(57)【要約】      （修正有）【課題】放熱部材と電源との間での伝熱を、適切かつ柔軟に制御することのできる技術を提供する。【解決手段】電源５０１からの熱を伝熱する伝熱部材５０３と、伝熱部材５０３と放熱部材５０５の間において、伝熱部材５０３および放熱部材の内の少なくともいずれか一方から離間するように設けられ、磁性粒子を含有する磁性ゲル５０７と、伝熱部材５０３および放熱部材の内、磁性ゲル５０７と当接していない少なくともいずれかの部材を介して、磁性ゲル５０７と対向配置される電磁石５０８と、電磁石５０８に電圧を印加させて磁性ゲル５０７を伝熱部材５０３および放熱部材５０５に当接させる第１のモードと、電磁石５０８への電圧印加を行わない第２のモードとを切り替える制御部とを有する。【選択図】図２
2009283145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源からの熱を伝熱する伝熱部材と、
前記伝熱部材と放熱部材の間において、前記伝熱部材および放熱部材の内の少なくともいずれか一方から離間するように設けられ、磁性粒子を含有する磁性ゲルと、
前記伝熱部材および放熱部材の内、前記磁性ゲルと当接していない少なくともいずれかの部材を介して、前記磁性ゲルと対向配置される電磁石と、
前記電磁石に電圧を印加させて前記磁性ゲルを前記伝熱部材および前記放熱部材に当接させる第１のモードと、前記電磁石への電圧印加を行わない第２のモードとを切り替える制御部と、
を備えてなることを特徴とする伝熱制御装置。
【請求項２】
前記磁性ゲルは、前記放熱部材における該放熱部材と対向する面と略平行な方向において、仕切り部材によって複数区画に分割されていることを特徴とする請求項１に記載の伝熱制御装置。
【請求項３】
前記電磁石は、前記放熱部材表面と平行な方向における、前記仕切り部材間の略中央位置に位置することを特徴とする請求項２に記載の伝熱制御装置。
【請求項４】
前記伝熱制御装置は、車両に備えられるものであり、
前記仕切り部材は、少なくとも、前記車両の進行方向と直交する方向に延びるように形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の伝熱制御装置。
【請求項５】
前記電源から独立した他の電源を備え、
前記制御部は、前記他の電源により前記電磁石に電圧を印加させることを特徴とする請求項１乃至請求項４の内のいずれか１項に記載の伝熱制御装置。
【請求項６】
前記電源の温度を示す情報を取得する温度情報取得部をさらに備え、
前記制御部は、前記温度情報取得部にて取得される情報に基づいて、前記第１のモードと前記第２のモードとを切り替える伝熱制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記電源の温度が所定値を上回るときに、前記第１のモードに切り替える請求項６に記載の伝熱制御装置。
【請求項８】
前記伝熱制御装置は、車両に備えられるものであり、
前記車両の車体温度を示す情報を取得する車体温度情報取得部をさらに備え、
前記制御部は、前記車体温度が前記電源の温度を上回るときは、前記電源の温度が前記所定値を上回っている場合でも、前記第２のモードに設定する請求項６に記載の伝熱制御装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の伝熱制御装置と、
前記伝熱制御装置における前記伝熱部材に伝熱可能に配置される電源と、
を備えてなる電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、放熱部材と電源との間での伝熱を制御する伝熱制御技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車の駆動用又は補助電源として使用される二次電池や燃料電池は、低温化すると端子電圧や電気容量が低下し、高温化すると電解液が分解して、ガス放出による内圧上昇が起こり電池寿命の低下を招くという難点がある。
【０００３】
電源を適正な温度環境下に維持する方法として、以下の方法が開示されている。
【０００４】
実開平０２−３３４９２号公報（特許文献１）には、電池駆動型電子装置の放熱器が開示されている。この電池駆動型電子装置の放熱器は、発熱部から放熱された熱を電池に伝達する伝熱部と、この伝熱部及び電池の間に配置される形状記憶部材とを有しており、この形状記憶部材は、所定の変態温度以上において電池を伝熱部から隔離させ、変態温度未満において電池と伝熱部とを接触させるよう変位する。
【０００５】
これにより、変態温度未満の低温状態において、発熱部から伝達される熱によって電池を活性化することができる。また、変態温度以上の高温状態において、発熱部からの熱伝達が絶たれて、過熱による電池の特性劣化を防止することができる。
【０００６】
また、別の従来例として、特開２００２−１２４２２４号公報（特許文献２）には、金属放熱体を有する電池パックが開示されている。この電池パックは、電池ケースの側面に感熱変形体が固定配置され、電池の温度が上昇して所定の温度を超えたときには、感熱変形体が変形して金属放熱体と接触するように構成されている。
【０００７】
これにより、所定の温度以下において感熱変形体と金属放熱体とを非接触とすることができるため、過熱された金属放熱体の熱が電池に伝熱されるのを防止できる。
【特許文献１】実開平０２−３３４９２号公報
【特許文献２】特開２００２−１２４２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、形状記憶部材、感熱変形体（以下、「形状記憶部材等」という）が熱変形するときの変態温度は形状記憶部材等の材料によって異なる。
【０００９】
また、適切な環境温度は電源の種類によって異なり、例えば、リチウムイオン二次電池では、適正温度が１０〜６０℃であり、電解質として固体高分子質を使用した燃料電池では、適正温度が常温〜約１００℃である（東京ガス：なるほど！燃料電池／作動温度による特徴の違い[平成１８年９月２７日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ.ｔｏｋｙｏ−ｇａｓ.ｃｏ.ｊｐ／ｐｅｆｃ／ｗｈａｔ−ｆｃ＿３２.ｈｔｍｌ＞参照）。
【００１０】
したがって、従来技術では、電源の種類に応じて感熱変形体の材料を変更しなければならないため、材料選択に手間がかかり、コストが増大するおそれがある。
【００１１】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、放熱部材と電源との間での伝熱を、適切かつ柔軟に制御することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係る伝熱制御装置は、電源からの熱を伝熱する伝熱部材と、前記伝熱部材と放熱部材の間において、前記伝熱部材および放熱部材の内の少なくともいずれか一方から離間するように設けられ、磁性粒子を含有する磁性ゲルと、前記伝熱部材および放熱部材の内、前記磁性ゲルと当接していない少なくともいずれかの部材を介して、前記磁性ゲルと対向配置される電磁石と、前記電磁石に電圧を印加させて前記磁性ゲルを前記伝熱部材および前記放熱部材に当接させる第１のモードと、前記電磁石への電圧印加を行わない第２のモードとを切り替える制御部と、を備えてなることを特徴とすることができる。
【００１３】
このような構成によれば、感熱変形体のように変形状態が温度に依存する構成とは異なり、磁性ゲルを介した加熱または放熱を任意のタイミングで行うことができ、電源の温度制御をより柔軟に行うことができる。また、放熱部材や伝熱部材の熱伝導率や接触面積等が異なる他の車両に設置した場合でも、同様の効果を奏することができる。
【００１４】
また、本発明の一実施態様によれば、上述のような構成において、前記磁性ゲルは、前記放熱部材における該放熱部材と対向する面と略平行な方向において、仕切り部材によって複数区画に分割されていることを特徴とすることができる。このように、磁性ゲルを放熱部材と伝熱部材との間で仕切り部材によって分割する構成としたことにより、電磁石によって各区画の磁性ゲルを均一な高さで吸引することができ、結果として各区画の磁性ゲルの放熱部材等への当接面積も均一にすることができる。これにより、放熱部材および伝熱部材の全面における均一な熱伝導を行わせることが可能となる。
【００１５】
また、本発明の一実施態様によれば、上述のような構成において、前記電磁石は、前記放熱部材表面と平行な方向における、前記仕切り部材間の略中央位置に位置することを特徴とすることができる。これによれば、電磁石に電圧が印加された場合に、磁性ゲルが仕切り部材により囲まれる区画の中央近傍から盛り上がるように電磁石側に吸引される。よって、隣接する区画への磁性ゲルの浸入や隣接する区画それぞれで吸引された磁性ゲルの接触等の事態を回避することができる。
【００１６】
また、本発明の一実施態様によれば、上述のような構成において、前記伝熱制御装置は、車両に備えられるものであり、前記仕切り部材は、少なくとも、前記車両の進行方向と直交する方向に延びるように形成されていることを特徴とすることができる。これによれば、例えば上記伝熱制御装置を搭載した車両が急な坂道を移動するような場合においても、磁性ゲルが無用に放熱部材に当接してしまうことを回避し易い。なお、例え上記のような車両の傾斜に伴う磁性ゲルの偏りによって、磁性ゲルの上面の一部が放熱部材に当接してしまった場合でも、そのような当接によって伝達される熱量は微量であり、空気層による断熱性能を大きく損なうことはない。
【００１７】
また、本発明の一実施態様によれば、上述のような構成において、前記電源から独立した他の電源を備え、前記制御部は、前記他の電源により前記電磁石に電圧を印加させることを特徴とすることができる。このように、電池とは個別に設けられた電源によって電磁石への電圧印加を行わせる構成としたことにより、電池の電力を使用することなく、電池と放熱部材との間での伝熱制御が可能であり、電池の劣化を極力抑えることができる。
【００１８】
また、本発明の一実施態様によれば、上述のような構成において、前記電源の温度を示す情報を取得する温度情報取得部をさらに備え、前記制御部は、前記温度情報取得部にて取得される情報に基づいて、前記第１のモードと前記第２のモードとを切り替えることを特徴とすることができる。このように、電源の温度に基づいて、第１のモードと第２のモードとの間での切り替えを可能とすることにより、伝熱制御の主な対象とすべき電源の温度状態に基づく適切なモード切替を実現することができる。
【００１９】
また、本発明の一実施態様によれば、上述のような構成において、前記制御部は、前記電源の温度が所定値を上回るときに、前記第１のモードに切り替えることを特徴とすることができる。これにより、電源の熱を伝熱部材、磁性ゲルおよび放熱部材を介して外部に放熱し、電源の温度を下げることで、電源の寿命の延長を図ることができる。
【００２０】
また、本発明の一実施態様によれば、上述のような構成において、前記伝熱制御装置は、車両に備えられるものであり、前記車両の車体温度を示す情報を取得する車体温度情報取得部をさらに備え、前記制御部は、前記車体温度が前記電源の温度を上回るときは、前記電源の温度が前記所定値を上回っている場合でも、前記第２のモードに設定することを特徴とすることができる。これにより、車体温度が電源温度を上回っているにも拘わらず、電源の温度が所定値を上回っているという理由で、伝熱部材と放熱部材との間で伝熱可能な状態とした場合に、車体からの熱により却って電源の温度が上昇してしまうといった事態を回避することができる。
【００２１】
また、本発明の一実施態様によれば、上述のような構成において、前記伝熱部材は、絶縁フィラーを含むことを特徴とすることができる。
【００２２】
また、本発明の一実施態様によれば、上述のような構成において、前記伝熱制御装置は、車両に備えられるものであり、前記放熱部材は、前記車両の車体であることを特徴とすることができる。
【００２３】
また、本発明の一実施態様によれば、上述のような構成において、前記磁性粒子は、マグネタイト、酸化鉄、酸化クロム、コバルトおよびフェライトの内の少なくともいずれかであることを特徴とすることができる。
【００２４】
また、本発明の一態様に係る電源装置は、上述のような構成の伝熱制御装置と、前記伝熱制御装置における前記伝熱部材に伝熱可能に配置される電源と、を備えてなることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上に詳述したように本発明によれば、放熱部材と電源との間での伝熱を、適切かつ柔軟に制御することのできる技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態による伝熱制御装置およびこれを備えた電源装置について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施の形態による伝熱制御装置を備えた電源装置５ａの車両内での配置例を示す概略斜視図であり、図２は、本発明の第１の実施の形態による電源装置の内部構成について説明するための概略断面斜視図であり、図３は、本発明の第１の実施の形態による伝熱制御装置を備えた電源装置５ａの機能ブロックと各機能ブロックのハードウェア構成との関係を示す図である。
【００２９】
同図に示すように、助手席１１は、座部１２及び背もたれ部１３を有している。背もたれ部１３の上端には、ヘッドレスト１４が着脱可能に取付けられている。
【００３０】
座部１２の下側には、車幅方向に対向する一対のシートレール１５が、車両の前後方向に延びるように設けられている。
【００３１】
このシートレール１５は、車体パネル１６上に固定されるロワーレール１５aと、座部１２の下面に固定されるアッパーレール１５ｂとから構成されている。
【００３２】
アッパーレール１５ｂは、ロワーレール１５aに対してその長手方向に案内されて摺動可能となっている。このような構成のシートレール１５により、助手席１１の、車両の前後方向における位置調整が可能となっている。
【００３３】
上記一対のシートレール１５の間には、車体パネル１６上に電源装置５が配置されている。電源装置５は、例えば、固定具６００を用いて放熱部材５０５を介して車体パネル１６上に固定されている。
【００３４】
なお、本実施の形態では、伝熱制御装置単体での可搬性等を考慮し、必要に応じて放熱部材５０５を伝熱制御装置と一体的に搬送可能な構成としているが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、磁性ゲル５０７の下方に放熱部材５０５を設けず、磁性ゲル５０７を車体パネル１６に直接当接させるようにすることもできる。この場合、車体パネル１６が放熱部材に相当する。
【００３５】
また、ここでは、電源装置５が座席下に配置されている構成を例示しているが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、座席間の空いたスペースや、その他車体内で放熱を考慮して配置可能なスペースに配置することもできることは言うまでもない。
【００３６】
本発明の第１の実施の形態による伝熱制御装置は、温度情報取得部１０１、制御部１０２、電源部１０３、伝熱部材５０３、ケーシング５０４、仕切り部材５０６、磁性ゲル５０７および電磁石５０８を備えてなる構成となっている。
【００３７】
電源５０１は、温度調整を必要とする電源であればよく、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、その他の二次電池、燃料電池、電気二重層キャパシタなどを採用可能である。以下、各実施の形態では、一例として、電源５０１がリチウムイオン電池であり、複数の電池セルがケーシング内で直列接続されている構成を採用しているものとする。
【００３８】
本実施の形態による電源装置５ａは、伝熱制御装置と、当該伝熱制御装置における伝熱部材５０３に伝熱可能に配置される電源５０１とを備えている。
【００３９】
伝熱部材５０３は、例えば、アルミ、ステンレス、鉄等から形成されており、電源５０１からの熱を伝熱する役割を有している。また、伝熱部材５０３は、絶縁フィラー（例えば、窒化アルミ、酸化アルミ）を含むものとする。この絶縁フィラーにより伝熱部材５０３の熱伝達特性を向上させることができる。ここでは、放熱部材５０５も、伝熱部材５０３と同様な材料から形成されているものとする。電源５０１から伝熱部材５０３まで熱が伝熱されるメカニズムの詳細については後述する。
【００４０】
磁性ゲル５０７は、例えば、鉄粒子のような熱伝導率の高い粒子をゲル材料に含有させることにより生成される。なお、ここでは一例として、磁性粒子が、鉄粒子である場合を例に挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、マグネタイト粒子、酸化鉄粒子、酸化クロム粒子、コバルト粒子およびフェライト粒子などを磁性粒子として採用することも可能である。また、磁性ゲル５０７の素材となるゲル材料は、熱伝導率の高いものであることが好ましいが、必ずしも導電性を有している必要はない。磁性ゲル５０７の素材となるゲル材料としては、例えば、種類が豊富で安価であるという観点から「アルキルナフタレン」、低蒸気圧性、化学的安定性および耐熱性といった観点から「パーフルオロポリエーテル」などを選択することができる。
【００４１】
このような磁性ゲル５０７は、伝熱部材５０３と放熱部材５０５の間において、伝熱部材５０３および放熱部材５０５の内の少なくともいずれか一方の表面から離間するように設けられている。
【００４２】
仕切り部材５０６は、例えば、アルミ、ステンレス、鉄等から形成されており、磁性ゲル５０７を、放熱部材５０５における当該放熱部材５０５と対向する面（例えば、図２におけるＸ−Ｙ平面に相当）と略平行な方向において複数区画に分割している。
【００４３】
このように、磁性ゲル５０７を放熱部材５０５と伝熱部材５０３との間で仕切り部材によって分割する構成としたことにより、電磁石５０８によって各区画の磁性ゲル５０７を均一な高さで吸引することができ、結果として各区画の磁性ゲル５０７の放熱部材５０５等への当接面積も均一にすることができる。これにより、放熱部材５０５および伝熱部材５０３の全面における均一な熱伝導を行わせることが可能となる。また、仕切り部材５０６をアルミやステンレス等の熱伝導率の高い材料により形成することにより、伝熱部材５０３から磁性ゲル５０７に伝達された熱の放熱部材５０５への放熱や、放熱部材５０５から磁性ゲル５０７への伝熱において、仕切り部材５０６が伝熱時の伝熱媒体としても機能し、より効率的な伝熱を実現することができる。
【００４４】
電磁石５０８は、伝熱部材５０３および放熱部材５０５の内、磁性ゲル５０７と当接していない少なくともいずれかの部材を介して、磁性ゲル５０７と対向配置されている。具体的に、図２に示す例では、磁性ゲル５０７は放熱部材５０５の上面に当接しているため、電磁石５０８は伝熱部材５０３の上面に配置される。ここでの電磁石５０８は、図２に示すように、車両の進行方向と直交する方向に延びるように設けられている。
【００４５】
また、電磁石５０８は、放熱部材５０５表面と平行な方向において、仕切り部材５０６の間の略中央に位置している。これによれば、電磁石に電圧が印加された場合に、磁性ゲル５０７が仕切り部材５０６により囲まれる区画の中央近傍から盛り上がるように電磁石側に吸引される。よって、隣接する区画への磁性ゲル５０７の浸入や隣接する区画それぞれで吸引された磁性ゲル５０７同士の接触等の事態を回避することができる。
【００４６】
電源５０１および電磁石５０８は、下面が開口している箱型のケーシング５０２および伝熱部材５０３によって密閉されており、この密閉空間内には電源５０１と伝熱部材５０３との間での伝熱を効率的に行うためのオイル５０９が満たされている。電源５０１はケーシング５０２の内壁の上部に固定され、電磁石５０８は伝熱部材５０３の上面に固定されている。
【００４７】
温度情報取得部１０１は、電源５０１の温度検知を行う温度センサ７０１から、電源５０１の温度を示す情報を取得する。また、温度情報取得部１０１は、車体パネル１６の温度検知を行う温度センサ７０２から、車両の車体温度を示す情報を取得する車体温度情報取得部としての機能も有している。
【００４８】
制御部１０２は、電源部１０３により電磁石５０８に電圧を印加させて、磁性ゲル５０７を伝熱部材５０３および放熱部材５０５に当接させる第１のモード（伝熱部材５０３と放熱部材５０５との間で伝熱可能な状態）と、電磁石５０８への電圧印加を行わない第２のモード（伝熱部材５０３と放熱部材５０５とが空気層によって隔てられ、伝熱されない状態）とを切り替える。制御部１０２は、温度情報取得部１０１にて取得される情報に基づいて、第１のモードと第２のモードとを切り替えることにより、電源５０１および車体パネル１６の温度状態に基づく適切な伝熱制御を実現することができる。
【００４９】
このような構成によれば、感熱変形体のように変形状態が温度に依存する構成とは異なり、磁性ゲル５０７を介した加熱または放熱を任意のタイミングで行うことができ、電源５０１の温度制御をより柔軟に行うことができる。また、放熱部材５０５や伝熱部材５０３の熱伝導率や接触面積等が異なる他の車両に設置した場合でも、本発明と同様の効果を奏することができる。
【００５０】
また、仕切り部材５０６は、少なくとも、車両の進行方向（図１および図２におけるＸ方向）と直交する方向（図１および図２におけるＹ方向）に延びるように形成されている。また、磁性ゲル５０７は、仕切り部材５０６によって分割されている各区画内に、車両が急角度（例えば、設計上の許容傾斜角度）に傾斜しても当該磁性ゲル５０７が伝熱部材５０３に当接しない程度の量（伝熱部材下面から距離Lだけ間隙が確保されている。）だけ充填されている。図４は、車両が傾斜していない状態における磁性ゲル５０７の状態を示す図である。同図では、説明の便宜上、１対の仕切り部材５０６に挟まれている磁性ゲル５０７の近傍のみを抜き出して図示している。図５は、車両が設計上許容される角度までＸ−Ｚ平面内で傾斜した状態（例えば、急な坂道を下っている状態）における磁性ゲル５０７の状態を示す図である。
【００５１】
これによれば、例えば上記伝熱制御装置を搭載した車両が急な坂道を移動するような場合においても、磁性ゲル５０７が無用に放熱部材に当接してしまうことを回避し易い。なお、例え上記のような車両の傾斜に伴う磁性ゲル５０７の偏りによって、磁性ゲル５０７の上面の一部が放熱部材に当接してしまった場合でも、そのような当接によって伝達される熱量は微量であり、大きな問題はない。
【００５２】
電源部１０３は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、その他の二次電池、燃料電池、電気二重層キャパシタ等であり、電源５０１とは独立して設けられている。制御部は、他の電源により電磁石に電圧を印加させることを特徴とすることができる。このように、電源５０１とは個別に設けられた電源部１０３によって電磁石５０８への電圧印加を行わせる構成としたことにより、電源５０１の電力を使用することなく、電源５０１と放熱部材との間での伝熱制御が可能であり、電源５０１の劣化を極力抑えることができる。もちろん、電源５０１の充放電等による劣化を抑制するだけでなく、電源５０１の充電状態に拘わらず、あるいは車両が走行しているか否かに拘わらず、完全に独立した磁性ゲル５０７の制御が可能である。また、一般に、車両に用いられる電源装置の電源は高電圧であるため、本実施の形態のように専用電源によって電磁石への電圧印加を行う構成とすることで、大幅な電圧変換等を行う必要がないという効果も奏する。
【００５３】
続いて、本実施の形態による伝熱制御装置の動作の詳細について説明する。
【００５４】
まず、本実施の形態における温度制御の対象となる電源５０１の温度特性について説明する。図６は、電源５０１としてのリチウムイオン電池の、電池出力および電池劣化率と、電池温度との関係を示す図である。
【００５５】
図６に示すように、リチウムイオン電池は、その温度が６０℃を上回ると、６０℃までは温度上昇に伴って上昇していた電池出力の上昇率が下がり、電池劣化率も急激に悪化する。
【００５６】
図７は、車体パネル１６の温度と電源５０１の温度を考慮した場合に、電源５０１からの放熱が必要となる温度領域Ｈと、電源５０１を車体パネル１６から断熱する必要がある温度領域Ｄとを示すグラフである。同図に示すように、基本的には電源５０１の温度が許容温度以上になると放熱部材５０５を介して電源５０１の熱を車体パネル１６側に放熱する必要がある。しかし、車体パネル１６の温度が電源５０１よりも高い場合には、車体パネル１６側の熱により電源５０１の温度が上昇してしまうのを防ぐため、電源５０１と車体パネル１６との間で断熱する必要がある。
【００５７】
図８は、本実施の形態による伝熱制御装置の動作の流れ（伝熱制御方法）を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、温度情報取得部１０１は、温度センサ７０２から車体パネル１６の温度を取得する（Ｓ１０１）。ここで取得された車体パネル１６の温度をＡとする。
【００５９】
続いて、温度情報取得部１０１は、温度センサ７０１から電源５０１の温度を取得する（Ｓ１０２）。ここで取得された電源５０１の温度をＢとする。
【００６０】
制御部１０２は、電源５０１の温度が車体パネル１６の温度よりも低く（Ｓ１０３，Ｙｅｓ）、かつ電源５０１の温度が４０℃未満である場合には（Ｓ１０４，Ｙｅｓ）、電源部１０３による電磁石５０８への電圧印加を行わせ、車体パネル１６の熱を放熱部材５０５、磁性ゲル５０７および伝熱部材５０３を介して電源５０１に伝達させる（Ｓ１０５）。このようにして、車体パネル１６からの熱を電源５０１に伝えて昇温させることにより、電源５０１の出力を向上させることができる。図９は、電磁石５０８に電圧が印加され、磁性ゲル５０７が放熱部材５０５および伝熱部材５０３の両方に当接し、電源５０１と車体パネル１６との間で伝熱可能な状態（第１のモード）を示す図である。
【００６１】
一方、制御部１０２は、電源５０１の温度が車体パネル１６の温度よりも低く（Ｓ１０３，Ｙｅｓ）、かつ電源５０１の温度が４０℃以上である場合には（Ｓ１０４，Ｎｏ）、電源部１０３による電磁石５０８への電圧印加を停止し、磁性ゲル５０７を伝熱部材５０３から離間した状態に復帰させ、車体パネル１６と電源５０１との間を断熱する（Ｓ１０６）。すなわち、制御部１０２は、車体パネル１６の温度が電源５０１の温度を上回るときは、電源５０１の温度が所定値を上回っている場合でも、第２のモードに設定する。これにより、車体パネル１６の温度が電源５０１の温度を上回っているにも拘わらず、電源５０１の温度が所定値を上回っているという理由で、伝熱部材５０３と放熱部材５０５との間で伝熱可能な状態とした場合に、車体からの熱により却って電源５０１の温度が上昇してしまうといった事態を回避し、電池寿命の延長に寄与することができる。図１０は、電磁石５０８に電圧を印加せず、車体パネル１６と電源５０１との間を空気層により断熱させている状態を示す図である。
【００６２】
また、制御部１０２は、電源５０１の温度が車体パネル１６の温度以上であり（Ｓ１０３，Ｎｏ）、かつ電源５０１の温度が４０℃以上である場合には（Ｓ１０７，Ｎｏ）、電源部１０３による電磁石５０８への電圧印加を行わせ、車体パネル１６の熱を放熱部材５０５、磁性ゲル５０７および伝熱部材５０３を介して電源５０１に伝達させる（Ｓ１０８）。これにより、電源５０１の熱を、磁性ゲル５０７および放熱部材５０５を介して車体パネル１６側に放熱し、電池の温度を下げ、電源５０１の寿命の延長を図ることができる。
【００６３】
一方、制御部１０２は、電源５０１の温度が車体パネル１６の温度以上であり（Ｓ１０３，Ｎｏ）、かつ電源５０１の温度が４０℃未満である場合には（Ｓ１０７，Ｙｅｓ）、電源部１０３による電磁石５０８への電圧印加を行わせず、車体パネル１６と電源５０１との間を空気層により断熱させる（Ｓ１０９）。このようにすることで、電源５０１を温めやすくすることができ、電池出力を短時間で上昇させることができる。
【００６４】
このように、制御部１０２により初期状態では第２のモード（車体パネル１６と電源５０１とが断熱されている状態）に設定されるようにすることにより、以下のような効果を奏する。例えば、寒冷地に車両を停止して、車体パネル１６の温度が冷気等により低温化（例えば、−１０℃）した場合には、磁性ゲル５０７と伝熱部材５０３との間に形成される空気層により、車体パネル１６から電源５０１に冷気が伝熱されるのを抑制することができる。
【００６５】
これにより、充放電の際に電源５０１にて発生した熱が磁性ゲル５０７および放熱部材５０５を介して車体パネル１６に伝熱されるのを抑制することができ、電源５０１の温度を速やかに最適な温度（例えば３０℃）に昇温させることができる。
【００６６】
なお、上述のフローチャートでは、閾値（所定値）として４０℃を用いたが、この閾値は、電源５０１の種類に応じて、適宜変更することができる。例えば、電源５０１として電解質材料に固体高分子質を用いた燃料電池を使用した場合には、閾値を約１００℃に設定することが望ましい。
【００６７】
このように、本実施の形態による伝熱制御装置によれば、閾値を変えるという簡単な方法で、適正温度が異なる複数種類の電源を適正な環境温度下で使用することができる。すなわち、電源の適正温度に応じて伝熱体（感熱変形体）の材料を変更する必要がなくなるため、材料選択の手間やコストを削減することができる。
【００６８】
（第２の実施の形態）
続いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００６９】
本発明の第２の実施の形態は、上述した第１の実施の形態の変形例である。以下、本実施の形態において、第１の実施の形態にてすでに説明した部分と同様の機能を備える部分には、同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第１の実施の形態との相違点は、伝熱制御のトリガとして用いる温度情報の取得元が異なる点にある。
【００７０】
図１１は、本発明の第２の実施の形態による伝熱制御装置を備えた電源装置５ｂの機能ブロックと各機能ブロックのハードウェア構成との関係を示す図である。
【００７１】
本実施の形態における温度情報取得部１０１ａは、電源５０１の温度を検知する温度センサ７０１からのみ温度情報を取得する。
【００７２】
制御部１０２は、温度情報取得部１０１ａにて取得される情報に基づいて、電磁石５０８に電圧を印加する第１のモードと、電磁石に電圧を印加しない第２のモードとの間でのモード切り替えを行う。
【００７３】
例えば、屋内専用の車両など、車体パネルの温度変化が発生しにくい状況下で使用される車両については、車体パネルの温度をさほど気にせずともよく、電源５０１の温度変化のみに着目すればよいことになる。このような場合に、簡単な構成で電源５０１の温度調整を実現することのできる本実施の形態の構成は有効である。
【００７４】
（第３の実施の形態）
続いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００７５】
本発明の第３の実施の形態は、上述した第１の実施の形態の変形例である。以下、本実施の形態において、第１の実施の形態にてすでに説明した部分と同様の機能を備える部分には、同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態と第１の実施の形態との相違点は、伝熱制御のトリガとして用いる温度情報の取得元が異なる点にある。
【００７６】
図１２は、本発明の第３の実施の形態による伝熱制御装置を備えた電源装置５ｃの機能ブロックと各機能ブロックのハードウェア構成との関係を示す図である。
【００７７】
本実施の形態における温度情報取得部１０１ｂは、車体パネル１６の温度を検知する温度センサ７０２からのみ温度情報を取得する。
【００７８】
制御部１０２は、温度情報取得部１０１ｂにて取得される情報に基づいて、電磁石５０８に電圧を印加する第１のモードと、電磁石に電圧を印加しない第２のモードとの間でのモード切り替えを行う。
【００７９】
例えば、電源５０１として、充放電による温度変化が比較的少ない電源を採用し、車体パネルの温度変化が大きい状況下で使用される車両については、電源５０１自体に起因する温度変化はさほど気にせずともよく、むしろ車体パネル１６の温度変化に着目する必要がある。このような場合に、簡単な構成で電源５０１の温度調整を実現することのできる本実施の形態の構成は有効である。
【００８０】
（第４の実施の形態）
続いて、本発明の第４の実施の形態について説明する。
【００８１】
本発明の第４の実施の形態は、上述した第１の実施の形態の変形例である。以下、本実施の形態において、第１の実施の形態にてすでに説明した部分と同様の機能を備える部分には、同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態は、伝熱制御のトリガとして、温度情報を用いず、エアコン起動等の所定のイベントの実行タイミングを採用している点で、上述の各実施の形態とは相違する。
【００８２】
図１３は、本発明の第４の実施の形態による伝熱制御装置を備えた電源装置５ｄの機能ブロックと各機能ブロックのハードウェア構成との関係を示す図である。
【００８３】
本実施の形態における制御部１０２は、タイミング判定部１０４から、モード切り替えに適切なタイミングである旨の指示があったときは、電磁石５０８に電圧を印加する第１のモードと、電磁石に電圧を印加しない第２のモードとの間でのモード切り替えを行う。
【００８４】
具体的に、タイミング判定部１０４は、冷房機能が起動された場合に、電源部１０３による電磁石５０８への電圧の印加を停止させ、車体パネル１６と電源５０１との間を空気層により断熱する（第２のモード）。これにより、車体パネル１６の熱により電源５０１が過熱されることを回避することができる。さらに、第２のモードに設定後、所定時間経過後に電磁石５０８への電圧印加（第１のモード）を開始させてもよい。
【００８５】
冷房機能が起動される場合、一般に外気温は高く、車体パネル１６の温度も高くなっていると推定できる。よって、本実施の形態では、直接車体パネル１６の温度を検出することなく、エアコンの冷房機能の起動をトリガとして、第２のモードの設定を行っている。
【００８６】
同様に、タイミング判定部１０４は、暖房機能が起動された場合に、電源部１０３による電磁石５０８への電圧の印加を停止させ、車体パネル１６と電源５０１との間を空気層により断熱するようにしてもよい（第２のモード）。これにより、車体パネル１６側に熱を奪われることによる電源５０１の性能低下を抑制することができる。さらに、第２のモードに設定後、所定時間経過後に電磁石５０８への電圧印加（第１のモード）を開始させてもよい。
【００８７】
暖房機能が起動される場合、一般に外気温は低く、車体パネル１６の温度も低くなっていると推定できる。よって、本実施の形態では、直接車体パネル１６の温度を検出することなく、冷房機能の起動をトリガとして、第２のモードの設定を行っている。
【００８８】
本実施の形態によれば、車体パネル１６や電源５０１の温度を検知するためのセンサを必要としないため、製造コストの低減や構成の簡単化に寄与することができる。
【００８９】
（第５の実施の形態）
続いて、本発明の第５の実施の形態について説明する。
【００９０】
本発明の第５の実施の形態は、上述した各実施の形態の変形例である。以下、本実施の形態において、上述の実施の形態にてすでに説明した部分と同様の機能を備える部分には、同一符号を付し、説明は割愛する。本実施の形態は、伝熱部材５０３、磁性ゲル５０７、仕切り部材５０６、放熱部材５０５および電磁石５０８を、電源５０１よりも上側に配置している点で、上述の各実施の形態とは相違する。
【００９１】
図１４は、本発明の第５の実施の形態による伝熱制御装置を備えた電源装置５ｅの機能ブロックと各機能ブロックのハードウェア構成との関係を示す図である。
【００９２】
本実施の形態の構成によれば、例えば電源５０１が過熱状態となった場合に、熱を電源５０１上方に放熱することができるため、放熱の効率が良いという効果を奏する。
【００９３】
なお、上述の実施の形態では、電磁石への電圧印加を、温度センサにより検知した車体パネルの温度、温度センサにより検知した電源の温度、冷暖房等の起動など車体パネルの温度状態を推定可能な情報に基づいて制御する例を挙げたが、必ずしもこれらに限られるものではない。
【００９４】
例えば、エンジンを冷却する冷却水の温度を検出する温度検出センサ（不図示）からの温度情報や、エンジンが始動されてからの経過時間、カーナビゲーションシステムや通信インターフェースを介して外部から取得される情報等に基づいて、電磁石への電圧印加を制御することもできる。
【００９５】
また、上述の各実施の形態では、伝熱部材５０３の下面全域に対して磁性ゲル５０７が均等に配置されるような構成を例示したが、必ずしもこれに限られるものではなく、車体パネル１６に接している放熱部材５０５上における放熱特性の分布や、伝熱部材５０３にて電源５０１から受ける熱量の分布等に応じて、必要な箇所にのみ磁性ゲル５０７を配置するようにしてもよい。これにより、磁性ゲル５０７の配置に必要な資材の量を減らすことが可能となり、コストを削減できる。
【００９６】
また、上述の各実施の形態では、伝熱部材５０３、磁性ゲル５０７、仕切り部材５０６、放熱部材５０５および電磁石５０８が、電源５０１の上側もしくは下側に配置されている構成を例示したが、これに限られるものではない。例えば、上下方向における配置スペースの制約が大きい場合には、伝熱部材５０３、磁性ゲル５０７、仕切り部材５０６、放熱部材５０５および電磁石５０８を、電源５０１の側方に配置するようにしてもよい。
【００９７】
また、上述の各実施の形態では、伝熱部材もしくは放熱部材上に電磁石を配列する構成を例示したが、これに限られるものではなく、例えば、電磁石を伝熱部材もしくは放熱部材の内部に埋め込むようにしてもよい。これによれば、第１の実施の形態にて示したような構成において、ケーシング５０２内に充填されたオイル５０９の対流を妨げることがないため、オイル５０９をよりスムーズに対流させることができ、電源５０１からオイル５０９への伝熱を効率的に行うことができる。
【００９８】
また、上述の実施の形態では、磁性ゲル５０７が常時放熱部材５０５に当接しており、電磁石５０８への電圧印加で発生する磁力によって磁性ゲル５０７を伝熱部材５０３側に吸引する構成を例示したが、磁性ゲル５０７は必ずしも伝熱部材および放熱部材の内のいずれか一方に常時当接している必要はない。例えば、ある程度弾性を有する磁性ゲルを採用する場合には、電磁石が磁力を発生していない状態において、磁性ゲルが双方から離間しているような構成とすることもできる。この場合、磁性ゲルは、伝熱部材および放熱部材双方から離間しているため、伝熱部材および放熱部材それぞれを介して磁性ゲルと対向する位置に電磁石を配置する必要がある。
【００９９】
なお、伝熱部材そのものを板状の電磁石によって構成することも考えられるが、この場合においても、伝熱部材全体の内で磁力を発生する部分は限定されるものであり、この磁力を発生させる部分を覆う材料が伝熱部材に相当すると捉えることができる。
【０１００】
また、上述の各実施の形態では、電磁石５０８への電圧の印加を電源部１０３によって行う構成を例示したが、例えば、電源５０１の消耗抑制よりも省スペース化等を優先する場合には、電磁石５０８への電圧の印加を電源５０１によって行うようにすることもできる。
【０１０１】
以上のように、本発明を特定の態様により詳細に例示したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による伝熱制御装置を備えた電源装置５ａの車両内での配置例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による電源装置の内部構成について説明するための概略断面斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による伝熱制御装置を備えた電源装置５ａの機能ブロックと各機能ブロックのハードウェア構成との関係を示す図である。
【図４】車両が傾斜していない状態における磁性ゲル５０７の状態を示す図である。
【図５】車両が設計上許容される角度までＸ−Ｚ平面内で傾斜した状態における磁性ゲル５０７の状態を示す図である。
【図６】電源５０１としてのリチウムイオン電池の、電池出力および電池劣化率と、電池温度との関係を示す図である。
【図７】車体パネル１６の温度と電源５０１の温度を考慮した場合に、電源５０１からの放熱が必要となる温度領域Ｈと、電源５０１を車体パネル１６から断熱する必要がある温度領域Ｄとを示すグラフである。
【図８】本実施の形態による伝熱制御装置の動作の流れ（伝熱制御方法）を示すフローチャートである。
【図９】電磁石５０８に電圧が印加され、磁性ゲル５０７が放熱部材５０５および伝熱部材５０３の両方に当接し、電源５０１と車体パネル１６との間で伝熱可能な状態（第１のモード）を示す図である。
【図１０】電磁石５０８に電圧を印加せず、車体パネル１６と電源５０１との間を空気層により断熱させている状態を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態による伝熱制御装置を備えた電源装置５ｂの機能ブロックと各機能ブロックのハードウェア構成との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態による伝熱制御装置を備えた電源装置５ｃの機能ブロックと各機能ブロックのハードウェア構成との関係を示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態による伝熱制御装置を備えた電源装置５ｄの機能ブロックと各機能ブロックのハードウェア構成との関係を示す図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態による伝熱制御装置を備えた電源装置５ｅの機能ブロックと各機能ブロックのハードウェア構成との関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
５ａ〜５ｅ  電源装置
１１  助手席
１２  座部
１３  背もたれ部
１４  ヘッドレスト
１５  シートレール
１５ａ  ロワーレール
１５ｂ  アッパーレール
１６  車体パネル
１０１  温度情報取得部
１０２  制御部
１０３  電源部
５０３  伝熱部材
５０５  放熱部材
５０６  仕切り部材
５０７  磁性ゲル
５０８  電磁石
７０１，７０２  温度センサ
【図１】
2009283145.tif 000003
【図２】
2009283145.tif 000004
【図３】
2009283145.tif 000005
【図４】
2009283145.tif 000006
【図５】
2009283145.tif 000007
【図６】
2009283145.tif 000008
【図７】
2009283145.tif 000009
【図８】
2009283145.tif 000010
【図９】
2009283145.tif 000011
【図１０】
2009283145.tif 000012
【図１１】
2009283145.tif 000013
【図１２】
2009283145.tif 000014
【図１３】
2009283145.tif 000015
【図１４】
2009283145.tif 000016