JP7177019B2 - 二次電池システム - Google Patents

Description

本開示は、二次電池システムに関する。

二次電池においては、一般に、温度によって出力可能電力が変動し、特に低温時には出力可能電力が小さくなることが知られている。そのため、二次電池システムの始動時において、温度が比較的低いときには、所望の電力を二次電池から得られるまでに時間を要する場合がある。従来、システム始動時に電池を速やかに昇温させるための技術として、例えば、燃料電池システムの分野では、システム停止時に燃料電池スタック内の冷媒を燃料電池から退避させて燃料電池の熱容量を減らすことで、次回のシステム始動時の燃料電池の昇温速度を速くする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６－２８６４８６号公報

しかしながら、二次電池システムの分野においては、低温始動時に二次電池を昇温させて、二次電池の出力電力を速やかに確保する技術について、充分な検討がされていなかった。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

本開示の一形態によれば、二次電池システム（１１；１１１；２１１）が提供される。この二次電池システムは、複数の電池セル（１０ａ）と、前記複数の電池セルと冷媒との間で熱交換させる熱交換器（１３）と、を備える二次電池（１８）と、冷媒を保温して貯留するための蓄熱タンク（３０）と、前記熱交換器と前記蓄熱タンクとに接続して設けられ、前記冷媒が流れる冷媒流路と、前記冷媒流路に設けられ、前記熱交換器と前記蓄熱タンクとの間で前記冷媒を移送する冷媒移送部と、前記二次電池システムの停止時に、前記冷媒移送部を駆動して、前記熱交換器内の前記冷媒を抜いて前記蓄熱タンクに移送する第１動作を実行し、前記二次電池システムの始動時に、前記冷媒を前記蓄熱タンクに移送した状態であるときには、前記冷媒移送部を駆動して、前記蓄熱タンク内の前記冷媒を前記熱交換器に移送する第２動作を実行する制御部（５０）と、を備える。

この形態の二次電池システムによれば、低温始動時には、蓄熱タンク内で保温した冷媒を用いて二次電池を温めて、二次電池の昇温を促進することができ、二次電池の出力電力を速やかに確保することが可能になる。

本開示は、二次電池システム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、二次電池システムを搭載する電気自動車、二次電池システムの制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。

二次電池システムの概略構成を上面視で表わす説明図。 二次電池システムの概略構成を側面視で表わす説明図。 切替弁の状態と冷媒流路の連通状態との関係を示す説明図。 停止時制御処理ルーチンを表わすフローチャート。 冷媒抜き制御処理ルーチンを表わすフローチャート。 始動時の二次電池システムの様子を表わす説明図。 始動時制御処理ルーチンを表わすフローチャート。 再投入制御処理ルーチンを表わすフローチャート。 暖機運転を行なう際の二次電池システムの様子を表わす説明図。 暖機制御処理ルーチンを表わすフローチャート。 二次電池システムの概略構成を表わす説明図。 二次電池システムの概略構成を表わす説明図。 暖機制御処理ルーチンを表わすフローチャート。 暖機制御処理ルーチンを表わすフローチャート。

Ａ．第１実施形態：
（Ａ－１）二次電池システムの構成：
第１実施形態の二次電池システム１１を示す図１および図２では、二次電池システム１１の配置の方向に関して、互いに直行するＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向を示している。図２は、図１に示す－Ｘ方向に二次電池システム１１を見た様子を示す。ただし、図２では、後述する制御部５０、外気温センサ５２、およびスタートスイッチ５４については、記載を省略している。本実施形態において、Ｚ軸方向は上下方向とも呼び、＋Ｚ方向は鉛直上方を示すと共に、－Ｚ方向は鉛直下方を示す。また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向は、水平方向を示す。本実施形態の二次電池システム１１は、車両に搭載されている。本実施形態では、図１および図２のＸ軸方向は車両の左右方向を示し、Ｙ軸方向は車両の前後方向を示す。図１および図２では、＋Ｙ方向を車両前方向としており、＋Ｘ方向を車両右方向としているが、車両に二次電池システム１１を搭載したときの二次電池システム１１の各部の配置は、左右方向と前後方向の少なくとも一方を、図１および図２に対して逆転させてもよい。例えば、二次電池システム１１は、車両の駆動エネルギ源として用いることができ、二次電池システム１１のみを駆動エネルギ源とする電気自動車、内燃機関を駆動動力源としてさらに備えるハイブリッド車両、あるいは、燃料電池を駆動エネルギ源としてさらに備える燃料電池車両に搭載して用いることができる。本実施形態では、二次電池システム１１は、二次電池システム１１のみを駆動エネルギ源とする電気自動車に搭載されている。ただし、二次電池システム１１は、駆動エネルギ源として車載する以外の用途に用いてもよい。

二次電池システム１１は、二次電池１８と、第１ヒータ２２と、蓄熱タンク３０と、冷媒ポンプ２８と、上記二次電池１８等の各部を経由して冷媒を導く複数の冷媒流路と、上記複数の冷媒流路における冷媒の流れを切り替える複数の切替弁と、制御部５０と、を備える。

二次電池１８は、複数の電池セル１０ａが積層されたセル積層体１０を、複数備えている。図１では、一例として、二次電池１８が８つのセル積層体１０を備える様子を示している。電池セル１０ａは、例えば、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池、有機ラジカル電池とすることができる。各々のセル積層体１０において、電池セル１０ａの積層方向（以下、単に積層方向とも呼ぶ）の両端には、エンドプレート１０ｂが配置されている。また、各セル積層体１０の側面には、積層方向に延びるようにサイドプレート１０ｃが配置されている。セル積層体１０は、両端のエンドプレート１０ｂにサイドプレート１０ｃが図示しないボルトで結合されて、積層方向に締結圧がかかった状態で保持される。

各電池セル１０ａは、正極端子および負極端子を備えており、これらの端子がバスバー等の導電部材によって電池セル１０ａ間で接続される。その結果、セル積層体１０内では、セル積層体１０を構成する複数の電池セル１０ａが、直列または並列に接続されている。二次電池１８内では、二次電池１８を構成するセル積層体１０が、直列または並列に接続されており、二次電池１８には、二次電池１８全体から電力を取り出すための図示しない出力端子が設けられている。

二次電池１８は、さらに、熱交換器１３を備える。熱交換器１３は、各セル積層体１０と熱交換するための部材である。熱交換器１３は、板状に形成されており、一方の面上に全てのセル積層体１０が載置されて、セル積層体１０との間で伝熱により熱交換が行なわれる。熱交換器１３内には、冷媒が流れる熱交換器内流路１２が設けられている。本実施形態では、車両前方で折れ曲がり部を有するＵ字型の熱交換器内流路１２が４つ設けられている。各熱交換器内流路１２は、車両前後方向（Ｙ軸方向）に配置された２つのセル積層体１０と上下方向（Ｚ軸方向）に重なって設けられている。Ｕ字型の各熱交換器内流路１２の一方の端部には第１接続部１４が設けられており、他方の端部には第２接続部１６が設けられている。ただし、熱交換器１３は、冷媒と各セル積層体１０との間で熱交換可能であればよく、熱交換器１３内で冷媒を引き回す熱交換器内流路１２の形状は、上記した４つのＵ字型流路とは異なる形状であってもよい。二次電池１８では、上記した各セル積層体１０および熱交換器１３が、ケース６０内に収容されて、電池パックを構成している。

第１ヒータ２２は、二次電池１８内を流れる冷媒を加熱するための装置であり、二次電池１８外で引き回される冷媒流路に設けられている。本実施形態では、第１ヒータ２２は、後述する第１集合配管部４１に設けられている。第１ヒータ２２は、電力供給を受けて発熱する装置であればよく、例えば、電熱ヒータとすることができる。

蓄熱タンク３０は、後述するように、二次電池１８内を流れる冷媒を保温しつつ貯留するための装置である。蓄熱タンク３０は、例えば、氷点下の低温環境下で冷媒を貯留するときに、内部に蓄える冷媒が放熱により温度低下することを抑制可能であればよい。蓄熱タンク３０は、例えば、蓄熱タンク３０の外殻が２重構造であるもの、当該２重構造の中が真空である真空断熱構造であるもの、もしくは、蓄熱タンク３０の外表面あるいは内表面の少なくとも一部を覆うように断熱材を配置したもの、とすることができる。用いる断熱材の材質を適宜選択することにより、あるいは、断熱材の厚みを増加させることにより、あるいは、断熱材を配置する範囲を適宜設定することにより、冷媒の温度低下を抑える効果を高めることができる。蓄熱タンク３０の容積は、二次電池１８内の熱交換器内流路１２の容積の合計以上とすることが好ましい。このようにすれば、二次電池システム１１の停止時に、熱交換器内流路１２内の温められた冷媒の全量を、蓄熱タンク３０内に貯留することができる。

蓄熱タンク３０には、蓄熱タンク３０内の冷媒量を検出する冷媒量センサとして、液位センサ３２が設けられている。液位センサ３２は、静電容量式、超音波式、フロート式等、種々の方式の液位センサを採用可能である。

冷媒ポンプ２８は、二次電池１８外の冷媒流路に設けられて、冷媒流路内を流れる冷媒を加圧する。本実施形態では、冷媒ポンプ２８は、後述する第５流路４５に設けられている。

二次電池システム１１は、冷媒流路として、第１流路４０、第２流路４２、第３流路４４、第４流路４８、第５流路４５を備える。また、二次電池システム１１は、冷媒流路の連通状態を切り替える複数の切替弁を備える。具体的には、本実施形態では、切替弁として、第１三方弁２０と多方弁部２４とを備える。多方弁部２４は、第２三方弁２５および第３三方弁２６を備える。

第１流路４０は、各々の熱交換器内流路１２の一方の端部と、第１三方弁２０と、多方弁部２４と、に接続される流路であり、第１分岐配管部１５と第１集合配管部４１とを備える。第１分岐配管部１５は、各々の熱交換器内流路１２の第１接続部１４に接続されている。第１集合配管部４１は、三方に分岐しており、第１分岐配管部１５に接続されて、全ての熱交換器内流路１２と連通すると共に、さらに、第１三方弁２０および多方弁部２４の第２三方弁２５に接続される。第１集合配管部４１には、第１ヒータ２２が設けられており、第１ヒータ２２に通電すると、第１集合配管部４１内を流れる冷媒が加熱される。また、第１集合配管部４１において、第１分岐配管部１５との接続部の近傍には、第１集合配管部４１内を流れる冷媒の温度を検出するための温度センサ１９が設けられている。

第２流路４２は、各々の熱交換器内流路１２の他方の端部と、第１三方弁２０と、多方弁部２４と、に接続される流路であり、第２分岐配管部１７と第２集合配管部４３とを備える。第２分岐配管部１７は、各々の熱交換器内流路１２の第２接続部１６に接続されている。第２集合配管部４３は、三方に分岐しており、第２分岐配管部１７に接続されて、全ての熱交換器内流路１２と連通すると共に、さらに、第１三方弁２０および多方弁部２４の第３三方弁２６に接続される。

第３流路４４は、蓄熱タンク３０に一方の端部が接続されると共に、他方の端部が第１三方弁２０に接続される。第４流路４８は、蓄熱タンク３０と多方弁部２４とに接続される。具体的には、第４流路４８は分岐して、多方弁部２４の第２三方弁２５と第３三方弁２６との双方に接続される。上記のように、第３流路４４と第４流路４８とが接続される蓄熱タンク３０においては、第３流路４４との接続箇所は、第４流路４８との接続箇所よりも、鉛直上方に配置されている（図２参照）。第５流路４５は、多方弁部２４に両端部が接続されると共に、冷媒ポンプ２８が設けられている。具体的には、第５流路４５は、多方弁部２４の第２三方弁２５と第３三方弁２６とのそれぞれに接続されている。

制御部５０は、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、入出力ポートと、を有する。制御部５０は、二次電池システム１１を搭載する車両に設けた外気温を検出するための外気温センサ５２、二次電池システム１１の始動および停止の指示入力を受け付けるスタートスイッチ５４、あるいは、蓄熱タンク３０に設けた液位センサ３２等から信号を取得する。また、制御部５０は、既述した切替弁や第１ヒータ２２や冷媒ポンプ２８等に駆動信号を出力して、冷媒流れに係る制御を実行する。二次電池システム１１を搭載する車両は、さらに、図示しない制御部として、二次電池１８からの出力を制御する制御部や、車両の走行に係る制御部を備える。制御部５０を含むこれら複数の制御部は、単一の制御部として構成してもよく、別体の制御部として構成して、これら複数の制御部間で、必要な情報をやり取りすることとしてもよい。

既述した第１三方弁２０および多方弁部２４を備える本実施形態の切替弁は、熱交換器内流路１２内の冷媒が冷媒ポンプ２８を経由して蓄熱タンク３０に導かれる第１状態と、蓄熱タンク３０内の冷媒が冷媒ポンプ２８を経由して熱交換器内流路１２に導かれる第２状態と、の間で、冷媒流路の連通状態を切り替える。熱交換器内流路１２と蓄熱タンク３０との間で冷媒を移送するための複数の切替弁および冷媒ポンプ２８は、「冷媒移送部」とも呼ぶ。

図３では、上記した第１状態および第２状態に加えて、さらに第３状態の様子を示している。図３に示すように、第１状態は、低温環境下における二次電池システム１１の停止時であって、熱交換器内流路１２内の冷媒を抜いて蓄熱タンク３０に移送する第１動作を実行する際に、採用される。第２状態は、第１動作を実行して二次電池システム１１を停止した後における二次電池システム１１の始動時であって、蓄熱タンク３０内の冷媒を熱交換器内流路１２に移送する第２動作を実行する際に、採用される。第３状態は、第２動作を実行した後などに、第１ヒータ２２を用いて冷媒を加熱して二次電池１８を暖機運転する際に、採用される。既述した図１は、第１状態を表わす。図１、図３、および、後述する図６、図９では、各切替弁における白い三角は、流路が連通していることを示し、黒い三角は、流路が閉塞していることを示す。以下では、二次電池システム１１で実行されて、冷媒流路の連通状態として第１状態から第３状態の各々が採用される際の二次電池システム１１の動作を説明する。

（Ａ－２）システム停止時の動作：
図４に示す停止時制御処理ルーチンは、二次電池システム１１の始動を指示するスタートスイッチ５４がオンにされて、二次電池１８が車両の駆動モータ等の負荷に電力供給する状態になったときに、制御部５０で実行される。

図４の停止時制御処理ルーチンが起動されると、制御部５０のＣＰＵは、スタートスイッチ５４がオフになったか否かを判断する（ステップＳ１００）。制御部５０のＣＰＵは、スタートスイッチがオフになったと判断するまで、ステップＳ１００を繰り返し実行する。

スタートスイッチがオフになったと判断すると（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、制御部５０のＣＰＵは、外気温センサ５２から外気温Ｔ_ｏｕｔを取得する（ステップＳ１１０）。外気温センサ５２は「温度センサ」とも呼び、外気温Ｔ_ｏｕｔは、「環境温度」とも呼ぶ。そして制御部５０のＣＰＵは、取得した外気温Ｔ_ｏｕｔと、予め定めた第１基準温度Ｔ_ｍｉｎ１とを比較する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０では、二次電池システム１１が、予め定めた低温環境下にあるか否かを判断している。第１基準温度Ｔ_ｍｉｎ１は、用いる二次電池１８の出力性能の温度依存性に応じて、二次電池１８の出力性能が低下する低温環境下であるか否かを判断できるように定めればよい。第１基準温度Ｔ_ｍｉｎ１は、例えば、０℃～５℃の温度範囲に設定することができる。外気温Ｔ_ｏｕｔが第１基準温度Ｔ_ｍｉｎ１未満であるときには（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、制御部５０のＣＰＵは、冷媒抜き制御処理ルーチンを実行する（ステップＳ１３０）。冷媒抜き制御処理ルーチンとは、既述した第１動作を実行するための処理であり、詳しい内容は後述する。ステップＳ１３０の冷媒抜き制御処理ルーチンを実行すると、制御部５０のＣＰＵは、第１動作を実行したことを示す冷媒抜き実行フラグをオンにして（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１２０において、外気温Ｔ_ｏｕｔが第１基準温度Ｔ_ｍｉｎ１以上であるときには（ステップＳ１２０：ＮＯ）、制御部５０のＣＰＵは、本ルーチンを終了する。

図５に示すように、図４のステップＳ１３０である冷媒抜き制御処理ルーチンが起動されると、制御部５０のＣＰＵは、切替弁を、図３に示す第１状態にする（ステップＳ２００）。ステップＳ２００を実行する前、すなわち、スタートスイッチ５４がオフにされるときには、切替弁は、例えば、図３に示す第３状態となっており、この場合には、ステップＳ２００では、第３状態から第１状態への切り換えが行なわれる。

その後、制御部５０のＣＰＵは、冷媒ポンプ２８をオンにして、冷媒流路内において冷媒の循環を開始させる（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０を実行する時点で、既に冷媒ポンプ２８が駆動されているときには、ステップＳ２１０では、冷媒ポンプ２８を駆動する状態を維持すればよい。また、ステップＳ２１０を実行する時点における冷媒ポンプ２８の駆動量が、ステップＳ２１０で採用すべき冷媒ポンプ２８の駆動量とは異なるときには、ステップＳ２１０では、冷媒ポンプ２８の駆動量を適切に変更すればよい。切替弁を第１状態にしてステップＳ２１０を実行することにより、図１に示すように、熱交換器内流路１２内の冷媒を抜いて蓄熱タンク３０に移送する第１動作が開始される。すなわち、各熱交換器内流路１２内の冷媒は、第１接続部１４から第１分岐配管部１５を経由して第１集合配管部４１に流出し、第１ヒータ２２および多方弁部２４の第２三方弁２５を経由して、第５流路４５を流れる。そして、さらに多方弁部２４の第３三方弁２６および第４流路４８を経由して、蓄熱タンク３０に移送される。このとき、蓄熱タンク３０内の空気は、第３流路４４および第１三方弁２０を経由して、第２集合配管部４３および第２分岐配管部１７を流れ、第２接続部１６から各熱交換器内流路１２内に流入する。これにより、各熱交換器内流路１２内の冷媒は蓄熱タンク３０内に蓄えられ、各熱交換器内流路１２内は空気で満たされる。

ステップＳ２１０の後に、制御部５０のＣＰＵは、液位センサ３２から、蓄熱タンク３０内の液位Ｈを取得する（ステップＳ２２０）。そして、制御部５０のＣＰＵは、取得した液位Ｈと、予め定めた第１基準液位Ｈ_１とを比較する（ステップＳ２３０）。第１基準液位Ｈ_１とは、各熱交換器内流路１２から冷媒を抜く動作が完了したことを判断するための値である。第１基準液位Ｈ_１は、例えば、各熱交換器内流路１２内から蓄熱タンク３０に移送し得る冷媒の全量が移送されたときの、蓄熱タンク３０内の液位とすることができる。ただし、第１基準液位Ｈ_１として、各熱交換器内流路１２から蓄熱タンク３０に移送し得る冷媒の全量が移送されたときの蓄熱タンク３０内の液位よりも低い液位を設定してもよい。制御部５０のＣＰＵは、ステップＳ２３０において液位Ｈが第１基準液位Ｈ_１以上であると判断するまで、ステップＳ２２０およびステップＳ２３０の動作を繰り返す。ステップＳ２３０を実行するとき、制御部５０は、蓄熱タンク３０への冷媒の流入が完了したか否かを判定する「判定部」として機能する。

液位Ｈが第１基準液位Ｈ_１以上であると判断すると（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、制御部５０のＣＰＵは、冷媒ポンプ２８をオフにして（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。

図４および図５に示す処理を実行することで、二次電池１８の出力性能が低下する可能性のある低温環境下で二次電池システム１１を停止するときには、熱交換器内流路１２内の冷媒を蓄熱タンク３０に移送する第１動作が実行される。二次電池１８は一般に、放電時に発熱するため、二次電池システム１１の停止時には、二次電池１８および二次電池１８を経由して流れる冷媒は、二次電池システム１１が用いられる環境温度よりも高温となる。そのため、ステップＳ１２０で外気温Ｔ_ｏｕｔが第１基準温度Ｔ_ｍｉｎ１よりも低い低温環境下であると判断されて、上記した第１動作が実行することにより、システム停止時には、環境温度よりも高温の冷媒が、蓄熱タンク３０内に蓄えられて保温される。

（Ａ－３）システム始動時の動作：
既述した第１動作を行なってシステム停止した後にシステムを始動するときには、二次電池システム１１は、蓄熱タンク３０内の冷媒を熱交換器内流路１２に移送する第２動作を実行する。第２動作を実行するときの二次電池システム１１の様子を、図１と同様にして図６に示している。図６に示すように、第２動作を実行する際には、第１三方弁２０および多方弁部２４を備える切替弁は、図３の第２状態となる。

図７に示す始動時制御処理ルーチンは、二次電池システム１１の始動を指示するスタートスイッチ５４がオフにされて、二次電池システム１１を停止するための処理が終了したときに、制御部５０で実行される。なお、始動時制御処理ルーチンの実行時に制御部５０が消費する電力は、二次電池１８から得てもよく、二次電池１８以外の補助的な電源から得てもよい。あるいは、車両の待機電力を使用することなく、既述した冷媒抜き実行フラグを不揮発性メモリに記憶させておき、スタートスイッチ５４がオンにされた後に、制御部５０のＣＰＵが上記冷媒抜き実行フラグを取得して、後述するステップＳ３１０以降の処理を実行することとしてもよい。

図７の始動時制御処理ルーチンが起動されると、制御部５０のＣＰＵは、スタートスイッチ５４がオンになったか否かを判断する（ステップＳ３００）。制御部５０のＣＰＵは、スタートスイッチがオンになったと判断するまで、ステップＳ３００を繰り返し実行する。

スタートスイッチがオンになったと判断すると（ステップＳ３００：ＹＥＳ）、制御部５０のＣＰＵは、冷媒抜き実行フラグを取得して（ステップＳ３１０）、冷媒抜き実行フラグがオンであるか否かを判断する（ステップＳ３２０）。前回、二次電池システム１１を停止したときに、第１動作が実行されて、冷媒抜き実行フラグがオンになっている場合には（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）、制御部５０のＣＰＵは、再投入制御処理ルーチンを実行する（ステップＳ３３０）。再投入制御処理ルーチンとは、既述した第２動作を実行するための処理であり、詳しい内容は後述する。ステップＳ３３０の再投入制御処理ルーチンを実行すると、制御部５０のＣＰＵは、冷媒抜き実行フラグをオフにして（ステップＳ３４０）、本ルーチンを終了する。

前回、二次電池システム１１を停止したときに、第１動作が実行されておらず、冷媒抜き実行フラグがオフになっている場合には（ステップＳ３２０：ＮＯ）、制御部５０のＣＰＵは、本ルーチンを終了する。

図８に示すように、図７のステップＳ３３０である再投入制御処理ルーチンが起動されると、制御部５０のＣＰＵは、切替弁を、図３に示す第２状態にする（ステップＳ４００）。ステップ４２００を実行する前、すなわち、システム停止時に第１動作が実行されて、その後、スタートスイッチ５４がオンにされたときには、切替弁は、例えば、図３に示す第１状態となっている。この場合には、ステップＳ４００では、第１状態から第２状態への切り換えが行なわれる。

その後、制御部５０のＣＰＵは、冷媒ポンプ２８をオンにして、冷媒流路内において冷媒の循環を開始させる（ステップＳ４１０）。切替弁を第２状態にしてステップＳ４１０を実行することにより、図６に示すように、蓄熱タンク３０内の冷媒を熱交換器内流路１２に移送する第２動作が開始される。すなわち、蓄熱タンク３０内の冷媒は、第４流路４８に流出し、多方弁部２４の第２三方弁２５、第５流路４５、多方弁部２４の第３三方弁２６を経由して、第２集合配管部４３を流れる。そして、さらに第２分岐配管部１７を経由して、第２接続部１６から各熱交換器内流路１２内に流入する。このとき、各熱交換器内流路１２を満たしていた空気は、第１接続部１４から第１分岐配管部１５を経由して第１集合配管部４１に流出し、第１三方弁２０および第３流路４４を経由して、蓄熱タンク３０内に流入する。これにより、蓄熱タンク３０内の冷媒は各熱交換器内流路１２に移送され、熱交換器内流路１２を満たしていた空気は、蓄熱タンク３０に蓄えられる。

ステップＳ４１０の後に、制御部５０のＣＰＵは、液位センサ３２から、蓄熱タンク３０内の液位Ｈを取得する（ステップＳ４２０）。そして、制御部５０のＣＰＵは、取得した液位Ｈと、予め定めた第２基準液位Ｈ_２とを比較する（ステップＳ４３０）。第２基準液位Ｈ_２とは、蓄熱タンク３０から熱交換器内流路１２に冷媒を移送する動作が完了したことを判断するための値である。第２基準液位Ｈ_２は、例えば、各熱交換器内流路１２を含む蓄熱タンク３０内以外の冷媒の流路が冷媒で満たされたときの、蓄熱タンク３０内の液位とすることができる。ただし、第２基準液位Ｈ_２として、各熱交換器内流路１２を含む上記冷媒の流路が完全に冷媒で満たされたときの蓄熱タンク３０内の液位よりも高い液位を設定してもよい。制御部５０のＣＰＵは、ステップＳ４３０において液位Ｈが第２基準液位Ｈ_２以下であると判断するまで、ステップＳ４２０およびステップＳ４３０の動作を繰り返す。ステップＳ４３０を実行するとき、制御部５０は、蓄熱タンク３０からの冷媒の流出が完了したか否かを判定する「判定部」として機能する。

液位Ｈが第２基準液位Ｈ_２以下であると判断すると（ステップＳ４３０：ＹＥＳ）、制御部５０のＣＰＵは、切替弁を第３状態にすると共に（ステップＳ４４０）、冷媒ポンプ２８をオフにして（ステップＳ４５０）、本ルーチンを終了する。

図７および図８に示す処理を実行することで、二次電池１８の出力性能が低下する可能性のある低温環境下で二次電池システム１１を停止した後にシステムを始動するときには、蓄熱タンク３０内の冷媒を熱交換器内流路１２に移送する第２動作が実行される。既述したように、蓄熱タンク３０内には、比較的温度が高い冷媒が蓄えられて保温されているため、二次電池システム１１の始動時に第２動作を実行することにより、比較的温度が高い冷媒により、二次電池１８が温められる。

（Ａ－４）暖機運転時の動作：
本実施形態の二次電池システム１１では、低温始動時に、蓄熱タンク３０内で保温した冷媒を熱交換器内流路１２に移送する第２動作を行なった後に、さらに、第１ヒータ２２を用いて冷媒を加熱して二次電池１８を昇温させる暖機運転が行なわれる。暖機運転を行なうときの二次電池システム１１の様子を、図１と同様にして図９に示している。図９に示すように、暖機運転時には、第１三方弁２０および多方弁部２４を備える切替弁は、図３の第３状態となる。

図１０に示す暖機制御処理ルーチンは、二次電池システム１１の始動時において、既述した再投入制御処理ルーチンが開始されたときに、制御部５０で実行される。

図１０の暖機制御処理ルーチンが起動されると、制御部５０のＣＰＵは、図８の再投入制御処理ルーチンが終了したか否かを判断する(ステップＳ５００）。制御部５０のＣＰＵは、再投入制御処理ルーチンが終了するまで、すなわち、第２動作が終了するまで、ステップＳ５００を繰り返し実行する。

再投入制御処理ルーチンが終了すると（ステップＳ５００：ＹＥＳ）、制御部５０のＣＰＵは、冷媒ポンプ２８をオンにすると共に、暖機運転時の冷媒流量として予め設定した冷媒流量が実現されるように、冷媒ポンプ２８の駆動量を設定する（ステップＳ５１０）。そして、制御部５０のＣＰＵは、第１ヒータ２２をオンにする（ステップＳ５２０）。これにより、第１ヒータ２２による冷媒の加熱と、加熱された冷媒を用いた二次電池１８の暖機が開始される。このとき、第１ヒータ２２への電力の供給源としては、二次電池１８を用いてもよく、二次電池システム１１を搭載する車両が備える二次電池１８以外の補助的な電源を用いてもよい。あるいは、二次電池システム１１を搭載する車両の外部に設けられた外部電源を用いてもよい。

再投入制御処理ルーチンが終了して暖機制御処理ルーチンが開始されるときには、既述したように、切替弁は、図３に示す第３状態になっており、二次電池１８の熱交換器内流路１２を含む冷媒の流路は、冷媒で満たされている。このような状態で第１ヒータ２２および冷媒ポンプ２８を駆動すると、図９に示すように、各熱交換器内流路１２内の冷媒は、第１接続部１４から第１分岐配管部１５を経由して第１集合配管部４１に流出し、第１ヒータ２２で加熱される。そして、多方弁部２４の第２三方弁２５、第５流路４５、多方弁部２４の第３三方弁２６を経由して、第２集合配管部４３を流れる。その後、さらに第２分岐配管部１７を経由して、第２接続部１６から各熱交換器内流路１２内に流入する。このように、熱交換器内流路１２と第１ヒータ２２との間を冷媒が循環することにより、二次電池１８の暖機が行なわれる。

ステップＳ５２０で二次電池１８の暖機を開始すると、制御部５０のＣＰＵは、温度センサ１９が検出する冷媒温度Ｔ_ｃを取得する（ステップＳ５３０）。温度センサ１９は、各熱交換器内流路１２から冷媒が流出する出口近傍である、第１集合配管部４１と第１分岐配管部１５との接続部の近傍に配置されている。そのため、温度センサ１９が検出する冷媒温度Ｔ_ｃから、二次電池１８の温度を判断することができる。ステップＳ５３０で取得する温度は、二次電池１８の温度を反映する温度であればよい。暖機運転時に冷媒が流れる流路の異なる位置に温度センサ１９を設けてもよく、あるいは、二次電池１８の温度を直接検出する温度センサを二次電池１８に設けて、当該温度センサの検出値を取得してもよい。

ステップＳ５３０の後、制御部５０のＣＰＵは、取得した冷媒温度Ｔ_ｃと、予め定めた第２基準温度Ｔ_ｍｉｎ２とを比較する（ステップＳ５４０）。ステップＳ５４０では、二次電池１８の暖機運転が終了したか否かを判断している。第２基準温度Ｔ_ｍｉｎ２は、用いる二次電池１８の出力性能の温度依存性に応じて、二次電池１８の出力性能が十分に高くなるように二次電池１８が昇温したか否かを判断できるように定めればよい。制御部５０のＣＰＵは、冷媒温度Ｔ_ｃが第２基準温度Ｔ_ｍｉｎ２以上になるまで、ステップＳ５３０およびステップＳ５４０の動作を繰り返す。

冷媒温度Ｔ_ｃが第２基準温度Ｔ_ｍｉｎ２以上になると（ステップＳ５４０：ＹＥＳ）、制御部５０のＣＰＵは、第１ヒータ２２をオフにする（ステップＳ５５０）。これにより、第１ヒータ２２による冷媒の加熱が停止される。そして、制御部５０のＣＰＵは、冷媒ポンプ２８の制御状態を、二次電池システム１１の通常使用時における制御状態に変更して（ステップＳ５６０）、本ルーチンを終了する。暖機運転の終了により、二次電池システム１１を搭載する車両は、負荷要求に応じた走行が可能になる。

既述したように、ステップＳ５１０では、暖機運転時の冷媒流量として予め設定した冷媒流量が実現されるように、冷媒ポンプ２８の駆動量が設定されている。暖機運転が終了したステップＳ５６０では、二次電池１８から負荷要求に応じた電力が供給される通常使用時の冷却量として定められた冷却量が実現されるように、冷媒ポンプ２８の駆動量が設定される。例えば、通常使用時に、車両の走行風を用いて二次電池１８の冷却を行ない、冷媒の循環を行なわない場合には、ステップＳ５６０では冷媒ポンプ２８をオフにすればよい。また、通常使用時に、二次電池１８の温度に応じて冷媒循環のオンオフの切り替えを行なう場合、あるいは、二次電池１８の温度に応じて冷媒流量を変更する場合には、温度センサ１９の検出値を用いてこれらの制御を実行すればよい。

二次電池システム１１の冷媒流路において、第１ヒータ２２に加えて、さらに、冷媒を冷却する冷却装置を設けてもよい。この場合には、冷却装置を適宜用いることにより、二次電池１８の温度（冷媒の温度）が、予め設定した上限値以上に昇温することを抑えることができる。あるいは、冷却装置を設ける場合には、急速充電時のように二次電池１８の温度上昇の程度が比較的大きくなるときに、冷却装置を用いて二次電池１８の過度の昇温を抑えることができる。

以上のように構成された本実施形態の二次電池システム１１によれば、低温環境下で二次電池システム１１を停止する際に、熱交換器１３内の冷媒を抜いて蓄熱タンク３０に移送し、次回のシステム始動時には、蓄熱タンク３０内の冷媒を熱交換器１３に移送する。そのため、低温始動時には、蓄熱タンク３０内で保温した冷媒を用いて二次電池１８を温めることにより、二次電池１８の昇温を促進することができ、二次電池１８の出力電力を速やかに確保することが可能になる。上記のように、低温始動時には、まず、蓄熱タンク３０内で保温した冷媒を用いて二次電池１８を温めるため、始動時に第１ヒータ２２を用いて冷媒を加熱して二次電池１８を暖機運転する際に、停止時に二次電池１８内で冷媒を保持して降温させる場合に比べて、始動時における二次電池１８の昇温速度を速くすることができる。

また、本実施形態では、熱交換器１３と蓄熱タンク３０との間で冷媒を移送する冷媒移送部を、複数の切替弁および冷媒ポンプ２８を用いて構成している。そのため、切替弁の開閉制御および冷媒ポンプの駆動制御という簡便な動作により、熱交換器１３から冷媒を抜く第１動作、および、熱交換器１３に冷媒を戻す第２動作を、実行することができる。また、第１動作および第２動作に用いる冷媒ポンプ２８として、内部を冷媒が循環する二次電池が本来有している冷媒ポンプを用いることにより、システム構成の複雑化を抑えることができる。

また、本実施形態では、蓄熱タンク３０内に液位センサ３２を設けており、低温環境下でシステム停止して第１動作を実行する際には、液位センサ３２の検出結果を用いて、蓄熱タンク３０への冷媒の流入が完了したことを判定して、第１動作を停止している。また、システム始動時に第２動作を実行する際には、液位センサ３２の検出結果を用いて、蓄熱タンク３０からの冷媒の流出が完了したことを判定して、第２動作を停止している。そのため、冷媒の移送の完了を速やかに判断して、第１動作および第２動作を速やかに終了することができると共に、冷媒ポンプ２８が過剰に駆動されることを抑えてエネルギ効率を高めることができる。

また、本実施形態によれば、システム停止時の外気温Ｔ_ｏｕｔが第１基準温度Ｔ_ｍｉｎ１未満であるときに、熱交換器１３から冷媒を抜いて蓄熱タンク３０に移送する第１動作を行なっている。そのため、二次電池１８の出力性能低下の可能性が低い比較的外気温が高い条件下で、冷媒を抜く第１動作を行なうことを抑え、第１動作、および、第１動作の後に実行される第２動作に起因する不要な電力消費を、抑制することができる。また、上記第１基準温度Ｔ_ｍｉｎ１を、用いる二次電池１８の出力性能の温度依存性に応じて定めることにより、適切な温度条件下で、冷媒の移送に係る動作を行なうことができ、システム停止時に冷媒を保温することによる効果を高めることができる。

さらに、本実施形態では、第３流路４４が蓄熱タンク３０に接続される箇所は、第４流路４８が蓄熱タンク３０に接続される箇所よりも鉛直上方に配置されており、第１動作における冷媒の蓄熱タンク３０への流入、および、第２動作における冷媒の蓄熱タンク３０からの流出は、第４流路４８を経由して行なわれる。すなわち、第１動作および第２動作が実行される際に、蓄熱タンク３０において、液体である冷媒は、鉛直下方に配置された第４流路４８との接続部から出入りし、気体である空気は、鉛直上方に配置された第３流路４４との接続部から出入りする。そして、第１動作および第２動作が実行される際には、冷媒ポンプ２８が設けられた第５流路４５は、多方弁部２４および第４流路４８を介して蓄熱タンク３０に連通する。そのため、冷媒ポンプ２８が設けられた第５流路４５に空気が入ることが抑えられ、冷媒ポンプ２８内に空気が入るエア噛みの発生を抑えることができる。

Ｂ．第２実施形態：
図１１に示すように、第２実施形態の二次電池システム１１１は、蓄熱タンク３０において、さらに、蓄熱タンク３０内の冷媒を加熱するための第２ヒータ３３が設けられている点で、第１実施形態の二次電池システム１１とは異なっている。図１１では、二次電池システム１１１を、図２と同様にして－Ｘ方向に見た様子を示す。第２実施形態において、第１実施形態と共通する部分には同じ参照番号を付して、詳しい説明は省略する。

第２ヒータ３３は、電力供給を受けて発熱する装置であればよく、例えば、電熱ヒータとすることができる。また、第２ヒータ３３への電力の供給源としては、二次電池１８を用いてもよく、二次電池システム１１を搭載する車両が備える二次電池１８以外の補助的な電源を用いてもよい。あるいは、二次電池システム１１を搭載する車両の外部に設けられた外部電源を用いてもよい。第２ヒータ３３は、「加熱部」とも呼ぶ。

第２ヒータ３３による蓄熱タンク３０内の冷媒の加熱は、例えば、低温環境下において第１動作を実施する際に、ステップＳ１３０の冷媒抜き制御処理の実行と共に開始して、次回のシステム始動時に第２動作を開始するまで、継続して行なえばよい。これにより、低温環境下において二次電池システム１１１を停止するときには、システムを停止している間中ずっと、蓄熱タンク３０内の冷媒の温度低下を抑え、冷媒を保温することができる。具体的には、システムを停止している間、蓄熱タンク３０内の冷媒温度を、第２ヒータ３３による加熱の程度に応じて定まる温度以上に保つことができる。すなわち、システムを停止している時間の長さにかかわらず、次回のシステム始動時に、温度が高い冷媒を二次電池１８の熱交換器１３に供給して、二次電池１８の昇温を促進する効果を高めることができる。

このようなシステム停止時における第２ヒータ３３による加熱は、蓄熱タンク３０内の冷媒を積極的に昇温させる必要は無く、システム停止時に蓄熱タンク３０内に流入した比較的温度が高い冷媒の温度低下を抑えて保温できればよい。そのため、第２ヒータ３３による消費電力の増加を抑え、第２ヒータ３３に起因するエネルギ効率の低下を抑えることができる。

また、第２ヒータ３３による蓄熱タンク３０内の冷媒の加熱は、例えば、低温環境下におけるシステム停止時に第１動作を実行した後のシステム始動時に、第２動作の実施に先立って行なってもよい。すなわち、図７のステップＳ３２０において冷媒抜き実行フラグがオンであると判断した後、ステップＳ３３０の再投入制御処理ルーチンを実行する前に、第２ヒータ３３による蓄熱タンク３０内の加熱を行なってもよい。このような構成としても、蓄熱タンク３０内の冷媒を、二次電池１８の熱交換器１３への移送に先立って昇温させることができるため、システム始動時に二次電池１８の昇温速度を速める効果を高めることができる。

Ｃ．第３実施形態：
図１２に示すように、第３実施形態の二次電池システム２１１は、第１集合配管部４１に設けられた第１ヒータ２２に代えて、二次電池１８のケース６０内において各セル積層体１０を加熱する第３ヒータ３４を備える点で、第１実施形態の二次電池システム１１とは異なっている。図１２では、二次電池システム２１１を、図２と同様にして－Ｘ方向に見た様子を示す。第３実施形態において、第１実施形態と共通する部分には同じ参照番号を付して、詳しい説明は省略する。

第３ヒータ３４は、熱交換器１３の背面（－Ｚ方向の面）に接して設けられている。第３ヒータ３４は、電力供給を受けて発熱する装置であればよく、例えば、電熱ヒータとすることができる。また、第３ヒータ３４への電力の供給源としては、二次電池１８を用いてもよく、二次電池システム１１を搭載する車両が備える二次電池１８以外の補助的な電源を用いてもよい。あるいは、二次電池システム１１を搭載する車両の外部に設けられた外部電源を用いてもよい。なお、二次電池システム２１１は、蓄熱タンク３０において、第２実施形態と同様に第２ヒータ３３を備えているが、後述する第３実施形態の動作において、第２ヒータ３３は必須ではない。

二次電池システム２１１では、低温環境下のシステム停止時において第１実施形態と同様に第１動作を実行すると共に、その後のシステム始動時において第１実施形態と同様に第２動作が実行される。二次電池システム２１１では、第２動作の後に、第１実施形態と同様に図１に示した暖機制御処理ルーチンを実行してもよいが、異なる暖機運転の動作を行なうこともできる。以下では、第３実施形態として、このような暖機運転の動作を説明する。

図１３に示す暖機制御処理ルーチンは、二次電池システム２１１の始動時に、既述した再投入制御処理ルーチンが開始されたときに、制御部５０で実行される。

図１３の暖機制御処理ルーチンが起動されると、制御部５０のＣＰＵは、図８の再投入制御処理ルーチンが終了したか否かを判断する(ステップＳ６００）。ステップＳ６００は、図１０のステップＳ５００と同様の行程である。制御部５０のＣＰＵは、再投入制御処理ルーチンが終了するまで、すなわち、第２動作が終了するまで、ステップＳ６００を繰り返し実行する。

再投入制御処理ルーチンが終了すると（ステップＳ６００：ＹＥＳ）、制御部５０のＣＰＵは、冷媒ポンプ２８がオフである状態を維持しつつ、第３ヒータ３４をオンにする（ステップＳ６１０）。ステップＳ６１０を実行することにより、冷媒が循環することなく熱交換器内流路１２を満たす状態の二次電池１８（各セル積層体１０）が、第３ヒータ３４によって加熱される。

その後、制御部５０のＣＰＵは、再投入制御処理ルーチンを実行した後の経過時間Ｔ_ｐ、すなわち、蓄熱タンク３０から熱交換器１３に冷媒を移送する第２動作を実行後の経過時間Ｔ_ｐを取得する(ステップＳ６２０）。そして、取得した経過時間Ｔ_ｐと、予め定めた基準時間Ｔ_０とを比較する（ステップＳ６３０）。制御部５０は、図示しないタイマを備えており、制御部５０は、当該タイマを用いて上記経過時間Ｔ_ｐを計測している。システム始動時には、二次電池システム２１１は、第２動作を実行して蓄熱タンク３０内で保温した冷媒を熱交換器１３に移送することにより、二次電池１８を昇温させている。しかしながら、熱交換器内流路１２に冷媒が存在すると、熱交換器内流路１２が空である場合に比べて、二次電池１８の熱容量が大きくなり、第３ヒータ３４による加熱を行なうときの昇温が緩やかとなる。基準時間Ｔ_０は、蓄熱タンク３０内で保温された冷媒を熱交換器１３に移送することで二次電池１８が昇温する効果が、上記した熱容量が大きくなることに起因して第３ヒータ３４による昇温の程度が小さくなる影響によって打ち消されない時間として、予め設定されている。制御部５０のＣＰＵは、経過時間Ｔ_ｐが基準時間Ｔ_０以上になるまで、ステップＳ６２０およびステップＳ６３０の動作を繰り返す。

経過時間Ｔ_ｐが基準時間Ｔ_０以上になると（ステップＳ６３０：ＹＥＳ）、制御部５０のＣＰＵは、図５の冷媒抜き制御処理ルーチンを実行して、熱交換器１３から冷媒を抜いて蓄熱タンク３０に移送する第１動作を行なう（ステップＳ６４０）。その後、制御部５０のＣＰＵは、温度センサ１９が検出する冷媒温度Ｔ_ｃを取得して（ステップＳ６５０）、予め定めた第３基準温度Ｔ_ｍｉｎ３と比較する（ステップＳ６６０）。ステップＳ６５０で取得する温度は、二次電池１８の温度を判定可能であれば、温度センサ１９以外の温度センサの検出温度を用いてもよい。第３基準温度Ｔ_ｍｉｎ３は、用いる二次電池１８の出力性能の温度依存性に応じて、二次電池１８の出力性能が十分に高くなるように二次電池１８が昇温したか否かを判断できるように定めればよい。制御部５０のＣＰＵは、冷媒温度Ｔ_ｃが第３基準温度Ｔ_ｍｉｎ３以上になるまで、ステップＳ６５０およびステップＳ６６０の動作を繰り返す。

冷媒温度Ｔ_ｃが第３基準温度Ｔ_ｍｉｎ３以上になると（ステップＳ６６０：ＹＥＳ）、制御部５０のＣＰＵは、図８の再投入制御処理ルーチンを実行して、蓄熱タンク３０内の冷媒を熱交換器１３に移送する第２動作を行なう（ステップＳ６７０）。そして、制御部５０のＣＰＵは、第３ヒータ３４をオフにすると共に（ステップＳ６８０）、冷媒ポンプ２８の制御状態を、二次電池システム１１の通常使用時における制御状態に変更して（ステップＳ６９０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ６９０は、図１０のステップＳ５６０と同様の行程である。

このような構成とすれば、システム始動時に第２動作を実行して、蓄熱タンク３０内で保温した冷媒を二次電池１８に移送して二次電池１８を加温した後に、再び二次電池１８から冷媒を抜いて、第３ヒータ３４による二次電池１８の暖機を行なっている。すなわち、保温した冷媒を用いて二次電池１８を加温する効果が打ち消される前に、再び冷媒を抜くことによって二次電池１８の熱容量を小さくしている。そのため、第３ヒータ３４による暖機の効率を高めて、暖機時間を短縮することができる。

さらに、第３実施形態によれば、ステップＳ６００において再投入制御処理ルーチンが終了した後には、冷媒ポンプ２８をオフにして、第３ヒータ３４を用いて二次電池１８を加熱している。すなわち、冷媒を循環させることなく、二次電池１８内に設けた第３ヒータ３４によって二次電池１８を加熱している。このように、冷媒を循環させないことにより、第３ヒータ３４の加熱対象となる冷媒量が抑えられ、二次電池１８を、より速やかに昇温させることができる。

Ｄ．第４実施形態：
図１２に示した二次電池システム２１１において、暖機運転時に、第３実施形態とは異なる制御を行なってもよい。このような例を、第４実施形態として以下に説明する。

図１４に示す暖機制御処理ルーチンは、二次電池システム２１１の始動時に、既述した再投入制御処理ルーチンが開始されたときに、図１３の暖機制御処理ルーチンに代えて起動されて実行される。図１４では、図１３と共通する行程には共通するステップ番号が付されており、以下では、図１３の暖機制御処理ルーチンと異なる点について説明する。

第４実施形態では、制御部５０のＣＰＵは、ステップＳ６４０において冷媒抜き制御処理ルーチンを実行し、熱交換器１３から冷媒を抜いて蓄熱タンク３０に移送する第１動作を行なった後、蓄熱タンク３０に設けた第２ヒータ３３をオンにする（ステップＳ６４５）。そして、ステップＳ６６０で冷媒温度Ｔ_ｃが第３基準温度Ｔ_ｍｉｎ３以上になると（ステップＳ６６０：ＹＥＳ）、ステップＳ６７０の再投入制御処理ルーチンに先立って、第２ヒータ３３をオフにする（ステップＳ６６５）。

このような構成とすれば、熱交換器１３から冷媒を抜いて二次電池１８の熱容量を小さくして、二次電池１８を加熱する暖機運転を行なう際に、熱交換器１３から抜いた冷媒を、第３ヒータ３４を用いて蓄熱タンク３０内で加熱することができる。したがって、二次電池１８が昇温した後に再投入制御処理ルーチンを実行して、熱交換器内流路１２を冷媒で満たす際には、より温度が高い冷媒を熱交換器１３に供給することができる。そのため、第３ヒータ３４により加熱された二次電池１８よりも温度が低い冷媒が二次電池１８に供給されることを抑え、温度が低い冷媒が供給されることに起因して二次電池１８が降温することを抑えることができる。

Ｅ．他の実施形態：
（Ｅ１）上記各実施形態では、二次電池１８は、８つのセル積層体１０を備えることとしたが、異なる構成としてもよい。二次電池１８が備えるセル積層体の数は８以外の複数としてもよく、二次電池１８は単一のセル積層体１０を備えることとしてもよい。

（Ｅ２）上記各実施形態では、システム停止時に外気温Ｔ_ｏｕｔを取得して（ステップＳ１１０）、外気温Ｔ_ｏｕｔが第１基準温度Ｔ_ｍｉｎ１未満であるときに（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、冷媒抜き制御処理ルーチンを実行しているが（ステップＳ１３０）、異なる構成としてもよい。例えば、システム停止時に、低温環境下であるか否かの判断を行なうことなく、熱交換器１３から冷媒を抜いて蓄熱タンク３０に移送する第１動作を行なってもよい。

（Ｅ３）上記各実施形態では、第１動作の際には、蓄熱タンク３０への冷媒の流入が完了したか否かを判定し、第２動作の際には、蓄熱タンク３０からの冷媒の流出が完了したか否かを判定しているが、異なる構成としてもよい。第１動作および第２動作により移送した冷媒量に応じて、保温した冷媒を用いてシステム始動時に二次電池１８を温める同様の効果が得られる。

（Ｅ４）上記各実施形態では、熱交換器１３から冷媒を抜く動作が完了したことを判断する際、および、熱交換器１３に冷媒を移送する動作が完了したことを判断する際に、蓄熱タンク３０内の冷媒量を直接検出する液位センサ３２の検出値を用いたが、異なる構成としてもよい。蓄熱タンク３０内の冷媒の量を検出する冷媒量検出部であれば、液位センサ３２と同様に用いることができる。液位センサ以外の冷媒量検出部は、例えば、蓄熱タンク３０に接続する冷媒流路に設けた流量計を備えることとしてもよい。この場合には、冷媒が蓄熱タンク３０に流入する際や、冷媒が蓄熱タンク３０から流出する際の、冷媒流量を検出して積算することで、蓄熱タンク３０内の冷媒量を求めればよい。

あるいは、蓄熱タンク３０内の冷媒の量を検出する冷媒量検出部を用いることなく、蓄熱タンク３０への冷媒の流入の完了や、蓄熱タンク３０からの冷媒の流出の完了を判定してもよい。例えば、冷媒の移送時に設定されている冷媒ポンプ２８の駆動量から、冷媒が移送される時間と移送される冷媒量との関係を予め求めることにより、冷媒の移送に要する時間を予め定めることができる。この場合には、冷媒が移送される時間を計測することにより、蓄熱タンク３０への冷媒の流入の完了や、蓄熱タンク３０からの冷媒の流出の完了を判定することができる。

（Ｅ５）上記各実施形態では、熱交換器１３と蓄熱タンク３０との間で冷媒を移送する冷媒移送部は、冷媒ポンプ２８と複数の切替弁とを備えており、複数の切替弁は、第１三方弁２０と多方弁部２４とを備えることとしたが、異なる構成としてもよい。例えば、冷媒移送部が備えるバルブの形状、数、および配置箇所や、冷媒ポンプの配置箇所は、各実施形態とは異なっていてもよく、第１動作および第２動作を実現可能であればよい。

（Ｅ６）上記各実施形態では、熱交換器内流路１２と蓄熱タンク３０との間で冷媒を循環させる流路は密閉されており、上記した冷媒の流路内において特定量の冷媒と空気とが封入されていることとしたが、異なる構成としてもよい。例えば、第１動作として熱交換器１３から冷媒を抜く際には、冷媒流路の外部から空気を取り込んで熱交換器内流路１２に供給してもよく、また、第２動作として熱交換器１３に冷媒を移送する際には、熱交換器内流路１２から冷媒流路の外部に空気を排出させてもよい。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、各実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…セル積層体、１０ａ…電池セル、１０ｂ…エンドプレート、１０ｃ…サイドプレート、１１，１１１，２１１…二次電池システム、１２…熱交換器内流路、１３…熱交換器、１４…第１接続部、１５…第１分岐配管部、１６…第２接続部、１７…第２分岐配管部、１８…二次電池、１９…温度センサ、２０…第１三方弁、２２…第１ヒータ、２４…多方弁部、２５…第２三方弁、２６…第３三方弁、２８…冷媒ポンプ、３０…蓄熱タンク、３２…液位センサ、３３…第２ヒータ、３４…第３ヒータ、４０…第１流路、４１…第１集合配管部、４２…第２流路、４３…第２集合配管部、４４…第３流路、４５…第５流路、４８…第４流路、５０…制御部、５２…外気温センサ、５４…スタートスイッチ、６０…ケース

Claims (9)

1. 二次電池システム（１１；１１１；２１１）であって、
   複数の電池セル（１０ａ）と、前記複数の電池セルと冷媒との間で熱交換させる熱交換器（１３）と、を備える二次電池（１８）と、
   冷媒を保温して貯留するための蓄熱タンク（３０）と、
   前記熱交換器と前記蓄熱タンクとに接続して設けられ、前記冷媒が流れる冷媒流路と、
   前記冷媒流路に設けられ、前記熱交換器と前記蓄熱タンクとの間で前記冷媒を移送する冷媒移送部と、
   前記二次電池システムの停止時に、前記冷媒移送部を駆動して、前記熱交換器内の前記冷媒を抜いて前記蓄熱タンクに移送する第１動作を実行し、前記二次電池システムの始動時に、前記冷媒を前記蓄熱タンクに移送した状態であるときには、前記冷媒移送部を駆動して、前記蓄熱タンク内の前記冷媒を前記熱交換器に移送する第２動作を実行する制御部（５０）と、
   を備える二次電池システム。
2. 請求項１に記載の二次電池システムであって、
   前記冷媒移送部は、
   前記冷媒流路に設けられ、前記冷媒流路内を流れる前記冷媒を加圧する冷媒ポンプ（２８）と、
   前記熱交換器内の前記冷媒が前記冷媒ポンプを経由して前記蓄熱タンクに導かれる第１状態と、前記蓄熱タンク内の前記冷媒が前記冷媒ポンプを経由して前記熱交換器に導かれる第２状態と、の間で、前記冷媒流路の連通状態を切り替える複数の切替弁と、
   を備える二次電池システム。
3. 請求項２に記載の二次電池システムであって、
   前記複数の切替弁は、三方弁（２０）および多方弁（２４）を備え、
   前記冷媒流路は、
   前記熱交換器内に形成される前記冷媒の流路である熱交換器内流路（１２）の一方の端部と、前記三方弁と、前記多方弁とに接続される第１流路（４０）と、
   前記熱交換器内流路の他方の端部と、前記三方弁と、前記多方弁とに接続される第２流路（４２）と、
   前記蓄熱タンクと前記三方弁とに接続される第３流路（４４）と、
   前記蓄熱タンクと前記多方弁とに接続される第４流路（４８）と、
   前記多方弁に両端部が接続されて、前記冷媒ポンプが設けられた第５流路（４５）と、
   を備える二次電池システム。
4. 請求項３に記載の二次電池システムであって、
   前記第３流路が前記蓄熱タンクに接続される箇所は、前記第４流路が前記蓄熱タンクに接続される箇所よりも鉛直上方に配置され、
   前記第１動作における前記冷媒の前記蓄熱タンクへの流入、および、前記第２動作における前記冷媒の前記蓄熱タンクからの流出は、前記第４流路を経由して行なわれる
   二次電池システム。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の二次電池システムであって、さらに、
   前記蓄熱タンクへの前記冷媒の流入が完了したか否か、および、前記蓄熱タンクからの前記冷媒の流出が完了したか否かを判定する判定部を備え、
   前記制御部は、前記判定部により、前記蓄熱タンクへの前記冷媒の流入が完了したと判定されたときに前記第１動作を停止し、前記蓄熱タンクからの前記冷媒の流出が完了したと判定されたときに前記第２動作を停止する
   二次電池システム。
6. 請求項５に記載の二次電池システムであって、
   前記蓄熱タンクは、前記蓄熱タンク内の前記冷媒の量を検出する冷媒量検出部（３２）を備え、
   前記判定部は、前記冷媒量検出部の検出結果を用いて、前記蓄熱タンクからの前記冷媒の流出が完了したか否か、および、前記蓄熱タンクへの前記冷媒の流入が完了したか否かを判定する
   二次電池システム。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の二次電池システムであって、さらに、
   前記蓄熱タンク内の前記冷媒を加熱するための加熱部（３３）を備える
   二次電池システム。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の二次電池システムであって、さらに、
   前記二次電池システムの環境温度を検出する温度センサ（５２）を備え、
   前記制御部は、
   前記環境温度が予め定めた基準温度以下である前記二次電池システムの停止時に、前記第１動作を実行し、
   前記第１動作を実行することで前記冷媒が前記蓄熱タンクに導かれた状態で前記二次電池システムを始動するときに、前記第２動作を実行する
   二次電池システム。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の二次電池システムを搭載する
   電気自動車。

Images