JPH05344606A - 電気自動車の冷却システム - Google Patents
電気自動車の冷却システムInfo
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- JPH05344606A JPH05344606A JP4144438A JP14443892A JPH05344606A JP H05344606 A JPH05344606 A JP H05344606A JP 4144438 A JP4144438 A JP 4144438A JP 14443892 A JP14443892 A JP 14443892A JP H05344606 A JPH05344606 A JP H05344606A
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- Japan
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- compressor
- refrigerant
- cooling
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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-
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-
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】 電動機を駆動源とする電気自動車に於て、バ
ッテリーを電気自動車の空気調和機の冷凍サイクル内に
設置する。 【効果】 電動機、電動機駆動回路ユニット６およびバ
ッテリー１０を必要に応じて十分に冷却し、またあらゆ
る発熱あるいはバッテリー１０の余熱を効率よく回収
し、室内暖房に有効に再利用することにより、その結果
冷凍サイクルの消費電力の低減および過剰冷却等の冷暖
の不均衡が緩和できるため冷却システムの総合効率が向
上する。
ッテリーを電気自動車の空気調和機の冷凍サイクル内に
設置する。 【効果】 電動機、電動機駆動回路ユニット６およびバ
ッテリー１０を必要に応じて十分に冷却し、またあらゆ
る発熱あるいはバッテリー１０の余熱を効率よく回収
し、室内暖房に有効に再利用することにより、その結果
冷凍サイクルの消費電力の低減および過剰冷却等の冷暖
の不均衡が緩和できるため冷却システムの総合効率が向
上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は無公害かつ効率よく自由
に人あるいは貨物を運搬できる電気自動車の冷却システ
ムに関する。
に人あるいは貨物を運搬できる電気自動車の冷却システ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車は、現行の内燃式エンジンか
らの排気ガスによる二酸化炭素の大気中への濃縮による
温室効果および大気汚染問題を解決するものとして注目
を浴びつつある。しかしながら電気自動車は内燃式エン
ジン車に比べ最高速度も低く、さらに電動機の効率また
はバッテリーの電気容量および充放電効率等の問題から
一充電当りの走行距離も決して充分とは言えない。これ
らの効率における損失分はほとんどが発熱として現れ、
この発熱をいかに冷却するかあるいはいかに有効利用す
るかにより、電動機の寿命および電気自動車の総合効率
が向上する。そこで従来では電気自動車の電動機、電動
機の駆動回路ユニットを自動車の空気調和機の冷凍サイ
クル内に設置することで両者を十分に冷却し、両者から
の発熱を冷凍サイクルの運転に有効に利用する方法がと
られていた。
らの排気ガスによる二酸化炭素の大気中への濃縮による
温室効果および大気汚染問題を解決するものとして注目
を浴びつつある。しかしながら電気自動車は内燃式エン
ジン車に比べ最高速度も低く、さらに電動機の効率また
はバッテリーの電気容量および充放電効率等の問題から
一充電当りの走行距離も決して充分とは言えない。これ
らの効率における損失分はほとんどが発熱として現れ、
この発熱をいかに冷却するかあるいはいかに有効利用す
るかにより、電動機の寿命および電気自動車の総合効率
が向上する。そこで従来では電気自動車の電動機、電動
機の駆動回路ユニットを自動車の空気調和機の冷凍サイ
クル内に設置することで両者を十分に冷却し、両者から
の発熱を冷凍サイクルの運転に有効に利用する方法がと
られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら電気自動
車のバッテリーの効率改善あるいはそれらの余熱を有効
に利用する試みはとられておらず、エネルギ−利用効率
の高効率化の面においてはまだ不十分である。また冬季
は電動機および電動機の駆動回路ユニットの冷却負荷が
小さく、その一方で室内の暖房負荷は多く、その結果必
要とする冷媒の量に差が生じ冷暖の能力に不均衡が生じ
てしまう。
車のバッテリーの効率改善あるいはそれらの余熱を有効
に利用する試みはとられておらず、エネルギ−利用効率
の高効率化の面においてはまだ不十分である。また冬季
は電動機および電動機の駆動回路ユニットの冷却負荷が
小さく、その一方で室内の暖房負荷は多く、その結果必
要とする冷媒の量に差が生じ冷暖の能力に不均衡が生じ
てしまう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明はこの欠点
を解決するもので、電動機を駆動源とする電気自動車に
おいて、バッテリーを電気自動車の空気調和機の冷凍サ
イクル内に設置することにより達成される。
を解決するもので、電動機を駆動源とする電気自動車に
おいて、バッテリーを電気自動車の空気調和機の冷凍サ
イクル内に設置することにより達成される。
【０００５】
【実施例】（実施例１）本発明の第一の実施例の電気自
動車の冷却サイクルを図１に基づき説明する。車内空調
機が冷房運転されている場合は、圧縮機１により圧縮さ
れた高温高圧の冷媒ガスは、熱交換器２に送られ冷却フ
ァン３の送風によって冷却される。この時三方弁１２ａ
は上下に連通している。冷却後の低温高圧の液冷媒は、
電動機５と熱交換器６の両方向に送られる。電動機５の
方向に送られた冷媒は、膨張弁４ａで減圧され低温低圧
冷媒となり電動機５と電動機駆動回路ユニット７に併行
して流れ、電動機５と電動機駆動回路ユニット７を冷却
し、吸熱蒸発した冷媒は圧縮機１に戻る。一方熱交換器
６の方向に送られた冷媒は、膨張弁４ｂで減圧され熱交
換器６で室内の熱負荷を冷却し、吸熱蒸発した冷媒は三
方弁１２ｃを通り圧縮機１に戻る。この時三方弁１２ｃ
は図中左右に連通しており、電磁弁１４ａは閉じてい
る。ここでバッテリー１０が冷却を必要とする種類のも
のである場合電磁弁１４ｂは開いており、膨張弁４ｃで
減圧され、ケース１１内で熱交換を行い吸熱蒸発した冷
媒は圧縮機１に戻る。冷媒は再び圧縮機１で圧縮されて
高温高圧の冷媒ガスとなり以上のサイクルを繰り返す。
以上のサイクルによりバッテリー１０の作動温度が確実
に維持され、最大の放充電効率が得られる。一方バッテ
リー１０が作動温度の高い種類のものである場合は電磁
弁１４ｂは閉じられる。冬季外気温度が非常に低い場合
は、走行初期の電動機９の発熱による温度上昇は非常に
緩やかである。また冷却システム内の冷媒も外気温度と
同様低温であり、圧縮機１に冷媒が寝込んでしまってい
ることがある。よって車内空調機が暖房運転される最初
の数分間は、圧縮機１により圧縮された高温高圧状態の
冷媒ガスを熱交換器６に送り室内の空気と熱交換を行っ
て冷却し、冷却後の低温高圧の液冷媒を膨張弁４ｃで減
圧してバッテリー１０のケース１１に送る。この時三方
弁１２ａは図中下側と右側が、三方弁１２ｃは上側と右
側がそれぞれ連通している。また電磁弁１４ａは閉じら
れ、一方電磁弁１４ｂは開かれる。ケース１１内で熱交
換して吸熱蒸発した冷媒は圧縮機１に戻り以上のサイク
ルを繰り返す。このようなサイクルにより圧縮機１は急
速に暖められ、圧縮機１内に寝込んでいる冷媒は蒸発し
やすくなり、圧縮機１は速やかに本来の圧縮状態に入る
ことができる。圧縮冷媒が所定の圧力にほぼ達したとこ
ろで電磁弁１４ａを開き、一方電磁弁１４ｂを閉じて冷
媒の流れを電動機５の方向に切り換える。この時三方弁
１２ｂは図中下側と左側が連通し、熱交換器２には冷媒
は流れない。電動機５に流された冷媒は冷房運転時と同
様の作用を示し圧縮機１に戻る。
動車の冷却サイクルを図１に基づき説明する。車内空調
機が冷房運転されている場合は、圧縮機１により圧縮さ
れた高温高圧の冷媒ガスは、熱交換器２に送られ冷却フ
ァン３の送風によって冷却される。この時三方弁１２ａ
は上下に連通している。冷却後の低温高圧の液冷媒は、
電動機５と熱交換器６の両方向に送られる。電動機５の
方向に送られた冷媒は、膨張弁４ａで減圧され低温低圧
冷媒となり電動機５と電動機駆動回路ユニット７に併行
して流れ、電動機５と電動機駆動回路ユニット７を冷却
し、吸熱蒸発した冷媒は圧縮機１に戻る。一方熱交換器
６の方向に送られた冷媒は、膨張弁４ｂで減圧され熱交
換器６で室内の熱負荷を冷却し、吸熱蒸発した冷媒は三
方弁１２ｃを通り圧縮機１に戻る。この時三方弁１２ｃ
は図中左右に連通しており、電磁弁１４ａは閉じてい
る。ここでバッテリー１０が冷却を必要とする種類のも
のである場合電磁弁１４ｂは開いており、膨張弁４ｃで
減圧され、ケース１１内で熱交換を行い吸熱蒸発した冷
媒は圧縮機１に戻る。冷媒は再び圧縮機１で圧縮されて
高温高圧の冷媒ガスとなり以上のサイクルを繰り返す。
以上のサイクルによりバッテリー１０の作動温度が確実
に維持され、最大の放充電効率が得られる。一方バッテ
リー１０が作動温度の高い種類のものである場合は電磁
弁１４ｂは閉じられる。冬季外気温度が非常に低い場合
は、走行初期の電動機９の発熱による温度上昇は非常に
緩やかである。また冷却システム内の冷媒も外気温度と
同様低温であり、圧縮機１に冷媒が寝込んでしまってい
ることがある。よって車内空調機が暖房運転される最初
の数分間は、圧縮機１により圧縮された高温高圧状態の
冷媒ガスを熱交換器６に送り室内の空気と熱交換を行っ
て冷却し、冷却後の低温高圧の液冷媒を膨張弁４ｃで減
圧してバッテリー１０のケース１１に送る。この時三方
弁１２ａは図中下側と右側が、三方弁１２ｃは上側と右
側がそれぞれ連通している。また電磁弁１４ａは閉じら
れ、一方電磁弁１４ｂは開かれる。ケース１１内で熱交
換して吸熱蒸発した冷媒は圧縮機１に戻り以上のサイク
ルを繰り返す。このようなサイクルにより圧縮機１は急
速に暖められ、圧縮機１内に寝込んでいる冷媒は蒸発し
やすくなり、圧縮機１は速やかに本来の圧縮状態に入る
ことができる。圧縮冷媒が所定の圧力にほぼ達したとこ
ろで電磁弁１４ａを開き、一方電磁弁１４ｂを閉じて冷
媒の流れを電動機５の方向に切り換える。この時三方弁
１２ｂは図中下側と左側が連通し、熱交換器２には冷媒
は流れない。電動機５に流された冷媒は冷房運転時と同
様の作用を示し圧縮機１に戻る。
【０００６】上記のようなサイクルを構成することによ
り電動機５、電動機駆動回路ユニット７およびバッテリ
ー１０を必要に応じてかつ十分に冷却し、またあらゆる
発熱および余熱を効率よく回収して再利用することによ
り冷却システムの総合効率が向上する。
り電動機５、電動機駆動回路ユニット７およびバッテリ
ー１０を必要に応じてかつ十分に冷却し、またあらゆる
発熱および余熱を効率よく回収して再利用することによ
り冷却システムの総合効率が向上する。
【０００７】（実施例２）本発明の第二の実施例の電気
自動車の冷却サイクルを図２に基づき説明する。なお第
二の実施例におけるバッテリーは高温の作動温度を持つ
ものとする。
自動車の冷却サイクルを図２に基づき説明する。なお第
二の実施例におけるバッテリーは高温の作動温度を持つ
ものとする。
【０００８】室内空調機が冷房運転されている場合は圧
縮機１により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、熱交換
器２に送られ冷却ファン３の送風によって冷却される。
この時三方弁１２ａは上下に連通している。冷却後の低
温高圧の液冷媒は、電動機５と熱交換器６の両方向に送
られる。電動機５の方向に送られた冷媒は、膨張弁４ａ
で絞られ低温低圧冷媒となり電動機５と駆動回路ユニッ
ト７に併行して流れ、電動機５と駆動回路ユニット７を
冷却し、吸熱蒸発した冷媒は圧縮機１に戻る。一方熱交
換器６の方向に送られた冷媒は、膨張弁４ｂで絞られ低
温低圧冷媒となり熱交換器６で室内の熱負荷を冷却し、
吸熱蒸発した冷媒は三方弁１２ｄ、１２ｃを通り圧縮機
１に戻る。この時三方弁１２ｄ、１２ｃは左右に連通し
ており、電磁弁１４ａ、１４ｂは閉じている。よってバ
ッテリー１０の方向には冷媒は流れない。
縮機１により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、熱交換
器２に送られ冷却ファン３の送風によって冷却される。
この時三方弁１２ａは上下に連通している。冷却後の低
温高圧の液冷媒は、電動機５と熱交換器６の両方向に送
られる。電動機５の方向に送られた冷媒は、膨張弁４ａ
で絞られ低温低圧冷媒となり電動機５と駆動回路ユニッ
ト７に併行して流れ、電動機５と駆動回路ユニット７を
冷却し、吸熱蒸発した冷媒は圧縮機１に戻る。一方熱交
換器６の方向に送られた冷媒は、膨張弁４ｂで絞られ低
温低圧冷媒となり熱交換器６で室内の熱負荷を冷却し、
吸熱蒸発した冷媒は三方弁１２ｄ、１２ｃを通り圧縮機
１に戻る。この時三方弁１２ｄ、１２ｃは左右に連通し
ており、電磁弁１４ａ、１４ｂは閉じている。よってバ
ッテリー１０の方向には冷媒は流れない。
【０００９】一方室内空調機が暖房運転される場合は、
圧縮機１により圧縮された高温高圧の冷媒ガスをまずバ
ッテリー１０のケース１１内に送る。この時三方弁１２
ａは図中下側と右側が、三方弁１２ｃは上側と右側が、
そして三方弁１２ｄは左側と下側がそれぞれ連通してい
る。ケース１１に送られた冷媒ガスは圧縮後の冷媒温度
よりも高いバッテリー１０の作動温度によりさらに加熱
される。加熱された冷媒は熱交換器６に送られて室内の
空気と熱交換を行い、十分に室内を暖める。この時電磁
弁１４ｂは開いている。熱交換後の低温高圧の液冷媒は
膨張弁４ａで減圧され電動機５および電動機駆動回路ユ
ニット７に送られ、冷房運転時と同様の作用を示し圧縮
機１に戻る。この時電磁弁１４ａは開いており、三方弁
１２ｂは下側と左側が連通している。
圧縮機１により圧縮された高温高圧の冷媒ガスをまずバ
ッテリー１０のケース１１内に送る。この時三方弁１２
ａは図中下側と右側が、三方弁１２ｃは上側と右側が、
そして三方弁１２ｄは左側と下側がそれぞれ連通してい
る。ケース１１に送られた冷媒ガスは圧縮後の冷媒温度
よりも高いバッテリー１０の作動温度によりさらに加熱
される。加熱された冷媒は熱交換器６に送られて室内の
空気と熱交換を行い、十分に室内を暖める。この時電磁
弁１４ｂは開いている。熱交換後の低温高圧の液冷媒は
膨張弁４ａで減圧され電動機５および電動機駆動回路ユ
ニット７に送られ、冷房運転時と同様の作用を示し圧縮
機１に戻る。この時電磁弁１４ａは開いており、三方弁
１２ｂは下側と左側が連通している。
【００１０】以上の様なサイクルを構成することによ
り、バッテリーの余熱を室内暖房に有効に利用すること
で、冷却シムテム内に循環させる冷媒の量が低減できる
ため、冷凍サイクルの消費電力の低減および電動機およ
び駆動回路ユニットの過剰冷却等の冷暖の不均衡が緩和
される。
り、バッテリーの余熱を室内暖房に有効に利用すること
で、冷却シムテム内に循環させる冷媒の量が低減できる
ため、冷凍サイクルの消費電力の低減および電動機およ
び駆動回路ユニットの過剰冷却等の冷暖の不均衡が緩和
される。
【００１１】
【発明の効果】本発明は以上説明したように電動機を駆
動源とする電気自動車において、バッテリーを電気自動
車の空気調和機の冷凍サイクル内に設置することによ
り、バッテリーの種類および室内空調の状況に応じて冷
却を要するものは確実かつ効率よく冷却し、またバッテ
リーの余熱を有効に再利用することが可能なため、電気
自動車の信頼性および快適性を向上させるとともに、総
合的にも高効率な冷却システムとすることができる。
動源とする電気自動車において、バッテリーを電気自動
車の空気調和機の冷凍サイクル内に設置することによ
り、バッテリーの種類および室内空調の状況に応じて冷
却を要するものは確実かつ効率よく冷却し、またバッテ
リーの余熱を有効に再利用することが可能なため、電気
自動車の信頼性および快適性を向上させるとともに、総
合的にも高効率な冷却システムとすることができる。
【図１】 本発明の電気自動車の冷却システムの第一の
実施例の説明図。
実施例の説明図。
【図２】 本発明の電気自動車の冷却システムの第二の
実施例の説明図。
実施例の説明図。
１ 圧縮機 ２ 熱交換器 ３ 冷却ファン ４ａ 膨張弁 ４ｂ 膨張弁 ４ｃ 膨張弁 ５ 電動機 ６ 熱交換器 ７ 電動機駆動回路ユニット ８ 圧縮機駆動回路ユニット ９ トランスミッション １０ バッテリー １１ ケース １２ａ 三方弁 １２ｂ 三方弁 １２ｃ 三方弁 １２ｄ 三方弁 １３ 逆止弁 １４ａ 電磁弁 １４ｂ 電磁弁 １５ ホイール
Claims (1)
- 【請求項１】 電動機を駆動源とする電気自動車に於
て、バッテリーを電気自動車の空気調和機の冷凍サイク
ル内に設置することを特徴とする電気自動車の冷却シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4144438A JPH05344606A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 電気自動車の冷却システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4144438A JPH05344606A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 電気自動車の冷却システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05344606A true JPH05344606A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15362216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4144438A Pending JPH05344606A (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 電気自動車の冷却システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05344606A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-06-04 JP JP4144438A patent/JPH05344606A/ja active Pending
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