JP6131130B2 - Battery temperature control device for hybrid vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関と電動発電機という特性の異なる2種類の動力源を備え、電動発電機を駆動し又はその電動発電機が発電した電力を蓄電するバッテリが収容室に収容されたハイブリッド車両のバッテリ温度調整装置に関するものである。   The present invention includes a hybrid vehicle including two types of power sources having different characteristics, that is, an internal combustion engine and a motor generator, in which a battery that drives the motor generator or stores electric power generated by the motor generator is stored in a storage chamber. The present invention relates to a battery temperature adjusting device.

近年、内燃機関と電動発電機という特性の異なる2種類の動力源を備えたハイブリッド車両が開発されて実用化に至っている。このハイブリッド車両では、前述した2種類の動力源の駆動力を状況に応じて最適に組合わせることで、各動力源の長所を活かし短所を補うようにしている。   In recent years, hybrid vehicles equipped with two types of power sources having different characteristics such as an internal combustion engine and a motor generator have been developed and put into practical use. In this hybrid vehicle, the driving forces of the two types of power sources described above are optimally combined depending on the situation, so that the advantages of each power source are utilized to compensate for the disadvantages.

一方、そのようなハイブリッド車両には、電動発電機を駆動し又はその電動発電機が発電した電力を蓄電するバッテリが設けられる。そのバッテリは、その充電中に発熱し、電動発電機を駆動するために使用されるとき、すなわち放電中にも発熱するものとして知られている。そして、そのバッテリは、通常、密閉されたバッテリ収容室内に収容されるようになっている。このために、このようなハイブリッド車両に搭載されたバッテリは、かなりの高温となると考えられる。   On the other hand, such a hybrid vehicle is provided with a battery that drives a motor generator or stores electric power generated by the motor generator. The battery is known to generate heat during charging and to generate heat when used to drive a motor generator, i.e. during discharge. And the battery is normally accommodated in the sealed battery storage chamber. For this reason, it is thought that the battery mounted in such a hybrid vehicle becomes quite high temperature.

しかし、そのようなハイブリッド車両に用いられるバッテリは、ある程度の温度以上、例えば50℃以上になると、性能が低下するばかりでなく、寿命が著しく低下する。したがって、バッテリを冷却することが必要となっている。   However, when the battery used in such a hybrid vehicle is at a certain temperature or higher, for example, 50 ° C. or higher, not only the performance is deteriorated but also the life is significantly reduced. Therefore, it is necessary to cool the battery.

そこで、バッテリ収容室に外気を導入し、その外気によってバッテリを冷却することや(例えば、特許文献1参照。)、電気自動車であって、冷暖房装置を備えている場合には、その冷暖房装置により直接的にバッテリを冷却し又は加熱すること(例えば、特許文献2参照。)が提案されている。   Therefore, when the outside air is introduced into the battery storage chamber and the battery is cooled by the outside air (see, for example, Patent Document 1), or in the case of an electric vehicle equipped with an air conditioning device, the air conditioning device It has been proposed to directly cool or heat the battery (see, for example, Patent Document 2).

特開昭52−35023号公報JP-A-52-35023 特開平5−262144号公報JP-A-5-262144

しかし、バッテリの使用環境は、下限値においても存在する。即ち,バッテリは、所定の温度以上で無ければ性能を発揮できない。このため、冷間時において、その車両を効率よく始動させるためには、バッテリを最初に加熱する必要がある。けれども、外気によってバッテリを冷却することは、バッテリを冷却できても、そのバッテリを加熱させることはできない不具合がある。その一方、冷暖房装置により直接的にバッテリを冷却し又は加熱することは、冷却のみならず加熱することもできるけれども、電気自動車であるので、そのバッテリの熱容量の大きさから、冷暖房装置がそのバッテリを冷却し又は加熱するために消費するエネルギーが比較的大きくなる不具合があった。   However, the battery usage environment also exists at the lower limit. That is, the battery cannot exhibit its performance unless it is above a predetermined temperature. For this reason, in order to start the vehicle efficiently when it is cold, it is necessary to heat the battery first. However, cooling the battery with outside air has a problem that even if the battery can be cooled, the battery cannot be heated. On the other hand, cooling or heating a battery directly by an air conditioner can be heated as well as cooled. However, since it is an electric vehicle, the air conditioner is connected to the battery because of the large heat capacity of the battery. There is a problem that the energy consumed for cooling or heating is relatively large.

本発明の目的は、エネルギーを著しく消費すること無くバッテリを冷却し又は加熱し得るハイブリッド車両のバッテリ温度調整装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a battery temperature control device for a hybrid vehicle that can cool or heat a battery without significantly consuming energy.

本発明は、内燃機関と、内燃機関に連結された電動発電機と、バッテリ収容室に収容され電動発電機を駆動し又は電動発電機が発電した電力を蓄電するバッテリと、を備えたハイブリッド車両の改良である。   The present invention relates to a hybrid vehicle including an internal combustion engine, a motor generator connected to the internal combustion engine, and a battery that is housed in a battery housing chamber and that drives the motor generator or stores electric power generated by the motor generator. It is an improvement.

その特徴ある構成は、内燃機関の排熱により吸収液を加熱させて気相を分離させることにより吸収液の濃度を相対的に高める再生器と、バッテリと熱交換可能に設けられ再生器において吸収液から分離された気相を凝縮させて凝縮液を形成するか或いは凝縮液を蒸発させて蒸気を形成する第1凝縮蒸発器と、車外空気と熱交換可能に設けられ再生器において吸収液から分離された気相を凝縮させて凝縮液を形成するか或いは凝縮液を蒸発させて蒸気を形成する第2凝縮蒸発器と、第2凝縮蒸発器と第1凝縮蒸発器を連結して,第2凝縮蒸発器で形成された凝縮液を第1凝縮蒸発器に供給するか,或いは第1凝縮蒸発器で形成された凝縮液を第2凝縮蒸発器に供給する連絡通路と、その連絡通路に設けられた減圧器と、再生器における気相の分離により相対的に濃縮された液相状の吸収液と,第2凝縮蒸発器又は第1凝縮蒸発器のいずれか一方において蒸発された気相とを接触させることにより,吸収液に気相を吸収させて相対的に希釈化させる吸収器と、再生器と吸収器を繋ぐ循環通路において吸収液を循環させる吸収液循環手段と、再生器において吸収液から分離された気相を第2凝縮蒸発器又は第1凝縮蒸発器のいずれか一方に供給する気相切替弁と、第2凝縮蒸発器又は第1凝縮蒸発器のいずれか一方において蒸発された気相を吸収器に供給する導入切替弁とを備えたところにある。   The characteristic configuration is that the absorption liquid is heated by the exhaust heat of the internal combustion engine to separate the gas phase to relatively increase the concentration of the absorption liquid, and the regenerator is provided so as to be able to exchange heat with the battery. A first condensing evaporator that condenses the vapor phase separated from the liquid to form a condensed liquid or evaporates the condensed liquid to form a vapor; A second condensing evaporator for condensing the separated gas phase to form a condensate or evaporating the condensate to form a vapor, a second condensing evaporator and a first condensing evaporator, The condensate formed by the two condensing evaporator is supplied to the first condensing evaporator, or the condensate formed by the first condensing evaporator is supplied to the second condensing evaporator, and the communication passage The decompressor provided and the gas phase fraction in the regenerator The gas phase is absorbed into the absorption liquid by bringing the liquid phase absorption liquid relatively concentrated by contact with the gas phase evaporated in either the second condensing evaporator or the first condensing evaporator. And an absorber that is relatively diluted, an absorption liquid circulation means that circulates the absorption liquid in a circulation path that connects the regenerator and the absorber, and a second condensing evaporator that separates the gas phase separated from the absorption liquid in the regenerator Or a gas phase switching valve that supplies one of the first condensing evaporator and an introduction switching valve that supplies the gas phase evaporated in either the second condensing evaporator or the first condensing evaporator to the absorber. It is in the place with.

本発明のハイブリッド車両のバッテリ温度調整装置では、気相切替弁が、再生器において吸収液から分離された気相を第1凝縮蒸発器に供給するようにすれば、第1凝縮蒸発器は、その気相を凝縮させて凝縮液を形成することになる。そして、その第1凝縮蒸発器は、その気相が凝縮する際に生じる凝縮潜熱をバッテリと熱交換し、複数のバッテリを加熱することができる。   In the battery temperature control apparatus for a hybrid vehicle of the present invention, if the gas phase switching valve supplies the gas phase separated from the absorbing liquid in the regenerator to the first condensing evaporator, the first condensing evaporator is The gas phase is condensed to form a condensate. The first condensing evaporator can heat a plurality of batteries by exchanging heat with latent heat of condensation generated when the gas phase is condensed.

一方、気相切替弁が、再生器において吸収液から分離された気相を第2凝縮蒸発器に供給するようにすれば、その気相は第2凝縮蒸発器において凝縮し、その凝縮液が第1凝縮蒸発器において蒸発することになる。すると、その第1凝縮蒸発器は、その凝縮液が蒸発する際にバッテリと熱交換し、そのバッテリから気化熱を奪うので、複数のバッテリを冷却することができる。   On the other hand, if the gas phase switching valve supplies the gas phase separated from the absorbing liquid in the regenerator to the second condensing evaporator, the gas phase is condensed in the second condensing evaporator, and the condensate is It will evaporate in a 1st condensation evaporator. Then, the first condensing evaporator exchanges heat with the battery when the condensate evaporates, and takes heat of vaporization from the battery, so that the plurality of batteries can be cooled.

そして、再生器における吸収液からの気相の分離は、内燃機関の排熱により行われる。このように、本発明のハイブリッド車両のバッテリ温度調整装置では、内燃機関の排熱を利用してバッテリを冷却し又は加熱するので、そのような排熱を利用しない冷暖房装置がそのバッテリを直接的に冷却し又は加熱する場合に比較して、エネルギーを著しく消費すること無くバッテリを所望の温度範囲内に維持させることができるものとなる。   The separation of the gas phase from the absorbing liquid in the regenerator is performed by exhaust heat of the internal combustion engine. As described above, in the battery temperature adjustment device for a hybrid vehicle according to the present invention, the battery is cooled or heated using the exhaust heat of the internal combustion engine. Therefore, the air conditioning apparatus that does not use such exhaust heat directly supplies the battery. As compared with the case of cooling or heating the battery, the battery can be maintained within a desired temperature range without significantly consuming energy.

本発明実施形態のハイブリッド車両のバッテリ温度調整装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the battery temperature adjustment apparatus of the hybrid vehicle of this invention embodiment. そのバッテリ温度調整装置によりバッテリを加熱する状態を示す図1に対応する構成図である。It is a block diagram corresponding to FIG. 1 which shows the state which heats a battery with the battery temperature control apparatus. そのバッテリ温度調整装置によりバッテリを冷却する状態を示す図1に対応する構成図である。It is a block diagram corresponding to FIG. 1 which shows the state which cools a battery with the battery temperature control apparatus.

次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、本発明のバッテリ温度調整装置20は、ハイブリッド車両10に搭載されるものである。このハイブリッド車両10は、内燃機関11と、その内燃機関11に連結された電動発電機12を備える。内燃機関11は、車両10の前部に設けられ、電動発電機12はその内燃機関11に直接又は図示しないクラッチを介して連結される。電動発電機12はコントローラ16により制御され、コントローラ16は走行状態に応じて内燃機関11と電動発電機12の駆動力を状況に応じて最適に組合わせるように構成される。   As shown in FIG. 1, the battery temperature adjusting device 20 of the present invention is mounted on a hybrid vehicle 10. The hybrid vehicle 10 includes an internal combustion engine 11 and a motor generator 12 connected to the internal combustion engine 11. The internal combustion engine 11 is provided in the front part of the vehicle 10, and the motor generator 12 is connected to the internal combustion engine 11 directly or via a clutch (not shown). The motor generator 12 is controlled by a controller 16, and the controller 16 is configured to optimally combine the driving forces of the internal combustion engine 11 and the motor generator 12 in accordance with the traveling state.

また、このハイブリッド車両10は、その床部分にバッテリ収容室13が形成され、このバッテリ収容室13には、電動発電機12を駆動し又は発電した電力を蓄電する複数のバッテリ14が収容される。そして、このようなハイブリッド車両10に用いられる本発明のバッテリ温度調整装置20は、再生器21と、第1凝縮蒸発器23と、第2凝縮蒸発器22と、吸収器24を備える。   Further, the hybrid vehicle 10 has a battery housing chamber 13 formed on the floor thereof, and the battery housing chamber 13 houses a plurality of batteries 14 that drive the motor generator 12 or store the generated power. . The battery temperature adjusting device 20 of the present invention used for such a hybrid vehicle 10 includes a regenerator 21, a first condensing evaporator 23, a second condensing evaporator 22, and an absorber 24.

再生器21は、内部に液相状の吸収液が設けられ、その吸収液を加熱させるための熱交換器である。再生器21は車外空間に開放して設けられており、再生器21内の吸収液を内燃機関11の排熱により加熱させるため、内燃機関11から排出される高温の排気ガス(例えば400〜900℃の温度)が流れる排気通路11aの一部又は全部がその内部を通過可能に構成される。ここで、吸収液はハロゲンおよびアルカリ金属の化合物を溶媒に溶解させた液を利用できる。例えば、吸収液としては、臭化リチウム水溶液、ヨウ化リチウム水溶液等が例示される。   The regenerator 21 is a heat exchanger that is provided with a liquid-phase absorption liquid therein and heats the absorption liquid. The regenerator 21 is provided in an open space outside the vehicle. In order to heat the absorption liquid in the regenerator 21 by the exhaust heat of the internal combustion engine 11, high-temperature exhaust gas discharged from the internal combustion engine 11 (for example, 400 to 900). A part or all of the exhaust passage 11a through which the temperature (° C.) flows is configured to be able to pass through the inside thereof. Here, as the absorbing solution, a solution obtained by dissolving a halogen and an alkali metal compound in a solvent can be used. For example, examples of the absorbing liquid include an aqueous lithium bromide solution and an aqueous lithium iodide solution.

内燃機関11の排熱である高温の排ガスにより再生器21において吸収液が加熱されると、その吸収液は沸騰し、水蒸気(気相)は液相状の吸収液(液相)から分離して、吸収液の濃度は相対的に高められる。そして、液相状の吸収液は再生器21の底側に溜まり、吸収液の液面の上方に気相状の水蒸気が溜まることになる。従って、再生器21には、その上部に水蒸気(気相)を排出する気相排出管26の一端26aが接続され、その下部に濃度が高められた吸収液を排出する第1供給通路27の一端27aが接続される。   When the absorption liquid is heated in the regenerator 21 by the high-temperature exhaust gas that is the exhaust heat of the internal combustion engine 11, the absorption liquid boils, and the water vapor (gas phase) is separated from the liquid absorption liquid (liquid phase). Thus, the concentration of the absorbing solution is relatively increased. Then, the liquid absorption liquid is accumulated on the bottom side of the regenerator 21, and vapor-phase water vapor is accumulated above the liquid surface of the absorption liquid. Accordingly, the regenerator 21 is connected to the upper end 26a of a gas phase discharge pipe 26 for discharging water vapor (gas phase) at the upper portion thereof, and to the lower portion of the first supply passage 27 for discharging the absorption liquid having a high concentration. One end 27a is connected.

第1凝縮蒸発器23及び第2凝縮蒸発器22は同一構造であって、吸収液から分離された水蒸気を凝縮させて凝縮液(液相状の水)を形成させるか、或いは、そのように形成された凝縮液を再び蒸発させて蒸気を形成するように構成される。従って、第1凝縮蒸発器23及び第2凝縮蒸発器22は、いずれか一方において形成された凝縮液をいずれか他方に導くための連絡通路28により接続される。そして、この連絡通路28には、減圧器(キャピラリー)29が設けられ、いずれか一方において形成された凝縮液を減圧しつついずれか他方に導くように構成される。   The first condensing evaporator 23 and the second condensing evaporator 22 have the same structure, and the water vapor separated from the absorbing liquid is condensed to form a condensate (liquid phase water), or as such The condensate formed is evaporated again to form a vapor. Accordingly, the first condensing evaporator 23 and the second condensing evaporator 22 are connected by the communication passage 28 for guiding the condensate formed in either one to the other. The communication passage 28 is provided with a decompressor (capillary) 29, and is configured to guide the condensate formed in either one while reducing the pressure.

第1凝縮蒸発器23及び第2凝縮蒸発器22は、水蒸気を凝縮させて凝縮液(液相状の水)を形成させる場合、水蒸気が凝縮する際に生じる凝縮潜熱を周囲に放出するように構成される。逆に、その凝縮液を再び蒸発させて蒸気を形成するような場合には、凝縮液が蒸発する際に、その気化熱を周囲から吸収して、その周囲を冷却可能に構成される。そして、第2凝縮蒸発器22は、車外空気と熱交換を行って、その凝縮潜熱を大気に放出し又はその大気から気化熱を吸収するように、車体の外部に露出して大気に接するように設けられる。これに対して、第1凝縮蒸発器23は、バッテリ14との熱交換が可能なように、バッテリ収容室13に設けられる。即ち、この第1凝縮蒸発器23は、その凝縮潜熱をバッテリ収容室13の内部に放出し又はそのバッテリ収容室13の内部から気化熱を吸収するように、バッテリ収容室13の内部にバッテリ14とともに設けられる。   When the first condensing evaporator 23 and the second condensing evaporator 22 condense the water vapor to form a condensate (liquid phase water), the condensing latent heat generated when the water vapor condenses is released to the surroundings. Composed. On the contrary, when the condensate is evaporated again to form a vapor, when the condensate evaporates, the heat of vaporization is absorbed from the surroundings and the surroundings can be cooled. Then, the second condensing evaporator 22 performs heat exchange with the outside air and releases the condensed latent heat to the atmosphere or absorbs the heat of vaporization from the atmosphere so that the second condensing evaporator 22 is exposed to the atmosphere. Is provided. On the other hand, the 1st condensation evaporator 23 is provided in the battery storage chamber 13 so that heat exchange with the battery 14 is possible. That is, the first condensing evaporator 23 has a battery 14 inside the battery housing chamber 13 so as to release the latent heat of condensation into the battery housing chamber 13 or absorb the heat of vaporization from the inside of the battery housing chamber 13. It is provided with.

再生器21に一端26aが接続された気相排出管26には、気相切替弁31が設けられて、その他端が2つに分けられる。その気相排出管26の一方の他端26bは第2凝縮蒸発器22に接続され、その気相排出管26の他方の他端26cは第1凝縮蒸発器23に接続される。そして、この気相切替弁31は、2つに分けられた気相排出管26の一方又は他方の他端26b,26cを、気相排出管26の一端26aに選択的に流通させることにより、再生器21において吸収液から分離された気相を、気相排出管26を介して第2凝縮蒸発器22又は第1凝縮蒸発器23のいずれか一方に供給するように構成される。   The gas phase discharge pipe 26 having one end 26a connected to the regenerator 21 is provided with a gas phase switching valve 31, and the other end is divided into two. One end 26 b of the gas phase discharge pipe 26 is connected to the second condensing evaporator 22, and the other end 26 c of the gas phase discharge pipe 26 is connected to the first condensing evaporator 23. The gas phase switching valve 31 selectively circulates one or the other end 26b, 26c of the gas phase exhaust pipe 26 divided into two into one end 26a of the gas phase exhaust pipe 26. The gas phase separated from the absorbing liquid in the regenerator 21 is configured to be supplied to either the second condensing evaporator 22 or the first condensing evaporator 23 via the gas phase discharge pipe 26.

吸収器24は、再生器21において相対的に濃縮されて高粘性化された液相状の吸収液と、第2凝縮蒸発器22又は第1凝縮蒸発器23で蒸発された水蒸気(気相)とを接触させるように構成される。従って、吸収器24には、その上部に水蒸気(気相)を導入する気相導入管32の一端32aが接続される。   The absorber 24 is a liquid-phase absorption liquid that is relatively concentrated and made highly viscous in the regenerator 21, and water vapor (gas phase) evaporated in the second condensing evaporator 22 or the first condensing evaporator 23. Configured to contact. Therefore, the absorber 24 is connected to one end 32a of a gas phase introduction pipe 32 for introducing water vapor (gas phase) into the absorber 24.

気相導入管32には、導入切替弁33が設けられて、その他端が2つに分けられる。そして、その気相導入管32の一方の他端32bは第2凝縮蒸発器22に接続され、その気相導入管32の他方の他端32cは第1凝縮蒸発器23に接続される。そして、この導入切替弁33は、2つに分けられた気相導入管32の一方又は他方の他端32b,32cを、気相導入管32の一端32aに選択的に流通させることにより、第2凝縮蒸発器22又は第1凝縮蒸発器23のいずれか一方において蒸発された気相を吸収器24に供給するように構成される。   The gas phase introduction pipe 32 is provided with an introduction switching valve 33, and the other end is divided into two. The other end 32 b of the gas phase introduction pipe 32 is connected to the second condensing evaporator 22, and the other end 32 c of the gas phase introduction pipe 32 is connected to the first condensing evaporator 23. The introduction switching valve 33 is configured to selectively circulate one or the other other end 32b, 32c of the gas phase introduction pipe 32 divided into two into one end 32a of the gas phase introduction pipe 32. The gas phase evaporated in either the two-condenser evaporator 22 or the first condensing evaporator 23 is configured to be supplied to the absorber 24.

吸収器24は、高粘性化された吸収液に水蒸気(気相)を吸収させて吸収液を相対的に希釈化させて粘性を低下させるように構成されたものであるので、吸収器24の底側には第2供給通路34の一端34aが接続され、第2供給通路34の他端34bは再生器21に接続される。また、この第2供給通路34には吸収液循環手段として機能する循環ポンプ36が設けられる。そして、循環ポンプ36が駆動すると、吸収器24において希釈化させて低粘性化された吸収液は、第2供給通路34を介して再生器21に向けて供給可能に構成される。   The absorber 24 is configured to absorb water vapor (gas phase) in the highly viscous absorbing liquid and relatively dilute the absorbing liquid to reduce the viscosity. One end 34 a of the second supply passage 34 is connected to the bottom side, and the other end 34 b of the second supply passage 34 is connected to the regenerator 21. The second supply passage 34 is provided with a circulation pump 36 that functions as an absorbing liquid circulation means. When the circulation pump 36 is driven, the absorption liquid diluted and reduced in viscosity by the absorber 24 is configured to be supplied toward the regenerator 21 through the second supply passage 34.

一方、一端27aが再生器21に接続された第1供給通路27の他端27bは吸収器24に接続され、このように、再生器21と吸収器24を繋ぐ第1及び第2供給通路27,34は、吸収液を循環させる循環通路を構成する。即ち、循環ポンプ36により、再生器21及び吸収器24を繋ぐ循環通路において吸収液を循環可能に構成される。なお、循環通路を構成する第1及び第2供給通路27,34内は大気圧よりも減圧されている。故に、再生器21において加熱された吸収液は、沸騰して気相が分離して濃度が相対的に高められ、その濃度が高められた吸収液が再生器21に供給されることになる。   On the other hand, the other end 27 b of the first supply passage 27 whose one end 27 a is connected to the regenerator 21 is connected to the absorber 24, and thus the first and second supply passages 27 that connect the regenerator 21 and the absorber 24. , 34 constitute a circulation passage for circulating the absorbent. In other words, the circulating pump 36 is configured to be able to circulate the absorption liquid in the circulation passage connecting the regenerator 21 and the absorber 24. Note that the first and second supply passages 27 and 34 constituting the circulation passage are depressurized from the atmospheric pressure. Therefore, the absorption liquid heated in the regenerator 21 is boiled, the gas phase is separated and the concentration is relatively increased, and the absorption liquid whose concentration is increased is supplied to the regenerator 21.

次に、このように構成されたハイブリッド車両のバッテリ温度調整装置の動作を説明する。   Next, the operation of the battery temperature adjustment device for a hybrid vehicle configured as described above will be described.

最初に、バッテリ14を加熱する場合を説明する。この場合、図2に示すように、気相切替弁31は、気相排出管26の他方の他端26cを気相排出管26の一端26aに流通させ、再生器21において吸収液から分離された気相を、気相排出管26を介して第1凝縮蒸発器23に供給するように切り替える。一方、導入切替弁33は、気相導入管32の一方の他端32bをその一端32a流通させ、第2凝縮蒸発器22において蒸発された気相を吸収器24に供給するように切り替える。このような気相切替弁31及び導入切替弁33による切替えは、電動発電機12を制御するコントローラ16がバッテリ14の温度を検出して自動的に行うものとする。   First, the case where the battery 14 is heated will be described. In this case, as shown in FIG. 2, the gas phase switching valve 31 causes the other end 26 c of the gas phase discharge pipe 26 to flow to one end 26 a of the gas phase discharge pipe 26 and is separated from the absorbent in the regenerator 21. The gas phase is switched to be supplied to the first condensing evaporator 23 via the gas phase discharge pipe 26. On the other hand, the introduction switching valve 33 switches the one end 32 b of the gas phase introduction pipe 32 to flow through the one end 32 a so that the vapor phase evaporated in the second condensing evaporator 22 is supplied to the absorber 24. Such switching by the gas phase switching valve 31 and the introduction switching valve 33 is automatically performed when the controller 16 that controls the motor generator 12 detects the temperature of the battery 14.

この状態で内燃機関11を始動させるとともに、循環ポンプ36により再生器21及び吸収器24を繋ぐ循環通路27,34において吸収液を循環させる。すると、内燃機関11は稼動することにより比較的高温の排気ガスを放出させる。この排ガスの熱は内燃機関11の排熱であり、その排ガスが通過する再生器21では、その排熱により吸収液が加熱されることになる。加熱された吸収液は再生器21内において沸騰し、気液混合状態となる。そして、吸収液の液相および水蒸気(気相)は互いに分離し、吸収液の濃度は相対的に高められる。再生器21において相対的に濃縮された液相状の吸収液は、再生器21から第1供給通路27を介して吸収器24に流れることになる。   In this state, the internal combustion engine 11 is started, and the absorption liquid is circulated in the circulation passages 27 and 34 connecting the regenerator 21 and the absorber 24 by the circulation pump 36. Then, the internal combustion engine 11 operates to release a relatively high temperature exhaust gas. The heat of the exhaust gas is exhaust heat of the internal combustion engine 11, and in the regenerator 21 through which the exhaust gas passes, the absorption liquid is heated by the exhaust heat. The heated absorption liquid boils in the regenerator 21 and enters a gas-liquid mixed state. Then, the liquid phase and the water vapor (gas phase) of the absorption liquid are separated from each other, and the concentration of the absorption liquid is relatively increased. The liquid-phase absorption liquid relatively concentrated in the regenerator 21 flows from the regenerator 21 to the absorber 24 via the first supply passage 27.

一方、再生器21において液相状の吸収液から分離された水蒸気(気相)は、差圧に基づいて、再生器21から気相排出管26を介して第1凝縮蒸発器23に流れる。水蒸気は、第1凝縮蒸発器23おいて凝縮されて凝縮潜熱を発生させつつ凝縮液(液相状の水)を形成させる。第1凝縮蒸発器23は、その凝縮潜熱をバッテリ収容室13の内部に放出し、そのバッテリ収容室13の内部の温度を上昇させる。このように、バッテリ収容室13の内部の温度を上昇させることにより、そこに収容されている複数のバッテリ14を加熱させることになる。   On the other hand, the water vapor (gas phase) separated from the liquid-phase absorption liquid in the regenerator 21 flows from the regenerator 21 to the first condensing evaporator 23 via the gas phase discharge pipe 26 based on the differential pressure. The water vapor is condensed in the first condensing evaporator 23 to generate condensate latent heat and form a condensate (liquid phase water). The first condensing evaporator 23 releases the latent heat of condensation into the battery housing chamber 13 and raises the temperature inside the battery housing chamber 13. Thus, by raising the temperature inside the battery housing chamber 13, the plurality of batteries 14 housed therein are heated.

第1凝縮蒸発器23で凝縮された凝縮液は、その後差圧に基づいて、連絡通路28を介して第2凝縮蒸発器22に流れ、その第2凝縮蒸発器22において蒸発する。第2凝縮蒸発器22において蒸発した気相は気相導入管32を介して吸収器24に流れる。この吸収器24には濃縮された液相状の吸収液が存在し、第2凝縮蒸発器22から吸収器24に供給された水蒸気と接触する。これにより、濃縮されて高粘性化された吸収液に水蒸気(気相)を吸収器24において吸収させ、吸収液を相対的に希釈化させて粘性を低下させる。吸収器24において希釈化された吸収液は、第2供給通路34を介して再生器21に流れ、再生器21において内燃機関11により再び加熱されて沸騰することになる。   The condensate condensed in the first condensing evaporator 23 then flows to the second condensing evaporator 22 via the communication passage 28 based on the differential pressure, and evaporates in the second condensing evaporator 22. The vapor phase evaporated in the second condensing evaporator 22 flows to the absorber 24 via the vapor phase introduction pipe 32. The absorber 24 has a concentrated liquid-phase absorption liquid, and comes into contact with water vapor supplied from the second condensing evaporator 22 to the absorber 24. Thereby, water vapor (gas phase) is absorbed in the absorber 24 by the concentrated and highly viscous absorption liquid, and the absorption liquid is relatively diluted to reduce the viscosity. The absorption liquid diluted in the absorber 24 flows to the regenerator 21 through the second supply passage 34, and is heated again by the internal combustion engine 11 in the regenerator 21 and boils.

次に、バッテリ14を冷却する場合を説明する。この場合、例えば、電動発電機12を制御するコントローラ16がバッテリ14の温度を検出して、気相切替弁31及び導入切替弁33を切替える。そして、図3に示すように、気相切替弁31は、気相排出管26の一方の他端26bを気相排出管26の一端26aに流通させ、再生器21において吸収液から分離された気相を、気相排出管26を介して第2凝縮蒸発器22に供給するように切り替える。一方、導入切替弁33は、気相導入管32の他方の他端32cをその一端32a流通させ、第1凝縮蒸発器23において蒸発された気相を吸収器24に供給するように切り替える。   Next, the case where the battery 14 is cooled will be described. In this case, for example, the controller 16 that controls the motor generator 12 detects the temperature of the battery 14 and switches the gas phase switching valve 31 and the introduction switching valve 33. As shown in FIG. 3, the gas phase switching valve 31 circulates one end 26 b of the gas phase discharge pipe 26 to one end 26 a of the gas phase discharge pipe 26 and is separated from the absorbing liquid in the regenerator 21. The gas phase is switched to be supplied to the second condensing evaporator 22 via the gas phase discharge pipe 26. On the other hand, the introduction switching valve 33 causes the other end 32 c of the gas phase introduction pipe 32 to flow through the one end 32 a and switches the vapor phase evaporated in the first condensing evaporator 23 to the absorber 24.

すると、内燃機関11の排ガスが通過する再生器21では、その排熱により吸収液が加熱されて沸騰し、吸収液から分離された水蒸気(気相)は、差圧に基づいて、再生器21から気相排出管26を介して第2凝縮蒸発器22に流れる。水蒸気は、第2凝縮蒸発器22おいて凝縮されて凝縮潜熱を発生させつつ凝縮液(液相状の水)を形成させる。第2凝縮蒸発器22で凝縮された凝縮液は、その後差圧に基づいて、連絡通路28を介して第1凝縮蒸発器23に流れ、その第1凝縮蒸発器23において蒸発する。この凝縮液の蒸発の際に第1凝縮蒸発器23は、バッテリ収容室13の内部から気化熱を吸収し、そのバッテリ収容室13の内部の温度を低下させる。このように、バッテリ収容室13の内部の温度を低下させることにより、そこに収容されている複数のバッテリ14を冷却する。   Then, in the regenerator 21 through which the exhaust gas of the internal combustion engine 11 passes, the absorption liquid is heated and boiled by the exhaust heat, and the water vapor (gas phase) separated from the absorption liquid is regenerated based on the differential pressure. To the second condensing evaporator 22 through the gas phase discharge pipe 26. The water vapor is condensed in the second condensing evaporator 22 to form a condensed liquid (liquid phase water) while generating latent heat of condensation. The condensate condensed in the second condensing evaporator 22 then flows to the first condensing evaporator 23 via the communication passage 28 based on the differential pressure, and evaporates in the first condensing evaporator 23. During the evaporation of the condensate, the first condensing evaporator 23 absorbs the heat of vaporization from the inside of the battery housing chamber 13 and lowers the temperature inside the battery housing chamber 13. Thus, by lowering the temperature inside the battery housing chamber 13, the plurality of batteries 14 housed therein are cooled.

その後、第1凝縮蒸発器23において蒸発した気相は気相導入管32を介して吸収器24に流れる。この吸収器24には濃縮された液相状の吸収液が存在し、第1凝縮蒸発器23から吸収器24に供給された水蒸気と接触する。これにより、濃縮されて高粘性化された吸収液に水蒸気(気相)を吸収器24において吸収させ、吸収液を相対的に希釈化させて粘性を低下させる。吸収器24において希釈化された吸収液は、第2供給通路34を介して再生器21に流れ、再生器21において内燃機関11により再び加熱されて沸騰することになる。   Thereafter, the vapor phase evaporated in the first condensing evaporator 23 flows to the absorber 24 through the vapor phase introduction pipe 32. The absorber 24 has a concentrated liquid-phase absorption liquid, and comes into contact with water vapor supplied from the first condensing evaporator 23 to the absorber 24. Thereby, water vapor (gas phase) is absorbed in the absorber 24 by the concentrated and highly viscous absorption liquid, and the absorption liquid is relatively diluted to reduce the viscosity. The absorption liquid diluted in the absorber 24 flows to the regenerator 21 through the second supply passage 34, and is heated again by the internal combustion engine 11 in the regenerator 21 and boils.

上述したように、本発明のハイブリッド車両のバッテリ温度調整装置20では、内燃機関11の排熱である比較的高温の排ガスにより吸収液を蒸発させて気相を得、その気相が凝縮する際に生じる凝縮潜熱、或いはその凝縮液が蒸発する際に吸収する気化熱により、バッテリ14と熱交換を行って、そのバッテリ収容室13内部に収容された複数のバッテリを加熱又は冷却させる。このため、そのような排熱を利用しない冷暖房装置がそのバッテリを直接的に冷却し又は加熱する従来の場合に比較して、本発明では、エネルギーを著しく消費すること無くバッテリを所望の温度範囲内に維持させることができるのである。   As described above, in the battery temperature adjusting device 20 of the hybrid vehicle of the present invention, when the absorption liquid is evaporated by the relatively high temperature exhaust gas that is the exhaust heat of the internal combustion engine 11 to obtain a gas phase, and the gas phase is condensed. The heat exchange with the battery 14 is performed by the latent heat of condensation generated or the vaporization heat absorbed when the condensate evaporates to heat or cool a plurality of batteries housed in the battery housing chamber 13. For this reason, compared with the conventional case where the air conditioning apparatus that does not use such exhaust heat directly cools or heats the battery, the present invention allows the battery to be in a desired temperature range without significantly consuming energy. It can be maintained within.

なお、上述した実施の形態では、吸収液を加熱する内燃機関11の排熱として、排ガスの熱を用いて説明したけれども、吸収液を加熱しうる限り、内燃機関11の排熱は、排ガスの熱に限られずに、その他の内燃機関11が発する熱であっても良い。   In the above-described embodiment, the exhaust heat is used as the exhaust heat of the internal combustion engine 11 that heats the absorption liquid. However, as long as the absorption liquid can be heated, the exhaust heat of the internal combustion engine 11 The heat generated by other internal combustion engines 11 is not limited to heat.

また、上述した実施の形態では、電動発電機12を制御するコントローラ16がバッテリ14の温度を検出して、気相切替弁31及び導入切替弁33を切替える場合を説明したけれども、気相切替弁31及び導入切替弁33の切替えは、電動発電機12を制御するコントローラ16に限られない。例えば、その他のコントローラがバッテリ14の温度を検出してそれらを切り替えるようにしても良い。   In the above-described embodiment, the case where the controller 16 that controls the motor generator 12 detects the temperature of the battery 14 and switches the gas phase switching valve 31 and the introduction switching valve 33 has been described. The switching of 31 and the introduction switching valve 33 is not limited to the controller 16 that controls the motor generator 12. For example, another controller may detect the temperature of the battery 14 and switch between them.

更に、上述した実施の形態では、車外空気と熱交換を行う第2凝縮蒸発器22を、車体の外部に露出して大気に接するように設ける場合を説明したけれども、車外空気と熱交換が可能であれば、車外に露出させることを必要としない。例えば、第2凝縮蒸発器22を車体の内部であるけれども、車外の空気が流通する通路に設けるようにしても良い。   Further, in the above-described embodiment, the case where the second condensing evaporator 22 for exchanging heat with outside air is provided so as to be exposed to the outside of the vehicle body and in contact with the atmosphere, but heat exchange with outside air is possible. If so, it does not need to be exposed outside the vehicle. For example, although the second condensing evaporator 22 is inside the vehicle body, it may be provided in a passage through which air outside the vehicle flows.

10 ハイブリッド車両
11 内燃機関
12 電動発電機
13 バッテリ収容室
14 バッテリ
20 バッテリ温度調整装置
21 再生器
22 第2凝縮蒸発器
23 第1凝縮蒸発器
24 吸収器
27 第1供給通路(循環通路)
28 連絡通路
29 減圧器
31 気相切替弁
33 導入切替弁
34 第2供給通路(循環通路)
36 循環ポンプ(吸収液循環手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hybrid vehicle 11 Internal combustion engine 12 Motor generator 13 Battery storage chamber 14 Battery 20 Battery temperature control apparatus 21 Regenerator 22 2nd condensation evaporator 23 1st condensation evaporator 24 Absorber 27 1st supply path (circulation path)
28 Communication passage 29 Pressure reducer 31 Gas phase switching valve 33 Introduction switching valve 34 Second supply passage (circulation passage)
36 Circulation pump (absorbing liquid circulation means)

Claims (1)

内燃機関(11)と、前記内燃機関(11)に連結された電動発電機(12)と、バッテリ収容室(13)に収容され前記電動発電機(12)を駆動し又は前記電動発電機(12)が発電した電力を蓄電するバッテリ(14)と、を備えたハイブリッド車両において、
前記内燃機関(11)の排熱により吸収液を加熱させて気相を分離させることにより前記吸収液の濃度を相対的に高める再生器(21)と、
前記バッテリ(14)と熱交換可能に設けられ前記再生器(21)において前記吸収液から分離された気相を凝縮させて凝縮液を形成するか或いは凝縮液を蒸発させて蒸気を形成する第1凝縮蒸発器(23)と、
車外空気と熱交換可能に設けられ前記再生器(21)において前記吸収液から分離された気相を凝縮させて凝縮液を形成するか或いは凝縮液を蒸発させて蒸気を形成する第2凝縮蒸発器(22)と、
前記第2凝縮蒸発器(22)と前記第1凝縮蒸発器(23)を連結して,前記第2凝縮蒸発器(22)で形成された凝縮液を前記第1凝縮蒸発器(23)に供給するか,或いは前記第1凝縮蒸発器(23)で形成された凝縮液を前記第2凝縮蒸発器(22)に供給する連絡通路(28)と、
前記連絡通路(28)に設けられた減圧器(29)と、
前記再生器(21)における気相の分離により相対的に濃縮された液相状の吸収液と,前記第2凝縮蒸発器(22)又は前記第1凝縮蒸発器(23)のいずれか一方において蒸発された気相とを接触させることにより,前記吸収液に前記気相を吸収させて相対的に希釈化させる吸収器(24)と、
前記再生器(21)と前記吸収器(24)を繋ぐ循環通路(27,34)において吸収液を循環させる吸収液循環手段(36)と、
前記再生器(21)において前記吸収液から分離された気相を前記第2凝縮蒸発器(22)又は前記第1凝縮蒸発器(23)のいずれか一方に供給する気相切替弁(31)と、
前記第2凝縮蒸発器(22)又は前記第1凝縮蒸発器(23)のいずれか一方において蒸発された気相を前記吸収器(24)に供給する導入切替弁(33)と
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両のバッテリ温度調整装置。
An internal combustion engine (11), a motor generator (12) connected to the internal combustion engine (11), and the motor generator (12) housed in a battery housing chamber (13) or driving the motor generator (12) In a hybrid vehicle equipped with a battery (14) for storing electric power generated by 12),
A regenerator (21) for relatively increasing the concentration of the absorbing liquid by separating the gas phase by heating the absorbing liquid by exhaust heat of the internal combustion engine (11);
The regenerator (21) provided so as to be capable of exchanging heat with the battery (14) condenses the gas phase separated from the absorbing liquid to form a condensate or evaporates the condensate to form a vapor. 1 condenser evaporator (23),
Second condensate evaporation that is provided so as to be able to exchange heat with outside air and condenses the vapor phase separated from the absorbing liquid in the regenerator (21) to form a condensed liquid or evaporates the condensed liquid to form a vapor. Vessel (22),
The second condensing evaporator (22) and the first condensing evaporator (23) are connected, and the condensate formed in the second condensing evaporator (22) is transferred to the first condensing evaporator (23). A communication passage (28) for supplying or supplying the condensate formed in the first condensing evaporator (23) to the second condensing evaporator (22);
A pressure reducer (29) provided in the communication passage (28), and
In the regenerator (21), the liquid phase absorption liquid relatively concentrated by the separation of the gas phase, and either the second condensing evaporator (22) or the first condensing evaporator (23) An absorber (24) for causing the absorbing liquid to absorb the gas phase and relatively diluting it by contacting the evaporated gas phase;
An absorbing liquid circulating means (36) for circulating an absorbing liquid in a circulation passage (27, 34) connecting the regenerator (21) and the absorber (24);
A gas phase switching valve (31) for supplying the gas phase separated from the absorption liquid in the regenerator (21) to either the second condensing evaporator (22) or the first condensing evaporator (23). When,
An introduction switching valve (33) for supplying the absorber (24) with the gas phase evaporated in either the second condensing evaporator (22) or the first condensing evaporator (23). A battery temperature adjusting device for a hybrid vehicle characterized by
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