WO2022054865A1

WO2022054865A1 - 車両用バッテリ冷却装置及び車両用バッテリの冷却方法

Info

Publication number: WO2022054865A1
Application number: PCT/JP2021/033126
Authority: WO
Inventors: 豊野口; 英夫町田
Original assignee: Valeo Japan Co Ltd
Current assignee: Valeo Japan Co Ltd
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2021-09-09
Publication date: 2022-03-17
Anticipated expiration: 2023-03-14

Abstract

【課題】バッテリを効率よく冷却することのできる冷却技術を提供すること。【解決手段】車両用バッテリ冷却装置（１０）は、圧縮機（１２）と、凝縮器（１３）と、冷却装置用膨張弁（３１）と、熱交換器（３２）と、これらを接続すると共に内部を冷媒が循環する冷媒流路（１１）と、を有している。熱交換器（３２）は、バッテリ（２０）を冷却可能である。車両用バッテリ冷却装置（１０）は、さらに、熱交換器（３２）よりも下流側の冷媒の温度を検知可能であり、又は、バッテリ（２０）の温度を検知可能な温度検知部（２１，３３）と、温度検知部（２１，３３）からの情報に基づき、冷媒流路（１１）を流れる冷媒の流量を制御可能な制御部（３４）と、を有する。

Description

車両用バッテリ冷却装置及び車両用バッテリの冷却方法

　本発明は、車両用バッテリの冷却技術に関する。

　一般に、モータを動力源として用いる車両には、このモータに通電するためのバッテリが搭載されている。バッテリは、作動中に高温となるため、バッテリを冷却することが望ましい。車両用バッテリの冷却技術として、特許文献１に開示される技術がある。

　特許文献１に開示されたバッテリ冷却システムは、車両用空調装置と、バッテリ冷却装置とを備え、凝縮器を通過する空気の流れ方向を基準として凝縮器の上流側にシャッタを設け、冷媒の圧力によってシャッタの開閉を切り替えている。シャッタの下流側に配置されるラジエータの通気抵抗を可能な限り小さくし、車両の燃費向上を図っている。

特開２０１９－１５５９９９号公報

　特許文献１に開示されるようなバッテリ冷却システムにおいて、一般に、圧縮機や凝縮器は、車両の前部に配置され、バッテリ冷却装置は、車両の後部に配置される。このため、これらを繋ぐ冷媒流路は、長くなる。冷媒流路が長いことにより、通路抵抗によって失われるエネルギも大きくなり、バッテリを十分に冷却できない虞がある。一方、通路抵抗を考慮して冷媒を過度に流した場合には、バッテリが低温の領域においては必要以上にバッテリを冷却することとなり、エネルギ効率の点から問題がある。

　本発明は、バッテリを効率よく冷却することのできる冷却技術の提供を課題とする。

　以下の説明では、本発明の理解を容易にするために添付図面中の参照符号を括弧書きで付記するが、それによって本発明は図示の形態に限定されるものではない。

　本開示によれば、冷媒を圧縮し高温高圧となった冷媒を吐出する圧縮機（１２）と、
　前記圧縮機（１２）から吐出された冷媒が流入し空気との熱交換によって冷媒を冷却可能な凝縮器（１３）と、
　前記凝縮器（１３）から流出した冷媒が流入し冷媒を低温低圧にする冷却装置用膨張弁（３１）と、
　この冷却装置用膨張弁（３１）を流出した低温低圧の冷媒が流れる熱交換器（３２）と、
　前記圧縮機（１２）、前記凝縮器（１３）、前記冷却装置用膨張弁（３１）、前記熱交換器（３２）を接続して内部を冷媒が循環する冷媒流路（１１）と、を有し、
　前記熱交換器（３２）は、バッテリ（２０）と熱的に結合されることにより、当該バッテリ（２０）を冷却可能な車両用バッテリ冷却装置（１０）において、
　冷媒の流れ方向を基準として前記熱交換器（３２）よりも下流側の冷媒の温度を検知可能であり、又は、前記バッテリ（２０）の温度を検知可能な温度検知部（２１，３３）と、
　この温度検知部（２１，３３）からの情報に基づき、前記冷媒流路（１１）を流れる冷媒の流量を制御可能な制御部（３４）と、を有することを特徴とする車両用バッテリ冷却装置（１０）が提供される。

　好ましくは、前記熱交換器（３２）よりも下流側の冷媒の圧力を検知可能な圧力検知部（３３）をさらに有し、
　前記制御部（３４）は、前記温度検知部（３３）からの情報に加え、前記圧力検知部（３３）からの情報に基づき、前記冷媒流路（１１）を流れる冷媒の流量を制御することとしてもよい。

　好ましくは、前記圧縮機（１２）は、圧縮機用電動モータと圧縮機構とを有する電動圧縮機であり、
　前記制御部（３４）は、前記圧縮機用電動モータの回転数を指示する回転指示信号を出力し、
　当該回転数指示信号を通じて前記圧縮機構の回転数を制御することにより、冷媒の流量を制御することとしてもよい。

　好ましくは、前記凝縮器（１３）を通過する空気の通過量を調節する通気量調節手段（１４）を有し、
　前記制御部（３４）は、前記通気量調節手段（１４）を制御することにより、冷媒の流量を制御することとしてもよい。

　好ましくは、前記凝縮器（１３）に強制的に空気を通過させることが可能なファン（１５）を有し、
　前記制御部（３４）は、前記ファン（１５）の回転数を制御することにより、冷媒の流量を制御することとしてもよい。

　本開示の別の面によれば、冷媒を圧縮し高温高圧となった冷媒を吐出する圧縮機（１２）と、
　前記圧縮機（１２）から吐出された冷媒が流入し空気との熱交換によって冷媒を冷却可能な凝縮器（１３）と、
　前記凝縮器（１３）から流出した冷媒が流入し冷媒を低温低圧にする冷却装置用膨張弁（３１）と、
　この冷却装置用膨張弁（３１）を流出した低温低圧の冷媒が流れる熱交換器（３２）と、
　前記圧縮機（１２）、前記凝縮器（１３）、前記冷却装置用膨張弁（３１）、前記熱交換器（３２）を接続して内部を冷媒が循環する冷媒流路（１１）と、を有する車両用バッテリ冷却装置（１０）を用いて、
　前記熱交換器（３２）をバッテリ（２０）と熱的に結合することにより、当該バッテリ（２０）を冷却するバッテリの冷却方法において、
　前記バッテリ（２０）との熱交換後の冷媒の温度、又は、前記バッテリ（２０）の温度を検知する検知ステップと、
　この検知ステップにおいて検知された温度と閾値温度とを対比する温度対比ステップと、
　前記温度対比ステップにて冷媒又はバッテリ（２０）の温度が閾値温度を超えたときに前記凝縮器（１３）を流出する冷媒の圧力を上昇させる圧力上昇ステップと、を有することを特徴とする車両用バッテリの冷却方法が提供される。

　本開示のさらに別の面によれば、冷媒を圧縮し高温高圧となった冷媒を吐出する圧縮機（１２）と、
　前記圧縮機（１２）から吐出された冷媒が流入し空気との熱交換によって冷媒を冷却可能な凝縮器（１３）と、
　前記凝縮器（１３）から流出した冷媒が流入し冷媒を低温低圧にする冷却装置用膨張弁（３１）と、
　この冷却装置用膨張弁（３１）を流出した低温低圧の冷媒が流れる熱交換器（３２）と、
　前記圧縮機（１２）、前記凝縮器（１３）、前記冷却装置用膨張弁（３１）、前記熱交換器（３２）を接続して内部を冷媒が循環する冷媒流路（１１）と、を有する車両用バッテリ冷却装置（１０）を用いて、
　前記熱交換器（３２）をバッテリ（２０）と熱的に結合することにより、当該バッテリ（２０）を冷却するバッテリの冷却方法において、
　前記バッテリ（２０）との熱交換後の冷媒の温度及び圧力を検知する検知ステップと、
　この検知ステップにおいて検知された温度及び圧力に基づいて冷媒の過熱度を算出する過熱度算出ステップと、
　この過熱度算出ステップにおいて算出された過熱度と閾値過熱度とを対比する過熱度対比ステップと、
　前記過熱度対比ステップにて冷媒の過熱度が閾値過熱度を超えたときに前記凝縮器（１３）を流出する冷媒の圧力を上昇する圧力上昇ステップと、を有することを特徴とする車両用バッテリの冷却方法が提供される。

　好ましくは、前記圧縮機（１２）は、圧縮機用電動モータと圧縮機構とを有する電動圧縮機であり、
　前記制御部（３４）は、前記圧縮機用電動モータの回転数を指示する回転指示信号を出力し、
　前記圧力上昇ステップは、前記圧縮機用電動モータの回転数を調節することにより行うこととしてもよい。

　好ましくは、前記圧力調整ステップは、前記凝縮器（１３）を通過する空気の量を調節することにより行うこととしてもよい。

　本発明では、バッテリを効率よく冷却することのできる冷却技術を提供できる。

実施例による車両用バッテリ冷却装置及び空調装置の模式図である。図１に示された車両用バッテリ冷却装置及び空調装置について説明するブロック図である。図１に示された車両用バッテリ冷却装置及び空調装置の作用について説明するフロー図である。

　本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

＜実施例＞
　図１を参照する。車両用バッテリ冷却装置１０（以下、「冷却装置１０」という。）は、例えば、車両に搭載されたバッテリ２０を冷却するために用いられる。

　バッテリ２０は、車両の駆動源としてのモータに供給する電力を蓄積するために用いられるもので、充電が可能とされており、充電時に発熱する特性を有する。バッテリ２０は、過度に発熱すると劣化する。バッテリ２０には、バッテリ２０の温度を検知するバッテリ温度センサ２１が内蔵されている。或いは、バッテリ２０には、バッテリ温度センサ２１が装着されている。バッテリ温度センサ２１は、バッテリ２０の温度を検知可能な温度検知部ということもできる。以下、バッテリ温度センサ２１を「温度検知部２１」ということもある。

　冷却装置１０は、内部に冷媒が流れる冷媒流路１１上に、冷媒を圧縮し高温高圧となった冷媒を吐出する圧縮機１２と、圧縮機１２から吐出された冷媒が流入し空気との熱交換によって冷媒を冷却可能な凝縮器１３と、この凝縮器１３を通過する空気の通過量を調節するシャッタ１４（通気量調節手段１４）と、凝縮器１３の近傍に配置され凝縮器１３に強制的に空気を通過させることが可能なファン１５と、凝縮器１３から流出した冷媒が流入し冷媒を低温低圧にする冷却装置用膨張弁３１と、この冷却装置用膨張弁３１を流出した低温低圧の冷媒が流れバッテリ２０を冷却する熱交換器３２と、が設けられてなる。

　なお、この実施例の冷却装置１０には、冷媒流路１１の余剰冷媒を貯留するとともに、凝縮器１３から流出した冷媒を気体状成分と液状成分とに分離し、液状の冷媒を流出するレシーバータンク１６が設けられている。レシーバータンク１６を流出した液状の冷媒は、冷却装置用膨張弁３１に流入する。

　冷媒の流れ方向を基準として、熱交換器３２の下流側には、冷媒の温度及び圧力を検知可能な冷媒温度圧力センサ３３が配置されている。

　圧縮機１２やシャッタ１４等は、これらを制御するための制御部３４に接続されている。詳細は後述する。

　冷媒流路１１上には、冷媒流路１１が分岐する分岐部１１ａと、分岐した冷媒流路１１が合流する合流部１１ｂと、が設けられている。これらの分岐部１１ａと合流部１１ｂとの間には、車室内の温度を調節するための空調装置４０が設けられている。乗員が空調装置４０を操作するために車室内に設けられるエアコンスイッチ４１は、制御部３４に接続されている。

　例えば、圧縮機１２、凝縮器１３、シャッタ１４及びファン１５は、車両の進行方向を基準として車両の前方に形成されたエンジンルーム（図示せず）に配置され、空調装置４０は、エンジンルームと区画され且つエンジンルームよりも後方に形成された車室（図示せず）のうち前部に配置される。冷却装置用膨張弁３１、熱交換器３２は、車室の下部に配置されるとともに、車両の進行方向を基準として車室の中央あるいは後方に配置される。

　なお、冷却装置１０には、レシーバータンク１６に代え、合流部１１ｂと圧縮機１２との間にアキュムレータ（図示せず）が配置されていても良い。あるいは、レシーバータンク１６とアキュムレータの両方が配置されていても良い。

　冷媒流路１１は、冷媒を循環させることが可能に、圧縮機１２、凝縮器１３、レシーバータンク１６、冷却装置用膨張弁３１、熱交換器３２を接続している。

　圧縮機１２には、圧縮機用電動モータと、この圧縮機用電動モータと連結されて冷媒を圧縮可能な圧縮機構とを有する周知の電動圧縮機を用いることができる。圧縮機１２は、制御部３４が出力する回転指示信号を受ける。制御部３４は、回転指示信号を通じて圧縮機用電動モータの回転数を調整し指示することで、圧縮機構の回転数が制御される。このとき、回転指示信号とは別に電動圧縮機に入力される電力（駆動電力）は、回転指示信号に基づいて結果的に変動する。すなわち、回転指示信号によって回転数を増加するよう指示されたときは、駆動電力量も増加するよう変動する。回転指示信号によって回転数を減少するよう指示されたときは、駆動電力量も減少するよう変動する。なお、圧縮機１２には、エンジンの動力によって回転する機械式のコンプレッサを採用することもできる。

　凝縮器１３は、冷媒を分配する上流側ヘッダと、上流側ヘッダに装着されて内部を冷媒が通流する多数の放熱チューブと、放熱チューブを流れた冷媒を集合する下流側ヘッダと、隣接する放熱チューブの間に配置される放熱フィンと、を有する。凝縮器１３は、チューブの外側を通過する空気によって、チューブの内部を流れる高温高圧の冷媒を冷却する熱交換器である。

　シャッタ１４は、制御部３４がモータに通電することにより、複数の羽根が同時に回転する構成とされている。換言すれば、シャッタ１４の開度は、制御部３４によって制御される。全開の時に凝縮器１３を流れる空気の量は最大となり、全閉の時に凝縮器１３を流れる空気の量は最小となる。なお、通気量を調節することができるものであれば、通気量調整手段１４としては、シャッタ以外の手段を採用することもできる。

　ファン１５は、通電されることにより回転し、風を発生させる。ファン１５の通電量は、制御部３４によって制御される。回転数を上げることにより、凝縮器１３を通過する空気の流量は多くなり、回転数を小さくすることにより、凝縮器１３を通過する空気の流量は少なくなる。

　冷却装置用膨張弁３１は、高圧の冷媒を減圧し低温低圧とする、電気式の膨張弁である。冷却装置用膨張弁３１の開度は、制御部３４によって制御される。また、冷却装置用膨張弁３１は、制御部３４によって閉塞されることも可能に構成されている。

　熱交換器３２は、冷媒を分配する上流側ヘッダと、上流側ヘッダに接続されて内部を冷媒が通流する冷却チューブと、冷却チューブを流れた冷媒を集合する下流側ヘッダと、を有する。そして、熱交換器３２は、冷却チューブがバッテリ２０と熱的に結合されている。つまり、熱交換器３２は、バッテリ２０の表面に直接当接されていても良いし、伝熱性に優れた板等を間に挟んで結合されていても良い。熱交換器３２によってバッテリ２０を冷却できるように構成されていることが重要である。

　冷媒温度圧力センサ３３は、冷媒の温度及び圧力を検知することができる。冷媒温度圧力センサ３３は、検知した冷媒の温度及び圧力を電気信号として制御部３４に伝達する。冷媒温度圧力センサ３３の検知した冷媒の温度及び圧力より、過熱度を算出することができる。

　冷媒温度圧力センサ３３は、冷媒の温度を検知可能であることから温度検知部３３ということもできる。また、冷媒温度圧力センサ３３は、冷媒の圧力を検知可能であることから圧力検知部３３ということもできる。以下、冷媒温度圧力センサ３３を、「温度検知部３３」や「圧力検知部３３」ということもある。

　なお、冷媒温度圧力センサ３３に代えて、冷媒の温度のみを検知可能な冷媒温度センサを用いることもできる。または、冷媒温度圧力センサ３３を温度検知部３３のみとして用いることもできる。さらには、冷媒温度圧力センサ３３を用いないことも可能である。詳細は後述する。

　制御部３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する算術論理演算回路である。

　空調装置４０は、冷媒の通過を許容し又は冷媒を遮断するエアコン用開閉弁４２と、エアコン用開閉弁４２を通過した冷媒を減圧し低温低圧とする機械式の空調装置用膨張弁４３と、この空調装置用膨張弁４３を通過した冷媒によって空気を冷却するエバポレータ４４と、このエバポレータ４４に空気を送る空調装置用ファン４５と、を有する。

　以上に説明したとおり、冷却装置１０と空調装置４０とは、圧縮機１２、凝縮器１３、シャッタ１４、ファン１５、レシーバータンク１６、及び、冷媒流路１１の一部を共用している。

　バッテリ２０の冷却方法の一例を次に説明する。

　図２及び図３を参照する。まず、制御部３４は、エアコンスイッチ４１がＯＮであるか否かを判断する（ＳＴ０１）。エアコンスイッチ４１がＯＮの場合には、ＹＥＳである。制御部３４は、エアコン用開閉弁４２に通電し、エアコン用開閉弁４２を開く（ＳＴ０２）。続いて、制御部３４は、圧縮機１２をＯＮにし、シャッタ１４を開き、ファン１５をＯＮにする（ＳＴ０３）。これにより、空調装置４０（図１参照）が作動し、車室内の温度を調節することができる。

　次に、制御部３４は、バッテリ温度センサ２１からの電気信号を受信する。これにより、バッテリ２０の温度であるバッテリ温度Ｔ_Ｂを計測する（ＳＴ０４）。次に、制御部３４は、バッテリ温度Ｔ_Ｂが、予め設定しておいた基準温度を超えているか否かを判断する（ＳＴ０５）。バッテリ温度Ｔ_Ｂが基準温度を超えている場合には、ＹＥＳなので制御部３４は、バッテリ２０を冷却するために冷却装置用膨張弁３１を開く（ＳＴ０６）。これにより、冷媒が冷却装置用膨張弁３１を通過すると共に、通過する際に減圧され、低温低圧とされる。熱交換器３２（図１参照）に低温の冷媒が流れることにより、バッテリ２０（図１参照）は、冷却される。

　ＳＴ０５においてバッテリ温度Ｔ_Ｂが基準温度以下の場合には、ＮＯである。この場合、制御部３４は、冷却装置用膨張弁３１を閉じる（ＳＴ０７）。つまり、バッテリ温度Ｔ_Ｂが低い領域では、バッテリ２０を冷却する必要がないため、熱交換器３２（図１参照）を作動させない。冷却装置用膨張弁３１を閉じたら、ＳＴ０１に戻る。

　ＳＴ０１において、エアコンスイッチ４１がＯＦＦの場合には、ＮＯである。制御部３４は、空調装置４０を停止するため、エアコン用開閉弁４２を制御し、エアコン用開閉弁４２を閉じる（ＳＴ０８）。

　次に、制御部３４は、バッテリ温度センサ２１からの電気信号を受信する。これにより、バッテリ２０の温度であるバッテリ温度Ｔ_Ｂを計測する（ＳＴ０９）。次に、制御部３４は、バッテリ温度Ｔ_Ｂが、予め設定しておいた基準温度を超えているか否かを判断する（ＳＴ１０）。バッテリ温度Ｔ_Ｂが基準温度を超えている場合には、ＹＥＳなので制御部３４は、バッテリ２０を冷却するために、圧縮機１２をＯＮにし、シャッタ１４を開き、ファン１５をＯＮにする（ＳＴ１１）。

　次に、制御部３４は、冷却装置用膨張弁３１を開く（ＳＴ０６）。これにより、熱交換器３２（図１参照）に低温の冷媒が流れ、バッテリ２０（図１参照）は、冷却される。

　次に、制御部３４は、熱交換器３２の下流を流れる冷媒の過熱度Ｓｒを算出する（ＳＴ１３）。より具体的には、制御部３４は、冷媒温度圧力センサ３３が検知した、冷媒の温度及び圧力の情報を電気信号として受信し、受信した情報から過熱度Ｓｒを算出する。

　次に、制御部３４は、過熱度Ｓｒが予め設定した基準となる過熱度を超えているか否かを対比する（ＳＴ１４）。基準となる過熱度を超えている場合には、ＹＥＳなので、制御部３４は、冷媒の流量を増加させる（ＳＴ１５）。

　冷媒の流量を増加させるためには、例えば、圧縮機１２の回転数を高めることにより行う。この場合、制御部３４は、圧縮機１２への通電量を多くし、回転数を高める。

　また、冷媒の流量を増加させる他の方法としては、ファン１５の回転数を低下させることによっても可能である。ファン１５の回転数が低下することにより、凝縮器１３（図１参照）を通過する空気の流量を低下させる。これにより、冷媒流路１１内の冷媒の圧力の低下を防ぎ、流量を増加させることができる。この場合、制御部３４は、ファン１５への通電量を少なくし、回転数を低下させる。

　また、冷媒の流量を増加させるさらなる他の方法としては、シャッタ１４の開度を低くすることによっても可能である。これにより、凝縮器１３（図１参照）を通過する空気の流量を低下させ、冷媒流路１１内の冷媒の圧力の低下を防ぎ、流量を増加させることができる。この場合、制御部３４は、シャッタ１４を作動させるためのモータにシャッタ１４の開度を閉じる（あるいは、開度を減少する）よう通電を行う。

　冷媒流量の増加は、以上に説明した方法のうちから１つを選択し、又は、複数を組み合わせることにより行うことができる。

　ＳＴ１４において、基準となる過熱度を超えていない場合には、ＮＯなので、ＳＴ０１に戻る。つまり、この場合には、冷媒の流量は増加させない。

　なお、ＳＴ１３における過熱度Ｓｒの算出に代えて、冷媒温度圧力センサ３３から冷媒温度の情報のみを受信することとしても良い。この場合には、ＳＴ１４において冷媒の温度が予め設定した冷媒の基準温度を超えているか否かを対比する。冷媒の温度が冷媒の基準温度を超えている場合には冷媒流量を増加（ＳＴ１５）し、冷媒の基準温度を超えていない場合には、冷媒の流量を増加させずにＳＴ０１へ戻る。この場合、必要な情報は、冷媒温度のみとなるため、冷媒温度圧力センサに代え、冷媒の温度のみを検知可能な冷媒温度センサとすることもできる。

　さらに、ＳＴ１３における過熱度Ｓｒの算出を行わずに、ＳＴ０４で計測したバッテリ温度Ｔ_Ｂを用いることもできる。この場合には、ＳＴ１３を省き、ＳＴ１４において、ＳＴ０５における基準温度よりも高い第２の基準温度を、バッテリ温度Ｔ_Ｂが超えるか否かを対比することも可能である。バッテリ温度Ｔ_Ｂが第２の基準温度を超えている場合には冷媒流量を増加（ＳＴ１５）し、第２の基準温度を超えていない場合には、冷媒の流量を増加させずにＳＴ０１へ戻る。この場合、必要な情報は、バッテリ温度Ｔ_Ｂのみとなるため、冷媒温度圧力センサや冷媒温度センサは、不要となる。

　以上に説明した車両用バッテリ冷却装置、及び／又は、車両用バッテリの冷却方法は、以下の効果を奏する。

　図１を参照する。冷却装置１０は、温度検知部３３（冷媒温度圧力センサ３３）、又は、バッテリ温度センサ２１からの情報に基づき、冷媒流路１１を流れる冷媒の流量を制御可能な制御部３４を有する。温度検知部３３を流れる冷媒の温度が高い場合やバッテリ２０の温度が高い場合には、バッテリ２０は十分に冷却されていないものと考えられる。このような場合に制御部３４は、冷媒の流量を増加させる。冷媒の流量を増加させることにより、バッテリ２０を十分に冷却することができる。一方、冷媒の温度が低い場合やバッテリ２０の温度が低い場合には、制御部３４は、冷媒の流量を減少させる。冷媒の流量を減少させることにより、冷却装置１０に加わる負荷を軽減することができる。以上から、バッテリ２０を効率よく冷却することのできる冷却技術を提供することができる。

　さらに、制御部３４は、温度検知部３３からの情報に加え、圧力検知部３３からの情報に基づき、冷媒流路１１を流れる冷媒の流量を制御する。これにより、制御部３４は、過熱度に基づいて冷媒の流量を制御することができる。過熱度に基づいて冷媒の流量を制御することにより、さらにバッテリ２０を効率よく冷却することが可能となる。

　また、制御部３４は、圧縮機用電動モータの回転数を指示する回転指示信号を出力する。回転数指示信号を通じて圧縮機構の回転数を制御し、冷媒の流量を制御することができる。冷媒の流量を簡便に且つ確実に調節することができ、好ましい。

　また、制御部３４は、シャッタ１４を制御することにより、冷媒の流量を制御する。機械式のコンプレッサを採用した場合にも冷媒の流量を制御することができ、また、冷媒の流量を増加させたいときにも必要な電力量が増加せず、好ましい。

　また、制御部３４は、ファン１５の回転数を制御することにより、冷媒の流量を制御する。機械式のコンプレッサを採用した場合にも冷媒の流量を制御することができ好ましい。

　なお、基準過熱度を複数段階に設定し、これらを超えるたびに段階的に冷媒流量を増加させることも可能である。

　本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

　本発明のバッテリ冷却技術は、電気自動車やハイブリッド車に搭載するのに好適である。

　１０…車両用バッテリ冷却装置
　１１…冷媒流路
　１２…圧縮機
　１３…凝縮器
　１４…シャッタ（通気量調節手段）
　１５…ファン
　２０…バッテリ
　２１…バッテリ温度センサ（温度検知部）
　３１…冷却装置用膨張弁
　３２…熱交換器
　３３…冷媒温度圧力センサ（温度検知部・圧力検知部）
　３４…制御部

Claims

　冷媒を圧縮し高温高圧となった冷媒を吐出する圧縮機（１２）と、
　前記圧縮機（１２）から吐出された冷媒が流入し空気との熱交換によって冷媒を冷却可能な凝縮器（１３）と、
　前記凝縮器（１３）から流出した冷媒が流入し冷媒を低温低圧にする冷却装置用膨張弁（３１）と、
　この冷却装置用膨張弁（３１）を流出した低温低圧の冷媒が流れる熱交換器（３２）と、
　前記圧縮機（１２）、前記凝縮器（１３）、前記冷却装置用膨張弁（３１）、前記熱交換器（３２）を接続して内部を冷媒が循環する冷媒流路（１１）と、を有し、
　前記熱交換器（３２）は、バッテリ（２０）と熱的に結合されることにより、当該バッテリ（２０）を冷却可能な車両用バッテリ冷却装置（１０）において、
　冷媒の流れ方向を基準として前記熱交換器（３２）よりも下流側の冷媒の温度を検知可能であり、又は、前記バッテリの温度を検知可能な温度検知部（２１，３３）と、
　この温度検知部（２１，３３）からの情報に基づき、前記冷媒流路（１１）を流れる冷媒の流量を制御可能な制御部（３４）と、を有することを特徴とする車両用バッテリ冷却装置（１０）。
　前記熱交換器（３２）よりも下流側の冷媒の圧力を検知可能な圧力検知部（３３）をさらに有し、
　前記制御部（３４）は、前記温度検知部（３３）からの情報に加え、前記圧力検知部（３３）からの情報に基づき、前記冷媒流路（１１）を流れる冷媒の流量を制御する、請求項１に記載の車両用バッテリ冷却装置（１０）。
　前記圧縮機（１２）は、圧縮機用電動モータと圧縮機構とを有する電動圧縮機であり、
　前記制御部（３４）は、前記圧縮機用電動モータの回転数を指示する回転指示信号を出力し、
　当該回転数指示信号を通じて前記圧縮機構の回転数を制御することにより、冷媒の流量を制御する、請求項１又は請求項２に記載の車両用バッテリ冷却装置（１０）。
　前記凝縮器（１３）を通過する空気の通過量を調節する通気量調節手段（１４）を有し、
　前記制御部（３４）は、前記通気量調節手段（１４）を制御することにより、冷媒の流量を制御する、請求項１又は請求項２に記載の車両用バッテリ冷却装置（１０）。
　前記凝縮器（１３）に強制的に空気を通過させることが可能なファン（１５）を有し、
　前記制御部（３４）は、前記ファン（１５）の回転数を制御することにより、冷媒の流量を制御する、請求項１又は請求項２に記載の車両用バッテリ冷却装置（１０）。
　冷媒を圧縮し高温高圧となった冷媒を吐出する圧縮機（１２）と、
　前記圧縮機（１２）から吐出された冷媒が流入し空気との熱交換によって冷媒を冷却可能な凝縮器（１３）と、
　前記凝縮器（１３）から流出した冷媒が流入し冷媒を低温低圧にする冷却装置用膨張弁（３１）と、
　この冷却装置用膨張弁（３１）を流出した低温低圧の冷媒が流れる熱交換器（３２）と、
　前記圧縮機（１２）、前記凝縮器（１３）、前記冷却装置用膨張弁（３１）、前記熱交換器（３２）を接続して内部を冷媒が循環する冷媒流路（１１）と、を有する車両用バッテリ冷却装置（１０）を用いて、
　前記熱交換器（３２）をバッテリ（２０）と熱的に結合することにより、当該バッテリ（２０）を冷却するバッテリの冷却方法において、
　前記バッテリ（２０）との熱交換後の冷媒の温度、又は、前記バッテリ（２０）の温度を検知する検知ステップと、
　この検知ステップにおいて検知された温度と閾値温度とを対比する温度対比ステップと、
　前記温度対比ステップにて冷媒又はバッテリ（２０）の温度が閾値温度を超えたときに前記凝縮器（１３）を流出する冷媒の圧力を上昇させる圧力上昇ステップと、を有することを特徴とする車両用バッテリの冷却方法。
　冷媒を圧縮し高温高圧となった冷媒を吐出する圧縮機（１２）と、
　前記圧縮機（１２）から吐出された冷媒が流入し空気との熱交換によって冷媒を冷却可能な凝縮器（１３）と、
　前記凝縮器（１３）から流出した冷媒が流入し冷媒を低温低圧にする冷却装置用膨張弁（３１）と、
　この冷却装置用膨張弁（３１）を流出した低温低圧の冷媒が流れる熱交換器（３２）と、
　前記圧縮機（１２）、前記凝縮器（１３）、前記冷却装置用膨張弁（３１）、前記熱交換器（３２）を接続して内部を冷媒が循環する冷媒流路（１１）と、を有する車両用バッテリ冷却装置（１０）を用いて、
　前記熱交換器（３２）をバッテリ（２０）と熱的に結合することにより、当該バッテリ（２０）を冷却するバッテリの冷却方法において、
　前記バッテリ（２０）との熱交換後の冷媒の温度及び圧力を検知する検知ステップと、
　この検知ステップにおいて検知された温度及び圧力に基づいて冷媒の過熱度を算出する過熱度算出ステップと、
　この過熱度算出ステップにおいて算出された過熱度と閾値過熱度とを対比する過熱度対比ステップと、
　前記過熱度対比ステップにて冷媒の過熱度が閾値過熱度を超えたときに前記凝縮器（１３）を流出する冷媒の圧力を上昇する圧力上昇ステップと、を有することを特徴とする車両用バッテリの冷却方法。
前記圧縮機（１２）は、圧縮機用電動モータと圧縮機構とを有する電動圧縮機であり、
　前記制御部（３４）は、前記圧縮機用電動モータの回転数を指示する回転指示信号を出力し、
　前記圧力上昇ステップは、前記圧縮機用電動モータの回転数を調節することにより行う、請求項６又は請求項７に記載の車両用バッテリの冷却方法。
　前記圧力調整ステップは、前記凝縮器（１３）を通過する空気の量を調節することにより行う、請求項６又は請求項７に記載の車両用バッテリの冷却方法。