特許 7629836 蓄熱管理システム

(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】2025-02-05

(45)【発行日】2025-02-14

(54)【発明の名称】蓄熱管理システム

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20250206BHJP

   B60L 58/27 20190101ALN20250206BHJP

【ＦＩ】

B60H1/22 651C

B60L58/27

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021171501

(22)【出願日】2021-10-20

(65)【公開番号】P2023061541

(43)【公開日】2023-05-02

【審査請求日】2023-12-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000001845

【氏名又は名称】サンデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 渉

(72)【発明者】

【氏名】高沢 修

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 正亮

(72)【発明者】

【氏名】宮腰 竜

(72)【発明者】

【氏名】清水 宣伯

【審査官】町田 豊隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２０１２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０４３２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４５０６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｈ １／２２

Ｂ６０Ｌ ５８／２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体に搭載されるシステムであり、
熱媒体が循環する熱媒体回路と、
前記熱媒体と熱交換する冷媒が循環するヒートポンプ式の冷媒回路と、
前記熱媒体を介して蓄熱がなされる蓄熱部と、
前記熱媒体に対して放熱する発熱部と、
前記蓄熱部の蓄熱量を制御する制御装置を備える蓄熱管理システムであって、
前記制御装置は、
前記蓄熱部の蓄熱を行うに際して、蓄熱に有利な環境情報に基づいて蓄熱量増加制御を行い、
蓄熱に有利な前記環境情報が設定時間継続すると判断した場合に、前記蓄熱部の管理温度範囲を拡大し、前記蓄熱量増加制御を行うことを特徴とする蓄熱管理システム。

【請求項2】

前記環境情報は、外気温度の変化によって認識されることを特徴とする請求項１記載の蓄熱管理システム。

【請求項3】

前記環境情報は、前記発熱部の発熱量変化によって認識されることを特徴とする請求項１記載の蓄熱管理システム。

【請求項4】

前記環境情報は、移動体の移動速度変化によって認識されることを特徴とする請求項１記載の蓄熱管理システム。

【請求項5】

前記環境情報の継続性は、現在位置までの移動経路情報、過去の移動履歴情報、現在位置と周辺マップの情報のいずれか又はこれらから選択された情報の組み合わせによって認識されることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項記載の蓄熱管理システム。

【請求項6】

前記制御装置は、
暖房運転時に、蓄熱に有利な前記環境情報が設定時間継続すると判断した場合であって、
外気と熱交換する熱交換部に着霜が有る場合には、
除霜動作を行うことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項記載の蓄熱管理システム。

【請求項7】

前記制御装置は、
検知された蓄熱に有利な前記環境情報が設定時間継続しないと判断した場合には、
短時間集中制御を行うことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項記載の蓄熱管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄熱管理システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、電動車両（ＥＶ：Electric Vehicle）などの移動体における蓄熱管理システムは、駆動電源であるバッテリの温調を行いながら、このバッテリを蓄熱部として利用することが行われている（下記特許文献１参照）。バッテリに蓄えられた熱は、バッテリ温調用の熱媒体回路を介してヒートポンプ（冷媒回路）の冷媒と熱交換することで、空調などに利用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－３７１８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電動車両などの移動体に搭載させる蓄熱管理システムは、移動に伴ってシステムの周辺環境が変化する。この周辺環境の変化は、時には、蓄熱を行うシステムにとって有利に働く場合がある。例えば、車両がトンネル内を通過する場合、トンネルの外に比べてトンネル内では外気温度が高くなる場合が多く、この外気温度上昇分の熱をシステムに取り込んで蓄熱することができれば、システムの熱管理にとっては有利になる。また、電動車両が坂道走行する場合には、駆動モーターの負荷が上昇して排熱量が多くなるが、この排熱をシステムに取り込んで蓄熱することができれば、システムの熱管理にとって有利になる。

【0005】

しかしながら、従来の蓄熱管理システムは、このような周辺環境の変化に対して特別な対応を行っておらず、周辺環境の変化に伴う蓄熱量増大の機会を見す見す逸してしまっている問題があった。

【0006】

また、従来の蓄熱管理システムは、蓄熱部として駆動電源であるバッテリを利用しており、バッテリ温度を適温に管理することを優先しているので、前述したような周辺環境の変化に伴う蓄熱量増大の機会があったとしても、優先されるバッテリの管理温度下では蓄熱量を増大させるのにも限界が生じる問題があった。

【0007】

本発明は、このような問題に対処することを課題としている。すなわち、移動体に搭載させる蓄熱管理システムにおいて、周辺環境の変化によって起こる蓄熱量増大の機会を逸することがないようにすること、が本発明の課題である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
移動体に搭載されるシステムであり、熱媒体が循環する熱媒体回路と、前記熱媒体を介して蓄熱がなされる蓄熱部と、前記熱媒体に対して放熱する発熱部と、前記蓄熱部への蓄熱量を制御する制御装置を備える蓄熱管理システムであって、前記制御装置は、前記蓄熱部への蓄熱を行うに際して、蓄熱に有利な環境情報に基づいて蓄熱量増加制御を行うことを特徴とする蓄熱管理システム。

【発明の効果】

【0009】

このような特徴を有する本発明の蓄熱管理システムは、蓄熱に有利な環境情報を検知して蓄熱量増加制御を行うことで、周辺環境の変化によって起こる蓄熱量増大の機会を逸することがなく、蓄熱量を増大させ、蓄熱した熱を効果的に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る蓄熱管理システムの温熱を蓄熱する場合の回路構成例を示した説明図。

【図2】本発明の実施形態に係る蓄熱管理システムの制御装置を説明する説明図（（ａ）が制御装置の入出力を示し、（ｂ）が制御装置の機能を示す。）。

【図3】図１の回路構成における蓄熱モードの説明図。

【図4】図１の回路構成における蓄熱利用モードの説明図。

【図5】図１の回路構成における蓄熱増加モードの説明図。

【図6】本発明の実施形態に係る蓄熱管理システムの冷熱を蓄熱する場合の回路構成例を示した説明図（（ａ）が蓄熱モード、（ｂ）が蓄熱利用モードを示す。）。

【図7】制御装置の基本的な制御アルゴリズムを示したフロー図。

【図8】制御装置の制御フローの一例を示した説明図。

【図9】電動車両に設けた制御装置のシステム構成例を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

【0012】

図１に示すように、本発明の実施形態に係る蓄熱管理システム１は、車両や船舶などの移動体に搭載されるシステムであり、熱媒体が循環する熱媒体回路２と、熱媒体を介して蓄熱がなされる蓄熱部３と、熱媒体に対して放熱する発熱部４を備えている。

【0013】

熱媒体回路２は、熱媒体を循環させるポンプＰ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）を備え、また、熱媒体回路２の流路を各種の制御モードに応じて切り替える切替弁Ｖ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）を備える。また、熱媒体回路２は、熱媒体と熱交換するための熱交換部Ｔ（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６）を備える。

【0014】

図示の例では、熱交換部Ｔ１は、熱媒体が蓄熱部３と熱交換するためのものであり、熱交換部Ｔ２は、熱媒体が発熱部４と熱交換するためのものである。また、熱交換部Ｔ３は、熱媒体が室内空気と熱交換するために、室内空調装置５に設けられるものであり、熱交換部Ｔ４は、熱媒体がファン６にて送風された外気と熱交換するためのもの（ラジエータ）である。

【0015】

熱交換部Ｔ５と熱交換部Ｔ６は、ヒートポンプ式の冷媒回路１０における冷媒と熱媒体が熱交換する冷媒熱媒体熱交換器である。熱交換部Ｔ５は、冷媒回路１０において放熱器として機能し、冷媒の熱が熱媒体に放出される。熱交換部Ｔ６は、冷媒回路１０において吸熱器として機能し、熱媒体の熱が冷媒に吸収される。冷媒回路１０は、冷媒を圧縮して熱交換部Ｔ５に送る圧縮機１１と、圧縮された冷媒を減圧して熱交換部Ｔ６に送る減圧装置（膨張弁など）１２を備えている。

【0016】

蓄熱管理システム１において、蓄熱部３は、例えば、電動車両（ＥＶ）における駆動用のバッテリである。熱媒体からの熱が蓄熱部３に放出される蓄熱時には、蓄熱部３は加熱され、蓄熱部３に蓄えられた熱を熱媒体が吸熱する蓄熱利用時には、蓄熱部３は冷却される。これにより、蓄熱部３としてバッテリは、蓄熱と蓄熱利用を適宜繰り返すことで所定の温度に調整される。

【0017】

蓄熱管理システム１において、発熱部４は、例えば、電動車両（ＥＶ）において駆動時に発熱するモーターやインバータやＰＣＵ（Power Control Unit）などである。前述した冷媒回路１０は、熱媒体回路２を循環する熱媒体に対して放熱する機能を有するという点では発熱部として機能している。

【0018】

そして、蓄熱管理システム１は、図２（ａ）に示すように、蓄熱部３の蓄熱量を制御する制御装置２０を備える。制御装置２０は、移動体の移動に伴って変化する環境情報等の入力データに基づいて、制御モードを変更制御することで蓄熱量を制御するものであり、切替弁Ｖ、冷媒回路１０の圧縮機１１や減圧装置１２、ポンプＰ、室内空調装置５、ファン６などが制御対象になる。

【0019】

制御装置２０による制御モードは、図２（ｂ）に示すように、蓄熱モード、蓄熱利用モード、蓄熱増加モードの切り替え制御である。ここで、蓄熱モードから蓄熱増加モードへの移行を、制御装置２０が行う蓄熱量増加制御という。

【0020】

図３～図５は、温熱を蓄熱する場合であって、蓄熱モードと蓄熱利用モードと蓄熱増加モードにおける熱媒体回路２の切り替え状態を示している。図において、矢印付きの黒色太線は、加熱された熱媒体が矢印方向に流れる熱媒体流路を示し、矢印付きの灰色太線は、冷却された熱媒体が矢印方向に流れる熱媒体流路を示し、矢印付きの太二重線は、冷媒回路１０の冷媒流路を示している。また、細破線は、不使用状態の熱媒体流路を示している。そして、図示の切替弁Ｖ２，Ｖ３における白塗りは弁の開状態を示し、黒塗りは弁の閉状態を示している。

【0021】

蓄熱モードは、図３に示すように、切替弁Ｖ（Ｖ１～Ｖ３）の切り替えで、熱媒体回路２が、第1熱媒体回路２１と第２熱媒体回路２２と第３熱媒体回路２３の独立回路になる。

【0022】

第１熱媒体回路２１は、熱媒体がポンプＰ１，熱交換部Ｔ１，熱交換部Ｔ２，切替弁Ｖ２，切替弁Ｖ１を経由してポンプＰ１に戻る循環流路を形成している。第１熱媒体回路２１では、熱交換部Ｔ２にて発熱部４の熱を取り込んだ熱媒体が熱交換部Ｔ１に流れ、熱媒体に取り込まれた熱が熱交換部Ｔ１にて蓄熱部３に放熱される。

【0023】

第２熱媒体回路２２は、熱媒体がポンプＰ２，熱交換部Ｔ５，熱交換部Ｔ３，切替弁Ｖ１を経由してポンプＰ２に戻る循環流路を形成している。第２熱媒体回路２２では、熱交換部Ｔ５にて冷媒の熱を取り込んだ熱媒体が熱交換部Ｔ３に流れ、熱媒体に取り込まれた熱が熱交換部Ｔ３にて室内空調装置５内の空気に放出される。

【0024】

第３熱媒体回路２３は、熱媒体がポンプＰ３，熱交換部Ｔ６，切替弁Ｖ３，熱交換部Ｔ４を経由してポンプＰ３に戻る循環流路を形成している。第３熱媒体回路２３では、熱交換部Ｔ６にて冷媒に吸熱された熱媒体が熱交換部Ｔ４に流れ、熱交換部Ｔ４にて外気の熱を吸熱する。

【0025】

図３に示した蓄熱モードでは、第１熱媒体回路２１における熱媒体の循環で、発熱部４で発生した熱が蓄熱部３に蓄熱され、第２熱媒体回路２２の熱媒体の循環で、冷媒回路１０の冷媒から放熱された熱で室内空調装置５の暖房運転がなされ、第３熱媒体回路２３の熱媒体の循環で、外気の熱が冷媒回路１０の冷媒に吸熱される。

【0026】

蓄熱利用モードは、図４に示すように、切替弁Ｖ（Ｖ１～Ｖ３）の切り替えで、熱媒体回路２が、前述した第２熱媒体回路２２と第４熱媒体回路２４の独立回路になる。

【0027】

第４熱媒体回路２４は、熱媒体がポンプＰ１，熱交換部Ｔ１，熱交換部Ｔ２，切替弁Ｖ２，ポンプＰ３，熱交換部Ｔ６，切替弁Ｖ３，切替弁Ｖ１を経由してポンプＰ１に戻る循環流路を形成している。第４熱媒体回路２４では、熱交換部Ｔ１にて蓄熱部３に蓄熱された熱を熱媒体に取り込み、更に熱交換部Ｔ２にて発熱部４で発熱した熱を熱媒体に取り込み、熱媒体に取り込まれた熱が熱交換部Ｔ６にて冷媒に吸熱される。図４に示した蓄熱利用モードでは、蓄熱部３に蓄熱された熱と発熱部４で発生した熱が熱媒体を介して冷媒に吸熱されることで、冷媒回路１０の放熱による室内空調装置５の暖房運転が行われている。

【0028】

蓄熱増加モードは、図５に示すように、切替弁Ｖ（Ｖ１～Ｖ３）の切り替えで、熱媒体回路２が、前述した第３熱媒体回路２３と第５熱媒体回路２５の独立回路になる。

【0029】

第５熱媒体回路２５は、熱媒体がポンプＰ１，熱交換部Ｔ１，熱交換部Ｔ２，切替弁Ｖ２，切替弁Ｖ１，ポンプＰ２，熱交換部Ｔ５，熱交換部Ｔ３，切替弁Ｖ１を経由してポンプＰ１に戻る循環流路を形成している。第５熱媒体回路２５では、熱交換部Ｔ２にて発熱部４で発生した熱が熱媒体に取り込まれ、熱交換部Ｔ５にて冷媒回路１０の放熱による熱が熱媒体に取り込まれ、熱交換部Ｔ３にて室内空調装置５の暖房に利用された熱の残りが、熱交換部Ｔ１にて蓄熱部３に蓄熱される。図５に示した蓄熱増加モードは、図３に示した蓄熱モードと比較すると、冷媒回路１０の放熱のうち暖房に利用されなかった熱が追加で蓄熱部３に蓄熱されることで、蓄熱モードに対して蓄熱量が増加されることになる。

【0030】

図１は、温熱を蓄熱する場合の回路構成を示しているが、図６に示すような回路を備えた蓄熱管理システム１によると、冷熱を蓄熱部３に蓄熱することができる。この際、熱媒体回路２は、熱媒体を循環させるポンプＰ（Ｐ１０，Ｐ１１）を備え、また、熱媒体回路２の流路を各種の制御モードに応じて切り替える切替弁Ｖ（Ｖ１０，Ｖ１１）を備える。また、熱媒体回路２は、熱媒体と熱交換するための熱交換部Ｔ（Ｔ１０，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４）を備える。

【0031】

図６の例では、熱交換部Ｔ１０は、熱媒体が蓄熱部３と熱交換するためのものであり、熱交換部Ｔ１１は、熱媒体がファン６にて送風された外気と熱交換するためのもの（ラジエータ）であり、熱交換部Ｔ１２，Ｔ１３は、熱媒体が冷媒回路１０の冷媒と熱交換するためのものであり、熱交換部Ｔ１４は、熱媒体が室内空気と熱交換するために、室内空調装置５にクーラーコアとして設けられるものである。

【0032】

図６に示す蓄熱管理システム１においても、図２に示した制御装置の制御による切替弁Ｖ（Ｖ１０，Ｖ１１）の切り替えで、熱媒体回路２は、図６の（ａ）に示す蓄熱モード（冷熱）と（ｂ）に示す蓄熱利用モード（冷熱）に切り替えられる。

【0033】

蓄熱モード（冷熱）では、冷媒回路１０にて吸熱器として機能する熱交換部Ｔ１３を介して低温になった熱媒体は、室内空調装置５の熱交換部Ｔ１４で冷熱を放熱し、残った冷熱が熱交換部Ｔ１０を介して蓄熱部３に蓄熱される。また、冷媒回路１０にて放熱器として機能する熱交換部Ｔ１２を介して高温になった熱媒体は、熱交換部Ｔ１１を介して外気に温熱を放出する。

【0034】

蓄熱利用モード（冷熱）では、熱交換部Ｔ１３を介して低温になった熱媒体が室内空調装置５の熱交換部Ｔ１４で冷熱を放熱し、蓄熱部３に蓄熱された冷熱は、熱交換部Ｔ１２にて冷媒を冷やす。この際、熱交換部Ｔ１２で熱媒体と熱交換した冷媒は、熱交換部Ｔ１１を介して外気に放熱する蓄熱モード（冷熱）よりも冷やされるため、冷媒回路の高圧低下を促し、冷房運転時の冷媒回路１０の消費電力を低減させることが可能となる。

【0035】

また、図６に示した蓄熱管理システム１における蓄熱増加モードは、制御装置２０の制御によって実行され、前述した蓄熱モード（冷熱）において、冷媒回路１０の圧縮機１１の回転数増加やポンプＰ（Ｐ１０，Ｐ１１）の回転数増加、ファン６の回転数増加で蓄冷機能を増大させる。

【0036】

制御装置２０による蓄熱モードから蓄熱増加モードへの移行（蓄熱量増加制御）は、図７に示すアルゴリズムを基本として実行される。すなわち、制御装置２０は、入力データに基づいて環境条件変化を検出すると（ステップＳ１）、その環境状況変化が蓄熱管理システム１の蓄熱に対して有利性が有るか否か判断し（ステップＳ２）、有利性が無い場合（ステップＳ２：ＮＯ）には、制御を終了し、有利性が有る場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、蓄熱量増加制御を実行する（ステップＳ３）。

【0037】

入力データの種類毎に制御の具体例を説明する。

【0038】

先ず、入力データが外気温度である場合であって、図１に示す蓄熱管理システム１の回路構成で温熱を蓄熱する場合、ステップＳ１にて外気温度の変化が検出されると、ステップＳ２にて、以下の何れかの条件（条件１Ａ～１Ｃ）を判断し、条件を満足する場合に有利性有り（ステップＳ２：ＹＥＳ）と判断する。

【0039】

条件１Ａ：外気温度の高さ
（現在の外気温度）＞設定値（例えば、１５℃）
条件１Ｂ：外気温度の上昇量
（現在の外気温度）－（過去の外気温度）＞設定値（例えば、＋５℃）
条件１Ｃ：外気温度変化率
（外気温度変化率）＝{（現在の外気温度）－（設定時間前の外温度）}／設定時間として、
（外気温度変化率）＞設定値（例えば、＋５℃／ｍｉｎ）

【0040】

この場合の蓄熱量増加制御（ステップＳ３）の内容としては、例えば、図３に示す蓄熱モード（温熱）から図５に示す蓄熱増加モード（温熱）に切り替えて、ファン６、冷媒回路１０の圧縮機１１、ポンプＰ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）の各回転数を増加する。

【0041】

また、入力データが外気温度である場合で、図６に示す蓄熱管理システム１の回路構成で冷熱を蓄熱する場合には、ステップＳ１にて外気温度の変化が検出されると、ステップＳ２にて、以下の何れかの条件（条件２Ａ～２Ｃ）を判断し、条件を満足する場合に有利性有り（ステップＳ２：ＹＥＳ）と判断する。

【0042】

条件２Ａ：外気温度の低さ
（現在の外気温度）＜設定値（例えば、１５℃）
条件２Ｂ：外気温度の低下量
（現在の外気温度）－（過去の外気温度）＜設定値（例えば、－５℃）
条件２Ｃ：外気温度の変化率
（外気温度変化率）＜所定値（例えば、－５℃／ｍｉｎ）

【0043】

この場合の蓄熱量増加制御（ステップＳ３）の内容としては、図６（ａ）の蓄熱モード（冷熱）に切り替えて、ファン６、冷媒回路１０の圧縮機１１、ポンプＰ（Ｐ１１，Ｐ１２）の各回転数を増加する。

【0044】

入力データとしては、運転負荷などで上昇する発熱部４の発熱量によってもステップＳ２の有利性判断を行うことができる。入力データが発熱量である場合で、図１に示す蓄熱管理システム１の回路構成で温熱を蓄熱する場合、ステップＳ１にて発熱量の変化が検出されると、ステップＳ２にて、以下の何れかの条件（条件３Ａ～３Ｃ）を判断し、条件を満足する場合に有利性有り（ステップＳ２：ＹＥＳ）と判断する。

【0045】

条件３Ａ：発熱量の高さ
（現在の発熱量）＞設定値
条件３Ｂ：発熱量の上昇量
（現在の発熱量）－（過去の発熱量）＞設定値
条件３Ｃ：発熱量の変化率
（発熱量変化率）＝{（現在の発熱量）－（設定時間前の発熱量）}／設定時間として、
（発熱量変化率）＞設定値

【0046】

この場合の蓄熱量増加制御（ステップＳ３）の内容としては、例えば、図３に示す蓄熱モード（温熱）において、ポンプＰ（Ｐ１）の回転数を増加して、発熱部４の排熱を効果的に蓄熱部３に回収して蓄熱量を増やす。

【0047】

入力データとしては、移動体の移動速度（例えば、車速）によってもステップＳ２の有利性判断を行うことができる。入力データが移動速度である場合で、図１に示す蓄熱管理システム１の回路構成で温熱を蓄熱する場合、ステップＳ１にて移動速度の変化が検出されると、ステップＳ２にて、以下の何れかの条件（条件４Ａ～４Ｃ）を判断し、条件を満足する場合に有利性有り（ステップＳ２：ＹＥＳ）と判断する。

【0048】

条件４Ａ：移動速度の高さ
（現在の移動速度）＞設定値（例えば、４０ｋｍ／ｈ）
条件４Ｂ：移動速度の上昇量
（現在の移動速度）－（過去の移動速度）＞設定値
条件４Ｃ：移動速度の変化率
（移動速度変化率）＝{（現在の移動速度）－（設定時間前の移動速度）}／設定時間として、
（移動速度変化率）＞設定値（例えば、２０ｋｍ／ｈ／ｍｉｎ）

【0049】

この場合の蓄熱量増加制御（ステップＳ３）の内容としては、例えば、熱交換部Ｔ４（ラジエータ）と熱交換する外気の風速が相対的に速くなり、外気吸熱量を増やすことができるので、図５の蓄熱増加モードに切替えて、ファン６、冷媒回路１０の圧縮機１１、ポンプＰ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）の回転数を増加して、蓄熱部３への蓄熱量を増やす。

【0050】

また、入力データが移動速度である場合であって、図６に示す蓄熱管理システム１の回路構成で冷熱を蓄熱する場合、ステップＳ１にて移動速度の変化が検出されると、ステップＳ２にて、前述した条件４Ａ～４Ｃを判断し、条件を満足する場合に有利性有り（ステップＳ２：ＹＥＳ）と判断する。

【0051】

この場合の蓄熱量増加制御（ステップＳ３）の内容としては、例えば、熱交換部Ｔ１１（ラジエータ）と熱交換する外気の風速が相対的に速くなり、外気放熱量を増やすことができるので、図６（ａ）の蓄熱モード（冷熱）に切り替えて、ファン６、冷媒回路１０の圧縮機１１、ポンプＰ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）の回転数を増加し、蓄熱部３への蓄熱量を増やす。

【0052】

なお、上記の各条件に用いる外気温度、発熱量、移動速度などは、実測値であってもよいし、所定時間（例えば、１分間）の実測値の平均値のように、実測値から計算される値であってもよい。各条件において、前述した平均値を用いることで、蓄熱に利用できない短時間の変化を平滑化することができ、より適正な蓄熱量増加制御を行うことできる。

【0053】

また、上記の各条件における「現在」と「過去」の時間差は、環境状況が変わったことを変化量として認識することができる程度の時間差であり、例えば、３分間～５分間程度の差に設定することができる。

【0054】

図８は、制御装置２０が、図１に示した蓄熱管理システム１にて温熱の蓄熱量増加制御を行う際の制御フローの一例を示している。制御装置２０は、前述したステップＳ１～ステップＳ３を基本フローとしながら、以下に示す制御フローを実行する。

【0055】

先ず、前述したように、入力データに基づいて、周辺環境の変化を検出し（ステップＳ１）、周辺環境の変化が検出されると、前述した各条件に基づいて、検出された周辺環境の変化が蓄熱管理システム１にとって有利性が有るか否か判断する（ステップＳ２）。

【0056】

ステップＳ２の判断で有効性がある場合に（ステップＳ２：ＹＥＳ）、この例では、更に継続性の有無が判断される（ステップＳ０３）。ここでの継続性は、前述した有利性が有る状況がどの程度継続するかの継続時間を予測し、予測した継続時間が所定時間を超える場合に、継続性有り（ステップＳ０３：ＹＥＳ）、予測した継続時間が所定時間を超えない場合に、継続性が無い（ステップＳ０３：ＮＯ）とする。

【0057】

ステップＳ０３における継続性は、現在位置までの移動経路情報、目的地までの移動経路情報、現在地点の環境情報、目的地までの環境情報、過去の移動履歴情報、現在位置と周辺マップの情報のいずれか又はこれらから選択された情報の組み合わせによって認識することができる。なお、ここでの環境情報は、例えば、温湿度、日射、天気情報（雨・晴れ・雪等）、日向、日陰、等の情報を含む。

【0058】

ステップＳ０３において継続性が無いと判断した場合には（ステップＳ０３：ＮＯ）、短時間集中制御（ステップＳ０４）を実行して、制御を終了する。ここでの短時間集中制御は、蓄熱に有利な状況が長続きしない場合であっても、短時間で有利な状況を活用した蓄熱を集中的に行う制御であり、例えば、ファン６の回転数を増大させて外気からの吸熱量を高める、ポンプＰの回転数を増大させて熱媒体回路２の流量を高める、圧縮機１１の回転数を増大させて冷媒回路の能力を高める、といった制御を行う。

【0059】

そして、ステップＳ０３にて継続性が有ると判断した場合には（ステップＳ０３：ＹＥＳ）、例えば、外気温が所定温度以下で無いか（ステップＳ０５：ＮＯ）、或いは外気温が所定温度以下の場合（ステップＳ０５：ＹＥＳ）には、熱交換部Ｔ４（ラジエータ）の除霜が必要でないか（ステップＳ０６：ＮＯ）を判断して、蓄熱部３の管理温度範囲の拡大を実行（ステップＳ０７）した後、前述した蓄熱量増加制御（蓄熱モードから蓄熱増加モードへの移行）を実行する（ステップＳ３）。

【0060】

そして、外気温が所定温度以下であり（ステップＳ０５：ＹＥＳ）、熱交換部Ｔ４の除霜が必要な場合（ステップＳ０６：ＹＥＳ）には、蓄熱に有利な状況を利用して、走行中の除霜動作を実行する（ステップＳ０９）。この際の走行中の除霜動作では、蓄熱部３の蓄熱を利用し、熱交換部Ｔ２を通過した熱媒体を熱交換部Ｔ４に流す流路の切り替え（図４に示した蓄熱利用モードにおいて、切替弁Ｖ３を３方向開）などを行う。

【0061】

ステップＳ３の蓄熱量増加制御は、前述したように、熱媒体回路２の切り替え（蓄熱モードから蓄熱増加モードへの移行）と、短時間集中制御（ステップＳ０４）で説明したような、ファン６、ポンプＰ、圧縮機１１の回転数増加を適宜組み合わせて蓄熱量を増大させる。なお、上記図８のフローでは、温熱の蓄熱量増加制御を行う際の制御フローの一例を説明したが、これに限らず、冷熱の蓄熱量増加制御であっても同様に、ステップＳ０３の継続性の有無判断を行い、短時間集中制御と蓄熱量増加制御を使い分けることが可能である。

【0062】

蓄熱管理システム１が備える制御装置２０は、図９に示すように、電動車両（ＥＶ）の制御を行う各種ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に車載ネットワークＬを介して接続された一つのＥＣＵとして構成される。制御装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３、入出力Ｉ／Ｆ（Interface）２０４、車内通信Ｉ／Ｆ（Interface）２０５などを備え、各ハードウェアは、バス２０６を介して相互に接続されている。

【0063】

ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に記憶されている各種プログラムを実行することにより、制御装置２０の制御を実行する。ＲＯＭ２０２は、不揮発性メモリである。例えば、ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１により実行されるプログラム、ＣＰＵ２０１がプログラムを実行するために必要なデータ等を記憶する。ＲＡＭ２０３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等の主記憶装置である。例えば、ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１がプログラムを実行する際に利用する作業領域として機能する。入出力Ｉ／Ｆ２０４は、ＥＶに設置される各種センサやモニタに接続され、ＣＰＵ２０１にデータを入力すると共に、ＣＰＵ２０１が演算処理したデータを出力する。車内通信Ｉ／Ｆ２０５は、車載ネットワークＬに接続されることで、ＥＶに設定された他のＥＣＵとのデータ送受信を制御する。

【0064】

制御装置２０は、入出力Ｉ／Ｆ２０４や車内通信Ｉ／Ｆ２０５を介して、周辺の環境情報関するデータ或いはＥＶの運転状況に関するデータが入力されることで、ＣＰＵ２０１が実行するプログラムによって、前述した蓄熱管理システム１の制御を実行する。

【0065】

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0066】

１：蓄熱管理システム，
２：熱媒体回路，２１：第１熱媒体回路，２２：第２熱媒体回路，
２３：第３熱媒体回路，２４：第４熱媒体回路，２５：第５熱媒体回路，
３：蓄熱部，４：発熱部，５：室内空調装置，６：ファン，
１０：冷媒回路，１１：圧縮機，１２：減圧装置，
２０：制御装置，２０１：ＣＰＵ，２０２：ＲＯＭ，２０３：ＲＡＭ，
２０４：入出力Ｉ／Ｆ，２０５：車内通信Ｉ／Ｆ，２０６：バス，
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ１０，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４：熱交換部，
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ１０，Ｐ１１：ポンプ，
Ｖ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ１０，Ｖ１１：切替弁，
Ｌ：車載ネットワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】