組電池の温度調節装置
【課題】容器内の上流側に配置された電池と下流側に配置された電池との間の温度差を解消する。
【解決手段】容器３０内に第一電池３１Ａ〜Ｄ及び第二電池３１Ｅ〜Ｈを収容してなる組電池１０の温度調節装置であって、容器３０に接続され容器３０内の第一電池３１Ａ〜Ｄに空気を供給する第一流路２１ａと第二電池３１Ｅ〜Ｈに空気を供給する第二流路２１ｂとに分岐形成された供給流路２１と、容器３０に接続され容器３０の第二電池３１Ｅ〜Ｈ側から空気を排出する排出流路２２と、第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度及び第二電池３１Ｅ〜Ｈの第二温度をそれぞれ検出する温度センサ３３と、温度センサ３３で検出された第一温度及び第二温度に応じて、第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂを流通する各空気の流量を変更する流量変更手段３３と、を備える。
【解決手段】容器３０内に第一電池３１Ａ〜Ｄ及び第二電池３１Ｅ〜Ｈを収容してなる組電池１０の温度調節装置であって、容器３０に接続され容器３０内の第一電池３１Ａ〜Ｄに空気を供給する第一流路２１ａと第二電池３１Ｅ〜Ｈに空気を供給する第二流路２１ｂとに分岐形成された供給流路２１と、容器３０に接続され容器３０の第二電池３１Ｅ〜Ｈ側から空気を排出する排出流路２２と、第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度及び第二電池３１Ｅ〜Ｈの第二温度をそれぞれ検出する温度センサ３３と、温度センサ３３で検出された第一温度及び第二温度に応じて、第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂを流通する各空気の流量を変更する流量変更手段３３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内に複数の電池を収容してなる組電池の温度調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電池は使用される温度によって放電特性が変化する。例えば、電池は低温状態で使用される場合、放電できる容量が減少するため十分な出力特性が得られない。そのため、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両のように、電力でモータを回転させて走行し、減速時は車輪の回転による運動エネルギを電気エネルギに変換して電力を回収する車両の場合、冬場の走行や寒冷地の走行等低温下での走行では発進性能や走行性能が低下し、十分な出力が得られないことがある。
【０００３】
また、反対に、電池は高温状態で使用される場合、自己放電が増加するため残容量が減少し、充電性能が低下することが知られている。そのため、上記のような電動車両の場合は十分な入力（回生エネルギ）を得ることができない。また、これは電池の寿命にも悪影響を与え、高温環境下では劣化が進行しやすくなる。
これらの事情から、電池には通常使用に適した温度範囲（すなわち、上限温度及び下限温度）が定められている。そして、電池を使用する場合は、この温度範囲内において適切に使用できるように、電池を冷却又は暖房する装置が種々提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には電池を冷却する技術が記載されている。この技術では、複数のセルを第１ケースに収納し、この第１ケースの外側に第２ケースを設け、組電池の使用時には第１ケース内のセルに送風し、組電池の使用終了後に所定時間だけ第２ケース内の第１ケースの外側に送風する。これにより、熱源の近くに組電池を配置しても、第１ケースの温度上昇を抑制することができ、第１ケース内の各セルの温度を均一に保つことができるとされている。
【０００５】
また、特許文献２は電池を暖房する技術に関し、電気自動車の減速時に発生する回生エネルギを利用して電池を加熱する電気式ヒータを設けた二次電池の保温システムが記載されている。電気式ヒータは、各二次電池の底面に設けられ、二次電池の温度が所定の下限温度以下になると回生電力により二次電池を加熱している。これにより、簡単な構成で電池の保温を行うことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４０８１８５６号公報
【特許文献２】特開２００８−１０３１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、容器内に収容された電池を冷却するには、特許文献１のように、容器内に空気を供給するため供給口と容器内から空気を排出する排気口とを有した容器を用いることが考えられる。このような容器内に収容された電池は、供給口から供給された冷たい空気や熱い空気により冷却又は暖房されて、使用に適した温度範囲内となるように温度調節される。
【０００８】
このとき、例えば、特許文献１のように容器内に複数の電池セルが収容された電池モジュールを冷却する場合、供給口に近い上流側に配置された電池セルは、供給口から容器内に供給された冷たい空気を直接受けるため、冷却されやすく温度低下しやすい。しかし、排気口に近い下流側に配置された電池セルは、上流側の電池セルの周りを流通し終えて温度が上昇した空気により冷却されるため、温度低下しにくい。このように、容器内の供給口側（上流側）と排気口側（下流側）とに配置された電池セルとの間に温度差が生じてしまうことがあり、上流側の電池セルは冷却できても下流側の電池セルを十分冷却することができない場合がある。
【０００９】
同様に、熱い空気により電池を暖房（加熱）する場合、上流側に配置された電池には熱い空気が直接流れるため温度上昇しやすい。しかし、下流側に配置された電池は、上流側の電池の周りを流通し終えて温度が低下した空気により暖房されるため、温度上昇しにくい。したがって、容器内の上流側と下流側とに配置された電池に温度差が生じてしまうことがあり、上流側の電池は暖房できても下流側の電池を十分暖めることができない場合が考えられる。
【００１０】
このように、容器内へ空気を供給する供給口の近くに配置された電池（電池セル）と容器内から空気を排出する排気口の近くに配置された電池（電池セル）との間に温度差が生じると、所望の放電特性が得られず入出力性能が低下し、或いは充電性能が低下して電池の寿命が早まる等の課題がある。また、複数の電池モジュールを容器内に収容してなる組電池を搭載した電気自動車やハイブリッド車等の電動車両では、供給口側の電池モジュールと排気口側の電池モジュールとの間に温度差が生じると、所望の発進性能や走行性能が得られず電費が悪化したり、組電池の寿命が短くなることにより交換頻度が高まりコストがかかる等の課題がある。
【００１１】
本件はこのような課題に鑑み案出されたもので、容器内の上流側に配置された電池と下流側に配置された電池との間の温度差を解消することができるようにした、組電池の温度調節装置を提供することを目的とする。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）ここで開示する組電池の温度調節装置は、容器内に第一電池及び第二電池を収容してなる組電池の温度調節装置であって、前記容器に接続され前記容器内の前記第一電池に空気を供給する第一流路と前記第二電池に空気を供給する第二流路とに分岐形成された供給流路と、前記容器に接続され前記容器の前記第二電池側から空気を排出する排出流路と、前記第一電池の第一温度及び前記第二電池の第二温度をそれぞれ検出する温度センサと、前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度に応じて、前記第一流路及び前記第二流路を流通する各空気の流量を変更する流量変更手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１３】
補足すると、第一電池には第一流路から、第二電池には第二流路からそれぞれ空気が供給され、容器内に供給された空気は第二電池側の排出流路から排出される。すなわち、第一電池が空気の流れの上流側に位置し、第二電池が空気の流れの下流側に位置している。第一流路から第一電池へ供給された空気は、第一電池及び第二電池の周りを通過し、排出流路から排出される。第二流路から第二電池へ供給された空気は、第二電池の周りを通過し、排出流路から排出される。これら第一流路及び第二流路を流通する各空気の流量を、第一温度及び第二温度に応じて流量変更手段が変更することを特徴としている。
【００１４】
（２）前記流量変更手段が、前記第一流路を流通した空気によって前記第一温度及び前記第二温度の温度差が増大傾向にある場合に、前記第二流路の空気の流量を増加させることが好ましい。
例えば、前記組電池の冷却時に第一電池が第二電池よりも過冷却された場合に、前記流量変更手段が前記第二流路の空気（冷却用の空気）の流量を増大させる。或いは、前記組電池の暖房時に第一電池が第二電池よりも過昇温された場合に、前記流量変更手段が前記第二流路の空気（暖房用の空気）の流量を増大させる。
【００１５】
（３）前記流量変更手段が、前記第二温度が予め設定された所定の要冷却温度以上である場合及び所定の要暖房温度未満の場合に、前記第二流路側の空気の流量を増加させることが好ましい。
（４）前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度に応じて前記組電池を温度調節する温度制御手段を備え、前記温度制御手段が、前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度の少なくとも一方が予め設定された所定の要冷却温度以上の場合に、前記組電池を冷却することが好ましい。
【００１６】
（５）前記第一電池及び前記第二電池が前記容器内に複数収容され、前記温度センサは前記複数の第一電池及び前記複数の第二電池にそれぞれ複数設けられ、前記温度制御手段が、前記複数の温度センサで検出された前記複数の第一温度の最大値及び前記複数の第二温度の最大値の少なくとも一方が前記要冷却温度以上の場合に、前記組電池を冷却することが好ましい。
【００１７】
（６）前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度に応じて前記組電池を温度調節する温度制御手段を備え、前記温度制御手段が、前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度の少なくとも一方が予め設定された所定の要暖房温度未満の場合に、前記組電池を暖房することが好ましい。
（７）前記第一電池及び前記第二電池が前記容器内に複数収容され、前記温度センサは前記複数の第一電池及び前記複数の第二電池にそれぞれ複数設けられ、前記温度制御手段が、前記複数の温度センサで検出された前記複数の第一温度の最小値及び前記複数の第二温度の最小値の少なくとも一方が前記要暖房温度未満の場合に、前記組電池を暖房することが好ましい。
【００１８】
（８）前記流量変更手段が、前記供給流路の分岐点に設けられ、前記第一流路を流れる空気の流量と前記第二流路を流れる空気の流量とを変更するシャッタバルブであることが好ましい。
（９）前記流量変更手段が、前記第一流路に設けられ、前記第一流路及び前記第二流路を流れる空気の流量と前記第二流路を流れる空気の流量とを変更するシャッタバルブであることが好ましい。
【００１９】
（１０）前記流量変更手段が、前記第一流路に設けられ前記第一電池に空気を送風する第一ファン及び前記第二流路に設けられ前記第二電池に空気を送風する第二ファンであることが好ましい。
（１１）前記供給流路の分岐点の上流側と前記排出流路とを接続する循環流路と、前記循環流路上に設けられ、前記容器内を流れる空気を加熱するヒータと、前記供給流路と前記循環流路との接続点及び前記排出流路と前記循環流路との接続点にそれぞれ設けられ、前記供給流路及び前記排出流路の流通状態を切り替える切替弁と、を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の組電池の温度調節装置によれば、流量変更手段が、第一温度及び第二温度に応じて第一流路及び第二流路を流通する各空気の流量を変更するため、上流側の第一電池と下流側の第二電池との間に生じる温度差を解消することができる。これにより、組電池を適切な温度範囲内で使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第一実施形態に係る組電池の温度調節装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第一実施形態に係る組電池の温度調節装置を備えた車両の構成図である。
【図３】第二実施形態に係る組電池の温度調節装置の構成を示すブロック図である。
【図４】第三実施形態に係る組電池の温度調節装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
［１．第一実施形態］
第一実施形態に係る組電池の温度調節装置の構成について、図１及び図２を用いて説明する。本温度調節装置は、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両に用いて好適であり、ここではハイブリッド車に適用したものを例として説明する。
【００２３】
［１−１．全体構成］
図２は本温度調節装置を備えた車両の構成図である。図２に示すように、車両１は、エンジン（ＥＮＧ）２の出力軸（回転軸）２ａにクラッチ３を介して電動発電機（以下、電動機ともいう）４の回転軸４ａが接続され、電動機４の回転軸４ａに変速機（Ｔ／Ｍ）５の入力軸５ａが直結されたパラレル式ハイブリッド自動車として構成されている。また、変速機５の出力軸５ｂは、プロペラシャフト６，図示しないディファレンシャル及びドライブシャフトを介して左右の駆動輪７に接続されている。したがって、クラッチ３が接続されているときには、エンジン２の出力軸２ａと電動機４の回転軸４ａの双方が駆動輪７と機械的に接続され、クラッチ３が切断されているときには、電動機４の回転軸４ａのみが駆動輪７と機械的に接続された状態となる。
【００２４】
電動機４は、バッテリ（組電池）１０に蓄えられた直流電力がインバータ８によって交流電力に変換されて供給されることにより電動機（モータ）として作動し、その駆動力が変速機５によって適切な速度に変換された後に駆動輪７に伝達される。また、車両減速時には、電動機４が発電機として作動し、駆動輪７の回転による運動エネルギが変速機５を介して電動機４に伝達され、交流電力に変換されることにより回生制動力を発生する。そして、この交流電力はインバータ８によって直流電力に変換された後、バッテリ１０に充電され、駆動輪７の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。
【００２５】
一方、エンジン２の駆動力は、クラッチ３が接続されているときに電動機４の回転軸４ａを経由して変速機５に伝達され、適切な速度に変速された後に駆動輪７に伝達される。したがって、エンジン２の駆動力が駆動輪７に伝達されているときに電動機４がモータとして作動する場合には、エンジン２の駆動力と電動機４の駆動力とがそれぞれ駆動輪７に伝達される。すなわち、車両１の駆動のために駆動輪７に伝達されるべき駆動トルクの一部がエンジン２から供給されると共に、残りが電動機４から供給される。
【００２６】
また、バッテリ１０の充電率が低下してバッテリ１０を充電する必要があるときには、電動機４が発電機として作動すると共に、エンジン２の駆動力の一部を用いて電動機４を駆動する。これにより発電が行われ、発電された交流電力がインバータ８によって直流電力に変換された後にバッテリ１０に充電される。なお、バッテリ１０の近傍には、バッテリ１０を暖房するためのヒータ１１が設けられている。
【００２７】
また、車両１には、上記の駆動系及び発電系の装置とは別に、車室内の空気の温度を調節するためのエアコン（Ａ／Ｃ）９が設けられている。また、車両１にはこれら装置を制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵという）が設けられている。すなわち、車両１には、エンジン２を制御するエンジンＥＣＵ（ＥＮＧ＿ＥＣＵ）１２，インバータ８を制御するインバータＥＣＵ１３，エアコン９を制御するエアコンＥＣＵ（Ａ／Ｃ＿ＥＣＵ）１４，バッテリ１０及びヒータ１１を制御するバッテリマネジメントユニット（以下、ＢＭＵという）１５がそれぞれ設けられ、これらのエンジンＥＣＵ１２，インバータＥＣＵ１３，エアコンＥＣＵ１４，ＢＭＵ１５を通じて車両１を統合制御するために車両ＥＣＵ１６が設けられている。各ＥＣＵ１２〜１４，１６及びＢＭＵ１５は、メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）及びＣＰＵ等で構成されるコンピュータである。
【００２８】
なお、エンジンＥＣＵ１２，インバータＥＣＵ１３，エアコンＥＣＵ１４の各機能については、周知の技術を適用可能であるため、詳細については省略する。
【００２９】
［１−２．温度調節装置の構成］
図１は本温度調節装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、車室１ａ内には、バッテリ１０，ヒータ１１，ＢＭＵ１５，車両ＥＣＵ１６及び配管２０が設けられ、車室１ａ外には、エアコンＥＣＵ１４，配管１７及び１８，配管１７内に配置されたエアコンブロア９ａ及びエアコン側シャッタバルブ９ｂが設けられている。配管１７は車室１ａ内へ外気を導入するものであり、配管１８は車室１ａ内の空気を配管１７へ循環させる配管である。エアコン側シャッタバルブ９ｂはこれら配管１７及び１８が接続された部分に設けられ、エアコンＥＣＵ１４により制御されて空気の流れを切り替える。なお、エアコンブロア９ａ及びエアコン側シャッタバルブ９ｂの上流側には図示しないコンプレッサやコンデンサ等が設けられており、これらによりエアコン９（図２参照）が構成されている。車室１ａ内は、このエアコン９により空調される。
【００３０】
バッテリ１０は、バッテリケース（容器）３０内に電池モジュール（電池）３１が複数収容された組電池として構成されている。ここでは、バッテリケース３０の長手方向に四つずつ，短手方向に二つずつ配設され、八つの電池モジュール３１が収容されている。各電池モジュール３１は、そのケース内に複数の電池セルが直列に接続されて収容された組電池である。なお、電池モジュールの数はこれに限られない。
【００３１】
複数の電池モジュール３１は、互いに隙間を有してバッテリケース３０内に収容されている。これら複数の電池モジュール３１は、後述する供給流路２１から供給される空気が各電池モジュール３１の周囲を流通することにより冷却又は暖房される。これにより、バッテリ１０の温度調節が行われる。各電池モジュール３１には、それぞれ温度センサ３２が設けられており、各電池モジュール３１の温度が各温度センサ３２によってそれぞれ検出される。検出された各電池モジュール３１の温度情報は、ＢＭＵ１５へ伝達される。なお、図１では分かりやすくするために、各電池モジュール３１間の隙間は大きく表現されている。また、温度センサ３２は二つのみ記載しているが、一つの電池モジュール３１に一つの温度センサ３２が設けられている。
【００３２】
ヒータ１１は、例えばＰＴＣヒータ等のヒータであって、ＢＭＵ１５によりスイッチのオン／オフ状態が制御され、スイッチオンのときに空気を加熱する。このヒータ１１は、スイッチオンの場合、ハイ／ローの二段階に温度が切り替られるようになっている。この温度切替制御もＢＭＵ１５により行われる。なお、スイッチオンの場合の温度切替は二段階より多くてもよく、また、オン／オフ制御のみで温度切替制御がなくてもよい。ヒータ１１は、後述するようにバッテリ１０を暖房する際に用いられる。
【００３３】
配管２０は、車室１ａ内の空気を配管２０内に導入し、その空気をバッテリケース３０内へ供給するための供給流路２１と、バッテリケース３０内を流通し終えた空気を車室１ａ外へ排出するための排出流路２２と、供給流路２１と排出流路２２とを接続する循環流路２３とを有している。
供給流路２１は、その上流端が車室１ａ内の任意の位置で開口して設けられ、その中間部が下流に向かって二つの流路に分岐形成されている。分岐した一方の流路（第一流路）２１ａの下流端は、バッテリケース３０の長手方向の一端部に接続され、他方の流路（第二流路）２１ｂの下流端は、バッテリケース３０の長手方向の中間部に接続されている。第一流路２１ａと第二流路２１ｂとに分岐した分岐点には、第一流路２１ａに流れる空気の流量と第二流路２１ｂに流れる空気の流量とを変更する流量変更バルブ（流量変更手段）３３が設けられている。流量変更バルブ３３は、車両ＥＣＵ１６によりその開度が制御されることで第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂに流れる空気の流量を変更する。
【００３４】
排出流路２２は、その上流端がバッテリケース３０の長手方向の他端部に接続され、下流端が車室１ａ外で開口して設けられている。排出流路２２の上流側には、配管２０内及びバッテリケース３０内に空気を流通させるためのファン２６が設けられている。ファン２６は車両ＥＣＵ１６により制御される。また、排出流路２２の下流側には隙間２２ｃが設けられている。この隙間２２ｃにより排出流路２２内を流通する空気がわずかに車室１ａ内に排出され、車室１ａ内の負圧が回避される。
【００３５】
バッテリケース３０には、上記した供給流路２１の第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂと排出流路２２とが接続されている。これらの流路によりバッテリケース３０内に空気の流れが生成される。このとき、第一流路２１ａ側に配置されたＡ〜Ｄの電池モジュール３１（以下、電池モジュール３１Ａ〜Ｄという）は、第一流路２１ａから供給される空気のみによって冷却又は暖房される。一方、第二流路２１ｂ側に配置されたＥ〜Ｈの電池モジュール３１（以下、電池モジュール３１Ｅ〜Ｈという）は、第二流路２１ｂから供給される空気に加え、電池モジュール３１Ａ〜Ｄの周囲を流通した空気によって冷却又は暖房される。
【００３６】
これは、電池モジュール３１Ｅ〜Ｈが電池モジュール３１Ａ〜Ｄよりも排出流路２２側に配置されており、空気の流れの下流側に位置しているためである。以下、下流側の電池モジュール３１Ｅ〜Ｈを第二電池３１Ｅ〜Ｈともいう。これに対して、電池モジュール３１Ａ〜Ｄは空気の流れの上流側に位置している。以下、上流側の電池モジュール３１Ａ〜Ｄを第一電池３１Ａ〜Ｄともいう。本実施形態では、バッテリケース３０内の空間が、便宜的に二つの空間から構成されたものとする。これらの二つの空間のうち、第二流路２１ｂ及び排出流路２２に接続された一方の空間内に第二電池３１Ｅ〜Ｈが収容され、他方の空間内に第一電池３１Ａ〜Ｄが収容される。
【００３７】
循環流路２３は、供給流路２１の分岐点の上流側と排出流路２２の中間部とを接続する流路であり、排出流路２２を流れる空気を再び供給流路２１へ戻し、供給流路２１とバッテリケース３０と排出流路２２との間において空気を循環させる流路である。この循環流路２３の中間部にはヒータ１１が介装されており、循環流路２３を流通する空気は、ヒータ１１により加熱されて供給流路２１へ戻される。すなわち、この循環流路２３は、暖房用の通路である。
【００３８】
供給流路２１と循環流路２３との接続点には、供給流路２１の流通状態を切り替えるシャッタバルブ（切換弁，以下、上流側シャッタバルブという）２４が設けられている。この上流側シャッタバルブ２４は、閉状態のときに供給流路２１の上流側と下流側とを連通状態とし、開状態のときに循環流路２３と供給流路２１の下流側とを連通状態とする。言い換えると、上流側シャッタバルブ２４が閉じているときは車室１ａ内の空気がバッテリケース３０内へ供給され、上流側シャッタバルブ２４が開いているときはヒータ１１により加熱された空気がバッテリケース３０内へ供給される。つまり、上流側シャッタバルブ２４は、ヒータ１１で加熱された空気と加熱されていない空気（すなわち、室内空気）とを切り替える弁である。
【００３９】
また、排出流路２２と循環流路２３との接続点には、排出流路２２の流通状態を切り替えるシャッタバルブ（切替弁，以下、下流側シャッタバルブという）２５が設けられている。この下流側シャッタバルブ２５は、閉状態のときに排出流路２２の上流側と下流側とを連通状態とし、開状態のときに排出流路２２の上流側と循環流路２３とを連通状態とする。言い換えると、下流側シャッタバルブ２５が閉じているときはバッテリケース３０内の空気が外部へ排出され、下流側シャッタバルブ２５が開いているときはバッテリケース３０内を流通し終えた空気がヒータ１１へ導入されて加熱される。
【００４０】
これら上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５は、ＢＭＵ１５により制御される。このとき、上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５は、ヒータ１１のオン／オフ制御と連動して作動するように制御される。すなわち、ヒータ１１により加熱された空気がバッテリケース３０内に供給される場合は、ＢＭＵ１５により上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５がいずれも開状態とされてヒータ１１がオン状態となるように制御される。反対に、室内空気がバッテリケース３０内に供給される場合は、ＢＭＵ１５により上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５がいずれも閉状態とされてヒータ１１がオフ状態となるように制御される。
【００４１】
［１−３．制御構成］
ＢＭＵ１５は、バッテリ１０の温度や電圧、インバータ８とバッテリ１０との間に流れる電流等を検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ１０の充電率を算出し、過充電や過放電とならないようにバッテリ１０の状態を監視するものである。ここでは、ＢＭＵ１５は、温度センサ３２で検出された全ての電池モジュール３１の温度を収集しており、この温度情報から、第一電池（上流側の電池モジュール）３１Ａ〜Ｄの最大値（最大温度）ＴA及び最小値（最小温度）ＴCと、第二電池（下流側の電池モジュール）３１Ｅ〜Ｈの最大値（最大温度）ＴB及び最小値（最小温度）ＴDとを選択する。なお、以下、特に最大値と最小値とを区別しない場合は、第一電池３１Ａ〜Ｄの温度を第一温度、第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度を第二温度と呼ぶ。
【００４２】
ＢＭＵ１５は、選択した第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴA及び最小値ＴCと、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴB及び最小値ＴDとに加え、算出した充電率や各検出結果を車両ＥＣＵ１６へ伝達する。また、ＢＭＵ１５は、後述する車両ＥＣＵ１６からの指令により、ヒータ１１のオン／オフ制御及び温度切替制御や、配管２０に設けられた上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の切替制御を行う。
【００４３】
車両ＥＣＵ１６は、上記したように車両１を統合制御する電子制御装置であり、ここではバッテリ１０の温度調節制御を実施する。車両ＥＣＵ１６は、温度センサ３２で検出された電池モジュール３１の温度に応じてバッテリ１０の温度調節を行う温度制御部（温度制御手段）１６ａとしての機能要素と、温度センサ３２で検出された電池モジュール３１の温度に応じて第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂを流通する各空気の流量を変更する流量変更部（流量変更手段）１６ｂとしての機能要素とを有している。
【００４４】
温度制御部１６ａは、ＢＭＵ１５から伝達された第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度と第二電池３１Ｅ〜Ｈの第二温度とに基づいて、バッテリ１０が高温の場合は冷却をし、低温の場合は暖房をし、適温の場合は保持するように制御するものである。
まず、冷却の場合を説明する。温度制御部１６ａは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAと第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBの少なくとも一方が、冷却を必要とする温度（以下、要冷却温度という）以上の場合は、バッテリ１０を冷却する制御を行う。要冷却温度は、バッテリ１０の冷却を行うか否かを判定するための閾値であり、使用される電池モジュールに応じて予め設定される。要冷却温度は、第一電池３１Ａ〜Ｄに対する温度（以下、第一要冷却温度という）ＴA0と、第二電池３１Ｅ〜Ｈに対する温度（以下、第二要冷却温度という）ＴB0とがあり、ここでは、第一要冷却温度ＴA0と第二要冷却温度ＴB0とが同じ温度に設定されている。
【００４５】
言い換えると、温度制御部１６ａは、以下の温度条件（１）及び（２）の少なくともいずれか一方が成立した場合に、バッテリ１０を冷却するための制御を実施する。
（１）第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上（ＴA≧ＴA0）
（２）第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0以上（ＴB≧ＴB0）
【００４６】
温度制御部１６ａは、バッテリ１０を冷却する場合は、ＢＭＵ１５に対して以下の指令１を伝達する。
（指令１）ヒータ１１をオフ，ファン２６をオン，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５を閉状態とする。
【００４７】
当該指令１により、バッテリケース３０内には、車室１ａ内の空気が供給され、バッテリ１０は冷却される。なお、温度制御部１６ａは、以下の温度条件（３）が成立した場合は、バッテリ１０の冷却は必要ないと判定し、次に暖房が必要であるか否かの判定を実施する。すなわち、温度制御部１６ａは、冷却を暖房よりも優先して判定する。
（３）第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満、且つ、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0未満（ＴA＜ＴA0、且つ、ＴB＜ＴB0）
【００４８】
次に、暖房の場合を説明する。温度制御部１６ａは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCと第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDの少なくとも一方が、暖房を必要とする温度（以下、要暖房温度という）未満の場合は、バッテリ１０を暖房する制御を行う。要暖房温度は、バッテリ１０の暖房を行うか否かを判定するための閾値であり、使用される電池モジュールに応じて予め設定されるものであって、当然要冷却温度よりも低い温度である。要暖房温度は、第一電池３１Ａ〜Ｄに対する温度（以下、第一要暖房温度という）ＴC0と、第二電池３１Ｅ〜Ｈに対する温度（以下、第二要暖房温度という）ＴD0とがあり、ここでは、第一要暖房温度ＴC0と第二要暖房温度ＴD0とが同じ温度に設定されている。
【００４９】
言い換えると、温度制御部１６ａは、以下の温度条件（４）及び（５）の少なくともいずれか一方が成立した場合に、バッテリ１０を暖房するための制御を実施する。
（４）第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満（ＴC＜ＴC0）
（５）第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0未満（ＴD＜ＴD0）
【００５０】
温度制御部１６ａは、バッテリ１０を暖房する場合は、ＢＭＵ１５に対して以下の指令２を伝達する。
（指令２）ヒータ１１をオン，ファン２６をオン，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５を開状態とする。
【００５１】
当該指令２により、バッテリケース３０内には、循環流路２３においてヒータ１１により加熱された空気が供給され、バッテリ１０は暖房される。なお、温度制御部１６ａは、以下の温度条件（６）が成立した場合は、バッテリ１０の暖房は必要ないと判定し、以下の適温保持の制御を実施する。
（６）第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上、且つ、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0以上（ＴC≧ＴC0、且つ、ＴD≧ＴD0）
【００５２】
ここでいう適温とは、バッテリ１０の冷却も暖房も必要ない、バッテリ１０の使用に適した温度範囲のことである。すなわち、上記の温度条件（３）及び（６）が成立した場合である。温度制御部１６ａは、この温度範囲のときは冷却も暖房も実施せず、現状の状態を保持する制御を行う。
【００５３】
温度制御部１６ａは、バッテリ１０を保持する場合は、ＢＭＵ１５に対して以下の指令３を伝達する。
（指令３）ヒータ１１をオフ，ファン２６をオフ，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５は現状の開閉状態を保持する。
当該指令３により、バッテリケース３０内には空気が供給されない（循環しない）ため、バッテリ１０は冷却も暖房もされず、現状の状態が保持される。
【００５４】
流量変更部１６ｂは、ＢＭＵ１５から伝達された第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度と第二電池３１Ｅ〜Ｈの第二温度とに基づいて、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の温度調節制御が行われるときに流量変更バルブ３３の開度を制御するものである。本実施形態の流量変更バルブ３３は、空気の流れを第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂのいずれか一方に切り替える弁となっている。すなわち、流量変更バルブ３３は、第一流路２１ａ側の流量を増加させる場合は、第一流路２１ａ側が全開、第二流路２１ｂ側が全閉となるように制御され、第二流路２１ｂ側の流量を増加させる場合は、第一流路２１ａ側が全閉、第二流路２１ｂ側が全開となるように制御される。
【００５５】
まず、冷却の場合を説明する。流量変更部１６ｂは、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定されたら、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAと第一要冷却温度ＴA0とを比較し、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBと第二要冷却温度ＴB0とを比較する。ここで、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定されると、通常はバッテリケース３０全体に空気を流すために、上流側から空気が流れるようにする（すなわち、第一流路２１ａから空気を供給する）。しかし、このように空気を供給すると、バッテリケース３０内の上流側の電池モジュール３１Ａ〜Ｄは冷却されやすいが、下流側の電池モジュール３１Ｅ〜Ｈは冷却されにくいため、上流側の電池モジュール３１Ａ〜Ｄと下流側の電池モジュール３１Ｅ〜Ｈとの間に温度差が生じてしまう。
【００５６】
これに対して、本温度調節装置の流量変更部１６ｂは、以下の表１に示すように流量変更バルブ３３を制御する。以下の表１は、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定された場合の、第一電池及び第二電池の温度に対する、ヒータ１１のオンオフ状態，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の開閉状態，流量変更バルブ３３の開閉状態及びファン２６の作動状態を示す。
【００５７】
表１に示すように、流量変更部１６ｂは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上のときは、第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度にかかわらず、第一流路２１ａ側に流れる空気の流量を増加させる（表１の１及び３）。また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0以上のときは、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる（表１の２）。
【００５８】
これは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満であって第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0以上の場合に、第一流路２１ａからバッテリケース３０内へ空気を供給すると、第一電池３１Ａ〜Ｄのほうが第二電池３１Ｅ〜Ｈよりも冷えやすい（温度低下しやすい）ため、第一温度と第二温度との温度差がより増大してしまうからである。流量変更部１６ｂは、このように第一温度と第二温度との温度差が増大傾向にある場合には、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる。
【００５９】
【表１】
【００６０】
なお、ここでは、表１の１の場合（第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBも第二要冷却温度ＴB0以上の場合）は、第一温度と第二温度との温度差はないと解釈し、表１の３の場合（第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0未満の場合）は、第一温度と第二温度との温度差が減少傾向にあると解釈する。
【００６１】
また、上記したように第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満であって、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBも第二要冷却温度ＴB0未満の場合（すなわち、上記の温度条件（３）の場合）は、温度制御部１６ａによるバッテリ１０の冷却は実施されず、暖房が必要であるか否かの判定が行われる。
【００６２】
流量変更部１６ｂは、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定されたら、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCと第一要暖房温度ＴC0とを比較し、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDと第二要暖房温度ＴD0とを比較する。ここで、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定された場合に、バッテリケース３０全体に空気を流すために、上流側から空気を流すと、冷却時と同様、上流側の電池モジュール３１Ａ〜Ｄと下流側の電池モジュール３１Ｅ〜Ｈとの間に温度差が生じてしまう。
【００６３】
これに対して、本温度調節装置の流量変更部１６ｂは、以下の表２に示すように流量変更バルブ３３を制御する。以下の表２は、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定された場合の、第一電池及び第二電池の温度に対する、ヒータ１１のオンオフ状態，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の開閉状態，流量変更バルブ３３の開閉状態及びファン２６の作動状態を示す。
【００６４】
表２に示すように、流量変更部１６ｂは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満のときは、第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度にかかわらず、第一流路２１ａ側に流れる空気の流量を増加させる（表２の１及び３）。また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上であって第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0であれば、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる（表２の２）。
【００６５】
これは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上であって第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0未満の場合に、第一流路２１ａからバッテリケース３０内へ空気を供給すると、第一電池３１Ａ〜Ｄのほうが第二電池３１Ｅ〜Ｈよりも暖まりやすい（温度上昇しやすい）ため、第一温度と第二温度との温度差がより増大してしまうからである。流量変更部１６ｂは、冷却の場合と同様、このように第一温度と第二温度との温度差が増大傾向にある場合に、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる。
【００６６】
【表２】
【００６７】
なお、冷却の場合と同様、表２の１の場合（第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDも第二要暖房温度ＴD0未満の場合）は、第一温度と第二温度との温度差はないと解釈し、表２の３の場合（第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0以上の場合）は、第一温度と第二温度との温度差が減少傾向にあると解釈する。
【００６８】
また、上記したように第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上であって、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDも第二要暖房温度ＴD0以上の場合（すなわち、上記の温度条件（６）の場合）は、温度制御部１６ａによるバッテリ１０の暖房は実施されず、適温保持制御が実施される。すなわち、この場合は、温度制御部１６ａによる保持制御とともに、流量変更部１６ｂは流量変更バルブ３３を現状の状態に保持する制御を実施する。
【００６９】
［１−４．作用］
本実施形態にかかる温度調節装置は上述のように構成されているので、バッテリ１０の温度調節は、例えば以下のように行われる。
イグニッションスイッチがオンにされると、温度センサ３２は各電池モジュール３１の温度を検出し、この温度情報をＢＭＵ１５へ伝達する。ＢＭＵ１５は、この温度情報から第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴA及び最小値ＴCと、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴB及び最小値ＴDとを選択する。ＢＭＵ１５は、選択したこれらの温度情報を車両ＥＣＵ１６へ伝達する。車両ＥＣＵ１６の温度制御部１６ａは、この温度情報からバッテリ１０の冷却が必要か、暖房が必要か、或いは、現状を保持する必要があるかを判断して温度調節制御を実施する。
【００７０】
例えば、車両１の始動時はバッテリ１０が低温のため、温度制御部１６ａは、上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５を開状態とし、ヒータ１１のスイッチをオンにして暖房制御を実施する。このとき、流量変更部１６ｂは、第一温度（最小値）ＴC及び第二温度（最小値）ＴDがともに要暖房温度ＴC0，ＴD0未満であれば、流量変更バルブ３３を第一流路２１ａ側が全開、第二流路２１ｂ側が全閉となるように制御する。これにより、第一電池３１Ａ〜Ｄ側へ流れる空気の流量が増加されるため、第一電池３１Ａ〜Ｄは暖まりやすく、第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度（最小値）ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上まで上がりやすくなる。これに対して、第二電池３１Ｅ〜Ｈは第一電池３１Ａ〜Ｄを通過した空気が流れるため暖まりにくく、第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度（最小値）ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上となったときは未だ第二温度（最小値）ＴDは第二要暖房温度ＴD0未満となる。
【００７１】
流量変更部１６ｂは、第一温度（最小値）ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上で第二温度（最小値）ＴDが第二要暖房温度ＴD0未満であると判定したら、流量変更バルブ３３を第一流路２１ａ側が全閉、第二流路２１ｂ側が全開となるように制御する。これにより、ヒータ１１で加熱された空気の流量を第二電池３１Ｅ〜Ｈ側に増加させ、第二電池３１Ｅ〜Ｈを効率よく暖房する。そして、流量変更部１６ｂは、第一温度（最小値）ＴCも第二温度（最小値）ＴDもともに要暖房温度ＴC0，ＴD0以上になったと判定したら、現状の状態に保持する。
【００７２】
また、例えば、流量変更部１６ｂは、第二流路２１ｂを流れる空気の流量を増加させたことにより第一温度（最小値）ＴCが再び第一要暖房温度ＴC0未満となってしまったと判定したら、流量変更バルブ３３を再び第一流路２１ａ側が全開、第二流路２１ｂ側が全閉となるように制御して、第一電池３１Ａ〜Ｄを暖房する。すなわち、流量変更部１６ｂは、第一温度（最小値）ＴC及び第二温度（最小値）ＴDに応じて、第一流路２１ａを流れる流量と第二流路２１ｂを流れる流量とを制御して、第一電池３１Ａ〜Ｄ及び第二電池３１Ｅ〜Ｈが適温になるよう温度調節する。
【００７３】
一方、例えば車両１が走行中にバッテリ１０が高温となったら、温度制御部１６ａは、上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５を閉状態とし、ヒータ１１のスイッチをオフにして冷却制御を実施する。このとき、流量変更部１６ｂは、第一温度（最大値）ＴA及び第二温度（最大値）ＴBがともに要冷却温度ＴA0，ＴB0以上であれば、流量変更バルブ３３を第一流路２１ａ側が全開、第二流路２１ｂ側が全閉となるように制御する。これにより、第一電池３１Ａ〜Ｄ側へ流れる空気の流量が増加されるため、第一電池３１Ａ〜Ｄは冷却されやすく、第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度（最大値）ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満まで下がりやすくなる。これに対して、第二電池３１Ｅ〜Ｈは第一電池３１Ａ〜Ｄを通過した空気が流れるため冷却されにくく、第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度（最大値）ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満となったときは未だ第二温度（最大値）ＴBは第二要冷却温度ＴB0以上となる。
【００７４】
流量変更部１６ｂは、第一温度（最大値）ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満で第二温度（最大値）ＴBが第二要冷却温度ＴB0以上であると判定したら、流量変更バルブ３３を第一流路２１ａ側が全閉、第二流路２１ｂ側が全開となるように制御する。これにより、エアコン９により冷やされた車室１ａ内の空気が第二電池３１Ｅ〜Ｈ側に流れる量を増加させ、第二電池３１Ｅ〜Ｈを効率よく冷却する。そして、流量変更部１６ｂは、第一温度（最大値）ＴAも第二温度（最大値）ＴBもともに要冷却温度ＴA0，ＴB0未満になったと判定したら、現状の状態に保持する。
【００７５】
また、例えば、流量変更部１６ｂは、第二流路２１ｂを流れる空気の流量を増加させたことにより第一温度（最大値）ＴAが再び第一要冷却温度ＴA0以上となってしまったと判定したら、流量変更バルブ３３を再び第一流路２１ａ側が全開、第二流路２１ｂ側が全閉となるように制御して、第一電池３１Ａ〜Ｄを冷却する。すなわち、流量変更部１６ｂは、第一温度（最大値）ＴA及び第二温度（最大値）ＴBに応じて、第一流路２１ａを流れる流量と第二流路２１ｂを流れる流量とを制御して、第一電池３１Ａ〜Ｄ及び第二電池３１Ｅ〜Ｈが適温になるよう温度調節する。
【００７６】
［１−５．効果］
したがって、本温度調節装置によれば、第一温度及び第二温度に応じて、流量変更部１６ｂが第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂを流通する各空気の流量を変更するため、上流側に位置する第一電池３１Ａ〜Ｄと下流側に位置する第二電池３１Ｅ〜Ｈとの間の温度差を解消することができる。これにより、バッテリ１０を適切な温度範囲内で使用することができる。
【００７７】
また、流量変更部１６ｂが、温度変化しやすい第一電池３１Ａ〜Ｄの温度（第一温度）及び温度変化しにくい第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度（第二温度）の温度差が増大傾向にある場合に、第二流路２１ｂ側の空気の流量を増加させるため、効率よく第一電池３１Ａ〜Ｄと第二電池３１Ｅ〜Ｈとの間の温度差を解消することができる。
また、流量変更部１６ｂが、第一温度と第二温度の温度差が増大傾向であり、且つ、温度変化しにくい第二電池３１Ｅ〜Ｈの第二温度が所定の要冷却温度ＴB0以上である場合、及び、要暖房温度ＴD0未満の場合に、第二流路２１ｂ側の空気の流量を増加させるため、第一電池３１Ａ〜Ｄと第二電池３１Ｅ〜Ｈとの間に生じる温度差を解消できるとともに、温度変化しにくい第二電池３１Ｅ〜Ｈを適切な温度範囲内にすることができる。
【００７８】
また、温度制御部１６ａが、第一温度及び第二温度の少なくとも一方が所定の要冷却温度以上となった場合にバッテリ１０を冷却するため、バッテリ１０の自己放電の増加を防ぎ、残容量が減少することによる充電性能の低下を防ぐことができる。これにより、バッテリ１０の寿命への悪影響を防ぐことができる。
このとき、第一電池３１Ａ〜Ｄ及び第二電池３１Ｅ〜Ｈがそれぞれ複数個あり、これらの最大温度（最大値）ＴA，ＴBを要冷却温度ＴA0，ＴB0と比較してバッテリ１０を冷却するため、冷却が必要な電池モジュールが一つでも存在する場合に確実に冷却することができ、バッテリ１０の充電性能の低下や寿命の悪化を防止することができる。また、電池が複数ある場合の温度のばらつきに対応することができる。
【００７９】
また、温度制御部１６ａが、第一温度及び第二温度の少なくとも一方が所定の要暖房温度未満となった場合にバッテリ１０を暖房するため、放電容量の減少を防ぎ、十分な放電特性を得ることができる。そのため、例えば電動車両の駆動用バッテリとして車両１に搭載された場合に、入出力性能の低下を防止し、電費の悪化を防止することができる。
このとき、第一電池３１Ａ〜Ｄ及び第二電池３１Ｅ〜Ｈがそれぞれ複数個あり、これらの最小温度（最小値）ＴC，ＴDを要暖房温度ＴC0，ＴD0と比較してバッテリ１０を暖房するため、暖房が必要な電池モジュールが一つでも存在する場合に確実に暖房することができ、バッテリ１０の放電特性を確保することができ、入出力性能の低下や電費の悪化を確実に防止することができる。また、電池が複数ある場合の温度のばらつきに対応することができる。
【００８０】
また、供給流路２１と排出流路２２とを接続する循環流路２３上に空気を加熱するヒータ１１を設け、上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５により供給流路２１と排出流路２２の流通状態を切り替えるため、バッテリ１０を暖房した空気を再循環させて利用でき、効率よくバッテリ１０を暖房することができる。また、車室１ａ内の空気（冷気）とヒータ１１により加熱された空気（暖気）とを同じ供給流路２１からバッテリ１０に供給できるため、流路構成を簡素にすることができる。
【００８１】
さらに、本実施形態では、供給流路２１の分岐点に設けられた流量変更バルブ３３が空気の流量を変更するため、第一流路２１ａを流れる空気の流量と第二流路２１ｂを流れる空気の流量とを容易に変更することができる。また、第一電池３１Ａ〜Ｄのみを温度調節したい場合は、第一流路２１ａを流れる空気の流量を増加させれば、第二電池３１Ｅ〜Ｈには第一電池３１Ａ〜Ｄを流通した空気が流れてくるため、第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度変化を抑制することができる。また、第二電池３１Ｅ〜Ｈのみを温度調節したい場合は、第二流路２１ｂを流れる空気の流量を増加させれば、第二電池３１Ｅ〜Ｈのみに空気を流すことができ、第一電池３１Ａ〜Ｄには空気の温度影響はない。これにより、第一電池３１Ａ〜Ｄと第二電池３１Ｅ〜Ｈとの間に生じる温度差をより早く解消することができる。
【００８２】
［２．第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態にかかる組電池の温度調節装置について、図３を用いて説明する。図３は第二実施形態に係る組電池の温度調節装置の構成を示すブロック図である。なお、第一実施形態と同じ部材等は、第一実施形態の説明と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８３】
図３に示すように、本実施形態にかかる温度調節装置は、流量変更バルブを除いて第一実施形態のものと同様に構成されている。本実施形態では、流量変更バルブ３３′は、第一流路２１ａ上に設けられ、空気の流れを第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂの両方（すなわち、電池モジュール３１全体）と、第二流路２１ｂとに切り替える弁となっている。すなわち、流量変更バルブ３３′は、電池モジュール３１全体へ空気を流す場合は第一流路２１ａ側が全開となるように制御され、第二流路２１ｂ側の流量を増加させる場合は、第一流路２１ａ側が全閉となるように制御される。
【００８４】
本実施形態に係る流量変更部１６ｂは、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定されたら、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAと第一要冷却温度ＴA0とを比較し、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBと第二要冷却温度ＴB0とを比較する。そして、以下の表３に示すように流量変更バルブ３３′を制御する。以下の表３は、上記の表１に対応し、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定された場合の、第一電池及び第二電池の温度に対する、ヒータ１１のオンオフ状態，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の開閉状態，流量変更バルブ３３′の開閉状態及びファン２６の作動状態を示す。
【００８５】
表３に示すように、流量変更部１６ｂは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上のときは、第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度にかかわらず、流量変更バルブ３３′を開けて第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂの両方（電池モジュール全体）に空気が流れるようにする（表３の１及び３）。また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満であって第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0以上であれば、流量変更バルブ３３′を閉じて第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる（表３の２）。これは、第一実施形態と同様、第一温度と第二温度との温度差が増大傾向にある場合に、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させるためである。
【００８６】
【表３】
【００８７】
また、流量変更部１６ｂは、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定されたら、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCと第一要暖房温度ＴC0とを比較し、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDと第二要暖房温度ＴD0とを比較する。そして、以下の表４に示すように流量変更バルブ３３′を制御する。以下の表４は、上記の表２に対応し、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定された場合の、第一電池及び第二電池の温度に対する、ヒータ１１のオンオフ状態，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の開閉状態，流量変更バルブ３３′の開閉状態及びファン２６の作動状態を示す。
【００８８】
表４に示すように、流量変更部１６ｂは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満のときは、第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度にかかわらず、流量変更バルブ３３′を開けて第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂの両方（電池モジュール全体）に空気が流れるようにする（表４の１及び３）。また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上であって第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0未満であれば、流量変更バルブ３３′を閉じて第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる（表４の２）。これは、第一実施形態と同様、第一温度と第二温度との温度差が増大傾向にある場合に、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させるためである。
【００８９】
【表４】
【００９０】
また、第一実施形態と同様、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上であって、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDも第二要暖房温度ＴD0以上の場合は、温度制御部１６ａによるバッテリ１０の暖房は実施されず、適温保持制御が実施される。すなわち、この場合は、温度制御部１６ａによる保持制御とともに、流量変更部１６ｂは流量変更バルブ３３′を現状の状態に保持する制御を実施する。
【００９１】
したがって、本実施形態に係る温度調節装置によれば、第一実施形態に記載した流量変更バルブ３３以外の効果に加え、第一流路２１ａに設けられた流量変更バルブ３３′が空気の流量を変更するため、第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂに流れる空気の流量と、温度変化しにくい第二流路２１ｂに流れる空気の流量とを容易に変更することができる。
【００９２】
また、本流量変更バルブ３３′は、空気が流れる方向を電池モジュール３１全体か第二電池３１Ｅ〜Ｈかに切り替えるため、第一温度が要冷却温度以上又は要暖房温度未満であれば、第二温度にかかわらず第二電池にも空気が流れる。そのため、第二温度も要冷却温度以上又は要暖房温度未満も場合は、電池モジュール３１全体を冷却又は暖房することができ、温度調節の効率がよい。反対に第二温度が要冷却温度未満又は要暖房温度以上の場合は、第二電池３１Ｅ〜Ｈは冷却又は暖房の必要はないが、第一電池３１Ａ〜Ｄのみに冷気又は暖気を流している間に第二電池３１Ｅ〜Ｈが熱くなりすぎたり冷えすぎたりすることを防ぐことができる。したがって、第一電池３１Ａ〜Ｄと第二電池Ｅ〜Ｈとの間の温度差を解消することができる。
【００９３】
［３．第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態にかかる組電池の温度調節装置について、図４を用いて説明する。図４は第三実施形態に係る組電池の温度調節装置の構成を示すブロック図である。なお、第一実施形態と同じ部材等は、第一実施形態の説明と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００９４】
図４に示すように、本実施形態にかかる温度調節装置は、流量変更バルブの構成とファン２６の配置を除いて第一実施形態のものと同様に構成されている。本実施形態では、第一流路２１ａと第二流路２１ｂとに流れる流量を変更する手段として、流量変更バルブの代わりに、第一流量変更ファン（第一ファン）３４と第二流量変更ファン（第二ファン）３５とが設けられている。第一流量変更ファン３４は第一流路２１ａに設けられ、第一電池３１Ａ〜Ｄに空気を送風する。第二流量変更ファン３５は第二流路２１ｂに設けられ、第二電池３１Ｅ〜Ｈに空気を送風する。流量変更部１６ｂは、第一流路２１ａ側の流量を増加させる場合は第一流量変更ファン３４のスイッチをオンにし、第二流路２１ｂ側の流量を増加させる場合は第二流量変更ファン３５のスイッチをオンにするように制御する。
【００９５】
また、ファン２６は、排出流路２２の下流側（循環流路２３との接続点よりも下流側）に設けられ、下流側シャッタバルブ２５が閉状態の場合（すなわち、バッテリ１０の暖房時）はスイッチがオフにされて、下流側シャッタバルブ２５が開状態の場合（すなわち、バッテリ１０の冷却時）のみ使用される。これは、流量変更ファン３４及び３５により配管２０内に空気を流すことができるためである。なお、ファン２６を設けることにより、空気の流れをよりスムーズにすることができるが、ファン２６は省略してもよい。特に、排出流路２２が短い場合は、流量変更ファン３４及び３５により十分空気を流すことができるため、ファン２６を設ける必要はない。
【００９６】
本実施形態に係る流量変更部１６ｂは、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定されたら、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAと第一要冷却温度ＴA0とを比較し、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBと第二要冷却温度ＴB0とを比較する。そして、以下の表５に示すように流量変更ファン３４及び３５を制御する。以下の表５は、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定された場合の、第一電池及び第二電池の温度に対する、ヒータ１１のオンオフ状態，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の開閉状態，流量変更ファン３４及び３５の作動状態及びファン２６の作動状態を示す。
【００９７】
表５に示すように、流量変更部１６ｂは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBも第二要冷却温度ＴB0以上のときは、第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂの両方（電池モジュール全体）に空気が流れるように、流量変更ファン３４及び３５をともにスイッチオンとする（表５の１）。
また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0以上であれば、第一流量変更ファン３４のスイッチをオフとし、第二流量変更ファン３５のスイッチをオンにして第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる（表５の２）。これは、第一，第二実施形態と同様、第一温度と第二温度との温度差が増大傾向にある場合に、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させるためである。
【００９８】
また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0未満であれば、第一流量変更ファン３４のスイッチをオンとし、第二流量変更ファン３５のスイッチをオフにして第一流路２１ａ側に流れる空気の流量を増加させる（表５の３）。これは、第一温度と第二温度との温度差が減少傾向にある場合には、第一流路２１ａ側に流れる空気の流量を増加させるためである。
【００９９】
【表５】
【０１００】
また、流量変更部１６ｂは、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定されたら、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCと第一要暖房温度ＴC0とを比較し、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDと第二要暖房温度ＴD0とを比較する。そして、以下の表６に示すように流量変更ファン３４及び３５の作動を制御する。以下の表６は、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定された場合の、第一電池及び第二電池の温度に対する、ヒータ１１のオンオフ状態，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の開閉状態，流量変更ファン３４及び３５の作動状態及びファン２６の作動状態を示す。
【０１０１】
表６に示すように、流量変更部１６ｂは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0未満のときは、第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂの両方（電池モジュール全体）に空気が流れるように流量変更ファン３４及び３５をともにスイッチオンとする（表６の１）。
また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0未満であれば、第一流量変更ファン３４のスイッチをオフとし、第二流量変更ファン３５のスイッチをオンにして第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる（表６の２）。これは、第一，第二実施形態と同様、第一温度と第二温度との温度差が増大傾向にある場合に、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させるためである。
【０１０２】
また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0以上であれば、第一流量変更ファン３４のスイッチをオンとし、第二流量変更ファン３５のスイッチをオフにして第一流路２１ａ側に流れる空気の流量を増加させる（表６の３）。これは、第一温度と第二温度との温度差が減少傾向にある場合には、第一流路２１ａ側に流れる空気の流量を増加させるためである。
【０１０３】
【表６】
【０１０４】
また、第一，第二実施形態と同様、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上であって、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDも第二要暖房温度ＴD0以上の場合は、温度制御部１６ａによるバッテリ１０の暖房は実施されず、適温保持制御が実施される。すなわち、この場合は温度制御部１６ａによる保持制御とともに、流量変更部１６ｂは流量変更ファン３４及び３５のスイッチをともにオフにして現状の状態に保持する制御を実施する。
【０１０５】
したがって、本実施形態に係る温度調節装置によれば、第一実施形態に記載した流量変更バルブ３３以外の効果に加え、第一流路２１ａに設けられた第一流量変更ファン３４及び第二流路２１ｂに設けられた第二流量変更ファン３５が空気の流量を変更するため、ファンのスイッチのオンオフ制御により、第一流路２１ａのみ，第二流路２１ｂのみ，第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂの両方、の三種類に空気の流れを容易に変更することができる。
【０１０６】
また、暖房時にはファン２６の作動を停止させることができるため、電力消費量を抑えることができ節電効果がある。さらに、冷却時であってもファン２６を省略することが可能であるため、さらなる節電効果も期待できる。
【０１０７】
［４．その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【０１０８】
例えば、第一，第二実施形態における流量変更バルブ３３，３３′は、いずれも空気の流れる方向を切り替える弁として構成されているが、第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂに流れる空気の流量を可変に制御されるものであってもよい。すなわち、流量変更部１６ｂが流量変更バルブ３３，３３′の開度を制御することにより、例えば第一実施形態において、第一流路２１ａの流量を少なくし（例えば３割程度）、第二流路２１ｂの流量を多くして（例えば７割程度）、各流路２１ａ，２１ｂに空気が流れるように構成してもよい。
【０１０９】
また、同様に、第三実施形態における流量変更ファン３４及び３５もスイッチのオンオフ制御だけでなく、それぞれの回転数を制御できるように構成してもよい。このように各流路２１ａ，２１ｂに流れる空気の流量を可変に制御可能な構成にすることにより、より細かい温度調節をすることができる。また、例えば、第二電池３１Ｅ〜Ｈを暖房又は冷却したい場合に、第二電池３１Ｅ〜Ｈだけでなく第一電池３１Ａ〜Ｄにも空気が流れるため、第二電池３１Ｅ〜Ｈの暖房又は冷却をしているときに第一電池が再び冷えたり暖まりすぎたりすることを防ぐことができる。
【０１１０】
また、上記実施形態では、温度制御部１６ａが、バッテリ１０の冷却が必要であるか否かを優先して判定しているが、暖房が必要であるか否かを優先して判定してもよい。また、温度制御部１６ａがなくても、流量変更部１６ｂにより各流路２１ａ，２１ｂに流れる空気の流量が変更されればバッテリ１０の温度調節を行うことができるため、温度制御部１６ａを省略してもよい。
【０１１１】
また、上記実施形態では、第一要冷却温度ＴA0と第二要冷却温度ＴB0とが同じ温度に設定され、第一要暖房温度ＴC0と第二要暖房温度ＴD0とが同じ温度に設定されているが、これらが異なる温度に設定されていてもよい。例えば、第一電池と第二電池の性質に応じて異なる温度にしてもよい。
また、上記実施形態では、バッテリ１０は、バッテリケース３０内に複数の電池モジュール３１が収容された組電池として構成されているが、組電池は容器内に複数の電池セルを収容した電池モジュールとして構成してもよく、また、収容される電池セルや電池モジュールの数は任意に選択可能である。
【０１１２】
また、バッテリ１０は車室１ａ内に設けられていなくてもよく、例えば車体下等の車室１ａ外に設けられていてもよい。この場合は、外気を取り入れてバッテリ１０を冷却することになる。また、ヒータ１１やＢＭＵ１５、車両ＥＣＵ１６も車室１ａ内に設けられていなくてもよい。
また、上記実施形態では、パラレル式のハイブリッド車に搭載されたバッテリ１０を例として説明したが、車両１はハイブリッド車に限られず、電気自動車等の電動車両であればよい。また、バッテリ１０は車両に搭載されたものでなくてもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１ 車両
９ エアコン
１０ バッテリ（組電池）
１１ ヒータ
１４ エアコンＥＣＵ
１５ バッテリマネジメントユニット（ＢＭＵ）
１６ 車両ＥＣＵ
１６ａ 温度制御部（温度制御手段）
１６ｂ 流量変更部（流量変更手段）
２０ 配管
２１ 供給流路
２１ａ 第一流路
２１ｂ 第二流路
２２ 排出流路
２３ 循環流路
２４ 上流側シャッタバルブ（切換弁）
２５ 下流側シャッタバルブ（切換弁）
２６ ファン
３０ バッテリケース（容器）
３１ 電池モジュール（電池）
３１Ａ〜Ｄ 第一電池
３１Ｅ〜Ｈ 第二電池
３２ 温度センサ
３３，３３′ 流量変更バルブ（流量変更手段）
３４ 第一流量変更ファン（流量変更手段，第一ファン）
３５ 第二流量変更ファン（流量変更手段，第二ファン）
ＴA0，ＴB0 要冷却温度
ＴC0，ＴD0 要暖房温度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内に複数の電池を収容してなる組電池の温度調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電池は使用される温度によって放電特性が変化する。例えば、電池は低温状態で使用される場合、放電できる容量が減少するため十分な出力特性が得られない。そのため、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両のように、電力でモータを回転させて走行し、減速時は車輪の回転による運動エネルギを電気エネルギに変換して電力を回収する車両の場合、冬場の走行や寒冷地の走行等低温下での走行では発進性能や走行性能が低下し、十分な出力が得られないことがある。
【０００３】
また、反対に、電池は高温状態で使用される場合、自己放電が増加するため残容量が減少し、充電性能が低下することが知られている。そのため、上記のような電動車両の場合は十分な入力（回生エネルギ）を得ることができない。また、これは電池の寿命にも悪影響を与え、高温環境下では劣化が進行しやすくなる。
これらの事情から、電池には通常使用に適した温度範囲（すなわち、上限温度及び下限温度）が定められている。そして、電池を使用する場合は、この温度範囲内において適切に使用できるように、電池を冷却又は暖房する装置が種々提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には電池を冷却する技術が記載されている。この技術では、複数のセルを第１ケースに収納し、この第１ケースの外側に第２ケースを設け、組電池の使用時には第１ケース内のセルに送風し、組電池の使用終了後に所定時間だけ第２ケース内の第１ケースの外側に送風する。これにより、熱源の近くに組電池を配置しても、第１ケースの温度上昇を抑制することができ、第１ケース内の各セルの温度を均一に保つことができるとされている。
【０００５】
また、特許文献２は電池を暖房する技術に関し、電気自動車の減速時に発生する回生エネルギを利用して電池を加熱する電気式ヒータを設けた二次電池の保温システムが記載されている。電気式ヒータは、各二次電池の底面に設けられ、二次電池の温度が所定の下限温度以下になると回生電力により二次電池を加熱している。これにより、簡単な構成で電池の保温を行うことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４０８１８５６号公報
【特許文献２】特開２００８−１０３１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、容器内に収容された電池を冷却するには、特許文献１のように、容器内に空気を供給するため供給口と容器内から空気を排出する排気口とを有した容器を用いることが考えられる。このような容器内に収容された電池は、供給口から供給された冷たい空気や熱い空気により冷却又は暖房されて、使用に適した温度範囲内となるように温度調節される。
【０００８】
このとき、例えば、特許文献１のように容器内に複数の電池セルが収容された電池モジュールを冷却する場合、供給口に近い上流側に配置された電池セルは、供給口から容器内に供給された冷たい空気を直接受けるため、冷却されやすく温度低下しやすい。しかし、排気口に近い下流側に配置された電池セルは、上流側の電池セルの周りを流通し終えて温度が上昇した空気により冷却されるため、温度低下しにくい。このように、容器内の供給口側（上流側）と排気口側（下流側）とに配置された電池セルとの間に温度差が生じてしまうことがあり、上流側の電池セルは冷却できても下流側の電池セルを十分冷却することができない場合がある。
【０００９】
同様に、熱い空気により電池を暖房（加熱）する場合、上流側に配置された電池には熱い空気が直接流れるため温度上昇しやすい。しかし、下流側に配置された電池は、上流側の電池の周りを流通し終えて温度が低下した空気により暖房されるため、温度上昇しにくい。したがって、容器内の上流側と下流側とに配置された電池に温度差が生じてしまうことがあり、上流側の電池は暖房できても下流側の電池を十分暖めることができない場合が考えられる。
【００１０】
このように、容器内へ空気を供給する供給口の近くに配置された電池（電池セル）と容器内から空気を排出する排気口の近くに配置された電池（電池セル）との間に温度差が生じると、所望の放電特性が得られず入出力性能が低下し、或いは充電性能が低下して電池の寿命が早まる等の課題がある。また、複数の電池モジュールを容器内に収容してなる組電池を搭載した電気自動車やハイブリッド車等の電動車両では、供給口側の電池モジュールと排気口側の電池モジュールとの間に温度差が生じると、所望の発進性能や走行性能が得られず電費が悪化したり、組電池の寿命が短くなることにより交換頻度が高まりコストがかかる等の課題がある。
【００１１】
本件はこのような課題に鑑み案出されたもので、容器内の上流側に配置された電池と下流側に配置された電池との間の温度差を解消することができるようにした、組電池の温度調節装置を提供することを目的とする。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）ここで開示する組電池の温度調節装置は、容器内に第一電池及び第二電池を収容してなる組電池の温度調節装置であって、前記容器に接続され前記容器内の前記第一電池に空気を供給する第一流路と前記第二電池に空気を供給する第二流路とに分岐形成された供給流路と、前記容器に接続され前記容器の前記第二電池側から空気を排出する排出流路と、前記第一電池の第一温度及び前記第二電池の第二温度をそれぞれ検出する温度センサと、前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度に応じて、前記第一流路及び前記第二流路を流通する各空気の流量を変更する流量変更手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１３】
補足すると、第一電池には第一流路から、第二電池には第二流路からそれぞれ空気が供給され、容器内に供給された空気は第二電池側の排出流路から排出される。すなわち、第一電池が空気の流れの上流側に位置し、第二電池が空気の流れの下流側に位置している。第一流路から第一電池へ供給された空気は、第一電池及び第二電池の周りを通過し、排出流路から排出される。第二流路から第二電池へ供給された空気は、第二電池の周りを通過し、排出流路から排出される。これら第一流路及び第二流路を流通する各空気の流量を、第一温度及び第二温度に応じて流量変更手段が変更することを特徴としている。
【００１４】
（２）前記流量変更手段が、前記第一流路を流通した空気によって前記第一温度及び前記第二温度の温度差が増大傾向にある場合に、前記第二流路の空気の流量を増加させることが好ましい。
例えば、前記組電池の冷却時に第一電池が第二電池よりも過冷却された場合に、前記流量変更手段が前記第二流路の空気（冷却用の空気）の流量を増大させる。或いは、前記組電池の暖房時に第一電池が第二電池よりも過昇温された場合に、前記流量変更手段が前記第二流路の空気（暖房用の空気）の流量を増大させる。
【００１５】
（３）前記流量変更手段が、前記第二温度が予め設定された所定の要冷却温度以上である場合及び所定の要暖房温度未満の場合に、前記第二流路側の空気の流量を増加させることが好ましい。
（４）前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度に応じて前記組電池を温度調節する温度制御手段を備え、前記温度制御手段が、前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度の少なくとも一方が予め設定された所定の要冷却温度以上の場合に、前記組電池を冷却することが好ましい。
【００１６】
（５）前記第一電池及び前記第二電池が前記容器内に複数収容され、前記温度センサは前記複数の第一電池及び前記複数の第二電池にそれぞれ複数設けられ、前記温度制御手段が、前記複数の温度センサで検出された前記複数の第一温度の最大値及び前記複数の第二温度の最大値の少なくとも一方が前記要冷却温度以上の場合に、前記組電池を冷却することが好ましい。
【００１７】
（６）前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度に応じて前記組電池を温度調節する温度制御手段を備え、前記温度制御手段が、前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度の少なくとも一方が予め設定された所定の要暖房温度未満の場合に、前記組電池を暖房することが好ましい。
（７）前記第一電池及び前記第二電池が前記容器内に複数収容され、前記温度センサは前記複数の第一電池及び前記複数の第二電池にそれぞれ複数設けられ、前記温度制御手段が、前記複数の温度センサで検出された前記複数の第一温度の最小値及び前記複数の第二温度の最小値の少なくとも一方が前記要暖房温度未満の場合に、前記組電池を暖房することが好ましい。
【００１８】
（８）前記流量変更手段が、前記供給流路の分岐点に設けられ、前記第一流路を流れる空気の流量と前記第二流路を流れる空気の流量とを変更するシャッタバルブであることが好ましい。
（９）前記流量変更手段が、前記第一流路に設けられ、前記第一流路及び前記第二流路を流れる空気の流量と前記第二流路を流れる空気の流量とを変更するシャッタバルブであることが好ましい。
【００１９】
（１０）前記流量変更手段が、前記第一流路に設けられ前記第一電池に空気を送風する第一ファン及び前記第二流路に設けられ前記第二電池に空気を送風する第二ファンであることが好ましい。
（１１）前記供給流路の分岐点の上流側と前記排出流路とを接続する循環流路と、前記循環流路上に設けられ、前記容器内を流れる空気を加熱するヒータと、前記供給流路と前記循環流路との接続点及び前記排出流路と前記循環流路との接続点にそれぞれ設けられ、前記供給流路及び前記排出流路の流通状態を切り替える切替弁と、を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の組電池の温度調節装置によれば、流量変更手段が、第一温度及び第二温度に応じて第一流路及び第二流路を流通する各空気の流量を変更するため、上流側の第一電池と下流側の第二電池との間に生じる温度差を解消することができる。これにより、組電池を適切な温度範囲内で使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第一実施形態に係る組電池の温度調節装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第一実施形態に係る組電池の温度調節装置を備えた車両の構成図である。
【図３】第二実施形態に係る組電池の温度調節装置の構成を示すブロック図である。
【図４】第三実施形態に係る組電池の温度調節装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
［１．第一実施形態］
第一実施形態に係る組電池の温度調節装置の構成について、図１及び図２を用いて説明する。本温度調節装置は、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両に用いて好適であり、ここではハイブリッド車に適用したものを例として説明する。
【００２３】
［１−１．全体構成］
図２は本温度調節装置を備えた車両の構成図である。図２に示すように、車両１は、エンジン（ＥＮＧ）２の出力軸（回転軸）２ａにクラッチ３を介して電動発電機（以下、電動機ともいう）４の回転軸４ａが接続され、電動機４の回転軸４ａに変速機（Ｔ／Ｍ）５の入力軸５ａが直結されたパラレル式ハイブリッド自動車として構成されている。また、変速機５の出力軸５ｂは、プロペラシャフト６，図示しないディファレンシャル及びドライブシャフトを介して左右の駆動輪７に接続されている。したがって、クラッチ３が接続されているときには、エンジン２の出力軸２ａと電動機４の回転軸４ａの双方が駆動輪７と機械的に接続され、クラッチ３が切断されているときには、電動機４の回転軸４ａのみが駆動輪７と機械的に接続された状態となる。
【００２４】
電動機４は、バッテリ（組電池）１０に蓄えられた直流電力がインバータ８によって交流電力に変換されて供給されることにより電動機（モータ）として作動し、その駆動力が変速機５によって適切な速度に変換された後に駆動輪７に伝達される。また、車両減速時には、電動機４が発電機として作動し、駆動輪７の回転による運動エネルギが変速機５を介して電動機４に伝達され、交流電力に変換されることにより回生制動力を発生する。そして、この交流電力はインバータ８によって直流電力に変換された後、バッテリ１０に充電され、駆動輪７の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。
【００２５】
一方、エンジン２の駆動力は、クラッチ３が接続されているときに電動機４の回転軸４ａを経由して変速機５に伝達され、適切な速度に変速された後に駆動輪７に伝達される。したがって、エンジン２の駆動力が駆動輪７に伝達されているときに電動機４がモータとして作動する場合には、エンジン２の駆動力と電動機４の駆動力とがそれぞれ駆動輪７に伝達される。すなわち、車両１の駆動のために駆動輪７に伝達されるべき駆動トルクの一部がエンジン２から供給されると共に、残りが電動機４から供給される。
【００２６】
また、バッテリ１０の充電率が低下してバッテリ１０を充電する必要があるときには、電動機４が発電機として作動すると共に、エンジン２の駆動力の一部を用いて電動機４を駆動する。これにより発電が行われ、発電された交流電力がインバータ８によって直流電力に変換された後にバッテリ１０に充電される。なお、バッテリ１０の近傍には、バッテリ１０を暖房するためのヒータ１１が設けられている。
【００２７】
また、車両１には、上記の駆動系及び発電系の装置とは別に、車室内の空気の温度を調節するためのエアコン（Ａ／Ｃ）９が設けられている。また、車両１にはこれら装置を制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵという）が設けられている。すなわち、車両１には、エンジン２を制御するエンジンＥＣＵ（ＥＮＧ＿ＥＣＵ）１２，インバータ８を制御するインバータＥＣＵ１３，エアコン９を制御するエアコンＥＣＵ（Ａ／Ｃ＿ＥＣＵ）１４，バッテリ１０及びヒータ１１を制御するバッテリマネジメントユニット（以下、ＢＭＵという）１５がそれぞれ設けられ、これらのエンジンＥＣＵ１２，インバータＥＣＵ１３，エアコンＥＣＵ１４，ＢＭＵ１５を通じて車両１を統合制御するために車両ＥＣＵ１６が設けられている。各ＥＣＵ１２〜１４，１６及びＢＭＵ１５は、メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）及びＣＰＵ等で構成されるコンピュータである。
【００２８】
なお、エンジンＥＣＵ１２，インバータＥＣＵ１３，エアコンＥＣＵ１４の各機能については、周知の技術を適用可能であるため、詳細については省略する。
【００２９】
［１−２．温度調節装置の構成］
図１は本温度調節装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、車室１ａ内には、バッテリ１０，ヒータ１１，ＢＭＵ１５，車両ＥＣＵ１６及び配管２０が設けられ、車室１ａ外には、エアコンＥＣＵ１４，配管１７及び１８，配管１７内に配置されたエアコンブロア９ａ及びエアコン側シャッタバルブ９ｂが設けられている。配管１７は車室１ａ内へ外気を導入するものであり、配管１８は車室１ａ内の空気を配管１７へ循環させる配管である。エアコン側シャッタバルブ９ｂはこれら配管１７及び１８が接続された部分に設けられ、エアコンＥＣＵ１４により制御されて空気の流れを切り替える。なお、エアコンブロア９ａ及びエアコン側シャッタバルブ９ｂの上流側には図示しないコンプレッサやコンデンサ等が設けられており、これらによりエアコン９（図２参照）が構成されている。車室１ａ内は、このエアコン９により空調される。
【００３０】
バッテリ１０は、バッテリケース（容器）３０内に電池モジュール（電池）３１が複数収容された組電池として構成されている。ここでは、バッテリケース３０の長手方向に四つずつ，短手方向に二つずつ配設され、八つの電池モジュール３１が収容されている。各電池モジュール３１は、そのケース内に複数の電池セルが直列に接続されて収容された組電池である。なお、電池モジュールの数はこれに限られない。
【００３１】
複数の電池モジュール３１は、互いに隙間を有してバッテリケース３０内に収容されている。これら複数の電池モジュール３１は、後述する供給流路２１から供給される空気が各電池モジュール３１の周囲を流通することにより冷却又は暖房される。これにより、バッテリ１０の温度調節が行われる。各電池モジュール３１には、それぞれ温度センサ３２が設けられており、各電池モジュール３１の温度が各温度センサ３２によってそれぞれ検出される。検出された各電池モジュール３１の温度情報は、ＢＭＵ１５へ伝達される。なお、図１では分かりやすくするために、各電池モジュール３１間の隙間は大きく表現されている。また、温度センサ３２は二つのみ記載しているが、一つの電池モジュール３１に一つの温度センサ３２が設けられている。
【００３２】
ヒータ１１は、例えばＰＴＣヒータ等のヒータであって、ＢＭＵ１５によりスイッチのオン／オフ状態が制御され、スイッチオンのときに空気を加熱する。このヒータ１１は、スイッチオンの場合、ハイ／ローの二段階に温度が切り替られるようになっている。この温度切替制御もＢＭＵ１５により行われる。なお、スイッチオンの場合の温度切替は二段階より多くてもよく、また、オン／オフ制御のみで温度切替制御がなくてもよい。ヒータ１１は、後述するようにバッテリ１０を暖房する際に用いられる。
【００３３】
配管２０は、車室１ａ内の空気を配管２０内に導入し、その空気をバッテリケース３０内へ供給するための供給流路２１と、バッテリケース３０内を流通し終えた空気を車室１ａ外へ排出するための排出流路２２と、供給流路２１と排出流路２２とを接続する循環流路２３とを有している。
供給流路２１は、その上流端が車室１ａ内の任意の位置で開口して設けられ、その中間部が下流に向かって二つの流路に分岐形成されている。分岐した一方の流路（第一流路）２１ａの下流端は、バッテリケース３０の長手方向の一端部に接続され、他方の流路（第二流路）２１ｂの下流端は、バッテリケース３０の長手方向の中間部に接続されている。第一流路２１ａと第二流路２１ｂとに分岐した分岐点には、第一流路２１ａに流れる空気の流量と第二流路２１ｂに流れる空気の流量とを変更する流量変更バルブ（流量変更手段）３３が設けられている。流量変更バルブ３３は、車両ＥＣＵ１６によりその開度が制御されることで第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂに流れる空気の流量を変更する。
【００３４】
排出流路２２は、その上流端がバッテリケース３０の長手方向の他端部に接続され、下流端が車室１ａ外で開口して設けられている。排出流路２２の上流側には、配管２０内及びバッテリケース３０内に空気を流通させるためのファン２６が設けられている。ファン２６は車両ＥＣＵ１６により制御される。また、排出流路２２の下流側には隙間２２ｃが設けられている。この隙間２２ｃにより排出流路２２内を流通する空気がわずかに車室１ａ内に排出され、車室１ａ内の負圧が回避される。
【００３５】
バッテリケース３０には、上記した供給流路２１の第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂと排出流路２２とが接続されている。これらの流路によりバッテリケース３０内に空気の流れが生成される。このとき、第一流路２１ａ側に配置されたＡ〜Ｄの電池モジュール３１（以下、電池モジュール３１Ａ〜Ｄという）は、第一流路２１ａから供給される空気のみによって冷却又は暖房される。一方、第二流路２１ｂ側に配置されたＥ〜Ｈの電池モジュール３１（以下、電池モジュール３１Ｅ〜Ｈという）は、第二流路２１ｂから供給される空気に加え、電池モジュール３１Ａ〜Ｄの周囲を流通した空気によって冷却又は暖房される。
【００３６】
これは、電池モジュール３１Ｅ〜Ｈが電池モジュール３１Ａ〜Ｄよりも排出流路２２側に配置されており、空気の流れの下流側に位置しているためである。以下、下流側の電池モジュール３１Ｅ〜Ｈを第二電池３１Ｅ〜Ｈともいう。これに対して、電池モジュール３１Ａ〜Ｄは空気の流れの上流側に位置している。以下、上流側の電池モジュール３１Ａ〜Ｄを第一電池３１Ａ〜Ｄともいう。本実施形態では、バッテリケース３０内の空間が、便宜的に二つの空間から構成されたものとする。これらの二つの空間のうち、第二流路２１ｂ及び排出流路２２に接続された一方の空間内に第二電池３１Ｅ〜Ｈが収容され、他方の空間内に第一電池３１Ａ〜Ｄが収容される。
【００３７】
循環流路２３は、供給流路２１の分岐点の上流側と排出流路２２の中間部とを接続する流路であり、排出流路２２を流れる空気を再び供給流路２１へ戻し、供給流路２１とバッテリケース３０と排出流路２２との間において空気を循環させる流路である。この循環流路２３の中間部にはヒータ１１が介装されており、循環流路２３を流通する空気は、ヒータ１１により加熱されて供給流路２１へ戻される。すなわち、この循環流路２３は、暖房用の通路である。
【００３８】
供給流路２１と循環流路２３との接続点には、供給流路２１の流通状態を切り替えるシャッタバルブ（切換弁，以下、上流側シャッタバルブという）２４が設けられている。この上流側シャッタバルブ２４は、閉状態のときに供給流路２１の上流側と下流側とを連通状態とし、開状態のときに循環流路２３と供給流路２１の下流側とを連通状態とする。言い換えると、上流側シャッタバルブ２４が閉じているときは車室１ａ内の空気がバッテリケース３０内へ供給され、上流側シャッタバルブ２４が開いているときはヒータ１１により加熱された空気がバッテリケース３０内へ供給される。つまり、上流側シャッタバルブ２４は、ヒータ１１で加熱された空気と加熱されていない空気（すなわち、室内空気）とを切り替える弁である。
【００３９】
また、排出流路２２と循環流路２３との接続点には、排出流路２２の流通状態を切り替えるシャッタバルブ（切替弁，以下、下流側シャッタバルブという）２５が設けられている。この下流側シャッタバルブ２５は、閉状態のときに排出流路２２の上流側と下流側とを連通状態とし、開状態のときに排出流路２２の上流側と循環流路２３とを連通状態とする。言い換えると、下流側シャッタバルブ２５が閉じているときはバッテリケース３０内の空気が外部へ排出され、下流側シャッタバルブ２５が開いているときはバッテリケース３０内を流通し終えた空気がヒータ１１へ導入されて加熱される。
【００４０】
これら上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５は、ＢＭＵ１５により制御される。このとき、上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５は、ヒータ１１のオン／オフ制御と連動して作動するように制御される。すなわち、ヒータ１１により加熱された空気がバッテリケース３０内に供給される場合は、ＢＭＵ１５により上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５がいずれも開状態とされてヒータ１１がオン状態となるように制御される。反対に、室内空気がバッテリケース３０内に供給される場合は、ＢＭＵ１５により上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５がいずれも閉状態とされてヒータ１１がオフ状態となるように制御される。
【００４１】
［１−３．制御構成］
ＢＭＵ１５は、バッテリ１０の温度や電圧、インバータ８とバッテリ１０との間に流れる電流等を検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ１０の充電率を算出し、過充電や過放電とならないようにバッテリ１０の状態を監視するものである。ここでは、ＢＭＵ１５は、温度センサ３２で検出された全ての電池モジュール３１の温度を収集しており、この温度情報から、第一電池（上流側の電池モジュール）３１Ａ〜Ｄの最大値（最大温度）ＴA及び最小値（最小温度）ＴCと、第二電池（下流側の電池モジュール）３１Ｅ〜Ｈの最大値（最大温度）ＴB及び最小値（最小温度）ＴDとを選択する。なお、以下、特に最大値と最小値とを区別しない場合は、第一電池３１Ａ〜Ｄの温度を第一温度、第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度を第二温度と呼ぶ。
【００４２】
ＢＭＵ１５は、選択した第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴA及び最小値ＴCと、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴB及び最小値ＴDとに加え、算出した充電率や各検出結果を車両ＥＣＵ１６へ伝達する。また、ＢＭＵ１５は、後述する車両ＥＣＵ１６からの指令により、ヒータ１１のオン／オフ制御及び温度切替制御や、配管２０に設けられた上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の切替制御を行う。
【００４３】
車両ＥＣＵ１６は、上記したように車両１を統合制御する電子制御装置であり、ここではバッテリ１０の温度調節制御を実施する。車両ＥＣＵ１６は、温度センサ３２で検出された電池モジュール３１の温度に応じてバッテリ１０の温度調節を行う温度制御部（温度制御手段）１６ａとしての機能要素と、温度センサ３２で検出された電池モジュール３１の温度に応じて第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂを流通する各空気の流量を変更する流量変更部（流量変更手段）１６ｂとしての機能要素とを有している。
【００４４】
温度制御部１６ａは、ＢＭＵ１５から伝達された第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度と第二電池３１Ｅ〜Ｈの第二温度とに基づいて、バッテリ１０が高温の場合は冷却をし、低温の場合は暖房をし、適温の場合は保持するように制御するものである。
まず、冷却の場合を説明する。温度制御部１６ａは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAと第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBの少なくとも一方が、冷却を必要とする温度（以下、要冷却温度という）以上の場合は、バッテリ１０を冷却する制御を行う。要冷却温度は、バッテリ１０の冷却を行うか否かを判定するための閾値であり、使用される電池モジュールに応じて予め設定される。要冷却温度は、第一電池３１Ａ〜Ｄに対する温度（以下、第一要冷却温度という）ＴA0と、第二電池３１Ｅ〜Ｈに対する温度（以下、第二要冷却温度という）ＴB0とがあり、ここでは、第一要冷却温度ＴA0と第二要冷却温度ＴB0とが同じ温度に設定されている。
【００４５】
言い換えると、温度制御部１６ａは、以下の温度条件（１）及び（２）の少なくともいずれか一方が成立した場合に、バッテリ１０を冷却するための制御を実施する。
（１）第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上（ＴA≧ＴA0）
（２）第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0以上（ＴB≧ＴB0）
【００４６】
温度制御部１６ａは、バッテリ１０を冷却する場合は、ＢＭＵ１５に対して以下の指令１を伝達する。
（指令１）ヒータ１１をオフ，ファン２６をオン，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５を閉状態とする。
【００４７】
当該指令１により、バッテリケース３０内には、車室１ａ内の空気が供給され、バッテリ１０は冷却される。なお、温度制御部１６ａは、以下の温度条件（３）が成立した場合は、バッテリ１０の冷却は必要ないと判定し、次に暖房が必要であるか否かの判定を実施する。すなわち、温度制御部１６ａは、冷却を暖房よりも優先して判定する。
（３）第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満、且つ、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0未満（ＴA＜ＴA0、且つ、ＴB＜ＴB0）
【００４８】
次に、暖房の場合を説明する。温度制御部１６ａは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCと第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDの少なくとも一方が、暖房を必要とする温度（以下、要暖房温度という）未満の場合は、バッテリ１０を暖房する制御を行う。要暖房温度は、バッテリ１０の暖房を行うか否かを判定するための閾値であり、使用される電池モジュールに応じて予め設定されるものであって、当然要冷却温度よりも低い温度である。要暖房温度は、第一電池３１Ａ〜Ｄに対する温度（以下、第一要暖房温度という）ＴC0と、第二電池３１Ｅ〜Ｈに対する温度（以下、第二要暖房温度という）ＴD0とがあり、ここでは、第一要暖房温度ＴC0と第二要暖房温度ＴD0とが同じ温度に設定されている。
【００４９】
言い換えると、温度制御部１６ａは、以下の温度条件（４）及び（５）の少なくともいずれか一方が成立した場合に、バッテリ１０を暖房するための制御を実施する。
（４）第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満（ＴC＜ＴC0）
（５）第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0未満（ＴD＜ＴD0）
【００５０】
温度制御部１６ａは、バッテリ１０を暖房する場合は、ＢＭＵ１５に対して以下の指令２を伝達する。
（指令２）ヒータ１１をオン，ファン２６をオン，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５を開状態とする。
【００５１】
当該指令２により、バッテリケース３０内には、循環流路２３においてヒータ１１により加熱された空気が供給され、バッテリ１０は暖房される。なお、温度制御部１６ａは、以下の温度条件（６）が成立した場合は、バッテリ１０の暖房は必要ないと判定し、以下の適温保持の制御を実施する。
（６）第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上、且つ、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0以上（ＴC≧ＴC0、且つ、ＴD≧ＴD0）
【００５２】
ここでいう適温とは、バッテリ１０の冷却も暖房も必要ない、バッテリ１０の使用に適した温度範囲のことである。すなわち、上記の温度条件（３）及び（６）が成立した場合である。温度制御部１６ａは、この温度範囲のときは冷却も暖房も実施せず、現状の状態を保持する制御を行う。
【００５３】
温度制御部１６ａは、バッテリ１０を保持する場合は、ＢＭＵ１５に対して以下の指令３を伝達する。
（指令３）ヒータ１１をオフ，ファン２６をオフ，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５は現状の開閉状態を保持する。
当該指令３により、バッテリケース３０内には空気が供給されない（循環しない）ため、バッテリ１０は冷却も暖房もされず、現状の状態が保持される。
【００５４】
流量変更部１６ｂは、ＢＭＵ１５から伝達された第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度と第二電池３１Ｅ〜Ｈの第二温度とに基づいて、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の温度調節制御が行われるときに流量変更バルブ３３の開度を制御するものである。本実施形態の流量変更バルブ３３は、空気の流れを第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂのいずれか一方に切り替える弁となっている。すなわち、流量変更バルブ３３は、第一流路２１ａ側の流量を増加させる場合は、第一流路２１ａ側が全開、第二流路２１ｂ側が全閉となるように制御され、第二流路２１ｂ側の流量を増加させる場合は、第一流路２１ａ側が全閉、第二流路２１ｂ側が全開となるように制御される。
【００５５】
まず、冷却の場合を説明する。流量変更部１６ｂは、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定されたら、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAと第一要冷却温度ＴA0とを比較し、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBと第二要冷却温度ＴB0とを比較する。ここで、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定されると、通常はバッテリケース３０全体に空気を流すために、上流側から空気が流れるようにする（すなわち、第一流路２１ａから空気を供給する）。しかし、このように空気を供給すると、バッテリケース３０内の上流側の電池モジュール３１Ａ〜Ｄは冷却されやすいが、下流側の電池モジュール３１Ｅ〜Ｈは冷却されにくいため、上流側の電池モジュール３１Ａ〜Ｄと下流側の電池モジュール３１Ｅ〜Ｈとの間に温度差が生じてしまう。
【００５６】
これに対して、本温度調節装置の流量変更部１６ｂは、以下の表１に示すように流量変更バルブ３３を制御する。以下の表１は、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定された場合の、第一電池及び第二電池の温度に対する、ヒータ１１のオンオフ状態，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の開閉状態，流量変更バルブ３３の開閉状態及びファン２６の作動状態を示す。
【００５７】
表１に示すように、流量変更部１６ｂは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上のときは、第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度にかかわらず、第一流路２１ａ側に流れる空気の流量を増加させる（表１の１及び３）。また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0以上のときは、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる（表１の２）。
【００５８】
これは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満であって第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0以上の場合に、第一流路２１ａからバッテリケース３０内へ空気を供給すると、第一電池３１Ａ〜Ｄのほうが第二電池３１Ｅ〜Ｈよりも冷えやすい（温度低下しやすい）ため、第一温度と第二温度との温度差がより増大してしまうからである。流量変更部１６ｂは、このように第一温度と第二温度との温度差が増大傾向にある場合には、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる。
【００５９】
【表１】
【００６０】
なお、ここでは、表１の１の場合（第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBも第二要冷却温度ＴB0以上の場合）は、第一温度と第二温度との温度差はないと解釈し、表１の３の場合（第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0未満の場合）は、第一温度と第二温度との温度差が減少傾向にあると解釈する。
【００６１】
また、上記したように第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満であって、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBも第二要冷却温度ＴB0未満の場合（すなわち、上記の温度条件（３）の場合）は、温度制御部１６ａによるバッテリ１０の冷却は実施されず、暖房が必要であるか否かの判定が行われる。
【００６２】
流量変更部１６ｂは、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定されたら、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCと第一要暖房温度ＴC0とを比較し、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDと第二要暖房温度ＴD0とを比較する。ここで、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定された場合に、バッテリケース３０全体に空気を流すために、上流側から空気を流すと、冷却時と同様、上流側の電池モジュール３１Ａ〜Ｄと下流側の電池モジュール３１Ｅ〜Ｈとの間に温度差が生じてしまう。
【００６３】
これに対して、本温度調節装置の流量変更部１６ｂは、以下の表２に示すように流量変更バルブ３３を制御する。以下の表２は、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定された場合の、第一電池及び第二電池の温度に対する、ヒータ１１のオンオフ状態，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の開閉状態，流量変更バルブ３３の開閉状態及びファン２６の作動状態を示す。
【００６４】
表２に示すように、流量変更部１６ｂは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満のときは、第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度にかかわらず、第一流路２１ａ側に流れる空気の流量を増加させる（表２の１及び３）。また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上であって第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0であれば、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる（表２の２）。
【００６５】
これは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上であって第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0未満の場合に、第一流路２１ａからバッテリケース３０内へ空気を供給すると、第一電池３１Ａ〜Ｄのほうが第二電池３１Ｅ〜Ｈよりも暖まりやすい（温度上昇しやすい）ため、第一温度と第二温度との温度差がより増大してしまうからである。流量変更部１６ｂは、冷却の場合と同様、このように第一温度と第二温度との温度差が増大傾向にある場合に、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる。
【００６６】
【表２】
【００６７】
なお、冷却の場合と同様、表２の１の場合（第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDも第二要暖房温度ＴD0未満の場合）は、第一温度と第二温度との温度差はないと解釈し、表２の３の場合（第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0以上の場合）は、第一温度と第二温度との温度差が減少傾向にあると解釈する。
【００６８】
また、上記したように第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上であって、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDも第二要暖房温度ＴD0以上の場合（すなわち、上記の温度条件（６）の場合）は、温度制御部１６ａによるバッテリ１０の暖房は実施されず、適温保持制御が実施される。すなわち、この場合は、温度制御部１６ａによる保持制御とともに、流量変更部１６ｂは流量変更バルブ３３を現状の状態に保持する制御を実施する。
【００６９】
［１−４．作用］
本実施形態にかかる温度調節装置は上述のように構成されているので、バッテリ１０の温度調節は、例えば以下のように行われる。
イグニッションスイッチがオンにされると、温度センサ３２は各電池モジュール３１の温度を検出し、この温度情報をＢＭＵ１５へ伝達する。ＢＭＵ１５は、この温度情報から第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴA及び最小値ＴCと、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴB及び最小値ＴDとを選択する。ＢＭＵ１５は、選択したこれらの温度情報を車両ＥＣＵ１６へ伝達する。車両ＥＣＵ１６の温度制御部１６ａは、この温度情報からバッテリ１０の冷却が必要か、暖房が必要か、或いは、現状を保持する必要があるかを判断して温度調節制御を実施する。
【００７０】
例えば、車両１の始動時はバッテリ１０が低温のため、温度制御部１６ａは、上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５を開状態とし、ヒータ１１のスイッチをオンにして暖房制御を実施する。このとき、流量変更部１６ｂは、第一温度（最小値）ＴC及び第二温度（最小値）ＴDがともに要暖房温度ＴC0，ＴD0未満であれば、流量変更バルブ３３を第一流路２１ａ側が全開、第二流路２１ｂ側が全閉となるように制御する。これにより、第一電池３１Ａ〜Ｄ側へ流れる空気の流量が増加されるため、第一電池３１Ａ〜Ｄは暖まりやすく、第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度（最小値）ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上まで上がりやすくなる。これに対して、第二電池３１Ｅ〜Ｈは第一電池３１Ａ〜Ｄを通過した空気が流れるため暖まりにくく、第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度（最小値）ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上となったときは未だ第二温度（最小値）ＴDは第二要暖房温度ＴD0未満となる。
【００７１】
流量変更部１６ｂは、第一温度（最小値）ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上で第二温度（最小値）ＴDが第二要暖房温度ＴD0未満であると判定したら、流量変更バルブ３３を第一流路２１ａ側が全閉、第二流路２１ｂ側が全開となるように制御する。これにより、ヒータ１１で加熱された空気の流量を第二電池３１Ｅ〜Ｈ側に増加させ、第二電池３１Ｅ〜Ｈを効率よく暖房する。そして、流量変更部１６ｂは、第一温度（最小値）ＴCも第二温度（最小値）ＴDもともに要暖房温度ＴC0，ＴD0以上になったと判定したら、現状の状態に保持する。
【００７２】
また、例えば、流量変更部１６ｂは、第二流路２１ｂを流れる空気の流量を増加させたことにより第一温度（最小値）ＴCが再び第一要暖房温度ＴC0未満となってしまったと判定したら、流量変更バルブ３３を再び第一流路２１ａ側が全開、第二流路２１ｂ側が全閉となるように制御して、第一電池３１Ａ〜Ｄを暖房する。すなわち、流量変更部１６ｂは、第一温度（最小値）ＴC及び第二温度（最小値）ＴDに応じて、第一流路２１ａを流れる流量と第二流路２１ｂを流れる流量とを制御して、第一電池３１Ａ〜Ｄ及び第二電池３１Ｅ〜Ｈが適温になるよう温度調節する。
【００７３】
一方、例えば車両１が走行中にバッテリ１０が高温となったら、温度制御部１６ａは、上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５を閉状態とし、ヒータ１１のスイッチをオフにして冷却制御を実施する。このとき、流量変更部１６ｂは、第一温度（最大値）ＴA及び第二温度（最大値）ＴBがともに要冷却温度ＴA0，ＴB0以上であれば、流量変更バルブ３３を第一流路２１ａ側が全開、第二流路２１ｂ側が全閉となるように制御する。これにより、第一電池３１Ａ〜Ｄ側へ流れる空気の流量が増加されるため、第一電池３１Ａ〜Ｄは冷却されやすく、第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度（最大値）ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満まで下がりやすくなる。これに対して、第二電池３１Ｅ〜Ｈは第一電池３１Ａ〜Ｄを通過した空気が流れるため冷却されにくく、第一電池３１Ａ〜Ｄの第一温度（最大値）ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満となったときは未だ第二温度（最大値）ＴBは第二要冷却温度ＴB0以上となる。
【００７４】
流量変更部１６ｂは、第一温度（最大値）ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満で第二温度（最大値）ＴBが第二要冷却温度ＴB0以上であると判定したら、流量変更バルブ３３を第一流路２１ａ側が全閉、第二流路２１ｂ側が全開となるように制御する。これにより、エアコン９により冷やされた車室１ａ内の空気が第二電池３１Ｅ〜Ｈ側に流れる量を増加させ、第二電池３１Ｅ〜Ｈを効率よく冷却する。そして、流量変更部１６ｂは、第一温度（最大値）ＴAも第二温度（最大値）ＴBもともに要冷却温度ＴA0，ＴB0未満になったと判定したら、現状の状態に保持する。
【００７５】
また、例えば、流量変更部１６ｂは、第二流路２１ｂを流れる空気の流量を増加させたことにより第一温度（最大値）ＴAが再び第一要冷却温度ＴA0以上となってしまったと判定したら、流量変更バルブ３３を再び第一流路２１ａ側が全開、第二流路２１ｂ側が全閉となるように制御して、第一電池３１Ａ〜Ｄを冷却する。すなわち、流量変更部１６ｂは、第一温度（最大値）ＴA及び第二温度（最大値）ＴBに応じて、第一流路２１ａを流れる流量と第二流路２１ｂを流れる流量とを制御して、第一電池３１Ａ〜Ｄ及び第二電池３１Ｅ〜Ｈが適温になるよう温度調節する。
【００７６】
［１−５．効果］
したがって、本温度調節装置によれば、第一温度及び第二温度に応じて、流量変更部１６ｂが第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂを流通する各空気の流量を変更するため、上流側に位置する第一電池３１Ａ〜Ｄと下流側に位置する第二電池３１Ｅ〜Ｈとの間の温度差を解消することができる。これにより、バッテリ１０を適切な温度範囲内で使用することができる。
【００７７】
また、流量変更部１６ｂが、温度変化しやすい第一電池３１Ａ〜Ｄの温度（第一温度）及び温度変化しにくい第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度（第二温度）の温度差が増大傾向にある場合に、第二流路２１ｂ側の空気の流量を増加させるため、効率よく第一電池３１Ａ〜Ｄと第二電池３１Ｅ〜Ｈとの間の温度差を解消することができる。
また、流量変更部１６ｂが、第一温度と第二温度の温度差が増大傾向であり、且つ、温度変化しにくい第二電池３１Ｅ〜Ｈの第二温度が所定の要冷却温度ＴB0以上である場合、及び、要暖房温度ＴD0未満の場合に、第二流路２１ｂ側の空気の流量を増加させるため、第一電池３１Ａ〜Ｄと第二電池３１Ｅ〜Ｈとの間に生じる温度差を解消できるとともに、温度変化しにくい第二電池３１Ｅ〜Ｈを適切な温度範囲内にすることができる。
【００７８】
また、温度制御部１６ａが、第一温度及び第二温度の少なくとも一方が所定の要冷却温度以上となった場合にバッテリ１０を冷却するため、バッテリ１０の自己放電の増加を防ぎ、残容量が減少することによる充電性能の低下を防ぐことができる。これにより、バッテリ１０の寿命への悪影響を防ぐことができる。
このとき、第一電池３１Ａ〜Ｄ及び第二電池３１Ｅ〜Ｈがそれぞれ複数個あり、これらの最大温度（最大値）ＴA，ＴBを要冷却温度ＴA0，ＴB0と比較してバッテリ１０を冷却するため、冷却が必要な電池モジュールが一つでも存在する場合に確実に冷却することができ、バッテリ１０の充電性能の低下や寿命の悪化を防止することができる。また、電池が複数ある場合の温度のばらつきに対応することができる。
【００７９】
また、温度制御部１６ａが、第一温度及び第二温度の少なくとも一方が所定の要暖房温度未満となった場合にバッテリ１０を暖房するため、放電容量の減少を防ぎ、十分な放電特性を得ることができる。そのため、例えば電動車両の駆動用バッテリとして車両１に搭載された場合に、入出力性能の低下を防止し、電費の悪化を防止することができる。
このとき、第一電池３１Ａ〜Ｄ及び第二電池３１Ｅ〜Ｈがそれぞれ複数個あり、これらの最小温度（最小値）ＴC，ＴDを要暖房温度ＴC0，ＴD0と比較してバッテリ１０を暖房するため、暖房が必要な電池モジュールが一つでも存在する場合に確実に暖房することができ、バッテリ１０の放電特性を確保することができ、入出力性能の低下や電費の悪化を確実に防止することができる。また、電池が複数ある場合の温度のばらつきに対応することができる。
【００８０】
また、供給流路２１と排出流路２２とを接続する循環流路２３上に空気を加熱するヒータ１１を設け、上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５により供給流路２１と排出流路２２の流通状態を切り替えるため、バッテリ１０を暖房した空気を再循環させて利用でき、効率よくバッテリ１０を暖房することができる。また、車室１ａ内の空気（冷気）とヒータ１１により加熱された空気（暖気）とを同じ供給流路２１からバッテリ１０に供給できるため、流路構成を簡素にすることができる。
【００８１】
さらに、本実施形態では、供給流路２１の分岐点に設けられた流量変更バルブ３３が空気の流量を変更するため、第一流路２１ａを流れる空気の流量と第二流路２１ｂを流れる空気の流量とを容易に変更することができる。また、第一電池３１Ａ〜Ｄのみを温度調節したい場合は、第一流路２１ａを流れる空気の流量を増加させれば、第二電池３１Ｅ〜Ｈには第一電池３１Ａ〜Ｄを流通した空気が流れてくるため、第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度変化を抑制することができる。また、第二電池３１Ｅ〜Ｈのみを温度調節したい場合は、第二流路２１ｂを流れる空気の流量を増加させれば、第二電池３１Ｅ〜Ｈのみに空気を流すことができ、第一電池３１Ａ〜Ｄには空気の温度影響はない。これにより、第一電池３１Ａ〜Ｄと第二電池３１Ｅ〜Ｈとの間に生じる温度差をより早く解消することができる。
【００８２】
［２．第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態にかかる組電池の温度調節装置について、図３を用いて説明する。図３は第二実施形態に係る組電池の温度調節装置の構成を示すブロック図である。なお、第一実施形態と同じ部材等は、第一実施形態の説明と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８３】
図３に示すように、本実施形態にかかる温度調節装置は、流量変更バルブを除いて第一実施形態のものと同様に構成されている。本実施形態では、流量変更バルブ３３′は、第一流路２１ａ上に設けられ、空気の流れを第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂの両方（すなわち、電池モジュール３１全体）と、第二流路２１ｂとに切り替える弁となっている。すなわち、流量変更バルブ３３′は、電池モジュール３１全体へ空気を流す場合は第一流路２１ａ側が全開となるように制御され、第二流路２１ｂ側の流量を増加させる場合は、第一流路２１ａ側が全閉となるように制御される。
【００８４】
本実施形態に係る流量変更部１６ｂは、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定されたら、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAと第一要冷却温度ＴA0とを比較し、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBと第二要冷却温度ＴB0とを比較する。そして、以下の表３に示すように流量変更バルブ３３′を制御する。以下の表３は、上記の表１に対応し、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定された場合の、第一電池及び第二電池の温度に対する、ヒータ１１のオンオフ状態，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の開閉状態，流量変更バルブ３３′の開閉状態及びファン２６の作動状態を示す。
【００８５】
表３に示すように、流量変更部１６ｂは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上のときは、第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度にかかわらず、流量変更バルブ３３′を開けて第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂの両方（電池モジュール全体）に空気が流れるようにする（表３の１及び３）。また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満であって第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0以上であれば、流量変更バルブ３３′を閉じて第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる（表３の２）。これは、第一実施形態と同様、第一温度と第二温度との温度差が増大傾向にある場合に、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させるためである。
【００８６】
【表３】
【００８７】
また、流量変更部１６ｂは、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定されたら、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCと第一要暖房温度ＴC0とを比較し、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDと第二要暖房温度ＴD0とを比較する。そして、以下の表４に示すように流量変更バルブ３３′を制御する。以下の表４は、上記の表２に対応し、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定された場合の、第一電池及び第二電池の温度に対する、ヒータ１１のオンオフ状態，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の開閉状態，流量変更バルブ３３′の開閉状態及びファン２６の作動状態を示す。
【００８８】
表４に示すように、流量変更部１６ｂは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満のときは、第二電池３１Ｅ〜Ｈの温度にかかわらず、流量変更バルブ３３′を開けて第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂの両方（電池モジュール全体）に空気が流れるようにする（表４の１及び３）。また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上であって第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0未満であれば、流量変更バルブ３３′を閉じて第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる（表４の２）。これは、第一実施形態と同様、第一温度と第二温度との温度差が増大傾向にある場合に、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させるためである。
【００８９】
【表４】
【００９０】
また、第一実施形態と同様、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上であって、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDも第二要暖房温度ＴD0以上の場合は、温度制御部１６ａによるバッテリ１０の暖房は実施されず、適温保持制御が実施される。すなわち、この場合は、温度制御部１６ａによる保持制御とともに、流量変更部１６ｂは流量変更バルブ３３′を現状の状態に保持する制御を実施する。
【００９１】
したがって、本実施形態に係る温度調節装置によれば、第一実施形態に記載した流量変更バルブ３３以外の効果に加え、第一流路２１ａに設けられた流量変更バルブ３３′が空気の流量を変更するため、第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂに流れる空気の流量と、温度変化しにくい第二流路２１ｂに流れる空気の流量とを容易に変更することができる。
【００９２】
また、本流量変更バルブ３３′は、空気が流れる方向を電池モジュール３１全体か第二電池３１Ｅ〜Ｈかに切り替えるため、第一温度が要冷却温度以上又は要暖房温度未満であれば、第二温度にかかわらず第二電池にも空気が流れる。そのため、第二温度も要冷却温度以上又は要暖房温度未満も場合は、電池モジュール３１全体を冷却又は暖房することができ、温度調節の効率がよい。反対に第二温度が要冷却温度未満又は要暖房温度以上の場合は、第二電池３１Ｅ〜Ｈは冷却又は暖房の必要はないが、第一電池３１Ａ〜Ｄのみに冷気又は暖気を流している間に第二電池３１Ｅ〜Ｈが熱くなりすぎたり冷えすぎたりすることを防ぐことができる。したがって、第一電池３１Ａ〜Ｄと第二電池Ｅ〜Ｈとの間の温度差を解消することができる。
【００９３】
［３．第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態にかかる組電池の温度調節装置について、図４を用いて説明する。図４は第三実施形態に係る組電池の温度調節装置の構成を示すブロック図である。なお、第一実施形態と同じ部材等は、第一実施形態の説明と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００９４】
図４に示すように、本実施形態にかかる温度調節装置は、流量変更バルブの構成とファン２６の配置を除いて第一実施形態のものと同様に構成されている。本実施形態では、第一流路２１ａと第二流路２１ｂとに流れる流量を変更する手段として、流量変更バルブの代わりに、第一流量変更ファン（第一ファン）３４と第二流量変更ファン（第二ファン）３５とが設けられている。第一流量変更ファン３４は第一流路２１ａに設けられ、第一電池３１Ａ〜Ｄに空気を送風する。第二流量変更ファン３５は第二流路２１ｂに設けられ、第二電池３１Ｅ〜Ｈに空気を送風する。流量変更部１６ｂは、第一流路２１ａ側の流量を増加させる場合は第一流量変更ファン３４のスイッチをオンにし、第二流路２１ｂ側の流量を増加させる場合は第二流量変更ファン３５のスイッチをオンにするように制御する。
【００９５】
また、ファン２６は、排出流路２２の下流側（循環流路２３との接続点よりも下流側）に設けられ、下流側シャッタバルブ２５が閉状態の場合（すなわち、バッテリ１０の暖房時）はスイッチがオフにされて、下流側シャッタバルブ２５が開状態の場合（すなわち、バッテリ１０の冷却時）のみ使用される。これは、流量変更ファン３４及び３５により配管２０内に空気を流すことができるためである。なお、ファン２６を設けることにより、空気の流れをよりスムーズにすることができるが、ファン２６は省略してもよい。特に、排出流路２２が短い場合は、流量変更ファン３４及び３５により十分空気を流すことができるため、ファン２６を設ける必要はない。
【００９６】
本実施形態に係る流量変更部１６ｂは、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定されたら、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAと第一要冷却温度ＴA0とを比較し、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBと第二要冷却温度ＴB0とを比較する。そして、以下の表５に示すように流量変更ファン３４及び３５を制御する。以下の表５は、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の冷却が必要であると判定された場合の、第一電池及び第二電池の温度に対する、ヒータ１１のオンオフ状態，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の開閉状態，流量変更ファン３４及び３５の作動状態及びファン２６の作動状態を示す。
【００９７】
表５に示すように、流量変更部１６ｂは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBも第二要冷却温度ＴB0以上のときは、第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂの両方（電池モジュール全体）に空気が流れるように、流量変更ファン３４及び３５をともにスイッチオンとする（表５の１）。
また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0未満で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0以上であれば、第一流量変更ファン３４のスイッチをオフとし、第二流量変更ファン３５のスイッチをオンにして第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる（表５の２）。これは、第一，第二実施形態と同様、第一温度と第二温度との温度差が増大傾向にある場合に、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させるためである。
【００９８】
また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最大値ＴAが第一要冷却温度ＴA0以上で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最大値ＴBが第二要冷却温度ＴB0未満であれば、第一流量変更ファン３４のスイッチをオンとし、第二流量変更ファン３５のスイッチをオフにして第一流路２１ａ側に流れる空気の流量を増加させる（表５の３）。これは、第一温度と第二温度との温度差が減少傾向にある場合には、第一流路２１ａ側に流れる空気の流量を増加させるためである。
【００９９】
【表５】
【０１００】
また、流量変更部１６ｂは、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定されたら、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCと第一要暖房温度ＴC0とを比較し、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDと第二要暖房温度ＴD0とを比較する。そして、以下の表６に示すように流量変更ファン３４及び３５の作動を制御する。以下の表６は、温度制御部１６ａによりバッテリ１０の暖房が必要であると判定された場合の、第一電池及び第二電池の温度に対する、ヒータ１１のオンオフ状態，上流側シャッタバルブ２４及び下流側シャッタバルブ２５の開閉状態，流量変更ファン３４及び３５の作動状態及びファン２６の作動状態を示す。
【０１０１】
表６に示すように、流量変更部１６ｂは、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0未満のときは、第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂの両方（電池モジュール全体）に空気が流れるように流量変更ファン３４及び３５をともにスイッチオンとする（表６の１）。
また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0未満であれば、第一流量変更ファン３４のスイッチをオフとし、第二流量変更ファン３５のスイッチをオンにして第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させる（表６の２）。これは、第一，第二実施形態と同様、第一温度と第二温度との温度差が増大傾向にある場合に、第二流路２１ｂ側に流れる空気の流量を増加させるためである。
【０１０２】
また、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0未満で第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDが第二要暖房温度ＴD0以上であれば、第一流量変更ファン３４のスイッチをオンとし、第二流量変更ファン３５のスイッチをオフにして第一流路２１ａ側に流れる空気の流量を増加させる（表６の３）。これは、第一温度と第二温度との温度差が減少傾向にある場合には、第一流路２１ａ側に流れる空気の流量を増加させるためである。
【０１０３】
【表６】
【０１０４】
また、第一，第二実施形態と同様、第一電池３１Ａ〜Ｄの最小値ＴCが第一要暖房温度ＴC0以上であって、第二電池３１Ｅ〜Ｈの最小値ＴDも第二要暖房温度ＴD0以上の場合は、温度制御部１６ａによるバッテリ１０の暖房は実施されず、適温保持制御が実施される。すなわち、この場合は温度制御部１６ａによる保持制御とともに、流量変更部１６ｂは流量変更ファン３４及び３５のスイッチをともにオフにして現状の状態に保持する制御を実施する。
【０１０５】
したがって、本実施形態に係る温度調節装置によれば、第一実施形態に記載した流量変更バルブ３３以外の効果に加え、第一流路２１ａに設けられた第一流量変更ファン３４及び第二流路２１ｂに設けられた第二流量変更ファン３５が空気の流量を変更するため、ファンのスイッチのオンオフ制御により、第一流路２１ａのみ，第二流路２１ｂのみ，第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂの両方、の三種類に空気の流れを容易に変更することができる。
【０１０６】
また、暖房時にはファン２６の作動を停止させることができるため、電力消費量を抑えることができ節電効果がある。さらに、冷却時であってもファン２６を省略することが可能であるため、さらなる節電効果も期待できる。
【０１０７】
［４．その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【０１０８】
例えば、第一，第二実施形態における流量変更バルブ３３，３３′は、いずれも空気の流れる方向を切り替える弁として構成されているが、第一流路２１ａ及び第二流路２１ｂに流れる空気の流量を可変に制御されるものであってもよい。すなわち、流量変更部１６ｂが流量変更バルブ３３，３３′の開度を制御することにより、例えば第一実施形態において、第一流路２１ａの流量を少なくし（例えば３割程度）、第二流路２１ｂの流量を多くして（例えば７割程度）、各流路２１ａ，２１ｂに空気が流れるように構成してもよい。
【０１０９】
また、同様に、第三実施形態における流量変更ファン３４及び３５もスイッチのオンオフ制御だけでなく、それぞれの回転数を制御できるように構成してもよい。このように各流路２１ａ，２１ｂに流れる空気の流量を可変に制御可能な構成にすることにより、より細かい温度調節をすることができる。また、例えば、第二電池３１Ｅ〜Ｈを暖房又は冷却したい場合に、第二電池３１Ｅ〜Ｈだけでなく第一電池３１Ａ〜Ｄにも空気が流れるため、第二電池３１Ｅ〜Ｈの暖房又は冷却をしているときに第一電池が再び冷えたり暖まりすぎたりすることを防ぐことができる。
【０１１０】
また、上記実施形態では、温度制御部１６ａが、バッテリ１０の冷却が必要であるか否かを優先して判定しているが、暖房が必要であるか否かを優先して判定してもよい。また、温度制御部１６ａがなくても、流量変更部１６ｂにより各流路２１ａ，２１ｂに流れる空気の流量が変更されればバッテリ１０の温度調節を行うことができるため、温度制御部１６ａを省略してもよい。
【０１１１】
また、上記実施形態では、第一要冷却温度ＴA0と第二要冷却温度ＴB0とが同じ温度に設定され、第一要暖房温度ＴC0と第二要暖房温度ＴD0とが同じ温度に設定されているが、これらが異なる温度に設定されていてもよい。例えば、第一電池と第二電池の性質に応じて異なる温度にしてもよい。
また、上記実施形態では、バッテリ１０は、バッテリケース３０内に複数の電池モジュール３１が収容された組電池として構成されているが、組電池は容器内に複数の電池セルを収容した電池モジュールとして構成してもよく、また、収容される電池セルや電池モジュールの数は任意に選択可能である。
【０１１２】
また、バッテリ１０は車室１ａ内に設けられていなくてもよく、例えば車体下等の車室１ａ外に設けられていてもよい。この場合は、外気を取り入れてバッテリ１０を冷却することになる。また、ヒータ１１やＢＭＵ１５、車両ＥＣＵ１６も車室１ａ内に設けられていなくてもよい。
また、上記実施形態では、パラレル式のハイブリッド車に搭載されたバッテリ１０を例として説明したが、車両１はハイブリッド車に限られず、電気自動車等の電動車両であればよい。また、バッテリ１０は車両に搭載されたものでなくてもよい。
【符号の説明】
【０１１３】
１ 車両
９ エアコン
１０ バッテリ（組電池）
１１ ヒータ
１４ エアコンＥＣＵ
１５ バッテリマネジメントユニット（ＢＭＵ）
１６ 車両ＥＣＵ
１６ａ 温度制御部（温度制御手段）
１６ｂ 流量変更部（流量変更手段）
２０ 配管
２１ 供給流路
２１ａ 第一流路
２１ｂ 第二流路
２２ 排出流路
２３ 循環流路
２４ 上流側シャッタバルブ（切換弁）
２５ 下流側シャッタバルブ（切換弁）
２６ ファン
３０ バッテリケース（容器）
３１ 電池モジュール（電池）
３１Ａ〜Ｄ 第一電池
３１Ｅ〜Ｈ 第二電池
３２ 温度センサ
３３，３３′ 流量変更バルブ（流量変更手段）
３４ 第一流量変更ファン（流量変更手段，第一ファン）
３５ 第二流量変更ファン（流量変更手段，第二ファン）
ＴA0，ＴB0 要冷却温度
ＴC0，ＴD0 要暖房温度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に第一電池及び第二電池を収容してなる組電池の温度調節装置であって、
前記容器に接続され前記容器内の前記第一電池に空気を供給する第一流路と前記第二電池に空気を供給する第二流路とに分岐形成された供給流路と、
前記容器に接続され前記容器の前記第二電池側から空気を排出する排出流路と、
前記第一電池の第一温度及び前記第二電池の第二温度をそれぞれ検出する温度センサと、
前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度に応じて、前記第一流路及び前記第二流路を流通する各空気の流量を変更する流量変更手段と、を備えた
ことを特徴とする、組電池の温度調節装置。
【請求項２】
前記流量変更手段が、前記第一流路を流通した空気によって前記第一温度及び前記第二温度の温度差が増大傾向にある場合に、前記第二流路の空気の流量を増加させる
ことを特徴とする、請求項１記載の組電池の温度調節装置。
【請求項３】
前記流量変更手段が、前記第二温度が予め設定された所定の要冷却温度以上である場合及び所定の要暖房温度未満の場合に、前記第二流路側の空気の流量を増加させる
ことを特徴とする、請求項２記載の組電池の温度調節装置。
【請求項４】
前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度に応じて前記組電池を温度調節する温度制御手段を備え、
前記温度制御手段が、前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度の少なくとも一方が予め設定された所定の要冷却温度以上の場合に、前記組電池を冷却する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の組電池の温度調節装置。
【請求項５】
前記第一電池及び前記第二電池が前記容器内に複数収容され、前記温度センサは前記複数の第一電池及び前記複数の第二電池にそれぞれ複数設けられ、
前記温度制御手段が、前記複数の温度センサで検出された前記複数の第一温度の最大値及び前記複数の第二温度の最大値の少なくとも一方が前記要冷却温度以上の場合に、前記組電池を冷却する
ことを特徴とする、請求項４記載の組電池の温度調節装置。
【請求項６】
前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度に応じて前記組電池を温度調節する温度制御手段を備え、
前記温度制御手段が、前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度の少なくとも一方が予め設定された所定の要暖房温度未満の場合に、前記組電池を暖房する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の組電池の温度調節装置。
【請求項７】
前記第一電池及び前記第二電池が前記容器内に複数収容され、前記温度センサは前記複数の第一電池及び前記複数の第二電池にそれぞれ複数設けられ、
前記温度制御手段が、前記複数の温度センサで検出された前記複数の第一温度の最小値及び前記複数の第二温度の最小値の少なくとも一方が前記要暖房温度未満の場合に、前記組電池を暖房する
ことを特徴とする、請求項６記載の組電池の温度調節装置。
【請求項８】
前記流量変更手段が、前記供給流路の分岐点に設けられ、前記第一流路を流れる空気の流量と前記第二流路を流れる空気の流量とを変更するシャッタバルブである
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組電池の温度調節装置。
【請求項９】
前記流量変更手段が、前記第一流路に設けられ、前記第一流路及び前記第二流路を流れる空気の流量と前記第二流路を流れる空気の流量とを変更するシャッタバルブである
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組電池の温度調節装置。
【請求項１０】
前記流量変更手段が、前記第一流路に設けられ前記第一電池に空気を送風する第一ファン及び前記第二流路に設けられ前記第二電池に空気を送風する第二ファンである
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組電池の温度調節装置。
【請求項１１】
前記供給流路の分岐点の上流側と前記排出流路とを接続する循環流路と、
前記循環流路上に設けられ、前記容器内を流れる空気を加熱するヒータと、
前記供給流路と前記循環流路との接続点及び前記排出流路と前記循環流路との接続点にそれぞれ設けられ、前記供給流路及び前記排出流路の流通状態を切り替える切替弁と、を備えた
ことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の組電池の温度調節装置。
【請求項１】
容器内に第一電池及び第二電池を収容してなる組電池の温度調節装置であって、
前記容器に接続され前記容器内の前記第一電池に空気を供給する第一流路と前記第二電池に空気を供給する第二流路とに分岐形成された供給流路と、
前記容器に接続され前記容器の前記第二電池側から空気を排出する排出流路と、
前記第一電池の第一温度及び前記第二電池の第二温度をそれぞれ検出する温度センサと、
前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度に応じて、前記第一流路及び前記第二流路を流通する各空気の流量を変更する流量変更手段と、を備えた
ことを特徴とする、組電池の温度調節装置。
【請求項２】
前記流量変更手段が、前記第一流路を流通した空気によって前記第一温度及び前記第二温度の温度差が増大傾向にある場合に、前記第二流路の空気の流量を増加させる
ことを特徴とする、請求項１記載の組電池の温度調節装置。
【請求項３】
前記流量変更手段が、前記第二温度が予め設定された所定の要冷却温度以上である場合及び所定の要暖房温度未満の場合に、前記第二流路側の空気の流量を増加させる
ことを特徴とする、請求項２記載の組電池の温度調節装置。
【請求項４】
前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度に応じて前記組電池を温度調節する温度制御手段を備え、
前記温度制御手段が、前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度の少なくとも一方が予め設定された所定の要冷却温度以上の場合に、前記組電池を冷却する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の組電池の温度調節装置。
【請求項５】
前記第一電池及び前記第二電池が前記容器内に複数収容され、前記温度センサは前記複数の第一電池及び前記複数の第二電池にそれぞれ複数設けられ、
前記温度制御手段が、前記複数の温度センサで検出された前記複数の第一温度の最大値及び前記複数の第二温度の最大値の少なくとも一方が前記要冷却温度以上の場合に、前記組電池を冷却する
ことを特徴とする、請求項４記載の組電池の温度調節装置。
【請求項６】
前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度に応じて前記組電池を温度調節する温度制御手段を備え、
前記温度制御手段が、前記温度センサで検出された前記第一温度及び前記第二温度の少なくとも一方が予め設定された所定の要暖房温度未満の場合に、前記組電池を暖房する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の組電池の温度調節装置。
【請求項７】
前記第一電池及び前記第二電池が前記容器内に複数収容され、前記温度センサは前記複数の第一電池及び前記複数の第二電池にそれぞれ複数設けられ、
前記温度制御手段が、前記複数の温度センサで検出された前記複数の第一温度の最小値及び前記複数の第二温度の最小値の少なくとも一方が前記要暖房温度未満の場合に、前記組電池を暖房する
ことを特徴とする、請求項６記載の組電池の温度調節装置。
【請求項８】
前記流量変更手段が、前記供給流路の分岐点に設けられ、前記第一流路を流れる空気の流量と前記第二流路を流れる空気の流量とを変更するシャッタバルブである
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組電池の温度調節装置。
【請求項９】
前記流量変更手段が、前記第一流路に設けられ、前記第一流路及び前記第二流路を流れる空気の流量と前記第二流路を流れる空気の流量とを変更するシャッタバルブである
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組電池の温度調節装置。
【請求項１０】
前記流量変更手段が、前記第一流路に設けられ前記第一電池に空気を送風する第一ファン及び前記第二流路に設けられ前記第二電池に空気を送風する第二ファンである
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組電池の温度調節装置。
【請求項１１】
前記供給流路の分岐点の上流側と前記排出流路とを接続する循環流路と、
前記循環流路上に設けられ、前記容器内を流れる空気を加熱するヒータと、
前記供給流路と前記循環流路との接続点及び前記排出流路と前記循環流路との接続点にそれぞれ設けられ、前記供給流路及び前記排出流路の流通状態を切り替える切替弁と、を備えた
ことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の組電池の温度調節装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−２０４９７（Ｐ２０１３−２０４９７Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４０７２（Ｐ２０１１−１５４０７２）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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