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1. WO2020129260 - 車両

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明 細 書

発明の名称 車両

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0005   0006  

課題を解決するための手段

0007  

発明の効果

0008  

図面の簡単な説明

0009  

発明を実施するための形態

0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065  

符号の説明

0066  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11  

明 細 書

発明の名称 : 車両

技術分野

[0001]
 本発明は、バッテリ及び電力変換装置の温度調整を行う車両に関する。

背景技術

[0002]
 第1温度調節回路と、第2温度調節回路と、第1温度調節回路及び第2温度調節回路の少なくとも一方に熱媒体を循環させるポンプと、第1温度調節回路と第2温度調節回路とを結合して結合回路を形成する結合通路と、熱媒体が結合回路を循環する循環状態と、熱媒体が結合回路を循環しない非循環状態とを切替可能な切替部と、を備える電動車両が知られている。
[0003]
 例えば、特許文献1には、バッテリを冷却する冷却回路と、インバータを冷却する冷却回路と、バッテリを冷却する冷却回路に設けられる第1冷媒ポンプと、インバータを冷却する冷却回路に設けられる第2冷媒ポンプと、バッテリ及びインバータを同一回路で温度調整する状態(以下、循環状態とも呼ぶ。)とバッテリ及びインバータを別々の回路で温度調整する状態(以下、非循環状態とも呼ぶ。)とを切り換える切換バルブと、を備える電動車両において、外気温度が所定温度未満である場合、循環状態とする一方、外気温度が所定温度以上である場合、非循環状態とすることにより、温度調整の精度を高めることが記載されている。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 日本国特開2013-188098号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005]
 しかしながら、特許文献1に示される電動車両は、外気温度に応じて循環状態と非循環状態との切替を行うので、外気温度の変化によってバッテリ及び電力変換装置の温度を適切に調整できない虞があった。また、外気温度の変化によって循環状態と非循環状態との切替が頻発し、切替部の負荷で製品寿命が減少したり、余計な作動音が発生する虞があった。一方で、バッテリ及び電力変換装置の温度調整における電力消費量は少ないことが好ましい。
[0006]
 本発明は、外気温度の影響を抑制しながらバッテリ及び電力変換装置の温度を適切に調整することができ、さらに電力消費量を抑制可能で、且つ、モードの切替が頻発することを抑制可能な車両を提供する。

課題を解決するための手段

[0007]
 本発明は、
 バッテリと、
 空調装置と、
 前記バッテリに熱媒体を供給する第1ポンプ、及び、前記熱媒体と空調用熱媒体とで熱交換可能な第1熱交換部、を備える第1温度調節回路と、
 電力変換装置に前記熱媒体を供給する第2ポンプ、及び、前記熱媒体と外気とで熱交換を行う第2熱交換部、を備える第2温度調節回路と、
 前記第1温度調節回路と前記第2温度調節回路とを結合して結合回路を形成する結合通路と、
 前記熱媒体が前記結合回路を循環可能な循環状態と、前記熱媒体が前記結合回路を循環不可能な非循環状態とを切替可能な切替部と、
 前記バッテリの温度である第1温度を取得する第1温度取得部と、
 少なくとも前記第1温度に基づいて複数のモードからいずれか一つのモードを選択する制御装置と、を備える車両であって、
 前記複数のモードは、
 前記循環状態において、前記第1熱交換部を前記熱媒体と前記空調用熱媒体とで熱交換不可能な状態として前記結合回路に前記熱媒体を循環させるシリーズモードと、
 前記非循環状態において、少なくとも前記第2温度調節回路に前記熱媒体を循環させるセパレートモードと、を含み、
 前記制御装置は、複数の制御マップを有し、
 前記複数の制御マップは、
 前記シリーズモード及び前記セパレートモードを含む基本制御マップと、
 前記シリーズモード及び前記セパレートモードを含み、前記基本制御マップより前記シリーズモードの領域が狭い特別制御マップと、を含み、
 前記制御装置は、
 前記第1温度が所定温度領域内のとき前記基本制御マップに基づいて制御し、
 前記第1温度が前記所定温度領域外のとき前記特別制御マップに基づいて制御し、前記特別制御マップの前記シリーズモードを選択した後には前記基本制御マップに基づいて制御する。

発明の効果

[0008]
 本発明によれば、外気温度の影響を抑制しながらバッテリ及び電力変換装置の温度を適切に調整することができる。また、バッテリ及び電力変換装置の温度を適切に調整するにあたり、電力消費量を抑制可能で、且つ、モードの切替が頻発することを抑制できる。

図面の簡単な説明

[0009]
[図1] 本発明の一実施形態の車両が備える温度調整回路の構成を示す回路図である。
[図2] 図1の温度調整回路においてセパレート基本モード時の熱媒体の流れを示す説明図である。
[図3] 図1の温度調整回路においてセパレート冷却モード時の熱媒体の流れを示す説明図である。
[図4] 図1の温度調整回路においてセパレート加温モード時の熱媒体の流れを示す説明図である。
[図5] 図1の温度調整回路においてシリーズモード時の熱媒体の流れを示す説明図である。
[図6] 基本制御マップ(MapI)を示す説明図である。
[図7] 特別制御マップ(MapII)を示す説明図である。
[図8] 図1の温度調整回路のモード切替処理手順を示すフローチャートである。
[図9] 図1の温度調整回路のセパレート冷却モードにおける処理手順を示すフローチャートである。
[図10] 図1の温度調整回路のセパレート加温モードにおける処理手順を示すフローチャートである。
[図11] 本発明の一実施形態の車両の概略構成を示す斜視図である。

発明を実施するための形態

[0010]
 以下、本発明の一実施形態について、図1~図11を参照して説明する。
[0011]
[温度調整回路]
 先ず、本発明の一実施形態の車両に搭載される温度調整回路1について説明する。温度調整回路1は、図1に示すように、バッテリ2及び充電器3に熱媒体を供給する第1ポンプEWP1、熱媒体と空調用熱媒体とで熱交換可能なチラー11、及び、熱媒体を加温可能なヒーター17、を備える第1温度調節回路4と、電力変換装置5に熱媒体を供給する第2ポンプEWP2、及び、熱媒体と外気とで熱交換を行うラジエータ12、を備える第2温度調節回路6と、第1温度調節回路4と第2温度調節回路6とを結合して結合回路7を形成する第1結合通路8及び第2結合通路9と、熱媒体が結合回路7を循環可能な循環状態と、熱媒体が結合回路7を循環不可能な非循環状態とを切替可能な第1電磁切替弁EWV1と、複数のモードからいずれか一つのモードを選択する制御装置10と、を備える。なお、熱媒体は、水、ラジエータ液、クーラント液等の液状媒体である。
[0012]
[複数のモード]
 複数のモードには、循環状態において、チラー11を熱媒体と空調用熱媒体とで熱交換不能な状態として結合回路7に熱媒体を循環させるシリーズモード(図5参照)と、非循環状態において、少なくとも第2温度調節回路6に熱媒体を循環させるセパレートモード(図2~図4参照)と、が含まれる。また、セパレートモードには、非循環状態において、第2温度調節回路6だけに熱媒体を循環させるセパレート基本モード(図2参照)と、非循環状態において、第2温度調節回路6に熱媒体を循環させるとともに、チラー11を熱媒体と空調用熱媒体とで熱交換可能な状態として第1温度調節回路4に熱媒体を循環させるセパレート冷却モード(図3参照)と、非循環状態において、第2温度調節回路6に熱媒体を循環させるとともに、ヒーター17を熱媒体を加温可能な状態として第1温度調節回路4に熱媒体を循環させるセパレート加温モード(図4参照)と、が含まれる。
[0013]
[第1温度調節回路]
 第1温度調節回路4は、該回路に熱媒体を循環させる第1ポンプEWP1と、第1ポンプEWP1の下流側に配置され、熱媒体と空調用熱媒体とで熱交換可能なチラー11と、チラー11の下流側に配置されるバッテリ2及び充電器3と、充電器3の下流側に配置され、熱媒体を加温可能なヒーター17と、ヒーター17をバイパスするバイパス路18と、バイパス路18の上流端に配置され、ヒーター17に熱媒体を流す状態と、バイパス路18に熱媒体を流す状態とを切替える第2電磁切替弁EWV2と、ヒーター17及び第2電磁切替弁EWV2の下流側で、且つ第1ポンプEWP1の上流側に配置される電磁開閉弁FSVと、を備える。
[0014]
 図3に示すように、セパレート冷却モードでは、電磁開閉弁FSVを開弁し、第2電磁切替弁EWV2をバイパス路18側に切替えた状態で第1ポンプEWP1を駆動することにより、該第1ポンプEWP1が吐出する熱媒体をチラー11(作動状態)、バッテリ2、充電器3の順番で循環させることができる。これにより、チラー11の作動によって冷却された熱媒体がバッテリ2及び充電器3と熱交換し、バッテリ2及び充電器3が冷却される。
[0015]
 図4に示すように、セパレート加温モードでは、電磁開閉弁FSVを開弁し、第2電磁切替弁EWV2をヒーター17側に切替えた状態で第1ポンプEWP1を駆動することにより、該第1ポンプEWP1が吐出する熱媒体をチラー11(非作動状態)、バッテリ2、充電器3、ヒーター17(作動状態)の順番で循環させることができる。これにより、ヒーター17の作動によって加温された熱媒体がバッテリ2及び充電器3と熱交換し、バッテリ2及び充電器3が加温される。
[0016]
 図1に戻って、空調用熱媒体が流れる空調装置ACは、コンプレッサ20、コンデンサ21、エバポレータ22、及び遮断弁23、24を備え、コンプレッサ20と、コンデンサ21と、エバポレータ22とが直列に接続され、エバポレータ22とチラー11とが並列に接続されている。空調装置ACでは、エバポレータ22への流路とチラー11への流路が、遮断弁23、24によって切り替え可能に構成されている。
[0017]
[第2温度調節回路]
 第2温度調節回路6は、該回路に熱媒体を循環させる第2ポンプEWP2と、第2ポンプEWP2の下流側に配置され、モードを切替える第1電磁切替弁EWV1と、第1電磁切替弁EWV1の下流側に配置される電力変換装置5と、電力変換装置5の下流側に配置され、熱媒体と外気とで熱交換を行うラジエータ12と、を備える。なお、電力変換装置5は、直流電力を交流電力に変換するとともに交流電力を直流電力に変換するインバータ、及び直流電圧を昇圧又は降圧するDC-DCコンバータの少なくとも一方を含む。
[0018]
 本実施形態の第1電磁切替弁EWV1は、電磁三方弁であり、セパレートモード(セパレート基本モード、セパレート冷却モード、及びセパレート加温モードを含む)では、第2ポンプEWP2の下流側流路と電力変換装置5の上流側流路との接続を許容するとともに、第2ポンプEWP2の下流側流路と後述する第1結合通路8との接続を遮断する。そして、セパレートモードでは、図2~図4に示すように、第2ポンプEWP2を駆動することにより、該第2ポンプEWP2が吐出する熱媒体を電力変換装置5、ラジエータ12の順番で循環させることができる。これにより、ラジエータ12によって冷却された熱媒体が電力変換装置5と熱交換し、電力変換装置5が冷却される。
[0019]
 一方、シリーズモードでは、図5に示すように、第1電磁切替弁EWV1が、第2ポンプEWP2の下流側流路と電力変換装置5の上流側流路との接続を遮断するとともに、第2ポンプEWP2の下流側流路と後述する第1結合通路8との接続を許容する。なお、シリーズモードにおける熱冷媒の流れは後述する。
[0020]
[結合回路]
 結合通路8、9は、第1結合通路8と第2結合通路9とを含む。第1結合通路8は、第2温度調節回路6の第1接続部(第1電磁切替弁EWV1)と第1温度調節回路4の第1接続部13とを結合し、第2結合通路9は、第2温度調節回路6の第2接続部14と第1温度調節回路4の第2接続部15とを結合している。第2温度調節回路6の第2接続部14は、第2温度調節回路6における第1電磁切替弁EWV1の下流側で、且つ電力変換装置5の上流側に位置し、第1温度調節回路4の第1接続部13は、第1温度調節回路4における第1ポンプEWP1の下流側で、且つチラー11の上流側に位置し、第1温度調節回路4の第2接続部15は、第1温度調節回路4におけるヒーター17及び第2電磁切替弁EWV2の下流側で、且つ電磁開閉弁FSVの上流側に位置する。
[0021]
 第1温度調節回路4における第1接続部13と第2接続部15との間の通路、即ち第1温度調節回路4において第1ポンプEWP1及び電磁開閉弁FSVが配置される通路は、結合回路7において、その一部をバイパスする分岐通路16として機能する。
[0022]
 図5に示すように、熱媒体が結合回路7を循環するシリーズモードでは、第1ポンプEWP1、チラー11及びヒーター17の動作を停止させ、第2ポンプEWP2の駆動によって熱媒体を循環させる。これにより、第2ポンプEWP2から吐出される熱媒体が、バッテリ2、充電器3、電力変換装置5、ラジエータ12の順番で循環し、バッテリ2、充電器3及び電力変換装置5が冷却される。また、シリーズモードでは、電磁開閉弁FSVを閉弁して分岐通路16を経由した熱媒体の循環を停止する。
[0023]
[制御装置]
 制御装置10は、図1に示すように、バッテリ2の温度である第1温度Tbatを取得する第1温度センサS1と、バッテリ2の入口における熱媒体の温度である第2温度Tw batを取得する第2温度センサS2と、電力変換装置5の温度(例えば、半導体チップの温度)である第3温度Tpcuを取得する第3温度センサS3と、電力変換装置5の入口における熱媒体の温度である第4温度Tw pcuを取得する第4温度センサS4と、から温度情報が入力され、第1温度Tbat、第2温度Tw bat、第3温度Tpcu、及び第4温度Tw pcuに応じていずれか一つのモードを選択する。
[0024]
[制御マップ]
 また、制御装置10は、モードの選択に際し、基本制御マップMapIと特別制御マップMapIIを使用する。図6及び図7に示すように、基本制御マップMapI及び特別制御マップMapIIは、セパレートモードとシリーズモードとのモード切替え条件を定義しており、基本制御マップMapIでは、第2温度Tw batに拘わらず、第4温度Tw pcuに応じてモードの切替えを許可するため、シリーズモードが選択される条件領域が広くなっている。一方、特別制御マップMapIIでは、第2温度Tw bat及び第4温度Tw pcuに応じてモードの切替えを許可するため、シリーズモードが選択される条件領域が基本制御マップMapIよりも狭くなっている。
[0025]
 制御装置10は、詳しくは後述するが、特別制御マップMapIIに基づいてシリーズモードを選択した後、基本制御マップMapIに基づいて制御する。これにより、シリーズモードからセパレートモードへの切替が頻発するのを抑制できるので、第1電磁切替弁EWV1などの負荷による製品寿命の減少を抑制できるとともに、第1電磁切替弁EWV1などの作動音の発生を抑制することが可能になる。
[0026]
(モード切替処理)
 つぎに、基本制御マップMapI及び特別制御マップMapIIを用いたモード切替処理手順について、図8~図10を参照して説明する。
[0027]
 図8に示すように、制御装置10は、車両Vが起動(イグニッションオン)すると、セパレート基本モードを選択する(S101)。車両Vが起動時にセパレート基本モードが選択されることで、車両起動時の急激な負荷を伴う冷却にも、迅速に対応することができる。また、車両起動時の第2ポンプEWP2の負荷を低減することができる。つぎに、制御装置10は、第1温度Tbat、第2温度Tw bat、第3温度Tpcu、第4温度Tw pcuを取得し(S102)、第3温度Tpcuが第1閾値TH1以下であるか否かを判断し(S103)、この判断結果がNOの場合は、基本制御マップMapIに依らず、シリーズモードを禁止し、セパレート基本モードを継続する。即ち、第3温度Tpcuの高温時、シリーズモードを禁止することで、電力変換装置5を冷却するために必要な要求流量を確保することができる。
[0028]
 続いて、制御装置10は、ステップS103の判断結果がYESの場合、第1温度Tbatが第4閾値TH4以下であるか否かを判断し(S104)、この判断結果がNOである場合は、セパレート冷却モードを選択する(S105)。第4閾値TH4は、バッテリ2のセルの劣化抑制のためバッテリ2の冷却を開始する閾値である。即ち、第1温度Tbatが高温の場合、セパレート基本モードやシリーズモードではバッテリ2を十分に冷却できないため、セパレート冷却モードが選択される。なお、セパレート冷却モードの処理手順は後述する。
[0029]
 制御装置10は、ステップS104の判断結果がYESである場合、第1温度Tbatが第5閾値TH5以上であるか否かを判断し(S106)、この判断結果がNOである場合は、セパレート加温モードを選択する(S107)。第5閾値TH5は、バッテリ2が車両からの出力要求を満足できなくなる低温側の閾値である。即ち、第1温度Tbatが低温の場合、セパレート加温モードを選択してバッテリ2が優先的に加温される。なお、セパレート加温モードの処理手順は後述する。即ち、制御装置10は、ステップS104及びステップS106において、第1温度Tbatに基づいて複数のモードからいずれかのモードを選択する。
[0030]
 制御装置10は、ステップS106の判断結果がYESである場合、基本制御マップMapIを参照し、シリーズモード許可状態であるか否かを判断する(S108)。具体的には、制御装置10は、第4温度Tw pcuが第2閾値TH2以上、且つ、第3閾値TH3以下のとき、制御装置10は、シリーズモードを許可し、セパレート基本モードからシリーズモードに切り替える(S109)。即ち、基本制御マップMapIでは、第4温度Tw pcuが通常水温の場合、シリーズモードが選択される条件領域となっているので、チラー11を作動させることによる電力消費を抑制しつつ、バッテリ2及び電力変換装置5を適切に冷却することができる。
[0031]
 制御装置10は、ステップS108において、第4温度Tw pcuが、第3閾値TH3より高いとき、シリーズモードを許可せずセパレート基本モードを継続する。これにより、高温の熱媒体がバッテリ2に流れることを回避し、バッテリ2の劣化を抑制できる。さらに、制御装置10は、ステップS108において、第4温度Tw pcuが、第2閾値TH2より低いとき、シリーズモードを許可せずセパレート基本モードを継続する。これにより、粘度が高い熱媒体が結合回路7を循環することを回避でき、これにより圧損を低減できる。
[0032]
 そして、制御装置10は、ステップS109において、シリーズモードへの切替後、車両Vのシャットダウン(イグニッションオフ)を判断し(S110)、この判断結果がNOである場合は、ステップS102に戻り、上記の処理を繰り返す。
[0033]
(セパレート冷却モード)
 図9に示すように、制御装置10は、セパレート冷却モードにおいて、チラー11を作動状態にして第1温度調節回路4に熱媒体を循環させながら(S201)、第1温度Tbatが第6閾値TH6以下であるか否かを判断するとともに(S202)、第2温度Tw batが第7閾値TH7以下であるか否かを判断する(S203)。制御装置10は、ステップS202、S203の判断結果がいずれもYESになるまでチラー11を作動させた熱媒体の循環を継続する一方、ステップS202、S203の判断結果がいずれもYESになった場合は、チラー11の作動を停止させた後(S204)、特別制御マップMapIIを参照してシリーズモードへの切替を判断する(S205)。
[0034]
 具体的には、第4温度Tw pcuと第2温度Tw batとの差が、所定値Δt以下のとき、制御装置10は、シリーズモードを選択し(S206)、制御マップを特別制御マップMapIIから基本制御マップMapIに持ち替えて(図8のS111)、図8のステップS109に移行する。一方、S205において、NOの場合はチラー11を停止させた状態で第1温度調節回路4の熱媒体循環状態を維持する(S207)。即ち、第4温度Tw pcuと第2温度Tw batとの差が大きいときにシリーズモードが選択されると、冷却された第1温度調節回路4の熱媒体が第2温度調節回路6の熱媒体の影響を受けて加温される可能性があるため、第4温度Tw pcuと第2温度Tw batとの差が所定値以下になるまでシリーズモードの選択を禁止している。また、第4温度Tw pcuと第2温度Tw batとの差が所定値以下になってからシリーズモードの選択を許容するとともに、制御マップを特別制御マップMapIIから基本制御マップMapIに持ち替えることで、シリーズモードからセパレートモードへの切替が早期に発生することを抑制できる。
[0035]
(セパレート加温モード)
 図10に示すように、制御装置10は、セパレート加温モードにおいて、ヒーター17を作動状態にして第1温度調節回路4に熱媒体を循環させながら(S301)、第1温度Tbatが第8閾値TH8以上であるか否かを判断するとともに(S302)、第2温度Tw batが第9閾値TH9以上であるか否かを判断する(S303)。制御装置10は、ステップS302、S303の判断結果がいずれもYESになるまでヒーター17を作動させた熱媒体の循環を継続する一方、ステップS302、S303の判断結果がいずれもYESになった場合は、ヒーター17の作動を停止させた後(S304)、特別制御マップMapIIを参照してシリーズモードへの切替を判断する(S305)。
[0036]
 具体的には、第4温度Tw pcuと第2温度Tw batとの差が、所定値Δt以下のとき、制御装置10は、シリーズモードを選択し(S306)、制御マップを特別制御マップMapIIから基本制御マップMapIに持ち替えて(図8のS111)、図8のステップS109に移行する。一方、S305において、NOの場合はヒーター17を停止させた状態で第1温度調節回路4の熱媒体循環状態を維持する(S307)。即ち、第4温度Tw pcuと第2温度Tw batとの差が大きいときにシリーズモードが選択されると、加温された第1温度調節回路4の熱媒体が第2温度調節回路6の熱媒体の影響を受ける可能性があるため、第4温度Tw pcuと第2温度Tw batとの差が所定値以下になるまでシリーズモードの選択を禁止している。また、第4温度Tw pcuと第2温度Tw batとの差が所定値以下になってからシリーズモードの選択を許容するとともに、制御マップを特別制御マップMapIIから基本制御マップMapIに持ち替えることで、シリーズモードからセパレートモードへの切替が早期に発生することを抑制できる。
[0037]
 なお、上記実施形態において、第1閾値TH1は電力変換装置5の半導体チップの許容上限温度である。第2閾値TH2及び第3閾値TH3は、第2閾値TH2<第3閾値TH3である。第4閾値TH4及び第5閾値TH5は、第4閾値TH4>第5閾値TH5である。第6閾値TH6及び第7閾値TH7は、同じでもよく、違っていてもよい。第8閾値TH8及び第9閾値TH9は、同じでもよく、違っていてもよいが、第6閾値TH6、第7閾値TH7>第8閾値TH8、第9閾値TH9である。また、電力変換装置5の半導体チップの許容上限温度は、バッテリ2の管理上限温度よりも高いため、第1閾値TH1>第4閾値TH4を満たす。
[0038]
 図11は、本発明の一実施形態の車両である車両100の概略構成を示す斜視図である。車両100は、駆動源として電動機のみを有する電気自動車、燃料電池車であってもよく、電動機及び内燃機関を有するハイブリッド自動車でもよいが、以下の説明では、電気自動車を例に説明する。なお、図10では、温度調整回路1及び空調装置ACが省略されている。
[0039]
 車両100の車体101には、車室102の床下部分にバッテリ2を収容するバッテリケース103が搭載されている。車両100の前部には、モータルーム104が設けられている。モータルーム104内には、モータ105、電力変換装置5、分岐ユニット106、充電器3等が設けられている。
[0040]
 モータ105の回転駆動力は、シャフト107に伝達される。シャフト107の両端部には、車両100の前輪108が接続されている。電力変換装置5は、モータ105の上側に配置されてモータ105のケースに直接、締結固定されている。電力変換装置5は、電源ケーブル111でバッテリケース103のコネクタに電気的に接続されている。また、電力変換装置5は、例えば三相バスバーによりモータ105に電気的に接続されている。電力変換装置5は、バッテリ2から供給される電力によりモータ105を駆動制御する。
[0041]
 分岐ユニット106および充電器3は、左右に並列して配置されている。分岐ユニット106および充電器3は、電力変換装置5の上方に配置されている。分岐ユニット106および充電器3は、電力変換装置5と離間した状態で配置されている。分岐ユニット106とバッテリケース103とは、両端にコネクタを有するケーブル110により電気的に接続されている。
[0042]
 分岐ユニット106は、充電器3に電気的に接続されている。充電器3は、家庭用電源等の一般的な外部電源に接続して、バッテリ2に対して充電を行う。充電器3と分岐ユニット106とは、両端にコネクタを有する不図示のケーブルにより電気的に接続されている。
[0043]
 以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、上記実施形態では、走行中におけるモード選択処理について説明したが、制御装置10は、バッテリ2の充電中においても適切なモード選択を行うことができる。例えば、バッテリ2の充電中は、シリーズモード、又は、セパレートモードにおいてチラー11を熱媒体と空調用熱媒体とで熱交換不可能な状態のまま第1温度調節回路4に熱媒体を循環させるようにすれば、バッテリ2の充電中にチラー11の作動に伴う消費電力を抑え、充電時間が長引くのを抑制しながら、セパレートモード又はシリーズモードによりバッテリ2、充電器3、及び電力変換装置5を適切に冷却することができる。
[0044]
 また、上記実施形態では、加温装置としてヒーター17を例示したが、これに限らず、加温装置は、車両の他の熱源又はエンジンの排熱等を利用した熱交換器であってもよい。
[0045]
 本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
[0046]
 (1) バッテリ(バッテリ2)と、
 空調装置(空調装置AC)と、
 前記バッテリに熱媒体を供給する第1ポンプ(第1ポンプEWP1)、及び、前記熱媒体と空調用熱媒体とで熱交換可能な第1熱交換部(チラー11)、を備える第1温度調節回路(第1温度調節回路4)と、
 電力変換装置(電力変換装置5)に前記熱媒体を供給する第2ポンプ(第2ポンプEWP2)、及び、前記熱媒体と外気とで熱交換を行う第2熱交換部(ラジエータ12)、を備える第2温度調節回路(第2温度調節回路6)と、
 前記第1温度調節回路と前記第2温度調節回路とを結合して結合回路(結合回路7)を形成する結合通路(第1結合通路8、第2結合通路9)と、
 前記熱媒体が前記結合回路を循環可能な循環状態と、前記熱媒体が前記結合回路を循環不可能な非循環状態とを切替可能な切替部(第1電磁切替弁EWV1)と、
 前記バッテリの温度である第1温度(第1温度Tbat)を取得する第1温度取得部(第1温度センサS1)と、
 少なくとも前記第1温度に基づいて複数のモードからいずれか一つのモードを選択する制御装置(制御装置10)と、を備える車両であって、
 前記複数のモードは、
 前記循環状態において、前記第1熱交換部を前記熱媒体と前記空調用熱媒体とで熱交換不可能な状態として前記結合回路に前記熱媒体を循環させるシリーズモードと、
 前記非循環状態において、少なくとも前記第2温度調節回路に前記熱媒体を循環させるセパレートモードと、を含み、
 前記制御装置は、複数の制御マップを有し、
 前記複数の制御マップは、
 前記シリーズモード及び前記セパレートモードを含む基本制御マップ(基本制御マップMapI)と、
 前記シリーズモード及び前記セパレートモードを含み、前記基本制御マップより前記シリーズモードの領域が狭い特別制御マップ(特別制御マップMapII)と、を含み、
 前記制御装置は、
 前記第1温度が所定温度領域(第5閾値TH5≦Tbat≦第4閾値TH4)内のとき前記基本制御マップに基づいて制御し、
 前記第1温度が前記所定温度領域外(Tbat<第5閾値TH5、且つ、第4閾値TH4<Tbat)のとき前記特別制御マップに基づいて制御し、前記特別制御マップの前記シリーズモードを選択した後には前記基本制御マップに基づいて制御する、車両。
[0047]
 (1)によれば、制御装置は、少なくともバッテリの温度である第1温度に基づいて複数のモードからいずれか一つのモードを選択するので、外気温度に関わらずバッテリ及び電力変換装置の温度を適切に調整することができる。
 また、第1温度が所定温度領域内(例えば、適温)のとき、シリーズモードの領域が広い基本制御マップに基づいて制御することで電力消費量を抑制できる。
 さらに、シリーズモードの領域が狭い特別制御マップのシリーズモードを選択した後には基本制御マップに基づいて制御することで、シリーズモードからセパレートモードへの切替が頻発するのを抑制できる。これにより、切替部の負荷による製品寿命の減少を抑制できるとともに、切替部の作動音の発生を抑制できる。
[0048]
 (2) (1)に記載の車両であって、
 前記車両は、
 前記バッテリの入口における前記熱媒体の温度である第2温度(第2温度Tw bat)を取得する第2温度取得部(第2温度センサS2)と、
 前記電力変換装置の温度である第3温度(第3温度Tpcu)を取得する第3温度取得部(第3温度センサ)と、
 前記電力変換装置の入口における前記熱媒体の温度である第4温度(第4温度Tw pcu)を取得する第4温度取得部(第4温度センサS4)と、をさらに備え、
 前記制御装置は、前記第1温度、前記第2温度、前記第3温度、及び前記第4温度に応じていずれか一つのモードを選択する、車両。
[0049]
 (2)によれば、バッテリの温度である第1温度に加えて、バッテリの入口水温である第2温度、電力変換装置の温度である第3温度、電力変換装置の入口水温である第4温度に応じてモードを選択することで、バッテリ及び電力変換装置を適切に冷却することができる。
[0050]
 (3) (2)に記載の車両であって、
 前記制御装置は、前記第3温度が第1閾値(第1閾値TH1)より高いとき、前記複数の制御マップに依らず、前記シリーズモードを禁止する、車両。
[0051]
 (3)によれば、第3温度が第1閾値より高いとき、シリーズモードを禁止することで、電力変換装置を冷却するために必要な要求流量を確保することができる。
[0052]
 (4) (2)又は(3)に記載の車両であって、
 前記基本制御マップでは、前記第4温度が第2閾値(第2閾値TH2)以上、且つ、第3閾値(第3閾値TH3)以下の場合、前記第1温度によらず前記シリーズモードが選択される条件領域である、車両。
[0053]
 (4)によれば、基本制御マップでは、第4温度が第2閾値以上、且つ、第3閾値以下(例えば、通常水温)の場合、シリーズモードが選択される条件領域であるので、電力消費を抑制しつつ、バッテリ及び電力変換装置を適切に冷却することができる。
[0054]
 (5) (4)に記載の車両であって、
 前記制御装置は、前記第1温度が第4閾値(第4閾値TH4)より高いとき、前記特別制御マップを用いて制御し、
 前記制御装置は、前記特別制御マップの前記セパレートモードにおいて、
 前記第2温度調節回路に前記熱媒体を循環させるとともに、前記第1熱交換部を前記熱媒体と前記空調用熱媒体とで熱交換可能な状態として前記第1温度調節回路に前記熱媒体を循環させる(セパレート冷却モード)、車両。
[0055]
 (5)によれば、第1温度が第4閾値より高いとき(例えば、高温)、第2熱交換部における熱交換ではバッテリを十分に冷却できないため、セパレートモードにおいて、第1熱交換部を熱媒体と空調用熱媒体とで熱交換可能な状態として第1温度調節回路に熱媒体を循環させることで、第1熱交換部によりバッテリを適切に冷却することができる。
[0056]
 (6) (4)又は(5)に記載の車両であって、
 前記第1温度調節回路は、前記熱媒体を加温可能な加温装置(ヒーター17)を備え、
 前記制御装置は、前記第1温度が第5閾値(第5閾値TH5)より低いとき、前記特別制御マップを用いて制御し、
 前記制御装置は、前記セパレートモードにおいて、
 前記第2温度調節回路に前記熱媒体を循環させるとともに、前記加温装置を前記熱媒体を加温可能な状態として前記第1温度調節回路に前記熱媒体を循環させる(セパレート加温モード)、車両。
[0057]
 (6)によれば、第1温度が第5閾値より低いとき(例えば、低温)、セパレートモードにおいて、第2温度調節回路に熱媒体を循環させるとともに、加温装置を熱媒体を加温可能な状態として第1温度調節回路に熱媒体を循環させることで、優先して早期にバッテリを加温することができる。
[0058]
 (7) (5)に記載の車両であって、
 前記制御装置は、
 前記セパレートモードにおいて、前記第1温度が第6閾値(第6閾値TH6)以下、且つ、前記第2温度が第7閾値(第7閾値TH7)以下になったとき、前記第1熱交換部を前記熱媒体と前記空調用熱媒体とで熱交換不可能な状態とし、
 前記第4温度と前記第2温度との差が、所定値(所定値Δt)以下のとき、前記シリーズモードに移行し、
 前記第4温度と前記第2温度との差が、前記所定値より大きいとき、前記セパレートモードにおいて前記第1熱交換部を前記熱媒体と前記空調用熱媒体とで熱交換不可能な状態のまま前記第1温度調節回路に前記熱媒体を循環させる、車両。
[0059]
 (7)によれば、第4温度と第2温度との差が大きいときにシリーズモードに移行すると、冷却された第1温度調節回路の熱媒体の温度が第2温度調節回路の熱媒体の影響を受けて加温されてしまうが、第4温度と第2温度との差が所定値以下になったときにシリーズモードへの移行を許容することで、第1温度調節回路の熱媒体の温度が第2温度調節回路の熱媒体の影響を受けて加温されることを抑制できる。
[0060]
 (8) (6)に記載の車両であって、
 前記制御装置は、
 前記セパレートモードにおいて、前記第1温度が第8閾値(第8閾値TH8)以上、且つ、前記第2温度が第9閾値(第9閾値TH9)以上になったとき、前記加温装置を前記熱媒体を加温不可能な状態とし、
 前記第4温度と前記第2温度との差が、所定値(所定値Δt)以下のとき、前記シリーズモードに移行し、
 前記第4温度と前記第2温度との差が、前記所定値より大きいとき、前記セパレートモードにおいて前記加温装置を前記熱媒体を加温不可能な状態のまま前記第1温度調節回路に前記熱媒体を循環させる、車両。
[0061]
 (8)によれば、第4温度と第2温度との差が大きいときにシリーズモードに移行すると、加温された第1温度調節回路の熱媒体の温度が第2温度調節回路の熱媒体の影響を受けて冷却されてしまうが、第4温度と第2温度との差が所定値以下になったときにシリーズモードへの移行を許容することで、1温度調整回路の熱媒体の温度が第2温度調節回路の熱媒体の影響を受けて冷却されることを抑制できる。
[0062]
 (9) (1)~(8)のいずれかに記載の車両であって、
 前記制御装置は、前記車両の起動時に、前記セパレートモードを選択し、
 前記セパレートモードにおいて、前記第2温度調節回路にのみ前記熱媒体を循環させる(セパレート基本モード)、車両。
[0063]
 (9)によれば、制御装置は、車両の起動時にセパレートモードを選択し、第2温度調節回路にのみ熱媒体を循環させるので、車両起動時の急激な負荷を伴う冷却にも、迅速に対応することができる。また、車両起動時の第2ポンプの負荷を低減することができる。
[0064]
 (10) (1)~(9)のいずれかに記載の車両であって、
 前記車両は、前記バッテリを充電する充電器(充電器3)を備え、
 前記充電器は、前記第1温度調節回路に配置され、
 前記制御装置は、前記バッテリの充電中、前記シリーズモード、又は、前記セパレートモードにおいて前記第1熱交換部を前記熱媒体と前記空調用熱媒体とで熱交換不可能な状態のまま前記第1温度調節回路に前記熱媒体を循環させる、車両。
[0065]
 (10)によれば、バッテリの充電中に第1熱交換部の作動に伴う消費電力を抑え、充電時間が長引くのを抑制しながら、セパレートモード又はシリーズモードによりバッテリ、充電器、及び電力変換装置を適切に冷却することができる。

符号の説明

[0066]
1 温度調整回路
2 バッテリ
3 充電器
4 第1温度調節回路
5 電力変換装置
6 第2温度調節回路
7 結合回路
8 第1結合通路(結合通路)
9 第2結合通路(結合通路)
10 制御装置
11 チラー(第1熱交換部)
12 ラジエータ(第2熱交換部)
17 ヒーター(加温装置)
100 車両
EWP1 第1ポンプ
EWP2 第2ポンプ
EWV1 第1電磁切替弁(切替部)
S1 第1温度センサ(第1温度取得部)
S2 第2温度センサ(第2温度取得部)
S3 第3温度センサ(第3温度取得部)
S4 第4温度センサ(第4温度取得部)
MapI 基本制御マップ
MapII 特別制御マップ

請求の範囲

[請求項1]
 バッテリと、
 空調装置と、
 前記バッテリに熱媒体を供給する第1ポンプ、及び、前記熱媒体と空調用熱媒体とで熱交換可能な第1熱交換部、を備える第1温度調節回路と、
 電力変換装置に前記熱媒体を供給する第2ポンプ、及び、前記熱媒体と外気とで熱交換を行う第2熱交換部、を備える第2温度調節回路と、
 前記第1温度調節回路と前記第2温度調節回路とを結合して結合回路を形成する結合通路と、
 前記熱媒体が前記結合回路を循環可能な循環状態と、前記熱媒体が前記結合回路を循環不可能な非循環状態とを切替可能な切替部と、
 前記バッテリの温度である第1温度を取得する第1温度取得部と、
 少なくとも前記第1温度に基づいて複数のモードからいずれか一つのモードを選択する制御装置と、を備える車両であって、
 前記複数のモードは、
 前記循環状態において、前記第1熱交換部を前記熱媒体と前記空調用熱媒体とで熱交換不可能な状態として前記結合回路に前記熱媒体を循環させるシリーズモードと、
 前記非循環状態において、少なくとも前記第2温度調節回路に前記熱媒体を循環させるセパレートモードと、を含み、
 前記制御装置は、複数の制御マップを有し、
 前記複数の制御マップは、
 前記シリーズモード及び前記セパレートモードを含む基本制御マップと、
 前記シリーズモード及び前記セパレートモードを含み、前記基本制御マップより前記シリーズモードの領域が狭い特別制御マップと、を含み、
 前記制御装置は、
 前記第1温度が所定温度領域内のとき前記基本制御マップに基づいて制御し、
 前記第1温度が前記所定温度領域外のとき前記特別制御マップに基づいて制御し、前記特別制御マップの前記シリーズモードを選択した後には前記基本制御マップに基づいて制御する、車両。
[請求項2]
 請求項1に記載の車両であって、
 前記車両は、
 前記バッテリの入口における前記熱媒体の温度である第2温度を取得する第2温度取得部と、
 前記電力変換装置の温度である第3温度を取得する第3温度取得部と、
 前記電力変換装置の入口における前記熱媒体の温度である第4温度を取得する第4温度取得部と、をさらに備え、
 前記制御装置は、前記第1温度、前記第2温度、前記第3温度、及び前記第4温度に応じていずれか一つのモードを選択する、車両。
[請求項3]
 請求項2に記載の車両であって、
 前記制御装置は、前記第3温度が第1閾値より高いとき、前記複数の制御マップに依らず、前記シリーズモードを禁止する、車両。
[請求項4]
 請求項2又は3に記載の車両であって、
 前記基本制御マップでは、前記第4温度が第2閾値以上、且つ、第3閾値以下の場合、前記第1温度によらず前記シリーズモードが選択される条件領域である、車両。
[請求項5]
 請求項4に記載の車両であって、
 前記制御装置は、前記第1温度が第4閾値より高いとき、前記特別制御マップを用いて制御し、
 前記制御装置は、前記特別制御マップの前記セパレートモードにおいて、
 前記第2温度調節回路に前記熱媒体を循環させるとともに、前記第1熱交換部を前記熱媒体と前記空調用熱媒体とで熱交換可能な状態として前記第1温度調節回路に前記熱媒体を循環させる、車両。
[請求項6]
 請求項4又は5に記載の車両であって、
 前記第1温度調節回路は、前記熱媒体を加温可能な加温装置を備え、
 前記制御装置は、前記第1温度が第5閾値より低いとき、前記特別制御マップを用いて制御し、
 前記制御装置は、前記セパレートモードにおいて、
 前記第2温度調節回路に前記熱媒体を循環させるとともに、前記加温装置を前記熱媒体を加温可能な状態として前記第1温度調節回路に前記熱媒体を循環させる、車両。
[請求項7]
 請求項5に記載の車両であって、
 前記制御装置は、
 前記セパレートモードにおいて、前記第1温度が第6閾値以下、且つ、前記第2温度が第7閾値以下になったとき、前記第1熱交換部を前記熱媒体と前記空調用熱媒体とで熱交換不可能な状態とし、
 前記第4温度と前記第2温度との差が、所定値以下のとき、前記シリーズモードに移行し、
 前記第4温度と前記第2温度との差が、前記所定値より大きいとき、前記セパレートモードにおいて前記第1熱交換部を前記熱媒体と前記空調用熱媒体とで熱交換不可能な状態のまま前記第1温度調節回路に前記熱媒体を循環させる、車両。
[請求項8]
 請求項6に記載の車両であって、
 前記制御装置は、
 前記セパレートモードにおいて、前記第1温度が第8閾値以上、且つ、前記第2温度が第9閾値以上になったとき、前記加温装置を前記熱媒体を加温不可能な状態とし、
 前記第4温度と前記第2温度との差が、所定値以下のとき、前記シリーズモードに移行し、
 前記第4温度と前記第2温度との差が、前記所定値より大きいとき、前記セパレートモードにおいて前記加温装置を前記熱媒体を加温不可能な状態のまま前記第1温度調節回路に前記熱媒体を循環させる、車両。
[請求項9]
 請求項1~8のいずれか1項に記載の車両であって、
 前記制御装置は、前記車両の起動時に、前記セパレートモードを選択し、
 前記セパレートモードにおいて、前記第2温度調節回路にのみ前記熱媒体を循環させる、車両。
[請求項10]
 請求項1~9のいずれか1項に記載の車両であって、
 前記車両は、前記バッテリを充電する充電器を備え、
 前記充電器は、前記第1温度調節回路に配置され、
 前記制御装置は、前記バッテリの充電中、前記シリーズモード、又は、前記セパレートモードにおいて前記第1熱交換部を前記熱媒体と前記空調用熱媒体とで熱交換不可能な状態のまま前記第1温度調節回路に前記熱媒体を循環させる、車両。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]