(57)【要約】      （修正有）【課題】車両に搭載された電池の空気供給路に設けられたフィルタの目詰まりや異物による供給空気量の異常を検知し得る冷却装置、及びそれを備えた電源装置を提供する。【解決手段】車室内と電池ケース１２内とを連通する吸気ダクト１と、吸気ダクト１を介して電池ケース１２内に空気を供給するファンユニット３と、制御装置２０とを備えた冷却装置を用いる。ファンユニット３には、ファン４と定電圧方式で駆動されるモータ５とを備えておく。制御装置には、電流値検出部２３と判定部２１とを備えておく。電流値検出部２３に、モータ５に供給される電流の電流値を検出させる。判定部に、検出された電流値と予め設定された基準電流値とを比較させ、検出された電流値が基準電流値を下回った場合は電池ケースに供給される空気の風量に異常があると判定させる。【選択図】図１
2006210190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池ケースに収容された状態で車両に搭載された電池を冷却する冷却装置であって、
車室内又は車外と前記電池ケース内とを連通する空気供給路と、前記空気供給路を介して前記電池ケース内に空気を供給する空気供給手段と、制御手段とを備え、
前記空気供給手段は、ファンと、前記ファンを駆動するモータとを有し、前記モータは定電圧方式で駆動され、
前記制御手段は、電流値検出部と判定部とを備え、
前記電流値検出部は、前記モータに供給される電流の電流値を検出し、
前記判定部は、前記電流値検出部によって検出された前記電流値と予め設定された基準電流値とを比較して、検出された前記電流値が前記基準電流値を下回った場合に、前記電池ケースに供給される空気の風量に異常があると判定することを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
フィルタ部材を更に備え、前記フィルタ部材は、前記フィルタ部材を通過した空気のみが前記電池ケース内に供給されるように配置され、
前記基準電流値が、未使用の前記フィルタ部材を配置した状態で前記ファンを駆動したときに前記モータに供給される電流の電流値に基づいて設定されている請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
電池ケースに収容された状態で車両に搭載された電池を冷却する冷却装置であって、
車室内又は車外と前記電池ケース内とを連通する空気供給路と、前記空気供給路を介して前記電池ケース内に空気を供給する空気供給手段と、制御手段と、前記電池ケース内に供給される空気の風量を測定する風量測定手段とを備え、
前記空気供給手段は、ファンと、前記ファンを駆動するモータとを有し、
前記制御手段は、モータ駆動部と、記憶部と、判定部とを備え、
前記モータ駆動部は、前記判定部の指示に応じて前記モータに印加する電圧を多段階に切り替えて、前記ファンのファン速度を段階的に調整し、
前記記憶部は、予め、段数の異なるファン速度毎に、当該ファン速度で前記ファンを駆動したときに前記電池ケース内に供給される空気の風量を実測して得られた基準風量を格納し、
前記判定部は、一定時間毎に又は常時、そのときの前記ファンのファン速度に対応した前記基準風量と、そのときに前記風量測定手段によって測定された風量との差を算出し、算出された前記差が予め設定された許容値以上となった場合に、前記電池ケースに供給される空気の風量に異常があると判定することを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
フィルタ部材を更に備え、前記フィルタ部材は、前記フィルタ部材を通過した空気のみが前記電池ケース内に供給されるように配置されている請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
電池ケースに収容された状態で車両に搭載された電池を冷却する冷却装置であって、
車室内又は車外と前記電池ケース内とを連通する空気供給路と、前記空気供給路を介して前記電池ケース内に空気を供給する空気供給手段と、制御手段と、前記電池ケース内に供給される空気の風量を測定する風量測定手段とを備え、
前記空気供給手段は、ファンと、前記ファンを駆動するモータとを有し、
前記制御手段は、モータ駆動部と、記憶部と、判定部とを備え、
前記モータ駆動部は、前記判定部の指示に応じて前記モータに印加する電圧を多段階に切り替えて、前記ファンのファン速度を段階的に調整し、
前記記憶部は、予め、段数の異なるファン速度毎に、当該ファン速度で前記ファンを駆動したときに前記電池ケース内に供給される空気の風量を実測して得られた基準風量を格納し、
前記判定部は、前記ファンの稼働時間を求め、前記基準風量と前記ファンの稼動時間とを用いて第１の積算風量を算出し、前記風量測定手段によって測定された風量と前記ファンの稼動時間とを用いて第２の積算風量を算出し、前記第１の積算風量と前記第２の積算風量との差を算出し、算出された前記差が予め設定された範囲以上となった場合に、前記電池ケースに供給される空気の風量に異常があると判定することを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
フィルタ部材を更に有し、前記フィルタ部材は、前記フィルタ部材を通過した空気のみが前記電池ケース内に供給されるように配置されている請求項５に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記ファンがファン速度を変えて駆動されている場合に、
前記ファンの稼動時間が前記ファン速度毎に求められており、
前記判定部による前記第１の積算風量の算出が、求めた前記ファン速度毎の前記ファンの稼働時間と前記ファン速度に対応する基準風量とから前記ファン速度毎の積算風量を算出し、算出した前記ファン速度毎の積算風量を合算することによって行われている請求項５又は６に記載の冷却装置。
【請求項８】
電池ケースに収容された状態で車両に搭載された電池を冷却する冷却装置であって、
車室内又は車外と前記電池ケース内とを連通する空気供給路と、前記空気供給路を介して前記電池ケース内に空気を供給する空気供給手段と、フィルタ部材と、制御手段とを備え、
前記フィルタ部材は、前記フィルタ部材を通過した空気のみが前記電池ケース内に供給されるように配置され、
前記空気供給手段は、ファンと、前記ファンを駆動するモータとを有し、
前記制御手段は、モータ駆動部と、記憶部と、判定部とを備え、
前記モータ駆動部は、前記判定部の指示に応じて前記モータに印加する電圧を多段階に切り替えて、前記ファンのファン速度を段階的に調整し、
前記記憶部は、予め、段数の異なるファン速度毎に、当該ファン速度で前記ファンを駆動したときに前記電池ケース内に供給される空気の風量を実測して得られた基準風量を格納し、
前記判定部は、前記ファンの稼働時間を求め、前記基準風量と前記ファンの稼動時間とを用いて積算風量を算出し、算出した前記積算風量が予め設定された基準積算風量以上となったときに、前記電池ケースに供給される空気の風量に異常があると判定することを特徴とする冷却装置。
【請求項９】
前記ファンがファン速度を変えて駆動されている場合に、
前記判定部による前記積算風量の算出が、前記ファン速度毎に前記ファンの稼動時間を求め、求めた前記ファン速度毎の前記ファンの稼働時間と前記ファン速度に対応する基準風量とから前記ファン速度毎の積算風量を算出し、算出した前記ファン速度毎の積算風量を合算することによって行われている請求項８に記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記基準積算風量は、未使用の前記フィルタ部材を配置して前記ファンを一定のファン速度で駆動し始めたときから、前記電池ケース内に供給される空気の風量の実測値が駆動開始時の８０％以下となるまでの積算風量に設定されている請求項８又は９に記載の冷却装置。
【請求項１１】
車両に搭載される電池と、前記電池を冷却する冷却装置とを有する電源装置であって、
前記電池は、複数の電池セルと、前記複数の電池セルを収容する電池ケースとを備え、
前記冷却装置は、車室内又は車外と前記電池ケース内とを連通する空気供給路と、前記空気供給路を介して前記電池ケース内に空気を供給する空気供給手段と、制御手段とを備え、
前記空気供給手段は、ファンと、前記ファンを駆動するモータとを有し、前記モータは定電圧方式で駆動され、
前記制御手段は、電流値検出部と判定部とを備え、
前記電流値検出部は、前記モータに供給される電流の電流値を検出し、
前記判定部は、前記電流値検出部によって検出された前記電流値と予め設定された基準電流値とを比較して、検出された前記電流値が前記基準電流値を下回った場合に、前記電池ケースに供給される空気の風量に異常があると判定することを特徴とする電源装置。
【請求項１２】
車両に搭載される電池と、前記電池を冷却する冷却装置とを有する電源装置であって、
前記電池は、複数の電池セルと、前記複数の電池セルを収容する電池ケースとを備え、
前記冷却装置は、車室内又は車外と前記電池ケース内とを連通する空気供給路と、前記空気供給路を介して前記電池ケース内に空気を供給する空気供給手段と、制御手段と、前記電池ケース内に供給される空気の風量を測定する風量測定手段とを備え、
前記空気供給手段は、ファンと、前記ファンを駆動するモータとを有し、
前記制御手段は、モータ駆動部と、記憶部と、判定部とを備え、
前記モータ駆動部は、前記判定部の指示に応じて前記モータに印加する電圧を多段階に切り替えて、前記ファンのファン速度を段階的に調整し、
前記記憶部は、予め、段数の異なるファン速度毎に、当該ファン速度で前記ファンを駆動したときに前記電池ケース内に供給される空気の風量を実測して得られた基準風量を格納し、
前記判定部は、一定時間毎に又は常時、そのときの前記ファンのファン速度に対応した前記基準風量と、そのときに前記風量測定手段によって測定された風量との差を算出し、算出された前記差が予め設定された許容値以上となった場合に、前記電池ケースに供給される空気の風量に異常があると判定することを特徴とする電源装置。
【請求項１３】
車両に搭載される電池と、前記電池を冷却する冷却装置とを有する電源装置であって、
前記電池は、複数の電池セルと、前記複数の電池セルを収容する電池ケースとを備え、
前記冷却装置は、車室内又は車外と前記電池ケース内とを連通する空気供給路と、前記空気供給路を介して前記電池ケース内に空気を供給する空気供給手段と、制御手段と、前記電池ケース内に供給される空気の風量を測定する風量測定手段とを備え、
前記空気供給手段は、ファンと、前記ファンを駆動するモータとを有し、
前記制御手段は、モータ駆動部と、記憶部と、判定部とを備え、
前記モータ駆動部は、前記判定部の指示に応じて前記モータに印加する電圧を多段階に切り替えて、前記ファンのファン速度を段階的に調整し、
前記記憶部は、予め、段数の異なるファン速度毎に、当該ファン速度で前記ファンを駆動したときに前記電池ケース内に供給される空気の風量を実測して得られた基準風量を格納し、
前記判定部は、前記ファンの稼働時間を求め、前記基準風量と前記ファンの稼動時間とを用いて第１の積算風量を算出し、前記風量測定手段によって測定された風量と前記ファンの稼動時間とを用いて第２の積算風量を算出し、前記第１の積算風量と前記第２の積算風量との差を算出し、算出された前記差が予め設定された範囲以上となった場合に、前記電池ケースに供給される空気の風量に異常があると判定することを特徴とする電源装置。
【請求項１４】
車両に搭載される電池と、前記電池を冷却する冷却装置とを有する電源装置であって、
前記電池は、複数の電池セルと、前記複数の電池セルを収容する電池ケースとを備え、
前記冷却装置は、車室内又は車外と前記電池ケース内とを連通する空気供給路と、前記空気供給路を介して前記電池ケース内に空気を供給する空気供給手段と、フィルタ部材と、制御手段とを備え、
前記フィルタ部材は、前記フィルタ部材を通過した空気のみが前記電池ケース内に供給されるように配置され、
前記空気供給手段は、ファンと、前記ファンを駆動するモータとを有し、
前記制御手段は、モータ駆動部と、記憶部と、判定部とを備え、
前記モータ駆動部は、前記判定部の指示に応じて前記モータに印加する電圧を多段階に切り替えて、前記ファンのファン速度を段階的に調整し、
前記記憶部は、予め、段数の異なるファン速度毎に、当該ファン速度で前記ファンを駆動したときに前記電池ケース内に供給される空気の風量を実測して得られた基準風量を格納し、
前記判定部は、前記ファンの稼働時間を求め、前記基準風量と前記ファンの稼動時間とを用いて積算風量を算出し、算出した前記積算風量が予め設定された基準積算風量以上となったときに、前記電池ケースに供給される空気の風量に異常があると判定することを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に代表される、走行用の電池を搭載した車両においてその電池を冷却する冷却装置、及びそれを備えた電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、動力源としてエンジンとモータとを搭載したハイブリッド自動車が実用化されており、注目を集めている。ハイブリッド自動車は、駆動用モータに電力を供給するための電源として、二次電池（電源装置）を備えている。この二次電池においては、車両の走行状況に応じて、充電又は放電が行われる。
【０００３】
また、ハイブリッド自動車に搭載される二次電池は、多数の単電池で構成された組電池であるため発熱量が多く、又、二次電池における充電時又は放電時の電気化学反応は温度に依存する。よって、二次電池の温度が予め設定された温度を越えた場合は、二次電池の性能が劣化したり、寿命が短くなったりといった問題が生じてしまう。このため、従来から、ハイブリッド自動車の電源装置は、電池の冷却を行うための冷却装置を備えている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【０００４】
図１０は、従来からの電源装置の構成を示す断面図である。図１０に示す電源装置は、電池パック１１０と、冷却装置とを備えている。冷却装置は、電池パック１１０の内部に空気を供給し、供給した空気によって電池パック１１０を冷却する。
【０００５】
具体的には、電池パック１１０は、電池ケース１１２内に複数の電池セル１１１を配置して構成されている。また、電池ケース１１２には、空気を内部に供給するための供給口１１３と、熱交換後の空気を排出するための排気口１１４とが設けられている。更に、互いに隣接する電池セル１１１と電池セル１１１との間や、各電池セル１１１と電池ケース１１２の内面との間には、供給された空気の通り道となる隙間が設けられている。
【０００６】
冷却装置は、吸気ダクト１０１と、排気ダクト１０２と、ファンユニット１０３とを備えている。吸気ダクト１０１は、電池ケース１１２の供給口１１３と、自動車の内装材１０８に設けられた空気取り入れ口１０９とを接続する。また、吸気ダクト１０１の空気取り入れ口１０９側の開口には、電池パック１１０内への異物の侵入を防ぐため、フィルタ部材１０７が配置されている。
【０００７】
排気ダクト１０２は、電池ケース１１２の排気口１１４と、ファンユニット１０３の吸入口１０３ａとを接続する。ファンユニット１０３は、ハウジング１０６と、ハウジング１０６内に配置されたファン１０４と、ファン１０４を駆動するモータ１０５とを備えている。ハウジング１０６には吸入口１０３ａと排気口１０３ｂとが設けられている。
【０００８】
モータ１０５によってファン１０４を駆動すると、車室内の空気が吸気ダクト１０１を介して電池ケース１１２内に供給され、各電池セル１１１の温度上昇は抑制される。また、電池セル１１１によって暖められた空気は、排気ダクト１０２を通り、ファンユニット１０３のハウジング１０６に設けられた排気口１０３ｂから車外に放出される。
【０００９】
また、図１０に示す冷却装置は、制御装置１２０を備えている。制御装置１２０は、判定部１２１と、モータ駆動部１２２と、温度検出部１２３とを備えており、電池セル１１１の温度に応じてファン１０４のファン速度を多段階に切り替えている（例えば、「ＬＯＷ」、「ＭＩＤＤＬＥ」、「ＨＩＧＨ」）モータ１０５は定電圧方式で駆動されている。。
【００１０】
具体的には、温度検出部１２３は、電池セル１１１に取り付けられた温度センサ１２４からの信号に基づいて、電池セル１１１の温度を検出する。判定部１２１は、現在のファン速度が検出された温度に対して適切であるかどうか判定する。
【００１１】
判定部１２１は、適切でないと判定した場合は、検出された温度に対して適切なファン速度を選択する。更に、この場合、判定部１２１は、選択されたファン速度に対応した電圧がモータ１０５に印加されるようモータ駆動部１２２に信号（ファン速度指示信号）を出力する。
【００１２】
モータ駆動部１２２は、判定部１２１の指示に応じてモータ１０５に印加する電圧を多段階に切り替えて、ファン１０４のファン速度を段階的に調整する。よって、判定部１２１がファン速度指示信号を出力した場合は、モータ駆動部１２２は、選択されたファン速度でファン１０４が回転するよう電圧を切り替える。
【００１３】
このように、制御装置１２０は、電池セル１１１の温度が予め設定された閾値を超えないようファン速度を多段階に切り替えながらファン１０４を稼動し、電池セル１１１の温度上昇を抑制している。
【００１４】
ところで、上記図１０に示した従来の電源装置においては、ファン１０４の稼動時間の経過と共にフィルタ部材１０７は目詰まりしていく。このため、電池ケース１１２内に供給される空気の風量（以下「供給空気量」）も、ファン１０４の稼働時間の経過と共に徐々に減少していく。このような事態を放置すると、ファン１０４を稼動しても電池セル１１１の温度上昇を抑制できない状態となり、電池セル１１１の性能劣化や寿命の短縮化が引き起こされる。
【００１５】
更に、空気取り入れ口１０９が異物によって塞がれた場合や、フィルタ部材１０７を突き破った異物が吸気ダクト１０１内に侵入した場合等のように、フィルタ７の目詰まり以外を原因として供給空気量が減少する場合もある。これらの場合も、フィルタ部材１０７の目詰まりの場合と同様に、温度上昇を抑制できずに、電池セル１１１の性能劣化や寿命の短縮化が引き起こされる。このため、上記図１０に示した従来の電源装置においては、フィルタ部材１０７の目詰りや、異物による供給空気量の減少を監視する必要がある。
【００１６】
また、温風暖房機に代表される空調機器の分野では、フィルタの目詰まりを自動的に検知する空調機器が知られている（例えば、特許文献４参照）。特許文献４には、フィルタが目詰まりしていない時のファンモータの制御値（基準制御値）と、ファン回転数を目標回転数に保つために出力されているファンモータの制御値との変化量に基づいて、温風暖房機のフィルタの目詰まりを検知する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１２０５６８号公報（第２図）
【特許文献２】特開２００１−３５４０３９号公報
【特許文献３】特開２００４−１３６７６７号公報
【特許文献４】特開２００２−１４７８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上記図１０に示した従来の電源装置において、制御装置１２０は、電池セル１１１の温度を検出する機能しか備えておらず、フィルタ部材１０７の目詰まり等による供給空気量の減少を検知する機能までは備えていない。このため、ユーザは、電池セル１１１の温度が上昇して初めて、フィルタ部材１０７が目詰まりしていることや、吸気ダクト１０１内に異物が存在していることに気付くこととなる。また、電池セル１１１の温度が上昇してしまった後では、既に、電池セル１１１の性能劣化や寿命の短縮化が生じている可能性がある。
【００１８】
一方、ユーザが定期的にフィルタ７を洗浄又は交換したり、空気取り入れ口１０９や吸気ダクト１０１内の点検を実施したりすれば、上記の問題は回避できる。しかし、これらの作業を行うかどうかはユーザ個人の問題であり、これらの作業が実施されない場合も想定される。
【００１９】
また、特許文献４に開示の方法を上記図１０に示した従来の電源装置に適用することも考えられるが、この場合は、ファンの回転数を検知する必要性があるため、電源装置のコストを引き上げてしまう。更に、モータ１０５の制御値を取得するためには、特許文献４に開示の制御方法によってモータ１０５を制御する必要があり、このことによっても電源装置のコストを引き上げてしまう。
【００２０】
本発明の目的は、上記問題を解消し、車両に搭載された電池の空気供給路に設けられたフィルタの目詰まりや異物による供給空気量の異常を検知し得る冷却装置、及びそれを備えた電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために本発明における第１の冷却装置は、電池ケースに収容された状態で車両に搭載された電池を冷却する冷却装置であって、車室内又は車外と前記電池ケース内とを連通する空気供給路と、前記空気供給路を介して前記電池ケース内に空気を供給する空気供給手段と、制御手段とを備え、前記空気供給手段は、ファンと、前記ファンを駆動するモータとを有し、前記モータは定電圧方式で駆動され、前記制御手段は、電流値検出部と判定部とを備え、前記電流値検出部は、前記モータに供給される電流の電流値を検出し、前記判定部は、前記電流値検出部によって検出された前記電流値と予め設定された基準電流値とを比較して、検出された前記電流値が前記基準電流値を下回った場合に、前記電池ケースに供給される空気の風量に異常があると判定することを特徴とする。
【００２２】
上記第１の冷却装置において、供給空気量の異常判定は、モータに供給される電流値を利用して行われる。このため、第１の冷却装置は、簡単な構成で供給空気量の異常を判定できる。
【００２３】
また、上記目的を達成するために本発明における第２の冷却装置は、電池ケースに収容された状態で車両に搭載された電池を冷却する冷却装置であって、車室内又は車外と前記電池ケース内とを連通する空気供給路と、前記空気供給路を介して前記電池ケース内に空気を供給する空気供給手段と、制御手段と、前記電池ケース内に供給される空気の風量を測定する風量測定手段とを備え、前記空気供給手段は、ファンと、前記ファンを駆動するモータとを有し、前記制御手段は、モータ駆動部と、記憶部と、判定部とを備え、前記モータ駆動部は、前記判定部の指示に応じて前記モータに印加する電圧を多段階に切り替えて、前記ファンのファン速度を段階的に調整し、前記記憶部は、予め、段数の異なるファン速度毎に、当該ファン速度で前記ファンを駆動したときに前記電池ケース内に供給される空気の風量を実測して得られた基準風量を格納し、前記判定部は、一定時間毎に又は常時、そのときの前記ファンのファン速度に対応した前記基準風量と、そのときに前記風量測定手段によって測定された風量との差を算出し、算出された前記差が予め設定された許容値以上となった場合に、前記電池ケースに供給される空気の風量に異常があると判定することを特徴とする。
【００２４】
上記第２の冷却装置において、供給空気量の異常判定は、供給空気量の実測値を利用して行われる。このため、第２の冷却装置は、供給空気量の異常判定における正確性を高めることができる。
【００２５】
また、上記目的を達成するために本発明における第３の冷却装置は、電池ケースに収容された状態で車両に搭載された電池を冷却する冷却装置であって、車室内又は車外と前記電池ケース内とを連通する空気供給路と、前記空気供給路を介して前記電池ケース内に空気を供給する空気供給手段と、制御手段と、前記電池ケース内に供給される空気の風量を測定する風量測定手段とを備え、前記空気供給手段は、ファンと、前記ファンを駆動するモータとを有し、前記制御手段は、モータ駆動部と、記憶部と、判定部とを備え、前記モータ駆動部は、前記判定部の指示に応じて前記モータに印加する電圧を多段階に切り替えて、前記ファンのファン速度を段階的に調整し、前記記憶部は、予め、段数の異なるファン速度毎に、当該ファン速度で前記ファンを駆動したときに前記電池ケース内に供給される空気の風量を実測して得られた基準風量を格納し、前記判定部は、前記ファンの稼働時間を求め、前記基準風量と前記ファンの稼動時間とを用いて第１の積算風量を算出し、前記風量測定手段によって測定された風量と前記ファンの稼動時間とを用いて第２の積算風量を算出し、前記第１の積算風量と前記第２の積算風量との差を算出し、算出された前記差が予め設定された範囲以上となった場合に、前記電池ケースに供給される空気の風量に異常があると判定することを特徴とする。
【００２６】
上記第３の冷却装置において、供給空気量の異常判定は、電池ケースに供給された空気の積算風量の予想値と実測値とを対比することによって行われる。このため、第３の冷却装置も、供給空気量の異常判定における正確性を高めることができる。
【００２７】
また、上記目的を達成するために本発明における第４の冷却装置は、電池ケースに収容された状態で車両に搭載された電池を冷却する冷却装置であって、車室内又は車外と前記電池ケース内とを連通する空気供給路と、前記空気供給路を介して前記電池ケース内に空気を供給する空気供給手段と、フィルタ部材と、制御手段とを備え、前記フィルタ部材は、前記フィルタ部材を通過した空気のみが前記電池ケース内に供給されるように配置され、前記空気供給手段は、ファンと、前記ファンを駆動するモータとを有し、前記制御手段は、モータ駆動部と、記憶部と、判定部とを備え、前記モータ駆動部は、前記判定部の指示に応じて前記モータに印加する電圧を多段階に切り替えて、前記ファンのファン速度を段階的に調整し、前記記憶部は、予め、段数の異なるファン速度毎に、当該ファン速度で前記ファンを駆動したときに前記電池ケース内に供給される空気の風量を実測して得られた基準風量を格納し、前記判定部は、前記ファンの稼働時間を求め、前記基準風量と前記ファンの稼動時間とを用いて積算風量を算出し、算出した前記積算風量が予め設定された基準積算風量以上となったときに、前記電池ケースに供給される空気の風量に異常があると判定することを特徴とする。
【００２８】
上記第４の冷却装置において、供給空気量の異常判定は、ファン速度と稼動時間とから求めた積算風量と、フィルタ部材の交換や洗浄の時期を示す指標となる基準積算風量とを対比して行われる。このため、第４の冷却装置は、電池の温度上昇の回避の確実性を高めることができる。
【００２９】
更に、上記目的を達成するために本発明における電源装置は、車両に搭載される電池と、上記本発明における第１〜第４のいずれかの冷却装置とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明における冷却装置及び電源装置によれば、電池に供給される冷却用の空気の風量（供給空気量）の異常を検知することができる。このため、ユーザは、電池の温度が上昇する前に、フィルタ部材の目詰まりや異物の存在に気付くことができる。よって、温度上昇による電池の性能劣化や寿命の短縮化を回避することが可能となる。また、本発明における冷却装置及び電源装置によれば、供給空気量の異常の検知を低コストで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
上記本発明における第１の冷却装置においては、フィルタ部材が更に備えられ、前記フィルタ部材は、前記フィルタ部材を通過した空気のみが前記電池ケース内に供給されるように配置され、前記基準電流値が、未使用の前記フィルタ部材を配置した状態で前記ファンを駆動したときに前記モータに供給される電流の電流値に基づいて設定されているのが好ましい。
【００３２】
また、上記本発明における第２の冷却装置及び第３の冷却装置においては、フィルタ部材が更に備えられ、前記フィルタ部材は、前記フィルタ部材を通過した空気のみが前記電池ケース内に供給されるように配置されているのが好ましい。
【００３３】
また、上記本発明における第３の冷却装置においては、前記ファンがファン速度を変えて駆動されている場合に、前記ファンの稼動時間が前記ファン速度毎に求められており、前記判定部による前記第１の積算風量の算出が、求めた前記ファン速度毎の前記ファンの稼働時間と前記ファン速度に対応する基準風量とから前記ファン速度毎の積算風量を算出し、算出した前記ファン速度毎の積算風量を合算することによって行われているのが好ましい。
【００３４】
また、上記本発明における第４の冷却装置においては、前記ファンがファン速度を変えて駆動されている場合に、前記判定部による前記積算風量の算出が、前記ファン速度毎に前記ファンの稼動時間を求め、求めた前記ファン速度毎の前記ファンの稼働時間と前記ファン速度に対応する基準風量とから前記ファン速度毎の積算風量を算出し、算出した前記ファン速度毎の積算風量を合算することによって行われているのが好ましい。更に、前記基準積算風量は、未使用の前記フィルタ部材を配置して前記ファンを一定のファン速度で駆動し始めたときから、前記電池ケース内に供給される空気の風量の実測値が駆動開始時の８０％以下となるまでの積算風量に設定されているのが好ましい。
【００３５】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における冷却装置及び電源装置について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１における冷却装置及び電源装置の概略構成を示す断面図である。
【００３６】
図１に示すように、電源装置は、ハイブリッド自動車等の車両に搭載される電池パック１０と、冷却装置とを備えている。冷却装置は、図１０に示した従来の冷却装置と同様に、電池パック１０内に冷却用の空気を供給する。本実施の形態１では、図１に示すように、電池パック１０は、複数の電池セル１１と、電池ケース１２とを備えている。各電池セル１１はニッケル水素蓄電池又はリチウムイオン蓄電池である。また、複数の電池セル１１は電池ケース１２内に収容されている。
【００３７】
電池ケース１２には、冷却用の空気を内部に供給するための供給口１３と、熱交換後の空気を排出するための排気口１４とが設けられている。更に、互いに隣接する電池セル１１と電池セル１１との間や、各電池セル１１と電池ケース１２の内面との間には、供給された空気の通り道となる隙間が設けられている。
【００３８】
冷却装置は、吸気ダクト１と、排気ダクト２と、ファンユニット３と、制御装置２０とを備えている。吸気ダクト１は、車内と電池ケース１２内とを連通しており、車内の空気を電池ケースに供給するための空気供給路として機能している。本実施の形態１では、吸気ダクト１は、電池ケース１２の供給口１３と、車両の内装材８に設けられた空気取り入れ口９とを接続している。
【００３９】
また、本実施の形態１では、吸気ダクト１の空気取り入れ口９側の開口には、電池パック１０内への異物の侵入を防ぐため、フィルタ部材７が配置されている。フィルタ部材７は、フィルタ部材７を通過した空気のみが電池ケース１２内に供給されるように配置されている。
【００４０】
排気ダクト２は、電池ケース１２内の空気を排気するための空気排出路として機能している。本実施の形態１では、排気ダクト２は、電池ケース１２の排気口１４と、ファンユニット３の吸入口３ａとを接続している。熱交換後の空気は、排気ダクト２を介してファンユニット３に送られ、ファンユニット３の排気口３ｂから車外に排出される。
【００４１】
ファンユニット３は、吸気ダクト１を介して電池ケース１２内に空気を供給する空気供給手段として機能する。また、ファンユニット３は、ファン４と、ファン４を駆動するモータ５と、ファン４を収容するハウジング６とを備えている。ファンユニット３の吸入口３ａと排気口３ｂとはハウジング６に設けられている。
【００４２】
本実施の形態１では、上述したように、ファンユニット３の吸入口３ａは排気ダクト２に接続されている。よって、モータ５によってファン４を駆動すると、電池ケース１２内の空気が吸引され、これによって車内の空気が電池ケース１２内に供給される。
【００４３】
制御装置２０は、判定部２１と、記憶部２２と、電流値検出部２３と、モータ駆動部２４と、温度検出部２５とを備えている。温度検出部２５は、図１０に示した温度検出部１２３と同様に、電池セル１１に取り付けられた温度センサ２７からの信号に基づいて、電池セル１１の温度を検出する。また、温度検出部２５は、検出した温度を特定する信号を判定部２１に出力する。
【００４４】
判定部２１は、図１０に示した判定部１２１と同様に、現在のファン速度が検出された温度に対して適切であるかどうか判定する。また、判定部２１は、適切でないと判定した場合は、検出された温度に対して適切なファン速度を選択する。更に、この場合、判定部２１は、選択されたファン速度に対応した電圧をモータ５に印加するようモータ駆動部２４に信号（ファン速度指示信号）を出力する。
【００４５】
モータ駆動部２４は、図１０に示したモータ駆動部１２２と同様に、判定部２１の指示に応じてモータ５に印加する電圧を多段階に切り替えて、ファン４のファン速度を段階的に調整する。判定部１２１がファン速度指示信号を出力した場合は、モータ駆動部２４は、選択されたファン速度に対応した電圧をモータ５に印加する。これにより、ファン４は選択されたファン速度で回転する。なお、モータ５は定電圧方式で駆動されている。よって、モータ駆動部２４に、ファン速度指示信号が入力されない限り、現在の電圧が維持され、モータ５には一定の電圧が印加される。
【００４６】
このように、図１０に示した従来例と同様に、制御装置２０は、電池セル１１の温度に応じてモータ５に印加する電圧を多段階に切り替えて、ファン４のファン速度を段階的に調整している。但し、本実施の形態１においては、図１０に示した従来例と異なり、判定部２１は、記憶部２２と電流値検出部２３とを用いて、電池ケース１２内に供給される空気の風量（供給空気量）に異常があるかどうかの判定を行うことができる。
【００４７】
ここで、図２を用いて、本実施の形態１における供給空気量の異常判定の原理について説明する。図２は、供給空気量に異常が生じた場合におけるモータに供給される電流の変化を示す図である。例えば、フィルタ部材７の目詰まりが大きくなったり、空気取り入れ口９が異物で塞がれたり、更に吸気ダクト１に異物が侵入したりすると、モータ５にかかる負荷は減少する。このとき、モータ５は上述したように定電圧方式で駆動されているため、図２に示すように、モータ５に供給されている電流の電流値Ｉｍは低下する。
【００４８】
このため、本実施の形態１においては、モータ５に供給される電流に予め閾値（基準電流値Ｉｅ）を設定し、判定部２１に電流値Ｉｍと基準電流値Ｉｅとの比較を行わせることによって、供給空気量に異常があるかどうかの判定を行っている。
【００４９】
なお、本実施の形態１において、基準電流値Ｉｅは記憶部２２に格納されている。また、電流値Ｉｍは、電流センサ２６から電流値検出部２３に送られた信号に基づいて、電流値検出部２３によって検出される。電流値検出部２３は、検出した電流値Ｉｍを特定する信号を判定部２１に出力している（図１参照）。
【００５０】
図３を用いて、制御装置２０における供給空気量の異常判定処理を説明する。図３は、本発明の実施の形態１における冷却装置を構成する制御装置の動作を示すフロー図である。
【００５１】
図３に示すように、先ず、判定部２１は、記憶部２２から基準電流値Ｉｅを読み出す（ステップＳ１）。次に、判定部２１は、電流値検出部２３からの信号によって電流値Ｉｍを取得する（ステップＳ２）。更に、判定部２１は、電流値Ｉｍと基準電流値Ｉｅとを比較する（ステップＳ３）。
【００５２】
ステップＳ３の判定の結果、電流値Ｉｍが基準電流値Ｉｅを下回っていない場合は、判定部２１は再度ステップＳ２を実行する。なお、ステップＳ３の実行後の再度のステップＳ２の実行は、一定時間が経過した後に行うことができる。
【００５３】
一方、ステップＳ３の判定の結果、電流値Ｉｍが基準電流値Ｉｅを下回っている場合は、判定部２１は、供給空気量に異常があると判定し、図１に示すように警告信号を車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）に出力する（ステップＳ４）。警告信号が出力されると、車両のＥＣＵは、例えば、車両のメータパネル等に取り付けられた液晶表示装置や警告灯によって運転者に警告を行う。なお、図１において車両のＥＣＵは省略している。
【００５４】
以上のように、本実施の形態１における冷却装置及び電源装置は、モータに供給される電流値に基づいて、供給空気量の異常を監視している。このため、本実施の形態１における冷却装置及び電源装置は、従来の冷却装置や電源装置と異なり、電池セル１１の温度が上昇する前に、冷却用空気の不足を検知することができる。よって、温度上昇による電池セル１１の性能劣化や寿命の短縮化を回避できる。
【００５５】
なお、判定部２１による警告信号の出力後に、例えば、空気取り入れ口９を塞いでいた異物が取り除かれる等すれば、供給空気量は回復する。このため、本実施の形態１においては、供給空気量が回復した場合に、制御装置２０が警告の解除を行うことができる態様とすることもできる。具体的には、警告の解除条件となる電流値（警告解除電流値）ＩCを予め設定し（図２参照）、記憶部２２に格納しておく。電流値Ｉｍが警告解除電流値ＩCより高くなった場合は、判定部２１は警告の解除を指示する信号を車両のＥＣＵに出力する。
【００５６】
また、本実施の形態１において、基準電流値Ｉｅの設定は、例えば、以下のようにして行うことができる。先ず、未使用のフィルタ部材７を配置した後、モータ駆動部２４によってファン４を駆動する。次に、電流値検出部２３によって、このときのモータ５に供給される電流の電流値を取得する。そして、記憶部２２によって、取得された電流値の−１０％〜＋１０％を基準電流値Ｉｅとして格納する。
【００５７】
なお、上述したファン４の駆動、電流値の取得、及び基準電流値Ｉｅの格納は、ファン速度毎に行われる。また、基準電流値Ｉｅの設定は、製品出荷前に行っても良いし、フィルタ部材７を取り替えるたびに行っても良い。また、別途メーカが提示する指標に基づいて、ユーザが任意の電流値を基準電流値Ｉｅとして設定する態様であっても良い。更に、基準電流値Ｉｅの設定は、一定の環境条件下（例えば、温度が２５℃に保持された条件下）で、予め定められた時間（例えば２４時間等）をかけて行うのが好ましい。
【００５８】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における冷却装置及び電源装置について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、本発明の実施の形態２における冷却装置及び電源装置の概略構成を示す断面図である。
【００５９】
図４に示すように、本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、電源装置は、電池パック１０と、電池パック１０内に冷却用の空気を供給する冷却装置とを備えている。また、冷却装置は、実施の形態１と同様に、吸気ダクト１と、排気ダクト２と、ファンユニット３と、制御装置３０とを備えている。
【００６０】
また、制御装置３０は、実施の形態１と同様に、判定部３１と、温度検出部３５と、モータ駆動部３４とを備えている。この構成により、制御装置３０は、電池セル１１の温度に応じてモータ５に印加する電圧を多段階に切り替えて、ファン４のファン速度を段階的に調整する。
【００６１】
但し、本実施の形態２においては、図４に示すように、実施の形態１と異なり、排気ダクト２に風量センサ３６が配置されている。更に、制御装置３０には、風量測定部３３が備えられている。風量センサ３６と風量測定部３３とは、電池ケース１２に供給される空気の風量を測定する風量測定手段として機能する。
【００６２】
具体的には、風量センサ３６は排気ダクト２を通る空気の流速を特定する信号を風量測定部３３に出力する。風量測定部３３は、風量センサ３６からの信号と、排気ダクト内部の断面積とから、単位時間当たりの風量Ｖｒを算出する。風量Ｖｒは電池ケース１２内に供給される空気の風量（供給空気量）の実測値に該当する。また、風量測定部３３は、算出された風量Ｖｒを特定する信号を判定部３１に出力する。
【００６３】
記憶部３２は、図１に示した記憶部２２と異なり、段数の異なるファン速度毎に基準風量Ｖ１〜Ｖｎを格納している。基準風量Ｖ１〜Ｖｎは、各ファン速度でファン４を駆動したときに電池ケース１２内に供給される空気の風量を実測して得られた風量である。例えば、ファン速度として「ＬＯＷ」、「ＭＩＤＤＬＥ」、「ＨＩＧＨ」の３段階が設定されている場合は、基準風量Ｖ１〜Ｖ３が実測され、各実測値が格納される。なお、基準風量Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は、それぞれファン速度「ＬＯＷ」、「ＭＩＤＤＬＥ」、「ＨＩＧＨ」に対応している。
【００６４】
本実施の形態２においては、基準風量の実測は、未使用のフィルタ部材７を配置した状態で行われる。また、基準風量の実測は、上記したように風量センサ３６を用いて行うのが好ましいが、吸気ダクト１又は排気ダクト２に配置した別の風量測定装置によって行っても良い。基準風量は、フィルタ部材７に目詰まりが生じていない状態でファン４が駆動されたときに、実際に電池ケース１２に供給される風量に該当する。
【００６５】
また、本実施の形態２において、判定部３１は、車両運行時に風量センサ３６と風量測定部３３とから取得された風量Ｖｒと、そのときのファン速度に対応する基準風量Ｖｍ（１≦ｍ≦ｎ）とを比較することによって、供給空気量に異常があるかどうかの判定を行う
ここで、図５を用いて、制御装置３０における供給空気量の異常判定処理を説明する。図５は、本発明の実施の形態２における冷却装置を構成する制御装置の動作を示すフロー図である。
【００６６】
図５に示すように、先ず、判定部３１は、モータ駆動部３４に出力した最新のファン速度指示信号から、現在設定されているファン速度を特定する（ステップＳ１１）。次に、判定部３１は、ステップＳ１１で特定されたファン速度に対応する基準風量Ｖｍを記憶部３２から読み出す（ステップＳ１２）。
【００６７】
次に、判定部３１は、風量測定部３３から出力された信号に基づいて現在の風量Ｖｒを取得する（ステップＳ１３）。更に、判定部３１は、基準風量Ｖｍと現在の風量Ｖｒとの差を算出し、算出された差が予め設定された許容値Ｘ以上となっていないかどうか判定する（ステップＳ１４）。
【００６８】
ステップＳ１４の判定の結果、算出された差がＸ以上となっていない場合は、判定部３
１は、ファン速度の変更があったかどうかを判定する（ステップＳ１６）。ファン速度の変更があった場合は、判定部３１は、再度ステップＳ１１を実行する。また、ファン速度の変更がなかった場合は、判定部３１は、再度ステップＳ１３を実行する。なお、ステップＳ１６の実行後の再度のステップＳ１１又はＳ１３の実行は、一定時間が経過した後に行うことができる。
【００６９】
一方、ステップＳ１４の判定の結果、算出された差がＸ以上となっている場合は、判定
部３１は、供給空気量に異常があると判定し、図４に示すように警告信号を車両のＥＣＵ（図示せず）に出力する（ステップＳ１５）。警告信号が出力されると、車両のＥＣＵは、例えば、車両のメータパネル等に取り付けられた液晶表示装置や警告灯によって運転者に警告を行う。
【００７０】
以上のように本実施の形態２における冷却装置及び電源装置は、電池ケース１２内に供給される空気の風量（供給空気量）を実測することによって、供給空気量の異常を監視している。このため、本実施の形態２における冷却装置及び電源装置も、実施の形態１の場合と同様に、電池セル１１の温度が上昇する前に、冷却用空気の不足を検知することができる。よって、温度上昇による電池セル１１の性能劣化や寿命の短縮化を回避できる。
【００７１】
なお、許容値Ｘの設定は、車両の使用環境等に応じて適宜設定することができる。例えば、現在の風量Ｖｒが基準風量Ｖｍの９０％のときを限界とするのであれば、Ｘ＝０．１１Ｖｍとすれば良い。また、許容値Ｘの設定は、製品出荷前に行っても良いし、フィルタ
部材７を取り替えるたびに行っても良い。また、別途メーカが提示する指標に基づいて、ユーザが任意に設定する態様であっても良い。
【００７２】
また、図４の例では、風量センサ３６は排気ダクト２に配置されているが、本実施の形態２はこれに限定されるものではない。風量センサ３６は吸気ダクト１に配置されていても良い。この場合においては、電池ケース１１内にこれから供給される空気の風量が測定される。
【００７３】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３における冷却装置及び電源装置について、図６及び図７を参照しながら説明する。本実施の形態３における冷却装置及び電源装置は、図４に示した実施の形態２における冷却装置及び電源装置と同様の構成を備えている。また、本実施の形態３においても、実施の形態２と同様に、記憶部は、段数の異なるファン速度毎に基準風量Ｖ１〜Ｖｎを格納している。
【００７４】
但し、本実施の形態３においては、判定部による供給空気量の異常判定処理が、実施の形態２と異なっている。また、判定部は、任意の時点からのファンの稼働時間を計測する機能を備えている。更に、ファンがファン速度を変えて駆動されている場合は、判定部は、ファン速度毎にファンの稼動時間を測定する。
【００７５】
図６は、ファンの稼働状況の一例を示す図である。図６において、縦軸はファン速度、横軸は時間ｔを示している。図６において、時間ｔの起算点は新品のフィルタ部材を取り付けた後であって、最初にファンの稼動を開始した時点である。また、図６において、現在の時刻をＴとする。
【００７６】
ここで、図７を用いて、図６に示すようにファンが駆動された場合の制御装置における供給空気量の異常判定処理を説明する。図７は、本発明の実施の形態３における冷却装置を構成する制御装置の動作を示すフロー図である。なお、以下の説明においては、実施の形態２で用いた図４を適宜参照する。
【００７７】
図７に示すように、先ず、判定部は、風量測定部から出力された信号に基づいて現在の風量Ｖｒを取得する（ステップＳ２１）。次に、判定部は、取得した風量Ｖｒを用いて、現在の時刻Ｔまでの積算風量Ｑｒを下記式（１）によって算出する（ステップＳ２２）。
【００７８】
【数１】
2006210190.tif 000003
【００７９】
なお、現在の時刻Ｔの前（時刻Ｔ´）において、既にｔ＝０からｔ＝Ｔ´までの積算風量Ｑ´ｒが算出されている場合は、下記式（２）を用いてＱｒは算出される。
【００８０】
【数２】
2006210190.tif 000004
【００８１】
次に、判定部は、モータ駆動部に出力した最新のファン速度指示信号から、現在設定されているファン速度を特定する（ステップＳ２３）。更に、判定部は、特定されたファン速度に対応する基準風量Ｖｍを記憶部から読み出す（ステップＳ２４）。図６の例では、基準風量Ｖ１が読み出される。
【００８２】
次に、判定部は、読み出した基準風量Ｖｍと、現在のファン速度が設定されたとき（ｔ＝ｔ３）から時刻Ｔまでの稼動時間とから、積算風量Ｑ´ｍを算出する（ステップＳ２５）。なお、図６の例において、ｔ＝ｔ３からｔ＝Ｔまでの基準風量はＶ１であり、この間において基準風量は変動しないことから、ステップＳ２５での積算風量Ｑ´ｍの算出は下記式（３）によって行われる。
【００８３】
【数３】
2006210190.tif 000005
【００８４】
次に、判定部は全積算風量Ｑｍを算出する（ステップＳ２６）。具体的には、現在のファン速度が設定される前に別のファン速度が設定され、この別のファン速度でファンが駆動されたときの積算風量が算出されている場合は、この積算風量とステップＳ２５で算出された積算風量Ｑ´ｍとを合算する。合算によって得られた積算風量が全積算風量Ｑｍとなる。
【００８５】
一方、現在のファン速度しか設定されていない場合は、ステップＳ２５で算出された積算風量Ｑ´ｍを全積算風量Ｑｍとする。なお、このようにして算出された全積算風量Ｑｍは、ｔ＝０からｔ＝Ｔまでの間に電池ケース１２に供給されると予想される積算風量に該当する。
【００８６】
図６の例では、ｔ＝０からｔ＝ｔ３までの間の積算風量に、ステップＳ２５で算出された積算風量Ｑ´ｍを合算することによって、ｔ＝０からｔ＝Ｔまでの全積算風量Ｑｍが得られる。なお、図６の例において、０≦ｔ≦ｔ１及びｔ３≦ｔ≦Ｔの基準風量がＶ１、ｔ１≦ｔ≦ｔ２の基準風量がＶ２、ｔ２≦ｔ≦ｔ３の基準風量がＶ３であるから、ステップＳ２６での全積算風量Ｑｍの算出は下記式（４）によって行われる。
【００８７】
【数４】
2006210190.tif 000006
【００８８】
次いで、判定部は、ステップＳ２６で算出された全積算風量Ｑｍと、ステップＳ２２で算出された積算風量Ｑｒとの差を算出し、算出された差が予め設定された許容値Ｙ以上となっていないかどうか判定する（ステップＳ２７）。
【００８９】
ステップＳ２７の判定の結果、算出された差がＹ以上となっていない場合は、判定部は、再度ステップＳ２１を実行する。なお、ステップＳ２７の実行後の再度のステップＳ２１の実行は、一定時間が経過した後に行うことができる。
【００９０】
一方、ステップＳ２７の判定の結果、算出された差がＹ以上となっている場合は、判定部は、供給空気量に異常があると判定し、警告信号を車両のＥＣＵ（図示せず）に出力する（ステップＳ２８）。警告信号が出力されると、車両のＥＣＵは、例えば、車両のメータパネル等に取り付けられた液晶表示装置や警告灯によって運転者に警告を行う。
【００９１】
以上のように本実施の形態３における冷却装置及び電源装置は、電池ケース１２内に供給された空気の積算風量の予想値と実測値とを対比することによって、供給空気量の異常を監視している。このため、本実施の形態３における冷却装置及び電源装置も、実施の形態１の場合と同様に、電池セル１１の温度が上昇する前に、冷却用空気の不足を検知することができる。よって、温度上昇による電池セル１１の性能劣化や寿命の短縮化を回避できる。
【００９２】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４における冷却装置及び電源装置について、図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、本発明の実施の形態４における冷却装置及び電源装置の概略構成を示す断面図である。
【００９３】
図８に示すように、本実施の形態４においても、実施の形態１〜３と同様に、電源装置は、電池パック１０と、電池パック１０内に冷却用の空気を供給する冷却装置とを備えている。また、冷却装置は、実施の形態１と同様に、吸気ダクト１と、排気ダクト２と、ファンユニット３と、制御装置４０とを備えている。
【００９４】
制御装置４０は、実施の形態１〜３と同様に、判定部４１と、記憶部４２と、モータ駆動部４３と、温度検出部４４とを備えている。この構成により、制御装置４０は、電池セル１１の温度に応じてモータ５に印加する電圧を多段階に切り替えて、ファン４のファン速度を段階的に調整する。
【００９５】
また、記憶部４２は、実施の形態２及び３に示した記憶部と同様に、段数の異なるファン速度毎に基準風量Ｖ１〜Ｖｎを格納している。基準風量の実測も、実施の形態２及び３と同様にして行われている。また、判定部４１は、実施の形態３に示した判定部と同様に、任意の時点からのファン４の稼働時間を計測する機能を備えている。ファン４がファン速度を変えて駆動されている場合は、ファン速度毎にファン４の稼動時間を測定する。
【００９６】
但し、本実施の形態４において、記憶部４２は、更に、基準積算風量Ｑｘを格納している。また、判定部４１は、基準積算風量Ｑｘを用いて供給空気量の異常判定を行っており、実施の形態１〜３に示した判定部と異なる処理を行っている。
【００９７】
ここで、基準積算風量Ｑｘの算出方法について説明する。本実施の形態４においては、先ず、未使用のフィルタ部材７を吸気ダクト１に配置する。次に、ファン４を一定の任意のファン速度で駆動する。更に、電池ケース１２内に供給される空気の風量を、駆動開始時から実測する。この場合の風量の測定は、吸気ダクト１又は排気ダクト２に設置した風量測定装置によって行うことができる。
【００９８】
ファン４を一定時間以上稼動すると、フィルタ部材７に次第に目詰まりが生じ、その結果、測定される風量は次第に減少する。そこで、フィルタ部材７の目詰まりによって、現在の風量が駆動開始時に比べて大きく減少し、これ以上減少すると電池セル１１の温度が上昇してしまうと予測される時点を特定し、駆動開始からその時点までのファン４の稼働時間Ｔｘを求める。具体的には、現在の風量が駆動開始時の８０％以下、好ましくは７０％〜８０％となる時点を特定すれば良い。
【００９９】
次に、求めた稼働時間Ｔｘと、駆動開始から上記時点までの風量Ｖｘ（ｔ）とを下記式（５）に代入する。この結果、基準積算風量Ｑｘが算出される。算出された基準積算風量Ｑｘは、フィルタ部材が大きく目詰まりするまでの間に電池ケース１２に供給された空気の積算風量に相当する。基準積算風量Ｑｘはフィルタ部材７の交換や洗浄の時期を示す指標となる。よって、総積算風量が基準積算風量を超えた場合は、電池セル１１の性能劣化や寿命の短縮化が生じる程の電池温度の上昇が生じる可能性が高くなる。
【０１００】
【数５】
2006210190.tif 000007
【０１０１】
なお、冷却装置はハイブリッド自動車に搭載される。よって、上述した基準積算風量の算出のための工程は、冷却装置が実際にハイブリッド自動車に取り付けられた場合と同じ環境で実施するのが好ましい。具体的には、冷却装置が取り付けられた電源装置を、一定の環境条件下、例えば浮遊塵埃が０．０２ｍｇ／ｍ3〜０．１ｍｇ／ｍ3、温度が２０℃〜３０℃、湿度が４０％〜６０％の範囲内で、これらが一定に保たれた実験室に配置して基準積算風量の算出を行う。また、電源装置を構成する電池パックとしては、実際の車両に使用されるもの、又はこれと同等性能を備えたものを用いる。
【０１０２】
次に、図９を用いて、制御装置４０における供給空気量の異常判定処理を説明する。図９は、本発明の実施の形態４における冷却装置を構成する制御装置の動作を示すフロー図である。なお、以下の説明においては、図８を適宜参照する。
【０１０３】
図９に示すように、先ず、判定部４１は、モータ駆動部４３に出力した最新のファン速度指示信号から、現在設定されているファン速度を特定する（ステップＳ３１）。次に、判定部４１は、特定されたファン速度に対応する基準風量Ｖｍを記憶部４２から読み出す（ステップＳ３２）。
【０１０４】
次に、判定部４１は、読み出した基準風量Ｖｍと、現在のファン速度が設定されたときから現在の時刻Ｔまでの稼動時間とから、積算風量Ｑ´ｍを算出する（ステップＳ３３）。なお、ステップＳ３３における積算風量Ｑ´ｍの算出は、実施の形態３におけるステップＳ２４と同様に行われる。
【０１０５】
次に、判定部４１は全積算風量Ｑｍを算出する（ステップＳ３４）。具体的には、現在のファン速度が設定される前に別のファン速度が設定され、この別のファン速度でファンが駆動されたときの積算風量が算出されている場合は、この積算風量とステップＳ３３で算出された積算風量Ｑ´ｍとを合算する。合算によって得られた積算風量が全積算風量Ｑｍとなる。現在のファン速度しか設定されていない場合は、ステップＳ３３で算出された積算風量Ｑ´ｍを全積算風量Ｑｍとする。なお、ステップＳ３４における全積算風量Ｑｍの算出は、実施の形態３におけるステップＳ２６と同様に行われる。
【０１０６】
次に、判定部４１は、記憶部４２から基準積算風量Ｑｘを読み出す（ステップＳ３５）。次いで、判定部４１は、ステップＳ３４で算出された全積算風量Ｑｍと、ステップＳ３５で読み出された基準積算風量Ｑｘとを比較し、全積算風量Ｑｍが基準積算風量Ｑｘ以上であるかどうかを判定する（ステップＳ３６）。
【０１０７】
ステップＳ３６の判定の結果、全積算風量Ｑｍが基準積算風量Ｑｘ以上でない場合（全積算風量Ｑｍが基準積算風量Ｑｘ未満である場合）は、判定部４１は、再度ステップＳ３１を実行する。なお、ステップＳ３６の実行後の再度のステップＳ３１の実行は、一定時間が経過した後に行うことができる。
【０１０８】
一方、ステップＳ３６の判定の結果、全積算風量Ｑｍが基準積算風量Ｑｘ以上である場合は、判定部４１は、供給空気量に異常があると判定し、警告信号を車両のＥＣＵ（図示せず）に出力する（ステップＳ３７）。警告信号が出力されると、車両のＥＣＵは、例えば、車両のメータパネル等に取り付けられた液晶表示装置や警告灯によって運転者に警告を行う。
【０１０９】
以上のように本実施の形態４における冷却装置及び電源装置は、フィルタ部材７の交換や洗浄の時期を示す指標となる基準積算風量Ｑｘに基づいて、供給空気量の異常を監視している。このため、本実施の形態４における冷却装置及び電源装置も、実施の形態１の場合と同様に、電池セル１１の温度が上昇する前に、冷却用空気の不足を検知することができる。よって、温度上昇による電池セル１１の性能劣化や寿命の短縮化を回避できる。
【０１１０】
なお、上記の実施の形態１〜４において、フィルタ部材７の種類、大きさ、材質、性能は特に限定されるものでない。但し、冷却装置による冷却の対象が、ハイブリッド自動車等の車両に搭載される電池パック１０であり、また、空気取り入れ口９が車両の内装材８に設けられるのであれば、フィルタ部材７としては、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂で形成されたものを用いるのが好ましい。更に、空気取り入れ口９が車両の内装材８に設けられない場合であれば、スチールウールで形成されたフィルタ部材７を用いることもできる。
【０１１１】
また、実施の形態１〜４において、空気取り入れ口９は車両の室内に設けられているが、本発明においてはこれに限定されるものではない。空気取り入れ口９は、例えば、車両の外装に設けることもできる。また、実施の形態１〜４においては、空気供給手段となるファンユニット３は空気の排出側に設置されているが、本発明はこれに限定されるものではない。ファンユニット３は、空気の供給側に設置することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明における冷却装置及び電源装置は、ハイブリッド自動車に代表される、走行用の電池を搭載した車両の一部を構成するものであり、産業上の利用可能性を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１における冷却装置及び電源装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、供給空気量に異常が生じた場合におけるモータに供給される電流の変化を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における冷却装置を構成する制御装置の動作を示すフロー図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２における冷却装置及び電源装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２における冷却装置を構成する制御装置の動作を示すフロー図である。
【図６】図６は、ファンの稼働状況の一例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態３における冷却装置を構成する制御装置の動作を示すフロー図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態４における冷却装置及び電源装置の概略構成を示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態４における冷却装置を構成する制御装置の動作を示すフロー図である。
【図１０】図１０は、従来からの電源装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１  吸気ダクト
２  排気ダクト
３  ファンユニット
３ａ  ファンユニットの吸入口
３ｂ  ファンユニットの排気口
４  ファン
５  モータ
６  ハウジング
７  フィルタ部材
８  内装材
９  空気取り入れ口
１０  電池パック
１１  電池セル
１２  電池ケース
１３  電池ケースの供給口
１４  電池ケースの排気口
２０、３０、４０  制御装置
２１、３１、４１  判定部
２２、３２、４２  記憶部
２３  電流値検出部
２４、３４、４３  モータ駆動部
２５、３５、４４  温度検出部
２６  電流センサ
２７  温度センサ
３３  風量測定部
３６  風量センサ
【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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