(57)【要約】【課題】車両に搭載した二次電池の温度管理を緻密に行う。【解決手段】車両の二次電池温度調整装置は、二次電池（リチウムイオン電池３）と、昇温手段（昇温デバイス６）と、温度制御手段（コントローラ７）と、を備える。昇温手段は、潜熱蓄熱材６２と、潜熱蓄熱材を加温するよう構成された電気ヒーター６３と、潜熱蓄熱材を冷却する冷却部６８と、を有する。温度制御手段は、潜熱蓄熱材の温度が所定の温度帯よりも低いときには、電気ヒーターに通電をすることによって、潜熱蓄熱材を通じて二次電池の温度を高めると共に、潜熱蓄熱材の温度が所定の温度帯を超えたときには、電気ヒーターの通電を停止しかつ、冷却部により潜熱蓄熱材を冷却する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載した二次電池と、
前記二次電池の温度を高めるよう構成された昇温手段と、
前記昇温手段を通じて前記二次電池の温度を調整するよう構成された温度制御手段と、を備え、
前記昇温手段は、前記二次電池を覆いかつ、前記二次電池に熱を供給するよう構成された潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄熱材を加温するよう構成された電気ヒーターと、前記潜熱蓄熱材を冷却するよう構成された冷却部と、を有し、
前記温度制御手段は、前記潜熱蓄熱材の温度が所定の温度帯よりも低いときには、前記電気ヒーターに通電をすることによって、前記潜熱蓄熱材を通じて前記二次電池の温度を高めると共に、前記潜熱蓄熱材の温度が前記所定の温度帯を超えたときには、前記電気ヒーターの通電を停止しかつ、前記冷却部により前記潜熱蓄熱材を冷却する車両の二次電池温度調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の二次電池温度調整装置において、
前記冷却部は、前記潜熱蓄熱材に対し熱伝達するよう設けられた筐体と、前記筐体内に収容されかつ、前記筐体内に供給された水に溶解することによって、前記潜熱蓄熱材を冷却するよう構成された寒剤とを有している車両の二次電池温度調整装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両の二次電池温度調整装置において、
前記温度制御手段は、前記潜熱蓄熱材を冷却した後、前記電気ヒーターに通電をすることによって前記筐体内の水を蒸発させて前記筐体内から排出させることにより、前記寒剤を再生する車両の二次電池温度調整装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の二次電池温度調整装置において、
前記昇温手段は、前記車両に搭載したエンジンの冷却水が供給されかつ、前記潜熱蓄熱材に対して熱伝達するよう構成された冷却水貯留槽を有し、
前記電気ヒーターは、前記冷却水貯留槽内に配設されている車両の二次電池温度調整装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の二次電池温度調整装置において、
前記電気ヒーターは、前記潜熱蓄熱材の中に配設されている車両の二次電池温度調整装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の二次電池温度調整装置において、
前記昇温手段は、前記潜熱蓄熱材に対し熱伝達するよう設けられかつ、供給した液体が、前記所定の温度帯において蒸発するよう構成された蒸発槽を有し、
前記電気ヒーターは、前記蒸発槽内に配設されている車両の二次電池温度調整装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両の二次電池温度調整装置において、
前記二次電池は、電気的に互いに接続された複数の電池セルを有し、
前記潜熱蓄熱材は、前記複数の電池セルにおいて、電気的に互いに接続された部分を除いた部位を覆い、
前記昇温手段は、前記潜熱蓄熱材を覆う断熱筐体と、前記複数の電池セルにおける電気的に互いに接続された部分を、前記断熱筐体と共に覆う断熱蓋と、を有している二次電池温度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、車両の二次電池温度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、モーター駆動用のバッテリを搭載した電気自動車において、バッテリを覆う蓄熱体と、蓄熱体を覆う断熱材と、蓄熱体の中に配設された電気ヒーターとを備えるシステムが記載されている。このシステムは、寒冷時にバッテリの温度が低下してバッテリの起電力が低下することにより、走行性能が低下してしまうことを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３２０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載されたシステムは、電気ヒーターに通電することにより、蓄熱材を通じてバッテリの温度を高める。バッテリの温度が高くなると、電気ヒーターの通電を停止する。しかしながら、バッテリの温度が高くなりすぎたときに電気ヒーターの通電を停止しても、バッテリの温度がすぐには下がらず、バッテリが劣化してしまう恐れがある。
【０００５】
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両に搭載した二次電池の温度管理を緻密に行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示する技術は、車両の二次電池温度調整装置に係る。この装置は、車両に搭載した二次電池と、前記二次電池の温度を高めるよう構成された昇温手段と、前記昇温手段を通じて前記二次電池の温度を調整するよう構成された温度制御手段と、を備え、前記昇温手段は、前記二次電池を覆いかつ、前記二次電池に熱を供給するよう構成された潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄熱材を加温するよう構成された電気ヒーターと、前記潜熱蓄熱材を冷却するよう構成された冷却部と、を有する。
【０００７】
そして、前記温度制御手段は、前記潜熱蓄熱材の温度が所定の温度帯よりも低いときには、前記電気ヒーターに通電をすることによって、前記潜熱蓄熱材を通じて前記二次電池の温度を高めると共に、前記潜熱蓄熱材の温度が前記所定の温度帯を超えたときには、前記電気ヒーターの通電を停止しかつ、前記冷却部により前記潜熱蓄熱材を冷却する。
【０００８】
ここで、車両は、二次電池の電力によってモーターが駆動することにより走行する、電気自動車（Electric Vehicle：ＥＶ）としてもよい。また、モーターと内燃機関であるエンジンとの双方を搭載した、いわゆる、ハイブリッド自動車（Hybrid Electric Vehicle：ＨＥＶ）としてもよい。ハイブリッド自動車のうちでも、外部電源によって二次電池を充電することが可能な、いわゆるプラグインハイブリッド自動車（Plug-in Hybrid Electric Vehicle：ＰＨＥＶ）としてもよい。尚、車両は、四輪自動車に限定されるものではない。
【０００９】
また、前記「所定の温度帯」は、二次電池の充電が可能となる温度を含む温度帯とすればよい。つまり、二次電池と、二次電池を覆う潜熱蓄熱材とが、実質的に等温となるのであれば、潜熱蓄熱材の温度が所定の温度帯になると、二次電池の温度も所定の温度帯になる。また、「温度帯」は、或る上限値と或る下限値との間の、所定の幅を有する温度範囲と定義してもよい。
【００１０】
前記の構成によると、温度制御手段は、潜熱蓄熱材の温度が所定の温度帯よりも低いときには、電気ヒーターに通電をすることによって、潜熱蓄熱材を通じて二次電池の温度を高める。
【００１１】
「潜熱蓄熱材の温度が、所定の温度帯よりも低いとき」は、潜熱蓄熱材の温度が、所定の温度帯の下限値よりも低いとき、と定義してもよい。前述の通り、二次電池と、二次電池を覆う潜熱蓄熱材とが実質的に等温となるのであれば、「潜熱蓄熱材の温度が、所定の温度帯よりも低いとき」は、二次電池の温度が、所定の温度帯よりも低く、それによって、二次電池の充電が不可能となってしまうとき、となる。
【００１２】
前記の構成によると、電気ヒーターの通電によって二次電池の温度が高まれば、二次電池の充電が可能になる。車両の減速走行時の回生電力を、二次電池に充電することが可能になる。これによって、燃費が向上する。
【００１３】
温度制御手段は、潜熱蓄熱材の温度が所定の温度帯を超えたときには、電気ヒーターの通電を停止しかつ、冷却部により潜熱蓄熱材を冷却する。
【００１４】
「潜熱蓄熱材の温度が所定の温度帯を超えたとき」は、潜熱蓄熱材の温度が、所定の温度帯の上限値よりも高いとき、と定義してもよい。前述の通り、二次電池と、二次電池を覆う潜熱蓄熱材とが実質的に等温となるのであれば、「潜熱蓄熱材の温度が、所定の温度帯を超えたとき」は、二次電池の温度が高くなりすぎて、二次電池の劣化が懸念されるとき、となる。
【００１５】
前記の構成では、潜熱蓄熱材の温度が所定の温度帯を超えたときに、冷却部が潜熱蓄熱材を冷却するため、二次電池の温度が高くなりすぎることが、未然に回避される。こうして、二次電池の温度管理を緻密に行うことによって、二次電池の劣化を防止することが可能になる。
【００１６】
前記の構成ではまた、二次電池は、潜熱蓄熱材に覆われている。潜熱蓄熱材は、前記所定の温度帯において凝固するよう構成されている、としてもよい。こうすることで、電気ヒーターによって加温される潜熱蓄熱材は、所定の温度帯において蓄熱する。そのため、電気ヒーターの通電を停止した後は、潜熱蓄熱材の放熱によって、低温環境下であっても、二次電池の温度を所定の温度帯に、長い期間に亘って維持することができる。
【００１７】
前記冷却部は、前記潜熱蓄熱材に対し熱伝達するよう設けられた筐体と、前記筐体内に収容されかつ、前記筐体内に供給された水に溶解することによって、前記潜熱蓄熱材を冷却するよう構成された寒剤とを有している、としてもよい。
【００１８】
こうすることで、冷却部は、潜熱蓄熱材の温度が所定の温度帯を超えたときに、潜熱蓄熱材を速やかに冷却することが可能になる。寒剤は、具体的には、チオシアン酸アンモニウム等とすればよい。
【００１９】
前記温度制御手段は、前記潜熱蓄熱材を冷却した後、前記電気ヒーターに通電をすることによって前記筐体内の水を蒸発させて前記筐体内から排出させることにより、前記寒剤を再生する、としてもよい。
【００２０】
こうして寒剤を再生することで、潜熱蓄熱材の冷却を繰り返し行うことが可能になる。
【００２１】
前記昇温手段は、前記車両に搭載したエンジンの冷却水が供給されかつ、前記潜熱蓄熱材に対して熱伝達するよう構成された冷却水貯留槽を有し、前記電気ヒーターは、前記冷却水貯留槽内に配設されている、としてもよい。
【００２２】
この構成は、ＨＥＶや、ＰＨＥＶに適している。電気ヒーターに通電をすると、冷却水貯留槽内で冷却水が昇温される。冷却水を通じて潜熱蓄熱材が昇温される。こうして、エンジンの暖気と、二次電池の昇温とを平行して行うことが可能になる。この構成は、低温環境下でのエンジン始動時に、二次電池の早期の昇温、及び、エンジンの早期の暖機に有利になる。
【００２３】
また、前記の構成では、暖機したエンジンの停止後に、温度の高い冷却水を冷却水貯留槽に供給することによって、潜熱蓄熱材の温度を所定の温度帯に維持し、それによって、二次電池の温度を所定の温度帯に維持する上でも、有利になる。
【００２４】
前記電気ヒーターは、前記潜熱蓄熱材の中に配設されている、としてもよい。こうすることで、潜熱蓄熱材は、電気ヒーターによって、直接的に加熱される。この構成は、特にＥＶに適している。但し、ＨＥＶやＰＨＥＶに適用してもよい。
【００２５】
前記昇温手段は、前記潜熱蓄熱材に隣接して設けられかつ、供給した液体が、前記所定の温度帯において蒸発するよう構成された蒸発槽を有し、前記電気ヒーターは、前記蒸発槽内に配設されている、としてもよい。
【００２６】
この構成によると、蒸発槽内に配設された電気ヒーターは、蒸発槽内に供給された液体を加熱する。蒸発槽は、所定の温度帯において液体が蒸発するように構成されている。例えば、蒸発槽内を、所定の温度帯において水が蒸発するような圧力に構成してもよい。こうして、蒸発槽の温度を、所定の温度帯で略一定に維持することが可能になるから、潜熱蓄熱材を介して、二次電池の温度を、所定の温度帯に維持することが可能になる。
【００２７】
前述したように、電気ヒーターによって、潜熱蓄熱材を直接的に加熱する構成においては、二次電池の温度を速やかに高めるべく電気ヒーターの温度を高くすると、潜熱蓄熱材の焦げを招く恐れがある。電気ヒーターによって、潜熱蓄熱材を直接的に加熱する構成は、二次電池の温度を速やかに高めることが難しい。
【００２８】
これに対し、電気ヒーターと潜熱蓄熱材との間に蒸発槽を介在させることによって、電気ヒーターの温度を高くことが可能である。蒸発槽はまた、沸騰凝縮型の熱移送により、一度に大きな熱量を移動可能である。蒸発槽の温度を急速に高めて、潜熱蓄熱材及び二次電池の温度を、速やかに高めることが可能になる。
【００２９】
前記二次電池は、電気的に互いに接続された複数の電池セルを有し、前記潜熱蓄熱材は、前記複数の電池セルにおいて、電気的に互いに接続された部分を除いた部位を覆い、前記昇温手段は、前記潜熱蓄熱材を覆う断熱筐体と、前記複数の電池セルにおける電気的に互いに接続された部分を、前記断熱筐体と共に覆う断熱蓋と、を有している、としてもよい。
【００３０】
こうすることで、潜熱蓄熱材及び電池セルと、外部環境とは、断熱筐体及び断熱蓋によって断熱される。これにより、電気ヒーターの通電が停止された後に、電池セルの温度を長い期間に亘って、所定の温度帯に維持することが可能になる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、前記の車両の二次電池温度調整装置によると、車両に搭載した二次電池の温度管理を緻密に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、二次電池温度調整装置を搭載した車両システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、昇温デバイスの構成を概念的に示す図である。
【図３】図３は、潜熱蓄熱材の特性を例示する図である。
【図４】図４は、寒剤を収容する筐体の構成例を概念的に示す図である。
【図５】図５は、電池の保温制御を示すフローチャートである。
【図６】図６は、低温環境下でのエンジン始動時のエンジン及び電池の昇温制御を示すフローチャートである。
【図７】図７は、エンジン及び電池の昇温制御時の冷却水温及び電池温度の変化を例示する図である。
【図８】図８は、二次電池温度調整装置を搭載した、図１とは異なる車両システムの構成を示す図である。
【図９】図９は、昇温デバイスの構成を概念的に示す図である。
【図１０】図１０は、図９とは異なる、昇温デバイスの構成を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、ここに開示する車両の二次電池温度調整装置について、図面を参照しながら詳細に説明をする。尚、以下の説明は例示である。図1は、二次電池温度調整装置を搭載した車両システム１の構成を示している。この車両は、例えば四輪のＨＥＶ又はＰＨＥＶである。尚、ここに開示する二次電池温度調整装置が搭載可能な車両は、四輪自動車に限定されない。
【００３４】
車両システム１は、エンジン１１と、モータージェネレータ２と、二次電池であるリチウムイオン電池３と、を備えている。エンジン１１は、例えば多気筒の内燃機関である。エンジン１１は、変速機１２を介して駆動輪２１に連結されている。リチウムイオン電池３は、モータージェネレータ２に接続されている。
【００３５】
モータージェネレータ２は、エンジン１１に連結されている。具体的にモータージェネレータ２は、この構成例では、エンジン１１のクランク軸に、例えばベルトを介して連結されたＩＳＧ（Integrated Starter Generator）である。この車両は、いわゆる、マイクロ又はマイルドハイブリッド自動車である。リチウムイオン電池３の容量は、比較的小さい。エンジン１１及び／又はモータージェネレータ２が駆動輪２１を駆動することによって、車両は走行する。
【００３６】
モータージェネレータ２は、リチウムイオン電池３からの電力の供給を受けて原動機として機能する。モータージェネレータ２は、エンジン１１の始動時には、エンジン１１のクランキングを行う。また、モータージェネレータ２は、エンジン１１の運転中には、エンジン１１のアシストを行う。さらに、モータージェネレータ２は、発電機としても機能する。モータージェネレータ２は、車両の減速走行時に発電を行う。リチウムイオン電池３は、モータージェネレータ２の発電電力によって回生充電される。
【００３７】
モータージェネレータ２と、リチウムイオン電池３との間には、インバータ２２が介設している。インバータ２２は、モータージェネレータ２の駆動及び発電を制御する。
【００３８】
リチウムイオン電池３とインバータ２２との間には、切替スイッチ５２が介設している。切替スイッチ５２は、リチウムイオン電池３からの電力を、モータージェネレータ２と、後述する昇温デバイス６との間で切り替えるよう構成されている。
【００３９】
昇温デバイス６は、リチウムイオン電池３の温度が低いときに、リチウムイオン電池３の温度を高めるように構成されている。昇温デバイス６は、詳細は後述するが、例えば、−３０℃といった低温環境下において、リチウムイオン電池３の温度を高める。
【００４０】
図２は、昇温デバイス６の構成を示している。図２において符号３１は、リチウムイオン電池３を構成する、複数の電池セルを示している。複数の電池セル３１は、電気的に、互いに接続されている。昇温デバイス６は、電池セル３１を覆うように設けられた断熱筐体６１及び断熱蓋６１１と、断熱筐体６１内に充填され、それによって電池セル３１を覆うように設けられた潜熱蓄熱材６２と、潜熱蓄熱材６２に対し熱伝達するよう構成された冷却水貯留槽６７０と、冷却水貯留槽６７０内に配設された電気ヒーター６３とを有している。
【００４１】
各電池セル３１は、電気的に互いに接続される部分を除くほぼ全体が、断熱筐体６１及び潜熱蓄熱材６２に覆われている。各電池セル３１の電気的に互いに接続されている部分は、断熱蓋６１１と断熱筐体６１とに覆われている。こうすることにより、各電池セル３１と潜熱蓄熱材６２との間の熱伝達が良好になると共に、各電池セル３１と、断熱筐体６１及び断熱蓋６１１の外部との断熱性も良好になる。尚、図２は、昇温デバイス６の構成を概念的に示すものであり、昇温デバイス６の具体構成は、図２に示す構成に限定されるものではない。
【００４２】
潜熱蓄熱材６２は、所定の温度帯において凝固するように構成されている。所定の温度帯は、３０℃前後において設定された温度帯である。この温度帯は、リチウムイオン電池３の充電レートが低下しない温度帯である。３０℃前後の温度帯で凝固する潜熱蓄熱材６２は、例えば、パラフィン系潜熱蓄熱材とすることが可能である。潜熱蓄熱材６２は、３０℃前後の温度帯において蓄熱をする。
【００４３】
図３は、潜熱蓄熱材６２の特性を例示している。パラフィン系潜熱蓄熱材の構成に応じて、蓄熱温度帯が変更する。図例のパラフィン系潜熱蓄熱材は、温度Ｔ３において溶融が開始し、温度Ｔ４において溶融が完了する特性を有している。
【００４４】
冷却水貯留槽６７０は、エンジン１１の冷却水が流れる冷却水通路６７に接続されている。この冷却水通路６７は、図１において図示を省略するラジエータを含む冷却水循環通路とは独立して設けられている。冷却水通路６７は、エンジン１１から冷却水貯留槽６７０に至る往路６７１と、冷却水貯留槽６７０からエンジン１１に至る復路６７２と、を有している。往路６７１には、開閉バルブ６７３と、ポンプ６７４とが介設している。開閉バルブ６７３を開けかつ、ポンプ６７４を駆動することによって、エンジン１１と冷却水貯留槽６７０との間で、冷却水が循環する。
【００４５】
昇温デバイス６は、冷却水貯留槽６７０内に配設された電気ヒーター６３に通電することによって、冷却水及び潜熱蓄熱材６２を通じて、電池セル３１の温度を高める。電池セル３１の温度は、潜熱蓄熱材６２の凝固温度に一定に保たれる。潜熱蓄熱材６２を通じてリチウムイオン電池３を昇温することによって、リチウムイオン電池３を加熱し過ぎることが回避される。
【００４６】
リチウムイオン電池３の温度が所定の温度帯に至った状態で、電気ヒーター６３の通電を停止すると、潜熱蓄熱材６２及び電池セル３１と、外部環境とは、断熱筐体６１及び断熱蓋６１１によって断熱されているため、電池セル３１の温度低下が抑制される。また、電池セル３１の温度が下がろうとしても、潜熱蓄熱材６２の放熱により、電池セル３１の温度が、潜熱蓄熱材６２の凝固温度に保たれる。こうして、昇温デバイス６は、リチウムイオン電池３の温度を、所定の温度帯に、長時間維持する。
【００４７】
昇温デバイス６はまた、電気ヒーター６３に通電することによって、冷却水の温度を高めるから、エンジン１１の冷間時には、エンジン１１の暖機も促進する。
【００４８】
昇温デバイス６はさらに、エンジン１１の冷却水の温度が高いときには、電気ヒーター６３に通電しなくても、冷却水貯留槽６７０内の冷却水から潜熱蓄熱材６２に熱を伝えて、潜熱蓄熱材６２及び電池セル３１の温度を高めることが可能である。
【００４９】
図２に示すように、昇温デバイス６は、冷却部６８をさらに有している。冷却部６８は、潜熱蓄熱材６２の温度が高くなりすぎたときに、潜熱蓄熱材６２を冷却する。これにより、リチウムイオン電池３の温度が高くなりすぎて、リチウムイオン電池３が劣化してしまうことを未然に回避する。
【００５０】
冷却部６８は、潜熱蓄熱材６２の中に配設された筐体６８１及び筐体６８１内に収容された寒剤６８２（図４参照）と、筐体６８１に水を供給するよう構成された循環経路６８３と、を有している。
【００５１】
循環経路６８３は、筐体６８１に水を供給すると共に、筐体６８１から水蒸気を排出するように構成されている。循環経路６８３における水の供給側には第１開閉バルブ６８４が介設している。一方、水循環経路６５における水蒸気の排出側には、第２開閉バルブ６８５と、水蒸気を凝縮して水にするコンデンサ６８６とが介設している。コンデンサ６８６は、車室内に配設された（正確には、車室内と同温の環境下に配設された）熱交換器によって構成されている。
【００５２】
筐体６８１内は、水が、所定の温度帯（前述したように３０℃前後の温度帯）で蒸発をするように、低圧に保たれている。第１開閉バルブ６８４を開けると、圧力差によって凝縮水が、筐体６８１内に供給される。筐体６８１内の寒剤６８２は、チオシアン酸アンモニウム等によって構成されている。寒剤６８２は、水に溶解することによって、２０℃程度、温度が低下する。筐体６８１は、潜熱蓄熱材６２と熱伝達可能に構成されているため、寒剤６８２の温度低下により、潜熱蓄熱材６２が冷却される。
【００５３】
潜熱蓄熱材６２の冷却は、詳細は後述するように、潜熱蓄熱材６２の温度の昇温制御を行った際に、潜熱蓄熱材６２の温度が高くなりすぎたときに行われる。筐体６８１内に供給した水は、潜熱蓄熱材６２の冷却後、次に、潜熱蓄熱材６２の温度の昇温制御を行うべく、電気ヒーター６３に通電を行って潜熱蓄熱材６２の温度が３０℃程度に高まることに伴い、蒸発する。水蒸気は、第２開閉バルブ６８５を開けることによって筐体６８１内から排出される。水蒸気は、コンデンサ６８６内で凝縮する。
【００５４】
図１に戻り、車両システム１は、コントローラ７を備えている。コントローラ７は、エンジン１１及びインバータ２２の制御を通じて車両の走行制御を行う。
【００５５】
リチウムイオン電池３には、電池の温度を検知する温度センサ７１が設けられている。温度センサ７１は、検知信号をコントローラ７に出力する。また、昇温デバイス６には、潜熱蓄熱材６２の温度を検知する温度センサ７２が設けられている。温度センサ７２も、検知信号をコントローラ７に出力する。また、車両システム１は、エンジン１１の冷却水温を検知する水温センサ７３及び外気温を検知する外気温センサ７４を備えている。水温センサ７３及び外気温センサ７４は、それぞれ検知信号を、コントローラ７に出力する。
【００５６】
コントローラ７は、これらのセンサ信号に基づいて、切替スイッチ５２、昇温デバイス６の電気ヒーター６３、冷却水通路６７の開閉バルブ６７３及びポンプ６７４、冷却部６８の第１開閉バルブ６８４及び第２開閉バルブ６８５をそれぞれ制御し、リチウムイオン電池３の温度調整を行う。
【００５７】
図５は、コントローラ７が実行する、リチウムイオン電池３の温度調整の制御手順を示すフローチャートである。このフローは、低温環境下において、リチウムイオン電池３の温度低下を抑制しかつ、リチウムイオン電池３の温度を所定の温度帯で、長く維持するための制御である。
【００５８】
先ず、スタート後のステップＳ５１で、コントローラ７は、車両停止か、又は、エンジン停止か否かを判定する。ステップＳ５１の判定がＮＯのときには、ステップＳ５１を繰り返す。判定がＹＥＳのときには、ステップＳ５２に移行する。
【００５９】
ステップＳ５２で、コントローラ７は、外気温センサ７４の検出信号に基づいて、外気温度が所定値Ｔ１以下であるか否かを判定する。所定値Ｔ１は、例えば０℃以下の値で適宜設定すればよい。外気温度が所定値Ｔ１以下であるときには、リチウムイオン電池３の温度が次第に低下することによって、リチウムイオン電池３の温度が所定の温度帯を下回ってしまう恐れがある。ステップＳ５２の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ５３に移行する。ステップＳ５２の判定がＮＯのときには、リターンする。
【００６０】
ステップＳ５３で、コントローラ７は、水温センサ７３の検出信号に基づいて、冷却水の水温が、所定値Ｔ２を超えているか否かを判定する。ステップＳ５３でＹＥＳのときにはステップＳ５４に移行し、ＮＯのときにはステップＳ５６に移行する。ここでは、例えば暖機したエンジン１１の停止直後で、冷却水の水温が所定値Ｔ２を超えているとして、説明を続ける。
【００６１】
ステップＳ５４で、コントローラ７は、冷却水を昇温デバイス６に供給する。具体的には、冷却水通路６７の開閉バルブ６７３を開けると共に、ポンプ６７４を作動させる。これにより、エンジン１１と冷却水貯留槽６７０との間で、温度の高い冷却水を循環させる。冷却水貯留槽６７０から潜熱蓄熱材６２に熱が伝わり、潜熱蓄熱材６２の温度が高まる。また、リチウムイオン電池３も昇温する。
【００６２】
ステップＳ５４に続くステップＳ５５で、コントローラ７は、潜熱蓄熱材６２の温度が、所定値Ｔ３以上か否かを判定する。所定値Ｔ３は、図３に示すように、潜熱蓄熱材６２が溶融を開始する温度である。ステップＳ５５の判定がＮＯの時には、ステップＳ５３に戻り、潜熱蓄熱材６２の昇温を継続する。
【００６３】
エンジン１１が停止しているため、冷却水の温度は次第に低下する。ステップＳ５３において冷却水の温度が所定値Ｔ２以下になれば、フローはステップＳ５６に移行する。
【００６４】
ステップＳ５６で、コントローラ７は、リチウムイオン電池３のＳＯＣが、所定ＳＯＣを超えているか否かを判定する。リチウムイオン電池３のＳＯＣは、適宜の方法で、推定又は検知することが可能である。ステップＳ５６は、リチウムイオン電池３のＳＯＣが、電気ヒーター６３に通電可能な程度のＳＯＣであるか否かを判定する。ステップＳ５６の判定がＮＯであれば、電気ヒーター６３を通電せずに、フローはリターンする。一方、ステップＳ５６の判定がＮＯであれば、ステップＳ５７に移行する。
【００６５】
ステップＳ５７で、コントローラ７は、電気ヒーター６３に通電を行う。このときに、コントローラ７は、冷却水通路６７の開閉バルブ６７３を閉じると共に、ポンプ６７４を停止する。これにより、冷却水貯留槽６７０内の冷却水を、電気ヒーター６３によって効率的に昇温する。冷却水を通じて潜熱蓄熱材６２が昇温し、リチウムイオン電池３もまた、昇温する。
【００６６】
ステップＳ５５で、潜熱蓄熱材６２の温度が所定温度Ｔ３以上になれば、フローはステップＳ５８に移行する。ステップＳ５８で、コントローラ７は、ステップＳ５４又はステップＳ５７において行われる潜熱蓄熱材６２の加温を停止する。続くステップＳ５９で、コントローラ７は、潜熱蓄熱材６２の温度が所定温度Ｔ４以上であるか否かを判定する。所定温度Ｔ４は、図３に示すように、潜熱蓄熱材６２が溶融を完了する温度である。つまり、ステップＳ５９は、潜熱蓄熱材６２の温度が高くなりすぎたか否かを判定する。
【００６７】
ステップＳ５９の判定がＮＯのときには、ステップＳ５１１に移行する。一方、ステップＳ５９の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ５１０に移行する。
【００６８】
ステップＳ５１０で、コントローラ７は、潜熱蓄熱材６２の冷却を行う。具体的にコントローラ７は、冷却部６８の筐体６８１内に水を供給し、寒剤６８２が水に溶解することにより、潜熱蓄熱材６２の温度を下げる。その後、フローは、ステップＳ５１１に移行する。
【００６９】
ステップＳ５１１では、リチウムイオン電池３の温度が所定温度ＴＳを下回ったか否かを判定する。所定温度ＴＳは、例えばリチウムイオン電池３の充電ができなくなる温度として、適宜設定してもよい。ステップＳ５１１のフローがＮＯのときには、ステップＳ５１１を繰り返す。
【００７０】
潜熱蓄熱材６２及び電池セル３１と、外部環境とは、断熱筐体６１及び断熱蓋６１１によって断熱されているため、電池セル３１の温度低下が抑制される。また、電池セル３１の温度が下がろうとしても、蓄熱している潜熱蓄熱材６２が放熱を行うことにより、電池セル３１の温度が、潜熱蓄熱材６２の凝固温度に保たれる。こうして、昇温デバイス６は、低温環境下においても、リチウムイオン電池３の温度を、所定温度ＴＳ以上に、長時間維持する。
【００７１】
リチウムイオン電池３の温度が低下して、ステップＳ５１１の判定がＹＥＳになれば、フローは、ステップＳ５３に戻る。これによって、エンジン１１の冷却水によって、又は、電気ヒーター６３によって、潜熱蓄熱材６２及びリチウムイオン電池３の昇温が行われる。
【００７２】
尚、図５に示すフローは、車両が走行、又は、エンジン１１が始動すれば、終了する。
【００７３】
この制御のように、低温環境下において、リチウムイオン電池３の温度を所定の温度帯に維持することが可能になる。また、潜熱蓄熱材６２の温度が高くなりすぎたときには、潜熱蓄熱材６２を、冷却部６８によって冷却することで、リチウムイオン電池３の温度が高くなりすぎることが、未然に回避される。その結果、リチウムイオン電池３の劣化が防止される。
【００７４】
また、潜熱蓄熱材６２を冷却する冷却部６８として寒剤６８２を利用することにより、潜熱蓄熱材６２を速やかに冷却することが可能になる。また、寒剤６８２の再生が可能であるため、潜熱蓄熱材６２の冷却を繰り返し行うことが可能である。
【００７５】
尚、コントローラ７は、車両の走行中に、リチウムイオン電池３の温度が低下したときには、昇温デバイス６の電気ヒーター６３に通電をすることによって、リチウムイオン電池３の昇温を行う。例えば、減速回生の頻度が大きいときには、コントローラ７は、回生電力の一部を電気ヒーター６３に供給し、残りをリチウムイオン電池３に供給すればよい。尚、リチウムイオン電池３の昇温が不要なときには、回生電力は全てリチウムイオン電池３に供給される（但し、リチウムイオン電池３のＳＯＣの制限内で充電が行われる）。また、減速回生の頻度が小さいとき（例えば高速一定速での走行時等）には、リチウムイオン電池３の電力の一部を、昇温デバイス６の電気ヒーター６３に供給することによって、リチウムイオン電池３の温度を昇温させればよい。また、車両の走行中にリチウムイオン電池３の昇温を行う際にも、エンジン１１の冷却水を利用すればよい。
【００７６】
図６は、エンジン１１の低温始動時におけるリチウムイオン電池３の温度調整の制御手順を示すフローチャートである。先ずスタート後のステップＳ６１で、コントローラ７は、エンジン１１が始動したか否かを判定する。ステップＳ６１の判定がＮＯのときには、ステップＳ６１を繰り返す。ステップＳ６１の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ６２に移行する。
【００７７】
ステップＳ６２で、コントローラ７は、エンジン１１及び昇温デバイス６間で、冷却水を循環させる。具体的に、コントローラ７は、冷却水通路６７の開閉バルブ６７３を開けると共に、ポンプ６７４を駆動する。
【００７８】
ステップＳ６３で、コントローラ７は、エンジン１１を冷却水昇温モードで運転する。具体的にコントローラ７は、冷却損失が増えるよう、例えばエンジン１１の燃料噴射量を増量すると共に、点火時期を遅角することによって燃焼時期を遅らせる。
【００７９】
ステップＳ６４で、コントローラ７は、電気ヒーター６３に通電する。こうして、冷却水貯留槽６７０内において、電気ヒーター６３によって冷却水を昇温する。冷却水が、冷却水通路６７を循環することにより、エンジン１１の暖機が促進されると共に、前述したように、冷却水貯留槽６７０内の冷却水を通じて、潜熱蓄熱材６２が昇温し、リチウムイオン電池３の温度も上昇する。
【００８０】
ステップＳ６５で、コントローラ７は、潜熱蓄熱材６２の温度が所定温度Ｔ５を超えたか否かを判定する。所定温度Ｔ５は、図３に示すように、潜熱蓄熱材６２の溶融が開始する温度Ｔ３よりも高くかつ、溶融が完了する温度Ｔ４よりも低い温度である。このフローでは、電気ヒーター６３による加温をできるだけ継続することによって、エンジン１１の冷却水の昇温を促進する。
【００８１】
ステップＳ６５の判定がＮＯのときには、ステップＳ６２に戻り、コントローラ７は、エンジン１１の冷却水の昇温、及び、潜熱蓄熱材６２を通じてリチウムイオン電池３の昇温を継続する。ステップＳ６５の判定がＹＥＳのときには、ステップＳ６６に移行する。
【００８２】
ステップＳ６６で、コントローラ７は、冷却水の循環を停止する。具体的に、コントローラ７は、開閉バルブ６７３を閉じると共に、ポンプ６７４を停止する。また、ステップＳ６７で、コントローラ７は、電気ヒーター６３への通電を停止する。
【００８３】
続くステップＳ６８で、コントローラ７は、潜熱蓄熱材６２の温度が、所定温度Ｔ４を以上になったか否かを判定する。前述の通り、潜熱蓄熱材６２の温度が、高くなりすぎたか否かを判定する。ステップＳ６８の判定がＹＥＳのときには、フローは、ステップＳ６９に移行する。コントローラ７は、前述したように、冷却部６８の筐体６８１内に水を供給する。寒剤６８２が、潜熱蓄熱材６２を冷却する。
【００８４】
電気ヒーター６３の通電を停止した後のステップＳ６１０では、コントローラ７は、エンジン１１を、継続して、冷却水昇温モードで運転する。続くステップＳ６１１で、コントローラ７は、冷却水の温度が、目標温度ＴＥ以上になったか否かを判定する。目標温度ＴＥ以上でないとき、コントローラ７は、エンジンの冷却水昇温モードを継続する。
【００８５】
ステップＳ６１１の判定がＹＥＳになれば、フローは、ステップＳ６１２に移行する。エンジン１１の冷却水が、目標温度ＴＥに到達したため、コントローラ７は、エンジン１１を通常モードで運転させる。
【００８６】
図７は、図６に示す制御に従った場合（つまり、実施例）の、リチウムイオン電池３の温度変化（図７の実線参照）、及び、エンジン１１の冷却水温度の変化（図７の破線参照）と、図６に示す制御に従わない場合（つまり、比較例）の、リチウムイオン電池３の温度変化（図７の二点鎖線参照）、及び、エンジン１１の冷却水温度の変化（図７の一点鎖線参照）と、を示している。ここで、比較例としてのエンジン１１の冷却水温度の変化は、エンジン１１を冷却水昇温モードで運転した場合の、冷却水温度の変化の例を示している。また、比較例としてのリチウムイオン電池３の温度の変化は、昇温デバイス６が、冷却水貯留槽６７０を有しない構成、つまり、昇温デバイス６が、電池セル３１を覆う潜熱蓄熱材６２、潜熱蓄熱材６２の中に配設された電気ヒーター６３、及び、電池セル３１及び潜熱蓄熱材６２を覆う断熱筐体６１及び断熱蓋６１１を備えて構成（例えば図９参照）された場合の、リチウムイオン電池３の温度変化を例示している。
【００８７】
先ず、比較例は、エンジン１１の冷却水を昇温する構成と、リチウムイオン電池３を昇温する構成とが、互いに独立している。そのため、エンジン１１の冷却水の温度、及び、リチウムイオン電池３の温度はそれぞれ、時間の経過に対して所定の傾きで、上昇する。温度上昇は、比較的緩やかになる。リチウムイオン電池３が目標電池温度ＴＳに到達するまでには、長い時間がかかると共に、エンジン１１の冷却水が目標冷却水温度ＴＥに到達するまでには、長い時間がかかる。
【００８８】
これに対し、実施例は、エンジン１１の冷却水を昇温する構成と、リチウムイオン電池３を昇温する構成とを組み合わせている。つまり、エンジン１１の冷却水昇温モードによる冷却水の昇温により、潜熱蓄熱材６２を介してリチウムイオン電池３が昇温すると共に、リチウムイオン電池３を昇温する電気ヒーター６３によって、冷却水が昇温する。その結果、実施例では、エンジン１１の冷却水の温度、及び、リチウムイオン電池３の温度は、同様に上昇し、しかも、比較例に対し、速やかに温度が上昇する。リチウムイオン電池３の目標電池温度ＴＳは、冷却水の目標冷却水温度ＴＥよりも低いため、リチウムイオン電池３の温度は、先に目標電池温度ＴＳに到達する（時刻ｔ１）。ここで、前述したように、図６に示すフローでは、潜熱蓄熱材６２の温度が所定温度Ｔ５以上になるまで電気ヒーター６３を通電しているため、エンジン１１の冷却水の昇温促進を、長く継続することが可能である。エンジン１１を、速やかに暖機する上で有利になる。
【００８９】
リチウムイオン電池３の温度が目標電池温度ＴＳに到達する前は、リチウムイオン電池３の充電ができない。コントローラ７は、減速走行時の回生電力を、電気ヒーター６３に供給する。こうすることで、燃費が向上する。
【００９０】
リチウムイオン電池３の温度が目標電池温度ＴＳに到達すれば、リチウムイオン電池３の充電が可能になる。コントローラ７は、減速走行時の回生電力を、リチウムイオン電池３に供給し、リチウムイオン電池３を充電する。前述したように、リチウムイオン電池３の温度を速やかに高めることが可能になり、リチウムイオン電池３の充電を、速やかに開始することが可能である。よって、燃費の向上に有利になる。
【００９１】
尚、減速走行時の回生電力を、リチウムイオン電池３に充電する代わりに、又は、リチウムイオン電池３に充電すると共に、他の電気デバイスに供給してもよい（例えば、図示を省略するが、エンジン１１の触媒装置がＥＨＣ（Electrically Heated Catalyst）を備えていれば、回生電力をＥＨＣに供給してもよい）。
【００９２】
リチウムイオン電池３の温度が目標電池温度ＴＳに到達すれば、電気ヒーター６３の通電が停止する。このため、時刻ｔ１以降は、エンジン１１の冷却水の温度の、時間の経過に対する傾きは、相対的に小さくなる。エンジン１１の冷却水が目標冷却水温度ＴＥに到達すれば、冷却水昇温モードが終了する（時刻ｔ２）。
【００９３】
こうして、実施例では、リチウムイオン電池３の温度が、目標電池温度ＴＳに速やかに到達すると共に、エンジン１１の冷却水の温度も、目標冷却水温度ＴＥに速やかに到達する。
【００９４】
また、図５に示すフローと同様に、潜熱蓄熱材６２の温度が高くなりすぎたときには、潜熱蓄熱材６２を、冷却部６８によって冷却することで、リチウムイオン電池３の温度が高くなりすぎることが、未然に回避される。リチウムイオン電池３の劣化が防止される。
【００９５】
図８は、二次電池温度調整装置を搭載した、別の車両システム１０の構成を示している。この車両は、例えば四輪の電気自動車（ＥＶ）である。尚、ここに開示する二次電池温度調整装置が搭載可能な車両は四輪に限らない。車両システム１０において、図１に示す車両システム１と同じ構成は、その説明を省略する場合がある。
【００９６】
車両システム１０は、モータージェネレータ２と、二次電池であるリチウムイオン電池３と、を備えている。モータージェネレータ２は、駆動輪２１に連結されている。リチウムイオン電池３は、モータージェネレータ２に電力を供給する。リチウムイオン電池３の容量は比較的大きい。リチウムイオン電池３の電力供給を受けたモータージェネレータ２は、原動機として機能する。モータージェネレータ２が駆動輪２１を駆動することによって、車両は走行する。モータージェネレータ２はまた、発電機としても機能する。モータージェネレータ２は、車両の減速走行時に発電を行う。リチウムイオン電池３は、モータージェネレータ２の発電電力によって回生充電される。
【００９７】
リチウムイオン電池３は、図示を省略する外部電源の電力によって外部充電が可能に構成されている。図示は省略するが、当該車両に、充電プラグが差し込まれるインレットを設けてもよい。また、非接触方式の充電システムを採用してもよい。
【００９８】
外部電源とリチウムイオン電池３との間には、交流−直流変換を行う電力変換器５１と、切替スイッチ５２とが介設している。切替スイッチ５２は、外部電源の電力の供給先を、リチウムイオン電池３と、後述する昇温デバイス６との間で切り替えるよう構成されている。
【００９９】
図９は、昇温デバイス６の構成を例示している。昇温デバイス６は、電池セル３１を覆うように設けられた断熱筐体６１及び断熱蓋６１１と、断熱筐体６１内に充填され、それによって電池セル３１を覆うように設けられた潜熱蓄熱材６２と、断熱筐体６１内に配設された電気ヒーター６３とを有している。潜熱蓄熱材６２の中には、冷却部６８の筐体６８１が配設されている。筐体６８１の構成は、図４と同様である。
【０１００】
電気ヒーター６３に通電すると、潜熱蓄熱材６２を通じて、電池セル３１の温度が高まる。電池セル３１の温度は、潜熱蓄熱材６２の凝固温度に一定に保たれる。電気ヒーター６３の通電を停止した後も、昇温デバイス６は、リチウムイオン電池３の温度を、所定の温度帯に、長時間維持する。
【０１０１】
潜熱蓄熱材６２の温度が高くなりすぎたときには、コントローラ７は、循環経路６８３によって冷却部６８の筐体６８１内に水を供給する。筐体６８１内に収容した寒剤６８２が水に溶解して、潜熱蓄熱材６２が冷却される。
【０１０２】
リチウムイオン電池３の温度調整の制御は、図５に示すフローに準じて行われる。具体的に、図５のフローのステップＳ５１では、車両停止か否かが判定される。また、ステップＳ５３及びＳ５４が共に省略される。従って、リチウムイオン電池３の温度調整の制御は、車両の停止後、リチウムイオン電池３のＳＯＣが所定ＳＯＣを超えているときには、電気ヒーター６３に通電をして、潜熱蓄熱材６２を通じてリチウムイオン電池３の温度を高める。潜熱蓄熱材６２の温度が所定温度Ｔ３以上になると、電気ヒーター６３の通電を停止する。潜熱蓄熱材６２の温度が所定温度Ｔ４以上になると、冷却部６８の筐体６８１内に水を供給することによって、寒剤６８２により、潜熱蓄熱材６２を冷却する。
【０１０３】
こうして、リチウムイオン電池３の温度低下を防止しながら、リチウムイオン電池３の温度が高くなりすぎることを、未然に回避する。
【０１０４】
また、車両の走行中においても、リチウムイオン電池３の温度が低下するときには、前述したように、昇温デバイス６によるリチウムイオン電池３の昇温が行われる。車両の走行時に減速回生頻度が高いときには、コントローラ７は、回生電力の一部を電気ヒーター６３に供給し、残りをリチウムイオン電池３に供給して、充電すればよい。また、減速回生頻度が低いときには、コントローラ７は、リチウムイオン電池３からの電力を、電気ヒーター６３に供給すればよい。尚、リチウムイオン電池３の温度が所定の温度帯にあって、リチウムイオン電池３の昇温が不要なときには、回生電力は全て、リチウムイオン電池３に充電される。
【０１０５】
ここで、図９に示す昇温デバイス６では、電気ヒーター６３が潜熱蓄熱材６２の中に配設されている。電気ヒーター６３は、潜熱蓄熱材６２を直接、加熱する。この構成の昇温デバイス６では、リチウムイオン電池３の温度を早期に高めるべく、電気ヒーター６３の温度を高めようとしても、電気ヒーター６３に接触した潜熱蓄熱材６２を焦がす恐れがある。また、電気ヒーター６３を潜熱蓄熱材６２の中に配設する構成は、電気ヒーター６３が、潜熱蓄熱材６２に片当たりしているとき等には、潜熱蓄熱材６２の局所的な劣化を招く恐れもある。
【０１０６】
図１０は、これらの課題を解決する構成の昇温デバイス６を示している。この昇温デバイス６は、前記断熱筐体６１、断熱蓋６１１、潜熱蓄熱材６２及び電気ヒーター６３に加えて、蒸発槽６５０と、蒸発槽６５０に水を供給するよう構成された水循環経路６５と、を有している。
【０１０７】
蒸発槽６５０は、潜熱蓄熱材６２に隣接している。蒸発槽６５０と潜熱蓄熱材６２とは、互いに熱伝達可能に接している。尚、図１０の例では、蒸発槽６５０は、潜熱蓄熱材６２の下側に配設されているが、蒸発槽６５０と潜熱蓄熱材６２との相対位置は、図１０の例に限らない。
【０１０８】
電気ヒーター６３は、この構成の昇温デバイス６では、潜熱蓄熱材６２の中ではなく、蒸発槽６５０内に配設されている。
【０１０９】
蒸発槽６５０内は、水が、所定の温度帯（前述したように３０℃前後の温度帯）で蒸発をするように、低圧に保たれている。蒸発槽６５０内に供給された水は、電気ヒーター６３によって加熱されることで蒸発をする。蒸発槽６５０は、その温度が、所定の温度帯に保たれるよう構成される。潜熱蓄熱材６２と蒸発槽６５０との伝熱面積を大きくすることによって、蒸発槽６５０から潜熱蓄熱材６２への伝熱量が増えるため、潜熱蓄熱材６２及びリチウムイオン電池３を速やかに昇温することが可能になる。
【０１１０】
水循環経路６５は、蒸発槽６５０に水を供給すると共に、蒸発槽６５０から水蒸気を排出するように構成されている。水循環経路６５における水の供給側には、水を貯留する貯水槽６５１と、貯水槽６５１から蒸発槽６５０への水の供給を制御するポンプ６５２とが介設している。一方、水循環経路６５における水蒸気の排出側には、水循環経路６５を開閉する開閉バルブ６５３と、水蒸気を凝縮して水にするコンデンサ６５４とが介設している。コンデンサ６５４と貯水槽６５１とは互いに連通しており、コンデンサ６５４で凝縮した水は、貯水槽６５１に貯留される。
【０１１１】
コントローラ７は、ポンプ６５２及び開閉バルブ６５３をそれぞれ制御する。
【０１１２】
この構成の昇温デバイス６によって、リチウムイオン電池３の昇温をする場合、コントローラ７は、前述の通り、電気ヒーター６３に電力を供給すると共に、ポンプ６５２を駆動して、蒸発槽６５０内に、貯水槽６５１の水を供給する。蒸発槽６５０内に供給された水は、電気ヒーター６３によって加熱される。蒸発槽６５０内が、所定の低圧状態に保たれているため、水は、所定の温度帯（つまり、３０℃前後）で蒸発をする。これにより、蒸発槽６５０内の温度が所定の温度帯となって、潜熱蓄熱材６２、及び、潜熱蓄熱材６２を通じてリチウムイオン電池３を加熱する。
【０１１３】
蒸発槽６５０内で水が蒸発をすることに伴い、蒸発槽６５０内の圧力が高くなると、蒸発温度が高くなる。そのため、コントローラ７は、蒸発槽６５０内の圧力が低圧状態を維持するように、開閉バルブ６５３の開閉を行い、蒸発槽６５０内の水蒸気を排出させる。蒸発槽６５０内から排出された水蒸気は、コンデンサ６５４で凝縮し、凝縮した水は、貯水槽６５１に貯留される。また、コントローラ７は、蒸発槽６５０内の温度が所定の温度帯となるように、蒸発槽６５０内に水を適宜供給する。
【０１１４】
こうして、蒸発槽６５０内への水の供給と、蒸発槽６５０内からの水蒸気の排出とを適宜調整することによって、蒸発槽６５０内の温度状態を、所定の温度帯に維持する。尚、水循環経路６５は、蒸発槽６５０内の余剰の水を排出して、貯水槽６５１内に戻すドレン通路６５５を有している。
【０１１５】
この構成の昇温デバイス６では、電気ヒーター６３と潜熱蓄熱材６２とは直接に接触しないため、電気ヒーター６３の片当たりに伴う潜熱蓄熱材６２の局所的な劣化を回避することが可能になる。
【０１１６】
また、電気ヒーター６３の温度を高くしても、図９に示す昇温デバイス６とは異なり、潜熱蓄熱材６２の焦げが生じない。
【０１１７】
蒸発槽６５０は、沸騰凝縮型の熱移送により、一度に大きな熱量を移動可能である。これによって、リチウムイオン電池３を急速に昇温することが可能になる。
【０１１８】
また、蒸発槽６５０は温度が略一定になるため、急速昇温であっても、潜熱蓄熱材６２及び電池セル３１を急激に過昇温することが防止される。
【０１１９】
また、潜熱蓄熱材６２の温度が高くなり過ぎたときには、冷却部６８が潜熱蓄熱材６２を冷却することによって、リチウムイオン電池３の温度が高くなり過ぎることが、未然に回避される。
【０１２０】
尚、図９及び図１０に示す昇温デバイス６は、電気自動車に搭載することが限らない。図９及び図１０に示す昇温デバイス６は、ＨＥＶや、ＰＨＥＶに搭載してもよい。
【０１２１】
また、ここに開示する二次電池温度調整装置は、四輪自動車への適用に限定されない。
【符号の説明】
【０１２２】
１、１０  車両システム
３  リチウムイオン電池（二次電池）
３１  電池セル
６  昇温デバイス（昇温手段）
６１  断熱筐体
６１１  断熱蓋
６２  潜熱蓄熱材
６３  電気ヒーター
６５０  蒸発槽
６７０  冷却水貯留槽
６８  冷却部
６８１  筐体
６８２  寒剤
７  コントローラ（温度制御手段）
【図１】
2017216098.tif 000003
【図２】
2017216098.tif 000004
【図３】
2017216098.tif 000005
【図４】
2017216098.tif 000006
【図５】
2017216098.tif 000007
【図６】
2017216098.tif 000008
【図７】
2017216098.tif 000009
【図８】
2017216098.tif 000010
【図９】
2017216098.tif 000011
【図１０】
2017216098.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月23日(2017.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
前記冷却部は、前記潜熱蓄熱材に対し熱伝達するよう設けられた筐体と、前記筐体内に収容されかつ、前記筐体内に供給された水に溶解することによって、前記潜熱蓄熱材を冷却するよう構成された寒剤とを有している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載した二次電池と、
前記二次電池の温度を高めるよう構成された昇温手段と、
前記昇温手段を通じて前記二次電池の温度を調整するよう構成された温度制御手段と、を備え、
前記昇温手段は、前記二次電池を覆いかつ、前記二次電池に熱を供給するよう構成された潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄熱材を加温するよう構成された電気ヒーターと、前記潜熱蓄熱材を冷却するよう構成された冷却部と、を有し、
前記冷却部は、前記潜熱蓄熱材に対し熱伝達するよう設けられた筐体と、前記筐体内に収容されかつ、前記筐体内に供給された水に溶解することによって、前記潜熱蓄熱材を冷却するよう構成された寒剤とを有し、
前記温度制御手段は、前記潜熱蓄熱材の温度が所定の温度帯よりも低いときには、前記電気ヒーターに通電をすることによって、前記潜熱蓄熱材を通じて前記二次電池の温度を高めると共に、前記潜熱蓄熱材の温度が前記所定の温度帯を超えたときには、前記電気ヒーターの通電を停止しかつ、前記冷却部により前記潜熱蓄熱材を冷却する車両の二次電池温度調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の二次電池温度調整装置において、
前記温度制御手段は、前記潜熱蓄熱材を冷却した後、前記電気ヒーターに通電をすることによって前記筐体内の水を蒸発させて前記筐体内から排出させることにより、前記寒剤を再生する車両の二次電池温度調整装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両の二次電池温度調整装置において、
前記昇温手段は、前記車両に搭載したエンジンの冷却水が供給されかつ、前記潜熱蓄熱材に対して熱伝達するよう構成された冷却水貯留槽を有し、
前記電気ヒーターは、前記冷却水貯留槽内に配設されている車両の二次電池温度調整装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の車両の二次電池温度調整装置において、
前記電気ヒーターは、前記潜熱蓄熱材の中に配設されている車両の二次電池温度調整装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の車両の二次電池温度調整装置において、
前記昇温手段は、前記潜熱蓄熱材に対し熱伝達するよう設けられかつ、供給した液体が、前記所定の温度帯において蒸発するよう構成された蒸発槽を有し、
前記電気ヒーターは、前記蒸発槽内に配設されている車両の二次電池温度調整装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の二次電池温度調整装置において、
前記二次電池は、電気的に互いに接続された複数の電池セルを有し、
前記潜熱蓄熱材は、前記複数の電池セルにおいて、電気的に互いに接続された部分を除いた部位を覆い、
前記昇温手段は、前記潜熱蓄熱材を覆う断熱筐体と、前記複数の電池セルにおける電気的に互いに接続された部分を、前記断熱筐体と共に覆う断熱蓋と、を有している二次電池温度調整装置。