JPH1064598A

JPH1064598A - バッテリ冷却装置

Info

Publication number: JPH1064598A
Application number: JP22349796A
Authority: JP
Inventors: Tomokazu Yamauchi; 友和山内
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1996-08-26
Publication date: 1998-03-06
Anticipated expiration: 2016-08-26
Also published as: JP3687212B2

Abstract

(57)【要約】【課題】冷却ファンの電力消費量を低減する。【解決手段】温度センサ１が検出したバッテリ温度が
制御装置７に入力される。制御装置７は、バッテリ温度
の時間変化率を求める。そして、バッテリ温度とその時
間変化率に基づいて冷却ファン５を制御する。この際、
バッテリ温度に応じて要求される送風状態を、バッテリ
温度の時間変化率に応じて調整した調整送風状態が得ら
れるように、冷却ファン５をオンオフ制御し、また、冷
却ファンの作動電圧を切り替える。バッテリ温度の時間
変化率の代わりに充放電電流値を用いてもよい。また、
さらに、冷却風温度の検出値に基づいて冷却ファン５を
制御してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリに冷却風
を送風する冷却ファンを備えたバッテリ冷却装置、特
に、冷却ファンによる電力消費量を低減することができ
るバッテリ冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、バッテリの充放電時の発熱に伴っ
てバッテリ温度が過度に上昇するのを防ぐため、冷却フ
ァンにより冷却風を送ってバッテリを冷却する装置が用
いられている。このような装置は、例えば、実開昭５２
−７３４２４号公報の図３に記載されている。以下、バ
ッテリ冷却装置の一例として、電気自動車に搭載された
バッテリを冷却するように構成された装置について説明
する。

【０００３】この従来例では、冷却対象のバッテリが、
電気自動車に設けられたボックスに納められているもの
とする。バッテリ冷却装置は、冷却ファンと制御装置と
を備える。冷却ファンはバッテリボックス内へ外気を送
り込むように設けられている。制御装置にはバッテリ温
度が入力され、制御装置は、バッテリ温度に基づいて冷
却ファンを制御する。

【０００４】図１４には、上記の従来装置の動作が示さ
れている。バッテリ温度が所定値Ｔ２に達すると、制御
装置が冷却ファンを作動させる。そして、冷却ファンが
一定電圧にて作動し、冷却風（外気）をバッテリボック
スへ送り込む。これにより、バッテリの放熱が促進さ
れ、バッテリ温度の上昇が抑えられる。その後、バッテ
リ温度が所定値Ｔ１以下になると、制御装置が冷却ファ
ンを停止させる。

【０００５】図１５は、従来のバッテリ冷却装置を用い
た場合の、バッテリ温度の時間変化を示している。同図
において、上限温度Ｔｍａｘは、バッテリに許容される
限界温度であって、この上限温度Ｔｍａｘ以下であれば
バッテリの寿命が低下したり、充放電性能が低下するこ
とのないような温度に設定されている。図中の曲線ｍに
示すように、バッテリが充放電を行うと、時間の経過と
ともにバッテリ温度が上昇する。冷却を行わなければ、
点線で示すように、バッテリ温度が上限温度Ｔｍａｘを
越えてしまう。従来装置では、バッテリ温度がＴ２にな
ったときに冷却ファンが作動する。その結果、バッテリ
温度は、上限温度Ｔｍａｘを越えることなく、曲線ｍの
実線部分で示されるように推移する。

【０００６】以上のようにして、従来装置では、バッテ
リ温度が過度に上昇することによるバッテリの寿命低下
や充放電性能の低下が防止されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一方、図中の曲線ｎに
示すように、時間経過とともにバッテリ温度がゆっくり
と上昇することがある。曲線ｎの場合、バッテリの充放
電量が少ないために発熱量が少なく、バッテリ温度がゆ
っくり上昇している。そして、冷却ファンが作動せずと
も、点線で示すように、バッテリ温度は上限温度Ｔｍａ
ｘを越えない。

【０００８】ところが、従来装置では、曲線ｎのような
場合にも、バッテリ温度がＴ２に達すると冷却ファンが
作動し、バッテリ温度が曲線ｎの実線部分で示すように
推移する。バッテリの冷却が不要であるにもかかわらず
冷却ファンが作動し、電力が無駄に消費されている。こ
のように、従来装置では、バッテリの発熱量が小さい場
合に必要以上の冷却が行われている。

【０００９】本発明は、上記のような点に鑑み、冷却フ
ァンによる電力消費量を低減することが可能なバッテリ
冷却装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、バッテリに冷
却風を送風する冷却ファンを備えたバッテリ冷却装置に
おいて、バッテリ温度を検出する温度検出手段と、バッ
テリ単位時間当たり発熱量を検出する発熱量検出手段
と、バッテリ温度およびバッテリ単位時間当たり発熱量
に基づいて、バッテリ温度に応じて要求される送風状態
をバッテリ単位時間当たり発熱量に応じて調整した調整
送風状態が得られるように、冷却ファンを制御する制御
手段を含む。

【００１１】ここで「送風状態」とは、冷却ファンによ
る送風の状態である。上記構成では、送風状態が、バッ
テリ単位時間当たり発熱量に応じて調整される。例え
ば、バッテリ単位時間当たり発熱量が小さい場合に送風
を行わず、また例えば、弱い送風を行う。この調整した
送風状態が得られるように制御手段が冷却ファンを制御
する。このようにして、冷却ファンが消費する電力を低
減することができる。例えば、本発明を電気自動車に適
用した場合、電力消費量の低減により充電一回当たりの
走行距離を延ばすことが可能となる。また、冷却ファン
を駆動するモータ等の負荷を軽減し、モータ等の寿命を
延長することができる。なお、バッテリは充電時にも放
電時にも発熱する。もちろん、本発明は、充放電時両方
における冷却に用いても、どちらか一方に用いてもよ
い。

【００１２】本発明の一態様において、前記発熱量検出
手段は、前記温度検出手段が検出したバッテリ温度の時
間変化率に基づいて、バッテリ単位時間当たり発熱量を
検出する。この構成では、バッテリ単位時間当たり発熱
量が大きいほど、バッテリ温度の時間変化率も大きくな
ることを利用している。また、温度検出手段が検出した
バッテリ温度を用いているので、専用のセンサを設ける
必要がない。

【００１３】また、本発明の一態様において、前記発熱
量検出手段は、バッテリ電流値に基づいて、バッテリ単
位時間当たり発熱量を検出する。ここで、「バッテリ電
流値」とは、充電時または放電時の電流値をいう。この
構成では、バッテリ単位時間当たり電流値が大きいほ
ど、バッテリ発熱量が大きくなることを利用している。
また、一般に、バッテリ電流値は、バッテリのＳＯＣ
（State Of Charge ）値の判断などのために検出されて
いるので、この態様の構成では電流検出用の専用センサ
を設ける必要がない。

【００１４】また、本発明の一態様において、前記制御
手段は、前記冷却ファンをオンオフ制御する。冷却ファ
ンのオフ時間が長くなるように制御することにより、冷
却ファンの電力消費量を調整することができる。

【００１５】また、本発明の一態様において、前記制御
手段は、冷却ファンの作動電圧を制御する。冷却ファン
の作動電圧が低くなるように制御することにより、冷却
ファンの電力消費量を調整することができる。また、上
記の態様と併せて冷却ファンのオンオフおよび作動電圧
を制御してもよい。これにより、冷却ファンをより細か
く制御することができる。

【００１６】また、本発明の一態様においては、さら
に、前記冷却ファンが送出する冷却風温度を検出する冷
却風温度検出手段を備え、前記制御手段は、前記冷却風
温度に応じて前記送風状態を調整する。冷却風温度が低
いほど、冷却ファンが作動したときの冷却効果が大き
い。従って、冷却風温度に応じて送風状態を調整するこ
とにより、冷却ファンの電力消費量をさらに低減するこ
とができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態のバッ
テリ冷却装置について、図面を参照し説明する。以下の
実施形態は、電気自動車に搭載されたバッテリを冷却す
るように構成された装置に対して本発明を適用した場合
の形態である。

【００１８】「実施形態１」図１は、実施形態１のバッ
テリ冷却装置の構成を示す説明図である。この装置は、
冷却対象のバッテリ１とともに、図示しない電気自動車
に搭載されている。電気自動車には、バッテリボックス
３が設けられており、このバッテリボックス３の内部に
複数のバッテリ１が納められている。バッテリ１は、図
示の如く、互いに一定の間隔をおいて配置されており、
また、互いに接続されている。バッテリボックス３側面
には一対の電源端子が設けられていて、この電源端子か
ら、車両駆動用のモータへ電流が供給される。

【００１９】バッテリボックス３の側面には、冷却ファ
ン５が取り付けられている。冷却ファン５の冷却風送出
口は、バッテリボックス３の側面の開口部分に面してい
る。従って、冷却ファン５が作動すると、外気（バッテ
リボックス３の外側の空気）がバッテリボックス３の中
へ強制的に送り込まれる。また、冷却ファン５は、ファ
ン用モータを備えており、このファン用モータの回転に
より冷却ファン５が作動する。

【００２０】制御装置７は電子制御装置（ＥＣＵ）であ
り、制御装置７には、バッテリ１に設けられた温度セン
サ９からバッテリ温度が入力される。制御装置７は、こ
の入力情報に基づいて冷却ファン５を制御する。具体的
には、後述するように、ファン用モータの駆動回路に制
御信号を送り、ファン用モータの作動、停止などを切り
替える。

【００２１】ここで、温度センサ９はサーミスタであ
り、バッテリ１のケース上であって極板の近傍に取り付
けられている。温度センサ９は、バッテリ温度として、
本来バッテリ１の極板の温度を検出することが好まし
い。しかし、サーミスタを極板に直接取り付けることは
好ましくない。そこで、上記のように、温度センサ９は
極板の近傍に取り付けられている。また、本実施形態で
は、温度センサ９をすべてのバッテリ１に取り付け、検
出した温度の平均値をバッテリ温度とする。なお、平均
値ではない値（例えば最大値）をバッテリ温度としても
よい。また、温度センサ９を一部のバッテリ１に取り付
けてもよい。

【００２２】図２は、冷却ファン５のファン用モータ
（図中Ｍ）の駆動回路を示している。電源Ｅは、図１の
バッテリ１からの電流供給により充電されている。ファ
ン用モータＭは直流モータである。電源Ｅとファン用モ
ータＭは、Ｌｏ用リレースイッチＳＷ１を介して接続さ
れている。ファン用モータＭは、抵抗Ｒを介してアース
に接続されており、また、Ｈｉ用リレースイッチＳＷ２
を介してアースに接続されている。Ｌｏ用リレースイッ
チＳＷ１およびＨｉ用リレースイッチＳＷ２は、それぞ
れ、図１の制御装置７と接続されている。制御装置７か
らの入力信号に応じて各スイッチが動作することによ
り、図２の回路が切り替わり、冷却ファン５の状態が下
記の３つのいずれかとなる；（１）停止状態：両スイッチ共に開成している。従って
ファン用モータＭは、電流供給を受けずに停止している（２）Ｌｏ作動：制御装置７からの入力信号によりＬｏ
用リレースイッチＳＷ１が閉成している。電流が、電源
ＥからＬｏ用リレースイッチＳＷ１を経由してファン用
モータＭ、抵抗Ｒへと流れ、ファン用モータＭが低速回
転する（３）Ｈｉ作動：制御装置７からの入力信号によりＬｏ
用リレースイッチＳＷ１、Ｈｉ用リレースイッチＳＷ２
の両方が閉成している。電流は、電源ＥからＬｏ用リレ
ースイッチＳＷ１を経由してファン用モータＭ、Ｈｉ用
リレースイッチＳＷ２へと流れる。電流が抵抗Ｒへ流れ
ないので、ファン用モータＭの駆動電圧が、上記Ｌｏ作
動よりも高い。その結果、冷却ファン５の送風量も多く
なる。

【００２３】次に、本実施形態のバッテリ冷却装置の動
作を説明する。図３は、制御装置７による制御のフロー
チャートである。電気自動車の走行（放電）又は充電が
開始すると、温度センサ９からの入力信号に基づいて、
バッテリ温度とその時間変化率を求める（Ｓ１）。次
に、図４のマップ参照し、バッテリ温度とその時間変化
率に基づいて、ファン作動領域を判断する（Ｓ３）。

【００２４】図４のマップは、制御装置７に記憶されて
おり、バッテリ温度とその時間変化率とに対応して、下
記の３つの領域に分けられている；（１）ファンＯＦＦ領域：直線Ｐより左下の領域（２）ファンＯＮ領域（Ｌｏ）：直線Ｐと直線Ｑの間の
領域（３）ファンＯＮ領域（Ｈｉ）：直線Ｑより右上の領域ファン作動領域の判断結果、ファンＯＦＦ領域にある場
合には、冷却ファン５を停止させる（Ｓ５）。すなわ
ち、図２の両スイッチＳＷ１、ＳＷ２を開成状態とす
る。またファンＯＮ領域（Ｌｏ）にある場合には、冷却
ファン５をＬｏ作動状態とする（Ｓ７）。すなわち、図
２のＬｏ用リレースイッチＳＷ１のみを閉成状態とす
る。また一方、ファンＯＮ領域（Ｈｉ）にある場合に
は、冷却ファン５をＨｉ作動状態とする（Ｓ９）。すな
わち、図２の両スイッチＳＷ１、ＳＷ２ともに閉成状態
とする。ステップＳ７、Ｓ９により、冷却風がバッテリ
ボックス３に送り込まれ、バッテリ１の間や周囲を流
れ、その結果、バッテリ１の放熱が促進される。なお、
ステップＳ５、Ｓ７、Ｓ９にて冷却ファン５を制御した
後、ステップＳ１に戻り同様の制御を繰り返す。

【００２５】ここで、図４のマップについてさらに説明
する。本実施形態の特徴として、各領域の境界線Ｐ、Ｑ
が横軸（バッテリ温度に対して斜めに設定されている。
同一バッテリ温度であっても、バッテリ温度の時間変化
率が大きい場合にファンＯＮ領域（Ｌｏ）で、時間変化
率が小さい場合にファンＯＦＦ領域となる。また同様
に、同一バッテリ温度であっても、バッテリ温度の時間
変化率が大きい場合にファンＯＮ領域（Ｈｉ）で、時間
変化率が小さい場合にファンＯＮ領域（Ｌｏ）となる。

【００２６】図５は、本実施形態のバッテリ冷却装置を
用いた場合の、バッテリ温度の時間変化を示している。
図中、上限温度Ｔｍａｘは、前述同様、バッテリに許容
される限界温度であって、この上限温度Ｔｍａｘ以下で
あればバッテリの寿命が低下したり、充放電性能が低下
することのないような温度に設定されている。

【００２７】図５の曲線Ａの場合、バッテリ温度の時間
変化率が大きい。そして、バッテリ温度がＴａになった
時点で冷却ファン５がＬｏ作動状態となる。その後、さ
らにバッテリ温度が上昇し、Ｔｂになった時点で、冷却
ファン５はＨｉ作動状態となる。このように、バッテリ
温度の時間変化率が大きい場合には、より低いバッテリ
温度で冷却ファンの作動（オフからオン）、切替え（Ｌ
ｏからＨｉ）が行われる。なお、図５におけるＴａおよ
びＴｂは、それぞれ、図４のマップ中の点ａおよび点ｂ
に対応している。

【００２８】図５の曲線Ｂの場合、バッテリ温度の時間
変化率が小さい。そして、バッテリ温度がＴｃになった
時点で、冷却ファン５がＬｏ状態となる。その後、バッ
テリ温度がＴｄになると、冷却ファン５はＨｉ作動状態
となる。曲線Ｂでは、前記の曲線Ａよりも高い温度で、
冷却ファン５の作動、切替えが行われる。しかし、バッ
テリ温度の時間変化率が小さい場合には単位時間当たり
発熱量も小さいので、このような設定で十分な冷却効果
が得られる。従って、バッテリ温度は上限温度Ｔｍａｘ
を越えない。なお、図５におけるＴｃおよびＴｄは、そ
れぞれ、図４のマップ中の点ｃおよび点ｄに対応してい
る。

【００２９】図５の曲線Ｃの場合、バッテリ温度の時間
変化率がさらに小さい。そして、結局、冷却ファン５は
作動しないが、バッテリ温度は上限温度Ｔｍａｘを越え
ない。この場合には、冷却ファン５を使用せずにすんで
いる。

【００３０】以上、実施形態１のバッテリ冷却装置につ
いて説明した。前述の従来装置では、発熱量の大小に関
係なく、同じ設定温度に達すると、同じ電圧で冷却ファ
ンが作動する。このような従来装置と比べ、本実施形態
のバッテリ冷却装置では、下記のように電力消費量が低
減している。

【００３１】バッテリ温度の時間変化率が小さいときに
は、バッテリの単位時間当たりの発熱量も小さい。そし
て、図４のマップの設定では、発熱量が大きいときと比
べ、発熱量が小さいときには、バッテリ温度がより高く
なるまで、冷却ファン５の作動、切替えが行われない。
このようにして、発熱量が小さい時の冷却ファン５の作
動時間が短縮され、また、作動電圧が低くなっている。
従って、全体としても、従来より、冷却ファン５の作動
時間が短縮され、また、作動電圧が低くなる。その結
果、冷却ファン５の電力消費量を低減することができ
る。ここで、前述のように、冷却ファン５の電源Ｅは、
バッテリ１より供給されている。従って、上記の電力消
費量の低減により、充電一回当たりの電気自動車の走行
距離を延ばすことができる。

【００３２】さらにまた、上記の冷却ファン５の作動時
間の短縮等により、ファン用モータＭの負荷が軽減す
る。従って、ファン用モータＭの寿命を延長することが
可能となる。

【００３３】以下、実施形態１のバッテリ冷却装置の変
形例について説明する。

【００３４】（１）実施形態１では、冷却ファンの作動
状態が、停止、Ｌｏ、Ｈｉの３つに分かれている。これ
に対して、例えば、下記のような変形が考えられる；（ｉ）冷却ファンの停止、作動のみを切換え、Ｌｏ、Ｈ
ｉの切換を行わない（ii）冷却ファンの作動開始温度は一定とする（図４の
直線Ｐを横軸に対して直角に設定する）。そしてファン
用モータの駆動電圧を、バッテリ温度の時間変化率に応
じて調整する（iii ）ファン用モータの駆動電圧を、２段階でなく、
より細かく調整する（iv）本実施形態のように冷却ファンをオンオフせず、
常に作動させる。そして、ファン用モータの駆動電圧の
調整を行う。

【００３５】（２）図４のようなマップのかわりに、バ
ッテリ温度とその時間変化率を含む関数を用いて計算す
る。

【００３６】（３）上記の実施形態では特に指定してい
ないが、充電時のみ、あるいは、放電時のみ、あるい
は、充放電両方に適用する。

【００３７】（４）バッテリ温度の上昇時のみに本発明
を適用してもよい。この場合、バッテリ温度の下降時
は、従来同様、一定温度で冷却ファンが停止する。

【００３８】（５）冷却ファンを停止状態から作動させ
る温度と、逆に作動状態から停止させる温度は、ずらし
て設定してもよい。これにより、冷却ファンがオンオフ
を頻繁に繰り返すような状態が回避される。同様に、冷
却ファンをＬｏ駆動状態からＨｉ駆動状態にする温度
と、逆にＨｉ駆動状態からＬｏ駆動状態にする温度は、
ずらして設定してもよい。

【００３９】（６）もちろん、本発明を、電気自動車用
でないバッテリを冷却する場合に適用してもよい。

【００４０】「実施形態２」実施形態１では、バッテリ
温度の時間変化率を求めることにより、バッテリの単位
時間当たり発熱量の大きさを判断していた。以下の実施
形態２では、バッテリの充電時や放電時の電流値を求め
ることにより、バッテリの単位時間当たり発熱量を判断
する。なお、以下において、実施形態１と同様の構成に
ついての説明を省略する。

【００４１】バッテリの発熱の大部分は、ジュール熱に
より占められている。ジュール熱は、下式（１）により
表される。

【００４２】

【数１】（ジュール熱）＝（電流）²×（抵抗）・・・（１）式（１）において、（電流）は、バッテリの充放電時の
電流値である。式（１）より明らかなように、充放電時
の電流値が大きいほどジュール熱の発生量も大きい。従
って、電流値を求めることにより、バッテリの単位時間
当たり発熱量の大小を判断することができる。

【００４３】図６は、実施形態２のバッテリ冷却装置の
構成を示す説明図である。実施形態１と異なり、バッテ
リ１からの電流の充放電路に電流センサ１１が設けられ
ており、電流センサ１１は制御装置６７に接続されてい
る。制御装置６７は、温度センサ９および電流センサ１
１からの入力情報に基づいて冷却ファン５を制御する。
なお、電気自動車には、一般に、バッテリのＳＯＣ値を
判断するための電流センサが設けられている。これらの
電流センサと図６の電流センサ１１とを兼用してもよ
い。

【００４４】図７は、制御装置６７による制御のフロー
チャートである。制御装置６７は、入力情報からバッテ
リ温度と充放電電流値を求める（Ｓ１１）。そして、図
８のマップ参照し、作動領域を判断する（Ｓ１３）。作
動領域の判断結果に基づいて冷却ファン５を制御する
（Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９）。これらのステップＳ５、Ｓ７、
Ｓ９は、実施形態１の場合と同様である。

【００４５】ここで図８のマップについて説明する。図
８のマップは、バッテリ温度と充放電電流値に対応し
て、ファンＯＦＦ領域とファンＯＮ（Ｌｏ）領域とファ
ンＯＮ（Ｈｉ）領域とに分けられている。各領域の境界
線Ｐ、Ｑは、実施形態１と同様に、横軸（バッテリ温
度）に対して斜めに設定されている。従って、図８のマ
ップの設定では、充放電電流値が小さいときには冷却フ
ァン５の作動時間が短くなり、また作動電圧が低くな
る。一方、充放電電流値が小さいときは、前述のよう
に、バッテリの単位時間当たりの発熱量も小さい。以上
より、実施形態２の装置によっても、前述の実施形態１
の装置と同様に、バッテリの単位時間当たりの発熱量に
適した冷却ファン５の制御が行われ、電力消費量が低減
する。

【００４６】なお、実施形態２についても、前記の実施
形態１と同様の各種の変形が可能である。ここで、実施
形態２をバッテリ１の充電時のみに適用する場合には、
上記の充放電電流の代わりに充電時電流を用いることが
好適である。同様に、放電時のみに適用する場合には、
放電時電流を用いることが好適である。

【００４７】「実施形態３」実施形態１では、バッテリ
温度とその時間変化率に基づいて冷却ファン５が制御さ
れている。これに対し、実施形態３では、さらに、外気
温を考慮して冷却ファン５を制御する。なお、以下にお
いて、実施形態１と同様の構成についての説明を省略す
る。

【００４８】図９は、実施形態３のバッテリ冷却装置の
構成を示す説明図である。実施形態１と異なり、冷却フ
ァン５の近傍に冷却風温度センサ１３が設けられてい
る。冷却風温度センサ１３は、冷却ファン５が作動した
ときに、冷却ファン５に吸い込まれてバッテリボックス
３の中へ流れ込む空気の温度（以下、冷却風温度）を測
定している。冷却風温度センサ１３は制御装置９７に接
続されていて、制御装置９７は、温度センサ９および冷
却風温度センサ１３からの入力情報に基づいて冷却ファ
ン５を制御する。

【００４９】図１０は、制御装置９７による制御のフロ
ーチャートである。制御装置９７は、入力情報からバッ
テリ温度とその時間変化率を求め（Ｓ２１）、さらに、
冷却風温度を求める（Ｓ２２）。そして、図１１のマッ
プ参照し、作動領域を判断する（Ｓ２３）。作動領域の
判断結果に基づいて冷却ファン５を制御する（Ｓ５、Ｓ
７、Ｓ９）。これらのステップＳ５、Ｓ７、Ｓ９は、実
施形態１の場合と同様である。

【００５０】ここで図１１のマップについて説明する。
図１１のマップでは、実施形態１と異なり、ファンＯＦ
Ｆ領域とファンＯＮ（Ｌｏ）領域の境界線が２本設けら
れている（Ｐ、Ｐ′）。冷却風温度が所定値より高いと
きには境界線Ｐ（実線）で分けられた領域が、ステップ
Ｓ２３の判断に用いられる。また、冷却風温度が上記所
定値より低いときには境界線Ｐ′（点線）で分けられた
領域が用いられる。同様に、ファンＯＮ（Ｌｏ）領域と
ファンＯＮ（Ｈｉ）領域の境界線も２本設けられている
（Ｑ、Ｑ′）。

【００５１】次に、実施形態３の効果について説明す
る。バッテリ温度と冷却風温度の差が大きいほど、バッ
テリの放熱量が大きい。従って、冷却風温度が低いとき
には、冷却ファン５の作動量に対する冷却効果が大き
い。従って、冷却風温度が低いときには、冷却ファンの
作動開始温度を高くしたり、冷却風の風量を減らして
も、十分な冷却を行うことができる。そこで、本実施形
態では、図１１のマップに示すように、冷却風温度が低
いときには、冷却ファンの作動開始温度を引き上げ（境
界線ＰからＰ′へ）、またＬｏ作動からＨｉ作動への切
替え温度を引き上げている（境界線ＱからＱ′へ）。従
って、実施形態１よりも、さらに、冷却ファン５の電力
消費量を低減することができる。

【００５２】なお、実施形態３についても、前記の実施
形態１と同様の各種の変形が可能である。また、実施形
態２と実施形態３の装置を組み合わせ、バッテリ温度と
充放電電流値と冷却風温度とに基づいて冷却ファン５を
制御してもよい。この場合、図１０のステップＳ２１に
おいて、バッテリ温度と充放電電流値を求める。そし
て、図１１のマップの代わりに、同様のマップであって
縦軸を電流値としたものを用いる。

【００５３】「実施形態４」実施形態４は、実施形態３
に対し、制御装置９７の制御フローのみが異なってい
る。その他の構成は、図９に示した実施形態３と同様で
あるので、説明を省略する。

【００５４】図１２は、制御装置９７による制御のフロ
ーチャートである。制御装置９７は、入力情報からバッ
テリ温度とその時間変化率を求める（Ｓ３１）。そし
て、図１３のマップ参照し、作動領域を判断する（Ｓ３
３）。図１３のマップでファンＯＦＦ領域にある場合に
は、冷却ファン５を停止させる（Ｓ３５）。すなわち、
前述と同様、図２の両スイッチＳＷ１、ＳＷ２を開成状
態とする。一方、図１３のマップでファンＯＮ領域にあ
る場合には、冷却風温度を求める（Ｓ３７）。そして冷
却風温度に基づいて、ファン駆動電圧を決定する（Ｓ３
９）。冷却風温度が所定値よりも低い場合にはファン駆
動電圧をＬｏと決定し、上記所定値よりも高い場合には
ファン駆動電圧をＨｉと決定する。この決定結果に従っ
て、冷却ファン５を作動させる。すなわち、ファン駆動
電圧をＬｏと決定した場合には、図２のＬｏ用リレース
イッチＳＷ１のみを閉成状態とする。また一方、ファン
駆動電圧をＨｉと決定した場合には、図２の両スイッチ
ＳＷ１、ＳＷ２ともに閉成状態とする。

【００５５】実施形態４においても、実施形態３と同様
に、バッテリ温度とバッテリ温度の時間変化率と冷却風
温度とに基づいて、冷却ファン５が制御されている。従
って、冷却ファン５の作動時間が短くなり、また、作動
電圧が低くなるので、電力消費量が低減する。

【００５６】なお、実施形態４についても、前記の実施
形態３と同様の各種の変形が可能である。また、実施形
態２と実施形態４の装置を組み合わせ、バッテリ温度と
充放電電流値と冷却風温度とに基づいて冷却ファン５を
制御してもよい。この場合、図１２のステップＳ３１に
おいて、バッテリ温度と充放電電流値を求める。そし
て、図１３のマップの代わりに、同様のマップであって
縦軸を電流値としたものを用いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１のバッテリ冷却装置の構
成を示す説明図である。

【図２】実施形態１の装置に備えられた冷却ファンの
モータを駆動するための回路の回路図である。

【図３】実施形態１における冷却ファン制御を示すフ
ローチャートである。

【図４】実施形態１の制御装置に記憶されている冷却
ファン制御用マップを示す説明図である。

【図５】実施形態１の装置を用いた場合のバッテリ温
度の時間変化を示す説明図である。

【図６】本発明の実施形態２のバッテリ冷却装置の構
成を示す説明図である。

【図７】実施形態２における冷却ファン制御を示すフ
ローチャートである。

【図８】実施形態２の制御装置に記憶されている冷却
ファン制御用マップを示す説明図である。

【図９】本発明の実施形態３のバッテリ冷却装置の構
成を示す説明図である。

【図１０】実施形態３における冷却ファン制御を示す
フローチャートである。

【図１１】実施形態３の制御装置に記憶されている冷
却ファン制御用マップを示す説明図である。

【図１２】本発明の実施形態４のバッテリ冷却装置に
おける冷却ファン制御を示すフローチャートである。

【図１３】実施形態４の制御装置に記憶されている冷
却ファン制御用マップを示す説明図である。

【図１４】従来のバッテリ冷却装置の動作を示す説明
図である。

【図１５】従来のバッテリ冷却装置を用いた場合のバ
ッテリ温度の時間変化を示す説明図である。

【符号の説明】

１バッテリ、３バッテリボックス、５冷却ファ
ン、７、６７、９７制御装置、９温度センサ、１１
電流センサ、１３冷却風温度センサ、ＳＷ１Ｌｏ用
リレースイッチ、ＳＷ２Ｈｉ用リレースイッチ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バッテリに冷却風を送風する冷却ファン
を備えたバッテリ冷却装置において、バッテリ温度を検出する温度検出手段と、バッテリ単位時間当たり発熱量を検出する発熱量検出手
段と、バッテリ温度およびバッテリ単位時間当たり発熱量に基
づいて、バッテリ温度に応じて要求される送風状態をバ
ッテリ単位時間当たり発熱量に応じて調整した調整送風
状態が得られるように、冷却ファンを制御する制御手段
と、を含むことを特徴とするバッテリ冷却装置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、前記発熱量検出手段は、前記温度検出手段が検出したバ
ッテリ温度の時間変化率に基づいて、バッテリ単位時間
当たり発熱量を検出することを特徴とするバッテリ冷却
装置。
【請求項３】請求項１に記載の装置において、前記発熱量検出手段は、バッテリ電流値に基づいて、バ
ッテリ単位時間当たり発熱量を検出することを特徴とす
るバッテリ冷却装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の装置に
おいて、前記制御手段は、前記冷却ファンをオンオフ制御するこ
とを特徴とするバッテリ冷却装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の装置に
おいて、前記制御手段は、冷却ファンの作動電圧を制御すること
を特徴とするバッテリ冷却装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の装置に
おいて、さらに、前記冷却ファンが送出する冷却風温度を検出す
る冷却風温度検出手段を備え、前記制御手段は、前記冷却風温度に応じて前記送風状態
を調整することを特徴とするバッテリ冷却装置。