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JP7521207B2 - Method for controlling vehicle battery cooling device - Google Patents

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JP7521207B2 JP2020043615A JP2020043615A JP7521207B2 JP 7521207 B2 JP7521207 B2 JP 7521207B2 JP 2020043615 A JP2020043615 A JP 2020043615A JP 2020043615 A JP2020043615 A JP 2020043615A JP 7521207 B2 JP7521207 B2 JP 7521207B2
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Description

本発明は、車室内空調用の冷媒が流れる空調回路から分岐する分岐回路に設けられる電池専用のエバポレータを有する、車両用電池冷却装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling a vehicle battery cooling device that has an evaporator dedicated to the battery, which is provided in a branch circuit that branches off from an air conditioning circuit through which refrigerant for air conditioning in the vehicle cabin flows.

図１に示すように、車室内空調用の冷媒が流れる空調回路１から分岐して設けられる分岐回路２と、分岐回路２に設けられる電池専用のエバポレータ（冷却器）３と、電池専用のブロワ５と、を有する車両用電池冷却装置が知られている。この装置では、電池１００の温度が上昇した際（電池冷却必要時）に、空調回路１から分岐回路２に冷媒を流してエバポレータ３に通すとともにブロワ５を作動させて、ブロワ５からの風がエバポレータ３を通過する際に冷やされて電池１００に送られるようになっている。 As shown in FIG. 1, a vehicle battery cooling device is known that has a branch circuit 2 that branches off from an air conditioning circuit 1 through which refrigerant for air conditioning the vehicle interior flows, an evaporator (cooler) 3 dedicated to the battery that is provided in the branch circuit 2, and a blower 5 dedicated to the battery. In this device, when the temperature of the battery 100 rises (when battery cooling is required), refrigerant is circulated from the air conditioning circuit 1 to the branch circuit 2 and passed through the evaporator 3, and the blower 5 is operated so that the air from the blower 5 is cooled as it passes through the evaporator 3 and sent to the battery 100.

ここで、エバポレータ３には冷媒が通るため、エバポレータ３により周囲の空気が冷やされてエバポレータ３に結露によって水（結露水）が発生する。しかし、従来では、このエバポレータ３に発生した結露水を積極的に除去することが行われていなかった。そのため、エバポレータ３に発生した結露水を除去する点において改善の余地がある。 Here, because the refrigerant passes through the evaporator 3, the surrounding air is cooled by the evaporator 3, and water (condensation water) is generated by condensation on the evaporator 3. However, in the past, there was no proactive attempt to remove this condensation water that has formed on the evaporator 3. Therefore, there is room for improvement in terms of removing the condensation water that has formed on the evaporator 3.

ところで、電池専用のエバポレータやブロワは設けられていないが、空調回路に設けられる空調用のエバポレータを用いて、電池パックまわりに流入される風を除湿する技術が、特許文献１に開示されている。該特許文献１に開示される技術では、電池パックまわりに流入される風を空調用のエバポレータを用いて除湿するため、電池パック表面に発生する結露水の量を増やさないようにすることができる。 Incidentally, Patent Document 1 discloses a technology that uses an air conditioning evaporator installed in an air conditioning circuit to dehumidify the air that flows around the battery pack, even though there is no dedicated evaporator or blower for the battery. The technology disclosed in Patent Document 1 uses an air conditioning evaporator to dehumidify the air that flows around the battery pack, so it is possible to prevent an increase in the amount of condensation water that forms on the surface of the battery pack.

しかし、特許文献１に開示の技術にあっても、空調用のエバポレータに発生した結露水を除去する処理が何ら行われていないため（開示されていないため）、空調用のエバポレータに発生した結露水を積極的に除去することはできない。そのため、特許文献１に開示の技術は、従来の問題点の解消（電池専用のエバポレータに発生した結露水除去）に有効な技術ではない。 However, even with the technology disclosed in Patent Document 1, no process is performed (is not disclosed) to remove the condensation water that has formed on the air conditioning evaporator, so the condensation water that has formed on the air conditioning evaporator cannot be actively removed. Therefore, the technology disclosed in Patent Document 1 is not an effective technology for solving the conventional problems (removing the condensation water that has formed on the evaporator dedicated to the battery).

特開２０１２－２４８４５２号公報JP 2012-248452 A

本発明の目的は、空調回路から分岐する分岐回路に設けられる電池専用のエバポレータに発生した結露水を除去できる、車両用電池冷却装置の制御方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a method for controlling a vehicle battery cooling device that can remove condensation water that occurs in a battery-dedicated evaporator that is provided in a branch circuit that branches off from an air conditioning circuit.

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） 車室内空調用の冷媒が流れる空調回路から分岐して設けられており前記冷媒が循環する分岐回路と、
前記分岐回路に設けられる電池専用のエバポレータと、
開弁時には前記空調回路を流れる冷媒の前記分岐回路への流れを許容し閉弁時には前記空調回路を流れる冷媒の前記分岐回路への流れを停止する電磁弁と、
前記エバポレータおよび電池に風を送る電池専用のブロワと、
を有する車両用電池冷却装置を制御する、車両用電池冷却装置の制御方法であって、
前記電磁弁を閉弁させて前記空調回路から前記分岐回路への冷媒の流れを停止させることで、前記エバポレータへの冷媒の供給を停止させる冷媒供給停止工程と、
前記冷媒供給停止工程後において、前記ブロワを駆動させて前記エバポレータに風を当てるエバポレータ乾燥工程と、
を有する車両用電池冷却装置の制御方法。 The present invention which achieves the above object is as follows.
(1) a branch circuit that is branched off from an air conditioning circuit through which a refrigerant for air conditioning an interior of a vehicle flows and through which the refrigerant circulates;
an evaporator dedicated to the battery provided in the branch circuit;
a solenoid valve that allows the refrigerant flowing through the air conditioning circuit to flow to the branch circuit when the solenoid valve is open and stops the refrigerant flowing through the air conditioning circuit to flow to the branch circuit when the solenoid valve is closed;
a blower dedicated to the battery for blowing air to the evaporator and the battery;
A method for controlling a vehicle battery cooling device having a battery cooling device, comprising:
a refrigerant supply stopping step of stopping the supply of refrigerant to the evaporator by closing the solenoid valve to stop the flow of refrigerant from the air conditioning circuit to the branch circuit;
an evaporator drying step of driving the blower to blow air onto the evaporator after the refrigerant supply stopping step;
A control method for a vehicle battery cooling device comprising:

上記（１）の車両用電池冷却装置の制御方法によれば、分岐回路と、電池専用のエバポレータと、電磁弁と、電池専用のブロワを有するため、電池の温度が上昇した際（電池の冷却が必要な時）に、電磁弁を開弁させて空調回路から分岐回路へ冷媒を流すことでエバポレータへ冷媒を供給するとともに、ブロワを駆動させてブロワからの風をエバポレータおよび電池に送ることで、電池を冷却することができる。 According to the control method for the vehicle battery cooling device described above in (1), since it has a branch circuit, an evaporator dedicated to the battery, a solenoid valve, and a blower dedicated to the battery, when the temperature of the battery rises (when cooling of the battery is required), the solenoid valve is opened to flow refrigerant from the air conditioning circuit to the branch circuit, thereby supplying refrigerant to the evaporator, and the blower is driven to send air from the blower to the evaporator and the battery, thereby cooling the battery.

エバポレータに冷媒が供給されているとき、エバポレータにより周囲の空気が冷やされてエバポレータに結露水が発生する。そして、エバポレータへの冷媒供給停止後においても結露水がエバポレータに残り続ける。しかし、本発明によれば、エバポレータへの冷媒の供給を停止させる冷媒供給停止工程の後にエバポレータ乾燥工程を有するため、エバポレータにブロワからの風を当てることで、エバポレータに発生した結露水を除去することができる（エバポレータを乾かすことができる）。 When refrigerant is being supplied to the evaporator, the evaporator cools the surrounding air, causing condensation water to form on the evaporator. The condensation water continues to remain on the evaporator even after the supply of refrigerant to the evaporator is stopped. However, according to the present invention, since an evaporator drying process is performed after the refrigerant supply stopping process that stops the supply of refrigerant to the evaporator, the condensation water that has formed on the evaporator can be removed by blowing air from a blower onto the evaporator (the evaporator can be dried).

本発明実施例の車両用電池冷却装置のシステム構成を示すブロック図である。ただし、制御装置と温度センサを除いて従来技術にも適用可能である。1 is a block diagram showing a system configuration of a vehicle battery cooling device according to an embodiment of the present invention, but the present invention is also applicable to the prior art, except for the control device and the temperature sensor. 本発明実施例の車両用電池冷却装置の制御ヒステリシスを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a control hysteresis of the vehicle battery cooling device according to the embodiment of the present invention. 本発明実施例の車両用電池冷却装置における制御装置の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a control routine of a control device in the vehicle battery cooling device according to the embodiment of the present invention.

以下に、図１～図３を参照して、本発明実施例の車両用電池冷却装置の制御方法を説明する。 Below, a method for controlling a vehicle battery cooling device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 3.

まず、本発明実施例の制御方法が適用される車両用電池冷却装置１０について説明する。車両用電池冷却装置１０は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される電池（電池セルといってもよい）１００を冷却する装置である。 First, a vehicle battery cooling device 10 to which the control method of the embodiment of the present invention is applied will be described. The vehicle battery cooling device 10 is a device that cools a battery (which may also be called a battery cell) 100 mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle.

図１に示すように、車両用電池冷却装置１０は、従来と同様に、車室内空調用の冷媒が流れる空調回路１から分岐して設けられており冷媒が循環する分岐回路２と、分岐回路２に設けられる電池専用のエバポレータ（熱交換器）３と、電磁弁４と、エバポレータ３および電池１００に風を送る電池専用のブロワ５と、を有する。 As shown in FIG. 1, the vehicle battery cooling device 10, like the conventional device, has a branch circuit 2 that branches off from an air conditioning circuit 1 through which refrigerant for air conditioning the vehicle interior flows and through which the refrigerant circulates, a battery-dedicated evaporator (heat exchanger) 3 that is provided in the branch circuit 2, an electromagnetic valve 4, and a battery-dedicated blower 5 that blows air to the evaporator 3 and the battery 100.

空調回路１は、コンデンサ１ａ、空調用エバポレータ（熱交換器）１ｂ、コンプレッサ１ｃを有する。空調回路１を流れる冷媒は、コンデンサ１ａ、空調用エバポレータ１ｂ、コンプレッサ１ｃ、コンデンサ１ａの順に循環する。 The air conditioning circuit 1 has a condenser 1a, an air conditioning evaporator (heat exchanger) 1b, and a compressor 1c. The refrigerant flowing through the air conditioning circuit 1 circulates in the following order: condenser 1a, air conditioning evaporator 1b, compressor 1c, and condenser 1a.

コンデンサ１ａは、コンプレッサ１ｃで圧縮されて高温、高圧になった冷媒を冷却して液化させる。コンデンサ１ａで液化された冷媒は、電磁弁（空調回路１用の電磁弁）１ｄを通って空調用エバポレータ１ｂに流れる。 The condenser 1a cools and liquefies the high-temperature, high-pressure refrigerant compressed by the compressor 1c. The refrigerant liquefied in the condenser 1a flows through the solenoid valve (solenoid valve for the air conditioning circuit 1) 1d to the air conditioning evaporator 1b.

電磁弁１ｄを通った冷媒は、図示略の膨張弁によって減圧されて低温、低圧の霧状とされた後、空調用エバポレータ１ｂによって気化される。その際に、冷媒が周囲から熱を奪うため、空調用エバポレータ１ｂの周囲の空気が冷やされる。これにより、空調用ブロワ１ｅからの風（車室内の空気）は、空調用エバポレータ１ｂを通過する際に冷やされて、車室内へ図示略の吹き出し口から吹き出される。 The refrigerant that passes through the solenoid valve 1d is decompressed by an expansion valve (not shown) to become a low-temperature, low-pressure mist, and then vaporized by the air conditioning evaporator 1b. During this process, the refrigerant absorbs heat from the surroundings, cooling the air around the air conditioning evaporator 1b. As a result, the wind from the air conditioning blower 1e (air inside the vehicle cabin) is cooled as it passes through the air conditioning evaporator 1b, and is blown into the vehicle cabin from an outlet (not shown).

図中の符号１ｆは、室内空調ユニット（ＨＶＡＣ（Heating Ventilation and Air Conditioning））のケースを示している。空調用エバポレータ１ｂと空調用ブロワ１ｅは、室内空調ユニットケース１ｆ内に配置されている。空調用エバポレータ１ｂは室内空調ユニットケース１ｆ内の空気を冷やし、空調用ブロワ１ｅは空調用エバポレータ１ｂによって冷やされた室内空調ユニットケース１ｆ内の空気を車室内へ吹き出す。 The symbol 1f in the figure indicates the case of the indoor air conditioning unit (HVAC (Heating Ventilation and Air Conditioning)). The air conditioning evaporator 1b and the air conditioning blower 1e are arranged in the indoor air conditioning unit case 1f. The air conditioning evaporator 1b cools the air in the indoor air conditioning unit case 1f, and the air conditioning blower 1e blows the air in the indoor air conditioning unit case 1f that has been cooled by the air conditioning evaporator 1b into the vehicle cabin.

なお、空調用エバポレータ１ｂによって気化された低温、低圧の冷媒は、空調回路１を流れ、コンプレッサ１ｃにより圧縮されて高温、高圧にされて、コンデンサ１ａに送られる。 The low-temperature, low-pressure refrigerant vaporized by the air conditioning evaporator 1b flows through the air conditioning circuit 1, is compressed by the compressor 1c to a high temperature and high pressure, and is then sent to the condenser 1a.

分岐回路２は、空調回路１におけるコンデンサ１ａの下流で電磁弁１ｄの上流側に位置する上流側分岐点２ａから、空調用エバポレータ１ｂと並列に分岐して、空調用エバポレータ１ｂの下流でコンプレッサ１ｃの上流側に位置する下流側分岐点２ｂにて空調回路１に帰還するバイパス回路となっている。分岐回路２には、空調回路１を流れる冷媒が循環する。 The branch circuit 2 branches from an upstream branch point 2a located downstream of the condenser 1a in the air conditioning circuit 1 and upstream of the solenoid valve 1d in parallel with the air conditioning evaporator 1b, and serves as a bypass circuit that returns to the air conditioning circuit 1 at a downstream branch point 2b located downstream of the air conditioning evaporator 1b and upstream of the compressor 1c. The refrigerant flowing through the air conditioning circuit 1 circulates in the branch circuit 2.

電池専用のエバポレータ３は、空調回路１に設けられる空調用エバポレータ１ｂとは別のエバポレータである。エバポレータ３には、コンデンサ１ａで液化された空調回路１の冷媒が、開弁時における電磁弁４を通って流れる。 The battery-dedicated evaporator 3 is a separate evaporator from the air conditioning evaporator 1b provided in the air conditioning circuit 1. The refrigerant from the air conditioning circuit 1 that has been liquefied in the condenser 1a flows into the evaporator 3 through the solenoid valve 4 when the valve is open.

電磁弁（電池回路用の電磁弁、分岐回路２用の電磁弁）４は、開弁時には空調回路１を流れる冷媒の分岐回路２への流れを許容し、閉弁時には空調回路１を流れる冷媒の分岐回路２への流れを停止する。電磁弁４が開弁されているとき、空調回路１の電磁弁１ｄは閉弁されていてもよく開弁されていてもよい。分岐回路２の電磁弁４と空調回路１の電磁弁１ｄがともに開弁されることで、冷媒を空調回路１と分岐回路２に並列で流すことも可能である。 When open, solenoid valve 4 (solenoid valve for the battery circuit, solenoid valve for branch circuit 2) allows the refrigerant flowing through air conditioning circuit 1 to flow to branch circuit 2, and when closed, stops the flow of refrigerant flowing through air conditioning circuit 1 to branch circuit 2. When solenoid valve 4 is open, solenoid valve 1d of air conditioning circuit 1 may be either closed or open. By opening both solenoid valve 4 of branch circuit 2 and solenoid valve 1d of air conditioning circuit 1, it is also possible to flow refrigerant in parallel through air conditioning circuit 1 and branch circuit 2.

電磁弁４を通った冷媒は、図示略の膨張弁によって減圧されて低温、低圧の霧状とされた後、エバポレータ３によって気化される。その際に、冷媒が周囲から熱を奪うため、エバポレータ３の周囲の空気が冷やされる。これにより、ブロワ５からの風は、エバポレータ３を通過する際に冷やされて、電池１００に送られる。なお、図中の符号１０１は、電池１００を収容するケース１０１である。電池１００とケース１０１は、電池パック１１０の構成部品である。 The refrigerant that passes through the solenoid valve 4 is decompressed by an expansion valve (not shown) to become a low-temperature, low-pressure mist, and then vaporized by the evaporator 3. During this process, the refrigerant absorbs heat from the surroundings, cooling the air around the evaporator 3. As a result, the air from the blower 5 is cooled as it passes through the evaporator 3, and is sent to the battery 100. Note that the reference numeral 101 in the figure denotes a case 101 that houses the battery 100. The battery 100 and the case 101 are components of a battery pack 110.

エバポレータ３とブロワ５は、ケース１０１（電池パック１１０）内に配置されている。ブロワ５は、ケース１０１内に冷風を供給するために設けられる。ブロワ５は、ケース１０１内の空気を、ケース１０１内で循環させて、エバポレータ３および電池１００に送る。なお、図１におけるケース１０１内の矢印は、ケース１０１内の風流れ（空気の流れ）を模式的に示したものである。 The evaporator 3 and the blower 5 are disposed in the case 101 (battery pack 110). The blower 5 is provided to supply cool air into the case 101. The blower 5 circulates the air within the case 101 and sends it to the evaporator 3 and the battery 100. Note that the arrows within the case 101 in FIG. 1 are a schematic representation of the wind flow (air flow) within the case 101.

なお、エバポレータ３によって気化された低温、低圧の冷媒は、分岐回路２を流れて下流側分岐点２ｂにて空調回路１に帰還し、コンプレッサ１ｃにより圧縮されて高温、高圧にされてコンデンサ１ａに送られる。 The low-temperature, low-pressure refrigerant vaporized by the evaporator 3 flows through the branch circuit 2 and returns to the air conditioning circuit 1 at the downstream branch point 2b, where it is compressed by the compressor 1c to a high temperature and high pressure before being sent to the condenser 1a.

本発明の車両用電池冷却装置１０は、上記の分岐回路２、エバポレータ３、電磁弁４およびブロワ５に加えて、さらに、電池１００の温度を検知する温度センサ６と、制御装置７と、を有する。 The vehicle battery cooling device 10 of the present invention further includes a temperature sensor 6 that detects the temperature of the battery 100, and a control device 7, in addition to the branch circuit 2, evaporator 3, solenoid valve 4, and blower 5 described above.

制御装置７は、温度センサ６からのセンサ値（情報）に応じて、電池冷却の必要可否を判断する。制御装置７は、電池１００の温度が冷却が必要な温度以上であるとき、電磁弁４を開弁させて分岐回路２に冷媒を流し、電池１００の温度が所定温度まで下がったとき、電磁弁４を閉弁させて分岐回路２への冷媒の流れを停止させる。また、冷却が必要な電池温度（電磁弁４を開弁させる温度）よりも低い温度で、ブロワ５を駆動させ、電池１００の温度が前記所定温度（電磁弁４を閉弁させる温度）よりも低い温度で、ブロワ５を停止させる。 The control device 7 determines whether or not battery cooling is necessary based on the sensor value (information) from the temperature sensor 6. When the temperature of the battery 100 is equal to or higher than the temperature at which cooling is required, the control device 7 opens the solenoid valve 4 to allow refrigerant to flow into the branch circuit 2, and when the temperature of the battery 100 drops to a predetermined temperature, the control device 7 closes the solenoid valve 4 to stop the flow of refrigerant to the branch circuit 2. The control device 7 also operates the blower 5 at a temperature lower than the battery temperature at which cooling is required (the temperature at which the solenoid valve 4 opens), and stops the blower 5 when the temperature of the battery 100 is lower than the predetermined temperature (the temperature at which the solenoid valve 4 closes).

すなわち、図２に示すように、電池温度上昇時には、電磁弁４を開弁させて分岐回路２へ冷媒を流すことでエバポレータ３に冷媒を供給させる温度Ｔ１よりも、ブロワ５を駆動させる温度Ｔ３が低く設定されている。そのため、制御装置７は、電池温度上昇時には、温度Ｔ１には達していないが温度Ｔ３に達した時にブロワ５を駆動させ、さらに電池温度が上昇して温度Ｔ１に達した時に、ブロワ５を駆動継続させたまま、電磁弁４を開弁させてエバポレータ３に冷媒を供給させる。 That is, as shown in FIG. 2, when the battery temperature rises, the temperature T3 at which the blower 5 is driven is set lower than the temperature T1 at which the solenoid valve 4 is opened to allow the refrigerant to flow into the branch circuit 2 and supply the refrigerant to the evaporator 3. Therefore, when the battery temperature rises, the control device 7 drives the blower 5 when it reaches temperature T3 but not yet temperature T1, and when the battery temperature rises further and reaches temperature T1, it opens the solenoid valve 4 while continuing to drive the blower 5 to supply the refrigerant to the evaporator 3.

一方、電池温度下降時には、電磁弁４を閉弁させて分岐回路２への冷媒の流れを停止させることでエバポレータ３への冷媒供給を停止させる温度Ｔ２よりも、ブロワ５を停止させる温度Ｔ４が低く設定されている。そのため、制御装置７は、電池温度下降時には、温度Ｔ４には達していないが温度Ｔ２に達した時に、電磁弁４を閉弁させてエバポレータ３への冷媒供給を停止させ、さらに電池温度が低下して温度Ｔ４に達するまでブロワ５を駆動継続させ、温度Ｔ４に達した時にブロワ５の駆動を停止させる。 On the other hand, when the battery temperature is dropping, the temperature T4 at which the blower 5 is stopped is set lower than the temperature T2 at which the supply of refrigerant to the evaporator 3 is stopped by closing the solenoid valve 4 and stopping the flow of refrigerant to the branch circuit 2. Therefore, when the battery temperature is dropping, the control device 7 closes the solenoid valve 4 to stop the supply of refrigerant to the evaporator 3 when it reaches temperature T2 but not yet temperature T4, and continues to drive the blower 5 until the battery temperature drops further and reaches temperature T4, at which point the control device stops driving the blower 5.

たとえば、Ｔ１＝４０℃、Ｔ２＝Ｔ３＝３８℃、Ｔ４＝３６℃である。ただし、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４の各温度は、上記温度に限定されるものではない。また、Ｔ２とＴ３の温度は異なっていてもよい。 For example, T1 = 40°C, T2 = T3 = 38°C, and T4 = 36°C. However, the temperatures T1, T2, T3, and T4 are not limited to the above temperatures. Also, the temperatures T2 and T3 may be different.

図２では、エバポレータ３への冷媒供給にあっては、電池温度上昇時には、電池温度がＴ１になったときに電磁弁４を開弁させてエバポレータ３への冷媒供給を開始させ、電池温度下降時には、電池温度がＴ１よりも低い温度Ｔ２になったときに電磁弁４を閉弁させてエバポレータ３への冷媒供給を停止させている。このようにエバポレータ３への冷媒供給のオンオフに２つの閾値を持たせる理由は、切り替え時のハンチング現象を防止するためである。同様に、ブロワ５の駆動にあっても、電池温度上昇時には、電池温度がＴ３になったときにブロワ５を駆動させ、電池温度下降時には、電池温度がＴ３よりも低い温度Ｔ４になったときにブロワ５の駆動を停止させている。このようにブロワ５の駆動のオンオフに２つの閾値を持たせる理由も、切り替え時のハンチング現象を防止するためである。 In FIG. 2, when the battery temperature rises, the solenoid valve 4 opens when the battery temperature reaches T1 to start the supply of refrigerant to the evaporator 3, and when the battery temperature falls, the solenoid valve 4 closes when the battery temperature reaches a temperature T2 lower than T1 to stop the supply of refrigerant to the evaporator 3. The reason for having two thresholds for turning on and off the supply of refrigerant to the evaporator 3 in this way is to prevent hunting when switching. Similarly, when the blower 5 is driven, the blower 5 is driven when the battery temperature rises when the battery temperature reaches T3, and when the battery temperature falls when the battery temperature reaches a temperature T4 lower than T3, the blower 5 is stopped. The reason for having two thresholds for turning on and off the blower 5 is to prevent hunting when switching.

なお、図２において白丸で示すように、初期の電池温度がＴ１よりも低くＴ２よりも高い（Ｔ１とＴ２の中間温度である）場合には、電池温度上昇時における制御を優先させて、電池温度Ｔ１以上になったときに電磁弁４を開弁させてエバポレータ３へ冷媒供給させる。また、図２において黒丸で示すように、初期の電池温度がＴ３よりも低くＴ４よりも高い（Ｔ３とＴ４の中間温度である）場合には、電池温度上昇時における制御を優先させて、電池温度Ｔ３以上になったときにブロワ５を駆動させる。 As shown by the open circle in FIG. 2, if the initial battery temperature is lower than T1 and higher than T2 (an intermediate temperature between T1 and T2), priority is given to control when the battery temperature rises, and when the battery temperature reaches or exceeds T1, the solenoid valve 4 opens to supply refrigerant to the evaporator 3. As shown by the closed circle in FIG. 2, if the initial battery temperature is lower than T3 and higher than T4 (an intermediate temperature between T3 and T4), priority is given to control when the battery temperature rises, and the blower 5 is driven when the battery temperature reaches or exceeds T3.

上記のように制御装置７が制御するため、車両用電池冷却装置１０の制御方法は、つぎのようになる。 Since the control device 7 performs control as described above, the control method of the vehicle battery cooling device 10 is as follows.

（Ａ）[電池温度上昇時]
（Ａ－１）ブロワ５を駆動させてブロワ５からの風をエバポレータ３および電池１００に送るブロワ先行駆動工程と、
（Ａ－２）電磁弁４を開弁させて空調回路１から分岐回路２へ冷媒を流すことでエバポレータ３へ冷媒を供給するととともに、ブロワ５を駆動させてブロワ５からの風をエバポレータ３および電池１００に送り電池１００を冷却する、電池冷却工程と、
をこの順に有する。 (A) [When battery temperature rises]
(A-1) a blower advance driving step of driving the blower 5 to send air from the blower 5 to the evaporator 3 and the battery 100;
(A-2) a battery cooling process in which the solenoid valve 4 is opened to allow the refrigerant to flow from the air conditioning circuit 1 to the branch circuit 2, thereby supplying the refrigerant to the evaporator 3, and the blower 5 is driven to send air from the blower 5 to the evaporator 3 and the battery 100, thereby cooling the battery 100;
in that order.

上記（Ａ－１）のブロワ先行駆動工程について
（ｉ）ブロワ先行駆動工程は、エバポレータ３への冷媒供給が停止されている状態で、ブロワ５のみを駆動させてブロワ５からの風をエバポレータ３および電池１００に送る工程である。
（ｉｉ）ブロワ先行駆動工程は、電池温度Ｔが上昇してＴ≧Ｔ３となったときにスタートする。
（ｉｉｉ）ブロワ先行駆動工程では、ブロワ５により送風することで、ケース１０１（電池パック１１０）内の空気を循環させる。 Regarding the blower advance driving process of (A-1) above, (i) the blower advance driving process is a process in which, while the supply of refrigerant to the evaporator 3 is stopped, only the blower 5 is driven to send air from the blower 5 to the evaporator 3 and the battery 100.
(ii) The blower advance driving step starts when the battery temperature T rises to T≧T3.
(iii) In the blower advance driving step, air is blown by the blower 5 to circulate the air inside the case 101 (battery pack 110).

上記（Ａ－２）の電池冷却工程について
（ｉ）電池冷却工程は、電池温度Ｔが上昇してＴ≧Ｔ１となったときにスタートする。
（ｉｉ）電池冷却工程では、ブロワ５を駆動させたまま、エバポレータ３へ冷媒が供給される。そのため、電池１００を効果的に冷却できる。
（ｉｉｉ）電池冷却工程では、エバポレータ３へ冷媒供給されているため、エバポレータ３の周囲の空気が冷やされ、エバポレータ３に結露水が発生する。 Regarding the battery cooling step in (A-2) above: (i) The battery cooling step starts when the battery temperature T rises to T≧T1.
(ii) In the battery cooling step, the blower 5 is kept driven and the refrigerant is supplied to the evaporator 3. Therefore, the battery 100 can be effectively cooled.
(iii) In the battery cooling process, since the refrigerant is supplied to the evaporator 3, the air around the evaporator 3 is cooled and condensation water is generated on the evaporator 3.

（Ｂ）[電池温度下降時]
（Ｂ－１）上記（Ａ－２）の電池冷却工程にて電池１００が冷却されている状態から、電磁弁４を閉弁させて空調回路１から分岐回路２への冷媒の流れを停止させることで、エバポレータ３への冷媒の供給を停止させる冷媒供給停止工程と、
（Ｂ－２）冷媒供給停止工程後において、ブロワ５を駆動させてエバポレータ３に風を当てるエバポレータ乾燥工程と、
をこの順に有する。 (B) [When battery temperature drops]
(B-1) In the state where the battery 100 is cooled in the battery cooling process of (A-2) above, the solenoid valve 4 is closed to stop the flow of refrigerant from the air conditioning circuit 1 to the branch circuit 2. a refrigerant supply stopping step of stopping the supply of the refrigerant to the evaporator 3;
(B-2) an evaporator drying step of driving the blower 5 to blow air onto the evaporator 3 after the refrigerant supply stopping step;
in that order.

上記（Ｂ－１）の冷媒供給停止工程について
（ｉ）冷媒供給停止工程は、電池温度Ｔが下がってＴ≦Ｔ２になったときに行われる。
（ｉｉ）冷媒停止工程では、エバポレータ３への冷媒供給は停止されるが、ブロワ５は継続して駆動される。
（ｉｉｉ）冷媒供給停止工程では、エバポレータ３への冷媒供給が停止されるだけであるため、上記（Ａ－２）の電池冷却工程でエバポレータ３に発生した結露水は、残ったままである。 Regarding the coolant supply stopping step of (B-1) above: (i) The coolant supply stopping step is performed when the battery temperature T falls to T≦T2.
(ii) In the refrigerant stopping step, the supply of refrigerant to the evaporator 3 is stopped, but the blower 5 continues to be driven.
In the (iii) refrigerant supply stopping step, the supply of refrigerant to the evaporator 3 is simply stopped, so the condensed water that formed on the evaporator 3 in the battery cooling step (A-2) above remains.

上記（Ｂ－２）のエバポレータ乾燥工程について
（ｉ）エバポレータ乾燥工程は、上記冷媒供給停止工程後、電池温度Ｔが下がってＴ≦Ｔ４となるまで行われる。
（ｉｉ）エバポレータ乾燥工程では、エバポレータ３への冷媒供給は停止されており、ブロワ５が継続して駆動される。
（ｉｉｉ）エバポレータ乾燥工程では、エバポレータ３への冷媒供給が停止されているため、エバポレータ３でケース１０１（電池パック１１０）内の温度を下げてケース１０１内を除湿する能力がなくなるため、エバポレータ３に結露水が発生することは抑制される。しかし、ブロワ５が継続して駆動されているため、ブロワ５からの風がエバポレータ３に当たり続ける。その結果、エバポレータ３に発生している結露水の蒸発が促される（エバポレータ３が乾かされる）。 Regarding the evaporator drying step of (B-2) above: (i) The evaporator drying step is carried out after the refrigerant supply stopping step until the battery temperature T drops to T≦T4.
(ii) In the evaporator drying step, the supply of refrigerant to the evaporator 3 is stopped, and the blower 5 is continuously driven.
(iii) In the evaporator drying process, the supply of refrigerant to the evaporator 3 is stopped, and therefore the evaporator 3 loses the ability to lower the temperature inside the case 101 (battery pack 110) and dehumidify the inside of the case 101, and thus the generation of condensation water on the evaporator 3 is suppressed. However, because the blower 5 continues to be driven, the wind from the blower 5 continues to blow on the evaporator 3. As a result, the evaporation of the condensation water generated on the evaporator 3 is promoted (the evaporator 3 is dried).

図３は、車両用電池冷却装置１０における、制御装置７の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。図３に示す制御ルーチンは、所定時間間隔で行われる。 Figure 3 is a flowchart showing an example of a control routine of the control device 7 in the vehicle battery cooling device 10. The control routine shown in Figure 3 is performed at a predetermined time interval.

まず、ステップＳ１で、温度センサ６からの信号に基づいて電池温度Ｔを読み込む。そして、ステップＳ２に進み、電池温度Ｔが温度Ｔ３以上であるかが判別される。ステップＳ２でＴ≧Ｔ３以上であると判別されると、ステップＳ３に進んでブロワ５を駆動させる信号を出してステップＳ４に進む。一方、ステップＳ２でＴ≧Ｔ３ではないと判別されると、ブロワ５を駆動させる信号を出すことなくステップＳ４に進む。 First, in step S1, the battery temperature T is read based on the signal from the temperature sensor 6. Then, the process proceeds to step S2, where it is determined whether the battery temperature T is equal to or higher than temperature T3. If it is determined in step S2 that T is equal to or higher than T3, the process proceeds to step S3, where a signal to drive the blower 5 is issued, and the process proceeds to step S4. On the other hand, if it is determined in step S2 that T is not equal to or higher than T3, the process proceeds to step S4 without issuing a signal to drive the blower 5.

ステップＳ４では、電池温度Ｔが温度Ｔ１以上であるかが判別される。Ｔ≧Ｔ１であると判別されると、ステップＳ５に進み、電磁弁４を開弁させる信号を出して、ステップＳ６に進む。一方、ステップＳ４でＴ≧Ｔ１ではないと判別されると、電磁弁４を開弁させる信号を出すことなくステップＳ６に進む。 In step S4, it is determined whether the battery temperature T is equal to or higher than temperature T1. If it is determined that T ≥ T1, the process proceeds to step S5, a signal is sent to open solenoid valve 4, and the process proceeds to step S6. On the other hand, if it is determined in step S4 that T ≥ T1 is not true, the process proceeds to step S6 without sending a signal to open solenoid valve 4.

ステップＳ６では、電池温度Ｔが温度Ｔ２以下まで低下したか否かが判別される。ステップＳ６でＴ≦Ｔ２であると判別されると、ステップＳ７に進んで電磁弁４を閉弁させる信号を出してステップＳ８に進む。一方、ステップＳ６でＴ≦Ｔ２ではないと判別されると、電磁弁４を閉弁させる信号を出すことなくステップＳ８に進む。 In step S6, it is determined whether the battery temperature T has fallen to a temperature T2 or lower. If it is determined in step S6 that T≦T2, the process proceeds to step S7, where a signal to close the solenoid valve 4 is issued, and the process proceeds to step S8. On the other hand, if it is determined in step S6 that T≦T2 is not true, the process proceeds to step S8 without issuing a signal to close the solenoid valve 4.

ステップＳ８では、電池温度Ｔが温度Ｔ４以下まで低下したか否かが判別される。ステップＳ８でＴ≦Ｔ４であると判別されると、ステップＳ９に進み、ブロワ５を停止させる信号を出してエンドステップに進む。一方、ステップＳ８でＴ≦Ｔ４ではないと判別されると、ブロワ５に停止信号を出すことなくそのままエンドステップに進む。 In step S8, it is determined whether the battery temperature T has dropped to a temperature T4 or lower. If it is determined in step S8 that T≦T4, the process proceeds to step S9, where a signal to stop the blower 5 is issued and the process proceeds to the end step. On the other hand, if it is determined in step S8 that T≦T4 is not issued, the process proceeds directly to the end step without issuing a stop signal to the blower 5.

上記図３の制御ルーチンにおいて、ステップＳ２とステップＳ３が上記（Ａ－１）のブロワ先行駆動工程に該当し、ステップＳ４とステップＳ５が上記（Ａ－２）の電池冷却工程に該当する。また、ステップＳ６とステップＳ７が上記（Ｂ－１）の冷媒供給停止工程に該当し、ステップＳ８とステップＳ９が上記（Ｂ－２）のエバポレータ乾燥工程に該当する。 In the control routine of FIG. 3, steps S2 and S3 correspond to the blower advance drive process (A-1) above, and steps S4 and S5 correspond to the battery cooling process (A-2) above. Additionally, steps S6 and S7 correspond to the refrigerant supply stop process (B-1) above, and steps S8 and S9 correspond to the evaporator drying process (B-2) above.

本発明実施例の車両用電池冷却装置１０およびその制御方法によれば、つぎの作用、効果を得ることができる。 The vehicle battery cooling device 10 and its control method according to the embodiment of the present invention provide the following functions and effects.

分岐回路２と、電池専用のエバポレータ３と、電磁弁４と、電池専用のブロワ５を有するため、電池１００の温度が上昇した際（電池１００の冷却が必要な時）に、電磁弁４を開弁させて空調回路１から分岐回路２へ冷媒を流すことでエバポレータ３へ冷媒を供給するとともに、ブロワ５を作動させてブロワ５からの風をエバポレータ３および電池１００に送ることで、電池１００を冷却することができる。 Since it has a branch circuit 2, an evaporator 3 dedicated to the battery, an electromagnetic valve 4, and a blower 5 dedicated to the battery, when the temperature of the battery 100 rises (when cooling of the battery 100 is required), the electromagnetic valve 4 is opened to flow refrigerant from the air conditioning circuit 1 to the branch circuit 2, thereby supplying refrigerant to the evaporator 3, and the blower 5 is operated to send air from the blower 5 to the evaporator 3 and the battery 100, thereby cooling the battery 100.

電池冷却工程（上記（Ａ－２））を有するため、電池温度が冷却が必要な温度となっているときに、エバポレータ３およびブロワ５を用いて電池１００を冷却することができる。 Since the battery cooling process (above (A-2)) is included, the battery 100 can be cooled using the evaporator 3 and blower 5 when the battery temperature reaches a temperature that requires cooling.

エバポレータ３に冷媒が供給されているとき、エバポレータ３により周囲の空気が冷やされてエバポレータ３に結露水が発生する。そして、エバポレータ３への冷媒供給停止後においても結露水がエバポレータ３に残り続ける。しかし、本発明実施例によれば、エバポレータ３への冷媒の供給を停止させる冷媒供給停止工程（上記（Ｂ－１））の後にエバポレータ乾燥工程（上記（Ｂ－２））を有するため、エバポレータ３にブロワ５からの風を当てることで、エバポレータ３に発生した結露水を除去することができる（エバポレータを乾かすことができる）。 When refrigerant is being supplied to the evaporator 3, the evaporator 3 cools the surrounding air, causing condensation water to form on the evaporator 3. The condensation water continues to remain on the evaporator 3 even after the supply of refrigerant to the evaporator 3 is stopped. However, according to an embodiment of the present invention, since the evaporator drying process (above (B-2)) is performed after the refrigerant supply stopping process (above (B-1)) in which the supply of refrigerant to the evaporator 3 is stopped, the condensation water that has formed on the evaporator 3 can be removed by blowing air from the blower 5 onto the evaporator 3 (the evaporator can be dried).

電池温度が温度Ｔ２まで下がったときにエバポレータ３への冷媒供給を停止させており、電池温度が温度Ｔ２よりも低い温度Ｔ４になるまでブロワ５を継続して駆動させるため、エバポレータ３への冷媒供給を停止させる温度閾値よりもブロワ５の駆動を停止させる温度閾値を低くするだけで、冷媒供給停止工程後においてもブロワ５を駆動させてエバポレータに風を当て続けることができる。よって、冷媒供給停止工程後（上記（Ｂ－１））にエバポレータ乾燥工程（上記（Ｂ－２））を設ける制御を比較的容易に行うことができる。 When the battery temperature drops to temperature T2, the refrigerant supply to the evaporator 3 is stopped, and the blower 5 continues to operate until the battery temperature reaches temperature T4, which is lower than temperature T2. Therefore, by simply setting the temperature threshold for stopping the operation of the blower 5 lower than the temperature threshold for stopping the refrigerant supply to the evaporator 3, the blower 5 can be operated to continue blowing air onto the evaporator even after the refrigerant supply stopping process. Therefore, it is relatively easy to perform control to provide an evaporator drying process (above (B-2)) after the refrigerant supply stopping process (above (B-1)).

電池温度上昇時にあっては、電池冷却工程（上記（Ａ－２））の前にブロワ先行駆動工程（上記（Ａ－１））を有するため、電磁弁４を開弁させてエバポレータ３に冷媒を供給する前に、ブロワ５のみを駆動させることができる。そのため、ブロワ５により送風することで、ケース１０１（電池パック１１０）内の空気を循環させることができ、この結果、電池１００ごとの温度分布を均一に近づけることで電池１００の最高温度を下げることができる。よって、エバポレータ３への冷媒供給頻度を低減させることができ、消費電力の悪化を抑制できる。 When the battery temperature rises, since there is a blower advance drive process (A-1 above) before the battery cooling process (A-2 above), only the blower 5 can be driven before the solenoid valve 4 is opened to supply refrigerant to the evaporator 3. Therefore, by blowing air with the blower 5, the air inside the case 101 (battery pack 110) can be circulated, and as a result, the maximum temperature of the batteries 100 can be lowered by making the temperature distribution of each battery 100 closer to uniform. This reduces the frequency of supplying refrigerant to the evaporator 3, and suppresses deterioration of power consumption.

電池温度上昇時にあっては、電池温度が温度Ｔ３まで上がったときにブロワ５を駆動させ、電池温度が温度Ｔ３よりも高い温度Ｔ１まで上がったときにエバポレータ３に冷媒を供給開始するため、ブロワ５を駆動させる温度閾値をエバポレータ３への冷媒供給を開始させる温度閾値よりも低くするだけで、エバポレータ３に冷媒を供給する前に、ブロワ５のみを駆動させることができる。よって、電池冷却工程（上記（Ａ－２））の前にブロワ先行駆動工程（上記（Ａ－１））を設ける制御を比較的容易に行うことができる。 When the battery temperature rises, the blower 5 is driven when the battery temperature rises to temperature T3, and the supply of refrigerant to the evaporator 3 begins when the battery temperature rises to temperature T1, which is higher than temperature T3. Therefore, by simply setting the temperature threshold for driving the blower 5 lower than the temperature threshold for starting the supply of refrigerant to the evaporator 3, it is possible to drive only the blower 5 before supplying refrigerant to the evaporator 3. This makes it relatively easy to perform control to provide a blower advance drive process (above (A-1)) before the battery cooling process (above (A-2)).

１ 空調回路
１ａ コンデンサ
１ｂ 空調用エバポレータ
１ｃ コンプレッサ
１ｄ 空調回路用の電磁弁
１ｅ 空調用ブロワ
１ｆ 空調ユニットケース
２ 分岐回路
２ａ 上流側分岐点
２ｂ 下流側分岐点
３ 電池専用のエバポレータ
４ 電池回路用（分岐回路用）の電磁弁
５ 電池専用のブロワ
６ 温度センサ
７ 制御装置
１０ 車両用電池冷却装置
１００ 電池
１０１ ケース
１１０ 電池パック
Ｔ１ 温度（第一温度）
Ｔ２ 温度（第三温度）
Ｔ３ 温度（第二温度）
Ｔ４ 温度（第四温度） REFERENCE SIGNS LIST 1 air conditioning circuit 1a condenser 1b air conditioning evaporator 1c compressor 1d solenoid valve for air conditioning circuit 1e air conditioning blower 1f air conditioning unit case 2 branch circuit 2a upstream branch point 2b downstream branch point 3 evaporator dedicated to battery 4 solenoid valve for battery circuit (branch circuit) 5 blower dedicated to battery 6 temperature sensor 7 control device 10 vehicle battery cooling device 100 battery 101 case 110 battery pack
T1 temperature (first temperature)
T2 temperature (third temperature)
T3 temperature (second temperature)
T4 temperature (fourth temperature)

Claims (1)

車室内空調用の冷媒が流れる空調回路から分岐して設けられており前記冷媒が循環する分岐回路と、
前記分岐回路に設けられる電池専用のエバポレータと、
開弁時には前記空調回路を流れる冷媒の前記分岐回路への流れを許容し閉弁時には前記空調回路を流れる冷媒の前記分岐回路への流れを停止する電磁弁と、
前記エバポレータおよび電池に風を送る電池専用のブロワと、
前記ブロワからの風が前記エバポレータを通過する際に冷やされて前記電池に送られるように、前記電池、前記エバポレータ及び前記ブロワが内部に配置されたケースと、
前記電池の温度を検知する温度センサと、
を有する車両用電池冷却装置を制御する、車両用電池冷却装置の制御方法であって、
冷却が必要な前記電池の温度を第一温度としたときに、前記電池の温度が上昇して、前記温度センサによって検知された温度が、前記第一温度よりも低い所定の温度である第二温度以上になった場合に、前記ブロワを駆動させ、前記温度センサによって検知された温度が前記第一温度以上になった場合には、前記ブロワの駆動を継続させつつ前記電磁弁を開弁させ、当該電磁弁の開弁によって前記空調回路から前記分岐回路へ冷媒を流し、前記電磁弁を開弁させた後に前記電池の温度が下降して、前記温度センサによって検知された温度が、前記第一温度よりも低い所定の温度である第三温度以下になった場合には、前記ブロワの駆動を継続させつつ前記電磁弁を閉弁させ、当該電磁弁の閉弁によって前記空調回路から前記分岐回路への冷媒の流れを停止させることで、前記エバポレータへの冷媒の供給を停止させ、更に前記電池の温度が下降して、前記温度センサによって検知された温度が、前記第三温度よりも低い所定の温度である第四温度以下になった場合に、前記ブロワの駆動を停止させる、車両用電池冷却装置の制御方法。 a branch circuit that is branched off from an air conditioning circuit through which a refrigerant for air conditioning the vehicle interior flows and through which the refrigerant circulates;
an evaporator dedicated to the battery provided in the branch circuit;
a solenoid valve that allows the refrigerant flowing through the air conditioning circuit to flow to the branch circuit when the solenoid valve is open and stops the refrigerant flowing through the air conditioning circuit to flow to the branch circuit when the solenoid valve is closed;
a blower dedicated to the battery for blowing air to the evaporator and the battery;
a case in which the battery, the evaporator, and the blower are disposed so that air from the blower is cooled as it passes through the evaporator and is sent to the battery;
A temperature sensor that detects the temperature of the battery;
A method for controlling a vehicle battery cooling device having a battery cooling device, comprising:
a solenoid valve that opens when the temperature of the battery that requires cooling is equal to or higher than a second temperature that is a predetermined temperature lower than the first temperature, and a solenoid valve that opens when the temperature of the battery that requires cooling is equal to or higher than a first temperature, the solenoid valve is opened to allow refrigerant to flow from the air conditioning circuit to the branch circuit, and a solenoid valve that closes when the temperature of the battery that requires cooling is equal to or higher than a third temperature that is a predetermined temperature lower than the first temperature, the solenoid valve is closed while continuing to drive the blower, and the solenoid valve is closed to stop the flow of refrigerant from the air conditioning circuit to the branch circuit, thereby stopping the supply of refrigerant to the evaporator, and a solenoid valve that closes when the temperature of the battery that requires cooling is equal to or higher than a fourth temperature that is a predetermined temperature lower than the third temperature, the solenoid valve is closed to stop the flow of refrigerant from the air conditioning circuit to the branch circuit, and the blower is stopped when the temperature of the battery that requires cooling is equal to or higher than a first temperature, the solenoid valve is opened to allow refrigerant to flow from the battery to the branch circuit, the solenoid valve is closed while continuing to drive the blower, and the solenoid valve is closed to stop the flow of refrigerant from the battery
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