JP4670797B2 - 車両用電池冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に設けられる電池を冷却する装置に関する。

従来、車室内の空気をリアパーセル部からトランクルームに取り込むことにより、トランクルーム内に設けられたバッテリを冷却する技術が知られている（特許文献１参照）。

特開２００２−２３１３２１号公報

しかしながら、従来の技術では、カーエアコンが室内循環に設定されている場合、トランクルーム内の気圧が車室内の気圧より高くなる。この場合、トランクルーム内の熱気が車室内に入り込み、車室内で十分冷却されていない空気が再度、トランクルームに送り込まれることによって、バッテリを効果的に冷却することができなくなるという問題が発生する。

本発明による車両用電池冷却装置は、車室内の空気を電池が格納されている電池室に供給することによって、電池を冷却する装置であって、電池の温度および車室内から電池室に供給される空気の温度のうち、少なくともいずれか一方の温度に基づいて、空調調整手段による内気循環／外気導入の変更を制御することを特徴とする。

本発明による車両用電池冷却装置によれば、電池の温度および車室内から電池室に供給される空気の温度のうち、少なくともいずれか一方の温度に基づいて、空調調整手段による内気循環／外気導入の変更を制御することにより、電池の冷却を効果的に行うことができる。

−第１の実施の形態−
図１は、第１の実施の形態における車両用電池冷却装置の構成を示す図である。この車両用電池冷却装置は、例えば、電気自動車やハイブリッド車、燃料電池自動車に搭載されて使用される。第１の実施の形態における車両用電池冷却装置は、コントローラ１と、バッテリ温度センサ２と、空気温度センサ３と、エアコンユニット４と、バッテリファン５とを備える。

バッテリ温度センサ２は、車両のトランクルーム内に設けられている車両駆動用バッテリ１０（以下、バッテリ１０と呼ぶ）の温度を検出する。空気温度センサ３は、車室内からトランクルーム内、特に、後述する電池室内に取り込まれる空気の温度を検出する。

コントローラ１は、ＣＰＵ１１およびメモリ１２を備え、バッテリ温度センサ２によって検出される温度、および、空気温度センサ３によって検出される空気温度に基づいて、内気循環モード／外気導入モードの指令をエアコンユニット４に出す。エアコンユニット４は、冷房機能および暖房機能を備えるとともに、コントローラ１からの指令に基づいて、内気循環モードおよび外気導入モードの切り換えを行う。内気循環モードとは、車室内で空気を循環させるモードであり、外気導入モードとは、車外の空気を車室内に導入するモードである。

バッテリファン５は、コントローラ１からの指令に基づいて回転作動し、バッテリ１０に冷却風を送り込んで、バッテリ１０を冷却する。コントローラ１は、例えば、バッテリ温度センサ２によって検出されるバッテリ１０の温度に基づいて、バッテリファン５の回転速度を決定する。

図２は、車両２０のトランクルーム２２内に設けられているバッテリ１０を冷却する際の空気の流れ２７を示す図である。トランクルーム２２には、バッテリ１０が置かれるスペース２９と、荷物を置くスペース３０との間を区切る仕切り２８が設けられている。すなわち、仕切り２８によって、バッテリ１０が置かれる電池室２９が形成されている。

車室２１とトランクルーム２２との間を仕切っているリアパーセル２３には、車室２１から電池室２９に通じる空気取り込み口２６が設けられている。図２に示すように、車室２１内の空気がリアパーセル２３の空気取り込み口２６を介して電池室２９内に取り込まれ、バッテリファン５によって、バッテリ１０に送られることによって、バッテリ１０が冷却される。バッテリ１０の冷却に利用された空気は、ドラフタアウトレット２５から車外に放出される。

図３（ａ）は、エアコンユニット４を内気循環モードで作動させた時の車内の空気の流れ３１を示す図である。内気循環モードは、例えば、夏季にエアコンユニット４を作動させる時に設定される。内気循環モードでは、図３（ａ）に示すように、エアコンユニット４によって冷却された空気が車室２１内を循環する。この場合、車室２１内の気圧は、車外の気圧に対して負圧となっており、また、トランクルーム２２内の気圧よりも低くなっている。

図３（ｂ）は、エアコンユニット４を外気導入モードで作動させた時の車内の空気の流れ３２を示す図である。外気導入モードは、例えば、冬季にエアコンユニット４を作動させる時に設定される。外気導入モードでは、図３（ｂ）に示すように、車外の空気がエアコンユニット４を介して車室２１内に導入された後、リアパーセル２３のドラフタインレット２４からトランクルーム２２内に導入されて、ドラフタアウトレット２５から、車外に放出される。この場合、車室２１内の気圧は、車外の気圧に対して正圧となっており、また、トランクルーム２２内の気圧よりも高くなっている。

図４は、内気循環モードでエアコンユニット４を作動させている時に、バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１以上となっており、かつ、車室２１内から電池室２９内に導入される空気の温度が所定温度Ｔ２以上となっている場合の空気の流れを示す図である。バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１以上となっており、かつ、車室２１内から電池室２９内に導入される空気の温度が所定温度Ｔ２以上となっている場合には、バッテリ１０の冷却に利用された空気がリアパーセル２３のドラフタインレット２４から車室２１内に戻されて、再び、電池室２９内に送り込まれている。この場合、バッテリ１０の冷却に利用されて、温度が上昇した空気が再びバッテリ１０の冷却に用いられるため、バッテリ１０を効果的に冷却することができない。

第１の実施の形態における車両用電池冷却装置では、エアコンユニット４の設定が内気循環モードに設定されている状態で、バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１以上となっており、かつ、車室２１内から電池室２９内に導入される空気の温度が所定温度Ｔ２以上となっている場合に、エアコンユニット４の設定を内気循環モードから、外気導入モードに切り換える。

エアコンユニット４の設定を外気導入モードに切り換えることにより、車室２１内の気圧がトランクルーム２２内の気圧よりも高くなるので、トランクルーム２２内の空気が車室２１内に戻るのを防ぐことができる。すなわち、バッテリ１０の冷却に利用された空気は、ドラフタアウトレット２５から、車外に放出される。

また、内気循環モード時には、車室２１内の冷気がリアパーセル２３の空気取り込み口２６に届きにくいが（図３（ａ）参照）、外気導入モードに切り換えることにより、車室２１内の冷気をリアパーセル２３の空気取り込み口２６に送る空気の流れを作ることができる。これにより、車室２１内から電池室２９に送り込む冷却空気の量を増やすことができるので、バッテリ１０の冷却性能をさらに向上させることができる。

図５は、第１の実施の形態における車両用電池冷却装置によって行われる処理内容を示すフローチャートである。エアコンユニット４が内気循環モードに設定されている場合に、コントローラ１は、例えば、所定時間ごとに、ステップＳ１０の処理を開始する。

ステップＳ１０では、バッテリ温度センサ２によって検出されるバッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１以上であるか否かを判定する。バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１以上であると判定するとステップＳ２０に進み、所定温度Ｔ１未満であると判定すると、フローチャートの処理を終了する。

ステップＳ２０では、空気温度センサ３によって検出される空気の温度、すなわち、車室２１内から電池室２９内に取り込まれる空気の温度が所定温度Ｔ２以上であるか否かを判定する。車室２１内から電池室２９内に取り込まれる空気の温度が所定温度Ｔ２以上であると判定するとステップＳ３０に進み、所定温度Ｔ２未満であると判定すると、フローチャートの処理を終了する。

ステップＳ３０では、内気循環モードから外気導入モードに切り換える指令をエアコンユニット４に出力する。この指令を受信したエアコンユニット４は、内気循環モードから外気導入モードに切り換える処理を行う。

なお、エアコンユニット４の設定を外気導入モードに切り換えた後は、所定時間が経過すると、内気循環モードに戻すようにしてもよい。また、バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１未満、または、車室２１内から電池室２９内に取り込まれる空気の温度が所定温度Ｔ２未満になると、内気循環モードに戻すようにしてもよい。さらに、バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１未満であり、かつ、車室２１内から電池室２９内に取り込まれる空気の温度が所定温度Ｔ２未満になると、内気循環モードに戻すようにしてもよい。

第１の実施の形態における車両用電池冷却装置によれば、車室内の空気を、バッテリ１０が格納されている電池室２９に供給することによって、バッテリ１０を冷却する装置であって、バッテリ１０の温度および車室内から電池室２９に供給される空気の温度のうち、少なくともいずれか一方の温度に基づいて、内気循環および外気導入の切り換えを制御する。特に、バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１以上であり、かつ、車室内から電池室２９に供給される空気の温度が所定温度Ｔ２以上であれば、内気循環モードを外気導入モードに切り換えるので、バッテリ１０の冷却に利用された空気が車室内に戻された後、再び、電池室２９内に取り込まれるのを防ぐことができる。また、外気導入モードに切り換えることにより、車室２１内から電池室２９に送り込む冷却空気の量を増やすことができるので、バッテリ１０の冷却性能をさらに向上させることができる。

また、第１の実施の形態における車両用電池冷却装置によれば、外気導入モード時に、エアコンユニット４を介して車外からの空気を車室内に取り込むので、エアコンユニット４にて冷却または暖房した空気を車室内に取り込むことができる。車体の隙間から外気を取り入れる方法では、車内の特定の場所の空調状態が悪くなるが、エアコンユニット４を介して空気を取り入れることにより、車室内の冷暖房の効果を低減させることもない。

エアコンユニット４には、塵などが車内に入り込むのを防ぐためのフィルタが一般的に設けられている。従って、エアコンユニット４を介して車外からの空気を車室内に取り込むことにより、塵などのゴミが車内に入り込むのを防ぐことができる。なお、フィルタとして、脱臭機能付きのフィルタを取り付けておけば、異臭等も除去することができる。

−第２の実施の形態−
第１の実施の形態における車両用電池冷却装置では、エアコンユニット４の設定として、内気循環モードと外気導入モードとを択一的にしか選択できなかった。第２の実施の形態における車両用電池冷却装置では、エアコンユニット４Ａが内気循環と外気導入との割合を任意の値に設定することができる。例えば、「内気：８０％、外気：２０％」や、「内気：４０％、外気６０％」のように設定することができる。

第２の実施の形態における車両用電池冷却装置では、バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１以上、かつ、車室２１内から電池室２９内に取り込まれる空気の温度が所定温度Ｔ２以上であれば、エアコンユニット４Ａの設定を、内気循環の割合を減らして、外気導入の割合を増やす。例えば、エアコンユニット４Ａが「内気：１００％、外気：０％」に設定されている場合には、「内気：８０％、外気：２０％」に変更し、「内気：４０％、外気：６０％」に設定されている場合には、「内気：３０％、外気：７０％」に変更する。

ここでは、変更前の内気／外気の割合と、変更後の内気／外気の割合との関係を定めたデータを実験等により予め求めておき、メモリ１２に記憶させておく。コントローラ１は、バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１以上、かつ、車室２１内から電池室２９内に取り込まれる空気の温度が所定温度Ｔ２以上であると判定された時に、エアコンユニット４Ａに設定されている内気／外気の割合と、メモリに記憶されているデータとに基づいて、変更する内気／外気の割合を求めて、エアコンユニット４Ａに指令を出す。エアコンユニット４Ａは、コントローラ１からの指令に基づいて、内気／外気の割合を変更する。

図６は、エアコンユニット４Ａが「内気：１００％、外気：０％」に設定されている状態から、「内気：８０％、外気：２０％」に変更された場合の空気の流れの一例を示す図である。外気導入の割合を増やすことにより、トランクルーム２２内の気圧が車室２１内の気圧より高い状態から、両気圧が等しい状態、または、トランクルーム２２内の気圧が車室２１内の気圧より低い状態にすることができる。これにより、トランクルーム２２内の空気が車室２１内に戻るのを防ぐことができる。

第２の実施の形態における車両用電池冷却装置によれば、バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１以上であり、かつ、車室内から電池室２９に供給される空気の温度が所定温度Ｔ２以上であれば、外気導入量が増えるように、エアコンユニット４Ａの内気／外気の割合を制御する。これにより、トランクルーム２２内の空気が車室２１内に戻るのを防いで、バッテリ１０の冷却性能を向上させることができる。

上述した第１の実施の形態における車両用電池冷却装置のように、内気循環モードから外気導入モードに切り換える場合には、車外の熱気または冷気が一気にエアコンユニット４に流入するため、エアコンユニット４による冷却または加熱を十分に行えず、乗員に不快感を与える可能性がある。しかし、第２の実施の形態における車両用電池冷却装置では、外気導入量が１００％になるように切り換えるのではなく、外気導入量が増えるように、エアコンユニット４Ａの内気／外気の割合を制御するので、上述した不快感を乗員に与えることもない。

−第３の実施の形態−
図７は、第３の実施の形態における車両用電池冷却装置の構成を示す図である。第３の実施の形態における車両用電池冷却装置は、図１に示す第１の実施の形態における車両用電池冷却装置の構成に加えて、圧力センサ６および圧力センサ７を備える。圧力センサ６は、車室２１内の気圧を検出し、圧力センサ７は、トランクルーム２２内の気圧を検出する。なお、圧力センサ７は、トランクルーム２２内のうち、ドラフタインレット２４に近い箇所に設けることが好ましい。

第３の実施の形態における車両用電池冷却装置でも、第２の実施の形態における車両用電池冷却装置と同様に、エアコンユニット４Ａは、内気／外気の割合を任意の値に設定することができる。

第３の実施の形態における車両用電池冷却装置では、バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１以上、かつ、車室２１内から電池室２９内に取り込まれる空気の温度が所定温度Ｔ２以上であって、圧力センサ６によって検出される車室２１内の気圧が圧力センサ７によって検出されるトランクルーム２２内の気圧に比べて低い場合に、次式（１）の関係を満たすように、エアコンユニット４Ａの内気／外気の割合を調整する。
０≦車室２１内の気圧−トランクルーム２２内の気圧≦所定値Ｋ （１）

すなわち、車室２１内の気圧とトランクルーム２２内の気圧との差が０以上、かつ、所定値Ｋ以下となるように、エアコンユニット４Ａの内気／外気の割合を調整する。これにより、エアコンユニット４Ａを効率よく作動させることができる。すなわち、外気導入の割合が低い場合には、車室２１内の気圧よりトランクルーム２２内の気圧の方が高くなり、バッテリ１０の冷却に利用された空気が車室２１内に戻されてしまう（図４参照）。また、外気導入の割合が高すぎる（車室２１内の気圧が強い正圧となる）と、車外の温度が高温または低温である場合に、車外から取り入れる空気を冷却または加熱するために、エアコンユニット４Ａで必要とされるエネルギー量が多くなる。

これに対して、第３の実施の形態における車両用電池冷却装置によれば、上式（１）の関係を満たすように、エアコンユニット４Ａの内気／外気の割合を調整するので、エアコンユニット４の使用エネルギー量を抑えつつ、バッテリ１０を効果的に冷却することができる。

第３の実施の形態における車両用電池冷却装置によれば、車室２１内の気圧と電池室２９内の気圧との差を検出し、検出した気圧差に基づいて、車室内の気圧が電池室内の気圧以上となるように、エアコンユニット４Ａの内気／外気の割合を調整するので、エアコンユニット４の使用エネルギー量を抑えつつ、バッテリ１０を効果的に冷却することができる。

−第４の実施の形態−
図８は、第４の実施の形態における車両用電池冷却装置の構成を示す図である。第４の実施の形態における車両用電池冷却装置は、図１に示す第１の実施の形態における車両用電池冷却装置の構成に加えて、車速センサ８と、風量センサ９とを備える。車速センサ８は、車両の速度を検出する。風量センサ９は、バッテリファン５の風量を検出する。なお、エアコンユニット４Ａは、内気循環と外気導入との割合を任意の値に設定することができる。

エアコンユニット４Ａの内気／外気の割合を調整した状態でも、車速が上昇すると、ラム圧によって外気導入割合が自然に増えてしまう。また、バッテリファン５の風量が増加すると、車室２１内およびトランクルーム２２内の圧力関係が変化する。従って、第４の実施の形態における車両用電池冷却装置では、車速、および、バッテリファン５の風量に基づいて、車室２１内の気圧がトランクルーム２２内の気圧以上となるように、エアコンユニット４Ａに設定する内気／外気の割合を調整する。

車速の変化量やバッテリファン５の風量の変化量に応じた圧力の変化量は、車両ごとに決まっている。従って、車速およびバッテリファン風量と、車室２１内の気圧がトランクルーム２２内の気圧以上となる内気／外気の割合を実験等によって求めて、予めデータ化（テーブルデータ化）しておく。

コントローラ１は、バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１以上、かつ、車室２１内からトランクルーム２２内に取り込まれる空気の温度が所定温度Ｔ２以上であると判定すると、車速センサ８によって検出される車速および風量センサ９によって検出されるバッテリファン５の風量に基づいて、上述したテーブルデータを参照することにより、エアコンユニット４Ａに設定する内気／外気の割合を求める。

図９は、第４の実施の形態における車両用電池冷却装置によって行われる処理内容を示すフローチャートである。なお、図５に示すフローチャートの処理と同一の処理を行うステップには、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。コントローラ１は、例えば、所定時間ごとに、ステップＳ１０の処理を開始する。

ステップＳ１０およびステップＳ２０の処理は、図５に示すフローチャートのステップＳ１０およびステップＳ２０の処理と同一である。ステップＳ２０において、車室２１内から電池室２９内に取り込まれる空気の温度が所定温度Ｔ２以上であると判定すると、ステップＳ１００に進む。

ステップＳ１００では、車速センサ８によって検出される車速、および、風量センサ９によって検出されるバッテリファン５の風量を取得して、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、ステップＳ１００で取得した車速およびバッテリファン５の風量に基づいて、上述したテーブルデータを参照することにより、エアコンユニット４Ａに設定する内気／外気の割合を求める。

ステップＳ１１０に続くステップＳ１２０では、ステップＳ１１０で求めた内気／外気の割合をエアコンユニット４Ａに出力する。エアコンユニット４Ａは、コントローラ１から受信した内気／外気の割合に基づいて、内気／外気の割合を調整する。

第４の実施の形態における車両用電池冷却装置によれば、車速およびバッテリファン５の風量に基づいて、内気循環と外気導入との割合を決定し、決定した割合に基づいて、内気循環および外気導入の割合を調整するので、車両の走行状態やバッテリファンの状態に基づいて、適切な内気／外気の割合を調整することができる。車速およびバッテリファン５の風量と、内気循環および外気導入の割合との関係は、予め実験などを行うことによって求めておくので、第３の実施の形態で用いた気圧センサ６，７等を設けずに、適切な内気／外気の割合を設定することができる。

−第５の実施の形態−
図１０は、第５の実施の形態における車両用電池冷却装置の構成を示す図である。コントローラ１Ａは、ＣＰＵ１１およびメモリ１２に加えて、タイマ１３をさらに備える。

バッテリ１０の冷却を効果的に行うために、第１〜第４の実施の形態で説明したように、外気導入量を増やしている場合に、外気から導入している空気内に非常に多くの塵が含まれていたり、異臭がする場合、乗員は、エアコンユニット４を１００％内気循環に切り換えることがある。しかし、そのような環境の悪い場所を走行する時間はそれほど長くないと考えられ、また、そのような場所を通過した後は、外気を導入しても、問題はないと考えられる。また、一時的に１００％内気循環に設定していても、バッテリ１０の冷却性能的にも大きな問題は発生しない。

従って、第５の実施の形態における車両用電池冷却装置では、バッテリ１０の冷却のために外気導入量を増やす制御を行っている時に、乗員によって、１００％内気循環に切り換えられると、切り換えが行われてから所定時間Ｔａ（例えば、１０分）経過後に、１００％内気循環に切り換える前の状態に戻す処理を行う。なお、所定時間Ｔａは、実験などを行うことにより、予め適切な値に設定しておく。

図１１は、第５の実施の形態における車両用電池冷却装置によって行われる処理内容を示すフローチャートである。バッテリ１０の冷却のために、外気導入量を増やす処理が行われると、コントローラ１Ａは、ステップＳ２００の処理を開始する。外気導入量を増やす処理とは、エアコンユニット４Ａに設定される内気／外気の割合を外気の割合が多くなるように変更する処理のことである。

ステップＳ２００では、図示しない内気循環ボタンが乗員によって操作されたか否かを判定する。この内気循環ボタンは、エアコンユニット４Ａの設定を１００％内気循環に設定するためのボタンである。内気循環ボタンが乗員によって操作されていないと判定するとステップＳ２００で待機し、操作されたと判定すると、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０では、エアコンユニット４Ａの設定を１００％内気循環に切り換えて、ステップＳ２２０に進む。ステップＳ２２０では、タイマ１３による計時を開始して、ステップＳ２３０に進む。ステップＳ２３０では、タイマ１３の計測時間が所定時間Ｔａを経過したか、または、乗員によって、１００％内気循環の解除操作が行われたか否かを判定する。ステップＳ２３０の判定を否定するとステップＳ２３０で待機し、ステップＳ２３０の判定を肯定すると、ステップＳ２４０に進む。

ステップＳ２４０では、エアコンユニット４Ａの内気／外気の割合を、ステップＳ２１０で１００％内気循環に切り換える前の状態に戻す。これにより、バッテリ１０の効果的な冷却が再び行われる。

第５の実施の形態における車両用電池冷却装置によれば、外気導入量が増えるようにエアコンユニット４Ａの制御を行っている時に、乗員によって内気循環に切り換える指示が出された場合には、所定時間Ｔａの間は、内気循環とするようにエアコンユニット４Ａを制御する。これにより、車両が環境の悪い場所を走行する場合に、所定時間Ｔａの間は、乗員の要求を満たす処理を行うことができる。また、所定時間Ｔａ経過後は、内気循環に切り換える前の状態に戻すので、バッテリ１０の冷却性能に悪影響が出るのを防ぐことができる。

本発明は、上述した第１〜第５の実施の形態に限定されることはない。例えば、バッテリ１０は、トランクルーム２２内に設ける例を挙げて説明したが、他の場所に設けることもできる。また、バッテリ１０の種類や用途によって本発明が限定されることもない。

第１の実施の形態では、バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１以上であり、かつ、車室内から電池室２９に供給される空気の温度が所定温度Ｔ２以上であれば、内気循環モードを外気導入モードに切り換えた。しかし、バッテリ１０の温度が所定温度Ｔ１以上の場合、および、車室内から電池室２９に供給される空気の温度が所定温度Ｔ２以上の場合のいずれか一方の条件が成立すると、内気循環モードを外気導入モードに切り換えるようにしてもよい。

第１の実施の形態のように、所定条件が成立すると、内気循環モードから外気導入モードに切り換える場合には、車外の熱気または冷気が一気にエアコンユニット４に流入するため、エアコンユニット４による冷却または加熱を十分に行えない可能性がある。従って、外気温を検知するセンサを別途設け、外気温センサによって検出される外気温に基づいて、外気導入モードに切り換えるか否かを判定するようにしてもよい。例えば、外気温が所定温度Ｔｂ以上の場合、または、所定温度Ｔｃ以下の場合には、外気導入モードへの切り換えを禁止する。

第３の実施の形態では、車室２１内の気圧を検出する圧力センサ６、および、トランクルーム２２内の気圧を検出する圧力センサ７を設けて、車室２１内の気圧とトランクルーム２２内の気圧との気圧差を検出するようにした。しかし、ドラフタインレット２４（図２参照）のような車室内とトランクルーム内とを連通する箇所に差圧計を設けて、車室２１内の気圧とトランクルーム２２内の気圧との気圧差を検出するようにしてもよい。また、上記連通箇所に、空気の流れ方向に反応する簡素なスイッチ等を設けて、トランクルーム２２から車室２１内に空気が流れないように、内気／外気の割合を調整するようにしてもよい。

第４の実施の形態では、車速およびバッテリファンの風量に基づいて、エアコンユニット４Ａに設定する内気／外気の割合を決定したが、これら以外の他の要素も考慮して、内気／外気の割合を決定することもできる。例えば、エアコンユニット４Ａの吹き出し風量、車外の温度、車内の温度なども考慮して、内気／外気の割合を決定する。この場合も、車速、バッテリファンの風量、エアコンユニット４Ａの吹き出し風量、車外の温度、および、車内の温度と、車室２１内の気圧がトランクルーム２２内の気圧以上となる内気／外気の割合を実験等によって求めて、予めデータ化（テーブルデータ化）しておけばよい。

また、車室２１内の気圧がトランクルーム２２内の気圧以上となるように、内気／外気の割合を調整した後に、バッテリ１０の状態や車両の状態が変化に応じて、内気／外気の割合を変更することもできる。

図１２は、各種状態変化と、車室内圧力の変化、トランクルーム２２内の気圧の変化、および、内気／外気の割合変更方法との関係を示す図である。図１２に示すように、車速が上昇した場合、車外の温度が上昇した場合、車内の温度が上昇した場合、バッテリ１０の充電率（ＳＯＣ）が上昇した場合には、内気循環の割合が多くなるように変更する。また、バッテリファン５の風量が増加した場合、エアコンユニット４（４Ａ）の風量が増加した場合、バッテリ１０の温度が上昇した場合、アクセル開度が所定値以上となる頻度が上昇した場合、ブレーキペダルの踏み込み量が所定値以上となる頻度が上昇した場合、山岳路や渋滞路を走行している場合には、外気導入の割合が多くなるように変更する。内気／外気の割合を変更する量は、各種状態の変化量に応じて決定すればよい。なお、図１２示す項目（ｅ）〜（ｉ）は、バッテリ１０の状態や車両の状態に基づいて、車室内の気圧やトランクルーム２２内の気圧は変化しないが、バッテリファン５の風量の増減が予測されるため、予想されるバッテリファン５の風量の増減に応じて、内気／外気の割合を変更する。

第５の実施の形態では、乗員によって内気循環に切り換える指示が出された場合には、内気循環に切り換えた後、所定時間Ｔａが経過すると、内気循環に切り換える前の状態に戻すようにした。しかし、所定時間Ｔａが経過すると、第３の実施の形態または第４の実施の形態で説明したように、車室２１内の気圧がトランクルーム２２内の気圧以上となるような内気／外気の割合を決定して、エアコンユニット４Ａの内気／外気の割合を調整するようにしてもよい。

特許請求の範囲の構成要素と第１〜第５の実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、バッテリ温度センサ２または空気温度センサ３が温度検出手段を、エアコンユニット４，４Ａが空調調整手段を、コントローラ１が制御手段を、圧力センサ６，７が気圧差検出手段を、圧力センサ６が車室内気圧検出手段を、圧力センサ７が電池室内気圧検出手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。

第１の実施の形態における車両用電池冷却装置の構成を示す図 車両のトランクルーム内に設けられているバッテリを冷却する際の空気の流れを示す図 図３（ａ）は、エアコンユニットを内気循環モードで作動させた時の車内の空気の流れを示す図、図３（ｂ）は、エアコンユニットを外気導入モードで作動させた時の車内の空気の流れを示す図 内気循環モードでエアコンユニットを作動させている時に、バッテリの温度が所定温度Ｔ１以上となっており、かつ、車室内からトランクルーム内に導入される空気の温度が所定温度Ｔ２以上となっている場合の空気の流れを示す図 第１の実施の形態における車両用電池冷却装置によって行われる処理内容を示すフローチャート エアコンユニットが「内気：１００％、外気：０％」に設定されている状態から、「内気：８０％、外気：２０％」に変更された場合の空気の流れの一例を示す図 第３の実施の形態における車両用電池冷却装置の構成を示す図 第４の実施の形態における車両用電池冷却装置の構成を示す図 第４の実施の形態における車両用電池冷却装置によって行われる処理内容を示すフローチャート 第５の実施の形態における車両用電池冷却装置の構成を示す図 第５の実施の形態における車両用電池冷却装置によって行われる処理内容を示すフローチャート 各種状態変化と、車室内圧力の変化、トランクルーム内の気圧の変化、および、内気／外気の割合変更方法との関係を示す図

符号の説明

１…コントローラ、２…バッテリ温度センサ、３…空気温度センサ、４…エアコンユニット、５…バッテリファン、６…圧力センサ、７…圧力センサ、８…車速センサ、９…風量センサ、１０…バッテリ、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、１３…タイマ、２１…車室、２２…トランクルーム、２９…電池室

Claims (8)

1. 車室内の空気を電池が格納されている電池室に供給することによって、前記電池を冷却する車両用電池冷却装置であって、
   前記電池の温度、および、車室内から前記電池室に供給される空気の温度のうち、少なくともいずれか一方の温度を検出する温度検出手段と、
   車室内の空気の流れを内気循環モードおよび外気導入モードのいずれか一方に切り換え、または任意の割合に変更できる空調調整手段と、
   前記内気循環モードでエアコンユニットを作動させている時に、前記温度検出手段によって検出される温度が所定の温度以上の場合には、前記車室内への外気導入量が増えるように前記空調調整手段による前記内気循環モード／前記外気導入モードの変更を制御する制御手段とを備えることを特徴とする車両用電池冷却装置。
2. 請求項１に記載の車両用電池冷却装置において、
   前記制御手段は、前記温度検出手段によって検出される電池の温度が第１の所定温度以上であれば、外気導入量が増えるように前記空調調整手段を制御することを特徴とする車両用電池冷却装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用電池冷却装置において、
   前記制御手段は、前記温度検出手段によって検出される空気の温度が第２の所定温度以上であれば、外気導入量が増えるように前記空調調整手段を制御することを特徴とする車両用電池冷却装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用電池冷却装置において、
   前記車室内の気圧と前記電池室内の気圧との差を検出する気圧差検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記気圧差検出手段による検出によって前記車室内の気圧が前記電気室内の気圧より低い場合には、前記外気導入モードの割合を増加させることを特徴とする車両用電池冷却装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用電池冷却装置において、
   前記空調調整手段は、前記内気循環および前記外気導入の割合を調整することができるものであって、
   車両の速度、前記電池を冷却するバッテリファンの風量、前記空調調整手段の風量、車外の温度、および、車内の温度のうち、少なくとも１つに基づいて、前記内気循環および前記外気導入の割合を決定する内外気割合決定手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記内外気割合決定手段によって決定される割合に基づいて、前記空調調整手段を制御することを特徴とする車両用電池冷却装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両用電池冷却装置において、
   前記制御手段は、前記外気導入量が増えるように前記空調調整手段の制御を行っている時に、乗員によって前記内気循環に切り換える指示が出された場合には、所定時間の間は、前記内気循環とするように前記空調調整手段を制御することを特徴とする車両用電池冷却装置。
7. 請求項６に記載の車両用電池冷却装置において、
   前記制御手段は、前記所定時間経過後に、前記内気循環に切り換える前の状態に戻すように前記空調調整手段を制御することを特徴とする車両用電池冷却装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車両用電池冷却装置において、
   前記内気循環モードは、前記空気を車室内で循環させるモードであり、
   前記外気導入モードは、前記エアコンユニットを介して前記車外の空気を前記車室内に導入するモードであり、
   前記制御手段は、前記内気循環モードでエアコンユニットを作動させている時に、前記温度検出手段によって検出される温度が所定の温度以上の場合には、前記外気導入モードに変更して、前記車室内から前記電池室への空気の流れを作る
   ことを特徴とする車両用電池冷却装置。
   

Images