JP2008141945A - Cooling device for power storage mechanism - Google Patents
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Abstract
【課題】車室内の空気を用いて蓄電機構を冷却する冷却装置において、蓄電機構の冷却能力を確保する。
【解決手段】冷却装置は、エアコン20によって空調された車室内の空気をバッテリ10に送風することによってバッテリ10を冷却する。エアコン20が内気循環モードで作動している場合、バッテリ10と熱交換が行なわれた空気は、車外に排出されるとともに、その一部が荷室114および換気口36を介して車室110内に戻される。バッテリECU50は、エアコン20が内気循環モードで作動しているときには、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回ったことに応じて、換気口36から車室110内に排出されたバッテリ10と熱交換が行なわれた空気が、直接的に吸気口30から取込まれるのを抑制するように、換気口36のうちの吸気口30に近接する一部分を閉塞する。
【選択図】図1In a cooling device that cools a power storage mechanism using air in a passenger compartment, the cooling capacity of the power storage mechanism is secured.
A cooling device cools a battery by blowing air in a passenger compartment conditioned by an air conditioner to the battery. When the air conditioner 20 is operating in the inside-air circulation mode, the air exchanged with the battery 10 is discharged to the outside of the vehicle, and a part thereof is inside the vehicle compartment 110 via the luggage compartment 114 and the ventilation port 36. Returned to When the air conditioner 20 is operating in the inside air circulation mode, the battery ECU 50 heats the battery 10 discharged from the ventilation port 36 into the vehicle compartment 110 in response to the battery temperature Tb exceeding a predetermined temperature threshold value Tb_std. A portion of the ventilation port 36 adjacent to the intake port 30 is blocked so that the exchanged air is prevented from being directly taken in from the intake port 30.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、蓄電機構の冷却装置に関し、特に、車両に搭載された蓄電機構の冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device for a power storage mechanism, and more particularly to a cooling device for a power storage mechanism mounted on a vehicle.
近年、環境問題を考慮して、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などのように、電動機を駆動力源とする車両が注目されている。このような車両には、電動機に電力を供給したり、回生制動時に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電したりするために、二次電池や電気二重層キャパシタなどからなる蓄電機構が搭載されている。 In recent years, in consideration of environmental problems, vehicles using an electric motor as a driving force source such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a fuel cell vehicle have attracted attention. Such a vehicle is equipped with a power storage mechanism composed of a secondary battery, an electric double layer capacitor, or the like in order to supply electric power to an electric motor or convert kinetic energy into electric energy during regenerative braking. ing.
このような蓄電機構は、充電放電時において、化学反応による反応熱が発生して温度が上昇する。蓄電機構の温度上昇は、充放電性能を低下させる。また、過度の温度上昇は、蓄電機構の寿命を劣化させる原因となる。 In such a power storage mechanism, reaction heat due to a chemical reaction is generated and the temperature rises during charging and discharging. The temperature increase of the power storage mechanism decreases the charge / discharge performance. In addition, an excessive temperature rise causes the life of the power storage mechanism to deteriorate.
このため、車両においては、蓄電機構を冷却するための冷却装置が搭載される。このような冷却装置としては、たとえば、特開2004−220799号公報(特許文献1)、特開2005−94928号公報(特許文献2)、および特開平10−306722号公報(特許文献3)には、空調装置(以下、エアコンとも称する)によって空調された車室内から空気を導入して蓄電機構に供給することにより蓄電機構を冷却するという構成が開示されている。 For this reason, a cooling device for cooling the power storage mechanism is mounted in the vehicle. As such a cooling device, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-220799 (Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-94928 (Patent Document 2), and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-306722 (Patent Document 3). Discloses a configuration in which the power storage mechanism is cooled by introducing air from a passenger compartment air-conditioned by an air conditioner (hereinafter also referred to as an air conditioner) and supplying the air to the power storage mechanism.
例えば、特開2004−220799号公報(特許文献1)では、リヤパッケージトレイにて開口する空気取入口と、車室内の空気を、バッテリを収納するバッテリケーシングに導くダクト部と、バッテリケーシング内に導入された空気をバッテリに吹き付ける送風機とから構成されたバッテリ冷却装置が開示される。本構成において、バッテリケーシングの空気流れ下流側は、車室内および車室外に連通しており、バッテリの冷却を終えた空気が車室内および車室外に排出される構成となっている。 For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-220799 (Patent Document 1), an air intake opening that opens in a rear package tray, a duct portion that guides air in a vehicle compartment to a battery casing that houses a battery, and a battery casing A battery cooling device is disclosed that includes a blower that blows introduced air onto a battery. In this configuration, the air flow downstream side of the battery casing communicates with the vehicle interior and the exterior of the vehicle interior, and the air that has finished cooling the battery is discharged to the vehicle interior and the exterior of the vehicle interior.
また、特開2005−94928号公報(特許文献2)では、リアガラスとリヤシートの間を閉塞するリアパーセル部に開口部を有し、エアコンによって温度調整されている車室内の空気を電池に導くための冷却ダクトを備えた車両用電池の冷却制御装置が開示される。これによれば、冷却ダクトは、車室内の空気を吸入するために介装された冷却ファンの下流で、トランクルーム側ダクトと電池側ダクトとに分岐しており、トランクルーム側ダクトはトランクルームと、電池側ダクトは電池とそれぞれ連通している。 Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2005-94928 (Patent Document 2) has an opening in a rear parcel portion that closes between a rear glass and a rear seat, and guides air in a vehicle compartment that is temperature-controlled by an air conditioner to a battery. Disclosed is a vehicle battery cooling control device including a cooling duct. According to this, the cooling duct is branched into the trunk room side duct and the battery side duct downstream of the cooling fan interposed in order to suck the air in the vehicle interior, and the trunk room side duct is divided into the trunk room, the battery, and the battery. The side ducts communicate with the batteries.
特開平10−306722号公報(特許文献3)では、バッテリ室は、リアシートパックとトランクルームとの間の空間に設けられる。バッテリ室には、一端が車室内に向けて開口されている冷却ダクト内に導入された車室内の空気が冷却風として供給される。そして、バッテリを冷却した空気は、切換えダンパが排気ダクトを閉止した状態で、トランクルーム内に開口されている循環ダクトを介して車室内に戻され、また、切換えダンパが循環ダクトを閉止した状態で、排気ダクトを介して車外に排出される。
しかしながら、上述した特許文献1〜3に開示された冷却装置では、以下に述べる理由から、蓄電機構の冷却能力を確保することが難しいという問題がある。 However, the cooling devices disclosed in Patent Documents 1 to 3 described above have a problem that it is difficult to ensure the cooling capacity of the power storage mechanism for the following reason.
すなわち、特許文献1〜3に開示された冷却装置においては、バッテリが車両後方側の後部座席近傍に搭載されるため、冷却装置の空気導入口も室内後方側上部に位置するリヤパッケージトレイに設けられている。さらに、バッテリの冷却を終えた空気が、車室内および/または車室外に排出される構成となっている。 That is, in the cooling devices disclosed in Patent Documents 1 to 3, since the battery is mounted in the vicinity of the rear seat on the vehicle rear side, the air inlet of the cooling device is also provided on the rear package tray located at the upper rear side of the room. It has been. Furthermore, the air after the cooling of the battery is exhausted to the vehicle interior and / or the vehicle interior.
そのため、後部座席の後方では、バッテリとの熱交換によって温度が上昇した空気がパッケージトレイの隙間等を介して車室内に戻るため、この空気が再びパッケージトレイに開口して設けられる空気導入口から吸入される可能性がある。このような現象が発生すると、バッテリには温度の高い空気が送風されることとなり、バッテリの冷却能力を確保することが困難となる。このことは、バッテリの充放電性能の低下、寿命の低下等の不具合を招く。 Therefore, behind the rear seat, air whose temperature has risen due to heat exchange with the battery returns to the vehicle interior via the clearance of the package tray and the like, so that this air is again opened from the air inlet provided in the package tray. May be inhaled. When such a phenomenon occurs, high-temperature air is blown to the battery, and it becomes difficult to ensure the cooling capacity of the battery. This leads to problems such as a decrease in charge / discharge performance of the battery and a decrease in life.
特に、エアコンが、車室内の空気を車室内で循環させて調整する内気循環モードで作動している場合には、車室内の内圧が低下して車体の隙間等から外気が侵入するのを防ぐために、バッテリの冷却を終えた空気を積極的に車室内に戻す必要が生じる。このような場合において、上述した問題が顕著に現われる。 In particular, when the air conditioner is operating in an inside air circulation mode in which the air in the passenger compartment is circulated and adjusted in the passenger compartment, the internal pressure in the passenger compartment is reduced to prevent the outside air from entering through the gaps in the vehicle body. Therefore, it is necessary to positively return the air after the cooling of the battery is finished to the vehicle interior. In such a case, the above-mentioned problem appears remarkably.
それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、蓄電機構の冷却能力を確保可能な蓄電機構の冷却装置を提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a cooling device for a power storage mechanism capable of ensuring the cooling capacity of the power storage mechanism.
この発明によれば、蓄電機構の冷却装置は、車両に搭載された蓄電機構の冷却装置である。車両には、空気の状態を調節する空調装置が搭載される。空調装置は、車両の外部から空気を車内に導入するための外気導入モードと、車両の内部の空気を循環させるための内気循環モードとのいずれか一方で選択的に作動する。蓄電機構の冷却装置は、車内空間から蓄電機構に対して、空気を送風可能に設けられた送風機構と、空調装置が外気導入モードで作動しているときに、蓄電機構との間で熱交換された空気を車両の外部に排出し、空調装置が内気循環モードで作動しているときに、蓄電機構との間で熱交換された空気を車内空間に排出するように構成された換気機構と、空調装置が内気循環モードで作動しているときに、送風機構が、車内空間に排出された熱交換された空気を吸入するのを抑制するように構成された吸気抑制手段とを備える。 According to the present invention, the power storage mechanism cooling device is a power storage mechanism cooling device mounted on a vehicle. The vehicle is equipped with an air conditioner that adjusts the air condition. The air conditioner selectively operates in one of an outside air introduction mode for introducing air into the vehicle from the outside of the vehicle and an inside air circulation mode for circulating the air inside the vehicle. The cooling device for the power storage mechanism exchanges heat with the power storage mechanism when the air-conditioning device is operating in the outside air introduction mode and the air supply mechanism provided so that air can be blown from the interior space to the power storage mechanism. A ventilation mechanism configured to discharge the air that has been exchanged with the power storage mechanism to the interior space when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode. The air blower includes an intake air suppression unit configured to suppress inhalation of the heat-exchanged air discharged into the vehicle interior space when the air conditioner is operating in the internal air circulation mode.
上記の蓄電機構の冷却装置によれば、空調装置が内気循環モードで作動している場合には、蓄電機構との間で熱交換されて温度が上昇した空気が車内空間を循環することなく、直接的に蓄電機構に送風されるのが抑制される。その結果、蓄電機構には常に空調装置によって空調された空気が送風されるため、蓄電機構の冷却能力を確保することができる。 According to the cooling device for the power storage mechanism described above, when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode, the air whose temperature has been increased due to heat exchange with the power storage mechanism does not circulate in the vehicle interior space. Direct ventilation to the power storage mechanism is suppressed. As a result, since the air conditioned by the air conditioner is always blown to the power storage mechanism, the cooling capacity of the power storage mechanism can be ensured.
好ましくは、吸気抑制手段は、蓄電機構の温度を取得する蓄電機構温度取得手段を含み、蓄電機構温度取得手段によって取得された蓄電機構の温度が所定の温度閾値を上回ったときに、送風機構が、熱交換された空気を吸入するのを抑制する。 Preferably, the intake air suppression unit includes a power storage mechanism temperature acquisition unit that acquires the temperature of the power storage mechanism, and when the temperature of the power storage mechanism acquired by the power storage mechanism temperature acquisition unit exceeds a predetermined temperature threshold, Suppresses inhalation of heat-exchanged air.
上記の蓄電機構の冷却装置によれば、蓄電機構の温度が高いときには、蓄電機構との間で熱交換されて温度が上昇した空気が車内空間内を循環することなく、直接的に蓄電機構に導入されるのが抑制される。その結果、蓄電機構の冷却能力を確保することができる。 According to the above cooling device for the power storage mechanism, when the temperature of the power storage mechanism is high, the air whose temperature has risen due to heat exchange with the power storage mechanism does not circulate in the interior space of the vehicle directly, It is suppressed from being introduced. As a result, the cooling capacity of the power storage mechanism can be ensured.
好ましくは、吸気抑制手段は、車内空間からの吸気の温度を取得する吸気温度取得手段を含み、吸気温度取得手段によって取得された吸気の温度が所定の温度閾値を上回ったときに、送風機構が、熱交換された空気を吸入するのを抑制する。 Preferably, the intake air suppression means includes intake air temperature acquisition means for acquiring the temperature of intake air from the vehicle interior space, and when the temperature of the intake air acquired by the intake air temperature acquisition means exceeds a predetermined temperature threshold, Suppresses inhalation of heat-exchanged air.
上記の蓄電機構の冷却装置によれば、吸気温度が高いときには、蓄電機構との間で熱交換されて温度が上昇した空気が車内空間内を循環することなく、直接的に蓄電機構に導入されるのが抑制される。その結果、蓄電機構の冷却能力を確保することができる。 According to the above cooling device for the power storage mechanism, when the intake air temperature is high, the air whose temperature has risen due to heat exchange with the power storage mechanism is directly introduced into the power storage mechanism without circulating in the vehicle interior space. Is suppressed. As a result, the cooling capacity of the power storage mechanism can be ensured.
好ましくは、送風機構は、車内空間の空気を吸入するための吸気口を有し、換気機構は、空調装置が内気循環モードで作動しているときに、熱交換された空気を車内空間に排出するための換気口を有する。吸気抑制手段は、換気口の開口面における所定の領域を閉塞する換気口閉塞手段を含む。所定の領域は、車両の内部への外気の侵入を抑制可能な所定の基準値を満たすように設定される。 Preferably, the air blowing mechanism has an air inlet for sucking air in the vehicle interior space, and the ventilation mechanism discharges the heat-exchanged air to the vehicle interior space when the air conditioner is operating in the internal air circulation mode. It has a ventilation opening to do. The intake air suppression unit includes a ventilation port blocking unit that blocks a predetermined region in the opening surface of the ventilation port. The predetermined area is set so as to satisfy a predetermined reference value capable of suppressing the intrusion of outside air into the vehicle.
上記の蓄電機構の冷却装置によれば、換気口の開口面の一部を閉塞することによって、車内空間の快適性を保ちながら、蓄電機構の冷却能力を確保することができる。 According to the above cooling device for the power storage mechanism, the cooling capacity of the power storage mechanism can be ensured while maintaining the comfort of the interior space by closing part of the opening surface of the ventilation port.
好ましくは、送風機構は、車内空間の空気を吸入するための吸気口を有し、換気機構は、空調装置が内気循環モードで作動しているときに、熱交換された空気を車内空間に排出するための換気口を有する。吸気抑制手段は、吸気口の開口面における所定の領域を閉塞する吸気口閉塞手段を含む。所定の領域は、車両の内部への外気の侵入を抑制可能な所定の基準値を満たすように設定される。 Preferably, the air blowing mechanism has an air inlet for sucking air in the vehicle interior space, and the ventilation mechanism discharges the heat-exchanged air to the vehicle interior space when the air conditioner is operating in the internal air circulation mode. It has a ventilation opening to do. The intake air suppression unit includes an intake port closing unit that closes a predetermined region on the opening surface of the intake port. The predetermined area is set so as to satisfy a predetermined reference value capable of suppressing the intrusion of outside air into the vehicle.
上記の蓄電機構の冷却装置によれば、吸気口の開口面の一部を閉塞することによって、車内空間の快適性を保ちつつ、蓄電機構の冷却能力を確保することができる。 According to the cooling device for the power storage mechanism described above, the cooling capacity of the power storage mechanism can be ensured while maintaining the comfort of the interior space by closing a part of the opening surface of the intake port.
好ましくは、吸気抑制手段は、空調装置が内気循環モードで作動しているときに、熱交換された空気を車内空間に案内するための循環経路を形成するように構成された循環経路形成手段を含む。 Preferably, the intake air suppression means includes a circulation path forming means configured to form a circulation path for guiding the heat-exchanged air to the vehicle interior space when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode. Including.
上記の蓄電機構の冷却装置によれば、蓄電機構との間で熱交換されて温度が上昇した空気は、循環経路を通って確実に車内空間に案内されるため、当該空気が車内空間を循環することなく直接的に蓄電機構に送風されるのを抑制することができる。その結果、蓄電機構の冷却能力を確保することができる。 According to the above cooling device for the power storage mechanism, the air whose temperature has risen due to heat exchange with the power storage mechanism is reliably guided to the vehicle interior space through the circulation path, so that the air circulates in the vehicle interior space. It is possible to prevent the air from being directly blown to the power storage mechanism without doing so. As a result, the cooling capacity of the power storage mechanism can be ensured.
好ましくは、蓄電機構は、車両の後部座席より後方で、かつ、荷室よりも前方の位置に設けられる。送風機構は、車内空間の空気を吸入するための吸気口を有し、換気機構は、空調装置が内気循環モードで作動しているときに、熱交換された空気を車内空間に排出するための換気口を有する。吸気口および換気口は、車両の後部座席の後方側上部に位置するパッケージトレイに設けられる。車両には、一端が、パッケージトレイ上の吸気口と換気口との間に固定され、一端を支軸として展開することによって車両の後方窓部からの入射光を遮断可能に構成された遮光部材がさらに搭載される。循環経路形成手段は、空調装置が内気循環モードで作動しているときに、遮光部材を展開させるように制御する手段と、展開された遮光部材と車両の後方窓部との間に形成された間隙を循環経路として、熱交換された空気を車内空間に案内する手段とを含む。 Preferably, the power storage mechanism is provided at a position behind the rear seat of the vehicle and ahead of the luggage compartment. The air blowing mechanism has an intake port for sucking air in the vehicle interior space, and the ventilation mechanism is for exhausting heat-exchanged air to the vehicle interior space when the air conditioner is operating in the internal air circulation mode. Has a vent. The intake port and the ventilation port are provided in a package tray located at the upper rear side of the rear seat of the vehicle. In the vehicle, one end is fixed between the air inlet and the vent on the package tray, and the light shielding member is configured to block incident light from the rear window portion of the vehicle by deploying one end as a support shaft. Will be further installed. The circulation path forming means is formed between the means for controlling the light shielding member to be deployed when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode, and the deployed light shielding member and the rear window portion of the vehicle. And means for guiding the heat-exchanged air to the vehicle interior space with the gap as a circulation path.
上記の蓄電機構の冷却装置によれば、吸気口と換気口との間に設けられた遮光部材を展開させることによって循環経路が形成されることから、蓄電機構との間で熱交換されて温度が上昇した空気を確実に車内空間に案内することができる。 According to the above cooling device for the power storage mechanism, the circulation path is formed by deploying the light shielding member provided between the intake port and the ventilation port. The air that has risen can be reliably guided to the interior space of the vehicle.
好ましくは、循環経路形成手段は、一方端が換気機構に向けて開口され、かつ、他方端が車内空間に向けて開口された循環ダクトを含む。 Preferably, the circulation path forming means includes a circulation duct having one end opened toward the ventilation mechanism and the other end opened toward the vehicle interior space.
上記の蓄電機構の冷却装置によれば、蓄電機構との間で熱交換されて温度が上昇した空気を、循環ダクトを介して確実に車内空間に案内することができる。 According to the cooling device for the power storage mechanism described above, the air whose temperature has risen due to heat exchange with the power storage mechanism can be reliably guided to the vehicle interior space via the circulation duct.
好ましくは、循環経路形成手段は、循環ダクトの上流側に設けられ、熱交換された空気を吸入するファンと、空調装置が内気循環モードで作動しているときに、ファンを作動させるように制御するための手段とをさらに含む。 Preferably, the circulation path forming means is provided on the upstream side of the circulation duct, and is controlled so as to operate the fan when sucking heat-exchanged air and the air conditioner operating in the inside air circulation mode. And means for doing so.
上記の蓄電機構の冷却装置によれば、ファンを作動させることによって、蓄電機構との間で熱交換されて温度が上昇した空気を、循環ダクトを介して確実に車内空間に案内することができる。 According to the above cooling device for the power storage mechanism, by operating the fan, the air whose temperature has been increased due to heat exchange with the power storage mechanism can be reliably guided to the vehicle interior space through the circulation duct. .
好ましくは、循環ダクトは、他方端が、空調装置に向けて開口される。
上記の蓄電機構の冷却装置によれば、蓄電機構との間で熱交換されて温度が上昇した空気を循環ダクトによって空調装置近傍まで案内されて車内空間に戻されることから、乗員に不快な熱気を感じさせることが抑制される。
Preferably, the other end of the circulation duct is opened toward the air conditioner.
According to the cooling device for the power storage mechanism described above, the air whose temperature has risen due to heat exchange with the power storage mechanism is guided to the vicinity of the air conditioner by the circulation duct and returned to the vehicle interior space. Is suppressed.
好ましくは、吸気抑制手段は、空調装置が内気循環モードで作動しているときに、熱交換された空気を車内空間に案内するための循環経路を形成するように構成された循環経路形成手段を含む。循環経路形成手段は、一方端が換気機構に向けて開口され、かつ、他方端が車内空間に向けて開口されるとともに、車両の車室フロアの下面に配設される循環ダクトを含む。 Preferably, the intake air suppression means includes a circulation path forming means configured to form a circulation path for guiding the heat-exchanged air to the vehicle interior space when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode. Including. The circulation path forming means includes a circulation duct having one end opened toward the ventilation mechanism and the other end opened toward the vehicle interior space and disposed on the lower surface of the vehicle compartment floor of the vehicle.
上記の蓄電機構の冷却装置によれば、空調装置が内気循環モードで作動している場合には、蓄電機構との間で熱交換された温度が上昇した空気が自然に循環ダクト内に導入されて車内空間に案内される。そのため、簡易な構成で蓄電機構との間で熱交換されて温度が上昇した空気を確実に車内空間に案内することができる。さらに、循環ダクトを車室フロアの下面に配設することにより、車内空間を侵食することなく蓄電機構の冷却能力を確保することができる。 According to the cooling device for the power storage mechanism described above, when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode, the air whose temperature has been exchanged with the power storage mechanism has been naturally introduced into the circulation duct. To the interior space. Therefore, it is possible to reliably guide the air whose temperature has risen due to heat exchange with the power storage mechanism to the vehicle interior space with a simple configuration. Furthermore, by arranging the circulation duct on the lower surface of the passenger compartment floor, the cooling capacity of the power storage mechanism can be ensured without eroding the interior space of the vehicle.
好ましくは、吸気抑制手段は、空調装置が内気循環モードで作動しているときに、熱交換された空気を車内空間に案内するための循環経路を形成するように構成された循環経路形成手段を含む。循環経路形成手段は、一方端が換気機構に向けて開口され、かつ、他方端が車室の天井部分に向けて開口されるとともに、車両の車体骨格部材内部に形成された空間部に配設される循環ダクトを含む。 Preferably, the intake air suppression means includes a circulation path forming means configured to form a circulation path for guiding the heat-exchanged air to the vehicle interior space when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode. Including. The circulation path forming means has one end opened toward the ventilation mechanism and the other end opened toward the ceiling portion of the passenger compartment, and is disposed in a space formed inside the vehicle body frame member of the vehicle. Including a circulating duct.
上記の蓄電機構の冷却装置によれば、空調装置が内気循環モードで作動している場合には、蓄電機構との間で熱交換された温度が上昇した空気が自然に循環ダクト内に導入されて車内空間に案内される。そのため、簡易な構成で蓄電機構との間で熱交換されて温度が上昇した空気を確実に車内空間に案内することができる。さらに、循環ダクトを車両骨格部材に形成される空間部に配設することにより、車内空間を侵食することなく蓄電機構の冷却能力を確保することができる。 According to the cooling device for the power storage mechanism described above, when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode, the air whose temperature has been exchanged with the power storage mechanism has been naturally introduced into the circulation duct. To the interior space. Therefore, it is possible to reliably guide the air whose temperature has risen due to heat exchange with the power storage mechanism to the vehicle interior space with a simple configuration. Furthermore, by arranging the circulation duct in the space formed in the vehicle skeleton member, it is possible to ensure the cooling capacity of the power storage mechanism without eroding the interior space.
この発明によれば、車室内の空気を用いて蓄電機構を冷却する冷却装置において、蓄電機構の冷却能力を確保することができる。 According to the present invention, in the cooling device that cools the power storage mechanism using the air in the vehicle compartment, the cooling capacity of the power storage mechanism can be ensured.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1に従う蓄電機構の冷却装置が搭載された車両の側面図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a side view of a vehicle equipped with a cooling device for a power storage mechanism according to Embodiment 1 of the present invention.
図1を参照して、車両100は、蓄電機構であるバッテリ10から電動モータ(図示せず)へ供給される電力により生じる駆動力を車輪に伝達することにより走行する。また、車両100は、回生時において、電動モータによって運動エネルギーから電力を生じさせてバッテリ10に回収する。
Referring to FIG. 1,
なお、本発明は、電動モータを車両駆動力源として搭載した車両であれば、任意の構成ハイブリッド自動車および電気自動車等に適用可能である。本実施の形態では、車両100の詳細な説明を省略する。
The present invention can be applied to any configuration hybrid vehicle, electric vehicle, and the like as long as the vehicle has an electric motor mounted as a vehicle driving force source. In the present embodiment, detailed description of
車両100は、車室110と、車室110の後方に設けられた荷室(トランクルーム)114とを含む。車室100前方のインストルメントルパネル内には、車室110内を空調する空調装置(以下、エアコンとも称する)20が設けられている。
エアコン20は、コンプレッサ、コンデンサ(ともに図示せず)およびエバポレータ21を含む冷媒の循環路によって冷凍サイクルが構成されている。エバポレータ21は、空調ダクト24内に設けられており、空調ダクト24の一方の開口端には、空気取入口28A,28Bが形成されている。空調ダクト24は、空気取入口28Aによって車両100の外部と連通し、空気取入口28Bによって車室110内と連通している。また、空調ダクト24の他方の開口端は、吹出し口29となっている。
In the
空調ダクト24内には、空気取入口28A,28Bとエバポレータ21との間にブロワファン26が設けられており、空気取入口28A,28Bの近傍に空気取入口28A,28Bの開閉を行なう切替えダンパ22が設けられている。
In the
ブロワファン26は、図示しないブロワモータの駆動によって回転する。このとき、切替えダンパ22が空気取入口28Aを閉止した状態では、内気が空調ダクト24内に導入される「内気循環モード」となり、切替えダンパ22が空気取入口28Bを閉止した状態では、外気が空調ダクト24内に導入される「外気導入モード」となる。ブロワファン26によって吸入された空気は、吹出し口29から車室110内へ吹出される。
The
ブロワファン26を回転させるブロワモータおよび切替えダンパ22を駆動するアクチュエータは、エアコン用電子制御装置(以下、エアコンECU(Electronic Control Unit)とも称する)60に接続されている。また、エアコンECU60には、乗員がエアコ
ン20の運転条件を設定するための操作パネル(図示せず)が接続されている。すなわち、操作パネルのスイッチ操作によって、車室110内の設定温度、外気導入モードか内気循環モードか、ブロワ風量等の設定が可能となっている。エアコンECU60は、車室温度センサ等の環境条件検出手段によって検出される環境条件と、操作パネルによって設定された運転条件とに基づいて、空調負荷を判定し、車室110の空調を行なう。
The blower motor that rotates the
また、車両100には、バッテリ10が収容されているバッテリ室14およびバッテリ室14内のバッテリ10を冷却するための冷却装置が設けられている。図2は、バッテリ10に設けられた冷却装置の斜視図である。以下、図1および図2を用いて、バッテリ10の冷却装置について詳細に説明する。
In addition, the
図1に示すように、バッテリ10は、車両100の後部座席112より後方で、かつ、荷室114よりも前方の位置に設けられる。バッテリ10は、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの充放電可能に構成された二次電池、もしくは電気二重層キャパシタからなる。バッテリ10は、複数のセルを直列に接続してバッテリモジュールを形成し、このバッテリモジュールをさらに複数直列に接続した組電池により構成される。
As shown in FIG. 1, the
バッテリ10の冷却装置は、バッテリ10を収容するとともに、バッテリ10に供給される空気の通路を構成するバッテリ室14と、空気通路におけるバッテリ室14の上流側であって、後部座席112の後方側上部に位置するパッケージトレイ116にて開口する吸気口30と、一方の開口端が吸気口30に連結され、他方の開口端がバッテリ室14に連結される吸気ダクト32と、吸気ダクト32内に設けられた冷却ファン34と、バッテリ10の温度を検出する電池温度センサ12と、吸気ダクト32内を通過する空気(車室110内の空気)の温度を検出する吸気温度センサ16と、バッテリECU50とを備える。
The cooling device for the
吸気ダクト32は、吸気口30から取り込まれた車室110内の空気をバッテリ室14内に導入する。バッテリ室14内に導かれた空気は、冷却ファン34によって、冷却風としてバッテリ10へ送風される。
The
なお、冷却ファン34は、バッテリ10に対して冷却風を送風可能に構成された送風機構の代表例として示される。冷却ファン34には、本実施の形態では、回転翼の回転による風力を発生させる送風機が適用される。回転翼の回転は、一例として、回転軸に回転翼が固定されたモータに電力を供給することにより行なわれる。
The cooling
バッテリ10に送風された冷却風は、バッテリモジュールを通る。このとき、冷却風とバッテリモジュールとの間で熱交換が行なわれることにより、バッテリモジュールが冷却される。
The cooling air blown to the
そして、バッテリ10との熱交換により暖められた空気は、一方の開口端が、空気通路におけるバッテリ室14の下流側に連結される排気ダクト40に排出される。排気ダクト40は、他方端が車外に向けて開口しており、バッテリ10と熱交換が行なわれた空気を車外に排出する。
The air heated by heat exchange with the
さらに、排気ダクト40とバッテリ室14との連結部分には、その一部分において、荷室114内に向かって開口された排出口42が設けられている。排出口42は、荷室114、およびパッケージトレイ116にて開口する換気口36を介して車室110と連通している。
Furthermore, a
かかる構成において、エアコン20が内気循環モードで作動している場合には、バッテリ10と熱交換が行なわれた空気の一部は、排出口42から荷室114内に排出されると、換気口36を通って車室110内に戻される。
In such a configuration, when the
一方、エアコン20が外気導入モードで作動している場合には、換気口36が、車室110内の空気を荷室114を介して車外に排出するように機能する。そのため、バッテリ10と熱交換が行なわれた空気は、その一部が車室110内に戻されることなく、全て車外へ排出される。
On the other hand, when the
図1に示すように、バッテリECU50は、電池温度センサ12の検出温度(以下、電池温度Tbとも称する)を受け、吸気温度センサ16の検出温度(以下、吸気温度Taとも称する)を受けると、これらの検出温度に基づいて、電池温度Tbを適切な温度範囲に保つように冷却能力を制御する。一例として、バッテリECU50は、電池温度センサ12によって検出された電池温度Tbに基づいて、冷却ファン34による冷却風の送風量を切換える。
As shown in FIG. 1, when the
また、バッテリECU50には、エアコンECU60が接続されている。バッテリECU50は、エアコンECU60から、外気導入モードか内気循環モードか、設定温度、ブロワ風量等のエアコン20の運転状態を読込むことができるようになっている。
Further, an
以上に示したように、本実施の形態に係る冷却装置は、エアコン20によって空調された車室内の空気をバッテリ10に送風することによってバッテリ10を冷却する。そして、エアコン20が内気循環モードで作動している場合には、バッテリ10と熱交換が行なわれた空気を、車外に排出するともに、荷室114内を介して車室110内に戻す。
As described above, the cooling device according to the present embodiment cools the
このように、エアコン20が内気循環モードで作動している場合に、バッテリ10の冷却風の一部を車室110内に戻す構成としたのは、車室110内の内圧が低下するのを防止することを目的としている。
As described above, when the
すなわち、エアコン20が内気循環モードで作動しているときに、冷却装置がバッテリ10の冷却風を全て車外に排出すると、車室110内の内圧が低下することによって、車体の隙間等から外気が車室110内に入り込んで、空調負荷を増加させたり、温度を上昇させる等して、車室110内の快適性や空調効率を低下させてしまう。これに対して、バッテリ10の冷却風の一部を車室内に戻す構成とすることにより、車体の隙間等から必要以上に外気が入り込むのを防止でき、車室110内の快適性を保つことができる。
That is, when the
その一方で、このような構成においては、車室110内に戻されたバッテリ10の冷却風が、車室110内を循環することによって空調されることなく、直接的にバッテリ室14内に導入されるケースが少なからず発生する。
On the other hand, in such a configuration, the cooling air of the
かかるケースは、例えば、図2に示したように、車室110および荷室114の有効的利用の観点から、バッテリ10および冷却装置を、後部座席112と荷室114との間の限られたスペースに配置した場合に顕著に現われる。
In such a case, for example, as shown in FIG. 2, the
詳細には、図2に示した配置構造において、車室内の空気は、同一のパッケージトレイ116上に位置する吸気口30と換気口36とを通じて、バッテリ10との間で循環される。そのため、バッテリ10との間の熱交換によって温度が上昇した空気が換気口36から排出されると、当該空気の大半が車室110内を循環することなく、直接的に吸気口32から取り込まれることとなる。したがって、バッテリ10には暖かい空気が送風されることとなり、バッテリ10の冷却能力を確保することが困難となる。
Specifically, in the arrangement structure shown in FIG. 2, the air in the passenger compartment is circulated between the
そして、冷却能力の低下によって、バッテリ10の温度が所定の温度範囲を超えた場合には、バッテリ保護のために、バッテリ10の使用制限が行なわれるため、最終的には、車両100の走行性能を低下させる結果となる。
When the temperature of the
そこで、本実施の形態に従う冷却装置においては、エアコン20が内気循環モードで作動している場合には、バッテリECU50が、電池温度センサ12によって検出された電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回ったことに応じて、バッテリ10と熱交換が行なわれた空気が吸気口30から取込まれるのを抑制するように、空気の循環経路を変更する構成とする。
Therefore, in the cooling device according to the present embodiment, when
これによれば、バッテリ10には、バッテリ10との間の熱交換によって温度が上昇した空気ではなく、車室110内の空調された空気が常に送り込まれることになるため、バッテリ10の冷却能力を確保することができる。
According to this, not the air whose temperature has increased due to the heat exchange with the
以下に、図3および図4を用いて、バッテリECU50が実行する制御構造について説明する。なお、図3は、車両100を図2のIII方向から見た部分側面図である。
Hereinafter, a control structure executed by the
図3を参照して、バッテリECU50は、電池温度センサ12からの電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_std(例えば、40℃)を上回るときには、複数の換気口36(36a〜36d)のうち、吸気口30に近接する所定の換気口36(36b,36c)を閉塞する。
Referring to FIG. 3, when the battery temperature Tb from the
このとき閉塞される換気口36(36b,36c)については、各換気口36と吸気口30との間の距離、換気口36および吸気口30の開口面積、および、吸気口30および換気口36における空気の風量および圧力差などに基づいて、換気口36から排出された空気が直接的に吸気口30に吸い込まれるのを抑制することができ、かつ、車室110内の内圧が、車室110内への外気の侵入を抑制可能な所定の基準値を満たすように、予め設定されている。
Regarding the ventilation ports 36 (36b, 36c) closed at this time, the distance between each
そして、換気口36(36b,36c)を閉塞するための手段としては、例えば、パッケージトレイ116の上方に、パッケージトレイ116の面内方向に沿って移動可能に構成された蓋部材70を設けておき、バッテリECU50が、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回ったことに応じて、換気口36b,36cを閉塞可能な位置まで蓋部材70を移動させる構成とすることができる。
As a means for closing the ventilation port 36 (36b, 36c), for example, a
また、他の例としては、閉塞される対象となる換気口36b,36cの近傍に換気口36b,36cの開閉を行なう切替え弁を設けておき、バッテリECU50が、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回ったことに応じて、換気口36b,36cを閉止するように切替え弁を駆動する構成としてもよい。
As another example, a switching valve for opening and closing the
図4は、本実施の形態に従う蓄電機構の冷却装置におけるバッテリECU50の制御構造を説明するためのフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart for illustrating a control structure of
図4を参照して、バッテリECU50は、電池温度センサ12から電池温度Tbを取得すると(ステップS01)、エアコンECU60から読込んだエアコン20の運転状態に基づいて、エアコン20が内気循環モードで作動しているか否かを判断する(ステップS02)。
Referring to FIG. 4, when
ステップS02において、エアコン20が内気循環モードで作動していると判断されると、バッテリECU50は、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回っているか否かを判断する(ステップS03)。
When it is determined in step S02 that the
ステップS03において、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回っていると判断された場合には、バッテリECU50は、上述した方法のいずれかによって複数の換気口36(36a〜36d)のうち、吸気口30に近接する換気口36(36b,36c)を閉塞する(ステップS04)。
In step S03, when it is determined that the battery temperature Tb is higher than the predetermined temperature threshold value Tb_std, the
一方、ステップS02においてエアコン20が内気循環モードで作動していないと判断された場合、あるいは、ステップS03において電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回っていないと判断された場合には、バッテリECU50は、最初の処理に戻る。
On the other hand, if it is determined in step S02 that the
なお、図3および図4に示した制御構造を採用したことによる定量的な効果としては、実験結果において、車両を一定時間走行させた後の吸気温度Taの温度上昇分が、換気口36を閉塞しない構成と比較して、約50%程度に抑えられることが確認されている。 As a quantitative effect by adopting the control structure shown in FIG. 3 and FIG. 4, in the experimental results, the temperature rise of the intake air temperature Ta after the vehicle has traveled for a certain time It has been confirmed that it can be suppressed to about 50% as compared with a configuration that does not block.
また、図4に示した制御構造では、エアコン20が内気循環モードで作動しているときに、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回ったことに応じて、換気口36の一部を閉塞する構成としたが、吸気温度センサ16によって検出された吸気温度Taが所定の温度閾値を上回ったことに応じて、換気口36の一部を閉塞するように構成しても、同様の効果を得ることができる。
In the control structure shown in FIG. 4, when the
さらには、図4に示した制御構造を、エアコン20が内気循環モードで作動したことに応じて、直ちに換気口36の一部を閉塞するように変更することも可能である。このような構成によれば、バッテリ10の冷却能力をより一層高めることができる。
Furthermore, the control structure shown in FIG. 4 can be changed so that a part of the
[変形例]
バッテリ10と熱交換が行なわれた空気が吸気口30から取り込まれるのを抑制するための構成としては、図3および図4に示したように換気口36の一部を閉塞する以外にも、図5に示すように、吸気口30の一部を閉塞することによっても実現することができる。
[Modification]
As a configuration for suppressing intake of air that has undergone heat exchange with the
図5は、車両100を図2のIII方向から見た部分側面図である。
図5を参照して、バッテリECU50は、電池温度センサ12からの電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回るときには、吸気口30の開口領域のうち、換気口36に近接する所定の領域を閉塞する。
FIG. 5 is a partial side view of the
Referring to FIG. 5, when the battery temperature Tb from the
このとき閉塞される所定の領域については、各換気口36と吸気口30との間の距離、換気口36および吸気口30の開口面積、および、吸気口30および換気口36における空気の風量および圧力差などに基づいて、換気口36から排出された空気が直接的に吸気口30に吸い込まれるのを抑制することができ、かつ、車室110内の内圧が、車室110内への外気の侵入を抑制可能な所定の基準値を満たすように、予め設定されている。
With respect to the predetermined region closed at this time, the distance between each
そして、吸気口30の所定の領域を閉塞するための手段としては、図3にて説明したのと同様に、パッケージトレイ116の上方に、パッケージトレイ116の面内方向に沿って移動可能に構成された蓋部材72を設けておき、バッテリECU50が、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回ったことに応じて、吸気口30の所定の領域を閉塞可能な位置まで蓋部材72を移動させる構成とすることができる。
As a means for closing a predetermined region of the
あるいは、吸気口30の近傍に、所定の領域の開閉を行なう切替え弁を設けておき、バッテリECU50が、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回ったことに応じて、所定の領域を閉止するように切替え弁を駆動する構成としてもよい。
Alternatively, a switching valve that opens and closes a predetermined area is provided in the vicinity of the
以上のように、本実施の形態に係る蓄電機構の冷却装置によれば、換気口から排出されたバッテリとの熱交換により温度が上昇した空気が、車室内を循環することなく直接的に吸気口から吸入されるのを抑制することができる。その結果、バッテリの冷却能力を確保することができる。 As described above, according to the cooling device for a power storage mechanism according to the present embodiment, air whose temperature has increased due to heat exchange with the battery discharged from the ventilation port is directly sucked without circulating in the vehicle interior. Inhalation from the mouth can be suppressed. As a result, the cooling capacity of the battery can be ensured.
[実施の形態2]
図6は、この発明の実施の形態2に従う蓄電機構の冷却装置が搭載された車両の側面図である。なお、本実施の形態における車両100Aは、先の実施の形態1における車両100(図1)に対して、電動リヤサンシェード80および電動リヤサンシェード80の制御構造を新たに付加したものであり、その他のハードウェア構成については、先の実施の形態1と同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a side view of a vehicle equipped with a cooling device for a power storage mechanism according to Embodiment 2 of the present invention. It should be noted that
図6を参照して、車両100Aにおいて、後部座席112の後方上部に位置するバックウィンドウガラス部118には、遮光部材としての電動リヤサンシェード80が設けられている。
Referring to FIG. 6, in
電動リヤサンシェード80は、一端が、パッケージトレイ116の換気口36の後方側に固定されており、この固定部分を支軸として展開することによって、バックウィンドウガラス部118を覆うように構成されている。
One end of the electric
電動リヤサンシェード80の展開/格納は、リヤサンシェード制御部82により制御される。具体的には、リヤサンシェード制御部82は、電動リヤサンシェード80の格納時に、後部座席112または前部座席(図示せず)近傍に設けられたスイッチ84がオン状態に操作されたことを検出すると、リレー86を通電し、リヤサンシェードモータ88に電源電圧の供給を開始する。リヤサンシェードモータ88が電力供給を受けて回転することにより電動リヤサンシェード80が展開する。
Deployment / retraction of the electric
さらに、リヤサンシェード制御部82は、バッテリECU50からリヤサンシェードの展開を指示するためのリヤサンシェード展開指令を受けた場合においても、リレー86を通電してリヤサンシェードモータ88に電源電圧の供給を開始する。
Further, even when rear
詳細には、バッテリECU50は、電池温度センサ12からの電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回っているときに、リヤサンシェード展開指令を生成してリヤサンシェード制御部82へ出力する。
Specifically, when the battery temperature Tb from the
リヤサンシェード展開指令に応答してリヤサンシェードモータ88が回転することによって電動リヤサンシェード80が展開すると、換気口36から排出されたバッテリ10の冷却風は、電動リヤサンシェード80とバックウィンドウガラス部118との間に形成される間隙を通って後部座席112の上方へ導かれる。
When the electric
すなわち、電動リヤサンシェード80とバックウィンドウガラス部118との間に形成される間隙は、バッテリ10と熱交換が行なわれた空気を車室110内に案内するための循環経路を構成する。そして、この循環経路によって、バッテリ10と熱交換が行なわれた空気が直接的に吸気口30に取り込まれるのを防止することができる。
That is, the gap formed between the electric
図7は、本実施の形態に従う蓄電機構の冷却装置におけるバッテリECU50Aの制御構造を説明するためのフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart for illustrating a control structure of
図7を参照して、バッテリECU50Aは、電池温度センサ12から電池温度Tbを取得すると(ステップS01)、エアコンECU60から読込んだエアコン20の運転状態に基づいて、エアコン20が内気循環モードで作動しているか否かを判断する(ステップS02)。
Referring to FIG. 7, when
ステップS02において、エアコン20が内気循環モードで作動していると判断されると、バッテリECU50Aは、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回っていすか否かを判断する(ステップS03)。
If it is determined in step S02 that the
ステップS03において、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回っていると判断された場合には、バッテリECU50Aは、リヤサンシェード展開指令を生成してリヤサンシェード制御部82へ出力する(ステップS041)。
When it is determined in step S03 that the battery temperature Tb is higher than the predetermined temperature threshold value Tb_std, the
一方、ステップS02においてエアコン20が内気循環モードで作動していないと判断された場合、あるいは、ステップS03において電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回っていないと判断された場合には、バッテリECU50Aは、リヤサンシェード展開指令を生成することなく、最初の処理に戻る。
On the other hand, if it is determined in step S02 that the
なお、図6および図7に示した制御構造を採用したことによる定量的な効果としては、実験結果から、車両を一定時間走行させた後の吸気温度Taの温度上昇分が、電動リヤサンシェード80を展開しない構成と比較して、約20%程度にまで抑えられることが確認されている。
As a quantitative effect by adopting the control structure shown in FIGS. 6 and 7, the experimental result shows that the temperature rise of the intake air temperature Ta after the vehicle has traveled for a certain period of time is the electric
さらに、図7で示した制御構造では、エアコン20が内気循環モードで作動しているときに、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回ったことに応じて、電動リヤサンシェード80を展開する構成としたが、吸気温度センサ16によって検出された吸気温度Taが所定の温度閾値を上回ったことに応じて、電動リヤサンシェード80を展開するように構成しても、同様の効果を得ることができる。
Further, in the control structure shown in FIG. 7, when the
また、図7に示した制御構造を、エアコン20が内気循環モードで作動したことに応じて、直ちに電動リヤサンシェード80を展開するように変更することも可能である。このような構成によれば、バッテリ10の冷却能力をより一層高めることができる。
Further, the control structure shown in FIG. 7 can be changed so that the electric
以上のように、本実施の形態に係る蓄電機構の冷却装置によれば、バッテリとの熱交換により温度が上昇した空気が電動リヤサンシェードとバックウィンドウガラス部との間に形成される間隙を通って車室内に案内されるため、当該空気が車室内を循環することなく、直接的にバッテリに送風されるのを抑制することができる。その結果、バッテリの冷却能力を確保することができる。 As described above, according to the cooling device for a power storage mechanism according to the present embodiment, air whose temperature has increased due to heat exchange with the battery passes through the gap formed between the electric rear sunshade and the back window glass portion. Therefore, the air can be prevented from being directly blown to the battery without circulating through the vehicle interior. As a result, the cooling capacity of the battery can be ensured.
[実施の形態3]
図8は、この発明の実施の形態3に従う蓄電機構の冷却装置が搭載された車両の側面図である。なお、本実施の形態における車両100Bは、先の実施の形態1における車両100(図1)に対して、排気ファン90、循環ダクト92および切替え弁360を新たに付加したものであり、その他のハードウェア構成については、先の実施の形態1と同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
[Embodiment 3]
FIG. 8 is a side view of a vehicle equipped with a cooling device for a power storage mechanism according to the third embodiment of the present invention.
図8を参照して、車両100Bにおける荷室114内には、排気ファン90が設けられている。排気ファン90は、後部座席112の背面側に設けられた車室110と荷室114とを仕切るためのパーティションパネル(図示せず)の近傍に設けられている。排気ファン90は、図示しないファンモータの駆動によって回転することによって、荷室114内の空気を吸入する。
Referring to FIG. 8, an
空気通路における排気ファン90の下流側には、循環ダクト92の一方端が開口している。循環ダクト92の他方端は、車室110内に向けて開口されている。一例として、図8に示すように、循環ダクト92の他方端は、エアコン20に向けて開口されている。
One end of the
循環ダクト92は、例えば、車両幅方向(車両側方)において、車両側面の一部を形成する車両側部骨格部材を構成するロッカーパネルと、ドア開口縁下部に設けられた封止部材であるスカッフプレートとの間に形成される空間部内に設けられる。当該空間部は車両前後方向に延在する略筒状の構造を有しており、循環ダクト92は、この空間部内を車両前後方向に延在するように設けられる。
The
切替え弁360は、換気口36の近傍に設けられる。切替え弁360は、図示しないアクチュエータによって作動し、換気口36の開閉を行なう。
The switching
バッテリECU50Bには、切替え弁360のアクチュエータおよび排気ファン90のファンモータが接続されており、切替え弁360および排気ファン90がバッテリECU50Bによって制御されるようになっている。
The
詳細には、車両100Bにおいて、エアコン20が内気循環モードで作動している場合には、バッテリ10との間で熱交換が行なわれた空気は、一部が排出口42を介して荷室114内に排出される。バッテリECU50Bは、電池温度センサ12によって検出された電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_std以下のときには、切替え弁360を、換気口36を開止した状態とするとともに、排気ファン90を停止させる。これにより、荷室114内の空気は、換気口36を介して車室110内に戻される。
Specifically, in the
一方、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回っているときには、バッテリECU50は、切替え弁360を、換気口36を閉止した状態とするとともに、ファンモータを駆動して排気ファン90を回転させる。これにより、荷室114内の空気は、排気ファン90によって循環ダクト92内に吸い込まれる。そして、空気は、循環ダクト92を通ってエアコン20に向けて排出される。その後、空気は、エアコン20の空気取入口28Bから空調ダクト24内に導入されると、その温度等が調整されて吹出し口29から空調風として車室110内へ吹き出される。
On the other hand, when the battery temperature Tb is higher than the predetermined temperature threshold value Tb_std, the
このように本実施の形態に従う冷却装置によれば、バッテリ10が高温のときには、バッテリ10と熱交換が行なわれた空気が、排気ファン90および循環ダクト92によって、車室110内を循環するように循環経路が切換えられる。したがって、バッテリ10には、車室110内の空調された空気が常に送り込まれることとなる。その結果、バッテリ10の冷却能力を確保することができる。
As described above, according to the cooling device according to the present embodiment, when
さらに、バッテリ10との間の熱交換により温度が上昇した空気が、循環ダクト92によってエアコン20近傍にまで案内されて車室110内に戻されることから、乗員に不快な熱気を感じさせることが抑制される。
Furthermore, since the air whose temperature has risen due to heat exchange with the
なお、本実施の形態では、循環ダクト92を、車両側面下方に形成される空間部内に設ける構成としたが、車両側面上方に形成される空間部に設けてもよく、この場合には、一例として、リヤピラー内を経てルーフサイドレール内を延在するように循環ダクト92を設ける。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、排気ファン90を回転させることによって荷室114内の空気を循環ダクト92内に導入する構成としたが、荷室114の圧力と循環ダクト92内の圧力との差圧に従って、荷室114内の空気を自然に循環ダクト92内に導入することも可能である。この場合には、排気ファン90を省略することができる。
In the present embodiment, the air in the
図9は、本実施の形態に従う蓄電機構の冷却装置におけるバッテリECU50Bの制御構造を説明するためのフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart for illustrating a control structure of
図9を参照して、バッテリECU50は、電池温度センサ12から電池温度Tbを取得すると(ステップS01)、エアコンECU60から読込んだエアコン20の運転状態に基づいて、エアコン20が内気循環モードで作動しているか否かを判断する(ステップS02)。
Referring to FIG. 9, when
ステップS02において、エアコン20が内気循環モードで作動していると判断されると、バッテリECU50は、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回っているか否かを判断する(ステップS03)。
When it is determined in step S02 that the
ステップS03において、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回っていると判断された場合には、切替え弁360を、換気口36を閉止した状態とするとともに(ステップS042)、排気ファン90のファンモータを駆動して排気ファン90を回転させる(ステップS043)。
If it is determined in step S03 that the battery temperature Tb is higher than the predetermined temperature threshold value Tb_std, the switching
一方、ステップS02においてエアコン20が内気循環モードで作動していないと判断された場合、あるいは、ステップS03において電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回っていないと判断された場合には、バッテリECU50Bは、切替え弁360を、換気口36を開止した状態とするとともに(ステップS044)、排気ファン90のファンモータを停止させる(ステップS045)。
On the other hand, if it is determined in step S02 that the
なお、図9で示した制御構造では、エアコン20が内気循環モードで作動しているときに、電池温度Tbが所定の温度閾値Tb_stdを上回ったことに応じて、荷室114内の空気を循環ダクト92内に導入する構成としたが、吸気温度センサ16によって検出された吸気温度Taが所定の温度閾値を上回ったことに応じて、荷室114内の空気を循環ダクト92内に導入するように構成しても、同様の効果を得ることができる。
In the control structure shown in FIG. 9, when the
さらには、図9に示した制御構造を、エアコン20が内気循環モードで作動したことに応じて、直ちに荷室114内の空気を循環ダクト92内に導入するように変更することも可能である。このような構成によれば、バッテリ10の冷却能力をより一層高めることができる。
Furthermore, the control structure shown in FIG. 9 can be changed so that the air in the
以上のように、本実施の形態に係る蓄電機構の冷却装置によれば、バッテリとの熱交換により温度が上昇した空気が排気ファンおよび循環ダクトによって車室内に案内されるため、当該空気が車室内を循環することなく、直接的にバッテリに送風されるのを抑制することができる。その結果、バッテリの冷却能力を確保することができる。 As described above, according to the cooling device for a power storage mechanism according to the present embodiment, air whose temperature has increased due to heat exchange with the battery is guided into the vehicle interior by the exhaust fan and the circulation duct. Direct ventilation to the battery can be suppressed without circulating through the room. As a result, the cooling capacity of the battery can be ensured.
さらに、開口端がエアコンの近傍に位置するように循環ダクトを配設することにより、乗員に不快な熱気を感じさせることが抑制される。 Furthermore, by disposing the circulation duct so that the open end is positioned in the vicinity of the air conditioner, it is possible to suppress the passenger from feeling uncomfortable hot air.
[実施の形態4]
図10は、この発明の実施の形態4に従う蓄電機構の冷却装置が搭載された車両の側面図である。なお、本実施の形態における車両100Cは、先の実施の形態1における車両100(図1)に対して、電池温度センサ12および吸気温度センサ16を削除する一方で、循環ダクト94を新たに付加したものである。その他のハードウェア構成については、先の実施の形態1と同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
[Embodiment 4]
FIG. 10 is a side view of a vehicle equipped with a cooling device for a power storage mechanism according to the fourth embodiment of the present invention. In addition, vehicle 100C in the present embodiment deletes
図10を参照して、循環ダクト94は、一方端がバッテリ室14に向けて開口され、他方端が車室110内に向けて開口されている。
Referring to FIG. 10,
具体的には、循環ダクト94は、後部座席112の下面を経て車室フロアの下面に、車両前後方向に延在するように配設される。そして、循環ダクト94の他方端は、フロアカーペット(図示せず)を隔てて後部座席112の足元の空間もしくは前部座席(図示せず)の足元の空間に向けて開口している。
Specifically,
以上の構成からなる車両100Cにおいて、エアコン20が内気循環モードで作動している場合には、バッテリ10との間で熱交換が行なわれた空気は、一部が排出口42を介して荷室114内に排出されるとともに、残りの一部が循環ダクト94を通って後部座席112の足元の空間に向けて排出される。そして、循環ダクト94を通って排出された空気は、図示は省略するが、エアコン20の空気取入口28Bから空調ダクト24内に導入されると、その温度等が調整されて吹出し口29から空調風として車室110内へ吹き出される。
In the
なお、循環ダクト94の他方端を、車両幅方向中央付近においてドライブシャフトや排気管等を収納すべく前後方向に延在して設けられているセンタートンネルの上面または側面に向けて開口する構成としてもよい。この場合においても、循環ダクト94を通って排出された空気は、フロアカーペットを通じて車室110内に戻される。
In addition, the other end of the
このように本実施の形態に従う冷却装置によれば、エアコン20が内気循環モードで作動している場合には、バッテリ室14内の空気は、その一部がバッテリ室14の圧力と循環ダクト94内の圧力差に従って自然と循環ダクト94内に導入される。これによれば、換気口36を介して車室110内に戻される空気を減らすことができるため、バッテリ10と熱交換が行なわれた空気が直接的に吸気口30に吸い込まれるのを抑制することができる。その結果、バッテリ10の冷却能力を確保することができる。
As described above, according to the cooling device according to the present embodiment, when the
また、本実施の形態に従う冷却装置によれば、バッテリ室14内の空気が循環ダクト94内との圧力差に従って自然に循環ダクト94内に導入されることから、先の実施の形態で述べたような電池温度センサ12からの電池温度Tbおよび吸気温度センサ16の吸気温度Taに基づいたバッテリECU50の制御構造を省略することができる。その結果、より簡易な構成でバッテリ10の冷却能力を確保することが可能となる。
Further, according to the cooling device according to the present embodiment, the air in the
さらには、循環ダクト94を後部座席112および車室フロア下面の空間を利用して配設することにより、車内空間が侵食されるのを防止することができる。
Furthermore, by arranging the
[実施の形態5]
図11は、この発明の実施の形態5に従う蓄電機構の冷却装置が搭載された車両の側面図である。なお、本実施の形態における車両100Dは、先の実施の形態1における車両100(図1)に対して、電池温度センサ12および吸気温度センサ16を削除する一方で、循環ダクト96を新たに付加したものである。その他のハードウェア構成については、先の実施の形態1と同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
[Embodiment 5]
FIG. 11 is a side view of a vehicle equipped with a cooling device for a power storage mechanism according to the fifth embodiment of the present invention. It should be noted that vehicle 100D according to the present embodiment deletes
図11を参照して、循環ダクト96は、一方端がバッテリ室14に向けて開口され、他方端が車室110内に向けて開口されている。
Referring to FIG. 11,
具体的には、循環ダクト96は、リヤドア開口部に沿って車両の上下方向に延在する中空閉断面形状のリヤクォーターピラー(Cピラー)の内部に形成される空間部内に設けられる。Cピラーは左右の車体側部の骨格部材を構成しており、循環ダクト96はいずれか一方のCピラー内部に車両前後方向に延在するように形成される略筒状の空間部内に配設される。そして、循環ダクト96の他方端は、車両天井部分に配された天井トリムに向けて開口されている。
Specifically, the
以上の構成からなる車両100Dにおいて、エアコン20が内気循環モードで作動している場合には、バッテリ10との間で熱交換が行なわれた空気は、一部が排出口42を介して荷室114内に排出されるとともに、残りの一部が循環ダクト96を通って車両天井部分の空間に向けて排出される。そして、循環ダクト96を通って排出された空気は、図示は省略するが、エアコン20の空気取入口28Bから空調ダクト24内に導入されると、その温度等が調整されて吹出し口29から空調風として車室110内へ吹き出される。
In the vehicle 100D configured as described above, when the
なお、循環ダクト94を、Cピラー以外の他の車両骨格部材の内部に形成される空間部に配設する構成としてもよい。この場合においても、循環ダクト96を通って排出された空気は、天井トリムを通じて車室110内に戻される。
In addition, it is good also as a structure which arrange | positions the
このように本実施の形態に従う冷却装置によれば、エアコン20が内気循環モードで作動している場合には、バッテリ室14内の空気は、その一部がバッテリ室14の圧力と循環ダクト96内の圧力差に従って自然と循環ダクト96内に導入される。これによれば、換気口36を介して車室110内に戻される空気を減らすことができるため、バッテリ10と熱交換が行なわれた空気が直接的に吸気口30に吸い込まれるのを抑制することができる。その結果、バッテリ10の冷却能力を確保することができる。
As described above, according to the cooling device according to the present embodiment, when the
また、本実施の形態に従う冷却装置によれば、バッテリ室14内の空気が循環ダクト96内との圧力差に従って自然に循環ダクト96内に導入されることから、先の実施の形態で述べたような電池温度センサ12からの電池温度Tbおよび吸気温度センサ16の吸気温度Taに基づいたバッテリECU50の制御構造を省略することができる。その結果、より簡易な構成でバッテリ10の冷却能力を確保することが可能となる。
Further, according to the cooling device according to the present embodiment, the air in the
さらには、循環ダクト96を車両骨格部材内部に形成される空間を利用して配設することにより、車内空間が侵食されるのを防止することができる。
Furthermore, by arranging the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 バッテリ、12 電池温度センサ、14 バッテリ室、16 吸気温度センサ、20 エアコン、21 エバポレータ、22 ダンパ、24 空調ダクト、26 ブロワファン、28A,28B 空気取入口、29 吹出し口、30 吸気口、32 吸気ダクト、34 冷却ファン、36,36a〜36d 換気口、40 排気ダクト、42 排出口、50,50A,50B バッテリECU、60 エアコンECU、70,72 蓋部材、80 電動リヤサンシェード、82 リヤサンシェード制御部、84 スイッチ、86 リレー、88 リヤサンシェードモータ、90 排気ファン、92,94,96 循環ダクト、100,100A,100B 車両、110 車室、112 後部座席、114 荷室、116 パッケージトレイ、118 バックウィンドウガラス部、360 切替え弁。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記車両には、空気の状態を調節する空調装置が搭載され、
前記空調装置は、前記車両の外部から空気を車内に導入するための外気導入モードと、前記車両の内部の空気を循環させるための内気循環モードとのいずれか一方で選択的に作動し、
前記蓄電機構の冷却装置は、
車内空間から前記蓄電機構に対して、空気を送風可能に設けられた送風機構と、
前記空調装置が前記外気導入モードで作動しているときに、前記蓄電機構との間で熱交換された空気を前記車両の外部に排出し、前記空調装置が前記内気循環モードで作動しているときに、前記蓄電機構との間で熱交換された空気を前記車内空間に排出するように構成された換気機構と、
前記空調装置が前記内気循環モードで作動しているときに、前記送風機構が、前記車内空間に排出された前記熱交換された空気を吸入するのを抑制するように構成された吸気抑制手段とを備える、蓄電機構の冷却装置。 A cooling device for a power storage mechanism mounted on a vehicle,
The vehicle is equipped with an air conditioner that adjusts the air condition,
The air conditioner selectively operates in one of an outside air introduction mode for introducing air into the vehicle from the outside of the vehicle and an inside air circulation mode for circulating the air inside the vehicle,
The cooling device for the power storage mechanism is:
A blower mechanism provided so that air can be blown from the interior space to the power storage mechanism,
When the air conditioner is operating in the outside air introduction mode, the air exchanged heat with the power storage mechanism is discharged to the outside of the vehicle, and the air conditioner is operating in the inside air circulation mode. Sometimes, a ventilation mechanism configured to discharge air exchanged with the power storage mechanism into the vehicle interior space,
An intake air suppression means configured to suppress the air blowing mechanism from sucking the heat-exchanged air discharged into the vehicle interior space when the air conditioner is operating in the internal air circulation mode; A cooling device for a power storage mechanism.
前記換気機構は、前記空調装置が前記内気循環モードで作動しているときに、前記熱交換された空気を前記車内空間に排出するための換気口を有し、
前記吸気抑制手段は、前記換気口の開口面における所定の領域を閉塞する換気口閉塞手段を含み、
前記所定の領域は、前記車両の内部への外気の侵入を抑制可能な所定の基準値を満たすように設定される、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の蓄電機構の冷却装置。 The air blowing mechanism has an air inlet for sucking air in the vehicle interior space,
The ventilation mechanism has a ventilation port for discharging the heat-exchanged air to the vehicle interior space when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode,
The intake air suppression means includes a ventilation port closing means for closing a predetermined region in the opening surface of the ventilation port,
The cooling of the power storage mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined region is set to satisfy a predetermined reference value capable of suppressing intrusion of outside air into the vehicle. apparatus.
前記換気機構は、前記空調装置が前記内気循環モードで作動しているときに、前記熱交換された空気を前記車内空間に排出するための換気口を有し、
前記吸気抑制手段は、前記吸気口の開口面における所定の領域を閉塞する吸気口閉塞手段を含み、
前記所定の領域は、前記車両の内部への外気の侵入を抑制可能な所定の基準値を満たすように設定される、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の蓄電機構の冷却装置。 The air blowing mechanism has an air inlet for sucking air in the vehicle interior space,
The ventilation mechanism has a ventilation port for discharging the heat-exchanged air to the vehicle interior space when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode,
The intake air suppression unit includes an intake port closing unit that blocks a predetermined region in the opening surface of the intake port,
The cooling of the power storage mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the predetermined region is set to satisfy a predetermined reference value capable of suppressing intrusion of outside air into the vehicle. apparatus.
前記送風機構は、前記車内空間の空気を吸入するための吸気口を有し、
前記換気機構は、前記空調装置が前記内気循環モードで作動しているときに、前記熱交換された空気を前記車内空間に排出するための換気口を有し、
前記吸気口および前記換気口は、前記車両の後部座席の後方側上部に位置するパッケージトレイに設けられ、
前記車両には、一端が、前記パッケージトレイ上の前記吸気口と前記換気口との間に固定され、前記一端を支軸として展開することによって前記車両の後方窓部からの入射光を遮断可能に構成された遮光部材がさらに搭載され、
前記循環経路形成手段は、
前記空調装置が前記内気循環モードで作動しているときに、前記遮光部材を展開させるように制御する手段と、
展開された前記遮光部材と前記車両の後方窓部との間に形成された間隙を前記循環経路として、前記熱交換された空気を前記車内空間に案内する手段とを含む、請求項6に記載の蓄電機構の冷却装置。 The power storage mechanism is provided behind the rear seat of the vehicle and in front of the luggage compartment,
The air blowing mechanism has an air inlet for sucking air in the vehicle interior space,
The ventilation mechanism has a ventilation port for discharging the heat-exchanged air to the vehicle interior space when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode,
The intake port and the ventilation port are provided in a package tray located at the upper rear side of the rear seat of the vehicle,
One end of the vehicle is fixed between the intake port and the ventilation port on the package tray, and incident light from the rear window of the vehicle can be blocked by deploying the one end as a support shaft. Is further equipped with a shading member configured in
The circulation path forming means includes
Means for controlling the light shielding member to be deployed when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode;
And a means for guiding the heat-exchanged air to the vehicle interior space with the gap formed between the deployed light shielding member and the rear window of the vehicle as the circulation path. Cooling device for power storage mechanism.
前記循環ダクトの上流側に設けられ、前記熱交換された空気を吸入するファンと、
前記空調装置が前記内気循環モードで作動しているときに、前記ファンを作動させるように制御するための手段とをさらに含む、請求項8に記載の蓄電機構の冷却装置。 The circulation path forming means includes
A fan provided on the upstream side of the circulation duct for sucking the heat-exchanged air;
9. The cooling device for a power storage mechanism according to claim 8, further comprising means for controlling the fan to operate when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode.
前記循環経路形成手段は、一方端が前記換気機構に向けて開口され、かつ、他方端が前記車内空間に向けて開口されるとともに、前記車両の車室フロアの下面に配設される循環ダクトを含む、請求項1に記載の蓄電機構の冷却装置。 The intake air suppression means forms a circulation path configured to form a circulation path for guiding the heat exchanged air to the vehicle interior space when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode. Including means,
The circulation path forming means has one end opened toward the ventilation mechanism, the other end opened toward the vehicle interior space, and a circulation duct disposed on the lower surface of the vehicle compartment floor of the vehicle. The cooling device for a power storage mechanism according to claim 1, comprising:
前記循環経路形成手段は、一方端が前記換気機構に向けて開口され、かつ、他方端が前記車室の天井部分に向けて開口されるとともに、前記車両の車体骨格部材内部に形成された空間部に配設される循環ダクトを含む、請求項1に記載の蓄電機構の冷却装置。 The intake air suppression means forms a circulation path configured to form a circulation path for guiding the heat exchanged air to the vehicle interior space when the air conditioner is operating in the inside air circulation mode. Including means,
The circulation path forming means is a space formed at one end thereof toward the ventilation mechanism and at the other end toward the ceiling portion of the passenger compartment, and is formed inside the vehicle body skeleton member of the vehicle. The cooling device for a power storage mechanism according to claim 1, further comprising a circulation duct disposed in the section.
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