特許 7585977 蓄電装置の冷却システム

(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】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】蓄電装置の冷却システム

(51)【国際特許分類】

   B60L 58/26 20190101AFI20241112BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20241112BHJP

   B60K 11/06 20060101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

B60L58/26

B60L50/60

B60K11/06

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021093537

(22)【出願日】2021-06-03

(65)【公開番号】P2022185738

(43)【公開日】2022-12-15

【審査請求日】2023-10-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 洋介

【審査官】大内 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１１００４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２４４８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－５６９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－１８３３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２８１０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００８９５６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－８２４１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １／００－３／１２，７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００－５８／４０

Ｂ６０Ｋ １１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電装置と共に車両に搭載され、車室内の空気を前記蓄電装置に送風する送風ファンと、前記送風ファンを制御する制御装置と、を備える蓄電装置の冷却システムであって、
前記制御装置は、前記車両の停車中であり且つ前記蓄電装置の電流に関連する電流関連値が値０を含む所定範囲内であり且つ前記送風ファンを駆動していて且つ前記蓄電装置の温度上昇が継続している所定条件の成立を確認したときには、前記送風ファンを停止する、
蓄電装置の冷却システム。

【請求項2】

請求項１記載の蓄電装置の冷却システムであって、
前記制御装置は、前記所定条件の成立の継続時間が所定時間以上に至ったときに、前記所定条件の成立を確認したと判定する、
蓄電装置の冷却システム。

【請求項3】

請求項１記載の蓄電装置の冷却システムであって、
前記制御装置は、前記所定条件の成立の継続に伴ってカウンタをカウントアップすると共に前記所定条件が成立していないときに前記カウンタをリセットし、前記カウンタが所定値以上に至ったときに、前記所定条件の成立を確認したと判定する、
蓄電装置の冷却システム。

【請求項4】

請求項１ないし３のうちの何れか１つの請求項に記載の蓄電装置の冷却システムであって、
前記制御装置は、前記所定条件の成立を確認して前記送風ファンを停止した後に、前記蓄電装置の温度が第１所定温度以上に至ったときには、前記送風ファンを駆動し、前記蓄電装置の温度が前記第１所定温度よりも低い第２所定温度以下に至るまで、前記送風ファンの駆動を継続する、
蓄電装置の冷却システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電装置の冷却システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の蓄電装置の冷却システムとしては、車室内の空気を取り込んで蓄電装置に送り込む冷却ファンと、車室内の空気の取り込み口から冷却ファンを経て蓄電装置に至るまでの吸気通路に設けられた吸気温度センサと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この冷却システムでは、車速に応じた冷却ファンの最大許容回転数以下の範囲内で、蓄電装置の温度に応じて冷却ファンの回転数を変化させる可変制御を行なう。また、冷却ファンによる送出空気体積が、吸気通路における空気の取り込み口から吸気温度センサに至るまでの体積以上になったときに吸気温度センサから吸気温度を取得し、吸気温度が蓄電装置の温度以上であるときに冷却ファンを停止する。このようにして、車室内の温度が蓄電装置の温度よりも高いことに起因する蓄電装置の温度上昇を抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－９５０６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の冷却システムでは、車室内の温度が蓄電装置の温度よりも高いか否かを判定するために、吸気温度センサにより吸気温度を検出する必要がある。一方、システムの部品点数の削減などのために吸気温度センサを省略したり、吸気温度センサの信頼性が低いときに吸気温度センサにより検出される吸気温度を用いないようにすることも求められている。したがって、吸気温度センサを設けずにまたは吸気温度センサにより検出される吸気温度を用いずに、車室内の温度が蓄電装置の温度よりも高いことに起因する蓄電装置の温度上昇を抑制可能にすることが課題の一つとされている。

【0005】

本発明の蓄電装置の冷却システムは、車室内の空気を蓄電装置に送り込むための吸気通路に温度センサを設けずにまたは温度センサを設けた場合にその検出値を用いずに、蓄電装置に車室内の温度が蓄電装置の温度よりも高いことに起因する蓄電装置の温度上昇を抑制可能にすることを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の蓄電装置の冷却システムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明の蓄電装置の冷却システムは、
蓄電装置と共に車両に搭載され、車室内の空気を前記蓄電装置に送風する送風ファンと、前記送風ファンを制御する制御装置と、を備える蓄電装置の冷却システムであって、
前記制御装置は、前記車両の停車中であり且つ前記蓄電装置の電流に関連する電流関連値が値０を含む所定範囲内であり且つ前記送風ファンを駆動していて且つ前記蓄電装置の温度上昇が継続している所定条件の成立を確認したときには、前記送風ファンを停止する、
ことを要旨とする。

【0008】

本発明の蓄電装置の冷却システムでは、車両の停車中であり且つ蓄電装置の電流に関連する電流関連値が値０を含む所定範囲内であり且つ送風ファンを駆動していて且つ蓄電装置の温度上昇が継続している所定条件の成立を確認したときには、送風ファンを停止する。車両の停車中であり且つ電流関連値が所定範囲内であり（蓄電装置の発熱が十分に小さいと想定され）且つ送風ファンを駆動しているときに、蓄電装置の温度上昇が継続しているときには、車室内の温度が蓄電装置の温度よりも高いと想定される。したがって、所定条件の成立を確認したときに、送風ファンを停止することにより、車室内の温度が蓄電装置の温度よりも高いことに起因する蓄電装置の更なる温度上昇を抑制することができる。ここで、「電流関連値」には、電流だけでなく、電流の二乗値、電流やその二乗値に緩変化処理を施した処理後値、電流の二乗値に蓄電装置の内部抵抗値を乗じて得られる蓄電装置の発熱量なども含まれる。

【0009】

本発明の蓄電装置の冷却システムにおいて、前記制御装置は、前記所定条件の成立の継続時間が所定時間以上に至ったときに、前記所定条件の成立を確認したと判定するものとしてもよい。また、前記制御装置は、前記所定条件の成立の継続に伴ってカウンタをカウントアップすると共に前記所定条件が成立していないときに前記カウンタをリセットし、前記カウンタが所定値以上に至ったときに、前記所定条件の成立を確認したと判定するものとしてもよい。これらのようにすれば、所定条件の成立の確認をより適切に行なうことができる。

【0010】

本発明の蓄電装置の冷却システムにおいて、前記制御装置は、前記所定条件の成立を確認して前記送風ファンを停止した後に、前記蓄電装置の温度が第１所定温度以上に至ったときには、前記送風ファンを駆動し、前記蓄電装置の温度が前記第１所定温度よりも低い第２所定温度以下に至るまで、前記送風ファンの駆動を継続するものとしてもよい。所定条件の成立を確認して送風ファンを停止した後に蓄電装置の温度が第１所定温度以上に至ったときには、送風ファンによって蓄電装置の温度よりも高温の車室内の空気を蓄電装置に送風していたことにより蓄電装置の温度が上昇したのではなく、別要因により蓄電装置の温度が上昇していると想定される。したがって、送風ファンを駆動することにより、蓄電装置の過熱を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施例としての蓄電装置の冷却システムを備える電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。

【図2】ＥＣＵ７０により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図3】停車中条件および発熱小条件が成立しているときのメインバッテリ３８の温度Ｔｂおよび送風ファン６０の駆動の有無の様子の一例を示す説明図である。

【図4】ＥＣＵ７０により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図5】停車中条件および発熱小条件が成立しているときのメインバッテリ３８の温度Ｔｂおよび送風ファン６０の駆動の有無の様子の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

【実施例】

【0013】

図１は、本発明の一実施例としての蓄電装置の冷却システムを備える電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、走行用モータ３２と、走行用インバータ３４と、蓄電装置としてのメインバッテリ３８と、補機バッテリ４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４と、冷却装置５０と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）７０とを備える。なお、電気自動車２０は、システムオフ中に外部電源からの電力を用いてメインバッテリ３８を充電可能となっている。実施例の蓄電装置の冷却システムとしては、主として、冷却装置５０およびＥＣＵ７０が該当する。

【0014】

走行用モータ３２は、例えば同期発電電動機として構成されており、走行用モータ３２の回転子は、駆動輪２２にデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。走行用インバータ３４は、走行用モータ３２の駆動に用いられると共に電力ライン３６に接続されている。走行用インバータ３４に電圧が作用しているときに、ＥＣＵ７０によって走行用インバータ３４の複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、走行用モータ３２が回転駆動される。電力ライン３６には、車室内の空気調和を行なう図示しない空調装置（コンプレッサ）も接続されている。

【0015】

メインバッテリ３８は、例えば定格電圧が数百Ｖ程度のリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン３６に接続されている。このメインバッテリ３８は、ケース５２内に収容されている。補機バッテリ４０は、例えば定格電圧が１２Ｖのチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池、鉛蓄電池として構成されており、電力ライン４２に接続されている。電力ライン４２には、補機バッテリ４０に加えて、冷却装置５０のファン用インバータ６４やＥＣＵ７０、図示しないライト類やオーディオシステム、ナビゲーション装置なども接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、電力ライン３６と電力ライン４２とに接続されており、電力ライン３６の電力を降圧して電力ライン４２に供給する。

【0016】

冷却装置５０は、上述のケース５２と、吸気通路５４と、送風ファン６０と、ファン用モータ６２と、ファン用インバータ６４とを備える。メインバッテリ３８および冷却装置５０は、車室内、例えば、後部座席の下方などに配置される。ケース５２には、吸気口５２ｉおよび排出口５２ｏが形成されている。送風ファン６０により送風される空気は、吸気口５２ｉを介してケース５２内に流通してメインバッテリ３８と熱交換を行なう。また、ケース５２内の空気は、排出口５２ｏから排出される。

【0017】

吸気通路５４は、車室内の空気を取り込み口５５から取り込んで送風ファン６０を経由してケース５２の吸気口５２ｉに案内するための通路であり、取り込み口５５に加えて、取り込みダクト５６と、送風ファン６０を収容するケース部５７と、接続ダクト５８とを有する。取り込み口５５には、塵埃を除去するフィルタ５５ｆが取り付けられている。取り込みダクト５６は、取り込み口５５からの空気をケース部５７に形成された吸気口５７ｉに案内するための通路である。ケース部５７には、取り込みダクト５６からの空気を吸い込むための吸気口５７ｉに加えて、ケース部５７内の空気を接続ダクト５８に送り出すための送出口５７ｏも形成されている。接続ダクト５８は、ケース部５７からの空気をケース５２の吸気口５２ｉに案内するための通路である。

【0018】

送風ファン６０は、例えばシロッコファン（多翼送風機）として構成されている。この送風ファン６０は、取り込みダクト５６から吸気口５７ｉを介してケース部５７内に取り込んだ空気を送出口５７ｏを介して接続ダクト５８に送り出す。ファン用モータ６２は、送風ファン６０を回転駆動するためのモータであり、例えば同期電動機として構成されている。ファン用インバータ６４は、ファン用モータ６２の駆動に用いられると共に電力ライン４２に接続されている。ファン用インバータ６４に電圧が作用しているときに、ＥＣＵ７０によってファン用インバータ６４の複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、ファン用モータ６２（送風ファン６０）が回転駆動される。

【0019】

ＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。ＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、回転位置センサ（例えばレゾルバ）３２ａからの走行用モータ３２の回転子の回転位置θｍｒを挙げることができる。温度センサ３８ｔからのメインバッテリ３８の温度Ｔｂや、電圧センサ３８ｖからのメインバッテリ３８の電圧Ｖｂ、電流センサ３８ｉからのメインバッテリ３８の電流Ｉｂも挙げることができる。回転位置センサ（例えばレゾルバ）６２ａからのファン用モータ６２（送風ファン６０）の回転位置θｍｆも挙げることができる。スタートスイッチ７２からのスタート信号や、図示しないシフトレバーの操作位置を検出する図示しないシフトポジションセンサからのシフトポジションＳＰ、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出する図示しないアクセルペダルポジションセンサからのアクセル開度Ａｃｃ、図示しないブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサからの図示しないブレーキペダルポジション、車速センサ７４からの車速Ｖも挙げることができる。

【0020】

ＥＣＵ７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＥＣＵ７０から出力される信号としては、例えば、走行用インバータ３４への制御信号や、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４への制御信号、ファン用インバータ６４への制御信号を挙げることができる。ＥＣＵ７０は、回転位置センサ３２ａからの走行用モータ３２の回転子の回転位置θｍｒに基づいて走行用モータ３２の回転数Ｎｍｒを演算したり、回転位置センサ６２ａからのファン用モータ６２の回転子の回転位置θｍｆに基づいてファン用モータ６２の回転数Ｎｍｆ（送風ファン６０の回転数Ｎｆ）を演算したりしている。また、ＥＣＵ７０は、電流センサ３８ｉからのメインバッテリ３８の電流Ｉｂの積算値に基づいてメインバッテリ３８の蓄電割合ＳＯＣを演算したり、温度センサ３８ｔからのメインバッテリ３８の温度Ｔｂおよび蓄電割合ＳＯＣに基づいてメインバッテリ３８の許容入出力電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ（メインバッテリ３８から放電する側が正の値）を設定したりしている。メインバッテリ３８の許容入力電力Ｗｉｎは、値０以下の範囲内で、蓄電割合ＳＯＣが高いほど絶対値が小さくなり且つ温度Ｔｂが閾値Ｔｂｈｉよりも高い領域で温度Ｔｂが閾値Ｔｂｈｉ以下の領域に比して絶対値が小さくなるように設定される。メインバッテリ３８の許容出力電力Ｗｏｕｔは、値０以上の範囲内で、蓄電割合ＳＯＣが低いほど絶対値が小さくなり且つ温度Ｔｂが閾値Ｔｂｈｉよりも高い領域で温度Ｔｂが閾値Ｔｂｈｉ以下の領域に比して絶対値が小さくなるように設定される。

【0021】

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、ＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいて走行に要求される（駆動軸２６に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊が駆動軸２６に出力されるように走行用モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊の仮値である仮トルクＴｍｔｍｐを設定する。また、メインバッテリ３８の許容入出力電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを走行用モータ３２の回転数Ｎｍｒで除して、走行用モータ３２の許容上下限トルクＴｍｉｎ，Ｔｍａｘを設定する。そして、走行用モータ３２の仮トルクＴｍｔｍｐを許容上下限トルクＴｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限して走行用モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し、走行用モータ３２がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるように走行用インバータ３４の複数のスイッチング素子をスイッチング制御する。

【0022】

次に、実施例の電気自動車２０が備える蓄電装置の冷却システムの動作、特に、送風ファン６０の制御について説明する。図２は、ＥＣＵ７０により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。

【0023】

図２の制御ルーチンが実行されると、ＥＣＵ７０は、最初に、メインバッテリ３８の温度Ｔｂや電流Ｉｂ、車速Ｖなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、メインバッテリ３８の温度Ｔｂは、温度センサ３８ｔにより検出された値が入力される。メインバッテリ３８の電流Ｉｂは、電流センサ３８ｉにより検出された値が入力される。車速Ｖは、車速センサ７４により検出された値が入力される。

【0024】

こうしてデータを入力すると、車速Ｖに基づいて、車両が停車中である停車中条件が成立しているか否かを判定し（ステップＳ１１０）、メインバッテリ３８の電流Ｉｂに基づいて、メインバッテリ３８の発熱がその温度上昇に影響を与えない程度に小さい発熱小条件が成立しているか否かを判定し（ステップＳ１２０）、メインバッテリ３８の温度Ｔｂに基づいて、メインバッテリ３８の冷却のために送風ファン６０の駆動を要求する駆動温度条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。

【0025】

ここで、ステップＳ１１０の処理は、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下であるか否かを判定することにより行なわれる。閾値Ｖｒｅｆとしては、例えば、０ｋｍ／ｈやそれよりも若干高い値などが用いられる。ステップＳ１２０の処理は、メインバッテリ３８の電流Ｉｂの二乗値が閾値Ｉｂｒｅｆ以下であるか否かを判定することにより行なわれ、例えば、数Ａ程度の二乗値が用いられる。閾値Ｉｂｒｅｆは、メインバッテリ３８の仕様、特に熱容量などに基づいて設定される。ステップＳ１３０の処理は、メインバッテリ３８の温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ１以上であるか否かを判定することにより行なわれる。閾値Ｔｂｒｅｆ１は、メインバッテリ３８の仕様に基づいて設定され、例えば、３０℃～４０℃程度が用いられる。

【0026】

ステップＳ１１０で停車中条件が成立していないと判定したときや、ステップＳ１２０で発熱小条件が成立していないと判定したとき、ステップＳ１３０で駆動温度条件が成立していないと判定したときには、送風ファン６０の通常制御を実行し（ステップＳ１４０）、カウンタＣｓｐを値０にリセットして（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。ここで、カウンタＣｓｐは、停車中条件、発熱小条件、駆動温度条件が成立していて且つ送風ファン６０を駆動していて且つメインバッテリ３８の温度上昇が継続しているときの継続時間を意味する。

【0027】

ここで、ファン通常制御は、以下のように行なわれる。ＥＣＵ７０は、送風ファン６０（ファン用モータ６２）の停止中に、メインバッテリ３８の温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ１以上に至ると、送風ファン６０の駆動を開始し、送風ファン６０の駆動中に、メインバッテリ３８の温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ１よりも低い閾値Ｔｂｒｅｆ２以下に至ると、送風ファン６０の駆動を停止する。閾値Ｔｂｒｅｆ１は、送風ファン６０の停止中に上述の駆動温度条件が成立しているか否かを判定するのに用いられる閾値である。閾値Ｔｂｒｅｆ２は、送風ファン６０の駆動中にその停止を要求する停止温度条件が成立しているか否かを判定するのに用いられる閾値である。閾値Ｔｂｒｅｆ２としては、例えば、閾値Ｔｂｒｅｆ１よりも数℃程度低い値が用いられる。

【0028】

送風ファン６０の駆動に際しては、以下のファン駆動制御が実行される。ＥＣＵ７０は、メインバッテリ３８の温度Ｔｂおよび車速Ｖに基づいて送風ファン６０（ファン用モータ６２）の目標回転数Ｎｆ＊を設定し、送風ファン６０が目標回転数Ｎｆ＊で回転するようにファン用インバータ６４の複数のスイッチング素子をスイッチング制御する。目標回転数Ｎｆ＊は、例えば、メインバッテリ３８の温度Ｔｂに基づく仮回転数Ｎｆｔｍｐを、車速Ｖに基づく許容上限回転数Ｎｆｍａｘで上限ガードして設定することができる。仮回転数Ｎｆｔｍｐは、メインバッテリ３８の温度Ｔｂが高いほど高くなるように設定される。これは、メインバッテリ３８をその温度Ｔｂに応じて冷却するためである。許容上限回転数Ｎｆｍａｘは、車速Ｖが高いほど高くなるように設定される。これは、車速Ｖが高いほど送風ファン６０やファン用モータ６２の駆動による騒音がロードノイズなどに紛れるためである。

【0029】

ステップＳ１１０で停車中条件が成立していると判定し、且つ、ステップＳ１２０で発熱小条件が成立していると判定し、且つ、ステップＳ１３０で駆動温度条件が成立していると判定したときには、送風ファン６０を強制停止中であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。送風ファン６０の強制停止は、後述のステップＳ２１０の処理により行なわれる。送風ファン６０を強制停止中でないと判定したときには、送風ファン６０の駆動を開始するまたは継続する（ステップＳ１７０）。送風ファン６０の駆動に際しては、上述のファン駆動制御が実行される。

【0030】

続いて、メインバッテリ３８の温度上昇が継続しているか否かを判定する（ステップＳ１８０）。この処理は、例えば、メインバッテリ３８の温度Ｔｂの今回値が前回値よりも高いか否かを判定することにより行なうことができる。停車中条件、発熱小条件、駆動温度条件が成立していて且つ送風ファン６０を駆動しているときには、送風ファン６０によって車室内の空気をケース５２内に送風することにより、基本的には、メインバッテリ３８を冷却することができる。しかし、電力ライン３６（メインバッテリ３８）からの電力を用いて作動可能な図示しない空調装置により車室内の暖房を行なっている場合など、車室内の温度がメインバッテリ３８の温度Ｔｂよりも高く、送風ファン６０によってメインバッテリ３８の温度Ｔｂよりも高温の空気をケース５２内に送風している場合、メインバッテリ３８の温度Ｔｂが上昇し得る。ステップＳ１８０の処理は、これを考慮して行なわれる処理である。

【0031】

ステップＳ１８０でメインバッテリ３８の温度上昇が継続していないと判定したときには、カウンタＣｓｐを値０にリセットして（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。この場合、送風ファン６０によって車室内の空気をケース５２内に送風することにより、メインバッテリ３８が冷却されていると想定される。そして、その後に、停車中条件、発熱小条件、駆動温度条件のうちの少なくとも１つが不成立になると、送風ファン６０の通常制御を実行する。

【0032】

ステップＳ１８０でメインバッテリ３８の温度上昇が継続していると判定したときには、カウンタＣｓｐを値１だけカウントアップし（ステップＳ１９０）、そのカウンタＣｓｐが閾値Ｃｓｐｒｅｆ以上に至ったか否かを判定する（ステップＳ２００）。上述したように、停車中条件、発熱小条件、駆動温度条件が成立していて且つ送風ファン６０を駆動しているときにおいて、送風ファン６０によってメインバッテリ３８の温度Ｔｂよりも高温の空気をケース５２内に送風している場合、メインバッテリ３８の温度Ｔｂが上昇し得る。閾値Ｃｓｐｒｅｆは、停車中条件、発熱小条件、駆動温度条件が成立していて且つ送風ファン６０を駆動していて且つメインバッテリ３８の温度上昇が継続しているのを確認するのに要する時間、且つ、送風ファン６０によってメインバッテリ３８の温度Ｔｂよりも高温の空気をケース５２内に送風していることによりメインバッテリ３８の温度上昇が生じていると確定するのに要する時間、に相当するカウンタ値である。この閾値Ｃｓｐｒｅｆとしては、例えば、数分～数十分程度に相当するカウンタ値が用いられる。なお、停車中条件、発熱小条件、駆動温度条件が成立していて且つ送風ファン６０を駆動していて且つメインバッテリ３８の温度上昇が継続しているときとしては、例えば、ディーラや整備工場で図示しない空調装置により車室内の暖房を行ないながら作業者が車両の点検を行なっているときなどを挙げることができる。ステップＳ２００でカウンタＣｓｐが閾値Ｃｓｐｒｅｆ未満であると判定したときには、本ルーチンを終了する。

【0033】

ステップＳ２００でカウンタＣｓｐが閾値Ｃｓｐｒｅｆ以上であると判定したときには、停車中条件、発熱小条件、駆動温度条件が成立していて且つ送風ファン６０を駆動していて且つメインバッテリ３８の温度上昇が継続しているのを確認したと判定し、送風ファン６０によってメインバッテリ３８の温度Ｔｂよりも高温の空気をケース５２内に送風していることによりメインバッテリ３８の温度上昇が生じていると確定する。そして、送風ファン６０を強制停止して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。これにより、吸気通路５４に温度センサを設けずにまたは温度センサを設けた場合にその検出値を用いずに、車室内の温度がメインバッテリ３８の温度Ｔｂよりも高いことに起因するメインバッテリ３８の更なる温度上昇を抑制することができる。そして、その後に、停車中条件、発熱小条件、駆動温度条件の全てが成立しているときには、ステップＳ１６０で送風ファン６０を強制停止中であると判定して、本ルーチンを終了する。

【0034】

図３は、停車中条件および発熱小条件が成立しているときのメインバッテリ３８の温度Ｔｂおよび送風ファン６０の駆動の有無の様子の一例を示す説明図である。図示するように、送風ファン６０の停止中に、メインバッテリ３８の温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ１以上に至って駆動温度条件が成立すると（時刻ｔ１１）、送風ファン６０の駆動を開始する。そして、送風ファン６０の駆動中に、メインバッテリ３８の温度上昇に伴ってカウンタＣｓｐをカウントアップし、カウンタＣｓｐが閾値Ｃｓｐｒｅｆ以上に至ると（時刻ｔ１２）、送風ファン６０を強制停止する。これにより、吸気通路５４に温度センサを設けずにまたは温度センサを設けた場合にその検出値を用いずに、車室内の温度がメインバッテリ３８の温度Ｔｂよりも高いことに起因するメインバッテリ３８の更なる温度上昇を抑制することができる。

【0035】

以上説明した実施例の電気自動車２０が備える蓄電装置の冷却システムでは、停車中条件、発熱小条件、駆動温度条件が成立していて且つ送風ファン６０を駆動していて且つメインバッテリ３８の温度上昇が継続しているのを確認したときに、送風ファン６０を強制停止する。これにより、吸気通路５４に温度センサを設けずにまたは温度センサを設けた場合にその検出値を用いずに、車室内の温度がメインバッテリ３８の温度Ｔｂよりも高いことに起因するメインバッテリ３８の更なる温度上昇を抑制することができる。

【0036】

実施例の蓄電装置の冷却システムでは、ＥＣＵ７０は、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下であるか否かを判定することにより、停車中条件が成立しているか否かを判定するものとした。しかし、走行用モータ３２の回転数Ｎｍｒの絶対値が閾値Ｎｍｒｒｅｆ以下であるか否かや、駆動軸２６の回転数Ｎｄが閾値Ｎｄｒｅｆ以下であるか否か、駆動輪２２の回転数Ｎｗが閾値Ｎｗｒｅｆ以下であるか否か、のうちの何れかを判定することにより、停車中条件が成立しているか否かを判定するものとしてもよい。

【0037】

実施例の蓄電装置の冷却システムでは、ＥＣＵ７０は、メインバッテリ３８の電流Ｉｂの二乗値が閾値Ｉｂｒｅｆ以下であるか否かを判定することにより、発熱小条件が成立していると判定するものとした。しかし、メインバッテリ３８の電流Ｉｂの二乗値になまし処理やレート処理などの緩変化処理を施した処理後値Ｉｂｓｃが閾値Ｉｂｒｅｆ２以下であるか否かや、メインバッテリ３８の電流Ｉｂの絶対値が閾値Ｉｂｒｅｆ３以下であるか否か、メインバッテリ３８の電流Ｉｂに緩変化処理を施した処理後値Ｉｂｓｃ２の絶対値が閾値Ｉｂｒｅｆ４以下であるか否か、のうちの何れかを判定することにより、発熱小条件が成立していると判定するものとしてもよい。また、メインバッテリ３８の電流Ｉｂの二乗値にメインバッテリ３８の内部抵抗値を乗じて得られるメインバッテリ３８の発熱量Ｑｂが閾値Ｑｂｒｅｆ１以下であるか否かや、メインバッテリ３８の発熱量Ｑｂに緩変化処理を施した処理後値Ｑｂｓｃが閾値Ｑｂｒｅｆ２以下であるか否か、うちの何れかを判定することにより、発熱小条件が成立していると判定するものとしてもよい。

【0038】

実施例の蓄電装置の冷却システムでは、ＥＣＵ７０は、図２の制御ルーチンを実行するものとした。しかし、これに代えて、図４の制御ルーチンを実行するものとしてもよい。図４の制御ルーチンは、ステップＳ３００～Ｓ３４０の処理が追加された点を除いて、図２の制御ルーチンと同一である。したがって、図４の制御ルーチンのうち図２の制御ルーチンと同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

【0039】

図４の制御ルーチンでは、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１８０で送風ファン６０を強制停止中であると判定したときには、メインバッテリ３８の温度Ｔｂが上述の閾値Ｔｂｒｅｆ１よりも高い閾値Ｔｂｒｅｆ３以上であるか否かを判定する（ステップＳ３００）。ここで、閾値Ｔｂｒｅｆ３は、メインバッテリ３８の過熱温度よりも若干低い温度として設定され、例えば、閾値Ｔｂｒｅｆ１よりも数十℃程度高く且つ上述の閾値Ｔｂｈｉ付近の温度が用いられる。送風ファン６０を強制停止したにも拘わらずにメインバッテリ３８の温度Ｔｂが更に上昇して閾値Ｔｂｒｅｆ３以上に至ったときには、送風ファン６０によってメインバッテリ３８の温度Ｔｂよりも高温の空気をケース５２内に送風していたことによりメインバッテリ３８の温度上昇が生じていたのではなく、別要因によりメインバッテリ３８の温度上昇が生じていると想定される。別要因としては、例えば、電力ライン４２（補機バッテリ４０）からの電力を用いてメインバッテリ３８を昇温可能な図示しないヒータの誤作動などを挙げることができる。ステップ３００の処理は、こうした別要因によりメインバッテリ３８の温度上昇が生じているか否かを判定する処理である。ステップＳ３００でメインバッテリ３８の温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ３未満であると判定したときには、本ルーチンを終了する。

【0040】

ステップＳ３００でメインバッテリ３８の温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ３以上であると判定したときには、上述の別要因によりメインバッテリ３８の温度上昇が生じていると判定し、送風ファン６０の強制駆動を開始する（ステップＳ３１０）。送風ファン６０の強制駆動に際しては、上述のファン駆動制御が実行される。これにより、メインバッテリ３８の過熱を抑制することができる。また、メインバッテリ３８の温度Ｔｂが閾値Ｔｂｈｉよりも高いことによる不都合、例えば、メインバッテリ３８の許容入出力電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの絶対値が小さくなってメインバッテリ３８の性能を十分に発揮できなくなるという不都合を抑制することができる。続いて、メインバッテリ３８の温度Ｔｂを入力し（ステップＳ３２０）、入力したメインバッテリ３８の温度Ｔｂが上述の閾値Ｔｂｒｅｆ２以下に至ったか否かを判定する（ステップＳ３３０）。メインバッテリ３８の温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ２よりも高いと判定したときには、ステップＳ３２０に戻る。こうしてステップＳ３２０，Ｓ３３０の処理を繰り返し実行して、ステップＳ３４０でメインバッテリ３８が閾値Ｔｂｒｅｆ２以下に至ったと判定すると、送風ファン６０を停止して（ステップＳ３４０）、本ルーチンを終了する。

【0041】

図５は、停車中条件および発熱小条件が成立しているときのメインバッテリ３８の温度Ｔｂおよび送風ファン６０の駆動の有無の様子の一例を示す説明図である。図示するように、送風ファン６０の停止中に、メインバッテリ３８の温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ１以上に至って駆動温度条件が成立すると（時刻ｔ２１）、送風ファン６０の駆動を開始する。そして、送風ファン６０の駆動中に、メインバッテリ３８の温度上昇に伴ってカウンタＣｓｐをカウントアップし、カウンタＣｓｐが閾値Ｃｓｐｒｅｆ以上に至ると（時刻ｔ２２）、送風ファン６０を強制停止する。送風ファン６０を強制停止させたにも拘わらずにメインバッテリ３８の温度Ｔｂが更に上昇して閾値Ｔｂｒｅｆ３以上に至ると（時刻ｔ２３）、上述の別要因によりメインバッテリ３８の温度上昇が生じていると判定し、送風ファン６０の強制駆動を開始する。これにより、メインバッテリ３８の過熱を抑制することができる。送風ファン６０の強制駆動中に、メインバッテリ３８の温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ２以下に至ると（時刻ｔ２４）、送風ファン６０を停止する。

【0042】

実施例では、走行用モータ３２およびメインバッテリ３８を備える電気自動車２０の構成とした。しかし、走行用のモータおよびメインバッテリ３８に加えてエンジンを更に備えるハイブリッド自動車の構成としてもよい。また、走行用のモータおよびメインバッテリ３８に加えて燃料電池を備える燃料電池自動車の構成としてものとしてもよい。

【0043】

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、送風ファン６０が「送風ファン」に相当し、ＥＣＵ７０が「制御装置」に相当する。

【0044】

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

【0045】

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本発明は、蓄電装置の冷却システムの製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0047】

２０ 電気自動車、２２ 駆動輪、２４ デファレンシャルギヤ、２６ 駆動軸、３２ 走行用モータ、３２ａ 回転位置センサ、３４ 走行用インバータ、３６ 電力ライン、３８ メインバッテリ、３８ｉ 電流センサ、３８ｔ 温度センサ、３８ｖ 電圧センサ、４０ 補機バッテリ、４２ 電力ライン、４４ ＤＣ／ＤＣコンバータ、５０ 冷却装置、５２ ケース、５２ｉ 吸気口、５２ｏ 排出口、５４ 吸気通路、５５ 取り込み口、５５ｆ フィルタ、５６ ダクト、５７ ケース部、５７ｉ 吸気口、５７ｏ 送出口、５８ 接続ダクト、６０ 送風ファン、６２ ファン用モータ、６２ａ 回転位置センサ、６４ ファン用インバータ、７０ ＥＣＵ、７２ スタートスイッチ、７４ 車速センサ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】