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JP2017004848A - 車載二次電池の冷却装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】二次電池の劣化を抑制することが可能な、新規かつ改良された車載二次電池の冷却装置を提供する。【解決手段】車両内に設けられ、二次電池と前記二次電池を覆う筐体とを含む電池パックを収容する収容部と、前記車両の外部の空気を、前記収容部内へ送風する送風部と、前記車両の外部の気温が前記二次電池の温度より低いか否かを判定する温度判定部と、前記温度判定部により前記車両の外部の気温が前記二次電池の温度より低いと判定された場合に、前記送風部を駆動する送風制御部と、を備える車載二次電池の冷却装置が提供される。【選択図】図３

Description

本発明は、車載二次電池の冷却装置に関する。
近年、車両の駆動力を出力する駆動用モータと、当該駆動用モータに電力を供給する二次電池とが備えられた電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）が知られている。このような車両に搭載される二次電池は、電池温度が高くなるほど劣化しやすいという特性を有する。そこで、二次電池の劣化を抑制するために、二次電池を冷却する技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、二次電池を冷却するために、冷房機構等により冷却された車室内の空気を二次電池が配置される空間へ取り込む技術が開示されている。
特開２００７−３１４１３９号公報
ここで、車両の一生において、走行時間よりも駐車時間の方がはるかに長いため、二次電池の劣化に対する駐車時における電池温度による影響は、車両の運転時における電池温度による影響と比較して大きい。ゆえに、駐車中の二次電池の温度上昇を抑制することにより、二次電池の劣化を抑制することが期待できる。しかしながら、従来の車載二次電池の冷却に関する技術において、駐車時の二次電池の劣化を抑制することが困難な場合があった。
一般に、冷房機構等による車室内の空気の冷却は、ドライバの快適性を向上させるために、車両の運転中に行われる。ゆえに、駐車時には冷房機構等は停止するので、夏季の直射日光下等における車室内の温度は高温の状態になり得る。従って、例えば特許文献１に開示されている技術では、駐車中において、車室内の空気が二次電池の配置される空間へ取り込まれたとしても、当該車室内の空気の温度は高温の状態であり得るので、二次電池を冷却することが困難な場合がある。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、二次電池の劣化を抑制することが可能な、新規かつ改良された車載二次電池の冷却装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両内に設けられ、二次電池と前記二次電池を覆う筐体とを含む電池パックを収容する収容部と、前記車両の外部の空気を、前記収容部内へ送風する送風部と、前記車両の外部の気温が前記二次電池の温度より低いか否かを判定する温度判定部と、前記温度判定部により前記車両の外部の気温が前記二次電池の温度より低いと判定された場合に、前記送風部を駆動する送風制御部と、を備える車載二次電池の冷却装置が提供される。
前記送風制御部は、前記二次電池が前記車両の外部の電源によって充電可能な状態において、前記送風部の駆動を制御してもよい。
前記二次電池は、高電圧の電力供給源であり、前記送風部は、前記二次電池よりも低い電圧の電力供給源の電力を用いて、前記車両の外部の空気を前記収容部内へ送風し、前記送風部が駆動されている状態において、前記二次電池から前記二次電池よりも低い電圧の電力供給源へ電力が供給されてもよい。
前記送風制御部は、前記温度判定部により前記車両の外部の気温が前記二次電池の温度より低いと判定され、かつ、前記二次電池の温度が所定の第１の温度より高い場合に、前記送風部を駆動してもよい。
前記送風制御部は、前記送風部による前記車両の外部の空気の前記収容部内への送風が所定の第１の時間継続して行われた後に、前記送風部の駆動を停止させてもよい。
前記冷却装置は、前記二次電池の充電を制御する充電制御部をさらに備え、前記充電制御部は、前記二次電池が前記車両の外部の電源によって充電可能な状態となった時点から所定の第２の時間が経過した後に、前記二次電池の充電を開始させてもよい。
前記冷却装置は、前記二次電池の充電を制御する充電制御部をさらに備え、前記充電制御部は、前記二次電池の温度が所定の第２の温度より低い場合に、前記二次電池の充電を開始させてもよい。
前記収容部を構成する部材のうち前記車両の車室側に位置する部材は、断熱性を有してもよい。
以上説明したように本発明によれば、二次電池の劣化を抑制することが可能となる。
本発明の実施形態に係る冷却装置を適用可能なシステムの一例の概略構成を示す説明図である。 同実施形態に係る冷却装置の一例の概略構成を示す説明図である。 車両内における収容部の配置の一例を示す説明図である。 図３に示した収容部及び収容部の周囲の構成の前後方向に略垂直な断面における断面図である。 同実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示す説明図である。 同実施形態に係る制御装置が行う送風処理の流れの一例を示すフローチャートである。 同実施形態に係る制御装置が行う充電開始処理の流れの第１の例を示すフローチャートである。 同実施形態に係る制御装置が行う充電開始処理の流れの第２の例を示すフローチャートである。 変形例に係る冷却装置の一例の概略構成を示す説明図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜１．本実施形態に係る冷却装置の適用可能なシステム＞
まず、図１を参照して、本実施形態に係る冷却装置の適用可能なシステムについて説明する。
図１は、本実施形態に係る冷却装置の適用可能なシステムの一例の概略構成を示す説明図である。図１に示したシステムは、車両１と、外部充電装置３と、ケーブル５と、を備える。
車両１は、車両１の駆動力を出力する駆動用モータと当該駆動用モータに電力を供給する二次電池とを有する電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）である。車両１には、本実施形態に係る冷却装置１０が設けられる。冷却装置１０は、車両１に搭載される二次電池を冷却するために、車両１の外部の空気を車両１の内部へ取り込む。具体的には、本実施形態において、二次電池と当該二次電池を覆う筐体により電池パックが構成され、車両１内には当該電池パックを収容する収容部が設けられる。このような収容部の内面と電池パックの外面との間の空間へ、冷却装置１０によって、車両１の外部の空気が送風される。それにより、車両１の駐車時において、車室内の空気の温度が高温の状態となった場合であっても、外部の空気を利用することによって二次電池を冷却することができる。従って、二次電池の劣化を抑制することが可能となる。なお、冷却装置１０の詳細については、後述する。
外部充電装置３は、自宅や商業施設等に設置される車両１の外部の充電装置であり、外部の電源と接続されている。外部充電装置３は、所定の駐車位置に駐車した車両１にケーブル５を介して電力を供給する。ケーブル５の一端は外部充電装置３と接続され、他端には車両１と着脱可能に接続されるプラグ５ａが設けられる。ケーブル５のプラグ５ａが車両１と接続されることにより、外部充電装置３から車両１へのケーブル５を介した電力の供給が可能となるので、車両１に搭載される二次電池が車両１の外部の電源によって充電可能な状態となる。図１に示したように、車両１がケーブル５のプラグ５ａと接続された状態をプラグイン状態とも呼ぶ。外部充電装置３から車両１に供給される電力は、二次電池の充電に用いられるとともに、車両１の冷却装置１０の動力源としても用いられる。
＜２．本実施形態に係る冷却装置＞
[２−１．冷却装置の概要構成]
続いて、図２を参照して、本実施形態に係る冷却装置１０の一例の概略構成について説明する。
図２は、本実施形態に係る冷却装置１０の一例の概略構成を示す説明図である。図２に示したように、冷却装置１０は、電池パック１１０と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０と、低電圧バッテリ１５０と、収容部１７０と、冷却ファン１９０と、車室空気取込ダクト２１０と、車室空気取込ファン２２０と、プラグインセンサ２３０と、外気温度センサ２５０と、電池温度センサ２６０と、制御装置２７０と、を備える。
電池パック１１０は、車両１に搭載される高電圧バッテリ１１１と、高電圧バッテリ１１１を覆う筐体１１３と、を含む。
高電圧バッテリ１１１は、本発明に係る二次電池の一例である。高電圧バッテリ１１１は、高電圧（例えば、２００Ｖ）の電力供給源である。具体的には、高電圧バッテリ１１１は、車両１の駆動力を出力する駆動用モータへ電力を供給する他、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０を介して低電圧バッテリ１５０へ電力を供給する。高電圧バッテリ１１１として、例えば、リチウムイオン電池が用いられる。高電圧バッテリ１１１は、車両１の駐車時において、外部充電装置３から供給される電力を用いて充電され得る。また、高電圧バッテリ１１１は、車両１の運転時において、減速エネルギを電力に変換する駆動用モータの回生機能によって得られた電力を用いて充電され得る。高電圧バッテリ１１１は、１又は複数の電池セルにより構成される。
筐体１１３は、高電圧バッテリ１１１を覆う鉄やアルミニウム等の金属製の部材である。筐体１１３は、車両１の車室内の空気を筐体１１３の内部へ取り込むための車室空気取込ダクト２１０と接続される。
ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０は、高電圧バッテリ１１１から供給される電力を降圧する。具体的には、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０は、高電圧バッテリ１１１から供給される電力を２００Ｖから１２Ｖへ降圧する。ＤＣ−ＤＣコンバータ１３０により降圧された電力は、低電圧バッテリ１５０へ供給される。
低電圧バッテリ１５０は、高電圧バッテリ１１１よりも低い電圧（例えば、１２Ｖ）の電力供給源である。具体的には、低電圧バッテリ１５０は、冷却ファン１９０や車室空気取込ファン２２０などの車両１内の各種装置へ電力を供給する。低電圧バッテリ１５０は、高電圧バッテリ１１１からＤＣ−ＤＣコンバータ１３０を介して供給される電力を用いて充電される。
車室空気取込ダクト２１０は、車両１の車室内の空気を電池パック１１０の筐体１１３の内部へ取り込むために設けられる配管である。車室空気取込ダクト２１０は、車両１の車室内と筐体１１３の内部とを連通する。
車室空気取込ファン２２０は、車両１の運転時において、高電圧バッテリ１１１を冷却するために設けられる送風用のファンである。車室空気取込ファン２２０は、車両１の車室内の空気を、車室空気取込ダクト２１０を通じて、電池パック１１０の筐体１１３の内部へ取り込み、例えば、車室空気取込ダクト２１０の内部に設けられる。車室空気取込ファン２２０は、例えば、図示しない電動モータと連結されており、低電圧バッテリ１５０から供給される電力を動力源として当該電動モータにより駆動される。一般に、車両１の運転時において、ドライバの快適性を向上させるために、図示しない冷房機構等により車室内の空気は冷却される。ゆえに、車両１の運転時において、車両１の車室内の冷却された空気を、車室空気取込ファン２２０を駆動することによって、筐体１１３の内部へ取り込むことができる。
収容部１７０は、電池パック１１０を収容し、車両１内に設けられる。収容部１７０には、車両１の外部と収容部１７０の内部を連通する第１の開口部１７１及び第２の開口部１７３が設けられる。第１の開口部１７１には、車両１の外部の空気を収容部１７０の内面と電池パック１１０の外面との間の通気空間１７５へ送風する冷却ファン１９０が設けられる。また、第２の開口部１７３には、第２の開口部１７３を開閉可能な弁２９０が設けられる。弁２９０は、収容部１７０の内部の圧力が所定の圧力を超えた場合に、第２の開口部１７３を開放する。例えば、第２の開口部１７３及び弁２９０として、クォーターベントが利用されてもよい。冷却ファン１９０によって通気空間１７５へ送風された車両１の外部の空気は、弁２９０により開放された第２の開口部１７３を通じて車両１の外部へ放出される。それにより、車両１の外部の空気を通気空間１７５へ供給し、通気空間１７５を車両１の外部の空気によって換気することができる。なお、収容部１７０及び収容部１７０の周囲の構成の詳細については後述する。
冷却ファン１９０は、本発明に係る送風部の一例である。冷却ファン１９０は、車両１の駐車時において、高電圧バッテリ１１１を冷却するために設けられる送風用のファンである。冷却ファン１９０は、車両１の外部の空気を収容部１７０内へ送風する。具体的には、冷却ファン１９０は、収容部１７０の第１の開口部１７１に設けられ、車両１の外部の空気を第１の開口部１７１を通じて収容部１７０の通気空間１７５へ送風する。
冷却ファン１９０が駆動されている状態において、高電圧バッテリ１１１から低電圧バッテリ１５０へ電力が供給される。冷却ファン１９０は、例えば、図示しない電動モータと連結されており、低電圧バッテリ１５０から供給される電力を動力源として当該電動モータにより駆動される。ゆえに、車両１の駐車時において、冷却ファン１９０を駆動することによって、車両１の外部の空気を通気空間１７５へ送風することができる。それにより、低電圧バッテリ１５０に蓄えられた電力が消費される冷却ファン１９０の駆動時において、低電圧バッテリ１５０を充電することができる。ゆえに、低電圧バッテリ１５０に蓄えられた電力が消費し尽くされることなく、冷却ファン１９０の駆動を継続することが可能となる。
プラグインセンサ２３０は、車両１がケーブル５のプラグ５ａと接続された状態（図１に示したプラグイン状態）であるか否かを検出し、検出結果を出力する。
外気温度センサ２５０は、車両１の外部の空気の温度を検出し、検出結果を出力する。
電池温度センサ２６０は、高電圧バッテリ１１１の温度を検出し、検出結果を出力する。電池温度センサ２６０は、高電圧バッテリ１１１の近傍に複数設けられてもよく、例えば、検出された温度のうち最も高い温度を検出結果として出力してもよい。
制御装置２７０は、冷却装置１０を構成する各装置の動作を制御する。具体的には、制御装置２７０は、制御対象である各アクチュエータに対して電気信号を用いて動作指示を行う。より具体的には、制御装置２７０は、高電圧バッテリ１１１の充電及び冷却ファン１９０の駆動を制御する。制御装置２７０は、車両１の運転時における車室空気取込ファン２２０の駆動を制御してもよい。また、制御装置２７０は、各センサから出力された情報を当該センサから受信する。制御装置２７０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信を用いて各センサと通信を行ってもよい。
なお、制御装置２７０が有する機能は複数の制御装置により分割されてもよく、その場合、当該複数の制御装置は、ＣＡＮ等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。制御装置２７０の詳細については、後述する。
[２−２．収容部及び収容部の周囲の構成]
前節では、本実施形態に係る冷却装置１０の一例の概略構成について説明した。続いて、図３及び図４を参照して、本実施形態に係る収容部１７０及び収容部１７０の周囲の構成について説明する。
図３は、車両１内における収容部１７０の配置の一例を示す説明図である。ここで、図３における車両１の進行方向を前方と定義する。図３に示したように、収容部１７０は、例えば、車両１の後下部に設けられ、後部座席１１より後方のフロアパンの後部１３及び荷室デッキボード１５により構成される。また、荷室デッキボード１５は、収容部１７０を構成する部材のうち車両１の車室１７側に位置する部材であり、断熱性を有してもよい。それにより、車室１７側から収容部１７０の内部へ流入する熱の量を低減することができる。ゆえに、駐車中において、車室１７内の空気の温度が高温の状態となった場合に、車室１７側から収容部１７０の内部へ流入する熱によって収容部１７０の内部の高電圧バッテリ１１１の温度が上昇することを抑制することができる。
また、図３に示したように、車室空気取込ダクト２１０は、例えば、電池パック１１０と接続される部分から上方に延設され、車室１７内と電池パック１１０の内部とを連通する。車室空気取込ダクト２１０の内部に設けられた車室空気取込ファン２２０が駆動されることによって、車室１７内の空気が、車室空気取込ダクト２１０を通じて、電池パック１１０の筐体１１３の内部へ取り込まれる。
図４は、図３に示した収容部１７０及び収容部１７０の周囲の構成の前後方向に略垂直なＡ−Ａ断面における断面図である。図４において、実線矢印は、冷却ファン１９０によって通気空間１７５へ供給される車両１の外部の空気の流れを示す。
図４に示したように、例えば、フロアパンの後部１３により収容部１７０の底面及び側面が形成され、荷室デッキボード１５により収容部１７０の上面が形成される。それにより、電池パック１１０は、フロアパンの後部１３及び荷室デッキボード１５によって覆われる。フロアパンの後部１３の左側面及び右側面には、それぞれ第１の開口部１７１及び第２の開口部１７３が設けられる。
第１の開口部１７１及び第２の開口部１７３には、それぞれ冷却ファン１９０及び弁２９０が設けられる。図４において実線矢印で示したように、車両１の駐車時において、冷却ファン１９０が駆動することによって、車両１の外部の空気が、第１の開口部１７１を通じて収容部１７０の内面と電池パック１１０の外面との間の通気空間１７５へ送風される。通気空間１７５への当該送風によって収容部１７０の内部の圧力が所定の圧力を超えると、弁２９０により第２の開口部１７３が開放され、通気空間１７５へ送風された車両１の外部の空気が第２の開口部１７３を通じて車両１の外部へ放出される。それにより、車両１の外部の空気が通気空間１７５へ供給され、通気空間１７５は車両１の外部の空気によって換気される。
なお、第１の開口部１７１及び第２の開口部１７３の数及び配置は、電池パック１１０の数、形状及び配置に応じて適宜設定され得る。また、筐体１１３の内部に設けられる高電圧バッテリ１１１の数は、図４に示した例に限定されず、他の数であってもよい。また、フロアパンの後部１３の内面側には、車室１７内の静音性を向上させるために防音材が設けられてもよい。また、上記では、収容部１７０が車両１の後下部に設けられる例を説明したが、車両１における収容部１７０の配置は係る例に限定されず、例えば、収容部１７０は、後部座席１１より前方に設けられてもよく、荷室デッキボード１５より上方に設けられてもよい。
[２−３．制御装置の機能構成]
前節では、本実施形態に係る収容部１７０及び収容部１７０の周囲の構成について説明した。続いて、図５を参照して、本実施形態に係る制御装置２７０の機能構成について説明する。
図５は、本実施形態に係る制御装置２７０の機能構成の一例を示す説明図である。図５に示したように、制御装置２７０は、記憶部２７１と、温度判定部２７３と、制御部２７５と、を備える。
（記憶部）
記憶部２７１は、制御装置２７０による制御のために参照される情報を記憶する。例えば、記憶部２７１は、制御部２７５による判定処理に用いられる各種閾値を記憶する。
（温度判定部）
温度判定部２７３は、車両１の外部の気温が高電圧バッテリ１１１の温度より低いか否かを判定し、判定結果を制御部２７５へ出力する。具体的には、温度判定部２７３は、外気温度センサ２５０から出力された車両１の外部の気温を示す情報及び電池温度センサ２６０から出力された高電圧バッテリ１１１の温度を示す情報に基づいて、車両１の外部の気温が高電圧バッテリ１１１の温度より低いか否かを判定する。温度判定部２７３は、車両１がプラグイン状態である場合に、車両１の外部の気温が高電圧バッテリ１１１の温度より低いか否かを判定してもよい。
（制御部）
制御部２７５は、冷却装置１０の動作全般を制御し、送風制御部２７５ａ及び充電制御部２７５ｂを含む。
送風制御部２７５ａは、冷却ファン１９０の駆動を制御する。具体的には、送風制御部２７５ａは、温度判定部２７３により車両１の外部の気温が高電圧バッテリ１１１の温度より低いと判定された場合に、冷却ファン１９０を駆動する。それにより、高電圧バッテリ１１１の温度と比較して低温の空気を車両１の外部から通気空間１７５へ供給することができる。夏季の直射日光下における駐車時等の車室１７内の空気の温度が高温の状態となる場合には、電池パック１１０を覆う通気空間１７５内の空気の温度も高温の状態となり得る。そのような場合であっても、高電圧バッテリ１１１の温度と比較して低温の空気を通気空間１７５へ供給することによって、通気空間１７５に覆われた電池パック１１０の高電圧バッテリ１１１を冷却することができる。
また、電池パック１１０と温度が高温の状態となった車室１７との間に通気空間１７５が位置する。ゆえに、そのような通気空間１７５へ高電圧バッテリ１１１の温度と比較して低温の空気を供給することによって、車室１７側から電池パック１１０へ流入する熱の量を低減させることができる。それにより、車室１７側から電池パック１１０へ流入する熱によって電池パック１１０の高電圧バッテリ１１１の温度が上昇することを抑制することができる。従って、高電圧バッテリ１１１の劣化を抑制することが可能である。
送風制御部２７５ａは、高電圧バッテリ１１１が車両１の外部の電源によって充電可能な状態において、冷却ファン１９０の駆動を制御してもよい。具体的には、送風制御部２７５ａは、車両１がプラグイン状態であるときに、冷却ファン１９０の駆動を制御してもよい。それにより、冷却ファン１９０が駆動されている状態において、低電圧バッテリ１５０へ供給される高電圧バッテリ１１１に蓄えられた電力を、車両１の外部の電源によって充電することができる。ゆえに、駐車時において、冷却ファン１９０の駆動によって、高電圧バッテリ１１１に蓄えられた電力が消費し尽くされることを抑制することができる。従って、駐車時に冷却ファン１９０による高電圧バッテリ１１１の冷却が行われた後に、車両１の運転を開始する時点において、高電圧バッテリ１１１の充電率が低い状態になることを抑制することができる。
送風制御部２７５ａは、温度判定部２７３により車両１の外部の気温が高電圧バッテリ１１１の温度より低いと判定され、かつ、高電圧バッテリ１１１の温度が所定の第１の温度より高い場合に、冷却ファン１９０を駆動してもよい。ここで、第１の温度は、当該第１の温度より低い温度域において、高電圧バッテリ１１１の充電効率や出力等の電池性能が著しく低下するような温度であり、例えば０℃に設定される。送風制御部２７５ａは、記憶部２７１に記憶される第１の温度の設定値を取得し、高電圧バッテリ１１１の温度が所定の第１の温度より高いか否かを判定する。それにより、高電圧バッテリ１１１の温度が第１の温度より低い場合に、冷却ファン１９０の駆動を停止させることができる。ゆえに、高電圧バッテリ１１１の充電効率や出力等の電池性能が著しく低下するような温度まで高電圧バッテリ１１１の温度が冷却されることを抑制することができる。
送風制御部２７５ａは、冷却ファン１９０による車両１の外部の空気の通気空間１７５への送風が所定の第１の時間継続して行われた後に、冷却ファン１９０の駆動を停止させてもよい。ここで、第１の時間は、例えば、冷却ファン１９０による送風が当該第１の時間継続して行われることによって、通気空間１７５が換気され得るような時間に設定される。送風制御部２７５ａは、記憶部２７１に記憶される第１の時間の設定値を取得し、冷却ファン１９０による車両１の外部の空気の通気空間１７５への送風が所定の第１の時間継続して行われたか否かを判定する。それにより、冷却ファン１９０の駆動を開始した後、例えば、車両１のプラグイン状態が解除されるまで冷却ファン１９０を駆動し続ける場合と比較して、冷却ファン１９０を駆動する時間の合計値を低減することができる。ゆえに、冷却ファン１９０の駆動により消費される電力を低減することが可能となる。
充電制御部２７５ｂは、高電圧バッテリ１１１の充電を制御する。例えば、充電制御部２７５ｂは、電池パック１１０の動作を制御する図示しない制御ユニットに対し動作指示を行うことによって、高電圧バッテリ１１１の充電を制御する。
充電制御部２７５ｂは、高電圧バッテリ１１１が車両１の外部の電源によって充電可能な状態となった時点から所定の第２の時間が経過した後に、高電圧バッテリ１１１の充電を開始させてもよい。具体的には、充電制御部２７５ｂは、車両１がプラグイン状態となった時点から所定の第２の時間が経過した後に、高電圧バッテリ１１１の充電を開始させてもよい。ここで、第２の時間は、例えば、冷却ファン１９０による送風が当該第２の時間継続して行われることによって、高電圧バッテリ１１１の劣化が抑制される温度まで高電圧バッテリ１１１を冷却することができるような時間に設定される。充電制御部２７５ｂは、記憶部２７１に記憶される第２の時間の設定値を取得し、高電圧バッテリ１１１が車両１の外部の電源によって充電可能な状態となった時点から所定の第２の時間が経過したか否かを判定する。
それにより、車両１がプラグイン状態となった時点における高電圧バッテリ１１１の温度が高電圧バッテリ１１１の劣化を促進させる程度に高い場合であっても、高電圧バッテリ１１１の充電が開始される時点における高電圧バッテリ１１１の温度を低下させることができる。ゆえに、高電圧バッテリ１１１の充電に伴う高電圧バッテリ１１１の温度上昇によって、高電圧バッテリ１１１の温度が高電圧バッテリ１１１の劣化を促進させる程度の高温状態となることを抑制することができる。
充電制御部２７５ｂは、高電圧バッテリ１１１の温度が所定の第２の温度より低い場合に、高電圧バッテリ１１１の充電を開始させてもよい。ここで、第２の温度は、例えば、高電圧バッテリ１１１の劣化が抑制される温度に設定され得る。充電制御部２７５ｂは、記憶部２７１に記憶される第２の温度の設定値を取得し、高電圧バッテリ１１１の温度が所定の第２の温度より低いか否かを判定する。
それにより、高電圧バッテリ１１１の充電が開始される時点における高電圧バッテリ１１１の温度をより精度良く低下させることができる。ゆえに、高電圧バッテリ１１１の充電に伴う高電圧バッテリ１１１の温度上昇によって、高電圧バッテリ１１１の温度が高電圧バッテリ１１１の劣化を促進させる程度の高温状態となることをより精度良く抑制することができる。
[２−４．制御装置が行う処理の流れ]
前節では、本実施形態に係る制御装置２７０の機能構成について説明した。続いて、図６〜図８を参照して、本実施形態に係る制御装置２７０が行う処理の流れについて説明する。
（２−４−１．送風処理）
まず、図６を参照して、制御装置２７０が行う送風処理の流れについて説明する。図６は、本実施形態に係る制御装置２７０が行う送風処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、制御装置２７０は、プラグインセンサ２３０から出力される検出結果に基づいて、車両１がプラグイン状態であるか否かを判定する（ステップＳ５０２）。制御装置２７０により車両１がプラグイン状態ではないと判定された場合（ステップＳ５０２／ＮＯ）、図６に示した処理は終了する。一方、制御装置２７０により車両１がプラグイン状態であると判定された場合（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）、温度判定部２７３は、車両１の外部の気温が高電圧バッテリ１１１の温度より低いか否かを判定する（ステップＳ５０４）。
ステップＳ５０４において、温度判定部２７３により車両１の外部の気温が高電圧バッテリ１１１の温度より低くないと判定された場合（ステップＳ５０４／ＮＯ）、ステップＳ５０２へ戻り、プラグイン状態の判定が行われる。ここで、車両１の外部の気温が高電圧バッテリ１１１の温度より低くない場合には、車両１の外部の空気を通気空間１７５へ送風すると、高電圧バッテリ１１１が却って昇温され得るので、車両１の外部の空気の通気空間１７５への送風は行われない。一方、温度判定部２７３により車両１の外部の気温が高電圧バッテリ１１１の温度より低いと判定された場合（ステップＳ５０４／ＹＥＳ）、送風制御部２７５ａは、高電圧バッテリ１１１の温度が所定の第１の温度より高いか否かを判定する（ステップＳ５０６）。
送風制御部２７５ａにより高電圧バッテリ１１１の温度が所定の第１の温度より高くないと判定された場合（ステップＳ５０６／ＮＯ）、ステップＳ５０２へ戻り、プラグイン状態の判定が行われる。ここで、高電圧バッテリ１１１の温度が所定の第１の温度より高くない場合には、車両１の外部の空気を通気空間１７５へ送風すると、高電圧バッテリ１１１の充電効率や出力等の電池性能が著しく低下するような温度まで高電圧バッテリ１１１の温度が冷却され得るので、車両１の外部の空気の通気空間１７５への送風は行われない。一方、送風制御部２７５ａにより高電圧バッテリ１１１の温度が所定の第１の温度より高いと判定された場合（ステップＳ５０６／ＹＥＳ）、送風制御部２７５ａは、冷却ファン１９０を駆動し、冷却ファン１９０に車両１の外部の空気を通気空間１７５へ送風させる（ステップＳ５０８）。そして、ステップＳ５０２へ戻り、プラグイン状態の判定が行われる。
なお、送風制御部２７５ａは、ステップＳ５０８において、冷却ファン１９０を所定の第１の時間継続して駆動させた後、冷却ファン１９０の駆動を停止させてもよい。また、ステップＳ５０２からステップＳ５０６までの一連の判定処理は、常時行ってもよく、所定の時間が経過する度に行ってもよい。
（２−４−２．充電開始処理の流れの第１の例）
次に、図７及び図８を参照して、制御装置２７０が行う充電開始処理の流れについて説明する。図７は、本実施形態に係る制御装置２７０が行う充電開始処理の流れの第１の例を示すフローチャートである。まず、制御装置２７０は、プラグインセンサ２３０から出力される検出結果に基づいて、車両１がプラグイン状態であるか否かを判定する（ステップＳ６０２）。制御装置２７０により車両１がプラグイン状態ではないと判定された場合（ステップＳ６０２／ＮＯ）、図７に示した処理は終了する。一方、制御装置２７０により車両１がプラグイン状態であると判定された場合（ステップＳ６０２／ＹＥＳ）、充電制御部２７５ｂは、車両１がプラグイン状態となった時点から所定の第２の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ６０４）。
充電制御部２７５ｂにより車両１がプラグイン状態となった時点から所定の第２の時間が経過していないと判定された場合（ステップＳ６０４／ＮＯ）、ステップＳ６０２へ戻り、プラグイン状態の判定が行われる。ここで、車両１がプラグイン状態となった時点から所定の第２の時間が経過していない場合には、高電圧バッテリ１１１の劣化が抑制される温度まで高電圧バッテリ１１１が冷却されていない可能性があるので、高電圧バッテリ１１１の充電は開始されない。一方、充電制御部２７５ｂにより車両１がプラグイン状態となった時点から所定の第２の時間が経過したと判定された場合（ステップＳ６０４／ＹＥＳ）、充電制御部２７５ｂは、高電圧バッテリ１１１の充電を開始させる（ステップＳ６０６）。そして、図７に示した処理は終了する。
（２−４−３．充電開始処理の流れの第２の例）
図８は、本実施形態に係る制御装置２７０が行う充電開始処理の流れの第２の例を示すフローチャートである。図８に示した充電開始処理の流れの第２の例では、図７に示した処理と比較して、高電圧バッテリ１１１の充電を開始させる処理（ステップＳ６０６）の前の判定処理が異なる。具体的には、図８に示した充電開始処理の流れの第２の例では、制御装置２７０により車両１がプラグイン状態であると判定された場合（ステップＳ６０２／ＹＥＳ）、充電制御部２７５ｂは、高電圧バッテリ１１１の温度が所定の第２の温度より低いか否かを判定する（ステップＳ７０４）。
充電制御部２７５ｂにより高電圧バッテリ１１１の温度が所定の第２の温度より低くないと判定された場合（ステップＳ７０４／ＮＯ）、ステップＳ６０２へ戻り、プラグイン状態の判定が行われる。ここで、高電圧バッテリ１１１の温度が所定の第２の温度より低くない場合には、高電圧バッテリ１１１の劣化が抑制される温度まで高電圧バッテリ１１１が冷却されていない可能性があるので、高電圧バッテリ１１１の充電は開始されない。一方、充電制御部２７５ｂにより高電圧バッテリ１１１の温度が所定の第２の温度より低いと判定された場合（ステップＳ７０４／ＹＥＳ）、充電制御部２７５ｂは、高電圧バッテリ１１１の充電を開始させる（ステップＳ６０６）。そして、図８に示した処理は終了する。
＜３．効果＞
上述した実施形態によれば、例えばフロアパンの後部１３及び荷室デッキボード１５が、高電圧バッテリ１１１と当該高電圧バッテリ１１１を覆う筐体１１３とを含む電池パック１１０を収容する収容部１７０として利用される。冷却ファン１９０は、車両１の外部の空気を、収容部１７０内へ送風する。温度判定部２７３は、車両１の外部の気温が高電圧バッテリ１１１の温度より低いか否かを判定する。送風制御部２７５ａは、温度判定部２７３により車両１の外部の気温が高電圧バッテリ１１１の温度より低いと判定された場合に、冷却ファン１９０を駆動する。それにより、高電圧バッテリ１１１の温度と比較して低温の空気を車両１の外部から収容部１７０の通気空間１７５へ供給することができる。夏季の直射日光下における駐車時等の車室１７内の空気の温度が高温の状態となる場合には、電池パック１１０を覆う通気空間１７５内の空気の温度も高温の状態となり得る。そのような場合であっても、高電圧バッテリ１１１の温度と比較して低温の空気を通気空間１７５へ供給することによって、通気空間１７５に覆われた電池パック１１０の高電圧バッテリ１１１を冷却することができる。
また、電池パック１１０と温度が高温の状態となった車室１７との間に通気空間１７５が位置する。ゆえに、そのような通気空間１７５へ高電圧バッテリ１１１の温度と比較して低温の空気を供給することによって、車室１７側から電池パック１１０へ流入する熱の量を低減させることができる。それにより、車室１７側から電池パック１１０へ流入する熱によって電池パック１１０の高電圧バッテリ１１１の温度が上昇することを抑制することができる。従って、高電圧バッテリ１１１の劣化を抑制することが可能である。
また、上述した実施形態によれば、送風制御部２７５ａは、高電圧バッテリ１１１が車両１の外部の電源によって充電可能な状態において、冷却ファン１９０の駆動を制御する。それにより、冷却ファン１９０が駆動されている状態において、低電圧バッテリ１５０へ供給される高電圧バッテリ１１１に蓄えられた電力を、車両１の外部の電源によって充電することができる。ゆえに、駐車時において、冷却ファン１９０の駆動によって、高電圧バッテリ１１１に蓄えられた電力が消費し尽くされることを抑制することができる。従って、駐車時に冷却ファン１９０による高電圧バッテリ１１１の冷却が行われた後に、車両１の運転を開始する時点において、高電圧バッテリ１１１の充電率が低い状態になることを抑制することができる。
また、上述した実施形態によれば、高電圧バッテリ１１１は、高電圧の電力供給源である。冷却ファン１９０は、高電圧バッテリ１１１よりも低い電圧の電力供給源である低電圧バッテリ１５０の電力を用いて、車両１の外部の空気を高電圧バッテリ１１１へ送風する。また、冷却ファン１９０が駆動されている状態において、高電圧バッテリ１１１から低電圧バッテリ１５０へ電力が供給される。それにより、低電圧バッテリ１５０に蓄えられた電力が消費される冷却ファン１９０の駆動時において、低電圧バッテリ１５０を充電することができる。ゆえに、低電圧バッテリ１５０に蓄えられた電力が消費し尽くされることなく、冷却ファン１９０の駆動を継続することが可能となる。
＜４．むすび＞
以上説明したように、本実施形態によれば、二次電池と当該二次電池を覆う筐体とを含む電池パックを収容する収容部が車両内に設けられる。車両の外部の空気は、収容部内へ送風される。車両の外部の気温が二次電池の温度より低いか否かが判定される。車両の外部の気温が二次電池の温度より低いと判定された場合に、車両の外部の空気が収容部内へ送風される。それにより、二次電池の温度と比較して低温の空気を車両の外部から収容部内へ供給することができる。夏季の直射日光下における駐車時等の車室内の空気の温度が高温の状態となる場合には、電池パックを覆う収容部内の空気の温度も高温の状態となり得る。そのような場合であっても、二次電池の温度と比較して低温の空気を収容部内へ供給することによって、収容部内の空間に覆われた電池パックの二次電池を冷却することができる。
また、電池パックと温度が高温の状態となった車室との間に収容部内の空間が位置する。ゆえに、そのような空間へ二次電池の温度と比較して低温の空気を供給することによって、車室側から電池パックへ流入する熱の量を低減させることができる。それにより、車室側から電池パックへ流入する熱によって電池パックの二次電池の温度が上昇することを抑制することができる。従って、二次電池の劣化を抑制することが可能である。
上記では、冷却ファン１９０は、高電圧バッテリ１１１が車両１の外部の電源によって充電可能な状態において、駆動される例について説明したが、本発明の技術的範囲は係る例に限定されない。例えば、車両１に太陽電池等の発電装置が設けられる場合に、冷却ファン１９０は、高電圧バッテリ１１１が当該発電装置によって充電可能な状態において、駆動されてもよい。
また、プラグイン状態において、高電圧バッテリ１１１の充電を行う時間が外部充電装置３によって管理されている場合には、冷却装置１０は、現時点が高電圧バッテリ１１１の充電を行う時間内であるか否かに基づいて、冷却ファン１９０の駆動を制御してもよい。例えば、冷却装置１０は、現時点が高電圧バッテリ１１１の充電を行う時間内であると判定された場合に、冷却ファン１９０を駆動する。それにより、車両１の駐車時において、冷却ファン１９０の駆動によって、高電圧バッテリ１１１に蓄えられた電力が消費し尽くされることを抑制することができる。
また、外部充電装置３からＤＣ−ＤＣコンバータ１３０へ直接電力が供給されてもよく、当該電力がＤＣ−ＤＣコンバータ１３０により降圧された後に冷却ファン１９０へ供給されてもよい。その場合に、冷却ファン１９０は、外部充電装置３からＤＣ−ＤＣコンバータ１３０を介して供給された電力を用いて、車両１の外部の空気を通気空間１７５へ送風してもよい。
また、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
また、上記では、外部充電装置３から高電圧バッテリ１１１へ直接電力が供給されることにより、高電圧バッテリ１１１が充電される例について説明したが、本発明の技術的範囲は係る例に限定されない。例えば、家庭用電源（例えば直流１００Ｖ）を用いて高電圧バッテリ１１１が充電されてもよい。図９は、変形例に係る冷却装置２０の一例の概略構成を示す説明図である。図９に示したように、変形例に係る冷却装置２０は、上述した実施形態に係る冷却装置１０と異なり、車載充電装置３００を備える。車両１と家庭用電源７とがケーブルを介して接続されることによって、家庭用電源７から車両１への電力の供給が可能となる。変形例において、車載充電装置３００は、家庭用電源７から供給される電力を直流１００Ｖから交流２００Ｖへ変換する。車載充電装置３００により変換された電力は、高電圧バッテリ１１１へ供給される。なお、家庭用電源７から供給される電力は、直流１００Ｖの他、直流２００Ｖ、直流１２０Ｖ、直流２４０Ｖであってもよく、車載充電装置３００は、家庭用電源７から供給される電力を高電圧バッテリ１１１に対応する電力へ変換し得る。変形例において、家庭用電源７は、本発明に係る車両の外部の電源に相当し得る。ゆえに、車両１と家庭用電源７とがケーブルを介して接続されることにより、高電圧バッテリ１１１が車両１の外部の電源によって充電可能な状態となる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
１ 車両
３ 外部充電装置
５ ケーブル
５ａ プラグ
７ 家庭用電源
１０、２０ 冷却装置
１１ 後部座席
１３ フロアパンの後部
１５ 荷室デッキボード
１７ 車室
１１０ 電池パック
１１１ 高電圧バッテリ
１１３ 筐体
１３０ ＤＣ−ＤＣコンバータ
１５０ 低電圧バッテリ
１７０ 収容部
１７１ 第１の開口部
１７３ 第２の開口部
１７５ 通気空間
１９０ 冷却ファン
２１０ 車室空気取込ダクト
２２０ 車室空気取込ファン
２３０ プラグインセンサ
２５０ 外気温度センサ
２６０ 電池温度センサ
２７０ 制御装置
２７１ 記憶部
２７３ 温度判定部
２７５ 制御部
２７５ａ 送風制御部
２７５ｂ 充電制御部
２９０ 弁
３００ 車載充電装置

Claims (8)

  1. 車両内に設けられ、二次電池と前記二次電池を覆う筐体とを含む電池パックを収容する収容部と、
    前記車両の外部の空気を、前記収容部内へ送風する送風部と、
    前記車両の外部の気温が前記二次電池の温度より低いか否かを判定する温度判定部と、
    前記温度判定部により前記車両の外部の気温が前記二次電池の温度より低いと判定された場合に、前記送風部を駆動する送風制御部と、
    を備える車載二次電池の冷却装置。
  2. 前記送風制御部は、前記二次電池が前記車両の外部の電源によって充電可能な状態において、前記送風部の駆動を制御する、請求項１に記載の車載二次電池の冷却装置。
  3. 前記二次電池は、高電圧の電力供給源であり、
    前記送風部は、前記二次電池よりも低い電圧の電力供給源の電力を用いて、前記車両の外部の空気を前記収容部内へ送風し、
    前記送風部が駆動されている状態において、前記二次電池から前記二次電池よりも低い電圧の電力供給源へ電力が供給される、
    請求項２に記載の車載二次電池の冷却装置。
  4. 前記送風制御部は、前記温度判定部により前記車両の外部の気温が前記二次電池の温度より低いと判定され、かつ、前記二次電池の温度が所定の第１の温度より高い場合に、前記送風部を駆動する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車載二次電池の冷却装置。
  5. 前記送風制御部は、前記送風部による前記車両の外部の空気の前記収容部内への送風が所定の第１の時間継続して行われた後に、前記送風部の駆動を停止させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車載二次電池の冷却装置。
  6. 前記冷却装置は、前記二次電池の充電を制御する充電制御部をさらに備え、
    前記充電制御部は、前記二次電池が前記車両の外部の電源によって充電可能な状態となった時点から所定の第２の時間が経過した後に、前記二次電池の充電を開始させる、
    請求項２又は３に記載の車載二次電池の冷却装置。
  7. 前記冷却装置は、前記二次電池の充電を制御する充電制御部をさらに備え、
    前記充電制御部は、前記二次電池の温度が所定の第２の温度より低い場合に、前記二次電池の充電を開始させる、
    請求項１〜５のいずれか一項に記載の車載二次電池の冷却装置。
  8. 前記収容部を構成する部材のうち前記車両の車室側に位置する部材は、断熱性を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の車載二次電池の冷却装置。
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