特開 2024-50179 バッテリ温調装置

(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】P2024050179

(43)【公開日】2024-04-10

(54)【発明の名称】バッテリ温調装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 11/02 20060101AFI20240403BHJP

   H01M 10/633 20140101ALI20240403BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240403BHJP

   H01M 10/615 20140101ALI20240403BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20240403BHJP

   H01M 10/6561 20140101ALI20240403BHJP

   B60K 11/06 20060101ALI20240403BHJP

   B60R 16/04 20060101ALI20240403BHJP

   B60K 1/04 20190101ALI20240403BHJP

【ＦＩ】

B60K11/02

H01M10/633 ZHV

H01M10/613

H01M10/615

H01M10/625

H01M10/6561

B60K11/06

B60R16/04 Y

B60K1/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022156863

(22)【出願日】2022-09-29

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高木 靖

【テーマコード（参考）】

3D038

3D235

5H031

【Ｆターム（参考）】

3D038AA06

3D038AA09

3D038AA10

3D038AC22

3D235AA01

3D235BB36

3D235BB45

3D235CC15

3D235FF42

3D235HH34

5H031CC09

(57)【要約】

【課題】低電圧バッテリの温度および高電圧バッテリの温度を適切に調節する。
【解決手段】バッテリ温調装置は、車両に搭載される高電圧バッテリと、前記車両に搭載される低電圧バッテリと、前記車両の外部から供給される空気により前記低電圧バッテリの温度の調節が可能な第１温調系統と、前記第１温調系統とは異なる温調系統であって、前記車両の内部において循環する熱媒体により前記高電圧バッテリの温度の調節が可能な第２温調系統と、を備え、前記第２温調系統は、前記高電圧バッテリと前記熱媒体との熱交換が可能な第１熱交換器と、前記低電圧バッテリと前記熱媒体との熱交換が可能な第２熱交換器と、を有し、前記第２熱交換器に供給される前記熱媒体により前記低電圧バッテリの温度の調節が可能な構成となっている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載される高電圧バッテリと、
前記車両に搭載される低電圧バッテリと、
前記車両の外部から供給される空気により前記低電圧バッテリの温度の調節が可能な第１温調系統と、
前記第１温調系統とは異なる温調系統であって、前記車両の内部において循環する熱媒体により前記高電圧バッテリの温度の調節が可能な第２温調系統と、
を備え、
前記第２温調系統は、
前記高電圧バッテリと前記熱媒体との熱交換が可能な第１熱交換器と、
前記低電圧バッテリと前記熱媒体との熱交換が可能な第２熱交換器と、
を有し、
前記第２熱交換器に供給される前記熱媒体により前記低電圧バッテリの温度の調節が可能な構成となっている、バッテリ温調装置。

【請求項2】

制御装置を備え、
前記制御装置は、
１つまたは複数のプロセッサと、
前記プロセッサに接続される１つまたは複数のメモリと、
を有し、
前記プロセッサは、
前記低電圧バッテリの温度が適正温度範囲の上限温度より高い場合、前記第１温調系統に供給された空気の温度と前記低電圧バッテリの温度とを比較することと、
前記第１温調系統に供給された空気の温度が前記低電圧バッテリの温度より低ければ、前記第１温調系統により前記低電圧バッテリの冷却を実行することと、
前記第１温調系統に供給された空気の温度が前記低電圧バッテリの温度以上であれば、前記第２温調系統により前記低電圧バッテリの冷却を実行することと、
を含む処理を実行する、請求項１に記載のバッテリ温調装置。

【請求項3】

制御装置を備え、
前記制御装置は、
１つまたは複数のプロセッサと、
前記プロセッサに接続される１つまたは複数のメモリと、
を有し、
前記第１温調系統は、前記第１温調系統に供給された空気を加熱する空気加熱器を有し、
前記プロセッサは、
前記低電圧バッテリの温度が適正温度範囲の下限温度より低い場合、前記空気加熱器により加熱された空気である加熱空気の温度と前記低電圧バッテリの温度とを比較することと、
前記加熱空気の温度が前記低電圧バッテリの温度より高ければ、前記第１温調系統により前記低電圧バッテリの加熱を実行することと、
前記加熱空気の温度が前記低電圧バッテリの温度以下であれば、前記第２温調系統により前記低電圧バッテリの加熱を実行することと、
を含む処理を実行する、請求項１に記載のバッテリ温調装置。

【請求項4】

制御装置を備え、
前記制御装置は、
１つまたは複数のプロセッサと、
前記プロセッサに接続される１つまたは複数のメモリと、
を有し、
前記第１温調系統は、前記第１温調系統に供給された空気を加熱する空気加熱器を有し、
前記プロセッサは、
前記低電圧バッテリの温度が適正温度範囲内である場合、前記第１温調系統に供給された空気のうち前記空気加熱器により加熱された空気である加熱空気と、前記第１温調系統に供給された空気のうち前記空気加熱器による加熱が行われていない空気である非加熱空気との混合気の温度を導出することと、
前記混合気の温度が前記低電圧バッテリの適正温度範囲内であるかを判定することと、
前記混合気の温度が前記低電圧バッテリの適正温度範囲内であれば、前記混合気を前記低電圧バッテリに供給して前記混合気により前記低電圧バッテリの温度を適正温度範囲内に維持することと、
を含む処理を実行する、請求項１に記載のバッテリ温調装置。

【請求項5】

前記第１温調系統は、
前記車両の外部から空気を取得する吸気口と、
前記第１温調系統に供給された空気を加熱する空気加熱器と、
第１ポートと、第２ポートと、第３ポートとを有し、前記第１ポート、前記第２ポートおよび前記第３ポートに繋がる内部流路を切替可能な三方弁と、
前記三方弁の前記第１ポートと前記吸気口とを連通させる第１ダクトと、
前記三方弁の前記第２ポートと前記空気加熱器とを連通させる第２ダクトと、
前記三方弁の前記第３ポートと前記低電圧バッテリとを連通させる第３ダクトと、
を有し、
前記三方弁は、少なくとも、前記第１ポートと前記第３ポートとが連通する第１状態と、前記第２ポートと前記第３ポートとが連通する第２状態とを切替可能な構成となっている、請求項１に記載のバッテリ温調装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリ温調装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、高電圧バッテリと低電圧バッテリとを備える車両における各バッテリの温度を調節する技術が開示されている。かかる特許文献１では、冷媒（ＬＬＣ）により高電圧バッテリの温度が調節され、空冷により低電圧バッテリの温度が調節される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－７９１５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

低電圧バッテリおよび高電圧バッテリには、充放電の動作を適切に行うことが可能な適正温度範囲が予め決められている。ここで、例えば、適正温度範囲が狭いバッテリにより低電圧バッテリが構成されているとする。この場合、低電圧バッテリの温度を調節するための空気の温度や低電圧バッテリの発熱状態によっては、空冷により低電圧バッテリの温度を十分に調節することができないことがある。

【0005】

そこで、高電圧バッテリの温度を調節する冷媒により、低電圧バッテリの温度も調節することが挙げられる。しかし、低電圧バッテリと高電圧バッテリとは使用状態が異なるため、低電圧バッテリの温度と高電圧バッテリの温度とが互いに独立して変化する。そうすると、例えば、低電圧バッテリを冷却することで高電圧バッテリが適正温度範囲を外れて過冷却されるようなことがあり、低電圧バッテリの温度および高電圧バッテリの温度を適切に調整することができないことがある。

【0006】

そこで、本発明は、低電圧バッテリの温度および高電圧バッテリの温度を適切に調節することが可能なバッテリ温調装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係るバッテリ温調装置は、
車両に搭載される高電圧バッテリと、
前記車両に搭載される低電圧バッテリと、
前記車両の外部から供給される空気により前記低電圧バッテリの温度の調節が可能な第１温調系統と、
前記第１温調系統とは異なる温調系統であって、前記車両の内部において循環する熱媒体により前記高電圧バッテリの温度の調節が可能な第２温調系統と、
を備え、
前記第２温調系統は、
前記高電圧バッテリと前記熱媒体との熱交換が可能な第１熱交換器と、
前記低電圧バッテリと前記熱媒体との熱交換が可能な第２熱交換器と、
を有し、
前記第２熱交換器に供給される前記熱媒体により前記低電圧バッテリの温度の調節が可能な構成となっている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、低電圧バッテリの温度および高電圧バッテリの温度を適切に調節することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本実施形態にかかるバッテリ温調装置の構成を示す概略図である。

【図2】図２は、三方弁の状態を説明する図である。

【図3】図３は、温度制御部の制御の流れを説明するフローチャートである。

【図4】図４は、温度制御部の制御の流れを説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す具体的な寸法、材料、数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0011】

図１は、本実施形態にかかるバッテリ温調装置１の構成を示す概略図である。以後、バッテリの温度を調節することを、温調という場合がある。バッテリ温調装置１は、車両２に適用される。車両２は、例えば、電気自動車またはハイブリッド電気自動車である。

【0012】

バッテリ温調装置１は、低電圧バッテリ１０、高電圧バッテリ１２、第１温調系統１４、第２温調系統１６および制御装置１８を備える。バッテリ温調装置１は、低電圧バッテリ１０と高電圧バッテリ１２との両方が搭載される車両２に適用される。

【0013】

低電圧バッテリ１０は、例えば、リチウムイオンバッテリなどの充放電が可能な２次バッテリである。低電圧バッテリ１０をリチウムイオンバッテリとすることで、低電圧バッテリ１０を鉛バッテリとする態様と比べ、鉛の使用を回避することができ、環境に配慮した車両２を実現することができる。

【0014】

低電圧バッテリ１０の電圧は、例えば、１２Ｖまたは２４Ｖなどであり、後述の高電圧バッテリ１２の電圧よりも低い。低電圧バッテリ１０は、例えば、ビークルダイナミックコントロール（ＶＤＣ）や電動パワーステアリング（ＥＰＳ）など、車両２における低電圧系統に接続される各機器に電力を供給する。なお、低電圧バッテリ１０が電力を供給する機器は、例示した機器に限らず、低電圧系統に接続される任意の機器であってもよい。

【0015】

高電圧バッテリ１２は、例えば、リチウムイオンバッテリなどの充放電が可能な２次バッテリである。高電圧バッテリ１２の電圧は、例えば、１００Ｖ以上の所定の電圧であり、低電圧バッテリ１０の電圧よりも高い。高電圧バッテリ１２は、例えば、車両２の走行用の駆動源であるモータなど、車両２における高電圧系統に接続される各機器に電力を供給する。なお、高電圧バッテリ１２が電力を供給する機器は、例示した機器に限らず、高電圧系統に接続される任意の機器であってもよい。また、高電圧バッテリ１２は、ＤＣＤＣコンバータを通じて低電圧系統に電力を供給可能であってもよい。

【0016】

本実施形態のバッテリ温調装置１では、低電圧バッテリ１０と高電圧バッテリ１２とが同じ種類のバッテリで構成されている。例えば、低電圧バッテリ１０および高電圧バッテリ１２は、共にリチウムイオンバッテリである。

【0017】

ここで、低電圧バッテリ１０および高電圧バッテリ１２には、それぞれ充放電の動作を適切に行うことが可能な温度範囲である適正温度範囲が予め決められている。なお、バッテリの温度が適正温度範囲から外れても充放電が可能であるが、バッテリの温度が適正温度範囲から外れると、十分な量の充放電ができないおそれがある。この適正温度範囲は、バッテリの種類によって異なる。リチウムイオンバッテリでは、鉛バッテリと比べ、適正温度範囲が狭い。適正温度範囲が狭いバッテリでは、バッテリの温度が適正温度範囲内に収まるようにバッテリの温度を積極的に調節する必要がある。そこで、バッテリ温調装置１は、低電圧バッテリ１０の温度の調節、および、高電圧バッテリ１２の温度の調節を行う。

【0018】

また、低電圧バッテリ１０と高電圧バッテリ１２とが同じ種類のバッテリで構成されている場合、低電圧バッテリ１０の適正温度範囲と高電圧バッテリ１２の適正温度範囲とが、実質的に同じ、あるいは、互いに近い範囲となり得る。このような場合、低電圧バッテリ１０と高電圧バッテリ１２とを同じ温調系統で温調する構成とすることが可能である。

【0019】

ここで、例えば、ＶＤＣやＥＰＳが頻繁に動作するなどにより低電圧バッテリ１０の電力消費量が比較的多く、走行用のモータの出力が低いなどにより高電圧バッテリ１２の電力消費量が比較的少ないというような状況が起こり得る。この場合、高電圧バッテリ１２については、電力消費量が少なくて高電圧バッテリ１２の温度が適正温度範囲内に収まるが、低電圧バッテリ１０については、電力消費量が多くて低電圧バッテリ１０の温度が適正温度範囲から外れることがある。このように、低電圧バッテリ１０の温度と高電圧バッテリ１２の温度とが、互いに独立して変化する。

【0020】

これらを踏まえると、低電圧バッテリ１０と高電圧バッテリ１２とを同じ温調系統で温調する構成とすることが可能であるものの、低電圧バッテリ１０の温度と高電圧バッテリ１２の温度とを独立して調節することがより好ましい。

【0021】

そこで、本実施形態のバッテリ温調装置１は、第１温調系統１４および第２温調系統１６の２つの温調系統を含む。第１温調系統１４は、車両２の外部から供給される空気を利用して温調を行う。第２温調系統１６は、車両２の内部において循環する熱媒体を利用して温調を行う。第１温調系統１４は、低電圧バッテリ１０の温調に利用される。第２温調系統１６は、高電圧バッテリ１２の温調に利用されるが、低電圧バッテリ１０の温調に利用することも可能な構成となっている。つまり、バッテリ温調装置１は、第１温調系統１４と第２温調系統１６とのいずれにおいても低電圧バッテリ１０の温調が可能な構成となっている。

【0022】

これにより、例えば、第１温調系統１４の温度調節能力の範囲内で低電圧バッテリ１０の温調が可能な状況においては、第１温調系統１４により低電圧バッテリ１０の温調を行ってもよい。一方、第１温調系統１４の温度調節能力の範囲を超えて低電圧バッテリ１０の温調が必要となると、第２温調系統１６により低電圧バッテリ１０の温調を行ってもよい。このように、第１温調系統１４の温度調節能力および低電圧バッテリ１０の温度に応じて温調系統を切り替えてもよい。これにより、低電圧バッテリ１０の温度を適切に調節することができる。なお、第１温調系統１４の温度調節能力は、第１温調系統１４に供給された空気の温度、および、第１温調系統１４に供給されて加熱された空気の温度に応じて変化する。

【0023】

また、例えば、第１温調系統１４により低電圧バッテリ１０が温調されている間、第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の温調を行わないようにしてもよい。そうすると、第１温調系統１４により低電圧バッテリ１０が温調されている間、低電圧バッテリ１０が第１温調系統１４のみにより温調されるとともに、高電圧バッテリ１２が第２温調系統１６のみにより温調される。つまり、低電圧バッテリ１０の温度と高電圧バッテリ１２の温度とを、それぞれ独立して調節することができる。これにより、高電圧バッテリ１２の温度に依らず低電圧バッテリ１０の温度を適切に調節することができるとともに、低電圧バッテリ１０の温度に依らず高電圧バッテリ１２の温度を適切に調節することができる。

【0024】

このように、本実施形態のバッテリ温調装置１は、低電圧バッテリ１０の温度および高電圧バッテリ１２の温度を適切に調節することが可能である。以下、バッテリ温調装置１の詳細を説明する。

【0025】

第１温調系統１４は、車両２の外部から供給される空気により低電圧バッテリ１０の温度の調節が可能な構成となっている。第１温調系統１４は、三方弁２０、第１ダクト２２、第２ダクト２４、第３ダクト２６、吸気口２８および空気加熱器３０を含む。

【0026】

三方弁２０は、第１ポート３２、第２ポート３４および第３ポート３６の合計３つのポートを有する。三方弁２０の内部には、内部流路３８が形成されている。三方弁２０は、第１ポート３２、第２ポート３４および第３ポート３６に繋がる内部流路３８を切替可能な構成となっている。三方弁２０については、後に詳述する。

【0027】

第１ダクト２２は、管状に形成されている。第１ダクト２２の２つの端部のうち第１端部は、三方弁２０の第１ポート３２に接続されている。第１ダクト２２の２つの端部のうち第２端部には、吸気口２８が形成されている。第１ダクト２２は、三方弁２０の第１ポート３２と吸気口２８とを連通させる。吸気口２８は、車両２の外部から空気を取得することができる。つまり、車両２の外部の空気が、吸気口２８を通じて第１ダクト２２内に供給される。以後、説明の便宜のため、吸気口２８を通じて取得した空気を、吸気という場合がある。

【0028】

第２ダクト２４は、管状に形成されている。第２ダクト２４の２つの端部のうち第１端部は、三方弁２０の第２ポート３４に接続されている。第２ダクト２４の２つの端部のうち第２端部は、空気加熱器３０に接続されている。第２ダクト２４は、三方弁２０の第２ポート３４と空気加熱器３０とを連通させる。

【0029】

空気加熱器３０は、例えば、ラジエタなどの熱交換器である。空気加熱器３０は、第１温調系統１４に供給された空気を加熱することができる。空気加熱器３０は、熱発生源４０に接続されている。熱発生源４０は、例えば、モータなどであるが、熱を発生する任意の機器であってもよい。空気加熱器３０は、熱発生源４０で発生した熱と第１温調系統１４に供給された空気との熱交換を行うことで、第１温調系統１４に供給された空気を加熱し、加熱した空気を第２ダクト２４内に供給する。以後、説明の便宜のため、第１温調系統１４に供給された空気のうち空気加熱器３０により加熱された空気を、加熱空気という場合がある。また、第１温調系統１４に供給された空気のうち空気加熱器３０による加熱が行われていない空気、つまり、吸気口２８および第１ダクト２２を通じて三方弁２０の第１ポート３２に送られる空気を、非加熱空気という場合がある。

【0030】

なお、空気加熱器３０は、ラジエタに限らず、例えば、ヒータなど、空気を加熱することが可能な任意の機器であってもよい。また、空気加熱器３０が熱発生源４０として機能する場合には、熱発生源４０を省略してもよい。

【0031】

第３ダクト２６は、管状に形成されている。第３ダクト２６の２つの端部のうち第１端部は、三方弁２０の第３ポート３６に接続されている。第３ダクト２６の２つの端部のうち第２端部は、低電圧バッテリ１０が収容されるバッテリパックの壁面に接続されている。第３ダクト２６の第２端部は、低電圧バッテリ１０のバッテリパック内に開口している。第３ダクト２６は、三方弁２０の第３ポート３６と低電圧バッテリ１０とを連通させる。

【0032】

図２は、三方弁２０の状態を説明する図である。図２で示すように、三方弁２０は、第１状態、第２状態、第３状態および第４状態の４つの状態のうちいずれかの状態をとることができる。三方弁２０は、第１状態、第２状態、第３状態および第４状態のうち、いずれか１つの状態から他の１つの状態に切替可能となっている。

【0033】

三方弁２０の内部流路３８は、Ｔ字状の管状に形成されている。この内部流路３８は、三方弁２０の内部に回転可能に収容されている。三方弁２０は、内部流路３８の姿勢に応じた状態をとることができる。内部流路３８が三方弁２０の内部において回転することで、三方弁２０は、状態を切り替えることができる。

【0034】

第１状態は、第１ポート３２と第３ポート３６とが連通し、第２ポート３４が第１ポート３２および第３ポート３６と連通していない状態である。図２中の破線の矢印Ａ１０で示すように、第１状態では、第１ポート３２と第３ポート３６とが連通する冷却流路が形成される。

【0035】

三方弁２０が第１状態のとき、吸気口２８を通じて取得した車両２の外部の空気が、第１ダクト２２、三方弁２０および第３ダクト２６を通じて低電圧バッテリ１０に送られる。この場合、第１温調系統１４は、冷却流路を流通する非加熱空気により低電圧バッテリ１０の冷却を行うことができる。

【0036】

第２状態は、第２ポート３４と第３ポート３６とが連通し、第１ポート３２が第２ポート３４および第３ポート３６と連通していない状態である。図２中の破線の矢印Ａ２０で示すように、第２状態では、第２ポート３４と第３ポート３６とが連通する加熱流路が形成される。

【0037】

三方弁２０が第２状態のとき、空気加熱器３０により加熱された空気が、第２ダクト２４、三方弁２０および第３ダクト２６を通じて低電圧バッテリ１０に送られる。この場合、第１温調系統１４は、空気加熱器３０により加熱されて加熱流路を流通する加熱空気により低電圧バッテリ１０の加熱を行うことができる。

【0038】

第３状態は、第１ポート３２、第２ポート３４および第３ポート３６がそれぞれ連通している状態である。図２中の破線の矢印Ａ３０、Ａ３２で示すように、第３状態では、第１ポート３２と第３ポート３６が連通し、かつ、第２ポート３４と第３ポート３６とが連通する混合流路が形成される。

【0039】

三方弁２０が第３状態のとき、第１ダクト２２を流通する非加熱空気と、空気加熱器３０により加熱されて第２ダクトを流通する加熱空気とが、三方弁２０の内部で混合される。以後、説明の便宜のため、非加熱空気と加熱空気とが混合された空気を、混合気という場合がある。

【0040】

三方弁２０が第３状態のとき、三方弁２０の内部で混合された混合気が、第３ダクト２６を通じて低電圧バッテリ１０に送られる。この場合、第１温調系統１４は、三方弁２０から送られる混合気により低電圧バッテリ１０の温度を調節することができる。

【0041】

第４状態は、第１ポート３２と第２ポート３４とが連通し、第３ポート３６が第１ポート３２および第２ポート３４と連通していない状態である。図２中の破線の矢印Ａ４０で示すように、第４状態では、第１ポート３２と第２ポート３４とが連通するバイパス流路が形成される。また、第４状態では、第３ポート３６が第１ポート３２および第２ポート３４から遮断されるため、上述の冷却流路、加熱流路および混合流路は形成されない。つまり、第４状態では、非加熱空気および加熱空気が低電圧バッテリ１０に送られない。

【0042】

三方弁２０が第４状態のとき、第１ダクト２２を流通する非加熱空気は、三方弁２０および第２ダクト２４を通じて空気加熱器３０に流通可能となっている。また、三方弁２０が第４状態のとき、第２ダクトを流通する加熱空気は、三方弁２０、第１ダクト２２および吸気口２８を通じて車両２の外部に流通可能となっている。

【0043】

このように、三方弁２０は、上述の冷却流路、加熱流路、混合流路およびバイパス流路のうち、いずれか１つから他の１つに切替可能な構成となっている。

【0044】

なお、三方弁２０は、第１状態から第４状態までの４つの状態のいずれかの状態をとり得る態様に限らない。例えば、三方弁２０は、第１状態および第２状態の２つの状態のいずれかを取り得る態様であって、第３状態や第４状態が省略されたものであってもよい。すなわち、三方弁２０は、少なくとも、第１状態と第２状態とを切替可能な構成、換言すると、上述の冷却流路と加熱流路とを切替可能な構成となっていてもよい。

【0045】

また、第１温調系統１４は、空気加熱器３０で加熱される空気が、吸気口２８から取得される空気とは別に取得される構成となっていた。しかし、第１温調系統１４は、吸気口２８から取得された空気の一部が空気加熱器３０に供給される構成となっていてもよい。

【0046】

図１に戻って、第２温調系統１６は、第１温調系統１４とは異なる温調系統である。第２温調系統１６は、車両２の内部において循環する熱媒体により高電圧バッテリ１２の温度の調節が可能な構成となっている。熱媒体は、第２温調系統１６に沿って循環し、第２温調系統１６を構成する各要素において熱交換を行うことができる。熱媒体は、例えば、水などであるが、熱交換に利用できる任意の流体であってもよい。また、第２温調系統１６は、後述するが、高電圧バッテリ１２の温度の調節が可能であるだけでなく、低電圧バッテリ１０の温度の調節も可能な構成となっている。また、例えば、第１温調系統１４の空気と第２温調系統１６の熱媒体とが混合しないように、第１温調系統１４における空気の流路と、第２温調系統１６における熱媒体の流路とが、互いに独立している。

【0047】

第２温調系統１６は、第１熱交換器５０を含む。第１熱交換器５０は、高電圧バッテリ１２に接触して配置される。例えば、第１熱交換器５０は、内部に熱媒体が流通するプレート状に形成され、高電圧バッテリ１２は、第１熱交換器５０の上部に設置される。第１熱交換器５０は、高電圧バッテリ１２と熱媒体との熱交換が可能な構成となっている。

【0048】

第２温調系統１６は、第２熱交換器５２を含む。第２熱交換器５２は、低電圧バッテリ１０に接触して配置される。例えば、第２熱交換器５２は、内部に熱媒体が流通するプレート状に形成され、低電圧バッテリ１０は、第２熱交換器５２の上部に設置される。第２熱交換器５２は、低電圧バッテリ１０と熱媒体との熱交換が可能な構成となっている。

【0049】

第２温調系統１６は、第１共通配管６０、加熱配管６２、冷却配管６４および第２共通配管６６を含む。第１共通配管６０、加熱配管６２、冷却配管６４および第２共通配管６６の各々の内部には、熱媒体が流通する。

【0050】

第２温調系統１６は、第１切替バルブ７０ａ、第２切替バルブ７０ｂ、第３切替バルブ７０ｃ、第４切替バルブ７０ｄ、第５切替バルブ７０ｅおよび第６切替バルブ７０ｆを含む。第１切替バルブ７０ａ、第２切替バルブ７０ｂ、第３切替バルブ７０ｃ、第４切替バルブ７０ｄ、第５切替バルブ７０ｅおよび第６切替バルブ７０ｆを総称して、切替バルブと呼ぶ場合がある。第２温調系統１６の各々の切替バルブは、例えば、三方弁である。

【0051】

第１共通配管６０は、第１切替バルブ７０ａから延びて、第１熱交換器５０に接続されている。また、第１共通配管６０は、第１熱交換器５０から延びて、第２切替バルブ７０ｂに接続されている。第２温調系統１６は、第１ポンプ７２を含む。第１ポンプ７２は、第１共通配管６０における第１切替バルブ７０ａと第１熱交換器５０との間に設けられる。第１ポンプ７２は、第１共通配管６０内の熱媒体を、第１切替バルブから第１熱交換器５０に向かう方向に流通させる。

【0052】

第２温調系統１６は、ヒータ７４を含む。加熱配管６２は、第２切替バルブ７０ｂから延びて、ヒータ７４を経由して第１切替バルブ７０ａに接続されている。ヒータ７４は、加熱配管６２における第２切替バルブ７０ｂと第１切替バルブ７０ａとの間に設けられる。ヒータ７４は、加熱配管６２を流通する熱媒体を加熱する。ヒータ７４は、例えば、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータであるが、熱媒体を加熱することができる任意のヒータであってもよい。

【0053】

第２温調系統１６は、チラー７６を含む。冷却配管６４は、第２切替バルブ７０ｂから延びて、チラー７６を経由して第１切替バルブ７０ａに接続されている。チラー７６は、冷却配管６４における第２切替バルブ７０ｂと第１切替バルブ７０ａとの間に設けられる。チラー７６は、冷却配管６４を流通する熱媒体を冷却する。

【0054】

第１切替バルブ７０ａおよび第２切替バルブ７０ｂは、加熱配管６２および冷却配管６４のうち、第１共通配管６０と連通する配管を切り替えることができる。

【0055】

例えば、第１切替バルブ７０ａおよび第２切替バルブ７０ｂにより、第１共通配管６０と加熱配管６２とが連通され、冷却配管６４が第１共通配管６０および加熱配管６２から遮断されているとする。この場合、熱媒体は、加熱配管６２および第１共通配管６０を循環する。つまり、ヒータ７４で加熱された熱媒体が第１熱交換器５０に供給される。その結果、第１熱交換器５０に供給された熱媒体との熱交換により高電圧バッテリ１２を加熱することができる。

【0056】

一方、第１切替バルブ７０ａおよび第２切替バルブ７０ｂにより、第１共通配管６０と冷却配管６４とが連通され、加熱配管６２が第１共通配管６０および冷却配管６４から遮断されているとする。この場合、熱媒体は、冷却配管６４および第１共通配管６０を循環する。つまり、チラー７６で冷却された熱媒体が第１熱交換器５０に供給される。その結果、第１熱交換器５０に供給された熱媒体との熱交換により高電圧バッテリ１２を冷却することができる。

【0057】

第３切替バルブ７０ｃは、加熱配管６２におけるヒータ７４と第１切替バルブ７０ａとの間に設けられる。第４切替バルブ７０ｄは、加熱配管６２における第２切替バルブ７０ｂとヒータ７４との間に設けられる。

【0058】

第５切替バルブ７０ｅは、冷却配管６４におけるチラー７６と第１切替バルブ７０ａとの間に設けられる。第６切替バルブ７０ｆは、冷却配管６４における第２切替バルブ７０ｂとチラー７６との間に設けられる。

【0059】

第２共通配管６６は、第３切替バルブ７０ｃから延びるとともに、第５切替バルブ７０ｅから延びており、それらが合流部８０で合流している。第２共通配管６６は、合流部８０から延びるとともに第２熱交換器５２に接続されている。また、第２共通配管６６は、第２熱交換器５２から延びて、分岐部８２で２分岐している。第２共通配管６６は、分岐部８２で２分岐されたうちの一方が第４切替バルブ７０ｄに接続されているとともに、分岐部８２で２分岐されたうちの他方が第６切替バルブ７０ｆに接続されている。

【0060】

第２温調系統１６は、第２ポンプ８４を含む。第２ポンプ８４は、第２共通配管６６における合流部８０と第２熱交換器５２との間に設けられる。第２ポンプ８４は、第２共通配管６６内の熱媒体を、第３切替バルブ７０ｃあるいは第５切替バルブ７０ｅから第２熱交換器５２に向かう方向に流通させる。

【0061】

第３切替バルブ７０ｃおよび第４切替バルブ７０ｄは、第２共通配管６６と加熱配管６２との接続のオンオフを切り替えることができる。

【0062】

例えば、第３切替バルブ７０ｃおよび第４切替バルブ７０ｄにより、第２共通配管６６と加熱配管６２とが連通されているとする。この場合、熱媒体は、加熱配管６２のヒータおよび第２共通配管６６を循環する。つまり、ヒータ７４で加熱された熱媒体が第２熱交換器５２に供給される。その結果、第２熱交換器５２に供給された熱媒体との熱交換により低電圧バッテリ１０を加熱することができる。

【0063】

一方、第３切替バルブ７０ｃおよび第４切替バルブ７０ｄにより、第２共通配管６６が加熱配管６２から遮断されているとする。この場合、ヒータ７４により加熱された熱媒体が第２共通配管６６に供給されないため、第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の加熱は行われない。

【0064】

なお、第２共通配管６６が加熱配管６２に連通しているとき、ヒータ７４により加熱された熱媒体は、第２共通配管６６を通じて第２熱交換器５２に供給されるとともに、第１共通配管６０を通じて第１熱交換器５０にも供給されてもよい。また、第２共通配管６６が加熱配管６２に連通しているとき、ヒータ７４により加熱された熱媒体は、第１共通配管６０および第１熱交換器５０に供給されず、第２共通配管６６を通じて第２熱交換器５２にだけ供給されてもよい。

【0065】

第５切替バルブ７０ｅおよび第６切替バルブ７０ｆは、第２共通配管６６と冷却配管６４との接続のオンオフを切り替えることができる。

【0066】

例えば、第５切替バルブ７０ｅおよび第６切替バルブ７０ｆにより、第２共通配管６６と冷却配管６４とが連通されているとする。この場合、熱媒体は、冷却配管６４のチラー７６および第２共通配管６６を循環する。つまり、チラー７６で冷却された熱媒体が第２熱交換器５２に供給される。その結果、第２熱交換器５２に供給された熱媒体との熱交換により低電圧バッテリ１０を冷却することができる。

【0067】

一方、第５切替バルブ７０ｅおよび第６切替バルブ７０ｆにより、第２共通配管６６が冷却配管６４から遮断されているとする。この場合、チラー７６により冷却された熱媒体が第２共通配管６６に供給されないため、第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の冷却は行われない。

【0068】

なお、第２共通配管６６が冷却配管６４に連通しているとき、チラー７６により冷却された熱媒体は、第２共通配管６６を通じて第２熱交換器５２に供給されるとともに、第１共通配管６０を通じて第１熱交換器５０にも供給されてもよい。また、第２共通配管６６が冷却配管６４に連通しているとき、チラー７６により加熱された熱媒体は、第１共通配管６０および第１熱交換器５０に供給されず、第２共通配管６６を通じて第２熱交換器５２にだけ供給されてもよい。

【0069】

第２温調系統１６は、サブ冷却配管９０、コンプレッサ９２、コンデンサ９４および膨張弁９６を含む。サブ冷却配管９０は、チラー７６から延びて、コンプレッサ９２、コンデンサ９４、膨張弁９６の順に経由してチラー７６に戻るように設けられる。サブ冷却配管９０は、冷却配管６４とは別の流路を形成する。サブ冷却配管９０の内部には、冷却配管６４の内部の熱媒体とは別に、サブ熱媒体が流通する。サブ熱媒体は、例えば、水などであるが、熱交換に利用できる任意の流体であってもよい。

【0070】

コンプレッサ９２は、サブ冷却配管９０を通じてチラー７６から供給されたサブ熱媒体を圧縮してコンデンサ９４に送出する。コンデンサ９４は、車両２の外部の空気と、コンプレッサ９２で圧縮されたサブ熱媒体とを熱交換し、サブ熱媒体の熱を車両２の外部に放出する。コンデンサ９４の内部のサブ熱媒体は、圧力が高い状態で冷却されるため、気相から液相に相転移する。コンデンサ９４で熱交換された後のサブ熱媒体は、膨張弁９６に送られる。

【0071】

膨張弁９６は、コンデンサ９４から供給されたサブ熱媒体をチラー７６の内部に噴霧する。噴霧されたサブ熱媒体は、圧力が急激に低下して気相に相転移する。サブ熱媒体は、このような気化により温度が低下する。チラー７６は、サブ冷却配管９０内における温度が低下したサブ熱媒体と、冷却配管６４内の熱媒体との熱交換を行い、冷却配管６４内の熱媒体を冷却する。

【0072】

バッテリ温調装置１は、第１バッテリ温度センサ１００、第２バッテリ温度センサ１０２、吸気温度センサ１０４、加熱空気温度センサ１０６を含む。

【0073】

第１バッテリ温度センサ１００は、高電圧バッテリ１２の温度を検出する。第２バッテリ温度センサ１０２は、低電圧バッテリ１０の温度を検出する。吸気温度センサ１０４は、第１ダクト２２に設けられる。吸気温度センサ１０４は、吸気口２８を通じて取得されて第１ダクト２２を流通する空気の温度、すなわち、非加熱空気の温度を検出する。加熱空気温度センサ１０６は、第２ダクト２４に設けられる。加熱空気温度センサ１０６は、空気加熱器３０により加熱されて第２ダクト２４を流通する空気の温度、すなわち、加熱空気の温度を検出する。

【0074】

制御装置１８は、１つまたは複数のプロセッサ１１０と、プロセッサ１１０に接続される１つまたは複数のメモリ１１２とを有する。メモリ１１２は、プログラム等が格納されたＲＯＭおよびワークエリアとしてのＲＡＭを含む。制御装置１８のプロセッサ１１０は、メモリ１１２に含まれるプログラムと協働して、車両２全体を制御する。プロセッサ１１０は、プログラムを実行することで、温度制御部１２０としても機能する。

【0075】

温度制御部１２０は、第１バッテリ温度センサ１００により検出された高電圧バッテリ１２の温度を取得する。温度制御部１２０は、高電圧バッテリ１２の温度に基づいて、高電圧バッテリ１２の温度の調節を行う。

【0076】

高電圧バッテリ１２の温度が当該高電圧バッテリ１２の適正温度範囲の上限温度より高い場合、温度制御部１２０は、第２温調系統１６におけるチラー７６によって冷却された熱媒体により、高電圧バッテリ１２の冷却を実行する。より詳細には、温度制御部１２０は、第１切替バルブ７０ａおよび第２切替バルブ７０ｂを、第１共通配管６０と冷却配管６４とが連通し、加熱配管６２が第１共通配管６０および冷却配管６４から遮断された状態にさせる。第１共通配管６０と冷却配管６４とが連通することで、チラー７６によって冷却された熱媒体が、冷却配管６４および第１共通配管６０を通じて第１熱交換器５０に供給される。これにより、高電圧バッテリ１２が冷却され、高電圧バッテリ１２の温度を適正温度範囲内に戻すことができる。

【0077】

高電圧バッテリ１２の温度が当該高電圧バッテリ１２の適正温度範囲の下限温度より低い場合、温度制御部１２０は、第２温調系統１６におけるヒータ７４によって加熱された熱媒体により、高電圧バッテリ１２の加熱を実行する。より詳細には、温度制御部１２０は、第１切替バルブ７０ａおよび第２切替バルブ７０ｂを、第１共通配管６０と加熱配管６２とが連通し、冷却配管６４が第１共通配管６０および加熱配管６２から遮断された状態にさせる。第１共通配管６０と加熱配管６２とが連通することで、ヒータ７４によって加熱された熱媒体が、加熱配管６２および第１共通配管６０を通じて第１熱交換器５０に供給される。これにより、高電圧バッテリ１２が加熱され、高電圧バッテリ１２の温度を適正温度範囲内に戻すことができる。

【0078】

なお、温度制御部１２０は、第１切替バルブ７０ａおよび第２切替バルブ７０ｂを駆動させる所定のアクチュエータを制御することで、第１切替バルブ７０ａおよび第２切替バルブ７０ｂの状態を切り替えることができる。

【0079】

温度制御部１２０は、第２バッテリ温度センサ１０２により検出された低電圧バッテリ１０の温度を取得する。温度制御部１２０は、低電圧バッテリ１０の温度に基づいて、低電圧バッテリ１０の温度の調節を行う。

【0080】

温度制御部１２０は、低電圧バッテリ１０の温度が当該低電圧バッテリ１０の適正温度範囲の上限温度より高い場合、第１温調系統１４に供給された空気の温度、すなわち、非加熱空気の温度と、低電圧バッテリ１０の温度とを比較する。

【0081】

第１温調系統１４に供給された空気の温度が低電圧バッテリ１０の温度より低ければ、第１温調系統１４に供給された空気によって低電圧バッテリ１０を効果的に冷却することが可能である。そこで、温度制御部１２０は、第１温調系統１４に供給された空気の温度が低電圧バッテリ１０の温度より低ければ、第１温調系統１４により低電圧バッテリ１０の冷却を実行する。より詳細には、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０を第１状態にさせる。第１状態では第１ダクト２２と第３ダクト２６とが連通するため、非加熱空気が低電圧バッテリ１０に供給される。これにより、低電圧バッテリ１０が冷却され、低電圧バッテリ１０の温度を適正温度範囲内に戻すことができる。

【0082】

なお、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０を駆動させる所定のアクチュエータを制御することで、当該三方弁２０の状態を切り替えることができる。

【0083】

第１温調系統１４に供給された空気の温度が低電圧バッテリ１０の温度以上であれば、第１温調系統１４に供給された空気では、低電圧バッテリ１０を十分に冷却することができない。そのため、このような場合、第２温調系統１６により低電圧バッテリ１０の冷却を実行する。すなわち、温度制御部１２０は、第１温調系統１４に供給された空気の温度が低電圧バッテリ１０の温度以上であれば、第２温調系統１６により低電圧バッテリ１０の冷却を実行する。より詳細には、温度制御部１２０は、第５切替バルブ７０ｅおよび第６切替バルブ７０ｆを、第２共通配管６６と冷却配管６４とが連通する状態にさせる。併せて、温度制御部１２０は、第３切替バルブ７０ｃおよび第４切替バルブ７０ｄを、第２共通配管６６が加熱配管６２から遮断された状態にさせる。第２共通配管６６と冷却配管６４とが連通することで、チラー７６によって冷却された熱媒体が、冷却配管６４および第２共通配管６６を通じて第２熱交換器５２に供給される。これにより、低電圧バッテリ１０が冷却され、低電圧バッテリ１０の温度を適正温度範囲内に戻すことができる。

【0084】

なお、温度制御部１２０は、第５切替バルブ７０ｅおよび第６切替バルブ７０ｆを駆動させる所定のアクチュエータを制御することで、第５切替バルブ７０ｅおよび第６切替バルブ７０ｆの状態を切り替えることができる。温度制御部１２０は、第３切替バルブ７０ｃおよび第４切替バルブ７０ｄを駆動させる所定のアクチュエータを制御することで、第３切替バルブ７０ｃおよび第４切替バルブ７０ｄの状態を切り替えることができる。

【0085】

ところで、低電圧バッテリ１０の発熱が比較的大きい場合、第１温調系統１４による低電圧バッテリ１０の冷却を長時間実行しても、低電圧バッテリ１０の温度が適正温度範囲内に戻らない事態が起こり得る。

【0086】

そこで、温度制御部１２０は、第１温調系統１４による低電圧バッテリ１０の冷却を開始したタイミングから所定時間が経過した場合、第１温調系統１４による低電圧バッテリ１０の冷却を中止し、第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の冷却に切り替えてもよい。熱媒体による冷却は、通常、非加熱空気による冷却と比べ、冷却能力が高い。このことから、第１温調系統１４による冷却から、第１温調系統１４よりも冷却能力が高い第２温調系統１６による冷却に切り替えられる。

【0087】

例えば、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０を第４状態にさせる。温度制御部１２０は、第５切替バルブ７０ｅおよび第６切替バルブ７０ｆを、第２共通配管６６と冷却配管６４とが連通する状態にさせる。併せて、温度制御部１２０は、第３切替バルブ７０ｃおよび第４切替バルブ７０ｄを、第２共通配管６６が加熱配管６２から遮断された状態にさせる。これにより、低電圧バッテリ１０が、より冷却され、低電圧バッテリ１０の発熱が比較的大きくても、低電圧バッテリ１０の温度を適正温度範囲内に戻すことができる。

【0088】

なお、ここでは、第１温調系統１４による低電圧バッテリ１０の冷却が中止されて、第１温調系統１４による冷却から第２温調系統１６による冷却に切り替えられていた。しかし、温度制御部１２０は、第１温調系統１４による低電圧バッテリ１０の冷却を継続しつつ、さらに、第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の冷却を、併せて実行するようにしてもよい。

【0089】

温度制御部１２０は、低電圧バッテリ１０の温度が当該低電圧バッテリ１０の適正温度範囲の下限温度より低い場合、空気加熱器３０により加熱された空気の温度、すなわち、加熱空気の温度と、低電圧バッテリ１０の温度とを比較する。

【0090】

空気加熱器３０により加熱された空気の温度が低電圧バッテリ１０の温度より高ければ、空気加熱器３０により加熱された空気によって低電圧バッテリ１０を効果的に加熱することが可能である。そこで、温度制御部１２０は、空気加熱器３０により加熱された空気の温度が低電圧バッテリ１０の温度より高ければ、第１温調系統１４により低電圧バッテリ１０の加熱を実行する。より詳細には、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０を第２状態にさせる。第２状態では第２ダクト２４と第３ダクト２６とが連通するため、加熱空気が低電圧バッテリ１０に供給される。これにより、低電圧バッテリ１０が加熱され、低電圧バッテリ１０の温度を適正温度範囲内に戻すことができる。

【0091】

空気加熱器３０により加熱された空気の温度が低電圧バッテリ１０の温度以下であれば、空気加熱器３０により加熱された空気では、低電圧バッテリ１０を十分に加熱することができない。そのため、このような場合、第２温調系統１６により低電圧バッテリ１０の加熱を実行する。すなわち、温度制御部１２０は、空気加熱器３０により加熱された空気の温度が低電圧バッテリ１０の温度以下であれば、第２温調系統１６により低電圧バッテリ１０の加熱を実行する。より詳細には、温度制御部１２０は、第３切替バルブ７０ｃおよび第４切替バルブ７０ｄを、第２共通配管６６と加熱配管６２とが連通する状態にさせる。併せて、温度制御部１２０は、第５切替バルブ７０ｅおよび第６切替バルブ７０ｆを、第２共通配管６６が冷却配管６４から遮断された状態にさせる。第２共通配管６６と加熱配管６２とが連通することで、ヒータ７４によって加熱された熱媒体が、加熱配管６２および第２共通配管６６を通じて第２熱交換器５２に供給される。これにより、低電圧バッテリ１０が加熱され、低電圧バッテリ１０の温度を適正温度範囲に戻すことができる。

【0092】

ところで、例えば、車両２の外部の気温が氷点下であるなどのように低電圧バッテリ１０が冷却される環境の場合には、第１温調系統１４による低電圧バッテリ１０の加熱を長時間実行しても、低電圧バッテリ１０の温度が適正温度範囲内に戻らない事態が起こり得る。

【0093】

そこで、温度制御部１２０は、第１温調系統１４による低電圧バッテリ１０の加熱を開始したタイミングから所定時間が経過した場合、第１温調系統１４による低電圧バッテリ１０の加熱を中止し、第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の加熱に切り替えてもよい。熱媒体による加熱は、通常、加熱空気による加熱と比べ、加熱能力が高い。このことから、第１温調系統１４による加熱から、第１温調系統１４よりも加熱能力が高い第２温調系統１６による加熱に切り替えられる。

【0094】

例えば、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０を第４状態にさせる。温度制御部１２０は、第３切替バルブ７０ｃおよび第４切替バルブ７０ｄを、第２共通配管６６と加熱配管６２とが連通する状態にさせる。併せて、温度制御部１２０は、第５切替バルブ７０ｅおよび第６切替バルブ７０ｆを、第２共通配管６６が冷却配管６４から遮断された状態にさせる。これにより、低電圧バッテリ１０が、より加熱され、低電圧バッテリ１０が冷却される環境であっても、低電圧バッテリ１０の温度を適正温度範囲内に戻すことができる。

【0095】

なお、ここでは、第１温調系統１４による低電圧バッテリ１０の加熱が中止されて、第１温調系統１４による加熱から第２温調系統１６による加熱に切り替えられていた。しかし、温度制御部１２０は、第１温調系統１４による低電圧バッテリ１０の加熱を継続しつつ、さらに、第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の加熱を、併せて実行するようにしてもよい。

【0096】

温度制御部１２０は、低電圧バッテリ１０の温度が適正温度範囲内である場合、加熱空気と非加熱空気との混合気の温度を導出する。例えば、温度制御部１２０は、吸気温度センサ１０４により検出された温度と、加熱空気温度センサ１０６により検出された温度との平均値を、混合気の温度として導出する。そして、温度制御部１２０は、導出した混合気の温度が低電圧バッテリ１０の適正温度範囲内であるかを判定する。

【0097】

温度制御部１２０は、混合気の温度が低電圧バッテリ１０の適正温度範囲内であれば、混合気を低電圧バッテリ１０に供給して混合気により低電圧バッテリ１０の温度を適正温度範囲内に維持する。これにより、低電圧バッテリ１０の温度が適正温度範囲から外れることを抑制することができる。

【0098】

図３および図４は、温度制御部１２０の制御の流れを説明するフローチャートである。図３の「Ａ」は、図４の「Ａ」に繋がっている。図３および図４では、低電圧バッテリ１０の温調について説明し、高電圧バッテリ１２の温調については説明を省略する。

【0099】

図３および図４において、「ＴＬ」は、第１バッテリ温度センサ１００により検出された温度であり、低電圧バッテリ１０の温度を示す。「ＴＢａ」は、低電圧バッテリ１０の適正温度範囲の下限温度を示す。「ＴＢｂ」は、低電圧バッテリ１０の適正温度範囲の上限温度を示す。「Ｔａ」は、吸気温度センサ１０４により検出された温度であり、第１温調系統１４に供給された空気のうち加熱されていない空気、すなわち、非加熱空気の温度を示す。「ＴＲｄ」は、加熱空気温度センサ１０６により検出された温度であり、第１温調系統１４に供給された空気のうち空気加熱器３０により加熱された空気、すなわち、加熱空気の温度を示す。「Ｔｍｉｘ」は、混合気の温度を示す。

【0100】

温度制御部１２０は、所定時間が経過するごとに訪れる所定の割込みタイミングが到来するごとに、図３および図４の処理を繰り返し実行する。図３で示すように、所定の割込みタイミングが到来すると、温度制御部１２０は、低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」、非加熱空気の温度「Ｔａ」、および、加熱空気の温度「ＴＲｄ」を取得する（Ｓ１０）。

【0101】

第１温調系統１４の三方弁２０が、第１状態で所定時間経過しておらず（Ｓ１１におけるＮＯ）、かつ、第２状態で所定時間経過していない場合（Ｓ１２におけるＮＯ）、温度制御部１２０は、ステップＳ１３の処理に進む。

【0102】

ステップＳ１３において、低電圧バッテリが、現在、第２温調系統１６により温調されていない場合（Ｓ１３におけるＮＯ）、温度制御部１２０は、図３の「Ａ」から図４の「Ａ」に進み、図４のステップＳ２０の処理に進む。

【0103】

ステップＳ２０において、温度制御部１２０は、低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲の上限温度「ＴＢｂ」より高いか否かを判定する（Ｓ２０）。

【0104】

低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲の上限温度「ＴＢｂ」より高い場合（Ｓ２０におけるＹＥＳ）、温度制御部１２０は、非加熱空気の温度「Ｔａ」が低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」より低いか否かを判定する（Ｓ２１）。

【0105】

非加熱空気の温度「Ｔａ」が低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」より低い場合（Ｓ２１におけるＹＥＳ）、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０の状態を、非加熱空気が三方弁２０を通じて低電圧バッテリ１０に送られる第１状態とし（Ｓ２２）、一連の処理を終了する。なお、三方弁２０の状態が既に第１状態であれば、第１状態が維持される。これにより、低電圧バッテリ１０は、第１温調系統１４により冷却される。

【0106】

非加熱空気の温度「Ｔａ」が低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」以上の場合（Ｓ２１におけるＮＯ）、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０の状態を、三方弁２０と低電圧バッテリ１０と間の流路が遮断される第４状態とする（Ｓ２３）。なお、三方弁２０の状態が既に第４状態であれば、第４状態が維持される。そして、温度制御部１２０は、第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の冷却を実行し（Ｓ２４）、一連の処理を終了する。なお、既に第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の冷却が行われている場合、第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の冷却が継続される。

【0107】

ステップＳ２０において、低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲の上限温度「ＴＢｂ」以下である場合（Ｓ２０におけるＮＯ）、温度制御部１２０は、低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲の下限温度「ＴＢａ」より低いかを判定する（Ｓ３０）。

【0108】

低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲の下限温度「ＴＢａ」より低い場合（Ｓ３０におけるＹＥＳ）、温度制御部１２０は、加熱空気の温度「ＴＲｄ」が低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」より高いか否かを判定する（Ｓ３１）。

【0109】

加熱空気の温度「ＴＲｄ」が低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」より高い場合（Ｓ３１におけるＹＥＳ）、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０の状態を、加熱空気が三方弁２０を通じて低電圧バッテリ１０に送られる第２状態とし（Ｓ３２）、一連の処理を終了する。なお、三方弁２０の状態が既に第２状態であれば、第２状態が維持される。これにより、低電圧バッテリ１０は、第１温調系統１４により加熱される。

【0110】

加熱空気の温度「ＴＲｄ」が低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」以下である場合（Ｓ３１におけるＮＯ）、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０の状態を、三方弁２０と低電圧バッテリ１０と間の流路が遮断される第４状態とする（Ｓ３３）。なお、三方弁２０の状態が既に第４状態であれば、第４状態が維持される。そして、温度制御部１２０は、第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の加熱を実行し（Ｓ３４）、一連の処理を終了する。なお、既に第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の加熱が行われている場合、第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の加熱が継続される。

【0111】

低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲の上限温度「ＴＢｂ」以下であり（Ｓ２０におけるＮＯ）、かつ、低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲の下限温度「ＴＢａ」以上である場合（Ｓ３０におけるＮＯ）、低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲内であることに相当する。この場合、温度制御部１２０は、混合気の温度「Ｔｍｉｘ」を導出する（Ｓ４０）。

【0112】

温度制御部１２０は、導出した混合気の温度「Ｔｍｉｘ」が、低電圧バッテリ１０の適正温度範囲の下限温度「ＴＢａ」以上であり、かつ、上限温度「ＴＢｂ」以下であるか、すなわち、低電圧バッテリ１０の適正温度範囲内に収まっているかを判定する（Ｓ４１）。

【0113】

混合気の温度「Ｔｍｉｘ」が低電圧バッテリ１０の適正温度範囲内に収まっていると判定した場合（Ｓ４１におけるＹＥＳ）、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０の状態を、混合気が低電圧バッテリ１０に送られる第３状態とし（Ｓ４２）、一連の処理を終了する。なお、三方弁２０の状態が既に第３状態であれば、第３状態が維持される。これにより、混合気が低電圧バッテリ１０に供給され、混合気により低電圧バッテリ１０の温度が適正温度範囲内に維持される。

【0114】

混合気の温度「Ｔｍｉｘ」が低電圧バッテリ１０の適正温度範囲内に収まっていないと判定した場合（Ｓ４１におけるＮＯ）、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０の状態を、三方弁２０と低電圧バッテリ１０と間の流路が遮断される第４状態とし（Ｓ４３）、一連の処理を終了する。三方弁２０の状態が既に第４状態であれば、第４状態が維持される。この場合、低電圧バッテリ１０の温調が行われないが、低電圧バッテリ１０が既に適正温度範囲内に収まっているため、低電圧バッテリ１０の温調が行われなくとも、低電圧バッテリ１０は適切に充放電を行うことができる。

【0115】

図３のステップＳ１１において、第１温調系統１４の三方弁２０が、第１状態で所定時間経過した場合（Ｓ１１におけるＹＥＳ）、温度制御部１２０は、低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲の上限温度「ＴＢｂ」より高いかを判定する（Ｓ５０）。

【0116】

低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲の上限温度「ＴＢｂ」より高い場合（Ｓ５０におけるＹＥＳ）、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０を、三方弁２０と低電圧バッテリ１０と間の流路が遮断される第４状態とする（Ｓ５１）。そして、温度制御部１２０は、第２温調系統１６による冷却を実行し（Ｓ５１）、一連の処理を終了する。この場合、第１温調系統１４による冷却を所定時間継続しても低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲内に戻らなかったため、第１温調系統１４による冷却から第２温調系統１６による冷却に切り替えられる。これにより、低電圧バッテリ１０の温度が適正温度範囲内に戻され易くなる。

【0117】

低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲の上限温度「ＴＢｂ」以下である場合（Ｓ５０におけるＮＯ）、温度制御部１２０は、第１温調系統の三方弁を、三方弁２０と低電圧バッテリ１０と間の流路が遮断される第４状態とし（Ｓ５３）、一連の処理を終了する。この場合、第１温調系統１４による冷却が所定時間継続されたことで低電圧バッテリ１０の温度が適正温度範囲内に戻ったため、第１温調系統１４による低電圧バッテリ１０の冷却が停止される。

【0118】

ステップＳ１２において、第１温調系統１４の三方弁２０が、第２状態で所定時間が経過した場合（Ｓ１２におけるＹＥＳ）、温度制御部１２０は、低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲の下限温度「ＴＢａ」より低いかを判定する（Ｓ６０）。

【0119】

低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲の下限温度「ＴＢａ」より低い場合（Ｓ６０におけるＹＥＳ）、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０を、三方弁２０と低電圧バッテリ１０と間の流路が遮断される第４状態とする（Ｓ６１）。そして、温度制御部１２０は、第２温調系統１６による加熱を実行し（Ｓ６２）、一連の処理を終了する。この場合、第１温調系統１４による加熱を所定時間継続しても低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が所定温度範囲内に戻らなかったため、第１温調系統１４による加熱から第２温調系統１６による加熱に切り替えられる。これにより、低電圧バッテリ１０の温度が適正温度範囲内に戻され易くなる。

【0120】

低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲の下限温度「ＴＢａ」以上である場合（Ｓ６０におけるＮＯ）、温度制御部１２０は、第１温調系統１４の三方弁２０を、三方弁２０と低電圧バッテリ１０と間の流路が遮断される第４状態とし（Ｓ６３）、一連の処理を終了する。この場合、第１温調系統１４による加熱が所定時間継続されたことで低電圧バッテリ１０の温度が適正温度範囲内に戻ったため、第１温調系統１４による低電圧バッテリ１０の加熱が停止される。

【0121】

ステップＳ１３において、低電圧バッテリ１０が、現在、第２温調系統１６により温調されている場合（Ｓ１３におけるＹＥＳ）、温度制御部１２０は、低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が、適正温度範囲の下限温度「ＴＢａ」以上であり、かつ、適正温度範囲の上限温度「ＴＢｂ」以下であるか、すなわち、適正温度範囲内であるかを判定する（Ｓ７０）。

【0122】

低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲内である場合（Ｓ７０におけるＹＥＳ）、温度制御部１２０は、第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の温調を停止し（Ｓ７１）、上述したステップＳ２０の処理に進む。

【0123】

低電圧バッテリ１０の温度「ＴＬ」が適正温度範囲内ではない場合（Ｓ７０におけるＮＯ）、温度制御部１２０は、一連の処理を終了する。この場合、第２温調系統１６による低電圧バッテリ１０の温調が継続される。

【0124】

以上のように、本実施形態のバッテリ温調装置１は、低電圧バッテリ１０の温度の調節が可能な第１温調系統１４と、高電圧バッテリ１２の温度の調節が可能な第２温調系統１６とを備える。第２温調系統１６は、高電圧バッテリ１２との熱交換が可能な第１熱交換器５０だけでなく、低電圧バッテリ１０との熱交換が可能な第２熱交換器５２を有する。そして、本実施形態のバッテリ温調装置１は、第２温調系統１６の第２熱交換器５２に供給される熱媒体により低電圧バッテリ１０の温度の調節が可能な構成となっている。

【0125】

このような構成となっているため、本実施形態のバッテリ温調装置１は、第１温調系統１４の温度調節能力や低電圧バッテリ１０の発熱状態などに応じて、第１温調系統１４と第２温調系統１６との切り替えが可能である。これにより、本実施形態のバッテリ温調装置１は、低電圧バッテリ１０の温度を適切に調節することができる。

【0126】

また、本実施形態のバッテリ温調装置１は、第１温調系統１４により低電圧バッテリ１０の温調を行い、第２温調系統１６により高電圧バッテリ１２の温調を行うことが可能である。これにより、本実施形態のバッテリ温調装置１は、低電圧バッテリ１０の温度と高電圧バッテリ１２の温度とを、それぞれ独立して調節することができる。

【0127】

したがって、本実施形態のバッテリ温調装置１によれば、低電圧バッテリ１０の温度および高電圧バッテリ１２の温度を適切に調節することができる。

【0128】

また、本実施形態のバッテリ温調装置１の温度制御部１２０は、非加熱空気の温度が低電圧バッテリ１０の温度より低ければ、第１温調系統１４により低電圧バッテリ１０の冷却を実行する。温度制御部１２０は、非加熱空気の温度が低電圧バッテリ１０の温度以上であれば、第２温調系統１６により低電圧バッテリ１０の冷却を実行する。これにより、本実施形態のバッテリ温調装置１は、非加熱空気の温度に依らず、低電圧バッテリ１０の冷却を確実に行うことができる。

【0129】

また、本実施形態のバッテリ温調装置１の温度制御部１２０は、加熱空気の温度が低電圧バッテリ１０の温度より高ければ、第１温調系統１４により低電圧バッテリ１０の加熱を実行する。温度制御部１２０は、加熱空気の温度が低電圧バッテリ１０の温度以下であれば、第２温調系統１６により低電圧バッテリ１０の加熱を実行する。これにより、本実施形態のバッテリ温調装置１は、加熱空気の温度に依らず、低電圧バッテリ１０の加熱を確実に行うことができる。

【0130】

また、本実施形態のバッテリ温調装置１の温度制御部１２０は、混合気の温度が低電圧バッテリ１０の適正温度範囲内であれば、混合気を低電圧バッテリ１０に供給して混合気により低電圧バッテリ１０の温度を適正温度範囲内に維持する。これにより、本実施形態のバッテリ温調装置１は、低電圧バッテリ１０の温度が適正温度範囲から外れることを抑制することができる。

【0131】

また、本実施形態のバッテリ温調装置の第１温調系統１４は、三方弁２０を含んでいる。三方弁２０の第１ポート３２は、吸気口２８と連通され、三方弁２０の第２ポート３４は、空気加熱器３０と連通され、三方弁２０の第３ポート３６は低電圧バッテリ１０と連通される。三方弁２０は、少なくとも、第１ポート３２と第３ポート３６とが連通する第１状態と、第２ポート３４と第３ポート３６とが連通する第２状態とを切替可能な構成となっている。これにより、本実施形態のバッテリ温調装置１は、低電圧バッテリ１０の温度が適正温度範囲の上限温度より高い場合と下限温度より低い場合との両方において、第１温調系統１４により低電圧バッテリ１０の温調を確実に行うことができる。

【0132】

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0133】

１ バッテリ温調装置
２ 車両
１０ 低電圧バッテリ
１２ 高電圧バッテリ
１４ 第１温調系統
１６ 第２温調系統
１８ 制御装置
２０ 三方弁
２２ 第１ダクト
２４ 第２ダクト
２６ 第３ダクト
２８ 吸気口
３０ 空気加熱器
３２ 第１ポート
３４ 第２ポート
３６ 第３ポート
３８ 内部流路
５０ 第１熱交換器
５２ 第２熱交換器
１１０ プロセッサ
１１２ メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】