JP7400261B2 - Vehicle electrical cooling system - Google Patents
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Description
開示する技術は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載される駆動モータやインバータなど、作動時に冷却が必要な電気装置を冷却する冷却システムに関する。 The disclosed technology relates to a cooling system that cools electrical devices that require cooling during operation, such as drive motors and inverters that are mounted on vehicles such as electric cars and hybrid cars.
特許文献1のハイブリッド車には、ラジエータで冷却する冷却水を、電動のウォータポンプで循環させることにより、モータおよびインバータの温度を調整する冷却システムが備えられている。その冷却システムでは、冷却水の温度が、所定のしきい値以下の場合は、冷却不要と判断し、ウォータポンプは作動しない。
The hybrid vehicle of
一方、冷却水の温度が、そのしきい値よりも大きい場合には、ウォータポンプを所定の目標流量で作動させる。その際、冷却水の温度に応じて、冷却水の流れを乱流または層流に切り替えることで、ウォータポンプの電力消費を抑制している。 On the other hand, if the temperature of the cooling water is higher than the threshold, the water pump is operated at a predetermined target flow rate. At this time, the power consumption of the water pump is suppressed by switching the flow of cooling water to turbulent flow or laminar flow depending on the temperature of the cooling water.
特許文献1の冷却システムでは、冷却水の温度が過度に高くなった場合には、冷却能力を高めるために、ウォータポンプの出力を増やす制御が行われる。そして、冷却水の温度が高くない場合には、ウォータポンプを停止するなど、冷却システムを使用しないか、使用しても、機能維持程度にその出力を抑制する。
In the cooling system of
ところが、電気自動車やハイブリッド車等、電力を用いた駆動による走行が可能な車両では、その構造上の制約や使用条件などにより、冷却液の温度が低い場合にも、冷却液の粘性の増加により、冷却対象である電気装置で温度異常が生じ得ることを見出した。 However, in vehicles such as electric cars and hybrid cars that can be driven by electric power, due to structural constraints and usage conditions, even when the temperature of the coolant is low, the viscosity of the coolant increases. discovered that temperature abnormalities can occur in electrical equipment that is being cooled.
そこで開示する技術の主たる目的は、車両に搭載されている電気装置を温度異常から安定して保護できる電気系冷却システムを提供することにある。 The main purpose of the technology disclosed therein is to provide an electrical cooling system that can stably protect electrical devices mounted on a vehicle from temperature abnormalities.
開示する技術は、電力を用いた駆動による走行が可能な車両に搭載されている電気系冷却システムに関する。 The disclosed technology relates to an electric cooling system installed in a vehicle capable of driving using electric power.
前記電気系冷却システムは、冷却対象とされる電気装置と、冷却液を循環させる電動ポンプを含み、前記電気装置が前記冷却液と熱交換可能な状態で配置されている冷却回路と、前記冷却回路を循環する前記冷却液の温度を検出する冷媒温度センサと、前記冷媒温度センサの検出値に基づいて、前記電動ポンプを制御するポンプ制御装置と、を備える。そして、前記冷媒温度センサが、0℃以下の氷点下領域を少なくとも含む低温度帯の温度を検出している時に、前記ポンプ制御装置が、前記電動ポンプの出力を増加させる。 The electrical cooling system includes an electrical device to be cooled, an electric pump that circulates a coolant, and a cooling circuit in which the electrical device is arranged so as to be able to exchange heat with the coolant; A refrigerant temperature sensor that detects the temperature of the coolant circulating in a circuit, and a pump control device that controls the electric pump based on a detected value of the refrigerant temperature sensor. Then, when the refrigerant temperature sensor detects a temperature in a low temperature range including at least a sub-zero region of 0° C. or lower , the pump control device increases the output of the electric pump.
すなわち、この電気系冷却システムには、電動ポンプの作動によって冷却液が循環する冷却回路が備えられていて、その冷却回路に、冷却対象とされる電気装置が冷却液と熱交換可能な状態で配置されている。そして、この電気系冷却システムは、冷媒温度センサによって検出される冷却液の温度が低い時には、電動ポンプの出力が増加されるように構成されている。 In other words, this electrical cooling system is equipped with a cooling circuit in which coolant is circulated by the operation of an electric pump, and an electrical device to be cooled is placed in the cooling circuit in a state where it can exchange heat with the coolant. It is located. This electric cooling system is configured such that the output of the electric pump is increased when the temperature of the coolant detected by the coolant temperature sensor is low.
車両は、氷点下での走行もあり得るため、冷却液には粘性の高い不凍液が用いられる。冷却液の粘性は、冷却液の温度が低くなるほど高くなる。そのため、低温の冷却液は、大きな流動抵抗を受ける。冷却液が適切に循環しなくなると、冷却液の温度が低くても、電気装置で適切な熱交換が行えない。その結果、電気装置で温度異常が発生し得る。 Since vehicles may be driven at temperatures below freezing, antifreeze with high viscosity is used as the coolant. The viscosity of the coolant increases as the temperature of the coolant decreases. Therefore, the coolant at low temperature is subjected to large flow resistance. If the coolant is not circulating properly, the electrical equipment will not be able to exchange heat properly, even if the coolant temperature is low. As a result, temperature abnormalities may occur in electrical equipment.
それに対し、この電気系冷却システムでは、冷却液の温度が低い時に電動ポンプの出力が増加されるので、冷却液の流動が促進されて、冷却液を循環させることができる。従って、車両に搭載されている電気装置を、低温時に発生する温度異常(低温時温度異常)からも安定して保護できる。 In contrast, in this electric cooling system, the output of the electric pump is increased when the temperature of the coolant is low, so the flow of the coolant is promoted and the coolant can be circulated. Therefore, the electrical devices mounted on the vehicle can be stably protected from temperature abnormalities that occur at low temperatures (temperature abnormalities at low temperatures).
特に、前記冷却回路が更に、外気との熱交換によって前記冷却液を冷却する熱交換器を含み、前記熱交換器が前記車両の前側に配置されていて、前記電気装置が前記車両の後側に配置されている場合に好適である。 Particularly, the cooling circuit further includes a heat exchanger for cooling the coolant by heat exchange with outside air, the heat exchanger is arranged at the front side of the vehicle, and the electric device is arranged at the rear side of the vehicle. This is suitable if the device is located in
この場合、冷却液を冷却する熱交換器から、冷却対象である電気装置が大きく離れて配置されているので、冷却回路が長くなる。そのため、低温の冷却液は、大きな流動抵抗を受けるので、電気装置は、よりいっそう低温時温度異常になり易い。対して、この電気系冷却システムでは、電動ポンプの出力を増加させるので、低温時温度異常を抑制できる。 In this case, since the electrical device to be cooled is placed far away from the heat exchanger that cools the coolant, the cooling circuit becomes long. Therefore, the low-temperature coolant is subject to large flow resistance, making electrical devices even more susceptible to temperature abnormalities at low temperatures. On the other hand, in this electric cooling system, the output of the electric pump is increased, so that temperature abnormalities at low temperatures can be suppressed.
前記電気系冷却システムはまた、前記車両は、走行用の電力を蓄電する高電圧バッテリと、外部電源から供給される低電圧を充電器で昇圧することによって、前記高電圧バッテリを充電する普通充電経路と、を有し、前記電気装置が前記充電器である、としてもよい。 The electrical cooling system also includes a high-voltage battery that stores power for running, and a normal charging mode that charges the high-voltage battery by boosting the low voltage supplied from an external power source with a charger. and a route, and the electric device may be the charger.
詳細は後述するが、充電器は、車両の運転停止時に、長時間フル稼働される。そのため、充電器は低温時温度異常になり易い。対して、この電気系冷却システムでは、電動ポンプの出力を増加させるので、充電器の低温時温度異常を抑制できる。 Although details will be described later, the charger is fully operated for a long time when the vehicle is stopped. Therefore, the charger is prone to temperature abnormalities at low temperatures. On the other hand, in this electric cooling system, the output of the electric pump is increased, so that temperature abnormalities of the charger at low temperatures can be suppressed.
前記車両は更に、前記高電圧バッテリの電力を用いて前記車両が走行するための駆動力を発生させる駆動モータと、前記駆動モータと前記高電圧バッテリとの間に介在して前記駆動モータの回転を制御するインバータと、前記充電器および前記インバータの各々に供給することによってその作動を可能にする所定の低電圧に、前記高電圧バッテリの電圧を降圧するコンバータと、を有し、前記充電器とともに、前記駆動モータ、前記インバータ、および前記コンバータの各々が、前記冷却回路の冷却対象とされ、前記駆動モータ、前記インバータ、前記コンバータ、および前記充電器が、前記冷却回路に直列に配置されている、としてもよい。 The vehicle further includes a drive motor that uses electric power from the high voltage battery to generate driving force for driving the vehicle, and a drive motor that is interposed between the drive motor and the high voltage battery to rotate the drive motor. and a converter that steps down the voltage of the high-voltage battery to a predetermined low voltage that supplies each of the charger and the inverter to enable its operation, the charger The drive motor, the inverter, and the converter are each cooled by the cooling circuit, and the drive motor, the inverter, the converter, and the charger are arranged in series in the cooling circuit. It may be said that there is.
これら電気装置を冷却回路に並列に配置すると、冷却回路に分岐部位が生じる。分岐部位は、冷却液の円滑な流れを妨げるため、冷却液に気泡が発生し易い。冷却液に気泡が発生すると、冷却回路にエア溜まりが形成される。エア溜まりは、冷却不良箇所(ヒートスポット)を発生させる。電気装置を冷却回路に直列に配置することで、そのようなヒートスポットの発生を抑制できる。 When these electrical devices are placed in parallel in a cooling circuit, a branch point is created in the cooling circuit. Since the branched portion impedes the smooth flow of the coolant, bubbles are likely to occur in the coolant. When air bubbles are generated in the coolant, air pockets are formed in the cooling circuit. Air pockets cause insufficient cooling (heat spots). By placing the electrical device in series with the cooling circuit, the occurrence of such heat spots can be suppressed.
前記コンバータ、前記インバータ、前記充電器、および前記駆動モータは、前記熱交換器の下流側に、この順で配置されているようにしてもよい。 The converter, the inverter, the charger, and the drive motor may be arranged in this order downstream of the heat exchanger.
これら電気装置で発生し得る発熱量は、一般に、コンバータが最も少なく、次いでインバータ、充電器、駆動モータの順で多い。発熱量の少ない電気装置ほど、冷却回路の上流側に配置することで、効率的に各電気装置を冷却でき、これら電気装置の各々を温度異常から安定して保護できる。 Generally, the amount of heat generated by these electrical devices is the least in the converter, followed by the inverter, charger, and drive motor in that order. By arranging electrical devices that generate less heat on the upstream side of the cooling circuit, each electrical device can be efficiently cooled and each of these electrical devices can be stably protected from temperature abnormalities.
前記冷媒温度センサは、前記冷却回路のうち、前記駆動モータと熱交換する部位の下流側に配置されているようにしてもよい。 The refrigerant temperature sensor may be disposed downstream of a portion of the cooling circuit that exchanges heat with the drive motor.
この位置は、循環する冷却液の温度が最も高くなる部位である。そのため、その位置での冷媒温度センサの検出値に基づけば、このセンサ1つだけで、冷却回路に配置されている各電気装置を適切な温度に保持できる。 This position is where the temperature of the circulating coolant is highest. Therefore, based on the detected value of the refrigerant temperature sensor at that position, each electrical device arranged in the cooling circuit can be maintained at an appropriate temperature using only this sensor.
前記車両は更に、外部電源から供給される高電圧を用いて、前記充電器を介さずに前記高電圧バッテリを充電する急速充電経路を有し、前記電動ポンプの出力が、前記急速充電経路を通じた充電よりも前記普通充電経路を通じた充電の方が大きくなるように、前記ポンプ制御装置が、前記低温度帯で前記電動ポンプの出力を増加させる、としてもよい。 The vehicle further includes a quick charging path for charging the high voltage battery without going through the charger using a high voltage supplied from an external power source, and the output of the electric pump is transmitted through the quick charging path. The pump control device may increase the output of the electric pump in the low temperature range so that charging through the normal charging path is larger than charging through the normal charging path.
低温時温度異常になり易い充電器は、普通充電では作動するが、急速充電では作動しない。そのため、急速充電よりも普通充電の方が高い冷却性能が要求される。それに対し、この電気系冷却システムでは、急速充電よりも普通充電の方が、電動ポンプの出力が大きくなるように設定されている。従って、普通充電時には、充電器を低温時温度異常から安定して保護でき、急速充電時には、電力消費を低減できる。 Chargers that are prone to temperature abnormalities at low temperatures will work during normal charging, but will not work during fast charging. Therefore, higher cooling performance is required for normal charging than for quick charging. On the other hand, in this electric cooling system, the output of the electric pump is set to be higher during normal charging than during quick charging. Therefore, during normal charging, the charger can be stably protected from abnormal temperatures at low temperatures, and during rapid charging, power consumption can be reduced.
また、前記普通充電経路を通じた充電時には、前記ポンプ制御装置が前記低温度帯で前記電動ポンプの出力を増加させ、前記急速充電経路を通じた充電時には、前記ポンプ制御装置が前記低温度帯で前記電動ポンプの出力を増加させないようにしてもよい。 Further, when charging through the normal charging path, the pump control device increases the output of the electric pump in the low temperature range, and when charging through the quick charging path, the pump control device increases the output of the electric pump in the low temperature range. The output of the electric pump may not be increased.
この場合も、普通充電時には、充電器を低温時温度異常から安定して保護できる。そして、急速充電時には、電動ポンプの出力が増加されないので、よりいっそう電力消費を低減できる。 Also in this case, during normal charging, the charger can be stably protected from temperature abnormalities at low temperatures. Furthermore, since the output of the electric pump is not increased during rapid charging, power consumption can be further reduced.
開示する技術によれば、車両に搭載されている電気装置を温度異常から安定して保護できるようになる。 According to the disclosed technology, it becomes possible to stably protect electrical devices mounted on a vehicle from temperature abnormalities.
以下、開示する技術の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。 Hereinafter, embodiments of the disclosed technology will be described in detail based on the drawings. However, the following description is essentially just an example, and does not limit the present invention, its applications, or its uses.
<車両>
図1に、自動車1(車両)を示す。図1では、開示する技術に関連した主な構成を簡略化して表示している。図2に、この自動車1の駆動に関連した主な電気装置の配線図を示す。図3に、この自動車1での電気系冷却システム40の概略構成図を示す。
<Vehicle>
FIG. 1 shows an automobile 1 (vehicle). In FIG. 1, the main configurations related to the disclosed technology are shown in a simplified manner. FIG. 2 shows a wiring diagram of the main electrical devices related to the drive of this
この自動車1は、いわゆる電気自動車である(Battery Electric Vehicle、BEV)。自動車1の前後には、それぞれ一対の前輪2F,2Fおよび後輪2R,2Rが備えられている。電力を用いて一対の前輪2F,2Fを回転駆動することにより、自動車1は走行する。自動車1の中央部分には、乗員を収容する車室1aが設けられている。その車室1aの前方にはモータルーム1bが設けられ、車室1aの後方にはトランクルーム1cが設けられている。
This
図1に示すように、この自動車1には、ラジエータ2(熱交換器)、駆動モータ3、インバータ4、コンバータ5、高電圧バッテリ6、低電圧バッテリ7、充電器8、充電プラグ9、制御装置10などが搭載されている。
As shown in FIG. 1, this
ラジエータ2は、車幅方向に延びるように、自動車1の前端部分に配置されている。ラジエータ2は、自動車1の前端面を覆っているフロントグリル11と対向している。自動車1の走行時には、フロントグリル11を通じてモータルーム1bに外気が流入する。自動車1の停止時には、不図示のファンの駆動によってフロントグリル11を通じてモータルーム1bに外気が流入する。ラジエータ2は、その外気と熱交換することにより、ラジエータ2を流れる冷却液を冷却する。ラジエータ2は、電気系冷却システム40の一部を構成している。
The
駆動モータ3は、モータルーム1bに配置されている。この自動車1が走行するための駆動力は、駆動モータ3が発生する。駆動モータ3の駆動軸は、不図示の減速機、クラッチ、駆動シャフトなどを介して左右の前輪2F,2Fに接続されている。駆動モータ3は、三相の交流によって駆動軸が回転する永久磁石型の同期モータである。
The
高電圧バッテリ6は、大型の二次電池である。高電圧バッテリ6は、自動車1の下部の、車室1aからトランクルーム1cに至る部分に配置されている。高電圧バッテリ6はまた、高電圧の直流電源であり、例えば300V以上の電圧での蓄電が可能に構成されている。駆動モータ3を駆動する電力は、高電圧バッテリ6が供給する。
インバータ4は、電力制御を行う公知の装置である。インバータ4は、駆動モータ3とともにモータルーム1bに配置されている。インバータ4は、駆動モータ3と高電圧バッテリ6との間に介在し、高電圧バッテリ6から駆動モータ3に供給される電力を制御する。そうすることにより、インバータ4は、駆動モータ3の回転を制御する。
The
すなわち、インバータ4は、図2に示すように、高電圧バッテリ6と一対のメインケーブル12,12を介して接続されている。インバータ4はまた、3つの出力ケーブル13,13,13を介して駆動モータ3と接続されている。
That is, the
インバータ4の内部には、IGBT等、複数のスイッチング素子およびコンデンサを含むインバータ回路4aが備えられている。インバータ4は、これらスイッチング素子をオンオフ制御することにより、高電圧バッテリ6から供給される直流電圧を用いて、制御された3相の交流を発生させる。その交流が出力ケーブル13を通じて駆動モータ3に出力されることで、駆動モータ3は、要求される出力で回転する。
Inside the
コンバータ5は、直流電力を異なる電圧の直流電力に変換する公知の装置である(いわゆるDC/DCコンバータ)。コンバータ5もまた、駆動モータ3とともにモータルーム1bに配置されている。図2に示すように、コンバータ5は、一対の中継ケーブル14,14および一対のメインケーブル12,12を介して高電圧バッテリ6と接続されている。コンバータ5はまた、低電圧系の電力供給システム15と接続されている。
The
コンバータ5の内部には、IGBT等、複数のスイッチング素子、コンデンサ、コイルを含む降圧回路5aが備えられている。コンバータ5は、これらスイッチング素子をオンオフ制御することにより、高電圧バッテリ6の高電圧の電力を降圧して、低電圧系の電力供給システム15に出力する。
Inside the
定電圧系の電力供給システム15には、低電圧バッテリ7が接続されている。低電圧バッテリ7は、定格電圧が12V(24Vの場合もある)の二次電池である。すなわち、低電圧系の電力供給システム15では、12Vの直流電力が供給可能に構成されている。自動車1に搭載されている多くの電気装置は、低電圧系の電力供給システム15に接続されている。
A
それにより、ヘッドライトやオーディオ等の一般的な電装品を含め、インバータ4、コンバータ5、制御装置10、後述する電動ポンプ41などの電気装置は、低電圧系の電力供給システム15からの電力供給によって作動する。従って、コンバータ5は、高電圧バッテリ6の電力を用いて、低電圧バッテリ7を充電したり、これら電気装置に直接電力を供給したりする。
As a result, electrical devices such as the
(高電圧バッテリ6の充電経路)
高電圧バッテリ6を充電するために、自動車1には、充電プラグ9、充電器8などが設けられている。図1に示すように、充電プラグ9は、自動車1の後部に配置されている。充電器8は、充電プラグ9の近傍に位置するように、自動車1の後部、詳細にはトランクルーム1cの下方に配置されている。
(Charging route for high voltage battery 6)
In order to charge the
図2に示すように、この自動車1には、2つの充電経路(普通充電経路20および急速充電経路30)が設けられている。普通充電経路20を用いる充電(普通充電)よりも急速充電経路30を用いる充電(急速充電)の方が短時間で充電できる。充電プラグ9には、普通充電経路20および急速充電経路30の各々に対応したプラグ(高電圧用プラグ9aおよび低電圧用プラグ9b)が設けられている。
As shown in FIG. 2, this
普通充電経路20は、高電圧バッテリ6よりも低い電圧の外部電源、すなわち、100Vや200Vなどの通常の商用電源から供給される低電圧の交流を用いて、間接的に充電する経路である。普通充電経路20は、低電圧用プラグ9b、一対の上流側低電圧用ケーブル21,21、充電器8、一対の下流側低電圧用ケーブル22,22などで構成されている。
The
急速充電経路30は、高電圧バッテリ6と同等かそれ以上の高い電圧の外部電源、すなわち、充電スタンドなどの特定電源から供給される高電圧の直流を用いて、直接的に充電する経路である。急速充電経路30は、高電圧用プラグ9a、一対の高電圧ケーブル31,31などで構成されている。
The
高電圧用プラグ9aは、一対の高電圧ケーブル31,31および一対のメインケーブル12,12を介して、高電圧バッテリ6と接続されている。低電圧用プラグ9bは、一対の上流側低電圧用ケーブル21,21、充電器8、一対の下流側低電圧用ケーブル22,22、および一対のメインケーブル12,12を介して、高電圧バッテリ6と接続されている。
The
高電圧用プラグ9aに特定電源のコネクタを接続した場合には、高電圧バッテリ6を直接的に充電できる。一方、低電圧用プラグ9bに商用電源のコネクタを接続した場合、充電するには、商用電源の交流を直流に変換する必要がある。更に、電圧は商用電源の方が低いので、その電圧を昇圧させる必要がある。
When a connector of a specific power source is connected to the
充電器8は、交流を直流に変換し、かつ、電圧を昇圧する機能を有している。すなわち、充電器8の内部には、IGBT等、複数のスイッチング素子、コンデンサ、コイルを含む昇圧・変換回路8aが備えられている。充電器8は、一対の上流側低電圧用ケーブル21,21から入力される交流を、これらスイッチング素子をオンオフ制御することにより、商用電源の交流を直流に変換するとともに、その電圧を昇圧させて、一対の下流側低電圧用ケーブル22,22に出力する。
The
(電気系冷却システム40)
駆動モータ3の作動時には、その内部に配置されているコイルに電流が流れる。その際の電気抵抗等によって発熱し、駆動モータ3の内部温度は上昇する。内部温度が過度に高くなるとモータ性能が低下するし、駆動モータ3が破損するおそれもある。そのため、駆動モータ3は冷却が必要である。
(Electrical cooling system 40)
When the
また、インバータ4、コンバータ5、または充電器8の作動時には、いわゆるスイッチング制御が行われる。その際、それらの電気回路は電気抵抗によって発熱する。電気回路の温度が過度に高くなると電気回路が破損するおそれがある。そのため、インバータ4、コンバータ5、および充電器8の各々は、冷却が必要である。
Furthermore, when the
図3に示すように、この自動車1では、これら冷却が必要とされる電気装置の各々を冷却するために、いわゆる水冷式の電気系冷却システム40(単に冷却システム40ともいう)が設置されている。すなわち、この冷却システム40は、上述したラジエータ2で冷却した冷却液を、上述した冷却が必要な各電気装置に循環供給することにより、それら電気装置を冷却する。
As shown in FIG. 3, this
冷却システム40は、電動ポンプ41、冷却回路42、脱気タンク43などで構成されている。冷却回路42は、冷却液を流す配管からなる。冷却回路42は、表面積を拡大するなどして、熱交換効率が高くなるように構成された複数の熱交換部42aを含む。各熱交換部42aは、各電気装置の発熱箇所に配置されている。
The
上述したように、ラジエータ2は自動車1の前側に配置されている。対して、充電器8は自動車1の後側に配置されている。そして、この自動車1の場合、駆動モータ3は、自動車1の前側に位置するモータルーム1bに配置されている。
As mentioned above, the
更にこの自動車1の場合、インバータ4、コンバータ5、電動ポンプ41、脱気タンク43についても、モータルーム1bに配置されている。具体的には、図4に示すように、これら電気装置は、駆動モータ3に組み付けられていて、ユニット化された状態で、モータルーム1bに配置されている。そのため、冷却回路42は、自動車1の車室1aの下側に沿って前後方向に長く延びる一対の延出部42b,42bを有し、これら延出部42b,42bを介して充電器8を冷却するように構成されている。
Furthermore, in the case of this
冷却液は、いわゆる不凍液である。冷却液は、水、エチレングリコールなどを含み、-30℃等、氷点下でも凍結しない。冷却液は水よりも粘性が高く、温度が低くなるほどその粘性は高くなる。 The coolant is a so-called antifreeze. The coolant contains water, ethylene glycol, etc., and does not freeze even at temperatures below freezing, such as -30°C. Coolant has a higher viscosity than water, and the lower the temperature, the higher its viscosity.
電動ポンプ41は、そのケーシングの内部にインペラ41aを有し、そのインペラ41aの回転によって冷却液を吸引かつ吐出する(非容積式ポンプ)。電動ポンプ41は、冷却回路42のうち、ラジエータ2の上流側に配管を介して接続されている。電動ポンプ41の作動により、図3に矢印fで示す方向に、冷却液が冷却回路42を循環する。
The
電動ポンプ41は、制御装置10の制御に従って作動する。制御装置10には、基準となる電動ポンプ41への出力の指令値(例えばデューティー比)が、冷却システム40に合わせて予め設定されている。電動ポンプ41は、冷却システム40の使用時に、その基準となる出力で作動するように制御される(いわゆるオンオフ制御)。ただし、この冷却システム40では、電動ポンプ41の出力は常に一定ではない。後述するように、冷媒温度センサ44の検出値に基づいて、電動ポンプ41の出力が増減される。
The
脱気タンク43は、冷却液に含まれる空気を除去するために設置されている。脱気タンク43は、冷却回路42のうち、ラジエータ2の下流側に配管を介して接続されている。脱気タンク43はまた、図4に示すように、冷却回路42の最も高位置に配置されている。
The
冷却対象である電気装置(駆動モータ3、インバータ4、コンバータ5、および充電器8、単に電気装置ともいう)は、冷却回路42に直列に配置されている。
Electric devices to be cooled (drive
これら電気装置を冷却回路42に並列に配置すると、冷却回路42に分岐部位が生じる。分岐部位は、冷却液の円滑な流れを妨げるため、冷却液に気泡が発生し易い。冷却液に気泡が発生すると、冷却回路42、特にその熱交換部42aにエア溜まりが形成されることで、冷却不良箇所(ヒートスポット)が発生する。電気装置を冷却回路42に直列に配置することで、そのようなヒートスポットの発生を抑制できる。
When these electrical devices are arranged in parallel in the
更にこの冷却システム40では、コンバータ5、インバータ4、充電器8、および駆動モータ3は、ラジエータ2の下流側に、この順で配置されている。
Further, in this
これら電気装置で発生し得る発熱量は、コンバータ5が最も少なく、次いでインバータ4、充電器8、駆動モータ3の順で多い。発熱量の少ない電気装置ほど、冷却回路42の上流側に配置することで、効率的に各電気装置を冷却できる。例えば、駆動モータ3等を冷却したことで、冷却液の温度が高くなり、その下流に位置するコンバータ5等を適切に冷却できなくなるといった不具合を回避することができる。
The amount of heat generated by these electrical devices is the smallest in the
冷却回路42を循環する冷却液の温度を検出するセンサ(冷媒温度センサ44)は、冷却回路42のうち、駆動モータ3に配置されている熱交換部42aの下流側に配置されている。この位置は、循環する冷却液の温度が最も高くなる部位である。
A sensor (refrigerant temperature sensor 44) that detects the temperature of the coolant circulating in the
このように配置された冷媒温度センサ44の検出値に基づいて冷却システム40を制御すれば、1つのセンサだけで、冷却回路42に配置されている各電気装置を適切な温度に保持できる。すなわち、冷媒温度センサ44の検出値が所定値以下であれば、各電気装置を流れる冷却液の温度はそれ以下と推定できる。
If the
(制御装置10)
図1に示すように、制御装置10は自動車1に搭載されている。制御装置10は、CPU、RAM、ROMなどのハードウエアと、ハードウエアに実装された制御プログラムなどのソフトウエアとで構成されている。制御装置10は、自動車1の走行を総合的に制御する。
(Control device 10)
As shown in FIG. 1, a
図5に示すように、機能的な構成として、制御装置10には、電動ポンプ41を制御するポンプ制御部10aと、インバータ4によって駆動モータ3の作動を制御するモータ制御部10bとが設けられている。制御装置10には、上述した冷媒温度センサ44の他にも、コンバータ温度センサ45、インバータ温度センサ46、充電器温度センサ47などの各種センサからも信号が入力される。
As shown in FIG. 5, as a functional configuration, the
図3に示すように、コンバータ温度センサ45は、コンバータ5に設置されていて、その発熱部位の温度を検出し、その信号を出力する。インバータ温度センサ46は、インバータ4に設置されていて、その発熱部位の温度を検出し、その信号を出力する。充電器温度センサ47は、充電器8に設置されていて、その発熱部位の温度を検出し、その信号を出力する。なお、これら温度センサは、電流等から間接的に温度を検知するものであってもよい。
As shown in FIG. 3,
制御装置10(モータ制御部10b)は、コンバータ温度センサ45等から入力される信号に基づいてインバータ4を制御する。例えば、制御装置10は、コンバータ温度センサ45等から入力される信号に基づいて、コンバータ5等の温度異常を判断する。その結果、制御装置10が温度異常と判断した時には、モータ制御部10bとポンプ制御部10aとが協働して、またはモータ制御部10bが単独で、駆動モータ3の出力を制限する制御を行う。
Control device 10 (
制御装置10(ポンプ制御部10a)は、冷媒温度センサ44から入力される信号に基づいて電動ポンプ41を制御する。すなわち、制御装置10は、冷却対象となっている駆動モータ3や充電器8などの各電気装置が温度異常にならないよう、冷却システム40を適切に機能させる。
The control device 10 (
(冷却システム40による冷却)
自動車1の運転時には、駆動モータ3およびインバータ4が作動する。コンバータ5は、低電圧バッテリ7の容量低下時など、低電圧系の電力供給システム15の電力状態に応じて作動する。一方、充電器8は、自動車1の運転時は作動しない。
(Cooling by cooling system 40)
When the
自動車1の運転停止時には、駆動モータ3およびインバータ4は作動しない。高電圧バッテリ6への充電は、自動車1の運転停止時に行われる。充電器8は、その際に作動する。コンバータ5は、低電圧系の電力供給システム15の電力状態に応じて作動する。
When the
すなわち、この自動車1では、運転時および運転停止時の双方において、電気装置が作動するので、冷却システム40も、それに伴って使用される。具体的には、自動車1の運転時には、駆動モータ3、インバータ4、およびコンバータ5が作動して発熱するので、これらを冷却するために電動ポンプ41が作動される。そして、自動車1の運転停止時には、充電器8およびコンバータ5が作動して発熱するので、これらを冷却するために電動ポンプ41が作動される。
That is, in this
上述したように、通常の場合、電動ポンプ41は、基準となる所定の出力で作動するように制御される。そして、冷却液の温度が上昇し、冷媒温度センサ44の検出値が、電気装置で上限とされている温度(温度上限値)に近づいた場合には、制御装置10が電動ポンプ41の出力を増加させる。それにより、冷却液の流量が増加して熱交換が促進されるので、電気装置が温度異常となるのを抑制できる。
As described above, in normal cases, the
対して、冷却液の温度が低下した場合には、電気装置の温度は、温度上限値より低いため、高度な冷却は不要である。従って、電動ポンプ41は、停止するか機能維持程度にその出力を抑制するのが普通である。
On the other hand, when the temperature of the coolant decreases, the temperature of the electrical device is lower than the upper temperature limit, so high-level cooling is not required. Therefore, the
ところが、本発明者らは、冷却液の温度が低下した場合でも、状況によっては、電気装置が温度異常になり得ることを見出した。すなわち、自動車1の場合、-10℃等、氷点下で走行したり充電したりする場合があり、冷却液には不凍液が用いられている。そのため、冷却液の粘性は水よりも高く、温度が低くなるほどその粘性が高くなる。
However, the present inventors have discovered that even when the temperature of the coolant decreases, depending on the situation, the electrical device can become abnormal in temperature. That is, in the case of the
この自動車1の場合、冷却対象の1つである充電器8が自動車1の後部に配置されていて、冷却回路42に、自動車1の前部から後部に延びる延出部42bが設けられている。従って、冷却液が低温の場合、大きな流動抵抗が作用するので、冷却液が冷却回路42を流れ難くなる。更に、冷却回路42には、流路抵抗の大きい、複数の熱交換部42aが直列に配置されている。そのため、冷却液が低温の場合、よりいっそう冷却液が冷却回路42を流れ難くなる。
In the case of this
冷却液が流れ難くなって適切に循環しなくなると、冷却液の温度が低くても、電気装置で適切な熱交換が行えない。その結果、電気装置で温度異常(低温時温度異常)が発生し得る。特に、充電時の冷却は、自動車1の運転停止時に行われるので総発熱量が小さいうえに、互いに離れて配置されているコンバータ5および充電器8の2つだけが作動される。そのため、冷却液が低温になり易く、これら電気装置で温度異常が発生し易い。
If the coolant becomes difficult to flow and does not circulate properly, the electrical equipment will not be able to exchange heat properly, even if the coolant temperature is low. As a result, a temperature abnormality (temperature abnormality at low temperature) may occur in the electrical device. In particular, since the cooling during charging is performed when the
そこで、この冷却システム40では、冷却液の温度が低い時にも電動ポンプ41の出力を増加するように構成されている。電動ポンプ41の出力を増加することで、電動ポンプ41の吐出圧が増加する。それにより、冷却液の循環が促進されるので、低温時温度異常を抑制できる。
Therefore, this
次に、このような電動ポンプ41の制御について、自動車1の運転時の冷却と運転停止時の冷却とに分けて、具体的に説明する。
Next, such control of the
(自動車1の運転時の冷却)
図6に、冷却液の温度に対する電動ポンプ41の出力を表したポンプ制御情報の内容を例示する。ポンプ制御情報は、制御装置10に記憶されている。制御装置10(ポンプ制御部10a)は、このようなポンプ制御情報に基づいて、電動ポンプ41を制御する。なお、ここでの冷却液の温度は、冷媒温度センサ44が検出する温度に相当する。電動ポンプ41の出力は、制御装置10が電動ポンプ41に指示する指令値(デューティー比:%)に相当する。
(Cooling during operation of car 1)
FIG. 6 illustrates the contents of pump control information representing the output of the
図7に、自動車1の運転時に制御装置10が行う電動ポンプ41の制御の一例を示す。キーインされて自動車1の運転が開始されると、制御装置10は、冷媒温度センサ44等、各種センサから信号の読み込みを開始する(ステップS1)。制御装置10はまた、駆動モータ3およびインバータ4を作動し、必要に応じてコンバータ5を作動する。それと共に、電動ポンプ41が作動するように指令値を出力する(ステップS2)。
FIG. 7 shows an example of control of the
この制御例は、図6に示すように、その際の冷却液の温度がtnであった場合を仮定している。従って、制御装置10は、電動ポンプ41の出力がD1となるように、電動ポンプ41を作動させる。自動車1の運転中、制御装置10は、冷却液の温度が、所定の温度よりも高い領域(高温度帯)に入るか、所定の温度よりも低い領域(低温度帯)に入らない限り、電動ポンプ41の出力をD1に保持した状態で、冷却システム40を稼働させる。
This control example assumes that the temperature of the coolant at that time is tn, as shown in FIG. Therefore, the
登坂走行などによって、駆動モータ3やインバータ4などでの発熱量が増加すると、それに伴って冷却液の温度が上昇する。この制御例は、冷却液の温度が過度に上昇した場合を仮定している。冷却液の温度が、所定の温度t3(例えば60℃)に達すると(ステップS3でYes)、制御装置10は、出力を増加させるように、電動ポンプ41に指令値を出力する(ステップS4)。詳細には、冷却液の温度の変化量に対し、一定の割合で、電動ポンプ41の出力を増加させる。
When the amount of heat generated by the
そして、冷却液の温度が更に上昇し、所定の温度t4(例えば70℃)に達すると(ステップS5でYes)、制御装置10は、電動ポンプ41の出力をその状態(図6における出力D2)で保持する(ステップS6)。冷却液の循環量が増大して熱交換が促進されるので、駆動モータ3等の温度異常を抑制できる。
Then, when the temperature of the coolant further increases and reaches a predetermined temperature t4 (for example, 70° C.) (Yes in step S5), the
一方、気温の低下などによって、冷却液の温度が低下し、所定の温度t2(例えば25℃)に達すると(ステップS7でYes)、制御装置10は、出力を増加させるように、電動ポンプ41に指令値を出力する(ステップS8)。詳細には、冷却液の温度の変化量に対し、一定の割合で、電動ポンプ41の出力を増加させる。
On the other hand, when the temperature of the coolant decreases due to a decrease in air temperature and reaches a predetermined temperature t2 (for example, 25° C.) (Yes in step S7), the
この制御例は、冷却液の温度が過度に低下した場合を仮定している。冷却液の温度が更に低下し、所定の温度t1(例えば7℃)に達すると(ステップS9でYes)、電動ポンプ41の出力をその状態(図6における出力D2)で保持する(ステップS10)。
This control example assumes that the temperature of the coolant has decreased excessively. When the temperature of the coolant further decreases and reaches a predetermined temperature t1 (for example, 7° C.) (Yes in step S9), the output of the
このように、この自動車1の冷却システム40では、冷却液の温度が、0℃以下を含む所定温度t2以下の低温度帯に入り込んだ時にも、冷却液の循環量を増大させる。それにより、冷却液の粘性増加による冷却液の流量低下を抑制できるので、低温時温度異常を抑制できる。
In this way, in the
ただし、電動ポンプ41の出力が同じでも、粘性が高いために、低温時での冷却液の流量は、高温時での冷却液の流量よりも少ない。しかし、冷却液自体の温度が低いので、流量が僅かに増加するだけでも、効果的に冷却できる。
However, even if the output of the
なお、制御開始時の冷却液の温度がtnでなく、t2以下やt3以上であった場合には、制御装置10は、その温度に応じた出力で作動するように、電動ポンプ41を制御する。すなわち、制御装置10は、冷媒温度センサ44の検出値に応じた出力で作動するように、電動ポンプ41を制御する。
Note that if the temperature of the coolant at the start of the control is not tn but below t2 or above t3, the
(自動車1の運転停止時の冷却)
図8に、自動車1の運転停止時に制御装置10が行う電動ポンプ41の制御の一例を示す。図8では、図6および図7に対応する内容を簡略化して表してある。
(Cooling when
FIG. 8 shows an example of control of the
自動車1の運転停止時には、自動車1に搭載されている各電気装置に電力は供給されていない。充電が開始され、高電圧用プラグ9aおよび低電圧用プラグ9bのいずれか一方にコネクタが接続されると、制御装置10等を作動させるために、低電圧系の電力供給システム15による電力供給が開始される。
When the
制御装置10は、低電圧系の電力供給システム15の電力を確保するために、コンバータ5を作動させる。制御装置10はまた、冷媒温度センサ44等、各種センサから信号の読み込みを開始する(ステップS21)。制御装置10は更に、充電器8が作動しているか否か、つまり、その充電が普通充電か急速充電かを判定する(ステップS22)。
自動車1の運転停止時には、普通充電または急速充電の実行時に、冷却システム40が用いられる。急速充電時には、急速充電経路30を用いて充電が行われる。そのため、急速充電時には、充電器8は作動せず、コンバータ5のみが作動する(ステップS22でNo)。急速充電時の冷却システム40は、コンバータ5を冷却するために用いられる。
When the
普通充電時には、普通充電経路20を用いて充電を行うので、コンバータ5だけでなく、充電器8も作動する(ステップS22でYes)。普通充電時の冷却システム40は、コンバータ5および充電器8を冷却するために用いられる。普通充電中は、通常、充電器8が連続してフル稼働されるので、充電器8は温度異常になり易い。
During normal charging, since charging is performed using the
また、充電器8への冷却液の循環は、長い延出部42bを介して行われる。そのため、充電器8は、冷却液の粘性増加による冷却液の流量低下の影響を受け易く、低温時温度異常になり易い。
Further, the circulation of the coolant to the
従って、急速充電時よりも普通充電時の方が高い冷却性能が要求される。そこで、この冷却システム40では、急速充電よりも普通充電の方が、電動ポンプ41の出力が大きくなるように設定されている。
Therefore, higher cooling performance is required during normal charging than during quick charging. Therefore, in this
ステップS23に、普通充電時における冷却液の温度に対する電動ポンプ41の出力を表したポンプ制御情報(普通充電時情報)を示す。ステップS24に、急速充電時における冷却液の温度に対する電動ポンプ41の出力を表したポンプ制御情報(急速充電時情報)を示す。
Step S23 shows pump control information (normal charging information) representing the output of the
これら普通充電時情報および急速充電時情報の各々は、図6に示したポンプ制御情報と同様に、制御装置10に記憶されている。普通充電時情報および急速充電時情報の各々はまた、図6に示したポンプ制御情報と同様に、一定の出力で電動ポンプ41が作動する所定の温度領域(中温度帯)の両側に、各々が電動ポンプ41の出力を増加させる温度領域、つまり、所定の低温度帯および所定の高温度帯を有している。
Each of the normal charging information and the rapid charging information is stored in the
普通充電時情報のD1(N)および急速充電時情報のD1(H)の各々は、図6に示したポンプ制御情報のD1に相当し、普通充電時情報のD2(N)および急速充電時情報のD2(H)の各々は、図6に示したポンプ制御情報のD2に相当する。そして、普通充電時情報のD1(N)は、急速充電時情報のD1(H)よりも高出力とされている。普通充電時情報のD2(N)は、急速充電時情報のD2(H)よりも高出力とされている。 D1(N) of the normal charging information and D1(H) of the quick charging information correspond to D1 of the pump control information shown in FIG. 6, and D2(N) of the normal charging information and D1(H) of the quick charging information Each of the information D2(H) corresponds to the pump control information D2 shown in FIG. D1 (N) of the normal charging information has a higher output than D1 (H) of the quick charging information. D2 (N) of the normal charging information has a higher output than D2 (H) of the quick charging information.
従って、充電器8が作動される普通充電時には、冷却液の流動が、より高められるので、充電器8およびコンバータ5を温度異常から安定して保護できる。充電器8が作動されない急速充電時には、電動ポンプ41の出力が抑制されるので、電力消費を低減できる。
Therefore, during normal charging when the
更に、普通充電時情報では、高温度帯の下限温度、つまり電動ポンプ41の増加を開始する温度が、急速充電時情報よりも低い温度に設定されている(t3’<t3)。それにより、高温時には更に、早期に冷却性能が高められるので、充電器8およびコンバータ5を温度異常から、より安定して保護できる。
Further, in the normal charging information, the lower limit temperature of the high temperature range, that is, the temperature at which the
制御装置10は、入力される冷媒温度センサ44の検出値を、普通充電時情報または急速充電時情報に参照することにより、その検出値に応じた出力で電動ポンプ41を作動させる(ステップS25)。
The
<変形例>
図9に、自動車1の運転停止時に制御装置10が行う電動ポンプ41の制御の変形例を示す。
<Modified example>
FIG. 9 shows a modification of the control of the
基本的な内容は、図8の制御と同じである。本変形例では、急速充電時情報の内容が、上述した制御と異なっている。上述した制御と同じ内容については、同じ符号を用いてその説明は省略する。 The basic contents are the same as the control shown in FIG. In this modification, the content of the information during quick charging is different from the control described above. The same reference numerals are used for the same contents as the control described above, and the explanation thereof will be omitted.
本変形例の急速充電時情報は、上述した制御と異なり、低温度帯において、電動ポンプ41の出力を増加させないように設定されている。すなわち、図9のステップS24’に示すように、所定の高温度帯を除く温度帯では、電動ポンプ41の出力は、基準となる一定の値D1(H)に保持される。
The quick charging information of this modification is different from the control described above, and is set so as not to increase the output of the
急速充電時は、低電圧系の電力供給システム15の電力を保持するコンバータ5が冷却対象となっている。充電中はフル稼働される充電器8と比べると、コンバータ5の発熱量は少なく、温度異常になり難い。低温度帯であれば、放熱による冷却効果も得られる。そこで、本変形例では、低温度帯では、電動ポンプ41の出力を増加させないように設定されている。それにより、電動ポンプ41の出力が抑制されるので、電力消費を更に低減できる。
During rapid charging, the
なお、開示する技術にかかる電気系冷却システムは、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。 Note that the electrical cooling system according to the disclosed technology is not limited to the embodiments described above, and includes various other configurations.
例えば、上述した実施形態では、車両として電気自動車を例示したが、電力以外の駆動による走行も可能な車両にも適用できる。すなわち、開示する技術は、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、レンジエクステンダー(REX)などにも適用できる。 For example, in the above-described embodiment, an electric vehicle is used as an example of the vehicle, but the present invention can also be applied to a vehicle that can run using a drive other than electric power. That is, the disclosed technology can also be applied to hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles, range extenders (REX), and the like.
制御装置の構成も一例である。例えば、ポンプ制御部10aは、独立した制御装置で構成してもよい。冷却対象とされる電気装置の種類、個数、配置などは、仕様に応じて変更可能である。
The configuration of the control device is also an example. For example, the
1 自動車(車両)
2 ラジエータ(熱交換器)
3 駆動モータ(電気装置)
4 インバータ(電気装置)
5 コンバータ(電気装置)
6 高電圧バッテリ
7 低電圧バッテリ
8 充電器(電気装置)
9 充電プラグ
10 制御装置(ポンプ制御装置)
20 普通充電経路
30 急速充電経路
40 電気系冷却システム
41 電動ポンプ
42 冷却回路
43 脱気タンク
44 冷媒温度センサ
1 Automobile (vehicle)
2 Radiator (heat exchanger)
3 Drive motor (electrical device)
4 Inverter (electrical device)
5 Converter (electrical device)
6
9 Charging
20
Claims (6)
前記車両の後側に配置されている充電器と、
冷却液を循環させる電動ポンプ及び前記車両の前側に配置されて外気との熱交換によって前記冷却液を冷却する熱交換器を含み、前記充電器が前記冷却液と熱交換可能な状態で配置されている冷却回路と、
前記冷却回路を循環する前記冷却液の温度を検出する冷媒温度センサと、
前記冷媒温度センサの検出値に基づいて、前記電動ポンプを制御するポンプ制御装置と、
を備え、
前記車両は、
走行用の電力を蓄電する高電圧バッテリと、
外部電源から供給される低電圧を前記充電器で昇圧することによって、前記高電圧バッテリを充電する普通充電経路と、
前記高電圧バッテリの電力を用いて前記車両が走行するための駆動力を発生させる駆動モータと、
前記駆動モータと前記高電圧バッテリとの間に介在して前記駆動モータの回転を制御するインバータと、
前記充電器および前記インバータの各々に供給することによってその作動を可能にする所定の低電圧に、前記高電圧バッテリの電圧を降圧するコンバータと、
を有し、
前記充電器とともに、前記駆動モータ、前記インバータ、および前記コンバータの各々は前記冷却回路の冷却対象とされていて、前記駆動モータ、前記インバータ、前記コンバータ、および前記充電器は前記冷却回路に直列に配置され、
前記冷媒温度センサが、前記冷却回路のうち、前記駆動モータ、前記インバータ、前記コンバータ、および前記充電器と熱交換する部位のいずれよりも下流側に配置されていて、
前記冷媒温度センサが、0℃以下の氷点下領域を少なくとも含む低温度帯の温度を検出している時に、前記ポンプ制御装置が、温度の低下に従って前記電動ポンプの出力を増加させるように構成されており、前記氷点下領域に達する前から前記電動ポンプの出力が一定に保持される電気系冷却システム。 An electrical cooling system installed in a vehicle capable of driving using electric power,
a charger located on the rear side of the vehicle;
The charger includes an electric pump that circulates the coolant and a heat exchanger that is disposed on the front side of the vehicle and cools the coolant by exchanging heat with outside air, and the charger is disposed so as to be able to exchange heat with the coolant. cooling circuit,
a refrigerant temperature sensor that detects the temperature of the coolant circulating in the cooling circuit;
a pump control device that controls the electric pump based on a detected value of the refrigerant temperature sensor;
Equipped with
The vehicle is
A high-voltage battery that stores power for driving,
a normal charging path for charging the high voltage battery by boosting a low voltage supplied from an external power source with the charger;
a drive motor that uses electric power from the high-voltage battery to generate driving force for driving the vehicle;
an inverter interposed between the drive motor and the high voltage battery to control rotation of the drive motor;
a converter that steps down the voltage of the high voltage battery to a predetermined low voltage that is supplied to each of the charger and the inverter to enable its operation;
has
Together with the charger, each of the drive motor, the inverter, and the converter is to be cooled by the cooling circuit, and the drive motor, the inverter, the converter, and the charger are connected in series with the cooling circuit. placed,
The refrigerant temperature sensor is disposed in the cooling circuit downstream of any of the parts that exchange heat with the drive motor, the inverter, the converter, and the charger,
When the refrigerant temperature sensor detects a temperature in a low temperature range including at least a sub-zero region of 0° C. or less, the pump control device is configured to increase the output of the electric pump in accordance with a decrease in temperature. and an electric cooling system in which the output of the electric pump is maintained constant even before reaching the sub-zero temperature range.
前記車両の後側に配置されている充電器と、
冷却液を循環させる電動ポンプ及び前記車両の前側に配置されて外気との熱交換によって前記冷却液を冷却する熱交換器を含み、前記充電器が前記冷却液と熱交換可能な状態で配置されている冷却回路と、
前記冷却回路を循環する前記冷却液の温度を検出する冷媒温度センサと、
前記冷媒温度センサの検出値に基づいて、前記電動ポンプを制御するポンプ制御装置と、
を備え、
前記冷媒温度センサが、0℃以下の氷点下領域を少なくとも含む低温度帯の温度を検出している時に、前記ポンプ制御装置が、前記電動ポンプの出力を増加させるように構成されており、
前記車両は、
走行用の電力を蓄電する高電圧バッテリと、
外部電源から供給される低電圧を前記充電器で昇圧することによって、前記高電圧バッテリを充電する普通充電経路と、
外部電源から供給される高電圧を用いて、前記充電器を介さずに前記高電圧バッテリを充電する急速充電経路と、
を有し、
前記電動ポンプの出力が、前記急速充電経路を通じた充電よりも前記普通充電経路を通じた充電の方が大きくなるように、前記ポンプ制御装置が、前記低温度帯で前記電動ポンプの出力を増加させる電気系冷却システム。 An electrical cooling system installed in a vehicle capable of driving using electric power,
a charger located on the rear side of the vehicle;
The charger includes an electric pump that circulates the coolant and a heat exchanger that is disposed on the front side of the vehicle and cools the coolant by exchanging heat with outside air, and the charger is disposed so as to be able to exchange heat with the coolant. cooling circuit,
a refrigerant temperature sensor that detects the temperature of the coolant circulating in the cooling circuit;
a pump control device that controls the electric pump based on a detected value of the refrigerant temperature sensor;
Equipped with
The pump control device is configured to increase the output of the electric pump when the refrigerant temperature sensor is detecting a temperature in a low temperature range including at least a sub-zero region of 0° C. or less,
The vehicle is
A high-voltage battery that stores power for driving,
a normal charging path for charging the high voltage battery by boosting a low voltage supplied from an external power source with the charger;
a quick charging path for charging the high voltage battery without using the charger using a high voltage supplied from an external power source;
has
The pump control device increases the output of the electric pump in the low temperature range so that the output of the electric pump is higher when charging through the normal charging path than when charging through the quick charging path. Electrical cooling system.
前記車両の後側に配置されていている充電器と、
冷却液を循環させる電動ポンプ及び前記車両の前側に配置されて外気との熱交換によって前記冷却液を冷却する熱交換器を含み、前記充電器が前記冷却液と熱交換可能な状態で配置されている冷却回路と、
前記冷却回路を循環する前記冷却液の温度を検出する冷媒温度センサと、
前記冷媒温度センサの検出値に基づいて、前記電動ポンプを制御するポンプ制御装置と、
を備え、
前記冷媒温度センサが、0℃以下の氷点下領域を少なくとも含む低温度帯の温度を検出している時に、前記ポンプ制御装置が、前記電動ポンプの出力を増加させるように構成されており、
前記車両は、
走行用の電力を蓄電する高電圧バッテリと、
外部電源から供給される低電圧を前記充電器で昇圧することによって、前記高電圧バッテリを充電する普通充電経路と、
外部電源から供給される高電圧を用いて、前記充電器を介さずに前記高電圧バッテリを充電する急速充電経路と、
を有し、
前記普通充電経路を通じた充電時には、前記ポンプ制御装置が前記低温度帯で前記電動ポンプの出力を増加させ、前記急速充電経路を通じた充電時には、前記ポンプ制御装置が前記低温度帯で前記電動ポンプの出力を増加させない電気系冷却システム。 An electrical cooling system installed in a vehicle capable of driving using electric power,
a charger located on the rear side of the vehicle;
The charger includes an electric pump that circulates the coolant and a heat exchanger that is disposed on the front side of the vehicle and cools the coolant by exchanging heat with outside air, and the charger is disposed so as to be able to exchange heat with the coolant. cooling circuit,
a refrigerant temperature sensor that detects the temperature of the coolant circulating in the cooling circuit;
a pump control device that controls the electric pump based on a detected value of the refrigerant temperature sensor;
Equipped with
The pump control device is configured to increase the output of the electric pump when the refrigerant temperature sensor is detecting a temperature in a low temperature range including at least a sub-zero region of 0° C. or less,
The vehicle is
A high-voltage battery that stores power for driving,
a normal charging path for charging the high voltage battery by boosting a low voltage supplied from an external power source with the charger;
a quick charging path for charging the high voltage battery without using the charger using a high voltage supplied from an external power source;
has
When charging through the normal charging path, the pump control device increases the output of the electric pump in the low temperature range, and when charging through the quick charging path, the pump control device increases the output of the electric pump in the low temperature zone. Electrical cooling system that does not increase the output of the
前記車両は更に、
前記高電圧バッテリの電力を用いて前記車両が走行するための駆動力を発生させる駆動モータと、
前記駆動モータと前記高電圧バッテリとの間に介在して前記駆動モータの回転を制御するインバータと、
前記充電器および前記インバータの各々に供給することによってその作動を可能にする所定の低電圧に、前記高電圧バッテリの電圧を降圧するコンバータと、
を有し、
前記充電器とともに、前記駆動モータ、前記インバータ、および前記コンバータの各々が、前記冷却回路の冷却対象とされ、
前記駆動モータ、前記インバータ、前記コンバータ、および前記充電器が、前記冷却回路に直列に配置されている電気系冷却システム。 The electrical cooling system according to claim 2 or 3,
The vehicle further includes:
a drive motor that uses electric power from the high-voltage battery to generate driving force for driving the vehicle;
an inverter interposed between the drive motor and the high voltage battery to control rotation of the drive motor;
a converter that steps down the voltage of the high voltage battery to a predetermined low voltage that is supplied to each of the charger and the inverter to enable its operation;
has
Together with the charger, each of the drive motor, the inverter, and the converter is to be cooled by the cooling circuit,
An electrical cooling system, wherein the drive motor, the inverter, the converter, and the charger are arranged in series in the cooling circuit.
前記コンバータ、前記インバータ、前記充電器、および前記駆動モータが、前記熱交換器の下流側に、この順で配置されている電気系冷却システム。 The electrical cooling system according to claim 1 or 4,
An electrical cooling system in which the converter, the inverter, the charger, and the drive motor are arranged in this order downstream of the heat exchanger.
前記冷媒温度センサが、前記冷却回路のうち、前記駆動モータと熱交換する部位の下流側に配置されている電気系冷却システム。 The electrical cooling system according to claim 4 or 5,
An electrical cooling system in which the refrigerant temperature sensor is disposed downstream of a portion of the cooling circuit that exchanges heat with the drive motor.
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