JP4930310B2 - Electric car - Google Patents

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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
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Description

本発明は、モータの電源部を冷却手段で冷却する電気自動車に関する。   The present invention relates to an electric vehicle that cools a power supply unit of a motor by cooling means.

電気自動車は、駆動源となるモータと、その電源部としてバッテリーを車体に搭載している。電気自動車においてはバッテリーの性能や容量が走行距離に影響を与えることになるので、通常、充電可能な複数のバッテリーをユニット化して搭載し、放電によりバッテリー電圧が低下すると充電できるように構成されている。従来より、電気自動車用のバッテリーは、充電と放電を繰り返すことにより寿命性能が劣化することが知られている。また、温度環境によっては劣化が早まることも知られている。つまり、バッテリーは、充放電の際に発熱するため、充放電時における温度環境の最適化が求められる。   An electric vehicle has a motor as a driving source and a battery as a power source mounted on the vehicle body. In electric vehicles, the performance and capacity of the battery will affect the distance traveled. Therefore, it is usually configured so that a plurality of rechargeable batteries are installed as a unit and can be charged when the battery voltage drops due to discharge. Yes. 2. Description of the Related Art Conventionally, it is known that a battery for an electric vehicle is deteriorated in life performance due to repeated charging and discharging. It is also known that the deterioration is accelerated depending on the temperature environment. In other words, since the battery generates heat during charging / discharging, it is required to optimize the temperature environment during charging / discharging.

そこで、特許文献1では、バッテリーの外部充電時にも冷却装置を作動させてバッテリーの温度上昇を抑えて外部充電によるバッテリーの劣化を抑制する発明が提案されている。   Therefore, Patent Document 1 proposes an invention in which a cooling device is operated even during external charging of the battery to suppress an increase in the temperature of the battery and suppress deterioration of the battery due to external charging.

特許第2894427号Japanese Patent No. 28944427

電気自動車のバッテリーに対する外部充電には、100ボルトや200ボルトの交流電源を用いて充電する通常充電方式と、交流電源を直流に変換し、通常充電方式これよりも高い電圧と電流により短時間で充電する急速充電方式とがある。通常充電方式の場合、例えば7時間から14時間掛けて充電するため、単位時間当たりの電流はそれほど多くはならない。そのため、通常充電方式での充電による発熱は許容される範囲であることが多い。しかし急速充電方式による充電の場合、単位時間当たりの電流が通常充電方式に比べて何倍にもなるので発熱が大きい。また、急速充電する場合、充電後に走行することが想定されるので、充電により発熱したバッテリーが放熱する前に走行によってさらに発熱することとなる。   For external charging of the battery of an electric vehicle, a normal charging method in which charging is performed using an AC power source of 100 volts or 200 volts, and an alternating current power source is converted into a direct current, and the normal charging method is performed in a short time with a higher voltage and current. There is a quick charging method to charge. In the case of the normal charging method, for example, since charging takes 7 to 14 hours, the current per unit time does not increase so much. For this reason, heat generation by charging in the normal charging system is often within an allowable range. However, in the case of charging by the rapid charging method, the current per unit time is many times that of the normal charging method, so that heat generation is large. Further, in the case of rapid charging, since it is assumed that the vehicle travels after charging, the battery that generates heat due to charging further generates heat due to traveling before it dissipates heat.

また、バッテリーを冷却装置によって冷却する場合、ファン等の送風装置の稼動音が生じることが考えられる。例えば家庭用電源を用いて充電する通常充電方式の場合、電気料金が安い夜間電力の利用が想定されるが、深夜に送風装置の稼動音が断続的に発生することは好ましものではない。   In addition, when the battery is cooled by the cooling device, it is conceivable that an operating sound of a blower such as a fan occurs. For example, in the case of a normal charging method in which charging is performed using a household power source, it is assumed that nighttime power is used at a low electricity charge, but it is not preferable that the operation sound of the blower is intermittently generated at midnight.

通常充電時及び急速充電時の両方で冷却装置を稼動させる場合、冷却ファンの使用頻度が多くなるので、冷却ファンに求められる耐久性が高くなり、既存の冷却ファンを流用することが困難となってコストアップにつながってしまう。   When operating the cooling device during both normal charging and quick charging, the frequency of use of the cooling fan increases, so the durability required for the cooling fan increases and it becomes difficult to divert the existing cooling fan. Leading to increased costs.

さらに、電源部の温度が大きく上昇しないと考えられる通常充電時に電源部の冷却が必要になるということは、何かしらの不具合が発生している可能性があるため、電源部を冷却し、充電を続けることが必ずしもよいとはいえない場合もある。   Furthermore, the fact that the power supply unit needs to be cooled during normal charging, where the temperature of the power supply unit is not expected to rise significantly, may indicate that some sort of malfunction has occurred. Sometimes it is not always good to continue.

特許文献1においては、このような急速充電時のことまでは考慮しておらず、バッテリーの耐久性を考慮すると、改善の余地が残されている。
本発明は、急速充電が行われた場合でも低コストで電源部を効率よく冷却して、従来に比べてよりバッテリーや冷却手段の耐久性を向上することが可能な電気自動車を提案することを、その目的としている。
In Patent Document 1, there is no room for improvement in consideration of the durability of the battery, without considering such a time of rapid charging.
The present invention proposes an electric vehicle capable of efficiently cooling a power supply unit at a low cost even when rapid charging is performed, and improving the durability of the battery and the cooling means as compared with the prior art. And that is the purpose.

上記目的を達成するため、発明は、車輪を駆動するモータと、モータの電源部を冷却する冷却手段と、電源部の温度状態を検出する温度検出手段と、電源部が外部充電器による急速充電中か否かを検出する充電状況検出手段と、冷却手段を制御する制御手段とを備え、温度検出手段と充電状況検出手段からの検出情報から急速充電時における電源部の温度が所定温度よりも高い場合には、冷却手段を作動させるように制御手段で制御することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a motor for driving a wheel, a cooling means for cooling a power supply portion of the motor, a temperature detection means for detecting a temperature state of the power supply portion, and a power supply portion that is rapidly driven by an external charger. A charging state detecting means for detecting whether or not charging is in progress; and a control means for controlling the cooling means, and the temperature of the power supply unit at the time of rapid charging is higher than a predetermined temperature based on detection information from the temperature detecting means and the charging state detecting means If it is too high, the control means controls the cooling means to operate.

本発明において、冷却手段は、送風ファンを駆動する送風駆動モータとコンプレッサを備え冷却気流を発生させるエアコンユニットと、 エアコンユニットからダクトを介して電源部に供給された冷却気流を車外に排出する排出ファンを駆動する排出駆動モータを備え、温度検出手段と充電状況検出手段からの検出情報から急速充電時における電源部の温度が第1の温度より高い場合には、送風ファンと排気ファンを駆動すべく送風駆動モータと排出駆動モータを作動し、急速充電時における電源部の温度が第1の温度より高い第2の温度の場合には、コンプレッサを追加作動させるように制御手段により制御することを特徴としている。 Oite the present invention, cooling means, exhaust and air-conditioning unit for generating a cooling air flow comprise a blowing driving motor and the compressor for driving the blower fan, the cooling air flow supplied to the power supply unit via the duct from the air conditioning unit to the outside of the vehicle A discharge drive motor for driving the discharge fan, and when the temperature of the power supply unit at the time of rapid charging is higher than the first temperature based on detection information from the temperature detection means and the charge status detection means, the blower fan and the exhaust fan are The blower drive motor and the discharge drive motor are operated to drive, and when the temperature of the power supply unit at the time of quick charging is a second temperature higher than the first temperature, the compressor is controlled by the control means so as to be additionally operated. It is characterized by that.

本発明において、電源部の温度が高くなるほど排出ファンの回転が高くなるように排出駆動モータの作動を制御手段で制御することを特徴としている。 The present invention is characterized in that the operation of the discharge drive motor is controlled by the control means so that the rotation of the discharge fan increases as the temperature of the power supply increases.

本発明によれば、急速充電時における電源部の温度が所定温度よりも高い場合、冷却手段が作動するので、急速充電により発熱した電源部を冷却することができ、従来に比べてより電源部の耐久性を向上することができる。また、電源部の冷却は、急速充電時の短時間のみに行われるので、冷却手段に求められる耐久性が大きく変化せず、既存の冷却手段を流用できるため、大幅なコストアップを防ぐことができるとともに、冷却手段の作動音でユーザの利便を損なうことが少なくなる。さらに、通常充電時には電源部の冷却を行わないので、電源部に何かしらの不具合が生じた場合には、早期に発見することができる。   According to the present invention, when the temperature of the power supply unit at the time of rapid charging is higher than a predetermined temperature, the cooling unit operates, so that the power supply unit that has generated heat by the rapid charging can be cooled, and the power supply unit is more than conventional. It is possible to improve the durability. In addition, since the power supply is cooled only for a short time during rapid charging, the durability required for the cooling means does not change significantly, and the existing cooling means can be diverted, preventing a significant increase in cost. In addition, the user's convenience is less impaired by the operating sound of the cooling means. Furthermore, since the power supply unit is not cooled during normal charging, if any trouble occurs in the power supply unit, it can be detected early.

本発明によれば、急速充電時における電源部の温度が第1の温度より高い場合には送風ファンと排気ファンを駆動すべく送風駆動モータと排出駆動モータを作動し、急速充電時における電源部の温度が第1の温度より高い第2の温度の場合にはコンプレッサが追加作動するので、電源部の温度変化に対応させて冷却手段による冷却能力が変更されることになり、過度な使用電力を抑制しながら効果的な電源部の冷却を行なえ、充電効率の向上にもつながる。   According to the present invention, when the temperature of the power supply unit at the time of quick charging is higher than the first temperature, the blower drive motor and the discharge drive motor are operated to drive the blower fan and the exhaust fan. When the temperature of the second temperature is higher than the first temperature, the compressor is additionally operated, so that the cooling capacity by the cooling means is changed corresponding to the temperature change of the power supply unit, and excessive power consumption It is possible to effectively cool the power supply unit while suppressing charging, leading to improved charging efficiency.

本発明によれば、電源部の温度が高くなるほど排出ファンの回転が高くなるように排出駆動モータを作動させるので、冷却風の流通効率が向上し、より効果的な電源部の冷却を行なえる。   According to the present invention, since the discharge drive motor is operated so that the rotation of the discharge fan becomes higher as the temperature of the power supply unit becomes higher, the circulation efficiency of the cooling air is improved and the power supply unit can be cooled more effectively. .

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図1において、符号1で示す電気自動車は、モータ2の駆動で車輪3を回転させて走行するものである。電気自動車1の車室内20に設けられた座席4の下部には、モータ2の電源部となるバッテリーユニット5が配設されている。バッテリーユニット5は、複数のセルを1つのモジュールとし、これらモジュールを複数備えた電池パックとして構成されている。バッテリーユニット5は、車体を構成するフロアパネル6とフロアパネル6の下方に設けられた遮蔽板7とで構成されたユニット収納部8内に収納されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, an electric vehicle denoted by reference numeral 1 travels by rotating a wheel 3 by driving a motor 2. A battery unit 5 serving as a power source for the motor 2 is disposed below the seat 4 provided in the passenger compartment 20 of the electric vehicle 1. The battery unit 5 is configured as a battery pack including a plurality of cells as one module and a plurality of these modules. The battery unit 5 is housed in a unit housing portion 8 composed of a floor panel 6 constituting the vehicle body and a shielding plate 7 provided below the floor panel 6.

電気自動車1は、バッテリー制御部9と、バッテリーユニット5を冷却する冷却手段15と、バッテリーユニット5の温度状態を検出する温度検出手段となる温度検出センサ21と、バッテリーユニット5が図2に示す外部充電器121Aによる急速充電中か否かを検出する充電状況検出手段101と、冷却手段15を制御する冷却制御部10と、バッテリー制御部9と冷却制御部10を制御する制御手段100と、通常充電を行う車載充電器121Aを備えている。   The electric vehicle 1 includes a battery control unit 9, a cooling unit 15 for cooling the battery unit 5, a temperature detection sensor 21 serving as a temperature detection unit for detecting the temperature state of the battery unit 5, and the battery unit 5 as shown in FIG. A charging status detection means 101 for detecting whether or not rapid charging by the external charger 121A is in progress; a cooling control section 10 for controlling the cooling means 15; a control means 100 for controlling the battery control section 9 and the cooling control section 10; An in-vehicle charger 121A that performs normal charging is provided.

冷却手段15は、外気導入路13に配置された送風ファン14とそれを駆動する送風駆動モータ141とコンプレッサ18を備え、符号Sで示す冷却気流となる送風気流とコンプレッサ18の駆動により外気導入路13に配置された熱交換器17との間で冷媒を冷凍サイクル循環させることで外気を冷却し冷却風を発生させるエアコンユニット150と、エアコンユニット150からダクト16を介してユニット収納部8内に供給された冷却気流全般を車外に排出する排出ファン11と、排出ファン11を駆動する排出駆動モータ11を備えている。   The cooling means 15 includes a blower fan 14 disposed in the outside air introduction path 13, a blower driving motor 141 that drives the blower fan 14, and a compressor 18. An air conditioner unit 150 that cools the outside air by circulating the refrigerant between the heat exchanger 17 disposed in the heat exchanger 17 and generates cooling air, and the air from the air conditioner unit 150 into the unit housing 8 via the duct 16. A discharge fan 11 that discharges the entire supplied cooling airflow to the outside of the vehicle and a discharge drive motor 11 that drives the discharge fan 11 are provided.

エアコンユニット150は、車室内20に冷却気流Sを導入する室内冷却噴出口15aと、冷却気流をユニット収納部8へ案内するバッテリー冷却吹出口15bを備え、両者はダンパ19によって切り替えられるように構成されている。   The air conditioner unit 150 includes an indoor cooling outlet 15 a that introduces the cooling airflow S into the vehicle interior 20 and a battery cooling outlet 15 b that guides the cooling airflow to the unit housing portion 8, and both are configured to be switched by a damper 19. Has been.

ユニット収納部8の前側には導入口8aが形成され、後側8bに形成された排出口には排出ファン11が装着されている。排出ファン11は、ユニット収納部8内に空気を吸引するためのもので、このファンが回転することで、ユニット収納部8内の空気が排出されるように構成されている。   An introduction port 8a is formed on the front side of the unit storage portion 8, and a discharge fan 11 is mounted on the discharge port formed on the rear side 8b. The discharge fan 11 is for sucking air into the unit storage portion 8, and is configured such that the air in the unit storage portion 8 is discharged when the fan rotates.

導入口8aには、一端16aがバッテリー冷却吹出口15bに連結されてエアコンユニット150からの冷却気流Sをユニット収納部8に案内する流路を内部に形成されたダクト16の他端16bが連結されている。ユニット収納部8内のバッテリーユニット5は、このダクト16を介して案内されて導入される冷却気流Sによって冷却されるように構成されている。本形態において、ダクト16は、助手席4A側のフロア6に配設されている。   One end 16a is connected to the battery cooling outlet 15b and the other end 16b of the duct 16 is formed in the introduction port 8a. Has been. The battery unit 5 in the unit storage portion 8 is configured to be cooled by the cooling airflow S guided and introduced through the duct 16. In this embodiment, the duct 16 is disposed on the floor 6 on the passenger seat 4A side.

車載されている通常充電器121Aは、例えば電圧100ボルト/15アンペアで充電するもので、車外に設置されている100V供給のコンセント123に連結されるソケット12Aが充電ケーブル122を介して接続されている。   The on-board normal charger 121A is charged with, for example, a voltage of 100 volts / 15 amps, and a socket 12A connected to a 100V supply outlet 123 installed outside the vehicle is connected via a charging cable 122. Yes.

車外に設置されている急速充電器121Bは、例えば三相電圧200ボルト/50KWで充電するもので、ケーブルを介してソケット12Bが延びている。電気自動車1には、このソケット12Bが装着されるコネクター124が設置さている。充電状況検出手段101は、コネクター124に急速充電器121B(ソケット12B)が接続されていることを検出するものであり、例えば電圧計であっても良いし、コネクター124の近傍に設けたメカニカルなスイッチであってもよい。充電状況検出手段101は制御手段100に信号線を介して接続されていて、充電状況の検出情報を出力している。   The quick charger 121B installed outside the vehicle is charged with, for example, a three-phase voltage of 200 volts / 50 kW, and a socket 12B extends through a cable. The electric vehicle 1 is provided with a connector 124 to which the socket 12B is attached. The charging status detection means 101 detects that the quick charger 121B (socket 12B) is connected to the connector 124, and may be, for example, a voltmeter or a mechanical device provided in the vicinity of the connector 124. It may be a switch. The charging status detection unit 101 is connected to the control unit 100 via a signal line and outputs charging status detection information.

バッテリー制御部9は、バッテリーユニット5への充電や温度を制御するもので、バッテリーユニット5と温度検出センサ21、排出ファン11を作動する排出駆動モータ111が接続されており、充電状況に応じて排出駆動モータ111に作動指令を送信して排出駆動モータ111の作動を制御するように構成されている。   The battery control unit 9 controls charging and temperature of the battery unit 5, and the battery unit 5, the temperature detection sensor 21, and the discharge drive motor 111 that operates the discharge fan 11 are connected. An operation command is transmitted to the discharge drive motor 111 to control the operation of the discharge drive motor 111.

冷却制御部10には、コンプレッサ18、送風駆動モータ141、ダンパ19を駆動して冷却気流の吹出口を切り替えるダンパ駆動部191が接続されていて、各駆動部に作動指令を送信することで各駆動部の作動を制御するように構成されている。   The cooling control unit 10 is connected with a damper drive unit 191 that drives the compressor 18, the air blowing drive motor 141, and the damper 19 to switch the outlet of the cooling airflow, and transmits an operation command to each drive unit. It is comprised so that the action | operation of a drive part may be controlled.

バッテリー制御部9、冷却制御部10及び制御手段100は、周知のコンピュータで構成されている。制御手段100は、バッテリー制御部9、冷却制御部10、充電状況検出手段101が信号線で接続されていて、バッテリー制御部9から送信される温度検出センサ21からの温度情報と充電状況検出手段101からの検出情報からバッテリーユニット5の温度Tと急速充電状態であるか否かを判定し、バッテリーユニット5の温度Tが所定温度よりも高い場合には、冷却手段15を作動させるように制御する機能を備えている。具体的には、制御手段100は、温度検出センサ21と充電状況検出手段101からの検出情報から急速充電時におけるバッテリーユニット5の温度Tが、予め制御手段100に設定されている第1の温度T1より高い場合には、排気ファン11と送風ファン14を駆動すべく排出駆動モータ111と送風駆動モータ141を作動し、急速充電時におけるバッテリーユニット5の温度Tが第1の温度T1より高い第2の温度T2(T1<T2)の場合には、コンプレッサ18を追加作動させる機能を備えている。   The battery control unit 9, the cooling control unit 10, and the control unit 100 are configured by a known computer. The control unit 100 includes a battery control unit 9, a cooling control unit 10, and a charging status detection unit 101 connected by a signal line, and the temperature information from the temperature detection sensor 21 transmitted from the battery control unit 9 and the charging status detection unit. It is determined from the detection information from 101 whether the temperature T of the battery unit 5 is in a quick charge state, and when the temperature T of the battery unit 5 is higher than a predetermined temperature, the cooling means 15 is controlled to operate. It has a function to do. Specifically, the control unit 100 determines that the temperature T of the battery unit 5 at the time of rapid charging is set to the control unit 100 in advance based on detection information from the temperature detection sensor 21 and the charging state detection unit 101. When higher than T1, the discharge drive motor 111 and the blower drive motor 141 are operated to drive the exhaust fan 11 and the blower fan 14, and the temperature T of the battery unit 5 at the time of quick charge is higher than the first temperature T1. When the temperature T2 is 2 (T1 <T2), the compressor 18 is additionally operated.

このような構成におけるバッテリーユニット5の冷却動作を図3に示すフローチャートに沿って説明する。   The cooling operation of the battery unit 5 having such a configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

電気自動車1は、その走行時にはバッテリーユニット5からモータ2へ供給される電力によってモータ2が駆動して車輪3を回転することで走行する。走行時においてバッテリーユニット5は放電するため、電力が消耗するとともに発熱する。   The electric vehicle 1 travels when the motor 2 is driven by the electric power supplied from the battery unit 5 to the motor 2 and the wheels 3 are rotated. Since the battery unit 5 is discharged during traveling, power is consumed and heat is generated.

ここで、バッテリーユニット5の放電が進んで残量が低下すると、充電の必要が生じる。例えば、充電完了後、走行しないで駐車する場合にはソケット12Aを図2に示す車外のコンセント123に連結する。この場合100ボルト/15アンペアの出力で充電されるので、充電時間を要するが発熱量は抑えられる。   Here, when the discharge of the battery unit 5 progresses and the remaining amount decreases, charging becomes necessary. For example, when parking without running after completion of charging, the socket 12A is connected to an outlet 123 outside the vehicle shown in FIG. In this case, since charging is performed at an output of 100 volts / 15 amperes, charging time is required, but the heat generation amount is suppressed.

一方、充電完了後、再び走行するような場合には、コネクター124に図2に示す急速充電器121Aのソケット12Bを連結する。この場合には、200ボルト/50kwの出力で充電されるので、充電時間は通常充電に比べて短時間で済むが発熱量が大きくなる。   On the other hand, when the vehicle travels again after the charging is completed, the socket 12B of the quick charger 121A shown in FIG. In this case, since charging is performed at an output of 200 volts / 50 kW, the charging time is shorter than that of normal charging, but the amount of heat generation is increased.

このとき、制御手段100は、ステップA1において急速充電中であるか否かを、充電状況検出手段101からの検出情報から判定し、急速充電の場合にはステップA2に進む。ステップAでは、温度検出センサ21からの温度情報(バッテリ温度T)が、設定されている第1の温度T1を超えているか否かを判定し、第1の温度T1を超えていない場合には冷却の必要はないものとする。   At this time, the control means 100 determines whether or not rapid charging is being performed in step A1 from the detection information from the charging status detection means 101, and proceeds to step A2 in the case of rapid charging. In Step A, it is determined whether or not the temperature information (battery temperature T) from the temperature detection sensor 21 exceeds the set first temperature T1, and if it does not exceed the first temperature T1, There is no need for cooling.

一方、第1の温度T1を超えている場合には、冷却の必要があるものとしてステップA3に進み、空調システム作動指令を発する。この指令が発せられると、ステップA4において空調システムを構成する送風駆動モータ141とダンパ駆動部191と排出駆動モータ111が作動する。これらが作動すると、ダンパ19がバッテリー冷却吹出口15bへ切り替えられ、送風ファン14と排気ファン11が回転するので、外気導入路13から外気が送風気流としてバッテリー冷却吹出口15b、ダクト16を介してバッテリー収納部8へ供給される。供給された送風気流はバッテリー収納部8でバッテリーユニット5の熱を奪い、排気ファン11によって車外へ排出される。このような送風気流がバッテリー収納部8内を流通するとこで、バッテリーユニット5が冷却されることになる。   On the other hand, if the temperature exceeds the first temperature T1, it is determined that cooling is necessary, and the process proceeds to step A3 to issue an air conditioning system operation command. When this command is issued, the blower drive motor 141, the damper drive unit 191 and the discharge drive motor 111 constituting the air conditioning system are operated in step A4. When these actuate, the damper 19 is switched to the battery cooling air outlet 15b, and the blower fan 14 and the exhaust fan 11 rotate. The battery is supplied to the battery storage unit 8. The supplied air flow removes heat from the battery unit 5 in the battery housing 8 and is discharged out of the vehicle by the exhaust fan 11. The battery unit 5 is cooled when such a blast airflow flows through the battery housing 8.

ステップA5では、第1の冷却動作後のバッテリー温度Tと第2の温度T2を比較してバッテリー温度Tが第2の温度T2を超えているか否かを判定する。つまり第1の冷却動作による冷却風量と冷却温度で十分な冷却が成されたか否かを判定する。ここでバッテリー温度Tが第2の温度T2を超えていなければ、第1の冷却動作だけでバッテリーユニット5の十分な冷却ができているものとする。   In step A5, the battery temperature T after the first cooling operation is compared with the second temperature T2, and it is determined whether or not the battery temperature T exceeds the second temperature T2. That is, it is determined whether or not sufficient cooling has been achieved with the cooling air volume and the cooling temperature by the first cooling operation. Here, if the battery temperature T does not exceed the second temperature T2, it is assumed that the battery unit 5 is sufficiently cooled only by the first cooling operation.

一方、バッテリー温度Tが第2の温度T2を超える場合には、第1の冷却動作だけで十分な冷却ができないものとしてステップA6に進み、コンプレッサ作動指令を出力する。すると、ステップA7においてコンプレッサ18が作動する。コンプレッサ18が作動すると、熱交換器17とコンプレッサ18の間で冷媒が循環し、周知の冷凍サイクルの作用により、外気導入路13からの外気が熱交換器17によって冷却される。このため、バッテリー冷却吹出口15b、ダクト16を介してバッテリー収納部8へ供給される気流は、送風気流よりも温度の低い冷却気流となり、バッテリー収納部8でバッテリーユニット5の熱を奪い、排気ファン11によって車外へ排出される。このような冷却気流がバッテリー収納部8内を流通するとこで、送風気流が流通する場合よりもバッテリーユニット5が冷却されることになる。   On the other hand, when the battery temperature T exceeds the second temperature T2, the process proceeds to step A6 on the assumption that sufficient cooling cannot be performed only by the first cooling operation, and a compressor operation command is output. Then, the compressor 18 operates in step A7. When the compressor 18 operates, the refrigerant circulates between the heat exchanger 17 and the compressor 18, and the outside air from the outside air introduction path 13 is cooled by the heat exchanger 17 by the action of a known refrigeration cycle. For this reason, the airflow supplied to the battery storage unit 8 through the battery cooling outlet 15b and the duct 16 becomes a cooling airflow having a temperature lower than that of the blown airflow, and the battery storage unit 8 takes the heat of the battery unit 5 and exhausts it. It is discharged out of the vehicle by the fan 11. When such a cooling airflow circulates in the battery housing portion 8, the battery unit 5 is cooled more than when the blast airflow circulates.

このような構成によると、急速充電時におけるバッテリーユニット5の温度Tが所定温度よりも高い場合には、冷却手段15が作動するので、急速充電により発熱したバッテリーユニット5の冷却することができ、従来に比べてよりバッテリーユニット5の耐久性を向上することができる。   According to such a configuration, when the temperature T of the battery unit 5 at the time of rapid charging is higher than a predetermined temperature, the cooling unit 15 operates, so that the battery unit 5 that has generated heat by rapid charging can be cooled, The durability of the battery unit 5 can be improved as compared with the conventional case.

本形態では、所定温度として第1の温度T1と第2の温度T2(T1<T2)を設定し、急速充電時におけるバッテリーユニット5の温度Tが第1の温度T1より高い場合には送風ファン14と排気ファン11を駆動すべく送風駆動モータ141と排出駆動モータ111を作動し、これら駆動モータの作動による第1の冷却動作の実行後におけるバッテリーユニット5の温度Tが第2の温度T2の超える場合にはコンプレッサ18を追加作動するので、バッテリーユニット5の温度変化に対応させて冷却手段15による冷却能力が変更されることになり、過度な使用電力を抑制しながら効果的なバッテリーユニット5の冷却を行うことができ、充電効率の向上にもつながる。   In this embodiment, the first temperature T1 and the second temperature T2 (T1 <T2) are set as the predetermined temperatures, and the blower fan when the temperature T of the battery unit 5 at the time of quick charging is higher than the first temperature T1. 14 and the exhaust fan 11 are operated to drive the blower drive motor 141 and the discharge drive motor 111, and the temperature T of the battery unit 5 after the execution of the first cooling operation by the operation of these drive motors is the second temperature T2. When exceeding, the compressor 18 is additionally operated, so that the cooling capacity by the cooling means 15 is changed corresponding to the temperature change of the battery unit 5, and the effective battery unit 5 while suppressing excessive power consumption. Can be cooled, leading to improved charging efficiency.

また、ステップA4において排出駆動モータ111を駆動して排気ファン11を作動させるに際し、排気ファン11による風量(回転数)一定であってもよいが、図4に示すように、バッテリー温度Tが高くなるほど排出ファン11の風量(回転数)回転が高くなるように排出駆動モータ111の作動を制御するようにしてもよい。このように排出ファン11の可変制御を行うと、冷却気流の流通効率が向上し、より効果的なバッテリーユニット5の冷却を行なえるとともに、排出駆動モータ111を作動直後から高回転で回転させなくて済むので、排出駆動モータ111の耐久性の向上につながる。   Further, when operating the exhaust fan 11 by driving the exhaust drive motor 111 in step A4, the air volume (number of rotations) by the exhaust fan 11 may be constant, but as shown in FIG. 4, the battery temperature T is high. The operation of the discharge drive motor 111 may be controlled so that the air volume (the number of rotations) of the discharge fan 11 is increased. When the discharge fan 11 is variably controlled in this way, the flow efficiency of the cooling airflow is improved, the battery unit 5 can be cooled more effectively, and the discharge drive motor 111 is not rotated at high speed immediately after the operation. Therefore, the durability of the discharge drive motor 111 is improved.

さらに大きく発熱しないはずの通常充電時において、バッテリーユニット5の温度Tが所定温度、例えば第1の温度T1よりも高い場合は、車両に故障が発生している可能性があるため、通常充電時には冷却を実行しないことで故障の早期発見となる。   Further, during normal charging that should not generate much heat, if the temperature T of the battery unit 5 is higher than a predetermined temperature, for example, the first temperature T1, there is a possibility that the vehicle has failed. Failure to perform cooling makes it possible to detect failures early.

また、本形態において、バッテリーユニット5の冷却は、急速充電時の短時間のみに行われるので、冷却手段15、特に排出駆動モータ111に求められる耐久性が大きく変化せず、既存のファンを流用できるため、大幅なコストアップを防ぐことができるとともに、冷却手段15を構成するコンプレッサ18や排出駆動モータ11の作動音でユーザの利便を損なうことが少なくなる。   Further, in this embodiment, since the battery unit 5 is cooled only for a short time at the time of rapid charging, the durability required for the cooling means 15, particularly the discharge drive motor 111 does not change greatly, and the existing fan is used. Therefore, a significant increase in cost can be prevented, and the user's convenience is less likely to be lost due to the operating sound of the compressor 18 and the discharge drive motor 11 constituting the cooling means 15.

図5は、第1および第2の温度と、冷却システムの作動タイミングを示す特性図を示す。空調システムを構成する排出駆動モータ111と排気ファン11は、バッテリー温度Tが第1の温度T1を超えると作動し、バッテリー温度Tが第2の温度T2を超えるとコンプレッサ18が作動する。しかし、排出駆動モータ111と排気ファン11の停止とコンプレッサ18の停止はそれぞれバッテリー温度Tが第1の温度T1および第2の温度T2よりも低い温度になるまでは作動状態となる。これは作動と停止の温度を同一温度とすると、温度検出センサ21の取り付け位置による温度ムラやセンサ不感体などによる誤差により、過度に各駆動モータやコンプレッサの作動/停止が頻繁に起こり耐久性に影響が出るためである。   FIG. 5 is a characteristic diagram showing the first and second temperatures and the operation timing of the cooling system. The exhaust drive motor 111 and the exhaust fan 11 constituting the air conditioning system operate when the battery temperature T exceeds the first temperature T1, and the compressor 18 operates when the battery temperature T exceeds the second temperature T2. However, the stop of the discharge drive motor 111 and the exhaust fan 11 and the stop of the compressor 18 are in an operating state until the battery temperature T becomes lower than the first temperature T1 and the second temperature T2, respectively. Assuming that the operation and stop temperatures are the same temperature, each drive motor or compressor is frequently operated / stopped due to temperature unevenness due to the mounting position of the temperature detection sensor 21 or an error due to a sensor insensitive body, resulting in durability. This is because there is an influence.

本発明の一実施形態である電気自動車の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electric vehicle which is one Embodiment of this invention. 本発明の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system of this invention. 制御手段によるバッテリー冷却制御の一形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one form of the battery cooling control by a control means. 排気ファンの風量可変制御による作動特性を占め線図である。It is a diagram which occupies the operation characteristic by the air volume variable control of an exhaust fan. 空調システムとコンプレッサの作動タイミングを示す図である。It is a figure which shows the operation timing of an air conditioning system and a compressor.

符号の説明Explanation of symbols

1 電気自動車
2 モータ
3 車輪
5 電源部
11 排出ファン
14 送風ファン
15 エアコンユニット
16 ダクト
15 冷却手段
18 コンプレッサ
21 温度検出手段
101 充電状況検出手段
100 制御手段
111 排出駆動モータ
121A 外部充電器
141 送風駆動モータ
S 冷却気流
T 電源部の温度
T1 第1の温度
T2 第2の温度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric vehicle 2 Motor 3 Wheel 5 Power supply part 11 Exhaust fan 14 Blower fan 15 Air-conditioner unit 16 Duct 15 Cooling means 18 Compressor 21 Temperature detection means 101 Charging condition detection means 100 Control means 111 Discharge drive motor 121A External charger 141 Blast drive motor S Cooling airflow T Power supply temperature T1 First temperature T2 Second temperature

Claims (1)

車輪を駆動するモータと、前記モータの電源部を冷却する冷却手段と、前記電源部の温度状態を検出する温度検出手段と、前記電源部が外部充電器による急速充電中か否かを検出する充電状況検出手段と、前記冷却手段を制御する制御手段とを備えた電気自動車において、
前記冷却手段は、送風ファンを駆動する送風駆動モータとコンプレッサを備え冷却気流を発生させるエアコンユニットと、前記エアコンユニットからダクトを介して前記電源部に供給された冷却気流を車外に排出する排出ファンを駆動する排出駆動モータを備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段と前記充電状況検出手段からの検出情報から急速充電時における前記電源部の温度が第1の温度より高い場合には、前記送風ファンと排気ファンを駆動すべく前記送風駆動モータと前記排出駆動モータを作動し前記急速充電時における電源部の温度が第1の温度より高い第2の温度の場合には、前記コンプレッサを追加作動させるとともに、前記電源部の温度が高くなるほど前記排出ファンの回転が高くなるように前記排出駆動モータの作動を制御することを特徴とする電気自動車。
A motor for driving the wheels; a cooling means for cooling the power supply of the motor; a temperature detection means for detecting a temperature state of the power supply; and detecting whether or not the power supply is being rapidly charged by an external charger. In an electric vehicle comprising a charging status detection means and a control means for controlling the cooling means,
The cooling means includes a blower drive motor that drives the blower fan and a compressor, and an air conditioner unit that generates a cooling airflow. Equipped with a discharge drive motor that drives
The control means should drive the blower fan and the exhaust fan when the temperature of the power supply unit at the time of rapid charging is higher than a first temperature based on detection information from the temperature detection means and the charging status detection means. When the blower drive motor and the discharge drive motor are operated, and the temperature of the power supply unit at the time of the quick charge is the second temperature higher than the first temperature, the compressor is additionally operated, and the power supply unit An electric vehicle characterized in that the operation of the discharge drive motor is controlled so that the rotation of the discharge fan increases as the temperature increases .
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