerant input where a refrigerant enters the heat exchange plate; and a refrigerant output where the refrigerant exits the heat exchange plate;
a first coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate; and a second coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate.
Equipped with
In the heat exchange plate, the refrigerant entering through the refrigerant input portion is set to exit through the refrigerant output portion, the refrigerant entering through the first refrigerant input/output portion is set to exit through the second refrigerant input/output portion, and the refrigerant entering through the second refrigerant input/output portion is set to exit through the first refrigerant input/output portion,
the refrigerant and the cooling liquid can exchange heat in the heat exchange plate, and the heat exchange plate can exchange heat with the secondary battery;
a refrigerant circuit connected to the refrigerant input section and the refrigerant output section, the refrigerant circuit having at least a compressor and a condenser, and through which the refrigerant flows;
A vehicle control method that can be used in a vehicle further including a coolant circuit that is connected to the first coolant input/output unit and the second coolant input/output unit and through which the coolant flows at least to a heat generating unit,
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is defined as a reference time point, and the refrigerant in the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit between the reference time point and a first time point that is one hour before the reference time point, or between the reference time point and a second time point that is two hours after the reference time point.
A method for controlling a vehicle is provided.
本開示によれば、ハイブリット型の熱交換プレートと車内エアコンとで冷媒を適切に共用することができる。 According to this disclosure, the refrigerant can be appropriately shared between the hybrid heat exchange plate and the vehicle air conditioner.
以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の記載の主題を限定することは意図されていない。 Below, the embodiments of the present disclosure will be described in detail with appropriate reference to the drawings. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanation of already well-known matters and duplicate explanation of substantially identical configurations may be omitted. This is to avoid the following explanation becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art. Note that the attached drawings and the following explanation are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.
(本開示の実施の形態)
<車両の構成>
図1は、本開示の実施の形態に係る車両1の構成例を示す平面図である。図2は、本開示の実施の形態に係る車両1の構成例を示す左側面図である。
(Embodiments of the present disclosure)
<Vehicle configuration>
Fig. 1 is a plan view showing a configuration example of a
なお、説明の便宜上、図1及び図2に示すように、車両1の高さ方向に延びる軸をZ軸とする。Z軸に対して垂直(つまり地面に平行)かつ車両1の進行方向に延びる軸をY軸とする。Y軸及びZ軸に対して垂直な軸(つまり車両1の幅方向の軸)をX軸とする。また、説明の便宜上、Z軸の正方向を「上」、Z軸の負方向を「下」、Y軸の正方向を「前」、Y軸の負方向を「後」、X軸の正方向を「右」、X軸の負方向を「左」と称する場合がある。これらの表現は、XYZ軸を記載した他の図面についても同様である。なお、これらの方向に係る表現は、説明の便宜上用いられるものであって、当該構造の実使用時における姿勢を限定する意図ではない。
For ease of explanation, the axis extending in the height direction of the
図1又は図2に示すように、車両1は、車体2、車輪3、電動機4、及び、電池パック10を備える。車両1は、例えば、電気自動車(BEV)、プラグインハイブリット車(PHEV)、又は、ハイブリット車(HEV)であってよい。
As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the
電池パック10は、車体2に収容される。電池パック10は、充放電可能な1又は複数の二次電池30(図4参照)を有する。二次電池30の例として、リチウムイオン電池が挙げられる。以下で説明する二次電池30は、1つであっても複数であってもよい。二次電池30は、蓄積した電力を電動機4等に供給(放電)する。二次電池30は、回生エネルギーによって電動機4が発した電力を蓄積(充電)してもよい。電池パック10は、図1に示すように、車体2の中央の床下に収容されてよい。なお、電池パック10の詳細については後述する。
The
車輪3は、車体2に結合される。なお、図1及び図2には、車両1が4つの車輪3を備える自動車を示しているが、車両1は少なくとも1つの車輪3を備えればよい。例えば、車両1は2つの車輪3を備えるバイクであってもよいし、3つ又は5つ以上の車輪3を備える車両であってもよい。また、車両1が備える複数の車輪3のうちの1つを第1車輪3a、複数の車輪3のうちの第1車輪3aとは異なる1つを第2車輪3bと称してもよい。第1車輪3aは車両1の前輪、第2車輪3bは車両1の後輪であってよい。車両1は、第1車輪3a及び第2車輪3bによって所定の方向(例えば前後方向)に移動可能である。
The wheels 3 are coupled to the
電動機4は、二次電池30から供給される電力を用いて、少なくとも1つの車輪3(例えば第1車輪3a)を駆動する。車両1は、少なくとも1つの電動機4を備える。車両1は、電動機4が前輪を駆動する(つまり前輪駆動の)構成であってよい。あるいは、車両1は、電動機4が後輪を駆動する(つまり後輪駆動の)構成、又は、電動機4が前輪及び後輪の両方を駆動する(つまり四輪駆動の)構成であってよい。あるいは、車両1は、複数の電動機4を備え、複数の電動機4のそれぞれが個別に車輪3を駆動する構成であってもよい。電動機4は、車両1の前方に位置するモータールーム(エンジンルーム)に設置されてよい。
The
<電気回路の構成>
図3は、本開示の実施の形態に係る車両1が備える電気回路の一例を説明するための図である。
<Electric circuit configuration>
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of an electric circuit provided in the
二次電池30を含む電池パック10は、高電圧コネクタ、及び、低電圧コネクタを有する。本開示では、高電圧コネクタ、及び、低電圧コネクタを区別せずに、電気コネクタと称する。
The
高電圧コネクタには、高電圧分配器が接続されてよい。高電圧分配器には、駆動用インバータ、電動コンプレッサ、HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)、車載充電器、及び、急速充電ポートが接続されてよい。低電圧コネクタには、CAN(Controller Area Network)、及び、12V電源系が接続されてよい。 A high-voltage distributor may be connected to the high-voltage connector. A drive inverter, an electric compressor, an HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning), an on-board charger, and a quick-charge port may be connected to the high-voltage distributor. A CAN (Controller Area Network) and a 12V power supply system may be connected to the low-voltage connector.
駆動用インバータには、電動機4が接続されてよい。すなわち、二次電池30から出力される電力は、高電圧コネクタ、高電圧分配器、及び、駆動用インバータを通じて、電動機4に供給されてよい。
The
<電池パックの構成>
図4は、本開示の実施の形態に係る電池パック10の構成例を示す斜視図である。図5は、図4に示す電池パック10のA-A断面図である。
<Battery pack configuration>
Fig. 4 is a perspective view showing an example of the configuration of the
電池パック10は、筐体20、二次電池30、及び、熱交換プレート100を含む。筐体20は、二次電池30及び熱交換プレート100を収容する。
The
熱交換プレート100は、例えば、偏平な略直方体の形状を呈する。熱交換プレート100は、熱交換器と読み替えられてよい。図5に示すように、熱交換プレート100は、所定の面に沿って配置された第1面101と、所定の面に沿って配置された第2面102とを備える。当該所定の面は、車体2の床面であってよい。第1面101、及び、第2面102の部材は、金属製であってよく、例えばアルミニウムであってよい。ただし、第1面101、及び、第2面102は、金属製に限られず、他の材料であってもよい。
The
二次電池30は、第1面101を基準に、第2面102とは反対の位置に配置される。すなわち、車体2の床面から近い順に、第2面102、第1面101、及び、二次電池30が配置される。
The
熱交換プレート100は、第1面101と第2面102との間において、冷却液を循環させる冷却液層200と、冷媒を循環させる冷媒層300とを有する。熱交換プレート100は、第1面101を介して、少なくとも冷却液層200を移動する冷却液と二次電池30との間で熱交換を行う。また、熱交換プレート100は、少なくとも冷却液層200を移動する冷却液と冷媒層300を移動する冷媒との間で熱交換を行う。冷却液の例として、エチレングリコールを含む不凍液が挙げられる。冷媒の例として、HFC(Hydrofluorocarbon)が挙げられる。すなわち、熱交換プレート100は、冷媒と冷却液を利用するハイブリット型の熱交換プレートであり、これにより、冷媒を使って廃熱し、冷却液を使って温度の均等化を図って、二次電池30を全体的に冷却することができる。
The
本実施の形態では、熱交換プレート100は、冷媒層300の上に冷却液層200が配置される構成である。しかし、熱交換プレート100は、冷却液層200の上に冷媒層300が配置される構成であってもよい。冷却液層200は、冷却液プレートと読み替えられてよい。冷媒層300は、冷媒プレートと読み替えられてよい。
In this embodiment, the
また、本実施の形態では、熱交換プレート100における、所定の方向(例えばY軸の正方向)の端部を第1端部71と称し、第1端部71と反対の方向(例えばY軸の負方向)の端部を第2端部72と称する。第1端部71は、車両1の進行方向側であり、第2端部72は、車両1の進行方向と反対側であってよい。
In addition, in this embodiment, the end of the
図4に示すように、熱交換プレート100の第1端部71には、冷媒入力部301、冷媒出力部302、第1冷却液入出力部201、及び、第2冷却液入出力部202が配置される。
As shown in FIG. 4, the
冷媒入力部301は、熱交換プレート100の外部から冷媒層300へ冷媒が入る部分であり、冷媒出力部302は、冷媒層300から熱交換プレート100の外部へ冷媒が出る部分である。
The
第1冷却液入出力部201は、熱交換プレート100の外部から冷却液層200へ冷却液が入る部分であり、第2冷却液入出力部202は、冷却液層200から熱交換プレート100の外部へ冷却液が出る部分である。あるいは、第2冷却液入出力部202は、熱交換プレート100の外部から冷却液層200へ冷却液が入る部分であり、第1冷却液入出力部201は、冷却液層200から熱交換プレート100の外部へ冷却液が出る部分であってもよい。なお、以下の説明では、第1冷却液入出力部201を冷却液入力部203(図6参照)とし、第2冷却液入出力部202を冷却液出力部204(図6参照)として説明するが、第2冷却液入出力部202を冷却液入力部203とし、第1冷却液入出力部201を冷却液出力部204としてもよい。
The first cooling liquid input/
(実施の形態1)
実施の形態1では、ハイブリット型の熱交換プレート100と車内エアコンとにおいて冷媒を適切に共用することができる車両1及び熱マネジメントシステムに説明する。これにより、車両1を構成する部品数の作成、製造効率の向上、熱交換効率の向上を実現できる。また、二次電池30を適切に温調して劣化を抑制すると共に、ヒートポンプ暖房も実現できる。以下、詳細に説明する。
(Embodiment 1)
In the first embodiment, a
<熱マネジメントシステムの第1の構成例>
図6は、実施の形態1に係る熱マネジメントシステムの第1の構成例を示す図である。
<First Configuration Example of Thermal Management System>
FIG. 6 is a diagram illustrating a first configuration example of the thermal management system according to the first embodiment.
実施の形態1に係る熱マネジメントシステムは、冷媒回路310と、冷却液回路210と、熱交換プレート100とを含む。
The thermal management system of the first embodiment includes a
冷媒回路310は、コンプレッサ321と、車両1の車室内の空気と熱交換可能な車内コンデンサ322と、車外の空気と熱交換可能な車外熱交換器323と、熱交換プレート100における冷媒層300の冷媒入力部301及び冷媒出力部302とを備える。なお、本実施の形態では、コンプレッサ321の回転数を0又はほぼ0に抑制することを、コンプレッサ321をオフにすると表現し、コンプレッサ321の回転数を0よりも大きくすることを、コンプレッサ321をオンにすると表現する場合がある。
The
冷媒回路310は、さらに、車内コンデンサ322と車外熱交換器323との間に配置された第1開閉弁331と、第1開閉弁331を跨ぐように配置されたオリフィス弁330とを備える。第1開閉弁331は、電磁開閉弁であってよい。
The
冷媒回路310は、さらに、車外熱交換器323とコンプレッサ321との間に配置されたエバポレータ324と、エバポレータ324に入る(又はエバポレータ324から出る)冷媒の流量を制御する第1EXV341を備える。第1EXV341は、電子式膨張弁であってよい。なお、本実施の形態では、エバポレータ324に入る(又はエバポレータ324から出る)冷媒の流量を0又はほぼ0に抑制することを、第1EXV341を閉じると表現する場合がある。
The
冷媒回路310は、さらに、冷媒入力部301に入る(又は冷媒出力部302から出る)冷媒の流量を制御するTXV340を備える。TXV341は、機械式膨張弁であってよい。なお、本実施の形態では、冷媒入力部301に入る(又は冷媒出力部302から出る)冷媒の流量を0又はほぼ0に抑制することを、TXV340を閉じると表現する場合がある。
The
冷媒回路310は、さらに、車外熱交換器323とコンプレッサ321とを結び冷媒層300及びエバポレータ324をバイパスするバイパス路311と、当該バイパス路311に配置された第2開閉弁332と備える。第2開閉弁332は、電磁開閉弁であってよい。
The
冷却液回路210は、第1ポンプ221と、熱交換プレート100における冷却液層200の冷却液入力部203及び冷却液出力部204と、加熱ヒータ240と、発熱部250と、ラジエータ242と、第2ポンプ222と、第1三方弁231とを備える。発熱部250は、車両1が備える動作時に発熱する装置と熱交換を行う機器である。発熱部250は、例えば、電動機と熱交換器を行う電動機熱交換器251、充電器と熱交換器を行う充電器熱交換器252、インバータと熱交換を行うインバータ熱交換器253、コンバータと熱交換を行うコンバータ熱交換器254、及び、ECU500(図35参照)と熱交換を行うECU熱交換器255のうちの少なくとも1つを含んでよい。
The
充電器は、二次電池30に対する充電を制御する充電器と熱交換器を行う。インバータは、二次電池30の直流電流を電動機が駆動する交流電流に変換する。コンバータは、電動機が回生して発生した交流電流を二次電池30の充電に使う直流電流に変換する。ECU500は、車両に関連する情報処理を行う。
The charger controls charging of the
冷却液回路210は、さらに、第1三方弁231と第1ポンプ221との間の位置と、加熱ヒータ240と発熱部250との間の位置とを結ぶ第1分岐冷却液路211を備える。
The
第1の構成例に係る冷却液回路210は、さらに、第1三方弁231と、加熱ヒータ240と発熱部250との間であって第1分岐冷却液路211よりも発熱部250に近い側の位置と、を結ぶ第2分岐冷却液路212を含む。
The
第1三方弁231は、オンの場合、第2ポンプ222から第1ポンプ221への経路を開き、第2分岐冷却液路212への経路を閉じる。第1三方弁231は、オフの場合、第2分岐冷却液路212への経路を開き、第2ポンプ222から第1ポンプ221への経路を閉じる。
When the first three-
次に、図6に示す第1の構成例に係る熱マネジメントシステムの動作パターンについて説明する。 Next, we will explain the operation pattern of the thermal management system related to the first configuration example shown in Figure 6.
図7は、第1の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第1の動作パターンを説明するための図である。 Figure 7 is a diagram illustrating the first operating pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the first configuration example.
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオン、車内コンデンサ322のファンをオン、第1開閉弁331を閉、オリフィス弁330を開、車外熱交換器323のファンをオン、TXV340を閉、第1EXV341を閉、第2開閉弁332を開とする。この場合、冷媒は、図7に示す冷媒回路310上の太い矢印が示すように、冷媒回路310を次のように移動する。
The
オンのコンプレッサ321から出た高温高圧の冷媒は気相にて車内コンデンサ322に入る。車内コンデンサ322に入った冷媒は、ファンがオンの車内コンデンサ322において車室内の空気と熱交換を行い(例えば車室内の空気を温め)、例えば液相にて車内コンデンサ322から出る。車内コンデンサ322から出た冷媒は、閉の第1開閉弁331を通らず、開のオリフィス弁330を通って、車外熱交換器323に入る。車外熱交換器323に入った冷媒は、ファンがオンの車外熱交換器323において車外の空気と熱交換を行い(例えば車外の空気から吸熱し)、例えば気相で車外熱交換器323から出る。車外熱交換器323から出た冷媒は、閉のTXV340及び閉の第1EXV341を通らず、バイパス路311及び開の第2開閉弁332を通って、コンプレッサ321に入る。
The high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the
これにより、冷媒回路310を移動する冷媒は、車外熱交換器323において車外の空気から得た熱を利用して(つまりヒートポンプの仕組みにより)、車内コンデンサ322において、車室内の空気を温めることができる。
As a result, the refrigerant moving through the
図8は、第1の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第2の動作パターンを説明するための図である。 Figure 8 is a diagram illustrating the second operating pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the first configuration example.
冷却液回路210において、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオフ、第1三方弁231をオフとする。この場合、冷却液は、図8に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、及び、第1分岐冷却液路211の順に循環する。
In the
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオン、車内コンデンサ322のファンをオン、第1開閉弁331を閉、オリフィス弁330を開、車外熱交換器323のファンをオン、TXV340を開、第1EXV341を閉、第2開閉弁332を閉とする。この場合、図8に示す冷媒回路310上の太い矢印が示すように、冷媒は冷媒回路310を次のように移動する。
The
オンのコンプレッサ321から出た高温高圧の冷媒は、気相にて車内コンデンサ322に入る。車内コンデンサ322に入った冷媒は、ファンがオンの車内コンデンサ322において車室内の空気と熱交換を行い(例えば車室内の空気を温め)、液相で車内コンデンサ322から出る。車内コンデンサ322から出た冷媒は、閉の第1開閉弁331を通らず、開のオリフィス弁330を通って、車外熱交換器323に入る。車外熱交換器323に入った冷媒は、ファンがオンの車外熱交換器323において車外の空気と熱交換を行い(例えば車外の空気から吸熱し)、例えば気液二相にて車外熱交換器323から出る。車外熱交換器323から出た冷媒は、閉の第1EXV341及び閉の第2開閉弁332を通らず、開のTXV340及び冷媒入力部301を通って冷媒層300に入る。冷媒層300に入った冷媒は、二次電池30、及び冷却液層200の冷却液と熱交換を行い(例えば二次電池30の廃熱によって温められ)、例えば気相にて冷媒出力部302から出る。冷媒出力部302から出た冷媒は、コンプレッサ321に入る。
The high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the
これにより、冷媒は、車外熱交換器323において車外の空気から得た熱と、冷媒層300において二次電池30の廃熱から得た熱とを利用して、車内コンデンサ322において、車室内の空気を温めることができる。
As a result, the refrigerant can use the heat obtained from the air outside the vehicle in the
図9は、第1の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第3の動作パターンを説明するための図である。 Figure 9 is a diagram illustrating the third operating pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the first configuration example.
冷却液回路210は、図8と同様の動作を行う。
The
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオン、車内コンデンサ322のファンをオン、第1開閉弁331を開、オリフィス弁330を閉、車外熱交換器323のファンをオフ、TXV340を開、第1EXV341を閉、第2開閉弁332を閉とする。この場合、冷媒は、図9に示す冷媒回路310上の太い矢印が示すように、冷媒回路310を次のように移動する。
The
オンのコンプレッサ321から出た高温高圧の冷媒は、例えば気相にて車内コンデンサ322に入る。車内コンデンサ322に入った冷媒は、ファンがオンの車内コンデンサ322において車室内の空気と熱交換を行い(例えば車室内の空気を温め)、液相にて車内コンデンサ322から出る。車内コンデンサ322から出た冷媒は、閉のオリフィス弁330を通らず、開の第1開閉弁331を通って、車外熱交換器323に入る。車外熱交換器323に入った冷媒は、ファンがオフの室外熱交換器において車外の空気とほとんど熱交換を行わず、例えば液相にて車外熱交換器323から出る。車外熱交換器323から出た冷媒は、閉の第1EXV341及び閉の第2開閉弁332を通らず、開のTXV340及び冷媒入力部301を通って冷媒層300に入る。冷媒層300に入った冷媒は、二次電池30、及び冷却液層200の冷却液と熱交換を行い、例えば気相にてコンプレッサ321に入る。
The high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the
これにより、冷媒は、冷媒層300において二次電池30の廃熱から得た熱を利用して、車内コンデンサ322において、車室内の空気を温めることができる。
This allows the refrigerant to use the heat obtained from the waste heat of the
図10は、第1の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第4の動作パターンを説明するための図である。 Figure 10 is a diagram illustrating the fourth operating pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the first configuration example.
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオン、三方弁をオフとする。この場合、冷却液は、図10に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、第1分岐冷却液路211の順に循環する。冷却液は、オンの加熱ヒータ240によって温められる。
In the
冷媒回路310は、図9と同様の動作を行う。
The
これにより、冷媒は、冷媒層300において、二次電池30の廃熱から得た熱と、加熱ヒータ240によって温められた冷却液から得た熱とを利用して、車内コンデンサ322において、車室内の空気を温めることができる。
As a result, the refrigerant in the
図11は、第1の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第5の動作パターンを説明するための図である。 Figure 11 is a diagram illustrating the fifth operating pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the first configuration example.
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオフ、ラジエータ242のファンをオフ、第1三方弁231をオンとする。この場合、冷却液は、図11に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、発熱部250、ラジエータ242、第2ポンプ222、第1三方弁231の順に循環する。冷却液は、発熱部250と熱交換を行う(例えば発熱部250の廃熱によって温められる)。
The
冷媒回路310は、図9と同様の動作を行う。
The
これにより、冷媒は、冷媒層300において、二次電池30の廃熱から得た熱と、発熱部250からの廃熱によって温められた冷却液から得た熱とを利用して、車内コンデンサ322において、車室内の空気を温めることができる。
As a result, the refrigerant in the
図12は、第1の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第6の動作パターンを説明するための図である。 Figure 12 is a diagram illustrating the sixth operation pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the first configuration example.
冷却液回路210は、図8と同様の動作を行う。
The
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオン、車内コンデンサ322のファンをオン、第1開閉弁331を開、オリフィス弁330を閉、車外熱交換器323のファンをオン、TXV340を開、第1EXV341を閉、第2開閉弁332を閉とする。この場合、冷媒は、図12に示す冷媒回路310上の太い矢印が示すように、冷媒回路310を次のように移動する。
The
オンのコンプレッサ321から出た高温高圧の冷媒は、例えば気相にて車内コンデンサ322に入る。車内コンデンサ322に入った冷媒は、ファンがオンの車内コンデンサ322において車室内の空気と熱交換を行い(例えば車室内の空気を温め)、気液二相にて車内コンデンサ322から出る。車内コンデンサ322から出た冷媒は、閉のオリフィス弁330を通らず、開の第1開閉弁331を通って、車外熱交換器323に入る。車外熱交換器323に入った冷媒は、ファンがオンの車外熱交換器323において車外の空気と熱交換を行い、例えば液相にて車外熱交換器323から出る。車外熱交換器323から出た冷媒は、閉の第1EXV341及び閉の第2開閉弁332を通らず、開のTXV340及び冷媒入力部301を通って冷媒層300に入る。冷媒層300に入った冷媒は、二次電池30、及び、冷却液層200の冷却液と熱交換を行い(例えば二次電池30の廃熱によって温められ)、例えば気相で冷媒出力部302から出る。冷媒出力部302から出た冷媒は、コンプレッサ321に入る。
The high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the
これにより、冷媒は、車外熱交換器323において車外へ廃熱できるため、冷媒層300において、二次電池30を十分に冷却することができる。
This allows the refrigerant to dissipate heat outside the vehicle in the
図13は、第1の構成例に係る、車室内の冷房を行う際の熱マネジメントシステムの動作パターンを説明するための図である。 Figure 13 is a diagram illustrating the operation pattern of the heat management system when cooling the vehicle interior in the first configuration example.
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオン、車内コンデンサ322のファンをオフ、第1開閉弁331を開、オリフィス弁330を閉、車外熱交換器323のファンをオン、TXV340を閉、第1EXV341を開、第2開閉弁332を閉とする。この場合、冷媒は、図13に示す冷媒回路310上の太い矢印が示すように、冷媒回路310を次のように移動する。
The
オンのコンプレッサ321から出た高温高圧の冷媒は、例えば気相にて車内コンデンサ322に入る。車内コンデンサ322に入った冷媒は、ファンがオフの車内コンデンサ322において車室内の空気とほとんど熱交換を行わず、車内コンデンサ322から出る。車内コンデンサ322から出た冷媒は、閉の第1開閉弁331を通らず、開のオリフィス弁330を通って、車外熱交換器323に入る。車外熱交換器323に入った冷媒は、ファンがオンの室外熱交換器において車外の空気と熱交換を行い(例えば車外の空気に排熱し)、例えば液相にて車外熱交換器323から出る。車外熱交換器323から出た冷媒は、閉のTXV340及び閉の第2開閉弁332を通らず、開の第1EXV341を通ってエバポレータ324に入る。エバポレータ324に入った冷媒は、ファンがオンのエバポレータ324において車室内の空気と熱交換を行い(例えば車室内の空気を冷やし)、例えば気相にてエバポレータ324から出る。エバポレータ324から出た冷媒は、コンプレッサ321に入る。
The high-temperature, high-pressure refrigerant exiting the
これにより、冷媒は、二次電池30の廃熱の影響を受けることなく、エバポレータ324において、車室内の空気を冷やすことができる。
This allows the refrigerant to cool the air inside the vehicle cabin in the
図14は、第1の構成例に係る、二次電池30を温める際の熱マネジメントシステムの第1の動作パターンを説明するための図である。
Figure 14 is a diagram illustrating the first operating pattern of the thermal management system when heating the
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオフ、ラジエータ242のファンをオフ、第2ポンプ222をオン、第1三方弁231をオンとする。この場合、冷却液は、図14に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、発熱部250、ラジエータ242、第2ポンプ222、第1三方弁231の順に循環する。冷却液は、発熱部250と熱交換を行って温められる。
The
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオフとする。
The
これにより、冷却液は、発熱部250から得た熱を利用して、冷却液層200において二次電池30を温めることができる。
This allows the coolant to use the heat obtained from the
図15は、第1の構成例に係る、二次電池30を温める際の熱マネジメントシステムの第2の動作パターンを説明するための図である。
Figure 15 is a diagram illustrating the second operation pattern of the thermal management system when warming the
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオン、第1三方弁231をオフとする。この場合、冷却液は、図15に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、第1分岐冷却液路211の順に循環する。冷却液は、オンの加熱ヒータ240によって温められる。
The
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオフとする。
The
これにより、冷却液は、冷却液層200において、オンの加熱ヒータ240から得た熱を利用して、二次電池30を温めることができる。
This allows the coolant in the
図16は、第1の構成例に係る、二次電池30を冷やす際の熱マネジメントシステムの動作パターンを説明するための図である。
Figure 16 is a diagram illustrating the operation pattern of the thermal management system when cooling the
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオフ、ラジエータ242のファンをオン、第2ポンプ222をオン、第1三方弁231をオフとする。この場合、冷却液層200を通る冷却液は、図16示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、第1分岐冷却液路211を循環する。一方、発熱部250を通る冷却液は、図16に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、発熱部250、ファンがオンのラジエータ242、第2ポンプ222、第1三方弁231、第2分岐冷却液路212を循環する。この循環する冷却液は、発熱部250と熱交換を行い、ファンがオンのラジエータ242において車外の空気と熱交換を行うことにより、発熱部250を冷却することができる。
In the
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオン、車内コンデンサ322のファンをオフ、第1開閉弁331を開、オリフィス弁330を閉、車外熱交換器323のファンをオン、TXV340を開、第1EXV341を閉、第2開閉弁332を閉とする。この場合、冷媒は、図16に示す冷媒回路310上の太い矢印が示すように、冷媒回路310を次のように移動する。
The
オンのコンプレッサ321から出た高温高圧の冷媒は、例えば気相にて車内コンデンサ322に入る。車内コンデンサ322に入った冷媒は、ファンがオフの車内コンデンサ322において車室内の空気とほとんど熱交換を行わず、車内コンデンサ322から出る。車内コンデンサ322から出た冷媒は、閉のオリフィス弁330を通らず、開の第1開閉弁331を通って、車外熱交換器323に入る。車外熱交換器323に入った冷媒は、ファンがオンの室外熱交換器において車外の空気と熱交換を行い(例えば車外の空気に排熱し)、例えば液相にて車外熱交換器323から出る。車外熱交換器323から出た冷媒は、閉の第1EXV341及び閉の第2開閉弁332を通らず、開のTXV340及び冷媒入力部301を通って冷媒層300に入る。冷媒層300に入った冷媒は、二次電池30、及び冷却液層200の冷却液と熱交換を行い、例えば気相で冷媒出力部302からである。冷媒出力部302から出た冷媒は、コンプレッサ321に入る。
The high-temperature, high-pressure refrigerant exiting the
これにより、冷媒は、冷媒層300において、冷却液と熱交換を行い、二次電池30を冷却することができる。
This allows the refrigerant to exchange heat with the cooling liquid in the
<熱マネジメントシステムの第2の構成例>
図17は、実施の形態1に係る熱マネジメントシステムの第2の構成例を示す図である。
<Second Configuration Example of Thermal Management System>
FIG. 17 is a diagram illustrating a second configuration example of the thermal management system according to the first embodiment.
第2の構成例に係る熱マネジメントシステムの冷媒回路310は、図6に示す冷媒回路310に、さらに、分岐冷媒路312と第3開閉弁333とを備える。第3開閉弁は、電磁開閉弁であってよい。また、第2の構成例に係る冷媒回路310は、図6に示す冷媒回路310におけるTXV340をEXVに置き換える。以下、置き換えたEXVを、第2EXV342と称する。第2EXV342は、電子式膨張弁であってよい。
The
分岐冷媒路312は、車内コンデンサ322と第1開閉弁331との間の位置と、車外熱交換器323と第2EXV342(又は第1EXV341)との間の位置とを結ぶ。第3開閉弁333は、分岐冷媒路312に配置される。第3開閉弁333は、電磁開閉弁であってよい。
The
第2の構成例に係る熱マネジメントシステムの冷却液回路210は、図6に示す冷却液回路210と同様である。
The
次に、図17に示す第2の構成例に係る熱マネジメントシステムの動作パターンについて説明する。 Next, we will explain the operation pattern of the thermal management system for the second configuration example shown in Figure 17.
図18は、第2の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第1の動作パターンを説明するための図である。 Figure 18 is a diagram illustrating the first operating pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the second configuration example.
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオフ、三方弁をオフとする。この場合、冷却液は、図18に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、第1分岐冷却液路211の順に循環する。
In the
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオン、車内コンデンサ322のファンをオン、第1開閉弁331を閉、オリフィス弁330を閉、第3開閉弁333を開、車外熱交換器323のファンをオフ、第1EXV341を閉、第2EXV342を開、第2開閉弁332を閉とする。この場合、冷媒は、図18に示す冷媒回路310上の太い矢印が示すように、冷媒回路310を次のように移動する。
The
オンのコンプレッサ321から出た高温高圧の冷媒は、車内コンデンサ322に入る。車内コンデンサ322に入った冷媒は、ファンがオンの車内コンデンサ322において車室内の空気と熱交換を行い(例えば車室内の空気を温め)、車内コンデンサ322から出る。車内コンデンサ322から出た冷媒は、閉の第1開閉弁331及び閉のオリフィス弁330を通らず、開の第3開閉弁333を通って分岐冷媒路312から出る。分岐冷媒路312から出た冷媒は、閉の第1EXV341及び閉の第2開閉弁332を通らず、開の第2EXV342及び冷媒入力部301を通って冷媒層300に入る。冷媒層300に入った冷媒は、二次電池30、及び冷却液層200の冷却液と熱交換を行い(例えば二次電池30の廃熱によって温められ)、冷媒出力部302から出る。冷媒出力部302から出た冷媒は、コンプレッサ321に入る。
The high-temperature, high-pressure refrigerant coming out of the on-
これにより、冷媒は、冷媒層300において二次電池30の廃熱から得た熱を利用して、車内コンデンサ322において車室内の空気を温めることができる。
This allows the refrigerant to use the heat obtained from the waste heat of the
図19は、第2の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第2の動作パターンを説明するための図である。 Figure 19 is a diagram illustrating a second operating pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the second configuration example.
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオン、三方弁をオフとする。この場合、冷却液は、図19に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、オンの加熱ヒータ240、第1分岐冷却液路211の順に循環する。冷却液は、オンの加熱ヒータ240によって温められる。
In the
冷媒回路310は、図18と同様の動作を行う。
The
これにより、冷媒は、冷媒層300においてオンの加熱ヒータ240によって温められた冷却液から得た熱を利用して、車内コンデンサ322において車室内の空気を温めることができる。
This allows the refrigerant to use the heat obtained from the cooling liquid heated by the
図20は、第2の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第3の動作パターンを説明するための図である。 Figure 20 is a diagram illustrating the third operating pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the second configuration example.
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオフ、ラジエータ242のファンをオフ、第2ポンプ222をオン、第1三方弁231をオンとする。この場合、冷却液は、図20に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、発熱部250、ラジエータ242、第2ポンプ222、第1三方弁231の順に循環する。冷却液は、発熱部250との熱交換によって温められる。
The
冷媒回路310は、図18と同様の動作を行う。
The
これにより、冷媒は、冷媒層300において二次電池30の廃熱から得た熱と、冷媒層300において加熱ヒータ240によって温められた冷却液から得た熱とを利用して、車内コンデンサ322において、車室内の空気を温めることができる。
As a result, the refrigerant can use the heat obtained from the waste heat of the
図21は、第2の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第4の動作パターンを説明するための図である。 Figure 21 is a diagram illustrating the fourth operating pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the second configuration example.
冷却液回路210は、図18と同様の動作を行う。
The
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオン、車内コンデンサ322のファンをオン、第1開閉弁331を開、オリフィス弁330を閉、第3開閉弁333を閉、車外熱交換器323のファンをオン、第1EXV341を閉、第2EXV342を開、第2開閉弁332を閉とする。この場合、冷媒は、図21に示す冷媒回路310上の太い矢印が示すように、冷媒回路310を次のように移動する。
The
オンのコンプレッサ321から出た高温高圧の冷媒は、車内コンデンサ322に入る。車内コンデンサ322に入った冷媒は、ファンがオンの車内コンデンサ322において車室内の空気と熱交換を行い(例えば車室内の空気を温め)、車内コンデンサ322から出る。車内コンデンサ322から出た冷媒は、閉のオリフィス弁330及び閉の第3開閉弁333を通らず、開の第1開閉弁331を通って車外熱交換器323に入る。車外熱交換器323に入った冷媒は、ファンがオンの車外熱交換器323において車外の空気と熱交換を行い(例えば車外の空気から吸熱し)、車外熱交換器323から出る。車外熱交換器323から出た冷媒は、閉の第1EXV341及び閉の第2開閉弁332を通らず、開の第2EXV342及び冷媒入力部301を通って冷媒層300に入る。冷媒層300に入った冷媒は、二次電池30及び冷却液と熱交換を行い(例えば二次電池30の廃熱によって温められ)、冷媒出力部302から出る。冷媒出力部302から出た冷媒は、コンプレッサ321に入る。
The high-temperature, high-pressure refrigerant coming out of the on-
これにより、冷媒は、車外熱交換器323において車外へ廃熱できるため、冷媒層300において、二次電池30を十分に冷却することができる。
This allows the refrigerant to dissipate heat outside the vehicle in the
図22は、第2の構成例に係る、車室内の冷房を行う際の熱マネジメントシステムの動作パターンを説明するための図である。 Figure 22 is a diagram illustrating the operating pattern of the heat management system when cooling the vehicle interior in the second configuration example.
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオン、車内コンデンサ322のファンをオフ、第1開閉弁331を開、オリフィス弁330を閉、第3開閉弁333を閉、車外熱交換器323のファンをオン、第1EXV341を開、第2EXV342を閉、第2開閉弁332を閉とする。この場合、冷媒は、図22に示す冷媒回路310上の太い矢印が示すように、冷媒回路310を次のように移動する。
The
オンのコンプレッサ321から出た高温高圧の冷媒は、車内コンデンサ322に入る。車内コンデンサ322に入った冷媒は、ファンがオフの車内コンデンサ322において車室内の空気とほとんど熱交換を行わず、車内コンデンサ322から出る。車内コンデンサ322から出た冷媒は、閉のオリフィス弁330及び閉の第3開閉弁333を通らず、開の第1開閉弁331を通って車外熱交換器323に入る。車外熱交換器323に入った冷媒は、ファンがオンの車外熱交換器323において車外の空気と熱交換を行い(例えば車外の空気に排熱し)、車外熱交換器323から出る。車外熱交換器323から出た冷媒は、閉の第2EXV342及び閉の第2開閉弁332を通らず、開の第1EXV341を通って、エバポレータ324に入る。エバポレータ324に入った冷媒は、ファンがオンのエバポレータ324において車室内の空気と熱交換を行い(例えば車室内の空気を冷やし)、エバポレータ324から出る。エバポレータ324から出た冷媒は、コンプレッサ321に入る。
The high-temperature, high-pressure refrigerant coming out of the on-
これにより、冷媒は、二次電池30の廃熱の影響を受けることなく、エバポレータ324において、車室内の空気を冷やすことができる。
This allows the refrigerant to cool the air inside the vehicle cabin in the
図23は、第2の構成例に係る、二次電池30を温める際の熱マネジメントシステムの第1の動作パターンを説明するための図である。
Figure 23 is a diagram illustrating the first operation pattern of the thermal management system when heating the
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオフ、ラジエータ242のファンをオフ、第2ポンプ222をオン、第1三方弁231をオンとする。この場合、冷却液は、図23に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、発熱部250、ラジエータ242、第2ポンプ222、第1三方弁231の順に循環する。冷却液は、発熱部250と熱交換を行って温められる。
The
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオフとする。
The
これにより、冷却液は、発熱部250から得た熱を利用して、冷却液層200において二次電池30を温めることができる。
This allows the coolant to use the heat obtained from the
図24は、第2の構成例に係る、二次電池30を温める際の熱マネジメントシステムの第2の動作パターンを説明するための図である。
Figure 24 is a diagram illustrating a second operating pattern of the thermal management system when heating the
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオン、第1三方弁231をオフとする。この場合、冷却液は、図24に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、第1分岐冷却液路211の順に循環する。冷却液は、オンの加熱ヒータ240によって温められる。
The
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオフとする。
The
これにより、冷却液は、オンの加熱ヒータ240から得た熱を利用して、冷却液層200において二次電池30を温めることができる。
This allows the coolant to use the heat obtained from the
図25は、第2の構成例に係る、二次電池30を冷やす際の熱マネジメントシステムの動作パターンを説明するための図である。
Figure 25 is a diagram illustrating the operation pattern of the thermal management system when cooling the
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオフ、第1三方弁231をオフとする。この場合、冷却液は、図25に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、第1分岐冷却液路211の順に循環する。
In the
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオン、車内コンデンサ322のファンをオフ、第1開閉弁331を開、オリフィス弁330を閉、第3開閉弁333を閉、車外熱交換器323のファンをオン、第1EXV341を閉、第2EXV342を開、第2開閉弁332を閉とする。この場合、図25に示す冷媒回路310上の太い矢印が示すように、冷媒は冷媒回路310を次のように移動する。
The
オンのコンプレッサ321から出た高温高圧の冷媒は、車内コンデンサ322に入る。車内コンデンサ322に入った冷媒は、ファンがオフの車内コンデンサ322において車室内の空気とほとんど熱交換を行わず、車内コンデンサ322から出る。車内コンデンサ322から出た冷媒は、閉のオリフィス弁330及び閉の第3開閉弁333を通らず、開の第1開閉弁331を通って車外熱交換器323に入る。車外熱交換器323に入った冷媒は、ファンがオンの車外熱交換器323において車外の空気と熱交換を行い(例えば車外の空気に排熱し)、車外熱交換器323から出る。車外熱交換器323から出た冷媒は、閉の第1EXV341及び閉の第2開閉弁332を通らず、開の第2EXV342及び冷媒入力部301を通って冷媒層300に入る。冷媒層300に入った冷媒は、二次電池30及び冷却液と熱交換を行い、冷媒出力部302から出る。冷媒出力部302から出た冷媒は、コンプレッサ321に入る。
The high-temperature, high-pressure refrigerant coming out of the on-
これにより、冷媒は、冷媒層300において冷却液と熱交換を行い、二次電池30を冷却することができる。
This allows the refrigerant to exchange heat with the cooling liquid in the
<熱マネジメントシステムの第3の構成例>
図26は、実施の形態1に係る熱マネジメントシステムの第3の構成例を示す図である。
<Third Configuration Example of Thermal Management System>
FIG. 26 is a diagram illustrating a third configuration example of the thermal management system according to the first embodiment. As shown in FIG.
第3の構成例に係る熱マネジメントシステムの冷却液回路210は、図17に示す冷却液回路210に、さらに、第3分岐冷却液路213と第2三方弁232とを備える。
The cooling
第2三方弁232は、第2ポンプ222とラジエータ242との間に配置される。第3分岐冷却液路213は、第2三方弁232と、発熱部250とラジエータ242との間の位置とを結ぶ。第2三方弁232は、オンの場合、第3分岐冷却液路213への経路を開き、ラジエータ242から第2ポンプ222への経路を閉じる。第2三方弁232は、オフの場合、ラジエータ242から第2ポンプ222への経路を開き、第3分岐冷却液路213への経路を閉じる。
The second three-
第3の構成例に係る熱マネジメントシステムの冷媒回路310は、図17に示す冷媒回路310と同様である。
The
次に、図26に示す第3の構成例に係る熱マネジメントシステムの動作パターンについて説明する。 Next, we will explain the operation pattern of the heat management system related to the third configuration example shown in Figure 26.
図27は、第3の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第1の動作パターンを説明するための図である。 Figure 27 is a diagram illustrating the first operating pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the third configuration example.
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオフ、三方弁をオフとする。この場合、冷却液は、図27に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、第1分岐冷却液路211の順に循環する。
In the
冷媒回路310は、図18と同様の動作を行う。
The
これにより、図18と同様、冷媒は、冷媒層300において二次電池30の廃熱から得た熱を利用して、車内コンデンサ322において車室内の空気を温めることができる。
As a result, similar to FIG. 18, the refrigerant can use the heat obtained from the waste heat of the
図28は、第3の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第2の動作パターンを説明するための図である。 Figure 28 is a diagram illustrating the second operating pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the third configuration example.
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオン、三方弁をオフとする。この場合、冷却液は、図28に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、オンの加熱ヒータ240、第1分岐冷却液路211の順に循環する。冷却液は、オンの加熱ヒータ240によって温められる。
The
冷媒回路310は、図18と同様の動作を行う。
The
これにより、図19と同様、冷媒は、冷媒層300においてオンの加熱ヒータ240によって温められた冷却液から得た熱を利用して、車内コンデンサ322において車室内の空気を温めることができる。
As a result, similar to FIG. 19, the refrigerant can use the heat obtained from the cooling liquid heated by the
図29は、第3の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第3の動作パターンを説明するための図である。 Figure 29 is a diagram illustrating a third operating pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the third configuration example.
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオフ、第1三方弁231をオン、第2三方弁232をオン、第2ポンプ222をオンとする。この場合、冷却液は、図29に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、発熱部250、第3分岐冷却液路213、第2三方弁232、第2ポンプ222、第1三方弁231の順に循環する。冷却液は、発熱部250との熱交換によって温められる。
The
冷媒回路310は、図18と同様の動作を行う。
The
これにより、冷媒は、冷媒層300において二次電池30の廃熱から得た熱と、冷媒層300において発熱部250によって温められた冷却液から得た熱とを利用して、車内コンデンサ322において車室内の空気を温めることができる。
As a result, the refrigerant can use the heat obtained from the waste heat of the
図30は、第3の構成例に係る、車室内の暖房を行う際の熱マネジメントシステムの第4の動作パターンを説明するための図である。 Figure 30 is a diagram illustrating the fourth operating pattern of the thermal management system when heating the vehicle interior in the third configuration example.
冷却液回路210は、図27と同様の動作を行う。
The
冷媒回路310は、図21と同様の動作を行う。
The
これにより、図21と同様、冷媒は、車外熱交換器323において車外へ廃熱できるため、冷媒層300において、二次電池30を十分に冷却することができる。
As a result, similar to FIG. 21, the refrigerant can dissipate heat outside the vehicle in the
図31は、第3の構成例に係る、車室内の冷房を行う際の熱マネジメントシステムの動作パターンを説明するための図である。 Figure 31 is a diagram illustrating the operating pattern of the heat management system when cooling the vehicle interior in the third configuration example.
冷媒回路310は、図22と同様の動作を行う。
The
これにより、図22と同様、二次電池30の廃熱の影響を受けることなく、エバポレータ324において、車室内の空気を冷やすことができる。
As a result, similar to FIG. 22, the air in the vehicle cabin can be cooled in the
図32は、第3の構成例に係る、二次電池30を温める際の熱マネジメントシステムの第1の動作パターンを説明するための図である。
Figure 32 is a diagram illustrating the first operation pattern of the thermal management system when heating the
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオフ、第1三方弁231をオン、第2三方弁232をオン、第2ポンプ222をオンとする。この場合、冷却液は、図32に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、発熱部250、第3分岐冷却液路213、第2三方弁232、第2ポンプ222、第1三方弁231の順に循環する。冷却液は、発熱部250との熱交換によって温められる。
The
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオフとする。
The
これにより、図23と同様、冷却液は、発熱部250から得た熱を利用して、冷却液層200において二次電池30を温めることができる。
As a result, similar to FIG. 23, the coolant can use the heat obtained from the
図33は、第3の構成例に係る、二次電池30を温める際の熱マネジメントシステムの第2の動作パターンを説明するための図である。
Figure 33 is a diagram illustrating a second operation pattern of the thermal management system when heating the
冷却液回路210は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオン、第1三方弁231をオフとする。この場合、冷却液は、図33に示す冷却液回路210上の太い矢印が示すように、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、第1分岐冷却液路211の順に循環する。冷却液は、オンの加熱ヒータ240によって温められる。
The
冷媒回路310は、コンプレッサ321をオフとする。
The
これにより、図24と同様、冷却液は、オンの加熱ヒータ240から得た熱を利用して、冷却液層200において二次電池30を温めることができる。
As a result, similar to FIG. 24, the coolant can use the heat obtained from the
図34は、第3の構成例に係る、二次電池30を冷やす際の熱マネジメントシステムの動作パターンを説明するための図である。
Figure 34 is a diagram illustrating the operation pattern of the thermal management system when cooling the
冷却液回路210は、図25と同様の動作を行う。
The
冷媒回路310は、図25と同様の動作を行う。
The
これにより、図25と同様、冷媒は、冷媒層300において冷却液と熱交換を行い、二次電池30を冷却することができる。
As a result, similar to FIG. 25, the refrigerant exchanges heat with the cooling liquid in the
<システム構成>
図35は、第2の構成例に係る熱マネジメントシステムにおけるECU500等を含む構成例を示す図である。なお、第1の構成例及び第3の構成例に係る熱マネジメントシステムも、図35と同様にECU500等を含む構成であってよい。
<System Configuration>
35 is a diagram showing a configuration example including an
熱マネジメントシステムは、上述した動作パターンを実現するための処理を行うECU500を含んでよい。なお、ECU500は、プロセッサ、制御部、CPU、コントローラ、又は、演算部といった他の用語に読み替えられてもよい。
The thermal management system may include an
図35に示すように、ECU500は、例えば図35において一点鎖線で示している信号線を介して、コンプレッサ321のオンとオフ(回転数の制御)、第1開閉弁331の開閉、第2開閉弁332の開閉、第3開閉弁333の開閉、車外熱交換器323のファンのオンとオフを制御可能である。ECU500は、信号線を介して、第1ポンプ221のオンとオフ、第2ポンプ222のオンとオフ、加熱ヒータ240のオンとオフ、第1三方弁231のオンとオフ、ラジエータ242のファンのオンとオフを制御可能である。ECU500は、信号線を介して、二次電池30の温度を測定する電池温度センサ510から二次電池30の温度を示す信号を受信可能である。ECU500は、信号線を介して、ラジエータ242に入る前の冷却液(又は発熱部250を通過後の冷却液)の温度を測定する第1冷却液温度センサ511から冷却液の温度を示す信号を受信可能である。
35, the
<フローチャート>
図36は、実施の形態1に係る熱マネジメントシステムのECU500が行う処理の例を示すフローチャートである。ECU500は、当該図36に示す処理を行うことにより、上述した各動作パターンを実現してよい。
<Flowchart>
Fig. 36 is a flowchart showing an example of processing performed by the
ECU500は、車室内の暖房を行う際に冷却液の熱を利用するか否かを判定する(S101)。
The
車室内の暖房を行う際に冷却液の熱を利用しない場合(S101:NO)、ECU500は、ステップS101の処理を繰り返す。
If the heat of the coolant is not used to heat the vehicle interior (S101: NO), the
車室内の暖房を行う際に冷却液の熱を利用する場合(S101:YES)、ECU500は、処理を次のステップS102に進める。
If the heat of the coolant is used to heat the vehicle interior (S101: YES), the
ECU500は、第1開閉弁331を閉、第2開閉弁332を閉、第3開閉弁333を開、第1EXV341を閉、第1ポンプ221をオン、コンプレッサ321をオンとする(S102)。これは、図9、図18、図27に示した動作パターンに相当する。
The
ECU500は、電池温度センサ510から二次電池30の電池温度Tbatを取得し、「電池温度Tbat<電池下限温度Tmin」であるか否かを判定する(S103)。電池下限温度Tminは、予め定められた値であり、例えば5度である。
The
次に、「電池温度Tbat<電池下限温度Tmin」である場合(S103:YES)について説明する。 Next, we will explain the case where "battery temperature Tbat < battery lower limit temperature Tmin" (S103: YES).
ECU500は、第2ポンプ222をオンにし、第1冷却液温度センサ511からラジエータ242に入る前の冷却液の冷却液温度Twat1を取得する(S104)。
The
ECU500は、「冷却液温度Twat1>電池温度Tbat」であるか否かを判定する(S105)。
The
「冷却液温度Twat1>電池温度Tbat」である場合(S105:YES)、ECU500は、第1三方弁231をオンにし、ラジエータ242のファンをオフにする(S106)。これは、図11、図20、図29に示した動作パターンに相当する。そして、ECU500は、処理を、ステップS101に戻す。
If "coolant temperature Twat1>battery temperature Tbat" (S105: YES), the
「冷却液温度Twat1≦電池温度Tbat」である場合(S105:NO)、ECU500は、加熱ヒータ240をオンにする(S107)。これは、図10、図19、図28に示した動作パターンに相当する。そして、ECU500は、処理を、ステップS101に戻す。
If "coolant temperature Twat1≦battery temperature Tbat" (S105: NO), the
次に、ステップS103において、「電池温度Tbat≧電池下限温度Tmin」である場合(S103:NO)について説明する。 Next, we will explain what happens if "battery temperature Tbat ≧ battery lower limit temperature Tmin" in step S103 (S103: NO).
ECU500は、「電池温度Tbat<電池上限温度Tmax」であるか否かを判定する(S110)。電池上限温度Tmaxは、予め定められた値であり、例えば40度である。
The
「電池温度Tbat<電池上限温度Tmax」である場合(S110:YES)、ECU500は、処理をステップS101に戻す。
If "battery temperature Tbat < battery upper limit temperature Tmax" (S110: YES), the
「電池温度Tbat≧電池上限温度Tmax」である場合(S110:NO)、ECU500は、「コンプレッサ回転数Vc≧コンプレッサ上限回転数Vmax」であるか否かを判定する(S111)。コンプレッサ上限回転数Vmaxは、予め定められた値であり、例えば8300rpmである。
If "battery temperature Tbat ≧ battery upper limit temperature Tmax" (S110: NO), the
「コンプレッサ回転数Vc≧コンプレッサ上限回転数Vmax」である場合(S111:YES)、ECU500は、第1開閉弁331を開、第3開閉弁333を閉、車外熱交換器323のファンをオンにする(S112)。これは、図12、図21、図30に示した動作パターンに相当する。そして、ECU500は、処理を、ステップS101に戻す。
If "compressor speed Vc ≧ compressor upper limit speed Vmax" (S111: YES), the
「コンプレッサ回転数Vc<コンプレッサ上限回転数Vmax」である場合(S111:NO)、ECU500は、コンプレッサ回転数Vcを、「Vc+コンプレッサ回転増加数Vx」に設定する(S113)。コンプレッサ回転増加数Vxは、予め定められた値であり、例えば100rpmである。つまり、ECU500は、コンプレッサ回転数を上げる。そして、ECU500は、処理を、ステップS101に戻す。
If "compressor speed Vc<compressor upper limit speed Vmax" (S111: NO), the
以上の処理により、ECU500は、二次電池30の温度に応じて、冷媒回路310及び冷却液回路210の動作パターンを切り替え、二次電池30を適切に温調すると共に、冷却液との熱交換及び/又はヒートポンプ暖房により、冷媒層300と共有する冷媒を用いた車室内の暖房を実現することができる。
By the above processing, the
(実施の形態1のまとめ)
以上の実施の形態1の記載により、下記の技術が開示される。
(Summary of the first embodiment)
The above description of the first embodiment discloses the following techniques.
<技術A1>
車体と、
前記車体の内部に配置された車室と、
前記車体に結合された第1車輪及び第2車輪と、
前記車体において、所定の面に沿って配置された二次電池と、
前記車体において、前記所定の面に沿って配置された熱交換プレートと、
前記二次電池から供給される電力を用いて、少なくとも前記第1車輪を駆動する 電動機と、
少なくともコンプレッサと、前記車室の空気と熱交換可能な車内コンデンサとを備え、冷媒が前記コンプレッサと前記車内コンデンサを移動可能な冷媒回路と、を備え、
前記熱交換プレートは、
前記冷媒回路の前記車内コンデンサから出た冷媒が前記熱交換プレートに入る冷媒入力部と、前記冷媒が前記熱交換プレートから前記コンプレッサへ出る冷媒出力部と、
冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第1冷却液入出力部と、冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第2冷却液入出力部と、
を備え、
前記熱交換プレートにおいて、前記冷媒入力部から入った前記冷媒は前記冷媒出力部から出るように設定され、前記第1冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第2冷却液入出力部から出るように設定され、前記第2冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第1冷却液入出力部から出るように設定され、
前記熱交換プレートにおいて前記冷媒と前記冷却液は熱交換可能であると共に、前記熱交換プレートは、前記二次電池と熱交換可能である車両であって、
前記熱交換プレートの前記第1冷却液入出力部から出た前記冷却液は、前記第2冷却液入出力部に入ることが可能であり、
前記冷媒が、少なくとも前記コンプレッサ、前記車内コンデンサ、前記熱交換プレート、及び、前記コンプレッサを循環することで、前記二次電池の発熱を利用して、車室の空気を温めるようにした、
車両。
<Technology A1>
The car body and
A vehicle cabin disposed inside the vehicle body;
A first wheel and a second wheel coupled to the vehicle body;
A secondary battery disposed along a predetermined surface of the vehicle body;
a heat exchange plate disposed along the predetermined surface in the vehicle body;
an electric motor that drives at least the first wheel using electric power supplied from the secondary battery;
a refrigerant circuit including at least a compressor and an in-vehicle condenser capable of exchanging heat with air in the vehicle compartment, and in which a refrigerant can move between the compressor and the in-vehicle condenser;
The heat exchange plate is
a refrigerant input section through which a refrigerant from the on-board condenser of the refrigerant circuit enters the heat exchange plate; and a refrigerant output section through which the refrigerant exits the heat exchange plate to the compressor;
a first coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate; and a second coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate.
Equipped with
In the heat exchange plate, the refrigerant entering through the refrigerant input portion is set to exit through the refrigerant output portion, the refrigerant entering through the first refrigerant input/output portion is set to exit through the second refrigerant input/output portion, and the refrigerant entering through the second refrigerant input/output portion is set to exit through the first refrigerant input/output portion,
A vehicle in which the refrigerant and the cooling liquid can exchange heat in the heat exchange plate, and the heat exchange plate can exchange heat with the secondary battery,
The cooling liquid exiting the first cooling liquid input/output port of the heat exchange plate can enter the second cooling liquid input/output port,
The refrigerant circulates through at least the compressor, the in-vehicle condenser, the heat exchange plate, and the compressor, thereby utilizing heat generated by the secondary battery to warm air in the vehicle compartment.
vehicle.
<技術A2>
技術A1に記載の車両であって、
前記冷媒回路は、前記車内コンデンサと前記熱交換プレートの前記冷媒入力部との間に車外熱交換器を更に備え、
前記冷媒は、前記コンプレッサと前記車内コンデンサと前記車外熱交換器と前記冷媒入力部とを移動可能であり、
前記冷媒が、少なくとも前記コンプレッサ、前記車内コンデンサ、前記車外熱交換器、前記熱交換プレート、及び、前記コンプレッサを循環することで、車外の熱と前記二次電池の発熱を利用して、前記車室の空気を温めるようにした、
車両。
<Technology A2>
A vehicle according to the invention,
the refrigerant circuit further includes an exterior heat exchanger between the interior condenser and the refrigerant input portion of the heat exchange plate;
The refrigerant is movable among the compressor, the on-board condenser, the on-board heat exchanger, and the refrigerant input portion,
The refrigerant circulates through at least the compressor, the in-vehicle condenser, the exterior heat exchanger, the heat exchange plate, and the compressor, thereby utilizing heat outside the vehicle and heat generated by the secondary battery to warm the air in the vehicle compartment.
vehicle.
<技術A3>
技術A1又は技術A2に記載の車両であって、
前記熱交換プレートの前記第1冷却液入出力部から出た前記冷却液が、前記第2冷却液入出力部に戻る冷却液回路を更に備え、
前記冷却液回路は、少なくともポンプと、電気エネルギーを基に前記冷却液を加温する加熱ヒータとを備え、
前記冷却液回路において、前記冷却液が、前記熱交換プレートと前記加熱ヒータを循環することと、
前記冷媒が、少なくとも前記コンプレッサ、前記車内コンデンサ、前記熱交換プレート、及び、前記コンプレッサを循環することで、前記二次電池の発熱と加熱ヒータの発熱を利用して、前記車室の空気を温めるようにした、
車両。
<Technology A3>
A vehicle according to the invention described in the art A1 or A2,
a cooling liquid circuit through which the cooling liquid exiting the first cooling liquid input/output port of the heat exchange plate returns to the second cooling liquid input/output port;
the coolant circuit includes at least a pump and a heater that heats the coolant using electrical energy;
In the coolant circuit, the coolant circulates through the heat exchange plate and the heater;
The refrigerant circulates through at least the compressor, the in-vehicle condenser, the heat exchange plate, and the compressor, thereby utilizing heat generated by the secondary battery and heat generated by the heater to heat the air in the vehicle compartment.
vehicle.
<技術A4>
技術A1又は技術A2に記載の車両であって、
前記熱交換プレートの前記第1冷却液入出力部から出た前記冷却液が、前記第2冷却液入出力部に戻る冷却液回路を更に備え、
前記冷却液回路は、少なくともポンプと、前記電動機の発熱を基に前記冷却液を加温する電動機熱交換器を備え、
前記冷却液回路において、前記冷却液が、前記熱交換プレートと前記電動機熱交換器を循環することと、
前記冷媒が、少なくとも前記コンプレッサ、前記車内コンデンサ、前記熱交換プレート、及び、前記コンプレッサを循環することで、前記二次電池の発熱と前記電動機の発熱を利用して、前記車室の空気を温めるようにした、
車両。
<Technology A4>
A vehicle according to the invention described in the art A1 or A2,
a cooling liquid circuit through which the cooling liquid exiting the first cooling liquid input/output port of the heat exchange plate returns to the second cooling liquid input/output port;
the coolant circuit includes at least a pump and an electric motor heat exchanger that heats the coolant based on heat generated by the electric motor;
In the coolant circuit, the coolant circulates through the heat exchange plate and the electric motor heat exchanger;
The refrigerant circulates through at least the compressor, the in-vehicle condenser, the heat exchange plate, and the compressor, thereby utilizing heat generated by the secondary battery and heat generated by the electric motor to warm air in the vehicle compartment.
vehicle.
<技術A5>
技術A3又は技術A4に記載の車両であって、
前記冷却液回路は、
前記二次電池の直流電力を、前記電動機を駆動する交流電力に変換するインバータと熱交換するインバータ熱交換器、
前記電動機が回生して発生した交流電力を前記二次電池の充電に使う直流電力に変換するコンバータと熱交換するコンバータ熱交換器、
外部の電力を基に前記二次電池を充電する充電器と熱交換する充電器熱交換器、又は
車両に関連する情報処理を行うECUと熱交換するECU熱交換器、
の内少なくとも一つを備える、
車両。
<Technology A5>
A vehicle according to Technical A3 or Technical A4,
The coolant circuit includes:
an inverter heat exchanger that exchanges heat with an inverter that converts DC power from the secondary battery into AC power for driving the electric motor;
a converter for converting AC power generated by the electric motor into DC power used for charging the secondary battery, and a converter heat exchanger for exchanging heat with the converter;
a charger heat exchanger that exchanges heat with a charger that charges the secondary battery using external power, or an ECU heat exchanger that exchanges heat with an ECU that processes information related to a vehicle;
At least one of the following is provided:
vehicle.
<技術A6>
車体と、
前記車体の内部に配置された車室と、
前記車体に結合された第1車輪及び第2車輪と、
前記車体において、所定の面に沿って配置された二次電池と、
前記二次電池から供給される電力を用いて、少なくとも前記第1車輪を駆動する電動機と、を備えた車両に搭載可能な熱マネジメントシステムであって、
前記車体において、前記所定の面に沿って配置された熱交換プレートと、
少なくともコンプレッサと、前記車室の空気と熱交換可能な車内コンデンサとを備え、冷媒が前記コンプレッサと前記車内コンデンサを移動可能な冷媒回路と、を備え、
前記熱交換プレートは、
前記冷媒回路の前記車内コンデンサから出た冷媒が前記熱交換プレートに入る冷媒入力部と、前記冷媒が前記熱交換プレートから前記コンプレッサへ出る冷媒出力部と、
冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第1冷却液入出力部と、冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第2冷却液入出力部と、を備え、前記車体において、前記所定の面に沿って配置可能な熱交換プレートと、を備え、
前記冷媒入力部から入った前記冷媒は前記冷媒出力部から出るように設定され、前記第1冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第2冷却液入出力部から出るように設定され、前記第2冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第1冷却液入出力部から出るように設定され、
前記熱交換プレートにおいて前記冷媒と前記冷却液は熱交換可能であると共に、前記熱交換プレートは、前記二次電池と熱交換可能であり、
前記熱交換プレートの前記第1冷却液入出力部から出た前記冷却液は、前記第2冷却液入出力部に入ることが可能であり、
前記冷媒が、少なくとも前記コンプレッサ、前記車内コンデンサ、前記熱交換プレート、及び、前記コンプレッサを循環することで、前記二次電池の発熱を利用して、車室の空気を温めることが可能な、
熱マネジメントシステム。
<Technology A6>
The car body and
A vehicle cabin disposed inside the vehicle body;
A first wheel and a second wheel coupled to the vehicle body;
A secondary battery disposed along a predetermined surface of the vehicle body;
A thermal management system that can be mounted on a vehicle including an electric motor that drives at least the first wheel using power supplied from the secondary battery,
a heat exchange plate disposed along the predetermined surface in the vehicle body;
a refrigerant circuit including at least a compressor and an in-vehicle condenser capable of exchanging heat with air in the vehicle compartment, and in which a refrigerant can move between the compressor and the in-vehicle condenser;
The heat exchange plate is
a refrigerant input section through which a refrigerant from the on-board condenser of the refrigerant circuit enters the heat exchange plate; and a refrigerant output section through which the refrigerant exits the heat exchange plate to the compressor;
a first coolant input/output portion through which a coolant inputs and outputs to and from the heat exchange plate, and a second coolant input/output portion through which a coolant inputs and outputs to and from the heat exchange plate; and a heat exchange plate that can be arranged along the predetermined surface in the vehicle body,
the coolant entering through the coolant input section is set to exit through the coolant output section, the coolant entering through the first coolant input/output section is set to exit through the second coolant input/output section, and the coolant entering through the second coolant input/output section is set to exit through the first coolant input/output section,
the refrigerant and the cooling liquid can exchange heat in the heat exchange plate, and the heat exchange plate can exchange heat with the secondary battery;
The cooling liquid exiting the first cooling liquid input/output port of the heat exchange plate can enter the second cooling liquid input/output port,
The refrigerant circulates through at least the compressor, the in-vehicle condenser, the heat exchange plate, and the compressor, thereby making it possible to warm the air in the vehicle compartment by utilizing heat generated by the secondary battery.
Thermal management system.
<技術A7>
技術A6に記載の熱マネジメントシステムであって、
前記冷媒回路は、前記車内コンデンサと前記熱交換プレートの前記冷媒入力部との間に車外熱交換器を更に備え、
前記冷媒は、前記コンプレッサと前記車内コンデンサと前記車外熱交換器と前記冷媒入力部とを移動可能であり、
前記冷媒が、少なくとも前記コンプレッサ、前記車内コンデンサ、前記車外熱交換器、前記熱交換プレート、及び、前記コンプレッサを循環することで、車外の熱と前記二次電池の発熱を利用して、前記車室の空気を温めることが可能な、
熱マネジメントシステム。
<Technology A7>
A thermal management system according to the invention,
the refrigerant circuit further includes an exterior heat exchanger between the interior condenser and the refrigerant input portion of the heat exchange plate;
The refrigerant is movable among the compressor, the on-board condenser, the on-board heat exchanger, and the refrigerant input portion,
the refrigerant circulates through at least the compressor, the in-vehicle condenser, the exterior heat exchanger, the heat exchange plate, and the compressor, thereby making it possible to warm the air in the vehicle compartment by utilizing heat outside the vehicle and heat generated by the secondary battery;
Thermal management system.
<技術A8>
技術A6又は技術A7に記載の熱マネジメントシステムであって、
前記熱交換プレートの前記第1冷却液入出力部から出た前記冷却液が、前記第2冷却液入出力部に戻る冷却液回路を更に備え、
前記冷却液回路は、少なくともポンプと、電気エネルギーを基に前記冷却液を加温する加熱ヒータを備え、
前記冷却液回路において、前記冷却液が、前記熱交換プレートと前記加熱ヒータを循環することと、
前記冷媒が、少なくとも前記コンプレッサ、前記車内コンデンサ、前記熱交換プレート、及び、前記コンプレッサを循環することで、前記二次電池の発熱と加熱ヒータの発熱を利用して、前記車室の空気を温めることが可能な、
熱マネジメントシステム。
<Technology A8>
A thermal management system according to Technology A6 or Technology A7,
a cooling liquid circuit through which the cooling liquid exiting the first cooling liquid input/output port of the heat exchange plate returns to the second cooling liquid input/output port;
The coolant circuit includes at least a pump and a heater that heats the coolant using electrical energy,
In the coolant circuit, the coolant circulates through the heat exchange plate and the heater;
The refrigerant circulates through at least the compressor, the in-vehicle condenser, the heat exchange plate, and the compressor, thereby making it possible to heat the air in the vehicle compartment by utilizing heat generated by the secondary battery and heat generated by the heater.
Thermal management system.
<技術A9>
技術A6又は技術A7に記載の熱マネジメントシステムであって、
前記熱交換プレートの前記第1冷却液入出力部から出た前記冷却液が、前記第2冷却液入出力部に戻る冷却液回路を更に備え、
前記冷却液回路は、少なくともポンプと、前記電動機の発熱を基に前記冷却液を加温する電動機熱交換器を備え、
前記冷却液回路において、前記冷却液が、前記熱交換プレートと前記電動機熱交換器を循環することと、
前記冷媒が、少なくとも前記コンプレッサ、前記車内コンデンサ、前記熱交換プレート、及び、前記コンプレッサを循環することで、前記二次電池の発熱と前記電動機の発熱を利用して、前記車室の空気を温めることが可能な、
熱マネジメントシステム。
<Technology A9>
A thermal management system according to Technology A6 or Technology A7,
a cooling liquid circuit through which the cooling liquid exiting the first cooling liquid input/output port of the heat exchange plate returns to the second cooling liquid input/output port;
the coolant circuit includes at least a pump and an electric motor heat exchanger that heats the coolant based on heat generated by the electric motor;
In the coolant circuit, the coolant circulates through the heat exchange plate and the electric motor heat exchanger;
The refrigerant circulates through at least the compressor, the in-vehicle condenser, the heat exchange plate, and the compressor, thereby making it possible to heat the air in the vehicle compartment by utilizing heat generated by the secondary battery and heat generated by the electric motor.
Thermal management system.
<技術A10>
技術A8又は技術A9に記載の熱マネジメントシステムであって、
前記冷却液回路は、
前記二次電池の直流電力を、前記電動機を駆動する交流電力に変換するインバータと熱交換するインバータ熱交換器、
前記電動機が回生して発生した交流電力を前記二次電池の充電に使う直流電力に変換するコンバータと熱交換するコンバータ熱交換器、
外部の電力を基に前記二次電池を充電する充電器と熱交換する充電器熱交換器、又は
車両に関連する情報処理を行うECUと熱交換するECU熱交換器、
の内少なくとも一つを備える、
熱マネジメントシステム。
<Technology A10>
A thermal management system according to Technology A8 or Technology A9,
The coolant circuit includes:
an inverter heat exchanger that exchanges heat with an inverter that converts DC power from the secondary battery into AC power for driving the electric motor;
a converter for converting AC power generated by the electric motor into DC power used for charging the secondary battery, and a converter heat exchanger for exchanging heat with the converter;
a charger heat exchanger that exchanges heat with a charger that charges the secondary battery using external power, or an ECU heat exchanger that exchanges heat with an ECU that processes information related to a vehicle;
At least one of the following is provided:
Thermal management system.
(実施の形態2)
実施の形態2では、ハイブリット型の熱交換プレート100と車内エアコンとにおいて冷媒を共用することができる車両、熱マネジメントシステム、及び、車両制御方法について説明する。特に、ハイブリット型の熱交換プレート100において、冷却液を使って二次電池30を加温する場合に、冷却液の熱が冷媒に奪われてしまうことを抑制し、効率良く二次電池30を加温するための技術について説明する。なお、実施の形態2では、実施の形態1にて説明済みの構成要素については、共通の参照符号を付し、説明を省略する場合がある。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, a vehicle, a heat management system, and a vehicle control method that allow a hybrid
<システム構成>
図37は、実施の形態2に係る熱マネジメントシステムの構成例を示す図である。
<System Configuration>
FIG. 37 is a diagram illustrating a configuration example of a heat management system according to the second embodiment. As shown in FIG.
実施の形態2に係る熱マネジメントシステムは、冷媒回路310と、冷却液回路210と、熱交換プレート100と、ECU500とを備える。
The thermal management system according to the second embodiment includes a
冷媒回路310は、コンプレッサ321と、コンデンサ325と、エバポレータ324と、熱交換プレート100における冷媒層300の冷媒入力部301及び冷媒出力部302とを備える。
The
冷媒回路310は、さらに、コンデンサ325とエバポレータ324との間に配置され、当該エバポレータ324に入る(又はエバポレータ324から出る)冷媒の流量を制御する第1EXV341を備える。なお、本実施の形態では、エバポレータ324に入る(又はエバポレータ324から出る)冷媒の流量を0又はほぼ0に抑制することを、第1EXV341を閉じると表現する場合がある。
The
冷媒回路310は、さらに、冷媒入力部301に入る(又は冷媒出力部302から出る)冷媒の流量を制御する第2EXV342を備える。なお、本実施の形態では、冷媒入力部301に入る(又は冷媒出力部302から出る)冷媒の流量を0又はほぼ0に抑制することを、第2EXV342を閉じると表現する場合がある。
The
冷却液回路210は、第1ポンプ221と、熱交換プレート100における冷却液層200の冷却液入力部203及び冷却液出力部204と、加熱ヒータ240と、発熱部250と、ラジエータ242と、第2ポンプ222と、第1三方弁231とを備える。発熱部250は、車両1が備える動作時に発熱する装置と熱交換を行う機器である。発熱部250は、例えば、電動機と熱交換器を行う電動機熱交換器251、充電器と熱交換器を行う充電器熱交換器252、インバータと熱交換を行うインバータ熱交換器253、コンバータと熱交換を行うコンバータ熱交換器254、及び、ECU500と熱交換を行うECU熱交換器255のうちの少なくとも1つを含んでよい。
The
冷却液回路210は、さらに、第1三方弁231と第1ポンプ221との間の位置と、加熱ヒータ240と発熱部250との間の位置とを結ぶ第1分岐冷却液路211を備える。
The
冷却液回路210は、さらに、第1三方弁231と、加熱ヒータ240と発熱部250との間であって第1分岐冷却液路211よりも発熱部250に近い方の位置とを結ぶ第2分岐冷却液路212を含む。
The
第1三方弁231は、オンの場合、第2ポンプ222から第1ポンプ221への経路を開き、第2分岐冷却液路212への経路を閉じる。第1三方弁231は、オフの場合、第2分岐冷却液路212への経路を開き、第2ポンプ222から第1ポンプ221への経路を閉じる。
When the first three-
図37に示すように、ECU500は、例えば図37において一点鎖線で示している信号線を介して、コンプレッサ321のオンとオフ(回転数の制御)、第2EXV342のオンとオフを制御可能である。ECU500は、信号線を介して、第1ポンプ221のオンとオフ、第2ポンプ222のオンとオフ、加熱ヒータ240のオンとオフ、第1三方弁231のオンとオフ、ラジエータ242のファンのオンとオフを制御可能である。ECU500は、信号線を介して、二次電池30の温度を測定する電池温度センサ510から示す信号を受信可能である。ECU500は、ラジエータ242に入る前の冷却液(又は発熱部250を通過後の冷却液)の温度を測定する第1冷却液温度センサ511から冷却液の温度を示す信号を受信可能である。ECU500は、信号線を介して、冷却液入力部203に入る前の冷却液の温度を測定する第2冷却液温度センサ512から冷却液の温度を示す信号を受信可能である。ECU500は、信号線を介して、車外の空気の温度を測定する外気温センサ513から外気温を示す信号を受信可能である。
37, the
車室内の冷房を行う場合、冷媒回路310は、コンプレッサ321をオン、第1EXV341を開、エバポレータ324のファンをオンとする。このとき、第2EXV342の開閉を制御して冷媒層300に入力(冷媒層300から又は出力)する冷媒の流量を調節することで、二次電池30の冷却に冷媒を共用することができる。
When cooling the vehicle interior, the
一方、二次電池30を加温する場合、冷却液回路210は、例えば、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオン、第1三方弁231をオフとしてよい。この場合、冷却液は、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、第1分岐冷却液路211の順に循環する。冷却液は、オンの加熱ヒータ240から得た熱を利用して、冷却液層200において二次電池30を加温することができる。あるいは、二次電池30を加温する場合、冷却液回路210は、例えば、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオフ、第1三方弁231をオンとしてよい。この場合、冷却液は、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、発熱部250、ラジエータ242、第2ポンプ222、第1三方弁231の順に循環する。冷却液は、発熱部250から得た熱を利用して、冷却液層200において二次電池30を加温することができる。
On the other hand, when heating the
しかし、車室内の空気を冷却している場合の冷媒が冷媒層300に入ると、その冷媒が冷却液から熱を奪ってしまい、冷却液による二次電池30の加温の効率が低下してしまう。
However, when the refrigerant used to cool the air inside the vehicle cabin enters the
そこで、本実施の形態では、車室内の冷房を行いつつ、二次電池30を加温する場合、冷媒層300から冷媒を適切に排出する。これにより、冷媒が、冷媒層300において、冷却液から熱を奪ってしまうことを抑制し、冷却液が効率良く二次電池30を加温することができる。次に、冷媒の排出タイミングについて詳細に説明する。
In this embodiment, when the vehicle interior is cooled while the
<冷媒の排出タイミング>
図38は、実施の形態2に係る冷媒の排出タイミングを説明するための図である。
<Refrigerant discharge timing>
FIG. 38 is a diagram for explaining the timing of discharging the coolant according to the second embodiment. In FIG.
本実施の形態では、発熱部250の発熱を利用し、冷却液回路210を流れる冷却液、及び、熱交換プレート100を介して二次電池30に対して加温を開始する時点を基準時点とする。図38において、太い矢印は、冷媒の排出期間を示す。
In this embodiment, the reference time is the time when the heat generated by the
ECU500は、図38(a)に示すように、基準時点と第1時間前の第1時点との間に、熱交換プレート100の冷媒を冷媒回路310に排出することを開始してよい。あるいは、ECU500は、図38(b)に示すように、基準時点と第2時間後の第2時点との間に、熱交換プレート100の冷媒を冷媒回路310に排出することを開始してよい。
As shown in FIG. 38(a), the
ECU500は、図38(c)に示すように、基準時点と、第1時間より短い第3時間前の第3時点の間に、熱交換プレート100の冷媒を冷媒回路310に排出することを完了してもよい。あるいは、ECU500は、図38(d)に示すように、基準時点と、第4時間後の第4時点の間に、熱交換プレート100の冷媒を冷媒回路310に排出することを完了してもよい。
As shown in FIG. 38(c), the
以上の処理によれば、温められた冷却液が二次電池30を加温する際に、冷媒が適切なタイミング及び期間で冷媒層300から排出されるので、熱交換プレート100において冷媒が冷却液の熱を奪ってしまうことを抑制できる。よって、冷却液層200の冷却液は効率良く二次電池30を加温することができる。
According to the above process, when the heated cooling liquid heats the
<フローチャート>
図39は、実施の形態2に係る熱マネジメントシステムのECU500が行う処理の例を示すフローチャートである。
<Flowchart>
FIG. 39 is a flowchart showing an example of processing performed by the
ECU500は、電池温度センサ510から電池温度Tbatを、外気温センサ513から外気温度Tairを、第2冷却液温度センサ512から冷却液入力部203に入る冷却液の冷却液温度Twat2を取得する(S201)。
The
ECU500は、「電池温度Tbat<電池下限温度Tmin」であるか否かを判定する(S202)。電池下限温度Tminは、予め定められた値であり、例えば5度である。
The
「電池温度Tbat≧電池下限温度Tmin」である場合(S202:NO)、ECU500は、処理をステップS201に戻す。
If "battery temperature Tbat ≧ battery lower limit temperature Tmin" (S202: NO), the
「電池温度Tbat<電池下限温度Tmin」である場合(S202:YES)、ECU500は、第2EXV342を閉、経過時間Tiを0に初期化し、コンプレッサ321をオンにする(S203)。すなわち、ECU500は、第2EXV342によって冷媒入力部301に流入する冷媒を抑制すると共に、コンプレッサ321を作動させることによって、熱交換プレート100の冷媒を冷媒回路310に排出する。
If "battery temperature Tbat<battery lower limit temperature Tmin" (S202: YES), the
ECU500は、「経過時間Ti>冷媒回収運転時間Tx」であるか否かを判定する(S204)。冷媒回収運転時間Txは、予め定められた値であり、例えば1分である。あるいは、冷媒回収運転時間Txは、図35の太い矢印が示す時間であってもよい。経過時間Tiは、時間の経過と共に増加する。
The
「経過時間Ti≦冷媒回収運転時間Tx」である場合(S204:NO)、ECU500は、ステップS204を繰り返す。これにより、冷媒層300から冷媒が排出され、コンプレッサ321に回収される。
If "elapsed time Ti≦refrigerant recovery operation time Tx" (S204: NO), the
「経過時間Ti>冷媒回収運転時間Tx」である場合(S204:YES)、ECU500は、「冷却液入力部203に入る冷媒液の冷却液温度Twat2>電池温度Tbat」であるか否かを判定する(S205)。
If the elapsed time Ti>refrigerant recovery operation time Tx (S204: YES), the
「冷却液入力部203に入る冷却液の冷却液温度Twat2>電池温度Tbat」である場合(S205:YES)、ECU500は、第1ポンプ221をオンにする(S206)。これにより、電池温度Tbatよりも温度の高い冷却液によって二次電池30が加温される。そして、ECU500は、処理をステップS201に戻す。
If "the coolant temperature Twat2 of the coolant entering the
「冷却液入力部203に入る冷却液の冷却液温度Twat2≦電池温度Tbat」である場合(S205:NO)、ECU500は、第2ポンプ222をオンにし、第1冷却液温度センサ511からラジエータ242に入る冷却液の冷却液温度Twat1を取得する(S207)。なお、ラジエータ242に入る冷却液は、発熱部250の発熱を利用して加熱されている。
If "coolant temperature Twat2 of the coolant entering the
ECU500は、「ラジエータ242に入る冷却液の冷却液温度Twat1>電池温度Tbat」であるか否かを判定する(S208)。
The
「ラジエータ242に入る冷却液の冷却液温度Twat1>電池温度Tbat」である場合(S208:YES)、ECU500は、第1ポンプ221をオン、第1三方弁231をオンにする(S209)。すなわち、ECU500は、二次電池30の電池温度Tatが所定の閾値(例えば電池下限温度Tmin)未満である場合に、発熱部250の発熱を利用し、冷却液回路210を流れる冷却液、及び、熱交換プレート100を介して二次電池30に対して加温を開始してよい。別言すると、第1ポンプ211は、発熱部250の発熱を利用して加熱された冷却液を、冷却液入力部203へ送る。このとき、ECU500は、ラジエータ242が備えるファンの回転を、冷却液を二次電池30の加温に用いない場合に比べて抑制又は停止してよい。発熱部250の発熱を利用して加熱された冷却液が、ラジエータ242のファンによって冷却されてしまうことを抑制するためである。これにより、発熱部250の発熱を利用して加熱された、電池温度Tbatよりも温度の高い冷却液によって、二次電池30を加温することができる。そして、ECU500は、処理をステップS201に戻す。
If "the coolant temperature Twat1 of the coolant entering the
「ラジエータ242に入る冷却液の冷却液温度Twat1≦電池温度Tbat」である場合(S208:NO)、ECU500は、「外気温度Tair>電池温度Tbat」であるか否かを判定する(S210)。
If "the coolant temperature Twat1 of the coolant entering the
「外気温度Tair>電池温度Tbat」である場合(S210:YES)、ECU500は、第1ポンプ221をオン、ラジエータ242のファンをオン、第1三方弁231をオンにする(S211)。これにより、電池温度Tbatよりも温度の高い外気温度Tairによって温められた冷却液によって二次電池30が加温される。そして、ECU500は、処理をステップS201に戻す。
If "outside air temperature Tair>battery temperature Tbat" (S210: YES), the
「外気温度Tair≦電池温度Tbat」である場合(S210:NO)、ECU500は、第1ポンプ221をオン、加熱ヒータ240をオン、第1三方弁231をオフにする(S212)。この場合、冷却液は、第1ポンプ221、冷却液入力部203、冷却液層200、冷却液出力部204、加熱ヒータ240、第1分岐冷却液路211を循環する。これにより、加熱ヒータ240によって加熱された冷却液によって二次電池30を加温できる。なお、この場合、発熱部250の発熱によって加熱された冷却液は、二次電池30の加温に使用されなくてもよく、ラジエータ242、第2ポンプ222、第1三方弁231、第2分岐冷却液路212、発熱部250を循環してよい。すなわち、発熱部250の発熱を利用し、冷却液回路210を流れる冷却液、及び、熱交換プレート100を介して二次電池30に対して加温しない場合に、ラジエータ242から出力した冷却液が、冷却液入力部203へ入力せずに、ラジエータ242に戻る流路を冷却液回路210が有してもよい。そして、ECU500は、処理をステップS201に戻す。
If "outside air temperature Tair ≦ battery temperature Tbat" (S210: NO), the
以上の処理により、冷却液は、冷却液回路210において状況に応じて適切に加温され、冷却液層200において効率良く二次電池30を加温することができる。
By the above process, the coolant is appropriately heated in the
<変形例>
図40は、実施の形態2に係る熱マネジメントシステムの構成の変形例を示す図である。冷却液回路210は、図37に示す冷却液回路210に、次の構成要素が加えられてもよい。
<Modification>
40 is a diagram showing a modified example of the configuration of the thermal management system according to
冷却液回路210は、さらに、第1ポンプ221と第1三方弁231との間かつ第1分岐冷却液路211と第2分岐冷却液路212との間の位置に、第3三方弁233を備える。
The
冷却液回路210は、さらに、加熱ヒータ240と第2分岐冷却液路212との間の位置と、第3三方弁233とを結ぶ、第4分岐冷却液路214を備える。
The
冷却液回路210は、さらに、第1三方弁231と第3三方弁233との間の位置と、加熱ヒータ240と発熱部250との間かつ第2分岐冷却液路212と第4分岐冷却液路214との間の位置とを結ぶ、第5分岐冷却液路215を備える。
The
第4分岐冷却液路214には、第3ポンプ223と、暖房ヒータ243と、ヒータコア244とが配置される。暖房ヒータ243は、電気エネルギーにより熱を発生させ、第4分岐冷却液路214を通る冷却液を加熱可能である。ヒータコア244は、車室内のエアコンに設置され、第4分岐冷却液路214を通る比較的高温の冷却液と、車室内の比較的低温の空気との間で熱交換を行い、適切な温度の温風を生成するための熱交換器である。
A
図40に示す変形例に係る冷却液回路210によっても、冷却液を温めることができるので、その温められた冷却液を利用して、冷却液層200にて二次電池30を加温することができる。
The
(実施の形態2のまとめ)
以上の実施の形態2の記載により、下記の技術が開示される。
(Summary of the second embodiment)
The above description of the second embodiment discloses the following technology.
<技術B1>
車体と、
前記車体に結合された第1車輪及び第2車輪と、
前記車体において、所定の面に沿って配置された二次電池と、
前記車体において、前記所定の面に沿って配置された熱交換プレートと、
前記二次電池から供給される電力を用いて、少なくとも前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、
前記熱交換プレートは、
冷媒が前記熱交換プレートに入る冷媒入力部と、前記冷媒が前記熱交換プレートから出る冷媒出力部と、
冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第1冷却液入出力部と、冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第2冷却液入出力部と、
を備え、
前記熱交換プレートにおいて、前記冷媒入力部から入った前記冷媒は前記冷媒出力部から出るように設定され、前記第1冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第2冷却液入出力部から出るように設定され、前記第2冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第1冷却液入出力部から出るように設定され、
前記熱交換プレートにおいて前記冷媒と前記冷却液は熱交換可能であると共に、前記熱交換プレートは、前記二次電池と熱交換可能である車両であって、
前記冷媒入力部及び前記冷媒出力部に接続され、少なくともコンプレッサとコンデンサを有し、前記冷媒が流れる冷媒回路と、
前記第1冷却液入出力部及び前記第2冷却液入出力部と接続され、少なくとも発熱部に前記冷却液が流れる冷却液回路と、を更に備え、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、または、前記基準時点と第2時間後の第2時点の間に、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始する、
車両。
<Technology B1>
The car body and
A first wheel and a second wheel coupled to the vehicle body;
A secondary battery disposed along a predetermined surface of the vehicle body;
a heat exchange plate disposed along the predetermined surface in the vehicle body;
an electric motor that drives at least the first wheel by using electric power supplied from the secondary battery;
The heat exchange plate is
a refrigerant input where a refrigerant enters the heat exchange plate; and a refrigerant output where the refrigerant exits the heat exchange plate;
a first coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate; and a second coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate.
Equipped with
In the heat exchange plate, the refrigerant entering through the refrigerant input portion is set to exit through the refrigerant output portion, the refrigerant entering through the first refrigerant input/output portion is set to exit through the second refrigerant input/output portion, and the refrigerant entering through the second refrigerant input/output portion is set to exit through the first refrigerant input/output portion,
A vehicle in which the refrigerant and the cooling liquid can exchange heat in the heat exchange plate, and the heat exchange plate can exchange heat with the secondary battery,
a refrigerant circuit connected to the refrigerant input section and the refrigerant output section, the refrigerant circuit having at least a compressor and a condenser, and through which the refrigerant flows;
a coolant circuit connected to the first coolant input/output unit and the second coolant input/output unit, through which the coolant flows at least to a heat generating unit;
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is defined as a reference time point, and the refrigerant in the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit between the reference time point and a first time point that is one hour before the reference time point, or between the reference time point and a second time point that is two hours after the reference time point.
vehicle.
<技術B2>
技術B1に記載の車両であって、
更に制御回路を備え、
前記制御回路が、前記基準時点と前記第1時間前の前記第1時点の間、または、前記基準時点と前記第2時間後の前記第2時点の間に、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始する、
ようにする、
車両。
<Technology B2>
A vehicle according to the invention B1,
Further comprising a control circuit,
the control circuit starts discharging the refrigerant from the heat exchange plate to the refrigerant circuit between the reference time point and the first time point before the first time, or between the reference time point and the second time point after the second time.
So that,
vehicle.
<技術B3>
技術B1又は技術B2に記載の車両であって、
前記発熱部は、
電力を基に発熱するヒータ、
前記電動機と熱交換可能な電動機熱交換器、
車外からの電力を基に前記二次電池を充電する充電器と熱交換可能な充電器熱交換器、または
前記二次電池の直流電力を基に、前記電動機に供給する交流電力に変換するインバータと熱交換可能なインバータ熱交換器、
の内、少なくとも一つである、
車両。
<Technology B3>
A vehicle according to the invention as described in the art B1 or B2,
The heat generating portion is
A heater that generates heat based on electricity,
an electric motor heat exchanger capable of exchanging heat with the electric motor;
a charger heat exchanger capable of exchanging heat with a charger that charges the secondary battery using electric power from outside the vehicle, or an inverter heat exchanger capable of exchanging heat with an inverter that converts DC power from the secondary battery into AC power to be supplied to the electric motor,
At least one of the following:
vehicle.
<技術B4>
技術B1から技術B3のいずれか1項に記載の車両であって、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始し、
前記基準時点と、前記第1時間より短い第3時間前の第3時点の間に前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することが完了する、
車両。
<Technology B4>
A vehicle according to any one of Technical B1 to Technical B3,
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is set as a reference time point, and the refrigerant from the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit during a period between the reference time point and a first time point that is a first hour before the reference time point;
The discharge of the refrigerant from the heat exchange plate to the refrigerant circuit is completed between the reference time point and a third time point that is a third time period before the first time point and that is shorter than the first time point.
vehicle.
<技術B5>
技術B1から技術B3のいずれか1項に記載の車両であって、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始し、
前記基準時点と、第4時間後の第4時点の間に前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することが完了する、
車両。
<Technology B5>
A vehicle according to any one of Technical B1 to Technical B3,
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is set as a reference time point, and the refrigerant from the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit during a period between the reference time point and a first time point that is a first hour before the reference time point;
The discharge of the refrigerant from the heat exchange plate to the refrigerant circuit is completed between the reference time point and a fourth time point that is a fourth hour later.
vehicle.
<技術B6>
技術B1から技術B5のいずれか1項に記載の車両であって、
前記冷媒回路において、前記コンデンサと前記冷媒入力部の間に配置され、前記冷媒入力部に入力する流入量を調節可能なバルブをさらに備え、
前記バルブによって前記冷媒入力部に流入する前記冷媒を抑制するとともに、前記コンプレッサを作動させることによって、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出する、
車両。
<Technology B6>
A vehicle according to any one of technical B1 to technical B5,
The refrigerant circuit further includes a valve disposed between the condenser and the refrigerant input port and capable of adjusting an inflow rate of the refrigerant input port.
The valve restricts the refrigerant flowing into the refrigerant input section, and the compressor is operated to discharge the refrigerant from the heat exchange plate into the refrigerant circuit.
vehicle.
<技術B7>
技術B1から技術B6のいずれか1項に記載の車両であって、
前記二次電池の温度が所定の閾値未満である場合に、前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する、
車両。
<Technology B7>
A vehicle according to any one of the technical fields B1 to B6,
when the temperature of the secondary battery is lower than a predetermined threshold value, heat is generated by the heat generating portion to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate;
vehicle.
<技術B8>
技術B1から技術B7のいずれか1項に記載の車両であって、
前記冷却液回路は、ポンプを有し、
前記ポンプは、前記発熱部の発熱を利用して加熱された前記冷却液を、前記第1冷却液入出力部、又は前記第2冷却液入出力部へ送る、
車両。
<Technology B8>
A vehicle according to any one of technical B1 to technical B7,
The coolant circuit includes a pump.
The pump sends the cooling liquid heated by utilizing heat generated by the heat generating portion to the first cooling liquid input/output portion or the second cooling liquid input/output portion.
vehicle.
<技術B9>
技術B1から技術B8のいずれか1項に記載の車両であって、
前記冷却液回路は、前記発熱部の発熱を利用して加熱された前記冷却液が入力するラジエータをさらに有し、
前記ラジエータから出力した前記冷却液は、前記第1冷却液入出力部へ入力し、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温をする場合、前記ラジエータが備えるファンの回転を加温しない場合に比べて抑制する、
車両。
<Technology B9>
A vehicle according to any one of technical B1 to technical B8,
The coolant circuit further includes a radiator into which the coolant heated by utilizing heat generated by the heat generating portion enters,
The coolant output from the radiator is input to the first coolant input/output unit,
When the heat generated by the heat generating portion is utilized to heat the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate, the rotation of the fan provided in the radiator is suppressed compared to when heating is not performed.
vehicle.
<技術B10>
技術B9に記載の車両であって、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温しない場合に、前記ラジエータから出力した前記冷却液が、前記第1冷却液入出力部へ入力せずに、前記ラジエータに戻る流路を前記冷却液回路が有する、
車両。
<Technology B10>
A vehicle according to the invention described in Technical B9,
the coolant circuit has a flow path through which the coolant output from the radiator returns to the radiator without being input to the first coolant input/output unit when the heat generated by the heat generating unit is not used to heat the coolant flowing through the coolant circuit and the secondary battery via the heat exchange plate;
vehicle.
<技術B11>
車体と、
前記車体に結合された第1車輪及び第2車輪と、
前記車体において、所定の面に沿って配置された二次電池と、
前記車体において、前記所定の面に沿って配置された熱交換プレートと、
前記二次電池から供給される電力を用いて、少なくとも前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、
前記熱交換プレートは、
冷媒が前記熱交換プレートに入る冷媒入力部と、前記冷媒が前記熱交換プレートから出る冷媒出力部と、
冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第1冷却液入出力部と、冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第2冷却液入出力部と、
を備え、
前記熱交換プレートにおいて、前記冷媒入力部から入った前記冷媒は前記冷媒出力部から出るように設定され、前記第1冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第2冷却液入出力部から出るように設定され、前記第2冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第1冷却液入出力部から出るように設定され、
前記熱交換プレートにおいて前記冷媒と前記冷却液は熱交換可能であると伴に、前記熱交換プレートは、前記二次電池と熱交換可能であり、
前記冷媒入力部及び前記冷媒出力部に接続され、少なくともコンプレッサとコンデンサを有し、前記冷媒が流れる冷媒回路と、
前記第1冷却液入出力部及び前記第2冷却液入出力部と接続され、少なくとも発熱部に前記冷却液が流れる冷却液回路と、を更に備えた車両で利用可能な車両制御方法であって、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、または、前記基準時点と第2時間後の第2時点の間に、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始する、
車両制御方法。
<Technology B11>
The car body and
A first wheel and a second wheel coupled to the vehicle body;
A secondary battery disposed along a predetermined surface of the vehicle body;
a heat exchange plate disposed along the predetermined surface in the vehicle body;
an electric motor that drives at least the first wheel by using electric power supplied from the secondary battery;
The heat exchange plate is
a refrigerant input where a refrigerant enters the heat exchange plate; and a refrigerant output where the refrigerant exits the heat exchange plate;
a first coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate; and a second coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate.
Equipped with
In the heat exchange plate, the refrigerant entering through the refrigerant input portion is set to exit through the refrigerant output portion, the refrigerant entering through the first refrigerant input/output portion is set to exit through the second refrigerant input/output portion, and the refrigerant entering through the second refrigerant input/output portion is set to exit through the first refrigerant input/output portion,
the refrigerant and the cooling liquid can exchange heat in the heat exchange plate, and the heat exchange plate can exchange heat with the secondary battery;
a refrigerant circuit connected to the refrigerant input section and the refrigerant output section, the refrigerant circuit having at least a compressor and a condenser, and through which the refrigerant flows;
A vehicle control method usable in a vehicle further including a coolant circuit connected to the first coolant input/output unit and the second coolant input/output unit, through which the coolant flows at least through a heat generating unit, comprising:
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is defined as a reference time point, and the refrigerant in the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit between the reference time point and a first time point that is one hour before the reference time point, or between the reference time point and a second time point that is two hours after the reference time point;
A vehicle control method.
<技術B12>
技術11に記載の車両制御方法であって、
前記車両は、更に制御回路を備える、
車両制御方法。
<Technology B12>
A vehicle control method according to any one of
The vehicle further comprises a control circuit.
A vehicle control method.
<技術B13>
技術11又は技術B12に記載の車両制御方法であって、
前記発熱部は、
電力を基に発熱するヒータ、
前記電動機と熱交換可能な電動機熱交換器、
車外からの電力を基に前記二次電池を充電する充電器と熱交換可能な充電器熱交換器、または
前記二次電池の直流電力を基に、前記電動機に供給する交流電力に変換するインバータと熱交換可能なインバータ熱交換器、
の内、少なくとも一つである、
車両制御方法。
<Technology B13>
A vehicle control method according to Technology 11 or Technology B12,
The heat generating portion is
A heater that generates heat based on electricity,
an electric motor heat exchanger capable of exchanging heat with the electric motor;
a charger heat exchanger capable of exchanging heat with a charger that charges the secondary battery using electric power from outside the vehicle, or an inverter heat exchanger capable of exchanging heat with an inverter that converts DC power from the secondary battery into AC power to be supplied to the electric motor,
At least one of the following:
A vehicle control method.
<技術B14>
技術B11から技術B13のいずれか1項に記載の車両制御方法であって、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始し、
前記基準時点と、前記第1時間より短い第3時間前の第3時点の間に前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することが完了する、
車両制御方法。
<Technology B14>
A vehicle control method according to any one of technical fields B11 to B13,
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is set as a reference time point, and the refrigerant from the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit during a period between the reference time point and a first time point that is a first hour before the reference time point;
The discharge of the refrigerant from the heat exchange plate to the refrigerant circuit is completed between the reference time point and a third time point that is a third time period before the first time point and that is shorter than the first time point.
A vehicle control method.
<技術B15>
技術B11から技術B14のいずれか1項に記載の車両制御方法であって、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始し、
前記基準時点と、第4時間後の第4時点の間に前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することが完了する、
車両制御方法。
<Technology B15>
A vehicle control method according to any one of technical fields B11 to B14,
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is set as a reference time point, and the refrigerant from the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit during a period between the reference time point and a first time point that is a first hour before the reference time point;
The discharge of the refrigerant from the heat exchange plate to the refrigerant circuit is completed between the reference time point and a fourth time point that is a fourth hour later.
A vehicle control method.
<技術B16>
技術B11から技術B15のいずれか1項に記載の車両制御方法であって、
前記冷媒回路において、前記コンデンサと前記冷媒入力部の間に配置され、前記冷媒入力部に入力する流入量を調節可能なバルブをさらに備え、
前記バルブによって前記冷媒入力部に流入する前記冷媒を抑制するとともに、コンプレッサを作動させることによって、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出する、
車両制御方法。
<Technology B16>
A vehicle control method according to any one of technical fields B11 to B15,
The refrigerant circuit further includes a valve disposed between the condenser and the refrigerant input port and capable of adjusting an inflow rate of the refrigerant input port.
The valve restricts the refrigerant flowing into the refrigerant input section, and the compressor is operated to discharge the refrigerant from the heat exchange plate into the refrigerant circuit.
A vehicle control method.
<技術B17>
技術B11から技術B16のいずれか1項に記載の車両制御方法であって、
前記二次電池の温度が所定の閾値未満である場合に、前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する、
車両制御方法。
<Technology B17>
A vehicle control method according to any one of technical fields B11 to B16,
When the temperature of the secondary battery is lower than a predetermined threshold value, the heat generated by the heat generating portion is utilized to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate.
A vehicle control method.
<技術B18>
技術B11から技術B17のいずれか1項に記載の車両制御方法であって、
前記冷却液回路は、ポンプを有し、
前記ポンプは、前記発熱部の発熱を利用して加熱された前記冷却液を、前記第1冷却液入出力部、又は、前記第2冷却液入出力部へ送る、
車両制御方法。
<Technology B18>
A vehicle control method according to any one of technical fields B11 to B17,
The coolant circuit includes a pump.
The pump sends the cooling liquid heated by utilizing heat generated by the heat generating portion to the first cooling liquid input/output portion or the second cooling liquid input/output portion.
A vehicle control method.
<技術B19>
技術B11から技術B18のいずれか1項に記載の車両制御方法であって、
前記冷却液回路は、前記発熱部の発熱を利用して加熱された前記冷却液が入力するラジエータをさらに有し、
前記ラジエータから出力した前記冷却液は、前記第1冷却液入出力部へ入力し、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温をする場合、前記ラジエータが供えるファンの回転を加温しない場合に比べて抑制する、
車両制御方法。
<Technology B19>
A vehicle control method according to any one of Technical B11 to Technical B18,
The coolant circuit further includes a radiator into which the coolant heated by utilizing heat generated by the heat generating portion enters,
The coolant output from the radiator is input to the first coolant input/output unit,
When the heat generated by the heat generating portion is utilized to heat the coolant flowing through the coolant circuit and the secondary battery via the heat exchange plate, the rotation of the fan provided in the radiator is suppressed compared to when heating is not performed.
A vehicle control method.
<技術B20>
技術B19に記載の車両制御方法であって、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温しない場合に、前記ラジエータから出力した前記冷却液が、前記第1冷却液入出力部へ入力せずに、前記ラジエータに戻る流路を前記冷却液回路が有する、
車両制御方法。
<Technology B20>
A vehicle control method according to the technology B19,
the coolant circuit has a flow path through which the coolant output from the radiator returns to the radiator without being input to the first coolant input/output unit when the coolant flowing through the coolant circuit and the secondary battery are not heated by utilizing heat generated by the heat generating unit and via the heat exchange plate;
A vehicle control method.
以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although the embodiments have been described above with reference to the attached drawings, the present disclosure is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can conceive of various modifications, corrections, substitutions, additions, deletions, and equivalents within the scope of the claims, and it is understood that these also fall within the technical scope of the present disclosure. Furthermore, the components in the above-described embodiments may be combined in any manner as long as it does not deviate from the spirit of the invention.
本開示の技術は、ハイブリット型の熱交換プレートを用いて二次電池を温調する車両に有用である。 The technology disclosed herein is useful for vehicles that use hybrid heat exchange plates to regulate the temperature of secondary batteries.
1 車両
2 車体
3 車輪
3a 第1車輪
3b 第2車輪
4 電動機
10 電池パック
20 筐体
30 二次電池
71 第1端部
72 第2端部
100 熱交換プレート
101 第1面
102 第2面
200 冷却液層
201 第1冷却液入出力部
202 第2冷却液入出力部
203 冷却液入力部
204 冷却液出力部
210 冷却液回路
211 第1分岐冷却液路
212 第2分岐冷却液路
213 第3分岐冷却液路
214 第4分岐冷却液路
215 第5分岐冷却液路
221 第1ポンプ
222 第2ポンプ
223 第3ポンプ
231 第1三方弁
232 第2三方弁
233 第3三方弁
240 加熱ヒータ
242 ラジエータ
243 暖房ヒータ
244 ヒータコア
250 発熱部
251 電動機熱交換器
252 充電器熱交換器
253 インバータ熱交換器
254 コンバータ熱交換器
255 ECU熱交換器
300 冷媒層
301 冷媒入力部
302 冷媒出力部
310 冷媒回路
311 バイパス路
312 分岐冷媒路
321 コンプレッサ
322 車内コンデンサ
323 車外熱交換器
324 エバポレータ
325 コンデンサ
330 オリフィス弁
331 第1開閉弁
332 第2開閉弁
333 第3開閉弁
341 第1EXV
342 第2EXV
510 電池温度センサ
511 第1冷却液温度センサ
512 第2冷却液温度センサ
513 外気温センサ
Tair 外気温度
Tbat 電池温度
Tmax 電池上限温度
Tmin 電池下限温度
Twat1 ラジエータに入る冷却液の冷却液温度
Twat2 冷却液入力部に入る冷却液の冷却液温度
Vc コンプレッサ回転数
Vmax コンプレッサ上限回転数
Vx コンプレッサ回転増加数
REFERENCE SIGNS
342 2nd EXV
510
Claims (20)
前記車体に結合された第1車輪及び第2車輪と、
前記車体において、所定の面に沿って配置された二次電池と、
前記車体において、前記所定の面に沿って配置された熱交換プレートと、
前記二次電池から供給される電力を用いて、少なくとも前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、
前記熱交換プレートは、
冷媒が前記熱交換プレートに入る冷媒入力部と、前記冷媒が前記熱交換プレートから出る冷媒出力部と、
冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第1冷却液入出力部と、冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第2冷却液入出力部と、
を備え、
前記熱交換プレートにおいて、前記冷媒入力部から入った前記冷媒は前記冷媒出力部から出るように設定され、前記第1冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第2冷却液入出力部から出るように設定され、前記第2冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第1冷却液入出力部から出るように設定され、
前記熱交換プレートにおいて前記冷媒と前記冷却液は熱交換可能であると共に、前記熱交換プレートは、前記二次電池と熱交換可能である車両であって、
前記冷媒入力部及び前記冷媒出力部に接続され、少なくともコンプレッサとコンデンサを有し、前記冷媒が流れる冷媒回路と、
前記第1冷却液入出力部及び前記第2冷却液入出力部と接続され、少なくとも発熱部に前記冷却液が流れる冷却液回路と、を更に備え、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、または、前記基準時点と第2時間後の第2時点の間に、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始する、
車両。 The car body and
A first wheel and a second wheel coupled to the vehicle body;
A secondary battery disposed along a predetermined surface of the vehicle body;
a heat exchange plate disposed along the predetermined surface in the vehicle body;
an electric motor that drives at least the first wheel by using electric power supplied from the secondary battery;
The heat exchange plate is
a refrigerant input where a refrigerant enters the heat exchange plate; and a refrigerant output where the refrigerant exits the heat exchange plate;
a first coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate; and a second coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate.
Equipped with
In the heat exchange plate, the refrigerant entering through the refrigerant input portion is set to exit through the refrigerant output portion, the refrigerant entering through the first refrigerant input/output portion is set to exit through the second refrigerant input/output portion, and the refrigerant entering through the second refrigerant input/output portion is set to exit through the first refrigerant input/output portion,
A vehicle in which the refrigerant and the cooling liquid can exchange heat in the heat exchange plate, and the heat exchange plate can exchange heat with the secondary battery,
a refrigerant circuit connected to the refrigerant input section and the refrigerant output section, the refrigerant circuit having at least a compressor and a condenser, and through which the refrigerant flows;
a coolant circuit connected to the first coolant input/output unit and the second coolant input/output unit, through which the coolant flows at least to a heat generating unit;
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is defined as a reference time point, and the refrigerant in the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit between the reference time point and a first time point that is one hour before the reference time point, or between the reference time point and a second time point that is two hours after the reference time point.
vehicle.
更に制御回路を備え、
前記制御回路が、前記基準時点と前記第1時間前の前記第1時点の間、または、前記基準時点と前記第2時間後の前記第2時点の間に、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始する、
ようにする、
車両。 2. A vehicle as claimed in claim 1,
Further comprising a control circuit,
the control circuit starts discharging the refrigerant from the heat exchange plate to the refrigerant circuit between the reference time point and the first time point before the first time, or between the reference time point and the second time point after the second time.
So that,
vehicle.
前記発熱部は、
電力を基に発熱するヒータ、
前記電動機と熱交換可能な電動機熱交換器、
車外からの電力を基に前記二次電池を充電する充電器と熱交換可能な充電器熱交換器、または
前記二次電池の直流電力を基に、前記電動機に供給する交流電力に変換するインバータと熱交換可能なインバータ熱交換器、
の内、少なくとも一つである、
車両。 2. A vehicle as claimed in claim 1,
The heat generating portion is
A heater that generates heat based on electricity,
an electric motor heat exchanger capable of exchanging heat with the electric motor;
a charger heat exchanger capable of exchanging heat with a charger that charges the secondary battery using electric power from outside the vehicle, or an inverter heat exchanger capable of exchanging heat with an inverter that converts DC power from the secondary battery into AC power to be supplied to the electric motor,
At least one of the following:
vehicle.
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始し、
前記基準時点と、前記第1時間より短い第3時間前の第3時点の間に前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することが完了する、
車両。 2. A vehicle as claimed in claim 1,
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is set as a reference time point, and the refrigerant from the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit during a period between the reference time point and a first time point that is a first hour before the reference time point;
The discharge of the refrigerant from the heat exchange plate to the refrigerant circuit is completed between the reference time point and a third time point that is a third time period before the first time point and that is shorter than the first time point.
vehicle.
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始し、
前記基準時点と、第4時間後の第4時点の間に前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することが完了する、
車両。 2. A vehicle as claimed in claim 1,
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is set as a reference time point, and the refrigerant from the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit during a period between the reference time point and a first time point that is a first hour before the reference time point;
The discharge of the refrigerant from the heat exchange plate to the refrigerant circuit is completed between the reference time point and a fourth time point that is a fourth hour later.
vehicle.
前記冷媒回路において、前記コンデンサと前記冷媒入力部の間に配置され、前記冷媒入力部に入力する流入量を調節可能なバルブをさらに備え、
前記バルブによって前記冷媒入力部に流入する前記冷媒を抑制するとともに、前記コンプレッサを作動させることによって、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出する、
車両。 2. A vehicle as claimed in claim 1,
The refrigerant circuit further includes a valve disposed between the condenser and the refrigerant input port and capable of adjusting an inflow rate of the refrigerant input port.
The valve restricts the refrigerant flowing into the refrigerant input section, and the compressor is operated to discharge the refrigerant from the heat exchange plate into the refrigerant circuit.
vehicle.
前記二次電池の温度が所定の閾値未満である場合に、前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する、
車両。 2. A vehicle as claimed in claim 1,
when the temperature of the secondary battery is lower than a predetermined threshold value, heat is generated by the heat generating portion to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate;
vehicle.
前記冷却液回路は、ポンプを有し、
前記ポンプは、前記発熱部の発熱を利用して加熱された前記冷却液を、前記第1冷却液入出力部、又は前記第2冷却液入出力部へ送る、
車両。 2. A vehicle as claimed in claim 1,
The coolant circuit includes a pump.
The pump sends the cooling liquid heated by utilizing heat generated by the heat generating portion to the first cooling liquid input/output portion or the second cooling liquid input/output portion.
vehicle.
前記冷却液回路は、前記発熱部の発熱を利用して加熱された前記冷却液が入力するラジエータをさらに有し、
前記ラジエータから出力した前記冷却液は、前記第1冷却液入出力部へ入力し、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温をする場合、前記ラジエータが備えるファンの回転を加温しない場合に比べて抑制する、
車両。 9. A vehicle according to claim 8,
The coolant circuit further includes a radiator into which the coolant heated by utilizing heat generated by the heat generating portion enters,
The coolant output from the radiator is input to the first coolant input/output unit,
When the heat generated by the heat generating portion is utilized to heat the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate, the rotation of the fan provided in the radiator is suppressed compared to when heating is not performed.
vehicle.
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温しない場合に、前記ラジエータから出力した前記冷却液が、前記第1冷却液入出力部へ入力せずに、前記ラジエータに戻る流路を前記冷却液回路が有する、
車両。 10. A vehicle as claimed in claim 9,
the coolant circuit has a flow path through which the coolant output from the radiator returns to the radiator without being input to the first coolant input/output unit when the heat generated by the heat generating unit is not used to heat the coolant flowing through the coolant circuit and the secondary battery via the heat exchange plate;
vehicle.
前記車体に結合された第1車輪及び第2車輪と、
前記車体において、所定の面に沿って配置された二次電池と、
前記車体において、前記所定の面に沿って配置された熱交換プレートと、
前記二次電池から供給される電力を用いて、少なくとも前記第1車輪を駆動する電動機と、を備え、
前記熱交換プレートは、
冷媒が前記熱交換プレートに入る冷媒入力部と、前記冷媒が前記熱交換プレートから出る冷媒出力部と、
冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第1冷却液入出力部と、冷却液が前記熱交換プレートに入出力する第2冷却液入出力部と、
を備え、
前記熱交換プレートにおいて、前記冷媒入力部から入った前記冷媒は前記冷媒出力部から出るように設定され、前記第1冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第2冷却液入出力部から出るように設定され、前記第2冷却液入出力部から入った前記冷却液は前記第1冷却液入出力部から出るように設定され、
前記熱交換プレートにおいて前記冷媒と前記冷却液は熱交換可能であると伴に、前記熱交換プレートは、前記二次電池と熱交換可能であり、
前記冷媒入力部及び前記冷媒出力部に接続され、少なくともコンプレッサとコンデンサを有し、前記冷媒が流れる冷媒回路と、
前記第1冷却液入出力部及び前記第2冷却液入出力部と接続され、少なくとも発熱部に前記冷却液が流れる冷却液回路と、を更に備えた車両で利用可能な車両制御方法であって、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、または、前記基準時点と第2時間後の第2時点の間に、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始する、
車両制御方法。 The car body and
A first wheel and a second wheel coupled to the vehicle body;
A secondary battery disposed along a predetermined surface of the vehicle body;
a heat exchange plate disposed along the predetermined surface in the vehicle body;
an electric motor that drives at least the first wheel by using electric power supplied from the secondary battery;
The heat exchange plate is
a refrigerant input where a refrigerant enters the heat exchange plate; and a refrigerant output where the refrigerant exits the heat exchange plate;
a first coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate; and a second coolant input/output portion through which the coolant inputs and outputs to the heat exchange plate.
Equipped with
In the heat exchange plate, the refrigerant entering through the refrigerant input portion is set to exit through the refrigerant output portion, the refrigerant entering through the first refrigerant input/output portion is set to exit through the second refrigerant input/output portion, and the refrigerant entering through the second refrigerant input/output portion is set to exit through the first refrigerant input/output portion,
the refrigerant and the cooling liquid can exchange heat in the heat exchange plate, and the heat exchange plate can exchange heat with the secondary battery;
a refrigerant circuit connected to the refrigerant input section and the refrigerant output section, the refrigerant circuit having at least a compressor and a condenser, and through which the refrigerant flows;
A vehicle control method that can be used in a vehicle further including a coolant circuit that is connected to the first coolant input/output unit and the second coolant input/output unit and through which the coolant flows at least to a heat generating unit,
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is defined as a reference time point, and the refrigerant in the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit between the reference time point and a first time point that is one hour before the reference time point, or between the reference time point and a second time point that is two hours after the reference time point.
A vehicle control method.
前記車両は、更に制御回路を備える、
車両制御方法。 The vehicle control method according to claim 11,
The vehicle further includes a control circuit.
A vehicle control method.
前記発熱部は、
電力を基に発熱するヒータ、
前記電動機と熱交換可能な電動機熱交換器、
車外からの電力を基に前記二次電池を充電する充電器と熱交換可能な充電器熱交換器、または
前記二次電池の直流電力を基に、前記電動機に供給する交流電力に変換するインバータと熱交換可能なインバータ熱交換器、
の内、少なくとも一つである、
車両制御方法。 The vehicle control method according to claim 11,
The heat generating portion is
A heater that generates heat based on electricity,
an electric motor heat exchanger capable of exchanging heat with the electric motor;
a charger heat exchanger capable of exchanging heat with a charger that charges the secondary battery using electric power from outside the vehicle, or an inverter heat exchanger capable of exchanging heat with an inverter that converts DC power from the secondary battery into AC power to be supplied to the electric motor,
At least one of the following:
A vehicle control method.
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始し、
前記基準時点と、前記第1時間より短い第3時間前の第3時点の間に前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することが完了する、
車両制御方法。 The vehicle control method according to claim 11,
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is set as a reference time point, and the refrigerant from the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit during a period between the reference time point and a first time point that is a first hour before the reference time point;
The discharge of the refrigerant from the heat exchange plate to the refrigerant circuit is completed between the reference time point and a third time point that is a third time period before the first time point and that is shorter than the first time point.
A vehicle control method.
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する時点を基準時点とし、前記基準時点と第1時間前の第1時点の間、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することを開始し、
前記基準時点と、第4時間後の第4時点の間に前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出することが完了する、
車両制御方法。 The vehicle control method according to claim 11,
a time point when the heat generated by the heat generating portion is used to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate is set as a reference time point, and the refrigerant from the heat exchange plate is started to be discharged into the refrigerant circuit during a period between the reference time point and a first time point that is a first hour before the reference time point;
The discharge of the refrigerant from the heat exchange plate to the refrigerant circuit is completed between the reference time point and a fourth time point that is a fourth hour later.
A vehicle control method.
前記冷媒回路において、前記コンデンサと前記冷媒入力部の間に配置され、前記冷媒入力部に入力する流入量を調節可能なバルブをさらに備え、
前記バルブによって前記冷媒入力部に流入する前記冷媒を抑制するとともに、コンプレッサを作動させることによって、前記熱交換プレートの前記冷媒を前記冷媒回路に排出する、
車両制御方法。 The vehicle control method according to claim 11,
The refrigerant circuit further includes a valve disposed between the condenser and the refrigerant input port and capable of adjusting an inflow rate of the refrigerant input port.
The valve restricts the refrigerant flowing into the refrigerant input section, and the compressor is operated to discharge the refrigerant from the heat exchange plate into the refrigerant circuit.
A vehicle control method.
前記二次電池の温度が所定の閾値未満である場合に、前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温を開始する、
車両制御方法。 The vehicle control method according to claim 11,
When the temperature of the secondary battery is lower than a predetermined threshold value, the heat generated by the heat generating portion is utilized to start heating the secondary battery via the coolant flowing through the coolant circuit and the heat exchange plate.
A vehicle control method.
前記冷却液回路は、ポンプを有し、
前記ポンプは、前記発熱部の発熱を利用して加熱された前記冷却液を、前記第1冷却液入出力部、又は、前記第2冷却液入出力部へ送る、
車両制御方法。 The vehicle control method according to claim 11,
The coolant circuit includes a pump.
The pump sends the cooling liquid heated by utilizing heat generated by the heat generating portion to the first cooling liquid input/output portion or the second cooling liquid input/output portion.
A vehicle control method.
前記冷却液回路は、前記発熱部の発熱を利用して加熱された前記冷却液が入力するラジエータをさらに有し、
前記ラジエータから出力した前記冷却液は、前記第1冷却液入出力部へ入力し、
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温をする場合、前記ラジエータが供えるファンの回転を加温しない場合に比べて抑制する、
車両制御方法。 20. A vehicle control method according to claim 18, comprising:
The coolant circuit further includes a radiator into which the coolant heated by utilizing heat generated by the heat generating portion enters,
The coolant output from the radiator is input to the first coolant input/output unit,
When the heat generated by the heat generating portion is utilized to heat the coolant flowing through the coolant circuit and the secondary battery via the heat exchange plate, the rotation of the fan provided in the radiator is suppressed compared to when heating is not performed.
A vehicle control method.
前記発熱部の発熱を利用し、前記冷却液回路を流れる前記冷却液、及び、前記熱交換プレートを介して前記二次電池に対して加温しない場合に、前記ラジエータから出力した前記冷却液が、前記第1冷却液入出力部へ入力せずに、前記ラジエータに戻る流路を前記冷却液回路が有する、
車両制御方法。 20. A vehicle control method according to claim 19, comprising:
the coolant circuit has a flow path through which the coolant output from the radiator returns to the radiator without being input to the first coolant input/output unit when the coolant flowing through the coolant circuit and the secondary battery are not heated by utilizing heat generated by the heat generating unit and via the heat exchange plate;
A vehicle control method.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022170011A JP2024062178A (en) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | Vehicle and vehicle control method |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022170011A JP2024062178A (en) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | Vehicle and vehicle control method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=90970481
Family Applications (1)
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