JPH09289042A - 電気自動車用電池の冷却装置 - Google Patents
電気自動車用電池の冷却装置Info
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- JPH09289042A JPH09289042A JP12264196A JP12264196A JPH09289042A JP H09289042 A JPH09289042 A JP H09289042A JP 12264196 A JP12264196 A JP 12264196A JP 12264196 A JP12264196 A JP 12264196A JP H09289042 A JPH09289042 A JP H09289042A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 必要に応じて送風機の出力デューティ比を制
御することによりファンの消費電力を低減する。 【解決手段】 電池１が内装される送風ダクト１０と、
送風ダクトに冷却風を送風する送風機２０と、電池温度
を検出する電池温センサ３０と、電池温センサにより検
出された電池温度の変化率を演算する温度変化率演算手
段４０と、電池温度の変化率に基づいて送風機２０の送
風量を制御する送風機制御手段５０とを有する。電池温
度の変化率の絶対値が大きいほど送風量を増加させる。
御することによりファンの消費電力を低減する。 【解決手段】 電池１が内装される送風ダクト１０と、
送風ダクトに冷却風を送風する送風機２０と、電池温度
を検出する電池温センサ３０と、電池温センサにより検
出された電池温度の変化率を演算する温度変化率演算手
段４０と、電池温度の変化率に基づいて送風機２０の送
風量を制御する送風機制御手段５０とを有する。電池温
度の変化率の絶対値が大きいほど送風量を増加させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の駆動
源である２次組電池を冷却するための電気自動車用電池
の冷却装置に関する。
源である２次組電池を冷却するための電気自動車用電池
の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車の蓄電池として、鉛電池の
他、ニッケルカドミウム電池等のニッケル系電池や、リ
チウムイオン電池等のリチウム系電池の採用が進められ
ているが、かかる蓄電池は、放電時や充電時に発熱反応
をともなうことから、走行中に冷却する必要がある。
他、ニッケルカドミウム電池等のニッケル系電池や、リ
チウムイオン電池等のリチウム系電池の採用が進められ
ているが、かかる蓄電池は、放電時や充電時に発熱反応
をともなうことから、走行中に冷却する必要がある。
【０００３】この種の電気自動車用電池の冷却装置とし
ては、従来より冷却用ファン（以下、送風機とも言う）
を用いたものが知られているが、電池温度の上昇原因と
なる電池負荷は、その電気自動車がどのような走り方を
するのか、すなわち電気自動車の走行環境によって異な
り、市街地を走行することが殆どである電気自動車で
は、電池が高負荷になることは少ない。したがって、あ
らゆる走行環境を想定し、これら全ての走行環境に対応
するために、つまり、低負荷走行が殆どであっても高負
荷で走行する可能性がゼロではないとして、冷却用ファ
ンの能力を最大限に設定しておくことは、ファンの駆動
効率の点においても、また冷却用ファンの設置スペース
や重量の点においても好ましくない。
ては、従来より冷却用ファン（以下、送風機とも言う）
を用いたものが知られているが、電池温度の上昇原因と
なる電池負荷は、その電気自動車がどのような走り方を
するのか、すなわち電気自動車の走行環境によって異な
り、市街地を走行することが殆どである電気自動車で
は、電池が高負荷になることは少ない。したがって、あ
らゆる走行環境を想定し、これら全ての走行環境に対応
するために、つまり、低負荷走行が殆どであっても高負
荷で走行する可能性がゼロではないとして、冷却用ファ
ンの能力を最大限に設定しておくことは、ファンの駆動
効率の点においても、また冷却用ファンの設置スペース
や重量の点においても好ましくない。
【０００４】このため、電池温度に応じて冷却用ファン
の出力デューティ比を制御するものが提案されている。
例えば、電池に設けられた温度センサにより電池表面温
度を検出し、この電池表面温度が、図６に示すように、
第１の所定温度Ｔ１に達したときにファンを駆動し始
め、電池表面温度の上昇に応じて直線的にファン出力を
増加させ、さらに第２の所定温度Ｔ２に達したときに最
大出力でファンを駆動する。これにより、常時最大出力
でファンを駆動する場合に比べ、ファンの駆動効率が改
善されることになる。
の出力デューティ比を制御するものが提案されている。
例えば、電池に設けられた温度センサにより電池表面温
度を検出し、この電池表面温度が、図６に示すように、
第１の所定温度Ｔ１に達したときにファンを駆動し始
め、電池表面温度の上昇に応じて直線的にファン出力を
増加させ、さらに第２の所定温度Ｔ２に達したときに最
大出力でファンを駆動する。これにより、常時最大出力
でファンを駆動する場合に比べ、ファンの駆動効率が改
善されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の電気自動車用電池の冷却装置では、単に電池表面温
度を検出するだけであるため、図７に示すように、外気
温度が第１の所定温度Ｔ１より高い場合には、温度セン
サがこれを検知し、冷却用ファンが駆動することにな
る。この制御は、電池の負荷状態に拘わらず実行される
ので、電気自動車が市街地を走行するなどして電池が低
負荷状態であっても、冷却用ファンの駆動によって無駄
な電力が消費されるという問題があった。
来の電気自動車用電池の冷却装置では、単に電池表面温
度を検出するだけであるため、図７に示すように、外気
温度が第１の所定温度Ｔ１より高い場合には、温度セン
サがこれを検知し、冷却用ファンが駆動することにな
る。この制御は、電池の負荷状態に拘わらず実行される
ので、電気自動車が市街地を走行するなどして電池が低
負荷状態であっても、冷却用ファンの駆動によって無駄
な電力が消費されるという問題があった。
【０００６】また、外気温度が低い場合においても、例
えば電気自動車が走行を続け、図８に示すように、走行
終期に電池表面温度が第１の所定温度Ｔ１に達すると、
冷却用ファンが駆動し始める。しかしながら、走行を終
了して電池の放電が終わると、電池表面温度は瞬時に降
下するので、冷却用ファンは駆動を開始してすぐに停止
することになり、さほど必要でもない冷却を行うことに
なって送風機の駆動効率が悪いという問題があった。
えば電気自動車が走行を続け、図８に示すように、走行
終期に電池表面温度が第１の所定温度Ｔ１に達すると、
冷却用ファンが駆動し始める。しかしながら、走行を終
了して電池の放電が終わると、電池表面温度は瞬時に降
下するので、冷却用ファンは駆動を開始してすぐに停止
することになり、さほど必要でもない冷却を行うことに
なって送風機の駆動効率が悪いという問題があった。
【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、必要に応じて送風機の出力
デューティ比を制御することにより送風機の消費電力を
低減できる電気自動車用電池の冷却装置を提供すること
を目的とする。
鑑みてなされたものであり、必要に応じて送風機の出力
デューティ比を制御することにより送風機の消費電力を
低減できる電気自動車用電池の冷却装置を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明の電気自動車用電池の冷却装
置は、電池が内装される送風ダクトと、前記送風ダクト
に冷却風を送風する送風機とを有する電気自動車用電池
の冷却装置において、前記電池の温度を検出する電池温
センサと、前記電池温センサにより検出された電池温度
の変化率を演算する温度変化率演算手段と、前記電池温
度の変化率に基づいて前記送風機の送風量を制御する送
風機制御手段とをさらに有することを特徴とする。ここ
で、電池温度の変化率とは、現在の電池温度Ｔi から単
位時間τ前の電池温度Ｔi-1 を減じた差温を単位時間で
除した値（Ｔi −Ｔi-1 ）／τである。
に、請求項１記載の本発明の電気自動車用電池の冷却装
置は、電池が内装される送風ダクトと、前記送風ダクト
に冷却風を送風する送風機とを有する電気自動車用電池
の冷却装置において、前記電池の温度を検出する電池温
センサと、前記電池温センサにより検出された電池温度
の変化率を演算する温度変化率演算手段と、前記電池温
度の変化率に基づいて前記送風機の送風量を制御する送
風機制御手段とをさらに有することを特徴とする。ここ
で、電池温度の変化率とは、現在の電池温度Ｔi から単
位時間τ前の電池温度Ｔi-1 を減じた差温を単位時間で
除した値（Ｔi −Ｔi-1 ）／τである。
【０００９】この請求項１記載の電気自動車用電池の冷
却装置では、電池温度の変化率に基づいて送風機の送風
量を制御する。つまり、電池温度の時間的微分値を制御
要因とし電池温度の絶対値は制御要因として用いないの
で、送風量の制御が電池温度、ひいては外気温度に影響
されることがなくなり、電池にとって必要十分な冷却効
果を提供することができる。
却装置では、電池温度の変化率に基づいて送風機の送風
量を制御する。つまり、電池温度の時間的微分値を制御
要因とし電池温度の絶対値は制御要因として用いないの
で、送風量の制御が電池温度、ひいては外気温度に影響
されることがなくなり、電池にとって必要十分な冷却効
果を提供することができる。
【００１０】特に、電池温度と外気温度とが大きく相違
する場合には、電池温度の変化率も大きくなるので、こ
の変化率に基づいて送風量を増加させることにより、効
率的に電池温度を許容温度範囲に維持することができ
る。
する場合には、電池温度の変化率も大きくなるので、こ
の変化率に基づいて送風量を増加させることにより、効
率的に電池温度を許容温度範囲に維持することができ
る。
【００１１】また、電池の温度変化はきわめて緩慢な変
化であることから、送風機の出力制御のために複雑な制
御マップ等を作成する必要はない。したがって、この請
求項１記載の電気自動車用電池の冷却装置の実用化が大
いに期待できる。
化であることから、送風機の出力制御のために複雑な制
御マップ等を作成する必要はない。したがって、この請
求項１記載の電気自動車用電池の冷却装置の実用化が大
いに期待できる。
【００１２】請求項１記載の電気自動車用電池の冷却装
置において、送風機制御手段は電池温度の変化率に基づ
いて、換言すれば電池温度の変化率と何らかの関係をも
って、送風機の送風量を制御するが、その具体的内容は
特に限定されず、搭載される電気自動車の使用環境等に
より決定することができる。なかでも、請求項２記載の
電気自動車用電池の冷却装置は、前記送風機制御手段
は、前記電池温度の変化率に相関させて前記送風機の送
風量を増加させる信号を前記送風機に送出することを特
徴とする。
置において、送風機制御手段は電池温度の変化率に基づ
いて、換言すれば電池温度の変化率と何らかの関係をも
って、送風機の送風量を制御するが、その具体的内容は
特に限定されず、搭載される電気自動車の使用環境等に
より決定することができる。なかでも、請求項２記載の
電気自動車用電池の冷却装置は、前記送風機制御手段
は、前記電池温度の変化率に相関させて前記送風機の送
風量を増加させる信号を前記送風機に送出することを特
徴とする。
【００１３】この請求項２記載の電気自動車用電池の冷
却装置は、電池温度の変化率に相関させて、つまり電池
温度の変化率が大きい場合には送風機の送風量を増加さ
せ、電池温度の変化率が小さい場合には送風量を減少さ
せる。
却装置は、電池温度の変化率に相関させて、つまり電池
温度の変化率が大きい場合には送風機の送風量を増加さ
せ、電池温度の変化率が小さい場合には送風量を減少さ
せる。
【００１４】例えば、電気自動車が走行し始め電池の放
電が開始した場合、電池温度は上昇し始めるので、大き
な能力で冷却することが好ましい。請求項２記載の電気
自動車用電池の冷却装置によれば、走行開始当初におい
ては電池温度の変化率はプラスに大きくなるので、送風
量を増加させて電池を冷却することになる。これによ
り、それ以後の電池温度の上昇を予め効率的に抑制する
ことができる。
電が開始した場合、電池温度は上昇し始めるので、大き
な能力で冷却することが好ましい。請求項２記載の電気
自動車用電池の冷却装置によれば、走行開始当初におい
ては電池温度の変化率はプラスに大きくなるので、送風
量を増加させて電池を冷却することになる。これによ
り、それ以後の電池温度の上昇を予め効率的に抑制する
ことができる。
【００１５】また、電気自動車がそのまま走行を続ける
と、電池温度は微増状態となり、冷却は必要とするもの
の、温度上昇ポテンシャルは放電開始時よりも小さくな
るので、送風量を減少させることが好ましい。請求項２
記載の電気自動車用電池の冷却装置によれば、電池温度
の変化率はプラスではあるがその絶対値は小さくなるの
で、送風量を今までよりも減少させることになる。これ
により、不必要な駆動が回避され効率的な冷却を行うこ
とができる。
と、電池温度は微増状態となり、冷却は必要とするもの
の、温度上昇ポテンシャルは放電開始時よりも小さくな
るので、送風量を減少させることが好ましい。請求項２
記載の電気自動車用電池の冷却装置によれば、電池温度
の変化率はプラスではあるがその絶対値は小さくなるの
で、送風量を今までよりも減少させることになる。これ
により、不必要な駆動が回避され効率的な冷却を行うこ
とができる。
【００１６】一方、走行を終了してもそれまでの走行に
よって電池温度は高くなっているので、大きな能力で冷
却することが好ましい。請求項２記載の電気自動車用電
池の冷却装置によれば、放電終了時には電池温度は急激
に降下し、電池温度の変化率がマイナスに大きくなるの
で、送風量を増加させて電池を冷却することになる。こ
れにより、電池温度を適切な温度範囲にまで急冷するこ
とができる。
よって電池温度は高くなっているので、大きな能力で冷
却することが好ましい。請求項２記載の電気自動車用電
池の冷却装置によれば、放電終了時には電池温度は急激
に降下し、電池温度の変化率がマイナスに大きくなるの
で、送風量を増加させて電池を冷却することになる。こ
れにより、電池温度を適切な温度範囲にまで急冷するこ
とができる。
【００１７】放電を終了してある時間が経過すると、電
池温度は微減状態となり、適切な温度範囲までの冷却は
必要とするものの、温度降下ポテンシャルは放電終了時
よりも小さくなるので、送風量を減少させることが好ま
しい。請求項２記載の電気自動車用電池の冷却装置によ
れば、電池温度の変化率はマイナスではあるがその絶対
値は小さくなるので、送風量を今までよりも減少させる
ことになる。これにより、不必要な駆動が回避され効率
的な冷却を行うことができる。
池温度は微減状態となり、適切な温度範囲までの冷却は
必要とするものの、温度降下ポテンシャルは放電終了時
よりも小さくなるので、送風量を減少させることが好ま
しい。請求項２記載の電気自動車用電池の冷却装置によ
れば、電池温度の変化率はマイナスではあるがその絶対
値は小さくなるので、送風量を今までよりも減少させる
ことになる。これにより、不必要な駆動が回避され効率
的な冷却を行うことができる。
【００１８】請求項１記載の電気自動車用電池の冷却装
置において、送風機制御手段による制御内容は種々に改
変することができる。例えば、請求項３記載の電気自動
車用電池の冷却装置は、前記送風機制御手段は、前記電
池温度が所定温度以上の場合には前記電池温度の変化率
に相関させて前記送風機の送風量を増加させる信号を前
記送風機に送出し、前記電池温度が前記所定温度より低
い場合であって前記電池温度の変化率が０又は正の場合
には前記送風機を停止させる信号を前記送風機に送出
し、前記電池温度が前記所定温度より低い場合であって
前記電池温度の変化率が負の場合には当該変化率の絶対
値に相関させて前記送風機の送風量を増加させる信号を
前記送風機に送出することを特徴とする。ここで、所定
温度は、その電池の駆動に適した温度とすることが好ま
しい。例えば、電気自動車用電池では３０℃前後であ
る。
置において、送風機制御手段による制御内容は種々に改
変することができる。例えば、請求項３記載の電気自動
車用電池の冷却装置は、前記送風機制御手段は、前記電
池温度が所定温度以上の場合には前記電池温度の変化率
に相関させて前記送風機の送風量を増加させる信号を前
記送風機に送出し、前記電池温度が前記所定温度より低
い場合であって前記電池温度の変化率が０又は正の場合
には前記送風機を停止させる信号を前記送風機に送出
し、前記電池温度が前記所定温度より低い場合であって
前記電池温度の変化率が負の場合には当該変化率の絶対
値に相関させて前記送風機の送風量を増加させる信号を
前記送風機に送出することを特徴とする。ここで、所定
温度は、その電池の駆動に適した温度とすることが好ま
しい。例えば、電気自動車用電池では３０℃前後であ
る。
【００１９】この請求項３記載の電気自動車用電池の冷
却装置では、電池温度の絶対値がこの所定温度（換言す
れば最適温度）より高いか低いかをも考慮に入れた制御
内容としている。すなわち、電池温度が所定温度以上の
場合には、放電中および放電終了後の何れにおいても電
池温度は所定温度より高くなるので、上述した請求項２
記載の電気自動車用電池の冷却装置と同様、電池温度の
変化率に相関させて送風機の送風量を増加させ、電池温
度を最適な所定温度に降下させる。
却装置では、電池温度の絶対値がこの所定温度（換言す
れば最適温度）より高いか低いかをも考慮に入れた制御
内容としている。すなわち、電池温度が所定温度以上の
場合には、放電中および放電終了後の何れにおいても電
池温度は所定温度より高くなるので、上述した請求項２
記載の電気自動車用電池の冷却装置と同様、電池温度の
変化率に相関させて送風機の送風量を増加させ、電池温
度を最適な所定温度に降下させる。
【００２０】これに対して、電池温度が所定温度より低
い場合には、放電開始時、つまり電池温度の変化率が０
又は正の場合においては、電池温度は上昇し始めるもの
の、最適な温度範囲には達していないので、送風機を停
止し、電池を最適な温度範囲まで上昇させる。また、放
電を続けて電池温度が所定温度よりも高くなったのち、
放電を終了した場合には、最適な所定温度まで電池を冷
却する必要があるので、電池温度の変化率が負の場合に
は当該変化率の絶対値に相関させて送風機の送風量を増
加させる。
い場合には、放電開始時、つまり電池温度の変化率が０
又は正の場合においては、電池温度は上昇し始めるもの
の、最適な温度範囲には達していないので、送風機を停
止し、電池を最適な温度範囲まで上昇させる。また、放
電を続けて電池温度が所定温度よりも高くなったのち、
放電を終了した場合には、最適な所定温度まで電池を冷
却する必要があるので、電池温度の変化率が負の場合に
は当該変化率の絶対値に相関させて送風機の送風量を増
加させる。
【００２１】この請求項３記載の電気自動車用電池の冷
却装置のように制御することにより、電池温度を適切な
温度に維持することができ、電池が良好に駆動するとと
もに寿命も長くなる。
却装置のように制御することにより、電池温度を適切な
温度に維持することができ、電池が良好に駆動するとと
もに寿命も長くなる。
【００２２】請求項１乃至３記載の電気自動車用電池の
冷却装置では、電池温度の変化率のみ、又は電池温度の
変化率と電池の絶対温度とに基づいて送風量の制御が行
われるが、請求項４記載の電気自動車用電池の冷却装置
は、外気の温度を検出する外気温センサと、前記外気温
センサにより検出された外気温度と前記電池温センサに
より検出された電池温度との差温を演算する温度差演算
手段とをさらに有し、前記送風機制御手段は、前記外気
温度と前記電池温度との差温が所定値より大きい場合に
は前記送風機の送風量を増加させる信号を前記送風機に
送出することを特徴とする。
冷却装置では、電池温度の変化率のみ、又は電池温度の
変化率と電池の絶対温度とに基づいて送風量の制御が行
われるが、請求項４記載の電気自動車用電池の冷却装置
は、外気の温度を検出する外気温センサと、前記外気温
センサにより検出された外気温度と前記電池温センサに
より検出された電池温度との差温を演算する温度差演算
手段とをさらに有し、前記送風機制御手段は、前記外気
温度と前記電池温度との差温が所定値より大きい場合に
は前記送風機の送風量を増加させる信号を前記送風機に
送出することを特徴とする。
【００２３】この請求項４記載の電気自動車用電池の冷
却装置では、外気温度と電池温度との差温をも考慮した
制御内容としている。すなわち、電池温度の変化率や電
池の絶対温度による制御に加え、外気温度と電池温度と
の差温が所定値より大きい場合には送風量を増加させる
ので、電池温度の変化率が小さくても電池温度を適切な
温度範囲に効率よく冷却することができる。
却装置では、外気温度と電池温度との差温をも考慮した
制御内容としている。すなわち、電池温度の変化率や電
池の絶対温度による制御に加え、外気温度と電池温度と
の差温が所定値より大きい場合には送風量を増加させる
ので、電池温度の変化率が小さくても電池温度を適切な
温度範囲に効率よく冷却することができる。
【００２４】請求項１乃至４記載の電気自動車用電池の
冷却装置において、電池の種類は特に限定されず、鉛電
池の他、ニッケルカドミウム電池等のニッケル系電池、
ナトリウム硫黄電池、リチウムイオン電池等のリチウム
系電池などを適用できるが、特に、請求項５記載の電気
自動車用電池の冷却装置は、リチウム系２次電池が設け
られる送風ダクトと、前記送風ダクトに冷却風を送風す
る送風機とを有する電気自動車用電池の冷却装置におい
て、外気の温度を検出する外気温センサと、前記リチウ
ム系２次電池の温度を検出する電池温センサと、前記電
池温センサにより検出された電池温度の変化率を演算す
る温度変化率演算手段と、温度変化率が負の場合に前記
電池温度が前記外気温センサにより検出された外気温度
に漸近するように前記送風機の送風量を制御する送風機
制御手段とをさらに有することを特徴とする。
冷却装置において、電池の種類は特に限定されず、鉛電
池の他、ニッケルカドミウム電池等のニッケル系電池、
ナトリウム硫黄電池、リチウムイオン電池等のリチウム
系電池などを適用できるが、特に、請求項５記載の電気
自動車用電池の冷却装置は、リチウム系２次電池が設け
られる送風ダクトと、前記送風ダクトに冷却風を送風す
る送風機とを有する電気自動車用電池の冷却装置におい
て、外気の温度を検出する外気温センサと、前記リチウ
ム系２次電池の温度を検出する電池温センサと、前記電
池温センサにより検出された電池温度の変化率を演算す
る温度変化率演算手段と、温度変化率が負の場合に前記
電池温度が前記外気温センサにより検出された外気温度
に漸近するように前記送風機の送風量を制御する送風機
制御手段とをさらに有することを特徴とする。
【００２５】リチウム系２次電池は、外気温度付近の温
度で使用することが、駆動状態、電池の劣化および寿命
の点で好ましい。このため、この請求項５記載の電気自
動車用電池の冷却装置においては、温度変化率が負の場
合に電池温度が外気温度に漸近するように送風機の送風
量を制御する。これにより、最も適した環境で電池を駆
動させることができ、電池劣化が防止できるとともに電
池寿命が長くなる。
度で使用することが、駆動状態、電池の劣化および寿命
の点で好ましい。このため、この請求項５記載の電気自
動車用電池の冷却装置においては、温度変化率が負の場
合に電池温度が外気温度に漸近するように送風機の送風
量を制御する。これにより、最も適した環境で電池を駆
動させることができ、電池劣化が防止できるとともに電
池寿命が長くなる。
【００２６】また、請求項６記載の電気自動車用電池の
冷却装置は、前記送風機制御手段は、前記リチウム系２
次電池が充電中である場合に前記電池温度が前記外気温
センサにより検出された外気温度に漸近するように前記
送風機の送風量を制御することを特徴とする。
冷却装置は、前記送風機制御手段は、前記リチウム系２
次電池が充電中である場合に前記電池温度が前記外気温
センサにより検出された外気温度に漸近するように前記
送風機の送風量を制御することを特徴とする。
【００２７】この請求項６記載の電気自動車用電池の冷
却装置では、請求項５記載の電気自動車用電池の冷却装
置に加え、充電中においても電池温度が外気温度に漸近
するように送風機の送風量を制御するので、電池の消費
が抑制され充電時間の短縮化が図られる。
却装置では、請求項５記載の電気自動車用電池の冷却装
置に加え、充電中においても電池温度が外気温度に漸近
するように送風機の送風量を制御するので、電池の消費
が抑制され充電時間の短縮化が図られる。
【００２８】
【発明の効果】請求項１乃至３記載の電気自動車用電池
の冷却装置によれば、電池にとって必要十分な冷却効果
を与えることができるので、電池温度を適切な温度範囲
に維持することができ、電池の劣化を防止でき電池寿命
が著しく延びることになる。また、送風機が効率的に作
動するので、消費電力が低減でき、特に電気自動車にと
って走行距離又は走行時間の増加が図られる。さらに、
電池温度の変化率による送風機の出力制御では、複雑な
制御マップを作成する必要もないので、本発明の実用化
が大いに期待できる。
の冷却装置によれば、電池にとって必要十分な冷却効果
を与えることができるので、電池温度を適切な温度範囲
に維持することができ、電池の劣化を防止でき電池寿命
が著しく延びることになる。また、送風機が効率的に作
動するので、消費電力が低減でき、特に電気自動車にと
って走行距離又は走行時間の増加が図られる。さらに、
電池温度の変化率による送風機の出力制御では、複雑な
制御マップを作成する必要もないので、本発明の実用化
が大いに期待できる。
【００２９】請求項４記載の電気自動車用電池の冷却装
置によれば、電池温度の変化率や電池の絶対温度による
制御に加え、外気温度と電池温度との差温が所定値より
大きい場合には送風量を増加させるので、電池温度の変
化率が小さくても電池温度を適切な温度範囲に効率よく
冷却することができる。
置によれば、電池温度の変化率や電池の絶対温度による
制御に加え、外気温度と電池温度との差温が所定値より
大きい場合には送風量を増加させるので、電池温度の変
化率が小さくても電池温度を適切な温度範囲に効率よく
冷却することができる。
【００３０】請求項５記載の電気自動車用電池の冷却装
置によれば、電池温度が、リチウム系２次電池の使用環
境に最も好ましいとされる外気温度に制御されるので、
電池の駆動状態が良好となり、電池劣化が防止できると
ともに電池寿命が長くなる。
置によれば、電池温度が、リチウム系２次電池の使用環
境に最も好ましいとされる外気温度に制御されるので、
電池の駆動状態が良好となり、電池劣化が防止できると
ともに電池寿命が長くなる。
【００３１】請求項６記載の電気自動車用電池の冷却装
置では、充電中においても電池温度が外気温度に漸近す
るように送風機の送風量が制御されるので、電池の消費
が抑制され充電時間の短縮化が図られる。
置では、充電中においても電池温度が外気温度に漸近す
るように送風機の送風量が制御されるので、電池の消費
が抑制され充電時間の短縮化が図られる。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。第１実施形態 図１は、本発明の電気自動車用電池の冷却装置の第１実
施形態を示す構成図、図２および図３は、同実施形態に
係る送風機制御手段における制御内容を示すグラフ、図
４は、同実施形態と従来例との効果を比較したグラフで
ある。
基づいて説明する。第１実施形態 図１は、本発明の電気自動車用電池の冷却装置の第１実
施形態を示す構成図、図２および図３は、同実施形態に
係る送風機制御手段における制御内容を示すグラフ、図
４は、同実施形態と従来例との効果を比較したグラフで
ある。
【００３３】図１に示すように、本実施形態の電気自動
車用電池の冷却装置は、バッテリケース１０内に、２×
６列で配列された都合１２個の電池モジュール２が設け
られており、一つの電池モジュール２は、円筒型リチウ
ムイオン２次電池からなる８本のセル電池１から構成さ
れている。図１には、２×６列の電池モジュール２の片
側１列のみを図示する。
車用電池の冷却装置は、バッテリケース１０内に、２×
６列で配列された都合１２個の電池モジュール２が設け
られており、一つの電池モジュール２は、円筒型リチウ
ムイオン２次電池からなる８本のセル電池１から構成さ
れている。図１には、２×６列の電池モジュール２の片
側１列のみを図示する。
【００３４】このバッテリケース１０は、例えば電気自
動車のホイールベース間のフロアに、図１の左方を車両
前方に向けて搭載されており、バッテリケース１０の前
方には、冷却風を取り入れるための吸気口１１が開設さ
れ、この吸気口１１は図外のダクトを介してモータルー
ムに向かって開口されている。
動車のホイールベース間のフロアに、図１の左方を車両
前方に向けて搭載されており、バッテリケース１０の前
方には、冷却風を取り入れるための吸気口１１が開設さ
れ、この吸気口１１は図外のダクトを介してモータルー
ムに向かって開口されている。
【００３５】一方、バッテリケース１０の後方には、排
気口１２が開設されており、この排気口１２に、ファン
モータ２２により回転駆動するファン２１を有する送風
機２０が取り付けられている。そして、送風機２０を駆
動すると、モータルームから吸気口１１を介してバッテ
リケース１０内に冷却風が導入され、この冷却風は、電
池モジュール２間の隙間を流れながら排気口１２から排
出される。このように、バッテリケース１０は、電池モ
ジュール２を収納するとともに本実施形態の冷却装置の
送風ダクトを構成している。
気口１２が開設されており、この排気口１２に、ファン
モータ２２により回転駆動するファン２１を有する送風
機２０が取り付けられている。そして、送風機２０を駆
動すると、モータルームから吸気口１１を介してバッテ
リケース１０内に冷却風が導入され、この冷却風は、電
池モジュール２間の隙間を流れながら排気口１２から排
出される。このように、バッテリケース１０は、電池モ
ジュール２を収納するとともに本実施形態の冷却装置の
送風ダクトを構成している。
【００３６】電池セル１は、全て直列に接続されて組電
池が構成され、当該組電池の両端電圧は例えば３００〜
４００Ｖとなっている。図示はしないが、この組電池に
よる高電圧電源は、インバータを介して電気自動車の駆
動用モータに接続されており、これにより電気自動車が
走行する。
池が構成され、当該組電池の両端電圧は例えば３００〜
４００Ｖとなっている。図示はしないが、この組電池に
よる高電圧電源は、インバータを介して電気自動車の駆
動用モータに接続されており、これにより電気自動車が
走行する。
【００３７】また、図１に示すように、組電池の両端電
圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４によって１２Ｖの低電圧
に変換され、補助バッテリ５を充電するとともに、ファ
ンモータ２２の駆動源となる。このＤＣ／ＤＣコンバー
タ４により低電圧となった電源は、補助バッテリ５やフ
ァンモータ２２以外にも、例えばライト、ワイパモー
タ、パワステポンプなどの電装部品に接続され、その駆
動源とされている。なお、図１において「３」は各電池
モジュール２に設けられたセルコントローラであり、各
電池モジュール２における過放電や過充電を防止する。
圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４によって１２Ｖの低電圧
に変換され、補助バッテリ５を充電するとともに、ファ
ンモータ２２の駆動源となる。このＤＣ／ＤＣコンバー
タ４により低電圧となった電源は、補助バッテリ５やフ
ァンモータ２２以外にも、例えばライト、ワイパモー
タ、パワステポンプなどの電装部品に接続され、その駆
動源とされている。なお、図１において「３」は各電池
モジュール２に設けられたセルコントローラであり、各
電池モジュール２における過放電や過充電を防止する。
【００３８】各電池モジュール２には、電池温度を検出
するための電池温センサ３０が設けられており、この電
池温センサ３０を汎用して、その出力信号が温度変化率
演算手段４０に入力されるように接続されている。温度
変化率演算手段４０は、例えばマイクロコンピュータか
らなり、所定のサンプリング時間τで電池温センサ３０
からの信号を取り込む。そして、新たな電池温度Ｔi が
取り込まれる度に、前回取り込まれた電池温度Ｔi-1 と
の差温を演算し、さらに単位時間当たりの温度変化率
（Ｔi −Ｔi-1 ）／τを演算する。この演算結果は、演
算を終了する度に送風機制御手段５０に送出される。
するための電池温センサ３０が設けられており、この電
池温センサ３０を汎用して、その出力信号が温度変化率
演算手段４０に入力されるように接続されている。温度
変化率演算手段４０は、例えばマイクロコンピュータか
らなり、所定のサンプリング時間τで電池温センサ３０
からの信号を取り込む。そして、新たな電池温度Ｔi が
取り込まれる度に、前回取り込まれた電池温度Ｔi-1 と
の差温を演算し、さらに単位時間当たりの温度変化率
（Ｔi −Ｔi-1 ）／τを演算する。この演算結果は、演
算を終了する度に送風機制御手段５０に送出される。
【００３９】送風機制御手段５０は、温度変化率演算手
段４０で求められた温度変化率（Ｔi −Ｔi-1 ）／τに
基づいて、送風機２０の出力デューティ比をコントロー
ルする機能を有し、例えばインバータにより構成してフ
ァンモータ２２の回転数を制御したり、あるいは、リレ
ーにより構成してファンモータ２２の作動／停止時間比
を制御することで具体化することができる。
段４０で求められた温度変化率（Ｔi −Ｔi-1 ）／τに
基づいて、送風機２０の出力デューティ比をコントロー
ルする機能を有し、例えばインバータにより構成してフ
ァンモータ２２の回転数を制御したり、あるいは、リレ
ーにより構成してファンモータ２２の作動／停止時間比
を制御することで具体化することができる。
【００４０】さらに、本実施形態では、外気温度を検出
するための外気温センサ６０が設けられており、この外
気温センサ６０からの外気温度データは送風機制御手段
５０に送出される。なお、本発明の電気自動車用電池の
冷却装置においては、外気温センサ６０を省略しても良
い。
するための外気温センサ６０が設けられており、この外
気温センサ６０からの外気温度データは送風機制御手段
５０に送出される。なお、本発明の電気自動車用電池の
冷却装置においては、外気温センサ６０を省略しても良
い。
【００４１】次に作用を説明する。本実施形態では、１
２個の電池モジュール２のそれぞれに設けられた電池温
センサ３０により各電池温度を検出し、そのうち最も高
い温度をその時間における電池温度Ｔi とする。そし
て、電池の駆動状態が最も良好となる３０℃をしきい値
として送風機２０の制御内容を相違させている。
２個の電池モジュール２のそれぞれに設けられた電池温
センサ３０により各電池温度を検出し、そのうち最も高
い温度をその時間における電池温度Ｔi とする。そし
て、電池の駆動状態が最も良好となる３０℃をしきい値
として送風機２０の制御内容を相違させている。
【００４２】つまり、電池温度Ｔi が３０℃以上の場合
には、まず電池温度のサンプリング時間τを１分とす
る。ただし、実際の電池温度データの取り込み間隔は１
秒であり、１０秒間の平均値を採る。この電池温度Ｔi
は、温度変化率演算手段４０にて、新たな電池温度Ｔi
が取り込まれる度に、前回取り込まれた電池温度Ｔi-1
との差温が演算され、さらに単位時間当たりの温度変化
率ｋ＝（Ｔi −Ｔi-1 ）／τが演算される。ここで、演
算を開始する場合の温度変化率の初期値は常に０として
おく。
には、まず電池温度のサンプリング時間τを１分とす
る。ただし、実際の電池温度データの取り込み間隔は１
秒であり、１０秒間の平均値を採る。この電池温度Ｔi
は、温度変化率演算手段４０にて、新たな電池温度Ｔi
が取り込まれる度に、前回取り込まれた電池温度Ｔi-1
との差温が演算され、さらに単位時間当たりの温度変化
率ｋ＝（Ｔi −Ｔi-1 ）／τが演算される。ここで、演
算を開始する場合の温度変化率の初期値は常に０として
おく。
【００４３】この温度変化率データｋは、送風機制御手
段５０に送出され、ここで図２に示す指令信号が送風機
２０のファンモータ２２に出力される。すなわち、例え
ば電気自動車が走行中などの放電時においては、温度変
化率は０からプラス側に変化するが、温度変化率ｋが
０．１を超えるまでは、電池１にさほどの負荷がかかっ
ていないので送風機２０を停止したままとする（図２に
示す矢印イ）。
段５０に送出され、ここで図２に示す指令信号が送風機
２０のファンモータ２２に出力される。すなわち、例え
ば電気自動車が走行中などの放電時においては、温度変
化率は０からプラス側に変化するが、温度変化率ｋが
０．１を超えるまでは、電池１にさほどの負荷がかかっ
ていないので送風機２０を停止したままとする（図２に
示す矢印イ）。
【００４４】放電が続けられて電池負荷が大きくなり、
温度変化率ｋが０．１を超えると、送風機２０を２０％
の出力デューティ比で駆動し（図２に示す矢印ロ）、温
度変化率ｋが０．１〜０．３の間では、温度変化率ｋの
値に比例した出力デューティ比で送風機２０を駆動する
（図２に示す矢印ハ）。また、電気自動車が高速走行を
開始するなどして電池負荷が著しく大きくなり、電池の
温度変化率ｋがプラス側で０．３を超えると、最大出力
で送風機２０を駆動し、最大能力で電池１を冷却する
（図２に示す矢印ニ）。
温度変化率ｋが０．１を超えると、送風機２０を２０％
の出力デューティ比で駆動し（図２に示す矢印ロ）、温
度変化率ｋが０．１〜０．３の間では、温度変化率ｋの
値に比例した出力デューティ比で送風機２０を駆動する
（図２に示す矢印ハ）。また、電気自動車が高速走行を
開始するなどして電池負荷が著しく大きくなり、電池の
温度変化率ｋがプラス側で０．３を超えると、最大出力
で送風機２０を駆動し、最大能力で電池１を冷却する
（図２に示す矢印ニ）。
【００４５】次いで、電気自動車が高速走行の安定状態
などに移行すると、電池温度Ｔi は上昇するものの、そ
の温度変化率ｋは減少する。このような場合、温度変化
率ｋが０．３より小さくなると、０．１までの間は、温
度変化率ｋの値に比例した出力デューティ比で送風機２
０を駆動する（図２に示す矢印ホ）。
などに移行すると、電池温度Ｔi は上昇するものの、そ
の温度変化率ｋは減少する。このような場合、温度変化
率ｋが０．３より小さくなると、０．１までの間は、温
度変化率ｋの値に比例した出力デューティ比で送風機２
０を駆動する（図２に示す矢印ホ）。
【００４６】さらに、電気自動車が走行を終了するなど
して放電が終了すると、温度変化率ｋがさらに減少し始
め、これが０．１以下になると、−０．０５に達するま
で２０％の出力デューティ比で送風機２０を駆動する
（図２に示す矢印ヘ）。このように、放電開始時とのヒ
ステリシスをもたせ、送風機２０の駆動を継続するの
は、放電終了時においては、電池温度Ｔi は降下してい
るものの、この電池温度Ｔi は、適切な温度範囲より未
だ高くなっているからである。
して放電が終了すると、温度変化率ｋがさらに減少し始
め、これが０．１以下になると、−０．０５に達するま
で２０％の出力デューティ比で送風機２０を駆動する
（図２に示す矢印ヘ）。このように、放電開始時とのヒ
ステリシスをもたせ、送風機２０の駆動を継続するの
は、放電終了時においては、電池温度Ｔi は降下してい
るものの、この電池温度Ｔi は、適切な温度範囲より未
だ高くなっているからである。
【００４７】さらに、放電を終了すると、電池の温度変
化率ｋはマイナス側に増加するので、この値が−０．１
より小さくなると−０．２までの間は、温度変化率ｋの
値に比例した出力デューティ比で送風機２０を駆動する
（図２に示す矢印ト）。そして、−０．２以下では最大
出力で送風機２０を駆動し、放電を終了した電池１を最
大能力で冷却する（図２に示す矢印チ）。
化率ｋはマイナス側に増加するので、この値が−０．１
より小さくなると−０．２までの間は、温度変化率ｋの
値に比例した出力デューティ比で送風機２０を駆動する
（図２に示す矢印ト）。そして、−０．２以下では最大
出力で送風機２０を駆動し、放電を終了した電池１を最
大能力で冷却する（図２に示す矢印チ）。
【００４８】放電を終了してから時間が経過すると、電
池温度Ｔi は微減、すなわち温度変化率ｋが０に近づい
てくる。このときは、最大能力ほどの冷却を必要としな
いので、ｋが−０．２〜−０．１の間は、温度変化率ｋ
の値に比例した出力デューティ比で送風機２０を駆動し
（図２に示す矢印リ）、さらにｋが−０．０５以上にな
ると送風機２０を停止して冷却を終了する（図２に示す
矢印ヌ）。
池温度Ｔi は微減、すなわち温度変化率ｋが０に近づい
てくる。このときは、最大能力ほどの冷却を必要としな
いので、ｋが−０．２〜−０．１の間は、温度変化率ｋ
の値に比例した出力デューティ比で送風機２０を駆動し
（図２に示す矢印リ）、さらにｋが−０．０５以上にな
ると送風機２０を停止して冷却を終了する（図２に示す
矢印ヌ）。
【００４９】次に、電池温センサ３０で検出された電池
温度の最大値Ｔi が０℃以上３０℃未満である場合に
は、電池温度自体が最適温度である３０℃に達していな
いので、放電中、すなわち温度変化率ｋが−０．０５以
上の範囲では、送風機２０を停止し冷却は行わない（図
３に示す矢印イ）。なお、このときのサンプリング時間
τは１分とする。電池温度Ｔi は０〜３０℃の範囲にあ
るので、電池温度が上昇しても最適温度である３０℃前
後に達するだけであり、しかも冷却を行うと最適温度に
近づけることができないので、かかる制御内容としてい
る。
温度の最大値Ｔi が０℃以上３０℃未満である場合に
は、電池温度自体が最適温度である３０℃に達していな
いので、放電中、すなわち温度変化率ｋが−０．０５以
上の範囲では、送風機２０を停止し冷却は行わない（図
３に示す矢印イ）。なお、このときのサンプリング時間
τは１分とする。電池温度Ｔi は０〜３０℃の範囲にあ
るので、電池温度が上昇しても最適温度である３０℃前
後に達するだけであり、しかも冷却を行うと最適温度に
近づけることができないので、かかる制御内容としてい
る。
【００５０】ただし、放電を終了して電池温度Ｔi が降
下し始め、温度変化率ｋが−０．０５以下になると、２
０％の出力デューティ比で送風機２０を駆動し（図３に
示す矢印ロ）、以下、ｋが−０．１〜−０．２までの間
は、温度変化率ｋの値に比例した出力デューティ比で送
風機２０を駆動する（図３に示す矢印ハ）。そして、ｋ
が−０．２以下では最大出力で送風機２０を駆動し、放
電を終了した電池１を最大能力で冷却する（図３に示す
矢印ニ）。
下し始め、温度変化率ｋが−０．０５以下になると、２
０％の出力デューティ比で送風機２０を駆動し（図３に
示す矢印ロ）、以下、ｋが−０．１〜−０．２までの間
は、温度変化率ｋの値に比例した出力デューティ比で送
風機２０を駆動する（図３に示す矢印ハ）。そして、ｋ
が−０．２以下では最大出力で送風機２０を駆動し、放
電を終了した電池１を最大能力で冷却する（図３に示す
矢印ニ）。
【００５１】また、放電を終了してから時間が経過する
と、電池温度Ｔi は微減、すなわち温度変化率ｋが０に
近づき、このときは、最大能力ほどの冷却を必要としな
いので、ｋが−０．２〜−０．１の間は、温度変化率ｋ
の値に比例した出力デューティ比で送風機２０を駆動し
（図３に示す矢印ホ）、さらにｋが−０．０５以上にな
ると送風機２０を停止して冷却を停止する（図３に示す
矢印ヘ）。なお、温度変化率ｋが−０．１未満ではサン
プリング時間τを２分、温度変化率ｋが−０．１〜−
０．０５の範囲ではサンプリング時間τを５分としてい
る。
と、電池温度Ｔi は微減、すなわち温度変化率ｋが０に
近づき、このときは、最大能力ほどの冷却を必要としな
いので、ｋが−０．２〜−０．１の間は、温度変化率ｋ
の値に比例した出力デューティ比で送風機２０を駆動し
（図３に示す矢印ホ）、さらにｋが−０．０５以上にな
ると送風機２０を停止して冷却を停止する（図３に示す
矢印ヘ）。なお、温度変化率ｋが−０．１未満ではサン
プリング時間τを２分、温度変化率ｋが−０．１〜−
０．０５の範囲ではサンプリング時間τを５分としてい
る。
【００５２】また、図示はしないが、電池温センサ３０
により検出された電池温度の最大値Ｔi が０℃未満であ
る場合には、電池温度自体が最適温度である３０℃に達
してなく、また放電を継続しても３０℃を超えるほど高
温になるとも考えられないので、常に送風機２０を停止
し、冷却を行わないこととしている。
により検出された電池温度の最大値Ｔi が０℃未満であ
る場合には、電池温度自体が最適温度である３０℃に達
してなく、また放電を継続しても３０℃を超えるほど高
温になるとも考えられないので、常に送風機２０を停止
し、冷却を行わないこととしている。
【００５３】このように、本実施形態の電気自動車用電
池の冷却装置によれば、温度変化率ｋを求めるという簡
単な構成で効率的に送風機２０を駆動することができ
る。特に、外気温度との差が大きい場合には大きな能力
で冷却できるとともに、外気温度との差が小さい場合に
はそれに適した能力で冷却できるので、図４に示すよう
に従来の冷却装置に比べ、送風機２０の消費電力を著し
く低減することができる。送風機２０の電力は、既述し
たように当該電池１を駆動源としているので、送風機２
０の消費電力が低減されるということは、電気自動車の
走行距離又は走行時間が長くなることをも意味する。
池の冷却装置によれば、温度変化率ｋを求めるという簡
単な構成で効率的に送風機２０を駆動することができ
る。特に、外気温度との差が大きい場合には大きな能力
で冷却できるとともに、外気温度との差が小さい場合に
はそれに適した能力で冷却できるので、図４に示すよう
に従来の冷却装置に比べ、送風機２０の消費電力を著し
く低減することができる。送風機２０の電力は、既述し
たように当該電池１を駆動源としているので、送風機２
０の消費電力が低減されるということは、電気自動車の
走行距離又は走行時間が長くなることをも意味する。
【００５４】また、電池の温度変化は、内燃機関である
エンジンの温度変化などに比べ、きわめて緩やかに変化
することから、送風機制御手段５０で必要とされる制御
マップは、図２および図３に示されるような簡単なもの
で足りる。
エンジンの温度変化などに比べ、きわめて緩やかに変化
することから、送風機制御手段５０で必要とされる制御
マップは、図２および図３に示されるような簡単なもの
で足りる。
【００５５】なお、本実施形態の電気自動車用電池の冷
却装置では、各電池モジュール２に電池温センサ３０が
それぞれ設けられているので、仮に複数の電池温センサ
３０が故障したとしても、高負荷運転以外では、少なく
とも一つの電池温センサ３０が作動すれば十分対応する
ことができる。本実施形態の電気自動車用電池の冷却装
置は、かかるフェイルセーフ機能をも併せもつ。
却装置では、各電池モジュール２に電池温センサ３０が
それぞれ設けられているので、仮に複数の電池温センサ
３０が故障したとしても、高負荷運転以外では、少なく
とも一つの電池温センサ３０が作動すれば十分対応する
ことができる。本実施形態の電気自動車用電池の冷却装
置は、かかるフェイルセーフ機能をも併せもつ。
【００５６】第２実施形態 本発明の電気自動車用電池の冷却装置は、種々に改変す
ることができる。図５は本発明の電気自動車用電池の冷
却装置の第２実施形態を示す構成図であり、上述した第
１実施形態の構成に加え、電池温度Ｔi と外気温度Ｔ
amb との差を演算する温度差演算手段７０が設けられて
おり、この温度差演算手段７０で求められた温度差デー
タ（Ｔi −Ｔamb ）は送風機制御手段５０に送出され
る。その他の構成は第１実施形態と同じであるので、同
一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
ることができる。図５は本発明の電気自動車用電池の冷
却装置の第２実施形態を示す構成図であり、上述した第
１実施形態の構成に加え、電池温度Ｔi と外気温度Ｔ
amb との差を演算する温度差演算手段７０が設けられて
おり、この温度差演算手段７０で求められた温度差デー
タ（Ｔi −Ｔamb ）は送風機制御手段５０に送出され
る。その他の構成は第１実施形態と同じであるので、同
一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５７】本実施形態の電気自動車用電池の冷却装置
では、送風機制御手段５０による送風機２０の制御は、
温度変化率演算手段４０で求められた温度変化率ｋに基
づいて、図２および図３に示すように行われるが、同図
において送風機２０が停止している状態に限り、付加的
に送風機２０を制御する。
では、送風機制御手段５０による送風機２０の制御は、
温度変化率演算手段４０で求められた温度変化率ｋに基
づいて、図２および図３に示すように行われるが、同図
において送風機２０が停止している状態に限り、付加的
に送風機２０を制御する。
【００５８】すなわち、外気温センサ６０により検出さ
れた外気温度Ｔamb と、電池温センサ３０で検出された
電池温度の最大値Ｔi とを１分のサンプリング時間で取
り込み、これらの温度差（Ｔi −Ｔamb ）を温度差演算
手段７０で演算し、この温度差（Ｔi −Ｔamb ）が３度
以上ある場合には、送風機制御手段５０から指令信号を
送出して２０％の出力デューティ比で送風機２０を１０
分間だけ駆動する。ただし、この制御より図２および図
３に示す制御内容が優先されるので、１０分間の間に温
度変化率ｋの変動によって送風機２０が駆動領域に入っ
た場合には、同図の制御に移行する。
れた外気温度Ｔamb と、電池温センサ３０で検出された
電池温度の最大値Ｔi とを１分のサンプリング時間で取
り込み、これらの温度差（Ｔi −Ｔamb ）を温度差演算
手段７０で演算し、この温度差（Ｔi −Ｔamb ）が３度
以上ある場合には、送風機制御手段５０から指令信号を
送出して２０％の出力デューティ比で送風機２０を１０
分間だけ駆動する。ただし、この制御より図２および図
３に示す制御内容が優先されるので、１０分間の間に温
度変化率ｋの変動によって送風機２０が駆動領域に入っ
た場合には、同図の制御に移行する。
【００５９】例えば、夏季などに長時間屋外駐車し、直
射日光にさらすことにより電池温度Ｔi が上昇したその
電気自動車を、直射日光が当たらない屋内に入れたとき
など、本実施形態の電気自動車用電池の冷却装置によれ
ば、送風機２０が駆動し、電池１を冷却する。したがっ
て、電池１が使用されない場合であっても、当該電池１
の温度が車体廻りの外気温度と等しくなるように制御さ
れる。その結果、電池の経時劣化の進行が抑制され、寿
命が延びることとなる。
射日光にさらすことにより電池温度Ｔi が上昇したその
電気自動車を、直射日光が当たらない屋内に入れたとき
など、本実施形態の電気自動車用電池の冷却装置によれ
ば、送風機２０が駆動し、電池１を冷却する。したがっ
て、電池１が使用されない場合であっても、当該電池１
の温度が車体廻りの外気温度と等しくなるように制御さ
れる。その結果、電池の経時劣化の進行が抑制され、寿
命が延びることとなる。
【００６０】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
【００６１】例えば、上述した第１実施形態において、
電池温度Ｔi が３０℃を超えるかどうかで図２又は図３
の制御内容としたが、図１に示す外気温センサ６０を利
用し、電池温度Ｔi が外気温度Ｔamb を超えるかどうか
で制御内容を変更することもできる。特に、リチウムイ
オン２次電池などにおいては、外気温度との差が小さい
ほど作動状態が良好となり寿命が長くなるので、しきい
値を固定することなく外気温度に応じて変更することが
より好ましい。
電池温度Ｔi が３０℃を超えるかどうかで図２又は図３
の制御内容としたが、図１に示す外気温センサ６０を利
用し、電池温度Ｔi が外気温度Ｔamb を超えるかどうか
で制御内容を変更することもできる。特に、リチウムイ
オン２次電池などにおいては、外気温度との差が小さい
ほど作動状態が良好となり寿命が長くなるので、しきい
値を固定することなく外気温度に応じて変更することが
より好ましい。
【図１】本発明の電気自動車用電池の冷却装置の第１実
施形態を示す構成図である。
施形態を示す構成図である。
【図２】第１実施形態に係る送風機制御手段における制
御内容を示すグラフである。
御内容を示すグラフである。
【図３】第１実施形態に係る送風機制御手段における制
御内容を示すグラフである。
御内容を示すグラフである。
【図４】第１実施形態と従来例との効果を比較したグラ
フである。
フである。
【図５】本発明の電気自動車用電池の冷却装置の第２実
施形態を示す構成図である。
施形態を示す構成図である。
【図６】従来の電気自動車用電池の冷却装置の制御内容
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図７】従来例の問題点を説明するためのグラフであ
る。
る。
【図８】従来例の問題点を説明するためのグラフであ
る。
る。
１…セル電池 ２…電池モジュール ３…セルコントローラ ４…ＤＣ／ＤＣコンバータ ５…補助バッテリ １０…バッテリケース（送風ダクト） １１…吸気口 １２…排気口 ２０…送風機 ２１…ファン ２２…ファンモータ ３０…電池温センサ ４０…温度変化率演算手段 ５０…送風機制御手段 ６０…外気温センサ ７０…温度差演算手段
Claims (6)
- 【請求項１】 電池が内装される送風ダクトと、前記送
風ダクトに冷却風を送風する送風機とを有する電気自動
車用電池の冷却装置において、 前記電池の温度を検出する電池温センサと、前記電池温
センサにより検出された電池温度の変化率を演算する温
度変化率演算手段と、前記電池温度の変化率に基づいて
前記送風機の送風量を制御する送風機制御手段とをさら
に有することを特徴とする電気自動車用電池の冷却装
置。 - 【請求項２】 前記送風機制御手段は、前記電池温度の
変化率に相関させて前記送風機の送風量を増加させる信
号を前記送風機に送出することを特徴とする請求項１記
載の電気自動車用電池の冷却装置。 - 【請求項３】 前記送風機制御手段は、 前記電池温度が所定温度以上の場合には前記電池温度の
変化率に相関させて前記送風機の送風量を増加させる信
号を前記送風機に送出し、 前記電池温度が前記所定温度より低い場合であって前記
電池温度の変化率が０又は正の場合には前記送風機を停
止させる信号を前記送風機に送出し、 前記電池温度が前記所定温度より低い場合であって前記
電池温度の変化率が負の場合には当該変化率の絶対値に
相関させて前記送風機の送風量を増加させる信号を前記
送風機に送出することを特徴とする請求項１記載の電気
自動車用電池の冷却装置。 - 【請求項４】 外気の温度を検出する外気温センサと、
前記外気温センサにより検出された外気温度と前記電池
温センサにより検出された電池温度との差温を演算する
温度差演算手段とをさらに有し、 前記送風機制御手段は、前記外気温度と前記電池温度と
の差温が所定値より大きい場合には前記送風機の送風量
を増加させる信号を前記送風機に送出することを特徴と
する請求項１乃至３の何れかに記載の電気自動車用電池
の冷却装置。 - 【請求項５】 リチウム系２次電池が設けられる送風ダ
クトと、前記送風ダクトに冷却風を送風する送風機とを
有する電気自動車用電池の冷却装置において、 外気の温度を検出する外気温センサと、前記リチウム系
２次電池の温度を検出する電池温センサと、前記電池温
センサにより検出された電池温度の変化率を演算する温
度変化率演算手段と、温度変化率が負の場合に前記電池
温度が前記外気温センサにより検出された外気温度に漸
近するように前記送風機の送風量を制御する送風機制御
手段とをさらに有することを特徴とする電気自動車用電
池の冷却装置。 - 【請求項６】 前記送風機制御手段は、前記リチウム系
２次電池が充電中である場合に前記電池温度が前記外気
温センサにより検出された外気温度に漸近するように前
記送風機の送風量を制御することを特徴とする請求項５
記載の電気自動車用電池の冷却装置。
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| JP4126726B2 JP4126726B2 (ja) | 2008-07-30 |
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1996
- 1996-04-19 JP JP12264196A patent/JP4126726B2/ja not_active Expired - Fee Related
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