特許 7666370 電動車両用電池ユニットの温度制御装置

(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】2025-04-14

(45)【発行日】2025-04-22

(54)【発明の名称】電動車両用電池ユニットの温度制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 11/06 20060101AFI20250415BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20250415BHJP

   B60K 1/04 20190101ALI20250415BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20250415BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20250415BHJP

   H01M 10/6563 20140101ALI20250415BHJP

   H01M 10/6557 20140101ALI20250415BHJP

   H01M 10/633 20140101ALI20250415BHJP

   B60L 50/64 20190101ALI20250415BHJP

   B60L 58/26 20190101ALI20250415BHJP

   H01M 10/6569 20140101ALN20250415BHJP

【ＦＩ】

B60K11/06

B60K11/04 H

B60K11/04 K

B60K1/04 Z

H01M10/613

H01M10/625

H01M10/6563

H01M10/6557

H01M10/633

B60L50/64

B60L58/26

H01M10/6569

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022042599

(22)【出願日】2022-03-17

(65)【公開番号】P2023136742

(43)【公開日】2023-09-29

【審査請求日】2024-02-20

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）２０２１年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発」に係る委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山賀 勇真

(72)【発明者】

【氏名】種平 貴文

(72)【発明者】

【氏名】森島 千菜美

(72)【発明者】

【氏名】三国 祐亮

【審査官】宇佐美 琴

(56)【参考文献】

【文献】独国特許出願公開第１０２０１９００１３９１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０７９５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５２２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３２６４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１２９８０５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２１２１６１８７９（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０２１－１３８１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－００５９２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ １１／００－１５／１０

Ｂ６０Ｋ １／００－ ６／１２， ７／００－ ８／００，１６／００

Ｂ６０Ｌ １／００－ ３／１２， ７／００－１３／００，

１５／００－５８／４０

Ｈ０１Ｍ １０／５２－１６／６６７

Ｈ０１Ｍ ８／０４－８／０６６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動車両のフロア下に位置しかつ、前記電動車両の走行用の電気を出力する少なくとも１の電池ユニットと、
前記電池ユニットから熱を受けた冷媒が流れるパイプと、前記パイプが接続されかつ前記冷媒を放熱させる熱交換器とを有し、前記電池ユニットと前記熱交換器との間で冷媒を循環させることによって前記電池ユニットを冷却する冷媒システムと、
前記電動車両の前方及び後方のそれぞれに開口しかつ、前記電動車両の少なくとも走行中に空気が流れるエア通路と、
前記パイプと前記エア通路との間に介在しかつ、前記冷媒から前記エア通路内の空気へ熱を伝達させる熱伝導材と、を備え、
前記熱交換器は、前記電池ユニット前方のパワーユニットルーム内に位置しかつ、電力供給を受けて空気流れを発生させるファンを有し、
前記エア通路は、通気口を通じて前記パワーユニットルームに連通すると共に、前記通気口を開閉する第２開閉弁を有し、
前記第２開閉弁は、前記車両の停車中でかつ前記電池ユニットの充電中に、前記通気口を開き、
前記ファンは、前記車両の停車中でかつ前記電池ユニットの充電中に駆動する、電動車両用電池ユニットの温度制御装置。

【請求項2】

電動車両のフロア下に位置しかつ、前記電動車両の走行用の電気を出力する少なくとも１の電池ユニットと、
前記電池ユニットから熱を受けた冷媒が流れるパイプと、前記パイプが接続されかつ前記冷媒を放熱させる熱交換器とを有し、前記電池ユニットと前記熱交換器との間で冷媒を循環させることによって前記電池ユニットを冷却する冷媒システムと、
前記電動車両の前方及び後方のそれぞれに開口しかつ、前記電動車両の少なくとも走行中に空気が流れるエア通路と、
前記パイプと前記エア通路との間に介在しかつ、前記冷媒から前記エア通路内の空気へ熱を伝達させる熱伝導材と、を備え、
前記電池ユニットは、前側電池ユニットと、前記前側電池ユニットよりも前記電動車両の後側に位置する後側電池ユニットとを有し、
前記熱伝導材は、前記前側電池ユニットに対応する位置及び前記後側電池ユニットに対応する位置のそれぞれにおいて、前記パイプと前記エア通路との間に介在し、
前記エア通路は、前記エア通路内を、前記熱伝導材に接する第１通路と、前記熱伝導材から離れた第２通路とに隔てる隔壁を有し、
前記隔壁は、前記前側電池ユニットに対応する位置と、前記後側電池ユニットに対応する位置との中間位置に、前記第１通路と前記第２通路とを連通する連通部を有し、
前記エア通路は、
空気が前記前側電池ユニットに対応する位置及び前記後側電池ユニットに対応する位置の両方において前記第１通路を流れる状態と、
空気が前記前側電池ユニットに対応する位置において前記第２通路を流れた後、前記連通部を通って、前記後側電池ユニットに対応する位置において前記第１通路を流れる状態と、
に切り替わる、電動車両用電池ユニットの温度制御装置。

【請求項3】

請求項１に記載の電動車両用電池ユニットの温度制御装置において、
前記エア通路は、前記エア通路の入口を開閉する第１開閉弁を有し、
前記第１開閉弁は、前記電池ユニットの温度が第１温度以下の場合、前記エア通路の入口を閉じる、電動車両用電池ユニットの温度制御装置。

【請求項4】

請求項１に記載の電動車両用電池ユニットの温度制御装置において、
前記電池ユニットは、第１電池ユニットと、前記第１電池ユニットよりも前記電動車両の後側に位置する第２電池ユニットとを含み、
前記熱伝導材は、前記第１電池ユニットに対応する位置及び前記第２電池ユニットに対応する位置のそれぞれにおいて、前記パイプと前記エア通路との間に介在し、
前記エア通路は、
前記第１電池ユニット及び前記第２電池ユニットの順に空気が流れる状態と、
前記第１電池ユニットを迂回して前記第２電池ユニットへ空気が流れる状態と、
に切り替わる、電動車両用電池ユニットの温度制御装置。

【請求項5】

請求項１に記載の電動車両用電池ユニットの温度制御装置において、
前記ファンは、前記電動車両の走行中は、前記電動車両の前から後への空気流れを発生させ、
前記ファンは、前記電動車両の停車中でかつ前記電池ユニットの充電中は、前記電動車両の後から前への空気流れを発生させる、電動車両用電池ユニットの温度制御装置。

【請求項6】

請求項２に記載の電動車両用電池ユニットの温度制御装置において、
前記エア通路はさらに、
空気が前記前側電池ユニットに対応する位置において前記第１通路を流れた後、前記連通部を通って、前記後側電池ユニットに対応する位置において前記第２通路を流れる状態に切り替わる、電動車両用電池ユニットの温度制御装置。

【請求項7】

請求項２又は６に記載の電動車両用電池ユニットの温度制御装置において、
前記エア通路はさらに、
空気が前記前側電池ユニットに対応する位置において前記第１通路及び前記第２通路を流れた後、前記連通部を通って、前記後側電池ユニットに対応する位置において前記第１通路のみを流れる状態に切り替わる、電動車両用電池ユニットの温度制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示する技術は、電動車両用電池ユニットの温度制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両用電源装置の冷却構造が記載されている。電源装置は、電動車両に搭載された電池である。電池は、フロアパネルとアンダーカバーとの間に配置されている。フロアパネルとアンダーカバーとの間にはまた、導風ダクトが配設されている。導風ダクトは、車両の前方に向かって開口していると共に、車両の後方に向かって開口している。車両の走行時に生じる走行風が導風ダクト内を流れる。導風ダクト内を流れる走行風が、電池を冷却する。

【0003】

特許文献２には、車両用電池の冷却装置が記載されている。冷却装置は、バッテリとラジエータとの間で冷却水を循環させることによって、バッテリを冷却する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－３５３２３号公報

【文献】特開２０１３－１０７４２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

電動車両の電池ユニットの温度劣化を抑制するために、電池ユニットは効率的に冷却されなければならない。残念ながら従来の冷却装置は、電池ユニットの冷却を効率的に行うことができない。

【0006】

ここに開示する技術は、電動車両用の電池ユニットを、効率的に冷却する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

具体的にここに開示する技術は、電動車両用電池ユニットの温度制御装置に係る。この装置は、
電動車両のフロア下に位置しかつ、前記電動車両の走行用の電気を出力する少なくとも１の電池ユニットと、
前記電池ユニットから熱を受けた冷媒が流れるパイプと、前記パイプが接続されかつ前記冷媒を放熱させる熱交換器とを有し、前記電池ユニットと前記熱交換器との間で冷媒を循環させることによって前記電池ユニットを冷却する冷媒システムと、
前記電動車両の前方及び後方のそれぞれに開口しかつ、前記電動車両の少なくとも走行中に空気が流れるエア通路と、
前記パイプと前記エア通路との間に介在しかつ、前記冷媒から前記エア通路内の空気へ熱を伝達させる熱伝導材と、を備えている。

【0008】

この温度制御装置は、熱交換器とエア通路との両方を利用して、電池ユニットを冷却する。具体的に、冷媒システムは、電池ユニットと熱交換器との間で冷媒を循環させる。冷媒は電池ユニットから熱を受け、熱交換器において放熱する。熱交換器は、例えばラジエータとしてもよい。また、冷媒が空調冷媒の場合、コンデンサが熱交換器となる。

【0009】

電動車両の走行中に、空気（つまり走行風）がエア通路内を流れる。冷媒用のパイプとエア通路との間には、熱伝導材が介在している。冷媒の熱はパイプ及び熱伝導材を伝達し、エア通路を流れる空気へ熱が放出される。熱伝導材は、冷媒から空気への熱伝導を促進する。電池ユニットから受熱した冷媒は、エア通路よって冷却されると共に、熱交換器によって冷却される。

【0010】

従って、前記の温度制御装置では、電池ユニットから熱を受けた冷媒が、熱交換器に向かってパイプ内を流れている間に、エア通路を流れる空気によって冷却されると共に、熱交換器においても冷却される。前記の温度制御装置は、電動車両用の電池ユニットを、効率的に冷却できる。前記の温度制御装置は、電池ユニットの過熱を抑制できるから、電池ユニットの温度劣化を抑制できる。

【0011】

前記エア通路は、前記エア通路の入口を開閉する第１開閉弁を有し、
前記第１開閉弁は、前記電池ユニットの温度が第１温度以下の場合、前記エア通路の入口を閉じる、としてもよい。

【0012】

第１開閉弁がエア通路の入口を閉じると、空気がエア通路を流れない。冷媒が空気によって冷却されない、又は、冷却されにくい。電池ユニットの温度が第１温度以下である冷間時に第１開閉弁がエア通路の入口を閉じると、電池ユニットの温度上昇に有利になる。

【0013】

尚、第１開閉弁がエア通路の入口を閉じる場合、冷媒システムは冷媒の循環を停止させてもよい。この場合、冷媒システムも電池ユニットの冷却を行わないため、電池ユニットの温度上昇が促進される。

【0014】

前記電池ユニットは、第１電池ユニットと、前記第１電池ユニットよりも前記電動車両の後側に位置する第２電池ユニットとを含み、
前記熱伝導材は、前記第１電池ユニットに対応する位置及び前記第２電池ユニットに対応する位置のそれぞれにおいて、前記パイプと前記エア通路との間に介在し、
前記エア通路は、
前記第１電池ユニット及び前記第２電池ユニットの順に空気が流れる状態と、
前記第１電池ユニットを迂回して前記第２電池ユニットへ空気が流れる状態と、
に切り替わる、としてもよい。

【0015】

複数の電池ユニットが電動車両の前後方向に並んだ場合、相対的に前に位置する電池ユニットは走行風によって冷却されやすい。相対的に後に位置する電池ユニットは走行風によって冷却されにくいため、温度が高くなる場合がある。前後方向に並んだ複数の電池ユニットの温度がばらつく場合、複数の電池ユニットを均等に冷却するのではなく、何れかの電池ユニットを選択的に冷却した方が、効率がよい。

【0016】

エア通路が、第１電池ユニット及び第２電池ユニットの順に空気が流れる状態である場合、第１電池ユニット及び第２電池ユニットが、空気によって均等又は略均等に冷却される。エア通路が、第１電池ユニットを迂回して第２電池ユニットへ空気が流れる状態である場合、第２電池ユニットが、空気によって優先的に冷却される。エア通路が二つの状態に切り替わることによって、温度制御装置は、複数の電池ユニットを効率的に冷却できる。

【0017】

前記電動車両用電池ユニットの温度制御装置において、
前記熱交換器は、前記電池ユニット前方のパワーユニットルーム内に位置しかつ、電力供給を受けて空気流れを発生させるファンを有し、
前記エア通路は、通気口を通じて前記パワーユニットルームに連通すると共に、前記通気口を開閉する第２開閉弁を有し、
前記第２開閉弁は、前記車両の停車中でかつ前記電池ユニットの充電中に、前記通気口を開き、
前記ファンは、前記車両の停車中でかつ前記電池ユニットの充電中に駆動する。

【0018】

電動車両の停車中は、走行風が発生しないため、走行風を電池ユニットの冷却に利用できない。その一方で、電動車両の停車中に電池ユニットの充電を行っている場合、電池ユニットを冷却したい場合がある。

【0019】

温度制御装置は、電動車両の停車中でかつ電池ユニットの充電中に、熱交換器のファンを使って空気流れを発生させる。具体的にエア通路とパワーユニットルームとは、通気口を通じて連通しており、第２開閉弁が通気口を開けた状態で、パワーユニットルーム内のファンが駆動すると、エア通路内に空気流れが発生する。この状態において冷媒システムが冷媒を循環させることにより、電池ユニットから熱を受けた冷媒が、エア通路内を流れる空気流れによって冷却されると共に、熱交換器においても冷却される。車両の停車中にも、充電中の電池ユニットが効率的に冷却される。

【0020】

前記ファンは、前記電動車両の走行中は、前記電動車両の前から後への空気流れを発生させ、
前記ファンは、前記電動車両の停車中でかつ前記電池ユニットの充電中は、前記電動車両の後から前への空気流れを発生させる、としてもよい。

【0021】

ファンの駆動によって電動車両の後から前への空気流れが発生すると、エア通路の後方の開口から導入された空気がエア通路内を流れる。エア通路内を流れる空気の温度が相対的に低くなるから、電池ユニットの冷却効率があがる。

【0022】

前記とは異なる電動車両用電池ユニットの温度制御装置において、
前記電池ユニットは、前側電池ユニットと、前記前側電池ユニットよりも前記電動車両の後側に位置する後側電池ユニットとを有し、
前記熱伝導材は、前記前側電池ユニットに対応する位置及び前記後側電池ユニットに対応する位置のそれぞれにおいて、前記パイプと前記エア通路との間に介在し、
前記エア通路は、前記エア通路内を、前記熱伝導材に接する第１通路と、前記熱伝導材から離れた第２通路とに隔てる隔壁を有し、
前記隔壁は、前記前側電池ユニットに対応する位置と、前記後側電池ユニットに対応する位置との中間位置に、前記第１通路と前記第２通路とを連通する連通部を有し、
前記エア通路は、
空気が前記前側電池ユニットに対応する位置及び前記後側電池ユニットに対応する位置の両方において前記第１通路を流れる状態と、
空気が前記前側電池ユニットに対応する位置において前記第２通路を流れた後、前記連通部を通って、前記後側電池ユニットに対応する位置において前記第１通路を流れる状態と、
に切り替わる。

【0023】

エア通路内を第１通路と第２通路とに隔てる隔壁が、連通部を有することによって、エア通路内において、空気の流れを第１通路から第２通路へ変更したり、第２通路から第１通路へ変更したりできる。

【0024】

空気が前側電池ユニットに対応する位置及び後側電池ユニットに対応する位置の両方において第１通路を流れる状態では、前側電池ユニット及び後側電池ユニットの両方が、均等又は略均等に冷却される。

【0025】

空気が前側電池ユニットに対応する位置において第２通路を流れた後、連通部を通って、後側電池ユニットに対応する位置において第１通路を流れる状態では、後側電池ユニットが優先的に冷却される。

【0026】

前記エア通路はさらに、
空気が前記前側電池ユニットに対応する位置において前記第１通路を流れた後、前記連通部を通って、前記後側電池ユニットに対応する位置において前記第２通路を流れる状態に切り替わる、としてもよい。

【0027】

この状態では、前側電池ユニットが優先的に冷却される。

【0028】

前記エア通路はさらに、
空気が前記前側電池ユニットに対応する位置において前記第１通路及び前記第２通路を流れた後、前記連通部を通って、前記後側電池ユニットに対応する位置において前記第１通路のみを流れる状態に切り替わる、としてもよい。

【0029】

この状態では、第１通路を流れる空気の流量が増えるから、前側電池ユニット及び後側電池ユニットの両方をさらに冷却できる。又は、電動車両の車速が低い場合に、前側電池ユニット及び後側電池ユニットの両方を効率的に冷却できる。

【発明の効果】

【0030】

以上説明したように、前記の電動車両用電池ユニットの温度制御装置は、電池ユニットを、効率的に冷却できる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】図１は、電池ユニットの温度制御装置が搭載された電動車両を示している。

【図2】図２は、例示的な電池ユニットの温度制御装置を概念的に示している。

【図3】図３は、電池ユニットの温度制御装置のブロック図を示している。

【図4】図４は、温度制御装置の制御フローの一部を示している。

【図5】図５は、温度制御装置の制御フローの一部を示している。

【図6】図６は、第１電池ユニットを優先的に冷却している状態を示している。

【図7】図７は、第２電池ユニットを優先的に冷却している状態を示している。

【図8】図８は、第１電池ユニット及び第２電池ユニットを均等的に冷却している状態を示している。

【図9】図９は、第１電池ユニット及び第２電池ユニットをさらに冷却している状態を示している。

【図10】図１０は、電動車両の停車中に、第１電池ユニット及び第２電池ユニットを冷却している状態を示している。

【図11】図１１は、電動車両の停車中に、第１電池ユニット及び第２電池ユニットを、さらに冷却している状態を示している。

【図12】図１２は、電池ユニットの温度制御装置の変形例を概念的に示している。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、電動車両用電池ユニットの温度制御装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで説明する温度制御装置は例示である。

【0033】

（電動車両の全体構造）
電池ユニットの温度制御装置は、電動車両１に搭載されている。図１は、電動車両１の構成を概念的に示している。尚、以下の説明において「前」は、電動車両１の「前」、つまり、図１の紙面左であり、「後」は、電動車両１の「後」、つまり図１の紙面右である。

【0034】

電動車両１は、ハイブリッド車（Hybrid Electric Vehicle又はPlug-in Hybrid Electric Vehicle））、又は、電気自動車（Battery Electric Vehicle）である。電動車両１には、電気モータが搭載されている。電気モータは、電動車両の走行のための駆動力を発生する。電気モータは、例えば電動車両１のパワーユニットルーム１２に設置されている。図例の電動車両１において、パワーユニットルーム１２は、電動車両１の前部に位置している。

【0035】

電動車両１には、電池ユニット２が搭載されている。電池ユニット２は、電気モータへ電気を供給する。電池ユニット２は、電動車両１のフロア下１１に位置している。電池ユニット２はまた、パワーユニットルーム１２の後に位置している。

【0036】

図例の電動車両１は、電池ユニット２として、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２を有している。第１電池ユニット２１と第２電池ユニット２２とは、前後方向に並んでいる。より具体的に、第２電池ユニット２２は、第１電池ユニット２１の後に位置している。第１電池ユニット２１は前側電池ユニットであり、第２電池ユニット２２は、後側電池ユニットである。尚、電池ユニットの数は、二つに限らず、三つ以上であってもよい。

【0037】

電動車両１には、冷媒システム３が搭載されている。冷媒システム３は、冷媒を放熱させるラジエータ３１と、冷媒が流れるパイプ３２と、を有している。ラジエータ３１は、熱交換器の一例である。パイプ３２は、電池ユニット２とラジエータ３１との間をつないでいる。パイプ３２は、往路と復路とを構成する。冷媒は、電池ユニット２から熱を受ける。

【0038】

パイプ３２は、ラジエータ３１に接続されている。ラジエータ３１は、パワーユニットルーム１２の前部に位置している。ラジエータ３１は、冷媒と空気との間で熱交換を行う熱交換器である。ラジエータ３１は、主に電動車両１の走行中に、走行風を利用して冷媒の熱を放出させる。冷媒システム３は、電池ユニット２とラジエータ３１との間で冷媒を循環させることによって、電池ユニット２を冷却する。

【0039】

尚、熱交換器は、ラジエータ３１に限定されない。冷媒が空調冷媒の場合、コンデンサが熱交換器となる。

【0040】

電動車両１はまた、エア通路４を有している。エア通路４は、電動車両１の下部に位置している。エア通路４は前後方向に延びている。エア通路４は、電動車両１の前方に開口していると共に、電動車両１の後方に開口している。電動車両１の走行中に、走行風は、前方からエア通路４内に導入され、エア通路４内を流れた後、後方から導出される。電池ユニットの温度制御装置は、冷媒システム３に、走行風が流れるエア通路４を組み合わせることによって、電池ユニット２を効率的に冷却する。

【0041】

（温度制御装置の詳細構造）
図２は、温度制御装置の詳細構造を示している。温度制御装置は、冷却対象の電池ユニット２と、前記冷媒システム３と、前記エア通路４とを備えている。

【0042】

電池ユニット２は、前述したように、第１電池ユニット２１と第２電池ユニット２２とを有している。第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２はそれぞれ、複数のセルがケースに収容されて構成されている。セルは、充放電可能な二次電池である。複数のセルはケース内で並んでいる。複数のセルはバスバーによって電気的に接続されている。

【0043】

冷媒システム３のパイプ３２は、第１パイプ３２１と第２パイプ３２２とを有している。第１パイプ３２１は、冷媒システム３において冷媒が流れる経路の往路又は復路であり、第２パイプ３２２は復路又は往路である。また、パイプ３２は、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２のそれぞれにおいて、セル同士の間にも配設されている。セル同士の間に配設されたパイプ３２は、第１パイプ３２１と第２パイプ３２２とを互いに接続する。尚、図２の例では、セル同士の間に配設されたパイプ３２は上下方向に延びているが、電動車両１に搭載された状態において、セル同士の間に配設されたパイプ３２は上下方向に延びて配設されるとは限らない。セル同士の間に配設されたパイプ３２は、車幅方向に延びて配設されてもよいし、車両前後方向に延びて配設されてもよい。

【0044】

冷媒システム３は、ポンプ３３を有している。ポンプ３３は、パイプ３２の途中に介在している。図２の例では、ポンプ３３は、電池ユニット２内の第１パイプ３２１に配設されているが、ポンプ３３の配設位置は、この位置に限定されない。ポンプ３３は、適宜の位置に配設することができる。

【0045】

ラジエータ３１は、ファン３４を有している。ファン３４が駆動すると、ラジエータ３１を通過する空気流れが発生する。ラジエータ３１を通過する空気流れは、ラジエータ３１における冷媒の放熱を促進する。ラジエータ３１の前側には、ダンパー３５が位置している。ダンパー３５は、電動車両１のグリルに位置している。ダンパー３５は、図２に示すグリルを閉じた状態と、図９に示すグリルを開けた状態とに切り替わる。ダンパー３５がグリルを閉じていると、電動車両１の走行中であってもラジエータ３１を通過する空気流れが抑制されるから、冷媒の放熱も抑制される。その一方で、ダンパー３５がグリルを閉じていると、電動車両１の走行抵抗が低下する。走行抵抗の低下は、電動車両１の電費又は燃費を向上させる。ダンパー３５がグリルを開けていると、ラジエータ３１を通過する空気流れが促進されるから、冷媒の放熱も促進される。

【0046】

ポンプ３３が駆動すると、パイプ３２内を冷媒が流れる。冷媒は、パイプ３２内を流れることによって、電池ユニット２とラジエータ３１との間を循環する。冷媒は、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２のそれぞれから熱を受けると共に、ラジエータ３１において放熱する。これにより冷媒システム３は、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２を冷却する。尚、図２における冷媒の流れ方向に制限はない。冷媒は、図２における時計回り方向に流れてもよいし、反時計回り方向に流れてもよい。

【0047】

電池ユニット２の温度制御装置は、ヒーター６１を備えている。ヒーター６１は、第１電池ユニット２１に接するように配設されていると共に、第２電池ユニット２２に接するように配設されている。ヒーター６１は、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２の冷間時に、これら第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２を暖める。第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２の温度が上昇する。ヒーター６１は、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２を、個別に暖めることができる。

【0048】

エア通路４は、電池ユニット２の下側に位置している。エア通路４と、第２パイプ３２２との間には、熱伝導材５が介在している。より具体的に、熱伝導材５は、エア通路４の一部を形成している。熱伝導材５は、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２の両方にまたがるように、前後方向に延びている。熱伝導材５は、第２パイプ３２２内を流れる冷媒から、エア通路４を流れる空気への熱伝導を促進する。熱伝導材５の介在は、エア通路４を流れる空気を利用した冷媒の冷却を可能にする。

【0049】

エア通路４内には、隔壁が設けられている。隔壁は、エア通路４内を、熱伝導材５に接する第１通路４４１、４５１と、熱伝導材５から離れた第２通路４４２、４５２とに隔てる。隔壁は、第１電池ユニット２１に対応する位置と、第２電池ユニット２２に対応する位置との中間位置に、連通部４３３を有している。連通部４３３は、第１通路４４１、４５１と第２通路４４２、４５２とを連通させる。連通部４３３によって、隔壁は、前側隔壁４３１と、後側隔壁４３２とに分けられる。また、第１通路は、前側隔壁４３１に対応する第１前側通路４４１と、後側隔壁４３２に対応する第１後側通路４５１とに分けられ、第２通路は、前側隔壁４３１に対応する第２前側通路４４２と、後側隔壁４３２に対応する第２後側通路４５２とに分けられる。

【0050】

エア通路４は、入口４１を開閉する第１開閉弁を有している。第１開閉弁は、Ｆ１バルブ５１と、Ｆ２バルブ５２とを含んでいる。Ｆ１バルブ５１は、第１前側通路４４１の入口を開閉する。Ｆ２バルブ５２は、第２前側通路４４２の入口を開閉する。

【0051】

エア通路４の内部には、Ｒ１バルブ５３及びＲ２バルブ５４が配設されている。Ｒ１バルブ５３は、第１後側通路４５１の入口に位置し、当該入口を開閉する。Ｒ２バルブ５４は、第２後側通路４５２の入口に位置し、当該入口を開閉する。

【0052】

詳細は後述するが、Ｆ１バルブ５１、Ｆ２バルブ５２、Ｒ１バルブ５３、及び、Ｒ２バルブ５４の開閉が切り替わることよって、空気が流れる経路が切り替わる。

【0053】

エア通路４は、通気口４６を通じてパワーユニットルーム１２に連通している。通気口４６は、第１前側通路４４１の前後方向の中間位置に位置している。通気口４６には、Ｃ１バルブ５５が位置している。Ｃ１バルブ５５は、通気口４６を開閉する。Ｃ１バルブ５５が開くと、パワーユニットルーム１２と第１前側通路４４１とが連通する。

【0054】

図３に示すように、電動車両１は、制御ユニット７を有している。制御ユニット７は、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２の温度を調整する。第１温度センサ７１は、第１電池ユニット２１の温度を計測する。第１温度センサ７１は、制御ユニット７に電気的に接続されている。第１温度センサ７１は、制御ユニット７に、第１電池ユニット２１の温度に関する計測信号を出力する。第２温度センサ７２は、第２電池ユニット２２の温度を計測する。第２温度センサ７２は、制御ユニット７に電気的に接続されている。第２温度センサ７２は、制御ユニット７に、第２電池ユニット２２の温度に関する計測信号を出力する。

【0055】

車速センサ７３は、電動車両１の車速を計測する。車速センサ７３は、制御ユニット７に電気的に接続されている。車速センサ７３は、制御ユニット７に、車速に関する計測信号を出力する。制御ユニット７は、車速センサ７３の計測信号に基づいて、電動車両１が、停車中であるか、走行中であるかを判断する。制御ユニット７はまた、走行中である場合に、電動車両１が、所定速度よりも高い高速走行中であるか、所定速度以下の低速走行中であるかを判断する。

【0056】

制御ユニット７にはまた、前述したヒーター６１、ポンプ３３、ファン３４、ダンパー３５、Ｆ１バルブ５１、Ｆ２バルブ５２、Ｒ１バルブ５３、Ｒ２バルブ５４、及びＣ１バルブ５５が、電気的に接続されている。制御ユニット７は、これらの各デバイスへ、制御信号を出力する。各デバイスは、制御ユニット７からの制御信号を受けて動作する。

【0057】

（温度制御装置による温度制御）
次に、図４及び図５のフローチャートを参照しながら、温度制御装置による、電池ユニット２の温度制御の詳細を説明する。

【0058】

先ず、図４のフローのスタート後のステップＳ４１において、制御ユニット７は、第１温度センサ７１の計測信号に基づく第１電池ユニット２１の温度Ｔｂｆと、第２温度センサ７２の計測信号に基づく第２電池ユニット２２の温度Ｔｂｒと、を読み込む。続くステップＳ４２において、制御ユニット７は、Ｔｂｆ及びＴｂｒが、第１温度Ｔ１を超えるか否かを判断する。第１温度Ｔ１は、電池ユニット２が冷間であることの基準温度である。第１温度Ｔ１は、予め定められかつ、制御ユニット７に記憶されている。ステップＳ４２の判断がＹＥＳの場合、換言すれば、電池ユニット２が冷間でない場合、プロセスはステップＳ４３へ進む。ステップＳ４２の判断がＮＯの場合、換言すれば、電池ユニット２が冷間である場合、プロセスはステップＳ４４へ進む。

【0059】

ステップＳ４４において、制御ユニット７は、ヒーター６１をＯＮにしかつ、ポンプ３３をＯＦＦにする。ポンプ３３のＯＦＦによって、冷媒システム３は実質的に機能しない。尚、ダンパー３５も閉じている。制御ユニット７はまた、全てのバルブ５１、５２、５３、５４、５５を閉じる。電動車両１が走行中であっても、走行風はエア通路４内を流れない。図２は、ステップＳ４４における温度制御装置の状態を示している。ステップＳ４４の後、プロセスはステップＳ４１に戻る。

【0060】

ステップＳ４３において、制御ユニット７は、ヒーター６１をＯＦＦにし、ポンプ３３をＯＮにする。冷媒システム３において、冷媒が循環する。

【0061】

続くステップＳ４５において、制御ユニット７は、Ｔｂｆ又はＴｂｒが、第２温度Ｔ２を超えるか否かを判断する。第２温度Ｔ２は、電池ユニット２の、積極的な冷却が必要であることの基準温度であり、Ｔ２＞Ｔ１である。第２温度Ｔ２は、予め定められかつ、制御ユニット７に記憶されている。

【0062】

ステップＳ４５の判断がＮＯの場合、換言すれば、電池ユニット２の、積極的な冷却が不要な場合、プロセスはステップＳ４１へ戻る。この場合、冷媒システム３のみが電池ユニット２を冷却する。尚、この場合に、ダンパー３５は、閉じていてもよいし、開いていてもよい。また、ダンパー３５が開いている場合、ファン３４はＯＮであってもよいし、ＯＦＦであってもよい。

【0063】

ステップＳ４５の判断がＹＥＳの場合、換言すれば、電池ユニット２の、積極的な冷却が必要な場合、プロセスはステップＳ４６へ進む。

【0064】

ステップＳ４６において、制御ユニット７は、電動車両１が、停車中であるか、又は、充電中であるかを判断する。尚、「停車中であるか」は、充電は行っていないが停車中であることを意味し、「充電中であるか」は、停車中であってかつ充電中であることを意味する。ステップＳ４６の判断がＹＥＳの場合、プロセスはステップＳ４７へ進む。ステップＳ４６の判断がＮＯの場合、つまり、走行中でかつ放電中である場合、プロセスは、図５のステップＳ４１１へ進む。

【0065】

ステップＳ４１１において、制御ユニット７は、Ｔｂｆ及びＴｂｒの両方が、第２温度Ｔ２を超えるか否かを判断する。ステップＳ４１１の判断がＹＥＳの場合、換言すれば、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２の両方の温度が高い場合、プロセスはステップＳ４１２へ進み、ステップＳ４１１の判断がＮＯの場合、換言すれば、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２のいずれか一方の温度が高い場合、プロセスはステップＳ４１４へ進む。

【0066】

ステップＳ４１４において、制御ユニット７は、Ｔｂｆが、第２温度Ｔ２を超えるか否かを判断する。ステップＳ４１４の判断がＹＥＳの場合、換言すれば、第１電池ユニット２１の温度が高い場合、プロセスはステップＳ４１５へ進み、ステップＳ４１４の判断がＮＯの場合、換言すれば、第２電池ユニット２２の温度が高い場合、プロセスはステップＳ４１６へ進む。

【0067】

ステップＳ４１５において制御ユニット７は、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２のうち、第１電池ユニット２１を優先的に冷却する。具体的に、制御ユニット７は、Ｆ１バルブ５１及びＲ２バルブ５４をそれぞれ開弁し、Ｆ２バルブ５２、Ｒ１バルブ５３及びＣ１バルブ５５をそれぞれ閉弁する。これにより、図６に矢印で示すように、空気は、エア通路４内の第１前側通路４４１を流れた後、連通部４３３から、第２後側通路４５２を流れて、エア通路４の出口４２から出ていく。この状態において、第１電池ユニット２１付近において、第２パイプ３２２を流れる冷媒から空気へ熱が移動することにより、第１電池ユニット２１が冷却される。一方、空気は、第１後側通路４５１を流れないため、第２電池ユニット２２の冷却が抑制される。こうして、第１電池ユニット２１が、冷媒システム３とエア通路４とを使って、優先的に冷却される。

【0068】

ステップＳ４１６において、制御ユニット７は、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２のうち、第２電池ユニット２２を優先的に冷却する。具体的に、制御ユニット７は、Ｆ２バルブ５２及びＲ１バルブ５３をそれぞれ開弁し、Ｆ１バルブ５１、Ｒ２バルブ５４及びＣ１バルブ５５をそれぞれ閉弁する。これにより、図７に矢印で示すように、空気は、エア通路４内の第２前側通路４４２を流れた後、連通部４３３から、第１後側通路４５１を流れて、エア通路４の出口４２から出ていく。この状態において、第２電池ユニット２２付近において、第２パイプ３２２を流れる冷媒から空気へ熱が移動することにより、第２電池ユニット２２が冷却される。一方、空気は、第１前側通路４４１を流れないため、第１電池ユニット２１の冷却が抑制される。こうして、第２電池ユニット２２が、冷媒システム３とエア通路４とを使って、優先的に冷却される。

【0069】

ステップＳ４１２において、制御ユニット７は、Ｔｂｆ及びＴｂｒが、第４温度Ｔ４を超えるか否かを判断する。第４温度Ｔ４は、電池ユニット２の温度が極めて高いため、電池ユニット２を積極的な冷却が必要であることの基準温度であり、Ｔ４＞Ｔ２である。第４温度Ｔ４は、予め定められかつ、制御ユニット７に記憶されている。

【0070】

ステップＳ４１２の判断がＹＥＳの場合、換言すれば、高温の電池ユニット２の、積極的な冷却が必要な場合、プロセスはステップＳ４１３へ進む。ステップＳ４１２の判断がＮＯの場合、プロセスはステップＳ４１７へ進む。

【0071】

ステップＳ４１７において、制御ユニット７は、Ｔｂｆ及びＴｂｒが、第３温度Ｔ３を超えるか否かを判断する。第３温度Ｔ３は、Ｔ４未満でかつ、Ｔ２を超える温度である（Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ２）。第３温度Ｔ３は、予め定められかつ、制御ユニット７に記憶されている。

【0072】

ステップＳ４１７の判断がＹＥＳの場合、プロセスはステップＳ４１９へ進み、ＮＯの場合、プロセスはステップＳ４１８へ進む。

【0073】

ステップＳ４１８において、制御ユニット７は、Ｆ１バルブ５１、Ｒ１バルブ５３をそれぞれ開弁し、Ｆ２バルブ５２、Ｒ２バルブ５４及びＣ１バルブ５５をそれぞれ閉弁する。これにより、図８に矢印で示すように、空気は、エア通路４内の第１前側通路４４１を流れた後、第１後側通路４５１を流れて、エア通路４の出口４２から出ていく。第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２それぞれの付近において、第２パイプ３２２を流れる冷媒から空気へ熱が移動することにより、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２の両方を、効率的に冷却することが可能になる。

【0074】

ステップＳ４１９において、制御ユニット７は、Ｆ１バルブ５１、Ｆ２バルブ５２、Ｒ１バルブ５３をそれぞれ開弁し、Ｒ２バルブ５４及びＣ１バルブ５５をそれぞれ閉弁する。これにより、図９に矢印で示すように、空気は、エア通路４内の第１前側通路４４１及び第２前側通路４４２のそれぞれを流れた後、連通部４３３において合流して、第１後側通路４５１を流れて、エア通路４の出口４２から出ていく。図８と比較して、エア通路４を流れる空気の流量が増えるため、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２の両方を、さらに冷却することが可能になる。また、電動車両１の車速が低い場合であっても、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２の両方を、効率良く冷却できる。尚、ステップＳ４１９において、制御ユニット７は、ダンパー３５を開けてもよい（図９参照）。ダンパー３５を開けると、冷媒システム３は、冷媒の放熱を促進できるから、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２の両方を、さらに効率的に冷却できる。

【0075】

ステップＳ４１３において、制御ユニット７は、Ｆ１バルブ５１、Ｆ２バルブ５２、Ｒ１バルブ５３、Ｒ２バルブ５４及びＣ１バルブ５５をそれぞれ開弁する。これにより、エア通路４内の第１前側通路４４１、第２前側通路４４２、第１後側通路４５１及び第２後側通路４５２のそれぞれを空気が流れる。エア通路４を流れる空気の流量が増えるため、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２の両方を、さらに冷却することが可能になる。尚、ステップＳ４１３においても、制御ユニット７は、ダンパー３５を開けてもよい。そうすることで、連通部４３３を通じたパワーユニットルーム１２からエア通路４への空気の流れが促進されるから、エア通路４を流れる空気の流量がさらに増える。

【0076】

図４に戻り、ステップＳ４７において、制御ユニット７は、ラジエータ３１のファン３４を逆転駆動する。また、制御ユニット７は、ダンパー３５を開ける。これにより、電動車両１が停車している状態においても、空気流れが発生する。冷媒システム３は、冷媒を効率的に放熱させることができる。

【0077】

続くステップＳ４８において、制御ユニット７は、Ｔｂｆ又はＴｂｒが、第３温度Ｔ３（Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ２）を超えるか否かを判断する。ステップＳ４８の判断がＹＥＳの場合、プロセスはステップＳ４１０へ進み、ＮＯの場合、プロセスはステップＳ４９へ進む。

【0078】

ステップＳ４９において、制御ユニット７は、Ｒ１バルブ５３、及び、Ｃ１バルブ５５をそれぞれ開弁し、Ｆ１バルブ５１、Ｆ２バルブ５２、及び、Ｒ２バルブ５４をそれぞれ閉弁する。これにより、図１０に矢印で示すように、空気は、エア通路４内の出口４２から第１後側通路４５１及び第１前側通路４４１へ向かって流れかつ、通気口４６を通ってパワーユニットルーム１２へ流れる。電動車両１が停車していて、走行風が発生しない状態でも、エア通路４を空気が流れ、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２それぞれの付近において、第２パイプ３２２を流れる冷媒から空気へ熱が移動することにより、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２のそれぞれを、効率的に冷却できる。

【0079】

一方、ステップＳ４１０において、制御ユニットは、Ｒ１バルブ５３、Ｒ２バルブ５４、及び、Ｃ１バルブ５５をそれぞれ開弁し、Ｆ１バルブ５１及びＦ２バルブ５２をそれぞれ閉弁する。これにより、図１１に矢印で示すように、空気は、エア通路４内の第１後側通路４５１及び第２後側通路４５２のそれぞれを流れた後、連通部４３３において合流して、第１前側通路４４１を流れて、通気口４６からパワーユニットルーム１２へ流れる。図１０と比較して、エア通路４を流れる空気の流量が増えるため、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２の両方を、さらに冷却することが可能になる。例えば急速充電時等において、第１電池ユニット２１及び第２電池ユニット２２の両方の温度が、過度に上昇することが抑制できる。

【0080】

以上のように、電池ユニットの温度制御装置は、電池ユニット２から熱を受けた冷媒が、ラジエータ３１に向かって第２パイプ３２２内を流れている間に、エア通路４を流れる空気によって冷却されると共に、ラジエータ３１においても冷却される。そのため、温度制御装置は、電動車両１の電池ユニット２を、効率的に冷却できる。また、温度制御装置は、電池ユニット２の過熱を抑制できるから、電池ユニット２の温度劣化を抑制できる。

【0081】

（変形例）
図２の構成例では、電池ユニット２のケースの下側に熱伝導材５が配置されているが、例えば図１２に例示するように、熱伝導材５は、電池ユニット２のケースの一部を構成してもよい。この場合、温度制御装置は、電池ユニット２をより効率的に冷却できる。

【符号の説明】

【0082】

１ 電動車両
１１ フロア下
１２ パワーユニットルーム
２ 電池ユニット
２１ 第１電池ユニット
２２ 第２電池ユニット
３ 冷媒システム
３１ ラジエータ（熱交換器）
３２ パイプ
３４ ファン
４ エア通路
４１ 入口
４２ 出口
４３１ 前側隔壁（隔壁）
４３２ 後側隔壁（隔壁）
４３３ 連通部
４４１ 第１前側通路（第１通路）
４４２ 第２前側通路（第２通路）
４５１ 第１後側通路（第１通路）
４５２ 第２後側通路（第２通路）
４６ 通気口
５ 熱伝導材
５１ Ｆ１バルブ（第１開閉弁）
５２ Ｆ２バルブ（第１開閉弁）
５５ Ｃ１バルブ（第２開閉弁）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】