JPWO2003064199A1 - 車両用バッテリ冷却装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源として使用するハイブリッド車、電気自動車等の車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置に関するものである。
背景技術
特開平9−177552号公報に開示される自動車のバッテリ冷却装置は、エンジンルームに設けられるバッテリをその周囲に隙間を置いてカバーするバッテリケースに収納すると共に、このバッテリケースに、空気導入口を先端部に備えた外気導入ダクトと、ファンが付属した排気ダクトとを設けると共に、前記バッテリの温度を検知する温度センサの検知温度が所定温度を上回ると前記ファンを駆動させる制御手段を付属させたものであり、温度センサの検知温度が所定温度を上回るとファンが作動し、外気がバッテリケース内に導入されることによりバッテリを冷却するものである。また、同公報の請求項3において、バッテリケースに空調装置から冷気を導入する空調ダクトを設けることにより、空調装置からの冷風をバッテリケース内に導入できるようになされた構造が示されている。
また、特開平5−193374号、特開平7−304323号に走行用モータを備える自動車における冷却装置が開示されている。
しかしながら、上記特開平9−177552号公報に開示される自動車のバッテリ冷却装置の請求項1に記載の構成においては、外気がバッテリケース内に導入されることにより、夏季における冷却能力の低下、雨水の吸入等が憂慮される。また、請求項3に記載の構成においては、バッテリケース内と車室とが、空調ダクト、空調装置のユニットケース、空調空気の吹出口等を介して連通するので、バッテリケース内の空気が車室内に逆流してくる恐れがある。バッテリからは水素ガスが発生することがあるので、バッテリケース内の空気が車室内に流入することは好ましくない。
また、特開平5−193374号、特開平7−304323号等に開示される構造は、部品点数の増加等から、コストの増加、室内容積の低下、重量の増加等が予想される。
そこで、この発明は、バッテリの冷却性能及び安全性が高く、またコストの削減、室内容積の拡大化、軽量化に有利な車両用バッテリ冷却装置を提供することを目的とする。
発明の開示
上記目的を解決するために、この発明は、バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも1つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構を備えることを特徴とするものである。
これによれば、車室内の快適性の向上等のために設けられている送風装置が発生させる送風の一部又は全部をバッテリの冷却に充てることができるので、新たな冷却装置を搭載することなく、バッテリを冷却することができる。これにより、ハイブリッド車、電気自動車等において、コストの低減、搭載機器の省スペース化に伴う室内容積の拡大化、及び車体の軽量化を実現することができる。
また、バッテリが収納される収納空間内の空気がバッテリ送風ダクトを通り車室内に逆流することを防止するために、例えばドア、逆止弁等の逆流防止手段を備えることにより、バッテリから発生する水素ガス等が車室内に充満することを防止することができる。これにより、安全性を向上させることができる。
また、この発明は、バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも1つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構を備え、前記制御装置は、前記ファンの停止時には、前記バッテリ送風ダクトが閉鎖するように前記切替ドアを制御するものである。
これによれば、上記構成により得られる効果に加え、切替ドアとファンとの動作の整合性を向上させることができると共に、収納空間から車室内への空気の逆流をより確実に防止することができる。
また、この発明は、バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも1つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構と、エンジンの作動状況を検知するエンジン作動状況検知手段とを備え、前記制御装置は、前記エンジン作動状況検知手段によりエンジンの始動が検知されてから所定時間が経過するまでの間、前記バッテリ送風ダクトが開放するように前記切替ドアを制御すると共に前記ファンを駆動させるものである。
これによれば、大きな発熱が予想されるエンジン始動時におけるバッテリを積極的に冷却するので、上記構成による効果に加え、更にバッテリの保護性、寿命等を向上させることができる。
また、この発明は、バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも1つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構と、エンジンの作動状況を検知するエンジン作動状況検知手段と、前記バッテリの電圧を検知する電圧検知手段とを備え、前記制御装置は、前記エンジン作動状況検知手段によりエンジンの停止が検知された後において、前記電圧検知手段により検知された電圧が所定値以下にならない範囲で、前記切替ドア及び前記ファンの制御を行うものである。
これによれば、運転終了時等にエンジンを停止した後にも所定の電圧が保持される範囲内でバッテリの冷却が継続されるので、上記構成による効果に加え、更にバッテリの保護性、寿命等を向上させることができる。
また、上記いずれかの発明において、前記バッテリ又は該バッテリ周辺の温度を検知する温度検知手段を備え、前記制御装置は、前記温度検知手段により検知された信号に基いて前記ファン及び前記切替ドアの少なくともどちらか一方を制御するものであると良い。
バッテリ又はバッテリ周辺の温度からバッテリの冷却が必要であるか否かを判断することができるので、適確な時にバッテリに向けて送風を行うことができる。
また、前記送風装置は、少なくともエバポレータを含んで構成される空調装置であると良く、更に前記空調装置は、車室内の後部座席側を冷却するために車体の後部側に配置されるものであることがより好ましい。
このように、空調装置、特に後部座席側の冷房に利用される空調装置(リアエアコン)の冷風をバッテリに導くようにすることにより、配管構造を簡素にすることができ、またバッテリの冷却時にはリアエアコンの冷風がバッテリに配分されるが、フロントエアコンにより車室内の空調は通常通り行われるので、車室内の快適性が損なわれることがない。
また、前記送風装置が空調装置である場合に、前記温度検知手段と、前記エバポレータに冷媒を圧送するコンプレッサとを備え、前記制御装置は、前記温度検知手段が検知した信号に基いて、前記コンプレッサを制御するようにしても良い。
例えば、バッテリの冷却が必要な時には、コンプレッサの冷媒圧送量を増加させて冷房能力を上げることにより、バッテリを冷却する能力、また車室内の快適性を高く維持することができる。
また、前記送風装置は、空気清浄装置や、換気装置であっても良い。
空気清浄装置や換気装置が発生させる送風であっても、バッテリを冷却するのに十分な効果がある。
また、前記逆流防止機構は、前記送風装置から前記バッテリ送風ダクトへの通風時にその風圧により変位し該バッテリ送風ダクトを開状態にすると共に、前記バッテリ送風ダクトへの非通風時には自重又は弾性部材、又はこれらの協働により変位し該バッテリ送風ダクトを閉状態にするドアを含んで構成されるものであると良い。
これによれば、バッテリ送風ダクトへの通風/非通風の切り替えに応じて、上記ドアが自動的に変位し、このバッテリ送風ダクトを開閉する。これにより、モータ等の駆動装置を利用することなく、収納空間から車室内への空気の逆流を防止することができる。
また、前記制御装置は、前記切替ドアが前記バッテリ送風ダクトを開放する位置にある時には、常に前記ファンを回転させると良い。
これにより、切替ドアとファンとの動作の整合性を保つことができると共に、収納空間から車室内への空気の逆流を防止することができる。
また、前記制御装置は、前記ファンの回転速度が最大値である時には、前記バッテリ送風ダクトが開放するように前記切替ドアを制御するようにしても良い。
ファンが最大の回転速度で駆動している場合には、バッテリの発熱が大きく、また車室内への送風も十分あると予想されるので、上述のように切替ドアを制御してバッテリ送風ダクトを所定量開放することにより、バッテリの保護を効率的に行うことができる。
また、前記制御装置は、前記ファンの回転速度が最大値ではなく且つ前記バッテリ送風ダクトが開放している時には、該ファンを回転速度が前記バッテリ送風ダクトの閉鎖時における回転速度よりも大きくなるように制御するようにしても良い。
これによれば、ファンが最大値よりも小さい回転速度で駆動している時にバッテリの冷却が必要となった場合には、通常時、即ちバッテリ送風ダクトの閉鎖時におけるファンの回転速度よりも大きい回転速度でファンが回転されるので、車室内への送風が不足することを防止することができる。
また、前記バッテリ送風ダクトは、前記車室及び荷室以外の場所に配されることが好ましい。
これによれば、バッテリ送風ダクトが破損する機会を少なくすることができるので、システムの耐久性及び安全性を向上させることができる。
また、前記バッテリ送風ダクトからの送風を前記収納空間内に吹き出す吹出口と、前記収納空間内の空気を外部へ導く排気口とが、前記バッテリを挟んで略対面する位置に形成されていると良い。
これによれば、送風装置からの送風が効率的にバッテリを通過していくようにすることができるので、バッテリの冷却効果を大きくすることができる。
また、複数の前記吹出口を有するようにしても良い。
これによれば、送風を様々な角度からバッテリに当てることができるので、バッテリの冷却効果を大きくすることができる。
また、前記送風装置は、前記車室、前記荷室、及び車外のうちの少なくとも2つから選択的にそのユニット内に空気を取り込む吸気切替手段を備えていても良く、また前記送風装置は空調装置であり、該空調装置が最大の冷房能力で運転しており、且つ所定の手段により得られる情報から前記バッテリの冷却が必要であると判断される場合には、前記吸気手段は、車外の空気を取り込むようにしても良い。
空調装置が最大の冷房能力で運転されている時は、室内温度が高い場合が多いため、この時には車外の空気を送風装置に取り込むことにより、バッテリを冷却する効果を大きくすることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図1に示すこの発明の第1の実施の形態に係る車両用バッテリ冷却装置1は、バッテリ2をその走行駆動源の少なくとも1つとする車両、即ちハイブリッド車、電気自動車等において用いられ、車室3の後部座席4側を冷房するために車両の後方部に配置されたリアエアコン5を含んで構成されている。
前記リアエアコン5は、ユニットケース10内にファン11、エバポレータ12、切替ドア13が配置されてなり、このユニットケース10には、車室3内の空気をユニットケース10内に導く吸気ダクト15、ユニットケース10内の空気を車室3に導く車室送風ダクト16、ユニットケース10内の空気をバッテリ2が収納された収納空間17に導くバッテリ送風ダクト18が連結されている。
前記吸気ダクト15は、その一端側が後部座席4の後方に設けられ車室3内に開口した吸込み口20に、またその他端側が、ユニットケース10に形成されファン11の空気吸込み部に対峙するベル状開口部21に連通している。前記車室送風ダクト16は、その一端側がユニットケース10のエバポレータ12よりも通風方向下流側の部分に形成された車室側開口22に、またその他端側が前記吸込み口20よりも後方に設けられ車室3内に開口した後部座席側送風口23に連通している。前記バッテリ送風ダクト18は、その一端側がユニットケース10のエバポレータ12よりも通風方向下流側で前記車室側開口22に対して略直角となる部分に形成された収納空間側開口25に、またその他端側が収納空間17内のバッテリ2に向けて開口したバッテリ側送風口26に連通している。
前記切替ドア13は、モータ等の駆動装置に連結されて回動する回動軸30と、回動軸30に固定され車室側開口22又は収納空間側開口25を閉鎖し得る平面を有するドア部31とを有して構成されている。回動軸30の回動量、即ちドア部31の停止位置の決定は、後述する制御装置(ECU)により制御され、車室送風ダクト16及びバッテリ送風ダクト18への送風量を任意に調整できるようになされている。また、前記ファン11も前記ECUによりその回転速度が制御されるようになされている。
収納空間17内でバッテリ2の通風方向下流側の部分には、温度を検知する温度検知手段35が配置され、その更に下流側の部分には、収納空間17内の空気を外部に排出する排気口36が形成されている。バッテリ側送風口26と排気口36とはバッテリ2を挟む位置に設けられており、冷風がバッテリ2上を良く通過するように図られている。尚、図11に示す第2の実施の形態にように、バッテリ側送風口26を車体後方側に向け、排気口36を車体の後端部に形成し、バッテリ2をこれら26,36の間に配置しても良い。また、図12に示す第3の実施の形態のように、バッテリ側送風口26を複数設けることにより、バッテリ2に多くの角度から冷風が当たるようにしても良い。
以下、第1の実施の形態に戻り説明を続ける。図1に示すように、前記バッテリ送風ダクト18内のバッテリ側送風口26付近には、収納空間17からユニットケース10内への空気の逆流を防止する逆流防止ドア40が設けられている。この逆流防止ドア40は、図2に示すように、バッテリ送風ダクト18の内壁に固定された台部41、台部41に回転自在に固定された回転軸42、回転軸42に固定されバッテリ送風ダクト18を閉鎖し得る平面を有するドア部43、バッテリ送風ダクト18の内壁で台部41と略対面する面に固定されたストッパ44、回転軸42を矢印Aの方向に付勢するぜんまい状弾性部材45を有して構成されている。この逆流防止ドア40においては、リアエアコン5からの送風Bがバッテリ送風ダクト18に流されると、この送風Bの風圧によりドア部43が位置Cから位置Dへ変位し、送風Bが停止されると、ドア部43はその自重及びぜんまい状弾性部材45の付勢力により位置Cに戻る。
上記構成の車両用バッテリ冷却装置1においては、バッテリ冷却不要時には、図1に示すように、切替ドア13がバッテリ送風ダクト18を閉鎖する位置Eにあり、通常の空調制御が行われ、ユニットケース10内の全冷風が後部座席側送風口23から車室3内に吹き出されるが、バッテリ冷却必要時には、切替ドア13が位置F側に所定量移動してバッテリ送風ダクト18を開放し、ユニットケース10内の冷風の一部又は全部をバッテリ側送風口26から収納空間17内に吹き出すことにより、バッテリ2を冷却することができる。また、逆流防止ドア40により、バッテリ送風ダクト18への送風がない時には、図2に示すように、ドア部43が位置Cにあり、このバッテリ送風ダクト18が閉鎖状態となる。尚、この実施の形態は、前記逆流防止ドア40はモータ等の駆動装置を利用しない構成であるので、コスト、載置スペース、重量等の点で有利なものである。また、公知の逆止弁等を利用することもできる。
上記構成の車両用バッテリ冷却装置1によれば、リアエアコン1が発生させる送風の一部又は全部をバッテリ2の冷却に充てることができるので、新たな冷却装置を搭載することなく、バッテリ2の冷却を行うことができる。これにより、ハイブリッド車、電気自動車等において、コストの削減、搭載機器の省スペース化に伴う室内容積の拡大化、及び車体重量の軽量化を実現することができる。また、逆流防止ドア40により、バッテリ送風ダクト18への送風がない時には、図2に示すように、このバッテリ送風ダクト18が閉鎖状態となるので、収納空間17内の空気が車室3内に逆流することが防止されるので、安全性が高いものである。
以下に、図3〜図9により、上記車両用バッテリ冷却装置1において行われる制御を説明する。この車両用バッテリ冷却装置1は、CPU、ROM、RAM、I/Oポート等を備え各種検知手段からの入力信号やROMに記録された所定のプログラムに従って各種機構に制御信号を出力する電子式コントロールユニット(ECU)50を備える。この実施の形態に係るECU50は、バッテリ2又はバッテリ2周辺の温度を検知する前記温度検知手段35、バッテリ2の電圧を検知する電圧検知手段55、エンジンの作動状況を検知するエンジン作動状況検知手段56、その他検知手段57からの入力信号に基いて、前記切替ドア13、前記ファン11、冷凍サイクルの一部を構成しエバポレータ12に冷媒を圧送するコンプレッサ58に対して、制御信号を出力する。
ECU50は、図4に示すように、各種検知手段によりバッテリ温度、室内温度、空調設定温度、その他の情報を検知し(ステップ100)、これらの情報に基いて、切替ドア13の移動量M、ファン11の回転速度N等を算出し(ステップ101)、これらの算出結果に基いて生成された制御信号を切替ドア13及びファン11の駆動部に出力することにより(ステップ102)、切替ドア13及びファン11を制御する。
図5に示すのは、ファン11の回転速度Nを決定するフローの1つであり、上述したステップ100からステップ102を含む上位の制御を司るメイン制御ルーチン(図示せず)から定期的に実行される。先ず、ステップ200において、切替ドア13がバッテリ送風ダクト18を開放する位置にあるか否かを切替ドア13からのフィードバック信号等により判定し、バッテリ送風ダクト18を開放する位置にないと判定された場合には、このフローから出てメイン制御ルーチンにリターンし、バッテリ送風ダクト18を開放する位置にあると判定された場合には、ステップ201において、ファン11の回転速度Nが0か否かを判定する。
前記ステップ201において、N=0ではないと判定された場合には、メイン制御ルーチンにリターンし、N=0であると判定された場合には、ステップ201において、目標とする回転速度Nを所定値Ns(Ns>0)として、メイン制御ルーチンにリターンする。
この制御により、バッテリ送風ダクト18が開放している時には必ずファン11が駆動されるので、切替ドア13とファン11の動作に整合が取れると共に、収納空間17からの空気の逆流を防止することができる。
図6に示すのは、切替ドア13の移動量Mを決定するフローの1つであり、前記メイン制御ルーチンから定期的に実行される。先ず、ステップ300において、ファン11の回転速度Nが0であるか否かを判定し、N=0ではないと判定された場合には、メイン制御ルーチンにリターンし、N=0であると判定された場合には、ステップ301において、切替ドア13がバッテリ送風ダクト18を開放させる位置にあるか否かを判定する。
前記ステップ301において、切替ドア13がバッテリ送風ダクト18を開放させる位置にないと判定された場合には、メイン制御ルーチンにリターンし、バッテリ送風ダクト18を開放させる位置にあると判定された場合には、ステップ302において、切替ドア13をバッテリ送風ダクト18が閉鎖する位置に移動させるのに必要な移動量Mを算出した後、メイン制御ルーチンに戻る。
この制御により、ファン11が停止している時には必ず切替ドア13によりバッテリ送風ダクト18が閉鎖されるので、切替ドア13とファン11の動作に整合が取れると共に、収納空間17からの空気の逆流を防止することができる。
図7に示すのは、切替ドア13の移動量Mを決定するフローの1つであり、前記メイン制御ルーチンから定期的に実行される。先ず、ステップ400において、ファン11の回転速度Nがその最大値Nmaxであるか否かを判定し、N=Nmaxでないと判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻り、N=Nmaxであると判定された場合には、ステップ401において、バッテリ送風ダクト18が所定量開放する状態となるような切替ドア13の移動量Mを算出した後、メイン制御ルーチンに戻る。
ファン11が最大の回転速度Nmaxで駆動している場合には、バッテリ2の発熱が大きく、また車室3内への送風も十分にあると予想されるので、上記制御のように切替ドア13を制御してバッテリ送風ダクト18を所定量開放することにより、バッテリ2の保護を効率的に行うことができる。
図8に示すには、ファン11の回転速度Nを決定するフローの1つであり、前記メイン制御ルーチンから定期的に実行される。先ず、ステップ500において、回転速度Nが最大値Nmaxであるか否かを判定し、N=Nmaxであると判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻り、N=Nmaxではないと判定された場合には、ステップ501において、切替ドア13がバッテリ送風ダクト18を開放する位置にあるか否かを判定する。
前記ステップ501において、切替ドア13がバッテリ送風ダクト18を開放する位置にないと判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻り、切替ドア13がバッテリ送風ダクト18を開放する位置にあると判定された場合には、ステップ502において、目標とする回転速度Nを、バッテリ送風ダクト18が閉鎖している場合のファン11の回転速度Ncloseよりも大きい回転速度Nopenとした後、メイン制御ルーチンに戻る。
この制御によれば、ファン11が最大値Nmaxよりも小さい回転速度Nで駆動している時にバッテリ2の冷却が必要となった場合に、通常時、即ちバッテリ送風ダクト18の閉鎖時におけるファン11の回転速度Ncloseよりも大きい回転速度Nopenでファン11が駆動されるので、車室3内への送風が不足することを防止することができる。
図9に示すのは、エンジン始動直後におけるバッテリ2の冷却制御に関するフローであり、前記メイン制御ルーチンから定期的に実行される。先ず、ステップ600において、前記エンジン作動状況検知手段56によりエンジンが始動されたか否かを判定し、エンジンが始動されていないと判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻り、エンジンが始動されたと判定された場合には、ステップ601において、エンジン始動からの経過時間Tが設定値Tsよりも小さいか否かを判定する。前記ステップ601において、T<Tsではないと判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻り、T<Tsであると判定された場合には、ステップ602において、切替ドア13をバッテリ送風ダクト18が開放する位置に移動させると共にファン11を所定の回転速度で駆動させた後、前記ステップ600に戻る。
この制御により、エンジン始動時におけるバッテリ2の大きな発熱を抑えることができるので、バッテリ2の保護、寿命の向上等の効果をえることができる。
図10に示すのは、エンジン停止後におけるバッテリ2の冷却制御に関するフローであり、前記メイン制御ルーチンから定期的に実行される。先ず、ステップ700において、前記エンジン作動状況検知手段56によりエンジンが停止しているか否かを判定し、エンジンが停止していないと判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻る。
前記ステップ700において、エンジンが停止していると判定された場合には、ステップ701において、前記電圧検知手段によりバッテリ2の電圧Vが設定された最小値Vminよりも大きいか否かを判定し、V>Vminではないと判定された場合には、ステップ703において、切替ドア13及びファン11の制御を停止した後、メイン制御ルーチンに戻る。前記ステップ701において、V>Vminであると判定された場合には、ステップ702において、切替ドア13及びファン11の制御を継続し、前記ステップ700へ戻る。
この制御によれば、運転終了時等にエンジンを停止した後にも、所定の電圧が保持される範囲内でバッテリ2の冷却制御が継続されるので、バッテリ2の保護、寿命の向上等の効果を得ることができる。
図13は、第4の実施の形態におけるリアエアコン2の吸気ダクト60の構造を示すものであり、この吸気ダクト60は、前記吸込み口20と連通するダクト61から分岐して、車外の空気を導く開口と連通するダクト62を備え、これら両ダクト61,62の連結部分には、吸気切替ドア63が設けられている。この吸気切替ドア63は、モータ等の駆動装置に連結される回動軸64、回動軸64に固定され前記両ダクト61,62の一方を閉鎖できる平面を有するドア部65を有して構成され、回動軸64と連結する駆動装置は前記ECU50により制御されることにより、吸気を車室3内と外気との間で任意の割合で取り込めるようになされている。
図14は、前記吸気切替ドア63の制御に関するフローであり、前記メイン制御ルーチンから定期的に実行される。先ず、ステップ800において、リアエアコン2を含む空調装置が最大冷房運転を実行しているか否かを判定し、最大冷房運転を実行していないと判定された場合には、メイン制御ルーチンに戻り、最大冷房運転を実行していると判定された場合には、ステップ801において、リアエアコン2への吸気として外気を取り込むように吸気切替ドア63を駆動させた後、メイン制御ルーチンに戻る。
空調装置が最大の冷房能力で運転されている時は、室内温度が高い場合が多いため、この時には車外の空気を送風装置に取り込むことにより、バッテリ2を冷却する効果を大きくすることができる。
尚、上述した実施の形態は、請求項に記載した送風装置として、リアエアコンを使用したものであるが、本発明はこれに限られるものではない。即ち、上記送風装置としては、快適性の向上等のために車室内に送風する装置であれば適用することができ、例えばフロントエアコン、空気清浄装置、換気装置等が挙げられる。
産業上の利用可能性
以上説明したように、この発明によれば、空調装置等の送風装置が発生させる送風の一部又は全部をバッテリの冷却に充てることができるので、新たな冷却装置を搭載することなく、バッテリの冷却を行うことができる。また、逆流防止手段を備えていることにより、バッテリが収納される収納空間内の空気が車室内に逆流することが防止できる。これにより、バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも一部とするハイブリッド車、電気自動車等において、バッテリの冷却性能及び安全性が高く、またコストの削減、室内容積の拡大化、軽量化に有利なバッテリ冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図1は、この発明の第1の実施の形態に係る車両用バッテリ冷却装置の構造を示す図である。図2は、逆流防止ドアの構造を示す図である。図3は、この発明に係る車両用バッテリ冷却装置における制御系統の構成を示す図である。図4は、ECUにより行われる制御を示すフローチャートである。図5は、ECUにより行われる制御を示すフローチャートである。図6は、ECUにより行われる制御を示すフローチャートである。図7は、ECUにより行われる制御を示すフローチャートである。図8は、ECUにより行われる制御を示すフローチャートである。図9は、ECUにより行われる制御を示すフローチャートである。図10は、ECUにより行われる制御を示すフローチャートである。図11は、第2の実施の形態に係る車両用バッテリ冷却装置の構造を示す図である。図12は、第3の実施の形態に係る車両用バッテリ冷却装置におけるバッテリ送風口の構造を示す図である。図13は、第4の実施の形態に係る車両用バッテリ冷却装置における吸気ダクトの構造を示す図である。図14は、第4の実施の形態においてECUにより行われる制御を示すフローチャートである。
Claims (19)
- バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも1つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、
所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構を備えることを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。 - バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも1つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、
所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構を備え、
前記制御装置は、前記ファンの停止時には、前記バッテリ送風ダクトが閉鎖するように前記切替ドアを制御することを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。 - バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも1つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、
所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構と、エンジンの作動状況を検知するエンジン作動状況検知手段とを備え、
前記制御装置は、前記エンジン作動状況検知手段によりエンジンの始動が検知されてから所定時間が経過するまでの間、前記バッテリ送風ダクトが開放するように前記切替ドアを制御すると共に前記ファンを駆動させることを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。 - バッテリにより駆動される電動モータを走行用駆動源の少なくとも1つとする車両において用いられる車両用バッテリ冷却装置であって、
所定の駆動源により駆動されるファンを備え風を発生させる送風装置と、前記送風装置が発生させた風を車室に導く車室送風ダクトと、前記バッテリが収納される収納空間と、前記送風装置が発生させた風を前記収納空間へ導くバッテリ送風ダクトと、所定の駆動源により駆動されその位置により前記車室送風ダクト及び前記バッテリ送風ダクトへの送風量を変化させる切替ドアと、前記ファン及び前記切替ドアを制御する制御装置と、前記収納空間から前記車室への空気の逆流を防止する逆流防止機構と、エンジンの作動状況を検知するエンジン作動状況検知手段と、前記バッテリの電圧を検知する電圧検知手段とを備え、
前記制御装置は、前記エンジン作動状況検知手段によりエンジンの停止が検知された後において、前記電圧検知手段により検知された電圧が所定値以下にならない範囲で、前記切替ドア及び前記ファンの制御を行うことを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。 - 前記バッテリ又は該バッテリ周辺の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記制御装置は、前記温度検知手段により検知された信号に基いて前記ファン及び前記切替ドアの少なくともどちらか一方を制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の車両用バッテリ冷却装置。 - 前記送風装置は、少なくともエバポレータを含んで構成される空調装置であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
- 前記空調装置は、車室内の後部座席側を冷却するために車体の後部側に配置されるものであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
- 前記温度検知手段と、前記エバポレータに冷媒を圧送するコンプレッサとを備え、
前記制御装置は、前記温度検知手段が検知した信号に基いて、前記コンプレッサを制御することを特徴とする請求項6又は7記載の車両用バッテリ冷却装置。 - 前記送風装置は、空気清浄装置であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
- 前記送風装置は、換気装置であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
- 前記逆流防止機構は、前記送風装置から前記バッテリ送風ダクトへの通風時にはその風圧により変位し該バッテリ送風ダクトを開状態にすると共に、前記バッテリ送風ダクトへの非通風時には自重又は弾性部材、又はこれらの協働により変位し該バッテリ送風ダクトを閉状態にするドアを含んで構成されることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
- 前記制御装置は、前記切替ドアが前記バッテリ送風ダクトを開放する位置にある時には、常に前記ファンを回転させることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
- 前記制御装置は、前記ファンの回転速度が最大値である時には、前記バッテリ送風ダクトが開放するように前記切替ドアを制御することを特徴とする請求項1〜12のいずれか1つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
- 前記制御装置は、前記ファンの回転速度が最大値ではなく且つ前記バッテリ送風ダクトが開放している時には、該ファンを回転速度が前記バッテリ送風ダクトの閉鎖時における回転速度よりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項1〜13のいずれか1つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
- 前記バッテリ送風ダクトは、前記車室及び荷室以外の場所に配されることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
- 前記バッテリ送風ダクトからの送風を前記収納空間内に吹き出す吹出口と、前記収納空間内の空気を外部へ導く排気口とが、前記バッテリを挟んで略対面する位置に形成されていることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
- 複数の前記吹出口を有することを特徴とする請求項16に記載の車両用バッテリ冷却装置。
- 前記送風装置は、前記車室、前記荷室、及び車外のうちの少なくとも2つから選択的にそのユニット内に空気を取り込む吸気切替手段を備えることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1つに記載の車両用バッテリ冷却装置。
- 前記送風装置は空調装置であり、該空調装置が最大の冷房能力で運転しており、且つ所定の手段により得られる情報から前記バッテリの冷却が必要であると判断される場合には、
前記吸気手段は、車外の空気を取り込むことを特徴とする請求項18記載の車両用バッテリ冷却装置。
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