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(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】P2024011454
(43)【公開日】2024-01-25
(54)【発明の名称】電池温調装置
(51)【国際特許分類】
H01M 10/633 20140101AFI20240118BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20240118BHJP
H01M 10/615 20140101ALI20240118BHJP
H01M 10/6556 20140101ALI20240118BHJP
H01M 10/625 20140101ALI20240118BHJP
H01M 10/6571 20140101ALI20240118BHJP
H01M 10/6569 20140101ALI20240118BHJP
【ＦＩ】
H01M10/633
H01M10/613
H01M10/615
H01M10/6556
H01M10/625
H01M10/6571
H01M10/6569
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022113427
(22)【出願日】2022-07-14
(71)【出願人】
【識別番号】000116574
【氏名又は名称】愛三工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】吉岡 衛
(72)【発明者】
【氏名】河井 伸二
【テーマコード（参考）】
5H031
【Ｆターム（参考）】
5H031CC09
5H031KK03
5H031KK08
(57)【要約】
【課題】電池の温調要求に応じ、電池を選択的に冷却又は暖機することで電池の温度調整を行うこと。
【解決手段】電池温調装置１は、電池パック２と、電池パック２と熱媒体とを熱交換する熱交換部１２と、熱媒体を熱交換部１２へ流す熱媒体回路３とを備え、熱媒体を熱媒体回路３により熱交換部１２へ流して電池パック２と熱交換させることで電池パック２の温度を調整する。熱媒体回路３は、電池パック２を暖機するために昇温媒体を熱交換部１２へ流す暖機回路５と、電池パック２を冷却するために冷却媒体を熱交換部１２へ流す冷却回路６とを含む。電池温調装置１は、電池パック２を暖機するときは、熱交換部１２と暖機回路５とを繋ぎ、電池パック２を冷却するときは、熱交換部１２と冷却回路６とを繋ぐように回路を切り換える回路切換手段９を更に備える。
【選択図】 図１
【解決手段】電池温調装置１は、電池パック２と、電池パック２と熱媒体とを熱交換する熱交換部１２と、熱媒体を熱交換部１２へ流す熱媒体回路３とを備え、熱媒体を熱媒体回路３により熱交換部１２へ流して電池パック２と熱交換させることで電池パック２の温度を調整する。熱媒体回路３は、電池パック２を暖機するために昇温媒体を熱交換部１２へ流す暖機回路５と、電池パック２を冷却するために冷却媒体を熱交換部１２へ流す冷却回路６とを含む。電池温調装置１は、電池パック２を暖機するときは、熱交換部１２と暖機回路５とを繋ぎ、電池パック２を冷却するときは、熱交換部１２と冷却回路６とを繋ぐように回路を切り換える回路切換手段９を更に備える。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池と、
前記電池と熱媒体とを熱交換するための熱交換部と、
前記熱媒体を前記熱交換部へ流すための熱媒体回路と
を備え、前記熱媒体を前記熱媒体回路により前記熱交換部へ流して前記電池と熱交換させることにより前記電池の温度を調整する電池温調装置において、
前記熱媒体回路は、前記電池を暖機するために昇温した前記熱媒体を前記熱交換部へ流す暖機回路と、前記電池を冷却するために冷却した前記熱媒体を前記熱交換部へ流す冷却回路とを含み、
前記電池を暖機するときは、前記熱交換部と前記暖機回路とを繋ぎ、前記電池を冷却するときは、前記熱交換部と前記冷却回路とを繋ぐように回路を切り換えるための回路切換手段を更に備える
ことを特徴とする電池温調装置。
前記電池と熱媒体とを熱交換するための熱交換部と、
前記熱媒体を前記熱交換部へ流すための熱媒体回路と
を備え、前記熱媒体を前記熱媒体回路により前記熱交換部へ流して前記電池と熱交換させることにより前記電池の温度を調整する電池温調装置において、
前記熱媒体回路は、前記電池を暖機するために昇温した前記熱媒体を前記熱交換部へ流す暖機回路と、前記電池を冷却するために冷却した前記熱媒体を前記熱交換部へ流す冷却回路とを含み、
前記電池を暖機するときは、前記熱交換部と前記暖機回路とを繋ぎ、前記電池を冷却するときは、前記熱交換部と前記冷却回路とを繋ぐように回路を切り換えるための回路切換手段を更に備える
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において、
前記電池は、ケースに複数の電池セルを収容した複数の電池スタックより構成され、
前記熱交換部は、複数の前記電池スタック毎に前記熱媒体が流れるように配設される
ことを特徴とする電池温調装置。
前記電池は、ケースに複数の電池セルを収容した複数の電池スタックより構成され、
前記熱交換部は、複数の前記電池スタック毎に前記熱媒体が流れるように配設される
ことを特徴とする電池温調装置。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の電池温調装置において、
前記熱交換部は、一端に前記熱媒体の第１出入口を有し、他端に前記熱媒体の第２出入口を有する熱交換配管より構成され、
前記熱交換配管は、前記第１出入口から前記電池の外周部近傍を廻り、更に前記電池の中央部近傍を廻ってから前記第２出入口に至るように配設される
ことを特徴とする電池温調装置。
前記熱交換部は、一端に前記熱媒体の第１出入口を有し、他端に前記熱媒体の第２出入口を有する熱交換配管より構成され、
前記熱交換配管は、前記第１出入口から前記電池の外周部近傍を廻り、更に前記電池の中央部近傍を廻ってから前記第２出入口に至るように配設される
ことを特徴とする電池温調装置。
【請求項4】
請求項１又は２に記載の電池温調装置において、
前記熱交換部は、前記熱媒体が出入りする第１出入口と第２出入口を有し、
前記電池を暖機するときは、前記回路切換手段を切り換えることにより、前記熱交換部と前記暖機回路とを繋いで前記第１出入口から前記第２出入口へ前記熱媒体を流し、前記電池を冷却するときは、前記回路切換手段を切り換えることにより、前記熱交換部と前記冷却回路とを繋いで前記第２出入口から前記第１出入口へ前記熱媒体を流すように構成した
ことを特徴とする電池温調装置。
前記熱交換部は、前記熱媒体が出入りする第１出入口と第２出入口を有し、
前記電池を暖機するときは、前記回路切換手段を切り換えることにより、前記熱交換部と前記暖機回路とを繋いで前記第１出入口から前記第２出入口へ前記熱媒体を流し、前記電池を冷却するときは、前記回路切換手段を切り換えることにより、前記熱交換部と前記冷却回路とを繋いで前記第２出入口から前記第１出入口へ前記熱媒体を流すように構成した
ことを特徴とする電池温調装置。
【請求項5】
請求項３に記載の電池温調装置において、
前記電池を暖機するときは、前記回路切換手段を切り換えることにより、前記熱交換配管と前記暖機回路とを繋いで前記第１出入口から前記第２出入口へ前記熱媒体を流し、前記電池を冷却するときは、前記回路切換手段を切り換えることにより、前記熱交換配管と前記冷却回路とを繋いで前記第２出入口から前記第１出入口へ前記熱媒体を流すように構成した
ことを特徴とする電池温調装置。
前記電池を暖機するときは、前記回路切換手段を切り換えることにより、前記熱交換配管と前記暖機回路とを繋いで前記第１出入口から前記第２出入口へ前記熱媒体を流し、前記電池を冷却するときは、前記回路切換手段を切り換えることにより、前記熱交換配管と前記冷却回路とを繋いで前記第２出入口から前記第１出入口へ前記熱媒体を流すように構成した
ことを特徴とする電池温調装置。
【請求項6】
請求項１に記載の電池温調装置において、
前記電池に複数の前記熱交換部が設けられ、複数の前記熱交換部は、それぞれ前記熱媒体が出入りする第１出入口と第２出入口を有し、
前記暖機回路は、前記電池を暖機するために昇温した前記熱媒体を複数の前記熱交換部へ流すように構成され、
前記冷却回路は、前記電池を冷却するために冷却した前記熱媒体を複数の前記熱交換部へ流すように構成され、
複数の前記熱交換部それぞれの前記第１出入口及び前記第２出入口の少なくとも一方に電磁弁が更に設けられ、
前記回路切換手段及び複数の前記電磁弁を制御するための制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電池を暖機する要求があるときは、複数の前記熱交換部と前記暖機回路とを繋ぐために前記回路切換手段を制御すると共に複数の前記電磁弁を制御し、前記電池を冷却する要求があるときは、複数の前記熱交換部と前記冷却回路とを繋ぐために前記回路切換手段を制御すると共に複数の前記電磁弁を制御する
ことを特徴とする電池温調装置。
前記電池に複数の前記熱交換部が設けられ、複数の前記熱交換部は、それぞれ前記熱媒体が出入りする第１出入口と第２出入口を有し、
前記暖機回路は、前記電池を暖機するために昇温した前記熱媒体を複数の前記熱交換部へ流すように構成され、
前記冷却回路は、前記電池を冷却するために冷却した前記熱媒体を複数の前記熱交換部へ流すように構成され、
複数の前記熱交換部それぞれの前記第１出入口及び前記第２出入口の少なくとも一方に電磁弁が更に設けられ、
前記回路切換手段及び複数の前記電磁弁を制御するための制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電池を暖機する要求があるときは、複数の前記熱交換部と前記暖機回路とを繋ぐために前記回路切換手段を制御すると共に複数の前記電磁弁を制御し、前記電池を冷却する要求があるときは、複数の前記熱交換部と前記冷却回路とを繋ぐために前記回路切換手段を制御すると共に複数の前記電磁弁を制御する
ことを特徴とする電池温調装置。
【請求項7】
請求項６に記載の電池温調装置において、
複数の前記熱交換部は、前記電池を冷却するときは、前記電池の中央部ほど前記熱媒体の流量が多くなるように、前記電池を暖機するときは、前記電池の外周部ほど前記熱媒体の流量が多くなるように前記電池に配設される
ことを特徴とする電池温調装置。
複数の前記熱交換部は、前記電池を冷却するときは、前記電池の中央部ほど前記熱媒体の流量が多くなるように、前記電池を暖機するときは、前記電池の外周部ほど前記熱媒体の流量が多くなるように前記電池に配設される
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】
この明細書に開示される技術は、主として充放電可能な二次電池の温度を調節するように構成した電池温調装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される「電池温調装置」が知られている。この装置は、複数の電池セルを含む電池パックにつき、複数の電池セルを熱媒体と熱交換させることで、複数の電池セルの温度を調整するようになっている。ここで、複数の電池セルそれぞれの温度は、それらのレイアウトによって異なる。そこで、この装置は、温度調整後の複数の電池セルの温度を同じ温度に近づけるために、次のような構成を有する。
【0003】
すなわち、この装置は、電池パック、熱媒体回路及び伝熱量調整部を備える。電池パックは、第１電池セルと、第１電池セルと電気的に接続された第２電池セルと、第１電池セルと熱媒体（冷媒）とを熱交換させる第１熱交換部と、第２電池セルと冷媒とを熱交換させる第２熱交換部とを含む。熱媒体回路は、温度調整された冷媒を第１熱交換部及び第２熱交換部へ流すようになっている。ここで、第１電池セル及び第２電池セルの温度が調整されていない状態では、所定の使用条件下において、第１電池セルと第２電池セルとの間で充放電による発熱によって温度差が生じる。伝熱量調整部は、所定の使用条件下で、非温度調整状態と比較して、温度調整後の第１電池セルと第２電池セルとの温度差が小さくなるように、第１電池セルと冷媒との間の第１伝熱量と、第２電池セルと冷媒との間の第２伝熱量とを調整するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－４４１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献１に記載の電池温調装置は、複数の電池セルのレイアウトを考慮し、複数の電池セルの充放電による発熱に対し、電池セルの間の温度差が小さくなるように冷媒により冷却する技術ではある。しかし、この装置は、冷間時に複数の電池セルを暖機する技術については開示していない。ここで、電池の通年使用を考えた場合、電池を適正温度に調整するには、電池の冷却と暖機の両方が必要となるので、それを達成できる電池温調装置の提案が望まれている。
【0006】
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、電池の温度調整要求に応じ、電池を選択的に冷却又は暖機することで電池の温度調整を可能とした電池温調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、電池と、電池と熱媒体とを熱交換するための熱交換部と、熱媒体を熱交換部へ流すための熱媒体回路とを備え、熱媒体を熱媒体回路により熱交換部へ流して電池と熱交換させることにより電池の温度を調整する電池温調装置において、熱媒体回路は、電池を暖機するために昇温した熱媒体を熱交換部へ流す暖機回路と、電池を冷却するために冷却した熱媒体を熱交換部へ流す冷却回路とを含み、電池を暖機するときは、熱交換部と暖機回路とを繋ぎ、電池を冷却するときは、熱交換部と冷却回路とを繋ぐように回路を切り換えるための回路切換手段を更に備えることを趣旨とする。
【0008】
上記技術の構成によれば、熱媒体を熱交換部へ流すための熱媒体回路は、電池を暖機するために昇温した熱媒体（昇温媒体）を熱交換部へ流す暖機回路と、電池を冷却するために冷却した熱媒体（冷却媒体）を熱交換部へ流す冷却回路とを含む。そして、電池を暖機するときは、回路切換手段により回路を切り換えることにより、熱交換部と暖機回路とが繋がれて昇温媒体が熱交換部へ流れる。また、電池を冷却するときは、回路切換手段により回路を切り換ることにより、熱交換部と冷却回路とが繋がれて冷却媒体が熱交換部へ流れる。
【0009】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、電池は、ケースに複数の電池セルを収容した複数の電池スタックより構成され、熱交換部は、複数の電池スタック毎に熱媒体が流れるように配設されることを趣旨とする。
【0010】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、電池を暖機するときは、回路切換手段により回路を切り換えることにより、複数の電池スタック毎に熱交換部と暖機回路とが繋がれ、電池スタック毎に熱交換部へ昇温媒体が流れる。また、電池を冷却するときは、回路切換手段により回路を切り換えることにより、複数の電池スタック毎に熱交換部と冷却回路とが繋がれ、電池スタック毎に熱交換部へ冷却媒体が流れる。
【0011】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の技術は、請求項１又は２に記載の技術において、熱交換部は、一端に熱媒体の第１出入口を有し、他端に熱媒体の第２出入口を有する熱交換配管より構成され、熱交換配管は、第１出入口から電池の外周部近傍を廻り、更に電池の中央部近傍を廻ってから第２出入口に至るように配設されることを趣旨とする。
【0012】
上記技術の構成によれば、請求項１又は２に記載の技術の作用に加え、熱交換配管に、第１出入口から熱媒体が流入することにより、熱媒体は電池の外周部近傍を先に廻り、その後に電池の中央部近傍を廻ってから第２出入口から流れ出る。一方、熱交換配管に、第２出入口から熱媒体が流入することにより、熱媒体は電池の中央部近傍を先に廻り、その後に電池の外周部近傍を廻ってから第１出入口から流れ出る。従って、熱交換配管に対し、第１出入口から熱媒体が流入することにより、電池の外周部近傍が先に熱媒体と熱交換され、その後に電池の中央部近傍が熱媒体と熱交換される。一方、熱交換配管に対し、第２出入口から熱媒体が流入することにより、電池の中央部近傍が先に熱媒体と熱交換され、その後に電池の外周部近傍が熱媒体と熱交換される。
【0013】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の技術は、請求項１又は２に記載の技術において、熱交換部は、熱媒体が出入りする第１出入口と第２出入口を有し、電池を暖機するときは、回路切換手段を切り換えることにより、熱交換部と暖機回路とを繋いで第１出入口から第２出入口へ熱媒体を流し、電池を冷却するときは、回路切換手段を切り換えることにより、熱交換部と冷却回路とを繋いで第２出入口から第１出入口へ熱媒体を流すように構成したことを趣旨とする。
【0014】
上記技術の構成によれば、請求項１又は２に記載の技術の作用に加え、電池を暖機するときは、回路切換手段を切り換えることにより、熱交換配管に、第１出入口から昇温媒体が流入し、第２出入口から流れ出る。一方、電池を冷却するときは、回路切換手段を切り換えることにより、熱交換配管に、第２出入口から冷却媒体が流入し、第１出入口から流れ出る。従って、電池を暖機するときは、昇温媒体が第１出入口から熱交換配管へ流れ、電池の外周部近傍を先に昇温媒体により暖機し、その後に電池の中央部近傍を昇温媒体により暖機することが可能となる。一方、電池を冷却するときは、冷却媒体が第２出入口から熱交換配管へ流れ、電池の中央部近傍を先に冷却媒体により冷却され、その後に電池の外周部近傍を冷却媒体により冷却することが可能となる。
【0015】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の技術は、請求項３に記載の技術において、電池を暖機するときは、回路切換手段を切り換えることにより、熱交換配管と暖機回路とを繋いで第１出入口から第２出入口へ熱媒体を流し、電池を冷却するときは、回路切換手段を切り換えることにより、熱交換配管と冷却回路とを繋いで第２出入口から第１出入口へ熱媒体を流すように構成したことを趣旨とする。
【0016】
上記技術の構成によれば、請求項３に記載の技術の作用に加え、電池を暖機するときは、回路切換手段により熱交換配管と暖機回路とが繋がれ、第１出入口から熱交換配管に昇温媒体が流入し、昇温媒体が電池の外周部近傍を先に廻り、その後に電池の中央部近傍を廻ってから第２出入口から流れ出る。一方、電池を冷却するときは、回路切換手段により熱交換配管と冷却回路とが繋がれ、第２出入口から熱交換配管に冷却媒体が流入し、冷却媒体が電池の中央部近傍を先に廻り、その後に電池の外周部近傍を廻ってから第１出入口から流れ出る。
【0017】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、電池に複数の熱交換部が設けられ、複数の熱交換部は、それぞれ熱媒体が出入りする第１出入口と第２出入口を有し、暖機回路は、電池を暖機するために昇温した熱媒体を複数の熱交換部へ流すように構成され、冷却回路は、電池を冷却するために冷却した熱媒体を複数の熱交換部へ流すように構成され、複数の熱交換部それぞれの第１出入口及び第２出入口の少なくとも一方に電磁弁が更に設けられ、回路切換手段及び複数の電磁弁を制御するための制御手段を更に備え、制御手段は、電池を暖機する要求があるときは、複数の熱交換部と暖機回路とを繋ぐために回路切換手段を制御すると共に複数の電磁弁を制御し、電池を冷却する要求があるときは、複数の熱交換部と冷却回路とを繋ぐために回路切換手段を制御すると共に複数の電磁弁を制御することを趣旨とする。
【0018】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、電池を暖機する要求があるときは、複数の熱交換部と暖機回路とを繋ぐために制御手段が回路切換手段を制御すると共に複数の電磁弁を制御する。これにより、複数の熱交換部と暖機回路とが繋がれ、複数の熱交換部へ昇温媒体が流れる。一方、電池を冷却する要求があるときは、複数の熱交換部と冷却回路とを繋ぐために制御手段が回路切換手段を制御すると共に複数の電磁弁を制御する。これにより、複数の熱交換部と冷却回路とが繋がれ、複数の熱交換部へ冷却媒体が流れる。従って、制御手段が、回路切換手段を制御すると共に複数の電磁弁を選択的に開弁制御することにより、複数の熱交換部の一部へ選択的に昇温媒体又は冷却媒体が流れる。
【0019】
上記目的を達成するために、請求項７に記載の技術は、請求項６に記載の技術において、複数の熱交換部は、電池を冷却するときは、電池の中央部ほど熱媒体の流量が多くなるように、電池を暖機するときは、電池の外周部ほど熱媒体の流量が多くなるように電池に配設されることを趣旨とする。
【0020】
上記技術の構成において、電池を暖機する要求があるときは、電池の中央部よりも低温の外周部から暖機するのが好ましい。また、電池を冷却する要求があるときは、電池の外周部よりも高温の中央部から冷却するのが好ましい。上記技術の構成によれば、請求項６に記載の技術の作用に加え、複数の熱交換部は、電池を冷却するときは、その中央部ほど冷却媒体の流量が多くなるように配設されるので、電池の中央部へ多くの冷却媒体が流れる。一方、複数の熱交換部は、電池を暖機するときは、その外周部ほど昇温媒体の流量が多くなるように配設されるので、電池の外周部へ多くの昇温媒体が流れる。
【発明の効果】
【0021】
請求項１に記載の技術によれば、電池の温調要求に応じ、電池を選択的に冷却又は暖機することができる。
【0022】
請求項２に記載の技術によれば、請求項１記載の技術の効果に加え、電池を構成する複数の電池スタックそれぞれを選択的に冷却又は暖機することができる。
【0023】
請求項３に記載の技術によれば、請求項１又は２に記載の技術の効果に加え、熱媒体を第１出入口と第２出入口に対し選択的に流入させることで、電池の外周部近傍又は中央部近傍のどちらかを先に選択的に熱媒体と熱交換させることができる。
【0024】
請求項４に記載の技術によれば、請求項１又は２に記載の技術の効果に加え、電池を暖機するときは、電池又はそれを構成する電池スタックの外周部近傍を中央部近傍よりも先に効果的な暖機を図ることができ、電池を冷却するときは、電池又はそれを構成する電池スタックの中央部近傍を外周部近傍よりも先に効果的な冷却を図ることができる。
【0025】
請求項５に記載の技術によれば、請求項３に記載の技術の効果に加え、電池を暖機するときは、電池又はそれを構成する電池スタックの外周部近傍を中央部近傍よりも先に効果的に暖機することができ、電池を冷却するときは、電池又はそれを構成する電池スタックの中央部近傍を外周部近傍よりも先に効果的に冷却することができる。
【0026】
請求項６に記載の技術によれば、請求項１に記載の技術の効果に加え、電池の一部分を選択的に暖機又は冷却することができる。
【0027】
請求項７に記載の技術によれば、請求項６に記載の技術の効果に加え、電池を冷却するときは、電池の中央部を効果的に冷却することができ、電池を暖機するときは、電池の外周部を効果的に暖機することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】第１実施形態に係り、電池温調装置を示す概略図。
【図2】第１実施形態に係り、電池スタックを示す概略図。
【図3】第１実施形態に係り、電池パックの暖機冷却制御の内容を示すフローチャート。
【図4】第１実施形態に係り、運転モード２の電池温調装置における冷却媒体の流れを示す概略図。
【図5】第１実施形態に係り、運転モード１の電池温調装置における昇温媒体の流れを示す概略図。
【図10】第３実施形態に係り、電池温調装置を示す概略図。
【図11】第４実施形態に係り、六方弁を示す断面図。
【図12】第４実施形態に係り、六方弁を示す断面図。
【図13】第５実施形態に係り、電池温調装置を示す概略図。
【図14】第５実施形態に係り、電池パック冷却制御の内容を示すフローチャート。
【図15】第５実施形態に係り、電池パック冷却制御による電池パックの温度制御結果を示すグラフ。
【図16】第５実施形態に係り、電池パック冷却制御による電池パックの温度制御結果を示すグラフ。
【図17】第６実施形態に係り、電池パック冷却制御の内容を示すフローチャート。
【図18】第７実施形態に係り、電池パックの暖機冷却制御の内容を示すフローチャート。
【図19】第８実施形態に係り、電池温調装置を示す概略図。
【図20】第９実施形態に係り、電池温調装置を示す概略図。
【図21】第１０実施形態に係り、電池温調装置を示す概略図。
【図22】第１１実施形態に係り、電池温調装置を示す概略図。
【図23】第１２実施形態に係り、電池温調装置を示す概略図。
【図24】第１３実施形態に係り、電池温調装置を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、電池温調装置を具体化した幾つかの実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0030】
【0031】
［電池温調装置の概略について］
図１に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。電池温調装置１は、概略的には、一つの電池パック２と、熱媒体回路３と、熱媒体回路３における熱媒体の流れを制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）４とを備える。電池パック２は、この開示技術の「電池」の一例に相当し、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅと、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅと熱媒体とを熱交換するために各電池スタック１１Ａ～１１Ｅ毎に設けられた複数の熱交換部１２とを含む。熱媒体回路３は、熱媒体を複数の熱交換部１２へ流すように構成される。この実施形態で、熱媒体は、例えば、水により構成される。この電池温調装置１は、熱媒体を熱媒体回路３により複数の熱交換部１２へ流して複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅそれぞれと熱交換させることにより複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅの温度を、延いては電池パック２の温度を調整するようになっている。なお、図１の電池パック２において、隣り合う電池スタック１１Ａ～１１Ｅの間隔は便宜上広めに示すが、実際の間隔は狭くなっている（以後に説明する他の図においても同様。）。
図１に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。電池温調装置１は、概略的には、一つの電池パック２と、熱媒体回路３と、熱媒体回路３における熱媒体の流れを制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）４とを備える。電池パック２は、この開示技術の「電池」の一例に相当し、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅと、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅと熱媒体とを熱交換するために各電池スタック１１Ａ～１１Ｅ毎に設けられた複数の熱交換部１２とを含む。熱媒体回路３は、熱媒体を複数の熱交換部１２へ流すように構成される。この実施形態で、熱媒体は、例えば、水により構成される。この電池温調装置１は、熱媒体を熱媒体回路３により複数の熱交換部１２へ流して複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅそれぞれと熱交換させることにより複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅの温度を、延いては電池パック２の温度を調整するようになっている。なお、図１の電池パック２において、隣り合う電池スタック１１Ａ～１１Ｅの間隔は便宜上広めに示すが、実際の間隔は狭くなっている（以後に説明する他の図においても同様。）。
【0032】
［電池スタックについて］
この実施形態で、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅは、一列に並んだ複数の電池セル１３がケース１４に収容されて構成され（図１の電池スタック１１Ａ，１１Ｅに電池セル１３とケース１４を例示的に示す。）。これら電池スタック１１Ａ～１１Ｅが、一つのハウジング１５に収容されることで一つの電池パック２が構成される。各電池スタック１１Ａ～１１Ｅは、各電池セル１３の電極が並列に接続されたスタック電極（図示略）を有する。ここで、複数の電池セル１３それぞれには、その温度（電池セル温度ＴＢＣＸ）を検出するためのセル温度センサ１９が設けられる（図１には、便宜上、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅに一つのセル温度センサ１９のみを例示的に示す。）。
この実施形態で、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅは、一列に並んだ複数の電池セル１３がケース１４に収容されて構成され（図１の電池スタック１１Ａ，１１Ｅに電池セル１３とケース１４を例示的に示す。）。これら電池スタック１１Ａ～１１Ｅが、一つのハウジング１５に収容されることで一つの電池パック２が構成される。各電池スタック１１Ａ～１１Ｅは、各電池セル１３の電極が並列に接続されたスタック電極（図示略）を有する。ここで、複数の電池セル１３それぞれには、その温度（電池セル温度ＴＢＣＸ）を検出するためのセル温度センサ１９が設けられる（図１には、便宜上、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅに一つのセル温度センサ１９のみを例示的に示す。）。
【0033】
［熱交換部について］
図２に、電池スタック１１Ａ～１１Ｅを概略図により示す。図２に示すように、電池スタック１１Ａ～１１Ｅにおいて、熱交換部１２は、一端に熱媒体の第１出入口１６ａを有し、他端に熱媒体の第２出入口１６ｂを有する熱交換配管１６より構成される。この熱交換配管１６は、第１出入口１６ａから電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を廻り、更に電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍を廻ってから第２出入口１６ｂに至るように配設される。すなわち、図２に示すように、第１出入口１６ａから電池スタック１１Ａ～１１Ｅの内部へ伸びる熱交換配管１６は、電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部に沿ってほぼ一周してから、折り返しほぼ半周戻り、更に、電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部をジグザグに折れ曲がりながら第２出入口１６ｂに至るように配設される。この構成により、熱交換配管１６は、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅにて、一列に並んだ複数の電池セル１３に対し熱媒体が順次流れるように配設される。この実施形態では、図１に示すように、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅに対応した第１出入口１６ａは、第１共通配管１７に並列に接続され、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅに対応した第２出入口１６ｂは、第２共通配管１８に並列に接続される。
図２に、電池スタック１１Ａ～１１Ｅを概略図により示す。図２に示すように、電池スタック１１Ａ～１１Ｅにおいて、熱交換部１２は、一端に熱媒体の第１出入口１６ａを有し、他端に熱媒体の第２出入口１６ｂを有する熱交換配管１６より構成される。この熱交換配管１６は、第１出入口１６ａから電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を廻り、更に電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍を廻ってから第２出入口１６ｂに至るように配設される。すなわち、図２に示すように、第１出入口１６ａから電池スタック１１Ａ～１１Ｅの内部へ伸びる熱交換配管１６は、電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部に沿ってほぼ一周してから、折り返しほぼ半周戻り、更に、電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部をジグザグに折れ曲がりながら第２出入口１６ｂに至るように配設される。この構成により、熱交換配管１６は、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅにて、一列に並んだ複数の電池セル１３に対し熱媒体が順次流れるように配設される。この実施形態では、図１に示すように、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅに対応した第１出入口１６ａは、第１共通配管１７に並列に接続され、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅに対応した第２出入口１６ｂは、第２共通配管１８に並列に接続される。
【0034】
上記した熱交換配管１６の配置により、第１出入口１６ａに流れ込んだ熱媒体は、電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を流れた後、中央部近傍を流れて第２出入口１６ｂから流れ出るようになっている。このとき、各電池セル１３では、その外周部近傍を熱媒体が流れた後、中央部近傍を熱媒体が流れることになる。これに対し、第２出入口１６ｂに流れ込んだ熱媒体は、電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍を流れた後、外周部近傍を流れて第１出入口１６ａから流れ出るようになっている。このとき、各電池セル１３では、その中央部近傍を熱媒体が流れた後、外周部近傍を熱媒体が流れることになる。
【0035】
［熱媒体回路について］
図１に示すように、この実施形態の熱媒体回路３は、暖機回路５と、冷却回路６と、第１三方弁７及び第２三方弁８を含む回路切換手段９とを備える。暖機回路５は、暖機配管２１と、その暖機配管２１にて熱媒体を加熱するヒータ２２と、暖機配管２１にてヒータ２２で昇温した熱媒体（昇温媒体）を圧送する電動式の第１ポンプ２３と、ヒータ２２と第１ポンプ２３との間の暖機配管２１に設けられ、昇温媒体の温度（昇温媒体温度ＨＴＨＷ）を検出するための第１媒体温度センサ２４とを含む。ヒータ２２として、例えば、電気的に動作するヒータを使用することができる。冷却回路６は、冷却配管３１と、その冷却配管３１にて熱媒体を冷却するクーラ３２と、冷却配管３１にてクーラ３２で冷却した熱媒体（冷却媒体）を圧送する電動式の第２ポンプ３３と、クーラ３２と第２ポンプ３３との間の冷却配管３１に設けられ、冷却媒体の温度（冷却媒体温度ＣＴＨＷ）を検出するための第２媒体温度センサ３４とを含む。クーラ３２として、例えば、電気的に動作するクーラを使用することができる。
図１に示すように、この実施形態の熱媒体回路３は、暖機回路５と、冷却回路６と、第１三方弁７及び第２三方弁８を含む回路切換手段９とを備える。暖機回路５は、暖機配管２１と、その暖機配管２１にて熱媒体を加熱するヒータ２２と、暖機配管２１にてヒータ２２で昇温した熱媒体（昇温媒体）を圧送する電動式の第１ポンプ２３と、ヒータ２２と第１ポンプ２３との間の暖機配管２１に設けられ、昇温媒体の温度（昇温媒体温度ＨＴＨＷ）を検出するための第１媒体温度センサ２４とを含む。ヒータ２２として、例えば、電気的に動作するヒータを使用することができる。冷却回路６は、冷却配管３１と、その冷却配管３１にて熱媒体を冷却するクーラ３２と、冷却配管３１にてクーラ３２で冷却した熱媒体（冷却媒体）を圧送する電動式の第２ポンプ３３と、クーラ３２と第２ポンプ３３との間の冷却配管３１に設けられ、冷却媒体の温度（冷却媒体温度ＣＴＨＷ）を検出するための第２媒体温度センサ３４とを含む。クーラ３２として、例えば、電気的に動作するクーラを使用することができる。
【0036】
第１三方弁７は、第１ポート７ａ、第２ポート７ｂ及び第３ポート７ｃを有し、第２三方弁８は、第１ポート８ａ、第２ポート８ｂ及び第３ポート８ｃを有する。暖機配管２１の一端は、第１三方弁７の第１ポート７ａに接続され、暖機配管２１の他端は、第２三方弁８の第３ポート８ｃに接続される。第１共通配管１７は、第１三方弁７の第２ポート７ｂに接続される。冷却配管３１の一端は、第２三方弁８の第１ポート８ａに接続され、冷却配管３１の他端は、第１三方弁７の第３ポート７ｃに接続される。第２共通配管１８は、第２三方弁８の第２ポート８ｂに接続される。第１三方弁７及び第２三方弁８として、例えば、電気的に動作する弁を使用することができる。
【0037】
ここで、第１三方弁７と第２三方弁８は、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅを暖機するときは、各熱交換配管１６と暖機回路５とを繋ぎ、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅを冷却するときは、各熱交換配管１６と冷却回路６とをつなぐように回路を切り換えるようになっている。
【0038】
上記の構成により、暖機回路５は、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅを暖機するために、ヒータ２２により昇温した昇温媒体を第１ポンプ２３により圧送して各熱交換配管１６へ流すように構成される。また、冷却回路６は、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅを冷却するために、クーラ３２により冷却した冷却媒体を第２ポンプ３３により圧送して各熱交換配管１６へ流すように構成される。
【0039】
[電池温調装置の電気的構成について]
この実施形態において、ＥＣＵ４は、電池温調装置の制御を司り、この開示技術の制御手段の一例に相当する。すなわち、上記した第１媒体温度センサ２４、第２媒体温度センサ３４及び多数のセル温度センサ１９は、それぞれＥＣＵ４に接続される。また、上記した第１三方弁７、第２三方弁８、ヒータ２２、第１ポンプ２３、クーラ３２及び第２ポンプ３３は、それぞれＥＣＵ４に接続される。そして、ＥＣＵ４は、各センサ１９，２４，３４の検出値に基いて第１三方弁７、第２三方弁８、ヒータ２２、第１ポンプ２３、クーラ３２及び第２ポンプ３３を制御するようになっている。
この実施形態において、ＥＣＵ４は、電池温調装置の制御を司り、この開示技術の制御手段の一例に相当する。すなわち、上記した第１媒体温度センサ２４、第２媒体温度センサ３４及び多数のセル温度センサ１９は、それぞれＥＣＵ４に接続される。また、上記した第１三方弁７、第２三方弁８、ヒータ２２、第１ポンプ２３、クーラ３２及び第２ポンプ３３は、それぞれＥＣＵ４に接続される。そして、ＥＣＵ４は、各センサ１９，２４，３４の検出値に基いて第１三方弁７、第２三方弁８、ヒータ２２、第１ポンプ２３、クーラ３２及び第２ポンプ３３を制御するようになっている。
【0040】
ここで、電池パック２は、各電池セル１３の温度が低いほど性能が低下し、各電池セル１３を、例えば「２５℃以上」で使用すると劣化する傾向があるとする。そこで、電池パック２の性能を確保するためには、各電池セル１３をできる限り「２５℃近傍」で使用する必要がある。そこで、電気自動車を如何なる環境条件下でどのように運転しても上記課題を満足させるためには、熱媒体回路３の高性能化又は大型化が必要になるが、電池温調装置１のコストアップと体格増（車両搭載性悪化）を招いてしまう。そこで、この実施形態では、熱媒体回路３の性能を最大限に引き出し、電池パック２の性能確保と劣化抑制を低コストで図るために、ＥＣＵ４は、次のような「電池パックの暖機冷却制御」を実行するようになっている。
【0041】
［電池パックの暖機冷却制御について］
図３に、この「電池パックの暖機冷却制御」の内容の一例をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ４は、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅにつき、各電池セル１３のセル温度センサ１９により検出される電池セル温度ＴＢＣＸを取り込む。
図３に、この「電池パックの暖機冷却制御」の内容の一例をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ４は、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅにつき、各電池セル１３のセル温度センサ１９により検出される電池セル温度ＴＢＣＸを取り込む。
【0042】
次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ４は、取り込まれた複数の電池セル温度ＴＢＣＸの中から最高電池セル温度ＴＢＣＭＸと最低電池セル温度ＴＢＣＭＮを求める。
【0043】
次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ４は、冷却回路６の第２媒体温度センサ３４により検出される冷却媒体温度ＣＴＨＷと、暖機回路５の第１媒体温度センサ２４により検出される昇温媒体温度ＨＴＨＷをそれぞれ取り込む。
【0044】
次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ４は、最高電池セル温度ＴＢＣＭＸが、電池劣化の基準となる「２５℃」より高いか否かを判断する。ＥＣＵ４は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１９０へ移行する。
【0045】
ステップ１４０では、ＥＣＵ４は、冷却媒体温度ＣＴＨＷが最高電池セル温度ＴＢＣＭＸより低いか否かを判断する。ＥＣＵ４は、この判断結果が肯定となる場合は、運転モード２（ＤＭ２）を実行するために処理をステップ１５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、運転モード３（ＤＭ３）を実行するために処理をステップ１７０へ移行する。
【0046】
そして、運転モード２（ＤＭ２）において、ステップ１５０では、ＥＣＵ４は、第１三方弁７をオンし、第２三方弁８をオンする。
【0047】
また、運転モード２（ＤＭ２）において、ステップ１６０では、ＥＣＵ４は、第１ポンプ２３をオフし、第２ポンプ３３をオンする。その後、ＥＣＵ４は、処理をステップ１００へ戻す。
【0048】
図４に、運転モード２（ＤＭ２）の電池温調装置１における冷却媒体の流れを概略図により示す。この場合、冷却回路６から電池パック２へ流れる冷却媒体は、図４に矢印で示すように、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅにて、熱交換配管１６へ第２出入口１６ｂから流入し、熱交換配管１６より第１出入口１６ａから流出する。この場合の電池スタック１１Ａ～１１Ｅにおける冷却媒体の流れを図６に矢印で示す。図６には、運転モード２（ＤＭ２）における電池スタック１１Ａ～１１Ｅの状態を図２に準ずる概略図により示す。この場合、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部ほど温度が高いことから、冷却媒体が高温の中央部から流れて冷却することになる。
【0049】
一方、ステップ１４０から移行したステップ１７０で、運転モード３（ＤＭ３）において、ＥＣＵ４は、第１三方弁７をオフし、第２三方弁８をオフする。
【0050】
また、運転モード３（ＤＭ３）において、ステップ１８０では、ＥＣＵ４は、第１ポンプ２３をオフし、第２ポンプ３３をオフする。その後、ＥＣＵ４は、処理をステップ１００へ戻す。
【0051】
【0052】
一方、ステップ１３０から移行してステップ１９０では、ＥＣＵ４は、昇温媒体温度ＨＴＨＷが最低電池セル温度ＴＢＣＭＮより高いか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合は、運転モード１（ＤＭ１）を実行するために処理をステップ２００へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、運転モード３（ＤＭ３）を実行するために処理をステップ１７０へ移行する。
【0053】
そして、運転モード１（ＤＭ１）において、ステップ２００では、ＥＣＵ４は、第１三方弁７をオフし、第２三方弁８をオフする。
【0054】
また、運転モード１（ＤＭ１）において、ステップ２１０では、ＥＣＵ４は、第１ポンプ２３をオンし、第２ポンプ３３をオフする。その後、ＥＣＵ４は、処理をステップ１００へ戻す。
【0055】
図５に、この運転モード１（ＤＭ１）の電池温調装置１における昇温媒体の流れを概略図により示す。この場合、暖機回路５から電池パック２へ流れる昇温媒体は、図５に矢印で示すように、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅにて、熱交換配管１６へ第１出入口１６ａから流入し、熱交換配管１６より第２出入口１６ｂから流出する。この場合の電池スタック１１Ａ～１１Ｅにおける昇温媒体の流れを図７に矢印で示す。図７には、運転モード１（ＤＭ１）における電池スタック１１Ａ～１１Ｅの状態を図２に準ずる概略図により示す。この場合、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部ほど温度が低いことから、昇温媒体が低温の外周部から流れて暖機することになる。
【0056】
上記した「電池パックの暖機冷却制御」によれば、ＥＣＵ４は、電池パック２を構成する複数の電池セル１３の温度（電池セル温度ＴＢＣＸ）、冷却回路６から電池パック２へ流れる冷却媒体の温度（冷却媒体温度ＣＴＨＷ）及び暖機回路５から電池パック２へ流れる昇温媒体の温度（昇温媒体温度ＨＴＨＷ）を取り込む。そして、ＥＣＵ４は、電池パック２に暖機が必要な場合（最高電池セル温度ＴＢＣＭＸが「２５℃」より高くない場合）であって、昇温媒体温度ＨＴＨＷが全電池セル１３の最低電池セル温度ＴＢＣＭＮより高い場合は、運転モード１（ＤＭ１）を実行する。すなわち、ＥＣＵ４は、電池パック２の暖機を継続し、暖機回路５から電池パック２へ昇温媒体を流し続けるために、第１及び第２の三方弁７，８と第１及び第２のポンプ２３，３３を制御する。この場合、昇温媒体温度ＨＴＨＷが低くても、最低電池セル温度ＴＢＣＭＮより高ければ、電池パック２の暖機効果を得ることができ、電池パック２を性能を確保することができる。
【0057】
一方、ＥＣＵ４は、電池パック２に冷却が要求な場合（最高電池セル温度ＴＢＣＭＸが「２５℃」より高い場合）であって、冷却媒体温度ＣＴＨＷが最高電池セル温度ＴＢＣＭＸより低い場合は、運転モード２（ＤＭ２）を実行する。すなわち、ＥＣＵ４は、電池パック２の冷却を継続し、冷却回路６から電池パック２へ冷却媒体を流し続けるために、第１及び第２の三方弁７，８と第１及び第２のポンプ２３，３３を制御する。この場合、冷却媒体温度ＣＴＨＷが高くても、最高電池セル温度ＴＢＣＭＸより低ければ、電池パック２の冷却効果を得ることができ、電池パック２の劣化を抑制することができる。
【0058】
また、ＥＣＵ４は、上記した運転モード１及び運転モード２以外の場合は、運転モード３（ＤＭ３）を実行する。すなわち、ＥＣＵ４は、昇温媒体及び冷却媒体による電池パック２の暖機と冷却を停止するために、第１及び第２の三方弁７，８と第１及び第２のポンプ２３，３３を制御する。ここで、運転モード２から運転モード３への切り換え時に、三方弁７，８をオンしたまま第２ポンプ３３をオフすることで、電池パック２の冷却機能を停止することができるが、三方弁７，８を同時にオフするので無駄な電力消費を防止することができる。
【0059】
更に、ＥＣＵ４は、運転モード１では、三方弁７，８を両方オフするので、電池パック２に暖機が必要な電池性能の低い場合には、三方弁７，８を両方オフすることで電池パック２への負荷を低減することができる。
【0060】
［電池温調装置の作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態の電池温調装置１の構成によれば、熱媒体を熱交換部１２（熱交換配管１６）へ流すための熱媒体回路３は、電池パック２を暖機するために昇温した熱媒体（昇温媒体）を熱交換配管１６へ流す暖機回路５と、電池パック２を冷却するために冷却した熱媒体（冷却媒体）を熱交換配管１６へ流す冷却回路６とを含む。そして、電池パック２を暖機するときは、回路切換手段９により回路を切り換えることにより、熱交換配管１６と暖機回路５とが繋がれて昇温媒体が熱交換配管１６へ流れる。また、電池パック２を冷却するときは、回路切換手段９により回路を切り換えることにより、熱交換配管１６と冷却回路６とが繋がれて冷却媒体が熱交換配管１６へ流れる。このため、電池パック２（電池）の温調要求に応じ、電池パック２を選択的に冷却又は暖機することができる。
以上説明したこの実施形態の電池温調装置１の構成によれば、熱媒体を熱交換部１２（熱交換配管１６）へ流すための熱媒体回路３は、電池パック２を暖機するために昇温した熱媒体（昇温媒体）を熱交換配管１６へ流す暖機回路５と、電池パック２を冷却するために冷却した熱媒体（冷却媒体）を熱交換配管１６へ流す冷却回路６とを含む。そして、電池パック２を暖機するときは、回路切換手段９により回路を切り換えることにより、熱交換配管１６と暖機回路５とが繋がれて昇温媒体が熱交換配管１６へ流れる。また、電池パック２を冷却するときは、回路切換手段９により回路を切り換えることにより、熱交換配管１６と冷却回路６とが繋がれて冷却媒体が熱交換配管１６へ流れる。このため、電池パック２（電池）の温調要求に応じ、電池パック２を選択的に冷却又は暖機することができる。
【0061】
この実施形態の構成によれば、電池パック２を暖機するときは、回路切換手段９により回路を切り換えることにより、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅ毎に熱交換部１２（熱交換配管１６）と暖機回路５とが繋がれ、電池スタック１１Ａ～１１Ｅ毎に熱交換配管１６へ昇温媒体が流れる。また、電池パック２を冷却するときは、回路切換手段９により回路を切り換えることにより、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅ毎に熱交換配管１６と冷却回路６とが繋がれ、電池スタック１１Ａ～１１Ｅ毎に熱交換配管１６へ冷却媒体が流れる。このため、電池パック２を構成する複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｅそれぞれを選択的に冷却又は暖機することができる。
【0062】
この実施形態の構成によれば、熱交換配管１６に、第１出入口１６ａから熱媒体が流入することにより、熱媒体は各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を先に廻り、その後に各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍を廻ってから第２出入口１６ｂから流れ出る。一方、熱交換配管１６に、第２出入口１６ｂから熱媒体が流入することにより、熱媒体は各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍を先に廻り、その後に各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を廻ってから第１出入口１６ａから流れ出る。従って、熱交換配管１６に対し、第１出入口１６ａから熱媒体が流入することにより、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍が先に熱媒体と熱交換され、その後に各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍が熱媒体と熱交換される。また、熱交換配管１６に対し、第２出入口１６ｂから熱媒体が流入することにより、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍が先に熱媒体と熱交換され、その後に各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍が熱媒体と熱交換される。このため、熱媒体を第１出入口１６ａと第２出入口１６ｂに対し選択的に流入させることで、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍又は中央部近傍のどちらかを先に選択的に熱媒体と熱交換させることができる。
【0063】
この実施形態の構成によれば、電池パック２を暖機するときは、回路切換手段９を切り換えることにより、熱交換配管１６に、第１出入口１６ａから昇温媒体が流入し、第２出入口１６ｂから流れ出る。一方、電池パック２を冷却するときは、回路切換手段９を切り換えることにより、熱交換配管１６に、第２出入口１６ｂから冷却媒体が流入し、第１出入口１６ａから流れ出る。従って、電池パック２を暖機するときは、昇温媒体が第１出入口１６ａから熱交換配管１６へ流れ、電池パック２を構成する各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を先に昇温媒体により暖機し、その後に電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍を昇温媒体により暖機することが可能となる。一方、電池パック２を冷却するときは、冷却媒体が第２出入口１６ｂから熱交換配管１６へ流れ、電池パック２を構成する各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍を先に冷却媒体により冷却され、その後に各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を冷却媒体により冷却することが可能となる。このため、電池パック２を暖機するときは、電池パック２を構成する各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を中央部近傍よりも先に効果的な暖機を図ることができ、電池パック２を冷却するときは、電池パック２を構成する各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍を外周部近傍よりも先に効果的な冷却を図ることができる。
【0064】
この実施形態の構成によれば、電池パック２を暖機するときは、回路切換手段９により熱交換配管１６と暖機回路５とが繋がれ、第１出入口１６ａから熱交換配管１６に昇温媒体が流入し、昇温媒体が電池パックを２を構成する各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を先に廻り、その後に各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍を廻ってから第２出入口１６ｂから流れ出る。一方、電池パック２を冷却するときは、回路切換手段９により熱交換配管１６と冷却回路６とが繋がれ、第２出入口１６ｂから熱交換配管１６に冷却媒体が流入し、冷却媒体が電池パックを２を構成する各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍を先に廻り、その後に各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を廻ってから第１出入口１６ａから流れ出る。このため、電池パック２を暖機するときは、電池パック２を構成する各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を中央部近傍よりも先に効果的に暖機することができ、電池パック２を冷却するときは、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍を外周部近傍よりも先に効果的に冷却することができる。
【0065】
ここで、電池パック２又は各電池スタック１１Ａ～１１Ｅを暖機する要求があるときは、電池パック２又は各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部よりも低温の外周部から先に暖機するのが好ましい。また、電池パック２又は各電池スタック１１Ａ～１１Ｅを冷却する要求があるときは、電池パック２又は各電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部よりも高温の中央部から先に冷却するのが好ましい。この実施形態では、電池パック２を暖機するときは、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅにつき中央部よりも低温の外周部から先に昇温媒体により暖機するので、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅを、延いては電池パック２を効果的に暖機することができる。一方、電池パック２を冷却するときには、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅにつき外周部よりも高温の中央部から先に冷却媒体により冷却するので、各電池スタック１１Ａ～１１Ｅを、延いては電池パック２を効果的に冷却することができる。
【0066】
【0067】
［熱交換配管の構成について］
この実施形態では、熱交換部１２の構成の点で第１実施形態と異なる。図８、図９に、電池スタック１１Ａ～１１Ｅを概略図により示す。図８、図９に示すように、この実施形態の電池スタック１１Ａ～１１Ｅでも、熱交換部１２は、一端に熱媒体の第１出入口１６ａを有し、他端に熱媒体の第２出入口１６ｂを有する熱交換配管１６より構成される。この熱交換配管１６は、第１出入口１６ａから電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を廻り、更に電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部へ向けて渦巻き状に廻ってから第２出入口１６ｂに至るように配設される。すなわち、第１出入口１６ａから電池スタック１１Ａ～１１Ｅの内部へ伸びる熱交換配管１６は、電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部から中央部へ向けて徐々に渦巻き状に周回しながら近付き、中央部から直線的に第２出入口１６ｂに至るように配設される。この構成により、熱交換配管１６は、電池スタック１１Ａ～１１Ｅにて、一列に並んだ複数の電池セル１３に対し熱媒体が順次繰り返し流れると共に、電池セル１３の外周部から徐々に中央部へ向けて又は中央部から徐々に外周部へ向けて流れるように配設される。
この実施形態では、熱交換部１２の構成の点で第１実施形態と異なる。図８、図９に、電池スタック１１Ａ～１１Ｅを概略図により示す。図８、図９に示すように、この実施形態の電池スタック１１Ａ～１１Ｅでも、熱交換部１２は、一端に熱媒体の第１出入口１６ａを有し、他端に熱媒体の第２出入口１６ｂを有する熱交換配管１６より構成される。この熱交換配管１６は、第１出入口１６ａから電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を廻り、更に電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部へ向けて渦巻き状に廻ってから第２出入口１６ｂに至るように配設される。すなわち、第１出入口１６ａから電池スタック１１Ａ～１１Ｅの内部へ伸びる熱交換配管１６は、電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部から中央部へ向けて徐々に渦巻き状に周回しながら近付き、中央部から直線的に第２出入口１６ｂに至るように配設される。この構成により、熱交換配管１６は、電池スタック１１Ａ～１１Ｅにて、一列に並んだ複数の電池セル１３に対し熱媒体が順次繰り返し流れると共に、電池セル１３の外周部から徐々に中央部へ向けて又は中央部から徐々に外周部へ向けて流れるように配設される。
【0068】
上記した熱交換配管１６の配置により、第１出入口１６ａから熱交換配管１６に流れ込んだ熱媒体は、電池スタック１１Ａ～１１Ｅの外周部近傍を流れた後、外周部から中央部へ向けて徐々に渦巻き状に周回しながら流れ、中央部から一気に第２出入口１６ｂから流れ出るようになっている。このとき、各電池セル１３では、その外周部近傍を熱媒体が流れた後、中央部近傍へ熱媒体が流れる。これに対し、第２出入口１６ｂから熱交換配管１６に流れ込んだ熱媒体は、電池スタック１１Ａ～１１Ｅの中央部近傍を流れた後、中央部から外周部へ向けて徐々に渦巻き上に周回しながら流れ、外周部から一気に第１出入口１６ａから流れ出るようになっている。このとき、各電池セル１３では、その中央部近傍を熱媒体が流れた後、外周部近傍へ熱媒体が流れる。
【0069】
［電池温調装置の作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態の電池温調装置１の構成によれば、熱交換配管１６（熱交換部１２）の構成が異なるものの第１実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
以上説明したこの実施形態の電池温調装置１の構成によれば、熱交換配管１６（熱交換部１２）の構成が異なるものの第１実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
【0070】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態につき、図１０を参照して説明する。
次に、第３実施形態につき、図１０を参照して説明する。
【0071】
［電池温調装置の概要について］
図１０に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。この実施形態では、電池パック２の構成の点で前記各実施形態と異なる。図１０に示すように、この実施形態では、一つの電池１０のみに対し、熱媒体回路３から熱媒体が流れるように構成される。ここで、一つの電池１０は、単体の電池要素であってもよく、又は、複数の電池セルで構成された電池スタックであってもよい。
図１０に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。この実施形態では、電池パック２の構成の点で前記各実施形態と異なる。図１０に示すように、この実施形態では、一つの電池１０のみに対し、熱媒体回路３から熱媒体が流れるように構成される。ここで、一つの電池１０は、単体の電池要素であってもよく、又は、複数の電池セルで構成された電池スタックであってもよい。
【0072】
従って、この実施形態の電池温調装置１の構成によれば、電池パック２の構成が異なるものの、前記各実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
【0073】
【0074】
［回路切換手段について］
この実施形態では、回路切換手段９の構成の点で前記各実施形態と異なる。前記各実施形態では、回路切換手段９が二つの三方弁７，８により構成されたが、この実施形態では、回路切換手段９が一つの六方弁４１により構成される。図１１、図１２に、その六方弁４１の一例を断面図により示す。図１１は、電池パック２の冷却要求時における六方弁４１の切り換え状態を示し、図１２は、電池パック２の暖機要求時における六方弁４１の切り換え状態を示す。
この実施形態では、回路切換手段９の構成の点で前記各実施形態と異なる。前記各実施形態では、回路切換手段９が二つの三方弁７，８により構成されたが、この実施形態では、回路切換手段９が一つの六方弁４１により構成される。図１１、図１２に、その六方弁４１の一例を断面図により示す。図１１は、電池パック２の冷却要求時における六方弁４１の切り換え状態を示し、図１２は、電池パック２の暖機要求時における六方弁４１の切り換え状態を示す。
【0075】
図１１、図１２に示すように、六方弁４１は、平面円形状をなすケーシング４２と、そのケーシング４２の内部にて、回転可能に設けられた平面円形をなす回転体４３とを備える。回転体４３は、例えば、モータにより回動駆動されるようになっている。この回転体４３には、略円弧状をなす第１～第４の四本の連通路４４～４７が並列に設けられる。各連通路４４～４７の両端は、回転体４３の外周にて開口する。
【0076】
ケーシング４２の外周には、第１～第６の六つのポート４２ａ～４２ｆが放射状に設けられる。ここで、第１ポート４２ａは、上記した第２三方弁８の第１ポート８ａに対応し、第２ポート４２ｂは、上記した第１三方弁７の第３ポート７ｃに対応し、第３ポート４２ｃは、上記した第２三方弁８の第２ポート８ｂに対応し、第４ポート４２ｄは、上記した第２三方弁８の第３ポート８ｃに対応し、第５ポート４２ｅは、上記した第１三方弁７の第２ポート７ａに対応し、更に、第６ポート４２ｆは、上記した第１三方弁７の第２ポート７ｂに対応する。
【0077】
ここで、六方弁４１の第１及び第２のポート４２ａ，４２ｂは、冷却配管３１に接続され、第３ポート４２ｃは、第２出入口１６ｂの第１共通配管１８に接続される。また、第４及び第５のポート４２ｄ，４２ｅは、暖機配管２１に接続され、第６ポート４２ｆは、第１出入口１６ａの第２共通配管１７に接続される。
【0078】
従って、電池パック２の冷却要求時に、六方弁４１を図１１に示す状態に切り換えることにより、図４と同様に電池パック２へ冷却媒体を流すことができる。また、電池パック２の暖機要求時に、六方弁４１を図１２に示す状態に切り換えることにより、図５と同様に電池パック２へ昇温媒体を流すことができる。
【0079】
［電池温調装置の作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態の電池温調装置１の構成によれば、回路切換手段９の構成が異なるものの、前記各実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。加えて、この実施形態では、一つの六方弁４１により電池パック２への熱媒体の流れを切り換えることができるので、二つの三方弁７，８を使用する前記各実施形態よりも電池温調装置１をコンパクトに構成することができる。
以上説明したこの実施形態の電池温調装置１の構成によれば、回路切換手段９の構成が異なるものの、前記各実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。加えて、この実施形態では、一つの六方弁４１により電池パック２への熱媒体の流れを切り換えることができるので、二つの三方弁７，８を使用する前記各実施形態よりも電池温調装置１をコンパクトに構成することができる。
【0080】
【0081】
近時の電池について、主として次のような課題が考えられる。すなわち、（１）充電時間が長いこと、（２）温度上昇により劣化すること、（３）電池コストが高いこと。ここで、（１）の課題については、急速充電の大容量化（大電流化）で対応可能である。（２）の課題については、大容量化（大電流化）による背反として、急速充電（大電流）により電池温度が上昇して電池の劣化が進んでしまう。そこで、電池の急速充電時に電池温度の上昇を抑制するために、電池の冷却を空冷式から水冷式にすることが考えられる。ところが、水冷式にはポンプが不可欠になる。ポンプに要求される出力は、急速充電時の冷却性能により異なるが、急速充電時の電池の温度は、電池（電池セル等）の中央部ほど高くなる。電池の温度上昇を効率良く抑制するには、電池の最大温度を抑制する必要があるため、電池の温度を効率良く均一化する必要がある。ここで、ポンプへの出力要求は、走行時には過剰要求仕様になるため、できるだけ小型ポンプの採用が望まれる。（３）の課題については、製品改良や大量生産により低コスト化を図ることができる。
【0082】
そこで、この実施形態では、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆを含む電池パック２とそれに関連した構成を変更し、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆの温度に応じて各電池スタック１１Ａ～１１Ｆへ流す冷却媒体の流量を制御するように構成した。
【0083】
[電池温調装置の構成について]
図１３に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。図１３に示す電池温調装置１は、電池パック２とそれに関連する構成の点で前記各実施形態と異なる。図１３に示すように、この実施形態の電池パック２は、６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆを含む。各電池スタック１１Ａ～１１Ｆの基本的な構成は、例えば、第１実施形態のそれと同じである。ただし、この実施形態では、熱交換配管１６（熱交換部１２）が各電池スタック１１Ａ～１１Ｆの長手方向（電池セル１３の配列方向）と平行に配置される。また、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆにおいて、熱交換配管１６の第２出入口１６ｂの直後、すなわち、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆにおける冷却媒体の入口側に、それぞれ電磁弁２０が設けられる。これら電磁弁２０は、ＥＣＵ４に接続され、ＥＣＵ４が実行する「電池パック冷却制御」により制御されるようになっている。なお、図１３において、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆを構成する複数の電池セル１３については、便宜上、左端の電池スタック１１Ａのみで示し、その他の電池スタック１１Ｂ～１１Ｆでの図示は省略した（以後に説明する他の図においても同様。）。
図１３に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。図１３に示す電池温調装置１は、電池パック２とそれに関連する構成の点で前記各実施形態と異なる。図１３に示すように、この実施形態の電池パック２は、６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆを含む。各電池スタック１１Ａ～１１Ｆの基本的な構成は、例えば、第１実施形態のそれと同じである。ただし、この実施形態では、熱交換配管１６（熱交換部１２）が各電池スタック１１Ａ～１１Ｆの長手方向（電池セル１３の配列方向）と平行に配置される。また、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆにおいて、熱交換配管１６の第２出入口１６ｂの直後、すなわち、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆにおける冷却媒体の入口側に、それぞれ電磁弁２０が設けられる。これら電磁弁２０は、ＥＣＵ４に接続され、ＥＣＵ４が実行する「電池パック冷却制御」により制御されるようになっている。なお、図１３において、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆを構成する複数の電池セル１３については、便宜上、左端の電池スタック１１Ａのみで示し、その他の電池スタック１１Ｂ～１１Ｆでの図示は省略した（以後に説明する他の図においても同様。）。
【0084】
[電池パック冷却制御について]
図１４に、「電池パック冷却制御」の内容の一例をフローチャートにより示す。ＥＣＵ４は、処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ２００で、ＥＣＵ４は、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆにつき、各電池セル１３のセル温度センサ１９により検出される電池セル温度ＴＢＣＸを取り込む。
図１４に、「電池パック冷却制御」の内容の一例をフローチャートにより示す。ＥＣＵ４は、処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ２００で、ＥＣＵ４は、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆにつき、各電池セル１３のセル温度センサ１９により検出される電池セル温度ＴＢＣＸを取り込む。
【0085】
次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ４は、取り込まれた複数の電池セル温度ＴＢＣＸより各電池スタック１１Ａ～１１Ｆの温度（電池スタック温度）ＴＢＳＸ２を求める。ＥＣＵ４は、電池スタック温度ＴＢＳＸ２を、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆの中の電池セル温度ＴＢＣＸの最高温度から求めることができる。
【0086】
次に、ステップ２２０で、ＥＣＵ４は、電池スタック温度ＴＢＳＸ２が、「４０℃」以上か否かを判断する。ＥＣＵ４は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ３００へ移行する。
【0087】
ステップ２３０では、ＥＣＵ４は、全ての電池スタック１１Ａ～１１Ｆの電池スタック温度ＴＢＳＸ２が「４０℃」を超えたか否かを判断する。ＥＣＵ４は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２８０へ移行する。
【0088】
ステップ２４０では、ＥＣＵ４は、最も高温の電池スタック１１Ａ～１１Ｆの電磁弁２０を開弁する。
【0089】
次に、ステップ２５０で、ＥＣＵ４は、他の電池スタック１１Ａ～１１Ｆの電磁弁２０を閉弁する。
【0090】
そして、ステップ２６０で、ＥＣＵ４は、電池パック２を冷却するために、第１三方弁７をオンし、第２三方弁８をオンする。
【0091】
また、ステップ２７０で、ＥＣＵ４は、第１ポンプ２３をオフし、第２ポンプ３３をオンする。その後、ＥＣＵ４は、処理をステップ２００へ戻す。
【0092】
図１３に、電池パック２を冷却する場合における電池温調装置１の状態を概略図により示す。この場合、冷却回路６から電池パック２へ流れる冷却媒体は、図１３に矢印で示すように、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆにて、熱交換配管１６へ第２出入口１６ｂから流入し、熱交換配管１６より第１出入口１６ａから流出する。この場合の電池スタック１１Ａ～１１Ｆにおける冷却媒体の流れを図１３に矢印で示す。ただし、図１３には、全ての電池スタック１１Ａ～１１Ｆの電磁弁２０が開弁した場合を示す。この場合、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆの中央部ほど温度が高いことから、冷却媒体が高温の中央部を流れて冷却することになる。
【0093】
一方、ステップ２３０から移行してステップ２８０では、ＥＣＵ４は、「４０℃」以上の全電池スタック１１Ａ～１１Ｆの電磁弁２０を開弁する。
【0094】
次に、ステップ２９０で、ＥＣＵ４は、「４０℃」未満の全電池スタック１１Ａ～１１Ｆの電磁弁２０を閉弁した後、処理をステップ２６０へ移行する。
【0095】
一方、ステップ２２０から移行してステップ３００では、ＥＣＵ４は、全電池スタック１１Ａ～１１Ｆの電磁弁２０を閉弁する。
【0096】
そして、ステップ３１０では、電池パック２の冷却を停止するために、ＥＣＵ４は、第１三方弁７をオフし、第２三方弁８をオフする。
【0097】
また、ステップ３２０では、ＥＣＵ４は、第１ポンプ２３をオフし、第２ポンプ３３をオフする。その後、ＥＣＵ４は、処理をステップ２００へ戻す。
【0098】
［電池温調装置の作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態の電池温調装置１の構成によれば、電池パック２を暖機する要求があるときは、複数の熱交換部１２（熱交換配管１６）と暖機回路５とを繋ぐためにＥＣＵ４が回路切換手段９を制御すると共に複数の電磁弁２０を制御する。これにより、複数の熱交換配管１６と暖機回路５とが繋がれ、複数の熱交換配管１６へ昇温媒体が流れる。一方、電池パック２を冷却する要求があるときは、複数の熱交換配管１６と冷却回路６とを繋ぐためにＥＣＵ４が回路切換手段９を制御すると共に複数の電磁弁２０を制御する。これにより、複数の熱交換配管１６と冷却回路６とが繋がれ、複数の熱交換配管１６へ冷却媒体が流れる。従って、ＥＣＵ４が、回路切換手段９を制御すると共に複数の電磁弁２０を選択的に開弁制御することにより、複数の熱交換配管１６の一部へ選択的に昇温媒体又は冷却媒体が流れる。このため、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆの一部、すなわち電池パック２（電池）の一部分を選択的に暖機又は冷却することができる。
以上説明したこの実施形態の電池温調装置１の構成によれば、電池パック２を暖機する要求があるときは、複数の熱交換部１２（熱交換配管１６）と暖機回路５とを繋ぐためにＥＣＵ４が回路切換手段９を制御すると共に複数の電磁弁２０を制御する。これにより、複数の熱交換配管１６と暖機回路５とが繋がれ、複数の熱交換配管１６へ昇温媒体が流れる。一方、電池パック２を冷却する要求があるときは、複数の熱交換配管１６と冷却回路６とを繋ぐためにＥＣＵ４が回路切換手段９を制御すると共に複数の電磁弁２０を制御する。これにより、複数の熱交換配管１６と冷却回路６とが繋がれ、複数の熱交換配管１６へ冷却媒体が流れる。従って、ＥＣＵ４が、回路切換手段９を制御すると共に複数の電磁弁２０を選択的に開弁制御することにより、複数の熱交換配管１６の一部へ選択的に昇温媒体又は冷却媒体が流れる。このため、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆの一部、すなわち電池パック２（電池）の一部分を選択的に暖機又は冷却することができる。
【0099】
この実施形態の構成によれば、電池パック２を構成する複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆそれぞれの熱交換配管１６毎に電磁弁２０を設け、電池パック２の冷却時には、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆの温度に応じて電磁弁２０等を制御することで、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対する冷却媒体の流れを制御するようになっている。すなわち、上記「電池パック冷却制御」によれば、全電池スタック１１Ａ～１１Ｆの中で高温の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対応する電磁弁２０のみ開弁することで、冷却媒体の流れを制御している。従って、選択的に開弁された電磁弁２０に対応する高温の電池スタック１１Ａ～１１Ｆの熱交換配管１６にて冷却媒体の流速がアップし、その高温の電池スタック１１Ａ～１１Ｆにて冷却媒体による冷却性能を向上させることができる。
【0100】
ここで、上記「電池パック冷却制御」による電池パック２の温度制御結果を図１５、図１６にグラフにより示す。図１５、図１６において、実線ＬＳは、電磁弁により流量制御しない場合の温度分布を示し、破線ＬＢは、従来例の温度分布を示し、２点鎖線ＬＤは、目標抑制温度を示し、太線ＬＴは、本実施形態の温度分布を示す。図１５は、図１４のステップ２４０～ステップ２７０の制御による電池パック２の温度制御結果を示す。図１５に示すように、上記した電池パック冷却制御によれば、電池パック２の温度は、目標抑制温度より高くなるものの、流量制御なしの場合や従来例よりも温度が低くなり、電池パック２の最外部（両端）から中央部の全域にわたり温度を均一にできることがわかる。図１６は、図１４のステップ２８０，２９０，２６０，２７０の制御による電池パック２の温度制御結果を示す。図１６に示すように、上記した電池パック冷却制御によれば、電池パック２の温度は、電池パック２の最外部（両端）付近で目標抑制温度より低くなり、電池パック２の中央部で目標抑制温度に制御できることがわかる。
【0101】
＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態につき、図１７を参照して説明する。
次に、第６実施形態につき、図１７を参照して説明する。
【0102】
[電池パック冷却制御について]
この実施形態では、「電池パック冷却制御」の内容の点で第５実施形態と異なる。図１７に、この実施形態の「電池パック冷却制御」の内容の一例をフローチャートにより示す。図１７のフローチャートは、ステップ２３０とステップ２４０との間にステップ４００～ステップ４２０の処理が加わり、ステップ２３０とステップ２８０との間にステップ４３０～ステップ４５０の処理が加わった点で、図１４のフローチャートと内容が異なる。
この実施形態では、「電池パック冷却制御」の内容の点で第５実施形態と異なる。図１７に、この実施形態の「電池パック冷却制御」の内容の一例をフローチャートにより示す。図１７のフローチャートは、ステップ２３０とステップ２４０との間にステップ４００～ステップ４２０の処理が加わり、ステップ２３０とステップ２８０との間にステップ４３０～ステップ４５０の処理が加わった点で、図１４のフローチャートと内容が異なる。
【0103】
ＥＣＵ４は、処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ２００～ステップ２３０の処理を実行し、ステップ２３０の判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４００へ移行し、ステップ２３０の判断結果が否定となる場合は処理をステップ４３０へ移行する。
【0104】
そして、ステップ４００では、ＥＣＵ４は、最も高温の電池スタック１１Ａ～１１Ｆを判定する。
【0105】
次に、ステップ４１０で、ＥＣＵ４は、高温の電池スタック１１Ａ～１１Ｆが切り換わったか否かを判断する。ＥＣＵ４は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２００へ戻す。
【0106】
次に、ステップ４２０では、ＥＣＵ４は、第１ポンプ２３をオフし、第２ポンプ３３をオフする。
【0107】
そして、ＥＣＵ４は、ステップ２４０～ステップ２７０の処理を実行し、処理をステップ２００へ戻す。
【0108】
一方、ステップ２３０から移行してステップ４３０では、ＥＣＵ４は、「４０℃」を超えた電池スタック１１Ａ～１１Ｆを判定する。
【0109】
次に、ステップ４４０で、ＥＣＵ４は、「４０℃」を超えた電池スタック１１Ａ～１１Ｆが切り換わったか否かを判断する。ＥＣＵ４は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４５０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２００へ戻す。
【0110】
ステップ４５０では、ＥＣＵ４は、第１ポンプ２３をオフし、第２ポンプ３３をオフする。
【0111】
そして、ＥＣＵ４は、ステップ２８０、ステップ２９０、ステップ２６０及びステップ２７０の処理を実行し、処理をステップ２００へ戻す。
【0112】
［電池温調装置の作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態の電池温調装置１の構成によれば、上記「電池パック冷却制御」において、第５実施形態と異なり、ＥＣＵ４は、高温の電池スタック１１Ａ～１１Ｆを冷却するために対応する電磁弁２０を開弁するときは、その開弁前に各ポンプ２３，３３を停止する。従って、電磁弁２０の入口と出口との間の冷却媒体の圧力差（弁前後差圧）が低減する。このため、電磁弁２０で使用されるコイルを小型化することができ、これによって電磁弁２０のコストを低減することができる。
以上説明したこの実施形態の電池温調装置１の構成によれば、上記「電池パック冷却制御」において、第５実施形態と異なり、ＥＣＵ４は、高温の電池スタック１１Ａ～１１Ｆを冷却するために対応する電磁弁２０を開弁するときは、その開弁前に各ポンプ２３，３３を停止する。従って、電磁弁２０の入口と出口との間の冷却媒体の圧力差（弁前後差圧）が低減する。このため、電磁弁２０で使用されるコイルを小型化することができ、これによって電磁弁２０のコストを低減することができる。
【0113】
＜第７実施形態＞
次に、第７実施形態につき、図１８を参照して説明する。
次に、第７実施形態につき、図１８を参照して説明する。
【0114】
［電池パックの暖機冷却制御について］
この実施形態では、第５及び第６の実施形態と同様、図１３に示すシステム構成を備えたことを前提にして、「電池パック冷却制御」ではなく「電池パックの暖機冷却制御」を実行するようになっている。図１８に、この実施形態の「電池パックの暖機冷却制御」の内容の一例をフローチャートにより示す。図１８のフローチャートは、第１実施形態で説明した図３のフローチャートのステップ１６０の後にステップ５００を設け、ステップ２１０の後にステップ５１０を設けた点で図３のフローチャートと内容が異なる。
この実施形態では、第５及び第６の実施形態と同様、図１３に示すシステム構成を備えたことを前提にして、「電池パック冷却制御」ではなく「電池パックの暖機冷却制御」を実行するようになっている。図１８に、この実施形態の「電池パックの暖機冷却制御」の内容の一例をフローチャートにより示す。図１８のフローチャートは、第１実施形態で説明した図３のフローチャートのステップ１６０の後にステップ５００を設け、ステップ２１０の後にステップ５１０を設けた点で図３のフローチャートと内容が異なる。
【0115】
処理が図１８のフローチャートのルーチンへ移行すると、ＥＣＵ４は、電池パック２を冷却するためにステップ１６０の処理を実行すると、ステップ５００で、電池パック２の中央部ほど冷却媒体の流量が多くなるように複数の電磁弁２０を制御する。例えば、図１３において、電池パック２の左右外周部に位置する電池スタック１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｅ，１１Ｆに対応する電磁弁２０をオフ（閉弁）し、電池パック２の中央部に位置する電池スタック１１Ｃ，１１Ｄに対応する電磁弁２０のみオン（開弁）する。その後、ＥＣＵ４は、処理をステップ１００へ戻す。
【0116】
一方、ＥＣＵ４は、電池パック２を暖機するためにステップ２１０の処理を実行すると、ステップ５１０で、電池パック２の外周部ほど昇温媒体の流量が多くなるように複数の電磁弁２０を制御する。例えば、図１３において、電池パック２の左右外周部に位置する電池スタック１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｅ，１１Ｆに対応する電磁弁２０のみオン（開弁）し、電池パック２の中央部に位置する電池スタック１１Ｃ，１１Ｄに対応する電磁弁２０をオフ（閉弁）する。その後、ＥＣＵ４は、処理をステップ１００へ戻す。
【0117】
［電池温調装置の作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態の電池温調装置１の構成によれば、電池パック２を暖機する要求があるときは、電池パック２の中央部よりも低温の外周部から暖機するのが好ましい。また、電池パック２を冷却する要求があるときは、電池パック２の外周部よりも高温の中央部から冷却するのが好ましい。上記構成によれば、複数の熱交換部１２（熱交換配管１６）は、電池パック２を冷却するときは、その中央部ほど冷却媒体の流量が多くなるように配設されるので、電池パック２の中央部へ多くの冷却媒体が流れる。一方、複数の熱交換配管１６は、電池パック２を暖機するときは、その外周部ほど昇温媒体の流量が多くなるように配設されるので、電池パック２の外周部へ多くの昇温媒体が流れる。このため、電池パック２（電池）を冷却するときは、電池パック２の中央部を効果的に冷却することができ、電池パック２を暖機するときは、電池パック２の外周部を効果的に暖機することができる。
以上説明したこの実施形態の電池温調装置１の構成によれば、電池パック２を暖機する要求があるときは、電池パック２の中央部よりも低温の外周部から暖機するのが好ましい。また、電池パック２を冷却する要求があるときは、電池パック２の外周部よりも高温の中央部から冷却するのが好ましい。上記構成によれば、複数の熱交換部１２（熱交換配管１６）は、電池パック２を冷却するときは、その中央部ほど冷却媒体の流量が多くなるように配設されるので、電池パック２の中央部へ多くの冷却媒体が流れる。一方、複数の熱交換配管１６は、電池パック２を暖機するときは、その外周部ほど昇温媒体の流量が多くなるように配設されるので、電池パック２の外周部へ多くの昇温媒体が流れる。このため、電池パック２（電池）を冷却するときは、電池パック２の中央部を効果的に冷却することができ、電池パック２を暖機するときは、電池パック２の外周部を効果的に暖機することができる。
【0118】
＜第８実施形態＞
次に、第８実施形態につき、図１９を参照して説明する。
次に、第８実施形態につき、図１９を参照して説明する。
【0119】
[電池温調装置の構成について]
この実施形態では、電池パック２における熱交換配管１６と電磁弁２０の配置の点で第５～第７の実施形態と構成が異なる。図１９に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。この実施形態では、図１９に示すように６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、それらの熱交換配管１６の第２出入口１６ｂの直前、すなわち、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆにおける冷却媒体の入口側に、３つの電磁弁２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが設けられる。３つの電磁弁２０Ａ～２０Ｃのうち、第１電磁弁２０Ａは、並列に配置された６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、両端に位置する二つの電池スタック１１Ａ，１１Ｆの熱交換配管１６に対応して設けられ、第２電磁弁２０Ｂは、二つの電池スタック１１Ａ，１１Ｆに隣接する二つの電池スタック１１Ｂ，１１Ｅの熱交換配管１６に対応して設けられ、第３電磁弁２０Ｃは、中央に位置する二つの電池スタック１１Ｃ，１１Ｄの熱交換配管１６に対応して設けられる。これら電磁弁２０Ａ～２０Ｃは、ＥＣＵ４に接続され、ＥＣＵ４が実行する「電池パック冷却制御」及び「電池パック暖機冷却制御」により制御されるようになっている。すなわち、この実施形態では、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆの配置エリアを左右両端、その中側及び中央に分けて、各エリアに対応する二つずつの電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対応して一つずつの電磁弁２０Ａ～２０Ｃが設けられ、各配置エリア毎に電池スタック１１Ａ～１１Ｃに対する冷却媒体の流れ及び昇温媒体の流れを制御するようになっている。
この実施形態では、電池パック２における熱交換配管１６と電磁弁２０の配置の点で第５～第７の実施形態と構成が異なる。図１９に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。この実施形態では、図１９に示すように６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、それらの熱交換配管１６の第２出入口１６ｂの直前、すなわち、各電池スタック１１Ａ～１１Ｆにおける冷却媒体の入口側に、３つの電磁弁２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが設けられる。３つの電磁弁２０Ａ～２０Ｃのうち、第１電磁弁２０Ａは、並列に配置された６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、両端に位置する二つの電池スタック１１Ａ，１１Ｆの熱交換配管１６に対応して設けられ、第２電磁弁２０Ｂは、二つの電池スタック１１Ａ，１１Ｆに隣接する二つの電池スタック１１Ｂ，１１Ｅの熱交換配管１６に対応して設けられ、第３電磁弁２０Ｃは、中央に位置する二つの電池スタック１１Ｃ，１１Ｄの熱交換配管１６に対応して設けられる。これら電磁弁２０Ａ～２０Ｃは、ＥＣＵ４に接続され、ＥＣＵ４が実行する「電池パック冷却制御」及び「電池パック暖機冷却制御」により制御されるようになっている。すなわち、この実施形態では、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆの配置エリアを左右両端、その中側及び中央に分けて、各エリアに対応する二つずつの電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対応して一つずつの電磁弁２０Ａ～２０Ｃが設けられ、各配置エリア毎に電池スタック１１Ａ～１１Ｃに対する冷却媒体の流れ及び昇温媒体の流れを制御するようになっている。
【0120】
［電池温調装置の作用及び効果について］
この実施形態の電池温調装置１の構成によれば、前記第６及び第７の実施形態と異なり、６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆにより構成される電池パック２を、３つのエリア（左右外側の電池スタック１１Ａ，１１Ｆ、外内側の電池スタック１１Ｂ，１１Ｅ及び中央の電池スタック１１Ｃ，１１Ｄ）に分け、それらエリアに対応して３つの電磁弁２０Ａ～２０Ｃを設けて各エリアに対する冷却媒体及び昇温媒体の流れを制御している。従って、電池スタック１１Ａ～１１Ｆの数よりも少ない電磁弁２０Ａ～２０Ｃを使用して各エリアに対する冷却媒体及び昇温媒体の流れを制御することができる。このため、電磁弁２０Ａ～２０Ｃの数が少ない分だけ、電池温調装置１を簡略化及びコンパクト化することができる。
この実施形態の電池温調装置１の構成によれば、前記第６及び第７の実施形態と異なり、６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆにより構成される電池パック２を、３つのエリア（左右外側の電池スタック１１Ａ，１１Ｆ、外内側の電池スタック１１Ｂ，１１Ｅ及び中央の電池スタック１１Ｃ，１１Ｄ）に分け、それらエリアに対応して３つの電磁弁２０Ａ～２０Ｃを設けて各エリアに対する冷却媒体及び昇温媒体の流れを制御している。従って、電池スタック１１Ａ～１１Ｆの数よりも少ない電磁弁２０Ａ～２０Ｃを使用して各エリアに対する冷却媒体及び昇温媒体の流れを制御することができる。このため、電磁弁２０Ａ～２０Ｃの数が少ない分だけ、電池温調装置１を簡略化及びコンパクト化することができる。
【0121】
＜第９実施形態＞
次に、第９実施形態につき、図２０を参照して説明する。
次に、第９実施形態につき、図２０を参照して説明する。
【0122】
[電池温調装置の構成について]
この実施形態では、電池パック２における熱交換配管１６の構成の点で前記各実施形態と異なる。図２０に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。ここで、電池パック２の急速充電時には、電池セル１３及び電池スタック１１Ａ～１１Ｆにつき、それらの配置エリアの中央部ほど高温になり易い。そこで、この実施形態では、電池パック２の中央部、すなわち複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、それらの中央寄りエリアに位置する電池スタック１１Ｂ～１１Ｅの冷却性を向上させる熱交換配管１６の構成となっている。すなわち、この実施形態では、図２０に示すように、並列に配置された６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、両端に位置する二つの電池スタック１１Ａ，１１Ｆにはそれぞれ１本の熱交換配管１６が配設され、それら二つの電池スタック１１Ａ，１１Ｆに隣接する二つの電池スタック１１Ｂ，１１Ｅにはそれぞれ２本の熱交換配管１６が配設され、中央に位置する二つの電池スタック１１Ｃ，１１Ｄにはそれぞれ３本の熱交換配管１６が配設される。つまり、この実施形態では、並列に配置された６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、中央寄りエリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、熱交換配管１６の本数を増やすことで配管の合計通路壁面積を増やし、エリア毎の冷却媒体及び昇温媒体の流量を変えている。
この実施形態では、電池パック２における熱交換配管１６の構成の点で前記各実施形態と異なる。図２０に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。ここで、電池パック２の急速充電時には、電池セル１３及び電池スタック１１Ａ～１１Ｆにつき、それらの配置エリアの中央部ほど高温になり易い。そこで、この実施形態では、電池パック２の中央部、すなわち複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、それらの中央寄りエリアに位置する電池スタック１１Ｂ～１１Ｅの冷却性を向上させる熱交換配管１６の構成となっている。すなわち、この実施形態では、図２０に示すように、並列に配置された６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、両端に位置する二つの電池スタック１１Ａ，１１Ｆにはそれぞれ１本の熱交換配管１６が配設され、それら二つの電池スタック１１Ａ，１１Ｆに隣接する二つの電池スタック１１Ｂ，１１Ｅにはそれぞれ２本の熱交換配管１６が配設され、中央に位置する二つの電池スタック１１Ｃ，１１Ｄにはそれぞれ３本の熱交換配管１６が配設される。つまり、この実施形態では、並列に配置された６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、中央寄りエリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、熱交換配管１６の本数を増やすことで配管の合計通路壁面積を増やし、エリア毎の冷却媒体及び昇温媒体の流量を変えている。
【0123】
［電池温調装置の作用及び効果について］
この実施形態の電池温調装置１の構成によれば、並列に配置された６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、中央寄りエリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、熱交換配管１６の本数を増やすことで配管の合計通路壁面積を増やすように構成される。このため、電池スタック１１Ａ～１１Ｆの配置エリアの違いに応じて冷却媒体及び昇温媒体の流量を変えることができる。しかも、そのために電磁弁等を設けていない分だけ電池温調装置１を簡略化及びコンパクト化することができる。
この実施形態の電池温調装置１の構成によれば、並列に配置された６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、中央寄りエリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、熱交換配管１６の本数を増やすことで配管の合計通路壁面積を増やすように構成される。このため、電池スタック１１Ａ～１１Ｆの配置エリアの違いに応じて冷却媒体及び昇温媒体の流量を変えることができる。しかも、そのために電磁弁等を設けていない分だけ電池温調装置１を簡略化及びコンパクト化することができる。
【0124】
＜第１０実施形態＞
次に、第１０実施形態につき、図２１を参照して説明する。
次に、第１０実施形態につき、図２１を参照して説明する。
【0125】
[電池温調装置の構成について]
この実施形態では、電池パック２における熱交換配管１６の構成の点で第９実施形態と異なる。図２１に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。第９実施形態では、並列に配置された６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、中央寄りエリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、熱交換配管１６の本数を増やすことで配管の合計通路壁面積を増やすように構成した。これに対し、この実施形態では、図２１に示すように、並列に配置された６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、中央寄りエリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、断面円形の熱交換配管１６の外径を大きくすることで配管の通路壁面積を増やすように構成している。すなわち、この実施形態では、図２１に示すように、６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、両端に位置する二つの電池スタック１１Ａ，１１Ｆの熱交換配管１６の外径が細く、それら二つの電池スタック１１Ａ，１１Ｆに隣接する二つの電池スタック１１Ｂ，１１Ｅの熱交換配管１６の外径が次に太く、中央に位置する二つの電池スタック１１Ｃ，１１Ｄの熱交換配管１６の外径が更に太くなっている。
この実施形態では、電池パック２における熱交換配管１６の構成の点で第９実施形態と異なる。図２１に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。第９実施形態では、並列に配置された６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、中央寄りエリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、熱交換配管１６の本数を増やすことで配管の合計通路壁面積を増やすように構成した。これに対し、この実施形態では、図２１に示すように、並列に配置された６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、中央寄りエリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、断面円形の熱交換配管１６の外径を大きくすることで配管の通路壁面積を増やすように構成している。すなわち、この実施形態では、図２１に示すように、６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、両端に位置する二つの電池スタック１１Ａ，１１Ｆの熱交換配管１６の外径が細く、それら二つの電池スタック１１Ａ，１１Ｆに隣接する二つの電池スタック１１Ｂ，１１Ｅの熱交換配管１６の外径が次に太く、中央に位置する二つの電池スタック１１Ｃ，１１Ｄの熱交換配管１６の外径が更に太くなっている。
【0126】
［電池温調装置の作用及び効果について］
この実施形態の電池温調装置１の構成によれば、中央寄りエリアに位置する電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど熱交換配管１６の通路面積を増やしているので、それらの熱交換配管１６を流れる冷却媒体が低圧損となり、その冷却媒体の流量を増加させることができる。また、電池スタック１１Ａ～１１Ｆの配置エリアの違いに対応して冷却媒体及び昇温媒体の流量を変えることができる。しかも、そのために電磁弁等を設けていない分だけ電池温調装置１を簡略化及びコンパクト化することができる。
この実施形態の電池温調装置１の構成によれば、中央寄りエリアに位置する電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど熱交換配管１６の通路面積を増やしているので、それらの熱交換配管１６を流れる冷却媒体が低圧損となり、その冷却媒体の流量を増加させることができる。また、電池スタック１１Ａ～１１Ｆの配置エリアの違いに対応して冷却媒体及び昇温媒体の流量を変えることができる。しかも、そのために電磁弁等を設けていない分だけ電池温調装置１を簡略化及びコンパクト化することができる。
【0127】
＜第１１実施形態＞
次に、第１１実施形態につき、図２２を参照して説明する。
次に、第１１実施形態につき、図２２を参照して説明する。
【0128】
[電池温調装置の構成について]
この実施形態では、電池パック２における熱交換配管１６の構成の点で前記各実施形態と異なる。図２２に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。前記第５～第１０の実施形態では、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、熱交換配管１６を電池スタック１１Ａ～１１Ｆの長手方向（電池セル１３の配列方向）に沿って配置し、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、中央寄りエリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、熱交換配管１６の本数を増やしたり、配管の外径を増やしたりすることで、配管の合計通路壁面積を増やすように構成した。これに対し、この実施形態では、図２２に示すように、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、それらの長手方向と直交する方向に複数の熱交換配管１６を平行に配置し、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆの長手方向における中央部ほど熱交換配管１６の配置間隔を狭めて配管本数を増やすように構成している。
この実施形態では、電池パック２における熱交換配管１６の構成の点で前記各実施形態と異なる。図２２に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。前記第５～第１０の実施形態では、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、熱交換配管１６を電池スタック１１Ａ～１１Ｆの長手方向（電池セル１３の配列方向）に沿って配置し、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、中央寄りエリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、熱交換配管１６の本数を増やしたり、配管の外径を増やしたりすることで、配管の合計通路壁面積を増やすように構成した。これに対し、この実施形態では、図２２に示すように、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、それらの長手方向と直交する方向に複数の熱交換配管１６を平行に配置し、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆの長手方向における中央部ほど熱交換配管１６の配置間隔を狭めて配管本数を増やすように構成している。
【0129】
［電池温調装置の作用及び効果について］
この実施形態の電池温調装置１の構成によれば、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、それらの長手方向における中央部ほど熱交換配管１６の配置間隔を狭めて配管本数を増やすことで配管の合計通路壁面積を増やしている。このため、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆの長手方向におけるエリア毎の冷却媒体及び昇温媒体の流量を変えることができる。しかも、そのために電磁弁等を設けていない分だけ電池温調装置１を簡略化及びコンパクト化することができる。
この実施形態の電池温調装置１の構成によれば、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、それらの長手方向における中央部ほど熱交換配管１６の配置間隔を狭めて配管本数を増やすことで配管の合計通路壁面積を増やしている。このため、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆの長手方向におけるエリア毎の冷却媒体及び昇温媒体の流量を変えることができる。しかも、そのために電磁弁等を設けていない分だけ電池温調装置１を簡略化及びコンパクト化することができる。
【0130】
＜第１２実施形態＞
次に、第１２実施形態につき、図２３を参照して説明する。
次に、第１２実施形態につき、図２３を参照して説明する。
【0131】
[電池温調装置の構成について]
この実施形態では、電池パック２における熱交換配管１６の構成の点で第１１実施形態と構成が異なる。図２３に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。第１１実施形態では、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、それらの長手方向と直交する方向に複数の熱交換配管１６を平行に配置し、それら長手方向における中央部ほど熱交換配管１６の配置間隔を狭めて配管本数を増やすように構成した。これに対し、この実施形態では、図２３に示すように、第１１実施形態の構成に加え、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、それらの長手方向と平行に複数の熱交換配管１６を更に配置し、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、それらの中央エリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、熱交換配管１６の配管本数を増やすように構成している。すなわち、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、並列の両端に位置する電池スタック１１Ａ，１１Ｆには、それらの長手方向と平行な交換配管１６を配置せず、それら電池スタック１１Ａ，１１Ｆに隣接する電池スタック１１Ｂ，１１Ｅには、それらの長手方向と平行な熱交換配管１６を１本ずつ配置し、中央に位置する電池スタック１１Ｃ，１１Ｄには、それらの長手方向と平行な熱交換配管１６を２本ずつ配置している。
この実施形態では、電池パック２における熱交換配管１６の構成の点で第１１実施形態と構成が異なる。図２３に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。第１１実施形態では、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、それらの長手方向と直交する方向に複数の熱交換配管１６を平行に配置し、それら長手方向における中央部ほど熱交換配管１６の配置間隔を狭めて配管本数を増やすように構成した。これに対し、この実施形態では、図２３に示すように、第１１実施形態の構成に加え、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、それらの長手方向と平行に複数の熱交換配管１６を更に配置し、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、それらの中央エリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、熱交換配管１６の配管本数を増やすように構成している。すなわち、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、並列の両端に位置する電池スタック１１Ａ，１１Ｆには、それらの長手方向と平行な交換配管１６を配置せず、それら電池スタック１１Ａ，１１Ｆに隣接する電池スタック１１Ｂ，１１Ｅには、それらの長手方向と平行な熱交換配管１６を１本ずつ配置し、中央に位置する電池スタック１１Ｃ，１１Ｄには、それらの長手方向と平行な熱交換配管１６を２本ずつ配置している。
【0132】
［電池温調装置の作用及び効果について］
この実施形態の電池温調装置１の構成によれば、第１１実施形態の構成に加え、並列配置の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、それらの長手方向と平行に複数の熱交換配管１６を更に配置し、中央エリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど熱交換配管１６の配管本数を増やしている。このため、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆを含む電池パック２の中央エリアほど冷却媒体及び昇温媒体の流量を増やすことができる。しかも、そのために電磁弁等を設けていない分だけ電池温調装置１をコンパクト化することができる。
この実施形態の電池温調装置１の構成によれば、第１１実施形態の構成に加え、並列配置の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、それらの長手方向と平行に複数の熱交換配管１６を更に配置し、中央エリアに配置された電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど熱交換配管１６の配管本数を増やしている。このため、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆを含む電池パック２の中央エリアほど冷却媒体及び昇温媒体の流量を増やすことができる。しかも、そのために電磁弁等を設けていない分だけ電池温調装置１をコンパクト化することができる。
【0133】
＜第１３実施形態＞
次に、第１３実施形態につき、図２４を参照して説明する。
次に、第１３実施形態につき、図２４を参照して説明する。
【0134】
[電池温調装置の構成について]
この実施形態では、電池パック２における熱交換配管１６の構成の点で第９実施形態と異なる。図２４に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。第９実施形態では、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、単にそれらの長手方向と平行に複数の熱交換配管１６を配置し、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、それらの配置の中央寄りエリアほど熱交換配管１６の配置間隔を狭めて配管本数を増やした。これに対し、この実施形態では、図２４に示すように、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、それらの配置の中央寄りエリアの電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど熱交換配管１６の長さを増やし、しかも中央部にてジグザグに配設している。
この実施形態では、電池パック２における熱交換配管１６の構成の点で第９実施形態と異なる。図２４に、この実施形態の電池温調装置１を概略図により示す。第９実施形態では、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆに対し、単にそれらの長手方向と平行に複数の熱交換配管１６を配置し、複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、それらの配置の中央寄りエリアほど熱交換配管１６の配置間隔を狭めて配管本数を増やした。これに対し、この実施形態では、図２４に示すように、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、それらの配置の中央寄りエリアの電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど熱交換配管１６の長さを増やし、しかも中央部にてジグザグに配設している。
【0135】
［電池温調装置の作用及び効果について］
この実施形態の電池温調装置１の構成によれば、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、中央寄りエリアに位置する電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、熱交換配管１６の長さと分布を増やすことで配管の合計通路壁面積を増やしている。このため、電池スタック１１Ａ～１１Ｆの配置エリアの違いに応じて冷却媒体及び昇温媒体の流量を変えることができる。しかも、そのために電磁弁等を設けていない分だけ電池温調装置１を簡略化及びコンパクト化することができる。
この実施形態の電池温調装置１の構成によれば、並列に配置された複数の電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、中央寄りエリアに位置する電池スタック１１Ｂ～１１Ｅほど、熱交換配管１６の長さと分布を増やすことで配管の合計通路壁面積を増やしている。このため、電池スタック１１Ａ～１１Ｆの配置エリアの違いに応じて冷却媒体及び昇温媒体の流量を変えることができる。しかも、そのために電磁弁等を設けていない分だけ電池温調装置１を簡略化及びコンパクト化することができる。
【0136】
＜別の実施形態＞
なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【0137】
（１）前記第５及び第８の実施形態では、電池パック２を構成する電池スタック１１Ａ～１１Ｆにおいて、熱交換配管１６の第２出入口１６ｂの直後、すなわち、電池スタック１１Ａ～１１Ｆにおける冷却媒体の入口側に電磁弁２０，２０Ａ～２０Ｃを設けた。これに対し、電池パックの電池スタックにおいて、熱交換配管の第１出入口の直後、すなわち、電池スタックにおける冷却媒体の出口側にそれぞれ電磁弁を設けてもよい。この場合は、電磁弁の前後差圧が低下するので、電磁弁のコイルを小型化し、延いては電磁弁を小型化することができる。
【0138】
（２）前記第１０実施形態では、並列に配置された６つの電池スタック１１Ａ～１１Ｆのうち、中央エリアに配置された電池スタック１１Ａ～１１Ｆほど、断面円形の熱交換配管１６の外径を大きくすることで、配管の通路壁面積を増やすように構成した。これに対し、中央エリアに配置された電池スタック１１Ａ～１１Ｆほど、配管の断面形状を長円にすることで等断面積当たりの外周長を増やすこともできる。
【0139】
（３）前記第９～第１３の実施形態では、複数の熱交換配管１６（熱交換部１２）に電磁弁を設けなかったが、複数の熱交換配管（熱交換部）のそれぞれに電磁弁を設け、それら電磁弁の一部を選択的に開弁させることで、並列に配置された複数の電池スタックのうち、特定のエリアに位置する電池スタックのみに冷却媒体又は昇温媒体を流すようにすることもできる。これにより、電池パックの中央寄りエリアに位置する電池スタックへ多くの冷却媒体や昇温媒体を流すようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【0140】
この開示技術は、電気自動車に搭載される二次電池の温度調節に利用することができる。
【符号の説明】
【0141】
１ 電池温調装置
２ 電池パック（電池）
３ 熱媒体回路
４ ＥＣＵ（制御手段）
５ 暖機回路
６ 冷却回路
７ 第１三方弁（回路切換手段）
８ 第２三方弁（回路切換手段）
９ 回路切換手段
１０ 電池
１１Ａ～１１Ｆ 電池スタック（電池）
１２ 熱交換部
１３ 電池セル
１４ ケース
１６ 熱交換配管（熱交換部）
１６ａ 第１出入口
１６ｂ 第２出入口
２０ 電磁弁
２０Ａ 第１電磁弁
２０Ｂ 第２電磁弁
２０Ｃ 第３電磁弁
４１ 六方弁（回路切換手段）
２ 電池パック（電池）
３ 熱媒体回路
４ ＥＣＵ（制御手段）
５ 暖機回路
６ 冷却回路
７ 第１三方弁（回路切換手段）
８ 第２三方弁（回路切換手段）
９ 回路切換手段
１０ 電池
１１Ａ～１１Ｆ 電池スタック（電池）
１２ 熱交換部
１３ 電池セル
１４ ケース
１６ 熱交換配管（熱交換部）
１６ａ 第１出入口
１６ｂ 第２出入口
２０ 電磁弁
２０Ａ 第１電磁弁
２０Ｂ 第２電磁弁
２０Ｃ 第３電磁弁
４１ 六方弁（回路切換手段）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】