KR20090091225A - 전기 기기의 냉각 장치 및 냉각 방법 - Google Patents

전기 기기의 냉각 장치 및 냉각 방법 Download PDF

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Abstract

HV_ECU는, A/C 흡기 모드이며(S100에서 예), 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이 미리 정해진 값 A보다도 크고, 또한 온도 Thi가 미리 정해진 값 B보다도 작으면 동작 모드를 실내 흡기 모드로 절환하는 스텝(S106)과, 실내 흡기 모드이며(S104에서 예), 온도차 확대의 억제에 의해 실내 흡기 모드의 요구 중이며(S108에서 예), 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이 A보다도 크고(S110에서 아니오), 온도 Thi가 미리 정해진 값 B 이상이면(S112에서 예), 동작 모드를 A/C 흡기 모드로 절환하는 스텝(S114)과, 통상의 흡기 모드의 절환 제어를 실시하는 스텝(S116)을 포함한 프로그램을 실행한다.
매체 통로, 검출부, 선택부, 제어부, 절환 기구

Description

전기 기기의 냉각 장치 및 냉각 방법 {COOLER AND COOLING METHOD OF ELECTRIC APPARATUS}
본 발명은 전기 기기의 냉각에 관한 것이고, 특히, 복수의 경로를 갖는 매체 통로에 접속되는 전기 기기에 포함되는 복수의 구성 요소에 있어서, 그 구성 요소간의 온도차의 확대를 억제하는 기술에 관한 것이다.
엔진 대신에 주행용 모터를 탑재한 전기 자동차(주행용 모터를 연료 전지로 동작시키는 차량을 포함함)가 개발되어 실용화되고 있고, 또한 엔진에 가하여 주행용 모터를 탑재한 하이브리드 자동차가 개발되어 실용화되고 있다. 이와 같은 차량은, 주행용 모터로의 구동 전력을 출력하는 주행용 배터리 등의 전기 기기를 구비하고 있다. 이 주행용 배터리는, 충방전시에는 화학 반응을 수반하므로, 고온 상태가 되는 것에 의한 배터리의 열화를 방지하기 위해 냉각할 필요가 있다.
이와 같은 문제를 감안하여, 일본 특허 출원 공개 제2004-001674호 공보는, 차량 탑재 배터리를 확실하게 냉각하는 배터리 온도 관리 장치를 개시한다. 이 배터리 온도 관리 장치는, 차량 후방측에 탑재되고, 차실 내에 불어내는 공기의 온도를 조절하는 공기 온도 조절 수단이 수납된 리어 에어컨디셔너 유닛을 갖는 차량에 적용되고, 차량에 탑재된 배터리의 온도를 관리한다. 배터리 온도 관리 장치는, 공기 온도 조절 수단을 통과한 공기를 배터리로 유도하는 덕트를 갖고, 이 덕트에 의해 유도된 공기를 배터리에 공급함으로써 배터리의 온도를 관리하는 것을 특징으로 한다.
상술한 공보에 개시된 배터리 온도 관리 장치에 따르면, 실내 공기를 도입하여 배터리를 냉각하는 종래 기술에 비해, 배터리를 냉각하는 경우에 있어서는, 배터리에 불어낼 수 있는 공기의 온도를 낮게 할 수 있다.
그런데, 상술한 공보에 개시된 배터리 온도 관리 장치에 있어서는, 실내의 공기가 직접적으로 배터리에 유통되는 경로 혹은 공조 장치에서 냉각된 공기를 사용하여 배터리를 냉각하는 경로 등의 복수의 경로가 형성되게 된다. 그러나, 공조 장치에서 냉각된 공기의 유량은, 실내의 온도 상태 및 공조 장치의 조작 상태에 의해 제한되기 때문에, 배터리에 공급되는 공기의 유량도 제한되는 경우가 있다.
풍량이 제한되는 경우, 배터리에 공급되는 풍량에 편차가 발생하는 경우가 있다. 또한, 공급되는 공기의 온도가 공조 장치에 의해 저하되기 때문에, 공기의 온도의 편차가 커지는 경우가 있다. 그로 인해, 배터리의 하우징의 형상에 기인하여, 균일한 온도 또한 균일한 풍량의 공기를 전지 셀 전체에 공급할 수 없는 경우가 있다. 특히, 배터리의 규모가 커질수록, 전지 셀 전체에 균일한 온도 및 풍량의 공기를 공급할 수 없다. 그로 인해, 배터리의 내부의 온도차가 확대된다는 문제가 있다.
배터리 등의 전기 기기에는, 전지 셀 등의 복수의 구성 요소로 이루어지고, 이들 구성 요소간의 온도차가 확대되면, 전지 셀간의 충전량에 차가 발생하여, 모 든 전지 셀의 충전량을 미리 정해진 범위 내로 제어하는 것이 곤란해질 가능성이 있다.
본 발명의 목적은, 전기 기기에 포함되는 복수의 구성 요소간의 온도차의 확대를 억제하는 전기 기기의 냉각 장치 및 냉각 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 어느 국면에 관한 전기 기기의 냉각 장치는, 복수의 구성 요소를 포함하는 전기 기기를 냉각하는 냉각 장치이다. 이 냉각 장치는, 한쪽 단부가 흡입구에 접속되고, 다른 쪽 단부가 전기 기기에 접속되고, 흡입구로부터 전기 기기까지의 사이에 있어서, 냉각 매체를 유통하는 복수의 경로를 갖는 매체 통로와, 매체 통로를 경유하여 전기 기기에 냉각 매체를 공급하는 공급부와, 복수의 구성 요소 중, 냉각 매체의 상류측 및 하류측의 적어도 2개의 구성 요소간의 온도차를 검출하는 검출부와, 복수의 경로 중 어느 1개의 경로를 선택하는 선택부를 포함한다. 선택부는, 검출된 온도차의 절대값이 미리 정해진 값보다도 커지면, 복수의 유통 경로 중, 2개의 구성 요소 중 어느 하나와 냉각 매체와의 온도차의 절대값이 작아지는 경로를 선택한다.
본 발명에 따르면, 전기 기기를 유통하는 냉각 매체의 상류측 및 하류측의 적어도 2개의 구성 요소간의 온도차가, 미리 정해진 값보다도 커지면, 복수의 경로 중, 2개의 구성 요소 중 어느 하나와 냉각 매체와의 온도차의 절대값이 작아지는 경로가 선택된다. 이에 의해, 전기 기기에 공급되는 냉각 매체에 의한, 상류측의 구성 요소의 온도 저하의 정도를 감소시킬 수 있다. 그로 인해, 적어도 상류측의 구성 요소에 대한 냉각의 정도를 제한함으로써, 구성 요소간의 온도차의 확대를 억제할 수 있다. 따라서, 전기 기기에 포함되는 복수의 구성 요소간의 온도차의 확대를 억제하는 전기 기기의 냉각 장치 및 냉각 방법을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 검출부는, 상류측의 제1 구성 요소의 제1 온도를 검출하는 제1 온도 검출부와, 하류측의 제2 구성 요소의 제2 온도를 검출하는 제2 온도 검출부를 포함한다. 선택부는, 검출된 제2 온도가 미리 정해진 온도 이상이면, 복수의 유통 경로 중, 제1 온도 및 제2 온도 중 어느 하나와 냉각 매체와의 온도차의 절대값이 가장 커지는 경로를 선택한다.
본 발명에 따르면, 검출된 하류측의 구성 요소의 제2 온도가 미리 정해진 온도 이상이면, 전기 기기 전체가 과열 상태인 것을 판단할 수 있다. 이와 같은 경우에, 제1 온도 또는 제2 온도와의 온도차의 절대값이 가장 커지는 냉각 매체, 즉, 온도가 낮은 냉각 매체가 유통되는 경로(예를 들어, 에어컨디셔너의 증발기를 경유하는 경로)를 선택함으로써, 전기 기기 전체의 온도를 빠르게 저하시킬 수 있다. 이에 의해, 전기 기기의 냉각 성능을 확보할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 제1 구성 요소는, 복수의 구성 요소 중 비교적 온도가 낮은 위치의 구성 요소이다. 제2 구성 요소는, 복수의 구성 요소 중 비교적 온도가 높은 위치의 구성 요소이다.
본 발명에 따르면, 제1 구성 요소의 제1 온도와 제2 구성 요소의 제2 온도와의 온도차를 기초로 하여, 전기 기기의 구성 요소간의 온도차가 확대되고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제2 구성 요소의 제2 온도를 기초로 하여, 상기 기기 전체가 과열 상태인지 여부를 판단할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 냉각 장치는, 온도차의 절대값이 작아지는 경로가 선택된 경우, 온도차의 절대값이 커지는 경로가 선택된 경우의 냉각 매체의 유량을 하회하지 않도록 공급부를 제어하는 제어부를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 예를 들어, 온도차의 절대값이 작아지는 경로가 선택된 경우의 냉각 매체의 유량을, 온도차의 절대값이 커지는 경로가 선택된 경우의 냉각 매체의 유량을 상회하도록 하면, 하류측까지 유통하는 냉각 매체의, 구성 요소와의 열 교환에 의한 온도의 상승을 억제할 수 있다. 그로 인해, 하류측의 구성 요소의 냉각의 정도를 상승시킬 수 있다. 그 결과, 상류측의 구성 요소와 하류측의 구성 요소와의 온도차의 확대를 억제할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 매체 통로에는, 유통 경로가 분기되는 위치에 유통 경로를 절환하는 절환 기구가 설치된다. 선택부는, 절환 기구에 의해 유통 경로를 절환함으로써, 유통 경로를 선택한다.
본 발명에 따르면, 제1 온도와 제2 온도와의 온도차가 확대되는 경우에 있어서는, 절환 기구에 의해 제1 온도 및 제2 온도 중 어느 하나와 냉각 매체와의 온도차가 작아지는 경로(예를 들어, 에어컨디셔너의 증발기를 경유하지 않는 경로)로 절환함으로써, 전기 기기의 구성 요소간의 온도차의 확대를 억제하면서, 제2 온도가 미리 정해진 온도 이상이면, 절환 기구에 의해 제1 온도 및 제2 온도 중 어느 하나와 냉각 매체와의 온도차가 커지는 경로(예를 들어, 에어컨디셔너의 증발기를 경유하는 경로)로 절환함으로써, 하류측의 구성 요소가 과열 상태가 되는 것을 억제할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 전기 기기는 차량에 탑재된다. 냉각 매체는 기체이다. 공급부는 제1 공급부이다. 냉각 장치는, 유통 경로 상에 있어서, 흡입구와 제1 공급부 사이에 설치되고, 전기 기기 및 차량의 실내에 냉각 매체를 공급하는 제2 공급부를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 유통 경로 상에 있어서, 흡입구와 제1 공급부 사이에, 전기 기기에 냉각 매체를 공급하는 제2 공급부가 설치된다. 제2 공급부는, 차량의 실내에도 냉각 매체를 공급한다. 즉, 제2 공급부에 있어서는, 공조의 작동 상태에 따라서 공급량이 제한된다. 그로 인해, 제2 공급부를 경유하는 경로가 선택되는 경우에 있어서는, 전기 기기로의 냉각 매체의 공급량도 제한되게 된다. 이에 의해, 상류측의 구성 요소가 한정적으로 냉각되고, 상류측의 구성 요소와 하류측의 구성 요소와의 온도차가 확대된다. 이때, 예를 들어, 제1 공급부를 경유하고, 제2 공급부를 경유하지 않는 경로를 선택하면, 공급량이 제한되지 않고 전기 기기에 냉각 매체를 공급할 수 있다. 그로 인해, 상류측의 구성 요소가 한정적으로 냉각되지 않고, 또한 하류측의 구성 요소의 냉각의 정도를 상승시킬 수 있다. 따라서, 상류측의 구성 요소와 하류측의 구성 요소와의 온도차의 확대를 억제할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 제2 공급부의 하류측에는, 흡입구로부터 유통되는 차량의 실내의 공기와 열 교환하는 열 교환기가 설치된다. 온도차의 절대값이 가장 커지는 경로는, 제2 공급부 및 열 교환기를 경유하는 경로이다.
본 발명에 따르면, 제2 공급부는, 차량의 실내에도 냉각 매체를 공급한다. 즉, 제2 공급부에 있어서는, 공조의 작동 상태에 따라서 공급량이 제한된다. 그로 인해, 제2 공급부 및 열 교환기를 경유하는 경로가 선택되는 경우에 있어서는, 전기 기기로의 냉각 매체의 공급량도 제한되게 된다. 이에 의해, 상류측의 구성 요소가 한정적으로 냉각되고, 상류측의 구성 요소와 하류측의 구성 요소와의 온도차가 확대된다. 이때, 예를 들어, 제1 공급부를 경유하고, 제2 공급부 및 열 교환기를 경유하지 않는 경로를 선택하면, 공급량이 제한되지 않고 전기 기기에 냉각 매체를 공급할 수 있다. 그로 인해, 상류측의 구성 요소가 한정적으로 냉각되지 않고, 또한 하류측의 구성 요소의 냉각의 정도를 상승시킬 수 있다. 따라서, 상류측의 구성 요소와 하류측의 구성 요소와의 온도차의 확대를 억제할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 전기 기기는 복수의 축전 요소로 구성되는 축전 기구이다.
본 발명에 따르면, 전기 기기는 복수의 축전 요소로 구성되는 축전 기구이다. 그로 인해, 축전 요소간의 온도차가 확대되면, 모든 축전 요소의 충전량을 미리 정해진 범위 내로 제어하는 것이 곤란해진다. 본 발명을 적용함으로써, 축전 요소간의 온도차의 확대를 억제할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 관한 전기 기기의 냉각 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 실내 흡기 모드에 있어서의 공기의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 3은 A/C 흡기 모드에 있어서의 공기의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 실시예에 관한 전기 기기의 냉각 장치에 포함되는 HV_ECU의 기능 블록도이다.
도 5는 본 실시예에 관한 전기 기기의 냉각 장치에 포함되는 HV_ECU에서 실행되는 프로그램의 제어 구조를 나타내는 흐름도이다.
도 6의 (A) 및 (B)는 본 실시예에 관한 전기 기기의 냉각 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 온도차(Thi - Tlo)와 온도 Thi와의 관계를 기초로 하여 선택되는 리어 공조 유닛의 동작 모드를 나타내는 도면이다.
도 8은 전기 기기의 냉각 장치의 다른 형태의 구성을 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는, 동일한 부품에는 동일한 번호가 부여되어 있다. 그들의 명칭 및 기능도 동일하다. 따라서 그들에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 관한 전기 기기의 냉각 장치는, 리어 공조 유닛(100)과, 에어컨디셔너(이하, A/C라고도 함) ECU(Electronic Control Unit)(200)와, HV_ECU(300)와, 배터리 냉각 블로어(400)로 구성된다.
또한, 본 실시예에 있어서,「전기 기기」는, 고압 배터리(500)로서 설명하나, 예를 들어, 캐패시터, 연료 전지 등의 다른 축전 기구 혹은 인버터, 컨버터 등의 전기 기기라도 좋고, 특히 고압 배터리에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 실시예에 있어서, 고압 배터리(500)는, 회전 전기 및 내연 기관을 구동원으로 하는 하이브리드 차량에 탑재된다. 고압 배터리(500)는, 회전 전기 등의 부하에 전력을 공급한다. 또한, 특히 배터리가 탑재되어 있으면 차량은, 하이브리드 차량에 한정되지 않고, 예를 들어 전기 자동차라도 좋고, 연료 전지 자동차라도 좋고, 내연 기관을 구동원으로 하는 자동차라도 좋다.
고압 배터리(500)는, 차실 내에 설치되는 후방부 좌석과, 차량의 후방부측에 설치되는 트렁크 룸과의 사이에 탑재된다(모두 도시하지 않음). 또한, 고압 배터리(500)가 탑재되는 위치는, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은, 차량에 탑재된 전기 기기에 한정하여 적용되는 것은 아니다.
리어 공조 유닛(100)은, 차실 내에 설치되는 후방부 좌석과, 차량의 후방부측에 설치되는 트렁크 룸과의 사이에 설치된다. 리어 공조 유닛(100)에는 냉각 매체가 유통되는 매체 통로가 형성되고, 매체 통로의 도중의 경로 상에 리어 공조 블로어(600)가 설치된다. 또한, 본 실시예에 있어서, 냉각 매체는, 공기로서 설명하나, 특별히 이에 한정되지 않고, 공기 이외의 기체 혹은 액체를 사용하도록 해도 좋다.
매체 통로는, 차실 내에 설치되는 흡기구(150, 152)에 접속되고, 배터리 냉각 블로어(400)와 차실 내의 공조의 배기구(도시하지 않음)에 접속된다.
매체 통로는, 냉각 덕트(154, 156, 158, 160, 162, 164, 502, 504)와, 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)로 구성된다. 매체 통로는, 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)의 절환 상태에 의해, 복수의 공기의 유통 경로를 갖는다.
흡기구(150, 152)는 냉각 덕트(154)에 의해 접속되고, 리어 공조 유닛(100) 또는 배터리 냉각 블로어(400)의 작동에 의해 차량의 실내의 공기를 흡입한다. 또한, 냉각 덕트(154)에 있어서의 흡기구(150, 152) 사이에는, 절환 댐퍼(102)가 설치된다. 절환 댐퍼(102)가 절환됨으로써, 흡기구(150, 152)를, 냉각 덕트(154)를 경유한 경로를 연통 상태로 하거나, 차단 상태로 한다.
냉각 덕트(154)의 흡기구(150)측의 한쪽 단부는 냉각 덕트(156, 160)의 한쪽 단부의 각각에 접속된다. 냉각 덕트(156)의 다른 쪽 단부는 냉각 덕트(162)의 도중에 접속된다. 또한, 냉각 덕트(156)의 도중에는 냉각 덕트(158)의 한쪽 단부가 접속된다.
냉각 덕트(156)와 냉각 덕트(158)의 분기 위치에는 절환 댐퍼(104)가 설치된다. 절환 댐퍼(104)가 절환됨으로써, 냉각 덕트(156, 158)를 차단 상태로 하거나, 냉각 덕트(158)와 냉각 덕트(162)에 접속되는 측의 냉각 덕트(156)의 일부를 연통 상태로 하고, 또한 냉각 덕트(156)의 한쪽 단부측과 다른 쪽 단부측을 차단 상태로 한다. 냉각 덕트(158)의 다른 쪽 단부는 트렁크 룸(800)에 접속된다.
냉각 덕트(156)의 다른 쪽 단부에는 절환 댐퍼(106)가 설치된다. 절환 댐퍼(106)가 절환됨으로써, 냉각 덕트(156)와 냉각 덕트(162)를 연통 상태로 하여, 냉각 덕트(162)의 통로 단면적을 감소시키거나, 냉각 덕트(156)와 냉각 덕트(162)를 차단 상태로 한다.
냉각 덕트(162)의 한쪽 단부는 냉각 덕트(154)의 도중에 접속된다. 냉각 덕트(162)의 한쪽 단부측에는 필터(900)가 설치된다. 필터(900)는, 통과하는 공기로 부터 먼지나 진애 등의 이물질을 제거한다. 냉각 덕트(162)의 도중이며, 냉각 덕트(156)와의 분기 위치와, 필터(900)와의 사이에는 리어 공조 블로어(600)가 설치된다. 냉각 덕트(162)의 다른 쪽 단부는 차실 내의 공조의 배기구에 접속된다.
냉각 덕트(162)의 도중이며, 냉각 덕트(164)의 분기 위치로부터 차실 내의 공조의 배기구측에는 절환 댐퍼(110, 112)가 설치된다. 절환 댐퍼(110, 112)가 절환됨으로써, 냉각 덕트(162)의 한쪽 단부측과 다른 쪽 단부측을 연통 상태로 하거나, 냉각 덕트(162)의 한쪽 단부측과 다른 쪽 단부측을 차단 상태로 하거나, 혹은, 절환 댐퍼(110, 112)의 어느 한쪽이 절환됨으로써, 냉각 덕트(162)의 도중의 통로 단면적을 감소시킨다.
또한, 냉각 덕트(162)의 도중이며, 냉각 덕트(156)와의 분기 위치보다도 공조의 배기구측에는,「열 교환기」인 증발기(1000)가 설치된다. 증발기(1000)는, 내부의 냉매가 증발됨으로써, 증발기(1000) 자체를 냉각하여, 리어 공조 블로어(600)로부터 공급되는 공기가 접촉하면 공기의 온도를 저하시킨다. 증발기(1000)의 구조에 대해서는, 주지의 기술이기 때문에, 그 상세한 설명은 행하지 않는다.
또한, 냉각 덕터(162)의 도중이며, 증발기(1000)와 절환 댐퍼(110, 112) 사이에는 냉각 덕트(164)의 한쪽 단부가 접속된다. 또한, 냉각 덕트(164)의 다른 쪽 단부는 냉각 덕트(160)의 도중 부분에 접속된다.
냉각 덕트(164)와 냉각 덕트(160)의 분기 위치에는 절환 댐퍼(108)가 설치된다. 절환 댐퍼(108)의 절환에 의해, 냉각 덕트(160, 164) 사이를 차단 상태로 하 거나, 냉각 덕트(160)의 한쪽 단부측와 다른 쪽 단부측을 차단 상태로 하고, 또한 냉각 덕트(160, 164) 사이를 연통 상태로 하거나, 냉각 덕트(160, 164) 사이를 연통 상태로 하고, 또한 냉각 덕트(160)의 한쪽 단부측과 다른 쪽 단부측을 연통 상태로 한다.
냉각 덕트(160)의 다른 쪽 단부는 배터리 냉각 블로어(400)에 접속된다. 배터리 냉각 블로어(400)는, 냉각 덕트(502)를 경유하여 고압 배터리(500)에 접속된다. 배터리 냉각 블로어(400)로부터 송풍되는 공기는 고압 배터리(500)에 공급된다.
고압 배터리(500)로부터 배출된 공기는 DC/DC 컨버터(550)에 공급된다. DC/DC 컨버터(550)에는, 냉각 덕트(504)의 한쪽 단부가 접속된다. 냉각 덕트(504)에는, 고압 배터리(500) 및 DC/DC 컨버터(550)에 있어서 열 교환에 의해 온도가 상승한 공기가 배출된다. 냉각 덕트(504)의 다른 쪽 단부는, 예를 들어, 차량의 외부에 연통하도록 형성되나, 특별히 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 트렁크 룸에 접속되어도 좋고, 차실 내 혹은 리어 공조 유닛(100)에 순환되도록 해도 좋다.
절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)는, A/C_ECU(200)로부터의 절환 신호에 따라서, 연속적으로 댐퍼의 위치(각도)를 절환하는 것이나, 특별히 이에 한정되지 않고, 예를 들어, A/C_ECU(200)로부터의 절환 신호에 따라서, 미리 정해진 복수의 위치(예를 들어, 2개의 위치)를 선택적으로 변화시키는 것이라도 좋다.
또한, 냉각 덕트(502)의 도중의 통로 내에는 고압 배터리(500)에 흡입되는 공기의 온도를 검출하는 흡기 온도 검출 센서(302)가 설치된다. 흡기 온도 검출 센서(302)는, 검출된 공기의 온도 TC를 나타내는 신호를 HV_ECU(300)에 송신한다.
본 실시예에 있어서, 고압 배터리(500)는, 복수의 전지 셀이 직렬로 복수개 접속된 전지 모듈이 또한 복수개 조합되어 형성되는 전지 모듈 집합체와, 전지 모듈 집합체를 수납하는 하우징으로 구성되는, 대략 직육면체의 전지 팩이다.
고압 배터리(500)에 공급된 공기는, 하우징 내부를 유통하여, 내부의 전지 모듈 집합체와 접촉함으로써 열 교환이 행해진다. 이에 의해, 전지 모듈 집합체에 있어서 충방전시에 발생하는 열이 공기에 전달됨으로써, 전지 모듈 집합체의 온도를 저하시켜 냉각이 행해진다.
구체적으로는, 고압 배터리(500)에 공급된 공기는, 고압 배터리(500)의 측면 상부에 설치된 흡기구로부터 공급된다. 측면 상부에 공급된 공기는, 고압 배터리(500)의 상부 전체로 퍼지면서, 전지 셀 혹은 전지 모듈 사이의 간극을 유통하여, 고압 배터리(500)의 하부로 이동한다. 하부로 이동한 공기는, 공기가 공급된 측면과 동일한 측면 하부에 형성된 배출구로부터 배출된다. 이 동안에, 공기와, 전지 셀 및 전지 모듈 사이에서 열 교환이 행해진다. 또한, 고압 배터리(500)의 흡기구 및 배출구가 형성되는 위치는, 특별히 동일한 측면에 한정되는 것은 아니다.
고압 배터리(500)로부터 배출된 공기는, DC/DC 컨버터(550)를 또한 냉각한다. DC/DC 컨버터(550)는, 고압 배터리(500)와 부하 사이에 전기적으로 접속되고, 고압 배터리(500)의 전압을 승압한다.
고압 배터리(500)의 내부에는, 고압 배터리(500)의 온도를 검출하는 전지 온 도 검출 센서(304, 306)가 설치된다. 전지 온도 검출 센서(304)는, 고압 배터리(500)의 하우징의 내부를 유통되는 공기의 하류측에 설치된다. 전지 온도 검출 센서(306)는, 고압 배터리(500)의 하우징의 내부를 유통되는 공기의 상류측에 설치된다.
바람직하게는, 전지 온도 검출 센서(304)는, 고압 배터리(500)에 포함되는「구성 요소」인 복수의 전지 셀 중, 온도가 비교적 높은 위치의 전지 셀(510)의 온도를 검출하고, 전지 온도 검출 센서(306)는, 고압 배터리(500)에 포함되는 복수의 전지 셀 중, 온도가 비교적 낮은 위치의 전지 셀(512)의 온도를 검출하는 것이 바람직하다.
전지 온도 검출 센서(304)는, 검출된 전지 셀(510)의 온도 Tlo를 나타내는 신호를 HV_ECU(300)에 송신한다. 전지 온도 검출 센서(306)는, 검출된 전지 셀(512)의 온도 Thi를 나타내는 신호를 HV_ECU(300)에 송신한다.
배터리 냉각 블로어(400)는, 전동기와 냉각 팬(모두 도시하지 않음)으로 구성된다. 배터리 냉각 블로어(400)에는, HV_ECU(300)로부터 듀티 제어 지령 신호가 송신된다. 배터리 냉각 블로어(400)의 전동기는, 수신한 듀티 제어 지령 신호를 기초로 하여 구동한다. 전동기의 구동에 의해 냉각 팬이 회전되고, 배터리 냉각 블로어(400)로부터 고압 배터리(500)를 향해 공기가 공급된다.
리어 공조 블로어(600)는, 전동기와 냉각 팬(모두 도시하지 않음)으로 구성된다. 리어 공조 블로어(600)에는, A/C_ECU(200)로부터 듀티 제어 지령 신호가 송신된다. 리어 공조 블로어(600)의 전동기는, 수신한 듀티 제어 지령 신호를 기초 로 하여 구동한다. 전동기의 구동에 의해 냉각 팬이 회전되고, 리어 공조 블로어(600)로부터 증발기(1000)를 향해 공기가 공급된다.
또한, 배터리 냉각 블로어(400)가「제1 공급부」에 대응하고, 리어 공조 블로어(600)가「제2 공급부」에 대응하는 것이다.
또한, 배터리 냉각 블로어(400)에는, 전동기 혹은 냉각 팬의 회전수를 검출하는 회전수 검출 센서(도시하지 않음)가 설치된다. 회전수 검출 센서는, HV_ECU(300)에 전동기 혹은 냉각 팬의 회전수를 나타내는 신호를 송신한다. HV_ECU(300)는, 전지 셀(510, 512)의 온도 Thi, Tlo 및 흡기 온도 TC, 배터리 냉각 블로어(400)의 팬의 회전수를 기초로 하여, 듀티 제어 지령 신호를 생성한다.
또한, 리어 공조 블로어(600)에는, 전동기 혹은 냉각 팬의 회전수를 검출하는 회전수 검출 센서(도시하지 않음)가 설치된다. 회전수 검출 센서는, A/C_ECU(200)에 전동기 혹은 냉각 팬의 회전수를 나타내는 신호를 송신한다.
또한, 회전수 검출 센서는, 예를 들어, 전동기에 설치되는 리졸버 등에 의해 실현되나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 홀 소자 등을 사용하여 전동기 혹은 냉각 팬의 회전수를 검출하도록 해도 좋다.
A/C_ECU(200)는, 리어 공조 유닛(100)의 작동 상태 혹은 실내의 온도에 따라서, 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112) 중 적어도 1개를 절환하도록 제어한다. A/C_ECU(200)는 HV_ECU(300)에 접속되고, 양 방향의 통신을 가능하게 한다. 따라서, A/C_ECU(200)는, HV_ECU(300)로부터의 절환 댐퍼의 요구에 따라서, 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112) 중 적어도 1개를 절환하도록 제어한다. 이에 의해, 리어 공조 유닛(100), 배터리(400) 및 고압 배터리(500)를 경유하는 미리 정해진 복수의 경로 중 1개의 경로가 선택된다.
HV_ECU(300)는, 고압 배터리(500)의 충전 상태를 제어하거나, 고압 배터리(500)의 상태에 따라서 배터리 냉각 블로어(400)를 제어하거나, 차량의 상태에 따라서 회전 전기 및 차량에 탑재된 각종 전기 기기를 제어한다. 또한, 본 실시예에 있어서, HV_ECU(300)와 A/C_ECU(200)는, 양 방향으로 통신이 가능한 2개의 ECU로서 설명하나, HV_ECU(300)의 기능과 A/C_ECU(200)의 기능을 통합한 1개의 ECU라도 좋다.
이상과 같은 구성에 있어서, 본 실시예에 있어서는, A/C_ECU(200)는, HV_ECU(300)로부터의 절환 요구 혹은 리어 공조 유닛(100)의 작동 상태에 따라서, 매체 통로에 있어서의 복수의 공기의 유통 경로 중 어느 1개의 유통 경로를 선택한다. 구체적으로는, A/C_ECU(200)는, HV_ECU(300)로부터의 절환 요구 신호 혹은 차실 내의 온도, 리어 공조 유닛(100)에 대한 조작 상태를 기초로 하여, 매체 통로에 있어서 미리 정해진 복수의 공기의 유통 경로 중 어느 1개의 유통 경로를 따라 공기가 유통하도록, 댐퍼 절환 신호를 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112) 중 적어도 어느 1개에 송신한다.
예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 흡기구(150, 152)로부터 흡기된 공기가, 고압 배터리(500)의 냉각에 사용되는 공기의 유통 경로와, 공조에 사용되는 공기의 유통 경로로 나누어 공급되는 경우에 있어서는, A/C_ECU(200)는, 냉각 덕트(154)의 양단부에 설치된, 흡기구(150)와 흡기구(152) 사이가 연통 상태가 되도 록 절환 댐퍼(102)를 절환한다. 또한, A/C_ECU(200)는, 냉각 덕트(156)와 냉각 덕트(162)가 차단되도록 절환 댐퍼(106)를 절환한다. 또한, A/C_ECU(200)는, 냉각 덕트(156)의 한쪽 단부측과 다른 쪽 단부측이 차단 상태가 되도록, 절환 댐퍼(104)를 절환하도록 해도 좋다. 또한, A/C_ECU(200)는, 냉각 덕트(164)와 냉각 덕트(160)가 차단 상태가 되도록 절환 댐퍼(108)를 절환한다.
상술한 바와 같은 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)의 절환 상태에 있어서는, 배터리 냉각 블로어(400)가 작동하면, 도 2의 실선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 차실 내의 공기는 흡기구(150, 152)로부터 흡입된다. 흡기구(150)에 흡입된 공기는, 냉각 덕트(160)를 따라 유통하고, 배터리 냉각 블로어(400)에 흡기된다. 배터리 냉각 블로어(400)의 작동에 의해, 냉각 팬으로부터 압송된 공기가 고압 배터리(500)에 공급된다. 고압 배터리(500)에 공급된 공기는, 고압 배터리(500) 내의 전지 모듈 집합체와 열 교환이 행해진 후에, 냉각 덕트(504)에 배출된다. 전지 모듈 집합체의 열은 공기에 전달된다.
또한, 리어 공조 유닛(100)의 작동시에 있어서는, 흡기구(150, 152)에 흡입된 공기는, 냉각 덕트(154)를 따라 유통하여, 필터(900)를 통과한 후, 리어 공조 블로어(600)에 흡기된다. 리어 공조 블로어(600)의 작동에 의해, 냉각 팬으로부터 압송된 공기가 냉각 덕트(162)에 공급된다. 냉각 덕트(162)에 공급된 공기는, 증발기(1000)를 통과한다. 증발기(1000)를 통과한 공기는, 증발기(1000)와 열 교환이 행해진 후에, 차실 내의 공조의 배기구로부터 실내에 배출된다. 공기의 열은, 증발기(1000)에 전달된다. 그로 인해, 배기구로부터 배출되는 공기는, 흡기 구(152)로부터 흡입되는 공기의 온도와 비교하여 낮아진다.
이하의 설명에 있어서, 도 2의 실선의 화살표의 경로를 따라 공기가 유통하는 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드를「실내 흡기 모드」라 한다. 또한, 실내 흡기 모드에 있어서는, 냉각 덕트(154)에 있어서의, 흡기구(150, 152) 사이가 차단 상태가 되도록 절환 댐퍼(102)를 절환하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 흡기구(150)로부터 흡입되는 공기는, 배터리 냉각 블로어(400)를 경유하여 고압 배터리(500)에 유통하고, 흡기구(152)로부터 흡입되는 공기는, 리어 공조 블로어(600)를 경유하여 차실 내의 공조의 배출구에 유통한다.
또한, 배터리 냉각 블로어(400)로부터 미리 정해진 유량의 공기가 공급되도록, HV_ECU(300)는, 배터리 냉각 블로어(400)에 대해 제어 듀티 지령 신호를 송신한다.
한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 리어 공조 유닛(100)에 의해 온도가 저하된 공기가 실내의 공조와 고압 배터리(500)의 냉각에 사용되는 경우에 있어서는, A/C_ECU(200)는, 냉각 덕트(154)의 양단부에 설치된, 흡기구(150)와 흡기구(152) 사이가 연통 상태가 되도록 절환 댐퍼(102)를 절환한다. 또한, A/C_ECU(200)는, 냉각 덕트(156)와 냉각 덕트(162)가 차단 상태가 되도록 절환 댐퍼(106)를 절환한다.
또한, A/C_ECU(200)는, 냉각 덕트(160)의 한쪽 단부측과 다른 쪽 단부측이 차단 상태가 되도록 절환 댐퍼(108)를 절환한다. 또한, A/C_ECU(200)는, 냉각 덕트(162)에 있어서, 리어 공조 블로어(600)측과 차실 내의 공조의 배기구측이 연통 상태가 되도록 절환 댐퍼(110, 112)를 절환한다.
상술한 바와 같은 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)의 절환 상태에 있어서는, 배터리 냉각 블로어(400) 및 리어 공조 블로어(600)가 작동하면, 도 3의 실선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 차실 내의 공기는, 흡기구(150, 152)에 각각 흡입된다.
흡기구(150, 152)에 흡입된 공기는, 냉각 덕트(154)를 유통하여, 필터(900)를 통과한 후, 리어 공조 블로어(600)에 흡기된다. 리어 공조 블로어(600)의 작동에 의해, 냉각 팬으로부터 압송된 공기가 냉각 덕트(162)에 공급된다. 냉각 덕트(162)에 공급된 공기는 증발기(1000)를 통과한다.
증발기(1000)를 통과한 공기는, 증발기(1000)와 열 교환이 행해진 후에, 냉각 덕트(164)와 차실 내의 공조의 배출구를 경유하여 실내에 유통된다. 공기의 열은 증발기(1000)에 전달된다. 그로 인해, 냉각 덕트(164) 및 공조의 배출구를 경유하여 실내에 유통되는 공기는, 흡기구(150, 152)로부터 흡입되는 공기의 온도와 비교하여 낮아진다.
냉각 덕트(164)를 유통한 공기는, 또한 냉각 덕트(160)에 도입되어, 배터리 냉각 블로어(400)에 흡기된다. 배터리 냉각 블로어(400)의 작동에 의해, 냉각 팬으로부터 압송된 공기가 고압 배터리(500)에 공급된다. 고압 배터리(500)에 공급된 공기는, 고압 배터리(500) 내의 전지 모듈 집합체와 열 교환이 행해진 후에, 냉각 덕트(504)에 배출된다. 전지 모듈 집합체의 열은 공기에 전달된다. 이하의 설명에 있어서, 도 3의 실선의 화살표의 경로를 따라 공기가 유통하는 리어 공조 유 닛(100)의 동작 모드를「A/C 흡기 모드」라 한다.
또한, 리어 공조 블로어(600)로부터, 차량의 실내의 온도 상태에 따른 유량의 공기가 공급되도록, A/C_ECU(200)는, 리어 공조 블로어(600)에 대해 제어 듀티 지령 신호를 송신한다. 또한, 배터리 냉각 블로어(400)로부터, 리어 공조 블로어(600)의 작동량을 기초로 하여 설정되는 유량의 공기가 공급되도록, HV_ECU(300)는, 배터리 냉각 블로어(400)에 대해 제어 듀티 지령 신호를 송신한다.
이상과 같은 구성을 갖는 냉각 장치에 있어서, 본 발명은, HV_ECU(300)가, 전기 기기에 포함되는 복수의 구성 요소 중, 냉각 매체의 상류측 및 하류측의 적어도 2개의 구성 요소간의 온도차의 절대값이 미리 정해진 값보다도 커지면, 복수의 유통 경로 중, 2개의 구성 요소 중 어느 하나와 냉각 매체와의 온도차의 절대값이 작아지는 경로를 선택하는 점을 특징으로 한다.
보다 구체적으로는, HV_ECU(300)가, 리어 공조 유닛(100)을 A/C 흡기 모드에서 작동시키고 있을 때에, 전지 온도 검출 센서(304, 306)에 의해 검출되는 온도 Thi와 Tlo와의 차의 절대값이 미리 정해진 값보다도 커지면, 실내 흡기 모드로 절환하도록 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)를 제어한다.
도 4에, 본 실시예에 관한 전기 기기의 냉각 장치에 포함되는 HV_ECU(300)의 기능 블록도를 나타낸다.
HV_ECU(300)는, 입력 인터페이스(이하, 입력 I/F라 기재함)(310)와, 연산 처리부(340)와, 기억부(320)와, 출력 인터페이스(이하, 출력 I/F와 기재하는)(330)를 포함한다.
입력 I/F(310)는, 배터리 냉각 블로어(400)로부터의 전지 블로어 회전수 신호와, 리어 공조 블로어(600)로부터의 공조 블로어 회전수 신호와, 전지 온도 검출 센서(304)로부터의 온도 Tlo를 나타내는 전지 온도 신호 (1)과, 전지 온도 검출 센서(306)로부터의 온도 Thi를 나타내는 전지 온도 신호 (2)와, 흡기 온도 검출 센서(302)로부터의 흡기 온도 신호를 수신하여, 연산 처리부(340)에 송신한다.
연산 처리부(340)는, 모드 판정부 (1)(342)과, 모드 판정부 (2)(344)와, 온도 판정부 (1)(346)과, 요구 판정부(348)와, 온도 판정부 (2)(350)와, 온도 판정부 (3)(352)과, 모드 절환부 (1)(354)과, 모드 절환부 (2)(356)와, 절환 제어부(358)를 포함한다.
모드 판정부 (1)(342)은, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드가 A/C 흡기 모드인지 여부를 판정한다. 예를 들어, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드가 다른 모드로부터 A/C 흡기 모드로 절환된 시점에서, A/C 흡기 모드에 대응하는 플래그가 미리 온(ON)으로 되고, 모드 판정부 (1)(342)은, 플래그가 온이면, 동작 모드가 A/C 흡기 모드인 것을 판정하도록 해도 좋다. 혹은, 모드 판정부 (1)(342)은, 절환 댐퍼(102)의 작동 상태가 A/C 흡기 모드에 대응하는 작동 상태이면, 동작 모드가 A/C 흡기 모드인 것을 판정하도록 해도 좋다. 또한, 모드 판정부 (1)(342)은, 예를 들어, A/C 흡기 모드인 것을 판정하면, 모드 판정 플래그 (1)을 온으로 하도록 해도 좋다.
모드 판정부 (2)(344)는, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드가 실내 흡기 모드인지 여부를 판정한다. 예를 들어, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드가 다른 모 드로부터 실내 흡기 모드로 절환된 시점에서, 실내 흡기 모드에 대응하는 플래그가 미리 온으로 되고, 모드 판정부 (2)(344)는, 플래그가 온이면, 동작 모드가 실내 흡기 모드인 것을 판정하도록 해도 좋다. 혹은, 모드 판정부 (2)(344)는, 절환 댐퍼(102)의 작동 상태가 실내 흡기 모드에 대응하는 작동 상태이면, 동작 모드가 실내 흡기 모드인 것을 판정하도록 해도 좋다. 또한, 모드 판정부 (2)(344)는, 예를 들어, 실내 흡기 모드인 것을 판정하면, 모드 판정 플래그 (2)를 온으로 하도록 해도 좋다.
온도 판정부 (1)(346)은, 전지 온도 검출 센서(304)에 의해 검출되는 온도 Tlo와 전지 온도 검출 센서(306)에 의해 검출되는 온도 Thi와의 온도차의 절대값이 미리 정해진 값 A보다도 크고, 또한 온도 Thi가 미리 정해진 값 B보다도 작은지 여부를 판정한다. 「미리 정해진 값 A」는, 고압 배터리(500)에 포함되는 전지 셀(510) 및 전지 셀(512) 사이의 온도가 변동되고 있는 것을 판정할 수 있는 값이면, 특별히 한정되지 않고, 실험 등에 의해 적합하게 된다. 또한, 온도 판정부 (1)(346)은, 예를 들어, 온도 Thi와 온도 Tlo와의 차의 절대값이 미리 정해진 값 A보다도 크고, 또한 온도 Thi가 미리 정해진 값 B보다도 작은 것을 판정하면, 온도 판정 플래그 (1)을 온으로 하도록 해도 좋다. 또한, 온도 Thi > 온도 Tlo의 관계로 되기 때문에, 온도차(Thi - Tlo)의 값이 미리 정해진 값 A보다도 큰지 여부를 판정하도록 해도 좋다.
요구 판정부(348)는, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드로서 실내 흡기 모드로 절환되고 있을 때에, 고압 배터리(500)의 전지 셀(510 및 512) 사이의 온도 편 차, 즉, Thi와 Tlo와의 온도차의 확대를 방지하기 위해, 실내 흡기 모드가 요구되고 있는 상태인지 여부를 판정한다.
구체적으로는, 요구 판정부(348)는, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드가 실내 흡기 모드이며, Thi와 Tlo와의 온도차의 절대값이 미리 정해진 값 A보다도 크고, 또한 Thi가 미리 정해진 값 B보다도 작으면, 온도차의 확대 억제를 위해 실내 흡기 모드가 요구되고 있는 상태인 것을 판정한다. 「미리 정해진 값 B」는, 고압 배터리(500) 전체가 과열 상태인 것을 판정할 수 있는 값이면, 특별히 한정되지 않고, 실험 등에 의해 적합하게 된다. 또한, 요구 판정부(348)는, 실내 흡기 모드가 요구되고 있는 상태인 것을 판정하면, 요구 판정 플래그를 온으로 하도록 해도 좋다.
온도 판정부 (2)(350)는, 전지 온도 검출 센서(304)에 의해 검출되는 온도 Thi와 전지 온도 검출 센서(306)에 의해 검출되는 온도 Tlo와의 온도차가 미리 정해진 값 A 이하인지 여부를 판정한다. 또한, 온도 판정부 (2)(350)는, 예를 들어, Thi와 Tlo와의 온도차의 절대값이 미리 정해진 값 A 이하인 것을 판정하면, 온도 판정 플래그 (2)를 온으로 하도록 해도 좋다.
온도 판정부 (3)(352)은, 전지 온도 검출 센서(304)에 의해 검출되는 온도 Thi가 미리 정해진 값 B 이상인지 여부를 판정한다. 또한, 온도 판정부 (3)(352)은, Thi가 미리 정해진 값 B 이상인 것을 판정하면, 온도 판정 플래그 (3)을 온으로 하도록 해도 좋다.
모드 절환부 (1)(354)은, 모드 판정부 (1)(342)에 있어서 리어 공조 유 닛(100)의 동작 모드가 A/C 흡기 모드인 것이 판정되고, 온도 판정부 (1)(346)에 있어서 온도 Thi와 온도 Tlo와의 온도차의 절대값이 미리 정해진 값 A보다도 크고, 또한 온도 Tlo가 미리 정해진 값 B보다도 작은 것이 판정되면, 동작 모드를 A/C 흡기 모드로부터 실내 흡기 모드로 절환한다.
구체적으로는, 모드 절환부 (1)(354)은, 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)에 대해 실내 흡기 모드에 대응하는 작동 상태가 되도록 절환 신호를 생성하여, 출력 I/F(330) 및 A/C_ECU(200)를 경유하여 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)에 송신한다.
또한, 모드 절환부 (1)(354)은, 예를 들어, 모드 판정 플래그 (1)이 온이며, 또한 온도 판정 플래그 (1)이 온이면, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드를 실내 흡기 모드로 절환하도록 해도 좋다.
모드 절환부 (2)(356)는, 모드 판정부 (2)(344)에 있어서 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드가 실내 흡기 모드인 것이 판정되고, 요구 판정부(348)에 있어서 실내 흡기 모드가 요구되고 있는 상태인 것이 판정되고, 온도 판정부 (2)(350)에 있어서 온도 Thi와 온도 Tlo와의 온도차의 절대값이 미리 정해진 값 A보다 큰 것이 판정되고, 온도 판정부 (3)(352)에 있어서 온도 Thi가 미리 정해진 값 B 이상인 것이 판정되면, 동작 모드를 A/C 흡기 모드로 절환한다.
구체적으로는, 모드 절환부 (2)(356)는, 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)에 대해 A/C 흡기 모드에 대응하는 작동 상태가 되도록 절환 신호를 생성하여, 출력 I/F(330) 및 A/C_ECU(200)를 경유하여 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)에 송신한다.
또한, 모드 절환부 (2)(356)는, 예를 들어, 모드 판정 플래그 (2)가 온이며, 또한 요구 판정 플래그가 온이며, 온도 판정 플래그 (2)가 오프이며, 온도 판정 플래그가 온이면, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드를 A/C 흡기 모드로 절환하도록 해도 좋다.
절환 제어부(358)는, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드가 A/C 흡기 모드도 실내 흡기 모드도 아니라고 판정된 경우, 동작 모드가 온도 Thi와 온도 Tlo와의 온도차 혹은 온도 Thi를 기초로 하여 A/C 흡기 모드 또는 실내 흡기 모드로 절환되지 않는 경우, 통상의 흡기 모드 절환 제어를 실시한다.
구체적으로는, 절환 제어부(358)는, 리어 공조 유닛(100)의 조작 상태 혹은 실내의 온도 상태에 따른 동작 모드를 선택하여, 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)에 대해 선택된 동작 모드에 대응하는 작동 상태가 되도록 절환 신호를 생성하여, 출력 I/F(330) 및 A/C_ECU(200)를 경유하여 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)에 송신한다.
또한, 본 실시예에 있어서, 모드 판정부 (1)(342)과, 모드 판정부 (2)(344)와, 온도 판정부 (1)(346)과, 요구 판정부(348)와, 온도 판정부 (2)(350)와, 온도 판정부 (3)(352)과, 모드 절환부 (1)(354)과, 모드 절환부 (2)(356)와, 절환 제어부(358)는, 모두 연산 처리부(340)인 CPU(Central Processing Unit)가 기억부(320)에 기억된 프로그램을 실행함으로써 실현되는, 소프트웨어로서 기능하는 것으로서 설명하나, 하드웨어에 의해 실현되도록 해도 좋다. 또한, 이와 같은 프로그램은 기억 매체에 기록되어 차량에 탑재된다.
기억부(320)에는, 각종 정보, 프로그램, 임계값, 맵 등이 기억되고, 필요에 따라서 연산 처리부(340)로부터 데이터가 판독되거나 저장된다.
이하, 도 5를 참조하여, 본 실시예에 관한 전기 기기의 냉각 장치에 포함되는 HV_ECU(300)에서 실행되는 프로그램의 제어 구조에 대해 설명한다.
스텝(이하, 스텝을 S라와 기재함)100에서, HV_ECU(300)는, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드가 A/C 흡기 모드인지 여부를 판정한다. 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드가 A/C 흡기 모드이면(S100에서 예), 처리는 S102로 이동된다. 그렇지 않으면(S100에서 아니오), 처리는 S104로 이동된다.
S102에서, HV_ECU(300)는, 전지 온도 검출 센서(304)에 의해 검출되는 온도 Thi와 전지 온도 검출 센서(306)에 의해 검출되는 온도 Tlo와의 차의 절대값이 미리 정해진 값 A보다도 크고, 또한 온도 Thi가 미리 정해진 값 B보다도 작은지 여부를 판정한다. 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이 미리 정해진 값 A보다도 크고, 또한 온도 Thi가 미리 정해진 값 B보다도 작으면(S102에서 예), 처리는 S106으로 이동된다. 그렇지 않으면(S102에서 아니오), 처리는 S116으로 이동된다.
S104에서, HV_ECU(300)는, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드가 실내 흡기 모드인지 여부를 판정한다. 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드가 실내 흡기 모드이면(S104에서 예), 처리는 S108로 이동된다. 그렇지 않으면(S104에서 아니오), 처리는 S116으로 이동된다.
S106에서, HV_ECU(300)는, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드를 실내 흡기 모 드로 절환하도록 A/C_ECU(200)를 경유하여 절환 신호를 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)에 송신한다. S108에서, HV_ECU(300)는, 온도 Thi와 온도 Tlo와의 온도차의 확대를 방지하기 위해, 실내 흡기 모드가 요구되고 있는 상태인지 여부를 판정한다. 실내 흡기 모드가 요구되고 있는 상태이면(S108에서 예), 처리는 S110으로 이동된다. 그렇지 않으면 있어(S108에서 아니오), 처리는 S116으로 이동된다.
S110에서, HV_ECU(300)는, 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이 미리 정해진 값 A 이하인지 여부를 판정한다. 미리 정해진 값 A 이하이면(S110에서 예), 처리는 S116으로 이동된다. 그렇지 않으면(S110에서 아니오), 처리는 S112로 이동된다.
S112에서, HV_ECU(300)는, 온도 Thi의 값이 미리 정해진 값 B 이상인지 여부를 판정한다. 미리 정해진 값 B 이상이면(S112에서 예), 처리는 S114로 이동된다. 그렇지 않으면(S112에서 아니오), 처리는 S106으로 이동된다.
S114에서, HV_ECU(300)는, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드를 A/C 흡기 모드로 절환하도록 A/C_ECU(200)를 경유하여 절환 신호를 절환 댐퍼(102, 104, 106, 108, 110, 112)에 송신한다. S116에서, HV_ECU(300)는, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드에 대해 통상의 흡기 모드 절환 제어를 실시한다.
이상과 같은 구조 및 흐름도를 기초로 하는, 본 실시예에 관한 전기 기기의 냉각 장치의 동작에 대해 도 6 및 도 7을 참조하면서 설명한다.
예를 들어, 리어 공조 유닛(100)의 작동 중에 있어서, 동작 모드로서 A/C 흡기 모드가 선택되고 있는 경우를 상정한다.
이 경우, A/C 흡기 모드가 선택되고 있으므로(S100에서 예), 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이 미리 정진 값 A보다도 크고, 또한 온도 Thi가 미리 정해진 값 B보다도 작은지 여부가 판정된다(S102).
A/C 흡기 모드에 있어서 고압 배터리(500)에 공급되는 공기의 유량이 제한된 경우에 있어서는, 상류측의 전지 셀의 냉각의 정도가 커지고, 전지 셀간의 온도차(온도 편차)가 확대된다. 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이 미리 정해진 값 A보다도 크고, 또한 온도 Thi가 미리 정해진 값 B보다도 작으면(S102에서 예), 리어 공조유닛(100)의 동작 모드는 실내 흡기 모드로 절환된다(S106).
이때, 도 6의 (A)에 나타낸 바와 같이, A/C 흡기 모드에 있어서는, 고압 배터리(500)에는, 차량의 실내의 공기와 비교하여 낮은 온도의 공기가 공급된다. 예를 들어, 공기의 온도가 약 5℃로 한다. 또한, 이하에 나타낸 온도의 값은, 본 실시예 관한 전기 기기의 냉각 장치의 동작의 설명의 편의상, 예시한 것이다.
고압 배터리(500)의 내부의 공기의 상류측의 전지 셀(512)은, 약 5도의 공기와의 열 교환에 의해 냉각된다. 그로 인해, 전지 셀(512)의 냉각의 정도는 크다. 그로 인해, 전지 셀(512)의 온도는 약 30℃까지 저하되는 것으로 한다.
공기의 온도는, 고압 배터리(500)의 하류측에 유통됨에 따라서 상승한다. 이것은, 공기가, 하류측에 유통되는 도중에 전지 셀과 열 교환하기 때문이다. 또한, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드로서 A/C 흡기 모드가 선택되고 있는 경우에는, 실내의 공조와 연동하여 리어 공조 블로어(600)가 작동하게 되기 때문에, 리어 공조 블로어(600)로부터 공급되는 공기의 유량은 제한된다. 그로 인해, 배터리 냉 각 블로어(400)로부터 고압 배터리(500)에 공급되는 공기의 유량도 제한되게 된다.
따라서, 고압 배터리(500)에 공급되는 공기의 유량이 적으면, 하류측의 전지 셀(510)에 도달할 때까지 공기의 온도가 빠르게 상승하기 때문에, 약 40℃까지밖에 냉각되지 않게 된다. 이때, 전지 온도 검출 센서(304)와 전지 온도 검출 센서(306) 사이의 온도차는 10℃로 된다.
한편, A/C 흡기 모드로부터 실내 흡기 모드로 절환되면, 흡기구(150, 152)로부터 흡입된 공기는 증발기(1000)를 통과하지 않고, 냉각 덕트(160)를 유통하여 고압 배터리(500)에 공급된다. 따라서, 고압 배터리(500)에는, 차량의 실내와 대략 동등한 온도의 공기가 공급되게 된다. 예를 들어, 공기의 온도가 도 6의 (B)에 나타낸 바와 같이, 약 25℃로 한다.
고압 배터리(500)의 상류측의 전지 셀(512)은, 약 25℃의 공기와의 열 교환에 의해 냉각된다. 냉각의 정도는, A/C 흡기 모드시와 비교하여 작다. 그로 인해, 전지 셀(512)의 온도는 약 32℃까지 저하되는 것으로 한다.
공기의 온도는, 고압 배터리(500)의 하류측에 유통됨에 따라서 상승한다. 이것은, 공기가, 하류측에 유통되는 도중에 전지 셀과 열 교환하기 때문이다. 또한, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드로서 실내 흡기 모드가 선택되고 있는 경우에는, 실내의 공조와 연동하지 않고, 배터리 냉각 블로어(400)가 작동하게 된다. 그로 인해, 배터리 냉각 블로어(400)로부터 전지 셀의 온도에 대응한 유량의 공기를 고압 배터리(500)에 공급할 수 있다.
따라서, 예를 들어, 실내 흡기 모드에 있어서의 공기의 유량을, A/C 흡기 모 드에 있어서의 공기의 유량보다도 크게 하면, 공기의 온도가 높아도, 하류측에 유통된 공기의 온도의 상승의 정도가 작아지기 때문에, 하류측의 전지 셀(510)의 온도의 저하의 정도가 커진다. 그로 인해, 하류측의 전지 셀(510)은, 약 38℃까지 냉각되게 된다. 이때, 전지 온도 검출 센서(304)와 전지 온도 검출 센서(306) 사이의 온도차는 약 6℃로 축소된다. 즉, 고압 배터리(500)에 포함되는 전지 셀(510)과 전지 셀(512)과의 온도차의 확대가 억제되게 된다.
또한, 실내 흡기 모드에 있어서의 공기의 유량은, A/C 흡기 모드에 있어서의 공기의 유량을 하회하지 않는 유량이 공급되면, 특별히 한정되는 것은 아니다.
또한, A/C 흡기 모드가 선택되고 있는 경우에 있어서(S100에서 예), 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이 미리 정해진 값 A 이하이거나, 또는 온도 Thi가 미리 정해진 값 B 이상이면(S102에서 아니오), 리어 공조 유닛(100)에 있어서, 통상의 흡기 모드 절환 제어가 실시된다(S116).
또한, 실내 흡기 모드로 절환되면(S100에서 아니오, S104에서 예), 온도차의 확대를 억제하기 위해 실내 흡기 모드가 요구되고 있는 상태이기 때문에(S108에서 예), 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이 미리 정해진 값 A 이하인지 여부가 판정된다(S110).
온도차(Thi- Tlo)의 절대값이 미리 정해진 값 A 이하이면(S110에서 예), 리어 공조 유닛(100)에 있어서, 통상의 흡기 모드 절환 제어가 실시된다(S116). 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이 미리 정해진 값 A보다도 크고(S110에서 아니오), 온도 Thi의 값이 미리 정해진 값 B보다도 작으면(S112에서 아니오), 실내 흡기 모드가 유지된다(S106).
한편, 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이 미리 정해진 값 A보다도 크고(S110에서 아니오), 온도 Thi의 값이 미리 정해진 값 B 이상이면(S112에서 예), 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드는 A/C 흡기 모드로 절환된다(S114).
온도차의 확대를 억제하기 위해 실내 흡기 모드가 요구되고 있는 상태가 아니거나(S108에서 아니오), 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이 미리 정해진 값 A 이하이면(S110에서 예), 통상의 흡기 모드 절환 제어가 실시된다(S116).
또한, 리어 공조 유닛(100)의 동작 모드가, A/C 흡기 모드도 실내 흡기 모드도 아닌 경우에는(S100에서 아니오, S104에서 아니오), 통상의 흡기 모드 절환 제어가 실시된다(S116).
이상과 같이, 본 실시예에 관한 전기 기기의 냉각 장치는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 온도 Thi가 미리 정해진 값 B 이상이면 온도차(Thi - Tlo)의 절대값에 관계없이, A/C 흡기 모드를 동작 모드로서 리어 공조 유닛(100)이 작동한다.
또한, 온도 Thi가 미리 정해진 값 B보다 작은 온도이며, 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이 미리 정해진 값 A보다 크면, 실내 흡기 모드를 동작 모드로서 리어 공조 유닛(100)이 작동한다.
또한, 온도 Thi가 미리 정해진 값 B보다 작은 온도이며, 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이 미리 정해진 값 A 이하이면, 통상의 흡기 모드 절환 제어가 실시되게 된다.
이상과 같이 하여, 본 실시예에 관한 전기 기기의 냉각 장치에 따르면, 고압 배터리를 유통되는 공기의 상류측 및 하류측의 적어도 2개의 전지 셀간의 온도차(Thi - Tlo)의 절대값이, 미리 정해진 값 A보다도 커지면, 복수의 경로 중, 하류측의 전지 셀과 공기와의 온도차의 절대값이 작아지는 경로가 선택된다. 이에 의해, 고압 배터리에 공급되는 공기에 의한, 상류측의 전지 셀의 온도 저하의 정도를 감소시킬 수 있다. 적어도 상류측의 전지 셀에 대한 냉각의 정도를 제한함으로써, 전지 셀간의 온도차의 확대를 억제할 수 있다. 따라서, 전기 기기에 포함되는 복수의 구성 요소간의 온도차의 확대를 억제하는 전기 기기의 냉각 장치 및 냉각 방법을 제공할 수 있다. 또한, 온도차의 확대를 억제함으로써, 전지 셀간의 충전량에 차가 발생하는 것을 억제하여, 모든 전지 셀의 충전량을 미리 정해진 범위 내로 제어하는 것이 용이해진다.
검출된 하류측의 전지 셀의 온도 Tlo가 미리 정해진 값 B 이상이면, 하류측의 전지 셀의 온도 Tlo와의 온도차의 절대값이 가장 커지는 A/C 흡기 모드에 대응하는 경로가 선택된다. 이에 의해, 고압 배터리의 복수의 전지 셀의 온도를 빠르게 저하시킬 수 있다. 또한, 전기 기기의 냉각 성능을 확보할 수 있다.
온도차의 절대값이 작아지는 경로가 선택된 경우의 공기의 유량을, 온도차의 절대값이 커지는 경로가 선택된 경우의 공기의 유량을 상회하도록 리어 공조 블로어 및 배터리 냉각 블로어를 제어함으로써, 하류측까지 유통되는 공기의, 전지 셀과의 열 교환에 의한 온도의 상승을 억제할 수 있기 때문에, 하류측의 전지 셀의 냉각의 정도를 상승시킬 수 있다. 그로 인해, 상류측의 전지 셀과 하류측의 전지 셀과의 온도차의 확대를 억제할 수 있다.
또한, 실내 흡기 모드로서는, 도 2를 사용하여 설명한 유통 경로에 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실내로의 공조가 필요로 되지 않는 경우, 즉, 증발기(1000)의 작동이 정지된 경우에, 도 8에 도시한 바와 같이, 흡기구(150, 152)로부터 흡인된 공기가 리어 공조 블로어(600), 냉각 덕트(162, 164)를 유통하여, 배터리 냉각 블로어(400)를 경유하여 고압 배터리(500)에 공급되도록 해도 좋다. 또한, 절환 댐퍼(110, 112)는, 냉각 덕트(162)의 리어 공조 블로어(600)의 하류측과 차실 내의 공조의 배출구를 차단하도록 절환된다.
이와 같이 하면, 배터리 냉각 블로어(400) 및 리어 공조 블로어(600)에 의해 고압 배터리(500)에 공기를 공급할 수 있기 때문에, 공급량을 증대시킬 수 있다. 또한, 공급된 공기는, 실내의 공기와 거의 동일한 온도이다. 이와 같이 해도, 온도차의 확대를 억제할 수 있다.
혹은, 도 8에 도시한 바와 같이, 고압 배터리(500)의 하류측의 냉각 덕트(504)의 도중으로부터 분기되고, 배터리 냉각 블로어(400)의 상류측의 냉각 덕트(160)에 접속하는 접속 통로(506)[도 8의 (A)]를 형성하고, 또한 냉각 덕트(504)의 도중에 절환 댐퍼(508)를 더 설치하도록 해도 좋다. 절환 댐퍼(508)는 냉각 덕트(504)와 접속 통로(506) 사이를 연통 상태로 하거나, 차단 상태로 한다. 또한, 절환 댐퍼(110, 112)는, 냉각 덕트(162)의 리어 공조 블로어(600)의 하류측과 차실 내의 공조의 배출구를 연통 상태로 해도 좋다.
냉각 덕트(504)와 접속 통로(506) 사이가 연통 상태일 때에는, DC/DC 컨버터(550)로부터 배출된 공기는, 냉각 덕트(504)로부터 접속 통로(506)에 유통하여, 배터리 냉각 블로어(400)의 상류측의 냉각 덕트(160)에 유통한다. 이와 같이 하면, 고압 배터리(500) 및 DC/DC 컨버터(550)에 의해 온도가 상승한 공기를 배터리 냉각 블로어(400)에 의해 고압 배터리(500)에 다시 공급할 수 있다. 이때, 배터리 냉각 블로어(400)의 공급량을 증대시키면, DC/DC 컨버터(550)로부터 접속 통로(506)를 경유하여 냉각 덕트(160)에 유통되는 공기의 유량이 증대되기 때문에, 공조에 의해 유량이 제한되는 일은 없다. 이 경우, A/C 흡기 모드에 있어서의 유량을 하회하지 않는 유량의 공기를 고압 배터리(500)에 공급할 수 있다. 또한, A/C 흡기 모드에 있어서의 공기의 온도보다도 높은 온도의 공기가 고압 배터리(500)에 공급된다. 이와 같이 해도, 고압 배터리(500)에 포함되는 전지 셀의 온도차의 확대를 억제할 수 있다.
금회 개시된 실시예는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구 범위에 의해 나타내어지고, 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (24)

  1. 복수의 구성 요소를 포함하는 전기 기기(500)를 냉각하는 냉각 장치이며,
    한쪽 단부가 흡입구(150, 152)에 접속되고, 다른 쪽 단부가 상기 전기 기기(500)에 접속되고, 상기 흡입구(150, 152)로부터 상기 전기 기기(500)까지의 사이에 있어서, 냉각 매체를 유통하는 복수의 경로를 갖는 매체 통로(154, 156, 158, 160, 162, 164, 502, 504)와,
    상기 매체 통로(154, 156, 158, 160, 162, 164, 502, 504)를 경유하여 상기 전기 기기(500)에 냉각 매체를 공급하는 공급부(400)와,
    상기 복수의 구성 요소 중, 상기 냉각 매체의 상류측 및 하류측의 적어도 2개의 구성 요소(510, 512) 사이의 온도차를 검출하는 검출부(304, 306)와,
    상기 복수의 경로 중 어느 1개의 경로를 선택하는 선택부(200)를 포함하고,
    상기 선택부(200)는, 상기 검출된 온도차의 절대값이 미리 정해진 값보다도 커지면, 상기 복수의 유통 경로 중, 상기 2개의 구성 요소(510, 512) 중 어느 하나와 상기 냉각 매체와의 온도차의 절대값이 작아지는 경로를 선택하는, 전기 기기의 냉각 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출부(304, 306)는,
    상기 상류측의 제1 구성 요소(512)의 제1 온도를 검출하는 제1 온도 검출부(306)와,
    상기 하류측의 제2 구성 요소(510)의 제2 온도를 검출하는 제2 온도 검출부(304)를 포함하고,
    상기 선택부(200)는, 상기 검출된 제2 온도가 미리 정해진 온도 이상이면, 상기 복수의 유통 경로 중, 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도 중 어느 하나와 상기 냉각 매체와의 온도차의 절대값이 가장 커지는 경로를 선택하는, 전기 기기의 냉각 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 구성 요소(512)는, 상기 복수의 구성 요소 중 비교적 온도가 낮은 위치의 구성 요소이며,
    상기 제2 구성 요소(510)는, 상기 복수의 구성 요소 중 비교적 온도가 높은 위치의 구성 요소인, 전기 기기의 냉각 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 냉각 장치는, 상기 온도차의 절대값이 작아지는 경로가 선택된 경우, 상기 온도차의 절대값이 커지는 경로가 선택된 경우의 상기 냉각 매체의 유량을 하회하지 않도록 상기 공급부(400)를 제어하는 제어부(300)를 더 포함하는, 전기 기기의 냉각 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 매체 통로(154, 156, 158, 160, 162, 164, 502, 504)에는, 상기 유통 경로가 분기되는 위치에 상기 유통 경로를 절환하는 절환 기구(102, 104, 106, 108, 110, 112)가 설치되고,
    상기 선택부(200)는, 상기 절환 기구(102, 104, 106, 108, 110, 112)에 의해 상기 유통 경로를 절환함으로써, 상기 유통 경로를 선택하는, 전기 기기의 냉각 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전기 기기(500)는 차량에 탑재되고,
    상기 냉각 매체는 기체이며,
    상기 공급부(400)는 제1 공급부(400)이며,
    상기 냉각 장치는, 상기 유통 경로 상에 있어서, 상기 흡입구(150, 152)와 상기 제1 공급부(400) 사이에 설치되고, 상기 전기 기기(500) 및 상기 차량의 실내에 상기 냉각 매체를 공급하는 제2 공급부(600)를 더 포함하는, 전기 기기의 냉각 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 흡입구(150, 152)는 상기 차량의 실내에 설치되고,
    상기 제2 공급부(600)의 하류측에는, 상기 흡입구(150, 152)로부터 유통되는 상기 차량의 실내의 공기와 열 교환하는 열 교환기(1000)가 설치되고,
    상기 온도차의 절대값이 가장 커지는 경로는, 상기 제2 공급부(600) 및 상기 열 교환기(1000)를 경유하는 경로인, 전기 기기의 냉각 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 기기(500)는, 복수의 축전 요소로 구성되는 축전 기구(500)인, 전기 기기의 냉각 장치.
  9. 복수의 구성 요소를 포함하는 전기 기기(500)를 냉각하는 냉각 방법이며,
    상기 전기 기기(500)에는, 한쪽 단부가 흡입구(150, 152)에 접속되고, 다른 쪽 단부가 상기 전기 기기(500)에 접속되고, 상기 흡입구(150, 152)로부터 상기 전기 기기(500)까지의 사이에 있어서, 냉각 매체를 유통하는 복수의 경로를 갖는 매체 통로(154, 156, 158, 160, 162, 164, 502, 504)와, 상기 매체 통로(154, 156, 158, 160, 162, 164, 502, 504)를 경유하여 상기 전기 기기(500)에 냉각 매체를 공급하는 공급원(400)이 설치되고,
    상기 복수의 구성 요소 중, 상기 냉각 매체의 상류측 및 하류측의 적어도 2개의 구성 요소(510, 512) 사이의 온도차를 검출하는 스텝과,
    상기 복수의 경로 중 어느 1개의 경로를 선택하는 선택 스텝을 포함하고,
    상기 선택 스텝은, 상기 검출된 온도차의 절대값이 미리 정해진 값보다도 커지면, 상기 복수의 유통 경로 중, 상기 2개의 구성 요소(510, 512) 중 어느 하나와 상기 냉각 매체와의 온도차의 절대값이 작아지는 경로를 선택하는 스텝을 포함하는, 전기 기기의 냉각 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 검출 스텝은,
    상기 상류측의 제1 구성 요소(512)의 제1 온도를 검출하는 스텝과,
    상기 하류측의 제2 구성 요소(510)의 제2 온도를 검출하는 스텝을 포함하고,
    상기 선택 스텝은, 상기 검출된 제2 온도가 미리 정해진 온도 이상이면, 상 기 복수의 유통 경로 중, 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도 중 어느 하나와의 온도차의 절대값이 가장 커지는 경로를 선택하는 스텝을 포함하는, 전기 기기의 냉각 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 구성 요소(512)는, 상기 복수의 구성 요소 중 비교적 온도가 낮은 위치의 구성 요소이며,
    상기 제2 구성 요소(510)는, 상기 복수의 구성 요소 중 비교적 온도가 높은 위치의 구성 요소인, 전기 기기의 냉각 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 냉각 방법은, 상기 온도차의 절대값이 작아지는 경로가 선택된 경우, 상기 온도차의 절대값이 커지는 경로가 선택된 경우의 상기 냉각 매체의 유량보다도 커지도록 상기 공급원(400)을 제어하는 스텝을 더 포함하는, 전기 기기의 냉각 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 매체 통로(154, 156, 158, 160, 162, 164, 502, 504)에는, 상기 유통 경로가 분기되는 위치에 상기 유통 경로를 절환하는 절환 기구(102, 104, 106, 108, 110, 112)가 설치되고,
    상기 선택 스텝은, 상기 절환 기구(102, 104, 106, 108, 110, 112)에 의해 상기 유통 경로를 절환함으로써, 상기 유통 경로를 선택하는 스텝을 포함하는, 전기 기기의 냉각 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 전기 기기(500)는 차량에 탑재되고,
    상기 냉각 매체는 기체이며,
    상기 공급원(400)은 제1 공급원(400)이며,
    상기 유통 경로 상에는, 상기 흡입구(150, 152)와 상기 제1 공급원(400) 사이에 설치되고, 상기 전기 기기(500) 및 상기 차량의 실내에 상기 냉각 매체를 공급하는 제2 공급원(600)이 설치되는, 전기 기기의 냉각 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 흡입구(150, 152)는 상기 차량의 실내에 설치되고,
    상기 제2 공급원(600)의 하류측에는, 상기 흡입구(150, 152)로부터 유통되는 상기 차량의 실내의 공기와 열 교환하는 열 교환기(1000)가 설치되고,
    상기 온도차의 절대값이 가장 커지는 경로는, 상기 제2 공급원(600) 및 상기 열 교환기(1000)를 경유하는 경로인, 전기 기기의 냉각 방법.
  16. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 기기(500)는, 복수의 축전 요소로 구성되는 축전 기구(500)인, 전기 기기의 냉각 방법.
  17. 복수의 구성 요소를 포함하는 전기 기기(500)를 냉각하는 냉각 장치이며,
    한쪽 단부가 흡입구(150, 152)에 접속되고, 다른 쪽 단부가 상기 전기 기기(500)에 접속되고, 상기 흡입구(150, 152)로부터 상기 전기 기기(500)까지의 사 이에 있어서, 냉각 매체를 유통하는 복수의 경로를 갖는 매체 통로(154, 156, 158, 160, 162, 164, 502, 504)와,
    상기 매체 통로(154, 156, 158, 160, 162, 164, 502, 504)를 경유하여 상기 전기 기기(500)에 냉각 매체를 공급하기 위한 공급 수단(400)과,
    상기 복수의 구성 요소 중, 상기 냉각 매체의 상류측 및 하류측의 적어도 2개의 구성 요소(510, 512) 사이의 온도차를 검출하기 위한 검출 수단(304, 306)과,
    상기 복수의 경로 중 어느 1개의 경로를 선택하기 위한 선택 수단(200)을 포함하고,
    상기 선택 수단(200)은, 상기 검출된 온도차의 절대값이 미리 정해진 값보다도 커지면, 상기 복수의 유통 경로 중, 상기 2개의 구성 요소(510, 512) 중 어느 하나와 상기 냉각 매체와의 온도차의 절대값이 작아지는 경로를 선택하기 위한 수단을 포함하는, 전기 기기의 냉각 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 검출 수단(304, 306)은,
    상기 상류측의 제1 구성 요소(512)의 제1 온도를 검출하기 위한 제1 온도 검출 수단(306)과,
    상기 하류측의 제2 구성 요소(510)의 제2 온도를 검출하기 위한 제2 온도 검출 수단(304)을 포함하고,
    상기 선택 수단(200)은, 상기 검출된 제2 온도가 미리 정해진 온도 이상이면, 상기 복수의 유통 경로 중, 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도 중 어느 하나와 상기 냉각 매체와의 온도차의 절대값이 가장 커지는 경로를 선택하는, 전기 기기의 냉각 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 구성 요소(512)는, 상기 복수의 구성 요소 중 비교적 온도가 낮은 위치의 구성 요소이며,
    상기 제2 구성 요소(510)는, 상기 복수의 구성 요소 중 비교적 온도가 높은 위치의 구성 요소인, 전기 기기의 냉각 장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 냉각 장치는, 상기 온도차의 절대값이 작아지는 경로가 선택된 경우, 상기 온도차의 절대값이 커지는 경로가 선택된 경우의 상기 냉각 매체의 유량을 하회하지 않도록 상기 공급 수단(400)을 제어하기 위한 수단을 더 포함하는, 전기 기기의 냉각 장치.
  21. 제17항에 있어서, 상기 매체 통로(154, 156, 158, 160, 162, 164, 502, 504)에는, 상기 유통 경로가 분기되는 위치에 상기 유통 경로를 절환하는 절환 기구(102, 104, 106, 108, 110, 112)가 설치되고,
    상기 선택 수단(200)은, 상기 절환 기구(102, 104, 106, 108, 110, 112)에 의해 상기 유통 경로를 절환함으로써, 상기 유통 경로를 선택하기 위한 수단을 포함하는, 전기 기기의 냉각 장치.
  22. 제17항에 있어서, 상기 전기 기기(500)는 차량에 탑재되고,
    상기 냉각 매체는 기체이며,
    상기 공급 수단(400)은 제1 공급 수단(400)이며,
    상기 냉각 장치는, 상기 유통 경로 상에 있어서, 상기 흡입구(150, 152)와 상기 제1 공급 수단(400) 사이에 설치되고, 상기 전기 기기(500) 및 상기 차량의 실내에 상기 냉각 매체를 공급하는 제2 공급 수단(600)을 더 포함하는, 전기 기기의 냉각 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 흡입구(150, 152)는 상기 차량의 실내에 설치되고,
    상기 제2 공급 수단(600)의 하류측에는, 상기 흡입구(150, 152)로부터 유통되는 상기 차량의 실내의 공기와 열 교환하는 열 교환기(1000)가 설치되고,
    상기 온도차의 절대값이 가장 커지는 경로는, 상기 제2 공급 수단(600) 및 상기 열 교환기(1000)를 경유하는 경로인, 전기 기기의 냉각 장치.
  24. 제17항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 기기(500)는 복수의 축전 요소로 구성되는 축전 기구(500)인, 전기 기기의 냉각 장치.
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