WO2020129491A1 - 電池昇温装置 - Google Patents

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WO2020129491A1
WO2020129491A1 PCT/JP2019/044812 JP2019044812W WO2020129491A1 WO 2020129491 A1 WO2020129491 A1 WO 2020129491A1 JP 2019044812 W JP2019044812 W JP 2019044812W WO 2020129491 A1 WO2020129491 A1 WO 2020129491A1
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battery
temperature
battery cells
cooling water
temperature difference
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功嗣 三浦
康光 大見
義則　毅
横山　直樹
賢二 秋田
友宏 早瀬
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株式会社デンソー
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a battery temperature raising device that raises the temperature of a battery.
  • the electric energy stored in a power storage device such as a secondary battery is supplied to a motor via an inverter or the like to run.
  • the input/output characteristics of the secondary battery deteriorate because the internal resistance increases at low temperatures. Therefore, in order for an electric vehicle to run in an environment where the outside temperature is low, it is necessary to raise the temperature of the secondary battery. Further, also in a hybrid vehicle, it is important to raise the temperature of the secondary battery in order to improve fuel efficiency at low outside air temperature.
  • the method of warming up the battery there is a method of heating from outside the battery cell.
  • a method of supplying warm air to the battery cells or a method of bringing the battery cells into contact with a heat exchanger and flowing hot water into the heat exchanger.
  • the battery cell is heated from the outside, so it takes time to warm up to the center of the battery cell. Therefore, a method of rapidly warming up to the center of the battery cell is required.
  • Patent Document 1 describes a technique of utilizing self-heating of a battery as a technique of raising the temperature of a secondary battery from the inside.
  • a ripple current having a predetermined frequency is positively generated in the secondary battery to raise the temperature of the secondary battery by its own internal resistance.
  • the predetermined frequency of the ripple current is set to a frequency in a frequency range in which the absolute value of the impedance relatively decreases, based on the frequency characteristic of the impedance of the secondary battery.
  • the present disclosure aims to raise the temperature of a battery more quickly in a battery temperature raising device that raises the temperature of a battery using a ripple current.
  • a battery heating device includes a current generation device and a temperature difference reduction unit.
  • the current generator is electrically connected to an assembled battery having a plurality of battery cells electrically connected to each other and generates a ripple current.
  • the temperature difference reducing unit reduces the temperature difference between the battery cells that are desired to be heated by the ripple current among the plurality of battery cells.
  • a ripple current can be generated in the battery cells while reducing the temperature difference between the battery cells, so that the current that can be passed through the battery cells can be increased, and as a result, the temperature of the battery cells can be raised more quickly. it can.
  • thermosiphon type cooling device of the battery temperature raising apparatus in 3rd Embodiment. It is a flowchart which shows the control processing which the control apparatus in 3rd Embodiment performs. In 3rd Embodiment, it is a figure which shows the operating state of the battery temperature raising device at the time of cooling an assembled battery. In 3rd Embodiment, it is a figure which shows the operating state of the battery temperature raising device at the time of warming up an assembled battery. It is a block diagram which shows the thermosiphon type cooling device of the battery temperature raising device in 4th Embodiment. It is a block diagram which shows the thermosiphon type cooling device of the battery temperature raising apparatus in 5th Embodiment.
  • a 9th embodiment it is a figure showing the operating state of the cooling-water circulation device at the time of soaking a battery pack.
  • 9th Embodiment it is a figure which shows the state of a cooling water circulation apparatus at the time of heat-retaining an assembled battery.
  • the battery temperature raising device of the present embodiment is a vehicle battery temperature raising device for raising the temperature of a battery mounted on a vehicle.
  • the battery heating device has a current generator 1 shown in FIG. 1 and a thermosiphon cooling device 10 shown in FIG.
  • the current generator 1 is electrically connected to the assembled battery 11.
  • the assembled battery 11 is a power storage device such as a secondary battery that stores electric energy.
  • the assembled battery 11 supplies electricity to the traveling motor via an inverter or the like.
  • the assembled battery 11 is a storage battery that stores regenerative electric power.
  • the assembled battery 11 self-heats during charge/discharge use such as during traveling.
  • the assembled battery 11 is an object to be cooled by the thermosiphon cooling device 10.
  • the assembled battery 11 has a plurality of battery cells 111.
  • a plurality of pairs of two battery cells 111 which are connected in parallel with each other, are connected in series with each other.
  • the amount of discharge of the battery cells 111 increases and the amount of heat generation increases, so it is necessary to cool the battery cells 111 with a high cooling capacity.
  • the temperature of the battery cell 111 rises not only while driving but also during parking in the summer. If the battery cell 111 is left in a high temperature state, the life of the battery cell is greatly reduced. Therefore, it is necessary to keep the battery temperature low, such as by cooling the battery cell 111 even while it is left in a parking lot.
  • the current generator 1 generates a ripple current that periodically changes so that a plurality of battery cells 111 are repeatedly charged and discharged.
  • the current generator 1 has a boost converter 1a and a capacitor C1.
  • the boost converter 1a has a reactor L1 and switching elements Q1 and Q2.
  • the current generator 1 generates a ripple current between the capacitor C1 and the plurality of battery cells 111, and repeats charging and discharging to heat the plurality of battery cells 111.
  • the up and down arrows indicate the up and down directions of the vehicle in which the current generator 1 and the thermosiphon cooling device 10 are mounted.
  • the vehicle is an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • An electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle runs by supplying electric energy stored in a power storage device such as a secondary battery to a traveling motor via an inverter or the like.
  • the thermosiphon cooling device 10 is a battery cooling device that cools a plurality of battery cells 111.
  • the thermosiphon cooling device 10 is a temperature difference reduction unit that reduces the temperature difference between the plurality of battery cells 111.
  • the thermosiphon cooling device 10 includes a refrigerant circuit 12.
  • the refrigerant circuit 12 has an evaporator 13, a condenser 14, a gas pipe 15 and a liquid pipe 16.
  • the refrigerant circuit 12 is filled with a refrigerant.
  • the refrigerant circuit 12 is a heat medium circuit in which a refrigerant as a working fluid circulates.
  • a CFC-based refrigerant such as HFO-1234yf or HFC-134a is used as the refrigerant.
  • the refrigerant is sealed in the refrigerant circuit 12 at a predetermined pressure. Most of the refrigerant is in the liquid state and part is in the gas state in the refrigerant circuit 12 at room temperature.
  • the refrigerant circuit 12 is a heat pipe that transfers heat by evaporating and condensing the refrigerant.
  • the refrigerant circuit 12 is a loop-type thermosiphon in which a flow path through which a gaseous refrigerant flows and a flow path through which a liquid refrigerant flows are separated.
  • the evaporator 13 cools the plurality of battery cells 111 by evaporating the refrigerant.
  • the evaporator 13 is capable of conducting heat to the battery cells 111, and causes the refrigerant to absorb the heat of the battery cells 111 to cool the battery cells 111 and evaporate the refrigerant.
  • the evaporator 13 has a thin rectangular outer shape extending in the vertical direction of the vehicle.
  • the evaporator 13 has an evaporation part 131, a liquid passage part 132, and a gas passage part 133.
  • the evaporation section 131, the liquid passage section 132, and the gas passage section 133 are arranged in the order of the gas passage section 133, the evaporation section 131, and the liquid passage section 132 from the bottom to the top.
  • the outer surface of the evaporator 131 is flat.
  • the battery cell 111 has a rectangular parallelepiped outer shape. One surface of the battery cell 111 is in contact with the outer surface of the evaporation portion 131 via the electrically insulating heat conductive sheet 17 so as to be able to conduct heat. Each battery cell 111 is arranged so that its terminal 112 faces the side opposite to the evaporation part 131.
  • the electrically insulating and thermally conductive sheet 17 is a thin film member having electrical insulation and thermal conductivity.
  • a plate-shaped heat conduction member may be interposed between the evaporation unit 131 and the battery cell 111.
  • the evaporating unit 131 causes the liquid refrigerant flowing in the internal refrigerant flow path to absorb the heat of the battery cells 111 to boil and evaporate the liquid refrigerant.
  • a large number of refrigerant flow paths (not shown) are formed inside the evaporation unit 131.
  • a large number of refrigerant flow paths of the evaporation unit 131 extend in parallel in the vertical direction.
  • the liquid pipe 16 is connected to the liquid passage portion 132.
  • the liquid passage portion 132 distributes the liquid refrigerant flowing through the liquid pipe 16 to a large number of refrigerant passages of the evaporation portion 131.
  • a gas pipe 15 is connected to the gas passage portion 133.
  • the gas passage portion 133 collects the gas refrigerant boiled and evaporated in a large number of refrigerant flow paths of the evaporation portion 131 and causes the gas refrigerant to flow out to the gas pipe 15.
  • the condenser 14 is a heat exchanger that cools and condenses the refrigerant evaporated in the evaporator 13 by exchanging heat with the cooling water in the cooling water circulation circuit 20.
  • the condenser 14 is arranged in the engine room of the vehicle.
  • the condenser 14 is arranged on the upper side of the vehicle than the evaporator 13.
  • Cooling water is a fluid as a heat medium.
  • the cooling water is, for example, a liquid containing at least ethylene glycol or dimethylpolysiloxane, an antifreezing liquid, a coolant, or the like.
  • the gas pipe 15 and the liquid pipe 16 are refrigerant pipes that connect the evaporator 13 and the condenser 14.
  • the gas pipe 15 is a gas-phase pipe through which the gas refrigerant evaporated in the evaporator 13 flows.
  • the gas pipe 15 forms a gas refrigerant flow path for guiding the gas refrigerant to the condenser 14.
  • the liquid pipe 16 is a liquid phase pipe through which the liquid refrigerant condensed in the condenser 14 flows.
  • the liquid pipe 16 forms a liquid refrigerant flow path that guides the liquid refrigerant to the evaporator 13.
  • the cooling water circulation circuit 20 has a cooling water pump 21 and a radiator 22.
  • the cooling water pump 21 is a pump that draws in and discharges the cooling water in the cooling water circulation circuit 20.
  • the radiator 22 is a heat exchanger that cools the cooling water by exchanging heat between the cooling water circulating in the cooling water circulation circuit 20 and the outside air.
  • the outside air blower 23 is a blower that blows outside air to the radiator 22.
  • the operation of the cooling water pump 21 and the outside air blower 23 is controlled by the control device 30.
  • the control device 30 is composed of a well-known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM and the like and its peripheral circuits.
  • the control device 30 is a control unit that performs various calculations and processes based on a control program stored in the ROM, and controls the operations of the cooling water pump 21, the outside air blower 23 and the like connected to the output side thereof.
  • a battery cell temperature sensor 31 and the like are connected to the input side of the control device 30. Then, the detection signals of these sensor groups are input to the control device 30.
  • the battery cell temperature sensor 31 is a temperature detection unit that detects the temperature of at least two or more battery cells 111 among the plurality of battery cells 111.
  • the control device 30 executes the control process shown in the flowcharts of FIGS.
  • step S100 it is determined whether the assembled battery 11 needs to be cooled. Based on the temperature detected by the battery cell temperature sensor 31, it is determined whether or not the assembled battery 11 needs to be cooled.
  • step S110 When it is determined that the assembled battery 11 needs to be cooled, the process proceeds to step S110, and cooling water is supplied to the condenser 14.
  • the cooling water pump 21 is activated.
  • thermosiphon cooling device 10 At this time, if the temperature of the assembled battery 11 is higher than the boiling point of the refrigerant, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit 12 of the thermosiphon cooling device 10 due to the thermosiphon phenomenon (in other words, phase change).
  • the liquid refrigerant absorbs heat from the assembled battery 11 and evaporates to become a gas refrigerant.
  • the gas refrigerant evaporated in the evaporator 131 of the evaporator 13 flows into the gas pipe 15 through the gas passage 133, rises in the gas pipe 15 and flows into the condenser 14.
  • the gas refrigerant flowing in from the gas pipe 15 radiates heat to the outside air and condenses to become a liquid refrigerant.
  • the liquid refrigerant condensed in the condenser 14 flows down the liquid pipe 16 by gravity and flows into the evaporation unit 131 via the liquid passage portion 132 of the evaporator 13.
  • the assembled battery 11 can be cooled by the evaporator 13. Since the refrigerant can be circulated in the refrigerant circuit 12 without using power, it is possible to save power and cool the assembled battery 11 even when the vehicle is left parked.
  • step S100 if it is determined in step S100 that the assembled battery 11 does not need to be cooled, the process proceeds to step S120, and cooling water is not supplied to the condenser 14. Specifically, the cooling water pump 21 is stopped.
  • step S1310 it is determined in step S1310 whether the temperature of the assembled battery 11 needs to be raised. Specifically, it is determined based on the temperature detected by the battery cell temperature sensor 31 whether the assembled battery 11 needs to be cooled.
  • step S1320 it is determined whether the temperature variation of the plurality of battery cells 111 is equal to or less than a threshold value. Based on the temperature detected by the battery cell temperature sensor 31, it is determined whether the temperature variation among the plurality of battery cells 111 is equal to or less than a threshold value.
  • step S1330 If it is determined that the temperature variations of the plurality of battery cells 111 are not less than or equal to the threshold value, the process proceeds to step S1330 and the generation of ripple current is delayed.
  • the liquid refrigerant absorbs heat from the battery cells 111 having a temperature higher than the boiling point of the refrigerant among the plurality of battery cells 111 and evaporates to become a gas refrigerant.
  • the gas refrigerant radiates heat to the battery cells 111 having a temperature lower than the boiling point of the refrigerant among the plurality of battery cells 111 and is condensed to become a liquid refrigerant.
  • the plurality of battery cells 111 converge to the boiling point of the refrigerant (in other words, the saturation temperature), and the temperature is equalized. Since the battery pack 11 can be temperature-equalized without using power, it is possible to save power and also to temperature-balance the battery pack 11 even when the vehicle is left parked.
  • step S1320 When it is determined in step S1320 that the temperature variations of the plurality of battery cells 111 are equal to or less than the threshold value, the process proceeds to step S1340 and a ripple current is generated. As a result, the temperature of the plurality of battery cells 111 is raised.
  • the temperature rising rate of the battery cell 111 can be increased, but the deterioration of the battery cell 111 becomes severe. Therefore, in order to suppress the deterioration of the battery cells 111, it is desirable to perform the ripple temperature rise at a current value that does not exceed the upper and lower limit voltages.
  • the temperature rise rate of the battery pack 11 can be increased by increasing the current that can be passed during the temperature rise of the ripple.
  • FIG. 7 shows an example of the temperature of each battery cell 111 when the battery cells 111 in the assembled battery 11 are not soaked.
  • FIG. 8 shows an example of the temperature of each battery cell 111 when the battery cells 111 in the assembled battery 11 are temperature-equalized. 7 and 8, the average temperatures of the battery cells 111 in the assembled battery 11 are the same.
  • the internal resistance of the battery increases as the battery temperature decreases, so the current value that can be passed is limited by the battery cell 111 in the assembled battery 11 having the lowest temperature.
  • the case where the temperature is equalized and the case where the temperature is not equalized are The temperature of the lowest temperature battery cell 111 is lower when the temperature is not soaked.
  • the ripple current value can be increased by equalizing the temperature of the assembled battery 11 during the temperature rise of the ripple, so that the temperature rise rate of the assembled battery 11 can be increased.
  • the battery cell with the lower temperature will generate less heat than the battery cell with the higher temperature. Therefore, as the ripple current flows, the temperature difference between the two battery cells increases.
  • the plurality of battery cells 111 are temperature-equalized and the ripple current flows in a state where the temperature variation is as small as possible, the plurality of battery cells 111 can be heated as uniformly as possible. ..
  • the performance of the assembled battery 11 is limited by the cell having the lowest performance. Therefore, if some of the battery cells 111 deteriorate, the performance of the entire assembled battery 11 deteriorates. Since this phenomenon occurs when the battery has a low temperature and a large current, it is extremely important to reduce the temperature variation when the ripple current is generated to warm up the low temperature assembled battery 11.
  • the plurality of battery cells 111 are temperature-equalized and the ripple current flows in a state where the temperature variation is as small as possible, it is possible to suppress variation in deterioration of the battery cells 111.
  • the performance of the assembled battery 11 is limited by the battery cell 111 having the lowest performance. That is, in warming up the assembled battery 11, it is necessary to make all the battery cells 111 reach the target temperature.
  • the temperature is raised while there is temperature variation among the battery cells 111, when the lowest temperature battery cell 111 reaches the target temperature, the other battery cells 111 will exceed the target temperature. That is, the other battery cells 111 are excessively heated. Therefore, extra energy is required to raise the temperature of the assembled battery 11, and the time required to complete the temperature rise of the assembled battery 11 becomes long.
  • the plurality of battery cells 111 are temperature-equalized and the ripple current flows in a state where the temperature variation is as small as possible, it is possible to raise the temperature of all the battery cells 111 as uniformly as possible. it can. That is, it is possible to suppress the extra heating of the battery cells 111 as much as possible. Therefore, the temperature rise of the assembled battery 11 can be completed in a short time with a small amount of energy.
  • the battery temperature raising device of this embodiment includes a current generator 1 and a thermosiphon cooling device 10.
  • the current generator 1 is electrically connected to the plurality of battery cells 111 of the assembled battery 11 and generates a ripple current.
  • the thermosiphon cooling device 10 reduces the temperature difference between the battery cells 111.
  • the ripple current can be generated while reducing the temperature variation between the battery cells 111, so that the temperature can be raised more quickly.
  • control device 30 controls the current generation device 1 so that the thermosiphon cooling device 10 generates the ripple current after reducing the temperature difference between the battery cells.
  • the ripple current value can be increased by soaking the temperature of the assembled battery 11 during the temperature rise of the ripple, so that the temperature rising rate of the assembled battery 11 can be increased.
  • control device 30 controls the current generation device 1 so that the thermosiphon cooling device 10 generates the ripple current after reducing the temperature difference between the battery cells 111 to the threshold value or less.
  • the ripple current value can be surely increased by surely equalizing the temperature of the assembled battery 11 during the temperature rise of the ripple, so that the temperature rising rate of the assembled battery 11 can be reliably increased. ..
  • thermosiphon cooling device 10 reduces the temperature difference by evaporating and condensing the heat medium, so that the battery pack 11 can be effectively soaked.
  • the plurality of battery cells 111 are electrically connected in parallel to each other, it is possible to suppress the temperature variation between the battery cells 111 by suppressing the temperature variation of the assembled battery 11 and suppress the variation variation. it can.
  • switching between cooling and heating of the battery pack 11 is performed by controlling the cooling water pump 21, but in the present embodiment, as shown in FIG. 11, switching between cooling and heating of the battery pack 11 is performed. Is controlled by the refrigerant valve 18.
  • the refrigerant valve 18 is arranged in the liquid pipe 16.
  • the refrigerant valve 18 is a solenoid valve that opens and closes the liquid pipe 16.
  • the operation of the refrigerant valve 18 is controlled by the control device 30.
  • the control device 30 executes the control process shown in the flowchart of FIG. In step S200, it is determined whether or not the assembled battery 11 needs to be cooled. Specifically, it is determined based on the temperature detected by the battery cell temperature sensor 31 whether or not the assembled battery 11 needs to be cooled.
  • step S210 cooling water is supplied to the condenser 14 and the refrigerant can be circulated in the condenser 14. Specifically, the cooling water pump 21 is activated and the refrigerant valve 18 is opened.
  • the refrigerant circulates in the refrigerant circuit 12 of the thermosiphon cooling device 10 due to the thermosiphon phenomenon (in other words, phase change). As a result, the battery pack 11 can be cooled by the evaporator 13.
  • step S200 determines whether the assembled battery 11 does not need to be cooled. If it is determined in step S200 that the assembled battery 11 does not need to be cooled, the process proceeds to step S220, and the refrigerant is not circulated in the condenser 14. Specifically, the refrigerant valve 18 is closed. In step S220, the cooling water pump 21 may be operated or stopped, but it is preferable to stop the cooling water pump 21 in order to save power.
  • step S230 the process proceeds to step S230, and the ripple current control process is performed as in step S130 of the first embodiment.
  • the assembled battery 11 is heated by the ripple current, but in the present embodiment, the assembled battery 11 is heated by the ripple current and the waste heat as shown in FIG. 13.
  • a waste heat device 24 and a three-way valve 25 are arranged in the cooling water circulation circuit 20.
  • the waste heat device 24 is a device that generates waste heat as it operates.
  • the waste heat device 24 is an inverter, a motor, a charger, or the like.
  • the current generator 1 may be used as the waste heat device 24.
  • the cooling water circulation circuit 20 and the waste heat device 24 are a waste heat introduction unit for introducing waste heat into the battery cells 111.
  • the condenser 14 is arranged at the same height as the evaporator 13.
  • the control device 30 executes the control process shown in the flowchart of FIG. In step S300, it is determined whether or not the assembled battery 11 needs to be cooled. Based on the temperature detected by the battery cell temperature sensor 31, it is determined whether or not the assembled battery 11 needs to be cooled.
  • step S310 When it is determined that the assembled battery 11 needs to be cooled, the process proceeds to step S310, and cooling water is supplied to the condenser 14 and the radiator 22 as shown in FIG. Specifically, the cooling water pump 21 is activated, and the three-way valve 25 is switched so that the cooling water pump 21 side and the radiator 22 side communicate with each other.
  • the refrigerant circulates in the refrigerant circuit 12 of the thermosiphon cooling device 10 due to the thermosiphon phenomenon (in other words, phase change). As a result, the battery pack 11 can be cooled by the evaporator 13.
  • step S300 if it is determined in step S300 that the assembled battery 11 does not need to be cooled, the process proceeds to step S320 to determine whether or not the assembled battery 11 needs to be warmed up. Based on the temperature detected by the battery cell temperature sensor 31, it is determined whether or not the assembled battery 11 needs to be warmed up.
  • step S330 If it is determined that the assembled battery 11 needs to be warmed up, the process proceeds to step S330, and cooling water is supplied to the condenser 14 and the waste heat device 24 as shown in FIG. Specifically, the cooling water pump 21 is activated, and the three-way valve 25 is switched so that the cooling water pump 21 side and the waste heat device 24 side communicate with each other.
  • the plurality of battery cells 111 of the assembled battery 11 can be warmed up by the waste heat of the waste heat device 24.
  • the liquid refrigerant absorbs heat from the battery cells 111 having a temperature higher than the boiling point of the refrigerant among the plurality of battery cells 111 and evaporates to become a gas refrigerant.
  • the gas refrigerant radiates heat to the battery cells 111 having a temperature lower than the boiling point of the refrigerant among the plurality of battery cells 111 and is condensed to become a liquid refrigerant.
  • the plurality of battery cells 111 are temperature-equalized.
  • the rate of temperature rise of the assembled battery 11 can be increased.
  • step S320 when it is determined in step S320 that the assembled battery 11 does not need to be warmed up, the process proceeds to step S340, and cooling water is not supplied to the condenser 14. Specifically, the cooling water pump 21 is stopped. Thereby, the assembled battery 11 is kept warm.
  • the liquid refrigerant absorbs heat from the battery cells 111 having a temperature higher than the boiling point of the refrigerant among the plurality of battery cells 111 and evaporates to become a gas refrigerant.
  • the gas refrigerant radiates heat to the battery cells 111 having a temperature lower than the boiling point of the refrigerant among the plurality of battery cells 111 and is condensed to become a liquid refrigerant.
  • the plurality of battery cells 111 are temperature-equalized.
  • the cooling water circulation circuit 20 and the waste heat device 24 introduce waste heat into the battery cells 111.
  • the temperature of the assembled battery 11 can be raised by the ripple current and the waste heat, so that the temperature rise rate of the assembled battery 11 can be further increased.
  • the condenser 14 is a heat exchanger that heat-exchanges the refrigerant evaporated in the evaporator 13 with cooling water to cool and condense the refrigerant.
  • the condenser 14 is a heat exchanger that causes the refrigerant evaporated in the evaporator 13 to exchange heat with the refrigerant of the refrigeration cycle device 40 to cool and condense.
  • thermosiphon refrigerant the refrigerant evaporated in the evaporator 13
  • refrigerant of the refrigeration cycle device 40 is called a refrigeration cycle refrigerant.
  • the refrigeration cycle device 40 is a vapor compression refrigeration cycle device, and has a compressor 41, a radiator 42, and an expansion valve 43.
  • the compressor 41 draws in and discharges the refrigeration cycle refrigerant.
  • the radiator 42 is a heat exchanger that heat-exchanges the refrigeration cycle refrigerant of high temperature and high pressure discharged from the compressor 41 with the outside air to radiatively condense the refrigeration cycle refrigerant.
  • the expansion valve 43 is a pressure reducer that reduces the pressure of the refrigeration cycle refrigerant condensed by the radiator 42.
  • the low-temperature low-pressure refrigeration cycle refrigerant decompressed by the expansion valve 43 exchanges heat with the thermosiphon refrigerant in the condenser 14 to evaporate, and is sucked into the compressor 41.
  • the radiator 22 is arranged in the cooling water circulation circuit 20, but in the present embodiment, as shown in FIG. 18, a chiller 44 is arranged instead of the radiator 22.
  • the chiller 44 is a heat exchanger that cools the cooling water of the cooling water circulation circuit 20 by exchanging heat with the refrigerant of the refrigeration cycle device 40.
  • the refrigeration cycle device 40 has a compressor 41, a radiator 42, and an expansion valve 43.
  • the low-temperature low-pressure refrigeration cycle refrigerant that has been decompressed by the expansion valve 43 exchanges heat with the cooling water in the cooling water circulation circuit 20 at the chiller 44 to evaporate and is sucked into the compressor 41.
  • the temperature is soaked before the ripple temperature rise, but in the present embodiment, as shown in FIG. 19, the temperature is soaked during the ripple temperature rise.
  • the controller 30 determines that the assembled battery 11 needs to be warmed up, the controller 30 starts the ripple temperature rise.
  • the control device 30 executes the control process shown in the flowchart of FIG.
  • step S400 it is determined whether the temperature variations of the plurality of battery cells 111 are below a threshold value. Specifically, it is determined based on the temperature detected by the battery cell temperature sensor 31 whether or not the temperature variations of the plurality of battery cells 111 are equal to or less than a threshold value.
  • step S410 If it is determined that the temperature variation among the plurality of battery cells 111 is not less than or equal to the threshold value, the process proceeds to step S410 and the temperature equalizing operation is performed. Specifically, the cooling water pump 21 is operated. As a result, the temperature variation among the plurality of battery cells 111 is reduced and the temperature is evened.
  • step S420 when it is determined in step S420 that the temperature variations of the plurality of battery cells 111 are equal to or less than the threshold value, the process proceeds to step S420 and the temperature equalizing operation is not performed. Specifically, the cooling water pump 21 is stopped.
  • control device 30 controls the thermosiphon cooling device 10 so that the temperature difference between the battery cells 111 is reduced when the current generation device 1 is generating a ripple current.
  • the ripple current value can be increased by increasing the temperature of the assembled battery 11 while the temperature of the assembled battery 11 is soaked, so that the temperature of the assembled battery 11 can be increased.
  • control device 30 controls the thermosiphon cooling device 10 so that the temperature difference between the battery cells 111 is reduced to a threshold value or less when the current generation device 1 is generating a ripple current.
  • the ripple current value can be surely increased by performing the ripple temperature rise while surely equalizing the temperature of the assembled battery 11, so that the temperature rise rate of the assembled battery 11 can be surely increased.
  • the battery pack 11 is temperature-equalized by the thermosiphon cooling device 10, but in the present embodiment, the battery pack 11 is temperature-equalized by the cooling water circulation device 50, as shown in FIG.
  • the cooling water circulation device 50 is a device that circulates cooling water to cool the plurality of battery cells 111.
  • Cooling water is a liquid as a heat medium.
  • the cooling water is, for example, a liquid containing at least ethylene glycol or dimethylpolysiloxane, an antifreezing liquid, a coolant, or the like.
  • the cooling water circulation device 50 is a temperature difference reduction unit that reduces the temperature difference between the plurality of battery cells 111.
  • the cooling water circulation device 50 has a cooler 51, a radiator 52, a cooling water pump 53, a bypass flow passage 54, and a cooling water valve 55.
  • the cooler 51 cools the plurality of battery cells 111 with cooling water.
  • the cooler 51 is capable of conducting heat to the battery cells 111, and cools the battery cells 111 by causing the cooling water to absorb the heat of the battery cells 111.
  • the cooler 51 has a thin rectangular outer shape extending in the vehicle vertical direction.
  • the battery cell 111 is in contact with the outer surface of the cooler 51 so as to be able to conduct heat.
  • the assembled battery 11 is arranged under the floor of the vehicle.
  • the radiator 52 is a heat exchanger that cools the cooling water by absorbing heat from the cooling device 51 and exchanging heat with the outside air.
  • the radiator 52 is arranged in the engine room of the vehicle.
  • the cooling water pump 53 is a pump that sucks in and discharges the cooling water of the cooling water circulation device 50.
  • the operation of the cooling water pump 53 is controlled by the control device 30.
  • the bypass flow passage 54 is a flow passage through which cooling water bypasses the radiator 52.
  • the cooling water valve 55 is a three-way valve that switches between a state in which the cooling water flows through the radiator 52 and a state in which the cooling water flows through the bypass flow passage 54. The switching operation of the cooling water valve 55 is controlled by the control device 30.
  • the control device 30 executes the control process shown in the flowchart of FIG. In step S500, it is determined whether the assembled battery 11 needs to be cooled. Based on the temperature detected by the battery cell temperature sensor 31, it is determined whether or not the assembled battery 11 needs to be cooled.
  • step S510 the cooling water pump 53 is operated, and the cooling water valve 55 is switched so that the cooling water flows through the radiator 52.
  • the cooling water circulates in the cooling water circulation device 50 as shown in FIG. 22, and the cooling water cooled by the radiator 52 flows through the cooler 51, so that the battery pack 11 is cooled.
  • step S510 When it is determined in step S510 that the assembled battery 11 does not need to be cooled, the process proceeds to step S520, and it is determined whether or not the temperature equalization of the plurality of battery cells 111 is required. Based on the temperature detected by the battery cell temperature sensor 31, it is determined whether or not the temperature of the plurality of battery cells 111 needs to be soaked.
  • step S530 the cooling water pump 53 is operated, and the cooling water valve 55 is switched so that the cooling water flows through the bypass flow passage 54.
  • the cooling water circulates in the cooling water circulation device 50 as shown in FIG. 23, and the cooling water circulates in the cooler 51 without being cooled by the radiator 52, so that the battery pack 11 is soaked.
  • step S520 when it is determined in step S520 that temperature equalization of the plurality of battery cells 111 is not required, the process proceeds to step S540, and the cooling water pump 53 is stopped. Thus, as shown in FIG. 24, the cooling water does not circulate in the cooling water circulation device 50, so that the assembled battery 11 is kept warm.
  • the cooling water circulation device 50 reduces the temperature difference by circulating the cooling water in the cooler 51, so that the battery pack 11 can be satisfactorily temperature-controlled.
  • the cooling water cooled by the outside air in the radiator 52 flows into the cooler 51, but in the present embodiment, as shown in FIG. 25, the cooling water cooled by the refrigerant in the chiller 44 is discharged. Pour into the cooler 51.
  • the chiller 44 is a heat exchanger for exchanging heat between the cooling water circulating in the cooling water circulation device 50 and the refrigerant in the refrigeration cycle device 40 to cool the cooling water circulating in the cooling water circulation device 50.
  • the control device 30 executes the control process shown in the flowchart of FIG. In step S600, it is determined whether or not the assembled battery 11 needs to be cooled. Specifically, it is determined based on the temperature detected by the battery cell temperature sensor 31 whether or not the assembled battery 11 needs to be cooled.
  • step S610 When it is determined that the assembled battery 11 needs to be cooled, the process proceeds to step S610, and the compressor 41 and the cooling water pump 53 are operated.
  • the refrigerant circulates in the refrigeration cycle device 40, the cooling water circulates in the cooling water circulation device 50, and the cooling water cooled by the chiller 44 flows in the cooler 51. To be cooled.
  • step S610 When it is determined in step S610 that the assembled battery 11 does not need to be cooled, the process proceeds to step S620 and it is determined whether or not the temperature equalization of the plurality of battery cells 111 is required. Specifically, it is determined based on the temperature detected by the battery cell temperature sensor 31 whether or not the temperature of the plurality of battery cells 111 needs to be soaked.
  • step S630 the compressor 41 is stopped, and the cooling water pump 53 is operated.
  • the refrigerant does not circulate in the refrigeration cycle device 40, the cooling water circulates in the cooling water circulation device 50, and the cooling water circulates in the cooler 51 without being cooled by the chiller 44.
  • the assembled battery 11 is temperature-equalized.
  • step S620 when it is determined in step S620 that temperature equalization of the plurality of battery cells 111 is not required, the process proceeds to step S640, and the compressor 41 and the cooling water pump 53 are stopped. Thereby, as shown in FIG. 28, the cooling water does not circulate in the cooling water circulation device 50, so that the assembled battery 11 is kept warm. Since the refrigerant does not circulate in the refrigeration cycle device 40, power can be saved.
  • the refrigeration cycle device 40 is used for cooling the assembled battery 11, but in the present embodiment, as shown in FIG. 29, the refrigeration cycle device 40 is used for cooling the assembled battery 11 as well as for the vehicle. It is also used for indoor air conditioning.
  • the refrigeration cycle device 40 has an evaporator expansion valve 45, an air conditioning evaporator 46, a chiller side valve 47, and an evaporator side valve 48.
  • the evaporator expansion valve 45 reduces the pressure of the refrigeration cycle refrigerant condensed by the radiator 42.
  • the air-conditioning evaporator 46 heat-exchanges the refrigeration cycle refrigerant decompressed by the evaporator expansion valve 45 and the air blown into the vehicle compartment to evaporate the refrigeration cycle refrigerant and also to blow the air blown into the vehicle compartment. It is a heat exchanger for cooling.
  • the refrigerant flows in parallel to the expansion valve 43 and the chiller 44.
  • the chiller-side valve 47 is a solenoid valve that opens and closes the refrigerant passage on the inlet side of the expansion valve 43.
  • the evaporator valve 48 is a solenoid valve that opens and closes the refrigerant passage on the inlet side of the evaporator expansion valve 45.
  • the opening degree of the chiller side valve 47 and the evaporator side valve 48 can be arbitrarily adjusted between fully open and fully closed.
  • the operation of the chiller side valve 47 and the evaporator side valve 48 is controlled by the controller 30.
  • the chiller valve 47 When cooling the cooling water with the chiller 44, open the chiller valve 47. When cooling or dehumidifying the passenger compartment, the evaporator valve 48 is opened.
  • the heat exchange capacity of the chiller 44 is adjusted by adjusting the opening degree of the chiller valve 47.
  • a pressure adjusting valve (not shown) may be arranged on the refrigerant outlet side of the chiller 44.
  • the refrigeration cycle device 40 can not only cool the battery pack 11, but also cool and dehumidify the vehicle interior.
  • the waste heat device 24 is arranged in the cooling water circulation device 50 of the seventh embodiment.
  • the waste heat device 24 is a device that generates heat as it operates, and it is necessary to cool the waste heat device 24 so that it does not exceed the allowable temperature due to its own heat generation.
  • the waste heat device 24 is cooled by the cooling water of the cooling water circulation device 50.
  • the waste heat device 24 is arranged in parallel with the radiator 52 and the bypass flow passage 54 in the flow of the cooling water of the cooling water circulation device 50.
  • a three-way valve 56 for waste heat equipment is arranged in the cooling water circulation device 50.
  • the waste heat device three-way valve 56 switches between a state in which the cooling water of the cooling water circulation device 50 flows on the waste heat device 24 side and a state in which the cooling water of the cooling water circulation device 50 flows on the radiator 52 side.
  • the waste heat device three-way valve 56 is a solenoid valve. The operation of the three-way valve 56 for waste heat equipment is controlled by the control device 30.
  • cooling water circulates between the cooler 51 and the radiator 52.
  • cooling water circulates between the cooler 51 and the waste heat device 24.
  • the cooling water pump 53 is stopped to prevent the cooling water from circulating in the cooling water circulation device 50.
  • the configuration is compared with the case where the condenser 14 and the waste heat device 24 are arranged in different cooling water circulation devices 50. Can be simplified. Further, the assembled battery 11 can be warmed up by using the waste heat of the waste heat device 24.
  • the temperature variation generation amount of the battery cells 111 is predicted based on the temperature of the waste heat device 24 or the temperature of the cooling water flowing through the waste heat device 24, and based on the predicted temperature variation generation amount of the battery cells 111. It is desirable to introduce waste heat when it is determined that the temperature variation of the battery cells 111 is lower than the threshold value.
  • the flow rate is controlled so that the temperature difference between the cooling water flowing into the cooler 51 and the cooling water flowing out to the cooler 51 becomes small. In that case, it is desirable to adjust the flow rate of the cooling water so that the temperature difference between the cooling water flowing into the cooling device 51 and the cooling water flowing out to the cooling device 51 becomes smaller than the above-mentioned threshold value.
  • the waste heat device 24 may be an inverter, a motor, a charger, the current generator 1, or the like.
  • a chiller for cooling the cooling water with the low-temperature low-pressure refrigerant of the refrigeration cycle device may be arranged in the cooling water circulation device 50.
  • the cooling water circulation device 50 and the waste heat device 24 introduce the waste heat into the battery cells 111 so that the temperature difference between the battery cells 111 becomes equal to or less than the threshold value, so that the temperature variation between the battery cells 111 is suppressed. It is possible to raise the temperature of the assembled battery 11 at an early stage.
  • the waste heat device 24 of the tenth embodiment is a ripple current generator, and as shown in FIGS. 34 to 35, the cooling water pump 53 is provided between the waste heat device 24 and the bypass flow passage 54. It is located in.
  • the refrigerant is circulated between the waste heat device 24 (that is, the ripple current generator) and the cooler 51 until the temperature variation of the battery cells 111 becomes equal to or less than the threshold value. Warm up. If the temperature variation of the battery cells 111 is less than or equal to the threshold value, soaking is not necessary.
  • the refrigerant is circulated between the waste heat device 24 and the cooler 51, and the waste heat device 24 is discharged.
  • the assembled battery 11 is warmed up by using heat.
  • the ripple current may be generated intermittently, and the waste heat of the waste heat device 24 may be regularly introduced into the assembled battery 11 by the operation shown in FIG. 34.
  • the operation shown in FIG. 34 is performed so that the temperature variation becomes equal to or less than the threshold value.
  • the ripple current may be stopped when the temperature of the waste heat device 24 exceeds a certain value.
  • the ripple current may be stopped when the temperature of the cooling water flowing through the waste heat device 24 exceeds a certain value.
  • the assembled battery 11 is cooled by the refrigerant or the cooling water, but in the present embodiment, the assembled battery 11 is cooled by air as shown in FIGS.
  • the assembled battery 11 is housed in the casing 61 of the air circulation device 60.
  • the air circulation device 60 is a temperature difference reduction unit that reduces the temperature difference between the plurality of battery cells 111.
  • the casing 61 forms an air passage through which air circulates.
  • the battery cells 111 of the assembled battery 11 are arranged in parallel to each other with respect to the flow of air and at intervals.
  • the casing 61 is formed with an air inlet 61a and an air outlet 61b.
  • the air introduction port 61a is an opening for introducing the air in the vehicle interior into the casing 61.
  • the air inside the vehicle compartment is referred to as the inside air.
  • the air discharge port 61b is an opening for discharging the air inside the casing 61 to the outside of the vehicle compartment.
  • the air circulation device 60 has an inlet opening/closing door 62, an outlet opening/closing door 63, and a blower 64.
  • the inlet opening/closing door 62, the outlet opening/closing door 63, and the blower 64 are arranged in the casing 61.
  • the inlet opening/closing door 62 switches and opens the air inlet 61a and the circulation passage 61c.
  • the circulation passage 61c is a portion of the air passage in the casing 61 that circulates the air downstream of the battery cell 111 to the upstream side of the battery cell 111.
  • the outlet opening/closing door 63 switches and opens/closes the air outlet 61b and the circulation passage 61c.
  • the inlet opening/closing door 62 and the outlet opening/closing door 63 are each driven by an actuator (not shown).
  • the operation of each actuator that drives the inlet opening/closing door 62 and the outlet opening/closing door 63 is controlled by the control device 30.
  • the blower 64 sucks and discharges the air in the air passage in the casing 61.
  • the operation of the blower 64 is controlled by the control device 30.
  • the control device 30 executes the control process shown in the flowchart of FIG.
  • step S700 it is determined whether the assembled battery 11 needs to be cooled.
  • the process proceeds to step S710, the blower 64 is operated, the air inlet 61a is opened by the inlet opening/closing door 62 to close the circulation passage 61c, and the outlet opening/closing door 63 is used.
  • the air outlet 61b is opened and the circulation passage 61c is closed.
  • the inside air is introduced into the casing 61 through the air inlet 61a, the introduced inside air flows between the battery cells 111, and the inside air that flows between the battery cells 111 is air. It is discharged to the outside of the vehicle through the discharge port 61b. Therefore, the assembled battery 11 is cooled.
  • step S700 determines whether or not the assembled battery 11 does not need to be cooled. If it is determined in step S700 that the assembled battery 11 does not need to be cooled, the process proceeds to step S720 to determine whether or not the temperature equalization of the plurality of battery cells 111 is required.
  • step S730 the blower 64 is operated, the air inlet 61a is closed by the inlet opening/closing door 62 to open the circulation passage 61c, and the air outlet 61b is closed by the outlet opening/closing door 63 to open the circulation passage 61c.
  • the inside air is not introduced into the casing 61, the air inside the casing 61 is not discharged to the outside of the vehicle compartment, and the air inside the casing 61 is in the air passage between the battery cells 111. Circulate. Therefore, the temperature of the plurality of battery cells 111 is equalized.
  • step S720 determines whether temperature equalization of the plurality of battery cells 111 is necessary. If it is determined in step S720 that temperature equalization of the plurality of battery cells 111 is not necessary, the process proceeds to step S730, the blower 64 is stopped, the inlet opening/closing door 62 is closed, and the outlet opening/closing door 63 is closed.
  • the inside air is not introduced into the casing 61, the air in the casing 61 is not discharged to the outside of the vehicle compartment, and the air does not circulate between the battery cells 111. Therefore, the battery cells 111 are kept warm.
  • the battery cooling evaporator 65 may be arranged near the air inlet 61a.
  • the battery cooling evaporator 65 is a heat exchanger that cools the inside air by exchanging heat between the inside air introduced into the casing 61 through the air inlet 61a and the low-pressure refrigerant of the refrigeration cycle device. Thereby, the cooling capacity of the assembled battery 11 can be improved.
  • the air circulation device 60 reduces the temperature difference by circulating the air through the plurality of battery cells 111, so that the assembled battery 11 can be satisfactorily temperature-controlled.
  • the air circulation device 60 may reduce the temperature difference by circulating a gas other than air through the plurality of battery cells 111.
  • the terminal 112 of each battery cell 111 of the assembled battery 11 is arranged on the side surface of the battery cell 111 opposite to the evaporation portion 131.
  • the terminal 112 of each battery cell 111 of the assembled battery 11 is arranged on the upper surface of the battery cell 111.
  • the assembled battery 11 is arranged on the side surface of the evaporation portion 131, but in the present embodiment, the assembled battery 11 is arranged on the upper surface of the evaporation portion 131, as shown in FIG. 41.
  • the evaporator 13 has a thin rectangular outer shape extending in the horizontal direction.
  • the upper surface of the evaporator 131 of the evaporator 13 is flat.
  • the liquid passage portion 132 and the gas passage portion 133 of the evaporator 13 are arranged on the side of the evaporation portion 131.
  • the assembled battery 11 is arranged on the upper surface of the evaporation unit 131.
  • the terminal 112 of each battery cell 111 of the assembled battery 11 is arranged on the upper surface of the battery cell 111.
  • the electrically insulating heat conductive sheet 17 is interposed between the evaporation unit 131 and the assembled battery 11.
  • the electrically insulating and thermally conductive sheet 17 is a thin film member having electrical insulation and thermal conductivity.
  • a plate-shaped heat conduction member may be interposed between the evaporation unit 131 and the assembled battery 11.
  • the form relating to the electrical connection of the plurality of battery cells 111 may be various forms as shown in the embodiments of FIGS. 42 to 48.
  • two battery cells 111 connected in parallel to each other constitute one battery module 11a, and a plurality of battery modules 11a are connected in series.
  • one battery module 11a may be composed of three battery cells 111 connected in parallel with each other.
  • a plurality of battery cells 111 connected in series to each other constitute one battery module 11a, and two battery modules 11a connected in parallel form one battery module 11a.
  • Plural sets may be connected to each other in series. In the third embodiment, since there are many units in parallel, the effect of soaking is even greater.
  • a plurality of pairs of two battery cells 111 connected in parallel to each other are connected in series to form one battery module 11a and connected in parallel to each other.
  • a plurality of two battery modules 11a may be connected in series with each other.
  • a plurality of battery cells 111 connected in series form one battery module 11a, and two battery modules 11a are connected in parallel to each other. May be In the fifth embodiment, since there are many units in parallel, the effect of soaking is even greater.
  • a plurality of pairs of two battery cells 111 connected in parallel to each other are connected in series to form one battery module 11a and connected in series.
  • Two sets of the plurality of battery modules 11a may be connected in parallel with each other.
  • the gas pipe 15 and the liquid pipe 16 may be arranged so as to bypass other parts or members of the vehicle for the convenience of mounting on the vehicle.
  • the assembled battery 11 is arranged under the floor of the vehicle, but the assembled battery 11 may be arranged behind the vehicle, for example, in the trunk room or under the rear seat.
  • the assembled battery 11 may be arranged in front of the vehicle, for example, in an engine room or the like.
  • the chlorofluorocarbon-based refrigerant is used as the refrigerant of the refrigerant circuit 12, but various refrigerants having the property of not being in a supercritical state during operation may be used.
  • thermosiphon cooling device 10 in other words, the object to be cooled
  • the device cooled by the thermosiphon cooling device 10 is a motor. It may be another device such as an inverter, a charger, or the like.
  • the reactor L1 of the current generator 1 of the above embodiment may have a circuit configuration that can be shared with the coil of the traveling motor.
  • the switching elements Q1 and Q2 of the current generator 1 may have a circuit configuration that can be shared by the ripple current generator and the inverter or the DC-DC converter.
  • the capacitor C1 of the current generator 1 may be shared with the capacitors of other various devices.
  • the boost converter 1a of the current generator 1 may be shared with various other devices.
  • the current generator 1 causes the ripple current to flow through all the battery cells 111, but the current generator 1 can selectively cause the current to flow through some of the battery cells 111 among the plurality of battery cells 111. May be.
  • the number of battery modules 11a is not limited to the number described in the fifteenth embodiment, and may be any number.
  • the cooling water circulates in the cooling water circulation circuit 20, and in the eighth embodiment, the cooling water circulates in the cooling water circulation device 50.
  • a liquid cooling medium for example, An insulating fluid such as insulating oil
  • An insulating fluid such as insulating oil
  • the air inside the vehicle compartment is introduced into the casing 61 through the air inlet 61a, but the air outside the vehicle compartment may be introduced into the casing 61 through the air inlet 61a.
  • the cooling water absorb heat from the switching elements Q1 and Q2 of the waste heat device 24. This is because the switching elements Q1 and Q2 generate a large amount of heat.
  • the cooling water may be made to absorb heat from components other than the switching elements Q1 and Q2 of the waste heat device 24.
  • the structure for cooling the battery cells 111 by the evaporator 13 is not limited to the structure shown in the above embodiment.
  • each battery cell 111 is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and may be, for example, a cylindrical shape or a laminated shape.
  • the device for soaking the temperature of the plurality of battery cells 111 is not limited to the device shown in the above embodiment, and may be, for example, a heat pipe or a heat conduction plate that transfers heat between the battery cells 111.

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Abstract

リップル電流を用いて電池を昇温させる電池昇温装置において、電池をより速く昇温させる。電流発生装置（１）は、互いに電気的に接続された複数の電池セル（１１１）を有する組電池（１１）に電気的に接続され、リップル電流を発生する。温度差低減部（１０、５０、６０）は、複数の電池セル（１１１）のうちリップル電流によって昇温させたい電池セル同士の温度差を低減する。これにより、電池セル（１１１）同士の温度差を低減しつつ、電池セル（１１１）にリップル電流を発生させることができるので、電池セル（１１１）に流せる電流を大きくすることができ、ひいては電池セル（１１１）をより速く昇温させることができる。

Description

電池昇温装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１８年１２月１７日に出願された日本特許出願２０１８－２３５３０７号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、電池の温度を上昇させる電池昇温装置に関する。
　電気自動車やハイブリッド車などの電動車両では、二次電池などの蓄電装置に蓄えた電気エネルギーを、インバータなどを介してモータに供給し走行する。二次電池は、低温になると内部抵抗が大きくなることから、入出力特性が悪化する。そのため、外気温が低い環境下にて電気自動車が走行するためには、二次電池を昇温することが必要である。また、ハイブリッド車においても、低外気温度の時に燃費向上させるためには、二次電池の昇温が重要である。
　電池を暖機する手法に関しては、電池セルの外部より加熱する手法がある。例えば、暖かい空気を電池セルに供給する方法や、電池セルと熱交換器を接触させて、その熱交換器内に温水を流す方法がある。しかし、いずれの方法も電池セルを外部から加熱するため、電池セルの中心まで暖まるのに時間を要してしまう。そのため、電池セルの中心まで急速に暖機させる手法が必要である。
　従来、特許文献１には、二次電池を内部から昇温させる技術として、電池の自己発熱を利用する技術が記載されている。この従来技術では、所定周波数のリップル電流を二次電池に積極的に発生させることによって、二次電池を自身の内部抵抗により昇温させる。リップル電流の所定周波数は、二次電池のインピーダンスの周波数特性に基づいて、インピーダンスの絶対値が相対的に低下する周波数領域の周波数に設定される。
　これにより、常温時と比べて二次電池のインピーダンスが大きくなる低温下であっても、電池の上下限電圧を守りつつ電池内部に発熱のための電流を流している。
国際公開２０１１／００４４６４号
　しかしながら、上記特許文献１の従来技術においても、電池の内部抵抗の温度依存性は解消されるわけではない。すなわち、電池の温度が低いほど内部抵抗が大きいという特性がある限り、低温下では電池に流せる電流が小さくなるという傾向は変わらない。
　上記特許文献１の従来技術において、電気的に接続された複数の電池セル同士の間に温度差が生じていると、電池セルに流せる電流は、最も温度が低い電池セル、すなわち最も内部抵抗が大きい電池セルによって制限されてしまうこととなる。そのため、電池セルの昇温速度が遅くなってしまう。
　本開示は上記点に鑑みて、リップル電流を用いて電池を昇温させる電池昇温装置において、電池をより速く昇温させることを目的とする。
　本開示の一態様による電池昇温装置は、電流発生装置と、温度差低減部とを備える。電流発生装置は、互いに電気的に接続された複数の電池セルを有する組電池に電気的に接続され、リップル電流を発生する。温度差低減部は、複数の電池セルのうちリップル電流によって昇温させたい電池セル同士の温度差を低減する。
　これにより、電池セル同士の温度差を低減しつつ、電池セルにリップル電流を発生させることができるので、電池セルに流せる電流を大きくすることができ、ひいては電池セルをより速く昇温させることができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な既述により、より明確となる。
第１実施形態における電池昇温装置の電気回路図である。 第１実施形態における電池昇温装置のサーモサイフォン式冷却装置を示す構成図である。 電池温度と電池入出力との相関関係を示すグラフである。 第１実施形態における電流発生装置の電気回路図である。 第１実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 組電池内の電池セルが均温化されていない場合の、各電池セルの温度の一例を示すグラフである。 組電池内の電池セルが均温化された場合の、各電池セルの温度の一例を示すグラフである。 電池温度と電池の内部抵抗との相関関係を示すグラフである。 電池セル間に電流値の偏りがある場合とない場合とで電池容量の変化を比較したグラフである。 第２実施形態における電池昇温装置のサーモサイフォン式冷却装置を示す構成図である。 第２実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第３実施形態における電池昇温装置のサーモサイフォン式冷却装置を示す構成図である。 第３実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第３実施形態において、組電池を冷却する時の電池昇温装置の作動状態を示す図である。 第３実施形態において、組電池を暖機する時の電池昇温装置の作動状態を示す図である。 第４実施形態における電池昇温装置のサーモサイフォン式冷却装置を示す構成図である。 第５実施形態における電池昇温装置のサーモサイフォン式冷却装置を示す構成図である。 第６実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第７実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図である。 第８実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第８実施形態において、組電池を冷却する時の冷却水循環装置の作動状態を示す図である。 第８実施形態において、組電池を均温化する時の冷却水循環装置の作動状態を示す図である。 第８実施形態において、組電池を保温する時の冷却水循環装置の状態を示す図である。 第９実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置および冷凍サイクル装置を示す構成図である。 第９実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第９実施形態において、組電池を均温化する時の冷却水循環装置の作動状態を示す図である。 第９実施形態において、組電池を保温する時の冷却水循環装置の状態を示す図である。 第９実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置および冷凍サイクル装置を示す構成図である。 第１０実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図であり、組電池を冷却する時の作動状態を示している。 第１０実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図であり、組電池を均温化する時の作動状態を示している。 第１０実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図であり、組電池を暖機する時の作動状態を示している。 第１０実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図であり、組電池を保温する時の状態を示している。 第１１実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図であり、組電池を暖機する時の作動状態を示している。 第１１実施形態における電池昇温装置の冷却水循環装置を示す構成図であり、リップル電流発生装置の廃熱を導入する時の作動状態を示している。 第１２実施形態における電池昇温装置の空気循環装置を示す構成図であり、組電池を冷却する時の作動状態を示している。 第１２実施形態における電池昇温装置の空気循環装置を示す構成図であり、組電池を均温化する時の作動状態を示している。 第１２実施形態における制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第１２実施形態の変形例における電池昇温装置の空気循環装置を示す構成図であり、組電池を冷却する時の作動状態を示している。 第１３実施形態における組電池と蒸発部との配置関係を示す斜視図である。 第１４実施形態における組電池と蒸発部との配置関係を示す斜視図である。 第１５実施形態の第１実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。 第１５実施形態の第２実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。 第１５実施形態の第３実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。 第１５実施形態の第４実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。 第１５実施形態の第５実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。 第１５実施形態の第６実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。 第１５実施形態の第７実施例における複数の電池セルの電気的な接続形態を示す電気回路図である。
　以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各実施形態において先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
　（第１実施形態）
　本実施形態の電池昇温装置は、車両に搭載される電池を昇温させる車両用電池昇温装置である。電池昇温装置は、図１に示す電流発生装置１と、図２に示すサーモサイフォン式冷却装置１０とを有している。
　電流発生装置１は、組電池１１に電気的に接続されている。組電池１１は、電気エネルギーを蓄える二次電池などの蓄電装置である。組電池１１は、インバータなどを介して走行用モータに電気を供給する。組電池１１は、回生電力を蓄える蓄電池である。組電池１１は、走行中など充放電使用時に自己発熱する。組電池１１は、サーモサイフォン式冷却装置１０の冷却対象物である。
　組電池１１は、複数の電池セル１１１を有している。本実施形態では、互いに並列に接続された２個１組の電池セル１１１が複数組、互いに直列に接続されている。
　図３に示すように、電池セル１１１が高温になると十分な出力を得られないだけでなく電池セル１１１の劣化や破損を招く。そのため、電池セル１１１を冷却して一定温度以下に維持する必要がある。
　特に加速時や登坂時（換言すれば走行負荷が高い時）には電池セル１１１の放電量が多くなって発熱量が増加するので、電池セル１１１を高い冷却能力で冷却する必要がある。
　電池セル１１１の温度は、走行中だけでなく夏期の駐車放置中などにも上昇する。電池セル１１１を高温状態で放置すると寿命が大幅に低下するため、駐車放置中も冷却するなど電池温度を低温に維持する必要がある。
　電流発生装置１は、複数の電池セル１１１が充放電を繰り返すように周期的に変化するリップル電流を発生させる。
　図４に示すように、電流発生装置１は、昇圧コンバータ１ａとコンデンサＣ１とを有している。昇圧コンバータ１ａは、リアクトルＬ１とスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２とを有している。電流発生装置１は、コンデンサＣ１と複数の電池セル１１１との間でリップル電流を発生させ、充放電を繰り返すことにより、複数の電池セル１１１を発熱させる。
　図２中、上下の矢印は、電流発生装置１およびサーモサイフォン式冷却装置１０が搭載される車両の上下の各方向を示している。車両は、電気自動車やハイブリッド車などの電動車両である。電気自動車やハイブリッド車などの電動車両は、二次電池などの蓄電装置に蓄えた電気エネルギーをインバータなどを介して走行用モータに供給し走行する。
　サーモサイフォン式冷却装置１０は、複数の電池セル１１１を冷却する電池冷却装置である。サーモサイフォン式冷却装置１０は、複数の電池セル１１１同士の温度差を低減する温度差低減部である。
　サーモサイフォン式冷却装置１０は、冷媒回路１２を備える。冷媒回路１２は、蒸発器１３、凝縮器１４、ガス配管１５および液配管１６を有している。
　冷媒回路１２内には、冷媒が封入充填されている。冷媒回路１２は、作動流体としての冷媒が循環する熱媒体回路である。本実施形態では、冷媒としてＨＦＯ－１２３４ｙｆやＨＦＣ－１３４ａなどのフロン系冷媒が用いられている。
　冷媒は、冷媒回路１２に所定の圧力で封入されている。冷媒は、常温時には冷媒回路１２内において大部分は液状態、一部はガス状態になっている。
　冷媒回路１２は、冷媒の蒸発および凝縮により熱移動を行うヒートパイプである。冷媒回路１２は、ガス状の冷媒が流れる流路と、液状の冷媒が流れる流路とが分離されたループ型のサーモサイフォンである。
　蒸発器１３は、複数の電池セル１１１を、冷媒の蒸発により冷却する。蒸発器１３は、電池セル１１１と熱伝導可能になっており、電池セル１１１の熱を冷媒に吸熱させることによって電池セル１１１を冷却するとともに冷媒を蒸発させる。
　蒸発器１３は、車両上下方向に延びる薄形矩形状の外形を有している。蒸発器１３は、蒸発部１３１、液通路部１３２およびガス通路部１３３を有している。蒸発部１３１、液通路部１３２およびガス通路部１３３は、下方から上方に向かってガス通路部１３３、蒸発部１３１、液通路部１３２の順番で配置されている。
　蒸発部１３１の外面は平面状になっている。電池セル１１１は、直方体状の外形を有している。電池セル１１１の１つの面は、蒸発部１３１の外面に、電気絶縁熱伝導シート１７を介して熱伝導可能に当接している。各電池セル１１１は、その端子１１２が蒸発部１３１とは反対側を向くように配置されている。
　電気絶縁熱伝導シート１７は、電気絶縁性と熱伝導性とを有する薄膜状の部材である。蒸発部１３１と電池セル１１１との間に、板状の熱伝導部材が介在していてもよい。
　蒸発部１３１は、内部の冷媒流路を流れる液冷媒に電池セル１１１の熱を吸熱させて液冷媒を沸騰蒸発させる。
　蒸発部１３１の内部には、図示しない多数の冷媒流路が形成されている。蒸発部１３１の多数の冷媒流路は、互いに並列に上下方向に延びている。
　液通路部１３２には、液配管１６が接続されている。液通路部１３２は、液配管１６を流れた液冷媒を蒸発部１３１の多数の冷媒流路に分配する。
　ガス通路部１３３には、ガス配管１５が接続されている。ガス通路部１３３は、蒸発部１３１の多数の冷媒流路にて沸騰蒸発したガス冷媒を集合させてガス配管１５に流出させる。
　凝縮器１４は、蒸発器１３で蒸発した冷媒を冷却水循環回路２０の冷却水と熱交換させて冷却凝縮させる熱交換器である。凝縮器１４は、車両のエンジンルームに配置されている。凝縮器１４は、蒸発器１３よりも車両の上方側に配置されている。
　冷却水は、熱媒体としての流体である。冷却水は、例えば、少なくともエチレングリコールまたはジメチルポリシロキサンを含む液体や、不凍液体、クーラント等である。
　ガス配管１５および液配管１６は、蒸発器１３と凝縮器１４とを接続する冷媒配管である。ガス配管１５は、蒸発器１３で蒸発したガス冷媒が流れる気相配管である。ガス配管１５は、ガス冷媒を凝縮器１４に導くガス冷媒流路を形成している。
　液配管１６は、凝縮器１４で凝縮した液冷媒が流れる液相配管である。液配管１６は、液冷媒を蒸発器１３に導く液冷媒流路を形成している。
　冷却水循環回路２０は、冷却水ポンプ２１およびラジエータ２２を有している。冷却水ポンプ２１は、冷却水循環回路２０の冷却水を吸入して吐出するポンプである。ラジエータ２２は、冷却水循環回路２０を循環する冷却水と外気とを熱交換させて冷却水を冷却する熱交換器である。外気送風機２３は、ラジエータ２２に外気を送風する送風機である。
　冷却水ポンプ２１および外気送風機２３の作動は、制御装置３０によって制御される。制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。制御装置３０は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された冷却水ポンプ２１および外気送風機２３等の作動を制御する制御部である。
　制御装置３０の入力側には、電池セル温度センサ３１等が接続されている。そして、制御装置３０には、これらのセンサ群の検出信号が入力される。
　電池セル温度センサ３１は、複数の電池セル１１１のうち、少なくとも２つ以上の電池セル１１１の温度を検出する温度検出部である。
　次に、上記構成における作動を説明する。制御装置３０は、図５～図６のフローチャートに示す制御処理を実行する。
　ステップＳ１００では、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。
　組電池１１の冷却が必要であると判定した場合、ステップＳ１１０へ進み、凝縮器１４に冷却水を供給する。冷却水ポンプ２１を作動状態にする。
　このとき、組電池１１の温度が冷媒の沸点よりも高ければ、サーモサイフォン式冷却装置１０の冷媒回路１２では、サーモサイフォン現象（換言すれば相変化）によって冷媒が循環する。
　具体的には、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、液冷媒は組電池１１からの熱を吸熱して蒸発してガス冷媒となる。蒸発器１３の蒸発部１３１内で蒸発したガス冷媒は、ガス通路部１３３を介してガス配管１５に流入し、ガス配管１５を上昇して凝縮器１４に流入する。
　凝縮器１４では、ガス配管１５から流入したガス冷媒が外気に放熱して凝縮し、液冷媒となる。凝縮器１４で凝縮した液冷媒は、重力により液配管１６を流下して蒸発器１３の液通路部１３２を介して蒸発部１３１に流入する。
　このように冷媒回路１２を冷媒が循環することによって、蒸発器１３で組電池１１を冷却できる。動力を利用することなく冷媒回路１２に冷媒を循環させることができるので、省動力化を図ることができるとともに、駐車放置時にも組電池１１を冷却できる。
　一方、ステップＳ１００にて、組電池１１の冷却が必要でないと判定した場合、ステップＳ１２０へ進み、凝縮器１４に冷却水を供給しない。具体的には、冷却水ポンプ２１を停止状態にする。
　次いでステップＳ１３０へ進み、図６に示すリップル電流制御処理を行う。リップル電流制御処理では、ステップＳ１３１０にて組電池１１の昇温が必要であるか否かを判定する。具体的には、電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。
　組電池１１の昇温が必要であると判定した場合、ステップＳ１３２０へ進み、複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下であるか否かを判定する。電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて、複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下であるか否かを判定する。
　複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下でないと判定した場合、ステップＳ１３３０へ進み、リップル電流の発生を遅延させる。
　これにより、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、液冷媒は複数の電池セル１１１のうち冷媒の沸点よりも高温の電池セル１１１からの熱を吸熱して蒸発してガス冷媒となる。これと同時に、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、ガス冷媒は複数の電池セル１１１のうち冷媒の沸点よりも低温の電池セル１１１へ放熱して凝縮して液冷媒となる。
　その結果、複数の電池セル１１１が、冷媒の沸点（換言すれば飽和温度）に収束していき、均温化されていく。動力を利用することなく組電池１１を均温化できるので、省動力化を図ることができるとともに、駐車放置時にも組電池１１を均温化できる。
　ステップＳ１３２０にて、複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下であると判定した場合、ステップＳ１３４０へ進み、リップル電流を発生させる。これにより、複数の電池セル１１１が昇温される。
　このとき、電池セル１１１に上下限電圧を超える電流値を流せば電池セル１１１の昇温速度を速めることができるが、電池セル１１１の劣化が激しくなる。そのため、電池セル１１１の劣化を抑制するために、上下限電圧を超えない電流値でリップル昇温を実施することが望ましい。
　上記制御処理によると、複数の電池セル１１１に対して均温化がされて温度バラツキが極力少ない状態でリップル電流が流れるので、以下の（１）～（３）の作用効果が得られる。
　（１）リップル昇温の際、流せる電流が大きくなることで、組電池１１の昇温速度を速くできる。
　図７は、組電池１１内の電池セル１１１が均温化されていない場合の、各電池セル１１１の温度の一例を示している。図８は、組電池１１内の電池セル１１１が均温化された場合の、各電池セル１１１の温度の一例を示している。図７と図８とでは、組電池１１内の電池セル１１１の平均温度が互いに同じになっている。
　電池の内部抵抗は、電池温度が低いほど大きくなるので、組電池１１内の電池セル１１１のうち最も温度が低い電池セルによって、流せる電流値が制限されてしまう。
　例えば、図７および図８に示すように、組電池１１内の電池セル１１１の平均温度が互いに同じであった場合でも、均温化されている場合と均温化されていない場合とでは、均温化されていない場合の方が、最も低温の電池セル１１１の温度が低い。
　そのため、均温化されていない場合、最も低温の電池セル１１１がボトルネックとなって流せる電流値が制限されるので、均温化されている場合の方が流せる電流値が大きくなる。したがって、リップル昇温の際に組電池１１を均温化することによってリップル電流値を大きくすることができるので、組電池１１の昇温速度を速くすることができる。
　（２）電池セル１１１の温度ばらつきの拡大を抑制できる。
本実施形態のように複数の電池セル１１１が互いに並列接続された組電池１１においては、電池セル１１１間で温度ばらつきがあると、温度の高い方の電池セル１１１へ電流が集中する。
　その理由を説明する。図９に示すように、電池の温度が低いほど電池の内部抵抗が大きくなる。そのため、２つの電池セルが互いに並列接続されている場合、２つの電池セルの間に温度差があると、温度の低い方の電池セルは、温度の高い方の電池セルよりも内部抵抗が大きくなり、流れる電流が小さくなる。
　電池の発熱量は、流れる電流の２乗に比例することから、温度の低い方の電池セルは、温度の高い方の電池セルよりも発熱量が小さくなる。したがって、リップル電流を流すほど、２つの電池セルの間の温度差が拡大してしまうこととなる。
　この点、本実施形態では、複数の電池セル１１１に対して均温化がされて温度バラツキが極力少ない状態でリップル電流が流れるので、複数の電池セル１１１を極力均等に昇温させることができる。
　（３）電池セル１１１の劣化ばらつきを抑制できる。
上述のように、互いに並列に接続された電池セル１１１間に温度ばらつきがあると、各電池セル１１１の電流値に差が生じる。
　図１０に示すように、電池セル１１１間に電流値の偏りがある場合とない場合とで電池容量の変化、換言すれば電池セル１１１の劣化度合いを比較すると、電池セル１１１間に電流値の偏りがある場合の方が、温度の高い電池セル１１１の劣化が激しくなる。
　その理由は、電池セル１１１に流す電流値を、上下限電圧を超えない範囲にしていても、電池セル内部に局所的に電流が集中してしまうことで、上下限電圧を超えてしまう部位が発生するからである。
　組電池１１の電池セル１１１は全てが電気的に接続されているため、最も性能が低いセルに組電池１１の性能が律速される。そのため、一部の電池セル１１１が劣化すると組電池１１全体の性能が悪化してしまう。この現象は電池が低温かつ大電流を流したときに発生するため、リップル電流を発生させて低温の組電池１１の暖機を行う際の温度ばらつき低減は極めて重要である。
　この点、本実施形態では、複数の電池セル１１１に対して均温化がされて温度バラツキが極力少ない状態でリップル電流が流れるので、電池セル１１１の劣化ばらつきを抑制できる。
　（４）組電池１１の昇温完了までの時間を短くできる。
　上述のように、組電池１１の電池セル１１１は全てが電気的に接続されているため、最も性能が低い電池セル１１１に組電池１１の性能が律速される。すなわち、組電池１１の暖機においては、全ての電池セル１１１を目標温度まで到達させる必要がある。
　電池セル１１１間で温度ばらつきがある状態で昇温させると、最も低温の電池セル１１１が目標温度に到達した時には、他の電池セル１１１は目標温度を超えてしまう。すなわち、他の電池セル１１１を余分に暖めることになってしまう。そのため、組電池１１を昇温させるためのエネルギーが余分に必要となり、組電池１１の昇温完了までの時間が長くなってしまう。
　これに対し、本実施形態では、複数の電池セル１１１に対して均温化がされて温度バラツキが極力少ない状態でリップル電流が流れるので、全ての電池セル１１１を極力均等に昇温させることができる。すなわち、電池セル１１１を余分に暖めることを極力抑制できる。そのため、少ないエネルギーで短時間に組電池１１の昇温を完了させることができる。
　本実施形態の電池昇温装置は、電流発生装置１とサーモサイフォン式冷却装置１０とを備える。電流発生装置１は、組電池１１の複数の電池セル１１１に電気的に接続され、リップル電流を発生する。サーモサイフォン式冷却装置１０は、電池セル１１１同士の温度差を低減する。
　これにより、電池セル１１１間の温度ばらつきを低減しつつ、リップル電流を発生させることができるので、より速く昇温することができる。
　本実施形態では、制御装置３０は、サーモサイフォン式冷却装置１０が電池セル同士の温度差を低減した後にリップル電流を発生させるように電流発生装置１を制御する。
　これによると、リップル昇温の際に組電池１１を均温化することによってリップル電流値を大きくすることができるので、組電池１１の昇温速度を速くすることができる。
　本実施形態では、制御装置３０は、サーモサイフォン式冷却装置１０が電池セル１１１同士の温度差を閾値以下に低減した後にリップル電流を発生させるように電流発生装置１を制御する。
　これによると、リップル昇温の際に組電池１１を確実に均温化することによってリップル電流値を確実に大きくすることができるので、組電池１１の昇温速度を確実に速くすることができる。
　本実施形態では、サーモサイフォン式冷却装置１０は、熱媒体の蒸発および凝縮によって温度差を低減するので、組電池１１を効果的に均温化できる。
　本実施形態では、複数の電池セル１１１は、電気的に互いに並列に接続されているので組電池１１を均温化することによって電池セル１１１間の温度ばらつきの拡大を抑制できるとともに劣化ばらつきを抑制できる。
　（第２実施形態）
　上記実施形態では、組電池１１の冷却と昇温との切り替えを冷却水ポンプ２１の制御によって行うが、本実施形態では、図１１に示すように、組電池１１の冷却と昇温との切り替えを冷媒バルブ１８の制御によって行う。
　冷媒バルブ１８は液配管１６に配置されている。冷媒バルブ１８は液配管１６を開閉する電磁弁である。冷媒バルブ１８の作動は、制御装置３０によって制御される。
　制御装置３０は、図１２のフローチャートに示す制御処理を実行する。ステップＳ２００では、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。具体的には、電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。
　組電池１１の冷却が必要であると判定した場合、ステップＳ２１０へ進み、凝縮器１４に冷却水を供給するとともに、凝縮器１４に冷媒を循環可能にする。具体的には、冷却水ポンプ２１を作動状態にするとともに、冷媒バルブ１８を開状態にする。
　このとき、組電池１１の温度が冷媒の沸点よりも高ければ、サーモサイフォン式冷却装置１０の冷媒回路１２では、サーモサイフォン現象（換言すれば相変化）によって冷媒が循環する。その結果、蒸発器１３で組電池１１を冷却できる。
　一方、ステップＳ２００にて、組電池１１の冷却が必要でないと判定した場合、ステップＳ２２０へ進み、凝縮器１４に冷媒を循環させないようにする。具体的には、冷媒バルブ１８を閉状態にする。ステップＳ２２０では、冷却水ポンプ２１を作動状態、停止状態のいずれにしてもよいが、省動力化のために冷却水ポンプ２１を停止状態にするのが好ましい。
　次いでステップＳ２３０へ進み、上記第１実施形態のステップＳ１３０と同様にリップル電流制御処理を行う。
　本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
　（第３実施形態）
　上記第１実施形態では、リップル電流によって組電池１１を昇温させるが、本実施形態では、図１３に示すように、リップル電流と廃熱とによって組電池１１を昇温させる。
　冷却水循環回路２０には廃熱機器２４と三方弁２５とが配置されている。廃熱機器２４は、作動に伴って廃熱を発生する機器である。廃熱機器２４は、インバータ、モータ、充電器等である。廃熱機器２４として電流発生装置１を用いてもよい。
　冷却水循環回路２０および廃熱機器２４は、電池セル１１１に廃熱を導入させる廃熱導入部である。
　本実施形態では、凝縮器１４が蒸発器１３と同じ高さに配置されている。
　制御装置３０は、図１４のフローチャートに示す制御処理を実行する。ステップＳ３００では、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。
　組電池１１の冷却が必要であると判定した場合、ステップＳ３１０へ進み、図１５に示すように凝縮器１４およびラジエータ２２に冷却水を供給する。具体的には、冷却水ポンプ２１を作動状態にするとともに、冷却水ポンプ２１側とラジエータ２２側とが連通するように三方弁２５を切り替える。
　このとき、組電池１１の温度が冷媒の沸点よりも高ければ、サーモサイフォン式冷却装置１０の冷媒回路１２では、サーモサイフォン現象（換言すれば相変化）によって冷媒が循環する。その結果、蒸発器１３で組電池１１を冷却できる。
　一方、ステップＳ３００にて、組電池１１の冷却が必要でないと判定した場合、ステップＳ３２０へ進み、組電池１１の暖機が必要であるか否かを判定する。電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて組電池１１の暖機が必要であるか否かを判定する。
　組電池１１の暖機が必要であると判定した場合、ステップＳ３３０へ進み、図１６に示すように凝縮器１４および廃熱機器２４に冷却水を供給する。具体的には、冷却水ポンプ２１を作動状態にするとともに、冷却水ポンプ２１側と廃熱機器２４側とが連通するように三方弁２５を切り替える。
　これにより、組電池１１の複数の電池セル１１１を廃熱機器２４の廃熱で暖機できる。このとき、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、液冷媒は複数の電池セル１１１のうち冷媒の沸点よりも高温の電池セル１１１からの熱を吸熱して蒸発してガス冷媒となる。これと同時に、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、ガス冷媒は複数の電池セル１１１のうち冷媒の沸点よりも低温の電池セル１１１へ放熱して凝縮して液冷媒となる。その結果、複数の電池セル１１１が均温化されていく。
　組電池１１を均温化しながら暖機するので、組電池１１の昇温速度を速くすることができる。
　一方、ステップＳ３２０にて、組電池１１の暖機が必要でないと判定した場合、ステップＳ３４０へ進み、凝縮器１４に冷却水を供給しない。具体的には、冷却水ポンプ２１を停止状態にする。これにより、組電池１１が保温される。
　このとき、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、液冷媒は複数の電池セル１１１のうち冷媒の沸点よりも高温の電池セル１１１からの熱を吸熱して蒸発してガス冷媒となる。これと同時に、蒸発器１３の蒸発部１３１内において、ガス冷媒は複数の電池セル１１１のうち冷媒の沸点よりも低温の電池セル１１１へ放熱して凝縮して液冷媒となる。その結果、複数の電池セル１１１が均温化されていく。
　本実施形態では、冷却水循環回路２０および廃熱機器２４は、電池セル１１１に廃熱を導入させる。これにより、リップル電流と廃熱とによって組電池１１を昇温させることができるので、組電池１１の昇温速度を一層速くすることができる。
　本実施形態では、凝縮器１４が蒸発器１３と同じ高さに配置されているため、組電池１１の冷却と暖機の双方を実施することができる。
　（第４実施形態）
　上記実施形態では、凝縮器１４は、蒸発器１３で蒸発した冷媒を冷却水と熱交換させて冷却凝縮させる熱交換器である。本実施形態では、図１７に示すように、凝縮器１４は、蒸発器１３で蒸発した冷媒を冷凍サイクル装置４０の冷媒と熱交換させて冷却凝縮させる熱交換器である。
　以下では、蒸発器１３で蒸発した冷媒を、サーモサイフォン冷媒と言い、冷凍サイクル装置４０の冷媒を、冷凍サイクル冷媒と言う。
　冷凍サイクル装置４０は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置であり、圧縮機４１、放熱器４２および膨張弁４３を有している。圧縮機４１は、冷凍サイクル冷媒を吸入して吐出する。放熱器４２は、圧縮機４１から吐出された高温高圧の冷凍サイクル冷媒と外気とを熱交換させて、冷凍サイクル冷媒を放熱凝縮させる熱交換器である。膨張弁４３は、放熱器４２で凝縮された冷凍サイクル冷媒を減圧させる減圧器である。
　膨張弁４３で減圧された低温低圧の冷凍サイクル冷媒は、凝縮器１４にてサーモサイフォン冷媒と熱交換して蒸発し、圧縮機４１に吸入される。
　本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（第５実施形態）
　上記第１実施形態では、冷却水循環回路２０にラジエータ２２が配置されているが、本実施形態では、図１８に示すように、ラジエータ２２の代わりにチラー４４が配置されている。
　チラー４４は、冷却水循環回路２０の冷却水を、冷凍サイクル装置４０の冷媒と熱交換させて冷却する熱交換器である。
　冷凍サイクル装置４０は、圧縮機４１、放熱器４２、膨張弁４３を有している。膨張弁４３で減圧された低温低圧の冷凍サイクル冷媒は、チラー４４にて冷却水循環回路２０の冷却水と熱交換して蒸発し、圧縮機４１に吸入される。
　本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（第６実施形態）
　上記第１実施形態では、リップル昇温前に均温化するが、本実施形態では、図１９に示すように、リップル昇温中に均温化する。
　制御装置３０は、組電池１１の暖機が必要であると判定した場合、リップル昇温を開始する。制御装置３０は、リップル昇温を開始すると、図１９のフローチャートに示す制御処理を実行する。
　ステップＳ４００では、複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下であるか否かを判定する。具体的には、電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて、複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下であるか否かを判定する。
　複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下でないと判定した場合、ステップＳ４１０へ進み、均温化作動を行う。具体的には、冷却水ポンプ２１を作動させる。これにより、複数の電池セル１１１の温度バラツキが小さくなって均温化されていく。
　一方、ステップＳ４２０にて、複数の電池セル１１１の温度バラツキが閾値以下であると判定した場合、ステップＳ４２０へ進み、均温化作動を行わない。具体的には、冷却水ポンプ２１を停止させる。
　これにより、複数の電池セル１１１の温度バラツキが小さい時に冷却水ポンプ２１での動力の消費をなくすことができるので、省動力化を図ることができる。
　本実施形態では、制御装置３０は、電流発生装置１がリップル電流を発生しているときに電池セル１１１同士の温度差が低減するようにサーモサイフォン式冷却装置１０を制御する。
　これによると、組電池１１を均温化しながらリップル昇温することによってリップル電流値を大きくすることができるので、組電池１１の昇温速度を速くすることができる。
　本実施形態では、制御装置３０は、電流発生装置１がリップル電流を発生しているときに電池セル１１１同士の温度差が閾値以下に低減するようにサーモサイフォン式冷却装置１０を制御する。
　これによると、組電池１１を確実に均温化しながらリップル昇温することによってリップル電流値を確実に大きくすることができるので、組電池１１の昇温速度を確実に速くすることができる。
　（第７実施形態）
　上記第１実施形態では、サーモサイフォン式冷却装置１０によって組電池１１を均温化するが、本実施形態では、図２０に示すように、冷却水循環装置５０によって組電池１１を均温化する。
　冷却水循環装置５０は、複数の電池セル１１１を冷却するために冷却水を循環させる装置である。冷却水は、熱媒体としての液体である。冷却水は、例えば、少なくともエチレングリコールまたはジメチルポリシロキサンを含む液体や、不凍液体、クーラント等である。
　冷却水循環装置５０は、複数の電池セル１１１同士の温度差を低減する温度差低減部である。
　冷却水循環装置５０は、冷却器５１、ラジエータ５２、冷却水ポンプ５３、バイパス流路５４および冷却水バルブ５５を有している。
　冷却器５１は、複数の電池セル１１１を冷却水により冷却する。冷却器５１は、電池セル１１１と熱伝導可能になっており、電池セル１１１の熱を冷却水に吸熱させることによって電池セル１１１を冷却する。
　冷却器５１は、車両上下方向に延びる薄形矩形状の外形を有している。電池セル１１１は、冷却器５１の外面に熱伝導可能に当接している。例えば、組電池１１は、車両の床下に配置されている。
　ラジエータ５２は、冷却器５１で吸熱した冷却水を外気と熱交換させて冷却水を冷却させる熱交換器である。ラジエータ５２は、車両のエンジンルームに配置されている。
　冷却水ポンプ５３は、冷却水循環装置５０の冷却水を吸入して吐出するポンプである。冷却水ポンプ５３の作動は、制御装置３０によって制御される。
　バイパス流路５４は、冷却水がラジエータ５２をバイパスして流れる流路である。冷却水バルブ５５は、冷却水がラジエータ５２を流れる状態と、冷却水がバイパス流路５４を流れる状態とを切り替える三方弁である。冷却水バルブ５５の切替作動は、制御装置３０によって制御される。
　制御装置３０は、図２１のフローチャートに示す制御処理を実行する。ステップＳ５００では、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。
　組電池１１の冷却が必要であると判定した場合、ステップＳ５１０へ進み、冷却水ポンプ５３を作動させるとともに、冷却水がラジエータ５２を流れるように冷却水バルブ５５を切り替える。
　これにより、図２２に示すように冷却水循環装置５０に冷却水が循環し、ラジエータ５２で冷却された冷却水が冷却器５１を流れるので、組電池１１が冷却される。
　ステップＳ５１０にて組電池１１の冷却が必要でないと判定した場合、ステップＳ５２０へ進み、複数の電池セル１１１の均温が必要であるか否かを判定する。電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて複数の電池セル１１１の均温が必要であるか否かを判定する。
　複数の電池セル１１１の均温が必要であると判定した場合、ステップＳ５３０へ進み、冷却水ポンプ５３を作動させるとともに、冷却水がバイパス流路５４を流れるように冷却水バルブ５５を切り替える。
　これにより、図２３に示すように冷却水循環装置５０に冷却水が循環し、冷却水がラジエータ５２で冷却されることなく冷却器５１を循環するので、組電池１１が均温化される。
　一方、ステップＳ５２０にて複数の電池セル１１１の均温が必要ないと判定した場合、ステップＳ５４０へ進み、冷却水ポンプ５３を停止させる。これにより、図２４に示すように冷却水循環装置５０に冷却水が循環しないので、組電池１１が保温される。
　本実施形態では、冷却水循環装置５０は、冷却器５１に冷却水を循環させることによって温度差を低減するので、組電池１１を良好に均温化できる。
　（第８実施形態）
　上記第７実施形態では、ラジエータ５２にて外気で冷却された冷却水を冷却器５１に流すが、本実施形態では、図２５に示すように、チラー４４にて冷媒で冷却された冷却水を冷却器５１に流す。
　チラー４４は、冷却水循環装置５０を循環する冷却水と、冷凍サイクル装置４０の冷媒とを熱交換させて、冷却水循環装置５０を循環する冷却水を冷却する熱交換器である。
　制御装置３０は、図２６のフローチャートに示す制御処理を実行する。ステップＳ６００では、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。具体的には、電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。
　組電池１１の冷却が必要であると判定した場合、ステップＳ６１０へ進み、圧縮機４１および冷却水ポンプ５３を作動させる。
　これにより、図２５に示すように冷凍サイクル装置４０に冷媒が循環するとともに冷却水循環装置５０に冷却水が循環し、チラー４４で冷却された冷却水が冷却器５１を流れるので、組電池１１が冷却される。
　ステップＳ６１０にて組電池１１の冷却が必要でないと判定した場合、ステップＳ６２０へ進み、複数の電池セル１１１の均温が必要であるか否かを判定する。具体的には、電池セル温度センサ３１の検出温度に基づいて複数の電池セル１１１の均温が必要であるか否かを判定する。
　複数の電池セル１１１の均温が必要であると判定した場合、ステップＳ６３０へ進み、圧縮機４１を停止させるとともに冷却水ポンプ５３を作動させる。
　これにより、図２７に示すように冷凍サイクル装置４０に冷媒が循環せず、冷却水循環装置５０に冷却水が循環し、冷却水がチラー４４で冷却されることなく冷却器５１を循環するので、組電池１１が均温化される。
　一方、ステップＳ６２０にて複数の電池セル１１１の均温が必要ないと判定した場合、ステップＳ６４０へ進み、圧縮機４１および冷却水ポンプ５３を停止させる。これにより、図２８に示すように冷却水循環装置５０に冷却水が循環しないので、組電池１１が保温される。冷凍サイクル装置４０に冷媒が循環しないので、省動力化できる。
　（第９実施形態）
　上記第８実施形態では、冷凍サイクル装置４０は、組電池１１の冷却に用いられるが、本実施形態では、図２９に示すように、冷凍サイクル装置４０は、組電池１１の冷却のみならず車室内の空調にも用いられる。
　冷凍サイクル装置４０は、蒸発器用膨張弁４５、空調用蒸発器４６、チラー側バルブ４７および蒸発器側バルブ４８を有している。蒸発器用膨張弁４５は、放熱器４２で凝縮された冷凍サイクル冷媒を減圧する。
　空調用蒸発器４６は、蒸発器用膨張弁４５で減圧された冷凍サイクル冷媒と車室内へ送風される空気とを熱交換させて、冷凍サイクル冷媒を蒸発させるとともに、車室内へ送風される空気を冷却する熱交換器である。
　蒸発器用膨張弁４５および空調用蒸発器４６は、膨張弁４３およびチラー４４に対して冷媒が並列に流れる。
　チラー側バルブ４７は、膨張弁４３入口側の冷媒通路を開閉する電磁弁である。蒸発器側バルブ４８は、蒸発器用膨張弁４５入口側の冷媒通路を開閉する電磁弁である。
　チラー側バルブ４７および蒸発器側バルブ４８は、全開と全閉との間で任意に開度を調整可能になっている。チラー側バルブ４７および蒸発器側バルブ４８の作動は、制御装置３０によって制御される。
　チラー４４で冷却水を冷却する場合、チラー側バルブ４７を開ける。車室内の冷房または除湿を行う場合、蒸発器側バルブ４８を開ける。
　チラー４４で冷却水を冷却し、かつ車室内の冷房または除湿を行う場合、チラー側バルブ４７の開度を調整することにより、チラー４４の熱交換能力を調整する。チラー４４の冷媒出口側に、図示しない圧力調整弁が配置されていてもよい。
　本実施形態によると、冷凍サイクル装置４０によって、組電池１１の冷却のみならず、車室内の冷房・除湿も行うことができる。
　（第１０実施形態）
　本実施形態では、図３０に示すように、第７実施形態の冷却水循環装置５０に廃熱機器２４が配置されている。
　廃熱機器２４は、作動に伴って発熱する機器であり、自身の発熱によって許容温度を超えないように冷却される必要がある。廃熱機器２４は、冷却水循環装置５０の冷却水によって冷却される。
　廃熱機器２４は、冷却水循環装置５０の冷却水の流れにおいて、ラジエータ５２およびバイパス流路５４に対して並列に配置されている。
　冷却水循環装置５０には、廃熱機器用三方弁５６が配置されている。廃熱機器用三方弁５６は、冷却水循環装置５０の冷却水が廃熱機器２４側を流れる状態と、冷却水循環装置５０の冷却水がラジエータ５２側を流れる状態とを切り替える。廃熱機器用三方弁５６は電磁弁である。廃熱機器用三方弁５６の作動は、制御装置３０によって制御される。
　組電池１１を冷却する場合には、図３０に示すように、冷却器５１とラジエータ５２との間で冷却水が循環する。
　組電池１１を廃熱機器２４の廃熱によって暖機する場合には、図３１に示すように、冷却器５１と廃熱機器２４との間で冷却水が循環する。
　組電池１１を均温化する場合には、図３２に示すように、冷却器５１とバイパス流路５４との間で冷却水が循環する。
　組電池１１を保温する場合には、図３３に示すように、冷却水ポンプ５３を停止させて冷却水循環装置５０に冷却水が循環しないようにする。
　凝縮器１４と廃熱機器２４とが共通の冷却水循環装置５０に配置されているので、凝縮器１４と廃熱機器２４とが別個の冷却水循環装置５０に配置されている場合と比較して構成を簡素化できる。また、廃熱機器２４の廃熱を利用して組電池１１を暖機することが可能になる。
　廃熱機器２４の廃熱を暖機に使用する場合は、電池セル１１１の温度ばらつきが閾値よりも大きくならない範囲で廃熱を導入することが望ましい。その際は、廃熱機器２４の温度、または廃熱機器２４を流れる冷却水の温度に基づいて電池セル１１１の温度ばらつき発生量を予測し、予測した電池セル１１１の温度ばらつき発生量に基づいて電池セル１１１の温度ばらつきが閾値よりも低いと判断された際に廃熱を導入することが望ましい。
　廃熱を導入する際は、冷却器５１に流入する冷却水と、冷却器５１に流出する冷却水との温度差が小さくなるよう流量を制御する。その際は、冷却器５１に流入する冷却水と、冷却器５１に流出する冷却水との温度差が、上述の閾値よりも小さくなるように冷却水の流量を調整することが望ましい。
　廃熱機器２４は、インバータ、モータ、充電器や電流発生装置１等であればよい。ラジエータ５２の代わりに、冷凍サイクル装置の低温低圧冷媒にて冷却水を冷却するチラーが冷却水循環装置５０に配置されていてもよい。
　本実施形態では、冷却水循環装置５０および廃熱機器２４は、電池セル１１１間の温度差が閾値以下となるように電池セル１１１に廃熱を導入させるので、電池セル１１１間の温度ばらつきを抑制しつつ組電池１１を早期に昇温できる。
　（第１１実施形態）
　本実施形態では、上記第１０実施形態の廃熱機器２４がリップル電流発生装置であり、図３４～図３５に示すように、冷却水ポンプ５３が廃熱機器２４とバイパス流路５４との間に配置されている。
　本実施形態の作動例を説明する。リップル電流発生前は図３４に示すように、廃熱機器２４（すなわちリップル電流発生装置）と冷却器５１との間で冷媒を循環させて、電池セル１１１の温度ばらつきが閾値以下となるまで均温化する。電池セル１１１の温度ばらつきが閾値以下であれば、均温化は不要である。
　リップル電流発生時において、電池セル１１１の温度ばらつきが閾値以下である場合、図３４に示すように、廃熱機器２４と冷却器５１との間で冷媒を循環させて、廃熱機器２４の廃熱を利用して組電池１１を暖機する。
　リップル電流は、間欠的に発生させ、図３４に示す作動にて廃熱機器２４の廃熱を定期的に組電池１１に導入させると良い。
　リップル電流と廃熱の双方を組電池１１の暖機に使えるため、エネルギー効率が良くなる。
　リップル電流発生時において、電池セル１１１の温度ばらつきが閾値を上回る場合、図３５に示すように、廃熱機器２４および冷却器５１のうち廃熱機器２４のみに冷却水を循環させて、廃熱機器２４を冷却する。
　なお、組電池１１に廃熱を導入した後は、引き続き図３４に示す作動にて温度ばらつきが閾値以下となるよう均温化させると良い。
　リップル電流発生から一定時間経過後、リップル電流を停止させる。廃熱機器２４の温度が一定値以上となった場合、リップル電流を停止させてもよい。廃熱機器２４を流れる冷却水の温度が一定値以上となった場合、リップル電流を停止させてもよい。
　（第１２実施形態）
　上記実施形態では、組電池１１が冷媒や冷却水によって冷却されるが、本実施形態では、図３６、３７に示すように、組電池１１が空気によって冷却される。
　組電池１１は、空気循環装置６０のケーシング６１に収容されている。空気循環装置６０は、複数の電池セル１１１同士の温度差を低減する温度差低減部である。
　ケーシング６１は、空気が循環する空気通路を形成している。ケーシング６１内において、組電池１１の各電池セル１１１は、空気の流れに対して互いに並列に、互いに間隔を空けて配置されている。
　ケーシング６１には、空気導入口６１ａおよび空気排出口６１ｂが形成されている。空気導入口６１ａは、車室内の空気をケーシング６１内に導入するための開口部である。以下、車室内の空気を内気と言う。空気排出口６１ｂは、ケーシング６１内の空気を車室外に排出するための開口部である。
　空気循環装置６０は、導入口開閉ドア６２、排出口開閉ドア６３および送風機６４を有している。導入口開閉ドア６２、排出口開閉ドア６３および送風機６４は、ケーシング６１内に配置されている。
　導入口開閉ドア６２は、空気導入口６１ａおよび環流通路６１ｃを切替開閉する。環流通路６１ｃは、ケーシング６１内の空気通路のうち、電池セル１１１の下流側の空気を電池セル１１１の上流側へ環流させる部位である。排出口開閉ドア６３は、空気排出口６１ｂおよび環流通路６１ｃを切替開閉する。
　導入口開閉ドア６２および排出口開閉ドア６３はそれぞれ、図示しないアクチュエータによって駆動される。導入口開閉ドア６２および排出口開閉ドア６３を駆動する各アクチュエータの作動は、制御装置３０によって制御される。
　送風機６４は、ケーシング６１内の空気通路の空気を吸入して吐出する。送風機６４の作動は、制御装置３０によって制御される。
　制御装置３０は、図３８のフローチャートに示す制御処理を実行する。ステップＳ７００では、組電池１１の冷却が必要であるか否かを判定する。組電池１１の冷却が必要であると判定した場合、ステップＳ７１０へ進み、送風機６４を作動させ、導入口開閉ドア６２によって空気導入口６１ａを開けて環流通路６１ｃを閉じ、排出口開閉ドア６３によって空気排出口６１ｂを開けて環流通路６１ｃを閉じる。
　これにより、図３６に示すように、空気導入口６１ａを通じてケーシング６１内に内気が導入され、導入された内気が電池セル１１１同士の間を流れ、電池セル１１１同士の間を流れた内気が空気排出口６１ｂを通じて車室外へ排出される。したがって、組電池１１が冷却される。
　一方、ステップＳ７００にて組電池１１の冷却が必要でないと判定した場合、ステップＳ７２０へ進み、複数の電池セル１１１の均温化が必要であるか否かを判定する。
　複数の電池セル１１１の均温化が必要であると判定した場合、ステップＳ７３０へ進む。ステップＳ７３０では、送風機６４を作動させ、導入口開閉ドア６２によって空気導入口６１ａを閉じて環流通路６１ｃを開け、排出口開閉ドア６３によって空気排出口６１ｂを閉じて環流通路６１ｃを開ける。
　これにより、図３７に示すように、ケーシング６１内に内気が導入されることなく、ケーシング６１内の空気が車室外に排出されることなく、ケーシング６１内の空気が電池セル１１１間の空気通路を循環する。したがって、複数の電池セル１１１が均温化される。
　一方、ステップＳ７２０にて複数の電池セル１１１の均温化が必要でないと判定した場合、ステップＳ７３０へ進み、送風機６４を停止させ、導入口開閉ドア６２を閉じ、排出口開閉ドア６３を閉じる。
　これにより、ケーシング６１内に内気が導入されることなく、ケーシング６１内の空気が車室外に排出されることなく、電池セル１１１同士の間を空気が循環しない。したがって、電池セル１１１が保温される。
　図３９に示す変形例のように、空気導入口６１ａの近傍に、電池冷却用蒸発器６５が配置されていてもよい。電池冷却用蒸発器６５は、空気導入口６１ａを通じてケーシング６１内に導入された内気と、冷凍サイクル装置の低圧冷媒とを熱交換させて、内気を冷却する熱交換器である。これにより、組電池１１の冷却能力を高めることができる。
　本実施形態では、空気循環装置６０は、複数の電池セル１１１に空気を循環させることによって温度差を低減するので、組電池１１を良好に均温化できる。空気循環装置６０は、複数の電池セル１１１に空気以外の気体を循環させることによって温度差を低減してもよい。
　（第１３実施形態）
　上記実施形態では、組電池１１の各電池セル１１１の端子１１２は、電池セル１１１のうち蒸発部１３１とは反対側の側面に配置されている。本実施形態では、図４０に示すように、組電池１１の各電池セル１１１の端子１１２は、電池セル１１１の上面に配置されている。
　本実施形態においても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（第１４実施形態）
　上記実施形態では、組電池１１が蒸発部１３１の側面に配置されているが、本実施形態では、図４１に示すように、組電池１１が蒸発部１３１の上面に配置されている。
　蒸発器１３は、水平方向に延びる薄形矩形状の外形を有している。蒸発器１３の蒸発部１３１の上面は平面状になっている。蒸発器１３の液通路部１３２およびガス通路部１３３は、蒸発部１３１の側部に配置されている。
　蒸発部１３１の上面には、組電池１１が配置されている。組電池１１の各電池セル１１１の端子１１２は、電池セル１１１の上面に配置されている。
　蒸発部１３１と組電池１１との間に、電気絶縁熱伝導シート１７が介在している。電気絶縁熱伝導シート１７は、電気絶縁性と熱伝導性とを有する薄膜状の部材である。蒸発部１３１と組電池１１との間に、板状の熱伝導部材が介在していてもよい。
　本実施形態においても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　（第１５実施形態）
　複数の電池セル１１１の電気的な接続に関する形態は、図４２～図４８の実施例に示すように種々の形態であってもよい。
　図４２に示す第１実施例では、互いに並列に接続された２個の電池セル１１１で１個の電池モジュール１１ａを構成し、複数個の電池モジュール１１ａが互いに直列に接続されている。
　図４３に示す第２実施例のように、１個の電池モジュール１１ａが、互いに並列に接続された３個の電池セル１１１で構成されていてもよい。
　図４４に示す第３実施例のように、互いに直列に接続された複数個の電池セル１１１で１個の電池モジュール１１ａを構成し、互いに並列に接続された２個１組の電池モジュール１１ａが複数組、互いに直列に接続されていてもよい。第３実施例では、並列の単位が多いため、均温化の効果が一層大きい。
　図４５に示す第４実施例のように、互いに並列に接続された２個１組の電池セル１１１が複数組、互いに直列に接続されて１個の電池モジュール１１ａを構成し、互いに並列に接続された２個１組の電池モジュール１１ａが複数組、互いに直列に接続されていてもよい。第４実施例では、並列の単位が多いため、均温化の効果が一層大きい。
　図４６に示す第５実施例のように、互いに直列に接続された複数個の電池セル１１１で１個の電池モジュール１１ａを構成し、２個の電池モジュール１１ａが複数組、互いに並列に接続されていてもよい。第５実施例では、並列の単位が多いため、均温化の効果が一層大きい。
　図４７に示す第６実施例のように、互いに並列に接続された２個１組の電池セル１１１が複数組、互いに直列に接続されて１個の電池モジュール１１ａを構成し、互いに直列に接続された複数個１組の電池モジュール１１ａが２組、互いに並列に接続されていてもよい。第６実施例では、並列の単位が多いため、均温化の効果が一層大きい。
　図４８に示す第７実施例のように、互いに直列に接続された複数個の電池セル１１１で１個の電池モジュール１１ａを構成し、複数個の電池モジュール１１ａが互いに直列に接続されていてもよい。
　本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
　ガス配管１５および液配管１６は、車両搭載の都合上、車両の他の部品や部材を迂回するように配置されていてもよい。
　上記実施形態では、組電池１１は、車両の床下に配置されているが、組電池１１は、車両の後方の、例えばトランクルームやリアシート下などに配置されていてもよい。組電池１１は、車両の前方の、例えばエンジンルームなどに配置されていてもよい。
　上記実施形態では、冷媒回路１２の冷媒としてフロン系冷媒が用いられているが、作動時に超臨界状態にならない特性を持つ種々の冷媒が用いられてもよい。
　上記実施形態では、サーモサイフォン式冷却装置１０によって冷却される機器（換言すれば冷却対象物）が組電池１１である例を示したが、サーモサイフォン式冷却装置１０によって冷却される機器は、モータ、インバータ、充電器等の他の機器であってもよい。
　上記実施形態の電流発生装置１のリアクトルＬ１は、走行用のモータのコイルとで共用できる回路構成してもよい。
　電流発生装置１のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は、リップル電流発生装置と、インバータやＤＣ－ＤＣコンバータとで共用できる回路構成としてもよい。電流発生装置１のコンデンサＣ１は、他の種々の機器のコンデンサと共用されていてもよい。電流発生装置１の昇圧コンバータ１ａは、他の種々の機器と共用されていてもよい。
　上記実施形態では、電流発生装置１は全ての電池セル１１１にリップル電流を流すが、電流発生装置１は複数の電池セル１１１のうち一部の電池セル１１１に選択的に電流を流すことが可能になっていてもよい。
　電池モジュール１１ａの個数は、上記第１５実施形態に記載の個数に限定されるものではなく、任意の個数でよい。
　上記第３実施形態では、冷却水循環回路２０に冷却水が循環し、上記第８実施形態では、冷却水循環装置５０に冷却水が循環するが、冷却水の代わりに液体状の冷却媒体（例えば、絶縁オイル等の絶縁流体）が循環するようになっていてもよい。
　上記第１２実施形態では、ケーシング６１内に空気導入口６１ａから車室内の空気が導入されるが、ケーシング６１内に空気導入口６１ａから車室外の空気が導入されてもよい。
　上記第３、第１０実施形態において、廃熱機器２４として電流発生装置１が用いられる場合、廃熱機器２４のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２から冷却水に吸熱させるのが好ましい。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は発熱量が多いからである。
　廃熱機器２４のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２以外の部品から冷却水に吸熱させるようになっていてもよい。
　蒸発器１３で電池セル１１１を冷却する構造は、上記実施形態に示した構造に限定されない。
　各電池セル１１１の外形は直方体状に限定されるものではなく、例えば円筒状やラミネート状であってもよい。
　複数の電池セル１１１を均温化する装置は上記実施形態に示した装置に限定されるものではなく、例えばヒートパイプや、電池セル１１１間を伝熱する熱伝導板であってもよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (14)

  1. 　互いに電気的に接続された複数の電池セル（１１１）を有する組電池（１１）に電気的に接続され、リップル電流を発生する電流発生装置（１）と、
    　前記複数の電池セルのうち前記リップル電流によって昇温させたい電池セル同士の温度差を低減する温度差低減部（１０、５０、６０）とを備える電池昇温装置。
  2. 　前記温度差低減部が前記温度差を低減した後に前記リップル電流を発生させるように前記電流発生装置を制御する制御部（３０）を備える請求項１に記載の電池昇温装置。
  3. 　前記制御部は、前記温度差低減部が前記温度差を閾値以下に低減した後に前記リップル電流を発生させるように前記電流発生装置を制御する請求項２に記載の電池昇温装置。
  4. 　前記電流発生装置が前記リップル電流を発生しているときに前記温度差が低減するように前記温度差低減部を制御する制御部（３０）を備える請求項１に記載の電池昇温装置。
  5. 　前記制御部は、前記電流発生装置が前記リップル電流を発生しているときに前記温度差が閾値以下に低減するように前記温度差低減部を制御する請求項４に記載の電池昇温装置。
  6. 　前記温度差低減部は、熱媒体の蒸発および凝縮によって前記温度差を低減する請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電池昇温装置。
  7. 　前記温度差低減部は、サーモサイフォン式冷却装置（１０）またはヒートパイプを有している請求項６に記載の電池昇温装置。
  8. 　前記温度差低減部は、液体の循環によって前記温度差を低減する請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電池昇温装置。
  9. 　前記温度差低減部は、気体の循環によって前記温度差を低減する請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電池昇温装置。
  10. 　前記組電池内において、前記複数の電池セルは、電気的に互いに並列に接続されている請求項１ないし９のいずれか１つに記載の電池昇温装置。
  11. 　前記組電池は、前記複数の電池セルを含む電池モジュール（１１ａ）を複数個、有しており、
    　前記複数個の電池モジュールは電気的に互いに並列に接続されている請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の電池昇温装置。
  12. 　前記電池セルに廃熱を導入させる廃熱導入部（２０、２４）を備える請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の電池昇温装置。
  13. 　前記廃熱導入部は、前記温度差が閾値以下となるように前記電池セルに廃熱を導入させる請求項１２に記載の電池昇温装置。
  14. 　前記組電池、前記電流発生装置および前記温度差低減部は車両に搭載されている請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の電池昇温装置。
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