(57)【要約】【課題】電池冷却装置において、フィルタ交換の際の塵埃の進入を抑制する。【解決手段】電池３１が格納された電池パック３０に冷却空気を導入する吸込みダクト１７と、冷却空気を通流させるブロワ２０と、吸込みダクト１７に着脱自在に設けられるフィルタと、を備える電池冷却装置８０であって、フィルタ１４が取り外された場合にブロワ２０の起動条件をブロワ２０の起動機会が少なくなるように変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池が格納された電池パックに冷却空気を導入するダクトと、
前記ダクトに冷却空気を通流させるブロワと、
前記ダクトに着脱自在に設けられるフィルタと、を備える電池冷却装置であって、
前記フィルタが取り外された場合に前記ブロワの起動条件を前記ブロワの起動機会が少なくなるように変更する電池冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電池冷却装置であって、
前記起動条件を変更することは、前記ブロワの起動禁止条件を追加することである電池冷却装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電池冷却装置であって、
前記電池の温度を検出する温度センサを備え、
前記温度センサで検出した前記電池の温度が低い場合には前記温度が高い場合よりも前記ブロワの起動機会が少なくなるように前記ブロワの起動条件を変更する電池冷却装置。
【請求項４】
請求項１または３に記載の電池冷却装置であって、
前記冷却空気中の塵埃量を推定し、推定した塵埃量が多い場合には推定した塵埃量が少ない場合よりも前記ブロワの起動機会が少なくなるように前記ブロワの起動条件を変更する電池冷却装置。
【請求項５】
請求項１または３に記載の電池冷却装置であって、
前記冷却空気中の塵埃量を推定し、推定した塵埃量が所定量以下の場合には前記ブロワの起動条件を変更しない電池冷却装置。
【請求項６】
車両駆動用モータに電力を供給する電池と、
前記電池が格納される電池パックに冷却空気を導入するダクトと、
前記ダクトに冷却空気を通流させるブロワと、
前記ダクトに着脱自在に設けられるフィルタと、
前記フィルタが前記ダクトから取り外されたことを検知する検知手段と、
前記ブロワの起動停止を行う制御部と、を備える電動車両であって、
前記制御部は、前記フィルタが取り外されたことを検知した場合に前記ブロワの起動条件を前記ブロワの起動機会が少なくなるように変更する電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池冷却装置の構造ならびにその制御方法、ならびに、前記電池冷却装置を搭載した電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンとモータによって車両を駆動するハイブリッド車両やモータによって車両を駆動する電気自動車が多く用いられている。これらの電動車両には、モータに電力を供給するバッテリが搭載されている。バッテリは、内部抵抗があるため充放電を行うと温度が上昇してくるので、ブロワ等で冷却空気を流してバッテリを冷却する電池冷却装置を備えているが、冷却空気中に塵埃等の異物が含まれていた場合には、冷却空気に乗って異物がバッテリの内部に進入してしまうので、バッテリよりも上流側のダクトにフィルタを取り付けることが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５１８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらのフィルタは車両の定期点検等の際にメンテナンス工場内で交換されるが、ユーザが交換する場合もある。ユーザがフィルタを交換する場合には、イグニッションスイッチがオンで冷却ブロワが運転可能な状態でフィルタの交換を行う場合がある。この場合、フィルタを取り外した際にブロワが運転されてしまいバッテリ内に異物が進入してしまうことがある。
【０００５】
本発明は、電池冷却装置において、フィルタ交換の際の塵埃の進入を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電池冷却装置は、電池が格納された電池パックに冷却空気を導入するダクトと、前記ダクトに冷却空気を通流させるブロワと、前記ダクトに着脱自在に設けられるフィルタと、を備える電池冷却装置であって、前記フィルタが取り外された場合に前記ブロワの起動条件を前記ブロワの起動機会が少なくなるように変更することを特徴とする。これにより、フィルタが取り外された際にブロワの起動機会が少なくなり、フィルタが取り外された際に電池パックの内部に塵埃が進入しにくくなる。
【０００７】
本発明の電池冷却装置において、前記起動条件を変更することは、前記ブロワの起動禁止条件を追加することとしても好適である。これにより、フィルタが取り外された際にブロワが起動されないので、電池パックの内部に塵埃が進入しにくくなる。
【０００８】
本発明の電池冷却装置において、前記電池の温度を検出する温度センサを備え、前記温度センサで検出した前記電池の温度が低い場合には前記温度が高い場合よりも前記ブロワの起動機会が少なくなるように前記ブロワの起動条件を変更することとしても好適である。これにより、電池温度が高い場合にはブロワの起動条件を厳しくせず、電池温度が高くなることによる電池の劣化を防止する。
【０００９】
本発明の電池冷却装置において、前記冷却空気中の塵埃量を推定し、推定した塵埃量が多い場合には推定した塵埃量が少ない場合よりも前記ブロワの起動機会が少なくなるように前記ブロワの起動条件を変更することとしても好適である。このように、塵埃量が多い場合にブロワの起動条件をより厳しくすることにより電池パックの内部への塵埃の進入を防止することができる。
【００１０】
本発明の電池冷却装置において、前記冷却空気中の塵埃量を推定し、推定した塵埃量が所定量以下の場合には前記ブロワの起動条件を変更しないこととしても好適である。これにより、塵埃量が少ない場合にブロワの起動条件を厳しくせず、電池温度が高くなることによる電池の劣化を防止する。
【００１１】
本発明の電動車両は、車両駆動用モータに電力を供給する電池と、前記電池が格納される電池パックに冷却空気を導入するダクトと、前記ダクトに冷却空気を通流させるブロワと、前記ダクトに着脱自在に設けられるフィルタと、前記フィルタが前記ダクトから取り外されたことを検知する検知手段と、前記ブロワの起動停止を行う制御部と、を備える電動車両であって、前記制御部は、前記フィルタが取り外されたことを検知した場合に前記ブロワの起動条件を前記ブロワの起動機会が少なくなるように変更することを特徴とする。これにより、フィルタが取り外された際にブロワの起動機会が少なくなり、フィルタが取り外された際に電池パックの内部に塵埃が進入しにくくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、電池冷却装置において、フィルタ交換の際の塵埃の進入を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態における電池冷却装置を搭載した電動車両を示す説明図である。
【図２】図１に示す電動車両の空気取入口の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態における電池冷却装置の構成を示す系統図である。
【図４】本発明の実施形態における電池冷却装置の動作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】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。最初に本実施形態の電池冷却装置８０が搭載される電動車両１００について説明する。図１に示すように、電動車両１００は、前部の駆動機構格納スペース１０１と、中央の車室１０２と、後部のラゲッジスペース１０３とを備えている。前部の駆動機構格納１０１の中には車輪１１４，１１５を駆動するエンジン１０５とモータジェネレータ１０６と、電池から供給される直流電圧を昇圧し、モータジェネレータ１０６を駆動する交流電力に変換するＰＣＵ１０９が格納されている。中央の車室１０２には、前席シート１０７と後席シート１０８とが取り付けられている。前席シート１０７の内、運転席の前にはハンドル１０９が設けられ、運転席と助手席との間には空調装置１１０のスイッチや窓１１２，１１３の開／閉スイッチ等が配置されたセンターコンソール１２０が取り付けられている。車両後部のラゲッジスペース１０３の中には、モータジェネレータ１０６に駆動用電力を供給する電池３１が搭載されている。電池３１はケーシング３２の中に格納され、電池パック３０を構成する。
【００１５】
電池パック３０の車室１０２側には電池パック３０に冷却空気を供給するブロワ２０とブロワ駆動用モータ２１とが搭載されている。ブロワ２０の吸い込み口には車室１０２の空気を吸い込む吸込みダクト１７が接続されている。ブロワ２０の吐出口には電池３１のケーシング３２に空気を送る接続ダクト２２が接続されている。また、吸込みダクト１７の車室１０２側の端部には、フィルタが取り付けられた空気取入口１０が接続されている。ブロワ２０は、空気取入口１０のフィルタを通して車室１０２内の空気を吸い込んで接続ダクト２２から電池３１のケーシング３２に供給する。電池３１を冷却した排気空気はケーシング３２からラゲッジスペース１０３に排気された後、ラゲッジスペース１０３と車室１０２とを仕切る仕切り板１０４に設けられた開口から車室１０２の中に戻る。
【００１６】
車室１０２の中の空気は、空調装置１１０によって所定の温度に制御されているので電池３１の冷却によって温度の上昇した排気がラゲッジスペース１０３から車室１０２に戻ってきても車室１０２内の温度は所定の温度に保たれる。車室１０２の中（例えば、前席シートの下等）にはブロワ２０の駆動停止を行う制御部７０が搭載されている。また、電動車両１００のサイドミラーに内部等には外気温度を検出する外気温センサ１２５が取り付けられている。
【００１７】
図２に示すように、空気取入口１０は、車室１０２に固定される内装トリム１１と、内装トリム１１の車室１０２側の開口に嵌め込まれるベゼル１２で構成されている。内装トリム１１には吸込みダクト１７が接続され、ベゼル１２が嵌め込まれる凹部には、２つの電子接点１５が設けられている。ベゼル１２にはフィルタ１４が取り付けられており、内装トリム１１の凹部に接する面には電子接点１６が取り付けられている。ベゼル１２が内装トリム１１に嵌め込まれると、ベゼル１２に取り付けられた電子接点１６は、内装トリム１１に取り付けられた２つの電子接点１５を電気的に接続して、フィルタ１４が取り付けられているかどうかを検出する。すなわち、電子接点１５，１６は、フィルタ１４が取り付けられているかどうかを検知する検知手段を構成している。
【００１８】
次に図３を参照しながら本発明の実施形態の電池冷却装置８０の系統構成について説明する。先に図１、図２を参照して説明したものについては同様の符号を付して説明は省略する。なお、図３中の一点鎖線は信号線を示すものである。図３に示すように、電池３１には、電池の温度を検出する温度センサ３３が取り付けられている。また、センターコンソール１２０には、窓１１２，１１３の開／閉スイッチ１２１、空調装置１１０の内気循環／外気導入を切換える内気／外気切換スイッチ１２２、ＧＰＳ装置１２３、時計１２４が配置、格納されている。ブロワ駆動用モータ２１は、制御部７０に接続され、制御部７０の指令によって起動停止する。内装トリム１１の２つの電子接点１５（フィルタ検知手段）、温度センサ３３、開／閉スイッチ１２１、内気／外気切換スイッチ１２２、ＧＰＳ装置１２３、時計１２４、外気温センサ１２５は制御部７０に接続され、電子接点１５の信号、各センサの検出した信号或いは、各スイッチ１２１，１２２の信号、ＧＰＳ装置１２３、時計１２４のデータはそれぞれ制御部７０に入力されるよう構成されている。制御部７０は、内部に信号処理或いは演算を行うＣＰＵと制御プログラム、制御データなどを格納する記憶部とを含むコンピュータである。
【００１９】
次に図４を参照しながら電池冷却装置８０の動作について説明する。制御部７０は、図４のステップＳ１０１に示すように、図２に示す内装トリム１１に取り付けられている２つの電子接点１５（フィルタ検知手段）の信号を検出する。フィルタ１４が取り付けられているベゼル１２が内装トリム１１に嵌め込まれ、ベゼル１２に取り付けられている電子接点１６が２つの電子接点１５に接している場合には、２つの電子接点１５（フィルタ検知手段）からは導通信号が出力され、ベゼル１２が内装トリム１１から取り外されるとベゼル１２の電子接点１６が２つの電子接点１５から離れるので、２つの電子接点１５（フィルタ検知手段）からは非導通信号が出力される。制御部７０は、図４のステップＳ１０２において、２つの電子接点１５（フィルタ検知手段）からの信号が導通信号である場合にはフィルタ１４が取り付けられていると判断して図４に示すステップＳ１０３に進み、ブロワ２０の起動条件の変更を行わずに図４に示すＳ１０１に戻って電子接点１５（フィルタ検知手段）の信号の監視を続ける。
【００２０】
一方、制御部７０は、図４のステップＳ１０２において、２つの電子接点１５（フィルタ検知手段）からの信号が非導通信号である場合にはフィルタ１４が取り付けられていないと判断して図４に示すステップＳ１０４に進み、温度センサ３３によって電池３１の温度を検出し、図４のステップＳ１０５に進む。制御部７０は、図４のステップＳ１０５において、電池３１の温度が所定温度よりも高い場合には、図４に示すステップＳ１０３に進みブロワ２０の起動条件の変更を行わずに図４に示すＳ１０１に戻って電子接点１５の信号の監視を続ける。つまり、ブロワ２０の起動機会が少なくなるようにブロワ２０の起動条件を変更することなく電子接点１５の信号の監視を続ける。ここで、所定の温度は、ブロワ２０を駆動して電池３１の冷却をしないと電池寿命に影響が出るような温度である。一方、制御部７０は、図４のステップＳ１０５において、電池３１の温度が所定温度よりも低い場合（高くない）場合、図４に示すステップＳ１０６に進み、冷却空気中の塵埃量推定プロセスを実行する。
【００２１】
冷却空気中の塵埃量の推定をするにはいろいろな方法があるが、以下、一例を示す。制御部７０は、ＧＰＳ装置１２３から電動車両１００の位置信号を取得し、電動車両１００が塵埃量の多い場所にいるか塵埃量の少ない場所にいるかどうかによって冷却空気中の塵埃量の多寡を判断する。例えば、電動車両１００が砂漠や砂浜の近くにいる場合には、冷却空気中には砂塵等の塵埃が多いと判断し、電動車両１００が工業地帯の中にいる場合には、冷却空気中に煤塵等の塵埃が多いと判断してもよい。また、先に説明したように、電池３１の冷却空気は車室１０２内の空気であるから、窓１１２、１１３が開状態の場合は、車室１０２の外の塵埃が車室１０２に入り、冷却空気中の塵埃量が多くなると推定し、窓１１２、１１３が閉状態の場合には、車室１０２の外の塵埃が車室１０２の中に進入することは少ないので冷却空気中の塵埃量が少なくなると推定する。したがって、制御部７０は、窓１１２，１１３の開／閉スイッチ１２１の信号を検出し、開状態の信号である場合には冷却空気中の塵埃量が多くなると推定し、閉状態の信号である場合には冷却空気中の塵埃量が少なくなると推定する。空調装置１１０は外気を導入せずに車室１０２の空気を循環させて空調を行う内気循環モードと、外気を車室１０２の中に導入して空調を行う外気導入モードの２つの運転モードを備えており、運転モードは、センターコンソール１２０の内気／外気切換スイッチ１２２によって切換えられる。先に説明した窓１１２，１１３の開閉と同様、外気導入モードが選択されている場合には外気中の塵埃が車室１０２の中に進入して冷却空気中の塵埃量が多くなると推定し、内気循環モードが選択されている場合には冷却空気中の塵埃量が少なくなると推定する。また、空気中の塵埃量は、外気温度や季節によっても変動するので、制御部７０は、外気温センサ１２５によって検出した外気温度や時計１２４から取得した日付に基づいて塵埃量の多寡を推定する。制御部７０は、以上述べたＧＰＳ装置１２３の信号、開／閉スイッチ１２１の信号、内気／外気切換スイッチ１２２の信号、外気温センサ１２５の信号、時計１２４からのデータに基づいて塵埃量を推定するマップを制御部７０内部の記憶部に格納しており、上記の信号、データとマップとから冷却空気中の塵埃量を推定する。
【００２２】
制御部７０は、図４のステップＳ１０７に示すように、図４のステップＳ１０６で推定した塵埃量が所定量より少ないかどうかを判断する。ここで所定量とは、短時間でもブロワ２０を運転すると電池パック３０の中に相当量の塵埃が進入してしまうことが推定される量であって、実験等によって決定してもよい。制御部７０は、図４のステップＳ１０７において、冷却空気中の塵埃量が所定量以下の場合には、図４に示すステップＳ１０３に進みブロワ２０の起動条件の変更を行わずに図４に示すＳ１０１に戻って電子接点１５の信号の監視を続ける。つまり、ブロワ２０の起動機会が少なくなるようにブロワ２０の起動条件を変更することなく電子接点１５の信号の監視を続ける。一方、制御部７０は、図４のステップＳ１０７において、冷却空気中の塵埃量が所定量よりも多い場合には、図４に示すステップＳ１０８に進み、ブロワ２０の起動を禁止した後、図４に示すＳ１０１に戻って電子接点１５の信号の監視を続ける。つまり、ブロワ２０の起動機会が少なくなるようにブロワ２０の起動条件を変更した後、電子接点１５の信号の監視を続ける。
【００２３】
以上説明したように、制御部７０は、フィルタ１４が取り付けられている場合には、ブロワ２０の起動条件の変更を行わない。一方、フィルタ１４が取り付けられていない場合、或いは、フィルタ１４が取り外されている場合には、電池３１の温度が低い場合に電池３１の温度が高い場合よりもブロワ２０の起動機会が少なくなるようにブロワ２０の起動条件を変更したり、推定した塵埃量が多い場合には推定した塵埃量が少ない場合よりもブロワ２０の起動機会が少なくなるようにブロワ２０の起動条件を変更したりすることにより、ブロワ２０を起動禁止とし、フィルタ１４の交換中に塵埃が電池パック３０の内部に進入することを防止することができる。ただし、温度センサ３３によって検出した電池３１の温度が所定温度よりも高い場合や冷却空気中の塵埃量が所定量以下と推定される場合には、ブロワ２０の起動条件を変更せず（ブロワ２０を起動禁止とせず）、フィルタ１４が取り外された状態でも通常通りにブロワ２０を運転して電池３１の劣化を抑制することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１０  空気取入口、１１  内装トリム、１２  ベゼル、１４  フィルタ、１５，１６  電子接点、１７  吸込みダクト、２０  ブロワ、２１  ブロワ駆動用モータ、２２  接続ダクト、３０  電池パック、３１  電池、３２  ケーシング、３３  温度センサ、７０  制御部、８０  電池冷却装置、１００  電動車両、１０１  駆動機構格納スペース、１０２  車室、１０３  ラゲッジスペース、１０４  仕切り板、１０５  エンジン、１０６  モータジェネレータ、１０７  前席シート、１０８  後席シート、１０９  ハンドル、１１０  空調装置、１１２，１１３  窓、１１４，１１５  車輪、１２０  センターコンソール、１２１  開／閉スイッチ、１２２  内気／外気切換スイッチ、１２３  ＧＰＳ装置、１２４  時計、１２５  外気温センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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