特開 2022-34161 電池温調システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022034161

(43)【公開日】2022-03-03

(54)【発明の名称】電池温調システム

(51)【国際特許分類】

   F25B 43/00 20060101AFI20220224BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20220224BHJP

   H01M 10/615 20140101ALI20220224BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20220224BHJP

   H01M 10/6569 20140101ALI20220224BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20220224BHJP

   H01M 10/651 20140101ALI20220224BHJP

   H01M 10/633 20140101ALI20220224BHJP

   H01M 10/663 20140101ALI20220224BHJP

   H01M 10/617 20140101ALN20220224BHJP

【ＦＩ】

F25B43/00 G

F25B1/00 101H

F25B1/00 321B

F25B1/00 381D

F25B1/00 399Y

H01M10/615

H01M10/625

H01M10/6569

H01M10/6556

H01M10/651

H01M10/633

H01M10/663

H01M10/617

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020137822

(22)【出願日】2020-08-18

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】横井 佑樹

【テーマコード（参考）】

5H031

【Ｆターム（参考）】

5H031AA09

5H031HH06

5H031KK08

(57)【要約】

【課題】電池モジュール全体を均一に暖めること。
【解決手段】蒸発器１５の出口１５ｂからアキュムレータ１６の出口１６ｂまでに至る通路の途中で、蒸発器１５の出口１５ｂから流出される冷媒がヒータ４０により加熱され、アキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力が上がる。冷媒の熱力学的特性により、アキュムレータ１６の出口１６ｂのガス冷媒の温度である飽和蒸気温度が上がり、冷媒の二相域での等温線が上昇する。その結果、蒸発器１５を流れるガス冷媒と電池モジュールＭ１との蒸発器１５を介した熱交換が行われて、ガス冷媒が液冷媒に変化するときの凝縮潜熱によって、電池モジュールＭ１が暖められる。冷媒の温度は、等温線上となるため、冷媒の温度は一定となる。よって、冷媒と電池モジュールＭ１との温度差が維持され、電池モジュールＭ１全体が均一に暖められる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒を圧縮して冷媒を吐出する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を減圧する絞りと、
減圧された前記冷媒が流れるとともに、電池モジュールと熱交換する熱交換器と、を有する冷凍サイクルを備え、
前記熱交換器の出口から前記圧縮機の吸入口までに至る通路の途中に配置されるとともに、前記圧縮機へのガス冷媒の流出を許容するアキュムレータと、
前記熱交換器の出口から前記アキュムレータの出口までに至る通路の途中で、前記熱交換器の出口から流出される冷媒を加熱して前記アキュムレータの出口の飽和蒸気圧力を上げるヒータと、を備えている電池温調システム。

【請求項2】

前記ヒータは、前記アキュムレータを加熱する位置に設けられている請求項１に記載の電池温調システム。

【請求項3】

前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器を迂回して前記圧縮機から吐出された冷媒を前記熱交換器に供給するバイパス通路と、
前記圧縮機から吐出された冷媒における前記凝縮器への流れを許容するとともに前記圧縮機から吐出された冷媒における前記バイパス通路への流れを遮断する第１状態と、前記圧縮機から吐出された冷媒における前記凝縮器への流れを遮断するとともに前記圧縮機から吐出された冷媒における前記バイパス通路への流れを許容する第２状態と、に切替可能に構成された弁機構と、
前記電池モジュールの温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、前記ヒータを駆動させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、前記弁機構を前記第１状態から前記第２状態に切り替えるとともに前記ヒータを駆動させる請求項１又は請求項２に記載の電池温調システム。

【請求項4】

前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器を通過する前記冷媒を冷却する熱交換媒体を前記凝縮器に供給する供給装置と、
前記電池モジュールの温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、前記ヒータを駆動させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記供給装置を駆動して前記凝縮器に前記熱交換媒体を供給する第１状態と、前記供給装置を停止して前記凝縮器への前記熱交換媒体の供給を停止する第２状態と、に切替可能であり、
前記制御部は、前記温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、前記第１状態から前記第２状態に切り替えるとともに前記ヒータを駆動させる請求項１又は請求項２に記載の電池温調システム。

【請求項5】

前記制御部は、前記温度検出部により検出される温度に基づいて、前記ヒータにおける前記冷媒に対する加熱度合を制御する請求項３又は請求項４に記載の電池温調システム。

【請求項6】

前記制御部は、前記第１状態のときに、前記電池モジュールの雰囲気湿度が予め定められた閾値湿度よりも高い場合、前記ヒータを駆動させる請求項３～請求項５のいずれか一項に記載の電池温調システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷凍サイクルを備えた電池温調システムに関する。

【背景技術】

【0002】

冷凍サイクルを用いて、電池モジュールの温度を調節する電池温調システムとして、例えば特許文献１が知られている。特許文献１では、電池モジュールを冷却する場合には、液冷媒と電池モジュールとの熱交換器を介した熱交換が行われて、液冷媒がガス冷媒に変化するときに必要となる潜熱によって、電池モジュールが冷却される。また、特許文献１では、熱交換器と凝縮器との間にヒータが設けられている。そして、電池モジュールを暖める場合には、ヒータを作動させて、熱交換器に供給される冷媒をヒータにより加熱する。これによれば、熱交換器には、ヒータによって加熱されることにより気化したガス冷媒が供給されるため、熱交換器を介したガス冷媒と電池モジュールとの熱交換が行われることによって、電池モジュールが暖められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１６５８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ヒータによって加熱されることにより気化したガス冷媒の温度は、熱交換器に供給されて、熱交換器を介した電池モジュールとの熱交換が行われていくにつれて徐々に低下していく。そして、ガス冷媒の温度が電池モジュールの温度と同じ温度まで低下すると、熱交換器を介した冷媒と電池モジュールとの熱交換が行われなくなってしまい、冷媒によって電池モジュールを暖めることができなくなってしまう。その結果、電池モジュール全体を均一に暖めることができない虞がある。

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電池モジュール全体を均一に暖めることができる電池温調システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する電池温調システムは、冷媒を圧縮して冷媒を吐出する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された冷媒を減圧する絞りと、減圧された前記冷媒が流れるとともに、電池モジュールと熱交換する熱交換器と、を有する冷凍サイクルを備え、前記熱交換器の出口から前記圧縮機の吸入口までに至る通路の途中に配置されるとともに、前記圧縮機へのガス冷媒の流出を許容するアキュムレータと、前記熱交換器の出口から前記アキュムレータの出口までに至る通路の途中で、前記熱交換器の出口から流出される冷媒を加熱して前記アキュムレータの出口の飽和蒸気圧力を上げるヒータと、を備えている。

【0007】

これによれば、熱交換器の出口からアキュムレータの出口までに至る通路の途中で、熱交換器の出口から流出される冷媒がヒータにより加熱され、アキュムレータの出口の飽和蒸気圧力が上がる。すると、冷媒の熱力学的特性により、アキュムレータの出口のガス冷媒の温度である飽和蒸気温度が上がる。アキュムレータの出口のガス冷媒の飽和蒸気温度が上がると、冷媒の二相域での等温線が上昇する。その結果、熱交換器の出口からアキュムレータの出口までに至る通路の途中で、熱交換器の出口から流出される冷媒をヒータで加熱しない場合に比べると、高い温度で冷媒の凝縮が始まることになる。したがって、熱交換器を流れるガス冷媒と電池モジュールとの熱交換器を介した熱交換が行われて、熱交換器を流れるガス冷媒の温度が、電池モジュールの温度まで低下するよりも先に、飽和蒸気温度に達するため、ガス冷媒の凝縮が始まって、ガス冷媒が液冷媒に変化するときに必要となる凝縮潜熱によって、電池モジュールが暖められる。このとき、冷媒の温度は、等温線上となるため、冷媒の温度は一定となる。したがって、冷媒と電池モジュールとの温度差が維持されるため、電池モジュール全体を均一に暖めることができる。

【0008】

上記電池温調システムにおいて、前記ヒータは、前記アキュムレータを加熱する位置に設けられているとよい。
これによれば、ヒータによって、アキュムレータを加熱することにより、アキュムレータ内の冷媒が加熱されるため、アキュムレータの出口の飽和蒸気圧力を好適に上げることができる。

【0009】

上記電池温調システムにおいて、前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器を迂回して前記圧縮機から吐出された冷媒を前記熱交換器に供給するバイパス通路と、前記圧縮機から吐出された冷媒における前記凝縮器への流れを許容するとともに前記圧縮機から吐出された冷媒における前記バイパス通路への流れを遮断する第１状態と、前記圧縮機から吐出された冷媒における前記凝縮器への流れを遮断するとともに前記圧縮機から吐出された冷媒における前記バイパス通路への流れを許容する第２状態と、に切替可能に構成された弁機構と、前記電池モジュールの温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、前記ヒータを駆動させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、前記弁機構を前記第１状態から前記第２状態に切り替えるとともに前記ヒータを駆動させるとよい。

【0010】

これによれば、制御部は、温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、弁機構を第１状態から第２状態に切り替える。これにより、温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒がバイパス通路に流れ、絞りを通過することで減圧された高温低圧の冷媒を熱交換器に流すことができる。そして、制御部は、温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、ヒータを駆動させる。これにより、温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、熱交換器の出口から流出される冷媒がヒータにより加熱され、アキュムレータの出口の飽和蒸気圧力を上げることができる。

【0011】

上記電池温調システムにおいて、前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器を通過する前記冷媒を冷却する熱交換媒体を前記凝縮器に供給する供給装置と、前記電池モジュールの温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、前記ヒータを駆動させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記供給装置を駆動して前記凝縮器に前記熱交換媒体を供給する第１状態と、前記供給装置を停止して前記凝縮器への前記熱交換媒体の供給を停止する第２状態と、に切替可能であり、前記制御部は、前記温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、前記第１状態から前記第２状態に切り替えるとともに前記ヒータを駆動させるとよい。

【0012】

これによれば、制御部は、温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、供給装置を停止し、第１状態から第２状態に切り替えて凝縮器への熱交換媒体の供給を停止するため、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒が凝縮器によって凝縮されることなく、絞りを通過することで減圧される。したがって、温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、絞りによって減圧された高温低圧の冷媒を熱交換器に流すことができる。そして、制御部は、温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、ヒータを駆動させる。これにより、温度検出部により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、熱交換器の出口から流出される冷媒がヒータにより加熱され、アキュムレータの出口の飽和蒸気圧力を上げることができる。

【0013】

上記電池温調システムにおいて、前記制御部は、前記温度検出部により検出される温度に基づいて、前記ヒータにおける前記冷媒に対する加熱度合を制御するとよい。
これによれば、制御部が、温度検出部により検出される温度に基づいて、ヒータにおける冷媒に対する加熱度合を制御するため、電池モジュール全体を効率良く均一に暖めることができる。

【0014】

上記電池温調システムにおいて、前記制御部は、前記第１状態のときに、前記電池モジュールの雰囲気湿度が予め定められた閾値湿度よりも高い場合、前記ヒータを駆動させるとよい。

【0015】

ここで、電池モジュールの雰囲気湿度が予め定められた閾値湿度よりも高いと、アキュムレータ外で空気が凝縮して結露が生じると想定されており、この閾値湿度は、予め実験等によって求められている。これによれば、アキュムレータ外で空気が凝縮して結露が生じたとしても、制御部が、電池モジュールの雰囲気湿度に基づいて、ヒータを駆動させることにより、ヒータからの熱によって結露を蒸発させることができる。

【発明の効果】

【0016】

この発明によれば、電池モジュール全体を均一に暖めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態における電池温調システムを示す概略構成図。

【図2】冷媒のエンタルピと圧力との関係を表したモリエル線図。

【図3】別の実施形態における電池温調システムを示す概略構成図。

【図4】別の実施形態における電池温調システムを示す概略構成図。

【図5】別の実施形態における電池温調システムを示す概略構成図。

【図6】別の実施形態における電池温調システムを示す概略構成図。

【図7】別の実施形態における電池温調システムを示す概略構成図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、電池温調システムを具体化した一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。本実施形態の電池温調システムは、例えば、車両に搭載されている。
図１に示すように、電池温調システム１０は、冷凍サイクル１１を備えている。電池温調システム１０は、冷凍サイクル１１を用いて、電池モジュールＭ１の温度を調節する。電池モジュールＭ１は、図示しない電池セルが複数並設されることにより構成されている。電池セルは、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池である。

【0019】

冷凍サイクル１１は、圧縮機１２、凝縮器１３、膨張弁１４、蒸発器１５、及びアキュムレータ１６を有している。圧縮機１２は、低温低圧の冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒を吐出する。凝縮器１３は、圧縮機１２から吐出された冷媒を凝縮する。膨張弁１４は、凝縮器１３で凝縮されて液化した高温高圧の液冷媒を減圧して低温低圧の液冷媒にする。したがって、膨張弁１４は、圧縮機１２から吐出された冷媒を減圧する絞りである。蒸発器１５には、膨張弁１４からの液冷媒が流通可能である。また、蒸発器１５は、電池モジュールＭ１と熱的に結合されている。したがって、蒸発器１５は、減圧された冷媒が流れるとともに、電池モジュールＭ１と熱交換する熱交換器である。アキュムレータ１６は、圧縮機１２へのガス冷媒の流出を許容する。

【0020】

圧縮機１２と凝縮器１３とは第１配管１７によって接続されている。第１配管１７の一端は、圧縮機１２の吐出口１２ａに接続されている。第１配管１７の他端は、凝縮器１３の供給口１３ａに接続されている。凝縮器１３と膨張弁１４とは第２配管１８によって接続されている。第２配管１８の一端は、凝縮器１３の排出口１３ｂに接続されている。第２配管１８の他端は、膨張弁１４の供給口１４ａに接続されている。

【0021】

膨張弁１４と蒸発器１５とは第３配管１９によって接続されている。第３配管１９の一端は、膨張弁１４の排出口１４ｂに接続されている。第３配管１９の他端は、蒸発器１５の入口１５ａに接続されている。蒸発器１５とアキュムレータ１６とは第４配管２０によって接続されている。第４配管２０の一端は、蒸発器１５の出口１５ｂに接続されている。第４配管２０の他端は、アキュムレータ１６の入口１６ａに接続されている。アキュムレータ１６と圧縮機１２とは第５配管２１によって接続されている。第５配管２１の一端は、アキュムレータ１６の出口１６ｂに接続されている。第５配管２１の他端は、圧縮機１２の吸入口１２ｂに接続されている。アキュムレータ１６は、蒸発器１５の出口１５ｂと圧縮機１２の吸入口１２ｂとの間に配置されている。したがって、アキュムレータ１６は、蒸発器１５の出口１５ｂから圧縮機１２の吸入口１２ｂまでに至る通路の途中に配置されている。

【0022】

電池温調システム１０は、バイパス通路２２を備えている。バイパス通路２２は、第１配管１７の途中から分岐して延びるとともに、第３配管１９の途中に接続される配管である。したがって、バイパス通路２２の一端は、第１配管１７の途中に接続されるとともに、バイパス通路２２の他端は、第３配管１９の途中に接続されている。また、電池温調システム１０は、オリフィス２３を備えている。オリフィス２３は、バイパス通路２２に設けられている。オリフィス２３は、バイパス通路２２の一部の流路断面積を小さくしてある。したがって、オリフィス２３は、固定絞りである。

【0023】

電池温調システム１０は、弁機構３０を備えている。弁機構３０は、第１切替弁３１及び第２切替弁３２を有している。第１切替弁３１は、第１配管１７におけるバイパス通路２２との接続位置よりも凝縮器１３側の部位に設けられている。第１切替弁３１は、開閉弁である。第２切替弁３２は、バイパス通路２２におけるオリフィス２３よりも第１配管１７側の部位に設けられている。第２切替弁３２は、開閉弁である。

【0024】

電池温調システム１０は、ヒータ４０を備えている。ヒータ４０は、例えば、電熱線である。ヒータ４０は、アキュムレータ１６を加熱する位置に設けられている。ヒータ４０は、アキュムレータ１６内の冷媒を加熱するように構成されている。アキュムレータ１６内の冷媒は、蒸発器１５の出口１５ｂから流出された冷媒とも言える。したがって、ヒータ４０は、蒸発器１５の出口１５ｂから流出された冷媒を加熱しているとも言える。ヒータ４０は、蒸発器１５の出口１５ｂからアキュムレータ１６の出口１６ｂまでに至る通路の途中で、蒸発器１５の出口１５ｂから流出される冷媒を加熱している。

【0025】

電池温調システム１０は、電池モジュールＭ１の温度を検出する温度検出部としての温度センサ４１を備えている。温度センサ４１は、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の入口１５ａに対応する部位の温度、及び電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度をそれぞれ検出可能に構成されている。また、電池温調システム１０は、電池モジュールＭ１を収容する図示しないケース内の湿度を検出する湿度センサ４２を備えている。電池モジュールＭ１を収容するケース内の湿度は、電池モジュールＭ１の雰囲気湿度である。

【0026】

電池温調システム１０は、制御装置５０を備えている。制御装置５０は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）を備えている。また、制御装置５０は、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等により構成されるメモリを備えている。さらに、制御装置５０は、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えている。

【0027】

制御装置５０は、第１切替弁３１に電気的に接続されている。制御装置５０は、第１切替弁３１の駆動を制御する。制御装置５０は、第２切替弁３２に電気的に接続されている。制御装置５０は、第２切替弁３２の駆動を制御する。制御装置５０は、ヒータ４０に電気的に接続されている。制御装置５０は、ヒータ４０の駆動を制御する。制御装置５０は、温度センサ４１に電気的に接続されている。制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度に関する情報を受信する。制御装置５０は、湿度センサ４２に電気的に接続されている。制御装置５０は、湿度センサ４２により検出される湿度に関する情報を受信する。

【0028】

制御装置５０には、冷却運転モードを実行する冷却運転モード実行プログラムと、暖機運転モードを実行する暖機運転モード実行プログラムと、が予め記憶されている。また、制御装置５０には、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下であるか否かを判定する温度判定プログラムが予め記憶されている。そして、制御装置５０には、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下ではない、つまり、温度センサ４１により検出される温度が予め定められている閾値温度よりも高いと判定した場合には、冷却運転モードを実行する実行プログラムが予め記憶されている。一方で、制御装置５０には、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下であると判定した場合には、暖機運転モードを実行する実行プログラムが予め記憶されている。

【0029】

制御装置５０には、冷却運転モードが実行されると、第１切替弁３１が開弁状態となるように第１切替弁３１の駆動を制御するとともに、第２切替弁３２が閉弁状態となるように第２切替弁３２の駆動を制御するプログラムが予め記憶されている。したがって、制御装置５０によって冷却運転モードが実行されると、弁機構３０は、圧縮機１２から吐出された冷媒における凝縮器１３への流れを許容するとともに圧縮機１２から吐出された冷媒におけるバイパス通路２２への流れを遮断する第１状態に切り替えられる。

【0030】

一方、制御装置５０には、暖機運転モードが実行されると、第１切替弁３１が閉弁状態となるように第１切替弁３１の駆動を制御するとともに、第２切替弁３２が開弁状態となるように第２切替弁３２の駆動を制御するプログラムが予め記憶されている。したがって、制御装置５０によって暖機運転モードが実行されると、弁機構３０は、圧縮機１２から吐出された冷媒における凝縮器１３への流れを遮断するとともに圧縮機１２から吐出された冷媒におけるバイパス通路２２への流れを許容する第２状態に切り替えられる。したがって、弁機構３０は、第１状態と第２状態とに切替可能に構成されている。

【0031】

また、制御装置５０には、暖機運転モードが実行されると、ヒータ４０を駆動させるプログラムが予め記憶されている。したがって、制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、弁機構３０を第１状態から第２状態に切り替えるとともにヒータ４０を駆動させる制御部として機能している。

【0032】

制御装置５０には、暖機運転モードが実行されると、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の入口１５ａに対応する部位の温度と、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度との差が予め定められた温度差よりも大きいか否かを判定する判定プログラムが予め記憶されている。そして、制御装置５０は、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の入口１５ａに対応する部位の温度と、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度との差が予め定められた温度差よりも大きいと判定した場合、ヒータ４０におけるアキュムレータ１６内の冷媒に対する加熱度合を大きくする。具体的には、制御装置５０には、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の入口１５ａに対応する部位の温度と、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度との差が予め定められた温度差よりも大きいと判定した場合、ヒータ４０の温度を上げるプログラムが予め記憶されている。

【0033】

一方で、制御装置５０は、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の入口１５ａに対応する部位の温度と、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度との差が予め定められた温度差以下であると判定した場合、ヒータ４０におけるアキュムレータ１６内の冷媒に対する加熱度合を小さくする。具体的には、制御装置５０には、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の入口１５ａに対応する部位の温度と、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度との差が予め定められた温度差以下であると判定した場合、ヒータ４０の温度を下げるプログラムが予め記憶されている。このように、制御装置５０には、温度センサ４１により検出される温度に基づいて、ヒータ４０におけるアキュムレータ１６内の冷媒に対する加熱度合を制御する加熱制御プログラムが予め記憶されている。したがって、制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度に基づいて、ヒータ４０における冷媒に対する加熱度合を制御する。

【0034】

また、制御装置５０には、冷却運転モードが実行されると、湿度センサ４２により検出された湿度が予め定められた閾値湿度よりも高いか否かを判定する湿度判定プログラムが予め記憶されている。そして、制御装置５０には、湿度センサ４２により検出された湿度が予め定められた閾値湿度よりも高いと判定した場合、ヒータ４０を駆動させるプログラムが予め記憶されている。したがって、制御装置５０は、弁機構３０が第１状態に切り替えられているときに、電池モジュールＭ１の雰囲気湿度が予め定められた閾値湿度よりも高い場合、ヒータ４０を駆動させる。一方で、制御装置５０には、湿度センサ４２により検出された湿度が予め定められた閾値湿度以下であると判定した場合、ヒータ４０の駆動を停止させるプログラムが予め記憶されている。なお、湿度センサ４２により検出された湿度が予め定められた閾値湿度よりも高いと、アキュムレータ１６外で空気が凝縮して結露が生じると想定されており、この閾値湿度は、予め実験等によって求められている。

【0035】

次に、本実施形態の作用について説明する。
制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度が予め定められている閾値温度よりも高いと判定すると、冷却運転モードを実行し、第１切替弁３１が開弁状態となるように第１切替弁３１の駆動を制御するとともに、第２切替弁３２が閉弁状態となるように第２切替弁３２の駆動を制御する。

【0036】

すると、圧縮機１２の吐出口１２ａから第１配管１７へ吐出された高温高圧のガス冷媒は、第１配管１７及び凝縮器１３の供給口１３ａを介して凝縮器１３に供給される。凝縮器１３に供給されたガス冷媒は、例えば、外気との凝縮器１３を介した熱交換が行われることにより凝縮されて液化する。凝縮器１３で凝縮されて液化した高温高圧の液冷媒は、凝縮器１３の排出口１３ｂから第２配管１８に排出され、膨張弁１４の供給口１４ａを介して膨張弁１４内を通過する際に減圧され、低温低圧の冷媒となって膨張弁１４の排出口１４ｂを介して第３配管１９に排出される。第３配管１９に排出された冷媒は、蒸発器１５の入口１５ａを介して蒸発器１５の内部を流れる。そして、蒸発器１５の内部を流れる冷媒と電池モジュールＭ１との蒸発器１５を介した熱交換が行われて、液冷媒がガス冷媒に変化するときに必要となる潜熱によって、電池モジュールＭ１が冷却される。

【0037】

蒸発器１５の内部を通過した冷媒は、蒸発器１５の出口１５ｂを介して第４配管２０に流出する。そして、第４配管２０に流出した冷媒は、アキュムレータ１６の入口１６ａを介してアキュムレータ１６の内部に供給され、アキュムレータ１６内において液冷媒とガス冷媒とに分離される。アキュムレータ１６内の液冷媒は、アキュムレータ１６内に貯留される。一方で、アキュムレータ１６内のガス冷媒は、アキュムレータ１６の出口１６ｂを介して第５配管２１に排出されるとともに第５配管２１及び圧縮機１２の吸入口１２ｂを介して圧縮機１２に吸入される。

【0038】

一方、制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下であると判定すると、暖機運転モードを実行し、第１切替弁３１が閉弁状態となるように第１切替弁３１の駆動を制御するとともに、第２切替弁３２が開弁状態となるように第２切替弁３２の駆動を制御する。さらに、制御装置５０は、ヒータ４０を駆動する。

【0039】

図２は、冷媒のエンタルピと圧力との関係を表したモリエル線図を示している。図２において、横軸は、冷媒のエンタルピであり、縦軸は、冷媒の圧力である。図２に示すように、上方に膨らむように延びる曲線において、その頂点である臨界点ＣＰよりも左側に描かれた曲線は飽和液線Ｌ１であり、臨界点ＣＰよりも右側に描かれた曲線は飽和蒸気線Ｌ２である。飽和液線Ｌ１及び飽和蒸気線Ｌ２によって囲われた領域は、冷媒が気液二相状態である二相域Ａ１である。飽和液線Ｌ１よりも左側の領域は、冷媒が過冷却液状態である過冷却液域Ａ２である。飽和蒸気線Ｌ２よりも右側の領域は、冷媒が過熱ガス状態である過熱ガス域Ａ３である。

【0040】

ここで、図２に示す実線Ｌ１０は、制御装置５０が暖機運転モードを実行しているときの冷凍サイクル１１の状態を示している。実線Ｌ１０において飽和蒸気線Ｌ２上に存在する状態点ａ１は、アキュムレータ１６の出口１６ｂのガス冷媒の状態を示している。したがって、アキュムレータ１６の出口１６ｂのガス冷媒は、飽和蒸気である。

【0041】

ここで、図２に示す破線Ｌ２０は、例えば、制御装置５０が、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下であると判定したとしても、ヒータ４０の駆動を停止したままとした場合の冷凍サイクル１１の状態を比較例として示している。破線Ｌ２０において飽和蒸気線Ｌ２上に存在する状態点ａ１１は、アキュムレータ１６の出口１６ｂのガス冷媒の状態を示している。

【0042】

本実施形態では、制御装置５０によって暖機運転モードが実行されると、ヒータ４０が駆動して、ヒータ４０によって、アキュムレータ１６が加熱されることにより、アキュムレータ１６内の冷媒が加熱される。すると、実線Ｌ１０の状態点ａ１と破線Ｌ２０の状態点ａ１１とを比較して分かるように、ヒータ４０によってアキュムレータ１６内の冷媒を加熱しない場合に比べると、アキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力が上がる。したがって、ヒータ４０は、蒸発器１５の出口１５ｂから流出される冷媒を加熱してアキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力を上げる。アキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力が上がると、冷媒の熱力学的特性により、アキュムレータ１６の出口１６ｂのガス冷媒の温度である飽和蒸気温度が上がる。アキュムレータ１６の出口１６ｂのガス冷媒の飽和蒸気温度が上がると、冷媒の二相域Ａ１での等温線が上昇する。その結果、アキュムレータ１６内の冷媒を加熱しない場合に比べると、高い温度で冷媒の凝縮が始まることになる。

【0043】

例えば、図２に示す実線Ｌ３０は、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度に相当する等温線を表している。制御装置５０は、ヒータ４０によってアキュムレータ１６内の冷媒が加熱されて、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度に相当する等温線よりも冷媒の温度の等温線が上昇するように、ヒータ４０の駆動を制御している。

【0044】

アキュムレータ１６の出口１６ｂから第５配管２１を介して圧縮機１２の吸入口１２ｂに吸入されたガス冷媒は、圧縮機１２によって圧縮される。これにより、実線Ｌ１０において過熱ガス域Ａ３に存在する状態点ａ２に示すように、高温高圧のガス冷媒となる。圧縮機１２の吐出口１２ａから第１配管１７へ吐出された高温高圧のガス冷媒は、第１配管１７からバイパス通路２２に流出し、バイパス通路２２を流れる。バイパス通路２２を流れるガス冷媒は、オリフィス２３を通過する際に減圧されて、実線Ｌ１０において過熱ガス域Ａ３に存在する状態点ａ３に示すように、高温低圧のガス冷媒となる。したがって、オリフィス２３は、圧縮機１２から吐出された冷媒を減圧する絞りである。

【0045】

オリフィス２３によって減圧されて高温低圧となったガス冷媒は、バイパス通路２２から第３配管１９の途中に流出し、第３配管１９を流れて蒸発器１５の入口１５ａに供給される。したがって、バイパス通路２２は、凝縮器１３及び膨張弁１４を迂回して圧縮機１２から吐出された冷媒を蒸発器１５に供給する。

【0046】

蒸発器１５の入口１５ａに供給されたガス冷媒は、蒸発器１５の内部を流れる。そして、蒸発器１５の内部を流れるガス冷媒と電池モジュールＭ１との蒸発器１５を介した熱交換が行われる。ここで、制御装置５０は、ヒータ４０によってアキュムレータ１６内の冷媒が加熱されて、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度に相当する等温線よりも冷媒の温度の等温線が上昇するように、ヒータ４０の駆動を制御している。よって、蒸発器１５を流れるガス冷媒の温度が、電池モジュールＭ１の温度まで低下するよりも先に、飽和蒸気温度に達するため、ガス冷媒の凝縮が始まって、ガス冷媒が液冷媒に変化するときに必要となる凝縮潜熱によって、電池モジュールＭ１が暖められる。このとき、冷媒の温度は、等温線上となるため、冷媒の温度は一定となる。したがって、冷媒と電池モジュールＭ１との温度差が維持されるため、電池モジュールＭ１全体が均一に暖められる。

【0047】

実線Ｌ１０において二相域Ａ１に存在する状態点ａ４は、蒸発器１５の出口１５ｂの冷媒の状態を示している。そして、蒸発器１５の出口１５ｂから流出される冷媒は、第４配管２０及びアキュムレータ１６の入口１６ａを介してアキュムレータ１６の内部に供給され、アキュムレータ１６内において液冷媒とガス冷媒とに分離される。アキュムレータ１６内に存在する液冷媒の一部はヒータ４０によって加熱されて気化し、アキュムレータ１６の出口１６ｂのガス冷媒は、実線Ｌ１０において状態点ａ１で示すように、飽和蒸気となる。

【0048】

また、制御装置５０は、暖機運転モードを実行している際に、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の入口１５ａに対応する部位の温度と、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度との差が予め定められた温度差よりも大きいと判定した場合、ヒータ４０の温度を上げる。これにより、ヒータ４０におけるアキュムレータ１６内の冷媒に対する加熱度合が大きくなり、アキュムレータ１６内の冷媒に対する加熱度合を大きくする前に比べると、さらに高い温度で冷媒の凝縮が始まることになる。したがって、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の入口１５ａに対応する部位の温度と、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度との差が予め定められた温度差よりも大きい場合であっても、電池モジュールＭ１全体が均一に暖められ易くなる。

【0049】

一方で、制御装置５０は、暖機運転モードを実行している際に、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の入口１５ａに対応する部位の温度と、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度との差が予め定められた温度差以下であると判定した場合、ヒータ４０の温度を下げる。これにより、ヒータ４０におけるアキュムレータ１６内の冷媒に対する加熱度合が小さくなり、アキュムレータ１６内の冷媒に対する加熱度合を小さくする前に比べると、低い温度で冷媒の凝縮が始まることになる。したがって、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の入口１５ａに対応する部位の温度と、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度との差が予め定められた温度差以下であるにもかかわらず、ヒータ４０の温度を不必要に上げてしまうことが回避される。

【0050】

制御装置５０は、冷却運転モードを実行している際に、湿度センサ４２により検出された湿度が予め定められた閾値湿度よりも高いと判定した場合、ヒータ４０を駆動させる。これにより、例えば、アキュムレータ１６外で空気が凝縮して結露が生じていても、ヒータ４０からの熱によって結露が蒸発する。したがって、アキュムレータ１６外の結露が抑えられる。一方で、制御装置５０は、湿度センサ４２により検出された湿度が予め定められた閾値湿度以下であると判定した場合、ヒータ４０の駆動を停止させる。

【0051】

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）電池温調システム１０は、蒸発器１５の出口１５ｂからアキュムレータ１６の出口１６ｂまでに至る通路の途中で、蒸発器１５の出口１５ｂから流出される冷媒を加熱してアキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力を上げるヒータ４０を備えている。これによれば、蒸発器１５の出口１５ｂからアキュムレータ１６の出口１６ｂまでに至る通路の途中で、蒸発器１５の出口１５ｂから流出される冷媒がヒータ４０により加熱され、アキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力が上がる。すると、冷媒の熱力学的特性により、アキュムレータ１６の出口１６ｂのガス冷媒の温度である飽和蒸気温度が上がる。アキュムレータ１６の出口１６ｂのガス冷媒の飽和蒸気温度が上がると、冷媒の二相域Ａ１での等温線が上昇する。その結果、蒸発器１５の出口１５ｂからアキュムレータ１６の出口１６ｂまでに至る通路の途中で、蒸発器１５の出口１５ｂから流出される冷媒をヒータ４０で加熱しない場合に比べると、高い温度で冷媒の凝縮が始まることになる。したがって、蒸発器１５を流れるガス冷媒と電池モジュールＭ１との蒸発器１５を介した熱交換が行われて、蒸発器１５を流れるガス冷媒の温度が、電池モジュールＭ１の温度まで低下するよりも先に、飽和蒸気温度に達する。このため、ガス冷媒の凝縮が始まって、ガス冷媒が液冷媒に変化するときに必要となる凝縮潜熱によって、電池モジュールＭ１が暖められる。このとき、冷媒の温度は、等温線上となるため、冷媒の温度は一定となる。したがって、冷媒と電池モジュールＭ１との温度差が維持されるため、電池モジュールＭ１全体を均一に暖めることができる。

【0052】

（２）ヒータ４０が、アキュムレータ１６を加熱する位置に設けられていることにより、アキュムレータ１６内の冷媒が加熱されるため、アキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力を好適に上げることができる。

【0053】

（３）制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、弁機構３０を第１状態から第２状態に切り替える。これにより、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、圧縮機１２から吐出された高温高圧の冷媒がバイパス通路２２に流れ、オリフィス２３を通過することで減圧された高温低圧の冷媒を蒸発器１５に流すことができる。そして、制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、ヒータ４０を駆動させる。これにより、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、蒸発器１５の出口１５ｂから流出される冷媒がヒータ４０により加熱され、アキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力を上げることができる。

【0054】

（４）制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度に基づいて、ヒータ４０における冷媒に対する加熱度合を制御するため、電池モジュールＭ１全体を効率良く均一に暖めることができる。

【0055】

（５）制御装置５０は、弁機構３０が第１状態に切り替えられているときに、電池モジュールＭ１の雰囲気湿度が予め定められた閾値湿度よりも高い場合、ヒータ４０を駆動させるため、アキュムレータ１６外で空気が凝縮して結露が生じたとしても、ヒータ４０からの熱によって結露を蒸発させることができる。

【0056】

（６）本実施形態の電池温調システム１０によれば、電池モジュールＭ１を冷却する際に用いられる蒸発器１５を利用して、電池モジュールＭ１を暖めることもできるため、例えば、電池モジュールＭ１を暖めるために、電池モジュールＭ１にヒータとの接触部位を確保する必要が無く、電池モジュールＭ１の周囲の省スペース化を図ることができる。

【0057】

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0058】

○ 図３に示すように、ヒータ４０は、蒸発器１５とアキュムレータ１６とを接続する第４配管２０を加熱するようにしてもよい。したがって、ヒータ４０は、蒸発器１５の出口１５ｂから流出されて第４配管２０内を流れる冷媒を加熱する構成であってもよい。このような構成であっても、アキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力が上がる。要は、ヒータ４０は、蒸発器１５の出口１５ｂからアキュムレータ１６の出口１６ｂまでに至る通路の途中で、蒸発器１５の出口１５ｂから流出される冷媒を加熱してアキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力を上げることが可能な構成であればよい。このような構成であれば、上記実施形態の効果（１）と同様な効果を得ることができる。

【0059】

○ 図４に示すように、バイパス通路２２の一端が、第１配管１７の途中に接続されるとともに、バイパス通路２２の他端が、第２配管１８の途中に接続されていてもよい。このように、バイパス通路２２が、凝縮器１３のみを迂回していてもよい。この場合、制御装置５０によって暖機運転モードが実行されると、圧縮機１２の吐出口１２ａから第１配管１７へ吐出された高温高圧のガス冷媒は、第１配管１７からバイパス通路２２に流出し、バイパス通路２２を流れる。バイパス通路２２を流れるガス冷媒は、オリフィス２３を通過する際に減圧されて、高温低圧のガス冷媒となる。オリフィス２３によって減圧されて高温低圧となったガス冷媒は、バイパス通路２２から第２配管１８の途中に流出し、第２配管１８を流れて、膨張弁１４を通過する際にさらに減圧される。そして、膨張弁１４によって減圧された高温低圧のガス冷媒は、第３配管１９を流れて、蒸発器１５の入口１５ａに供給される。

【0060】

○ 図５に示すように、図４に示す実施形態において、電池温調システム１０は、バイパス通路２２にオリフィス２３が設けられていない構成であってもよい。この場合であっても、制御装置５０によって暖機運転モードが実行された場合には、バイパス通路２２を流れて第２配管１８の途中に流出したガス冷媒は、膨張弁１４を通過する際に減圧されて、高温低圧のガス冷媒となる。

【0061】

○ 図６に示すように、電池温調システム１０は、バイパス通路２２及び弁機構３０を備えていない構成であってもよい。ここで、例えば、電池温調システム１０は、ファン６０を備え、凝縮器１３に供給されたガス冷媒と、ファン６０の駆動によって凝縮器１３に向けて送られる空気との凝縮器１３を介した熱交換が行われることにより、ガス冷媒が凝縮される場合を考える。この場合、ファン６０の駆動によって凝縮器１３に向けて送られる空気は、凝縮器１３を通過する冷媒を冷却する熱交換媒体であり、ファン６０は、凝縮器１３に熱交換媒体を供給する供給装置である。

【0062】

制御装置５０は、ファン６０と電気的に接続されている。制御装置５０は、ファン６０の駆動を制御する。制御装置５０は、ファン６０を駆動して凝縮器１３に空気を供給する第１状態と、ファン６０を停止して凝縮器１３への空気の供給を停止する第２状態と、に切替可能である。そして、制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、第１状態から第２状態に切り替えるとともにヒータ４０を駆動させる。

【0063】

これによれば、制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、ファン６０を停止し、第１状態から第２状態に切り替えて凝縮器１３への空気の供給を停止するため、圧縮機１２から吐出された高温高圧の冷媒が凝縮器１３によって凝縮されることなく、膨張弁１４を通過することで減圧される。したがって、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、膨張弁１４によって減圧された高温低圧の冷媒を蒸発器１５に流すことができる。

【0064】

そして、制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、ヒータ４０を駆動させる。これにより、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、蒸発器１５の出口１５ｂから流出される冷媒がヒータ４０により加熱され、アキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力を上げることができる。アキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力が上がると、冷媒の熱力学的特性により、アキュムレータ１６の出口１６ｂのガス冷媒の温度である飽和蒸気温度が上がる。

【0065】

アキュムレータ１６の出口１６ｂのガス冷媒の飽和蒸気温度が上がると、冷媒の二相域での等温線が上昇する。その結果、蒸発器１５の出口１５ｂからアキュムレータ１６の出口１６ｂまでに至る通路の途中で、蒸発器１５の出口１５ｂから流出される冷媒をヒータ４０で加熱しない場合に比べると、高い温度で冷媒の凝縮が始まることになる。したがって、蒸発器１５を流れるガス冷媒と電池モジュールＭ１との蒸発器１５を介した熱交換が行われて、蒸発器１５を流れるガス冷媒の温度が、電池モジュールＭ１の温度まで低下するよりも先に、飽和蒸気温度に達する。このため、ガス冷媒の凝縮が始まって、ガス冷媒が液冷媒に変化するときに必要となる凝縮潜熱によって、電池モジュールＭ１が暖められる。このとき、冷媒の温度は、等温線上となるため、冷媒の温度は一定となる。したがって、冷媒と電池モジュールＭ１との温度差が維持されるため、電池モジュールＭ１全体を均一に暖めることができる。

【0066】

○ 図７に示すように、電池温調システム１０は、バイパス通路２２及び弁機構３０を備えていない構成であってもよい。ここで、例えば、電池温調システム１０は、冷却水回路７０を備え、冷却水回路７０を流れる冷却水（ＬＬＣ：Long Life Coolant）が凝縮器１３に供給され、凝縮器１３に供給されたガス冷媒と、凝縮器１３に供給された冷却水との凝縮器１３を介した熱交換が行われることにより、ガス冷媒が凝縮される場合を考える。

【0067】

冷却水回路７０は、冷却水が循環する循環通路を構成する循環配管７１と、循環配管７１内を流れる冷却水を圧送する圧送ポンプ７２と、ラジエータ７３と、を有している。循環配管７１の一部分は、凝縮器１３を通過している。また、循環配管７１の一部分は、ラジエータ７３を通過している。循環配管７１内の冷却水は、圧送ポンプ７２が駆動することにより、循環配管７１内を循環する。また、電池温調システム１０は、ラジエータ７３に向けて空気を送る冷却水用ファン７４を備えている。そして、ラジエータ７３を通過する冷却水と、冷却水用ファン７４の駆動によってラジエータ７３に向けて送られる空気とのラジエータ７３を介した熱交換が行われることにより、冷却水が冷却される。ラジエータ７３において冷却された冷却水は、凝縮器１３を通過する。そして、凝縮器１３に供給されたガス冷媒と、凝縮器１３に供給された冷却水との凝縮器１３を介した熱交換が行われることにより、ガス冷媒が凝縮される。したがって、圧送ポンプ７２の駆動によって循環配管７１内を循環し、凝縮器１３に供給される冷却水は、凝縮器１３を通過する冷媒を冷却する熱交換媒体であり、圧送ポンプ７２は、凝縮器１３に熱交換媒体を供給する供給装置である。

【0068】

制御装置５０は、圧送ポンプ７２と電気的に接続されている。制御装置５０は、圧送ポンプ７２の駆動を制御する。制御装置５０は、圧送ポンプ７２を駆動して凝縮器１３に冷却水を供給する第１状態と、圧送ポンプ７２を停止して凝縮器１３への冷却水の供給を停止する第２状態と、に切替可能である。そして、制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、第１状態から第２状態に切り替えるとともにヒータ４０を駆動させる。

【0069】

これによれば、制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、圧送ポンプ７２を停止し、第１状態から第２状態に切り替えて凝縮器１３への冷却水の供給を停止する。このため、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、圧縮機１２から吐出された高温高圧の冷媒が凝縮器１３によって凝縮されることなく、膨張弁１４を通過することで減圧される。したがって、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、膨張弁１４によって減圧された高温低圧の冷媒を蒸発器１５に流すことができる。

【0070】

そして、制御装置５０は、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、ヒータ４０を駆動させる。これにより、温度センサ４１により検出される温度が予め定められた閾値温度以下である場合に、蒸発器１５の出口１５ｂから流出される冷媒がヒータ４０により加熱され、アキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力を上げることができる。アキュムレータ１６の出口１６ｂの飽和蒸気圧力が上がると、冷媒の熱力学的特性により、アキュムレータ１６の出口１６ｂのガス冷媒の温度である飽和蒸気温度が上がる。

【0071】

アキュムレータ１６の出口１６ｂのガス冷媒の飽和蒸気温度が上がると、冷媒の二相域での等温線が上昇する。その結果、蒸発器１５の出口１５ｂからアキュムレータ１６の出口１６ｂまでに至る通路の途中で、蒸発器１５の出口１５ｂから流出される冷媒をヒータ４０で加熱しない場合に比べると、高い温度で冷媒の凝縮が始まることになる。したがって、蒸発器１５を流れるガス冷媒と電池モジュールＭ１との蒸発器１５を介した熱交換が行われて、蒸発器１５を流れるガス冷媒の温度が、電池モジュールＭ１の温度まで低下するよりも先に、飽和蒸気温度に達する。このため、ガス冷媒の凝縮が始まって、ガス冷媒が液冷媒に変化するときに必要となる凝縮潜熱によって、電池モジュールＭ１が暖められる。このとき、冷媒の温度は、等温線上となるため、冷媒の温度は一定となる。したがって、冷媒と電池モジュールＭ１との温度差が維持されるため、電池モジュールＭ１全体を均一に暖めることができる。

【0072】

○ 実施形態において、制御装置５０は、ヒータ４０におけるアキュムレータ１６内の冷媒に対する加熱度合を制御しない構成であってもよい。すなわち、制御装置５０は、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の入口１５ａに対応する部位の温度と、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度との差が予め定められた温度差よりも大きかったとしても、ヒータ４０の温度を上げなくてもよい。また、制御装置５０は、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の入口１５ａに対応する部位の温度と、電池モジュールＭ１における蒸発器１５の出口１５ｂに対応する部位の温度との差が予め定められた温度差以下であったとしても、ヒータ４０の温度を下げなくてもよい。

【0073】

○ 実施形態において、湿度センサ４２は、電池モジュールＭ１を収容するケース内の湿度を検出したが、これに限らず、例えば、車両の車室内の湿度を検出するようにしてもよい。車両の車室内の湿度は、電池モジュールＭ１の雰囲気湿度と相関がある。要は、湿度センサ４２は、電池モジュールＭ１の雰囲気湿度を検出できればよく、その湿度の検出対象は、電池モジュールＭ１の雰囲気湿度と相関があれば、特に限定されるものではない。

【0074】

○ 実施形態において、制御装置５０は、弁機構３０が第１状態に切り替えられているときに、例えば、外気温が予め定められた閾値温度以下であったり、冷媒の温度が予め定められた閾値温度以下であったりした場合であっても、ヒータ４０を駆動させてもよい。なお、外気温が予め定められた閾値温度以下であると、アキュムレータ１６外で空気が凝縮して結露が生じると想定されており、この閾値温度は、予め実験等によって求められている。また、冷媒の温度が予め定められた閾値温度以下であると、アキュムレータ１６外で空気が凝縮して結露が生じると想定されており、この閾値温度は、予め実験等によって求められている。これによれば、アキュムレータ１６外で空気が凝縮して結露が生じたとしても、ヒータ４０からの熱によって結露を蒸発させることができる。要は、弁機構３０が第１状態に切り替えられているときに、制御装置５０がヒータ４０を駆動させる条件として、湿度センサ４２によって検出される湿度を用いなくてもよい。

【0075】

○ 実施形態において、制御装置５０は、弁機構３０が第１状態に切り替えられているときに、アキュムレータ１６内の湿度が予め定められた閾値湿度よりも高い場合であっても、ヒータ４０を駆動させなくてもよい。

【0076】

○ 実施形態において、ヒータ４０は、例えば、ペルチェ素子等の熱電素子を用いた構成であってもよい。
○ 実施形態において、弁機構３０は、第１切替弁３１及び第２切替弁３２を有していたが、これに限らず、例えば、第１配管１７におけるバイパス通路２２との接続位置に設けられる三方弁であってもよい。三方弁は、圧縮機１２から吐出されたガス冷媒における凝縮器１３への流れを許容するとともに圧縮機１２から吐出されたガス冷媒におけるバイパス通路２２への流れを遮断する第１状態に切替可能に構成されている。また、三方弁は、圧縮機１２から吐出されたガス冷媒における凝縮器１３への流れを遮断するとともに圧縮機１２から吐出されたガス冷媒におけるバイパス通路２２への流れを許容する第２状態に切替可能に構成されている。要は、弁機構３０は、第１状態と第２状態とに切替可能に構成されていればよい。

【符号の説明】

【0077】

Ｍ１…電池モジュール、１０…電池温調システム、１１…冷凍サイクル、１２…圧縮機、１２ｂ…吸入口、１３…凝縮器、１４…絞りである膨張弁、１５…熱交換器である蒸発器、１５ｂ…出口、１６…アキュムレータ、１６ｂ…出口、２２…バイパス通路、２３…絞りであるオリフィス、３０…弁機構、４０…ヒータ、４１…温度検出部としての温度センサ、５０…制御部として機能する制御装置、６０…供給装置であるファン、７２…供給装置である圧送ポンプ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】