特開 2022-92500 電池温調装置

(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】P2022092500

(43)【公開日】2022-06-22

(54)【発明の名称】電池温調装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6568 20140101AFI20220615BHJP

   H01M 10/615 20140101ALI20220615BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20220615BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20220615BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20220615BHJP

   H01M 50/20 20210101ALI20220615BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20220615BHJP

【ＦＩ】

H01M10/6568

H01M10/615

H01M10/625

H01M10/6556

H01M10/613

H01M2/10 S

B60K11/04 J

B60K11/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020205335

(22)【出願日】2020-12-10

(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】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(72)【発明者】

【氏名】大森 保

【テーマコード（参考）】

3D038

5H031

5H040

【Ｆターム（参考）】

3D038AB01

3D038AC01

3D038AC12

3D038AC17

3D038AC22

5H031AA09

5H031HH01

5H031HH06

5H031KK08

5H040AA28

5H040AA29

5H040AS06

5H040AS07

5H040AT06

5H040AY04

5H040AY08

5H040NN05

(57)【要約】

【課題】車両に搭載される電池パックが有する二次電池の温度を調整する電池温調装置において、車両に搭載されるヒータ以外の負荷に供給される電力が低減することを抑制する。
【解決手段】ヒータＨと熱媒体との間で熱交換を行う蓄熱器３と、蓄熱器３と電池パック２とを互いに接続する経路４と、経路４の電池パック側開口部を開状態または閉状態に切り替える電池パック側切替部５と、経路４の蓄熱器側開口部を開状態または閉状態に切り替える蓄熱器側切替部６と、制御部７とを備えて電池温調装置１を構成し、制御部７は、二次電池Ｂの充電中、ヒータＨを駆動させて熱媒体に蓄熱し、車両Ｖｅの稼働中、ヒータＨを停止させるとともに、熱媒体と二次電池Ｂとの間で熱交換が行われることで二次電池Ｂが昇温するように、電池パック側開口部及び蓄熱器側開口部を開状態にさせる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載される電池パックが有する二次電池の温度を調整する電池温調装置であって、
前記二次電池から供給される電力により駆動するヒータを有し、前記ヒータと熱媒体との間で熱交換を行う蓄熱器と、
前記蓄熱器と前記電池パックとを互いに接続し、前記熱媒体が通る経路と、
前記経路の電池パック側開口部を開状態または閉状態に切り替える電池パック側切替部と、
前記経路の蓄熱器側開口部を開状態または閉状態に切り替える蓄熱器側切替部と、
前記ヒータ、前記電池パック側切替部、及び前記蓄熱器側切替部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記二次電池の充電中、前記ヒータを駆動させて前記熱媒体に蓄熱し、前記車両の稼働中、前記ヒータを停止させるとともに、前記熱媒体と前記二次電池との間で熱交換が行われることで前記二次電池が昇温するように、前記電池パック側開口部及び前記蓄熱器側開口部を開状態にさせる
ことを特徴とする電池温調装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電池温調装置であって、
前記経路に接続され、外気と前記熱媒体との間で熱交換を行うラジエータと、
前記経路のラジエータ側開口部を開状態または閉状態に切り替えるラジエータ側切替部と、
を備え、
前記制御部は、前記蓄熱器及び前記二次電池の温度に基づき、前記ラジエータ側開口部を開状態または閉状態に切り替える
ことを特徴とする電池温調装置。

【請求項3】

請求項２に記載の電池温調装置であって、
前記制御部は、
前記車両の稼働中、前記蓄熱器の温度が温度閾値より大きい場合で、かつ、前記二次電池の温度が低温側閾値から前記低温側閾値より大きい高温側閾値までの範囲内にある場合、前記電池パック側開口部、前記蓄熱器側開口部、及び前記ラジエータ側開口部を閉状態にさせて、前記二次電池を保温させ、
前記車両の稼働中、前記蓄熱器の温度が前記温度閾値より大きい場合で、かつ、前記二次電池の温度が前記低温側閾値より小さい場合、前記電池パック側開口部及び前記蓄熱器側開口部を開状態にさせるとともに前記ラジエータ側開口部を閉状態にさせて、前記蓄熱器から前記電池パックに移動する前記熱媒体により前記二次電池を昇温させ、
前記車両の稼働中、前記蓄熱器の温度が前記温度閾値より大きい場合で、かつ、前記二次電池の温度が前記高温側閾値より大きい場合、前記電池パック側開口部及び前記ラジエータ側開口部を開状態にさせるとともに前記蓄熱器側開口部を閉状態にさせて、前記ラジエータから前記電池パックに移動する前記熱媒体により前記二次電池を冷却させる
ことを特徴とする電池温調装置。

【請求項4】

請求項２または請求項３に記載の電池温調装置であって、
前記制御部は、
前記車両の稼働中、前記蓄熱器の温度が温度閾値以下である場合で、かつ、前記二次電池の温度が前記低温側閾値より大きい高温側閾値より大きい場合、前記電池パック側開口部及び前記蓄熱器側開口部を開状態にさせるとともに前記ラジエータ側開口部を閉状態にさせて、前記蓄熱器から前記電池パックに移動する前記熱媒体により前記二次電池を冷却させ、
前記車両の稼働中、前記蓄熱器の温度が前記温度閾値以下である場合で、かつ、前記二次電池の温度が前記高温側閾値以下の場合、前記蓄熱器側開口部及び前記ラジエータ側開口部を開状態にさせるとともに前記電池パック側開口部を閉状態にさせて、前記ラジエータから前記蓄熱器に移動する前記熱媒体により前記蓄熱器を冷却させる
ことを特徴とする電池温調装置。

【請求項5】

請求項２～４の何れか１項に記載の電池温調装置であって、
前記制御部は、前記二次電池の充電中、前記蓄熱器の温度が温度閾値より大きい場合、前記電池パック側開口部及び前記ラジエータ側開口部を開状態にさせるとともに前記蓄熱器側開口部を閉状態にさせて、前記ラジエータから前記電池パックに移動する前記熱媒体により前記二次電池を冷却させる
ことを特徴とする電池温調装置。

【請求項6】

請求項２～４の何れか１項に記載の電池温調装置であって、
前記制御部は、前記二次電池の充電中、前記蓄熱器の温度が温度閾値以下である場合、前記電池パック側開口部及び前記蓄熱器側開口部を開状態にさせるとともに前記ラジエータ側開口部を閉状態にさせて、前記蓄熱器から前記電池パックに移動する前記熱媒体により前記二次電池を冷却または昇温させる
ことを特徴とする電池温調装置。

【請求項7】

請求項２～４の何れか１項に記載の電池温調装置であって、
前記制御部は、
前記蓄熱器の温度が駆動停止閾値以下である場合、前記ヒータを駆動させ、
前記蓄熱器の温度が前記駆動停止閾値より大きい場合、前記ヒータを停止させ、
前記車両の稼働率が稼働率閾値より小さい場合、前記駆動停止閾値を第１の所定値分大きくし、
前記稼働率が前記稼働率閾値以上である場合、前記駆動停止閾値を第２の所定値分小さくする
ことを特徴とする電池温調装置。

【請求項8】

請求項２～４の何れか１項に記載の電池温調装置であって、
前記制御部は、前記車両の稼働中、前記二次電池の充電量が充電量閾値以下になった場合、前記電池パック側開口部及び前記ラジエータ側開口部を開状態にさせるとともに前記蓄熱器側開口部を閉状態にさせて、前記ラジエータから前記電池パックに移動する前記熱媒体により前記二次電池を冷却させる
ことを特徴とする電池温調装置。

【請求項9】

請求項１～８の何れか１項に記載の電池温調装置であって、
前記電池パック側切替部と前記蓄熱器側切替部との間に設けられ、前記熱媒体の流量を制御する流量制御弁を備える
ことを特徴とする電池温調装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に搭載される電池パックが有する二次電池の温度を調整する電池温調装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電池温調装置として、二次電池からヒータに供給される電力によりヒータを駆動し、ヒータが発熱することによって二次電池を昇温させるものがある。関連する技術として、特許文献１がある。

【0003】

しかしながら、上記電池温調装置では、ヒータが駆動することによって二次電池の電力が消費されるため、車両に搭載されるヒータ以外の負荷に供給される電力が低減するという懸念がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－２０１３２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の一側面に係る目的は、車両に搭載される電池パックが有する二次電池の温度を調整する電池温調装置において、車両に搭載されるヒータ以外の負荷に供給される電力が低減することを抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る一つの形態である電池温調装置は、車両に搭載される電池パックが有する二次電池の温度を調整する電池温調装置であって、前記二次電池から供給される電力により駆動するヒータを有し、前記ヒータと熱媒体との間で熱交換を行う蓄熱器と、前記蓄熱器と前記電池パックとを互いに接続し、前記熱媒体が通る経路と、前記経路の電池パック側開口部を開状態または閉状態に切り替える電池パック側切替部と、前記経路の蓄熱器側開口部を開状態または閉状態に切り替える蓄熱器側切替部と、前記ヒータ、前記電池パック側切替部、及び前記蓄熱器側切替部の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記二次電池の充電中、前記ヒータを駆動させて前記熱媒体に蓄熱し、前記車両の稼働中、前記ヒータを停止させるとともに、前記熱媒体と前記二次電池との間で熱交換が行われることで前記二次電池が昇温するように、前記電池パック側開口部及び前記蓄熱器側開口部を開状態にさせる。

【0007】

これにより、車両の稼働中、二次電池を昇温させる際、二次電池から供給される電力がヒータにより消費されないため、車両に搭載されるヒータ以外の負荷に供給される電力が低減することを抑制することができる。

【0008】

また、上記電池温調装置は、前記経路に接続され、外気と前記熱媒体との間で熱交換を行うラジエータと、前記経路のラジエータ側開口部を開状態または閉状態に切り替えるラジエータ側切替部とを備え、前記制御部は、前記蓄熱器及び前記二次電池の温度に基づき、前記ラジエータ側開口部を開状態または閉状態に切り替えるように構成してもよい。

【0009】

これにより、外気により二次電池や蓄熱器の温度を調整することができるため、二次電池の消費電力を抑えることができ、車両に搭載されるヒータ以外の負荷に供給される電力が低減することをさらに抑制することができる。

【0010】

また、前記制御部は、前記車両の稼働中、前記蓄熱器の温度が温度閾値より大きい場合で、かつ、前記二次電池の温度が低温側閾値から前記低温側閾値より大きい高温側閾値までの範囲内にある場合、前記電池パック側開口部、前記蓄熱器側開口部、及び前記ラジエータ側開口部を閉状態にさせて、前記二次電池を保温させ、前記車両の稼働中、前記蓄熱器の温度が前記温度閾値より大きい場合で、かつ、前記二次電池の温度が前記低温側閾値より小さい場合、前記電池パック側開口部及び前記蓄熱器側開口部を開状態にさせるとともに前記ラジエータ側開口部を閉状態にさせて、前記蓄熱器から前記電池パックに移動する前記熱媒体により前記二次電池を昇温させ、前記車両の稼働中、前記蓄熱器の温度が前記温度閾値より大きい場合で、かつ、前記二次電池の温度が前記高温側閾値より大きい場合、前記電池パック側開口部及び前記ラジエータ側開口部を開状態にさせるとともに前記蓄熱器側開口部を閉状態にさせて、前記ラジエータから前記電池パックに移動する前記熱媒体により前記二次電池を冷却させるように構成してもよい。

【0011】

これにより、車両の稼働中、蓄熱器やラジエータにより二次電池の温度を調整することができる。

【0012】

また、前記制御部は、前記車両の稼働中、前記蓄熱器の温度が温度閾値以下である場合で、かつ、前記二次電池の温度が前記低温側閾値より大きい高温側閾値より大きい場合、前記電池パック側開口部及び前記蓄熱器側開口部を開状態にさせるとともに前記ラジエータ側開口部を閉状態にさせて、前記蓄熱器から前記電池パックに移動する前記熱媒体により前記二次電池を冷却させ、前記車両の稼働中、前記蓄熱器の温度が前記温度閾値以下である場合で、かつ、前記二次電池の温度が前記高温側閾値以下の場合、前記蓄熱器側開口部及び前記ラジエータ側開口部を開状態にさせるとともに前記電池パック側開口部を閉状態にさせて、前記ラジエータから前記蓄熱器に移動する前記熱媒体により前記蓄熱器を冷却させるように構成してもよい。

【0013】

これにより、車両の稼働中、蓄熱器やラジエータにより二次電池や蓄熱器の温度を調整することができる。

【0014】

また、前記制御部は、前記二次電池の充電中、前記蓄熱器の温度が温度閾値より大きい場合、前記電池パック側開口部及び前記ラジエータ側開口部を開状態にさせるとともに前記蓄熱器側開口部を閉状態にさせて、前記ラジエータから前記電池パックに移動する前記熱媒体により前記二次電池を冷却させるように構成してもよい。

【0015】

これにより、二次電池の充電中、ラジエータにより二次電池の温度を調整することができる。

【0016】

また、前記制御部は、前記二次電池の充電中、前記蓄熱器の温度が温度閾値以下である場合、前記電池パック側開口部及び前記蓄熱器側開口部を開状態にさせるとともに前記ラジエータ側開口部を閉状態にさせて、前記蓄熱器から前記電池パックに移動する前記熱媒体により前記二次電池を冷却または昇温させるように構成してもよい。

【0017】

これにより、二次電池の充電中、蓄熱器により二次電池の温度を調整することができる。

【0018】

また、前記制御部は、前記蓄熱器の温度が駆動停止閾値以下である場合、前記ヒータを駆動させ、前記蓄熱器の温度が前記駆動停止閾値より大きい場合、前記ヒータを停止させ、前記車両の稼働率が稼働率閾値より小さい場合、前記駆動停止閾値を第１の所定値分大きくし、前記稼働率が前記稼働率閾値以上である場合、前記駆動停止閾値を第２の所定値分小さくするように構成してもよい。

【0019】

これにより、車両の稼働率が比較的低く二次電池の温度が比較的低くなるときに、ヒータが駆動する頻度を高くして蓄熱器の温度を上げることができるとともに、車両の稼働率が比較器高く二次電池の温度が比較的高くなるときに、ヒータが停止する頻度を低くして蓄熱器の温度を下げることができるため、二次電池を昇温するために必要な電力を最適化することができる。

【0020】

また、前記制御部は、前記車両の稼働中、前記二次電池の充電量が充電量閾値以下になった場合、前記電池パック側開口部及び前記ラジエータ側開口部を開状態にさせるとともに前記蓄熱器側開口部を閉状態にさせて、前記ラジエータから前記電池パックに移動する前記熱媒体により前記二次電池を冷却させるように構成してもよい。

【0021】

これにより、車両の稼働中、二次電池の次回の充電の準備のために二次電池を冷却することができる。

【0022】

また、上記電池温調装置は、前記電池パック側切替部と前記蓄熱器側切替部との間に設けられ、前記熱媒体の流量を制御する流量制御弁を備えるように構成してもよい。

【0023】

これにより、二次電池の温度を目標温度にするためにかかる時間の短縮化を図ることができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、車両に搭載される電池パックが有する二次電池の温度を調整する電池温調装置において、車両に搭載されるヒータ以外の負荷に供給される電力が低減することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】第１実施形態の電池温調装置の一例を示す図である。

【図2】第１実施形態の制御部の動作の一例を示すフローチャートである。

【図3】蓄熱器の温度とヒータの駆動状態との関係、二次電池の充電量とヒータに供給される電力との関係、及び二次電池の温度とヒータに供給される電力との関係の一例を示す図である。

【図4】第２実施形態の電池温調装置の一例を示す図である。

【図5】第２実施形態の制御部の動作の一例を示すフローチャートである。

【図6】第１実施形態の電池温調装置の変形例を示す図である。

【図7】第２実施形態の電池温調装置の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。

【0027】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の電池温調装置の一例を示す図である。

【0028】

図１に示す電池温調装置１は、フォークリフトや電気自動車などの車両Ｖｅに搭載される電池パック２が有する二次電池Ｂの温度を調整する。なお、二次電池Ｂは、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの１つ以上の充放電可能な電池により構成される。

【0029】

また、電池温調装置１は、蓄熱器３と、経路４と、電池パック側切替部５と、蓄熱器側切替部６と、ファンＦ１と、制御部７とを備える。

【0030】

蓄熱器３は、二次電池Ｂから供給される電力により駆動するヒータＨを有する。ヒータＨは、熱媒体（不凍液や空気など）との間で熱交換を行う。すなわち、二次電池ＢからヒータＨに電力が供給されてヒータＨが駆動すると、ヒータＨが発熱し、蓄熱器３内の熱媒体が蓄熱する。

【0031】

経路４は、配管などにより構成され、蓄熱器３と電池パック２とを互いに接続する。また、経路４には熱媒体が通る。

【0032】

電池パック側切替部５は、バルブなどにより構成され、経路４における電池パック２近傍の開口部（電池パック側開口部）を開状態または閉状態に切り替える。電池パック側開口部が開状態になると、経路４と電池パック２との間で熱媒体の移動が可能な状態になり、電池パック側開口部が閉状態になると、経路４と電池パック２との間で熱媒体の移動が不可能な状態になる。

【0033】

蓄熱器側切替部６は、バルブなどにより構成され、経路４における蓄熱器３近傍の開口部（蓄熱器側開口部）を開状態または閉状態に切り替える。蓄熱器側開口部が開状態になると、経路４と蓄熱器３との間で熱媒体が移動することができる状態になり、蓄熱器側開口部が閉状態になると、経路４と蓄熱器３との間で熱媒体が移動することができない状態になる。

【0034】

ファンＦ１は、蓄熱器３と電池パック２との間の経路４内に設けられ、経路４内の熱媒体を循環させる。

【0035】

制御部７は、マイクロコンピュータなどにより構成され、ヒータＨ、電池パック側切替部５、蓄熱器側切替部６、及びファンＦ１の動作を制御する。

【0036】

図２は、第１実施形態の制御部７の動作の一例を示すフローチャートである。

【0037】

まず、制御部７は、制御周期毎に、二次電池Ｂが充電中であるか否かを判断するとともに車両Ｖｅが稼働中であるか否かを判断する（ステップＳ１０１、Ｓ１０２）。例えば、制御部７は、二次電池Ｂの充電を制御する充電制御部から送られてくる、二次電池Ｂの充電を開始した旨を示す情報を受け取ってから二次電池Ｂの充電を終了した旨を示す情報を受け取るまでの期間、二次電池Ｂが充電中であると判断し、それ以外の期間、二次電池Ｂが充電中でないと判断する。また、制御部７は、車両Ｖｅの走行を制御する走行制御部から送られてくる、車両Ｖｅの稼働を開始した旨を示す情報を受け取ってから車両Ｖｅの稼働を終了した旨を示す情報を受け取るまでの期間、車両Ｖｅが稼働中であると判断し、それ以外の期間、車両Ｖｅが稼働中でないと判断する。なお、走行制御部は、ユーザなどのキーオン操作により車両Ｖｅの稼働を開始し、キーオフ操作により車両Ｖｅの稼働を終了する。

【0038】

次に、制御部７は、二次電池Ｂが充電中であると判断する場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ヒータＨを駆動させるとともに、電池パック側開口部及び蓄熱器側開口部が閉状態になるように、電池パック側切替部５及び蓄熱器側切替部６の動作を制御するとともに、ファンＦ１を停止させる（ステップＳ１０３）。これにより、蓄熱器３を密閉状態にさせるとともにヒータＨを発熱させることができるため、ヒータＨが発生する熱を利用して蓄熱器３内の熱媒体を効率よく蓄熱させることができる。

【0039】

なお、制御部７は、二次電池Ｂの充電中、二次電池Ｂの充電に必要な電力と、ヒータＨの駆動に必要な電力との合計電力が、車両Ｖｅの外部に設けられる不図示の充電器から電池パック２に供給されるように充電制御部に指示するように構成してもよい。これにより、車両Ｖｅの稼働中において、車両Ｖｅに搭載されるヒータＨ以外の負荷に供給される電力が低減することを抑制することができる。

【0040】

また、制御部７は、ステップＳ１０３において、図３（ａ）に示すように、蓄熱器３の温度が駆動停止閾値以下である場合、ヒータＨを駆動させ、蓄熱器３の温度が駆動停止閾値より大きい場合、ヒータＨを停止させるように構成してもよい。なお、駆動停止閾値は、例えば、蓄熱器３の定格温度とする。

【0041】

または、制御部７は、ステップＳ１０３において、ヒータＨを駆動させているとき、図３（ｂ）に示す二次電池Ｂの充電量（二次電池Ｂの電圧または充電率（二次電池Ｂの満充電容量に対する現在の充電容量の割合））とヒータＨに供給する電力との関係を示す情報Ｄ１を参照し、二次電池Ｂの現在の充電量に対応するヒータＨの供給電力を求めるように構成してもよい。なお、図３（ｂ）に示す情報Ｄ１では、二次電池Ｂの充電量が大きくなるほど、ヒータＨに供給する電力が大きくなるものとする。また、ヒータＨに供給される電力が大きくなるほど、ヒータＨの温度が高くなるものとする。これにより、二次電池Ｂの充電量が大きいほど、ヒータＨの温度を高くすることができる。なお、二次電池Ｂの充電量とヒータＨの供給電力との関係は非線形でもよい。

【0042】

または、制御部７は、ステップＳ１０３において、ヒータＨを駆動させているとき、図３（ｃ）に示す二次電池Ｂの温度とヒータＨに供給する電力との関係を示す情報Ｄ２を参照し、二次電池Ｂの現在の温度に対応するヒータＨの供給電力を求めるように構成してもよい。なお、図３（ｃ）に示す情報Ｄ２では、二次電池Ｂの温度が低くなるほど、ヒータＨに供給する電力が大きくなるものとする。これにより、二次電池Ｂの温度が低くなるほど、ヒータＨの温度を高くすることができる。

【0043】

または、制御部７は、ステップＳ１０３において、ヒータＨを駆動させているとき、図３（ｂ）に示す情報Ｄ１及び図３（ｃ）に示す情報Ｄ２を参照し、二次電池Ｂの現在の充電量に対応するヒータＨの供給電力、及び、二次電池Ｂの現在の温度に対応するヒータＨの供給電力を求め、それら供給電力のうちの大きい方の供給電力をヒータＨに供給する電力として採用するように構成してもよい。

【0044】

また、図２に示すフローチャートにおいて、制御部７は、車両Ｖｅが稼働中であると判断する場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ヒータＨを停止させるとともに、電池パック側開口部及び蓄熱器側開口部が開状態になるように電池パック側切替部５及び蓄熱器側切替部６の動作を制御するとともに、ファンＦ１を駆動させる（ステップＳ１０４）。これにより、二次電池Ｂの充電中において、蓄熱した熱媒体が蓄熱器３から電池パック２に移動し、熱媒体と二次電池Ｂとの間で熱交換が行われるため、二次電池Ｂを昇温させることができる。

【0045】

このように、第１実施形態の電池温調装置１によれば、二次電池Ｂの充電中、ヒータＨを駆動させて熱媒体を蓄熱しておき、車両Ｖｅの稼働中、ヒータＨを停止させるとともに、蓄熱した熱媒体を用いて二次電池Ｂを昇温させている。これにより、車両Ｖｅの稼働中、二次電池Ｂから供給される電力がヒータＨにより消費されないため、車両Ｖｅに搭載されるヒータＨ以外の負荷に供給される電力が低減することを抑制することができる。

【0046】

＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態の電池温調装置の一例を示す図である。なお、図４において、図１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。

【0047】

図４に示す電池温調装置１は、蓄熱器３と、経路４と、電池パック側切替部５と、蓄熱器側切替部６と、ファンＦ１と、制御部７と、ラジエータ８と、ラジエータ側切替部９と、ファンＦ２と、ファンＦ３とを備える。

【0048】

ラジエータ８は、冷却装置であり、経路４に接続される。また、ラジエータ８において、外気と熱媒体との間で熱交換が行われる。

【0049】

ラジエータ側切替部９は、バルブなどにより構成され、経路４におけるラジエータ８近傍の開口部（ラジエータ側開口部）を開状態または閉状態に切り替える。ラジエータ側開口部が開状態になると、経路４とラジエータ８との間で熱媒体が移動することができる状態になり、ラジエータ側開口部が閉状態になると、経路４とラジエータ８との間で熱媒体が移動することができない状態になる。

【0050】

ファンＦ２は、蓄熱器３とラジエータ８との間の経路４内に設けられ、経路４内の熱媒体を循環させる。

【0051】

ファンＦ３は、ラジエータ８に設けられ、ラジエータ８内を通る外気の流量を増加させる。

【0052】

制御部７は、蓄熱器３及び二次電池Ｂの温度に基づいて、ヒータＨ、電池パック側切替部５、蓄熱器側切替部６、ラジエータ側切替部９、及びファンＦ１～Ｆ３の動作を制御する。なお、蓄熱器３及び二次電池Ｂの温度はサーミスタなどの不図示の温度センサにより計測される。

【0053】

図５は、第２実施形態の制御部７の動作の一例を示すフローチャートである。

【0054】

まず、制御部７は、制御周期毎に、二次電池Ｂが充電中であるか否かを判断するとともに車両Ｖｅが稼働中であるか否かを判断する（ステップＳ２０１、Ｓ２０２）。

【0055】

次に、制御部７は、二次電池Ｂが充電中であると判断する場合で（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、かつ、蓄熱器３の温度が温度閾値より大きい場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、電池パック側開口部及びラジエータ側開口部が開状態になるとともに蓄熱器側開口部が閉状態になるように、電池パック側切替部５、蓄熱器側切替部６、及びラジエータ側切替部９の動作を制御するとともに、ファンＦ１～Ｆ３を駆動させる（ステップＳ２０４）。これにより、二次電池Ｂの充電中、外気と熱交換された熱媒体により二次電池Ｂを冷却することができる。なお、温度閾値は、二次電池Ｂの定格温度に基づいて設定されてもよい。

【0056】

また、制御部７は、ステップＳ２０４において、図３（ａ）に示すように、蓄熱器３の温度が駆動停止閾値以下である場合、ヒータＨを駆動させ、蓄熱器３の温度が駆動停止閾値より大きい場合、ヒータＨを停止させるように構成してもよい。

【0057】

または、制御部７は、ステップＳ２０４において、ヒータＨを駆動させているとき、図３（ｂ）に示す情報Ｄ１を参照し、二次電池Ｂの現在の充電量に対応するヒータＨの供給電力を求めるように構成してもよい。

【0058】

または、制御部７は、ステップＳ２０４において、ヒータＨを駆動させているとき、図３（ｃ）に示す情報Ｄ２を参照し、二次電池Ｂの現在の温度に対応するヒータＨの供給電力を求めるように構成してもよい。

【0059】

または、制御部７は、ステップＳ２０４において、ヒータＨを駆動させているとき、図３（ｂ）に示す情報Ｄ１及び図３（ｃ）に示す情報Ｄ２を参照し、二次電池Ｂの現在の充電量に対応するヒータＨの供給電力、及び、二次電池Ｂの現在の温度に対応するヒータＨの供給電力を求め、それら供給電力のうちの大きい方の供給電力をヒータＨに供給する電力として採用するように構成してもよい。

【0060】

また、図５に示すフローチャートにおいて、制御部７は、二次電池Ｂが充電中であると判断する場合で（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、かつ、蓄熱器３の温度が温度閾値以下である場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、蓄熱器側開口部及び電池パック側開口部が開状態になるとともにラジエータ側開口部が閉状態になるように、電池パック側切替部５、蓄熱器側切替部６、及びラジエータ側切替部９の動作を制御するとともに、ファンＦ１のみを駆動させる（ステップＳ２０５）。これにより、二次電池Ｂの充電中、ヒータＨが停止している場合、蓄熱器３と熱交換された熱媒体により二次電池Ｂを冷却することができる。また、二次電池Ｂの充電中、ヒータＨが駆動している場合、蓄熱器３と熱交換された熱媒体により二次電池Ｂを昇温することができる。

【0061】

また、制御部７は、車両Ｖｅが稼働中であると判断する場合で（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、かつ、蓄熱器３の温度が温度閾値より大きい場合で（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、かつ、二次電池Ｂの温度が低温側閾値から高温側閾値までの範囲内にある場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ、ステップＳ２０８：Ｎｏ）、ヒータＨを停止させるとともに、電池パック側開口部、蓄熱器側開口部、及びラジエータ側開口部が閉状態になるように、電池パック側切替部５、蓄熱器側切替部６、及びラジエータ側切替部９の動作を制御するとともに、ファンＦ１～Ｆ３を停止させる（ステップＳ２０９）。なお、高温側閾値は、二次電池Ｂの定格温度の上限値としてもよい。また、低温側閾値は、二次電池Ｂの定格温度の下限値としてもよい。これにより、二次電池Ｂを適温（定格温度の下限値から上限値までの範囲）に保つことができるため、二次電池Ｂの劣化を抑えることができる。

【0062】

また、制御部７は、車両Ｖｅが稼働中であると判断する場合で（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、かつ、蓄熱器３の温度が温度閾値より大きい場合で（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、かつ、二次電池Ｂの温度が低温側閾値より小さい場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、ヒータＨを停止させるとともに、蓄熱器側開口部及び電池パック側開口部が開状態になるとともにラジエータ側開口部が閉状態になるように、電池パック側切替部５、蓄熱器側切替部６、及びラジエータ側切替部９の動作を制御するとともに、ファンＦ１のみを駆動させる（ステップＳ２０５）。これにより、車両Ｖｅの稼働中、蓄熱器３と熱交換された熱媒体により二次電池Ｂを昇温させることができる。

【0063】

また、制御部７は、車両Ｖｅが稼働中であると判断する場合で（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、かつ、蓄熱器３の温度が温度閾値より大きい場合で（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、かつ、二次電池Ｂの温度が高温側閾値より大きい場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ、ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、ヒータＨを停止させるとともに、電池パック側開口部及びラジエータ側開口部が開状態になるとともに蓄熱器側開口部が閉状態になるように、電池パック側切替部５、蓄熱器側切替部６、及びラジエータ側切替部９の動作を制御するともに、ファンＦ１～Ｆ３を駆動させる（ステップＳ２１０）。これにより、車両Ｖｅの稼働中、外気と熱交換された熱媒体により二次電池Ｂを冷却することができる。

【0064】

また、制御部７は、車両Ｖｅが稼働中であると判断する場合で（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、かつ、蓄熱器３の温度が温度閾値以下である場合で（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、かつ、二次電池Ｂの温度が高温側閾値より大きい場合（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、ヒータＨを停止させるとともに、蓄熱器側開口部及び電池パック側開口部が開状態になるとともにラジエータ側開口部が閉状態になるように、電池パック側切替部５、蓄熱器側切替部６、及びラジエータ側切替部９の動作を制御するとともに、ファンＦ１のみを駆動させる（ステップＳ２０５）。これにより、車両Ｖｅの稼働中、蓄熱器３と熱交換された熱媒体により二次電池Ｂを冷却することができる。

【0065】

また、制御部７は、車両Ｖｅが稼働中であると判断する場合で（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、かつ、蓄熱器３の温度が温度閾値以下である場合で（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、かつ、二次電池Ｂの温度が高温側閾値以下である場合（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、ヒータＨを停止させるとともに、蓄熱器側開口部及びラジエータ側開口部が開状態になるとともに電池パック側開口部が閉状態になるように、電池パック側切替部５、蓄熱器側切替部６、及びラジエータ側切替部９の動作を制御するとともに、ファンＦ２及びファン３のみを駆動させる（ステップＳ２１２）。これにより、車両Ｖｅの稼働中、外気と熱交換された熱媒体により蓄熱器３を冷却することができる。蓄熱器３の温度が温度閾値以下である状態は、車両Ｖｅの稼働が所定時間経過したと判断されるため、次の充電および蓄熱に向けて蓄熱器３を適温まで冷却し、次の充電および蓄電の準備をすることができる。

【0066】

なお、図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２０１、Ｓ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２１１、Ｓ２１２を省略してもよい。

【0067】

また、図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２０１、Ｓ２０３、Ｓ２０４を省略してもよい。

【0068】

また、図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２１１、Ｓ２１２を省略してもよい。

【0069】

このように、第２実施形態の電池温調装置１では、第１実施形態の電池温調装置１と同様に、二次電池Ｂの充電中、ヒータＨを駆動させて熱媒体を蓄熱しておき、車両Ｖｅの稼働中、ヒータＨを停止させるとともに、蓄熱した熱媒体を用いて二次電池Ｂを昇温させている。これにより、車両Ｖｅの稼働中、二次電池Ｂから供給される電力がヒータＨにより消費されないため、車両Ｖｅに搭載されるヒータＨ以外の負荷に供給される電力が低減することを抑制することができる。

【0070】

また、第２実施形態の電池温調装置１では、ラジエータ８を備えているため、外気により二次電池Ｂや蓄熱器３を冷却することができる。これにより、車両Ｖｅの稼働中、二次電池Ｂや蓄熱器３を冷却するために二次電池Ｂの電力が消費されないため、車両Ｖｅに搭載されるヒータＨ以外の負荷に供給される電力が低減することをさらに抑制することができる。

【0071】

なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

【0072】

＜変形例１＞
制御部７は、図５に示すステップＳ２０３において、車両Ｖｅの稼働率が稼働率閾値より小さい場合、駆動停止閾値を第１の所定値分大きくし、車両Ｖｅの稼働率が稼働率閾値以上である場合、駆動停止閾値を第２の所定値分小さくするように構成してもよい。なお、車両Ｖｅの稼働率は、単位時間に対する車両Ｖｅの稼働時間の割合とする。また、稼働率閾値、第１の所定値、及び第２の所定値は、実験やシミュレーションなどにより設定される任意の値とする。

【0073】

これにより、車両Ｖｅの稼働率が比較的低く二次電池Ｂの温度が比較的低くなるときに、ヒータＨが駆動する頻度を高くして蓄熱器３の温度を上げることができるとともに、車両Ｖｅの稼働率が比較器高く二次電池Ｂの温度が比較的高くなるときに、ヒータＨが停止する頻度を低くして蓄熱器３の温度を下げることができるため、二次電池Ｂを昇温するために必要な電力を最適化することができる。

【0074】

＜変形例２＞
制御部７は、車両Ｖｅが稼働中である場合で（図５に示すステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、かつ、二次電池Ｂの充電量が充電量閾値以下になった場合、ヒータＨを停止させるとともに、電池パック側開口部及びラジエータ側開口部が開状態になるとともに蓄熱器側開口部が閉状態になるように、電池パック側切替部５、蓄熱器側切替部６、及びラジエータ側切替部９の動作を制御するとともに、ファンＦ１～Ｆ３を駆動させるように構成してもよい。

【0075】

これにより、車両Ｖｅの稼働中、二次電池Ｂの次回の充電の準備のために二次電池Ｂを冷却することができる。

【0076】

＜変形例３＞
第１実施形態または第２実施形態の電池温調装置１は、図６または図７に示すように、熱媒体の流量を制御する流量制御部１０を備えるように構成してもよい。なお、流量制御部１０は、バルブなどにより構成され、電池パック側切替部５と蓄熱器側切替部６との間に設けられているものとする。また、制御部７は、ユーザなどの指示により流量制御部１０の動作を制御するように構成してもよい。

【0077】

これにより、熱媒体の流量が増加するように流量制御部１０の動作を制御することで、二次電池Ｂの温度を目標温度にするためにかかる時間の短縮化を図ることができる。

【符号の説明】

【0078】

１ 電池温調装置
２ 電池パック
３ 蓄熱器
４ 経路
５ 電池パック側切替部
６ 蓄熱器側切替部
７ 制御部
８ ラジエータ
９ ラジエータ側切替部
Ｖｅ 車両
Ｂ 二次電池
Ｈ ヒータ
Ｆ１～Ｆ３ ファン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】