JP5626237B2 - Battery temperature control device and vehicle interior temperature control device - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載されるバッテリの温度調節装置等に関する。   The present invention relates to a temperature control device for a battery mounted on a vehicle.

車両には、車室内の温度を調節したり、バッテリの温度を調節する様々な温度調節装置が搭載されている。この種の温度調節装置として、ヒートポンプを用いたエアコン装置が知られている。このヒートポンプ式エアコン装置では、熱交換器を用いて外気の熱エネルギーと車室内の熱エネルギーとを交換することで温度調節を行う。ここで、外気温度が低い場合、熱交換器が採熱動作により0℃以下の温度に温度低下して、着霜することがある。熱交換器が着霜した状態でエアコン装置を作動させると、熱交換器機能が低下するため、エアコン装置の能力が低下し、十分な暖房効果を得ることができなくなる。   Vehicles are equipped with various temperature control devices that adjust the temperature of the passenger compartment or the temperature of the battery. As this type of temperature control device, an air conditioner using a heat pump is known. In this heat pump type air conditioner, the temperature is adjusted by exchanging the heat energy of outside air and the heat energy in the passenger compartment using a heat exchanger. Here, when the outside air temperature is low, the heat exchanger may decrease in temperature to a temperature of 0 ° C. or less due to the heat collecting operation and may form frost. If the air conditioner device is operated in a state where the heat exchanger is frosted, the heat exchanger function is lowered, so that the capacity of the air conditioner device is lowered and a sufficient heating effect cannot be obtained.

特許文献1は、着霜対策として、電気自動車のバッテリの充電電力を用いてコンプレッサを駆動することで熱交換器を機能させ、前記電気自動車の車内空調を行う電気自動車用エアコン装置において、エアコン装置が搭乗者の乗車以前の予備動作状態になることを検知するエアコン動作検知手段と、前記熱交換器に対する着霜状態を判定する着霜判定手段と、前記エアコン動作検知手段によりエアコン動作中を検知し、且つ、前記着霜判定手段により着霜状態と判定した際、前記エアコン装置を冷房動作で駆動制御する除霜手段と、を備えることを特徴とする除霜運電制御装置を開示する。   Patent Document 1 discloses an air conditioner apparatus for an air conditioner for an electric vehicle that functions as a heat exchanger by driving a compressor using charging power of a battery of the electric car as a countermeasure against frost and performs air conditioning in the electric car. Air conditioner operation detecting means for detecting that the vehicle is in a preliminary operation state before boarding the passenger, frost determining means for determining the frost state on the heat exchanger, and detecting that the air conditioner is operating by the air conditioner operation detecting means In addition, a defrosting power control apparatus is provided, comprising: defrosting means that drives and controls the air conditioner device in a cooling operation when the frosting determination means determines that the frosting state has occurred.

特開平8−020239号公報JP-A-8-020239 特開2010−282878号公報JP 2010-282878 A 特開2010−113861号公報JP 2010-113861 A

しかしながら、上述の構成では、車両走行中に熱交換器が再び着霜した場合、乗車環境を優先して暖房動作が継続される(特許文献1の段落0018参照)。つまり、上述の構成では、車両走行中に熱交換器に発生した着霜を解消する手段が何ら考慮されていない。したがって、上述の構成を車両に搭載されるバッテリの温度調節装置に応用した場合には、暖房効率が低い状態で暖房動作が継続されることになる。   However, in the above-described configuration, when the heat exchanger frosts again during traveling of the vehicle, the heating operation is continued with priority on the riding environment (see paragraph 0018 of Patent Document 1). That is, in the above-described configuration, no means for eliminating frost generated in the heat exchanger during traveling of the vehicle is taken into consideration. Therefore, when the above-described configuration is applied to a battery temperature control device mounted on a vehicle, the heating operation is continued in a state where the heating efficiency is low.

そこで、本願発明は、着霜の発生を抑制しながらバッテリの温度調節を行うことを目的とする。   Then, this invention aims at adjusting the temperature of a battery, suppressing generation | occurrence | production of frost formation.

上記課題を解決するために、本願発明に係るバッテリの温度調節装置は、 車両に搭載されるバッテリの温度を調節する温度調節装置であって、吸熱面において吸熱した熱を発熱面に伝熱するペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の動作を制御するコントローラと、を有し、前記コントローラは、前記バッテリを昇温させる際に、第1の電流値にて前記ペルチェ素子を駆動する第1の処理と、前記第1の電流値よりも高い第2の電流値にて前記ペルチェ素子を駆動することにより、前記吸熱面における着霜を抑制する第2の処理と、を実行可能であることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, a battery temperature control device according to the present invention is a temperature control device for controlling the temperature of a battery mounted on a vehicle, and transfers heat absorbed at the heat absorption surface to the heat generation surface. A Peltier element; and a controller that controls the operation of the Peltier element. The controller drives the Peltier element with a first current value when the temperature of the battery is increased. The second process of suppressing frost formation on the heat absorbing surface can be performed by driving the Peltier element at a second current value higher than the first current value. To do.

本発明によれば、着霜の発生を抑制しながらバッテリの温度調節を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to adjust the temperature of the battery while suppressing the occurrence of frost formation.

バッテリの温度調節装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the temperature control apparatus of a battery. ペルチェ素子の温度とペルチェ素子に供給される電流との関係を示すグラフである(初期状態の温度が0℃)It is a graph which shows the relationship between the temperature of a Peltier device, and the electric current supplied to a Peltier device (the temperature of an initial state is 0 degreeC). バッテリの温度調節装置のハードウェア構成を示している。The hardware structure of the temperature control apparatus of a battery is shown. コントローラが行う昇温処理の手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure of the temperature rising process which a controller performs.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、バッテリの温度を調節する温度調節装置の機能ブロック図である。同図を参照して、温度調節装置1は、バッテリ10の温度を調節する。バッテリ10は、車両を走行させるモータに供給される電力を蓄電する。バッテリ10は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池、或いはキャパシタであってもよい。また、バッテリ10は、複数の単電池を電気的に直列に接続した組電池であってもよい。ただし、組電池の中に互いに並列に接続された単電池が含まれていてもよい。単電池は、電池セル、或いは複数の電池セルを接続した電池モジュールであってもよい。電池セルは、充放電可能な最小単位の要素を意味する。   FIG. 1 is a functional block diagram of a temperature adjustment device that adjusts the temperature of a battery. Referring to FIG. 1, temperature adjustment device 1 adjusts the temperature of battery 10. The battery 10 stores electric power supplied to a motor that drives the vehicle. The battery 10 may be a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery, or a capacitor. The battery 10 may be an assembled battery in which a plurality of single cells are electrically connected in series. However, unit cells connected in parallel to each other may be included in the assembled battery. The single battery may be a battery cell or a battery module in which a plurality of battery cells are connected. A battery cell means the element of the minimum unit which can be charged / discharged.

温度調節装置1は、ペルチェ素子20、取得部30、電源部40及びコントローラ50を含む。取得部30は、ペルチェ素子20の発熱面に霜が付着するか否かを判別するための判別情報を取得し、この取得した判別情報をコントローラ50に出力する。コントローラ50は、電源部40からペルチェ素子20に流れる電流の値、或いは電流の向きを制御することにより、ペルチェ素子20の動作を制御する。   The temperature adjustment device 1 includes a Peltier element 20, an acquisition unit 30, a power supply unit 40 and a controller 50. The acquisition unit 30 acquires determination information for determining whether or not frost adheres to the heat generation surface of the Peltier element 20, and outputs the acquired determination information to the controller 50. The controller 50 controls the operation of the Peltier element 20 by controlling the value of the current flowing from the power supply unit 40 to the Peltier element 20 or the direction of the current.

コントローラ50は、バッテリ10を昇温する際に、第1の電流値にてペルチェ素子20を駆動する第1の処理と、第1の電流値よりも高い第2の電流値にてペルチェ素子20を駆動することにより、吸熱面における着霜を抑制する第2の処理とを実行可能である。コントローラ50がこれらの二つの異なる処理モードを有する理由を、図2を参照しながら、詳細に説明する。   When the temperature of the battery 10 is increased, the controller 50 drives the Peltier element 20 with a first current value and a second current value higher than the first current value. Can be executed to perform the second process for suppressing frost formation on the heat absorption surface. The reason why the controller 50 has these two different processing modes will be described in detail with reference to FIG.

図2は、ペルチェ素子20に流れる電流値と、ペルチェ素子20の吸熱面及び発熱面の温度との関係を示したグラフであり、初期状態においてペルチェ素子20の吸熱面及び発熱面の温度は0℃であると仮定する。この場合、ペルチェ素子20の発熱面は、ペルチェ素子20に流れる電流値が高くなるほど、温度が高くなる。一方、ペルチェ素子20の吸熱面の温度は、ペルチェ素子20に流れる電流値が第1の電流値に到達するまで低下し、第1の電流値を超えると徐々に上昇し、第2の電流値に到達すると0℃よりも若干高い温度になる。   FIG. 2 is a graph showing the relationship between the value of the current flowing through the Peltier element 20 and the temperature of the heat absorption surface and the heat generation surface of the Peltier element 20, and the temperature of the heat absorption surface and the heat generation surface of the Peltier element 20 is 0 in the initial state. Assume that it is in ° C. In this case, the temperature of the heat generating surface of the Peltier element 20 increases as the value of the current flowing through the Peltier element 20 increases. On the other hand, the temperature of the endothermic surface of the Peltier element 20 decreases until the current value flowing through the Peltier element 20 reaches the first current value, and gradually increases when the current value exceeds the first current value. When it reaches, the temperature becomes slightly higher than 0 ° C.

したがって、図2に図示するように、例えば吸熱面及び発熱面の温度がいずれも0℃である場合に、ペルチェ素子20に流れる電流値を第2の電流値よりも低い第1の電流値に設定すると、吸熱面の温度が0℃以下に低下し、吸熱面が着霜するおそれがある。そこで、本実施形態では、吸熱面が着霜するおそれのある場合、つまり、吸熱面の温度が0℃以下に低下するおそれのある場合に、ペルチェ素子20に供給される電流値を第1の電流値よりも高い第2の電流値に設定することにより、吸熱面の温度を上昇させる(つまり、第2の処理を行う)。これにより、吸熱面の温度を着霜が起きない温度に保つことができるため、吸熱面における着霜を抑制しながらバッテリ10の温度調節を行うことができる。なお、吸熱面の温度が0℃以下に低下するおそれのない場合には、ペルチェ素子20に供給される電流値を第2の電流値よりも低い第1の電流値に設定することができる(つまり、第1の処理を行う)。   Therefore, as shown in FIG. 2, for example, when the temperature of the heat absorption surface and the heat generation surface is both 0 ° C., the current value flowing through the Peltier element 20 is changed to the first current value lower than the second current value. If set, the temperature of the endothermic surface is lowered to 0 ° C. or less, and the endothermic surface may be frosted. Therefore, in the present embodiment, when there is a possibility that the endothermic surface may be frosted, that is, when the temperature of the endothermic surface may be lowered to 0 ° C. or less, the current value supplied to the Peltier element 20 is set to the first value. By setting the second current value higher than the current value, the temperature of the endothermic surface is increased (that is, the second process is performed). Thereby, since the temperature of the heat absorption surface can be maintained at a temperature at which frost formation does not occur, the temperature of the battery 10 can be adjusted while suppressing frost formation on the heat absorption surface. When there is no possibility that the temperature of the endothermic surface is lowered to 0 ° C. or lower, the current value supplied to the Peltier element 20 can be set to a first current value lower than the second current value ( That is, the first process is performed).

ここで、第2の電流値は、ペルチェ素子20の吸熱面の温度が着霜しない温度になるように、昇温処理を開始する際の吸熱面の初期温度に応じて適宜の値に設定することができる。例えば、ペルチェ素子20の吸熱面の初期温度が−5℃である場合には、初期温度が0℃の場合よりも第2の電流値を高く設定する必要がある。また、第1の電流値は、第2の電流値(つまり、吸熱面と発熱面とがいずれも発熱する場合の電流値)よりも小さい適宜の値に設定することができる。   Here, the second current value is set to an appropriate value according to the initial temperature of the endothermic surface when starting the temperature raising process so that the temperature of the endothermic surface of the Peltier element 20 is not frosted. be able to. For example, when the initial temperature of the endothermic surface of the Peltier element 20 is −5 ° C., the second current value needs to be set higher than when the initial temperature is 0 ° C. The first current value can be set to an appropriate value smaller than the second current value (that is, the current value when both the heat absorbing surface and the heat generating surface generate heat).

再び、図1を参照して、取得部30は、ペルチェ素子20の吸熱面における着霜の有無を判別するための判別情報を取得し、この判別情報をコントローラ50に出力する。コントローラ50は、この判別情報に基づき、ペルチェ素子20の吸熱面が着霜しないと判別し場合には、第1の処理を行い、ペルチェ素子20の吸熱面が着霜すると判別した場合には、第2の処理を行う。   Referring to FIG. 1 again, acquisition unit 30 acquires determination information for determining the presence or absence of frost formation on the heat absorbing surface of Peltier element 20, and outputs this determination information to controller 50. Based on this determination information, the controller 50 performs the first process when determining that the endothermic surface of the Peltier element 20 is not frosted, and when determining that the endothermic surface of the Peltier element 20 is frosted, A second process is performed.

次に、図3を参照しながら、温度調節装置1のハードウェア構成を説明する。図3は、温度調節装置のハードウェア構成を示した概略図である。ペルチェ素子20は、P型熱電半導体21と、N型熱電半導体22と、発熱側電極板23aと、吸熱側電極板23bと、発熱側ヒートシンク24と、吸熱側ヒートシンク25と、発熱側サーミスタ26と、吸熱側サーミスタ27とを含む。発熱側電極板23aの板厚方向の一端面には、P型熱電半導体21及びN型熱電半導体22が接触しており、他端面には発熱側ヒートシンク24が接触している。吸熱側電極板23bの板厚方向の一端面には、P型熱電半導体21及びN型熱電半導体22が接触しており、他端面には吸熱側ヒートシンク25が接触している。   Next, the hardware configuration of the temperature control device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a hardware configuration of the temperature control device. The Peltier element 20 includes a P-type thermoelectric semiconductor 21, an N-type thermoelectric semiconductor 22, a heat generation side electrode plate 23a, a heat absorption side electrode plate 23b, a heat generation side heat sink 24, a heat absorption side heat sink 25, and a heat generation side thermistor 26. And an endothermic side thermistor 27. The P-type thermoelectric semiconductor 21 and the N-type thermoelectric semiconductor 22 are in contact with one end surface in the thickness direction of the heat generation side electrode plate 23a, and the heat generation side heat sink 24 is in contact with the other end surface. The P-type thermoelectric semiconductor 21 and the N-type thermoelectric semiconductor 22 are in contact with one end surface of the heat absorption side electrode plate 23b in the plate thickness direction, and the heat absorption side heat sink 25 is in contact with the other end surface.

発熱側ヒートシンク24には、複数の発熱側リブ24aが形成されており、これらの発熱側リブ24aは、発熱側配管91(第2の管路に相当する)の内部に延出している。発熱側ヒートシンク24には、熱伝導率の高い金属(例えば、アルミニウム)を用いることができる。発熱側配管91は、空気流入口91a及び空気排出口91bを有し、空気流入口91aには、送風機96(第2の送風機に相当する)が設置されており、空気排出口91bはバッテリ10に接続されている。送風機96は、ブロワ、ファンであってもよい。   A plurality of heat generation side ribs 24a are formed in the heat generation side heat sink 24, and these heat generation side ribs 24a extend inside the heat generation side pipe 91 (corresponding to the second pipe line). A metal (for example, aluminum) having a high thermal conductivity can be used for the heat generation side heat sink 24. The heat generation side pipe 91 has an air inlet 91a and an air outlet 91b. A blower 96 (corresponding to a second fan) is installed in the air inlet 91a, and the air outlet 91b is connected to the battery 10. It is connected to the. The blower 96 may be a blower or a fan.

吸熱側ヒートシンク25には、複数の吸熱側リブ25aが形成されている。これらの吸熱側リブ25aは、吸熱側配管92(第1の管路に相当する)の内部に延出している。吸熱側ヒートシンク25には、熱伝導率の高い金属(例えば、アルミニウム)を用いることができる。吸熱側配管92は、空気流入口92a及び空気排出口92bを有し、空気流入口92aには送風機97が設置されている。送風機97(第1の送風機に相当する)は、ブロワ、ファンであってもよい。   The heat absorption side heat sink 25 is formed with a plurality of heat absorption side ribs 25a. These heat absorption side ribs 25a extend to the inside of the heat absorption side pipe 92 (corresponding to the first pipe line). For the heat absorption side heat sink 25, a metal (for example, aluminum) having high thermal conductivity can be used. The heat absorption side pipe 92 has an air inlet 92a and an air outlet 92b, and a blower 97 is installed in the air inlet 92a. The blower 97 (corresponding to the first blower) may be a blower or a fan.

空気流入口91a,92a及び空気排出口92bは、車室外に設けられている。したがって、送風機96を作動させた場合、発熱側配管91の内部に車外の空気が取り込まれる。また、送風機97が作動された場合、吸熱側配管92の内部に車外の空気が取り込まれる。   The air inlets 91a and 92a and the air outlet 92b are provided outside the passenger compartment. Therefore, when the blower 96 is operated, air outside the vehicle is taken into the heat generation side pipe 91. Further, when the blower 97 is operated, air outside the vehicle is taken into the heat absorption side pipe 92.

補機バッテリ28は、バッテリ10を昇温処理する際に、ペルチェ素子24に対して矢印方向に流れる電流を供給する。これにより、ペルチェ素子20の吸熱側ヒートシンク25から発熱側ヒートシンク24に向かって熱が移動する。なお、補機バッテリ28は、車両に搭載されるオーディオ機器等の補機に対しても電力を供給する。   The auxiliary battery 28 supplies a current flowing in the direction of the arrow to the Peltier element 24 when the battery 10 is heated. Thereby, heat moves from the heat absorption side heat sink 25 of the Peltier element 20 toward the heat generation side heat sink 24. The auxiliary battery 28 also supplies power to auxiliary equipment such as audio equipment mounted on the vehicle.

発熱側ヒートシンク24には、発熱側サーミスタ26が設けられており、吸熱側ヒートシンク25には、吸熱側サーミスタ27が設けられている。発熱側サーミスタ26は、発熱側ヒートシンク24の温度を取得して、この取得した温度情報をECU29に出力する。吸熱側サーミスタ27は、吸熱側ヒートシンク25の温度を取得して、この取得した温度情報をECU29に出力する。   The heat generation side heat sink 24 is provided with a heat generation side thermistor 26, and the heat absorption side heat sink 25 is provided with a heat absorption side thermistor 27. The heat generation side thermistor 26 acquires the temperature of the heat generation side heat sink 24 and outputs the acquired temperature information to the ECU 29. The heat absorption side thermistor 27 acquires the temperature of the heat absorption side heat sink 25 and outputs the acquired temperature information to the ECU 29.

ECU29は、温度調節装置1全体の制御を司る。ECU29は、記憶部29aに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、バッテリ10の昇温処理を実行する。また、ECU29は、昇温処理の際に、送風機96、97を作動させる処理を行う。ECU29は、CPU、MPU或いは、CPU等が行う処理の少なくとも一部を回路的に実行するASIC回路であってもよい。   The ECU 29 controls the entire temperature control device 1. The ECU 29 reads out and executes the program stored in the storage unit 29a, thereby executing the temperature increase process for the battery 10. Further, the ECU 29 performs a process of operating the blowers 96 and 97 during the temperature raising process. The ECU 29 may be a CPU, MPU, or an ASIC circuit that executes at least a part of processing performed by the CPU or the like in a circuit manner.

次に、図1の機能ブロックと、図3のハードウェア構成との対応関係を説明する。図1のコントローラ50は、図3のECU29及び記憶部29aが協働することにより実現される。図1の電源部40は、図3の補機バッテリ28により実現される。図1の取得部30は、図3の吸熱側サーミスタ27により実現される。また、ペルチェ素子20の吸熱面は、吸熱側ヒートシンク25の外面に対応している。ペルチェ素子20の発熱面は、発熱側ヒートシンク24の外面に対応している。   Next, the correspondence between the functional blocks in FIG. 1 and the hardware configuration in FIG. 3 will be described. The controller 50 in FIG. 1 is realized by the cooperation of the ECU 29 and the storage unit 29a in FIG. The power supply unit 40 of FIG. 1 is realized by the auxiliary battery 28 of FIG. The acquisition unit 30 in FIG. 1 is realized by the heat absorption side thermistor 27 in FIG. 3. The heat absorption surface of the Peltier element 20 corresponds to the outer surface of the heat absorption side heat sink 25. The heat generating surface of the Peltier element 20 corresponds to the outer surface of the heat generating side heat sink 24.

次に、図4のフローチャートを参照しながら、バッテリ10を昇温する際にECU29が行う処理について説明する。なお、バッテリ10の昇温処理は、バッテリ10の温度が所定温度以下である場合に実行される。この所定温度は、温度が低くなると内部抵抗が増大して、入出力特性が低下するバッテリ10の特性に基づき、適宜の値に設定することができる。   Next, the process performed by the ECU 29 when the temperature of the battery 10 is raised will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the temperature increase process of the battery 10 is executed when the temperature of the battery 10 is equal to or lower than a predetermined temperature. The predetermined temperature can be set to an appropriate value based on the characteristics of the battery 10 in which the internal resistance increases and the input / output characteristics decrease as the temperature decreases.

ステップS101において、ECU29は、吸熱側ヒートシンク25の着霜の有無を判別する。ここで、ECU29は、吸熱側ヒートシンク25の温度に基づき、吸熱側ヒートシンク25の着霜の有無を判別することができる。   In step S101, the ECU 29 determines whether or not the heat absorption side heat sink 25 is frosted. Here, the ECU 29 can determine the presence or absence of frost formation on the heat absorption side heat sink 25 based on the temperature of the heat absorption side heat sink 25.

吸熱側ヒートシンク25が着霜する場合(ステップS101、Yes)、着霜を抑制する必要があるため、処理はステップS105に進み、吸熱側ヒートシンク25が着霜しない場合(ステップS101、No)、そもそも着霜が起こらないため、処理はステップS102に進む。   When the heat absorption side heat sink 25 is frosted (step S101, Yes), since it is necessary to suppress frost formation, a process progresses to step S105, and when the heat absorption side heat sink 25 does not frost (step S101, No), it is originally. Since frost formation does not occur, the process proceeds to step S102.

ステップS102において、ECU29は、補機バッテリ28からの電力の供給を許容することにより、ペルチェ素子20を第1の電流値で駆動するとともに、送風機96,97を作動させる。ペルチェ素子20が第1の電流値で駆動されると、吸熱側ヒートシンク25から発熱側ヒートシンク24に熱が移動し、さらに、発熱側ヒートシンク24で暖められた空気により、バッテリ10が昇温される(つまり、第1の処理が行われる)。   In step S102, the ECU 29 allows the supply of electric power from the auxiliary battery 28, thereby driving the Peltier element 20 at the first current value and operating the blowers 96 and 97. When the Peltier element 20 is driven at the first current value, heat is transferred from the heat-absorbing-side heat sink 25 to the heat-generating-side heat sink 24, and the battery 10 is heated by the air heated by the heat-generating-side heat sink 24. (That is, the first process is performed).

ステップS103において、ECU29は、バッテリ10の温度が目標温度に達したか否かを判別する。ここで、目標温度は、バッテリ10の入出力を一定レベルに維持する観点から適宜の値に設定することができる。バッテリ10の温度が目標温度に達した場合には(ステップS103、Yes)、処理はステップS104に進み、バッテリ10の温度が目標温度に達していない場合には(ステップS103、No)、処理はステップS102に戻る。ステップS104において、ECU29は、補機バッテリ28からの電力の供給を禁止することにより、ペルチェ素子20を停止させる。   In step S103, the ECU 29 determines whether or not the temperature of the battery 10 has reached the target temperature. Here, the target temperature can be set to an appropriate value from the viewpoint of maintaining the input / output of the battery 10 at a constant level. If the temperature of the battery 10 has reached the target temperature (step S103, Yes), the process proceeds to step S104. If the temperature of the battery 10 has not reached the target temperature (step S103, No), the process is performed. The process returns to step S102. In step S104, the ECU 29 stops the Peltier element 20 by prohibiting the supply of electric power from the auxiliary battery 28.

ステップS105において、ECU29は、補機バッテリ28からの電力の供給を許容することにより、ペルチェ素子20を第2の電流値で駆動するとともに、送風機96,97を作動させる。ペルチェ素子20が第2の電流値で駆動されると、吸熱側ヒートシンク25から発熱側ヒートシンク24に熱が移動し、さらに、発熱側ヒートシンク24で暖められた空気により、バッテリ10が昇温される。なお、本フローチャートでは、図2に図示する第2の電流値(つまり、昇温処理の開始するときの発熱面及び吸熱面の温度が0℃である場合に、着霜を抑制するのに必要な電流値)がデフォルト値として設定されているものとする。   In step S105, the ECU 29 allows the power supply from the auxiliary battery 28 to drive the Peltier element 20 at the second current value, and operates the blowers 96 and 97. When the Peltier element 20 is driven at the second current value, heat is transferred from the heat-absorbing-side heat sink 25 to the heat-generating-side heat sink 24, and the battery 10 is heated by the air heated by the heat-generating-side heat sink 24. . In this flowchart, the second current value shown in FIG. 2 (that is, necessary for suppressing frost formation when the temperature of the heat generating surface and the heat absorbing surface at the start of the temperature raising process is 0 ° C.) Current value) is set as a default value.

ステップS106において、ECU29は、吸熱側ヒートシンク25の温度が2℃よりも高いか否かを判別する。吸熱側ヒートシンク25の温度が2℃よりも高い場合(ステップS106、Yes)、着霜は起こらないため、ECU29は、ステップS108において、第2の電流値の値を維持して、バッテリ10の昇温処理を継続する。   In step S106, the ECU 29 determines whether or not the temperature of the heat absorption side heat sink 25 is higher than 2 ° C. When the temperature of the heat sink-side heat sink 25 is higher than 2 ° C. (step S106, Yes), frosting does not occur. Therefore, in step S108, the ECU 29 maintains the second current value and increases the battery 10 Continue the heat treatment.

吸熱側ヒートシンク25の温度が2℃以下である場合(ステップS106、No)、着霜が起こるおそれがあるため、ECU29は、ステップS107において第2の電流値の値をΔI引き上げる処理を行う。例えば、昇温処理を開始するときの吸熱側ヒートシンク25の初期温度が−5℃である場合に、ペルチェ素子20に供給される電流値を前記デフォルト値に設定すると、吸熱側ヒートシンク25の温度を0℃まで昇温させることができないため、第2の電流値をデフォルト値よりも高い値に引き上げる必要がある。第2の電流値がΔIだけ引き上げられると、処理はステップS106に戻り、吸熱側ヒートシンク25の温度が2℃より高い温度となるまで、ステップS107の処理が繰り返される。   When the temperature of the heat sink-side heat sink 25 is 2 ° C. or lower (step S106, No), since frost formation may occur, the ECU 29 performs a process of increasing the second current value by ΔI in step S107. For example, when the initial temperature of the heat sink side heat sink 25 at the start of the temperature raising process is −5 ° C., if the current value supplied to the Peltier element 20 is set to the default value, the temperature of the heat sink side heat sink 25 is set to the default value. Since the temperature cannot be raised to 0 ° C., it is necessary to raise the second current value to a value higher than the default value. When the second current value is increased by ΔI, the process returns to step S106, and the process of step S107 is repeated until the temperature of the heat absorption side heat sink 25 becomes higher than 2 ° C.

ステップS109において、ECU29は、バッテリ10の温度が目標温度に達したか否かを判別する。目標温度については、説明を繰り返さない。バッテリ10の温度が目標温度に達した場合には(ステップS109、Yes)、処理はステップS110に進み、バッテリ10の温度が目標温度に達していない場合には(ステップS109、No)、処理はステップS108に戻る。ステップS110において、ECU29は、補機バッテリ28からの電力の供給を禁止することにより、ペルチェ素子20を停止させる。   In step S109, the ECU 29 determines whether or not the temperature of the battery 10 has reached the target temperature. The description of the target temperature will not be repeated. If the temperature of the battery 10 has reached the target temperature (step S109, Yes), the process proceeds to step S110. If the temperature of the battery 10 has not reached the target temperature (step S109, No), the process is performed. The process returns to step S108. In step S <b> 110, the ECU 29 stops the Peltier device 20 by prohibiting the supply of power from the auxiliary battery 28.

上述の方法によれば、ペルチェ素子20に供給される電流値の値を変更するという簡易な手法で、着霜を抑制しながらバッテリ10を昇温することができる。つまり、車両走行中にペルチェ素子20が着霜した場合であっても、ペルチェ素子20を第2の電流値で作動させることにより、着霜を取り除くことができる。   According to the above method, the battery 10 can be heated while suppressing frost formation by a simple method of changing the value of the current value supplied to the Peltier element 20. That is, even if the Peltier element 20 is frosted while the vehicle is running, the frost can be removed by operating the Peltier element 20 at the second current value.

(変形例1)
上述の実施形態では、バッテリ10の昇温処理として第1及び第2の処理のうちいずれを選択するかをECU29が判断したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、乗員が第1及び第2の処理のうちいずれかを選択できるように構成してもよい。乗員は、外気温度が著しく低いと判断した場合に、第2の処理を選択することにより、着霜の発生を抑制しながらバッテリ10を昇温させることができる。また、上述の実施形態では、着霜状態であるか否かを吸熱側ヒートシンク25の温度に基づき判別したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、車両に搭載された外気温度センサを用いたり、或いは、車室内の温度を調節するエアコンの動作に対応させることもできる。すなわち、外気温度センサにより取得される外気温度が著しく低い場合、ECU29は、昇温処理として第2の処理を選択することにより、着霜の発生を抑制しながらバッテリ10を昇温することができる。また、エアコンが暖房側に設定されている場合、ECU29は、昇温処理として第2の処理を選択することにより、着霜の発生を抑制しながらバッテリ10を昇温することができる。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the ECU 29 determines which one of the first and second processes is selected as the temperature raising process of the battery 10, but the present invention is not limited to this. And you may comprise so that either of 2nd processing can be selected. When it is determined that the outside air temperature is extremely low, the occupant can raise the temperature of the battery 10 while suppressing the occurrence of frost formation by selecting the second process. Further, in the above-described embodiment, whether or not it is in a frosted state is determined based on the temperature of the heat absorption side heat sink 25, but the present invention is not limited to this. For example, an outside temperature sensor mounted on a vehicle It can also be used, or can correspond to the operation of an air conditioner that adjusts the temperature in the passenger compartment. That is, when the outside air temperature acquired by the outside air temperature sensor is extremely low, the ECU 29 can raise the temperature of the battery 10 while suppressing the occurrence of frost formation by selecting the second process as the temperature raising process. . When the air conditioner is set to the heating side, the ECU 29 can raise the temperature of the battery 10 while suppressing the occurrence of frost formation by selecting the second process as the temperature raising process.

(変形例2)
上述のフローチャートでは、吸熱側ヒートシンク25の温度に応じて、第2の電流値を徐々に引き上げる処理を行ったが(ステップS107参照)、本発明はこれに限るものではなく、例えば、吸熱側ヒートシンク25の初期温度と、第2の電流値とを対応付けたデータテーブルを準備しておき、このデータテーブルにしたがって第2の電流値を設定してもよい。この場合、第2の電流値は、初めから着霜を起こさない電流値に設定されるため、より効果的に着霜の発生を抑制することができる。なお、データテーブルは、記憶部29aに記憶させることができる。
(Modification 2)
In the flowchart described above, the process of gradually increasing the second current value according to the temperature of the heat absorption side heat sink 25 is performed (see step S107). However, the present invention is not limited to this. A data table in which the initial temperature of 25 is associated with the second current value may be prepared, and the second current value may be set according to this data table. In this case, since the second current value is set to a current value that does not cause frost formation from the beginning, the occurrence of frost formation can be more effectively suppressed. The data table can be stored in the storage unit 29a.

(変形例3)
上述の温度調節装置は、バッテリ10を冷却する場合にも用いることができる。この場合、ECU29は、ペルチェ素子20に流れる電流の向きを逆向きに変更する処理を行うとよい。ペルチェ素子20に流れる電流の向きが逆向きになると、ペルチェ素子20の吸熱面と発熱面とが入れ替わる。したがって、送風機96による送風方向を反対方向(つまり、バッテリ10からヒートシンクに向かう方向)に切り替えることにより、バッテリ10を冷却することができる。本変形例によれば、バッテリ10の暖房及び冷却を一つの装置で行うことができる。
(Modification 3)
The above-described temperature control device can also be used when the battery 10 is cooled. In this case, the ECU 29 may perform a process of changing the direction of the current flowing through the Peltier element 20 in the reverse direction. When the direction of the current flowing through the Peltier element 20 is reversed, the heat absorption surface and the heat generation surface of the Peltier element 20 are switched. Therefore, the battery 10 can be cooled by switching the blowing direction by the blower 96 to the opposite direction (that is, the direction from the battery 10 toward the heat sink). According to this modification, heating and cooling of the battery 10 can be performed by one device.

(変形例4)
本発明の温度調節装置は、車室内の温度を調節するために用いることもできる。この場合、空気流入口91a及び空気排出口91bを車室内に設けることにより、車室内の温度を調節することができる。
(Modification 4)
The temperature control device of the present invention can also be used to adjust the temperature in the passenger compartment. In this case, the temperature in the passenger compartment can be adjusted by providing the air inlet 91a and the air outlet 91b in the passenger compartment.

(変形例5)
上述の実施形態では、発熱側ヒートシンク24で暖められた空気をバッテリ10に吹き付けることにより、バッテリ10を昇温させたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、発熱側ヒートシンク24とバッテリ10とを接触させることにより、バッテリ10を昇温してもよい。
(Modification 5)
In the above-described embodiment, the temperature of the battery 10 is raised by blowing air heated by the heat-generating heat sink 24 to the battery 10, but the present invention is not limited to this. For example, the temperature of the battery 10 may be raised by bringing the heat-generating heat sink 24 and the battery 10 into contact with each other.

1 温度調節装置 10 バッテリ 20 ペルチェ素子 21 P型熱電半導体22 N型熱電半導体 23a 発熱側電極板 23b 吸熱側電極板
24 発熱側ヒートシンク 25 吸熱側ヒートシンク 26 発熱側サーミスタ
27 吸熱側サーミスタ 30 取得部 40 電源部 50 コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Temperature control apparatus 10 Battery 20 Peltier element 21 P type thermoelectric semiconductor 22 N type thermoelectric semiconductor 23a Heat generation side electrode plate 23b Heat absorption side electrode plate 24 Heat generation side heat sink 25 Heat absorption side heat sink 26 Heat generation side thermistor 27 Heat absorption side thermistor 30 Acquisition part 40 Power supply 50 controller

Claims (5)

車両に搭載されるバッテリの温度を調節する温度調節装置であって、
吸熱面において吸熱した熱を発熱面に伝熱するペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子の動作を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記バッテリを昇温させる際に、第1の電流値にて前記ペルチェ素子を駆動する第1の処理と、前記第1の電流値よりも高い第2の電流値にて前記ペルチェ素子を駆動することにより、前記吸熱面における着霜を抑制する第2の処理と、を実行可能であることを特徴とするバッテリの温度調節装置。
A temperature adjustment device for adjusting the temperature of a battery mounted on a vehicle,
A Peltier element that transfers heat absorbed by the heat absorption surface to the heat generation surface;
A controller for controlling the operation of the Peltier element,
The controller is
When the temperature of the battery is raised, the first process of driving the Peltier element with a first current value and the Peltier element with a second current value higher than the first current value Accordingly, the battery temperature control device is capable of performing the second process of suppressing frost formation on the heat absorption surface.
前記吸熱面における着霜の有無を判別するための判別情報を取得する取得部を有し、
前記コントローラは、前記判別情報に基づき、前記吸熱面において着霜有りと判別した場合に、前記第2の処理を実行することを特徴とする請求項1に記載のバッテリの温度調節装置。
An acquisition unit for acquiring determination information for determining the presence or absence of frost formation on the endothermic surface;
The battery temperature control device according to claim 1, wherein the controller executes the second process when it is determined that frost formation is present on the endothermic surface based on the determination information.
前記第2の処理において、前記吸熱面は0℃よりも高い温度に昇温されることを特徴とする請求項1又は2に記載のバッテリの温度調節装置。   3. The battery temperature adjusting device according to claim 1, wherein in the second treatment, the endothermic surface is heated to a temperature higher than 0 ° C. 4. 前記吸熱面を構成する吸熱側ヒートシンクと、
前記発熱面を構成する発熱側ヒートシンクと、
前記吸熱側ヒートシンクが内部に配置される第1の管路と、
前記発熱側ヒートシンクが内部に配置される第2の管路と、
前記第1の管路の一端側から他端側に向かって空気を送風する第1の送風機と、
前記第2の管路の一端側から他端側に向かって空気を送風する第2の送風機と、を有し、
前記バッテリは、昇温処理の際に、前記第2の管路の他端側から排気される空気によって加熱されることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一つに記載のバッテリの温度調節装置。
An endothermic heat sink that constitutes the endothermic surface;
A heat generation side heat sink constituting the heat generation surface;
A first pipe line in which the heat absorption side heat sink is disposed;
A second conduit in which the heat generating heat sink is disposed;
A first blower for blowing air from one end side of the first pipe line toward the other end side;
A second blower that blows air from one end side to the other end side of the second conduit,
4. The battery according to claim 1, wherein the battery is heated by air exhausted from the other end side of the second pipe line during the temperature raising process. 5. Temperature control device.
車室内の温度を調節する温度調節装置であって、
吸熱面において吸熱した熱を発熱面に伝熱するペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子の動作を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記車室内を昇温する際に、第1の電流値にて前記ペルチェ素子を駆動する第1の処理と、前記第1の電流値よりも高い第2の電流値にて前記ペルチェ素子を駆動することにより、前記吸熱面における着霜を抑制する第2の処理と、を実行可能であることを特徴とする車室内の温度調節装置。
A temperature control device that adjusts the temperature in the passenger compartment,
A Peltier element that transfers heat absorbed by the heat absorption surface to the heat generation surface;
A controller for controlling the operation of the Peltier element,
The controller is
A first process for driving the Peltier element with a first current value and driving the Peltier element with a second current value higher than the first current value when raising the temperature in the passenger compartment. By doing so, the 2nd process which suppresses the frost formation in the said heat absorption surface is executable, The temperature control apparatus in a vehicle interior characterized by the above-mentioned.
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