WO2015141057A1 - 温調装置、及びその制御方法 - Google Patents

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哲 佐久間
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Definitions

  • the present invention relates to a temperature control device and a control method thereof.
  • the present invention was invented to solve such problems, and aims to efficiently control the battery temperature to a desired temperature.
  • a temperature control device in a case that accommodates a temperature-controlled body, and the case, allowing air to enter and exit from the inside and outside of the case when opened, and blocking air from entering and leaving the case when closed.
  • the switching unit In a state where the temperature difference between the target temperature and the temperature of the air in the case is smaller than the first predetermined temperature, the switching unit is closed, the air in the case is circulated, and the medium is allowed to flow into the temperature control unit. It operates in either a forced temperature control mode that cools or heats the air, or an outside air introduction mode that opens and closes the switching unit to allow air to enter and exit the case.
  • the temperature difference between the target temperature of the temperature-controlled body and the temperature of the air in the case is smaller than the first predetermined temperature. Forced to cool or heat the air inside the case by shutting air in and out, circulating the air inside the case, and flowing the medium into the temperature control section where the medium that exchanges heat with the air inside the case can flow It operates in either the temperature control mode or the outside air introduction mode that allows air to enter and exit the case.
  • the battery temperature control device 1 includes a cooling water circulation unit 2, a battery storage unit 3, and a controller 4.
  • the battery pack case 5 is a substantially rectangular parallelepiped housing that houses the battery stack 6 and the fan 9.
  • the cooling plate 10 is attached to the plate attachment surface 5 a extending in the longitudinal direction, and the door attachment surface faces the plate attachment surface 5 a.
  • An outside air introduction door 7 and an outside air discharge door 8 are attached to 5b.
  • step S101 the controller 4 detects the in-case temperature Tpi based on the signal from the temperature sensor 21, and compares the in-case temperature Tpi with the target temperature Tbt of the battery 6a.
  • the target temperature Tbt is a preset temperature and is a temperature lower than the first predetermined temperature T1.
  • the process proceeds to step S102 when the case temperature Tpi is lower than the target temperature Tbt, and proceeds to step S104 when the case temperature Tpi is equal to or higher than the target temperature Tbt.
  • step S102 the controller 4 calculates a first deviation ⁇ tbi between the target temperature Tbt and the in-case temperature Tpi, and compares the first deviation ⁇ tbi with the first predetermined temperature difference ⁇ tb1.
  • the first predetermined temperature difference ⁇ tb1 is a preset value, and when the battery 6a is cooled only by the air in the battery pack case 5, the time required for cooling the battery 6a becomes longer, or the battery 6a is kept at the target temperature Tbt. It is a value that may not be able to cool down.
  • step S103 the controller 4 cools the battery 6a in the inside air circulation mode.
  • the inside air circulation mode the cooling water does not flow into the cooling plate 10 from the cooling water circulation unit 2, the outside air introduction door 7 and the outside air discharge door 8 are closed, the fan 9 is operated, and the air in the battery pack case 5 is circulated.
  • FIG. 6 shows the air flow in the battery pack case 5 in the inside air circulation mode.
  • step S106 the controller 4 cools the battery 6a in the outside air introduction mode.
  • the outside air introduction mode the cooling water does not flow into the cooling plate 10 from the cooling water circulation unit 2, the outside air introduction door 7 and the outside air discharge door 8 are opened, the fan 9 is operated, and the outside air is caused to flow into the battery pack case 5.
  • the battery 6a is cooled by outside air.
  • FIG. 8 shows an air flow in the battery pack case 5 in the outside air introduction mode.
  • the outside air introduction mode when the outside air introduction door 7 that is open to the inside is opened, a part of the air discharge passage 12 on the side of the outside air introduction door 7 is blocked by the outside air introduction door 7. Air flow to 9 is blocked. Thereby, it is possible to suppress the air whose temperature has been increased by cooling the battery 6a from being circulated in the battery pack case 5, and to discharge the battery 6a from the outside air discharge door 8 to the outside of the battery pack case 5. It can be cooled efficiently.
  • step S108 the controller 4 cools the battery 6a in the forced cooling mode.
  • the forced cooling mode is a mode in which the cooling water cooled by the cooling water circulation unit 2 flows into the cooling plate 10, the air flowing through the air inflow passage 11 is cooled by the cooling water, and the battery 6a is cooled by the cooled air. .
  • the outside air introduction door 7 and the outside air discharge door 8 are closed and the fan 9 is operated.
  • FIG. 10 shows the flow of air in the battery pack case 5 and the flow of cooling water in the forced cooling mode. In FIG. 10, the air flow is indicated by a broken line arrow, and the cooling water flow is indicated by a solid line arrow.
  • the battery temperature Tbn can be efficiently controlled to the target temperature Tbt by cooling the battery 6a in the internal air circulation mode, the external air introduction mode, or the forced cooling mode according to the ambient temperature of the battery 6a.
  • the battery 6a is inserted in the outside air introduction mode. Even if the battery is cooled, the battery 6a may not be sufficiently cooled. In this embodiment, in such a case, the battery temperature Tbn can be efficiently controlled to the target temperature Tbt by cooling the battery 6a in the forced cooling mode.
  • the ambient temperature of the battery 6a can be accurately detected, and the battery 6a The temperature can be adjusted accurately.

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Abstract

　被温調体を収容するケースと、ケースに設けられ、開くとケース内外の空気の出入りを許容し、閉じるとケース内外の空気の出入りを遮断する複数の切替部と、ケースに収容され、ケース内で空気の流れを生じさせる送風部と、ケース内の空気と熱交換する媒体が流入可能な温調部と、被温調体の目標温度とケース内の空気の温度との温度差が第１所定温度よりも小さい状態では、切替部を閉じて、ケース内の空気を循環させるとともに、温調部に媒体を流入させてケース内の空気を冷却、または加温する強制温調モードと、切替部を開いて、ケース内外で空気を出入りさせる外気導入モードと、のいずれかで稼働する。

Description

温調装置、及びその制御方法
　本発明は温調装置、及びその制御方法に関するものである。
　バッテリとインバータユニットとファンとを空気通路に設け、バッテリの冷却時には、吸気口から車室内の空気を導入し、排気口から空気を排出し、バッテリの加温時には、排気口を閉じてファンを作動させることで空気を循環させる加温冷却装置がＪＰ２００５－４７４８９Ａに開示されている。
　上記の技術では、冷熱源として車室内の空気、温熱源としてインバータユニットを利用しているが、これらの熱源は、バッテリの温度を調整することを目的として温度調整されるものではない。そのため、バッテリの温度、車室内の温度、インバータユニットの温度によっては、バッテリの温度を所望の温度に制御するには不十分な場合がある。例えば、バッテリの冷却時に、車室内の温度が高い場合には、バッテリの温度を所望の温度にすることができないおそれがある。または所望の温度とするための時間が長くなり、ファンの作動時間が長くなり、ファンを作動させるために消費される動力が大きくなるおそれがある。
　本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、バッテリの温度を所望する温度に効率良く制御することを目的とする。
　本発明のある態様に係る温調装置は、被温調体を収容するケースと、ケースに設けられ、開くとケース内外の空気の出入りを許容し、閉じるとケース内外の空気の出入りを遮断する複数の切替部と、ケースに収容され、ケース内で空気の流れを生じさせる送風部と、ケース内の空気と熱交換する媒体が流入可能な温調部と、を備え、被温調体の目標温度とケース内の空気の温度との温度差が第１所定温度よりも小さい状態では、切替部を閉じて、ケース内の空気を循環させるとともに、温調部に媒体を流入させてケース内の空気を冷却、または加温する強制温調モードと、切替部を開いて、ケース内外で空気を出入りさせる外気導入モードと、のいずれかで稼働する。
　また、本発明の別の態様に係る温調装置の制御方法は、被温調体の目標温度とケース内の空気の温度との温度差が第１所定温度よりも小さい状態では、ケース内外で空気の出入りを遮断し、ケース内の空気を循環させるとともに、ケース内の空気と熱交換する媒体が流入可能な温調部に媒体を流入させてケース内の空気を冷却、または加温する強制温調モードと、ケース内外で空気を出入りさせる外気導入モードと、のいずれかで稼働する。
　これらの態様によると、被温調体の目標温度とケース内の空気の温度との温度差が第１所定温度よりも小さい状態では、強制温調モード、外気導入モードのいずれかで稼働することで、被温調体の温度を所望する温度に効率良く制御することができる。
図１は本実施形態のバッテリ温調装置の概略構成図である。 図２はバッテリ収容部の内部を示す斜視図である。 図３はバッテリ収容部の内部を示す上面図である。 図４は図３のIV－IV断面図である。 図５はバッテリ温度調整制御を説明するフローチャートである。 図６は内気循環モードにおけるバッテリパックケース内の空気の流れを示す図である。 図７は内気循環モードにおける温度変化を示す図である。 図８は外気導入モードにおけるバッテリパックケース内の空気の流れを示す図である。 図９は外気導入モードにおける温度変化を示す図である。 図１０は強制冷却モードにおけるバッテリパックケース内の空気の流れを示す図である。 図１１は強制冷却モードにおける温度変化を示す図である。
　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
　図１は、本発明の実施形態のバッテリ温調装置１の概略構成図である。バッテリ温調装置１は、例えば電動車両、ハイブリッド車両に搭載されている。
　バッテリ温調装置１は、冷却水循環部２と、バッテリ収容部３と、コントローラ４とを備える。
　冷却水循環部２は、詳しくは後述する強制冷却モード、または加温モードの場合に、冷却水を冷却、または加熱し、冷却水ポンプによって冷却水をバッテリ収容部３に循環させる。冷却水循環部２は、冷却水を冷却する場合には、例えば冷凍サイクルの冷媒との熱交換によって冷却水を冷却する。また、冷却水循環部２は、冷却水を加熱する場合には、例えばヒータなどによって冷却水を加熱する。
　バッテリ収容部３について、図２～図４を用いて説明する。図２は、バッテリ収容部３の内部を示す斜視図である。図３は、バッテリ収容部３の内部を示す上面図である。図４は図３のIV－IV断面図である。
　バッテリ収容部３は、バッテリパックケース５と、外気導入ドア７と、外気排出ドア８と、ファン９と、冷却プレート１０とを備え、バッテリスタック６を収容している。
　バッテリパックケース５は、略直方体の筐体であり、バッテリスタック６、及びファン９を収容し、長手方向の延びるプレート取り付け面５ａに冷却プレート１０が取り付けられ、プレート取り付け面５ａと向かい合うドア取り付け面５ｂに外気導入ドア７、及び外気排出ドア８が取り付けられている。
　バッテリスタック６は、複数のバッテリ６ａをバッテリパックケース５の長手方向に並べて配置して構成される。隣接するバッテリ６ａ間には、空気が流通可能となるように所定の隙間が設けられている。この隙間を空気が流れる際に、空気とバッテリ６ａとが熱交換を行う。バッテリスタック６と、プレート取り付け面５ａとの間には、バッテリ６ａ間の隙間に空気を流入させる空気流入流路１１が形成され、バッテリスタック６と、ドア取り付け面５ｂとの間には、バッテリ６ａ間の隙間からバッテリ６ａと熱交換を行った空気が排出される空気排出流路１２が形成される。
　また、長手方向の端部に位置するバッテリスタック６とバッテリパックケース５の一方の側面５ｃとの間には室が形成され、その室にファン９が配置されている。ファン９は、回転軸が長手方向と直交するように配置され、作動時に図３で破線の矢印で示すように、ドア取り付け面５ｂからプレート取り付け面５ａに向けて空気が流れるように設けられる。
　外気導入ドア７は、ファン９と向かい合うようにドア取り付け面５ｂに取り付けられる。つまり、外気導入ドア７は、ドア取り付け面５ｂの長手方向の端部側に取り付けられる。外気導入ドア７は、片持ち支持の内開きドアである。外気導入ドア７が開くと、バッテリパックケース５の外の空気（以下、外気という。）がバッテリパックケース５内へ流入する。外気は、ここでは車室内の空気であるが、車室外の空気であってもよい。一方、外気導入ドア７が閉じると、バッテリパックケース５内への外気の流入が遮断される。
　外気排出ドア８は、外気導入ドア７が取り付けられた端部とは反対の端部側のドア取り付け面５ｂに取り付けられる。外気排出ドア８は、片持ち支持の外開きドアである。外気排出ドア８が開くと、空気排出流路１２から空気が排出される。一方、外気排出ドア８が閉じると、バッテリパックケース５内の空気の排出が遮断される。
　冷却プレート１０は、プレート取り付け面５ａに取り付けられ、空気流入流路１１に突出する冷却プレート放熱部１０ａを備える。冷却プレート１０内には、冷却水循環部２によって温度調整された冷却水が流れる冷却水流路が形成されており、強制冷却モード、または加温モードの場合に、冷却水導入部１０ｂから冷却水が流入し、冷却水が冷却プレート放熱部１０ａを介して空気流入流路１１を流れる空気と熱交換を行う。熱交換を行った冷却水は、冷却水排出部１０ｃから排出される。冷却プレート１０では、空気流入流路１１を流れる空気の流れ方向と、冷却プレート１０を流れる冷媒の流れ方向とが図３に示すように逆方向となる。図３において、空気の流れ方向を波線の矢印、冷媒の流れ方向を実線の矢印で示す。
　コントローラ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成されており、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵが読み込むことで、各機能が発揮される。
　コントローラ４は、現在のバッテリ６ａの温度（以下、バッテリ温度という。）Ｔｂｎを検出する温度センサ２０からの信号、バッテリパックケース５内の空気の温度（以下、ケース内温度という。）Ｔｐｉを検出する温度センサ２１からの信号、外気の温度（以下、ケース外温度という。）Ｔｐｏを検出する温度センサ２２からの信号などに基づいて、ファン９を作動させるモータ、外気導入ドア７の開閉を行うアクチュエータ、外気排出ドア８の開閉を行うアクチュエータ、及び冷却水循環部２を制御する。
　次に、本実施形態におけるバッテリ温度調整制御について図５のフローチャートを用いて説明する。
　ステップＳ１００では、コントローラ４は、バッテリ６ａを冷却する必要があるかどうか判定する。具体的には、コントローラ４は、温度センサ２０からの信号に基づいてバッテリ温度Ｔｂｎを検出し、バッテリ温度Ｔｂｎと第１所定温度Ｔ１とを比較し、バッテリ温度Ｔｂｎが第１所定温度Ｔ１よりも高い場合に、バッテリ６ａを冷却する必要があると判定する。第１所定温度Ｔ１は、予め設定された温度であり、バッテリ６ａの性能劣化や放電効率の悪化が生じない上限温度である。処理は、バッテリ６ａを冷却する必要がある場合にはステップＳ１０１に進み、バッテリ６ａを冷却する必要がない場合にはステップＳ１０９に進む。
　ステップＳ１０１では、コントローラ４は、温度センサ２１からの信号に基づいてケース内温度Ｔｐｉを検出し、ケース内温度Ｔｐｉとバッテリ６ａの目標温度Ｔｂｔとを比較する。目標温度Ｔｂｔは、予め設定された温度であり、第１所定温度Ｔ１よりも低い温度である。処理は、ケース内温度Ｔｐｉが目標温度Ｔｂｔよりも低い場合にはステップＳ１０２進み、ケース内温度Ｔｐｉが目標温度Ｔｂｔ以上である場合にはステップＳ１０４に進む。
　ステップＳ１０２では、コントローラ４は、目標温度Ｔｂｔとケース内温度Ｔｐｉとの第１偏差Δｔｂｉを算出し、第１偏差Δｔｂｉと第１所定温度差Δｔｂ１とを比較する。第１所定温度差Δｔｂ１は、予め設定された値であり、バッテリパックケース５内の空気のみでバッテリ６ａを冷却する場合にバッテリ６ａの冷却にかかる時間が長くなる、またはバッテリ６ａを目標温度Ｔｂｔまで冷却することができないおそれがある値である。コントローラ４は、ケース内温度Ｔｐｉが目標温度Ｔｂｔよりも低い場合であっても、第１偏差Δｔｂｉが第１所定温度差Δｔｂ１以下の場合には、バッテリパックケース５内の空気では、バッテリ６ａを十分に冷却できないと判定する。処理は、第１偏差Δｔｂｉが第１所定温度差Δｔｂ１以下の場合にはステップＳ１０４に進み、第１偏差Δｔｂｉが第１所定温度差Δｔｂ１よりも大きい場合にはステップＳ１０３に進む。
　ステップＳ１０３では、コントローラ４は、内気循環モードによってバッテリ６ａを冷却する。内気循環モードは、冷却水循環部２から冷却プレート１０に冷却水を流入させず、外気導入ドア７、及び外気排出ドア８を閉じ、ファン９を作動させて、バッテリパックケース５内の空気を循環させることで、バッテリ６ａを冷却するモードである。図６に内気循環モードによるバッテリパックケース５内の空気の流れを示す。
　内気循環モードによってバッテリ６ａを冷却すると、図７で示すように、バッテリ温度Ｔｂｎが目標温度Ｔｂｔよりも高く、ケース内温度Ｔｐｉが目標温度Ｔｂｔよりも低い状態から、時間の経過とともに、バッテリパックケース５内の空気によってバッテリ６ａが冷却され、バッテリ温度Ｔｂｎが低くなり、ケース内温度Ｔｐｉが高くなる。
　ステップＳ１０４では、コントローラ４は、温度センサ２２からの信号に基づいてケース外温度Ｔｐｏを検出し、目標温度Ｔｂｔとケース外温度Ｔｐｏとを比較する。処理は、ケース外温度Ｔｐｏが目標温度Ｔｂｔよりも低い場合にはステップＳ１０５に進み、ケース外温度Ｔｐｏが目標温度Ｔｂｔ以上である場合にはステップＳ１０７に進む。
　ステップＳ１０５では、コントローラ４は、目標温度Ｔｂｔとケース外温度Ｔｐｏとの第２偏差Δｔｂｏを算出し、第２偏差Δｔｂｏと第２所定温度差Δｔｂ２とを比較する。第２所定温度差Δｔｂ２は、予め設定された値であり、外気をバッテリパックケース５内へ取り入れてバッテリ６ａを冷却する場合であっても、バッテリ６ａの冷却にかかる時間が長くなる、またはバッテリ６ａを目標温度Ｔｂｔまで冷却することができないおそれがある値である。コントローラ４は、ケース外温度Ｔｐｏが目標温度Ｔｂｔよりも低い場合であっても、第２偏差Δｔｂｏが第２所定温度差Δｔｂ２以下である場合には、外気ではバッテリ６ａを十分に冷却することができないと判定する。処理は、第２偏差Δｔｂｏが第２所定温度差Δｔｂ２以下の場合にはステップＳ１０８に進み、第２偏差Δｔｂｏが第２所定温度差Δｔｂ２よりも大きい場合にはステップＳ１０６に進む。
　ステップＳ１０６では、コントローラ４は、外気導入モードによってバッテリ６ａを冷却する。外気導入モードは、冷却水循環部２から冷却プレート１０に冷却水を流入させず、外気導入ドア７、及び外気排出ドア８を開き、ファン９を作動させて、外気をバッテリパックケース５に流入させて、外気によってバッテリ６ａを冷却するモードである。図８に外気導入モードによるバッテリパックケース５内の空気の流れを示す。外気導入モードにおいては、内開きの外気導入ドア７が開くことで、外気導入ドア７側の空気排出流路１２の一部が外気導入ドア７によって塞がれるので、空気排出流路１２からファン９への空気の流れが妨げられる。これにより、バッテリ６ａを冷却することで温度が高くなった空気がバッテリパックケース５内で循環することを抑制し、外気排出ドア８からバッテリパックケース５外へ排出することができ、バッテリ６ａを効率良く冷却することができる。
　外気導入モードによってバッテリ６ａを冷却すると、外気がバッテリパックケース５内に流入することで、図９で示すように、ケース内温度Ｔｐｉがケース外温度Ｔｐｏと等しくなり、バッテリ６ａが外気によって冷却され、バッテリ温度Ｔｂｎが目標温度Ｔｂｔに等しくなる。
　ステップＳ１０７では、コントローラ４は、目標温度Ｔｂｔとケース外温度Ｔｐｏとを比較する。ケース外温度Ｔｐｏが目標温度Ｔｂｔよりも高い場合には、処理はステップＳ１０８に進み、ケース外温度Ｔｐｏが目標温度Ｔｂｔと等しい場合には、今回の処理は終了する。
　ステップＳ１０８では、コントローラ４は、強制冷却モードによってバッテリ６ａを冷却する。強制冷却モードは、冷却水循環部２によって冷却した冷却水を冷却プレート１０に流入させて、冷却水によって空気流入流路１１を流れる空気を冷却し、冷却した空気でバッテリ６ａを冷却するモードである。強制冷却モードでは、外気導入ドア７、及び外気排出ドア８を閉じ、ファン９を作動させる。図１０に強制冷却モードによるバッテリパックケース５内の空気の流れ、及び冷却水の流れを示す。図１０では、空気の流れを破線の矢印、冷却水の流れを実線の矢印で示す。
　強制冷却モードによってバッテリ６ａを冷却すると、図１１に示すように、バッテリパックケース５内の空気が冷却水によって冷却されケース内温度Ｔｐｉが低くなり、冷却された空気によってバッテリ６ａが冷却され、バッテリ温度Ｔｂｎが目標温度Ｔｂｔに等しくなる。
　ステップＳ１０９では、コントローラ４は、バッテリ６ａを加温する必要があるかどうか判定する。具体的には、コントローラ４は、バッテリ温度Ｔｂｎと第２所定温度Ｔ２とを比較し、バッテリ温度Ｔｂｎが第２所定温度Ｔ２よりも低い場合に、バッテリ６ａを加温する必要があると判定する。第２所定温度Ｔ２は、予め設定された温度であり、第１所定温度Ｔ１よりも低く、バッテリ６ａの性能劣化や放電効率の悪化が生じない下限温度である。バッテリ６ａを加温する必要がある場合には、処理はステップＳ１１０に進み、バッテリ６ａを加温する必要がない場合には、今回の処理は終了する。
　ステップＳ１１０では、コントローラ４は、加温モードによってバッテリ６ａを加温する。加温モードは、冷却水循環部２によって加熱した冷却水を冷却プレート１０に流入させて、冷却水によって空気流入流路１１を流れる空気を温め、温めた空気でバッテリ６ａを加温するモードである。加温モードでは、強制冷却モードと同様に、外気導入ドア７、及び外気排出ドア８を閉じ、ファン９を作動させる。
　本発明の実施形態の効果について説明する。
　バッテリ６ａの周囲の温度に応じて、外気導入ドア７、及び外気排出ドア８の開閉を制御し、ファン９によってバッテリパックケース５で空気の流れを生じさせ、冷却プレート１０に冷却水を流入可能とすることで、バッテリ温度Ｔｂｎを目標温度Ｔｂｔに素早く制御することができ、ファン９などで消費される動力を少なくことができ、バッテリ温度Ｔｂｎを目標温度Ｔｂｔに効率良く制御することができる。
　バッテリ６ａの周囲温度に応じて、内気循環モード、外気導入モード、または強制冷却モードによって、バッテリ６ａを冷却することで、バッテリ温度Ｔｂｎを目標温度Ｔｂｔに効率良く制御することができる。
　ケース内温度Ｔｐｉが目標温度Ｔｂｔよりも低い場合でも、目標温度Ｔｂｔとケース内温度Ｔｐｉの第１偏差Δｔｂｉが第１所定温度差Δｔｂ１よりも小さい場合には、内気循環モードによってバッテリ６ａを冷却しても、バッテリ６ａを十分に冷却することができないおそれがある。本実施形態では、このような場合に、ケース外温度Ｔｐｏが目標温度Ｔｂｔよりも低い場合には外気導入モードで、ケース外温度Ｔｐｏが目標温度Ｔｂｔよりも高い場合には強制冷却モードでバッテリ６ａを冷却することで、バッテリ温度Ｔｂｎを目標温度Ｔｂｔに効率良く制御することができる。
　さらに、ケース外温度Ｔｐｏが目標温度Ｔｂｔよりも低い場合でも、目標温度Ｔｂｔとケース外温度Ｔｐｏの第２偏差Δｔｂｏが第２所定温度差Δｔｂ２よりも小さい場合には、外気導入モードでバッテリ６ａを冷却しても、バッテリ６ａを十分に冷却することができないおそれがある。本実施形態では、このような場合には、強制冷却モードでバッテリ６ａを冷却することで、バッテリ温度Ｔｂｎを目標温度Ｔｂｔに効率良く制御することができる。
　バッテリ６ａを加温する場合、加温モードを行うことで、バッテリ６ａの温度が低い場合でも、バッテリ６ａを加温することができる。
　冷却プレート１０に、冷却された冷却水、または加熱された冷却水を流すことで、バッテリ温調装置１を大型化せずに、バッテリ６ａの冷却、または加温を行うことができる。
　冷却プレート１０に冷却プレート放熱部１０ａを備えることで、冷却プレート１０を流れる冷却水によって空気流入流路１１を流れる空気を効率良く冷却、または加温することができ、熱交換率を向上することができる。
　空気流入流路１１を流れる空気の流れ方向と、冷却プレート１０を流れる冷却水の流れ方向とを同方向にした場合、空気と冷却水の温度が等しくなると、それ以上熱交換が行われない。本実施形態では、空気の流れ方向と冷却水の流れ方向とを逆方向にすることで、常に空気と冷却水との間に温度差が生じ、空気流入流路１１の全域で空気と冷却水とが熱交換を行うので、流れ方向を同方向とした場合よりも冷却水導入部１０ｂと冷却水排出部１０ｃとの冷却水の温度差が大きくなる。これは、空気と冷却水との熱移動量が大きいことを示している。このように、本実施形態は、冷却水によって空気流入流路１１を流れる空気を効率良く冷却、または加温することができ、熱交換率を向上することができる。
　バッテリ温度Ｔｂｎを検出する温度センサ２０、ケース内温度Ｔｐｉを検出する温度センサ２１、ケース外温度Ｔｐｏを検出する温度センサ２２を用いることで、バッテリ６ａの周囲温度を正確に検出し、バッテリ６ａの温度調整を正確に行うことができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　上記実施形態では、加温モードにおいて、冷却水循環部２によって加熱した冷却水を冷却プレート１０に流入させて、冷却水によって空気流入流路１１を流れる空気を温め、温めた空気でバッテリ６ａを加温したが、これに限られることはなく、冷却時と同様に、内気循環モード、外気導入モード、強制加温モードによって加温してもよい。この場合、冷却時と同様に、ケース内温度Ｔｐｉなどに基づいて、各モードを切り替える。例えば、目標温度Ｔｂｔとケース内温度Ｔｐｉとの第１偏差Δｔｂｉが第１所定温度差Δｔｂ１よりも低い場合には、目標温度Ｔｂｔとケース外温度Ｔｐｏとを比較し、また目標温度Ｔｂｔとケース外温度Ｔｐｏとの第２偏差Δｔｂｏと、第２所定温度差Δｔｂ２とを比較する。そして、目標温度Ｔｂｔがケース外温度Ｔｐｏよりも低く、かつ第２偏差Δｔｂｏが第２所定温度差Δｔｂ２よりも大きい場合には、外気導入モードによってバッテリ６ａを加温する。また目標温度Ｔｂｔがケース外温度Ｔｐｏよりも高い、または第２偏差Δｔｂｏが第２所定温度差Δｔｂ２以下である場合には、強制加温モード（上記加温モード）によってバッテリ６ａを加温する。
　上記実施形態では、外気導入ドア７、及び外気排出ドア８として片持ち支持のドアを使用したが、小型のバタフライドアを複数並べてもよい。これにより、外気導入ドア７、外気排出ドア８の可動領域を確保するためのスペースを小さくすることができ、バッテリ収容部３を小型化し、バッテリ温調装置１を小型化することができる。なお、この場合、上記実施形態の片持ち支持の外気導入ドア７を開いた位置に、さらに小型のバタフライドアを複数並べ、内気循環モード、強制冷却モード、加温モードの場合には、設けたバタフライドアを開き、外気導入モードの場合に、設けたバタフライドアを閉じ、片持ち支持の外気導入ドア７を設けた場合と同じ空気の流れが生じるようにする。
　また、冷却プレート１０を空気排出流路１２に設けてもよい。または冷却プレート１０を空気流入流路１１、及び空気排出流路１２に設けても良い。これにより、バッテリ温度Ｔｂｎを目標温度Ｔｂｔに素早く制御することができる。
　本願は２０１４年３月２０日に日本国特許庁に出願された特願２０１４－５８７０１、及び２０１４年１０月２３日に日本国特許庁に出願された特願２０１４－２１６２５０に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (12)

  1. 　被温調体を収容するケースと、
    　前記ケースに設けられ、開くと前記ケース内外の空気の出入りを許容し、閉じると前記ケース内外の空気の出入りを遮断する複数の切替手段と、
    　前記ケースに収容され、前記ケース内で空気の流れを生じさせる送風手段と、
    　前記ケース内の空気と熱交換する媒体が流入可能な温調手段と、を備え、
    　前記被温調体の目標温度と前記ケース内の空気の温度との温度差が第１所定温度よりも小さい状態では、
    　前記切替手段を閉じて、前記ケース内の空気を循環させるとともに、前記温調手段に前記媒体を流入させて前記ケース内の空気を冷却、または加温する強制温調モードと、
    　前記切替手段を開いて、前記ケース内外で空気を出入りさせる外気導入モードと、のいずれかで稼働する、
    温調装置。
  2. 　請求項１に記載の温調装置であって、
    　前記被温調体を冷却する際の冷却モードとして、
    　前記外気導入モードと、
    　前記強制温調モードと、
    　前記切替手段を閉じて、前記ケース内の空気を循環させる内気循環モードと、を備える、
    温調装置。
  3. 　請求項２に記載の温調装置であって、
    　前記被温調体を冷却する際に、
    　前記被温調体の目標温度よりも前記ケース内の空気の温度が低く、前記目標温度と前記ケース内の空気の温度との温度差が前記第１所定温度よりも小さく、かつ前記目標温度よりも前記ケース外の温度が低い場合は、前記外気導入モードで稼働し、
    　前記被温調体の目標温度よりも前記ケース内の空気の温度が低く、前記目標温度と前記ケース内の空気の温度との温度差が前記第１所定温度よりも小さく、かつ前記目標温度よりも前記ケース外の温度が高い場合は、前記強制温調モードで稼働する、
    温調装置。
  4. 　請求項２または３に記載の温調装置であって、
    　前記被温調体を冷却する際に、
    　前記被温調体の目標温度よりも前記ケース内の空気の温度、及び前記ケース外の温度が低く、前記目標温度と前記ケース内の空気の温度との温度差が前記第１所定温度よりも小さく、かつ前記目標温度と前記ケース外の空気の温度との温度差が第２所定温度よりも小さい場合は、前記強制温調モードで稼働する、
    温調装置。
  5. 　請求項１から４のいずれか一つに記載の温調装置であって、
    　前記被温調体を加温する際に、
    　前記切替手段を閉じて、前記ケース内の空気を循環させるとともに、前記温調手段に前記媒体を流入させて前記ケース内の空気を温める加温モードで稼働する、
    温調装置。
  6. 　請求項１から５のいずれか一つに記載の温調装置であって、
    　前記温調手段は、冷却された前記媒体、または加温された前記媒体が流れる、
    温調装置。
  7. 　請求項１から６のいずれか一つに記載の温調装置であって、
    　前記温調手段は、前記ケース内に突出する熱交換促進部を備える、
    温調装置。
  8. 　請求項１から７のいずれか一つに記載の温調装置であって、
    　前記被温調体の温度を検出する第１温度検出手段と、
    　前記ケース内の空気の温度を検出する第２温度検出手段と、
    　前記ケース外の空気の温度を検出する第３温度検出手段と、
    を備える、
    温調装置。
  9. 　ケースに収容された被温調体の温度を調整する温調装置の制御方法であって、
    　前記被温調体の目標温度と前記ケース内の空気の温度との温度差が第１所定温度よりも小さい状態では、
    　前記ケース内外で空気の出入りを遮断し、前記ケース内の空気を循環させるとともに、前記ケース内の空気と熱交換する媒体が流入可能な温調部に前記媒体を流入させて前記ケース内の空気を冷却、または加温する強制温調モードと、
    　前記ケース内外で空気を出入りさせる外気導入モードと、のいずれかで稼働する、
    温調装置の制御方法。
  10. 　請求項９に記載の温調装置の制御方法であって、
    　前記被温調体を冷却する際には、
    　前記被温調体の目標温度よりも前記ケース内の空気の温度が低く、前記目標温度と前記ケース内の空気の温度との温度差が前記第１所定温度よりも小さく、かつ前記目標温度よりも前記ケース外の温度が低い場合は、前記外気導入モードによって冷却し、
    　前記被温調体の目標温度よりも前記ケース内の空気の温度が低く、前記目標温度と前記ケース内の空気の温度との温度差が前記第１所定温度よりも小さく、かつ前記目標温度よりも前記ケース外の温度が高い場合は、前記強制温調モードによって冷却する、
    温調装置の制御方法。
  11. 　請求項９または１０に記載の温調装置の制御方法であって、
    　前記被温調体を冷却する際には、
    　前記被温調体の目標温度よりも前記ケース内の空気の温度、及び前記ケース外の温度が低く、前記目標温度と前記ケース内の空気の温度との温度差が前記第１所定温度よりも小さく、かつ前記目標温度と前記ケース外の空気の温度との温度差が第２所定温度よりも小さい場合は、前記強制温調モードによって冷却する、
    温調装置の制御方法。
  12. 　請求項９から１１のいずれか一つに記載の温調装置の制御方法であって、
    　前記被温調体を加温する際には、前記強制温調モードによって加温する、
    温調装置の制御方法。
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