(57)【要約】【課題】低温時に電池ユニットの加熱を確実かつ効率良く、しかも低コストで行うことのできる車両、および電池ユニットの温度制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】走行モード中においては、モータ１１およびインバータ１２を冷却することによって得られた媒体の熱（排熱）を蓄熱槽３５に蓄熱しておくようにした。また、充電装置３０で電池ユニット１３の充電を行っているときには、充電装置３０から供給する電流によってモータ１１およびインバータ１２に通電することでインバータ１２およびモータ１１で発熱させ、その熱を媒体で回収して蓄熱槽３５に蓄熱するようにした。そして、車両１０Ａを始動するときには、加熱モードにおいて、蓄熱槽３５から電池ユニット１３に媒体を送り込むことによって電池ユニット１３を加熱するようにした。【選択図】図１
2014158393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータに電流を供給する電池ユニットと、
前記モータ、前記インバータ、および前記電池ユニットのそれぞれに形成された媒体流路に媒体を流す媒体管路と、
前記媒体管路を流れる前記媒体の一部を蓄える蓄熱槽と、
前記媒体管路における前記媒体の流れ、および前記インバータの動作を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
車両走行時に前記モータおよび前記インバータを経た前記媒体を前記蓄熱槽に蓄える走行モードと、
前記電池ユニットを充電するため前記インバータに外部の充電装置が接続されたときに、前記インバータから前記モータに通電して該モータで発熱させることによって前記媒体を加熱し、加熱された前記媒体を前記蓄熱槽に蓄える蓄熱モードと、
前記蓄熱槽に蓄えられた前記媒体を前記電池ユニットに供給することによって該電池ユニットを加熱する加熱モードと、
を選択的に実行可能であることを特徴とする車両。
【請求項２】
前記コントローラは、前記加熱モードにて、前記蓄熱槽から供給された前記媒体による前記電池ユニットの加熱量が不足したときに、前記インバータから前記モータに通電して該モータで発熱させて前記媒体を加熱し、加熱された前記媒体を前記電池ユニットに供給することによって該電池ユニットを加熱することを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
走行用のエンジンをさらに備えるとともに、
前記媒体管路は、前記エンジンの冷却系統に接続され、
前記コントローラは、
前記走行モードにおいては前記エンジンを経た前記媒体を前記蓄熱槽に蓄え、
前記加熱モードにおいては、前記蓄熱槽に蓄えられた前記媒体を前記エンジンに供給することによって、前記エンジンを予熱することを特徴とする請求項１または２に記載の車両。
【請求項４】
モータと、
前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータに電流を供給する電池ユニットと、
前記モータ、前記インバータ、および前記電池ユニットのそれぞれに形成された媒体流路に媒体を流す媒体管路と、
前記媒体管路を流れる前記媒体の一部を蓄える蓄熱槽と、
前記媒体管路における前記媒体の流れ、および前記インバータの動作を制御するコントローラと、を備えた車両における前記電池ユニットの温度制御方法であって、
車両走行時に前記モータおよび前記インバータを経た前記媒体を前記蓄熱槽に蓄える走行モードと、
前記電池ユニットを充電するため前記インバータに外部の充電装置が接続されたときに、前記インバータから前記モータに通電して該モータで発熱させることによって前記媒体を加熱し、加熱された前記媒体を前記蓄熱槽に蓄える蓄熱モードと、
前記蓄熱槽に蓄えられた前記媒体を前記電池ユニットに供給することによって該電池ユニットを加熱する加熱モードと、
を選択的に実行することを特徴とする電池ユニットの温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池ユニットとこの電池ユニットによって駆動されるモータとを備えた電気自動車、ハイブリッドカー等の車両、および電池ユニットの温度制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、ハイブリッドカー等の移動体においては、リチウムイオン電池等の電池ユニットが搭載されている。電気自動車、プラグインハイブリッドカーの場合、店舗や駐車場、自宅等に装備された充電ステーションにおいて、外部の充電装置（交流電源）に接続することで、電池システムへの充電が行われる。
【０００３】
このような電池ユニットに充電を行うに際しては、気温によってその充電効率が変動する。
低温時においては、電池ユニットの内部抵抗が増大する。したがって、常温時と同じ大きさの電流で充電すると電池内部電圧が上昇し、破損防止のために予め設定された上限電圧値を超えてしまう可能性がある。そこで、低温時においては充電電流の大きさを制限する必要があり、充電時に時間がかかることになる。
また、低温時において、電池ユニットから出力される電流を消費する場合、電池ユニットの内部抵抗の増大によって電流出力時における電圧降下が大きくなり、予め設定された下限電圧値を下回る可能性がある。そこで、低温時における出力電流の大きさを制限する必要があり、電池ユニットからの出力が不足し、移動体の走行性能等が低下してしまう。
【０００４】
また、特に、リチウムイオン電池の場合、気温が氷点下の極低温環境で充電した場合、充電時に正極から析出されたリチウムイオンが負極に吸収されにくくなり、結果として、リチウム金属が析出してしまう可能性がある。
【０００５】
そこで、特許文献１においては、熱電ヒータによって電池ユニットを加熱する構成が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２においては、燃焼ガスの燃焼によって熱媒体を加熱し、電池ユニットを加熱する構成が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、車両内の熱源で発生した熱を蓄熱器で蓄熱しておき、車両の暖機の際に、蓄熱器で蓄熱した熱によってエンジン、トランスミッション、バッテリ、燃料電池等を加熱する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２０１０−５３２０６６号公報
【特許文献２】特開平８−２２８４５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９６６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載された構成では、熱電ヒータで加熱を行うには、電池ユニットから熱電ヒータに電流を供給する必要があり、電池ユニットに蓄電された電力を消費してしまうという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２に記載された構成では、燃焼ガスを燃焼させるため、燃焼ガスを燃焼させる燃焼器、燃焼ガスのタンクおよび供給系統等が必要となり、コスト増につながる。また、移動体を駐車している状態では、電池ユニットの加熱が行えない。
【００１１】
特許文献３に記載された構成では、例えば、走行終了後の経過時間が長くなった場合や、蓄熱器からの熱供給によって加熱を継続的に行った場合等、蓄熱器に蓄熱された熱がなくなると、電池ユニットの加熱が行えないという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、電池ユニットの加熱を確実かつ効率良く、しかも低コストで行うことのできる車両、および電池ユニットの温度制御方法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】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の車両は、モータと、前記モータを駆動するインバータと、前記インバータに電流を供給する電池ユニットと、前記モータ、前記インバータ、および前記電池ユニットのそれぞれに形成された媒体流路に媒体を流す媒体管路と、前記媒体管路を流れる前記媒体の一部を蓄える蓄熱槽と、前記媒体管路における前記媒体の流れ、および前記インバータの動作を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、車両走行時に前記モータおよび前記インバータを経た前記媒体を前記蓄熱槽に蓄える走行モードと、前記電池ユニットを充電するため前記インバータに外部の充電装置が接続されたときに、前記インバータから前記モータに通電して該モータで発熱させることによって前記媒体を加熱し、加熱された前記媒体を前記蓄熱槽に蓄える蓄熱モードと、前記蓄熱槽に蓄えられた前記媒体を前記電池ユニットに供給することによって該電池ユニットを加熱する加熱モードと、を選択的に実行可能であることを特徴とする。
このようにして、車両走行中にモータおよびインバータを経た媒体を蓄熱槽に蓄えるのに加え、駐車場、店舗、自宅等に設置された外部の充電装置によって電池ユニットを充電しているときに、充電装置からインバータを介してモータに供給した電流によってモータを発熱させ、その熱を媒体で回収して蓄熱槽に蓄えるようにした。これにより、走行終了後の経過時間が長くなった場合においても蓄熱槽に蓄えられた媒体の温度低下を防ぐことができる。そして、低温時に加熱モードを実行するに際しては、車両の電池ユニットの電力を消費することなく電池ユニットを加熱することができる。
これにより、加熱モードにおいて、蓄熱槽に蓄えた媒体により電池ユニットを加熱するときに、媒体からの熱量供給が不足するのを防ぎ、確実に電池ユニットを加熱できる。
なお、蓄熱モードにおいては、モータの熱だけではなく、インバータの熱を媒体で回収するようにしても良い。
【００１４】
前記コントローラは、前記加熱モードにて、前記蓄熱槽から供給された前記媒体による前記電池ユニットの加熱量が不足したときに、前記インバータから前記モータに通電することによって該モータで発熱させて前記媒体を加熱し、加熱された前記媒体を前記電池ユニットに供給するようにしてもよい。
蓄熱槽から供給された媒体による電池ユニットの加熱量が不足しているか否かは、前記蓄熱槽から供給される媒体の温度や、電池ユニットの温度を検出することによって把握できる。
そして、電池ユニットの加熱量が不足していたときには、モータによって加熱された媒体を電池ユニットに供給することで、電池ユニットの加熱を補うことができる。このとき、モータによって加熱された媒体の電池ユニットへの供給は、蓄熱槽からの媒体の電池ユニットへの供給と並行して行ってもよいし、それぞれを完全に切り替えてもよい。
【００１５】
また、本発明の車両は、走行用のエンジンをさらに備えるとともに、前記媒体管路は、前記エンジンの冷却系統に接続され、前記コントローラは、前記走行モードにおいては前記エンジンを経た前記媒体を前記蓄熱槽に蓄え、前記加熱モードにおいては、前記蓄熱槽に蓄えられた前記媒体を前記エンジンに供給することによって、前記エンジンを予熱するようにしてもよい。
これによって、車両がエンジンを備えたプラグインハイブリッドカーである場合にも本発明を適用できる。そして、エンジンからの排熱を蓄熱槽に蓄えることもできる。さらに、蓄熱槽に蓄えられた媒体により、始動時等にエンジンを予熱することができる。
【００１６】
本発明の電池ユニットの温度制御方法は、モータと、前記モータを駆動するインバータと、前記インバータに電流を供給する電池ユニットと、前記モータ、前記インバータ、および前記電池ユニットのそれぞれに形成された媒体流路に媒体を流す媒体管路と、前記媒体管路を流れる前記媒体の一部を蓄える蓄熱槽と、前記媒体管路における前記媒体の流れ、および前記インバータの動作を制御するコントローラと、を備えた車両における前記電池ユニットの温度制御方法であって、車両走行時に前記モータおよび前記インバータを経た前記媒体を前記蓄熱槽に蓄える走行モードと、前記電池ユニットを充電するため前記インバータに外部の充電装置が接続されたときに、前記インバータから前記モータに通電して該モータで発熱させることによって前記媒体を加熱し、加熱された前記媒体を前記蓄熱槽に蓄える蓄熱モードと、前記蓄熱槽に蓄えられた前記媒体を前記電池ユニットに供給することによって該電池ユニットを加熱する加熱モードと、を選択的に実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、モータを発熱させることによって加熱した媒体を用いることによって、電池ユニットの加熱を、確実かつ効率良く、しかも低コストで行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両の構成を示す図である。
【図２】本発明の車両に備えられた電池ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態において、走行モードにあるときの媒体の流れを示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態において、蓄熱モードにあるときの媒体の流れを示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態において、加熱モードにあるときの媒体の流れを示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態において、加熱モード中に、蓄熱槽の媒体で電池ユニットを加熱するのと並行して、モータで加熱した媒体で電池ユニットを加熱するときの媒体の流れを示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態において、加熱モード中に、モータで加熱した媒体のみで電池ユニットを加熱するときの媒体の流れを示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態における電池ユニットの温度調整方法によって温度調整したときの、電池ユニットの温度変化の一例を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る車両の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態において、走行モードにあるときの媒体の流れを示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態において、蓄熱モードにあるときの媒体の流れを示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態において、加熱モードにあるときの媒体の流れを示す図である。
【図１３】本発明に係る車両の変形例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について、図１を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る車両１０Ａの構成を示す図である。
この図１に示すように、車両１０Ａは、車両走行用のモータ１１と、モータ１１を駆動するインバータ１２と、インバータ１２に直流電流を供給する電池ユニット１３と、を備えている。
【００２０】
モータ１１は、インバータ１２で生成された位相が互いに異なる３相の交流電流により駆動される。
インバータ１２は、内部に設けられた図示しないインバータ回路において、電池ユニット１３から供給される直流電流を交流電流に変換してモータ１１に供給する。また、インバータ１２は、車両１０Ａの外部の、充電ステーション等に設けられた充電装置３０に接続コード４０を介して接続したときには、充電装置３０から供給される直流または交流電流を、インバータ回路（図示無し）において、所定の直流電流に変換し、電池ユニット１３を充電する。また、インバータ１２は、充電装置３０に接続された状態では、後述するように、充電装置３０から供給される直流または交流電流を、インバータ回路（図示無し）において、所定の直流電流に変換してモータ１１に供給することができる。
【００２１】
これらモータ１１およびインバータ１２は、その外殻をなすハウジングに、モータ１１およびインバータ１２を冷却するための媒体が流れる媒体流路が形成されている。また、モータ１１およびインバータ１２に、上記媒体流路を有した冷却ジャケット（図示無し）を沿わせるように設けてもよい。
【００２２】
図２に示すように、電池ユニット１３は、複数の電池モジュール５１と、これら複数の電池モジュール５１を収容するケース５２と、を備えて構成されている。
各電池モジュール５１は、それぞれ直方体状をなした複数の電池セル５３ｚから形成され、これら複数の電池セル５３ｚは、電池モジュール５１の長手方向に沿って配列されている。
ケース５２は、平面視長方形で、その長手方向および短手方向に沿って電池モジュール５１がそれぞれ複数列（図２の例ではそれぞれ３列）に配列されている。ここで、各電池モジュール５１は、その長手方向をケース５２の長手方向に一致させて配置されている。
【００２３】
そして、ケース５２内において、各電池モジュール５１の長手方向の側面に沿うよう、パネル状の冷却ジャケット５５が設けられている。冷却ジャケット５５は、その内部に電池モジュール５１を構成する各電池セル５３ｚを冷却するための媒体の流路を備えている。また、冷却ジャケット５５は、電池モジュール５１の長手方向の一端側と他端側にそれぞれ接続口５５ａを備え、ケース５２内で長手方向に沿って並んだ複数の電池モジュール５１の側面に沿った複数の冷却ジャケット５５が、接続口５５ａにおいて互いに接続され、媒体が直列に流れるようになっている。
【００２４】
また、図１に示したように、この車両１０Ａには、モータ１１、インバータ１２の冷却、および電池ユニット１３の冷却および加熱を行う温度調整システム２０Ａが備えられている。温度調整システム２０Ａは、モータ１１およびインバータ１２を冷却するための水、不凍液等の媒体が流れる第１媒体管路２１Ａと、電池ユニット１３を冷却するための媒体が流れる第２媒体管路２２と、電池ユニット１３を加熱するための媒体が流れる第３媒体管路２３と、を備える。
【００２５】
第１媒体管路２１Ａには、ラジエタ２４、ポンプ２５、インバータ１２、モータ１１が順に設けられ、ラジエタ２４で外気と熱交換することによって冷却された媒体がポンプ２５により送り出され、インバータ１２、モータ１１を経てこれらを冷却した後、ラジエタ２４に送り込まれて循環するようになっている。
【００２６】
第２媒体管路２２には、ラジエタ２６、ポンプ２７、電池ユニット１３が順に設けられ、ラジエタ２６で外気と熱交換することによって冷却された媒体がポンプ２７により送り出され、電池ユニット１３を冷却した後に、ラジエタ２６に送り込まれて循環するようになっている。
【００２７】
第３媒体管路２３は、第１媒体管路２１Ａ、第２媒体管路２２に対し、制御弁３１，３２，３３，３４を介して接続されている。
制御弁３１は、第２媒体管路２２の媒体流れ方向において電池ユニット１３の上流側に設けられ、制御弁３２は、第２媒体管路２２において電池ユニット１３の下流側に設けられている。制御弁３３は、第１媒体管路２１Ａの媒体流れ方向においてモータ１１およびインバータ１２の下流側に設けられ、制御弁３４は、第１媒体管路２１Ａのモータ１１およびインバータ１２の上流側に設けられている。
そして、第３媒体管路２３は、その一端が制御弁３２に接続され、制御弁３４、制御弁３３を経て、他端が制御弁３１に接続されている。
これら制御弁３１〜３４は、温度調整システム２０Ａのコントローラ（図示無し）によって作動し、媒体の流路を切り替えるようになっている。
【００２８】
この第３媒体管路２３には、制御弁３４と制御弁３３との間に蓄熱槽３５が設けられている。蓄熱槽３５は、媒体を貯留することによって、媒体の有する熱を蓄える。
【００２９】
次に、このような温度調整システム２０Ａにおける電池ユニット１３の温度調整方法について説明する。
（走行モード）
車両を走行させている状態（モータ１１が作動している状態）においては、コントローラ（図示無し）は走行モードとされる。図３に示すように、この走行モードでは、第１媒体管路２１Ａにおいては、ラジエタ２６で外気と熱交換することによって冷却された媒体をポンプ２７により第１媒体管路２１Ａ内で循環させることによって、電池ユニット１３に送り込み、これを冷却する。このとき、制御弁３１，３２は、第２媒体管路２２内のみで媒体が循環するように切り替えておく。
一方、第２媒体管路２２においては、ラジエタ２４で外気と熱交換することによって冷却された媒体を、ポンプ２５、インバータ１２、モータ１１に送り込み、これらを冷却する。インバータ１２、モータ１１を経た媒体は、インバータ１２、モータ１１との熱交換により加熱される。加熱された媒体の一部は、制御弁３３から第３媒体管路２３に流れ込み、蓄熱槽３５に送り込まれる。蓄熱槽３５においては、所定量の媒体を貯留し、新たに送り込まれた媒体によって押し出された媒体は、制御弁３４を介して第２媒体管路２２に戻す。
このようにして、走行中においては、電池ユニット１３、インバータ１２、モータ１１を冷却しつつ、モータ１１、インバータ１２からの排熱を、蓄熱槽３５に蓄熱するようになっている。
【００３０】
（蓄熱モード）
また、図４に示すように、車両１０Ａの使用を終了し、充電装置３０に接続コード４０を介して接続した状態では、コントローラ（図示無し）において、インバータ１２を介して電池ユニット１３に電流を供給して充電を行う。
さらに、充電装置３０に接続されたら、コントローラ（図示無し）では蓄熱モードに移行する。この蓄熱モードでは、温度調整システム２０Ａのコントローラ（図示無し）における制御により、充電装置３０から供給された電流の一部を、インバータ１２を介してモータ１１に通電する。このときは、モータ１１が作動しないよう、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のうち、特定の１相のみに連続的に電流を流すことによって、モータ１１のコイルを発熱させる。そして、コントローラ（図示無し）により、制御弁３３，３４を切り替えるとともに、ポンプ２５を作動させ、媒体をインバータ１２、モータ１１に送り込む。作動中のインバータ１２で発する熱、およびモータ１１で強制的に発せられている熱を回収した媒体は、その全てを蓄熱槽３５に送り込み、蓄熱させる。
【００３１】
なお、この蓄熱モードは、外気温センサを車両１０Ａに備えて、外気温センサで検出された外気温が予め定めた基準値（例えば０℃）を下回ったときのみ実行されるようにしてもよい。この場合、車両１０Ａを充電装置３０に接続した後に、外気温が基準値を下回ることもある。そのような場合に、上記の充電モードが自動的に実行されるよう、一定時間ごとに外気温を検出して、基準値を下回ったときにすぐ蓄熱モードに移行するようにしてもよい。
また、蓄熱モードは、充電装置３０により電池ユニット１３の充電を行っている間、常時継続して行うようにしてもよいが、例えば、例えば３０分ごとに５分間といったように、一定時間ごとに間欠的に行うようにしてもよい。
【００３２】
（加熱モード）
車両１０Ａを始動させるに際しては、例えば車両１０Ａのドアの解錠操作がなされたこと、あるいは始動操作がなされたこと等をトリガーとして、蓄熱モードから加熱モードに移行する。このとき、外気温センサを車両１０Ａに備えて、外気温センサで検出された外気温が予め定めた基準値（例えば０℃）を下回ったときのみ、蓄熱モードから加熱モードに移行するようにしてもよい。また、始動時に限らず、外気温センサで検出された外気温が予め定めた基準値（例えば０℃）を下回っているときに、加熱モードを実行するようにしてもよい。
図５に示すように、加熱モードでは、制御弁３１，３２，３３，３４を切り替え、蓄熱槽３５に蓄熱された媒体を、第３媒体管路２３を経て第２媒体管路２２に送り込み、電池ユニット１３を加熱する。そして、コントローラ（図示無し）では、電池ユニット１３の温度を図示しない温度センサによりモニタリングしておき、電池ユニット１３の温度が予め定めた目標温度に到達したら、電池ユニット１３の加熱を終える。
【００３３】
また、図６に示すように、加熱モード中、コントローラ（図示無し）では、蓄熱槽３５から供給される熱量が不足した場合には、モータ１１およびインバータ１２から熱供給することもできる。この場合、図示しない温度センサにより、蓄熱槽３５の出口側における媒体の温度を検出し、検出された温度が規定温度を下回ったときには、インバータ１２を介してモータ１１に通電するとともに、ポンプ２５を作動させて媒体をインバータ１２、モータ１１に送り込むことによって媒体を加熱する。そして、制御弁３３，３４を切り替え、蓄熱槽３５から電池ユニット１３に媒体の供給を行いながら、インバータ１２およびモータ１１で加熱された媒体を電池ユニット１３に送り込み、電池ユニット１３を加熱する。
さらに、図７に示すように、蓄熱槽３５の出口側における媒体の温度が、規定温度を下回ったときには、蓄熱槽３５から電池ユニット１３への媒体供給を中止し、インバータ１２およびモータ１１で加熱された媒体のみを電池ユニット１３に送り込み、電池ユニット１３を加熱する。
なお、モータ１１における発熱量は、インバータ１２から供給電流量によって可変である。そこで、モータ１１の出口側における媒体温度を検出する温度センサを設け、コントローラ（図示無し）でその温度をモニタリングし、温度上昇率が低い場合、温度が予め定めた規定時間内に目標温度まで到達しないときには、モータ１１への通電量を増大させて、電池ユニット１３に送り込む媒体温度を上昇させるようにしてもよい。
図８は、上記したような蓄熱槽３５からの熱供給と、インバータ１２によるモータ１１からの熱供給による、電池ユニット１３の温度上昇変化の一例を示す図である。この図８の例では、時間ｔ１〜時間ｔ２までは、蓄熱槽３５からの熱供給によって、電池ユニット１３の温度が上昇している。そして、時間ｔ２の近傍において温度上昇率が低くなったときに、蓄熱槽３５からの熱供給からモータ１１からの熱供給に切り替えている。その後、時間ｔ３近傍において、温度上昇率が低くなったときに、モータ１１からの熱供給量を増大させている。
【００３４】
上述したような構成によれば、走行モード中に、モータ１１およびインバータ１２を冷却することによって得られた媒体の熱（排熱）を蓄熱槽３５に蓄熱しておくようにした。また、充電装置３０で電池ユニット１３の充電を行っているときには、蓄電モードにおいて、充電装置３０から供給する電流によってモータ１１およびインバータ１２に通電することでインバータ１２およびモータ１１で発熱させ、その熱を媒体で回収して蓄熱槽３５に蓄熱するようにした。そして、低温時に車両１０Ａを始動するときには、蓄熱槽３５から電池ユニット１３に媒体を送り込むことによって電池ユニット１３を加熱するようにした。
これにより、電池ユニット１３に蓄電された電力を消費したり、新たな機器を備えることなく、蓄熱槽３５を備えるのみで、電池ユニット１３を加熱し、その作動を安定させることができる。また、走行終了後も充電装置３０に接続されている間に、蓄熱槽３５に蓄熱することができるので、電池ユニット１３の加熱を確実に行える。このようにして、低温時においても、電池ユニット１３の加熱を確実かつ効率良く、しかも低コストで行うことが可能となる。
さらに、加熱モード中に蓄熱槽３５からの熱エネルギ供給を十分に行えないときには、モータ１１およびインバータ１２に通電して媒体を加熱し、その媒体を電池ユニット１３に送り込んで加熱を行うようにした。これによって、より確実に電池ユニット１３の加熱を行うことができる。
【００３５】
〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る車両１０Ｂの第２実施形態について説明する。なお、以下の説明において、上記第１実施形態と共通する構成については同符号を付してその説明を省略する。
図９に示すように、車両１０Ｂは、車両走行用のモータ１１と、モータ１１を駆動するインバータ１２と、インバータ１２に直流電流を供給する電池ユニット１３と、車両走行用のエンジン６０と、を備えている。
【００３６】
この車両１０Ｂには、モータ１１、インバータ１２、エンジン６０の冷却、および電池ユニット１３の冷却および加熱を行う温度調整システム２０Ｂが備えられている。温度調整システム２０Ｂは、モータ１１およびインバータ１２、エンジン６０を冷却するための水、不凍液等の媒体が流れる第１媒体管路２１Ｂと、電池ユニット１３を冷却するための媒体が流れる第２媒体管路２２と、電池ユニット１３を加熱するための媒体が流れる第３媒体管路２３と、を備える。
【００３７】
第１媒体管路２１Ｂには、ラジエタ２４、ポンプ２５、インバータ１２、モータ１１、エンジン６０が順に設けられ、ラジエタ２４で外気と熱交換することによって冷却された媒体がポンプ２５により送り出され、インバータ１２、モータ１１、エンジン６０を経てこれらを冷却した後、ラジエタ２４に送り込まれて循環するようになっている。
【００３８】
ここで、エンジン６０を冷却することによって、媒体は８０〜１００℃になる。そこで、インバータ１２のインバータ回路を構成するパワー素子に、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）を用いることで、インバータ１２が耐熱性を有したものとなり、第１媒体管路２１Ｂを、モータ１１およびインバータ１２と、エンジン６０とで、共通の冷却経路とすることができる。
【００３９】
第２媒体管路２２には、ラジエタ２６、ポンプ２７、電池ユニット１３が順に設けられ、ラジエタ２６で外気と熱交換することによって冷却された媒体が、ポンプ２７により送り出され、電池ユニットを冷却した後に、ラジエタ２６に送り込まれて循環するようになっている。
【００４０】
第３媒体管路２３は、第１媒体管路２１Ｂ、第２媒体管路２２に対し、制御弁３１，３２，３３，３４を介して接続されている。この第３媒体管路２３には、制御弁３４と制御弁３３との間に蓄熱槽３５が設けられている。蓄熱槽３５は、媒体を貯留することによって、媒体の有する熱を蓄える。
【００４１】
次に、このような温度調整システム２０Ｂにおける電池ユニット１３の温度調整方法について説明する。
（走行モード）
車両を走行させている状態（モータ１１が作動している状態）においては、コントローラ（図示無し）は走行モードとされる。図１０に示すように、この走行モードでは、第１媒体管路２１Ａにおいては、ラジエタ２４で外気と熱交換することによって冷却された媒体を、ポンプ２５によって、インバータ１２、モータ１１、エンジン６０に送り込み、これらを冷却する。インバータ１２、モータ１１、エンジン６０を経た媒体は、インバータ１２、モータ１１、エンジン６０との熱交換により加熱される。加熱された媒体の一部は、制御弁３３から第３媒体管路２３に流れ込み、蓄熱槽３５に送り込まれる。蓄熱槽３５においては、所定量の媒体を貯留し、新たに送り込まれた媒体によって押し出された媒体は、制御弁３４を介して第２媒体管路２２に送り込まれる。
一方、第２媒体管路２２においては、ラジエタ２６で外気と熱交換することによって冷却された媒体を、ポンプ２７により、電池ユニット１３に送り込み、これを冷却する。
このようにして、走行中においては、電池ユニット１３、インバータ１２、モータ１１、エンジン６０を冷却しつつ、モータ１１、インバータ１２、エンジン６０からの排熱を、蓄熱槽３５に蓄熱するようになっている。
【００４２】
（蓄熱モード）
また、図１１に示すように、車両１０Ｂの使用を終了し、充電装置３０に接続コード４０を介して接続した状態では、コントローラ（図示無し）では、インバータ１２を介して電池ユニット１３に電流を供給して充電を行う。
さらに、充電装置３０に接続されたら、コントローラ（図示無し）では蓄熱モードに移行する。この蓄熱モードでは、温度調整システム２０Ｂのコントローラ（図示無し）における制御により、充電装置３０から供給された電流の一部を、インバータ１２を介してモータ１１に通電する。このときは、モータ１１が作動しないよう、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のうち、特定の１相のみに連続的に電流を流すことによって、モータ１１のコイルを発熱させる。そして、コントローラ（図示無し）により、制御弁３３，３４を切り替えるとともに、ポンプ２５を作動させ、媒体をインバータ１２、モータ１１に送り込む。作動中のインバータ１２で発する熱、およびモータ１１で強制的に発せられている熱を回収した媒体は、その全てを蓄熱槽３５に送り込み、蓄熱させる。
【００４３】
（加熱モード）
充電装置３０への接続を切り離し、車両１０Ｂを始動させるに際しては、例えば車両１０Ｂのドアの解錠操作がなされたこと、あるいは始動操作がなされたこと等をトリガーとして、蓄熱モードから始動モードに移行する。このとき、外気温センサを車両１０Ｂに備えて、外気温センサで検出された外気温が予め定めた基準値（例えば０℃）を下回ったときのみ、蓄熱モードから加熱モードに移行するようにしてもよい。
図１２に示すように、加熱モードでは、制御弁３１，３２，３３，３４を切り替え、蓄熱槽３５に蓄熱された媒体を、第３媒体管路２３を経て第２媒体管路２２に送り込み、電池ユニット１３を加熱する。そして、コントローラ（図示無し）では、電池ユニット１３の温度を図示しない温度センサによりモニタリングしておき、電池ユニット１３の温度が予め定めた目標温度に到達したら、電池ユニット１３の加熱を終える。
【００４４】
また、加熱モードでは、制御弁３１，３２，３３，３４を切り替え、蓄熱槽３５に蓄熱された媒体を、第３媒体管路２３を経てエンジン６０に送り込み、エンジン６０を予熱することもできる。そして、コントローラ（図示無し）では、エンジン６０の温度を図示しない温度センサによりモニタリングしておき、エンジン６０の温度が予め定めた目標温度に到達したら、エンジン６０の加熱を終える。
【００４５】
加熱モード中、コントローラ（図示無し）では、蓄熱槽３５から供給される熱量が不足した場合には、モータ１１およびインバータ１２から熱供給することもできる。この場合、図示しない温度センサにより、蓄熱槽３５の出口側における媒体の温度を検出し、検出された温度が規定温度を下回ったときには、制御弁３３，３４を切り替え、蓄熱槽３５から電池ユニット１３への媒体の供給を中止する。そして、インバータ１２を介してモータ１１に通電するとともに、ポンプ２５を作動させて媒体をインバータ１２、モータ１１に送り込むことによって媒体を加熱する。そして、加熱された媒体を電池ユニット１３やエンジン６０に送り込み、電池ユニット１３やエンジン６０を加熱する。
【００４６】
上記したような加熱モードにおいては、充電装置３０またはコントローラ（図示無し）において、電池ユニット１３の充電が終了に近くなったときに、エンジン６０を加熱するよう、タイマ機能を備えるようにしてもよい。
【００４７】
上述したような構成によれば、上記第１実施形態と同様、電池ユニット１３に蓄電された電力を消費したり、新たな機器を備えることなく、蓄熱槽３５を備えるのみで、電池ユニット１３およびエンジン６０を加熱し、その作動を安定させることができる。また、走行終了後も充電装置３０に接続されている間に、蓄熱槽３５に蓄熱することができるので、電池ユニット１３の加熱を確実に行える。さらに、加熱モード中に蓄熱槽３５からの熱エネルギ供給を十分に行えないときには、モータ１１およびインバータ１２に通電して媒体を加熱し、その媒体を電池ユニット１３に送り込んで加熱を行うようにした。これによって、より確実に電池ユニット１３の加熱を行うことができる。
【００４８】
なお、上記実施形態において、エンジン６０を、モータ１１と制御弁３３との間に配置することも可能である。その場合、エンジン６０を冷却することによって得られた熱で媒体を加熱し、これを蓄熱槽３５に蓄えることができる。一方、この構成においては、加熱モードにおいて、電池ユニット１３のみを加熱したくても、モータ１１およびインバータ１２で加熱された熱媒の熱が、停止中のエンジン６０に奪われてしまい、電池ユニット１３の加熱効率という点では好ましくない。ただし、この構成においては、モータ１１およびインバータ１２で加熱された熱媒の熱によって、エンジン６０が加熱（予熱）され、エンジン６０の始動時に好ましいともいえる。
【００４９】
なお、上記第１実施形態および第２実施形態においては、蓄熱槽３５と、モータ１１およびインバータ１２とを並行に設置するようにしたが、これを、図１３に示すように、モータ１１、インバータ１２、電池ユニット１３を直列的に配置してもよい。
このような構成においては、蓄熱槽３５においては、モータ１１およびインバータ１２からの熱を常時利用することができ、熱効率に優れる。
この場合、蓄熱槽３５の下流側に、モータ１１およびインバータ１２を配置すれば、蓄熱槽３５から送り出された媒体が、モータ１１およびインバータ１２によってさらに加熱される。
【００５０】
なお、上記各実施形態において、蓄熱槽３５やモータ１１は、車両１０Ａ，１０Ｂに複数備えるようにしてもよい。このような場合、要求熱量に応じて、通電するモータ１１の数を増減させるようにしてもよい。
モータ１１は、車両走行用に限らず、電動式の空気調和装置のモータ等、他の用途のものを用いてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０Ａ，１０Ｂ  車両
１１  モータ
１２  インバータ
１３  電池ユニット
２０Ａ，２０Ｂ  温度調整システム
２１Ａ，２１Ｂ  媒体管路
２２，２３  媒体管路
２４  ラジエタ
２５  ポンプ
２６  ラジエタ
２７  ポンプ
３０  充電装置
３１，３２，３３，３４  制御弁
３５  蓄熱槽
５１  電池モジュール
５２  ケース
５３ｚ  電池セル
５５  冷却ジャケット
５５ａ  接続口
６０  エンジン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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