JP7339778B2 - バッテリガス放出装置 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリに生じた異常に起因して発生するガスをバッテリパックから外気に放出するバッテリガス放出装置に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両には、駆動源としての電動モータと、電動モータを駆動させる電力源としてのバッテリが搭載されている。バッテリとしては、例えばリチウムイオン二次電池が用いられる。バッテリは、過充電または過昇温等の異常が生じたときに、人体にとって有害な成分を含むガス（以下、バッテリガスとも言う。）を発生するという特性を有している。

通常、バッテリは、バッテリパックに収容された状態で車両に搭載される。もし、バッテリガスがバッテリパック内に充満すると、バッテリパックが破裂するおそれがある。これを防止するために、バッテリガスが発生した場合には、バッテリガスをバッテリパックから外気に放出する必要がある。

特開２００４－３１２９２０号公報には、バッテリボックスに接続された排気ダクトによって、バッテリで発生した水素ガスを車外に排気する技術が開示されている。

特開２００４－３１２９２０号公報

ところで、バッテリガスを外気に放出するのは、バッテリガスを大気中に拡散することによって無害化するためである。しかし、バッテリガスは、運転中のみならず駐車中にも発生し得る。ここで、シャッターによって閉鎖されたガレージ車庫や地下車庫等の密閉空間または準密閉空間を、閉鎖空間と言う。閉鎖空間においてバッテリガスを外気に放出すると、バッテリガスが閉鎖空間内に拡散される。

電動車両には、大容量のバッテリが搭載される。そのため、電動車両では、バッテリに生じた異常に起因して発生するバッテリガスの量が多くなる。電動車両が閉鎖空間に駐車されている場合に、バッテリガスを外気に放出すると、バッテリガスの有害成分が閉鎖空間内に拡散されてしまい、その結果、有害成分が人体に接触するおそれがある。従って、電動車両のように大容量のバッテリが搭載された車両では、閉鎖空間内に放出される有害成分を低減することが必要である。しかし、特開２００４－３１２９２０号公報に開示された技術では、閉鎖空間内に放出される有害成分を低減することはできない。

そこで、本発明は、閉鎖空間内に放出される有害成分を低減することができるバッテリガス放出装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様のバッテリガス放出装置は、電動車両に搭載されたモータを駆動させる
ためのバッテリと、前記バッテリを収容する密閉容器であるバッテリパックと、前記バッ
テリに生じた異常に起因して発生するガスであるバッテリガス中の有害成分を除去するた
めの触媒を含む除去装置と、前記触媒を経由せずに前記バッテリパック内に充満した前記
バッテリガスを外気に放出する第１の経路と、前記触媒を経由して前記バッテリパック内
に充満した前記バッテリガスを前記外気に放出する第２の経路と、前記第１の経路と前記
第２の経路を切り替える電磁弁と、前記電磁弁を制御することによって前記第１の経路ま
たは前記第２の経路によって前記バッテリガスを前記外気に放出させる制御部と、前記電動車両が密閉空間または準密閉空間に位置することを検出する位置検出装置と、を備え、前記制御部は、前記位置検出装置によって前記電動車両が前記密閉空間または前記準密閉空間に位置することが検出されない場合には、前記第１の経路によって前記バッテリガスを前記外気に放出させ、前記位置検出装置によって前記電動車両が前記密閉空間または前記準密閉空間に位置することが検出された場合には、前記第２の経路によって前記バッテリガスを前記外気に放出させる。

本発明によれば、閉鎖空間内に放出される有害成分を低減することができるバッテリガス放出装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るバッテリガス放出装置を搭載する車両の概略の構成を示す説明図である。 本発明の一実施の形態におけるバッテリパックの構成を示す説明図である。 本発明の一実施の形態に係るバッテリガス放出装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施の形態における切り替え処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態における通知処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態における昇温処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態におけるバッテリの温度、空気圧および有害成分の濃度を模式的に示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。始めに、図１を参照して、本発明の実施の形態に係るバッテリガス放出装置（以下、単にガス放出装置と記す。）が搭載された車両の概略の構成について説明する。図１に示した車両１は、電動車両であり、特に、車輪を駆動させる駆動源としてエンジン２とモータ３を備えたハイブリッド自動車である。エンジン２とモータ３は、例えば、図示しない変速装置に対して連設自在に設けられている。

車両１は、更に、エンジン２から排出される排気ガスを外気に放出するための排気経路４と、排気経路４に介装された触媒５とを備えている。触媒５は、排気ガス中の有害成分を除去するためのものである。排気ガスは、排気経路４によって、触媒５を経由して外気に放出される。排気経路４は、触媒５を経由しているとも言える。また、排気経路４は、触媒５の上流側すなわちエンジン２側に設けられた第１の排気管４ａと、触媒５の下流側に設けられた第２の排気管４ｂとを含んでいる。第２の排気管４ｂは、触媒５とは反対側の端部に位置する開口を有している。

車両１は、更に、モータ３を駆動させるためのバッテリ６と、バッテリ６を収容する密閉容器であるバッテリパック７とを備えている。バッテリ６は、例えば、図示しないインバータを経由してモータ３に接続されている。図示しないインバータは、バッテリ６の直流電力を交流電力に変換してモータ３を駆動させる。

車両１は、更に、バッテリ６を監視および制御する装置であるバッテリマネージメントユニット（以下、ＢＭＵと記す。）３０を備えている。なお、ＢＭＵ３０は、後で説明する図３に示されている。ＢＭＵ３０の構成については、後で説明する。

バッテリ６は、過充電または過昇温等の異常が生じたときに、電解液が揮発および分解したり、電極が分解したり、その他の部材が熱分解したりすることによって、人体にとって有害な成分を含むガスを発生するという特性を有している。バッテリ６に生じた異常に起因して発生するガスであるバッテリガスは、バッテリパック７内に充満する。車両１は、バッテリガスをバッテリパック７から外気に放出する、本実施の形態に係るガス放出装置２０を備えている。ガス放出装置２０の構成については、後で説明する。

車両１は、更に、ナビゲーション装置８を備えている。ナビゲーション装置８は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星を含むＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星等の測位衛星からの位置情報を受信する受信装置８ａと、地図情報を記憶する記憶装置８ｂと、ディスプレイ装置８ｃと、図示しない制御部とを含んでいる。受信装置８ａは、受信した位置情報に基づいて車両１の現在位置を検出する。記憶装置８ｂは、磁気ディスクやフラッシュメモリ等の書き換え可能且つ不揮発性の記憶媒体を有している。図示しない制御部は、車両１の現在位置と地図情報等に基づいて走行ルート等を設定することが可能である。ディスプレイ装置８ｃは、例えば、液晶タッチパネル等の入力装置を兼ねた表示部を有しており、受信装置８ａが検出した車両１の現在位置や、図示しない制御部が設定した走行ルート等を表示する。

車両１は、更に、オーディオ装置９を備えている。オーディオ装置９は、スピーカ９ａと、図示しない制御部とを含んでいる。ナビゲーション装置８から出力される誘導メッセージは、例えばスピーカ９ａから出力される。

車両１は、更に、エンジン２を制御するエンジン制御ユニット（以下、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵと記す。）１０を備えている。なお、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１０は、後で説明する図３に示されている。Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１０は、ＢＭＵ３０に対して、エンジン２の状態の情報を出力する。車両１は、更に、変速機制御ユニット、パワーステアリング制御ユニット、ブレーキ制御ユニット等の、車両１の走行状態を制御する複数の電子制御ユニットを備えている。Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１０を含む複数の電子制御ユニットと、ナビゲーション装置８およびオーディオ装置９の各々の制御部は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信等を用いた車内ネットワークによって互いに接続されている。

Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１０を含む複数の電子制御ユニットと、ナビゲーション装置８およびオーディオ装置９の各々の制御部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータを主体として構成されている。ＲＯＭにはシステム毎に設定されている動作を実現するための制御プログラムが記憶されている。上記の動作は、ＣＰＵがＲＯＭから制御プログラムを読み出してＲＡＭに展開して実行することにより実現される。

次に、図１ないし図３を参照して、ガス放出装置２０の構成について説明する。図２は、バッテリパック７の構成を示す説明図である。図３は、ガス放出装置２０の要部の構成を示す機能ブロック図である。ガス放出装置２０は、前記のバッテリ６およびバッテリパック７を備えている。図２に示したように、バッテリ６は、複数の電池セル６ａをモジュール化した電池モジュールである。

図１に示したように、ガス放出装置２０は、更に、バッテリガス中の有害成分を除去するための触媒を含む除去装置１１を備えている。バッテリガスには、例えば一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＣｘＨｘ）等の、内燃機関から排出される排気ガス中の有害成分と共通の有害成分が含まれている。なお、ｘは、０より大きい任意の数を表す。従って、バッテリガスは、排気ガスに類似しているとも言える。そのため、バッテリガス中の有害成分を除去するための触媒として、排気ガス中の有害成分を除去するための触媒を用いることができる。本実施の形態では、除去装置１１は、バッテリガス中の有害成分を除去するための触媒として、触媒５を含んでいる。触媒５は、バッテリガス中の有害成分を除去するための触媒とエンジン２から排出される排気ガス中の有害成分を除去するための触媒を兼ねているとも言える。

除去装置１１は、更に、触媒活性化温度まで触媒５を昇温するためのヒータ１２と、触媒５の温度を測定する温度センサ１３とを含んでいる。

ガス放出装置２０は、更に、バッテリパック７内に充満したバッテリガスを外気に放出する第１の経路２１および第２の経路２２と、第１の経路２１と第２の経路２２を切り替える電磁弁２３とを備えている。

電磁弁２３は、三方弁であり、第１のポート２３ａと、第２のポート２３ｂと、第３のポート２３ｃとを含んでいる。ガス放出装置２０は、更に、第１のポート２３ａとバッテリパック７に接続された第１のダクト２４ａと、第２のポート２３ｂに接続された第２のダクト２４ｂと、排気経路４に連通し第３のポート２３ｃに接続された第３のダクト２４ｃとを備えている。第２のダクト２４ｂは、電磁弁２３とは反対側の端部に位置する開口を有している。

第１の経路２１は、触媒５を経由せずにバッテリガスを外気に放出する経路である。第１の経路２１は、第１のダクト２４ａ、電磁弁２３および第２のダクト２４ｂによって構成されている。電磁弁２３は、第１のポート２３ａと第２のポート２３ｂを開放し、第３のポート２３ｃを閉鎖することによって、第１の経路２１に切り替える。この状態では、第１のダクト２４ａは、第２のダクト２４ｂに連通する。

第２の経路２２は、触媒５を経由してバッテリガスを外気に放出する経路である。第２の経路２２は、第１のダクト２４ａ、電磁弁２３、第３のダクト２４ｃ、触媒５および第２の排気管４ｂによって構成されている。電磁弁２３は、第１のポート２３ａと第３のポート２３ｃを開放し、第２のポート２３ｂを閉鎖することによって、第２の経路２２に切り替える。この状態では、第１のダクト２４ａは、第３のダクト２４ｃに連通する。

ガス放出装置２０は、更に、バッテリパック７と第１のダクト２４ａとの間に介在するベント弁２５を備えている。ベント弁２５は、バッテリパック７内の空気圧が所定の圧力以上になった場合に開放される弁である。ベント弁２５が開放される圧力は、バッテリパック７の設計仕様の他、エンジン２の排気ガスの圧力に基づいて設定される。その理由については、後で説明する。第１のダクト２４ａは、バッテリパック７内の空気圧が所定の圧力以上になった場合に、バッテリパック７内の空間に連通する。

ガス放出装置２０は、更に、バッテリガスの発生と対応関係を有するパラメータを測定するセンサを備えている。図２に示したように、本実施の形態では、ガス放出装置２０は、上記のセンサとして、圧力センサ２６、ガスセンサ２７および温度センサ２８を備えている。圧力センサ２６とガスセンサ２７は、バッテリパック７内に設けられている。温度センサ２８は、例えば、バッテリパック７内において、バッテリ６の表面に取り付けられている。

圧力センサ２６は、前記パラメータとして、バッテリパック７内の空気圧を測定する。ガスセンサ２７は、前記パラメータとして、バッテリパック７内の空気中のバッテリガスの有害成分（例えばＣＯ）の濃度を測定する。温度センサ２８は、前記パラメータとして、バッテリ６の表面温度を測定する。

ガス放出装置２０は、更に、車両１が密閉空間または準密閉空間に位置することを検出する位置検出装置を備えている。本実施の形態では、ナビゲーション装置８が、上記の位置検出装置を兼ねている。密閉空間の例としては、シャッターによって閉鎖されたガレージ車庫や地下車庫等の閉鎖空間が挙げられる。準密閉空間は、密閉空間よりも若干開放された閉鎖空間である。以下、密閉空間および準密閉空間を、閉鎖空間と言う。閉鎖空間の位置は、予め、使用者によって記憶装置８ｂに登録される。閉鎖空間の位置の登録操作は、例えば、ディスプレイ装置８ｃの液晶タッチパネルを用いて行われる。閉鎖空間の位置の情報は、例えば、記憶装置８ｂに記憶される。ナビゲーション装置８は、受信装置８ａによって検出された車両１の現在位置と、記憶装置８ｂに記憶された閉鎖空間の位置の情報を照合することによって、車両１が閉鎖空間に位置することを検出する。

ガス放出装置２０は、更に、車両１の乗員に対して所定の情報を通知する通知装置を備えている。本実施の形態では、ディスプレイ装置８ｃとオーディオ装置９が、上記の通知装置を兼ねている。ディスプレイ装置８ｃは、所定の情報を文字や映像によって通知する。オーディオ装置９は、所定の情報を音声や警告音によって通知する。

ガス放出装置２０は、更に、電磁弁２３を制御することによって第１の経路２１または第２の経路２２によってバッテリガスを外気に放出させる制御部を備えている。図３に示したように、ＢＭＵ３０は、ＣＰＵ３１と記憶装置３２とを含んでいる。本実施の形態では、ＣＰＵ３１が、上記の制御部を兼ねている。すなわち、ＣＰＵ３１は、圧力センサ２６、ガスセンサ２７および温度センサ２８の各々の測定結果と、ナビゲーション装置８の検出結果と、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１０が出力するエンジン２の状態の情報に基づいて、電磁弁２３を制御する。また、ＣＰＵ３１は、電磁弁２３の他に、ディスプレイ装置８ｃ、オーディオ装置９およびヒータ１２を制御する。記憶装置３２は、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびフラッシュメモリ等によって構成されている。

次に、ガス放出装置２０の制御部の動作、すなわちＣＰＵ３１の動作について説明する。ＣＰＵ３１は、電磁弁２３を制御することによって第１の経路２１と第２の経路２２を切り替える処理（以下、切り替え処理と言う。）と、通知装置すなわちディスプレイ装置８ｃおよびオーディオ装置９を制御することによって車両１の乗員に対して所定の警告を発する処理（以下、通知処理と言う。）と、ヒータ１２を制御することによって触媒５を昇温する処理（以下、昇温処理と言う。）を実行可能である。

始めに、図４を参照して、切り替え処理について説明する。図４は、切り替え処理を示すフローチャートである。図４に示した切り替え処理は、所定の設定時間毎に繰り返し実行される。

切り替え処理では、まず、ＣＰＵ３１が、車両１の現在位置が閉鎖空間であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定は、ＣＰＵ３１が、ナビゲーション装置８から、車両１が閉鎖空間に位置するか否かの検出結果を取得することによって行われてもよい。あるいは、ＢＭＵ３０は、予め、ナビゲーション装置８から上記の検出結果を取得しておき、取得した検出結果を記憶装置３２に記憶させてもよい。この場合、上記の判定は、ＣＰＵ３１が、記憶装置３２から上記の検出結果を取得することによって行われる。

ステップＳ１１において車両１の現在位置が閉鎖空間ではないと判定された場合（ステップＳ１１のＮ）には、ＣＰＵ３１は、エンジン２が稼働中または稼働待機中であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定は、ＣＰＵ３１が、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ１０からエンジン２の制御状態を取得することによって行われる。なお、稼働待機中とは、エンジン２が再稼働する可能性がありながらエンジン２が停止している状態を意味する。このような状態になる例としては、アイドリングストップがある。

ステップＳ１１において車両１の現在位置が閉鎖空間であると判定された場合（ステップＳ１１のＹ）、またはステップＳ１２においてエンジン２が稼働中または稼働待機中ではないと判定された場合（ステップＳ１２のＮ）には、ＣＰＵ３１は、電磁弁２３を制御して第２の経路２２すなわち触媒５を経由する経路に切り替える（ステップＳ１３）。具体的には、ＣＰＵ３１は、第１のポート２３ａと第３のポート２３ｃを開放し、第２のポート２３ｂを閉鎖する。なお、エンジン２が稼働中または稼働待機中ではない場合とは、エンジン２が停止中であり且つ稼働待機中ではない場合である。

ステップＳ１２においてエンジン２が稼働中または稼働待機中であると判定された場合（ステップＳ１２のＹ）には、ＣＰＵ３１は、電磁弁２３を制御して第１の経路２１すなわち触媒５を経由しない経路に切り替える（ステップＳ１４）。具体的には、ＣＰＵ３１は、第１のポート２３ａと第２のポート２３ｂを開放し、第３のポート２３ｃを閉鎖する。

ステップＳ１３またはステップＳ１４が実行されることにより、一連の処理が終了する。

次に、図５を参照して、通知処理について説明する。図５は、通知処理を示すフローチャートである。図５に示した通知処理は、所定の設定時間毎に繰り返し実行される。

通知処理では、まず、ＣＰＵ３１が、バッテリ６の温度が所定の閾値Ｔ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。この判定は、ＣＰＵ３１が、温度センサ２８から、バッテリ６の温度の測定結果を取得することによって行われる。閾値Ｔ１は、バッテリガスが発生し始めたことをＣＰＵ３１が推定する基準となる値である。閾値Ｔ１は、例えば、バッテリ６の仕様上の上限温度に基づいて設定される。バッテリ６からバッテリガスが発生し始める温度は、上記の上限温度よりも高い。そのため、閾値Ｔ１は、上記の上限温度よりも高い温度に設定されてもよい。バッテリ６の温度が所定の閾値Ｔ１未満である場合（Ｎ）には、再度、ステップＳ２１が実行される。

ステップＳ２１においてバッテリ６の温度が所定の閾値Ｔ１以上である場合（Ｙ）には、ＣＰＵ３１は、ディスプレイ装置８ｃおよびオーディオ装置９の少なくとも一方を制御して、車両１の乗員に対して、バッテリパック７内にバッテリガスが発生することを通知する（ステップＳ２２）。ＣＰＵ３１は、バッテリガスが発生することを通知する文章または映像をディスプレイ装置８ｃに表示させてもよい。また、ＣＰＵ３１は、バッテリガスが発生すること通知する音声または警告音をオーディオ装置９に出力させてもよい。また、ＣＰＵ３１は、車両１の乗員に避難等を促す避難誘導ガイダンスをオーディオ装置９に出力させてもよい。なお、この避難誘導ガイダンスは、バッテリガスが放出される場合に比べて緊急度が低いため、比較的弱い調子で出力されてもよい。

次に、ＣＰＵ３１は、バッテリパック７内にバッテリガスが充満したか否かを判定する（ステップＳ２３）。この判定は、ＣＰＵ３１が、圧力センサ２６からバッテリパック７内の空気圧の測定結果を取得することと、ガスセンサ２７からバッテリパック７内の空気中のバッテリガスの有害成分の濃度の測定結果を取得することによって行われる。ＣＰＵ３１は、例えば、空気圧が所定の閾値Ｐ１以上であることと、有害成分の濃度が所定の閾値Ｃ１以上であることの少なくとも一方を満たした場合には、バッテリパック７内にバッテリガスが充満したと判定する。バッテリパック７内にバッテリガスが充満したと判定されない場合（Ｎ）には、ステップＳ２１に戻る。ＣＰＵ３１は、例えば、空気圧が所定の閾値Ｐ１未満であり、且つ有害成分の濃度が所定の閾値Ｃ１未満である場合には、バッテリパック７内にバッテリガスが充満していないと判定する。

閾値Ｐ１と閾値Ｃ１は、バッテリパック７内にバッテリガスが充満したことをＣＰＵ３１が推定する基準となる値である。閾値Ｐ１は、例えば、バッテリパック７の設計仕様に基づいて設定される。閾値Ｐ１は、ベント弁２５が開放される圧力であってもよい。また、閾値Ｃ１は、例えば、バッテリパック７の体積とバッテリガスの量に基づいて設定される。有害成分の濃度が増加するに従って発生するバッテリガスの量が増加し、その結果、バッテリパック７内の空気圧が増加する。閾値Ｃ１は、ベント弁２５が開放される圧力になる濃度であってもよい。

ステップＳ２３においてバッテリパック７内にバッテリガスが充満したと判定された場合（Ｙ）には、ＣＰＵ３１は、ディスプレイ装置８ｃおよびオーディオ装置９の少なくとも一方を制御して、車両１の乗員に対して、バッテリパック７からバッテリガスを放出することを通知する（ステップＳ２４）。ＣＰＵ３１は、バッテリガスを放出することを通知する文章または映像をディスプレイ装置８ｃに表示させてもよい。また、ＣＰＵ３１は、バッテリガスを放出すること通知する音声または警告音をオーディオ装置９に出力させてもよい。また、ＣＰＵ３１は、車両１の乗員に避難等を促す避難誘導ガイダンスをオーディオ装置９に出力させてもよい。なお、この避難誘導ガイダンスは、比較的緊急度が高いことを乗員に認識させるために、比較的強い調子で出力されてもよい。ステップＳ２４が実行されることにより、一連の処理が終了する。

次に、図６を参照して、昇温処理について説明する。図６は、昇温処理を示すフローチャートである。図６に示した昇温処理は、所定の設定時間毎に繰り返し実行される。

昇温処理では、まず、ＣＰＵ３１が、バッテリ６の温度が所定の閾値Ｔ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。この判定は、ＣＰＵ３１が、温度センサ２８から、バッテリ６の温度の測定結果を取得することによって行われる。閾値Ｔ２は、図５のステップＳ２１において用いられる閾値Ｔ１よりも小さい値である。閾値Ｔ２は、例えば、バッテリの仕様上の上限温度に基づいて設定される。閾値Ｔ２は、上記の上限温度そのものであってもよい。

ステップＳ３１においてバッテリ６の温度が所定の閾値Ｔ２以上である場合（ステップＳ３１のＹ）、ＣＰＵ３１は、触媒５の温度が触媒活性化温度未満であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。触媒活性化温度とは、触媒５が活性化する温度である。触媒５の温度が触媒活性化温度未満である場合（ステップＳ３２のＹ）、ＣＰＵ３１は、ヒータ１２の電源をＯＮにして（ステップＳ３３）、ステップＳ３２に戻る。

ステップＳ３１においてバッテリ６の温度が所定の閾値Ｔ２未満である場合（ステップＳ３１のＮ）、またはステップＳ３２において触媒５の温度が触媒活性化温度以上である場合（ステップＳ３２のＮ）、ＣＰＵ３１は、ヒータ１２の電源をＯＮからＯＦＦにするか、ヒータ１２の電源がＯＦＦの状態を維持する（ステップＳ３４）。ステップＳ３４が実行されることにより、一連の処理が終了する。

次に、図７を参照して、バッテリガスを放出する動作の一例について説明する。図７は、バッテリ６の温度、バッテリパック７内の空気圧およびバッテリガスの有害成分の濃度を模式的に示す説明図である。図７において、横軸は時間を示し、縦軸はバッテリ６の温度、バッテリパック７内の空気圧およびバッテリガスの有害成分の濃度のいずれかを示している。図７には、前述の閾値Ｔ１，Ｔ２も示している。

図７には、バッテリ６の温度が過昇温によって上昇し、その結果バッテリガスが発生した例を示している。バッテリガスは、以下のようにして発生する。バッテリ６の温度が上昇すると、電池セル６ａの電解液が揮発および分解したり、電池セル６ａの電極が分解したりすることによって、電池セル６ａの内部にガスが発生する。このガスが発生し続けることによって、電池セル６ａの内圧が上昇し、その結果、電池セル６ａからガスが排出される。電池セル６ａから排出されたガスが、バッテリガスとなる。

図７に示した例では、バッテリ６の温度が閾値Ｔ１よりも大きく閾値Ｔ２よりも小さい所定の温度を超えたときに、バッテリガスが発生し、その結果、空気圧と有害成分の濃度が増加している。前述のように、バッテリパック７内にバッテリガスが発生することを通知する処理（図５のステップＳ２２）は、バッテリ６の温度が閾値Ｔ１に達したタイミングｔ１において実行される。

電解液の揮発および分解と電極の分解は、バッテリ６の温度が上記の所定の温度を超えた後も継続する。そのため、バッテリ６の温度が上記の所定の温度を超えた後も、バッテリガスが発生し続ける。その結果、空気圧と有害成分の濃度は、時間と共に増加する。一方、バッテリ６の温度は、電解液の分解に伴う反応熱と電極の分解に伴う反応熱に起因して上昇するが、電池セル６ａから高温のガスが排出されることによって減少する。時間の経過と共にガスの排出が優勢になるため、バッテリ６の温度は、バッテリガスが排出されるタイミングの前または後において所定のピーク温度に達した後、減少する。なお、電池セル６ａには、ガス以外の熱源が存在するため、バッテリ６の温度の減少速度は、ある程度緩やかになる。

ここで、ベント弁２５が開放される圧力を記号Ｐｖで表す。図７に示した例では、空気圧が圧力Ｐｖに達したタイミングｔ２において、ベント弁２５が開放される。その結果、バッテリガスが第１の経路２１または第２の経路２２によって放出されて、空気圧が減少する。また、有害成分の濃度の増加速度（単位時間当たりの増加量）は、タイミングｔ２の直後から、タイミングｔ２以前に比べて小さくなり、その後、減少に転じる。

なお、図７において、記号Ｃｖは、タイミングｔ２における有害成分の濃度を示している。濃度Ｃｖは、ベント弁２５が開放される圧力になる有害成分の濃度を表している。前述の閾値Ｃ１は、濃度Ｃｖと等しくてもよい。同様に、前述の閾値Ｐ１は、圧力Ｐｖと等しくてもよい。

次に、本実施の形態に係るガス放出装置２０の作用および効果について説明する。本実施の形態では、触媒５を経由せずにバッテリパック７内に充満したバッテリガスを外気に放出する第１の経路２１と、触媒５を経由してバッテリパック７内に充満したバッテリガスを外気に放出する第２の経路２２が設けられている。本実施の形態では特に、ナビゲーション装置８によって、車両１が閉鎖空間に位置することを検出することができる。従って、本実施の形態によれば、図４に示したステップＳ１１，Ｓ１３のように、車両１が閉鎖空間に位置することが検出された場合に、第２の経路２２によってバッテリガスを外気に放出することができる。これにより、本実施の形態によれば、触媒５によってバッテリガス中の有害成分を除去することができ、その結果、閉鎖空間内に放出される有害成分を低減することができる。これにより、本実施の形態によれば、有害成分が人体に接触したり発火したりすることを防止することができる。

なお、車両１を閉鎖空間に駐車する場合、第２の経路２２に切り替えた状態を維持してもよい。これにより、本実施の形態によれば、より確実に、閉鎖空間内に放出される有害成分を低減することができる。

また、本実施の形態では、車両１が閉鎖空間に位置することが検出されない場合には、第１の経路２１によってバッテリガスを外気に放出し、有害成分を大気中に拡散することによって、有害成分が人体に接触することを防止している。

また、本実施の形態では、バッテリガスの発生と対応関係を有するパラメータを測定するセンサとして、圧力センサ２６、ガスセンサ２７および温度センサ２８が設けられている。本実施の形態では、図５に示した通知処理のように、ＣＰＵ３１は、圧力センサ２６、ガスセンサ２７および温度センサ２８の各々の測定結果に基づいて、バッテリガスの発生を推定する。そして、ディスプレイ装置８ｃおよびオーディオ装置９の少なくとも一方は、温度センサ２８の測定結果に基づいてＣＰＵ３１によってバッテリガスの発生が推定された場合には、図５に示したステップＳ２２のように、乗員に対して所定の警告を発する。また、ディスプレイ装置８ｃおよびオーディオ装置９の少なくとも一方は、圧力センサ２６およびガスセンサ２７の少なくとも一方の測定結果に基づいてＣＰＵ３１によってバッテリガスの発生が推定された場合には、図５に示したステップＳ２４のように、乗員に対して所定の警告を発する。これにより、本実施の形態によれば、バッテリガスの発生が推定された場合に、乗員を避難させることができる。これによっても、本実施の形態によれば、有害成分が人体に接触することを防止することができる。

また、本実施の形態では、触媒５を昇温するためのヒータ１２が設けられている。これにより、本実施の形態によれば、エンジン２の停止中またはエンジン２の稼働直後であって、触媒５が触媒活性化温度に達していない場合であっても、ヒータ１２によって、触媒５を触媒活性化温度まで昇温することができる。これにより、本実施の形態によれば、エンジン２の停止中またはエンジン２の稼働直後であっても、触媒５の性能を効果的に発揮させて、有害成分を十分に除去することができる。

なお、図６に示した昇温処理では、バッテリ６の温度が所定の閾値Ｔ２以上であることを、ヒータ１２の電源をＯＮにする条件にしている。言い換えると、本実施の形態では、バッテリ６の温度が所定の閾値Ｔ２以上である場合に、バッテリガスが発生するおそれがあると推定している。これにより、本実施の形態によれば、バッテリガスが発生するおそれがある場合に、予め、ヒータ１２の電源をＯＮにすることができる。また、本実施の形態によれば、バッテリガスが発生するおそれがない場合には、ヒータ１２の電源をＯＦＦにすることができる。これにより、本実施の形態によれば、ヒータ１２による消費電力を削減することができる。

また、本実施の形態では、触媒５は、エンジン２から排出される排気ガス中の有害成分を除去するためのものである。従って、本実施の形態によれば、バッテリガス中の有害成分を除去するための触媒として、信頼性の高い、排気ガス中の有害成分を除去するための触媒を用いることができる。また、本実施の形態によれば、バッテリガス中の有害成分を除去するための触媒と排気ガス中の有害成分を除去するための触媒を兼用することにより、これらの触媒を別々に設ける場合に比べて、コストを低減することができる。

また、本実施の形態では、図４に示したステップＳ１２～Ｓ１４のように、エンジン２が稼働中または稼働待機中である場合には、第１の経路２１すなわち触媒５を経由しない経路によってバッテリガスを外気に放出し、エンジン２が停止中であり且つ稼働待機中ではない場合には、第２の経路２２すなわち触媒５を経由する経路によってバッテリガスを外気に放出する。これにより、本実施の形態によれば、エンジン２が稼働中または稼働待機中である場合に、バッテリガスが排気経路４からエンジン２に逆流することを防止して、エンジン２が故障することを防止することができる。

なお、本実施の形態では、図４に示したステップＳ１１，Ｓ１３から理解されるように、車両１が閉鎖空間に位置することが検出された場合には、安全性を優先して、エンジン２の状態に関わらずに、第２の経路２２すなわち触媒５を経由する経路によってバッテリガスを外気に放出する。

ここで、ベント弁２５が開放される圧力（以下、開放圧力と言う。）が、エンジン２の排気ガスの圧力に基づいて設定される理由について説明する。上述のように、車両１が閉鎖空間に位置することが検出された場合には、エンジン２が稼働中の場合であっても、排気経路４の一部である第２の排気管４ｂを経由する経路によってバッテリガスを外気に放出する。そのため、ベント弁２５が開放されたときに、バッテリパック７内の空間の空気圧が、排気ガスの動圧と静圧の和である全圧よりも小さい場合には、排気ガスが、バッテリパック７内に流入するおそれがある。従って、排気ガスがバッテリパック７内に流入することを防止するために、開放圧力は、排気ガスの圧力に基づいて設定される。具体的には、開放圧力は、排気ガスの全圧よりも大きな値に設定される。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。例えば、本発明の通知装置として、ナビゲーション装置８のディスプレイ装置８ｃ以外のディスプレイ装置を用いてもよい。

また、本発明の通知処理において、ステップＳ２１を実行する前に、ＣＰＵ３１が、バッテリ６の温度が所定の閾値Ｔ２以上であるか否かを判定する第１のステップと、バッテリ６の温度が所定の閾値Ｔ２以上の場合に、ＣＰＵ３１が、ディスプレイ装置８ｃおよびオーディオ装置９の少なくとも一方を制御して、車両１の乗員に対して、バッテリパック７内にバッテリガスが発生するおそれがあることを通知する第２のステップを実行してもよい。第１のステップにおいてバッテリ６の温度が所定の閾値Ｔ２未満の場合には、再度、第１のステップが実行される。

また、本発明のガス放出装置は、モータを駆動源として用いるハイブリッド自動車に限らず、モータをエンジンの再始動等に限定的に用いるマイクロハイブリッド自動車や、駆動源としてモータのみを備えた電気自動車にも適用することができる。

１…車両、２…エンジン、３…モータ、４…排気経路、５…触媒、６…バッテリ、７…バッテリパック、８…ナビゲーション装置、８ｃ…ディスプレイ装置、９…オーディオ装置、１０…Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ、１１…除去装置、１２…ヒータ、１３…温度センサ、２０…ガス放出装置、２１…第１の経路、２２…第２の経路、２３…電磁弁、２５…ベント弁、２６…圧力センサ、２７…ガスセンサ、２８…温度センサ、３０…ＢＭＵ、３１…ＣＰＵ、３２…記憶装置。

Claims (6)

1. 電動車両に搭載されたモータを駆動させるためのバッテリと、
   前記バッテリを収容する密閉容器であるバッテリパックと、
   前記バッテリに生じた異常に起因して発生するガスであるバッテリガス中の有害成分を除去するための触媒を含む除去装置と、
   前記触媒を経由せずに前記バッテリパック内に充満した前記バッテリガスを外気に放出する第１の経路と、
   前記触媒を経由して前記バッテリパック内に充満した前記バッテリガスを前記外気に放出する第２の経路と、
   前記第１の経路と前記第２の経路を切り替える電磁弁と、
   前記電磁弁を制御することによって前記第１の経路または前記第２の経路によって前記バッテリガスを前記外気に放出させる制御部と、
   前記電動車両が密閉空間または準密閉空間に位置することを検出する位置検出装置と、
   を備え、
   前記制御部は、前記位置検出装置によって前記電動車両が前記密閉空間または前記準密閉空間に位置することが検出されない場合には、前記第１の経路によって前記バッテリガスを前記外気に放出させ、前記位置検出装置によって前記電動車両が前記密閉空間または前記準密閉空間に位置することが検出された場合には、前記第２の経路によって前記バッテリガスを前記外気に放出させることを特徴とするバッテリガス放出装置。
2. 更に、前記バッテリガスの発生と対応関係を有するパラメータを測定するセンサと、
   前記電動車両の乗員に対して所定の情報を通知する通知装置とを備え、
   前記制御部は、前記センサの測定結果に基づいて、前記バッテリガスの発生を推定し、
   前記通知装置は、前記制御部によって前記バッテリガスの発生が推定された場合には、前記乗員に対して所定の警告を発することを特徴とする請求項１に記載のバッテリガス放出装置。
3. 前記除去装置は、更に、前記触媒を昇温するためのヒータを含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリガス放出装置。
4. 電動車両に搭載されたモータを駆動させるためのバッテリと、
   前記バッテリを収容する密閉容器であるバッテリパックと、
   前記バッテリに生じた異常に起因して発生するガスであるバッテリガス中の有害成分を除去するための触媒を含む除去装置と、
   前記触媒を経由せずに前記バッテリパック内に充満した前記バッテリガスを外気に放出する第１の経路と、
   前記触媒を経由して前記バッテリパック内に充満した前記バッテリガスを前記外気に放出する第２の経路と、
   前記第１の経路と前記第２の経路を切り替える電磁弁と、
   前記電磁弁を制御することによって前記第１の経路または前記第２の経路によって前記バッテリガスを前記外気に放出させる制御部と、
   を備え、
   前記触媒は、エンジンから排出される排気ガス中の有害成分を除去するためのものであり、
   前記電動車両は、駆動源として前記エンジンと前記モータを備えたハイブリッド自動車であり、
   前記エンジンから排出される排気ガスは、前記触媒を経由する排気経路によって前記外気に放出され、
   前記制御部は、前記エンジンが稼働中または稼働待機中である場合には、前記第１の経路によって前記バッテリガスを前記外気に放出させ、前記エンジンが停止中であり且つ稼働待機中ではない場合には、前記第２の経路によって前記バッテリガスを前記外気に放出させることを特徴とするバッテリガス放出装置。
5. 更に、前記電動車両が密閉空間または準密閉空間に位置することを検出する位置検出装置を備え、
   前記制御部は、前記位置検出装置によって前記電動車両が前記密閉空間または前記準密閉空間に位置することが検出された場合には、前記エンジンの状態に関わらずに、前記第２の経路によって前記バッテリガスを前記外気に放出させることを特徴とする請求項４に記載のバッテリガス放出装置。
6. 前記電動車両は、駆動源として前記モータを備えた電気自動車であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリガス放出装置。

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