特許 7472605 電池温調装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-15

(45)【発行日】2024-04-23

(54)【発明の名称】電池温調装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6568 20140101AFI20240416BHJP

   B60H 1/22 20060101ALI20240416BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240416BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20240416BHJP

   H01M 10/633 20140101ALI20240416BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240416BHJP

   H01M 10/617 20140101ALI20240416BHJP

   H01M 10/6569 20140101ALI20240416BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20240416BHJP

【ＦＩ】

H01M10/6568

B60H1/22 671

H01M10/48 301

H01M10/6556

H01M10/633

H01M10/613

H01M10/617

H01M10/6569

H01M10/625

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020065853

(22)【出願日】2020-04-01

(65)【公開番号】P2021163670

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-02-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001472

【氏名又は名称】弁理士法人かいせい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三浦 功嗣

(72)【発明者】

【氏名】加藤 吉毅

(72)【発明者】

【氏名】牧原 正径

(72)【発明者】

【氏名】山田 淳司

(72)【発明者】

【氏名】茅野 健太

(72)【発明者】

【氏名】河野 紘明

(72)【発明者】

【氏名】岡村 徹

(72)【発明者】

【氏名】牧本 直也

(72)【発明者】

【氏名】前田 隆宏

【審査官】宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０３７８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２３０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０５５７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３１０２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｈ１／００－３／０６

Ｈ０１Ｍ１０／４２－１０／６６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池（Ｂ）と熱媒体とを熱交換させる電池用熱交換器（１１）と、前記電池用熱交換器に対して並列に接続され、前記熱媒体と外気とを熱交換させる外気熱交換器（１２）と、前記熱媒体を圧送して循環させる熱媒体ポンプ（１３）と、少なくとも前記外気熱交換器を経由して前記熱媒体が流通する第１径路における前記熱媒体の流量と、前記外気熱交換器を迂回して前記熱媒体が流通する第２径路における前記熱媒体の流量とを調整する流量調整部（１４）と、を接続して前記熱媒体を循環させる熱媒体回路（１０）と、
前記流量調整部の作動を制御する制御部（５０）と、
前記電池の温度である電池温度を取得する電池温度取得部（５３ａ）と、
前記第１径路及び前記第２径路の何れにも共通する共通流路（１５ｃ）を流通する前記熱媒体の温度である共通流路温度を取得する共通流路温度取得部（５４ａ）と、を有し、
前記制御部は、前記外気の温度である外気温度が予め定められた基準外気温度よりも低い低温環境である場合に、前記流量調整部の作動を制御して、前記電池温度が予め定められた基準温度になるように、前記第１径路における前記熱媒体の流量と前記第２径路における前記熱媒体の流量との流量比を調整し、
前記共通流路温度取得部で取得された前記共通流路温度の上昇に伴って、前記第１径路における前記熱媒体の流量が大きくなるように、前記流量調整部の作動を制御する電池温調装置。

【請求項2】

前記熱媒体ポンプ（１３）は、前記共通流路（１５ｃ）に配置されている請求項１に記載の電池温調装置。

【請求項3】

前記熱媒体回路（１０）の前記共通流路（１５ｃ）には、冷凍サイクル（２０）を循環する冷媒と前記熱媒体とを熱交換させるチラー（２５）が配置されており、
前記冷凍サイクルは、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（２１）と、
前記圧縮機から吐出された高圧冷媒を凝縮させる凝縮器（２２、２７）を備え、前記高圧冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱部（３０）と、
前記凝縮器から流出した冷媒を減圧する減圧部（２４ａ）と、
前記減圧部から流出した前記冷媒が流通する前記チラー（２５）と、を有している請求項１又は２に記載の電池温調装置。

【請求項4】

前記制御部（５０）は、前記加熱部（３０）によって前記送風空気を加熱する場合に、前記共通流路温度取得部（５４ａ）で取得された前記共通流路温度が前記外気温度以下になるように、前記流量調整部（１４）の作動を制御する請求項３に記載の電池温調装置。

【請求項5】

前記制御部（５０）は、前記加熱部（３０）によって前記送風空気を加熱する場合に、更に、前記外気温度と前記共通流路温度との温度差が予め定められた所定値よりも小さくなるように、前記流量調整部（１４）の作動を制御する請求項４に記載の電池温調装置。

【請求項6】

前記制御部（５０）は、前記低温環境にて、前記流量調整部による前記電池温度の調整と共に、前記加熱部による前記送風空気の加熱を行う状況において、
前記共通流路温度取得部（５４ａ）で取得された前記共通流路温度が前記外気温度以上である場合、前記第１径路における前記熱媒体の流量が大きくなるように、前記流量調整部の作動を制御し、
前記共通流路温度が前記外気温度よりも低く、且つ、前記外気温度と前記共通流路温度との温度差が予め定められた所定値よりも大きい場合、前記第１径路における前記熱媒体の流量が小さくなるように、前記流量調整部の作動を制御する請求項３に記載の電池温調装置。

【請求項7】

前記減圧部は、前記凝縮器から前記チラーに向かって流通する前記冷媒を減圧する第１減圧部（２４ａ）と、
前記凝縮器から流出して、前記第１減圧部を迂回して流れる前記冷媒を減圧する第２減圧部（２４ｂ）と、を有し、
前記冷凍サイクル（２０）を循環する前記冷媒を冷熱源として、熱交換により前記送風空気を冷却する空調用熱交換部（２６）を有し、
前記空調用熱交換部を通過した前記送風空気の温度である送風空気温度を取得する送風空気温度取得部（５３ｂ）を有しており、
前記制御部（５０）は、前記共通流路温度が前記送風空気温度取得部で取得された前記送風空気温度よりも低くなるように、前記流量調整部（１４）の作動を制御する請求項３ないし６の何れか１つに記載の電池温調装置。

【請求項8】

前記空調用熱交換部は、前記冷凍サイクルの前記第２減圧部で減圧された前記冷媒と、前記送風空気とを熱交換させて、前記送風空気を冷却する空調用蒸発器（２６）である請求項７に記載の電池温調装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、熱媒体が循環する熱媒体回路を利用して、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】

従来、熱媒体回路を利用した電池温調装置に関する技術として、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１の車載温調装置は、熱媒体として低水温冷却水を循環させる低水温回路を有しており、低水温冷却水を循環させることで、電池の温度調整を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１８６９８９号公報

【発明の概要】

【0004】

ここで、特許文献１の技術では、低水温回路にサブラジエータが配置されている。従って、低水温冷却水を介して、電池に生じた熱をサブラジエータに輸送して外気に放熱することによって、電池を冷却することができる。

【0005】

サブラジエータにおける外気との熱交換を利用して、電池の温度調整を行う場合において、外気が低温（例えば、０℃以下）になると、サブラジエータにて低水温冷却水が冷え過ぎてしまい、電池が適正な温度範囲を下回るほど冷却されてしまう。

【0006】

電池が冷え過ぎてしまうと、電池自体の出力が低下する要因になることが考えられる。又、電池と低水温冷却水との温度差が大きくなりすぎると、電池の各セル内の温度にばらつきが生じて、電池を劣化させる要因になると考えられる。

【0007】

更に、外気が極低温(例えば、－１０℃以下)になった場合、電池温度が適正温度を大きく下回り、例えば、０℃以下になってしまうと、電池の出力の低下がより顕著になる。加えて、電池と低水温冷却水との温度差がより大きくなり、上述の電池劣化はさらに加速すると考えられる。

【0008】

本開示は、上記点に鑑み、外気が低温な環境において、外気との熱交換を利用した電池の温度調整を行う際に、電池の出力低下等の発生を抑制できる電池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】

【0009】

前記目的を達成するため、本開示の一態様に係る電池温調装置は、熱媒体回路（１０）と、制御部（５０）と、電池温度取得部（５３ａ）と、共通流路温度取得部（５４ａ）と、を有している。

【0010】

熱媒体回路は、電池用熱交換器（１１）と、外気熱交換器（１２）と、熱媒体ポンプ（１３）と、流量調整部（１４）と、を接続して熱媒体を循環させる。電池用熱交換器は、電池（Ｂ）と熱媒体とを熱交換させる。外気熱交換器は、電池用熱交換器に対して並列に接続され、熱媒体と外気とを熱交換させる。熱媒体ポンプは、熱媒体を圧送して循環させる。流量調整部は、少なくとも外気熱交換器を経由して熱媒体が流通する第１径路における熱媒体の流量と、外気熱交換器を迂回して熱媒体が流通する第２径路における熱媒体の流量とを調整する。

【0011】

制御部は、流量調整部の作動を制御する。電池温度取得部は、電池の温度である電池温度を取得する。共通流路温度取得部は、第１径路及び第２径路の何れにも共通する共通流路（１５ｃ）を流通する熱媒体の温度である共通流路温度を取得する。

【0012】

そして、外気温度が予め定められた基準外気温度よりも低い低温環境である場合に、流量調整部の作動を制御して、電池温度が予め定められた基準温度になるように、第１径路における熱媒体の流量と第２径路における媒体の流量との流量比を調整する。又、共通流路温度取得部で取得された共通流路温度の上昇に伴って、第１径路における熱媒体の流量が大きくなるように、流量調整部の作動を制御する。

【0013】

これによれば、低温環境である場合に、第１径路を流通する熱媒体の流量を調整することで、熱媒体回路を循環する熱媒体のうち、外気との熱交換によって冷却される熱媒体の割合を適切に調整することができる。この結果、電池温調装置は、低温環境においても、電池用熱交換器を流通する熱媒体の過剰な温度低下を抑制して、電池の出力低下や劣化を抑制することができる。

【0014】

尚、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態に係る電池温調装置の全体構成図である。

【図2】電池セル内部に温度差がある状態におけるリチウムイオンの挙動に関する説明図である。

【図3】電池セル内部の温度が一様である状態におけるリチウムイオンの挙動に関する説明図である。

【図4】第１実施形態に係る流量調整弁の制御に関するフローチャートである。

【図5】第２実施形態に係る電池温調装置の全体構成図である。

【図6】第２実施形態に係る室内空調ユニットの構成図である。

【図7】第２実施形態に係る電池温調装置の制御系を示すブロック図である。

【図8】外気温度が低温である場合における流量調整弁の制御に関するフローチャートである。

【図9】送風空気を冷却する場合における流量調整弁の制御に関するフローチャートである。

【図10】第３実施形態に係る電池温調装置の全体構成図である。

【図11】熱媒体回路における電池用熱交換器及び熱媒体ポンプの配置に関する変形例を示す説明図である。

【図12】熱媒体回路における流量調整部の変形例を示す説明図である。

【図13】電池温調装置における冷凍サイクルの第１変形例を示す説明図である。

【図14】電池温調装置における冷凍サイクルの第２変形例を示す説明図である。

【図15】電池温調装置の熱媒体回路における電池用熱交換器及びチラーの配置に関する第１変形例を示す説明図である。

【図16】電池温調装置の熱媒体回路における電池用熱交換器及びチラーの配置に関する第２変形例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

【0017】

（第１実施形態）
先ず、本開示における第１実施形態について、図面を参照して説明する。第１実施形態では、本開示に係る電池温調装置は、車両走行用の駆動力を走行用電動モータから得る電気自動車に配設されている。そして、電池温調装置は、電気自動車に搭載された電池Ｂを温度調整の対象としている。

【0018】

図１に示すように、第１実施形態に係る電池温調装置１は、熱媒体回路１０を有しており、熱媒体回路１０の熱媒体を循環させることによって、電池Ｂの温度調整を行う。熱媒体回路１０の熱媒体としては、エチレングリコールを含む溶液、不凍液等を採用することができる。

【0019】

熱媒体回路１０は、電池用熱交換器１１、外気熱交換器１２、熱媒体ポンプ１３、流量調整弁１４を、熱媒体循環流路１５で接続して構成されている。熱媒体ポンプ１３は、熱媒体回路１０において、電池用熱交換器１１及び外気熱交換器１２の少なくとも一方を通過した熱媒体を流量調整弁１４へ圧送する熱媒体ポンプである。熱媒体ポンプ１３は、制御装置５０から出力される制御電圧によって、回転数（即ち、圧送能力）が制御される電動ポンプである。

【0020】

熱媒体ポンプ１３の吐出口には、流量調整弁１４の熱媒体流入口が接続されている。流量調整弁１４は、３つの流入出口を有する電気式の三方流量調整弁によって構成されている。流量調整弁１４における熱媒体流出口の一方には、外気熱交換器１２の熱媒体流入口が接続されている。そして、流量調整弁１４における熱媒体流出口の他方には、電池用熱交換器１１の熱媒体通路１１ａにおける流入口側が接続されている。図１に示すように、第１実施形態に係る熱媒体回路１０では、熱媒体の流れに関して、電池用熱交換器１１と外気熱交換器１２が相互に並列になるように接続されている。

【0021】

そして、流量調整弁１４は、制御装置５０からの制御信号によって、一方側の熱媒体流出口及び他方側の熱媒体流出口の開口面積を連続的に変更する。従って、流量調整弁１４は、熱媒体回路１０にて熱媒体ポンプ１３から圧送された熱媒体に関し、電池用熱交換器１１を流通する熱媒体の流量と、外気熱交換器１２を流通する熱媒体の流量との流量比を連続的に調整することができる。

【0022】

電池用熱交換器１１は、熱媒体通路１１ａを流通する熱媒体と、電池Ｂを構成する電池セルＢｃとを熱交換させることによって、電池Ｂの温度を調整する為の熱交換器である。電池用熱交換器１１における熱媒体通路１１ａは、電池Ｂの専用ケースの内部で複数の通路を並列的に接続した通路構成となっている。

【0023】

ここで、電池Ｂは、電気自動車における各種電気機器に電力を供給するもので、例えば、充放電可能な二次電池（本実施形態では、リチウムイオン電池）が採用される。電池Ｂは、複数の電池セルＢｃを積層配置し、これらの電池セルＢｃを電気的に直列或いは並列に接続することによって形成された、いわゆる組電池である。

【0024】

この種の電池Ｂは、低温になると内部抵抗が増加して出力が低下しやすく、高温になると各電池セルＢｃの劣化が進行しやすい。そして、電池Ｂは、充放電に際して発熱する為、電池Ｂの温度が電池Ｂの充放電容量を充分に活用できる適切な温度範囲内（例えば、１０℃以上かつ４０℃以下）に維持されている必要がある。

【0025】

上述したように、電池用熱交換器１１の熱媒体通路１１ａは、並列的に接続した通路構成を採用しているので、電池Ｂの全域から電池Ｂの廃熱を均等に吸熱できるように形成されている。

【0026】

このような電池用熱交換器１１は、積層配置された電池セルＢｃ同士の間に熱媒体通路１１ａを配置することによって形成すればよい。又、電池用熱交換器１１は、電池Ｂに一体的に形成されていてもよい。例えば、積層配置された電池セルＢｃを収容する専用ケースに熱媒体通路１１ａを設けることによって、電池Ｂに一体的に形成されていてもよい。

【0027】

そして、外気熱交換器１２は、流量調整弁１４の一方の流出口から流出した熱媒体と、図示しない外気ファンにより送風された外気ＯＡとを熱交換させる熱交換器である。外気熱交換器１２は、電気自動車における駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、外気熱交換器１２に走行風を当てることができる。

【0028】

図１に示すように、電池用熱交換器１１の熱媒体通路１１ａにおける流出口と、外気熱交換器１２の熱媒体流出口は、何れも熱媒体ポンプ１３の吸込口に接続されている。つまり、第１実施形態に係る熱媒体回路１０では、電池用熱交換器１１から抽出した熱媒体及び外気熱交換器１２から流出した熱媒体は、熱媒体ポンプ１３へ向かって流れる過程で合流して、熱媒体ポンプ１３の吸込口から吸い込まれる。

【0029】

このように構成された熱媒体回路１０は、流量調整弁１４の作動を制御することで、熱媒体回路１０における熱媒体の流れを切り替えることができる。例えば、流量調整弁１４は、熱媒体ポンプ１３から吐出された熱媒体の流れに関して、外気熱交換器１２を通過する熱媒体の流量と、電池用熱交換器１１の熱媒体通路１１ａを通過する熱媒体の流量との流量比を連続的に調整できる。

【0030】

具体的には、熱媒体回路１０では、熱媒体ポンプ１３側の流入口と電池用熱交換器１１側の流出口を連通させ、外気熱交換器１２側の流出口を閉塞させるように、流量調整弁１４を制御することができる。この場合、熱媒体回路１０における熱媒体の流れは、熱媒体ポンプ１３から圧送された熱媒体の全量が電池用熱交換器１１の熱媒体通路１１ａを通過するように切り替えられる。

【0031】

この態様で熱媒体の循環を継続させた場合、電池用熱交換器１１の通過する際に、電池Ｂの廃熱によって熱媒体が加熱されるので、電池Ｂの廃熱を熱媒体に蓄熱しておくことができる。

【0032】

又、熱媒体回路１０では、熱媒体ポンプ１３側の流入口と外気熱交換器１２側の流出口を連通させ、電池用熱交換器１１側の流出口を閉塞させるように、流量調整弁１４を制御することができる。この場合、熱媒体回路１０における熱媒体の流れは、熱媒体ポンプ１３から圧送された熱媒体の全量が外気熱交換器１２を通過するように切り替えられる。

【0033】

この態様によれば、熱媒体回路１０における全ての熱媒体を、外気熱交換器１２に供給することができるので、熱媒体の温度が外気温度よりも低ければ、外気ＯＡから熱媒体に吸熱させることができる。これにより、外気ＯＡを熱源として利用することができる。一方、熱媒体の温度が外気温度よりも高ければ、熱媒体の有する熱を、外気ＯＡに対して放熱させることができる。即ち、電池温調装置１は、熱媒体回路１０を利用することで、電池Ｂの温度調整を行うことができる。

【0034】

ここで、第１実施形態に係る熱媒体回路１０では、電池用熱交換器１１、外気熱交換器１２、熱媒体ポンプ１３、流量調整弁１４が、熱媒体循環流路１５を介して接続されている。図１に示すように、熱媒体循環流路１５は、第１流路１５ａと、第２流路１５ｂと、共通流路１５ｃによって構成されている。

【0035】

第１流路１５ａとは、流量調整弁１４における流出口の一方に接続された熱媒体流路である。従って、第１実施形態に係る熱媒体回路１０の第１流路１５ａには、外気熱交換器１２が配置されている。

【0036】

そして、第２流路１５ｂとは、流量調整弁１４における流出口の他方に接続された熱媒体流路である。従って、第１実施形態に係る熱媒体回路１０の第２流路１５ｂには、電池用熱交換器１１が配置されている。

【0037】

図１に示すように、熱媒体回路１０における熱媒体ポンプ１３の吸入口側において、第１流路１５ａの端部と、第２流路１５ｂの端部が接続されており、更に、共通流路１５ｃの端部が接続されている。つまり、第１流路１５ａ、第２流路１５ｂ及び共通流路１５ｃの接続部が、第１流路１５ａ、第２流路１５ｂ及び共通流路１５ｃの夫々における端部を構成している。

【0038】

従って、共通流路１５ｃは、第１流路１５ａ及び第２流路１５ｂとの接続部と、流量調整弁１４の流入口とを接続する熱媒体流路ということができる。そして、第１実施形態に係る熱媒体回路１０の共通流路１５ｃには、熱媒体ポンプ１３が配置されている。

【0039】

第１実施形態に係る熱媒体回路１０では、熱媒体は、流量調整弁１４の作動を制御することによって、熱媒体ポンプ１３、流量調整弁１４、外気熱交換器１２、熱媒体ポンプ１３の順に流れて循環することができる。この場合の熱媒体の循環径路は、第１流路１５ａと共通流路１５ｃによって構成されており、外気熱交換器１２を経由する為、第１径路に相当する。

【0040】

又、熱媒体回路１０において、熱媒体は、流量調整弁１４の作動を制御することによって、熱媒体ポンプ１３、流量調整弁１４、電池用熱交換器１１、熱媒体ポンプ１３の順に流れ、外気熱交換器１２を迂回して循環することができる。この場合における熱媒体の循環径路は、第２流路１５ｂと共通流路１５ｃによって構成されており、第２径路に相当する。

【0041】

続いて、第１実施形態に係る電池温調装置１の制御系について、図１を参照して説明する。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。

【0042】

そして、制御装置５０は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。制御対象機器には、熱媒体ポンプ１３と、流量調整弁１４等が含まれている。

【0043】

図１に示すように、制御装置５０の入力側には、各構成機器の作動を制御する為の制御用センサ群が接続されている。第１実施形態における制御用センサ群は、外気温センサ５２ａ、電池温度センサ５３ａ、第１熱媒体温度センサ５４ａを含んでいる。制御装置５０には、これらの制御用センサ群の検出信号が入力される。

【0044】

外気温センサ５２ａは、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出部である。外気温センサ５２ａは、駆動装置室内の外気熱交換器１２に供給される外気ＯＡの温度を検出するように配置されている。

【0045】

電池温度センサ５３ａは、電池Ｂの温度である電池温度ＴＢＡを検出する電池温度検出部である。電池温度センサ５３ａは、複数の温度検出部を有し、電池Ｂにおける複数の箇所の温度を検出している。この為、制御装置５０では、電池Ｂにおける各部の温度差を検出することもできる。電池温度センサ５３ａは、電池温度取得部の一例に相当する。

【0046】

更に、電池温度ＴＢＡとしては、複数の温度検出部における検出値の平均値を採用している。尚、電池温度センサ５３ａは、電池用熱交換器１１を流通する熱媒体の温度を検出し、熱媒体の温度を基にして電池Ｂの温度を推定しても良い。

【0047】

第１熱媒体温度センサ５４ａは、熱媒体回路１０における共通流路１５ｃを流通する熱媒体の温度を検出する。第１熱媒体温度センサ５４ａは、共通流路１５ｃにおいて、熱媒体ポンプ１３の吐出口と流量調整弁１４の流入口の間に配置されている。第１熱媒体温度センサ５４ａは、共通流路温度取得部の一例に相当し、第１熱媒体温度センサ５４ａで検出された熱媒体温度は、共通流路温度に対応する。

【0048】

そして、電池温調装置１は、外気温センサ５２ａ、電池温度センサ５３ａ、第１熱媒体温度センサ５４ａの検出結果を参照して、電池温度が予め定められた基準温度になるように、熱媒体ポンプ１３及び流量調整弁１４の作動を制御する。これにより、電池温調装置１は、熱媒体回路１０を利用して、電池の出力低下及び劣化を抑制することができる。

【0049】

ここで、熱媒体を用いた電池Ｂの温度調整に関して、各電池セルＢｃの内部に着目して考察する。図２に示すように、リチウムイオン電池である電池Ｂの電池セルＢｃの内部には、正極Ｐｅ、負極Ｎｅ、電解質が配置されており、正極Ｐｅと負極Ｎｅの間をリチウムイオンが移動することで充電や放電を行う。

【0050】

正極Ｐｅとしては、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物を採用できる。又、負極Ｎｅとしては、例えば、炭素材料を採用することができ、電解質としては、有機溶媒などの非水電解質を採用することができる。

【0051】

上述したように、電池Ｂの充放電を行う際には、正極Ｐｅと負極Ｎｅの間を、電解質を介して、リチウムイオンが移動する。電池セルＢｃにおける温度差が小さく、所定の温度範囲内になっている場合には、図２に示すように、リチウムイオンは、正極Ｐｅと負極Ｎｅの間において均一に移動すると考えられる。

【0052】

この点、熱媒体回路１０を利用して電池Ｂの温度調整を行う場合には、電池用熱交換器１１の熱媒体通路１１ａを流通する熱媒体との熱交換によって、電池セルＢｃの内部に温度分布が生じる。電池セルＢｃの内、電池用熱交換器１１の熱媒体通路１１ａに近い部位である程、熱媒体の影響を受けやすく、熱媒体通路１１ａから離れた部位である程、熱媒体の影響が小さくなる。

【0053】

外気温度が極低温（例えば、－１０℃以下）になった場合について考察する。熱媒体回路１０の熱媒体は、外気熱交換器１２において、極低温の外気ＯＡと熱交換する為、外気ＯＡと同程度となるまで冷却される。極低温に冷却された熱媒体が、電池用熱交換器１１の熱媒体通路１１ａを流通して、電池Ｂの各電池セルＢｃから吸熱する。

【0054】

この場合、電池セルＢｃにおいて、熱媒体通路１１ａに近い部分から熱媒体に吸熱されていき、熱媒体通路１１ａから離れた部分における吸熱量は小さくなる。即ち、図３に示すように、電池セルＢｃの内部に温度分布が生じ、電池セルＢｃの内部における温度差が大きくなる。尚、図３の場合は、図３における下方側に、極低温の熱媒体が流通する熱媒体通路１１ａが配置されているものとする。

【0055】

そして、電池セルＢｃの内部に温度差が生じた状態で、電池セルＢｃの充放電を行う場合について考察する。電池セルＢｃの内部に温度差が生じると、電池セルＢｃの内部の電解質の塩濃度が、電池セルＢｃ内部の温度分布に対応して不均一になると考えられる。

【0056】

この為、電池Ｂの充放電に際して、リチウムイオンは、図３に示すように、正極Ｐｅと負極Ｎｅにおける塩濃度の高い部分に集中して移動すると考えられ、正極Ｐｅと負極Ｎｅの間における電流集中が生じる。正極Ｐｅと負極Ｎｅの間において、電流集中が生じてしまうと、電池Ｂには、局所的な劣化が発生することが想定される。

【0057】

第１実施形態に係る電池温調装置１は、熱媒体回路１０による電池Ｂの温度調整に際して、電池セルＢｃにおける電流集中に起因する劣化や出力低下を抑制する為に、熱媒体回路１０における熱媒体の温度調整に関する制御を行う。

【0058】

図４は、外気ＯＡが低温な環境において、電池Ｂの局所的な劣化や出力低下を抑制する為の制御内容を示している。この図４に係る制御プログラムは、電池Ｂの充放電が行われる前又は電池Ｂの充放電の開始時において、制御装置５０によって実行される。

【0059】

先ず、ステップＳ１においては、外気温センサ５２ａで検出された外気温度が予め定められた基準外気温度よりも低いか否かが判定される。ここで、基準外気温度とは、電池Ｂから十分から十分な出力を得ることができ、電池Ｂの暖機が不要となる電池温度（例えば、１０℃）に対応するように定められた外気温度であり、例えば、０℃である。

【0060】

つまり、ステップＳ１では、外気が低温である環境であるか否かを判定している。外気温度が基準外気温度よりも低いと判定された場合は、ステップＳ２に進む。一方、外気温度が基準外気温度よりも低くないと判定された場合には、一度、図４に示す制御プログラムを終了して、再度実行する。

【0061】

ステップＳ２では、外気温センサ５２ａで検出された外気温度が第１熱媒体温度センサ５４ａで検出された熱媒体温度よりも低いか否かが判定される。第１熱媒体温度センサ５４ａで検出される熱媒体温度は、共通流路１５ｃを流れる熱媒体の温度であり、共通流路温度に相当する。

【0062】

外気温度が熱媒体温度よりも低いと判定された場合、ステップＳ３に進む。一方、外気温度が熱媒体温度よりも低くないと判定された場合には、一度、図４に示す制御プログラムを終了して、再度実行する。

【0063】

ステップＳ３では、第１熱媒体温度センサ５４ａで検出された熱媒体温度が上昇しているか否かが判定される。例えば、第１熱媒体温度センサ５４ａの検出結果について、直前の検出結果と今回の検出結果を比較することによって、ステップＳ３の判定が行われる。換言すると、ステップＳ３では、共通流路１５ｃを流通する熱媒体の温度が上昇しているか否かが判定されている。

【0064】

第１熱媒体温度センサ５４ａで検出された熱媒体温度が上昇していると判定された場合は、ステップＳ４に進む。一方、そうでないと判定された場合は、一度、図４に示す制御プログラムを終了して、再度実行する。

【0065】

そして、ステップＳ４においては、第１流路１５ａ側の外気熱交換器１２に対する熱媒体の流量を増加させ、第２流路１５ｂ側の電池用熱交換器１１に対する熱媒体の流量を減少させるように、流量調整弁１４の作動を制御する。これにより、外気熱交換器１２を流通する熱媒体の流量が増大するように、流量調整弁１４における流量比が調整される。

【0066】

この時、流量調整弁１４における外気熱交換器１２側の流出口及び電池用熱交換器１１側の流出口の開度は、電池温度が予め定められた所定値に近づくように定められる。所定値は、電池Ｂにおける適切な温度範囲内（例えば、１５℃以上かつ５５℃以下）に定められた目標値である。

【0067】

具体的に、第１熱媒体温度センサ５４ａで検出される熱媒体温度の上昇に伴って、流量調整弁１４における外気熱交換器１２側の流出口の開度が大きくなるように決定される。つまり、熱媒体温度と所定値との温度差が大きくなる程、外気熱交換器１２側の流出口の開度は大きく定められる。

【0068】

この時、第１熱媒体温度センサ５４ａで検出される熱媒体温度の上昇に伴って、流量調整弁１４における電池用熱交換器１１側の流出口の開度は小さくなるように定められる。即ち、熱媒体温度と所定値との温度差が大きくなるほど、電池用熱交換器１１側の流出口の開度は小さく定められる。その後、図４の制御プログラムを一度終了して、再度実行する。

【0069】

ここで、熱媒体回路１０では、外気熱交換器１２における低温の外気との熱交換により冷却された熱媒体と、電池用熱交換器１１を通過した熱媒体とが共通流路１５ｃを流通する過程で混合される。この為、電池用熱交換器１１側の熱媒体の流量と、外気熱交換器１２側の熱媒体の流量との流量比に関して、外気熱交換器１２側を大きくし、電池用熱交換器１１側を小さくするように調整することで、共通流路１５ｃを流れる熱媒体の温度を下げることができる。

【0070】

そして、共通流路１５ｃを通過した熱媒体が、流量調整弁１４によって、電池用熱交換器１１側と外気熱交換器１２側に配分される。従って、共通流路１５ｃを流れる熱媒体の温度を調整することで、電池用熱交換器１１を流れる熱媒体と電池Ｂの各電池セルＢｃとの温度差の大きさを調整することができる。

【0071】

これにより、電池用熱交換器１１における熱媒体の温度と、電池Ｂの電池温度との温度差を小さくすることができるので、電池Ｂの各電池セルＢｃにおける電力集中の発生を抑制することができる。この結果、外気が低温である環境においても、外気ＯＡとの熱交換を利用した電池Ｂの温度調整に関して、電池セルＢｃ内の温度差に起因する電池Ｂの出力低下や劣化を抑制することができる。

【0072】

尚、ステップＳ４において、第１熱媒体温度センサ５４ａで検出される熱媒体温度の低下に伴って、流量調整弁１４における外気熱交換器１２側の流出口の開度が小さくなるように決定しても良い。この場合、熱媒体温度の低下に伴って、流量調整弁１４における電池用熱交換器１１側の流出口の開度が大きくなるように決定される。

【0073】

以上説明したように、第１実施形態に係る電池温調装置１によれば、低温環境にて、外気との熱交換により電池Ｂの温度調整を行う場合、図４に示す制御プログラムに従って、流量調整弁１４の作動が制御される。

【0074】

これにより、電池温調装置１は、外気温度が基準外気温度よりも低い環境でも、外気熱交換器１２側における熱媒体の流量と電池用熱交換器１１側における熱媒体の流量との流量比を調整して、電池Ｂの電池温度が予め定められた基準温度になるように調整できる。

【0075】

この結果、第１実施形態に係る電池温調装置１は、低温環境においても、電池用熱交換器１１を流通する熱媒体の温度変動を抑制して、低温の外気ＯＡの影響による電池Ｂの出力低下や劣化を抑制することができる。

【0076】

又、第１実施形態に係る電池温調装置１は、図４に示す制御プログラムに従って流量調整弁１４の作動を制御する際に、第１熱媒体温度センサ５４ａで検出される熱媒体温度の上昇に伴って、外気熱交換器１２側の熱媒体流量が大きくなるように制御している。

【0077】

これにより、電池温調装置１によれば、共通流路１５ｃを流通する熱媒体温度の状況に応じて、電池用熱交換器１１側と外気熱交換器１２側との熱媒体の流量比を適切に調整することができ、低温の外気の影響による電池Ｂの劣化や出力低下を抑制できる。

【0078】

図１に示すように、第１実施形態に係る電池温調装置１の熱媒体回路１０において、熱媒体ポンプ１３は、電池用熱交換器１１を介した熱媒体の循環径路と、外気熱交換器１２を介した熱媒体の循環径路に共通する共通流路１５ｃに配置されている。従って、電池温調装置１によれば、電池用熱交換器１１を介した熱媒体の循環と、外気熱交換器１２を介した熱媒体の循環を、一つの熱媒体ポンプ１３の作動によって実現することができる。

【0079】

（第２実施形態）
次に、第１実施形態と異なる第２実施形態について、図５～図９を参照して説明する。第２実施形態では、本開示に係る電池温調装置１を、車室内空調機能付きの電池温調装置に適用している。第２実施形態に係る電池温調装置１は、熱媒体回路１０、冷凍サイクル２０、加熱部３０、室内空調ユニット４０、制御装置５０等を有しており、電気自動車に搭載された電池Ｂの温度調整に加えて、空調対象空間である車室内の空調を実行する。

【0080】

そして、第２実施形態に係る電池温調装置１は、車室内の空調を行う空調運転モードとして、冷房モードと、暖房モードと、除湿暖房モードとを切り替えることができる。冷房モードは、車室内へ送風される送風空気を冷却して車室内へ吹き出す運転モードである。暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。除湿暖房モードは、冷却して除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。

【0081】

又、電池温調装置１は、空調運転モードの状態によらずに、冷凍サイクル２０を利用した電池Ｂの冷却の有無を切り替えることができる。従って、電池温調装置１における冷凍サイクル２０の運転モードは、空調運転モードの状態及び電池Ｂの冷却の有無の組み合わせによって定義することができる。この為、電池温調装置１の運転モードには、冷房モード、暖房モード、除湿暖房モード、単独冷却モード、冷却冷房モード、冷却暖房モード、冷却除湿暖房モードの７つの運転モードが含まれる。

【0082】

単独冷却モードは、車室内の空調を行うことなく、冷凍サイクル２０を利用して電池Ｂの冷却を行う運転モードである。冷却冷房モードは、冷凍サイクル２０を利用して、車室内の冷房を行うと共に、電池Ｂの冷却を行う運転モードである。冷却暖房モードは、冷凍サイクル２０を利用して、車室内の暖房を行うと共に、電池Ｂの冷却を行う運転モードである。冷却除湿暖房モードは、冷凍サイクル２０を利用して、車室内の除湿暖房を行うと共に、電池Ｂの冷却を行う運転モードである。

【0083】

尚、電池温調装置１の冷凍サイクル２０では、冷媒として、ＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。冷媒には、圧縮機２１を潤滑する為の冷凍機油が混入されている。冷凍機油としては、液相冷媒に相溶性を有するＰＡＧオイル（ポリアルキレングリコールオイル）が採用されている。冷凍機油の一部は冷媒と共にサイクルを循環している。

【0084】

次に、第２実施形態に係る電池温調装置１における冷凍サイクル２０を構成する各構成機器について説明する。冷凍サイクル２０は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置である。図５に示すように、冷凍サイクル２０は、圧縮機２１、熱媒体冷媒熱交換器２２、第１膨張弁２４ａ、第２膨張弁２４ｂ、チラー２５、空調用蒸発器２６を有している。

【0085】

圧縮機２１は、冷凍サイクル２０において、冷媒を吸入し圧縮して吐出する。圧縮機２１は車両ボンネット内に配置されている。圧縮機２１は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機２１は、制御装置５０から出力される制御信号によって、回転数（即ち、冷媒吐出能力）が制御される。

【0086】

そして、圧縮機２１の吐出口には、熱媒体冷媒熱交換器２２における冷媒通路２２ａの入口側が接続されている。熱媒体冷媒熱交換器２２は、圧縮機２１から吐出された高圧冷媒が有する熱を、加熱部３０を構成する高温側熱媒体回路３１の高温側熱媒体に放熱し、高温側熱媒体を加熱する熱交換器である。

【0087】

熱媒体冷媒熱交換器２２は、冷凍サイクル２０の冷媒を流通させる冷媒通路２２ａと、高温側熱媒体回路３１の高温側熱媒体を流通させる熱媒体通路２２ｂを有している。熱媒体冷媒熱交換器２２は、伝熱性に優れる同種の金属（例えば、アルミニウム合金）で形成されており、各構成部材は、ロウ付け接合によって一体化されている。

【0088】

これにより、冷媒通路２２ａを流通する高圧冷媒と熱媒体通路２２ｂを流通する高温側熱媒体は、互いに熱交換することができる。熱媒体冷媒熱交換器２２は、高圧冷媒の有する熱を放熱させる凝縮器の一例であり、後述する加熱部３０の一部を構成する。

【0089】

熱媒体冷媒熱交換器２２の冷媒通路２２ａの出口には、三方継手構造の冷媒分岐部２３ａが接続されている。冷媒分岐部２３ａは、熱媒体冷媒熱交換器２２から流出した液相冷媒の流れを分岐するものである。冷媒分岐部２３ａでは、３つの流入出口の内の１つを冷媒流入口とし、残りの２つを冷媒流出口としている。

【0090】

冷媒分岐部２３ａの一方の冷媒流出口には、第１膨張弁２４ａを介して、チラー２５の冷媒入口側が接続されている。冷媒分岐部２３ａの他方の冷媒流出口には、第２膨張弁２４ｂを介して、空調用蒸発器２６の冷媒入口側が接続されている。

【0091】

第１膨張弁２４ａは、少なくとも冷凍サイクル２０を利用して電池Ｂの冷却を行う運転モードや暖房モードにおいて、冷媒分岐部２３ａの一方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる減圧部である。第１膨張弁２４ａは、電気式の可変絞り機構であり、弁体と電動アクチュエータとを有している。即ち、第１膨張弁２４ａは、いわゆる電気式膨張弁によって構成されており、第１減圧部の一例に相当する。

【0092】

第１膨張弁２４ａの弁体は、冷媒通路の通路開度（換言すれば絞り開度）を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータを有している。第１膨張弁２４ａは、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

【0093】

又、第１膨張弁２４ａは、絞り開度を全開した際に冷媒通路を全開する全開機能と、絞り開度を全閉した際に冷媒通路を閉塞する全閉機能を有する可変絞り機構で構成されている。つまり、第１膨張弁２４ａは、冷媒通路を全開にすることで冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができる。

【0094】

そして、第１膨張弁２４ａは、冷媒通路を閉塞することで、チラー２５に対する冷媒の流入を遮断できる。即ち、第１膨張弁２４ａは、冷媒を減圧させる減圧部としての機能と、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部としての機能とを兼ね備えている。

【0095】

第１膨張弁２４ａの出口には、チラー２５の冷媒入口側が接続されている。チラー２５は、第１膨張弁２４ａにて減圧された低圧冷媒と、熱媒体回路１０を循環する熱媒体とを熱交換させる熱交換器である。

【0096】

チラー２５は、第１膨張弁２４ａにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路２５ａと、熱媒体回路１０を循環する熱媒体を流通させる熱媒体通路２５ｂとを有している。従って、チラー２５は、冷媒通路２５ａを流通する低圧冷媒と熱媒体通路２５ｂを流通する熱媒体との熱交換によって、低圧冷媒を蒸発させて熱媒体から吸熱する蒸発器である。

【0097】

図１に示すように、冷媒分岐部２３ａにおける他方の冷媒流出口には、第２膨張弁２４ｂが接続されている。第２膨張弁２４ｂは、少なくとも冷凍サイクル２０を用いて送風空気を冷却する運転モードにおいて、冷媒分岐部２３ａの他方の冷媒流出口から流出した冷媒を減圧させる減圧部である。第２膨張弁２４ｂは第２減圧部の一例に相当する。

【0098】

第２膨張弁２４ｂは、第１膨張弁２４ａと同様に、電気式の可変絞り機構であり、弁体と電動アクチュエータとを有している。即ち、第２膨張弁２４ｂは、いわゆる電気式膨張弁によって構成されており、全開機能と全閉機能を有している。

【0099】

つまり、第２膨張弁２４ｂは、冷媒通路を全開にすることで冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができる。又、第２膨張弁２４ｂは、冷媒通路を閉塞することで、空調用蒸発器２６に対する冷媒の流入を遮断することができる。即ち、第２膨張弁２４ｂは、冷媒を減圧させる減圧部としての機能と、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部としての機能とを兼ね備えている。

【0100】

第２膨張弁２４ｂの出口には、空調用蒸発器２６の冷媒入口側が接続されている。空調用蒸発器２６は、冷房モードや除湿暖房モードにおいて、第２膨張弁２４ｂにて減圧された低圧冷媒と送風空気Ｗとを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させ、送風空気Ｗを冷却する蒸発器である。図６に示すように、空調用蒸発器２６は、室内空調ユニット４０のケーシング４１内に配置されている。

【0101】

図１に示すように、チラー２５の冷媒出口側には、冷媒合流部２３ｂの他方の冷媒入口側が接続されている。又、空調用蒸発器２６の冷媒出口には、冷媒合流部２３ｂの一方の冷媒入口側が接続されている。ここで、冷媒合流部２３ｂは、冷媒分岐部２３ａと同様の三方継手構造のもので、３つの流入出口のうち２つを冷媒入口とし、残りの１つを冷媒出口としたものである。

【0102】

冷媒合流部２３ｂは、チラー２５から流出した冷媒の流れと空調用蒸発器２６から流出した冷媒の流れとを合流させる。そして、冷媒合流部２３ｂの冷媒出口には、圧縮機２１の吸入口側が接続されている。

【0103】

続いて、第２実施形態に係る電池温調装置１の加熱部３０について説明する。加熱部３０は、冷凍サイクル２０における高圧冷媒を熱源として、空調対象空間に供給される送風空気Ｗを加熱する為の構成である。

【0104】

第２実施形態に係る加熱部３０は、高温側熱媒体回路３１を有しており、熱媒体冷媒熱交換器２２の熱媒体通路２２ｂ、ヒータコア３２、高温側ポンプ３３等を備えている。高温側熱媒体回路３１は、高温側熱媒体を循環させる熱媒体回路であり、高温側熱媒体としては、エチレングリコールを含む溶液、不凍液等を採用することができる。

【0105】

高温側ポンプ３３は、高温側熱媒体回路３１における高温側熱媒体を循環させる為に圧送する熱媒体ポンプである。高温側ポンプ３３は、制御装置５０から出力される制御電圧によって、回転数（即ち、圧送能力）が制御される電動ポンプである。高温側ポンプ３３の吐出口には、熱媒体冷媒熱交換器２２の熱媒体通路２２ｂにおける流入口が接続されている。

【0106】

上述したように、熱媒体冷媒熱交換器２２の熱媒体通路２２ｂにおいては、高温側熱媒体が、冷媒通路２２ａを流通する高圧冷媒との熱交換によって加熱される。即ち、高温側熱媒体は、冷凍サイクル２０で汲み上げられた熱を用いて加熱される。

【0107】

熱媒体冷媒熱交換器２２の熱媒体通路２２ｂにおける流出口には、ヒータコア３２における熱媒体流入口が接続されている。ヒータコア３２は、熱媒体冷媒熱交換器２２で加熱された高温側熱媒体と空調用蒸発器２６を通過した送風空気Ｗとを熱交換させて、送風空気Ｗを加熱する熱交換器である。図６に示すように、ヒータコア３２は、室内空調ユニット４０のケーシング４１内に配置されている。そして、ヒータコア３２の熱媒体流出口には、高温側ポンプ３３の吸込口が接続されている。

【0108】

従って、第２実施形態に係る電池温調装置１によれば、冷凍サイクル２０にて汲み上げた高圧冷媒の熱を熱源として、高温側熱媒体を介して、送風空気Ｗを加熱することができる。この為、熱媒体冷媒熱交換器２２及び高温側熱媒体回路３１は加熱部の一例に相当する。

【0109】

そして、第２実施形態に係る電池温調装置１の熱媒体回路１０は、冷凍サイクル２０におけるチラー２５が配置されている点を除いて、第１実施形態に係る熱媒体回路１０と同様に構成されている。図１に示すように、第２実施形態に係る熱媒体回路１０は、第１実施形態と同様に、電池用熱交換器１１、外気熱交換器１２、熱媒体ポンプ１３、流量調整弁１４に加えて、チラー２５の熱媒体通路２５ｂを有している。

【0110】

第２実施形態において、チラー２５の熱媒体通路２５ｂは、熱媒体回路１０の共通流路１５ｃに配置されている。チラー２５の熱媒体通路２５ｂにおける熱媒体流入口は、熱媒体ポンプ１３の吐出口に接続されている。そして、チラー２５の熱媒体通路２５ｂにおける熱媒体流出口は、流量調整弁１４の流入口に接続されている。

【0111】

従って、第２実施形態における熱媒体回路１０では、第１実施形態と同様に、外気熱交換器１２における外気ＯＡとの熱交換によって、熱媒体の温度を調整することができる。更に、第２実施形態の熱媒体回路１０によれば、冷凍サイクル２０のチラー２５にて、低圧冷媒に吸熱させることで、熱媒体を冷却することができる。

【0112】

次に、第２実施形態に係る電池温調装置１の室内空調ユニット４０について、図６を参照して説明する。室内空調ユニット４０は、電池温調装置１において、冷凍サイクル２０によって温度調整された送風空気Ｗを車室内の適切な箇所へ吹き出すためのユニットである。室内空調ユニット４０は、車室内最前部の計器盤（即ち、インストルメントパネル）の内側に配置されている。

【0113】

室内空調ユニット４０は、その外殻を形成するケーシング４１の内部に形成される空気通路に、送風機４２、空調用蒸発器２６、ヒータコア３２等を収容している。ケーシング４１は、車室内に送風される送風空気Ｗの空気通路を形成している。ケーシング４１は、或る程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（具体的には、ポリプロピレン）にて成形されている。

【0114】

図２に示すように、ケーシング４１の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置４３が配置されている。内外気切替装置４３は、ケーシング４１内へ内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入するものである。

【0115】

内外気切替装置４３は、ケーシング４１内へ内気を導入させる内気導入口及び外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の導入風量と外気の導入風量との導入割合を変化させる。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

【0116】

内外気切替装置４３の送風空気流れ下流側には、送風機４２が配置されている。送風機４２は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機によって構成されている。送風機４２は、内外気切替装置４３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。送風機４２は、制御装置５０から出力される制御電圧によって、回転数（即ち、送風能力）が制御される。

【0117】

送風機４２の送風空気流れ下流側には、空調用蒸発器２６及びヒータコア３２が、送風空気の流れに対して、この順に配置されている。つまり、空調用蒸発器２６は、ヒータコア３２よりも送風空気流れ上流側に配置されている。

【0118】

又、ケーシング４１内には、冷風バイパス通路４５が形成されている。冷風バイパス通路４５は、空調用蒸発器２６を通過した送風空気Ｗを、ヒータコア３２を迂回させて下流側へ流す空気通路である。

【0119】

空調用蒸発器２６の送風空気流れ下流側であって、且つ、ヒータコア３２の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア４４が配置されている。エアミックスドア４４は、空調用蒸発器２６を通過後の送風空気Ｗのうち、ヒータコア３２を通過させる風量と冷風バイパス通路４５を通過させる風量との風量割合を調整する。

【0120】

エアミックスドア４４は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、制御装置５０から出力される制御信号により、その作動が制御される。

【0121】

ヒータコア３２の送風空気流れ下流側には、混合空間が設けられている。混合空間では、ヒータコア３２にて加熱された送風空気Ｗと冷風バイパス通路４５を通過してヒータコア３２にて加熱されていない送風空気Ｗとが混合される。

【0122】

更に、ケーシング４１の送風空気流れ最下流部には、混合空間にて混合された送風空気（空調風）を車室内へ吹き出す開口穴が配置されている。この開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴（いずれも図示せず）が設けられている。

【0123】

フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面の窓ガラスにおける内側面に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。

【0124】

これらのフェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）に接続されている。

【0125】

従って、エアミックスドア４４が、ヒータコア３２を通過させる風量と冷風バイパス通路４５を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間にて混合される空調風の温度が調整される。これにより、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気（空調風）の温度も調整される。

【0126】

そして、フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイスドア、フットドア、デフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。フェイスドアは、フェイス開口穴の開口面積を調整する。フットドアは、フット開口穴の開口面積を調整する。デフロスタドアは、デフロスタ開口穴の開口面積を調整する。

【0127】

これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、空調風が吹き出される吹出口を切り替える吹出モード切替装置を構成する。フェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。この電動アクチュエータは、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

【0128】

続いて、第２実施形態に係る電池温調装置１の制御系について、図７を参照して説明する。第２実施形態に係る制御装置５０は、第１実施形態と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。

【0129】

そして、第２実施形態に係る制御装置５０は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。第２実施形態に係る制御対象機器には、熱媒体ポンプ１３、流量調整弁１４に加えて、圧縮機２１、第１膨張弁２４ａ、第２膨張弁２４ｂ、高温側ポンプ３３、送風機４２等が含まれている。

【0130】

図７に示すように、制御装置５０の入力側には、制御用センサ群が接続されている。制御用センサ群には、第１実施形態と同様に、外気温センサ５２ａ、電池温度センサ５３ａ、第１熱媒体温度センサ５４ａが含まれている。外気温センサ５２ａ、電池温度センサ５３ａは、第１実施形態と同様の構成である。第２実施形態における第１熱媒体温度センサ５４ａは、共通流路１５ｃにおいて、チラー２５の熱媒体通路２５ｂにおける熱媒体出口と流量調整弁１４の流入口の間に配置されている。

【0131】

そして、第２実施形態における制御用センサ群には、更に、内気温センサ５２ｂ、日射量センサ５２ｃ、高圧センサ５２ｄ、蒸発器温度センサ５２ｅ、送風空気温度センサ５３ｂが含まれている。又、制御用センサ群には、熱媒体回路１０の熱媒体や高温側熱媒体回路３１の高温側熱媒体の温度を検出する為の第２熱媒体温度センサ５４ｂ～第５熱媒体温度センサ５４ｅが含まれている。制御装置５０には、第１実施形態と同様に、これらの制御用センサ群の検出信号が入力される。

【0132】

内気温センサ５２ｂは、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温検出部である。日射量センサ５２ｃは、車室内へ照射される日射量Ａｓを検出する日射量検出部である。高圧センサ５２ｄは、圧縮機２１の吐出口側から第１膨張弁２４ａ或いは第２膨張弁２４ｂの入口側へ至る冷媒流路の高圧冷媒圧力Ｐｄを検出する冷媒圧力検出部である。

【0133】

蒸発器温度センサ５２ｅは、空調用蒸発器２６における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅｆｉｎを検出する蒸発器温度検出部である。送風空気温度センサ５３ｂは、車室内へ送風される送風空気温度ＴＡＶを検出する送風空気温度検出部である。送風空気温度センサ５３ｂは、送風空気温度取得部の一例に相当する。

【0134】

第２熱媒体温度センサ５４ｂは、電池用熱交換器１１における熱媒体通路１１ａの出口部分に配置されており、電池用熱交換器１１を通過した熱媒体の温度を検出する。第３熱媒体温度センサ５４ｃは、外気熱交換器１２の熱媒体出口部分に配置されており、外気熱交換器１２から流出した熱媒体の温度を検出する。

【0135】

第４熱媒体温度センサ５４ｄは、熱媒体冷媒熱交換器２２の熱媒体通路２２ｂにおける出口部分に配置されており、熱媒体冷媒熱交換器２２から流出する高温側熱媒体の温度を検出する。第５熱媒体温度センサ５４ｅは、ヒータコア３２における熱媒体出口部分に配置されており、ヒータコア３２から流出する高温側熱媒体の温度を検出する。

【0136】

そして、電池温調装置１は、第１熱媒体温度センサ５４ａ～第５熱媒体温度センサ５４ｅの検出結果を参照して、熱媒体回路１０における熱媒体の流れや、高温側熱媒体回路３１における高温側熱媒体の流れを切り替える。これにより、電池温調装置１は、熱媒体回路１０や高温側熱媒体回路３１を用いて、車両における熱を管理することができる。

【0137】

更に、制御装置５０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル５１が接続されている。操作パネル５１には、複数の操作スイッチが配置されている。従って、制御装置５０には、この複数の操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル５１における各種操作スイッチとしては、オートスイッチ、冷房スイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ等がある。

【0138】

オートスイッチは、電池温調装置１の自動制御運転を設定或いは解除する際に操作される。冷房スイッチは、車室内の冷房を行うことを要求する際に操作される。風量設定スイッチは、送風機４２の風量をマニュアル設定する際に操作される。そして、温度設定スイッチは、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する際に操作される。

【0139】

尚、制御装置５０では、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されているが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェア及びソフトウェア）がそれぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。

【0140】

例えば、制御装置５０のうち、熱媒体回路１０における流量調整弁１４の作動を制御して、電池用熱交換器１１側を流れる熱媒体と外気熱交換器１２側を流れる熱媒体の流量比を調整する構成は、流量比調整部５０ａを構成する。そして、制御装置５０のうち、熱媒体回路１０における流量調整弁１４の圧送量を制御する構成は、圧送能力制御部５０ｂを構成する。

【0141】

又、制御装置５０のうち、冷凍サイクル２０における圧縮機２１の冷媒吐出能力を制御する構成は、圧縮機制御部５０ｃを構成する。そして、制御装置５０のうち、冷凍サイクル２０における第１膨張弁２４ａ、第２膨張弁２４ｂの減圧量をそれぞれ制御する構成は、減圧制御部５０ｄを構成する。制御装置５０のうち、高温側熱媒体回路３１における高温側ポンプ３３の圧送能力を制御する構成は、高温側制御部５０ｅを構成する。

【0142】

このように構成された電池温調装置１によれば、冷凍サイクル２０を停止した状態で、熱媒体回路１０の熱媒体ポンプ１３及び流量調整弁１４の作動を制御することで、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

【0143】

即ち、第２実施形態に係る電池温調装置１は、外気温度が基準外気温度よりも低い環境でも、電池用熱交換器１１を流通する熱媒体の温度変動を抑制して、低温の外気ＯＡの影響による電池Ｂの出力低下や劣化を抑制することができる。

【0144】

続いて、第２実施形態における電池温調装置１の作動について説明する。上述したように、第２実施形態に係る電池温調装置１では、複数の運転モードから適宜運転モードを切り替えることができる。これらの運転モードの切り替えは、制御装置５０に予め記憶された制御プログラムが実行されることによって行われる。

【0145】

上述したように、第２実施形態の電池温調装置１の運転モードには、冷房モード、暖房モード、除湿暖房モード、単独冷却モード、冷却冷房モード、冷却暖房モード、冷却除湿暖房モードが含まれる。以下に、各運転モードについて説明する。

【0146】

（ａ）冷房モード
冷房モードは、冷凍サイクル２０を利用した電池Ｂの冷却を行うことなく、空調用蒸発器２６により送風空気Ｗを冷却して車室内に送風する運転モードである。この冷房モードでは、制御装置５０は、第１膨張弁２４ａを全閉し、第２膨張弁２４ｂを予め定められた絞り開度で開く。

【0147】

従って、冷房モードの冷凍サイクル２０では、圧縮機２１、熱媒体冷媒熱交換器２２、第２膨張弁２４ｂ、空調用蒸発器２６、圧縮機２１の順で流れる冷媒の循環回路が構成される。

【0148】

そして、このサイクル構成で、制御装置５０は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を冷房モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置５０は、圧縮機２１の冷媒吐出能力、第２膨張弁２４ｂの絞り開度、送風機４２の送風能力、エアミックスドア４４の開度等を制御する。

【0149】

尚、冷房モードの熱媒体回路１０では、チラー２５に低圧冷媒が流入していない為、第１実施形態における熱媒体回路１０に作動させることができる。又、冷房モードにおいては、熱媒体回路１０における熱媒体の循環を停止させた状態にすることも可能である。

【0150】

従って、冷房モードの電池温調装置１では、空調用蒸発器２６にて冷却された送風空気Ｗを車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。又、電池温調装置１は、外気熱交換器１２にて、熱媒体回路１０の熱媒体と外気ＯＡとの熱交換を行うことによって、電池Ｂの温度調整を行うことができる。

【0151】

（ｂ）暖房モード
暖房モードは、冷凍サイクル２０を用いた電池Ｂの冷却を行うことなく、ヒータコア３２により送風空気Ｗを加熱して車室内に送風する運転モードである。暖房モードでは、制御装置５０は、第１膨張弁２４ａを所定の絞り開度で開き、第２膨張弁２４ｂを全閉状態にする。従って、暖房モードの冷凍サイクル２０では、圧縮機２１、熱媒体冷媒熱交換器２２、第１膨張弁２４ａ、チラー２５、圧縮機２１の順で冷媒が循環する冷媒の循環回路が構成される。

【0152】

このサイクル構成で、制御装置５０は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を暖房モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置５０は、圧縮機２１の冷媒吐出能力、第１膨張弁２４ａの絞り開度、送風機４２の送風能力、高温側ポンプ３３の圧送能力、エアミックスドア４４の開度等を制御する。

【0153】

又、暖房モードの熱媒体回路１０については、制御装置５０は、熱媒体ポンプ１３、チラー２５、流量調整弁１４、外気熱交換器１２、熱媒体ポンプ１３の順で、熱媒体が循環するように、熱媒体ポンプ１３及び流量調整弁１４を制御する。

【0154】

即ち、暖房モードの電池温調装置１は、熱媒体回路１０の外気熱交換器１２にて外気ＯＡから吸熱した熱を、冷凍サイクル２０で汲み上げて、高温側熱媒体回路３１を介して、送風空気Ｗの加熱に利用した暖房を行うことができる。

【0155】

（ｃ）除湿暖房モード
除湿暖房モードは、冷凍サイクル２０を利用した電池Ｂの冷却を行うことなく、空調用蒸発器２６で冷却された送風空気Ｗをヒータコア３２で加熱して車室内に送風する運転モードである。除湿暖房モードでは、制御装置５０は、第２膨張弁２４ｂ及び第１膨張弁２４ａをそれぞれ所定の絞り開度で開く。

【0156】

従って、除湿暖房モードの冷凍サイクル２０では、圧縮機２１、熱媒体冷媒熱交換器２２、第２膨張弁２４ｂ、空調用蒸発器２６、圧縮機２１の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機２１、熱媒体冷媒熱交換器２２、第１膨張弁２４ａ、チラー２５、圧縮機２１の順で冷媒が循環する。つまり、除湿暖房モードの冷凍サイクル２０では、熱媒体冷媒熱交換器２２から流出した冷媒の流れに対して、チラー２５及び空調用蒸発器２６が並列的に接続された冷媒の循環回路が構成される。

【0157】

このサイクル構成で、制御装置５０は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を除湿暖房モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置５０は、圧縮機２１の冷媒吐出能力、第１膨張弁２４ａ及び第２膨張弁２４ｂの絞り開度、送風機４２の送風能力、高温側ポンプ３３の圧送能力、エアミックスドア４４の開度等を制御する。

【0158】

そして、除湿暖房モードの熱媒体回路１０については、制御装置５０は、熱媒体ポンプ１３、チラー２５、流量調整弁１４、外気熱交換器１２、熱媒体ポンプ１３の順で、熱媒体が循環するように、熱媒体ポンプ１３及び流量調整弁１４を制御する。

【0159】

これにより、除湿暖房モードの電池温調装置１は、熱媒体回路１０にて外気ＯＡから吸熱した熱を冷凍サイクル２０で汲み上げて、冷却された送風空気Ｗを、高温側熱媒体回路３１を介して加熱する除湿暖房を実現することができる。

【0160】

（ｄ）単独冷却モード
単独冷却モードは、車室内の空調運転を行うことなく、冷凍サイクル２０を用いた電池Ｂの冷却を行う運転モードである。この単独冷却モードでは、制御装置５０は、第１膨張弁２４ａを所定の絞り開度で開き、第２膨張弁２４ｂを全閉状態にする。従って、単独冷却モードの冷凍サイクル２０では、圧縮機２１、熱媒体冷媒熱交換器２２、第１膨張弁２４ａ、チラー２５、圧縮機２１の順で冷媒が循環する冷媒の循環回路が構成される。

【0161】

このサイクル構成で、制御装置５０は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を単独冷却モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置５０は、圧縮機２１の冷媒吐出能力、第１膨張弁２４ａの絞り開度、エアミックスドア４４の開度等を制御する。

【0162】

そして、単独冷却モードの熱媒体回路１０については、制御装置５０は、熱媒体ポンプ１３、チラー２５、流量調整弁１４、電池用熱交換器１１、熱媒体ポンプ１３の順で、熱媒体が循環するように、熱媒体ポンプ１３及び流量調整弁１４を制御する。

【0163】

これにより、単独冷却モードの電池温調装置１は、チラー２５における低圧冷媒との熱交換によって冷却された熱媒体を、電池用熱交換器１１の熱媒体通路１１ａに流通させることができるので、冷凍サイクル２０を利用して電池Ｂを冷却することができる。

【0164】

（ｅ）冷却冷房モード
冷却冷房モードは、冷凍サイクルを利用した電池Ｂの冷却と並行して、空調用蒸発器２６により送風空気Ｗを冷却して車室内に送風する運転モードである。この冷却冷房モードでは、制御装置５０は、第１膨張弁２４ａ及び第２膨張弁２４ｂをそれぞれ所定の絞り開度で開く。

【0165】

従って、冷却冷房モードの冷凍サイクル２０では、圧縮機２１、熱媒体冷媒熱交換器２２、第１膨張弁２４ａ、チラー２５、圧縮機２１の順で冷媒が循環する。同時に、圧縮機２１、熱媒体冷媒熱交換器２２、第２膨張弁２４ｂ、空調用蒸発器２６、圧縮機２１の順に冷媒が循環する。つまり、冷却冷房モードの冷凍サイクル２０では、熱媒体冷媒熱交換器２２から流出した冷媒の流れに対して、空調用蒸発器２６及びチラー２５が並列的に接続された冷媒の循環回路が構成される。

【0166】

このサイクル構成で、制御装置５０は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を冷却冷房モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置５０は、圧縮機２１の冷媒吐出能力、第１膨張弁２４ａ及び第２膨張弁２４ｂの絞り開度、送風機４２の送風能力、エアミックスドア４４の開度等を制御する。

【0167】

そして、冷却冷房モードの熱媒体回路１０については、制御装置５０は、熱媒体ポンプ１３、チラー２５、流量調整弁１４、電池用熱交換器１１、熱媒体ポンプ１３の順で、熱媒体が循環するように、熱媒体ポンプ１３及び流量調整弁１４を制御する。

【0168】

これにより、冷却冷房モードの電池温調装置１は、チラー２５における低圧冷媒との熱交換によって冷却された熱媒体を、電池用熱交換器１１に流通させることができるので、電池Ｂを冷却することができる。

【0169】

又、冷却冷房モードでは、空調用蒸発器２６における送風空気Ｗとの熱交換により、低圧冷媒を蒸発させて送風空気Ｗを冷却して車室内の冷房を実現できる。従って、冷却冷房モードの電池温調装置１は、冷凍サイクル２０を用いた電池Ｂの冷却と共に、車室内の冷房によって快適性を向上させることができる。

【0170】

（ｆ）冷却暖房モード
冷却暖房モードは、冷凍サイクル２０を利用した電池Ｂの冷却と並行して、ヒータコア３２により送風空気Ｗを加熱して車室内に送風する運転モードである。この冷却暖房モードでは、制御装置５０は、第１膨張弁２４ａを所定の絞り開度で開き、第２膨張弁２４ｂを全閉状態にする。従って、冷却暖房モードの冷凍サイクル２０では、圧縮機２１、熱媒体冷媒熱交換器２２、第１膨張弁２４ａ、チラー２５、圧縮機２１の順で冷媒が循環する冷媒の循環回路が構成される。

【0171】

このサイクル構成で、制御装置５０は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を冷却暖房モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置５０は、圧縮機２１の冷媒吐出能力、第１膨張弁２４ａの絞り開度、送風機４２の送風能力、高温側ポンプ３３の圧送能力、エアミックスドア４４の開度等を制御する。

【0172】

そして、冷却暖房モードの熱媒体回路１０については、制御装置５０は、熱媒体ポンプ１３、チラー２５、流量調整弁１４、電池用熱交換器１１、熱媒体ポンプ１３の順で、熱媒体が循環するように、熱媒体ポンプ１３及び流量調整弁１４を制御する。

【0173】

これにより、冷却暖房モードの電池温調装置１は、チラー２５における低圧冷媒との熱交換によって冷却された熱媒体を、電池用熱交換器１１に流通させることができるので、電池Ｂを冷却することができる。

【0174】

又、冷却暖房モードでは、冷凍サイクル２０にて電池Ｂの廃熱を汲み上げて、ヒータコア３２にて送風空気Ｗへ放熱することで、車室内の暖房を実現することができる。従って、冷却暖房モードの電池温調装置１は、冷凍サイクル２０を用いた電池Ｂの冷却と共に、電池Ｂの廃熱を熱源として利用した車室内の暖房によって快適性を向上させることができる。

【0175】

（ｇ）冷却除湿暖房モード
冷却除湿暖房モードは、冷凍サイクル２０を利用した電池Ｂの冷却と並行して、空調用蒸発器２６で冷却された送風空気Ｗをヒータコア３２で加熱して車室内に送風する運転モードである。この冷却除湿暖房モードでは、制御装置５０は、第１膨張弁２４ａ及び第２膨張弁２４ｂをそれぞれ所定の絞り開度で開く。

【0176】

従って、冷却除湿暖房モードの冷凍サイクル２０では、圧縮機２１、熱媒体冷媒熱交換器２２、第１膨張弁２４ａ、チラー２５、圧縮機２１の順で冷媒が循環する。同時に、圧縮機２１、熱媒体冷媒熱交換器２２、第２膨張弁２４ｂ、空調用蒸発器２６、圧縮機２１の順に冷媒が循環する。

【0177】

つまり、冷却除湿暖房モードの冷凍サイクル２０では、熱媒体冷媒熱交換器２２から流出した冷媒の流れに対して、チラー２５及び空調用蒸発器２６が並列的に接続された冷媒の循環回路が構成される。

【0178】

このサイクル構成で、制御装置５０は、制御用センサ群の検出結果等に従って、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を冷却除湿暖房モードに適した態様となるように制御する。具体的には、制御装置５０は、圧縮機２１の冷媒吐出能力、第１膨張弁２４ａ及び第２膨張弁２４ｂの絞り開度、送風機４２の送風能力、高温側ポンプ３３の圧送能力、エアミックスドア４４の開度等を制御する。

【0179】

そして、冷却除湿暖房モードの熱媒体回路１０については、制御装置５０は、熱媒体ポンプ１３、チラー２５、流量調整弁１４、電池用熱交換器１１、熱媒体ポンプ１３の順で、熱媒体が循環するように、熱媒体ポンプ１３及び流量調整弁１４を制御する。

【0180】

これにより、冷却除湿暖房モードの電池温調装置１は、チラー２５における低圧冷媒との熱交換によって冷却された熱媒体を、電池用熱交換器１１に流通させることができるので、電池Ｂを冷却することができる。

【0181】

又、冷却除湿暖房モードでは、冷凍サイクル２０にて電池Ｂの廃熱を汲み上げて、空調用蒸発器２６にて冷却された送風空気Ｗへ放熱することで、車室内の除湿暖房を実現することができる。従って、冷却除湿暖房モードの電池温調装置１は、冷凍サイクル２０を用いた電池Ｂの冷却と共に、電池Ｂの廃熱を熱源として利用した車室内の除湿暖房によって快適性を向上させることができる。

【0182】

ここで、第２実施形態に係る電池温調装置１は、外気ＯＡが低温な環境において、冷凍サイクル２０を用いた電池Ｂの温度調整と車室内の空調を行う際に、種々の制御プログラムを実行する。

【0183】

外気ＯＡが低温な環境において、冷凍サイクル２０を利用して、車室内空調と電池Ｂの冷却を行う場合には、例えば、図８に示す制御プログラムが実行される。先ず、ステップＳ１０では、上述したステップＳ１と同様に、外気温度が基準外気温度よりも低いか否かが判定される。

【0184】

そして、外気温度が基準外気温度よりも低いと判定された場合は、ステップＳ１１に進む。一方、外気温度が基準外気温度よりも低くないと判定された場合には、一度、図８に示す制御プログラムを終了して、再度実行する。

【0185】

ステップＳ１１においては、電池温調装置１の運転モードが電池Ｂの温度調整を行うと同時に、送風空気を加熱する運転モードであるか否かが判定される。つまり、ステップＳ１１では、運転モードとして、冷却暖房モード又は冷却除湿暖房モードの何れかが選択されているか否かが判定される。運転モードが電池Ｂの温度調整と送風空気の加熱を行う運転モードであると判定された場合、ステップＳ１２に進む。そうでないと判定された場合は、一度、図８に示す制御プログラムを終了して、再度実行する。

【0186】

ステップＳ１２では、第１熱媒体温度センサ５４ａで検出された熱媒体温度が外気温度以上であるか否かが判定される。熱媒体温度が外気温度以上であると判定された場合は、ステップＳ１３に進む。そうでないと判定された場合は、ステップＳ１４に進む。

【0187】

ステップＳ１３においては、第１流路１５ａ側の外気熱交換器１２に対する熱媒体の流量を増加させ、第２流路１５ｂ側の電池用熱交換器１１に対する熱媒体の流量を減少させるように、流量調整弁１４の作動を制御する。この時、流量調整弁１４における外気熱交換器１２側の流出口の開度は、熱媒体温度と外気温度との温度差が大きいほど大きく定められる。その後、図８に示す制御プログラムを終了して、再度実行する。

【0188】

ここで、ステップＳ１３に移行する場合とは、熱媒体温度が外気温度以上である場合であり、外気が低温である場合である。従って、ステップＳ１３で、外気熱交換器１２側の流量が増加するように、流量調整弁１４の作動を制御することで、第１熱媒体温度センサ５４ａで検出される熱媒体温度を低下させることができる。

【0189】

ステップＳ１４では、第１熱媒体温度センサ５４ａで検出された熱媒体温度と外気温度との温度差が予め定められた所定値（例えば、５℃）より大きいか否かが判定される。ステップＳ１４に移行する場合、熱媒体温度は外気温度よりも低い状態である為、ステップＳ１４では、共通流路１５ｃを流れる熱媒体が、外気に対して冷え過ぎているか否かを判定している。

【0190】

電池温調装置１において、共通流路１５ｃを流れる熱媒体が外気に対して冷え過ぎている場合、電池Ｂの廃熱が熱媒体よりも外気に放熱されると考えられる。この為、熱媒体が外気に対して冷え過ぎている場合は、電池Ｂの廃熱を熱媒体に十分に吸熱させることができない為、送風空気を加熱する為の熱源として、電池Ｂの廃熱を活用できない状況であると考えらえる。つまり、ステップＳ１４では、熱媒体温度と外気温度との関係から電池Ｂの廃熱を活用できない状況であるか否かが判定されている。

【0191】

熱媒体温度と外気温度との温度差が所定値より大きいと判定された場合、ステップＳ１５に進む。一方、そうでないと判定された場合、熱媒体回路１０を介して、外気ＯＡ及び電池Ｂの廃熱を、送風空気を加熱する為の熱源として効率よく利用できる状態である為、一度、図８に示す制御プログラムを終了して、再度実行する。

【0192】

ステップＳ１５においては、第１流路１５ａ側の外気熱交換器１２に対する熱媒体の流量を減少させ、第２流路１５ｂ側の電池用熱交換器１１に対する熱媒体の流量を増加させるように、流量調整弁１４の作動を制御する。この時、流量調整弁１４における外気熱交換器１２側の流出口の開度は、熱媒体温度と外気温度との温度差が大きいほど小さく定められる。その後、図８に示す制御プログラムを終了して、再度実行する。

【0193】

ステップＳ１５にて流量調整弁１４の作動を制御することで、熱媒体回路１０を循環する熱媒体のうちで、外気熱交換器１２における外気との熱交換によって冷却される熱媒体の流量が減少する。この為、共通流路１５ｃを流れる熱媒体の温度の低下を抑制して、送風空気を加熱する為の熱源として、電池Ｂの廃熱を効率よく利用できる状態に近づけることができる。

【0194】

第２実施形態の電池温調装置１によれば、冷却暖房モードや冷却除湿暖房モードに際して、流量調整弁１４の作動を制御することで、送風空気を加熱する為の熱源として、外気ＯＡ及び電池Ｂの廃熱を効率良く利用することができる。

【0195】

そして、外気ＯＡが低温な環境において、冷凍サイクル２０を利用して、車室内空調と電池Ｂの冷却を行う場合には、図９に示す制御プログラムが実行される。先ず、ステップＳ２０では、上述したステップＳ１等と同様に、外気温度が基準外気温度よりも低いか否かが判定される。

【0196】

そして、外気温度が基準外気温度よりも低いと判定された場合は、ステップＳ２１に進む。一方、外気温度が基準外気温度よりも低くないと判定された場合には、一度、図９に示す制御プログラムを終了して、再度実行する。

【0197】

ステップＳ２１においては、電池温調装置１の運転モードが電池Ｂの温度調整を行うと同時に、送風空気を冷却する運転モードであるか否かが判定される。つまり、ステップＳ２１では、運転モードとして、冷却冷房モード又は冷却除湿暖房モードの何れかが選択されているか否かが判定される。運転モードが電池Ｂの温度調整と送風空気の冷却を行う運転モードであると判定された場合、ステップＳ２２に進む。そうでないと判定された場合は、一度、図９に示す制御プログラムを終了して、再度実行する。

【0198】

ステップＳ２２では、第１熱媒体温度センサ５４ａで検出された熱媒体温度が送風空気温度センサ５３ｂで検出された送風空気温度以上であるか否かが判定される。熱媒体温度が送風空気温度以上である場合は、冷凍サイクル２０における空調用蒸発器２６内部の冷媒圧力が上昇して、空調用蒸発器２６における冷却能力や除湿能力が低下することが想定される。熱媒体温度が送風空気温度以上であると判定された場合は、ステップＳ２３に進む。そうでないと判定された場合、そのまま、図９に示す制御プログラムを終了して、再度実行する。

【0199】

ステップＳ２３においては、第１流路１５ａ側の外気熱交換器１２に対する熱媒体の流量を増加させ、第２流路１５ｂ側の電池用熱交換器１１に対する熱媒体の流量を減少させるように、流量調整弁１４の作動を制御する。この時、流量調整弁１４における外気熱交換器１２側の流出口の開度は、熱媒体温度と送風空気温度との温度差が大きいほど大きく定められる。その後、図９に示す制御プログラムを終了して、再度実行する。

【0200】

ステップＳ２３にて流量調整弁１４の作動を制御すると、熱媒体回路１０を循環する熱媒体のうち、外気熱交換器１２を経由する熱媒体の流量比が増加する為、共通流路１５ｃを流通する熱媒体温度の温度を低下させることができる。この結果、冷凍サイクル２０における空調用蒸発器２６内部の冷媒圧力が上昇することを抑制して、空調用蒸発器２６における冷却能力や除湿能力の低下を抑制することができる。

【0201】

以上説明したように、第２実施形態に係る電池温調装置１によれば、熱媒体回路１０に加えて、冷凍サイクル２０、加熱部３０等を有している為、外気ＯＡとの熱交換による電池Ｂの温度調整に加え、空調対象空間である車室内の空調を行うことができる。

【0202】

そして、第２実施形態に係る電池温調装置１によれば、熱媒体回路１０で熱交換される電池Ｂの廃熱や外気を有効に活用して、冷凍サイクル２０を用いた車室内の空調に利用することができる。

【0203】

又、第２実施形態に係る電池温調装置１は、図８に示すように、外気が低温である低温環境にて送風空気を加熱する場合に、共通流路１５ｃを流通する熱媒体の熱媒体温度が外気温度以下になるように、流量調整弁１４の作動を制御する。

【0204】

これにより、第２実施形態に係る電池温調装置１は、熱媒体回路１０の熱媒体に対し、外気ＯＡ及び電池Ｂの廃熱の両方を吸熱させることができ、送風空気を加熱する為の熱源として、外気ＯＡ及び電池Ｂの廃熱を活用することができる。

【0205】

第２実施形態に係る電池温調装置１は、外気が低温である低温環境にて送風空気を加熱する場合において、図８に示すように、外気温度と熱媒体温度の温度差が所定値よりも小さくなるように、流量調整弁１４の作動を制御する。

【0206】

これにより、第２実施形態に係る電池温調装置１は、流量調整弁１４の作動を制御することによって、電池Ｂに生じた廃熱が外気に放熱されることを抑制して、熱媒体に吸熱させる状況を作りだすことができる。従って、第２実施形態に係る電池温調装置１は、送風空気を加熱する為の熱源として、外気ＯＡ及び電池Ｂの廃熱を、より確実に活用することができる。

【0207】

更に、第２実施形態に係る電池温調装置１は、図９に示すように、外気が低温である低温環境にて送風空気を冷却する場合に、共通流路１５ｃを流通する熱媒体の熱媒体温度が送風空気温度よりも低くなるように、流量調整弁１４の作動を制御する。

【0208】

これにより、第２実施形態に係る電池温調装置１によれば、冷凍サイクル２０における空調用蒸発器２６内部の冷媒圧力の上昇を抑制することができる為、空調用蒸発器２６の冷却能力や除湿能力の低下を抑制することができる。この結果、電池温調装置１は、外気が低温である低温環境にて送風空気を冷却する場合において、空調対象空間である車室内の快適性を良好な状態に維持することができる。

【0209】

（第３実施形態）
続いて、上述した第１実施形態とは異なる第３実施形態について、図１０を参照して説明する。第３実施形態では、冷凍サイクル２０の構成が、第２実施形態と相違している。電池温調装置１の基本構成等の構成については、第２実施形態と同様である為、再度の説明を省略する。

【0210】

図１０に示すように、第３実施形態の電池温調装置１における冷凍サイクル２０は、第２実施形態における第２膨張弁２４ｂ及び空調用蒸発器２６を有していない。換言すると、第３実施形態の冷凍サイクル２０は、圧縮機２１、熱媒体冷媒熱交換器２２、第１膨張弁２４ａ、チラー２５を接続して構成された冷媒循環回路である。

【0211】

従って、第３実施形態に係る電池温調装置１によれば、冷凍サイクル２０を利用した電池Ｂの温度調整、外気ＯＡとの熱交換による電池Ｂの温度調整、外気ＯＡ又は電池Ｂの廃熱を熱源とした車室内暖房を行うことができる。

【0212】

以上説明したように、第３実施形態に係る電池温調装置１によれば、第２実施形態における冷凍サイクル２０の低圧側の構成を変更した場合であっても、上述した第２実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を同様に得ることができる。

【0213】

（他の実施形態）
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良いし、上述した実施形態を種々変形することも可能である。

【0214】

（１）熱媒体回路１０における電池用熱交換器１１の配置は、上述した実施形態に示す位置関係に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においては、電池用熱交換器１１を第２流路１５ｂに配置していたが、この配置に限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、電池用熱交換器１１を共通流路１５ｃに配置しても良い。

【0215】

又、熱媒体回路１０における熱媒体ポンプ１３の配置についても、上述した実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において、第１流路１５ａと第２流路１５ｂとの合流部の側の共通流路１５ｃにおいて、合流部に対して熱媒体ポンプ１３の吸入口の側を接続していたが、この配置限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、共通流路１５ｃにおける流量調整弁１４側において、流量調整弁１４の流入口に対して熱媒体ポンプ１３の吐出口側を接続しても良い。

【0216】

（２）又、上述した実施形態では、流量調整部として、流量調整弁１４を採用していたが、第１流路１５ａ側と第２流路１５ｂ側との熱媒体の流量をそれぞれ調整できる構成であれば、種々の態様を採用することができる。

【0217】

例えば、図１２に示すように、流量調整部を、第１流路１５ａ側に配置された第１開閉弁１４ａと、第２流路１５ｂ側に配置された第２開閉弁１４ｂによって構成しても良い。第１開閉弁１４ａ、第２開閉弁１４ｂは、第１流路１５ａ等の熱媒体流路の開度を調整可能な開閉弁である。更に、第１流路１５ａ及び第２流路１５ｂの何れか一方に、第１開閉弁と同様の開閉弁を配置して、流量調整部としても良い。

【0218】

（３）そして、上述した第２実施形態においては、送風空気を加熱する為の加熱部３０を、熱媒体冷媒熱交換器２２と高温側熱媒体回路３１にて構成していたが、この態様に限定されるものではない。例えば、図１３に示すように、高温側熱媒体回路３１を廃止すると共に、熱媒体冷媒熱交換器２２に替えて、室内凝縮器２７を配置しても良い。室内凝縮器２７は、室内空調ユニット４０におけるヒータコア３２の位置に配置される。

【0219】

（４）又、第２実施形態においては、冷凍サイクル２０における蒸発器の一つとして、空調用蒸発器２６を配置していたが、他の用途に用いられる蒸発器を配置しても良い。例えば、図１３に示すように、空調用蒸発器２６に替えて、低圧冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器２８を配置しても良い。

【0220】

更に、冷凍サイクル２０におけるチラー２５と室外熱交換器２８の配置は、図１３に示すように、室外熱交換器２８とチラー２５が並列に接続された構成でも良いし、図１４に示すように、室外熱交換器２８とチラー２５を直列に接続された構成としても良い。

【0221】

（５）そして、上述した第２実施形態においては、熱媒体回路１０の共通流路１５ｃにチラー２５の熱媒体通路２５ｂを配置し、第２流路１５ｂに電池用熱交換器１１を配置していたが、この態様に限定されるものではない。

【0222】

例えば、図１５に示すように、熱媒体回路１０の共通流路１５ｃに電池用熱交換器１１を配置し、第２流路１５ｂにチラー２５の熱媒体通路２５ｂを配置した構成にすることもできる。又、図１６に示すように、熱媒体回路１０の共通流路１５ｃにおいて、電池用熱交換器１１とチラー２５の熱媒体通路２５ｂを直列に接続した構成にすることも可能である。

【符号の説明】

【0223】

１ 電池温調装置
１０ 熱媒体回路
１１ 電池用熱交換器
１２ 外気熱交換器
１３ 熱媒体ポンプ
１４ 流量調整弁
５０ 制御装置
５２ａ 外気温センサ
５３ａ 電池温度センサ
５４ａ 第１熱媒体温度センサ

【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】