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JP3910384B2 - 車両用バッテリ冷却装置 - Google Patents

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JP3910384B2 JP2001237973A JP2001237973A JP3910384B2 JP 3910384 B2 JP3910384 B2 JP 3910384B2 JP 2001237973 A JP2001237973 A JP 2001237973A JP 2001237973 A JP2001237973 A JP 2001237973A JP 3910384 B2 JP3910384 B2 JP 3910384B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バッテリにより動作する、たとえば電動機（モータ）を駆動源とする電気自動車等に搭載されている前記バッテリを適切に冷却することを可能とする車両用バッテリ冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、電気自動車等に搭載されているバッテリは、充電時あるいは放電時に発熱する。発熱によりバッテリの温度が上昇した場合、バッテリの効率が低下したり、あるいはバッテリが劣化するおそれがある。特に、急速充電時においては、バッテリの冷却が必須となる。
【０００３】
そのため、電気自動車に搭載されるバッテリには、冷却装置が設けられている。
【０００４】
バッテリを冷却装置により冷却する技術として特開平５−３４４６０６号公報に開示された技術（以下、第１の技術という。）および特開平７−１０５９８８号公報に開示された技術（以下、第２の技術という。）がある。
【０００５】
この第１の技術によれば、電気自動車に搭載されている車内空調装置の空調サイクルの中にバッテリを設置し、空調の冷媒により該バッテリを冷却するように構成している。
【０００６】
また、第２の技術によれば、バッテリの水冷通路の一部を吸収式冷凍機内に配置することでバッテリ冷却水を冷却するように構成している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の技術では、冷媒通路を、バッテリを収納するバッテリボックスの中まで配管する必要があり、バッテリボックスの取り扱いが不便になるとともに、配管の困難さからコストが増加するという問題がある。
【０００８】
また、上記第２の技術では、吸収式冷凍機を設けているのでその分設置スペースが大きくなるという問題があるとともに、コストが増加するという問題がある。
【０００９】
この発明は、このような課題を考慮してなされたものであって、簡単な構成、かつ低コストで、バッテリに対する高性能の冷却を可能とする、車両用バッテリ冷却装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、この発明は、バッテリ温度に応じて最適な冷却構成を採ることを可能とする、車両用バッテリ冷却装置を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、この発明は、より信頼性の高い、車両用バッテリ冷却装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。したがって、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車両用バッテリ冷却装置１４は、車両に搭載されるバッテリを冷却するための車両用バッテリ冷却装置において、外気を導入するファン８０と、前記ファンにより導入された外気により前記バッテリを冷却する冷却液体を冷却する第１の冷却手段と、前記第１の冷却手段に隣接して前記車両の前方側に配置され、車内空調装置１２を利用して前記ファンにより導入された外気を冷却することにより前記第１の冷却手段を冷却する第２の冷却手段４０とを備え、前記ファンにより導入された外気が前記車内空調装置を利用した前記第２の冷却手段で冷却され、前記第２の冷却手段で冷却された外気が前記ファンにより前記第１の冷却手段に導入され、前記第１の冷却手段で前記冷却液体が冷却され、冷却された前記冷却液体により前記バッテリが冷却されることを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００１４】
この発明によれば、外気を利用してバッテリを冷却する第１の冷却手段と、車内空調装置を利用してバッテリを冷却する第２の冷却手段とを備えるという簡単な構成によりバッテリの冷却装置を構成しているので、設置スペースが小さくて済むとともに、コストの増加を最小限に抑制することができる。
【００１５】
この場合、バッテリの温度Ｔｗを検出する温度検出手段７６と、温度検出手段並びに第１および第２の冷却手段に接続される制御手段１６、１８とを備え、制御手段は、温度検出手段により検出したバッテリ温度に基づき、第１および第２の冷却手段の動作を制御するように構成したため、たとえば、急速充電時には、第１および第２の冷却手段をともに動作させる等の制御により、バッテリ温度に応じた最適な冷却構成を採ることができる（請求項２記載の発明）。
【００１６】
また、制御手段１６、１８が、温度検出手段７６により検出したバッテリ温度Ｔｗが上昇過程にあって所定の基準温度Ｔ１を超えたときに、第１の冷却手段のみを動作させ、さらにバッテリ温度Ｔｗが上昇して、前記所定の基準温度Ｔ１よりも高い所定の基準温度Ｔ３を超える温度となった場合には、第１および第２の冷却手段の両方を動作させてバッテリを冷却するように制御することで、バッテリ温度に応じて動力の制御可能な効率的な冷却作用を行うことができる（請求項３記載の発明）。なお、第１の冷却手段を、前記バッテリを冷却する冷却液体を冷却する車室外に設置された第１の熱交換器とし、第２の冷却手段を、車内空調装置の冷媒循環通路から分岐して車室外に設置された第２の熱交換器とすることにより、より簡単な構成の車両用バッテリ冷却装置を実現することができる（請求項４記載の発明）。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、この発明の一実施の形態が適用された電気自動車用空調装置１０の構成を示している。
【００１９】
この電気自動車用空調装置１０は、図示していない電気自動車に搭載され、基本的には、車内空調装置１２と、バッテリ冷却装置１４と、車内空調装置１２の各部を駆動制御する制御手段である空調ＥＣＵ１６と、この空調ＥＣＵ１６と協調してバッテリ冷却装置１４の各部を駆動制御するバッテリＥＣＵ１８とから構成されている。
【００２０】
バッテリＥＣＵ１８と空調ＥＣＵ１６は、ともに、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（読出専用メモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、Ａ／Ｄコンバータ、出力インタフェース等を有するマイクロコンピュータにより構成されている。バッテリＥＣＵ１８と空調ＥＣＵ１６は、１個のＥＣＵに統合することもできる。
【００２１】
なお、電気自動車は、バッテリ２０を備えるとともに、このバッテリ２０から電源が供給されて回転し、車両を推進する図示していないモータを有している。
【００２２】
前記の車内空調装置１２は、空調ＥＣＵ１６により制御されるインバータ１９を介して駆動されるコンプレッサ２４を有している。
【００２３】
コンプレッサ２４は、その入力側が冷媒を貯留するレシーバタンク２６に配管Ｐ１を介して接続され、出力側が配管Ｐ２を介して熱交換器２８の入力側に接続されている。
【００２４】
熱交換器２８の出力側の配管Ｐ３が、配管Ｐ４、Ｐ５に分岐され、それぞれクーラー用バルブ３０とヒーター用キャピラリーチューブ（キャピラリー管ともいう。）３２の一端側に接続されている。
【００２５】
クーラー用バルブ３０の出力側配管Ｐ６が、配管Ｐ７、Ｐ８に分岐され、それぞれ熱交換器３１とヒーター用バルブ３４の一端側に接続されている。
【００２６】
前記のヒーター用キャピラリーチューブ３２の出力側配管Ｐ９は、配管Ｐ１０、Ｐ１１に分岐され、配管Ｐ１０の出力側はドライ用バルブ３５に接続され、配管Ｐ１１の出力側は、熱交換器３１の出力側配管Ｐ１２と合流し配管Ｐ１３としてクーラー用キャピラリーチューブ３６の一端側に接続されている。ここで、熱交換器３１には、該熱交換器３１を外気導入により冷却するためのファン３３が併設されている。
【００２７】
前記のヒーター用バルブ３４の出力側配管Ｐ１４が、配管Ｐ１５、Ｐ１６に分岐され、それぞれ付加バルブ３８と第２の冷却手段としての第２の熱交換器４０に接続されている。
【００２８】
前記のドライ用バルブ３５とクーラー用キャピラリーチューブ３６の出力側配管Ｐ１７、Ｐ１８は合流して配管Ｐ１９とされ、該配管Ｐ１９の出力側は、前記の付加バルブ３８の出力側配管Ｐ２０と合流して配管Ｐ２１とされている。
【００２９】
配管２１の出力側は、ダクト本体４２を構成するエバポレータ（室内熱交換器）４４の入力側に接続され、該エバポレータ４４の出力側配管Ｐ２２は、前記第２の熱交換器４０の出力側配管Ｐ２３と合流し配管Ｐ２４としてレシーバタンク２６に接続されている。
【００３０】
ダクト本体４２は、車室の前方側に図示していないインストルメントパネルを介して配されており、このダクト本体４２の上流側には、車室内の空気を導入する内気導入口４６と車室外の空気を導入する外気導入口４８とが、切換ダンパ５０を介して開閉自由に設けられている。
【００３１】
ダクト本体４２には、切換ダンパ５０側に近接してブロア（室内ブロア）５２が設けられ、このブロア５２の下流側に前記のエバポレータ４４が設けられている。
【００３２】
エバポレータ４４の下流側には、加熱液体循環回路５４を構成するヒーターコア５６が設けられるとともに、このヒーターコア５６の入口側にエアミックスダンパ５８が設けられている。
【００３３】
ダクト本体４２の出力側には、図示していないが、電気自動車のフロントウインドシールドの内面に向かって空気を吹き出すデフ吹出口、乗員の顔側に向かって空気を吹き出すフェイス吹出口、乗員の足元側に向かって空気を吹き出すフット吹出口等が設けられている。
【００３４】
前記の加熱液体循環回路５４は、配管を介してループ状に接続される熱交換器２８と水ポンプ６０とヒーターコア５６から構成されている。なお、加熱液体としては、クーラントを使用することができる。
【００３５】
空調ＥＣＵ１６は、図示していない車内温度センサや操作パネルに接続され、操作パネルによる設定に基づき、車内温度を検出して上述した各種アクチュエータ、すなわちクーラー用バルブ３０、ヒーター用バルブ３４、付加バルブ３８、ドライ用バルブ３５の開閉を、図示していない制御線を介して制御する。
【００３６】
なお、これらのバルブ３０、３４、３８、３５としては、空調ＥＣＵ１６から図示していない制御線を介して供給される電気信号により開閉される電磁バルブが用いられている。
【００３７】
さらに、空調ＥＣＵ１６は、図示していない制御線を介して、ファン３３とブロア５２のオンオフ制御およびオン時の回転速度制御、水ポンプ６０のオンオフ制御とオン時の吐出量制御、並びに切換ダンパ５０とエアミックスダンパ５８の開閉制御を行う。
【００３８】
一方、バッテリ冷却装置１４は、クーラント等の冷却液体を循環させる冷却液体循環回路７０を有している。冷却液体循環回路７０は、配管を介してループ状に接続される第１の冷却手段としての第１の熱交換器７２、バッテリ２０（バッテリ２０内のジャケット）、および水ポンプ７４から構成されている。
【００３９】
バッテリ２０の出力側配管、換言すれば、バッテリ２０に関して冷却液体の下流側には、該冷却液体の温度を検出する温度センサ（温度検出手段、水温センサ）７６が接続され、水温（バッテリ水温、バッテリ温度ともいう。）ＴｗがバッテリＥＣＵ１８に供給される。
【００４０】
第１の熱交換器７２の車両の後方（車両の後退方向）側には、外気７８を導入するバッテリ冷却用のファン８０が設けられ、第１の熱交換器７２の前方（車両の前進方向）側には、該第１の熱交換器７２に隣接して、車内空調装置１２を構成する第２の熱交換器４０が配置されている。
【００４１】
したがって、ファン８０を回転させることにより、第２の熱交換器４０により冷却された外気７８が、第１の熱交換器７２に当てられて（導入されて）、該第１の熱交換器７２が冷却され、この第１熱交換器７２の内部を流れる冷却液体が冷却され、水ポンプ７４が作動しているとき、冷却された冷却液体により、最終的にバッテリ２０が冷却される。
【００４２】
水ポンプ７４のオンオフ制御とオン時の吐出量制御およびファン８０のオンオフ制御とオン時の回転数制御はバッテリＥＣＵ１８により制御される。
【００４３】
この実施の形態に係るバッテリ冷却装置１４が組み込まれた電気自動車用空調装置１０は、基本的には、以上のように構成されるものであり、次にその動作について、バッテリ２０の冷却が最も必要とされる充電時を例として、図２に示すフローチャートおよび図３に示す動作説明図を参照して説明する。なお、フローチャートにおける制御主体は、バッテリＥＣＵ１８である。
【００４４】
バッテリ２０の充電時には、車両は停止状態とされ、図示していない外部充電器あるいは内部充電器を通じて外部直流電源が、バッテリ２０およびインバータ１９に供給される。
【００４５】
そして、ステップＳ１の充電開始に係る初期設定では、バッテリＥＣＵ１８により水ポンプ７４が駆動され、クーラント等の冷却液体が、冷却液体循環回路７０内を循環されることで、この冷却液体のみによりバッテリ２０が冷却される。また、この初期設定において、バッテリ冷却ファンとしてのファン８０は、停止状態（オフ状態）とされている。
【００４６】
なお、車内空調装置１２が駆動される（オン状態とされる）かどうかは、空調ＥＣＵ１６に接続されている操作パネルの使用者による設定によりあるいは後述するように自動的に設定される。ここでは、この発明の理解を容易化するため、車内空調装置１２がオフ状態で充電が開始されるものとする。
【００４７】
そこで、ステップＳ２において、バッテリＥＣＵ１８により温度センサ７６を通じて冷却液体の温度がバッテリ温度Ｔｗとして検出され、検出されたバッテリ温度Ｔｗが、図３に示す所定の基準温度Ｔ０〜Ｔ３（基準温度Ｔ０〜Ｔ３は、たとえばＴ０＝０℃、Ｔ１＝１０℃、Ｔ２＝１５℃、Ｔ３＝２０℃に予め設定される。）中、最も低い基準温度Ｔ０より高い温度（Ｔｗ≧Ｔ０）であるかどうかが判定される。
【００４８】
もし、このステップＳ２の判定が成立していない場合（Ｔｗ＜Ｔ０）には、バッテリ温度Ｔｗが十分に低い温度であるとされ、ステップＳ３において、バッテリＥＣＵ１８によりバッテリ冷却ファンであるファン８０がオフ状態（この場合には、オフ状態が継続される。）とされてステップＳ２にもどる。
【００４９】
次に、ステップＳ２の判定が成立しているとき（Ｔｗ≧Ｔ０）には、さらにステップＳ４において、バッテリ温度Ｔｗが、基準温度Ｔ１（Ｔ１＞Ｔ０）より高い温度（Ｔｗ≧Ｔ１）であるかどうかが判定され、Ｔｗ≧Ｔ１が成立していない場合（Ｔｗ＜Ｔ１）には、ステップＳ２にもどり、Ｔｗ≧Ｔ１が成立している場合には、ステップＳ５において、バッテリＥＣＵ１８によりバッテリ冷却ファンであるファン８０がオン状態とされる。
【００５０】
これにより車室外に設置されている第１の熱交換器７２が外気７８により強制的に冷却され、冷却された外気７８により該第１の熱交換器７２内を流れる冷却液体も冷却される。このようにして、水ポンプ７４により冷却液体循環回路７０内を通流している冷却液体が冷却されることで、冷却された冷却液体によりバッテリ２０が冷却される。
【００５１】
さらに、ステップＳ６において、バッテリ温度Ｔｗが、基準温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）より高い温度（Ｔｗ≧Ｔ２）であるかどうかが判定される。
【００５２】
もし、バッテリ温度Ｔｗが基準温度Ｔ２より低い温度（Ｔｗ＜Ｔ２）であった場合には、ステップＳ７において、電気自動車用空調装置１０を構成する車室外に設置された第２の熱交換器４０を含めてバッテリ２０を冷却するバッテリ空調冷却をオフ状態（この場合、車内空調装置１２のオフ状態が継続される。）とする。
【００５３】
しかし、ステップＳ６の判定において、バッテリ温度Ｔｗが基準温度Ｔ２より高い温度であった場合（Ｔｗ≧Ｔ２）には、さらに、ステップＳ８において、バッテリ温度Ｔｗが最も高い基準温度Ｔ３より高い温度（Ｔｗ≧Ｔ３）であるかどうかが判定される。ステップＳ８の判定が成立していなかった場合（Ｔｗ＜Ｔ３）には、ステップＳ２にもどる。
【００５４】
その一方、ステップＳ８の判定において、バッテリ温度Ｔｗが、最も高い基準温度Ｔ３より高い温度であった場合（Ｔｗ≧Ｔ３）には、ステップ９の処理により、バッテリＥＣＵ１８からの要請に基づき空調ＥＣＵ１６を通じて車内空調装置１２が自動的にオン状態とされてこの車内空調装置１２を利用したバッテリ空調冷却がオン状態とされる。なお、バッテリ２０の充電中に、バッテリ温度Ｔｗが基準温度Ｔ３よりも上昇したことを原因として、車内空調装置１２が自動的にオン状態にされた場合には、そのような理由で車内空調装置１２が自動的にオン状態とされたことを図示していないインジケータあるいはスピーカ等によりユーザに知らせるようにすることも可能である。
【００５５】
また、バッテリ冷却ファンであるファン８０のオンオフ駆動およびバッテリ空調冷却状態を可能とするための車内空調装置１２の制御は、図３に示すように温度ヒステリシス特性が付与され、温度ハンチング等により車内空調装置１２が不安定に動作することを防止している。
【００５６】
詳しく説明すると、たとえば制御手段である空調ＥＣＵ１６とバッテリＥＣＵ１８は、バッテリ温度Ｔｗが上昇過程にあってかつ所定の基準温度Ｔ１以上でありさらに所定の基準温度Ｔ３よりも低い温度範囲内である場合には、第１の熱交換器７２とバッテリ冷却用のファン８０を利用する冷却液体循環回路７０のみによりバッテリ２０を冷却し、所定の基準温度Ｔ３を超える高い温度となった場合には、さらに車内空調装置１２を動作させ第２の熱交換器４０を加えて両方（冷却液体循環回路７０と車内空調装置１２）を動作させバッテリ２０を冷却するように制御し、その高い温度から再びバッテリ温度Ｔｗが下降する下降過程にあっては、所定の基準温度Ｔ３よりも低い基準温度Ｔ２になるまで両方を動作させておき、その基準温度Ｔ２以下となったときに再び冷却液体循環回路７０のみにより冷却を行うように制御している。また、バッテリ温度Ｔｗがさらに下降し、基準温度Ｔ０以下の低い温度となった場合には、ファン８０を停止するようにしている。
【００５７】
次に、ステップＳ８の判定が成立していて（Ｔｗ≧Ｔ３）、バッテリＥＣＵ１８からの水温情報（Ｔｗ≧Ｔ３）に基づき、車内空調装置１２を利用するバッテリ空調冷却がオン状態とされているときの動作についてさらに詳しく説明する。
【００５８】
ステップＳ８の判定が成立して、ステップＳ９の処理を行うために、自動的に車内空調装置１２がオン状態にされる場合、空調の運転は、冷房運転、除湿運転あるいは暖房運転のいずれかの運転状態とされるが、この運転状態は、ユーザが前回にエンジン（この場合、電気自動車であるので、車両推進用のモータ）を切断したときの車内空調装置１２の運転状態と同じ状態、あるいはオートエアコン（自動空調装置）の場合には、空調ＥＣＵ１６が判定した条件に基づく運転状態で、空調の運転が開始されるようになっている。
【００５９】
ステップＳ８の判断が成立する前に、車内空調装置１２が既に冷房運転（バッテリ冷却併用冷房運転）状態にあるとき、あるいはステップＳ８の判断が成立して冷房運転が自動的に開始されたときでステップＳ９の処理が開始されたときには、空調ＥＣＵ１６により、図４に示すように、ハッチングを施したヒーター用バルブ３４とドライ用バルブ３５とは閉状態とされ、クーラー用バルブ３０と付加バルブ３８とは開状態とされる。なお、図４において、配管等に沿って描いた矢印は、冷媒の流れる方向あるいは冷却液体の流れる方向を示している。
【００６０】
このとき、コンプレッサ２４が空調ＥＣＵ１６からインバータ１９を通じて駆動される。これにより、レシーバタンク２６から供給された冷媒がコンプレッサ２４により高温高圧の気体冷媒とされて熱交換器２８に供給される。
【００６１】
熱交換器２８では、高温高圧の気体冷媒が気液混合の高温高圧の冷媒とされる。このとき、水ポンプ６０が空調ＥＣＵ１６により作動され、ヒーターコア５６は、加熱液体循環回路５４を通じて暖められる。
【００６２】
熱交換器２８から吐出された気液混合の高温高圧の冷媒は、ファン３３により外気導入されている熱交換器３１を通じて高温高圧の液冷媒とされる。この状態において、熱交換器２８から吐出された気液混合の高温高圧の冷媒は、ヒーター用キャピラリーチューブ３２の流路抵抗が大きいことから該ヒーター用キャピラリーチューブ３２側にほとんど流れることはない。
【００６３】
熱交換器３１から出力される高温高圧の液冷媒は、クーラー用キャピラリーチューブ３６を通じて膨張され、低温低圧の霧状の気液混合の冷媒とされる。なお、このとき、ヒーター用キャピラリーチューブ３２の他端側（配管Ｐ５側）が高圧となっているので、このヒーター用キャピラリーチューブ３２に冷媒が逆流することはない。
【００６４】
クーラー用キャピラリーチューブ３６から吐出された低温低圧の気液混合の冷媒は、ダクト本体４２内のエバポレータ４４を通じて熱交換され、ブロア５２が、空調ＥＣＵ１６により回転されているとき、このエバポレータ４４の冷却作用によりダクト本体４２の吹出口側に冷風を送出することを可能とする。
【００６５】
また、クーラー用キャピラリーチューブ３６から吐出された低温低圧の気液混合の冷媒は、配管Ｐ２０、付加バルブ３８および配管Ｐ１５、Ｐ１６を通じて第２の熱交換器４０に供給される。
【００６６】
この場合、ステップＳ５の処理で既に作動しているバッテリ冷却ファンであるファン８０の作用の下に、外気７８が第２の熱交換器４０に導入されて冷気とされ、この冷気が第１の熱交換器７２を冷却する。第１の熱交換器７２が冷却されることで、冷却液体循環回路７０内を循環する冷却液体が冷却され、バッテリ２０がより強力に冷却される。たとえば、急速充電時で雰囲気温度が高いときにも、車内空調装置１２をも利用してバッテリ２０を冷却することにより高い冷却能力を発揮することができるため円滑な充電が可能となる。もちろん、雰囲気温度がそれほど高くない場合には、従来から備えられているバッテリ冷却用のファン８０と冷却液体循環回路７０のみの運転により所要動力を抑制した運転を選択することも可能である。
【００６７】
前記エバポレータ４４および第２の熱交換器４０から、それぞれ吐出される低温低圧の気冷媒は、レシーバタンク２６に導入される。
【００６８】
なお、図４例では、バッテリ２０の充電中において、車内空調装置１２が冷房運転時におけるバッテリ冷却動作について説明したが、車内空調装置１２が除湿暖房運転時あるいは暖房運転時においても、バッテリ冷却動作を行えることはもちろんである。この場合のバッテリ冷却動作について、以下、重複説明による冗長を回避するため、簡単に説明する。
【００６９】
図５は、ステップＳ８の判定が成立しているときのステップＳ９の処理に係る除湿暖房運転時における車内空調装置１２の冷媒の通路を示している。配管に沿って描いた矢印は、冷媒の流れる方向あるいは冷却液体の流れる方向を示している。この除湿暖房運転時においては、空調ＥＣＵ１６により、ハッチングを施したクーラー用バルブ３０と付加バルブ３８とが閉状態とされ、ヒーター用バルブ３４とドライ用バルブ３５とが開状態とされている。
【００７０】
このとき、コンプレッサ２４から吐出される冷媒は、熱交換器２８、ヒーター用キャピラリーチューブ３２を介し、熱交換器３１、ヒーター用バルブ３４、および第２の熱交換器４０を通じてレシーバタンク２６に戻されるとともに、キャピラリーチューブ３２を介し、ドライ用バルブ３５、およびエバポレータ４４を介してレシーバタンク２６に戻される。この場合にも、ファン８０の作用の下に、外気７８が第２の熱交換器４０に導入されて冷気とされ、この冷気が第１の熱交換器７２を冷却する。第１の熱交換器７２が冷却されることで、冷却液体循環回路７０内を循環する冷却液体が冷却され、バッテリ２０がより強力に冷却される。
【００７１】
図６は、ステップＳ８の判定が成立しているときのステップＳ９の処理に係る暖房運転時における車内空調装置１２の冷媒の通路を示している。配管に沿って描いた矢印は、冷媒の流れる方向を示している。この暖房運転時においては、空調ＥＣＵ１６により、ハッチングを施したクーラー用バルブ３０と付加バルブ３８とドライ用バルブ３５とが閉状態とされ、ヒーター用バルブ３４が開状態とされている。
【００７２】
このとき、コンプレッサ２４から吐出される冷媒は、熱交換器２８、キャピラリーチューブ３２、熱交換器３１、ヒーター用バルブ３４、および第２の熱交換器４０を通じてレシーバタンク２６に戻される。この場合にも、ファン８０の作用の下に、外気７８が第２の熱交換器４０に導入されて冷気とされ、この冷気が第１の熱交換器７２を冷却する。第１の熱交換器７２が冷却されることで、冷却液体循環回路７０内を循環する冷却液体が冷却され、バッテリ２０がより強力に冷却される。
【００７３】
このように、上述した実施の形態によれば、電気自動車のバッテリ冷却装置１４は、第１の冷却手段としての第１の熱交換器７２により、バッテリ２０を冷却する冷却液体を、ファン８０により導入された外気７８により冷却するとともに、該第１の熱交換器７２に隣接して車両の前方側に配置された、車内空調装置１２を利用した第２の冷却手段としての第２の熱交換器４０により冷却可能な構成を有している。
【００７４】
この場合、上述した従来の第１の技術のように、バッテリ２０に対して冷媒通路を設ける必要がなく、また、上述した従来の第２の技術のように、吸収式冷凍機を用いる必要がないので、設置スペースが小さくて済むとともに、コストの増加を最小限に抑制することができる。
【００７５】
なお、この発明は、上述したバッテリをエネルギ源とし動力源をモータとする車両である電気自動車に搭載されるバッテリ２０を冷却することに限らず、内燃機関とモータとを動力源とするハイブリッド車両（ハイブリッド電気自動車）に搭載される前記モータ駆動用のバッテリ、あるいは燃料電池とバッテリにより駆動されるモータを動力源とするハイブリッド車両に搭載される前記モータ駆動用のバッテリを冷却する冷却装置として利用する等、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、第１および第２の冷却手段を備えているので、バッテリを冷却するのに必要とされる冷却能力に応じて使い分けが可能となる。
【００７７】
具体的には、たとえば急速充電時であっても雰囲気温度が比較的に低いときには、ファンを利用する第１の冷却手段のみでバッテリを冷却し、その一方、急速充電時で雰囲気温度が高いときには、第１の冷却手段に加えて、空調装置を利用する第２の冷却手段も使用してバッテリを冷却する。
【００７８】
このようにすれば、円滑な急速充電が可能となる。そして、バッテリ温度に応じて最適な冷却構成を採ることができる。
【００７９】
また、バッテリの周りに冷媒の通路を設ける必要がないので、簡単で低コストかつ高信頼性な冷却構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態が適用された電気自動車用空調装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１例の動作説明に供されるフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートの説明に供される線図である。
【図４】バッテリ冷却併用冷房運転時の冷媒通路等の説明図である。
【図５】除湿暖房運転時の冷媒通路等の説明図である。
【図６】暖房運転時の冷媒通路等の説明図である。
【符号の説明】
１０…電気自動車用空調装置 １２…車内空調装置
１４…バッテリ冷却装置 １６…空調ＥＣＵ
１８…バッテリＥＣＵ １９…インバータ
２０…バッテリ ２４…コンプレッサ
２６…レシーバタンク ２８…熱交換器
３０…クーラー用バルブ ３１…熱交換器
３２…ヒーター用キャピラリーチューブ
３３…ファン ３４…ヒーター用バルブ
３５…ドライ用バルブ
３６…クーラー用キャピラリーチューブ
３８…付加バルブ
４０…第２の熱交換器（第２の冷却手段）
４２…ダクト本体 ４４…エバポレータ
５４…加熱液体循環回路 ５６…ヒーターコア
７０…冷却液体循環回路 ７２…第１の熱交換器（第１の冷却手段）
７６…温度センサ（温度検出手段、水温センサ）
８０…ファン

Claims (4)

  1. 車両に搭載されるバッテリを冷却するための車両用バッテリ冷却装置において、
    外気を導入するファンと、
    前記ファンにより導入された外気により前記バッテリを冷却する冷却液体を冷却する第１の冷却手段と、
    前記第１の冷却手段に隣接して前記車両の前方側に配置され、車内空調装置を利用して前記ファンにより導入された外気を冷却することにより前記第１の冷却手段を冷却する第２の冷却手段とを備え、
    前記ファンにより導入された外気が前記車内空調装置を利用した前記第２の冷却手段で冷却され、前記第２の冷却手段で冷却された外気が前記ファンにより前記第１の冷却手段に導入され、前記第１の冷却手段で前記冷却液体が冷却され、冷却された前記冷却液体により前記バッテリが冷却される
    ことを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。
  2. 請求項１記載の車両用バッテリ冷却装置において、
    さらに、前記バッテリの温度を検出する温度検出手段と、
    該温度検出手段並びに前記第１および第２の冷却手段に接続される制御手段とを備え、
    前記制御手段は、前記温度検出手段により検出したバッテリ温度に基づき、前記第１および第２の冷却手段の動作を制御する
    ことを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。
  3. 請求項２記載の車両用バッテリ冷却装置において、
    前記制御手段は、前記温度検出手段により検出したバッテリ温度が上昇過程にあって所定の基準温度を超えたときに、前記第１の冷却手段のみを動作させ、さらにバッテリ温度が上昇して、前記所定の基準温度よりも高い所定の基準温度を超える温度となった場合には、前記第１および第２の冷却手段の両方を動作させて前記バッテリを冷却するように制御する
    ことを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用バッテリ冷却装置において、
    前記第１の冷却手段は、前記バッテリを冷却する冷却液体を冷却する車室外に設置された第１の熱交換器であり、
    前記第２の冷却手段は、前記車内空調装置の冷媒循環通路から分岐して車室外に設置された第２の熱交換器である
    ことを特徴とする車両用バッテリ冷却装置。
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