渡辺 年春 (〒02 東京都中野区南台5-24-15 Tokyo, 1648602, JP)
NAMAI, Kazunori (5-24-15 Minamidai, Nakano-ku Tokyo, 02, 1648602, JP)
生井 一憲 (〒02 東京都中野区南台5-24-15 Tokyo, 1648602, JP)
カルソニックカンセイ株式会社 (〒02 東京都中野区南台5-24-15 Tokyo, 1648602, JP)
WATANABE, Toshiharu (5-24-15 Minamidai, Nakano-ku Tokyo, 02, 1648602, JP)
渡辺 年春 (〒02 東京都中野区南台5-24-15 Tokyo, 1648602, JP)
NAMAI, Kazunori (5-24-15 Minamidai, Nakano-ku Tokyo, 02, 1648602, JP)
| 車両に設置され車両の走行に用いられるバッテリと、 車室内空調用と別に設けられて前記バッテリへの送風を発生させる送風機と、 車室内空調用と別に設けられて内部を流れる冷媒と前記バッテリへ送る送風との熱交換により送風を冷却する熱交換器と、 を備えることを特徴とする車両用バッテリ冷却システム。 |
| 請求項1に記載の車両用バッテリ冷却システムにおいて、 前記熱交換器は、エバポレータであり、車室内空調と冷媒を共用するものである、 ことを特徴とする車両用バッテリ冷却システム。 |
| 請求項1に記載の車両用バッテリ冷却システムにおいて、 前記バッテリを冷却する前記熱交換器の冷媒は、バッテリ冷却用に循環させる液体冷媒とし、 前記液体冷媒を車室内空調用の冷媒で冷却する液体冷媒用熱交換器を備えるようにした、 ことを特徴とする車両用バッテリ冷却システム。 |
| 請求項1ないし請求項3のうちのいずれかに記載の車両用バッテリ冷却システムにおいて、 前記送風機及び前記熱交換器からの冷却風を、前記バッテリへ向かう送風路と、車室内へ向かう送風路と、に比率可変に配風可能な配風手段を備えた、 ことを特徴とする車両用バッテリ冷却システム。 |
| 請求項1ないし請求項4のうちのいずれかに記載の車両用バッテリ冷却システムにおいて、 前記送風機及び前記熱交換器により前記バッテリを冷却した後の冷却風を、車室内へ向かう送風路と、車室外へ向かう排風路と、に比率可変に配風可能な配風手段を備えた、 ことを特徴とする車両用バッテリ冷却システム。 |
本発明は、ハイブリッド車両や電気自動 などの車両に設置された走行用バッテリを 却する車両用バッテリ冷却システムの技術 野に属する。
従来の車両用バッテリ冷却装置としては、
記公報に記載のものが知られている。この
来の冷却装置は、エアコンによって空調さ
ている車室内の空気を冷却ファンによって
引して走行用バッテリを冷却する。この冷
装置では、切換えダンパを制御することに
って、冷却風を車室内へ戻す循環モード、
却風を車外へ排出する排気モード、及び冷
風の一部を車室内へ戻すと共に残りを車外
排出する循環/排気モードが選択可能となっ
ており、エアコンの運転状態、車室内の空調
状態及び電池温度等に基づいて冷却ファンの
風量と切換えダンパの切り替え位置とを制御
し、車室内の圧力低下や空調負荷の増加を抑
えながら走行用バッテリを冷却している(例
ば、特許文献1参照。)。
しかしながら、従来の冷却装置にあって 、最大性能時は、風量を最大にする制御で ったため、風量の増加に伴い、冷却ファン 騒音が増加し問題となるものであった。
本発明は、上記問題点に着目してなされ もので、その目的とするところは、騒音を 制しつつ、走行用バッテリの冷却効率を良 にすることができる車両用バッテリ冷却シ テムを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の車両 バッテリ冷却システムは、車両に設置され 両の走行に用いられるバッテリと、車室内 調用とは別に設けられてバッテリへの送風 発生させる送風機と、車室内空調用と別に けられて内部を流れる冷媒と送風機により ッテリへ送る送風との熱交換により送風を 却する熱交換器と、を備えることを特徴と る。
本発明の車両用バッテリ冷却システムに っては、バッテリを車両内空調用とは別に れぞれ設けられた送風機と熱交換器とを用 て冷却した風でバッテリを積極的に冷却す ので、冷却効率を良好にバッテリを冷却す ことができ、その際、ファンを高回転で回 必要がないので、ファンの回転から生じる 音を抑制することができる。
1 バッテリケース
2 バッテリ
3 エバポレータ
4 ブロワファン
5 吸気ダクト
6 排気ダクト
7 車体パネル
8 電磁弁
9 液体冷媒ライン
31 熱交換器
32 エバポレータ
51 車室内送気部分
52 切替ドア
61 車室内送気部分
62 切替ドア
81 電動ポンプ
101 コンデンサ
102 電動コンプレッサ
103 リキッドタンク
104 ファン
105 コントローラ
106 空調用エバポレータ
201 冷媒ライン
202 冷媒ライン
203 冷媒ライン
204 冷媒ライン
本発明の実施例1を添付の図面に基づき説 する。
図1は実施例1の車両用バッテリ冷却システ
ムにおけるバッテリ冷却構造の説明図である
。図2は実施例1の車両用バッテリ冷却システ
におけるバッテリの車両への設置位置の説
図である。
図1に示すように、実施例1における車両用
バッテリ冷却システムは、バッテリケース1
走行用バッテリ2、エバポレータ3、ブロワフ
ァン4、吸気ダクト5、排気ダクト6を主要な構
成としている。
バッテリケース1は、図1、図2に示すよう
、車両トランクやフロア下などにおいて車
パネル7の上方にバッテリ2を固定するための
構造部材として、且つ周囲からバッテリ2を
護する保護部材として機能する。バッテリ
ース1は、バッテリ2の全面を覆うものでなく
ともよいが、直接あるいは間接的にバッテリ
2を支持するものである。
バッテリ2は、リチウムイオンを極間で交換
して、充電、放電を行うリチウムイオンバッ
テリである。リチウムイオンバッテリには、
いわゆるメモリー効果が生じないという有利
な特徴がある。
車両の走行用に用いるバッテリ2は、リチ
ムイオンバッテリの複数を直列接続するよ
組合せた組電池にしたものである。
この走行用に組電池にしたものの詳細例
して、特開2005-116427を挙げておく。組電池の
構造は、この詳細例に限らないものとするが
、板状のリチウムイオンバッテリを組み合わ
せた最小単位のものをさらに複数組合せて用
いる。その総数は数十個以上に達する。
エバポレータ3は、図1に示すように、車室
からバッテリケース1へ空気を送る吸気ダク
5の途中に設けられ、エアコンシステムで供
給・回収される冷媒と周囲空気との熱交換を
行うものである。
ブロワファン4は、車室内からバッテリケ
ス1へ空気を送る吸気ダクト5の途中で、且
エバポレータ3の上流に設けられてエバポレ
タ3に送風を行い、エバポレータ3で熱交換
た冷却空気をバッテリ2へ送るようにするも
である。
つまり、実施例1では、車室内空調用とは
に、バッテリ冷却用に吸気ダクト5の途中に
エバポレータ3、ブロワファン4を設ける。
なお、実施例1の車両用バッテリ冷却システ
ムにおいては、図示しないコントローラによ
って、バッテリの充放電や温度管理などが成
されるものとする。
エバポレータ3の冷媒制御は、エアコンシ
テムのコントローラで制御することが望ま
い。
ブロワファン4の風量制御は、バッテリの
放電等を行うコントローラにより制御して
、エアコンシステムのコントローラで制御
てもよい。
吸気ダクト5は、車室内後部に先端部を接続
して車室内の空気を吸い込むように空気流路
を形成し、その後端部をバッテリケース1の
両前方側に接続して、吸い込んだ車室内空
をバッテリケース1へ送るようにする。なお
エバポレータ3、ブロワファン4の周囲もし
は近傍に吸気を溜める部分を設けるように
てもよい。
排気ダクト6は、吸気ダクト5を接続したバ
ッテリケース1の車両前方側と反対側となる
両後方側に先端部を接続し、後端側を車両
部等に配置して、車室外部へ開放する。こ
によりバッテリケース1の内部から外部への
気排出路を形成する。
実施例1では、車両用バッテリ冷却システム
に図3のエアコンシステムが協調して、バッ
リの冷却能力を高めるようにしている。
このエアコンシステムは、電動コンプレ
サ102によって圧縮した高圧冷媒をコンデン
101に送って放熱冷却させ冷媒を液化し、そ
後リキッドタンク103で水分やゴミを除去し
液化した冷媒を電磁弁8へ送り、空調用エバ
レータ106へ向かう冷媒ライン201とバッテリ
却用のエバポレータ3へ向かう冷媒ライン203
とへの振り分け冷媒流量を制御する。そして
、図示しない弁により冷媒を低圧に膨張させ
、空調用エバポレータ106で冷媒を蒸発させて
ファン104が車室内に送る空気を冷却し、蒸発
した低圧冷媒を冷媒ライン202、204により回収
して電動コンプレッサ102に送るようにして循
環させるものである。
電動コンプレッサ102や電磁弁8は、エアコン
システムにおけるコントローラ105により制御
される。コントローラ105に種々の情報を入力
するセンサ類等はよく知られているので、こ
こではそれらの説明は省略する。このエアコ
ンシステムのコントローラ105は、車内通信等
により、図示しないバッテリ2のコントロー
と通信を行い、必要な情報、指令を通信し
、電磁弁8による冷媒流量の制御等を行うも
とする。
なお、冷媒を低圧に膨張させる弁は、冷
ライン203に設けられるが図示しない。また
の弁は、電磁弁8と一体に設けてもよい。
実施例1の車両用バッテリ冷却システムの作
用を説明する。
[走行用バッテリの冷却作用]
実施例1の車両用バッテリ冷却システムは
ハイブリッド車両や電気自動車に用いるも
である。
この車両の走行用に使用されるバッテリ2
、走行時の充放電によって発熱し、この充
電を繰り返すことにより高温に至る。
例えば、リチウムイオンバッテリでは、
温になると劣化、極間を形成する部材の剥
、不純物の析出などを生じ、結果的にバッ
リ容量が減り、寿命を迎える。また、最悪
場合、バッテリが破損することになる。
そのため、リチウムイオンバッテリでは、
50度以下程度に冷却して保つことが良好な
ッテリ性能の発揮のために必要となる。
他のバッテリにおいても、概ね同様の理
により冷却の必要がある。
車両が走行することにより生じる走行風
送風装置によるバッテリの空冷装置を考え
ことができるが、車両への走行性能の要求
高くなるにつれ、バッテリの軽量化や大容
化が求められるようになり、より積極的な
却手段が必要になっている。
実施例1の車両用バッテリ冷却システムは 、このような問題を解決して積極的な冷却に よりバッテリを良好な性能が発揮できる温度 に保ち、その上で、騒音を抑制しつつ、冷却 効率良好にバッテリを冷却する。
(a)積極的な冷却作用
実施例1の車両用バッテリ冷却システムで
、ブロワファン4にて車室内空気を吸い込み
、吸い込んだ空気をエバポレータ3で冷却し
冷却風をバッテリ2に送って冷却を行う。そ
て、バッテリ2を冷却し、温められた空気を
排気ダクト6により車室外で且つバッテリケ
ス1の外部へ排気する。
ここで、冷却風量をGa、バッテリケース1
吸い込み空気温度をT1、バッテリケース1か
の排出空気温度をT2、バッテリ温度をTbとす
。
すると、冷却性能は、Gaと(T2-T1)の積に比
する関係とになる。
この関係において、冷却性能をアップさ るためにGaをアップさせるようにすると、 ロワファン4を高回転で回転させなければな ず、騒音の悪化を招くことになる。そこで 実施例1の車両用バッテリ冷却システムでは 、(T2-T1)をアップさせることによって冷却性 を向上させる。このとき、TbとT1の温度差が きいほど、(T2-T1)も大きくなるため、T1を低 化させることで、冷却性能を向上させる。 のとき、ブロワファン4の回転を抑えること ができ、低騒音化が可能となる。
一方、エバポレータ3は、バッテリケース1
近傍に配置され、バッテリ冷却専用に設け
吸気ダクト5内で送風の冷却を行うため、冷
効率が非常に高くなる。
このように冷却効率が高く得られること
ら、実施例1では、エバポレータ3、ブロワフ
ァン4を小型化している。
また、バッテリケース1の前方側から内部 へ吸気ダクト5により冷却風を送り、バッテ ケース1の後方側から外部へ排気ダクト6によ り排気を行うため、一様で冷却効果の高い冷 却風の流れでバッテリ2の冷却が行える。
よって、走行時の充放電によって発熱した
ッテリ2は、エアコンシステムからの冷媒に
よって熱交換するエバポレータ3とブロワフ
ン4から送られる冷却風とにより効率よく冷
される。
この積極的な冷却によって、バッテリ2を
度な温度に保つことができ、バッテリ2の性
能を良好に発揮させることができる。
また、バッテリ2の温度が精度よく制御さ
ることによって、結果的にバッテリ2の寿命
、つまり容量低減抑制の向上を行うことがで
きる。
(b)騒音を抑制する作用
実施例1の車両用バッテリ冷却システムで
、エバポレータ3による積極的な冷却が行わ
れるため、ブロワファン4を小型化すること
できる。それとともに、従来のようなファ
のみによる冷却に比較して、ブロワファン4
回転数の低減、あるいは、ブロワファン4の
最大回転数の低減、または最大回転数による
運転時間の低減を図るよう制御し、騒音を抑
制する。
(c)車両搭載性の向上作用
実施例1の車両用バッテリ冷却システムで
、上記説明のように、冷却風量を低くでき
ため、上記説明のように、ブロワファン4を
小型化できるとともに、これに伴い、吸気ダ
クト5、排気ダクト6のダクト断面積を小さく
きる。これにより、全体的に省スペースな
のとなり、車両搭載性が向上する。
これは、従来の送風のみで冷却するもの
比べて、非常に省スペースなものとなる。
(d)車両の燃費への影響を抑制する作用
実施例1の車両用バッテリ冷却システムへ
媒を供給・回収するエアコンシステムは、
イブリッド車両において、電動コンプレッ
102により構成されるようにし、エンジンの
動負荷にならないため、低燃費化の促進を
ることができ、車両の燃費への影響を抑制
る。
次に、実施例1の車両用バッテリ冷却システ
ムの効果を説明する。
実施例1の車両用バッテリ冷却システムに
っては、下記に列挙する効果を得ることが
きる。
(1)車両に設置され走行に用いられるバッ リ2と、車室内空調用と別に設けられ、バッ テリ2への送風を発生させるブロワファン4と 車室内空調用と別に設けられ、内部を流れ 冷媒とバッテリ2へ送る送風との熱交換によ り送風を冷却する熱交換器(エバポレータ3)と を備えるため、騒音を抑制しつつ、高冷却効 率で、バッテリを良好に冷却することができ る。
(2)熱交換器は、エバポレータ3であり、車 室内空調と冷媒を共用するものであるため、 エバポレータ3により容易に送風の低温化を うことができ、冷媒が車室内空調と共用化 れることにより、コンプレッサやコンデン 等を2重に設けることなく、コストを抑制で 、車両用バッテリ冷却システムの省スペー 、軽量化を行うことができる。
次に、本発明の実施例2につき添付の図と ともに説明する。
実施例2の車両用バッテリ冷却システムは、
バッテリ冷却用に設けたエバポレータ及びブ
ロワファンによる冷却風を車室内へ送るよう
切り替え自在にした例である。
まず、実施例2の車両用バッテリ冷却シス
ムの構成を説明する。
図4は実施例2の車両用バッテリ冷却システ
ムにおけるバッテリ冷却構造の説明図である
。
実施例2の車両用バッテリ冷却システムで
、エバポレータ3からバッテリケース1まで
吸気ダクト5の途中から、車室内へ接続する
気ダクト5の車室内送気部分51を設ける。
そして、さらに吸気ダクト5の車室内送気
分51への分岐部に、切替ドア52を設けて、エ
バポレータ3等を設置した上流からの空気を
室内送気部分51へ流すか、バッテリケース1
に流すかを切り替えることができるように
る。
その他の構成は、実施例1と同様であるの
、それらの説明は省略する。
実施例2の車両用バッテリ冷却システムの作
用を説明する。
[車室内空調の冷却性能の向上作用]
実施例2の車両用バッテリ冷却システムで
、バッテリ冷却用に設けたエバポレータ3、
ブロワファン4からの冷却風を切替ドア52の切
り替えにより、車室内へ送ることを可能にし
ている。
例えば、実施例2の車両用バッテリ冷却シ
テムをハイブリッド車に用いた場合、車両
加減速する際にバッテリ2に充放電の負荷が
かかり、バッテリ2は発熱する。しかしなが
、定速走行時や渋滞時には、バッテリ2は発
しない状態となる。
このような場合に、バッテリ冷却用に設 たエバポレータ3、ブロワファン4からの冷 風を切替ドア52の切り替えにより、車室内へ 送り、後部座席側の後方用クーラーとして用 いる、エアコンの効果が遅れる後方へのスポ ットクーラーとして用いる、日射によって高 温化する天板により車室内が温められるのに 対する冷却を行う天板温熱改善に用いるなど を行う。これにより、車室内の空調効率をさ らに向上させることになり、より快適な車室 内空間にすることができる。
また、切替ドア52の切り替えは、例えば ッテリ2へ80%、車室内へ20%のように、比率配 してもよい。このようにすれば、車室内空 の効率化への寄与と、バッテリ冷却を状況 応じて変化させて、確実に両立させる。
実施例2の車両用バッテリ冷却システムの効
果を説明する。
実施例2の車両用バッテリ冷却システムで
、上記(1),(2)の効果に加えて、以下の効果を
有する。
(4)ブロワファン4及びエバポレータ3からの
冷却風を、バッテリ2へ向かう吸気ダクト5の
分と、車室内へ向かう車室内送気部分51と
比率自在に配風する切替ドア52を備えたため
、車室内空調の効率化に寄与することができ
、また、車室内空調の効率化への寄与と、バ
ッテリ冷却を確実に両立させることができる
。
その他の作用効果は実施例1と同様である
で説明を省略する。
次に、本発明の第3実施例につき添付の図 面とともに説明する。
実施例3の車両用バッテリ冷却システムは、
バッテリ冷却用に設けたエバポレータ及びブ
ロワファンによるバッテリ冷却後の冷却風を
車室内へ送るよう切り替え自在にした例であ
る。
まず、実施例3の車両用バッテリ冷却シス
ムの構成を説明する。
図5は実施例3の車両用バッテリ冷却システ
ムにおけるバッテリ冷却構造の説明図である
。
実施例3の車両用バッテリ冷却システムで
、バッテリケース1から車室外への排気ダク
ト6の途中から分岐して車室内へ空気を導入
るよう接続される車室内送気部分61を設ける
。
また、排気ダクト6の車室内送気部分61へ
分岐部に切替ドア62を設けて、バッテリケー
ス1内でバッテリ2を冷却した空気を、車室外
排気するか、車室内へ流すかを切り替える
御できるようにする。
その他の構成は、実施例1と同様であるの
、それらの説明は省略する。
実施例3の車両用バッテリ冷却システムの作
用を説明する。
[車室内空調へ寄与させる制御処理]
図6に示すのは、実施例3の車両用バッテリ
冷却システムで実行される切替ドア62の制御
理の流れを示すフローチャートであり、以
各ステップについて説明する。
ステップS11では、バッテリ温度の測定を う。
ステップS12では、バッテリ温度が所定温 以下かどうかを判断し、所定温度以下なら ステップS18へ進み、所定温度を超えている らばステップS13へ進む。
ステップS13では、冷却風のバッテリケー 1の出口での温度が、車室内温度以下かどう かを判断し、車室内温度以下ならばステップ S14へ進み、車室内温度を超えているならばス テップS19へ進む。
ステップS14では、車室内用エアコンシス ムが運転中かどうかを判断し、運転中なら ステップS15へ進み、運転中でないならばス ップS20へ進む。
ステップS15では、車室内用エアコンシス ムが冷房運転中かどうかを判断し、冷房運 中ならばステップS16へ進み、冷房運転中で いならばステップS21へ進む。
ステップS16では、バッテリ冷却後の空気 車室内へ導入するよう切替ドア62を制御す 。
ステップS17では、車両用バッテリ冷却シ テムがバッテリ冷却後の空気を車室内へ導 していることを車室内用エアコンシステム フィードバックし、より効率的な運転を促 ようにし、処理を終了する。
ステップS18では、バッテリ冷却の必要が い状態であることを車室内用エアコンシス ムへフィードバックし、より効率的な運転 促すようにし、処理を終了する。
ステップS19では、バッテリ冷却後の空気 車室外へ排気するよう切替ドア62を制御し 処理を終了する。
ステップS20では、バッテリ冷却後の空気 車室外へ排気するよう切替ドア62を制御し 処理を終了する。
ステップS21では、バッテリ冷却後の空気 車室外へ排気するよう切替ドア62を制御し 処理を終了する。
[車室内空調の冷却性能の向上作用]
実施例3の車両用バッテリ冷却システムで
、エバポレータ3、ブロワファン4からの冷
風によりバッテリケース1内でバッテリを冷
し、その後の排気する空気を切替ドア62に
り切り替えて、車室外への排気または、車
内への導入を行う。
その際には、図6の処理に示すように、車室
内を冷房中で、車室内の温度よりバッテリケ
ース1から出る空気が低い場合に、車室内へ
導入を行い車室内空調に寄与させる。
この場合には、バッテリ2を冷却し、幾分
も吸熱した空気で車室内をさらに冷却する
であるから、排気してしまうのに比べて、
効率は非常に向上する。
さらに、ステップS17、S18の処理により、
替ドア62の状態、バッテリ冷却状態を車室内
エアコンシステムへフィードバックすること
により、より効率的な空調となり、ひいては
車両の燃費向上に繋がることになる。
実施例3の車両用バッテリ冷却システムの効
果を説明する。
実施例3の車両用バッテリ冷却システムで
、上記(1),(2)の効果に加えて、以下の効果を
有する。
(5)ブロワファン4及びエバポレータ3により
バッテリ2を冷却した後の冷却風を、車室内
向かう車室内送気部分61と、車室外へ向かう
排気ダクト6の部分に比率自在に配風する切
ドア62を備えたため、車室内空調の効率化に
寄与することができ、ひいては車両の燃費向
上に繋げることができる。
その他作用効果は実施例1と同様であるの
説明を省略する。
次に、本発明の実施例4につき添付の図面 を参照しながら説明する。
実施例4の車両用バッテリ冷却システムは、
実施例3の構造において、バッテリ2を冷却し
冷却風を暖房にも用いるようにした例であ
。
その構成は実施例3と同様であるので、説
を省略する。
以下、実施例4の車両用バッテリ冷却シス
ムの作用を説明する。
[車室内空調へ寄与させる制御処理]
図7に示すのは、実施例4の車両用バッテ 冷却システムで実行される切替ドア62の制御 処理の流れを示すフローチャートで、以下各 ステップについて説明する。なお、図6と同 の処理については、同じステップの符号を し(ステップS11からステップS22)、説明を省略 する。
ステップS22では、車室内エアコンシステ が運転中かどうかを判断し、運転中ならば テップS23へ進み、運転中でないならばステ プS26へ進む。
ステップS23では、暖房運転かどうかを判 し、暖房運転であるならばステップS24へ進 、暖房運転でないならばステップS27へ進む
ステップS24では、バッテリ冷却後の空気 車室内へ導入するよう切替ドア62を制御す 。
ステップS25では、車両用バッテリ冷却シ テムがバッテリ冷却後の空気を車室内へ導 していることを車室内用エアコンシステム フィードバックし、より効率的な運転を促 ようにし、処理を終了する。
ステップS26では、バッテリ冷却後の空気 車室外へ排気するよう切替ドア62を制御し 処理を終了する。
ステップS27では、バッテリ冷却後の空気 車室外へ排気するよう切替ドア62を制御し 処理を終了する。
[車室内空調の冷却性能及び暖房性能の向上
作用]
実施例4の車両用バッテリ冷却システムで
、実施例3と同様に、車室内をエアコンシス
テムが冷却する際に、バッテリ冷却後の冷却
風が車室内の冷房に寄与できる温度の場合に
、車室内にバッテリ冷却後の冷却風を導入す
る。
さらに、実施例4の車両用バッテリ冷却シス
テムでは、車室内エアコンシステムが車室内
を暖房している際に、車室内の温度よりバッ
テリ冷却後の冷却風の温度が高い場合に、バ
ッテリ冷却後の冷却風を車室内へ導入して、
車室内の暖房に寄与させることができる。
この場合のスポット的な作用効果として
、後部座席を暖めること、後部座席のさら
足元を暖めるなどすれば、車室内温度の暖
の効率化のみならず、体感温度への寄与を
うことになる。
実施例4の車両用バッテリ冷却システムの効
果を説明する。
実施例4の車両用バッテリ冷却システムは
上記(1),(2)の効果に加えて、以下の効果を有
する。
(5)´ブロワファン4及びエバポレータ3によ
バッテリ2を冷却した後の冷却風を、車室内
へ向かう車室内送気部分61と、車室外へ向か
排気ダクト6の部分に比率自在に配風する切
替ドア62を備えたため、車室内空調としての
房及び暖房の効率化に寄与させることがで
る。
その他の作用効果は実施例3と同様である
で説明を省略する。
次に、本発明の実施例5につき添付の図面 を参照しながら説明する。
実施例5の車両用バッテリ冷却システムは、
バッテリ冷却用に設けたエバポレータ及びブ
ロワファンによるバッテリ冷却前の冷却風を
車室内へ送るよう切り替え自在にし、且つバ
ッテリ冷却後の冷却風を車室内へ送るよう切
り替え自在にした例である。
その構成を説明する。
図8は実施例5の車両用バッテリ冷却システ
ムにおけるバッテリ冷却構造の説明図である
。
実施例5の車両用バッテリ冷却システムで は、エバポレータ3からバッテリケース1まで 吸気ダクト5の途中から分岐して車室内へ接 続する車室内送気部分51を設ける。また車室 送気部分51への分岐部に切替ドア52を設けて 、エバポレータ3等を設置した上流からの空 を車室内送気部分51へ流すか、バッテリケー ス1側に流すかを切り替えることができるよ にする。
さらに、実施例5では、バッテリケース1か
車室外への排気ダクト6の途中から分岐して
室内へ空気を導入するよう接続する車室内
気部分61を設ける。また、車室内送気部分61
への分岐部に切替ドア62を設けて、バッテリ
ース1内で、バッテリ2を冷却した空気を、
室外へ排気するか、車室内へ流すかを切り
えるようにする。
その他の構成は、実施例1と同様であるの
、説明を省略する。
実施例5の車両用バッテリ冷却システムの作
用を説明する。
[車室内空調へ寄与させる制御処理]
図9,図10に示すのは、実施例5の車両用バッ
テリ冷却システムで実行される切替ドア52、
替ドア62の制御処理の流れを示すフローチ
ートで、以下各ステップについて説明する
なお、図9、図10は本来は一体のものであっ
、便宜上別の図面に分けられているのであ
て、図9のステップ32で記号丸10へ進んだとき
、図10の記号丸10からステップS49へ続くよう
なっている。
ステップS31では、バッテリ温度の測定を う。
ステップS32では、バッテリ温度が所定温 以下かどうかを判断し、所定温度以下なら ステップS49へ進み、所定温度を超えている らばステップS33へ進む。
ステップS33では、冷却風のバッテリケー 1の出口での温度は、車室内温度以下かどう かを判断し、車室内温度以下ならばステップ S34へ進み、車室内温度を超えているならばス テップS43へ進む。
ステップS34では、車室内用エアコンシス ムが運転中かどうかを判断し、運転中なら ステップS35へ進み、運転中でないならばス ップS39へ進む。
ステップS35では、車室内用エアコンシス ムが冷房運転中かどうかを判断し、冷房運 中ならばステップS36へ進み、冷房運転中で いならばステップS40へ進む。
ステップS36では、車室内用エアコンシス ムにおける風量は所定風量以上かどうかを 断し、所定風量以上であればステップS37へ み、所定風量に達しないのであればステッ S41へ進む。
ステップS37では、切替ドア52を車室内へ 却風を送るようにし(第1のRR吹き出し口が開) 、切替ドア62を車室外へ冷却風を排出するよ にする(第2のRR吹き出し口が閉)。
ステップS38では、車両用バッテリ冷却シ テムがバッテリ冷却前の空気を車室内へ導 していることを車室内用エアコンシステム フィードバックし、より効率的な運転を促 ようにし、処理を終了する。
ステップS39では、バッテリ冷却後の空気 車室外へ排気するよう切替ドア62を制御し 処理を終了する。
ステップS40では、バッテリ冷却後の空気 車室外へ排気するよう切替ドア62を制御し 処理を終了する。
ステップS41では、切替ドア52をバッテリ ース1内部へ冷却風を送るようにし(第1のRR吹 き出し口が閉)、切替ドア62を車室内へ冷却風 を送るようにする(第2のRR吹き出し口が開)。
ステップS42では、車両用バッテリ冷却シ テムがバッテリ冷却後の空気を車室内へ導 していることを車室内用エアコンシステム フィードバックし、より効率的な運転を促 ようにし、処理を終了する。
ステップS43では、車室内用エアコンシス ムが運転中かどうかを判断し、運転中なら ステップS44へ進み、運転中でないならばス ップS47へ進む。
ステップS44では、車室内用エアコンシス ムが暖房運転中かどうかを判断し、暖房運 中ならばステップS45へ進み、暖房運転中で いならばステップS48へ進む。
ステップS45では、バッテリ冷却後の空気 車室内へ導入するよう切替ドア62を制御す 。
ステップS46では、車両用バッテリ冷却シ テムがバッテリ冷却後の空気を車室内へ導 していることを車室内用エアコンシステム フィードバックし、より効率的な運転を促 ようにし、処理を終了する。
ステップS47では、バッテリ冷却後の空気 車室外へ排気するよう切替ドア62を制御し 処理を終了する。
ステップS48では、バッテリ冷却後の空気 車室外へ排気するよう切替ドア62を制御し 処理を終了する。
ステップS49では、車室内用エアコンシス ムが運転中かどうかを判断し、運転中なら ステップS50へ進み、運転中でないならばス ップS53へ進む。
ステップS50では、車室内用エアコンシス ムが冷房運転中かどうかを判断し、冷房運 中ならばステップS51へ進み、冷房運転中で いならばステップS54へ進む。
ステップS51では、切替ドア52を車室内へ 却風を送るようにし(第1のRR吹き出し口が開) 、切替ドア62を車室外へ冷却風を排出するよ にする(第2のRR吹き出し口が閉)。
ステップS52では、車両用バッテリ冷却シ テムがバッテリ冷却前の空気を車室内へ導 していることを車室内用エアコンシステム フィードバックし、より効率的な運転を促 ようにし、処理を終了する。
ステップS53では、車室内空調へ寄与させ 制御をしないことを車室内用エアコンシス ムへフィードバックし、より効率的な運転 促すようにし、処理を終了する。
ステップS54では、車室内空調へ寄与させ 制御をしないことを車室内用エアコンシス ムへフィードバックし、より効率的な運転 促すようにし、処理を終了する。
[車室内空調の冷却性能及び暖房性能の向上
作用]
実施例5では、バッテリ冷却後の冷却風が
室内空気より高い場合には、車室内の暖房
効率化に寄与させるように、バッテリ冷却
の冷却風を車室内へ導入する(ステップS44~S4
6)。
さらに、バッテリ2の冷却の必要性が少な
場合、つまりバッテリ2の温度が所定温度以
下の場合には、エバポレータ3及びブロワフ
ン4によるバッテリ2の冷却用の冷却風をバッ
テリ冷却前で切り替えて、車室内へ送り、車
室内冷房の効率化に寄与させる(ステップS50~S
52)。
さらに、バッテリ温度が所定温度を超える
合には、基本的には、バッテリ2を冷却後の
冷却風が車室内温度より低い場合に、車室内
の空調の効率化に寄与させる(ステップS41)。
但し、車室内用エアコンシステムが、冷
状態であり、エアコン風量が所定風量以上
場合、つまり、非常に強い冷却を必要とし
いる場合には、バッテリ2の冷却前の冷却風
車室内に導入させる。
これにより、車室内用エアコンシステム
、より効率的な運転を行うことが可能とな
。
なお、その場合には、ステップS37に示すよ
に100%の切替を行うようにしてもよいし、配
風の比率を例えば80%車室内導入、20%バッテリ
2へと言うようにしてもよい。また、段階的
切替を行ってもよい。
その他の作用効果は実施例1と同様である
で、説明を省略する。
実施例5の車両用バッテリ冷却システムの効
果を説明する。
実施例5の車両用バッテリ冷却システムに
っては、上記(1),(2)の効果に加えて、以下の
効果を有する。
(5)´´ブロワファン4及びエバポレータ3か
の冷却風を、バッテリ2へ向かう吸気ダクト5
の部分と、車室内へ向かう車室内送気部分51
に比率自在に配風する切替ドア52を備え、
ロワファン4及びエバポレータ3によりバッテ
リ2を冷却した後の冷却風を、車室内へ向か
車室内送気部分61と、車室外へ向かう排気ダ
クト6の部分に比率自在に配風する切替ドア62
を備え、車室内用エアコンシステムの風量が
所定風量を超え、負荷が高い場合には、バッ
テリ2の冷却前の冷却風を車室内へ導入する
め、バッテリを充分に冷却するとともに、
室内エアコンシステムの効率化に寄与する
とができる。
その他の作用効果は実施例1と同様である
で説明を省略する。
本発明の実施例6につき添付の図面を参照 しながら説明する。
実施例6の車両用バッテリ冷却システムは、
バッテリを冷却する冷媒として液体冷媒を用
いて閉じた系を構成し、車室内のエアコンシ
ステムの冷媒により、バッテリ冷却用の液体
冷媒を冷却する第1の熱交換器と、バッテリ
冷却する冷却風を生成するための第2の熱交
器を設けた例である。
その構成を説明する。
図11は、実施例6の車両用バッテリ冷却シス
ムにおけるバッテリ冷却構造の説明図であ
。
実施例6の車両用バッテリ冷却システムで
、車室内エアコンシステムからの冷媒ライ
203、204を熱交換器31に接続して、車室内エ
コンシステムの冷媒により、バッテリ冷却
のLLC等の液体冷媒を冷却する。
この液体冷媒は、電動ポンプ81により液体
媒ライン9を循環し、吸気ダクト5内のブロワ
ファン4の下流に設けたエバポレータ32により
バッテリ2への送風の冷却を行う構造である
その他構成は実施例1と同様であるので説
を省略する。
実施例6の車両用バッテリ冷却システムの作
用を説明する。
[急激な温度変化の抑制]
実施例6の車両用バッテリ冷却システムで
、熱交換器31において、冷媒とLLC等の液体
媒の熱交換を行い、LLCを冷却し、低温化し
LLCを用いてエバポレータ32により送風空気を
冷却し、バッテリ2の冷却を行う。
バッテリ2は、充放電の繰り返しにより、 徐々に温度が上昇するものであるが、冷媒に よる冷却風は比較的急激な温度変化をさせる ため、これを緩和する制御が必要となる。実 施例6では、通常ガス状で、急激な温度変化 させる冷媒に対して、温度への感度が鈍いLL C等の液体冷媒へ熱交換させたものを用いる とによって、冷却風の温度変化をバッテリ2 温度変化に適した緩やかなものにし、簡素 制御でも適確な冷却を行うようにしている
実施例6の車両用バッテリ冷却システムの効
果を説明する。
実施例6の車両用バッテリ冷却システムで
、上記(1)の効果に加えて、以下の効果を有
る。
(3)バッテリ2を冷却するエバポレータ32の
媒は、バッテリ冷却用に循環させる液体冷
とし、液体冷媒を車室内空調用の冷媒で冷
する熱交換器31を備えるようにしたため、容
易な制御で、適確なバッテリ冷却を行うこと
ができる。
その他の作用効果は実施例1と同様である
で説明を省略する。
本発明の実施例7につき添付の図面を参照 しながら説明する。
実施例7の車両用バッテリ冷却システムは、
液体冷媒により生成する冷却風でバッテリを
冷却し、バッテリ冷却前の冷却風を車室内へ
導入するよう切り替えを行う例である。
その構成を説明する。
図12は、実施例7の車両用バッテリ冷却シ
テムにおけるバッテリ冷却構造の説明図で
る。
実施例7の車両用バッテリ冷却システムは、
液体冷媒ライン9を循環する液体冷媒を、熱
換器31により車室内用エアコンシステムの冷
媒で冷却し、エバポレータ32によりバッテリ
却風を生成する構造である。
さらに実施例7では、エバポレータ32から
ッテリケース1までの吸気ダクト5の途中から
、車室内へ接続する吸気ダクト5の車室内送
部分51を設ける。
そして、さらに吸気ダクト5の車室内送気
分51への分岐部に、切替ドア52を設けて、エ
バポレータ32等を設置した上流からの空気を
室内送気部分51へ流すか、バッテリケース1
に流すかを切り替えるようにする。
その他の構成は実施例6と同様であるので
明を省略する。
実施例7の車両用バッテリ冷却システムの作
用を説明する。
[急激な温度変化の抑制と車室内空調の冷
性能の向上作用]
実施例7の車両用バッテリ冷却システムで
、車室内用エアコンシステムの冷媒により
バッテリ冷却用の液体冷媒を冷却して、急
な温度変化の抑制を行い、容易な制御で適
なバッテリ冷却を行い、バッテリの冷却の
要性が少ない場合には、切替ドア52により
ッテリ冷却前の冷却風を車室内へ送り車室
空調の冷却性能を向上させる。
実施例7の車両用バッテリ冷却システムの効
果を説明する。
実施例7の車両用バッテリ冷却システムで
、上記(1),(3)の効果に加えて、以下の効果を
有する。
(4)´バッテリ2を冷却するエバポレータ32の
冷媒は、バッテリ冷却用に循環させる液体冷
媒とし、液体冷媒を車室内空調用の冷媒で冷
却する熱交換器31を備えるようにし、ブロワ
ァン4及びエバポレータ32からの冷却風を、
ッテリ2へ向かう吸気ダクト5の部分と、車
内へ向かう車室内送気部分51とに比率自在に
配風する切替ドア52を備えたため、容易な制
で、適確なバッテリ冷却を行うことができ
車室内空調の冷却性能の向上を行うことが
きる。
その他の作用効果は実施例6と同様である
で説明を省略する。
次に、本発明の実施例8につき添付の図面 を参照しながら説明する。
実施例8の車両用バッテリ冷却システムは、
液体冷媒により生成する冷却風でバッテリを
冷却し、バッテリ冷却後の冷却風を車室内へ
導入するよう切り替えを行う例である。
その構成を説明する。
図13は、実施例8の車両用バッテリ冷却シ
テムにおけるバッテリ冷却構造の説明図で
る。
実施例8の車両用バッテリ冷却システムは、
液体冷媒ライン9を循環する液体冷媒を、熱
換器31により車室内用エアコンシステムの冷
媒で冷却し、エバポレータ32によりバッテリ
却風を生成する構造である。
さらに実施例8では、バッテリケース1から
車室外への排気ダクト6の途中から、車室内
空気を導入するよう接続する排気ダクト6の
室内送気部分61を設ける。
そして、さらに排気ダクト6の車室内送気
分61への分岐部に、切替ドア62を設けて、バ
ッテリケース1内で、バッテリ2を冷却した空
を、車室外へ排気するか、車室内に流すか
切り替えるようにする。
その他の構成は実施例6と同様であるので
明を省略する。
実施例8の車両用バッテリ冷却システムの作
用を説明する。
[急激な温度変化の抑制と車室内空調の冷
性能の向上作用]
実施例8の車両用バッテリ冷却システムで
、車室内用エアコンシステムの冷媒により
バッテリ冷却用の液体冷媒を冷却して、急
な温度変化の抑制を行い、容易な制御で適
なバッテリ冷却を行う。
さらに、実施例8の車両用バッテリ冷却シ
テムでは、図6に示した制御処理により車室
内空調における冷房の効率化に寄与させる作
用を有する。
また、図7に示した制御処理により、車室
空調における冷房及び暖房の効率化に寄与
せる作用も有する。
実施例8の車両用バッテリ冷却システムの効
果を説明する。実施例8の車両用バッテリ冷
システムでは、上記(1),(3)の効果に加えて、
下の効果を有する。
(5)´´´バッテリ2を冷却するエバポレータ3
2の冷媒は、バッテリ冷却用に循環させる液
冷媒とし、液体冷媒を車室内空調用の冷媒
冷却する熱交換器31を備えるようにし、ブロ
ワファン4及びエバポレータ32によりバッテリ
2を冷却した後の冷却風を、車室内へ向かう
室内送気部分61と、車室外へ向かう排気ダク
ト6の部分に比率自在に配風する切替ドア62を
備えたため、容易な制御で、適確なバッテリ
冷却を行うことができ、車室内空調としての
冷房、または冷房及び暖房の効率化に寄与さ
せることができる。
その他の作用効果は実施例6と同様である
で説明を省略する。
次に、本発明の実施例9につき添付の図面 を参照しながら説明する。
実施例9の車両用バッテリ冷却システムは、
液体冷媒により生成する冷却風でバッテリを
冷却し、バッテリ冷却前、及びバッテリ冷却
後の冷却風を車室内へ導入するよう切り替え
を行う例である。
図14は、実施例9の車両用バッテリ冷却シ
テムにおけるバッテリ冷却構造の説明図で
る。
実施例9の車両用バッテリ冷却システムは
液体冷媒ライン9を循環する液体冷媒を、熱
交換器31により車室内用エアコンシステムの
媒で冷却し、エバポレータ32によりバッテ
冷却風を生成する構造である。
実施例9の車両用バッテリ冷却システムで は、エバポレータ32からバッテリケース1まで の吸気ダクト5の途中から、車室内へ接続す 吸気ダクト5の車室内送気部分51を設け、車 内送気部分51への分岐部に、切替ドア52を設 て、エバポレータ32等を設置した上流から 空気を車室内送気部分51へ流すか、バッテリ ケース1側に流すかを切り替えるようにする
さらに、実施例9の車両用バッテリ冷却シス
テムでは、バッテリケース1から車室外への
気ダクト6の途中から、車室内へ空気を導入
るよう接続する排気ダクト6の車室内送気部
分61を設け、車室内送気部分61への分岐部に
切替ドア62を設けて、バッテリケース1内で
バッテリ2を冷却した空気を、車室外へ排気
るか、車室内に流すかを切り替えるように
る。
その他の構成は、実施例6と同様であるの
、説明を省略する。
実施例9の車両用バッテリ冷却システムの作
用を説明する。
[急激な温度変化の抑制と車室内空調の冷
性能の向上作用]
実施例9の車両用バッテリ冷却システムで
、車室内用エアコンシステムの冷媒により
バッテリ冷却用の液体冷媒を冷却して、急
な温度変化の抑制を行い、容易な制御で適
なバッテリ冷却を行う。
さらに、実施例9の車両用バッテリ冷却シ
テムでは、図9,図10に示した制御処理により
車室内空調における冷房及び暖房の効率化に
寄与させる作用を有する。
図9,図10の車両用バッテリ冷却システムの
御処理による冷房及び暖房の効率化に寄与
せる作用の詳細は、実施例5と同様であるの
で説明を省略する。
実施例9の車両用バッテリ冷却システムの効
果を説明する。実施例9の車両用バッテリ冷
システムでは、上記(1),(3)の効果に加えて、
下の効果を有する。
(5)´´´´バッテリ2を冷却するエバポレー
32の冷媒は、バッテリ冷却用に循環させる液
体冷媒とし、液体冷媒を車室内空調用の冷媒
で冷却する熱交換器31を備えるようにし、ブ
ワファン4及びエバポレータ32からの冷却風
、バッテリ2へ向かう吸気ダクト5の部分と
車室内へ向かう車室内送気部分51とに比率自
在に配風する切替ドア52と、ブロワファン4及
びエバポレータ3によりバッテリ2を冷却した
の冷却風を、車室内へ向かう車室内送気部
61と、車室外へ向かう排気ダクト6の部分に
率自在に配風する切替ドア62を備えたため
容易な制御で、適確なバッテリ冷却を行う
とができ、車室内空調としての冷房、また
冷房及び暖房の効率化に寄与させることが
きる。
その他の作用効果は実施例6と同様である
で説明を省略する。
以上、本発明の車両用バッテリ冷却システ
を実施例1~実施例9に基づき説明してきたが
具体的な構成については、これらの実施例
限られるものではなく、特許請求の範囲の
請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り
設計の変更や追加等は許容される。
実施例の車両用バッテリ冷却システムは
ハイブリッド車両や電気自動車に用いられ
ものとして説明したが、他にも例えば、燃
電池車などに用いられるものであってもよ
。
