JP5347558B2 - In-vehicle battery heating device - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車両や電気自動車等の車両に搭載される車載電池の加温装置に関する。 The present invention relates to an in-vehicle battery heating device mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle.
車両に搭載されたバッテリー(車載電池)は、低温環境下では充放電効率が低下し、燃費の悪化や出力低下などの不具合を招く。そこで従来、特許文献1には、車室内の暖房用に設けられた燃焼式ヒーターを利用して車載電池を加温する車載電池の加温装置が提案されている。すなわち、この加温装置では、燃焼式ヒーターの発生する熱のうちの暖房に供されなかった余熱を用いて車載電池を加温するようにしている。 A battery (vehicle battery) mounted on a vehicle has a low charge / discharge efficiency in a low temperature environment, and causes problems such as a deterioration in fuel consumption and a decrease in output. Therefore, conventionally, Patent Document 1 has proposed a vehicle battery heating apparatus that heats a vehicle battery using a combustion heater provided for heating the passenger compartment. That is, in this heating device, the vehicle-mounted battery is heated using the remaining heat that has not been used for heating out of the heat generated by the combustion heater.
こうした従来の加温装置を用いれば、低温環境下でも、車載電池の早期暖機が可能となる。しかしながら、こうした加温装置は、暖房用の燃焼式ヒーターが設置されていて始めて実現可能となるものとなっており、そうした燃焼式ヒーターの設置されない一般的な車両では、実現できないものとなっている。勿論、車載電池専用のヒーターを設置すれば、車載電池の早期昇温は可能であるが、それではコストの増加を招いてしまうことになる。 By using such a conventional warming device, the vehicle battery can be warmed up quickly even in a low temperature environment. However, such a heating device can be realized only when a combustion-type heater for heating is installed, and cannot be realized in a general vehicle in which such a combustion-type heater is not installed. . Of course, if a heater dedicated to the in-vehicle battery is installed, it is possible to raise the temperature of the in-vehicle battery early, but this leads to an increase in cost.
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、車載電池の加温を効率的に行うことのできる車載電池の加温装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and a problem to be solved is to provide an in-vehicle battery heating apparatus capable of efficiently heating an in-vehicle battery.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果を記載する。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、車載電池の加温装置であって、車載電池を除く車両の電気機器を冷却するための冷却液がラジエターを介して循環されるラジエター回路と、前記冷却液が前記車載電池を介して循環される電池回路と、前記電気機器の通過後の前記冷却液が前記ラジエター回路と前記電池回路とのいずれの回路を通じて循環させるかを切り換える切換手段と、前記電気機器の通過後の前記冷却液の温度が前記車載電池の温度よりも高いときに、前記電池回路を通じて前記冷却液を循環させるように前記切換手段を制御する切換制御手段と、を備え、前記切換制御手段は、前記電気機器の早期冷却が必要でないことを更なる条件として、前記電池回路を通じて前記冷却液を循環させるべく前記切換手段を制御することをその要旨としている。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is a heating device for an in-vehicle battery, in which a coolant for cooling an electric device of a vehicle excluding the in-vehicle battery is circulated through the radiator. A circuit, a battery circuit in which the coolant is circulated through the in-vehicle battery, and a switching for switching between the radiator circuit and the battery circuit through which the coolant after passing through the electrical device is circulated Switching control means for controlling the switching means to circulate the cooling liquid through the battery circuit when the temperature of the cooling liquid after passing through the electric device is higher than the temperature of the in-vehicle battery; wherein the switching control means, as a further condition that it is not necessary early cooling of the electrical apparatus, controls said switching means so as to circulate the cooling fluid through the battery circuit It has as its gist that that.
上記構成では、車載電池を除く車両の電気機器(例えばジェネレーター、モーター、インバーターなど)の冷却に供される冷却液が、切換手段の制御を通じてラジエター回路及び電池回路のいずれかを通じて循環されるようになる。そして電気機器の通過後の前記冷却液の温度が車載電池の温度よりも高いときには、電池回路を通じて冷却液が循環されるようになる。このときの車載電池には、電気機器の廃熱で加熱された冷却液が供給されるようになり、その熱で車載電池の加温がなされるようになる。したがって上記構成によれば、車載電池を除く車両電気機器の廃熱を利用して、車載電池の加温を効率的に行うことができるようになる。 In the above-described configuration, the coolant supplied to the cooling of the vehicle electric equipment (for example, the generator, the motor, the inverter, etc.) excluding the on-vehicle battery is circulated through either the radiator circuit or the battery circuit through the control of the switching means. Become. When the temperature of the coolant after passing through the electric device is higher than the temperature of the vehicle-mounted battery, the coolant is circulated through the battery circuit. At this time, the vehicle-mounted battery is supplied with a coolant heated by the waste heat of the electrical equipment, and the vehicle-mounted battery is heated by the heat. Therefore, according to the said structure, the vehicle-mounted battery can be efficiently heated now using the waste heat of the vehicle electrical equipment except a vehicle-mounted battery.
また、上記構成では、電気機器が過熱となる虞があり、その早期冷却が必要なときには、たとえ電気機器の通過後の冷却液の温度が車載電池の温度よりも高くとも、ラジエター回路を通じて冷却液が循環されるようになる。そのため、電気機器の過熱を好適に回避しつつ、効率的な車載電池の加温を行うことができるようになる。 Further, in the above configuration, there is a possibility that the electric equipment may be overheated, and when early cooling is necessary, even if the temperature of the coolant after passing through the electric equipment is higher than the temperature of the in-vehicle battery, the coolant is passed through the radiator circuit. Will be circulated. Therefore, the vehicle-mounted battery can be efficiently heated while suitably avoiding overheating of the electric device.
請求項2に記載の発明は、車載電池を除く車両の電気機器を冷却するための冷却液がラジエターを介して循環されるラジエター回路と、前記冷却液が前記車載電池を介して循環される電池回路と、前記電気機器の通過後の前記冷却液が前記ラジエター回路と前記電池回路とのいずれの回路を通じて循環させるかを切り換える切換手段と、前記電気機器の通過後の前記冷却液の温度が前記車載電池の温度よりも高いときに、前記電池回路を通じて前記冷却液を循環させるように前記切換手段を制御する切換制御手段と、を備え、前記切換制御手段は、前記電気機器の通過後の前記冷却液の温度が既定値以下であることを更なる条件として、前記電池回路を通じて前記冷却液を循環させるべく前記切換手段を制御することをその要旨としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a radiator circuit in which a coolant for cooling an electric device of a vehicle excluding an in- vehicle battery is circulated through a radiator, and a battery in which the coolant is circulated through the in-vehicle battery. A circuit, switching means for switching the circuit through which the coolant passes through the radiator circuit or the battery circuit, and the temperature of the coolant after passing through the electrical device Switching control means for controlling the switching means to circulate the coolant through the battery circuit when the temperature is higher than the temperature of the on-vehicle battery, and the switching control means includes the switching device after passing through the electric device. The gist is to control the switching means to circulate the cooling liquid through the battery circuit under the further condition that the temperature of the cooling liquid is not more than a predetermined value .
電気機器が過剰に昇温すると、電気機器を通過した後の冷却液の温度も高まるようになる。そこで電気機器通過後の冷却液の温度を監視し、電気機器に過熱の虞が生じるまでにその温度が高いときには、たとえ電気機器の通過後の冷却液の温度が車載電池の温度よりも高くとも、ラジエター回路を通じて冷却液を循環させることで、電気機器の過熱を好適に回避しつつ、効率的な車載電池の加温を行うことができるようになる。 When the temperature of the electric device is excessively increased, the temperature of the coolant after passing through the electric device also increases. Therefore, the temperature of the coolant after passing through the electrical equipment is monitored, and if the temperature is high before the electrical equipment may be overheated, even if the temperature of the coolant after passing through the electrical equipment is higher than the temperature of the vehicle battery. By circulating the coolant through the radiator circuit, it is possible to efficiently heat the vehicle-mounted battery while suitably avoiding overheating of the electrical equipment.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の車載電池の加温装置において、前記切換制御手段は、前記車載電池が十分に暖機されていないことを更なる条件として、前記電池回路を通じて前記冷却液を循環させるべく前記切換手段を制御することをその要旨としている。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle battery heating apparatus according to the first or second aspect , the switching control means is further provided that the vehicle battery is not sufficiently warmed up. The gist is to control the switching means to circulate the coolant through the battery circuit.
車載電池は、昇温し過ぎても、十分な性能を発揮できなくなる。その点、上記構成では、車載電池が十分に暖機されていれば、電気機器の廃熱で加熱された冷却液が車載電池に供給されなくなるため、車載電池の過熱を防止することができるようになる。 The in-vehicle battery cannot exhibit sufficient performance even if the temperature rises excessively. In that respect, in the above configuration, if the in-vehicle battery is sufficiently warmed up, the coolant heated by the waste heat of the electrical equipment is not supplied to the in-vehicle battery, so that overheating of the in-vehicle battery can be prevented. become.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の車載電池の加温装置において、車両の排気の熱エネルギーを回収する回収手段と、排気浄化用の触媒の暖機が完了していることを条件に、前記回収手段により回収された排気の熱エネルギーを前記車載電池に供給する供給手段と、を備えることをその要旨としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the vehicle battery heating apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the recovery means for recovering the thermal energy of the exhaust gas from the vehicle and the warming of the exhaust purification catalyst. The gist of the present invention is to provide supply means for supplying thermal energy of the exhaust gas recovered by the recovery means to the in-vehicle battery on condition that the machine is completed.
車両に搭載される排気浄化用触媒は、排気熱で必要な温度まで加熱されることでその排気浄化性能を発揮する。一方、上記構成では、排気浄化用の触媒の暖機が完了すると、回収手段により回収された排気の熱エネルギーが車載電池に供給され、それにより車載電池が加温されるようになる。このときの排気の熱エネルギーの回収、及び回収した熱エネルギーの車載電池への供給は、触媒の暖機完了後になされるため、触媒の暖機を遅延させることなく、排気熱を利用した車載電気の早期暖機を行うことができるようになる。 An exhaust purification catalyst mounted on a vehicle exhibits its exhaust purification performance by being heated to a required temperature by exhaust heat. On the other hand, in the above configuration, when the warming-up of the exhaust purification catalyst is completed, the heat energy of the exhaust gas recovered by the recovery means is supplied to the in-vehicle battery, thereby heating the in-vehicle battery. At this time, the recovery of the exhaust heat energy and the supply of the recovered heat energy to the in-vehicle battery are performed after the catalyst warm-up is completed. You will be able to warm up early.
(第1実施形態)
以下、本発明の車載電池の加温装置を具体化した第1実施形態を、図1〜図3を参照して詳細に説明する。本実施形態は、エンジンとモーターとの2つの駆動源を有するハイブリッド車両に本発明に係る車載電池の加温装置を適用したものとなっている。
(First embodiment)
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment in which a vehicle battery heating apparatus according to the present invention is embodied will be described in detail with reference to FIGS. In the present embodiment, the vehicle battery heating apparatus according to the present invention is applied to a hybrid vehicle having two drive sources of an engine and a motor.
図1は、そうしたハイブリッド車両の電気系統の冷却液回路の構成を示している。この冷却液回路には、熱の搬送媒体となる冷却液が電動ウォーターポンプ10により循環されている。
FIG. 1 shows the configuration of the coolant circuit of the electric system of such a hybrid vehicle. In the coolant circuit, a coolant serving as a heat transfer medium is circulated by the
電動ウォーターポンプ10より吐出された冷却液は、車載電池18を除く車両の電気機器、具体的にはジェネレーター11、モーター12及びインバーター13に送られる。これら電気機器の下流には、これら電気機器を通過後の冷却液の温度(冷却液温度Tw)を検出する冷却液温度センサ14が設置されている。これら電気機器を通過した冷却液は、電動三方弁15に送られる。そして冷却液回路は、電動三方弁15の下流において2つの回路に分岐されている。そうした回路の一つは、冷却液を冷却するためのラジエター16が設けられたラジエター回路17となっており、もう一つは、車載電池18を通る電池回路19となっている。電動三方弁15は、電気機器通過後の冷却液の送り先として、ラジエター回路17、電池回路19のいずれかを選択すべく作動される弁となっている。なおラジエター回路17及び電池回路19を通過した冷却液は、再び電動ウォーターポンプ10に戻される。
The coolant discharged from the
こうした冷却液回路にあって上記電動三方弁15の作動は、電子制御ユニット21により制御されている。電子制御ユニット21には、上述の冷却液温度センサ14の検出信号に加え、車載電池18の温度(電池温度Tb)を検出する電池温度センサ20の検出信号が入力されている。そして電子制御ユニット21は、冷却液温度センサ14及び電池温度センサ20の検出結果に基づいて電動三方弁15を制御して、ラジエター回路17、電池回路19のいずれに冷却液を流すかを選択する。
In such a coolant circuit, the operation of the electric three-
以下、こうした電子制御ユニット21の制御の詳細について説明する。図2のフローチャートは、電子制御ユニット21の実施する回路切換ルーチンの処理手順を示している。なお本ルーチンの処理は、電子制御ユニット21により、車両稼動中、周期的に繰り返し実施されるものとなっている。
Hereinafter, details of the control of the
本ルーチンが開始されると、電子制御ユニット21はまずステップS10において、車載電池18の暖機が必要か否かを判定する。この判定は、電池温度Tbが既定値α以下であるか否かに基いて行われる。なお規定値αは、車載電池18の暖機の目標温度(例えば50℃)がその値に設定されている。
When this routine is started, the
車載電池18の暖機が必要と判定されると(S10:YES)、電子制御ユニット21は、ステップS20において電気機器通過後の冷却液が車載電池18よりも高温か否かを、すなわち冷却液温度Twが電池温度Tbより高いか否かを判定する。ここで電子制御ユニット21は冷却液温度Twが電池温度Tbより高ければ(S20:YES)、ステップS30において、冷却液温度Twが既定値β(例えば65℃)以下で、電気機器(ジェネレーター11、モーター12及びインバーター13)の早期冷却が不要であるか否かを確認する。そして電子制御ユニット21は、電気機器の早期冷却が不要であれば(S30:YES)、電池回路19に冷却液を供給すべく電動三方弁15を制御する。一方、上記ステップS10〜S30の何れかで否定判定されれば、電子制御ユニット21は、ラジエター回路17に冷却液を供給すべく電動三方弁15を制御する。
If it is determined that the in-
このように本実施形態では、車載電池18の暖機が必要とされ、冷却液温度Twが電池温度Tbよりも高くて冷却液による車載電池18の加温が可能であり、しかも電気機器の早期冷却が不要であるときに電池回路19に冷却液が供給されて、冷却液の熱による車載電池18の加温が行われる。そしてそれ以外のときには、ラジエター回路17に冷却液が供給され、ラジエター16による冷却液の冷却が行われる。
As described above, in the present embodiment, the
図3は、こうした本実施形態の車載電池の加温装置の動作態様の一例についての時系列表を示している。同図の時系列表においては、時刻t0にエンジンが始動されている。この時点では、冷却液温度Tw、電池温度Tb共に「0℃」となっている。なおここでは、上記規定値α(車載電池18の暖機完了温度)が「50℃」に、既定値β(電気機器の要冷却温度)が「65℃」にそれぞれ設定されているものとする。 FIG. 3 shows a time series table for an example of the operation mode of the vehicle battery heating apparatus of this embodiment. In the time series table of the same figure, the engine is started at time t0. At this time, both the coolant temperature Tw and the battery temperature Tb are “0 ° C.”. Here, it is assumed that the specified value α (warming-up completion temperature of the in-vehicle battery 18) is set to “50 ° C.” and the predetermined value β (required cooling temperature of the electric device) is set to “65 ° C.”. .
時刻t1には、電池温度Tbが「10℃」、冷却液温度Twが「15℃」となっている。このときの車載電池18は暖機が必要であり、また電池温度Tbが冷却液温度Twよりも低く、冷却液による車載電池18の加温が可能なため、冷却液が電池回路19に供給されて、車載電池18の加温が行われる。
At time t1, the battery temperature Tb is “10 ° C.” and the coolant temperature Tw is “15 ° C.”. At this time, the vehicle-mounted
時刻t2には、電池温度Tbが「51℃」、冷却液温度Twが「45℃」となっている。このときの車載電池18は既に十分に暖機されているため、冷却液はラジエター回路17に供給される。
At time t2, the battery temperature Tb is “51 ° C.” and the coolant temperature Tw is “45 ° C.”. Since the vehicle-mounted
時刻t3には、電池温度Tbが「40℃」、冷却液温度Twが「50℃」となっている。このときの車載電池18は暖機が不十分であり、また冷却液による車載電池18の加温が可能であるため、冷却液が電池回路19に供給されて、車載電池18の加温が行われる。
At time t3, the battery temperature Tb is “40 ° C.”, and the coolant temperature Tw is “50 ° C.”. Since the
更に時刻t4には、電池温度Tbが「45℃」、冷却液温度Twが「66℃」となっている。このときの車載電池18は暖機が必要であり、また冷却液による車載電池18の加温が可能ではあるが、電気機器の早期冷却が必要なため、冷却液はラジエター回路17に供給される。
Further, at time t4, the battery temperature Tb is “45 ° C.”, and the coolant temperature Tw is “66 ° C.”. At this time, the in-
ちなみに、以上の本実施形態では、電動三方弁15が上記「切換手段」に、電子制御ユニット21が上記「切換制御手段」にそれぞれ対応する構成となっている。
以上説明した本実施形態の車載電池の加温装置によれば、次の効果を奏することができる。
Incidentally, in the above embodiment, the electric three-
According to the vehicle battery heating apparatus of the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1)本実施形態では、車載電池18を除く車両の電気機器(11,12,13)を冷却するための冷却液がラジエター16を介して循環されるラジエター回路17と、冷却液が車載電池18を介して循環される電池回路19との2つの冷却液回路を設けるようにしている。そして電気機器通過後の冷却液がラジエター回路17と電池回路19とのいずれの回路を通じて循環させるかを切り換える電動三方弁15と、冷却液温度Twが電池温度Tbよりも高いときに、電池回路19を通じて冷却液を循環させるように電動三方弁15を制御する電子制御ユニット21を備えている。こうした本実施形態では、車載電池18を除く車両の電気機器(ジェネレーター11、モーター12、インバーター13)の冷却に供される冷却液が、電動三方弁15の制御を通じてラジエター回路17及び電池回路19のいずれかを通じて循環されるようになる。そして冷却液温度Twが電池温度Tbよりも高いときには、電池回路19を通じて冷却液が循環されるようになる。このときの車載電池18には、電気機器の廃熱で加熱された冷却液が供給されるようになり、その熱で車載電池18の加温がなされるようになる。そのため本実施形態によれば、車載電池18を除く車両電気機器の廃熱を利用して、車載電池18の加温を効率的に行うことができるようになる。
(1) In the present embodiment, a radiator circuit 17 in which a coolant for cooling the vehicle electrical equipment (11, 12, 13) excluding the vehicle-mounted
(2)本実施形態では、電子制御ユニット21は、電気機器の早期冷却が必要でないことを更なる条件として、電池回路19を通じて冷却液を循環させるべく電動三方弁15を制御するようにしている。より具体的には、電子制御ユニット21は、冷却液温度Twが既定値β以下であることを更なる条件として、電池回路19を通じて冷却液を循環させるべく電動三方弁15を制御している。こうした本実施形態では、電気機器が過熱となる虞があり、その早期冷却が必要なときには、たとえ冷却液温度Twが電池温度Tbよりも高くとも、ラジエター回路17を通じて冷却液が循環されるようになる。そのため、電気機器の過熱を好適に回避しつつ、効率的な車載電池18の加温を行うことができるようになる。
(2) In this embodiment, the
(3)本実施形態では、電子制御ユニット21は、車載電池18が十分に暖機されていないことを更なる条件として、電池回路19を通じて冷却液を循環させるべく電動三方弁15を制御するようにしている。車載電池18は、昇温し過ぎても、十分な性能を発揮できなくなる。その点、本実施形態では、車載電池18が十分に暖機されていれば、電気機器の廃熱で加熱された冷却液が車載電池18に供給されなくなるため、車載電池18の過熱を防止することができるようになる。
(3) In this embodiment, the
なお上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、冷却液温度Twが高く、電気機器の早期冷却が必要であれば、車載電池18の加温よりも電気機器の冷却を優先して、冷却液をラジエター回路17に供給するようにしていた。車載電池18を加温しつつも、電気機器を十分に冷却できる場合などには、電気機器の早期冷却が必要なときにも、冷却液による車載電池18の加温を継続するようにしても良い。
In addition, the said embodiment can also be changed and implemented as follows.
In the above embodiment, if the coolant temperature Tw is high and early cooling of the electrical device is necessary, cooling of the electrical device is given priority over the heating of the in-
・上記実施形態では、本発明に係る車載電池の加温装置をハイブリッド車両に適用した場合を説明したが、本発明は、電気自動車など、電気機器を冷却するための冷却液回路を備える車両であれば、その適用が可能である。 -Although the said embodiment demonstrated the case where the heating apparatus of the vehicle-mounted battery which concerns on this invention was applied to the hybrid vehicle, this invention is a vehicle provided with the cooling fluid circuit for cooling electric devices, such as an electric vehicle. If applicable, it can be applied.
(第2実施形態)
続いて、本発明の車載電池の加温装置を具体化した第2実施形態を、図4及び図5を併せ参照して、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。本実施形態の車載電池の加温装置は、第1実施形態の装置に、排気の熱エネルギーを利用した車載電池の加温システムを追加したものとなっている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment in which the vehicle battery heating apparatus of the present invention is embodied will be described with reference to FIGS. 4 and 5 focusing on differences from the above-described embodiment. The in-vehicle battery heating apparatus of this embodiment is obtained by adding an in-vehicle battery heating system using the thermal energy of exhaust to the apparatus of the first embodiment.
図4に、そうした加温システムの構成を示す。本加温システムは、エンジン30の排気管31上に設けられた排気熱回収器(EHR)32を備えている。この排気熱回収器32は、熱の搬送媒体となる液体(加熱媒体)を排気の熱で加熱する熱交換器として構成されている。加熱媒体は、電動ウォーターポンプ33によって、排気熱回収器32と電池暖機用の熱交換器36との間を循環されるようになっている。ただし、こうした加熱媒体の循環回路には、バルブ35が設けられ、そのバルブ35が閉じられたときには、加熱媒体は熱交換器36をバイパスして循環されるようになっている。一方、熱交換器36には、ブロワー37からの送風が吹き付けられるようになっており、供給された加熱媒体の熱でその送風が加熱されるようになっている。熱交換器36で加熱された送風は、車載電池38に供給され、これにより車載電池38の加温がなされるようになっている。
FIG. 4 shows the configuration of such a heating system. The heating system includes an exhaust heat recovery unit (EHR) 32 provided on an
こうした加温システムの制御は、電子制御ユニット39により行われる。電子制御ユニット39には、排気熱回収器32通過後の加熱媒体の温度(加熱媒体温度Tw)を検出する加熱媒体温度センサ34、ブロワー37周囲の空気の温度(雰囲気温度Tr)を検出する雰囲気温度センサ40及び車載電池38の温度(電池温度Tb)を検出する電池温度センサ41の検出信号が入力されている。そして電子制御ユニット39はそれらセンサ(34,40,41)の検出結果に基づいて、電動ウォーターポンプ33、バルブ35及びブロワー37を制御する。
Such a heating system is controlled by the
次に、こうした電子制御ユニット39による加温システムの制御の詳細を説明する。電子制御ユニット39は、排気から回収した熱エネルギーによる車載電池38の加温を行う電池暖機モードと、電池暖機用の熱交換器36をバイパスして加熱媒体を循環させるバイパスモードとの2つのモードのいずれかを選択して加温システムを作動させている。各モードでの各機器の作動態様は、表1に示す通りとなっている。
Next, details of the control of the heating system by the
さて本ルーチンの処理が開始されると、電子制御ユニット39はまず、ステップS100において排気浄化用の触媒の暖機が完了しているか否かを判定する。そして触媒暖機が完了していれば(S100:YES)、電子制御ユニット39は、ステップS110において、加熱媒体温度Twが雰囲気温度Tr以上であるか否かを判定する。更に加熱媒体温度Twが雰囲気温度Tr以上であれば(S110:YES)、電子制御ユニット39はステップS120において、電池温度Tbが車載電池38の昇温目標温度γ以下であるか否かを、すなわち車載電池38に加温の必要があるか否かを判定する。そして電子制御ユニット39は、車載電池38に加温の必要があれば(S120:YES)、電池暖機モードを選択する(S130)。一方、上記ステップS100〜S120のいずれかで否定判定されれば、電子制御ユニット39は、バイパスモードを選択する(S140)。
When the processing of this routine is started, the
なお、こうした本実施形態では、排気熱回収器32が「車両の排気の熱エネルギーを回収する回収手段」に相当する。また本実施形態では、熱交換器36、ブロワー37及び電子制御ユニット39により「排気浄化用の触媒の暖機が完了していることを条件に、回収手段により回収された排気の熱エネルギーを前記車載電池に供給する供給手段」が構成されている。
In this embodiment, the exhaust
以上説明した本実施形態の車載電池の加温装置によれば、上記(1)〜(3)に記載の効果に加え、更に次の効果を奏することができる。
(4)本実施形態では、車両の排気の熱エネルギーを回収する排気熱回収器32を備えるとともに、回収された排気の熱エネルギーを車載電池38に供給するようにしている。そのため、本来廃熱として捨てられる排気の熱エネルギーを利用して効率的に車載電池38を暖機することができるようになる。
In addition to the effects described in the above (1) to (3), the following effect can be achieved according to the vehicle battery heating apparatus of the present embodiment described above.
(4) In the present embodiment, the exhaust
(5)本実施形態では、回収した排気の熱エネルギーの車載電池38への供給を、排気浄化用の触媒の暖機が完了していることを条件に行うようにしている。そのため、排気熱で暖機される排気浄化用触媒の暖機を遅延させることなく、車載電池38の暖機を行うことができる。
(5) In the present embodiment, the supply of the heat energy of the collected exhaust gas to the in-
(6)本実施形態では、車載電池38が十分に暖機すると、バイパスモードとすることで、回収した排気の熱エネルギーの車載電池38への供給を停止するようにしている。そのため、過剰加温による車載電池38の過昇温を防止することができるようになる。
(6) In this embodiment, when the in-
(排気の熱エネルギーを利用した車載電池の加温システムの他の例)
排気の熱エネルギーを利用した車載電池の加温システムとしては、次のものがある。図6は、そうした加温システムの構成を示している。ここでの加温対象となる車載電池51は、車両のフロア50に埋め込まれたかたちで設置されている。
(Another example of an in-vehicle battery heating system that uses exhaust thermal energy)
As a heating system for an in-vehicle battery using the thermal energy of exhaust, there is the following. FIG. 6 shows the configuration of such a heating system. The vehicle-mounted
同図に示すように、この加温システムを備える車両の排気管52では、メインマフラー53の下流にて支管54が分岐され、その支管54を通じて車載電池51の周囲に排気が導入可能となっている。なお支管54の基端部には、サーモスタット式のバルブ55が設置され、車載電池51が十分に暖機されると、支管54が閉じられるようになっている。こうした加温システムでは、排気からフロア50を介して車載電池51への熱伝導により車載電池51の加温が可能である。
As shown in the figure, in the
これ以外にも、排気の熱エネルギーを利用した車載電池の加温システムとしては、排気熱で発電を行い、発電した電気を電熱ヒーターに流して、その発熱で車載電池を加温するシステムなどがある。 In addition to this, as a heating system for in-vehicle batteries using the heat energy of exhaust, there is a system that generates electricity with exhaust heat, flows the generated electricity to an electric heater, and warms the in-vehicle batteries with the generated heat. is there.
10…電動ウォーターポンプ、11…ジェネレーター、12…モーター、13…インバーター、14…冷却液温度センサ、15…電動三方弁(切換手段)、16…ラジエター、17…ラジエター回路、18…車載電池、19…電池回路、20…電池温度センサ、21…電子制御ユニット(切換制御手段)、30…エンジン、31…排気管、32…排気熱回収器(回収手段)、33…電動ウォーターポンプ、34…加熱媒体温度センサ、35…バルブ、36…電池暖機用の熱交換器(供給手段)、37…ブロワー(供給手段)、38…車載電池、39…電子制御ユニット(供給手段)、40…雰囲気温度センサ、41…電池温度センサ、50…フロア、51…車載電池、52…排気管、53…メインマフラー、54…支管、55…バルブ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記冷却液が前記車載電池を介して循環される電池回路と、
前記電気機器の通過後の前記冷却液が前記ラジエター回路と前記電池回路とのいずれの回路を通じて循環させるかを切り換える切換手段と、
前記電気機器の通過後の前記冷却液の温度が前記車載電池の温度よりも高いときに、前記電池回路を通じて前記冷却液を循環させるように前記切換手段を制御する切換制御手段と、
を備え、
前記切換制御手段は、前記電気機器の早期冷却が必要でないことを更なる条件として、前記電池回路を通じて前記冷却液を循環させるべく前記切換手段を制御することを特徴とする車載電池の加温装置。 A radiator circuit in which a coolant for cooling electric equipment of a vehicle excluding an in-vehicle battery is circulated through the radiator;
A battery circuit in which the coolant is circulated through the vehicle battery;
Switching means for switching whether the coolant after passing through the electrical device is circulated through the circuit of the radiator circuit or the battery circuit;
A switching control means for controlling the switching means to circulate the cooling liquid through the battery circuit when the temperature of the cooling liquid after passing through the electric device is higher than the temperature of the in-vehicle battery;
Equipped with a,
The switching control means controls the switching means to circulate the cooling liquid through the battery circuit under the further condition that early cooling of the electrical equipment is not necessary. .
前記冷却液が前記車載電池を介して循環される電池回路と、
前記電気機器の通過後の前記冷却液が前記ラジエター回路と前記電池回路とのいずれの回路を通じて循環させるかを切り換える切換手段と、
前記電気機器の通過後の前記冷却液の温度が前記車載電池の温度よりも高いときに、前記電池回路を通じて前記冷却液を循環させるように前記切換手段を制御する切換制御手段と、
を備え、
前記切換制御手段は、前記電気機器の通過後の前記冷却液の温度が既定値以下であることを更なる条件として、前記電池回路を通じて前記冷却液を循環させるべく前記切換手段を制御することを特徴とする車載電池の加温装置。 A radiator circuit in which a coolant for cooling electric equipment of a vehicle excluding an in-vehicle battery is circulated through the radiator;
A battery circuit in which the coolant is circulated through the vehicle battery;
Switching means for switching whether the coolant after passing through the electrical device is circulated through the circuit of the radiator circuit or the battery circuit;
A switching control means for controlling the switching means to circulate the cooling liquid through the battery circuit when the temperature of the cooling liquid after passing through the electric device is higher than the temperature of the in-vehicle battery;
Equipped with a,
The switching control means controls the switching means to circulate the cooling liquid through the battery circuit on the further condition that the temperature of the cooling liquid after passing through the electrical equipment is not more than a predetermined value. In-vehicle battery heating device.
請求項1又は2に記載の車載電池の加温装置。 3. The vehicle-mounted device according to claim 1, wherein the switching control unit controls the switching unit to circulate the coolant through the battery circuit, on the condition that the vehicle-mounted battery is not sufficiently warmed up. Battery heating device.
車両の排気の熱エネルギーを回収する回収手段と、
排気浄化用の触媒の暖機が完了していることを条件に、前記回収手段により回収された排気の熱エネルギーを前記車載電池に供給する供給手段と、
を備えることを特徴とする車載電池の加温装置。 In the heating apparatus of the vehicle-mounted battery of any one of Claims 1-3 ,
A recovery means for recovering thermal energy of the exhaust of the vehicle;
Supply means for supplying thermal energy of the exhaust gas recovered by the recovery means to the in-vehicle battery on condition that warming up of the exhaust purification catalyst is completed,
A vehicle-mounted battery heating device comprising:
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