(57)【要約】【課題】  客室空気に依存することなく、バッテリー冷却のために、車外から直接取り込まれた空気と、熱交換器を通過した空気とを、選択的に用いる。さらに、バッテリー室からの空気を熱交換器へ再循環して、空気をより効率的に冷却し、それにより、エネルギーを節約する。【解決手段】  冷却システム１０は、車両客室からの空気を用いることなしに、車両外部からの空気を用いる。車両外部の空気の温度が充分低いとき、一対のファンによりダクトを介して空気が移動させられ、バッテリー組立体１２を通過させられる。車両外部の空気の温度がバッテリー１２を直接冷却するのは温かすぎるとき、空気はエバポレーターコイル３０を最初に通過させられ、そこで、空気は、バッテリー組立体を通過させられる前に、冷媒との間で熱を交換する。冷却空気は、バッテリー組立体を越えて再循環されることも、換気部４６を介して車両から排出されることもできる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
客室を持つ車両におけるバッテリーの冷却システムであって、
車外から空気を受ける吸気部、
上記吸気部と上記バッテリーとの間を連通することができるダクトシステムであって、該ダクトシステムと上記車両客室との間の空気流を防ぐように構成された、ダクトシステム、
上記ダクトシステムと協働し、上記ダクトシステムの少なくとも一部を通して、そして上記バッテリーを越えて、空気を流動させるファン、及び
上記ダクトシステムと協働し、上記流動空気がバッテリーへ到達する前に、上記ダクトシステム内を流れる空気を冷却するように選択的に動作可能な熱交換器、
を有する冷却システム。
【請求項２】
上記ダクトシステムから車外への空気を流出するように構成された排気部をさらに有する、請求項１の冷却システム。
【請求項３】
上記排気部が、第１と第２の部分を含み、上記第１部分が上記ダクトシステムと連通しており、上記第２部分が上記車両客室と連通し、上記第２部分が、上記ダクトシステムから上記車両客室への空気流を遮断する遮断部を含む、請求項２の冷却システム。
【請求項４】
上記ダクトシステムが、上記吸気部と上記バッテリーとの間を連通する一方、上記バッテリーを越えての空気の再循環を禁止する第１位置と、上記吸気部と上記バッテリーとの連通を禁止する一方、上記バッテリーを越えての空気の再循環を促進する第２位置、との間で、移動可能な第１バッフルを含む、請求項２又は３に記載の冷却システム。
【請求項５】
上記第１バッフルが、上記吸気部と上記バッテリーとの間の連通を促進する中間位置を持つ、請求項４の冷却システム。
【請求項６】
上記ダクトシステムがさらに、上記ダクトシステムからの空気が上記排気部を通り流れるのを促進する第１位置と、上記ダクトシステムからの空気が上記排気部を通り流れるのを禁止する第２位置、との間で、移動可能な第２バッフルを含む、請求項４又は５に記載の冷却システム。
【請求項７】
上記第１バッフルと上記第２バッフルの動きが同調している、請求項６の冷却システム。
【請求項８】
上記車両外部環境を表す温度を計測し、外部温度に関連する信号を出力するように構成された第１センサー、
バッテリー温度を表す温度を計測するために、上記バッテリーに対して配置され、上記バッテリー温度に関連する信号を出力するように構成された第２センサー、及び
上記第１及び第２センサーから出力された信号を受け、少なくとも部分的に上記信号に基づき、上記ファン、上記熱交換器、上記第１バッフル及び上記第２バッフルを制御するように構成された、制御器、
をさらに有する、請求項６又は７の冷却システム。
【請求項９】
客室を持つ車両におけるバッテリーの冷却システムであって、
車外から空気を受ける吸気部、
第１と第２のダクトサブシステムを含むダクトシステムであって、上記第１ダクトサブシステムが、上記吸気部と上記バッテリーとの間に配置され、上記吸気部から上記バッテリーへの空気流路を構成し、上記第２ダクトサブシステムが、上記バッテリーと上記第１ダクトサブシステムとの間に配置され、上記バッテリーから上記第１ダクトサブシステムへの空気流路を構成し、該ダクトシステムが、上記第１及び第２ダクトサブシステムの少なくとも一部を空気流が通過するのを選択的に禁止するように構成されたダクトシステム、
上記ダクトシステムと協働し、上記ダクトシステムの少なくとも一部を通して、そして上記バッテリーを越えて、空気を流動させるファン、及び
上記ダクトシステムと協働し、上記流動空気がバッテリーへ到達する前に、上記ダクトシステム内を流れる空気を冷却するように選択的に動作可能な熱交換器、
を有する冷却システム。
【請求項１０】
上記ダクトシステムが、第１と第２位置との間で移動可能な第１バッフルをさらに含み、上記第１位置が、上記吸気部から上記バッテリーへ上記第１ダクトサブシステムを通る空気流を促進し、上記第２位置が、上記バッテリーから上記第１ダクトサブシステムへ上記第２ダクトサブシステムを通る空気流を促進する、請求項９の冷却システム。
【請求項１１】
上記第１バッフルが上記第１及び第２ダクトサブシステムを通る空気流を促進する中間位置を持つ、請求項１０の冷却システム。
【請求項１２】
車両の外部環境に連通する排気部をさらに有し、上記ダクトシステムがさらに、上記排気部と協働して上記車両の外部環境への空気流路を設ける第３ダクトサブシステムをさらに含む、請求項９乃至１１のいずれかに記載の冷却システム。
【請求項１３】
上記排出部が第１と第２の部分を含み、該第１部分が上記ダクトシステムと連通し、上記第２部分が上記車両客室と連通し、上記第２部分が上記ダクトシステムから上記車両客室への空気流を遮断する遮断部を含む、請求項１２の冷却システム。
【請求項１４】
上記ダクトシステムが、上記第３ダクトサブシステムを通る空気流を促進する第１位置と、上記第３ダクトサブシステムを通る空気流を遮断する第２位置との間で移動可能な第２バッフルを含む、請求項１２又は１３の冷却システム。
【請求項１５】
上記第１バッフルと上記第２バッフルの動きが同調している、請求項１４の冷却システム。
【請求項１６】
上記車両外部環境を表す温度を計測し、外部温度に関連する信号を出力するように構成された第１センサー、
バッテリー温度を表す温度を計測するために、上記バッテリーに対して配置され、上記バッテリー温度に関連する信号を出力するように構成された第２センサー、及び
上記第１及び第２センサーから出力された信号を受け、少なくとも部分的に上記信号に基づき、上記ファン、上記熱交換器、上記第１バッフル及び上記第２バッフルを制御するように構成された、制御器、
をさらに有する、請求項１４又は１５の冷却システム。
【請求項１７】
客室とバッテリーを持つ車両であって、
車外から空気を受ける吸気部、該吸気部と上記バッテリーとの間を選択的に連通するように構成され、さらに上記車両客室と上記バッテリーとの間の連通を遮断するように構成された、ダクトシステム、を含むバッテリー冷却システムを有し、該バッテリー冷却システムがさらに、
上記ダクトシステムと協働し、上記ダクトシステムの少なくとも一部を通して、そして上記バッテリーを越えて、空気を流動させるファン、及び、上記ダクトシステムと協働し、上記流動空気がバッテリーへ到達する前に、上記ダクトシステム内を流れる空気を冷却するように選択的に動作可能な熱交換器、を有する車両。
【請求項１８】
後部車両開口及び、その下にバッテリーが配置される荷室フロアを持ち、上記バッテリー冷却システムがさらに、第１と第２の部分を含み、上記第１部分が上記後部車両開口に隣接して該開口を通して上記客室への実質的に自由なアクセスを提供する様に構成され、上記第２部分が上記荷室フロア下方に配置される、請求項１７の車両。
【請求項１９】
上記ダクトシステムが、上記吸気部と上記バッテリーとの間を連通する一方上記バッテリーを越えての空気の循環を禁止する第１位置と、上記吸気部と上記バッテリーとの連通を禁止する一方、上記バッテリーを越えての空気の再循環を促進する第２位置、との間で、移動可能なバッフルを含む、請求項１７又は１８に記載の冷却システム。
【請求項２０】
上記バッテリー冷却システムがさらに、制御器と通信する第１と第２のセンサーを含み、上記第１センサーが、上記車両外部環境を表す温度を計測し、外部温度に関連する信号を出力するように構成され、上記第２センサーが、バッテリー温度を表す温度を計測するために、上記バッテリーに対して配置され、上記バッテリー温度に関連する信号を出力するように構成され、上記制御器が、上記第１及び第２センサーから出力された信号を受け、少なくとも部分的に上記信号に基づき、上記ファン、上記熱交換器及び、上記バッフルを制御するように構成される、請求項１９の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両バッテリーの冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、少なくとも車両の駆動補助のために、電気、そして具体的には電気モーターを利用する車両が種々存在する。例えば、電気モーターのみで駆動される電気自動車、内燃機関又は電気モーターにより選択的に駆動され得るハイブリッド電気自動車（hybrid electric vehicle：ＨＥＶ）、燃料電池車又はハイブリッド燃料電池自動車、等々が存在する。そのような車両で用いられる電気モーターは、燃料電池又はバッテリーのような電力源を持つ場合がある。
【０００３】
車両を駆動するために電気モーターに電力を供給するために用いられるバッテリーの場合、モーターが長く用いられるとバッテリーの温度がかなり上昇する。バッテリー温度の上昇は、バッテリーが比較的小さい閉鎖空間に収容されるとき、問題となり得る。バッテリー温度の上昇が放置されると、バッテリー寿命が短縮する可能性がある。それで、バッテリー寿命が短縮しないようにバッテリー温度を低く保つために、車内でバッテリーを冷却するシステムを提供することが望ましい。
【０００４】
電気自動車のバッテリーを冷却する取組みの一つが、特許文献１に記載されている。特許文献１は、バッテリー室内の複数のバッテリーを冷却するシステムを記載している。車両外部からの空気が、バッテリー室内へ直接取り込まれる、又は、空気が冷却用熱交換器を通過してからバッテリー室へ流入する、ようにできる。熱交換器を通過する空気の一部は、バッテリー室ではなく車両客室へ流入し得る。
【０００５】
それで、特許文献１に記載のシステムは、客室の空気とバッテリー室の空気の両方を冷却するために同一の熱交換器が用いられる。複数の空気放出ポートを開閉することにより、客室への空気流量を制御することができる。しかしながら、客室へ流入する空気の温度は、バッテリー室へ流入する空気の温度と同じになる。これは、両室へ流入する空気を冷却するのに、単一の熱交換器が用いられるからである。バッテリー室へ流入する空気は、車外へ放出される一方、客室内へ流入する空気は、車外へ放出されるか客室内へ再循環され得る。
【０００６】
特許文献１に記載のシステムの制約の一つが、客室内とバッテリー室内へ流入する空気の個別制御に欠けるということである。例えば、システムがバッテリー室へ冷気を送ろうとするほどにバッテリー温度が高く、車外の空気の温度がバッテリーを適切に冷却するのに充分な程低くないとき、バッテリー室へ流入する前に、空気を冷却のために熱交換器に通すように、ダンパーが閉じられることになる。そのとき、もし、車両乗員が客室への暖気を求めるならば、客室の空気とバッテリー室の空気の両方のために単一の熱交換器が用いられるので、葛藤が生じる。
【０００７】
特許文献１に記載のシステムの別の制約は、バッテリー室内で空気を再循環することができない、ということである。例えば、バッテリーが冷却される必要があるが、車両乗員は熱交換器により冷却された空気を受けるのを望まないとき、客室内へ続く空気放出ポートを閉じることができる。熱交換器により冷却された空気は、バッテリー室へ流入する。しかしながら、バッテリー室へ空気を循環する機構は存在しない。代わりに、車外へ空気が放出される。これは、バッテリー室を通過した冷気はまだ車外の空気よりも低温である場合があるので、非効率的な場合がある。そのような状況において、バッテリー室から熱交換器へ空気を再循環するのが、外気よりも効率的に冷却され得る場合、有利となる。さらに、空気を循環するのは、熱交換器を通過する空気の湿度が低下されるという、別の利点を提供し得る。これは、凝縮水の生成量を低減し、熱交換器の氷結を防ぐのを助ける働きをし得る。
【０００８】
車両のバッテリーを冷却する別のシステムが、特許文献２に記載されている。特許文献２は、バッテリー室内部のバッテリーが車室から取り込まれた空気により冷却される、バッテリー冷却システムを記載している。バッテリー室を通過した後、空気は客室内へ循環されるか、排出ダクトを通り放出され得る。
【０００９】
特許文献２に記載のシステムの制約の一つは、バッテリーを冷却するのに、車両客室からの空気に依存している、という点である。車両乗員は、自身の快適性レベルに基づき客室温度を決めるので、客室内温度は、バッテリーを適切に冷却するには、温かすぎる場合がある。特許文献１に記載のシステムと同様に、そのような状況が、車両乗員の快適性レベルとバッテリー冷却の必要性との間の葛藤をもたらす。
【特許文献１】米国特許第５４９０５７２号明細書
【特許文献２】米国特許第５９３７６６４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
それで、客室空気に依存することなく、バッテリー冷却のために、車外から直接取り込まれた空気と、客室空気を冷却するために用いられる熱交換器とは分離した熱交換器を通過した空気とを、選択的に用いることができる車両バッテリー冷却システムに対する必要性が存在する。さらに、バッテリー室からの空気を熱交換器へ再循環して、空気をより効率的に冷却し、それにより、エネルギーを節約する、バッテリー冷却システムに対する必要性も存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
それで、客室を持つ車両におけるバッテリーの冷却システムが提供される。冷却システムは、車外の空気を受ける空気導入口を含む。ダクトシステムは、空気導入口とバッテリーとの間を連通することができる。ダクトシステムは、そこから客室内へ空気が流入するのを防ぐように構成される。ファンが、ダクトシステムの少なくとも一部を通して、バッテリーを越えて、空気を移動するように、ダクトシステムと協働する。熱交換器が、ダクトシステムと協働し、空気流がバッテリーへ到達する前に、ダクトシステムを流れる空気を冷却するように選択的に動作可能である。
【００１２】
本発明はまた、客室を持つ車両におけるバッテリーの冷却システムを提供する。冷却システムは、車両外部の空気を受ける吸気部を含む。ダクトシステムが、第１及び第２ダクトサブシステムを含む。第１ダクトサブシステムは、吸気部からバッテリーへの空気流路を設けるように、吸気部とバッテリーとの間に配置される。第２ダクトサブシステムが、バッテリーと第１ダクトサブシステムとの間に配置され、バッテリーから第１ダクトサブシステムへの空気流路を提供する。ダクトシステムは、第１及び第２のダクトサブシステムの少なくとも一部を通る空気流を選択的に遮断するように構成される。ファンが、ダクトシステムの少なくとも一部を通りバッテリーを越えて空気を移動させるように、ダクトシステムと協働する。熱交換器がダクトシステムと協働し、空気流がバッテリーへ到達する前に、ダクトシステム内を流れる空気を冷却する動作を選択的に行なうことができる。
【００１３】
本発明はさらに、客室とバッテリーを持つ車両を提供する。この車両は、車両外の周囲環境からの空気を受ける吸気部を持つバッテリー冷却システムを含む。ダクトシステムが、吸気部とバッテリーとの間を選択的に連通するように構成され、さらに、客室とバッテリーとの間の連通を遮断するように構成される。バッテリー冷却システムはまた、ダクトシステムの少なくとも一部を通る空気を移動させるように、ダクトシステムと連通するファンを含む。熱交換器が、ダクトシステムと連通し、空気流がバッテリーへ到達する前に、ダクトシステム内を流れる空気を冷却する動作を選択的に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、その中に一部のみが示されたハイブリッド電気自動車１内のバッテリー組立体１２を冷却する冷却システム１０を示す。ハイブリッド電気自動車１４及びそれのバッテリー組立体１２は、冷却システム１０の機能を表示するために用いられており、冷却システム１０のような冷却システムは、多様な車両形式の多様なシステムを冷却するのに有効に用いることができる、ということが理解される。例えば、純粋な電気自動車、燃料電池自動車、又は、ハイブリッド燃料電池車はまた、冷却を要する熱発生装置を持ち、それで、冷却システム１０のような冷却システムを使用することで、利益を得ることになる。
【００１５】
図２に最も良く判るように、冷却システム１０は、車両１４外部の周囲環境から空気を受けるように構成された吸気部１６を含む。図２に示された実施形態において、冷却システム１０の吸気部１６は、リアクオーターウインドウ２０の一部に配置された車両吸気部１８へ接続される。
【００１６】
図３は、リアクオーターウインドウ２０と、車両１４外部から見た車両吸気部１８を示す。勿論、車両吸気部は、車両の他の部分に配置することもできる。しかしながら、吸気部１８のように比較的車両の高い部分に配置された車両吸気部は、水及び路上の物質の進入を低減し得る。
【００１７】
そのような吸気部は、本件出願人による同日出願（整理番号２０２−１０８０）に記載されており、ここに引用される。吸気部を車両の高い部分に配置することはまた、例えば、車両がボートを進水するために用いられるときなどに、水が進入するのを回避する助けにもなり得る。そのような状況において、車両の低い部分は、水中に入る場合があり、それで、吸気部をボート進水線より上に配置すると有利である。そのような吸気部はまた、オフロード走行でも有利となり得る。
【００１８】
図１を参照すると、冷却システムがダクトシステム２２を含むのが判る。これは、より詳細に後述するように、吸気部１６とバッテリー組立体１２との間を選択的に連通することができる。ダクトシステム２２はまた、ダクトシステム２２と車両客室、例えば図３に示される客室２４との間の空気流を遮断するように構成される。冷却システム１０は、吸気部１６を用いて車外からの空気を受けることができるので、また、ダクトシステム２２が客室２４との間の空気流を遮断するように構成されるので、冷却システム１０によりバッテリー組立体１２へ供給される空気の温度は、客室２４の温度とは独立したものとなる。
【００１９】
図４に示されるように、冷却システム１０は、一対のファン２６, ２８を含み、それらは、ダクトシステム２２を通してバッテリー組立体１２を越えて空気を流動させる。図４に示される実施形態は、二つのファンを含むものの、バッテリー組立体１２を越えて冷却空気を流動させるために、ファンを一つ若しくは二つより多く用いても良い。冷却システム１０はまた、熱交換器を含み、それは、図５に示される実施形態において、エバポレーターコイルである。エバポレーターコイル３０は、ダクトシステム２２と協働し、空気がバッテリー組立体１２へ到達する前に、ダクトシステム２２を通り流れる空気を冷却する動作を選択的に行うことが可能である。エバポレーターコイル３０のような熱交換器は、ダクトシステム２２を通り流れる空気から熱を除去する各種形式の熱交換器のいずれかとすることができる。
【００２０】
図５に進むと、エアフィルター３１がダクトシステム２２内に配置され、空気がエバポレーターコイル３０へ到達する前に空気を濾過する。図５に示される実施形態において、エバポレーターコイル３０は空調システムの一部である。そのような空調システムは、車両内の別々の空間を冷却するために、同一システム内に複数のエバポレーターを持つようにしても良い。
【００２１】
図５に示されるエバポレーターコイル３０は、車両外部の空気が適切にバッテリー組立体１２を冷却するには温かすぎるときに、冷凍ライン３２を介して冷媒を受ける。冷凍ライン３２内の冷媒が、エバポレーターコイル３０に到達する前に、熱膨張弁３４を通過して流れる。エバポレーターコイル３０を空気が通過するときに凝縮が起こり得るので、冷却システムには、凝縮水がダクトシステム２２を出るのを可能とするように、ドレインライン３６が設けられている。濾過されていない空気がダクトシステム２２へ上がって来ないように、チェック弁３８が、流れを一方に向ける。車両外部の空気から取り込まれる可能性のある水を排水するために、第２ドレインライン３９が、車両吸気部１８と連通している。
【００２２】
同じく図５に示されているのは、エバポレーターコイルに隣接する空気の温度を監視するように構成されたサーミスタ４１である。サーミスタ４１が所定温度よりも低い温度を検出するとき、エバポレーターコイル３０を通る冷媒の流れは停止される。これは、エバポレーターコイル３０上への氷の望ましくない堆積を防ぐ。
【００２３】
図２へ戻ると、ダクトシステム２２が、第１ダクトサブシステム４０、第２ダクトサブシステム４２及び第３ダクトサブシステム４４を含むのが判る。第１ダクトサブシステム４０は、吸気部１６とバッテリー組立体１２との間に配置され、エバポレーターコイル３０を通過し、バッテリー組立体１２への空気流路を提供する。第２ダクトサブシステム４２は、バッテリー組立体１２と第１ダクトサブシステム４０との間に配置される。第２ダクトサブシステム４２は、バッテリー組立体１２からの空気をエバポレーターコイル３０を通しバッテリー組立体１２へ再循環させる。
【００２４】
このような空気の再循環は、車両外部の空気がバッテリー組立体１２を適切に冷却するには温か過ぎるときに、特に有用である。本当に、バッテリーから第２ダクトサブシステム４２を通り流れる空気の温度は、車両外部の空気の温度よりもかなり低い。そのような状況において、エバポレーターコイル３０を通すことにより、この空気をさらに冷却する方が、吸気部１６より取り込まれる外気を冷却するよりも、効率的である。
【００２５】
空気を再循環させることによる利点として他に、車外から取り込まれる新鮮な空気よりも湿度がかなり低い場合があるということがある。それで、再循環する空気がエバポレーターコイル３０を通過するとき、形成される凝縮水は少なくなる。これはまた、エバポレーター３０が氷結するのを防止する助けとなる。車両外部の空気がバッテリー組立体１２を適切に冷却するのに充分な程低温であるとき、エバポレーターコイル３０への冷媒の流れを停止させることができ、そして車両外部から取り込まれる空気を直接バッテリー組立体１２へ供給することができる。そのような場合に、第３ダクトサブシステム４４を用いて、ダクトシステム２２から車両外部１４へ排気部又は換気部４６を通して空気を流すことができる。
【００２６】
図６は、第３ダクトサブシステム４４に取付けられた換気部４６示す。換気部４６は、上部４８と下部５０とを含み、それらの両方が、車両外部への出口を構成する。第３ダクトサブシステム４４は、換気部４６の上部に結合する。図６には示されていないものの、下部５０は、客室２４からの空気流路を構成するダクトにも一連の複数のダクトにも結合することができる。第３ダクトサブシステム４４から換気部４６を通り、車両客室２４内へ戻る空気流を遮断するフローインヒビター５２が下部５０に含まれる。
【００２７】
図６に示される実施形態において、フローインヒビター５２は、第３ダクトサブシステム４４から流れ出る空気が客室へ戻るのではなく車両１４の外方へ出される傾向を持つように、略鉛直方向に向き、換気部４６へ枢動自在に取付けられたフラップである。空気のいくらかが車両客室２４へ流れ込むとしても、この逆流する空気の容量は無視し得る。勿論、他の形式のフローインヒビターを用いて、ダクトシステム２２から車両客室２４への空気の流れを遮断することもできる。
【００２８】
図５において最も良く判るように、ダクトシステム２２は、第１と第２のバッフル５４, ５６を含む。第１バッフル５４は、図５においてそれぞれ符号１と２で示される第１位置と第２位置との間を移動可能である。第１バッフル５４が第１位置にあるとき、それは、空気が吸気部１６からバッテリー組立体１２へ第１ダクトサブシステム４０を通り流れるのを促進する。第２位置において、第１バッフル５４は、空気が、バッテリー組立体１２から第１ダクトサブシステム４０へ第２ダクトサブシステム４２を通り流れるのを促進する。これは、バッテリー組立体１２を越えての空気の再循環を促進する一方、同時に、吸気部１６からバッテリー組立体１２への空気の流れを遮断する。
【００２９】
第１バッフル５４はまた、図５において符号３で示される中間位置に位置することが可能である。中間位置において、第１バッフル５４は、第１ダクトサブシステム４０を通り吸気部１６からバッテリー組立体１２への空気流を促進し、同時に、第２ダクトサブシステム４２を通りバッテリー組立体１２からバッテリー組立体１２へ戻る空気再循環を促進する。
【００３０】
第２バッフル５６もまた、第１、第２及び中間の位置の間で移動可能である。第２バッフル５６は、第３ダクトサブシステム４４を通り、換気部４６を出て車両外部へ出る空気流を促進する第１位置に位置することができる。この位置は、吸気部１６を通り外気が吸い込まれており、冷却システム１０が再循環モードに無いとき、用いられる。第２バッフル５６は第２位置に位置することができ、この位置は対照的に、第３ダクトサブシステム４４を通過する空気流を遮断し、バッテリー組立体１２からエバポレーターコイル３０を通過しバッテリー組立体１２へ戻る空気の再循環を促進する。第２バッフル５６はまた、図５に示されるような、中間位置へ移動可能であり、その位置において、第２ダクトサブシステム４２を通過して流れる空気の一部がバッテリー組立体１２へ戻る再循環のために分離される一方、空気の残りは、第３ダクトサブシステム４４を通り導かれ、換気部４６を通して排出される。
【００３１】
第１バッフル５４が第１位置にあるとき、第２バッフルも第１位置に置くのが望ましい。これは、バッテリー組立体１２を冷却するための吸気部１６を通した新鮮な空気の吸入と、換気部４６を通しての車両１４からの空気の放出とを促進する。同様に、第１バッフル５４が第２位置にあるとき、第２バッフルを第２位置に置くのが望ましいことになる。これは、バッテリー組立体１２からエバポレーターコイル３０を通ってバッテリー組立体１２へ戻る空気の再循環を促進する。上述のように、このようにする方が、車両外部から取り込んだ空気を冷却するよりも、エネルギー効率が高い場合がある。第１及び第２バッフル５４, ５６の同調動作を促進するために、冷却システム１０は、図７に示されるリンク機構５８を含み、それは、バッフル５４, ５６を複数の位置の間に移動させるために用いることのできるレバーアーム６０, ６２を接続する。バッフル５４, ５６を所望の位置へ移動させるために、電気アクチュエーター６４が設けられている。
【００３２】
電気アクチュエーター６４そして冷却システム１０の他の要素を制御するために、図８に示されるパワートレイン制御モジュール（powertrain control module：ＰＣＭ）６６を用いることができる。図８は、冷却システム１０の制御システムを比較的単純に概略的に示している。ＰＣＭ６６は、冷却システム１０へ、そして、具体的には温度センサー６８, ７０である複数の入力へと接続される。第１温度センサー６８は、車外の温度を表す温度を計測するように構成される。例えば、温度センサー６８を、車外の温度が直接計測されるように配置することができる。
【００３３】
また、温度センサー６８は、車両エンジンシステムで一般的に用いられている質量空気温度センサーとしても良い。そのような場合に、温度センサー６８は、車外の温度を直接計測するようにはならない。むしろ、温度センサー６８は、エンジンシステム内の空気の温度を計測することになり、そして、ＰＣＭ６６のような制御システムが、計測した温度を車外の温度と関連付けるように、ルックアップテーブルのようなプログラムされたアルゴリズムを用いることになる。それで、冷却システム１０を制御ために車外の空気の温度をＰＣＭ６６が用いるのを可能とする温度センサー６８からの情報が、ＰＣＭ６６ヘ提供される。
【００３４】
同様に、温度センサー７０が、バッテリー１２の温度を表す温度を計測し、計測した温度に関連する信号をＰＣＭ６６へ送る。温度センサー７０のような温度センサーは、バッテリー組立体１２内の一つ又は複数のバッテリーセルの温度を直接計測するようにできる。代わりに、バッテリー組立体１２を直接取囲む空気の温度を計測するのに温度センサーを用いることもできる。それで、ＰＣＭ６６は、冷却システム１０を制御する一助となるように、車外の空気の温度と、バッテリー組立体１２の温度の両方を用いることができる。
【００３５】
ＰＣＭ６６は、ファン２６, ２８の動作、熱交換器３０への冷媒の流れ、第１及び第２バッフル５４, ５６の動きなど、冷却システム１０の各種要素を制御するように構成される。勿論、ＰＣＭ６６のような、種々のパワートレインシステムを制御するのに用いることのできる、単一の制御器を、冷却システム１０のような冷却システムを直接制御するのに用いる必要はない。例えば、冷却システム１０は、ＰＣＭと通信し、温度センサー７０による出力のような信号を受けるように構成された、別個の制御器を持つこともできる。加えて、バッテリー組立体１２は、別の冷却システム制御器及び／又はＰＣＭと通信するそれ自身のトラクションバッテリー制御モジュール（traction battery control module：ＴＢＣＭ）を持っても良い。それで、冷却システム１０のような冷却システムを制御するには、図８に例示されたものと共に、種々の態様が考えられる。
【００３６】
冷却システム１０はまた、乗員及び積荷に利用可能な空間を過度に制限することなく車両内に収容することができる。例えば、図９は、車両後部開口７２を持つ車両１４の後部を示す。開口７２のような後部車両開口は、一般的に、この図からは図を判りやすくするために省略されているテールゲート及びバックライトにより覆われることになる。図９に概略的に示されるように、冷却システム１０は、第１部分７４及び第２部分７６を含む。第１部分７４は、後部車両開口７２に隣接し、開口７２を介した客室２４へのアクセスを実質的に妨げないように構成される。
【００３７】
図９に示される実施形態において、第１部分７４は、後部車両開口７２の縁７８を越えることはない。勿論、別の形の車両では、第１部分が後部車両開口７２の縁７８を僅かに越える必要がある場合があるものの、客室２４へのアクセスは、実質的に妨げられないままである。これは、開口７２のような後部車両開口の縁を実質的に越える冷却システムからの干渉を受けることのない、後部車両開口７２を介した客室２４との間の利便性の高いアクセスを提供する。
【００３８】
同様に、冷却システム１０の第２部分７６は、荷室フロア８０の下側に配置され、バッテリー組立体１２に隣接している。第２部分７６は、荷室フロア８０が車両１４の後部全体にわたり実質的に一定の高さに留まることができるように、低い姿勢を保つ。これは、乗員及び積荷収容性などに好ましくない隆起部分による干渉の無い、荷室フロア８０の使用を可能とする。それで、冷却システム１０は、車両内部の空間を殆ど又は全く犠牲にすることなしに、バッテリー又はバッテリー組立体を冷却するという重要な機能を奏する。
【００３９】
本発明を実施する最良の形態を詳細に説明したが、本件発明が関連する分野の当業者であれば、添付の請求項により規定される発明を実施する種々の代替構成及び実施形態を想到するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明によるバッテリー冷却システムを含む車両の一部破断斜視図である。
【図２】吸気部及びダクトシステムを含むバッテリー冷却システムの一部破断斜視図である。
【図３】リアクオーターウインドウの縁に沿って配置された車両吸気部を含む、図１に示された車両の側面図である。
【図４】一対のファンを含む、バッテリー冷却システムの一部の一部破断斜視図である。
【図５】一対の移動可能なバッフルを含む、バッテリー冷却システムの一部破断斜視図である。
【図６】換気部を含む、冷却システムの一部斜視図である。
【図７】移動可能なバッフルを動かす機構を含む、バッテリー冷却システムの一部破断斜視図である。
【図８】バッテリー冷却システムを制御するために用いられる制御システムの概略図である。
【図９】バッテリー冷却システムが小型であることを示す車両の後面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    冷却システム
１２    バッテリー
１４    車両
１６    吸気部
２２    ダクトシステム
２６, ２８  ファン
３０    熱交換器
４０    第１ダクトサブシステム
４２    第２ダクトサブシステム
４４    第３ダクトサブシステム
４６    排気部
４８    第１部分
５０    第２部分
５２    遮断部
５４    第１バッフル
５６    第２バッフル
６６    制御器
【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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