(57)【要約】【課題】ヒーター等の熱源を追加することなく溶融塩電池を効率的に昇温し、且つ溶融塩電池自体の温度を動作温度範囲内に維持することができる車両用溶融塩電池の温調装置を提供すること。【解決手段】エンジン（２）と、発電機（３）と、溶融塩電池（２０）からなる複数の蓄電部（１４）と、冷媒が内部を通過することにより冷媒と蓄電部との間で熱交換する複数の熱交換流路（１５）、及び熱交換流路の冷媒流入口側に設けられた複数の流量調整バルブ（１８）からなる熱交換回路（３０）と、複数の熱交換回路に対してエンジンの廃熱により加熱された冷媒を供給する冷媒供給回路（２０）と、複数の蓄電部の温度を検出する温度検出部（１５）と、複数の蓄電部を暖機する温調制御部（５０）と、を有し、温調制御部は、溶融塩電池の動作温度範囲の下限値よりも低い温度の蓄電部を暖機する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動源であるエンジンと、
前記エンジンの駆動により発電する発電機と、
少なくとも１つの溶融塩電池からなり、前記車両に搭載された機器に電力の供給及び前記発電機により発電された電力の蓄電が可能な複数の蓄電部と、
前記複数の蓄電部のそれぞれの周囲又は近傍に設けられ、冷媒が内部を通過することにより前記冷媒と前記蓄電部との間で熱交換する複数の熱交換流路、及び前記複数の熱交換流路の冷媒流入口側のそれぞれに設けられた複数の流量調整バルブからなる熱交換回路と、
前記エンジンを経由して前記複数の熱交換流路の冷媒流入口及び冷媒流出口に接続され、前記熱交換回路に対して前記エンジンの廃熱により加熱された前記冷媒を供給する冷媒供給回路と、
前記複数の蓄電部の温度をそれぞれ検出する温度検出部と、
前記複数の流量調整バルブごとに開閉状態を制御して、前記冷媒供給回路から前記熱交換流路に供給される冷媒流量を調整することで前記複数の蓄電部を暖機する温調制御部と、を有し、
前記温調制御部は、前記溶融塩電池の動作温度範囲の下限値よりも低い温度の前記蓄電部を暖機する車両用溶融塩電池の温調装置。
【請求項２】
前記温調制御部は、前記溶融塩電池の動作温度範囲の下限値よりも低い温度の前記蓄電部が前記温度検出部によって複数検出された場合に、検出された前記複数の蓄電部を順次個別に暖機する請求項１に記載の車両用溶融塩電池の温調装置。
【請求項３】
前記温調制御部は、前記溶融塩電池の動作温度範囲の下限値よりも低い温度の前記蓄電部のみを暖機する請求項１又は２に記載の車両用溶融塩電池の温調装置。
【請求項４】
前記温調制御部は、前記複数の熱交換回路に対して前記エンジンの廃熱により加熱された前記冷媒を継続的に供給する請求項１又は２に記載の車両用溶融塩電池の温調装置。
【請求項５】
前記温調制御部は、前記溶融塩電池の動作温度範囲の上限値よりも高い温度の前記蓄電部のみを冷却する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両用溶融塩電池の温調装置。
【請求項６】
前記温調制御部は、前記熱交換回路に対して冷媒を継続的に供給することにより前記蓄電部を冷却する請求項５に記載の車両用溶融塩電池の温調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用溶融塩電池の温調装置に係り、詳しくは車両用溶融塩電池の動作温度保持の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題等を考慮して、エンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド電気自動車の開発が進んでいる。このようなハイブリッド車両には、大容量のバッテリが搭載されているが、バッテリは適切な温度範囲になければ大幅に充放電効率が低下し、更にはバッテリ自体の寿命を縮めることになる。また、ハイブリッドシステムの使用範囲が制限され、燃費改善効果が得られない。
【０００３】
そこで、例えば冬季などの氷点下となる使用環境においては、バッテリ温度を使用可能な温度範囲まで暖機する必要がある。例えば、特許文献１では、エンジン近傍及びバッテリ近傍に冷媒が循環する循環経路を形成し、車両始動直後にエンジンの暖機とともにバッテリの暖機を行っている。
【０００４】
ところで、ハイブリッド車両の駆動用電源に用いられる二次電池としては、従来からリチウムイオン電池やニッケル水素電池等が知られているが、近年においては、高エネルギー密度で大容量の溶融塩電池の使用が検討され、その研究及び開発が行われている。例えば、特許文献２では、溶融塩電池を車両に搭載することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５１０９１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１７４５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような溶融塩電池は、動作温度範囲がリチウムイオン電池やニッケル水素電池等よりも比較的高温であるため、冷却システムの簡素化が図れるものの、溶融塩電池自体を少なくとも動作温度範囲の下限値まで効率的に昇温し、且つ溶融塩電池自体の温度を動作温度範囲内に維持することが重要となる。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ヒーター等の熱源を追加することなく溶融塩電池を効率的に昇温し、且つ溶融塩電池自体の温度を動作温度範囲内に維持することができる車両用溶融塩電池の温調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。
【０００９】
本発明の第１の態様としては、車両の駆動源であるエンジンと、前記エンジンの駆動により発電する発電機と、少なくとも１つの溶融塩電池からなり、前記車両に搭載された機器に電力の供給及び前記発電機により発電された電力の蓄電が可能な複数の蓄電部と、前記複数の蓄電部のそれぞれの周囲又は近傍に設けられ、冷媒が内部を通過することにより前記冷媒と前記蓄電部との間で熱交換する複数の熱交換流路、及び前記複数の熱交換流路の冷媒流入口側のそれぞれに設けられた複数の流量調整バルブからなる熱交換回路と、前記エンジンを経由して前記複数の熱交換流路の冷媒流入口及び冷媒流出口に接続され、前記熱交換回路に対して前記エンジンの廃熱により加熱された前記冷媒を供給する冷媒供給回路と、前記複数の蓄電部の温度をそれぞれ検出する温度検出部と、前記複数の流量調整バルブごとに開閉状態を制御して、前記冷媒供給回路から前記熱交換流路に供給される冷媒流量を調整することで前記複数の蓄電部を暖機する温調制御部と、を有し、前記温調制御部は、前記溶融塩電池の動作温度範囲の下限値よりも低い温度の前記蓄電部を暖機する。
【００１０】
第２の態様では、上記第１の態様において、前記温調制御部は、前記溶融塩電池の動作温度範囲の下限値よりも低い温度の前記蓄電部が前記温度検出部によって複数検出された場合に、検出された前記複数の蓄電部を順次個別に暖機する。
【００１１】
第３の態様では、上記第１又は第２の態様において、前記温調制御部は、前記溶融塩電池の動作温度範囲の下限値よりも低い温度の前記蓄電部のみを暖機する。
【００１２】
第４の態様では、上記第１又は第２の態様において、前記温調制御部は、前記複数の熱交換回路に対して前記エンジンの廃熱により加熱された前記冷媒を継続的に供給する。
【００１３】
第５の態様では、上記第１ないし第４の態様において、前記温調制御部は、前記溶融塩電池の動作温度範囲の上限値よりも高い温度の前記蓄電部のみを冷却する。
【００１４】
第６の態様では、上記第５の態様において、前記温調制御部は、前記熱交換回路に対して冷媒を継続的に供給することにより前記蓄電部を冷却する。
【発明の効果】
【００１５】
上記手段を用いる本発明によれば、ヒーター等の熱源を追加することなく溶融塩電池を効率的に昇温し、且つ溶融塩電池自体の温度を動作温度範囲内に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る温調装置を搭載するハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る温調装置を構成する溶融塩電池の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態に係る温調装置を搭載するハイブリッド車両の概略構成図であり、図２は本発明の温調装置を構成する溶融塩電池の概略構成図であり、これらの図面に基づいて本実施形態を説明する。
【００１９】
ハイブリッド車両１はいわゆるパラレル型ハイブリッドシステムから構成されており、以下の説明では、単に車両１とも称する。
【００２０】
車両１には走行用の動力源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）２、及び発電機としても作動可能なモータ３（電動機）が搭載されている。エンジン２の出力軸にはクラッチ４が連結され、クラッチ４にはモータ３の回転軸を介して変速機５の入力側が連結されている。変速機５の出力側にはプロペラシャフト６を介して差動装置７が連結され、差動装置７には駆動軸８を介して左右の駆動輪９が連結されている。
【００２１】
モータ３は、具体的には永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備えた同期発電電動機である。すなわち、モータ３は、エンジン２に代わって変速機５にその駆動力を伝達することができ、更にはエンジン２の駆動や駆動輪9からの逆駆動により発電する。また、モータ３は、配線１０を介して電力変換装置１１と接続されている。
【００２２】
電力変換装置１１は、一般的なインバータ及びコンバータを備えており、配線１２を介してバッテリ１３と接続されている。すなわち、電力変換装置１１はモータ３及びバッテリ１３と電気的に接続されている。従って、電力変換装置１１は、バッテリ１３から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ３に供給可能であるとともに、モータ３から供給される交流電力を整流してバッテリ１３へ供給可能である。ここで、図１においては便宜上のため、１本の配線１２を介して電力変換装置１１とバッテリ１３が接続されているが、実際の電気的な接続としては、電力変換装置１１が、後述する蓄電部１４（溶融塩電池モジュール１７）ごとに電気的に接続されている。
【００２３】
バッテリ１３は、複数の溶融塩電池（すなわち、二次電池セル）が直列に接続されて構成される３つの蓄電部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ（いずれかを指定しない場合には、単に蓄電部１４とも称する）、各蓄電部１４の温度を検出するための３つの温度センサ（温度検出部）１５ａ、１５ｂ、１５ｃ（いずれかを指定しない場合には、単に温度センサ１５とも称する）、各蓄電部１４の上部に隣接して設けられた３つの水路（熱交換流路）１６ａ、１６ｂ、１６ｃ（いずれかを指定しない場合には、単に水路１６とも称する）を有している。すなわち、バッテリ１３は、蓄電部１４、温度センサ１５、水路１６からなる３つの溶融塩電池モジュール１７ａ、１７ｂ、１７ｃ（いずれかを指定しない場合には、単に溶融塩電池モジュール１７とも称する）を有している。より具体的には、蓄電部１４ａ、温度センサ１５ａ、水路１６ａから溶融塩電池モジュール１７ａが構成され、蓄電部１４ｂ、温度センサ１５ｂ、水路１６ｂから溶融塩電池モジュール１７ｂが構成され、蓄電部１４ｃ、温度センサ１５ｃ、水路１６ｃから溶融塩電池モジュール１７ｃが構成されている。
【００２４】
また、バッテリ１３は、各水路１６の冷媒流入口側に設置された３つの流量調整バルブ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ（いずれかを指定しない場合には、単に流量調整バルブ１８とも称する）を有している。
【００２５】
更に、バッテリ１３は、車両１に搭載された他の機器に対して電力の供給が行えるように、蓄電部１４（すなわち、溶融塩電池モジュール１７）ごとに当該他の機器と電力変換装置１１あるいはＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）を介して電気的な接続が施されている。
【００２６】
なお、上述した蓄電部１４、温度センサ１５、水路１６、溶融塩電池モジュール１７、流量調整バルブ１８の数量は、３つに限定されず、車両１に要求される蓄電容量、及び１つの溶融塩電池モジュール１７における蓄電容量に応じて適宜変更することができる。また、水路１６は、蓄電部１４の周囲を覆うように配置されてもよく、隣り合う蓄電部１４同士の隙間（すなわち、蓄電部１４の近傍）に配置されてもよい。更に、蓄電部１４、温度センサ１５、及び水路１６をモジュール化しなくてもよい。そして、溶融塩電池モジュール１７に流量調整バルブ１８を含めてもよく、或いは流量調整バルブをバッテリ１３の外部に設けてもよい。
【００２７】
図２に示すように、蓄電部１４を構成する１つの溶融塩電池２０は、電池容器２１の内部に、正極２２、負極２３、及び正極２２と負極２３との間に介在するセパレート２４とを収容する構造から構成されている。
【００２８】
正極２２は、正極集電体２２ａ、及び当該正極集電体２２ａの内側（すなわち、正極集電体２２ａとセパレート２４との間）に配置された正極活物質層２２ｂから構成されている。正極集電体２２ａは例えばアルミニウム合金の多孔質体により構成されており、正極活物質層２２ｂは正極活物質として例えば亜クロム酸ナトリウム（ＮａＣｒＯ２）を含んでいる。
【００２９】
負極２３は、負極集電体２３ａ、及び当該負極集電体２３ａの内側（すなわち、負極集電体２３ａとセパレート２４との間）に配置された負極活物質層２３ｂから構成されている。負極集電体２３ａは例えばアルミニウム箔により構成されており、負極活物質層２３ｂは負極活物質として例えば錫（Ｓｎ）を含んでいる。
【００３０】
セパレート２４は、溶融塩電池２０が動作する温度で溶融塩に対する耐性を有するフッ素樹脂の多孔質膜により構成されている。また、セパレート２４は、電池容器２１内に充填されている溶融塩（図示省略）に浸漬されている。
【００３１】
このような溶融塩電池２０においては、動作温度範囲が例えば２０度〜９０度となり、比較的高いエネルギー密度が実現され、優れた安全性を確保できる。そして、溶融塩電池２０からなる蓄電部１４及びこれを含む溶融塩電池モジュール１７を当該動作温度範囲に加熱することにより、溶融塩が融解して充電及び放電が可能になる。
【００３２】
なお、蓄電部１４は、１つの溶融塩電池モジュール１７に要求されるモジュール端子電圧や蓄電量に応じ、直列接続された溶融塩電池２０の数量を適宜変更することができる。また、溶融塩電池２０を直列接続することなく、１つの溶融塩電池２０から蓄電部１４を構成してもよい。
【００３３】
このように構成された車両１は、エンジン２又はモータ３で発生させた駆動力を変速機５で変速された後、駆動輪９に伝達されることで走行する。また、例えば車両１の減速時や降坂路での走行時には、駆動輪９側からの逆駆動によりモータ３が発電機として作動する。そしてモータ３が発生した負側の駆動力は制動力として駆動輪９側に伝達されると共に、モータ３が発電した交流電力が電力変換装置１１で直流電力に変換されてバッテリ１３に充電される。
【００３４】
また、車両１は、エンジン２を冷却するためのエンジン冷却回路３０、バッテリ１３を暖機するためのバッテリ温調回路（熱交換回路）４０を備えている。ここで、バッテリ温調回路４０は、エンジン冷却回路３０と連結しており、エンジン冷却回路３０とバッテリ温調回路４０とは同一の冷媒が通過することになる。すなわち、エンジン冷却回路３０からバッテリ温調回路４０に向けて冷媒が供給されることになり、エンジン冷却回路３０はバッテリ温調回路４０の冷媒供給回路としても機能する。
【００３５】
エンジン冷却回路３０には、冷媒としてエンジン冷却水が使用される。そして、エンジン冷却回路３０は、エンジン２、エンジン冷却水が通過する水路３１、エンジン冷却水を循環させるエンジン冷却ポンプ３２、外気との熱交換によりエンジン冷却水を冷却するエンジンラジエータ３３、エンジン冷却水を貯えるエンジン冷却水タンク３４、及びバッテリ温調回路４０へのエンジン冷却水の供給及び非供給を切り替えるバイパスバルブ３５、３６から構成されている。
【００３６】
エンジンラジエータ３３はエンジンルームの前方に配置されており、エンジン２により駆動される冷却ファン２ａの回転により当該エンジンラジエータ３３に走行風が引き込まれ、外気とエンジン冷却水との熱交換が促進される。
【００３７】
バッテリ温調回路４０は、３つの水路１６及び各水路１６の冷媒流入口側に設けられた３つの流量調整バルブ１８から構成され、冷媒流入口側がエンジン冷却回路３０のバイパスバルブ３５に接続し、冷媒流出口側がエンジン冷却回路３０のバイパスバルブ３６に接続している。より具体的には、水路１６ａがバイパスバルブ３５から流量調整バルブ１８ａ及び蓄電部１４ａを経由してバイパスバルブ３６まで延在しており、水路１６ｂが流量調整バルブ１８ａから流量調整バルブ１８ｂ及び蓄電部１４ｂを経由して水路１６ａの冷媒流出口側にまで延在しており、水路１６ｃが流量調整バルブ１８ｂから流量調整バルブ１８ｃ及び蓄電部１４ｃを経由して水路１６ｂの冷媒流出口側にまで延在している。
【００３８】
このように構成されたバッテリ温調回路４０がエンジン冷却回路３０に連結されているため、エンジン２の廃熱によって加熱されたエンジン冷却水がエンジン冷却回路３０からバイパスバルブ３５を介してバッテリ温調回路４０へ供給されることになる。そして、バッテリ温調回路４０に供給された高温のエンジン冷却水は、各蓄電部１４との間で熱交換し、各蓄電部１４が暖機される。各蓄電部１４との間で熱交換をして冷却されたエンジン冷却水は、バイパスバルブ３６を介してエンジンラジエータ３３に供給され、更に冷却されたのちにエンジン冷却ポンプ３２を介してエンジン２を再び経由することになる。
【００３９】
このようなエンジン冷却回路３０とバッテリ温調回路４０との構成により、エンジンの廃熱を有効に利用することができ、バッテリ１３の動作温度を確保するための新たな熱源を設置する必要がなくなるため、車両１のコスト低減を図ることができる。また、エンジン２のエンジン冷却水をより効率良く冷却することができるため、エンジン２の負担をより一層軽減することができる。
【００４０】
更に、車両１は、温調制御部５０を備えている。温調制御部５０は、車両１に搭載されている一つ又は複数のＥＣＵ（電子コントロールユニット）からなり、モータ３、電力変換装置１１、エンジン冷却ポンプ３２、流量調整バルブ１８、及びバイパスバルブ３５、３６の制御が可能である。
【００４１】
そして、温調制御部５０には、溶融塩電池モジュール１７のそれぞれに設けられた温度センサ１５が接続されており、蓄電部１４のそれぞれの温度信号が供給される。尚、蓄電部１４の温度信号を得る温度センサ１５の配置や手法について、ここでは特に限定しない。
【００４２】
このような構成により、温調制御部５０は、蓄電部１４の各温度に応じ、流量調整バルブ１８、バイパスバルブ３５、３６ごとに開閉状態を制御することができ、各水路１６に供給される冷媒であるエンジン冷却水の流量を調整することができる。すなわち、温調制御部５０は、蓄電部１４の各温度に応じ、蓄電部１４を選択的に暖機することができる。
【００４３】
このようなバッテリ１３の温調機構から、本実施形態においては、エンジン２、モータ３、蓄電部１４、温度センサ１５、エンジン冷却回路３０、バッテリ温調回路４０、及び温調制御部５０から車両用溶融塩電池の温調装置６０が構成されていることになる。
【００４４】
また、温調制御部５０は、蓄電部１４を選択的に冷却する制御も行うことができる。例えば、エンジン２が停止している状態で、エンジン冷却水ポンプ３２のみが稼働し、エンジン冷却回路３０およびバッテリ暖気回路４０にエンジン冷却水を循環させ、エンジン２の余熱を利用したバッテリ暖機や、ラジエータ３３を利用した蓄電部１４の冷却をしてもよい。また、図示はされないバッテリ冷却専用の冷媒回路がバイパスバルブ３５、３６に接続されることにより、当該回路から各水路１６に冷却用の冷媒を供給してもよい。
【００４５】
このような構成により、温調制御部５０は、蓄電部１４の各温度に応じ、流量調整バルブ１８、バイパスバルブ３５、３６ごとに開閉状態を制御することができ、各水路１６に供給される冷媒であるエンジン冷却水の流量を調整することができる。すなわち、温調制御部５０は、蓄電部１４の各温度に応じ、蓄電部１４を選択的に冷却することができる。
【００４６】
以下において、温調制御部５０が実行するバッテリ１３の温調制御について詳しく説明する。
【００４７】
先ず、バッテリ１３の各蓄電部１４の温度が所定の温度範囲内である場合に、温調制御部５０は、エンジン冷却回路３０内のみでエンジン冷却水を循環させる。ここで、所定の温度範囲とは、蓄電部１４を構成する溶融塩電池２０の動作温度範囲のことであり、本実施形態においては２０度〜９０度である。具体的に、温調制御部５０は、温度センサ１５から供給される温度信号によって、各蓄電部１４の温度が上記動作温度範囲内であるか否かを判別する。その後、温調制御部５０は、蓄電部１４の温度が上記動作温度範囲であり、バッテリ１３の暖機が不要であると判断し、バッテリ１３へエンジン冷却水が循環しないように、バイパスバルブ３５、３６の開閉状態を制御する。バイパスバルブ３５、３６の開閉状態の制御が完了すると、温調制御部５０はエンジン冷却ポンプ３２を駆動させ、エンジン２、バイパスバルブ３５、バイパスバルブ３６、エンジンラジエータ３３、エンジン冷却ポンプ３２の順序となる流路でエンジン冷却水を循環させる。
【００４８】
次に、バッテリ１３を構成する３つの蓄電部１４のうちいずれか１つの温度が溶融塩電池２０の動作温度範囲の下限値（すなわち、２０度）よりも低い場合に、温調制御部５０は、当該下限値よりも低い温度の蓄電部１４のみを暖機するように、流量調整バルブ１８、バイパスバルブ３５、３６の開閉状態を制御する。
【００４９】
例えば、蓄電部１４ａの温度が２０度未満の場合に、温調制御部５０は、バイパスバルブ３５からバイパスバルブ３６に向かって直接的にエンジン冷却水を流さず、バッテリ１３を経由してエンジン冷却水が流れるようにバイパスバルブ３５、３６の開閉状態を制御する。また、温調制御部５０は、溶融塩電池モジュール１７ａのみにエンジン冷却水が供給されるように、流量調整バルブ１８ａの開閉状態を制御する。流量調整バルブ１８ａ及びバイパスバルブ３５、３６の開閉状態の制御が完了すると、温調制御部５０はエンジン冷却ポンプ３２を駆動させ、エンジン２、バイパスバルブ３５、流量調整バルブ１８ａ、蓄電部１４ａ、バイパスバルブ３６、エンジンラジエータ３３、エンジン冷却ポンプ３２の順序となる流路でエンジン冷却水を循環させる。
【００５０】
その後、温度センサ１５ａから供給される温度信号によって温調制御部５０が蓄電部１４ａの暖機が完了した（すなわち、２０度以上の所定の温度まで暖機された）と判断すると、温調制御部５０は、流量調整バルブ１８ａ及びバイパスバルブ３５、３６の開閉状態を制御し、バッテリ１３へのエンジン冷却水の供給を停止し、エンジン冷却回路３０のみでエンジン冷却水を循環させる。
【００５１】
そして、蓄電部１４ａの暖機後に、再び蓄電部１４のいずれかの温度が２０度未満となった場合には、上記制御によって当該２０度未満の蓄電部１４を同様に暖機することになる。このように制御することで、全ての蓄電部１４（すなわち、バッテリ１３全体）の温度を、溶融塩電池２０の動作可能温度範囲内に維持することができる。
【００５２】
なお、蓄電部１４ａの暖機が完了した後、３つの蓄電部１４の温度を動作温度範囲内に維持するために、溶融塩電池モジュール１７ｂ、１７ｃにもエンジン冷却水が供給されるように、流量調整バルブ１８ｂ、１８ｃの開閉状態を制御してもよい。この場合に、蓄電部１４の温度が動作温度範囲の上限（すなわち、９０度）を超えるような場合には、エンジン冷却水温度が９０度を上回っている場合、エンジン冷却水の供給を停止又は供給量を減少させるように、逆にエンジン冷却水温度が９０度未満であり、蓄電部１４の冷却に適用可能な場合にはエンジン冷却水の供給を増加させるように、流量調整バルブ１８、及びバイパスバルブ３５、３６の開閉状態を制御することが必要となる。このように制御によっても、全ての蓄電部１４の温度を、溶融塩電池２０の動作可能温度範囲内に維持することができる。
【００５３】
次に、バッテリ１３を構成する３つの蓄電部１４のうちいずれか２つ以上の温度が２０度未満の場合に、温調制御部５０は、当該２０度未満の蓄電部１４のみを順次個別に暖機するように、流量調整バルブ１８、バイパスバルブ３５、３６の開閉状態を制御する。
【００５４】
例えば、３つの蓄電部１４の温度が２０度未満の場合に、温調制御部５０は、３つの蓄電部１４の暖機の順番を決定する。温調制御部５０は、蓄電部１４の温度が高いものから順次個別に暖機するようにしてもよい。このような暖機順序とすることで、最初に暖機する蓄電部１４が動作温度範囲に到達するまでの時間を短縮し、効率よく暖機を行うことができ、早期の電源確保が可能になる。以下において、蓄電部１４ａ、蓄電部１４ｂ、蓄電部１４ｃの順序で暖機するものとする。
【００５５】
先ず、温調制御部５０は、バイパスバルブ３５からバイパスバルブ３６に向かって直接的にエンジン冷却水を流さず、バッテリ１３を経由してエンジン冷却水が流れるようにバイパスバルブ３５、３６の開閉状態を制御する。また、温調制御部５０は、溶融塩電池モジュール１７ａのみにエンジン冷却水が供給されるように、流量調整バルブ１８ａの開閉状態を制御する。流量調整バルブ１８ａ及びバイパスバルブ３５、３６の開閉状態の制御が完了すると、温調制御部５０はエンジン冷却ポンプ３２を駆動させ、エンジン２、バイパスバルブ３５、流量調整バルブ１８ａ、蓄電部１４ａ、バイパスバルブ３６、エンジンラジエータ３３、エンジン冷却ポンプ３２の順序となる流路でエンジン冷却水を循環させる。
【００５６】
その後、温度センサ１５ａから供給される温度信号によって温調制御部５０が蓄電部１４ａの暖機が完了したと判断すると、温調制御部５０は、溶融塩電池モジュール１７ｂのみにエンジン冷却水が供給されるように、流量調整バルブ１８ａ、１８ｂの開閉状態を制御する。これにより、エンジン２、バイパスバルブ３５、流量調整バルブ１８ｂ、蓄電部１４ｂ、バイパスバルブ３６、エンジンラジエータ３３、エンジン冷却ポンプ３２の順序となる流路でエンジン冷却水が循環し、蓄電部１４ｂの暖機が開始される。
【００５７】
その後、温度センサ１５ｂから供給される温度信号によって温調制御部５０が蓄電部１４ｂの暖機が完了したと判断すると、温調制御部５０は、溶融塩電池モジュール１７ｃのみにエンジン冷却水が供給されるように、流量調整バルブ１８ｂ、１８ｃの開閉状態を制御する。これにより、エンジン２、バイパスバルブ３５、流量調整バルブ１８ｃ、蓄電部１４ｃ、バイパスバルブ３６、エンジンラジエータ３３、エンジン冷却ポンプ３２の順序となる流路でエンジン冷却水が循環し、蓄電部１４ｃの暖機が開始される。
【００５８】
その後、温度センサ１５ｃから供給される温度信号によって温調制御部５０が蓄電部１４ｃの暖機が完了したと判断すると、温調制御部５０は、流量調整バルブ１８ｃ及びバイパスバルブ３５、３６の開閉状態の制御し、バッテリ１３へのエンジン冷却水の供給を停止し、エンジン冷却回路３０のみでエンジン冷却水を循環させる。
【００５９】
そして、蓄電部１４ｃの暖機後に、再び蓄電部１４のいずれかの温度が２０度未満となった場合には、上記制御によって当該２０度未満の蓄電部１４を同様に暖機することになる。
【００６０】
なお、蓄電部１４ｃの暖機が完了した後、３つの蓄電部１４の温度を動作温度範囲内に維持するために、溶融塩電池モジュール１７ａ、１７ｂに対してエンジン冷却水が再度供給されるように、流量調整バルブ１８ａ、１８ｃの開閉状態を制御してもよい。この場合に、蓄電部１４の温度が９０度を超えるような場合には、エンジン冷却水温度が９０度を上回っている場合、エンジン冷却水の供給を停止又は供給量を減少するように、逆にエンジン冷却水温度が９０度未満であり、蓄電部１４の冷却に適用可能な場合にはエンジン冷却水の供給を増加させるように、流量調整バルブ１８、及びバイパスバルブ３５、３６の開閉状態を制御することが必要となる。
【００６１】
このような温調制御部５０の制御により、暖機が必要となる蓄電部１４のみを順次個別に暖機することができるため、暖機が完了した蓄電部１４から順次電源として使用することができる。すなわち、ヒーター等の熱源を追加することなく、かつ、エンジン冷却水の熱量を分散させず、暖機が必要な蓄電部１４と個別に熱交換を行うことができるため、より効率的にバッテリ１３を昇温することができるため、蓄電部１４を速やかに作動させることができる。
【００６２】
また、溶融塩電池２０の下限動作温度である２０度未満となるたびに蓄電部１４を暖機、或いは継続的に溶融塩電池モジュール１７に対してエンジン２によって加熱されたエンジン冷却水を供給するため、全ての蓄電部１４の温度を溶融塩電池２０の動作温度範囲に容易に維持することができる。
【００６３】
なお、エンジン２付近におけるエンジン冷却水の温度が非常に高温であって複数の蓄電部１４を同時に暖機できるほどの熱量が存在する場合には、暖機が必要となる蓄電部１４を同時に暖機するようにしてもよい。この場合には、エンジン２又はバイパスバルブ３５近傍に温度センサを設け、当該温度センサから温調制御部５０に供給される温度信号に応じて、温調制御部５０が流量調整バルブ１８、バイパスバルブ３５、３６の開閉状態を制御してもよい。
【００６４】
以上で本発明に係る車両用バッテリの温調装置の実施形態についての説明を終えるが、本発明の実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
【００６５】
上記実施形態ではクラッチ４と変速機５の間にモータ３を配置したハイブリッド車両１において温調装置を構成していたが、モータ３の配置を変更（たとえばエンジン２とクラッチ４の間、あるいは変速機５の後方）してもよい。また、システム中にモータ３を複数搭載した形態や、いわゆるシリーズハイブリッドシステムやシリーズ/パラレルハイブリッドシステムといった、異なるハイブリッドシステム構成であっても構わない。あるいはモータ３を発電機としてのみ機能させ、エンジン（例えば、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン）のみを駆動源とする車両において温調装置を構成してもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では、バッテリ温調回路４０の熱源として内燃機関のエンジン冷却水（すなわち、エンジンによって加熱されたエンジン冷却水）を用いたが、他の加熱された媒体を熱源として用いてもよい。例えば、エンジンの排気管に配置された廃熱回収用熱交換器において使用されるアルコール等の媒体を熱源としてもよい。すなわち、エンジン２の駆動によって生じる様々な熱をバッテリ１３の暖機に利用することができれば、車両１で使用されている既存の熱媒体を熱源として用いることができる。
【００６７】
更に、上記実施形態では、内燃機関のエンジン冷却水を循環する１つの水路１６を熱交流路として１つの溶融塩電池モジュール１７に設けたが、１つの溶融塩電池モジュール１７に対して、複数の熱交換流路を設けてもよい。例えば、水路１６と上記廃熱回収用熱交換器において使用されるアルコールの流路とを溶融塩電池モジュール１７に対して設けてもよい。このような構成にすることで、蓄電部１４をより効率よく暖機することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  ハイブリッド車両（車両）
２  エンジン
３  モータ（電動機・発電機）
１１  電力変換装置
１３  バッテリ
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ  蓄電部
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  温度センサ
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  水路（熱交換流路）
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ  溶融塩電池モジュール
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ  流量調整バルブ
２０  溶融塩電池
３０  エンジン冷却回路（冷媒供給回路）
４０  バッテリ温調回路（熱交換回路）
５０  温調制御部
６０  温調装置
【図１】
2016119195.tif 000003
【図２】
2016119195.tif 000004