(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気走行車の車体内に設けられ該電気走行車の駆動用電源を供給する電源ユニットと、
車室内に暖気を供給する暖房手段と、
該電源ユニットの温度を検知する温度検知手段と、
該温度検知手段が検知する該電源ユニットの温度が第１の設定温度より低くなったときに、該暖房手段から供給される暖気を該電源ユニットに導入する暖気導入手段と、
該温度検知手段が検知する該電源ユニットの温度が第２の設定温度より高くなったときに、冷気を該電源ユニットに導入する冷気導入手段とを備える電気走行車の電源ユニットの温度調整装置であって、
該暖気導入手段と該冷気導入手段とを接続し、両導入手段の接続部分に該電源ユニットに導入される気体を切り換える導入気体切換え手段を設け、
該冷気導入手段は、車外から取り入れられる外気を該電源ユニットに導入する外気導入手段であり、
該暖気導入手段または該外気導入手段から該電源ユニットに導入された気体を車外に排出する気体排出手段と、該外気導入手段から導入された気体を車室内に供給する気体供給手段とを設け、該気体排出手段と該気体供給手段とを接続して、その接続部分に該気体の車外への排出と車室内への供給とを切り換える気体給排切換え手段を設けたことを特徴とする電気走行車の電源ユニットの温度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気走行車の駆動用電源を供給する電源ユニットの温度調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気走行車の駆動用電源を供給する電源ユニットとして、大容量のバッテリを使用することが知られている。また、近年、大容量の電気二重層コンデンサが開発され、前記電気走行車の駆動用電源に使用することが検討されている。
【０００３】
前記バッテリは、充電または放電に伴ってその内部で電気化学反応を生じるが、該電気化学反応の反応速度は温度に依存する。そこで、性能を維持するためには、前記バッテリを前記電気化学反応に好適な温度範囲に保持することが望ましい。
【０００４】
また、前記電気二重層コンデンサは、低温になると内部抵抗が大きくなり、高温になると寿命が短くなる傾向がある。そこで、前記電気二重層コンデンサの場合にも、その性能を維持するために所定の温度範囲に保持することが望まれる。
【０００５】
電気走行車において、電源ユニットに用いられる前記バッテリまたは電気二重層コンデンサを所定の温度範囲に保持するために、該電源ユニットに温度センサ等の温度検知手段を配設し、該温度検知手段が検知する該電源ユニットの温度が所定の温度範囲より低くなったときには該電源ユニットを加温し、該温度検知手段が検知する該電源ユニットの温度が所定の温度範囲より高くなったときには該電源ユニットを冷却することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、電気走行車の電源ユニットにあっては大容量のバッテリまたは電気二重層コンデンサを用いる必要があるために、前記バッテリまたは電気二重層コンデンサの重量が大となり、電気走行車の自重はできるだけ軽減することが望まれ、前記のように前記電源ユニットの加温及び冷却のためにそれぞれ別の手段を設けると、電気走行車の重量増が避けられず、前記バッテリまたは電気二重層コンデンサの容量をさらに増大しなければならなくなるとの不都合がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる不都合を解消して、簡単な構造で電気走行車の電源ユニットを適温に保持することができる温度調整装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の電気走行車の電源ユニットの温度調整装置は、電気走行車の車体内に設けられ該電気走行車の駆動用電源を供給する電源ユニットと、車室内に暖気を供給する暖房手段と、該電源ユニットの温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段が検知する該電源ユニットの温度が第１の設定温度より低くなったときに、該暖房手段から供給される暖気を該電源ユニットに導入する暖気導入手段と、該温度検知手段が検知する該電源ユニットの温度が第２の設定温度より高くなったときに、冷気を該電源ユニットに導入する冷気導入手段とを備える電気走行車の電源ユニットの温度調整装置であって、該暖気導入手段と該冷気導入手段とを接続し、両導入手段の接続部分に該電源ユニットに導入される気体を切り換える導入気体切換え手段を設け、該冷気導入手段は、車外から取り入れられる外気を該電源ユニットに導入する外気導入手段であり、該暖気導入手段または該外気導入手段から該電源ユニットに導入された気体を車外に排出する気体排出手段と、該外気導入手段から導入された気体を車室内に供給する気体供給手段とを設け、該気体排出手段と該気体供給手段とを接続して、その接続部分に該気体の車外への排出と車室内への供給とを切り換える気体給排切換え手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の温度調整装置では、前記電源ユニットを保持すべき適温の範囲の下限を前記第１の設定温度としておき、前記温度検知手段が検知する電源ユニットの温度が該第１の設定温度より低くなったときには、前記導入気体切換え手段を前記暖気導入手段から暖気が導入される側に切り換えることにより、前記電源ユニットが導入される暖気により加温される。
【００１０】
また、前記電源ユニットを保持すべき適温の範囲の上限を前記第２の設定温度としておき、前記温度検知手段が検知する電源ユニットの温度が該第２の設定温度より高くなったときには、前記導入気体切換え手段を前記冷気導入手段から冷気が導入される側に切り換えることにより、前記電源ユニットが導入される冷気により冷却される。
【００１１】
本発明の温度調整装置によれば、暖気導入手段と冷気導入手段とを接続すると共に、両導入手段の接続部分に該電源ユニットに導入される気体を切り換える導入気体切換え手段を設け、前記のように、前記温度検知手段により検知される電源ユニットの温度によって、前記電源ユニットに暖気または冷気が導入されるようにしたので、簡単な装置により前記電源ユニットの温度調整を行うことができ、電気走行車の重量増を抑制することができる。
【００１３】
前記電源ユニットの温度を冷却する場合、前記外気導入手段により車外から取り入れられた外気を前記電源ユニットに導入することにより、その目的を達することができる。
【００１５】
本発明の温度調整装置では、通常は、前記暖気導入手段または外気導入手段から前記電源ユニットに導入された気体は、前記気体排出手段から車外に排出される。しかし、前記電源ユニットを冷却するときには、前記外気導入手段から導入された外気が前記電源ユニットで加熱されるので、冬季等のように車室内を暖房する必要があるときには、前記電源ユニットで加熱された外気を前記気体供給手段から車室内に供給することにより、車室内に外気より温度の上昇した気体を供給することができる。
【００１６】
従って、前記暖房手段を稼働しているときに、前記電源ユニットを冷却する必要が生じたときには、前記のように前記電源ユニットで加熱された外気を前記気体供給手段から車室内に供給することにより、前記暖房手段の負担を軽減することができる。
【００１７】
また、前記のように、気体排出手段と気体供給手段とを接続して、その接続部分に該気体の車外への排出と車室内への供給とを切り換える気体給排切換え手段を設け、前記電源ユニットに導入された気体を、状況により、車外に排出したり、車室内に供給されたりするようにしたので、気体排出手段と気体供給手段とをそれぞれ独立に設ける場合に比較して、装置構成が簡単になり電気走行車の重量増を抑制することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の温度調整装置の構成を示す説明的断面図であり、図２は図１示の電源ユニットの拡大図、図３及び図４は図１示の温度調整装置の作動説明図である。
【００１９】
本実施形態の温度調整装置は、図１示のように、電気走行車の車室１の床下に設けられた駆動用電源を供給するための電源ユニット２の温度調整を行うものである。
【００２０】
電源ユニット２は、図２示のように、その内部に複数の電源セル３，３，…を備え、電源セル３，３，…の上に放熱板４が配設されている。前記電源セル３として、本実施形態では電気二重層コンデンサが用いられる。
【００２１】
また、電源ユニット２の後端部にはファン５が設けられており、図２に矢示するように、電源ユニット２の前端部から気体を吸引して、後端部から排出するようになっている。尚、電源ユニット２には、図示しない温度センサが配設されており、電源ユニット２内の温度を検知するようになっている。
【００２２】
車室１内には、ハンドル６の下方、シート７の足元に、車室１内に暖気を供給するヒーター８が設けられている。ヒーター８は、電源ユニット２より高い位置にあり、その前面が暖気吐出口８ａとなっている。暖気吐出口８ａは、通常の暖房に使用されるダクト９ａ及び電源ユニット２の加温に用いられるダクト９ｂに接続されている。
【００２３】
ダクト９ｂの下方には、車体の下面に開口する外気取入口１０が接続されており、ダクト９ｂと外気取入口１０との接続部に導入気体切換え弁１１が設けられている。導入気体切換え弁１１は、図１示のように、下方位置にあるときにはダクト９ｂから電源ユニット２にヒーター８の暖気を導入することができ、図１に仮想線示するように上方位置にあるときには外気取入口１０から電源ユニット２に外気を導入することができる。
【００２４】
電源ユニット２の後端側には、電源ユニット２にダクト９ｂから導入された暖気または外気取入口１０から導入された外気を車外に排出する気体排出口１２が設けられており、気体排出口１２は車体の下面に開口している。また、気体排出口１２の上方には、電源ユニット２に外気取入口１０から導入された外気を車室１内に供給する気体供給ダクト１３が接続されている。気体供給ダクト１３は、シート７の下部を通ってダクト９ａに連通している。
【００２５】
そして、気体排出口１２と気体供給ダクト１３との接続部に気体給排切換え弁１４が設けられている。気体給排切換え弁１４は、図１示のように、上方位置にあるときには電源ユニット２に導入された気体を気体排出口１２から車外に排出し、図１に仮想線示するように下方位置にあるときには電源ユニット２に導入された気体を気体供給ダクト１３から車室１内に供給することができる。
【００２６】
次に、本実施形態の温度調整装置の作動について説明する。
【００２７】
まず、温度センサ（図示せず）により検知される電源ユニット２の温度が、適温の範囲内、例えば０〜５０℃の範囲にあるときには、図３示のように、導入気体切換え弁１１及び気体給排切換え弁１４は共に下方位置にある。このとき、ヒーター８の暖気吐出口８ａは、電源ユニット２より高い位置にあるので、ファン５を停止しておけば電源ユニット２内に暖気が導入されることはない。
【００２８】
次に、温度センサ（図示せず）により検知される電源ユニット２の温度が、適温の範囲の下限、例えば０℃より低くなったときには、図１示のように、導入気体切換え弁１１を下方位置にすると共に、気体給排切換え弁１４を上方位置にして、ファン５を駆動する。このようにすると、ヒーター８の暖気の一部がダクト９ｂを介して電源ユニット２内に導入され、電源ユニット２を加温する。電源ユニット２内に導入された暖気は、電源ユニット２との熱交換により冷却され、気体排出口１２から車外に排出される。導入気体切換え弁１１及び気体給排切換え弁１４は、前記温度センサにより検知される電源ユニット２の温度が前記適温の範囲内に上昇すると、図３示の位置に復帰する。
【００２９】
次に、温度センサ（図示せず）により検知される電源ユニット２の温度が、適温の範囲の上限、例えば５０℃より高くなったときには、図４示のように、導入気体切換え弁１１及び気体給排切換え弁１４を共に上方位置にして、ファン５を駆動する。このようにすると、外気が外気取入口１０から電源ユニット２内に導入され、電源ユニット２を冷却する。
【００３０】
このとき、電源ユニット２内に導入された外気は、電源ユニット２との熱交換により加熱され、通常は、気体排出口１２から車外に排出される。但し、冬季等のようにヒーター８が作動しているときには、図５に仮想線示するように、気体給排切換え弁１４を下方位置にすることにより、前記のように加熱された外気を気体供給ダクト１３から車室１内に供給してもよい。このようにすることにより、車室１内の暖房に関して、ヒーター８の負担を軽減することができる。
【００３１】
導入気体切換え弁１１及び気体給排切換え弁１４は、前記温度センサにより検知される電源ユニット２の温度が前記適温の範囲内に下降すると、図３示の位置に復帰する。
【００３２】
前記導入気体切換え弁１１及び気体給排切換え弁１４は、ＣＰＵを備えるマイクロコンピュータに前記温度センサ、導入気体切換え弁１１及び気体給排切換え弁１４を接続して、該マイクロコンピュータにより駆動するようにしてもよく、前記温度センサにより検知される電源ユニット２の温度を表示することにより運転者に認識せしめ、運転者に手動で駆動させるようにしてもよい。
【００３３】
尚、本実施態様によれば、ヒーター８を作動させていないときに、電源ユニット２の温度が前記適温の範囲の下限より低くなった場合の対応が懸念されるが、電源ユニット２の温度の低下は外気温の影響によるものであり、冬季や寒冷地等以外では前記適温の範囲の下限より低くなることはない。従って、本実施態様により、十分に対応できるものである。
【００３４】
前記実施形態では、電源ユニット２の温度が前記適温の範囲の上限より高くなった場合に前記外気取入口１０から外気を導入して電源ユニット２を冷却する様にしているが、電気走行車が図示しないクーラーを備えているときには、該クーラーの冷却風の一部を電源ユニット２内に導入して冷却するようにしてもよい。
【００３５】
夏季等のように外気温が高いと、電源ユニット２の温度が前記適温の範囲の上限より高くなったときに、電源ユニット２の温度と外気温との温度差が小さい。そこで、前記外気取入口１０から外気を導入するよりも、前記のようにクーラーの冷却風を導入することにより、電源ユニット２の冷却を効率よく行うことができる。
【００３６】
尚、前記各実施形態では電源セル３として電気二重層コンデンサを用いる場合について説明しているが、前記温度調製装置は、電源セル３としてバッテリを用いる場合についても同様にして作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の温度調製装置の一構成例を示す説明的断面図。
【図２】図１示の電源ユニットの拡大図。
【図３】図１示の温度調製装置の作動説明図。
【図４】図１示の温度調製装置の作動説明図。
【符号の説明】
２…電源ユニット、  ８…暖房手段、  ９ｂ…暖気導入手段、  １０…外気導入手段、  １１…導入気体切換え手段、  １２…気体排出手段、  １３…気体供給手段、  １４…気体給排切換え手段。
【図１】
0003628807.tif 000002
【図２】
0003628807.tif 000003
【図３】
0003628807.tif 000004
【図４】
0003628807.tif 000005