(57)【要約】【課題】冷却材が電池セルに付着することを抑制可能な冷却システムを提供する。【解決手段】冷却システム１は、車両に搭載される電池セル５１を冷却するシステムである。冷却システム１は、内部から空気が流出する流出口３３を有し、空気を冷却する蓄冷材１００が収容される収容体３０と、流出口３３に連結され、流出口３３から流出した空気の流通する通路を形成する連結ダクト４０とを有する。冷却システム１は、内部に空気を導入する導入口５２ａを有し、連結ダクト４０を介して収容体３０から離間して設けられて、内部に電池セル５１が収容されるバッテリケース５２を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される電池セル（５１）を冷却する冷却システムであって、
内部から空気が流出する流出口（３３）を有し、前記空気を冷却する冷却材（１００）が収容される収容体（３０）と、
前記流出口に連結され、前記流出口から流出した前記空気の流通する通路を形成する連結部材（４０、２４０、３４０、４４０）と、
内部に前記空気を導入する導入口（５２ａ）を有し、前記連結部材を介して前記収容体から離間して設けられて、前記電池セルが収容されるバッテリケース（５２）と、
を備える冷却システム。
【請求項２】
前記流出口は、
前記収容体に収容された状態の前記冷却材よりも上方に形成されている請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
前記連結部材（２４０）は、
前記収容体から前記バッテリケースへと向かう空気流れにおける上流側が下流側に対して下方に位置する延伸部（２４２）を有するダクトである請求項１または請求項２に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記連結部材の前記通路について連通状態と遮断状態とを切替可能な連通切替部（４４１）と、
前記連通切替部を制御する連通制御部（９０）と、
を備え、
前記連通制御部は、
前記車両が衝突したか否かを判定する衝突判定部（Ｓ４０）と、
前記衝突判定部にて前記車両が衝突したと判定された場合には、前記通路が前記遮断状態となるように前記連通切替部を制御する連通調整部（Ｓ４１）と、
を有する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項５】
前記連結部材に侵入した異物を排出可能な位置に設けられた排出開口部（３４１）と、
前記排出開口部の開放状態と前記排出開口部の閉塞状態とを切替可能な開口切替部（３４２）と、
前記開口切替部を制御する開口制御部（９０）と、
を備え、
前記開口制御部は、
前記車両が衝突したか否かを判定する衝突判定部（Ｓ３０）と、
前記衝突判定部にて前記車両が衝突したと判定された場合には、前記排出開口部が前記開放状態になるように前記開口切替部を制御する開口調整部（Ｓ３１）と、
を有する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項６】
前記収容体は、
前記収容体の内部と外部とを連通する開口部（３２）と、
前記開口部を閉塞および開放可能な蓋部（３４）と、
を有する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項７】
前記収容体は、
前記冷却材が前記流出口よりも低い高さに配置されるように前記冷却材の高さを規制する規制部（３５）を有する請求項６に記載の冷却システム。
【請求項８】
前記開口部は、前記流出口よりも上方に設けられ、
前記規制部は前記蓋部に設けられている請求項７に記載の冷却システム。
【請求項９】
前記収容体は、一部または全部が車室内の座席の下方に設置される請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項１０】
前記収容体は、一部または全部が前記車両の前後方向に並ぶ座席と座席との間に設置される請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項１１】
空気を冷却する冷却用熱交換器（１２）と、前記冷却用熱交換器が収容され、前記冷却用熱交換器で冷却された冷却空気が流通する空調ケース（１１）と、を備えて車室内の空調を行う車両用空調装置と、
前記空調ケースと前記収容体とを、前記冷却空気が流通可能に接続する空調接続ダクト（２０）と、
をさらに有する請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項１２】
前記収容体と前記空調ケースとの連通を許可および禁止する空調風切替部（１９）と、
前記空調風切替部を制御する空調制御部（９０）と、
をさらに備え、
前記空調制御部は、
前記車室内の温度が車室内設定温度に到達する温度到達条件を満たしたか否かを判定する条件判定部（Ｓ１１）と、
前記温度到達条件が満たされたと判定された場合に、前記収容体と前記空調ケースとの連通を許可するように前記空調風切替部を制御する切替制御部（Ｓ１２）と、
を有する請求項１１に記載の冷却システム。
【請求項１３】
前記空調接続ダクトは、前記冷却用熱交換器にて発生するドレン水と前記空調接続ダクト内の前記冷却空気とが熱交換する熱交換部（２６）をさらに有する請求項１１または請求項１２に記載の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、車両に搭載されるバッテリを冷却する冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電池セルと、電池セルの少なくとも一面に密着可能な蓄冷材と、電池セル非冷却時は蓄冷材を電池セルから離し電池セル冷却時は蓄冷材を電池セルに密着させる上下可動台駆動装置と、を備える電池システムが開示されている。この電池システムは、電池セル冷却時に蓄冷材が電池箱台および絶縁材を介して電池セルと密着することで、電池セルを冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２‐２４８３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、蓄冷材が電池箱台および絶縁材を介して電池セルと密着する。蓄冷材は、通常容器に収容されているが、車両の衝突時に電池箱台、絶縁材および容器が破損した場合、蓄冷材が漏出して電池セルに付着し、電池セルがショートする虞がある。
【０００５】
開示される目的は、冷却材が電池セルに付着することを抑制可能な冷却システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された冷却システムのひとつは、車両に搭載される電池セル（５１）を冷却する冷却システムであって、内部から空気が流出する流出口（３３）を有し、空気を冷却する冷却材（１００）が収容される収容体（３０）と、流出口に連結され、流出口から流出した空気の流通する通路を形成する連結部材（４０、２４０、３４０、４４０）と、内部に空気を導入する導入口（５２ａ）を有し、連結部材を介して収容体から離間して設けられて、電池セルが収容されるバッテリケース（５２）と、を備える。
【０００８】
この開示によれば、冷却材は、連結部材を介してバッテリケースから離間した収容体にて空気を冷却する。冷却された空気は、収容体から連結部材を通過してバッテリケース内部に流入して、電池セルの冷却に寄与する。収容体は連結部材を介してバッテリケースから離間した位置に設けられているので、車両の衝突によって冷却材が漏出した場合でも、冷却材がバッテリケースの内部へと侵入することを抑制できる。これにより、冷却材が電池セルに付着することを抑制可能な冷却システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る冷却システムが車両に取り付けられている状態を示す図である。
【図２】図１の車両を上方から見た図である。
【図３】第１実施形態の車両用空調装置と収容体およびバッテリ部を示す図である。
【図４】図３の収容体とバッテリ部を上方から見た図である。
【図５】収容体を前方から見た図である。
【図６】第１実施形態の冷却システムが実行する処理を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態の収容体、連結ダクトおよびバッテリ部を示す図である。
【図８】第３実施形態の収容体、連結ダクトおよびバッテリ部を示す図である。
【図９】第３実施形態の冷却システムの実行する処理を示すフローチャートである。
【図１０】第４実施形態の収容体、連結ダクトおよびバッテリ部を示す図である。
【図１１】第４実施形態の冷却システムの実行する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
第１実施形態の冷却システム１について、図１〜図６を参照しながら説明する。冷却システム１は、車両に搭載されたバッテリ部５０の電池セル５１を冷却するシステムである。第１実施形態の冷却システム１は、図１〜図３に示すように、車両用空調装置１０と、空調接続ダクト２０と、収容体３０と、連結ダクト４０と、バッテリ部５０とを含んで構成される。この冷却システム１は、車両用空調装置１０が生成する冷風によって蓄冷材１００を冷却し、蓄冷材１００によって冷却された空気で電池セル５１を冷却する。
【００１１】
車両用空調装置１０は、送風部と、冷却用熱交換器１２および加熱用熱交換器１５と、これら熱交換器１２、１５を収容する空調ケース１１を有する。空調ケース１１は、例えばダッシュパネルとインストルメントパネルとの間に設けられている。空調ケース１１は、送風ユニットから送風された空気が吹き出される複数の開口部１７、１８が形成されている。
【００１２】
送風部は、空調ケース１１の上流側に設けられている。送風部は、空調ケース１１内に配置されたファンと、ファンを回転駆動するモータとを有する。ファンは、例えばシロッコファン、ターボファン等の遠心式のファンによって提供される。送風部は、空調ケース１１の上流側に設置されている。送風部は、外気を取り入れる外気取入口または内気を取り入れる内気取入口から空気を吸い込み、空調ケース１１内へと流通させる。
【００１３】
冷却用熱交換器１２および加熱用熱交換器１５は、空調ケース１１内に収容されている。冷却用熱交換器１２は、冷媒と空調ケース１１内を流通する空気との間の熱交換を提供する。冷却用熱交換器１２は、例えば、冷凍サイクルにおける蒸発器によって提供される。すなわち冷却用熱交換器１２には、圧縮機により圧縮された後に凝縮器にて放熱され、さらに減圧装置にて減圧された冷媒が流通する。冷却用熱交換器１２は、冷媒を内部で蒸発させることで、蒸発潜熱を空気から吸熱する。これにより冷却用熱交換器１２は空気を冷却する。冷却用熱交換器１２は、空調ケース１１内部で加熱用熱交換器１５の上流側に配置される。冷却用熱交換器１２は、空調ケース１１内の通路全体を横断するように設けられている。換言すれば、冷却用熱交換器１２は、空調ケース１１内を流通する実質的に全ての空気と熱交換可能に設けられている。
【００１４】
加熱用熱交換器１５は、内部を流通する加熱用の熱媒体と、空調ケース内を流通する空気との間の熱交換を提供する熱交換器である。加熱用熱交換器１５は、例えばエンジン冷却水が熱媒体として流通するヒータコアや、ヒートポンプサイクルの凝縮器によって提供される。加熱用熱交換器１５は、空気流れにおける冷却用熱交換器１２の下流で、空調ケース１１内の空気通路の一部を横断するように設けられている。加熱用熱交換器１５は、例えば上下方向において空調ケース１１の中央付近に設けられている。加熱用熱交換器１５を通過する空気と加熱用熱交換器１５を迂回する空気との風量割合は、エアミックスドアによって調整される。
【００１５】
空調ケース１１は、冷却用熱交換器１２を通過した空気が加熱用熱交換器１５の下方を迂回して流通する下方冷風通路１３と、冷却用熱交換器１２を通過した空気が加熱用熱交換器１５の上方を迂回して流通する上方冷風通路１４とを提供する。空調ケース１１には、内部を流通した空気が流出する開口部として、複数の吹出開口部１７および蓄冷用開口部１８が形成されている。複数の吹出開口部１７は、空調ケース１１内の空気が車室内に対して吹き出される際に通過する開口である。各吹出開口部１７から吹き出される空気の風量割合は、対応する吹出開口部１７の開口面積を変更する複数の吹出ドアによって調整される。
【００１６】
複数の吹出開口部１７には、例えばデフロスタ開口部、フェイス開口部、フット開口部を含む。デフロスタ開口部は、空調ケース１１の上部に形成されて、ウインドシールドに対して吹き出される空気が通過する。フェイス開口部は、空調ケース１１の上部でデフロスタ開口部よりも後方側に形成されて、乗員の上半身に向けて吹き出される空気が通過する。フット開口部は、空調ケース１１の下部に形成されて、乗員の足元に向けて吹き出される空気が通過する。
【００１７】
空調ケース１１は、上述の複数の吹出開口部１７に加えて蓄冷用開口部１８を有する。蓄冷用開口部１８は、例えば上下方向において加熱用熱交換器１５およびフット開口部よりも下方側に設けられている。蓄冷用開口部１８は、下方冷風通路１３の下流側に設けられている。蓄冷用開口部１８は、下方冷風通路１３を流通した冷風が流出する開口部である。
【００１８】
蓄冷用開閉ドア１９は、蓄冷用開口部１８の開状態と閉状態を切り替えるドアである。蓄冷用開閉ドア１９は、開状態で、下方冷風通路１３と蓄冷用開口部１８とを連通して且つ暖風通路１６と蓄冷用開口部１８とを遮断する。蓄冷用開閉ドア１９は、閉状態で蓄冷用開口部１８を閉塞し、下方冷風通路１３と暖風通路１６とを連通する。蓄冷用開閉ドア１９は、その開度を連続的に調整可能にされていてもよい。蓄冷用開閉ドア１９は、空調風切替部の一例である。蓄冷用開閉ドア１９は、制御装置９０によってその作動を制御される。
【００１９】
制御装置９０は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータを主なハードウェア要素として備える。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能な所定のプログラムを非一時的に記憶する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。制御装置９０は、記憶媒体に記憶された各種のプログラムをＣＰＵ等のプロセッサによって実行することで、各種制御処理を実施する機能を有する。制御装置９０が提供する手段および／または機能は、記憶媒体に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置９０がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。
【００２０】
制御装置９０は、例えば車両用空調装置１０の作動を制御する空調ＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。制御装置９０は、車両に搭載された複数のＥＣＵのうちの１つである。または、複数のＥＣＵによって制御装置９０が構成されていてもよい。制御装置９０は、空調制御部の一例である。制御装置９０は、インストルメントパネル等に設けられた操作スイッチの入力情報や、車両に設けられた各種センサからの検出情報に基づいて、車両用空調装置１０の作動を制御する。
【００２１】
蓄冷用開口部１８には、空気の流通通路を形成する空調接続ダクト２０が取り付けられている。空調接続ダクト２０は、空調ケース１１と同様にある程度の弾性を有し強度的にも優れた樹脂材料等にて成形されている。空調接続ダクト２０は、蓄冷用開口部１８と、収容体３０の空気取入口３１とを連通する。換言すれば、空調接続ダクト２０の一端は空調ケース１１に接続され、他端は収容体３０に接続される。空調接続ダクト２０は、蓄冷用開口部１８から下方向に延伸する下方延伸部分２０ａと、下方延伸部分２０ａから車両後方に向かって水平方向に延伸する水平延伸部分２０ｂとを有する。下方延伸部分２０ａは、空気の流れ方向に沿って上方から下方へと延びる部分であるということもできる。下方延伸部分２０ａの下端には、ドレン供給ホース２１が接続され、ドレン供給ホース２１を流通したドレン水が空調接続ダクト２０内に流入可能となっている。
【００２２】
水平延伸部分２０ｂの底部には、ドレン排出口２４と、上流側堰部２２と、下流側堰部２３とが設けられている。ドレン排出口２４は、空調接続ダクト２０内でドレン供給ホース２１が接続された部分よりも下流側に設けられた開口である。ドレン排出口２４は、空調接続ダクト２０内部に導入されたドレン水を、空調接続ダクト２０の外部に排出する開口である。ドレン排出口２４には、外側から排出ホース２５が接続されている。これによりドレン排出口２４から流出したドレン水は、排出ホース２５にて車両の外部へと導かれ、車両の下方から車外に排出される。
【００２３】
上流側堰部２２は、空調接続ダクト２０内でドレン供給ホース２１が接続された部分よりも下流側で、ドレン排出口２４の上流側に設けられている。上流側堰部２２は、空調接続ダクト２０内に導入されたドレン水をせき止める。上流側堰部２２によって、水平延伸部分２０ｂの底部にドレン水が貯留される貯留部２６が形成される。貯留部２６に貯留されたドレン水は、空調接続ダクト２０内を流通する冷却空気と熱交換して冷却空気をさらに冷却する。貯留部２６は、ドレン水と冷却空気とが熱交換する熱交換部の一例である。下流側堰部２３は、排出口よりも下流側に設けられている。下流側堰部２３は、上流側堰部２２と同様にドレン水をせき止める。特に下流側堰部２３は、ドレン排出口２４よりも下流に流れ出たドレン水がそれ以上流下しないようにせき止める。下流側堰部２３は、収容体３０へとドレン水が侵入することを防ぐ堰部であるともいえる。
【００２４】
収容体３０は、内部に蓄冷材１００が収容される収容空間を形成する箱体である。収容体３０は、発泡ウレタン等の断熱材料や真空パネル等の断熱構造を有する部材によって形成されている。換言すれば、収容体３０は断熱性を有する。収容体３０は、例えば車室内の床部に載置される。収容体３０は、当たる日射量を抑制できるように車両の窓部よりも下方に載置されることが望ましい。収容体３０は、例えば使用者によって使用時に車室内に載置されたり、非使用時に車室内から取り除かれたりする。
【００２５】
収容体３０は、座席下部分３０ａと、後方部分３０ｂとを有する。座席下部分３０ａは、扁平な略直方体に形成されている。座席下部分３０ａは、例えば２つ設けられている。座席下部分３０ａは、車両の前部座席（運転席および助手席）と床部との間に載置可能な高さ寸法に形成されている。座席下部分３０ａは、各前部座席のそれぞれに設けられた一対のシートレールの間に載置可能な幅寸法に形成されている。座席下部分３０ａは、収容体３０を載置した状態で、運転席および助手席のそれぞれの下方に位置する。座席下部分３０ａは、一端が後方部分３０ｂと一体的に連結されている。座席下部分３０ａは、後方部分３０ｂの下端付近に連結されている。座席下部分３０ａの一端と反対側の他端には空気取入口３１が形成されており、空調接続ダクト２０の端部が連結されている。換言すれば、収容体３０を載置した状態における座席下部分３０ａの前方端は空調接続ダクト２０と接続されている。
【００２６】
後方部分３０ｂは、例えば１つの略直方体形状に形成されている。後方部分３０ｂは、２つの座席下部分３０ａが同じ面に設けられた略直方体である。後方部分３０ｂは、２つの座席下部分３０ａのそれぞれを流通した空気が合流する部分である。後方部分３０ｂは、車両の前部座席と後部座席との間の空間に載置される。後方部分３０ｂは、例えば後部座席の座面と同程度またはそれ以下の高さ寸法に形成されている。後方部分３０ｂは、図２に示すように例えば車両の後部座席の幅寸法と同程度の幅寸法に形成されている。後方部分３０ｂの底部には、幅方向（左右方向）中央部分で上方に凹む凹部が形成されている。この凹部は、車室の床部におけるプロペラシャフトの収容部分との干渉を回避する凹部である。
【００２７】
収容体３０の底部には、複数のガイド３７が設けられている。複数のガイド３７は、図４、図５に示すように収容体３０の内部を複数の区画に仕切る仕切部材である。複数のガイド３７は、座席下部分３０ａおよび後方部分３０ｂの両方に設けられている。複数のガイド３７は、例えば収容体３０が載置された状態で車両の前後方向に延びるように設けられている。複数のガイド３７は、互いに平行である。複数のガイド３７は、前後方向における収容体３０の後部側の壁部からは離間している。換言すれば、複数のガイド３７は、収容体３０の後部側の壁部に直接連なっていない。複数のガイド３７は、収容された状態の蓄冷材１００の上端と同程度の高さ寸法に形成されている。
【００２８】
複数のガイド３７は、複数の蓄冷材１００がそれぞれ載置される複数の収容区画を収容体内部に区画する。換言すれば、複数のガイド３７同士の間に蓄冷材１００が収容される。隣接するガイド３７同士の間隔は、蓄冷材１００が収容された状態で蓄冷材１００とガイド３７との間に十分な通風空間が形成される程度の寸法に設定されている。
【００２９】
収容体３０の後方部分３０ｂには、連結ダクト４０が接続される流出口３３が形成されている。流出口３３は、例えば後方部分３０ｂの幅方向における一対の側面のいずれか一方に形成されている。流出口３３は、収容された状態の蓄冷材１００よりも上方に位置する。より具体的には、流出口３３は、その下端が規定量収容された状態の蓄冷材１００の上端よりも高い位置となるように形成されている。流出口３３は、収容体３０の内部の空気が流出する開口である。
【００３０】
図３、図５に示すように、収容体３０には、収容空間と外部空間とを連通する開口部３２と、開口部３２を閉塞する蓋部３４とが設けられている。開口部３２は、流出口３３よりも上方に形成された開口である。開口部３２は、例えば収容体３０の後方部分３０ｂの上面に形成されている。開口部３２は、使用者が蓄冷材１００を収容体３０に出し入れ可能にするための開口である。
【００３１】
蓋部３４は、開口部３２を外部から開閉可能である。蓋部３４は、例えばヒンジ構造によって回動可能に構成され、車室内から引き上げられることで開口部３２を開放する。または、横方向にスライドする構造によって開口部３２を開放する構成であってもよい。蓋部３４は、例えば使用者が蓄冷材１００の収容、取り出しを行う際に使用者によって開放される。また蓋部３４は、蓄冷材１００を車室内の空気の冷却に使用する際に、使用者によって開放される。
【００３２】
蓋部３４には、仕切板３５が設けられている。仕切板３５は、例えば複数の貫通孔が設けられたパンチングメタルである。複数の貫通孔によって、仕切板３５には空気が通風可能である。仕切板３５は、連結具３６によって蓋部３４に連結されている。仕切板３５は、蓋部３４を閉じた状態で流出口３３よりも下方に位置するように、蓋部３４から離間した状態で固定されている。換言すれば、仕切板３５は、流出口３３が上下方向において蓋部３４と仕切板３５との間に位置するように設けられる。すなわち、例えば蓄冷材１００が流出口３３と同等以上の高さまで積載されていた場合には、仕切板３５が蓄冷材１００と干渉するために蓋部３４を完全に閉じることができない。仕切板３５は、蓄冷材１００が流出口３３と同等以上の高さまで配置されることがないように、蓄冷材１００の配置される高さを規制する規制部である。
【００３３】
蓄冷材１００は、例えば水と高吸水性ポリマーの混合物等の比較的高い潜熱を持つ物質によって提供される。蓄冷材１００は、袋体または箱体に収容されている。蓄冷材１００は、市販の製品を利用することができる。蓄冷材１００は、収容空間内の空気を冷却する冷却材の一例である。蓄冷材１００は、ガイド３７とガイド３７との間に配置される。蓄冷材１００は、ガイド３７によって、幅方向に隣接する蓄冷材１００と離間して配置される。
【００３４】
連結ダクト４０は、収容体３０とバッテリケース５２とを空気が流通可能に連結する連結部の一例である。連結ダクト４０は、収容体３０とバッテリケース５２とを連結する。連結ダクト４０の一方の端部は流出口３３に接続され、他方の端部は導入口５２ａに接続されている。連結ダクト４０は、流出口３３から後方のバッテリケース５２へと略直線的に延伸している。連結ダクト４０は、設置された状態で、例えば後部座席の側方と車両のドアとの空間に位置する。連結ダクト４０は、使用者によって収容体３０およびバッテリケース５２に着脱可能である。連結ダクト４０は、収容体３０内で蓄冷材１００により冷却された空気をバッテリケース５２内部へと導く通路形成部材である。連結ダクト４０は、蛇腹構造や、ゴム等の可撓性材料によって折り曲げ自在に形成されていてもよい。連結ダクト４０は、連結部材の一例である。
【００３５】
バッテリ部５０は電気自動車、ハイブリッド車両等の走行駆動に利用されるモータに対して電力を供給する。バッテリ部５０は、例えば車両の後部座席とトランクルームとの間に設置される。バッテリ部５０は、電池セル５１と、バッテリケース５２と、送風装置５３とを有する。電池セル５１は、複数がバッテリケース５２内部に並んで収容されている。電池セル５１は、複数がそれぞれ電気的に接続されて電池集合体を形成している。電池セル５１は、例えば、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池、有機ラジカル電池等である。
【００３６】
バッテリケース５２は、電池セル５１を内部に収容する電池収容空間を形成する筐体である。バッテリケース５２には、空気を導入する導入口５２ａが形成されている。導入口５２ａは、バッテリケース５２の車室内空間に露出した部分に形成されている。導入口５２ａには、連結ダクト４０が接続可能である。導入口５２ａは、例えば左右方向において電池セル５１からずれた位置に形成されている。例えば導入口５２ａはその全体が左右方向において電池セル５１からずれている。バッテリケース５２の壁部と電池セル５１との間には、空気が流通可能な通風空間が形成されている。送風装置５３は、バッテリケース５２内部の空気を駆動して、バッテリケース５２から外部に放出させる空気流れを形成する。送風装置５３は、例えばバッテリケース５２の後部に設けられ、バッテリケース５２内の空気をトランクルームに放出する。または送風装置５３には、バッテリケース内の空気を直接車外へと導くダクト等が接続されていてもよい。
【００３７】
冷却システム１は、車両用空調装置１０から収容体３０に対して冷風を供給し、蓄冷材１００に冷熱を蓄える蓄冷モードと、蓄冷材１００によって冷却された空気をバッテリケース５２内に供給する放冷モードとを有する。冷却システム１は、特に比較的短時間で大きな電流を電池セル５１に対して流すことで電池セル５１の充電を行ういわゆる急速充電において、電池セル５１を冷却するために利用される。また、冷却システム１は、急速充電に対して比較的長い時間で小さな電流を電池セル５１に対して流す通常充電において利用されてもよい。
【００３８】
まず蓄冷モード時の風流れについて説明する。蓄冷モードでは、蓄冷用開閉ドア１９が開状態となり、バッテリ部５０の下方冷風通路１３から蓄冷用開口部１８を通過して接続ダクト２０へと冷風が流入する。冷風は、空調接続ダクト２０の底部に貯留されたドレン水によってさらに冷却されつつ、収容体３０へと流れる。冷風は、まず座席下部分３０ａへと流入し、蓄冷材１００と蓄冷材１００との間の空間を流通しながら後方部分３０ｂへと流れる。冷風は、複数の蓄冷材１００同士の間を流通しながら、蓄冷材１００に対して冷熱を与える。換言すれば、冷風によって蓄冷材１００が冷却される。蓄冷材１００の間を流通した冷風の一部は収容体３０の内部に留まり、一部は流出口３３から連結ダクト４０を流通してバッテリケース５２内へと流入する。
【００３９】
以下では上述の蓄冷モードを開始するために制御装置９０が実行する制御について図７のフローチャートを参照して説明する。制御装置９０は、図７のフローチャートを、例えば車両の走行中に実施する。
【００４０】
まずステップＳ１０では、冷凍サイクルが作動中か否かを判定する。冷凍サイクルが作動中であるか否かは、例えばインストルメントパネル等に設置されたエアコンスイッチが投入されているか否かに基づいて判断される。または、圧縮機の作動状態等に基づいて判断してもよい。ステップＳ１０の判定処理は、冷凍サイクルが作動中であると判定されるまで繰り返される。ステップＳ１０にて冷凍サイクルが作動中であると判定された場合には、ステップＳ１１へと進む。
【００４１】
ステップＳ１１では、車室内温度が車室内設定温度に到達したと判断される温度到達条件を満たすか否かを判定する。温度到達条件が満たされているか否かは、例えば車室内温度が車室内設定温度を含む所定の温度範囲に含まれているか否かによって判定すればよい。ステップＳ１１は、条件判定部の一例である。車室内温度が車室内設定温度に到達したと判定された場合には、ステップＳ１２へと進む。
【００４２】
ステップＳ１２では、蓄冷用開閉ドア１９を開状態に制御する。すなわち、下方冷風通路１３を流通する冷却された空気を、蓄冷用開口部１８から流出させるように蓄冷用開閉ドア１９を制御する。換言すれば、蓄冷モードを開始する。ステップＳ１１、ステップＳ１２の処理により、車室内温度が車室内設定温度に到達している定常状態の場合に、車両用空調装置１０が生成する冷風の一部を収容体３０へと送風して蓄冷モードを実現できる。ステップＳ１２は、切替制御部の一例である。ステップＳ１２の処理を実行すると、ステップＳ１０に戻る。
【００４３】
一方ステップＳ１１で温度到達条件が満たされていない場合には、ステップＳ１３へと進む。ステップＳ１３では、蓄冷用開閉ドア１９を閉状態に制御する。ステップＳ１１、Ｓ１３の処理により、車室内温度が車室内設定温度に到達していない場合、すなわち車室内温度が車室内設定温度に向かって漸次変動している変動状態の場合に、蓄冷モードを控えることができる。ステップＳ１３の処理を実行すると、ステップＳ１０へと戻る。
【００４４】
ステップＳ１１、Ｓ１２の制御により、定常状態下で車両用空調装置１０にて生成される冷風の一部を、蓄冷材１００への冷熱の供給に利用することができる。また、ステップＳ１１、Ｓ１２の制御により、変動状態下では蓄冷材１００への冷風の供給を行わないので、比較的車室内への冷風の供給が必要とされる状況では、車室内への冷風の供給を優先して乗員の快適性を向上することができる。
【００４５】
次に放冷モードについて説明する。放冷モードは、例えば車両に外部充電装置が接続され、電池セル５１に対する充電が開始された際に実行される。放冷モードが開始されると、バッテリ部５０の送風装置５３が駆動を開始する。これにより、収容体３０の内部の空気が連結ダクト４０を流通してバッテリケース５２内部に流通し、バッテリケース５２の外部へと吹き出される空気流れが強制的に形成される。収容体３０の内部の空気は、蓄冷モードにて蓄冷された蓄冷材１００によって冷却されるため、この空気がバッテリケース５２内部を流通することで、電池セル５１の冷却に寄与する。
【００４６】
次に第１実施形態の冷却システム１がもたらす作用効果について説明する。第１実施形態の冷却システム１は、内部から空気が流出する流出口３３を有し、空気を冷却する蓄冷材１００が収容される収容体３０と、流出口３３に連結され、流出口３３から流出した空気の流通する通路を形成する連結ダクト４０とを有する。冷却システム１は、内部に空気を導入する導入口５２ａを有し、連結ダクト４０を介して収容体３０から離間して設けられて、内部に電池セル５１が収容されるバッテリケース５２を備える。
【００４７】
これによれば、蓄冷材１００は、連結ダクト４０を介してバッテリケース５２から離間した収容体３０にて空気を冷却する。冷却された空気は、収容体３０から連結ダクト４０を通過してバッテリケース５２内部に流入して、電池セル５１の冷却に寄与する。収容体３０は連結ダクト４０を介してバッテリケース５２から離間した位置に設けられているので、車両の衝突によって蓄冷材１００が漏出した場合でも、蓄冷材１００がバッテリケース５２の内部へと侵入することを抑制できる。これにより、蓄冷材１００が電池セル５１に付着することを抑制可能な冷却システム１を提供できる。
【００４８】
収容体３０における連結ダクト４０が接続される流出口３３は、収容空間に収容された状態の蓄冷材１００よりも上方に形成されている。これによれば、流出口３３が蓄冷材１００よりも上方に位置しているので、蓄冷材１００が漏出した場合でも蓄冷材１００の流出口３３への侵入が抑制される。したがって、より確実に蓄冷材１００が電池セル５１に付着することを抑制できる。また、特に後述の実施形態と比較して、連結ダクト４０の形状の設計の自由度を高くすることが可能である。
【００４９】
収容体３０は、載置された状態で座席の下方に位置する座席下部分３０ａを有する。これによれば、収容体３０の一部が座席の下方に位置しているので、この部分に日射が当たることを抑制でき、収容体３０に収容された蓄冷材１００の温度上昇を抑制できる。
【００５０】
収容体３０は、載置された状態で前部座席と後部座席との間に位置する後方部分３０ｂを有する。これによれば、収容体３０の一部が前部座席と後部座席との間に位置しているので、この部分に日射が当たることを座席によって抑制でき、収容体３０に収容された蓄冷材１００の温度上昇を抑制できる。
【００５１】
収容体３０は、蓄冷材１００が流出口３３より上方まで配置されることを規制する仕切板３５を有する。これによれば、使用者が蓄冷材１００を収容体３０に収容する場合に、蓄冷材１００を流出口３３の同等以上の高さまで配置することを規制できる。したがって、蓄冷材１００が漏出した場合に流出口３３に侵入することをより確実に抑制することができる。
【００５２】
収容体３０は、収容体３０の外部空間と連通する開口部３２と、開口部３２を閉塞および開放可能な蓋部３４とを有する。これによれば、使用者が蓋部３４を開放して、適宜蓄冷材１００を収容体３０に収容したり収容体３０から取り出したりすることができる。したがって、使用者による蓄冷材１００の状態管理を容易にすることができる。
【００５３】
仕切板３５は、蓋部３４に設けられている。これによれば、蓋部３４を開放することで仕切板３５による蓄冷材１００の配置高さの規制が解除される。したがって、蓄冷材１００の収容作業および取り出し作業が仕切板３５によって阻害されることを抑制できる。
【００５４】
冷却システム１は、車両用空調装置１０の冷却用熱交換器１２と、冷却用熱交換器１２を収容する空調ケース１１と、空調ケース１１と収容体３０とを、冷却用熱交換器１２で冷却された空気が流通可能に接続する空調接続ダクト２０とを有する。これによれば、収容体３０の内部に車両用空調装置１０が生成した冷却空気を導入することができる。すなわち、蓄冷材１００の冷却に、車両用空調装置１０の冷風を利用できる。
【００５５】
冷却システム１は、車室内の温度が車室内設定温度に到達した場合に蓄冷用開閉ドア１９を開くように蓄冷用開閉ドア１９を制御する。これによれば、車室内の温度が車室内設定温度に到達した場合、すなわち車室内に対する冷風の供給が比較的必要ない場合に、冷風を収容体３０に供給して蓄冷材１００を冷却する。したがって、車両用空調装置１０の空調動力をより有効に利用することができる。
【００５６】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態における冷却システム１の変形例について説明する。図７において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
【００５７】
第２実施形態の冷却システム１は、特に連結ダクト２４０の構成が第１実施形態と相違する。連結ダクト２４０は、流出口３３に直接接続されている部分である上流側部分２４１と、バッテリケース５２の導入口５２ａに接続されている部分である下流側部分２４３と、上流側部分２４１および下流側部分２４３に連なる部分である延伸部２４２とを有する。延伸部２４２は、空気流れにおける上流側が下流側よりも下方に位置するように延伸する部分である。換言すれば延伸部２４２は、収容体３０からバッテリケース５２へと向かう空気流れに沿って下方から上方へと延びる部分である。図８においては、延伸部２４２は水平方向に直交するように延びるように形成されているが、下方から斜め上方に延びるように形成されていてもよい。
【００５８】
連結ダクト２４０に延伸部２４２が形成されていることによって、蓄冷材１００が流出口３３から連結ダクト２４０に侵入したとしても、上下延伸部にて蓄冷材１００をせき止めることができる。したがって、図８のように流出口３３が収容体３０の下部に形成されている場合であっても、より確実に蓄冷材１００が電池セル５１へ付着することを抑制できる。
【００５９】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態における冷却システム１の変形例について説明する。図８、図９において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
【００６０】
第３実施形態の冷却システム１は、特に連結ダクト３４０の構成が第１実施形態と相違する。連結ダクト４０は、排出開口部３４１と、排出ドア部３４２とを有する。排出開口部３４１は、例えば連結ダクト３４０の底部に形成された開口部である。排出開口部３４１は、連結ダクト３４０の内部に侵入する異物である蓄冷材１００を連結ダクト３４０の外部へと漏出させる。排出ドア部３４２は、排出開口部３４１を開放する開放状態と、排出開口部３４１を閉塞する閉塞状態とを切り替える切替ドアである。排出ドア部３４２は、スライドドアや、連結ダクト３４０の外側へ回動することで排出開口部３４１を開放する回動ドア等によって提供することができる。排出ドア部３４２は、開口切替部の一例である。排出ドア部３４２は、制御装置９０によって制御される。制御装置９０は、開口制御部の一例である。また、制御装置９０とは異なる制御装置によって排出ドア部３４２が制御されてもよい。
【００６１】
次に制御装置９０が実行する排出ドア部３４２の制御の一例について図１０のフローチャートを参照して説明する。制御装置９０は、まずステップＳ３０で、車両の衝突を検知したか否かを判定する。車両の衝突は、例えば車両前端部の車体フレームなどに配置されている加速度センサによって検知される。すなわち、加速度センサが閾値以上の加速度を検出することで、車両の衝突が検知される。制御装置９０は、加速度センサからの衝突検知情報を取得することで、車両の衝突が検知されたと判定する。車両の衝突が検知されたと判定された場合には、ステップＳ３１へと進む。ステップＳ３０は、衝突判定部の一例である。
【００６２】
ステップＳ３１では、排出ドア部３４２を開状態に制御する。これにより、連結ダクト３４０内に蓄冷材１００が侵入した場合であっても、排出開口部３４１から外部に蓄冷材１００を排出可能となる。ステップＳ３１の処理を実行した後、制御装置９０は図１０の処理を終了する。一方でステップＳ３０にて衝突が検知されていないと判定された場合には、ステップＳ３２へと進み排出ドアを閉状態に維持して再びステップＳ３０へと戻る。ステップＳ３１は、開口調整部の一例である。
【００６３】
第３実施形態の冷却システム１では、連結ダクト３４０に排出開口部３４１と排出ドア部３４２とが設けられ、排出ドア部３４２は車両が衝突を検知すると開状態となる。これによれば、車両が衝突すると排出開口部３４１が開放されるので、蓄冷材１００が連結ダクト３４０内に侵入したとしても、バッテリケース５２の上流で外部に排出できる。これにより、電池セル５１への蓄冷材１００の付着をより確実に防ぐことができる。
【００６４】
（第４実施形態）
第４実施形態では、第１実施形態における冷却システム１の変形例について説明する。図１０、図１１において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
【００６５】
第４実施形態の冷却システム１は、特に連結ダクト４４０の構成が第１実施形態と相違する。連結ダクト４４０には、遮断ドア部４４１が設けられている。遮断ドア部４４１は、連結ダクト４４０の、収容体３０とバッテリケース５２との連通を許可および禁止するドアである。遮断ドア部４４１は、通常連通を許可する許可状態である。遮断ドア部４４１は、車両が衝突した場合に連結ダクト４４０を閉塞して遮断状態とし、収容体３０とバッテリケース５２との連通を禁止することで、収容体３０からの異物である蓄冷材１００がバッテリケース５２へと侵入することを防ぐ。遮断ドア部４４１は、連通切替部の一例である。遮断ドア部４４１は、制御装置９０によって制御される。制御装置９０は、連通制御部の一例である。または、制御装置９０とは異なる制御装置によって遮断ドア部４４１が制御されてもよい。
【００６６】
次に制御装置９０が実行する遮断ドア部４４１の制御の一例について図１１のフローチャートを参照して説明する。制御装置９０は、まずステップＳ４０で、車両の衝突を検知したか否かを判定する。ステップＳ４０の処理は第３実施形態のステップＳ３０の処理と同様である。車両の衝突が検知されたと判定された場合には、ステップＳ４１へと進む。ステップＳ４０は、衝突判定部の一例である。
【００６７】
ステップＳ４１では、遮断ドア部４４１を閉状態に制御する。これにより、連結ダクト４４０内に蓄冷材１００が侵入した場合であっても、遮断ドア部４４１によって蓄冷材１００の流下を遮断し、バッテリケース５２への蓄冷材１００の侵入を防ぐことができる。ステップＳ４１の処理を実行した後、制御装置９０は図１１の処理を終了する。一方でステップＳ４０にて衝突が検知されていないと判定された場合には、ステップＳ４２へと進み遮断ドア部４４１を開状態に維持して再びステップＳ４０へと戻る。ステップＳ４１は、連通調整部の一例である。
【００６８】
第４実施形態の冷却システム１では、連結ダクト４４０の連通を遮断する遮断ドア部４４１が設けられ、遮断ドア部４４１は車両が衝突を検知すると開状態となる。これによれば、蓄冷材１００が連結ダクト４４０内に侵入したとしても、遮断ドア部４４１によって蓄冷材１００のバッテリケース５２への侵入を防ぐことができる。これにより、電池セル５１への蓄冷材１００の付着をより確実に防ぐことができる。
【００６９】
（他の実施形態）
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００７０】
上述の実施形態において、収容体３０の内部には空気を冷却する冷却材として蓄冷材１００が収容されるとした。これに代えて、冷却材として氷水や冷水を利用してもよい。収容体３０に収容される冷却材は、使用者が任意に選択することができる。
【００７１】
上述の実施形態において、収容体３０および連結ダクト４０，２４０、３４０、４４０は、それぞれ使用者が使用時に設置するものであるとしたが、車両に予め据え付けられた構成であってもよい。
【００７２】
上述の実施形態において、収容体３０は座席下部分３０ａと後方部分３０ｂとを有するとしたが、全部が座席の下方に設けられる寸法および形状に形成されていてもよいし、全部が前部座席と後部座席との間に設けられる寸法および形状に形成されていてもよい。
【００７３】
上述の実施形態において、収容体３０は、車両の床部に設置されるとしたが、収容体３０の設置位置はこれに限定されない。収容体３０は、例えば乗員のいない座席の座面や、トランクルーム等に載置されてもよい。
【００７４】
上述の実施形態において、収容体３０は、空調接続ダクト２０で車両用空調装置１０と接続され、車両用空調装置１０の生成する冷風で蓄冷材１００を冷却するとしたが、収容体３０と車両用空調装置１０とは必ずしも接続されていなくてもよい。例えば、予め冷却された状態の蓄冷材１００や氷水、冷水等を冷却材として収容体３０に収容して、この冷却材で収容体３０内部の空気を冷却する構成であってもよい。この場合には、収容体３０において空調接続ダクト２０と接続するための空気取入口３１を省略することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１  冷却システム、  １１  空調ケース、  １２  冷却用熱交換器、  １９  蓄冷用開閉ドア（空調風切替部）、  ２０  空調接続ダクト、  ２６  貯留部（熱交換部）  ３０  収容体、  ３２  開口部、  ３３  流出口、  ３４  蓋部、  ３４２  排出ドア部（開口切替部）、  ３５  仕切板（規制部）、  ４０、２４０、３４０、４４０  連結ダクト（連結部材）、  ２４２  延伸部、  ３４１  排出開口部、  ４４１  連通切替部、  ５１  電池セル、  ５２  バッテリケース、  ５２ａ  導入口、  １００  蓄冷材（冷却材）、  ９０  制御装置（連通制御部、開口制御部、空調制御部）、  Ｓ１１  条件判定部、  Ｓ１２  切替制御部、  Ｓ３０  衝突判定部、  Ｓ３１  開口調整部、  Ｓ４０  衝突判定部、  Ｓ４１  連通調整部。
【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】
2019160497.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019160497.tif 000011
【図１０】
2019160497.tif 000012
【図１１】
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