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电池调温装置的制作方法

2023-01-17 08:02:21 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及能够调节车载电池的温度的电池调温装置。


背景技术:

2.例如,在专利文献1中公开了调节车载电池的温度的技术的一个例子。在该技术中,使冷却材料围绕车载电池循环,由空调装置的冷却介质使该冷却材料冷却。由此,抑制车载电池的温度过度上升。
3.专利文献1:日本特开2006-296193号公报


技术实现要素:

4.在专利文献1中,为了调整车载电池的温度,利用空调装置的冷却介质,所以需要用于驱动压缩机等的电力。因此,在专利文献1中,若调节车载电池的温度,则具有车载电池的消耗电力变大的隐患。
5.因此,本发明的目的在于提供能够一边抑制车载电池的消耗电力一边调节车载电池的温度的电池调温装置。
6.为了解决上述课题,本发明的一实施方式的电池调温装置具备:车载电池;调温板,能够使所述车载电池的热量与送入的第一热介质进行热交换;热交换器;第一流路,将从所述调温板送出的所述第一热介质引导至所述热交换器;以及第二流路,将从所述热交换器送出的所述第一热介质引导至所述调温板,所述热交换器具有:容置部件,能够容置不需要车辆的电源的热源体;以及第一内部流路,形成于所述容置部件的周围而能够进行热交换,使所述第一流路和所述第二流路连通。
7.根据本发明,能够一边抑制车载电池的消耗电力一边调节车载电池的温度。
附图说明
8.图1是示出适用第一实施方式的电池调温装置的车辆的构成的概略图。
9.图2是示出第一实施方式的热交换器的构成的纵剖面图。
10.图3是图2的iii-iii横剖面图。
11.图4是示出在容置部件中容置有热源体的一个例子的纵剖面图。
12.图5是示出在容置部件中容置有热源体的其他例的纵剖面图。
13.图6是示出热交换器的变形例的纵剖面图。
14.图7是示出使电池温度降温时的温度随时间变化的一个例子的图。
15.图8是示出使电池温度升温时的温度随时间变化的一个例子的图。
16.图9是说明控制装置的处理的流程的流程图。
17.图10是说明降温控制处理的流程的流程图。
18.图11是说明压缩机控制处理的流程的流程图。
19.图12是说明容置时控制处理的流程的流程图。
20.图13是说明升温控制处理的流程的流程图。
21.图14是示出适用第二实施方式的电池调温装置的车辆的构成的概略图。
22.图15是示出第二实施方式的热交换器的构成的纵剖面图。
23.图16是示出第二实施方式的热交换器的变形例的纵剖面图。
24.图17是示出第二实施方式的热交换器的其他变形例的纵剖面图。
25.(附图标记说明)
26.10、110 电池调温装置
27.20 车载电池
28.22 调温板
29.24、124 热交换器
30.26 第一流路
31.28 第二流路
32.34 第三流路
33.36 散热器
34.38 阀
35.40 第一温度传感器
36.42 第二温度传感器
37.50 第四流路
38.52 压缩机
39.54 冷凝器
40.62 容置部件
41.66 第一内部流路
42.68 第二内部流路
43.70 内置加热器
44.80 控制装置
45.82 处理器
46.84 存储器
具体实施方式
47.以下,参照附图,详细说明本发明的实施方式。该实施方式所示的具体的尺寸、材料、数值等只不过是用于容易理解发明的例示,除了特别排除的情况,并不是限定本发明。此外,在本说明书及附图中,对实质上具有相同的功能、构成的要件标注相同的附图标记,由此省略重复说明,另外与本发明没有直接关系的要件省略图示。
48.(第一实施方式)
49.图1是示出适用第一实施方式的电池调温装置10的车辆1的构成的概略图。车辆1例如是电动汽车或混合动力车。
50.车辆1具备车载电池20。车载电池20例如是锂离子电池等二次电池。车载电池20向作为车辆1的驱动源的电动发电机供应电力。电动发电机驱动车辆1的车轮。另外,电动发电机在车辆1减速时发电。车载电池20借助由电动发电机生成的电力而充电。
51.对车载电池20设定表示适于充放电的预定温度范围的恰当温度范围。在车载电池20的温度高于恰当温度范围的上限阈值的情况下,具有车载电池20的劣化进展的隐患。另外,在车载电池20的温度低于恰当温度范围的下限阈值的情况下,车载电池20有时无法输出期望的电力。
52.因此,电池调温装置10具有能够调节车载电池20的温度以使车载电池20的温度处于恰当温度范围内的构成。以后,有时将车载电池20的温度称为电池温度。另外,有时将调节温度称为调温。
53.电池调温装置10具备调温板22。调温板22例如形成为板状,与车载电池20接触设置。调温板22在调温板22内具有内部配管。第一热介质能够在内部配管中流通。第一热介质例如是水等,但是可以是任意的热介质。
54.内部配管例如在调温板22内形成为蛇纹管状,以使内部配管的表面面积变大。此外,内部配管不限于蛇纹管状,例如,在调温板22内,内部配管可以形成为分支为多根的构成等内部配管的表面面积变大的任意构成。调温板22能够使车载电池20的热与送入调温板22的内部配管中的第一热介质进行热交换。
55.电池调温装置10具备热交换器24。后面详述,热交换器24形成为能够容置不需要车辆1的电源的热源体的构成。热源体是由车辆1的乘坐者可以从车外任意带入车内的热源体。
56.热源体例如是在聚酯瓶等容器中容置有冷的液体或者热的液体的热源体。例如,容置有冷的液体的聚酯瓶发挥冷能源的功能。容置有热的液体的聚酯瓶发挥热能源的功能。乘坐者能够将任意温度的热源体放置于热交换器24。此外,热源体不限于聚酯瓶,例如可以是通过外部电源发热的外置加热器。外置加热器发挥热能源的功能。热交换器24后面详述。
57.电池调温装置10具备第一流路26。第一流路26由可供第一热介质流通的配管形成。调温板22中的内部配管的出口与第一流路相连。从调温板22延伸出的第一流路26到达热交换器24。第一流路26将从调温板22送出的第一热介质引导至热交换器24。
58.电池调温装置10具备第二流路28。第二流路28由可供第一热介质流通的配管形成。第二流路28从热交换器24延伸出并到达调温板22中的内部配管的入口。第二流路28将从热交换器24送出的第一热介质引导至调温板22。
59.电池调温装置10具备储液罐30及泵32。储液罐30设置于第一流路26的中途。储液罐30发挥暂时贮存第一热介质的缓冲器的功能。泵32设置于第二流路28的中途。泵32从热交换器24侧引入第一热介质,并向调温板22侧送出。泵32进行驱动,由此第一热介质如图1的空白箭头所示,以第一流路、热交换器、第二流路、调温板的顺序进行循环。
60.电池调温装置10具备第三流路34。第三流路34从第一流路26分支,并与第二流路28合流。第三流路34从第一流路26分支的分支点位于第一流路26上的储液罐30与热交换器24之间。第三流路34与第二流路28合流的合流点位于第二流路28上的热交换器24与泵32之间。第三流路34由可供第一热介质流通的配管形成。
61.电池调温装置10具备散热器36。散热器36设置于第三流路34的中途。散热器36使外部气体与在第三流路34中流通的第一热介质进行热交换,将第一热介质的热能向车外散出。
62.电池调温装置10具备阀38。阀38设置于第三流路34从第一流路26分支的分支点。阀38例如是三通阀。阀38能够使第一流路26中的比分支点更靠热交换器24侧的流路开启关闭和比分支点更靠第三流路34侧的流路开启关闭连动地进行。
63.若阀38的热交换器24侧成为打开状态且阀38的第三流路34侧成为关闭状态,则从调温板22侧送入阀38的第一热介质不向第三流路34侧送出,而送出至热交换器24侧。另外,若阀38的热交换器24侧成为关闭状态且阀38的第三流路34侧成为打开状态,则从调温板22侧送入阀38的第一热介质不向热交换器24侧送出,而送出至第三流路34侧。
64.另外,阀38能够使热交换器24侧和第三流路34侧两者为打开状态。若阀38的热交换器24侧和第三流路34侧两者为打开状态,则从调温板22侧送入阀38的第一热介质向热交换器24侧和第三流路34侧两者送出。
65.此外,阀38不限于设置于第一流路26与第三流路34的分支点的三通阀。例如,可以在比该分支点更靠热交换器24侧的第一流路设置第一阀,在比该分支点更靠第三流路34侧设置与第一阀不同的另外的第二阀。
66.电池调温装置10具备第一温度传感器40、第二温度传感器42及电池温度传感器44。第一温度传感器40设置于第一流路26上的与第三流路34的分支点和储液罐30之间。第一温度传感器40对在第一流路26中流通的第一热介质的温度进行检测。第二温度传感器42设置于第二流路28上的与第三流路34的合流点和泵32之间。第二温度传感器42对在第二流路28中流通的第一热介质的温度进行检测。电池温度传感器44检测电池温度。
67.在此,在阀38的热交换器24侧为打开状态且阀38的第三流路34侧为关闭状态时,第一热介质送入热交换器24。因此,在该状态下,第一温度传感器40对送入热交换器24的第一热介质的温度进行检测。第二温度传感器42对从热交换器24送出的第一热介质的温度进行检测。
68.另外,在阀38的第三流路34侧为打开状态且阀38的热交换器24侧为关闭状态时,第一热介质送入散热器36。因此,在该状态下,第一温度传感器40对送入散热器36的第一热介质的温度进行检测。第二温度传感器42对从散热器36送出的第一热介质的温度进行检测。
69.电池调温装置10具备第四流路50、压缩机52及冷凝器54。第四流路50由可供与第一热介质不同的另外的第二热介质流通的配管形成。第二热介质例如是冷却水,但是可以是任意的热介质。
70.第四流路50从热交换器24延伸出,经由压缩机52及冷凝器54返回热交换器24。如图1的实线箭头所示,第四流路50能够使第二热介质在热交换器24、压缩机52及冷凝器54中循环。
71.压缩机52对从热交换器24侧送入的气态的第二热介质进行压缩并送出至冷凝器54。冷凝器54使外部气体与被压缩机52压缩的第二热介质进行热交换,将第二热介质的热能散出至车外。第二热介质在冷凝器54中在压力高的状态下被冷却,所以从气态相变为液态。
72.电池调温装置10具备聚集器56及膨胀阀58。聚集器56设置于第四流路50上的冷凝器54的出口侧与热交换器24之间。聚集器56暂时贮存液态的第二热介质。膨胀阀58设置于第四流路50上的聚集器56与热交换器24之间。膨胀阀58将从聚集器56侧送入的液态的第二
热介质向热交换器24侧喷洒。第二热介质通过喷洒而膨胀,由此压力急剧降低而相变为气态。第二热介质通过这样的气化,温度降低。后面详述,在热交换器24中,能够使由膨胀阀58降低了温度的第二热介质与在第一流路26中流通的第一热介质能够进行热交换。
73.图2是示出第一实施方式的热交换器24的构成的纵剖面图。图3是图2的iii-iii横剖面图。
74.热交换器24具有主体60、容置部件62及盖64。主体60是形成有圆柱状的凹陷的块体。主体60的凹陷从主体60的上表面向下方凹陷。容置部件62形成为圆筒状。容置部件62的下端部封闭,容置部件62的上端部开口。容置部件62容置于主体60的凹陷中。容置部件62由导热率比较高的导热材料构成。容置部件62例如由硅等构成,但是可以由任意的导热材料构成。容置部件62具有能够容置不需要车辆1的电源的热源体的内部空间。盖64以覆盖容置部件62的开口的方式,可开启关闭地与主体60的上表面连结。盖64例如由隔热材料构成。
75.热交换器24配置于车室内。例如,热交换器24配置于饮料架或者座间储物箱等。此外,热交换器24不限于饮料架等,也可以配置于车室内的任意位置。热交换器24配置于车室内,所以乘坐者能够容易地将热源体放置于容置部件62。
76.热交换器24具有第一内部流路66。第一内部流路66形成于容置部件62周围的主体60内。例如,第一内部流路66形成为朝向容置部件62的侧面的外周及容置部件62的下端部的下侧扩大的圆筒状。
77.第一内部流路66的入口66a位于主体60的侧面上部,与第一流路26相连。第一内部流路66的出口66b位于主体60的侧面下部,与第二流路28相连。也就是说,第一内部流路66使第一流路26和第二流路28连通。第一热介质从第一流路26通过第一内部流路66的入口66a送入热交换器24的第一内部流路66。第一热介质在第一内部流路66中流通,通过第一内部流路66的出口66b而从热交换器24送出至第二流路28。
78.热交换器24能够使在容置部件62中容置有热源体时的该热源体与在第一内部流路66中流通的第一热介质进行热交换。
79.热交换器24具有第二内部流路68。第二内部流路68形成于第一内部流路66周围的主体60内。第二内部流路68例如形成为卷绕于第一内部流路66的外周的螺旋状。形成第二内部流路68的配管与第一内部流路66的外周面接触。
80.第二内部流路68的入口68a位于主体60的侧面上部,与第二流路28的膨胀阀58侧相连。第二内部流路68的出口68b位于主体60的侧面下部,与第二流路28的压缩机52侧相连。也就是说,第二内部流路68使第四流路50的膨胀阀58侧和第四流路50的压缩机52侧连通。第二热介质从第四流路50的膨胀阀58侧通过第二内部流路68的入口68a送入热交换器24的第二内部流路68。第二热介质在第二内部流路68中流通,通过第二内部流路68的出口68b从热交换器24向第四流路50的压缩机52侧送出。
81.热交换器24能够使在第二内部流路68中流通的第二热介质与在第一内部流路66中流通的第一热介质进行热交换。
82.热交换器24具备内置加热器70。内置加热器70例如是形成为膜状的膜加热器。膜加热器例如是蜿蜒的电热线配置为面状而构成。此外,内置加热器70不限于膜加热器,可以是任意的加热器。
83.内置加热器70配置于容置部件62的周围。具体地,内置加热器70配置于第一内部
流路66与容置部件62之间。内置加热器70与第一内部流路66的内表面接触,并且与容置部件62的外表面接触。
84.内置加热器70与车载电池20电连接。内置加热器70消耗车载电池20的电力而发热。内置加热器70能够加热在第一内部流路66中流通的第一热介质。
85.此外,内置加热器70可以配置于第一内部流路66的外侧,第二内部流路68可以形成于第一内部流路66的内侧。
86.图4是示出在容置部件62中容置有热源体的一个例子的纵剖面图。图4的热源体是容置有冷的液体或者热的液体的聚酯瓶72。以后,有时将容置有冷的液体的聚酯瓶72称为冷聚酯瓶,有时将容置有热的液体的聚酯瓶72称为热聚酯瓶。
87.乘坐者能够将冷聚酯瓶放置于容置部件62。若放置有冷聚酯瓶,则冷聚酯瓶的冷能传递至容置部件62。传递至容置部件62的冷能借助内置加热器70传递至第一内部流路66。在第一内部流路66中流通的第一热介质被冷聚酯瓶的冷能冷却。被冷却了的第一热介质通过第二流路28送入调温板22。调温板22借助第一热介质的冷能使电池温度下降。因此,在电池温度比恰当温度范围的上限阈值高时,如果将冷聚酯瓶放置于容置部件62,则能够使电池温度下降而处于恰当温度范围内。
88.另外,乘坐者能够将热聚酯瓶放置于容置部件62。若放置热聚酯瓶,则热聚酯瓶的热能传递至容置部件62。传递至容置部件62的热能借助内置加热器70传递至第一内部流路66。在第一内部流路66中流通的第一热介质被热聚酯瓶的热能加热。被加热了的第一热介质通过第二流路28送入调温板22。调温板22借助第一热介质的热能使电池温度升温。因此,在电池温度比恰当温度范围的下限阈值低时,如果将热聚酯瓶放置于容置部件62,则能够使电池温度上升而处于恰当温度范围内。
89.另外,通过膨胀阀58的喷洒被冷却的第二热介质送入第二内部流路68。第二内部流路68的第二热介质使第一内部流路66的第一热介质冷却。被冷却了的第一热介质通过第二流路28送入调温板22。因此,通过第二热介质的冷能也能够使电池温度下降。
90.另外,内置加热器70加热第一内部流路66内的第一热介质。被加热的第一热介质通过第二流路28送入调温板22。因此,通过内置加热器70也能够使电池温度上升。
91.图5是示出在容置部件62中容置有热源体的其他例的纵剖面图。图5的热源体是通过外部电源进行发热的外置加热器74。外置加热器74具有加热器主体74a、电缆74b及插头74c。加热器主体74a形成为能够容置于容置部件62的圆柱状。电缆74b从加热器主体74a的上端部延伸出。插头74c设置于电缆74b的顶端。插头74c例如与车外的插座连接。若插头74c与插座连接,则加热器主体74a发热。
92.乘坐者将外置加热器74的加热器主体74a放置于容置部件62,能够使加热器主体74a发热。于是,加热器主体74a借助容置部件62及内置加热器70对第一内部流路66内的第一热介质进行加热。被加热了的第一热介质通过第二流路28送入调温板22。因此,通过外置加热器74也能够使电池温度上升。
93.图6是示出热交换器24的变形例的纵剖面图。在图6的热交换器24中,第二内部流路68形成于第一内部流路66内。在该变形例中,第二内部流路68的第二热介质与第一内部流路66的第一热介质进行热交换,能够冷却第一热介质。另外,在图6的热交换器24中,内置加热器70形成于第一内部流路66内。在该变形例中,内置加热器70能够直接加热第一内部
流路66的第一热介质。
94.此外,第二内部流路68可以形成于第一内部流路66内,内置加热器70可以配置于第一内部流路66的周围。另外,第二内部流路68可以配置于第一内部流路66的周围,内置加热器70可以配置于第一内部流路66内。
95.图7是示出使电池温度降温时的温度随时间变化的一个例子的图。图7的实线a10表示由电池温度传感器44检测到的电池温度。图7的虚线a12表示电池温度的恰当温度范围的上限阈值。图7的单点划线a14表示由第一温度传感器40检测到的第一热介质的温度。图7的双点划线a16表示由第二温度传感器42检测到的第一热介质的温度。
96.在电池温度降温时,被热交换器24或散热器36冷却了的第一热介质送入调温板22。因此,如双点划线a16所示,由第二温度传感器42检测的第一热介质的温度提前下降。在调温板22中,由于车载电池20的热能与第一热介质进行热交换,所以从调温板22送出的第一热介质的温度比送入调温板22的第一热介质的温度高。因此,如单点划线a14所示,由第一温度传感器40检测的第一热介质的温度比由第二温度传感器42检测的第一热介质的温度更晚地降低。若被热交换器24或散热器36冷却了的第一热介质持续送入调温板22,则如实线a10所示,电池温度比由第一温度传感器40检测的第一热介质的温度更晚地缓缓降低。这样,能够使电池温度降低至恰当温度范围的上限阈值以下。
97.图8是示出使电池温度升温时的温度随时间变化的一个例子的图。图8的实线a20表示由电池温度传感器44检测到的电池温度。图8的虚线a22表示电池温度的恰当温度范围的下限阈值。图8的单点划线a24表示由第一温度传感器40检测到的第一热介质的温度。图8的双点划线a26表示由第二温度传感器42检测到的第一热介质的温度。
98.在电池温度升温时,被热交换器24加热了的第一热介质送入调温板22。因此,如双点划线a26所示,由第二温度传感器42检测的第一热介质的温度提前上升。在调温板22中,由于车载电池20的热量与第一热介质进行热交换,所以从调温板22送出的第一热介质的温度比送入调温板22的第一热介质的温度变低。因此,如单点划线a24所示,由第一温度传感器40检测的第一热介质的温度比由第二温度传感器42检测的第一热介质的温度更晚地上升。若被热交换器24加热了的第一热介质持续送入调温板22,则如实线a20所示,电池温度比由第一温度传感器40检测的第一热介质的温度更晚地缓缓上升。这样,能够使电池温度上升至恰当温度范围的下限阈值以上。
99.如图1所示,电池调温装置10具备控制装置80。控制装置80具备一个或多个处理器82、与处理器82连接的一个或多个存储器84。存储器84包括存储有程序等的rom(read only memory:只读存储器)和用作工作区的ram(random access memory:随机存取存储器)。控制装置80的处理器82与包括在存储器84中的程序协同工作,控制整个电池调温装置10。
100.例如,控制装置80判断车载电池20的温度是否高于恰当温度范围的上限阈值。控制装置80至少基于第一温度传感器40判断在容置部件62中是否容置有热源体。控制装置80在判断为车载电池20的温度高于上限阈值且在容置部件62中容置有热源体的情况下,控制阀38使得第一热介质流通至热交换器24。
101.另外,视为控制装置80判断为车载电池20的温度高于上限阈值且在容置部件中容置有热源体。在该情况下,如果外部气体温度为电池温度以上,则控制装置80控制阀38,使得切断第一热介质向散热器36的送入,并且使第一热介质流通至热交换器24。
102.另外,如果外部气体温度小于电池温度,则控制装置80判断仅由散热器36进行降温是否充分。控制装置80在判断为仅由散热器36进行降温不充分的情况下,控制装置80控制阀38,以使第一热介质流通至散热器36和热交换器24两者。以下,详述控制装置80的处理。
103.图9是说明控制装置80的处理流程的流程图。若到了预定的控制周期中的预定的嵌入定时,则控制装置80执行图9所示的一系列处理。
104.首先,控制装置80从电池温度传感器44获取电池温度(s10)。接着,控制装置80判断电池温度是否高于恰当温度范围的上限阈值(s11)。上限阈值例如设定为30℃等,但不限于该例子,能够设定为任意值。
105.在电池温度高于上限阈值的情况下(s11中的“是”),控制装置80执行降温控制处理(s12),结束一系列处理。降温控制处理是用于使电池温度降低的调温处理。降温控制处理的流程后面详述。
106.在电池温度为上限阈值以下的情况下(s11中的“否”),控制装置80判断电池温度是否低于恰当温度范围的下限阈值(s13)。下限阈值例如设定为0℃等,但不限于该例子,能够设定为任意值。
107.在电池温度低于下限阈值的情况下(s13中的“是”),控制装置80执行升温控制处理(s14),结束一系列处理。升温控制处理是用于使电池温度升温的调温处理。升温控制处理的流程后面详述。
108.在电池温度为下限阈值以上的情况下(s13中的“否”),控制装置80使泵32成为关闭状态(s15),结束一系列处理。
109.图10是说明降温控制处理(s12)的流程的流程图。在降温控制处理时,可以将发挥冷能源的功能的热源体放置于热交换器24。此外,在降温控制处理时,可以提醒注意防止将发挥热能源的功能的热源体放置于热交换器24。
110.若开始降温控制处理,则控制装置80使阀38的热交换器24侧为打开状态(s20),使阀38的散热器36侧为关闭状态(s21)。由此,第一热介质向散热器36的送入被切断,第一热介质送入热交换器24。接着,控制装置80使泵32以低开度打开(s22)。由此,第一热介质进行循环。接着,控制装置80从第一温度传感器40获取热交换器24的入口侧的第一热介质的温度,从第二温度传感器42获取热交换器24的出口侧的第一热介质的温度(s23)。
111.接着,控制装置80至少基于从第一温度传感器40获取的温度,判断在热交换器24的容置部件62中是否容置有热源体(s24)。具体地,控制装置80从由第二温度传感器42得到的热交换器24的出口侧的温度减去由第一温度传感器40得到的热交换器24的入口侧的温度,导出热交换器24中的第一热介质的温度差。如果导出的温度差的绝对值为预定值以上,则控制装置80判断为容置有热源体。此外,控制装置80导出由第一温度传感器40得到的热交换器24的入口侧的温度的时间变化量,如果该温度的时间变化量为预定值以上,则可以判断为容置有热源体。
112.在判断为未容置热源体的情况下(s24中的“否”),控制装置80使阀38的散热器36侧为打开状态(s25),使阀38的热交换器24侧为关闭状态(s26)。由此,第一热介质向热交换器24的送入被切断,第一热介质送入散热器36。接着,控制装置80从第一温度传感器40获取散热器36的入口侧的第一热介质的温度,从第二温度传感器42获取散热器36的出口侧的第
一热介质的温度(s27)。接着,控制装置80基于获取到的温度推定外部气体温度(s28)。例如,控制装置80参考散热器36的出口侧的温度与外部气体温度相关联的预定的表,将由第二温度传感器42获得的散热器36的出口侧的温度换算为外部气体温度。
113.接着,控制装置80判断外部气体温度是否小于电池温度(s29)。这相当于判断由在散热器36中与外部气体进行了热交换的第一热介质能否使电池温度降温。
114.在外部气体温度小于电池温度的情况下(s29中的“是”),控制装置80维持当前的阀38的状态(s30),结束降温控制处理。在该情况下,阀38的散热器36侧维持打开状态,阀38的热交换器24侧维持关闭状态。也就是说,控制装置80利用在散热器36中进行了热交换的第一热介质使电池温度降温。
115.在外部气体温度为电池温度以上的情况下(s29中的“否”),控制装置80执行压缩机控制处理(s31),结束降温控制处理。压缩机控制处理是由与经由压缩机52的第二热介质进行了热交换的第一热介质使电池温度降温的调温处理。后面详述压缩机控制处理。
116.在步骤s24中判断为容置有热源体的情况下(s24中的“是”),控制装置80执行容置时控制处理(s32),结束降温控制处理。容置时控制处理是在容置有热源体的情况下执行的调温处理。后面详述容置时控制处理。
117.图11是说明压缩机控制处理(s31)的流程的流程图。若开始压缩机控制处理,则控制装置80使阀38的热交换器24侧为打开状态(s40),使阀38的散热器36侧为关闭状态(s41)。由此,第一热介质向散热器36的送入被切断,第一热介质送入热交换器24。接着,控制装置80从第一温度传感器40获取热交换器24的入口侧的第一热介质的温度,从第二温度传感器42获取热交换器24的出口侧的第一热介质的温度(s42)。
118.接着,控制装置80判断由第一温度传感器40得到的热交换器24的入口侧的第一热介质的温度是否为预定的第一阈值以上(s43)。预定的第一阈值设定在电池温度的恰当温度范围内。预定的第一阈值例如是25℃等,但不限于该例子,能够设定为任意值。
119.在该入口侧的温度为第一阈值以上的情况下(s43中的“是”),相当于电池温度未被充分降温,所以控制装置80使压缩机52以高开度打开(s44),结束压缩机控制处理。
120.在该入口侧的温度小于第一阈值的情况下(s43中的“否”),控制装置80判断热交换器24中的第一热介质的温度差的绝对值是否为预定的第二阈值以上(s45)。该温度差是从由第二温度传感器42得到的热交换器24的出口侧的第一热介质的温度减去由第一温度传感器40得到的热交换器24的入口侧的第一热介质的温度而导出的。预定的第二阈值例如是10℃等,但不限于该例子,能够设定为任意值。
121.在该温度差的绝对值为第二阈值以上的情况下(s45中的“是”),相当于电池温度未被充分地降温,所以控制装置80使压缩机52以高开度打开(s44),结束压缩机控制处理。
122.在该温度差的绝对值小于第二阈值的情况下(s45中的“否”),控制装置80判断该温度差的绝对值是否为预定的第三阈值以上(s46)。预定的第三阈值设定为小于第二阈值。预定的第三阈值例如是7℃等,但不限于该例子,能够设定为任意值。
123.在该温度差的绝对值为第三阈值以上的情况下(s46中的“是”),控制装置80使压缩机52以低开度打开(s47),结束压缩机控制处理。若使压缩机52为低开度,则比压缩机52为高开度时,更能够抑制第二热介质与第一热介质的热交换。
124.在该温度差的绝对值小于第三阈值的情况下(s46中的“否”),控制装置80使压缩
机52关闭(s48)。接着,控制装置80判断该温度差的绝对值是否为预定的第四阈值以上(s49)。预定的第四阈值设定为小于第三阈值。预定的第四阈值例如是5℃等,但不限于该例子,能够设定为任意值。
125.在该温度差的绝对值为第四阈值以上的情况下(s49中的“是”),控制装置80使泵32以高开度打开(s50),结束压缩机控制处理。在压缩机52关闭且泵32为高开度的情况下,比压缩机52为低开度时,更能够抑制第二热介质与第一热介质的热交换。
126.在该温度差的绝对值小于第四阈值的情况下(s49中的“否”),控制装置80结束压缩机控制处理。在该情况下,泵32以低开度成为打开状态。在压缩机52关闭且泵32为低开度的情况下,比压缩机52关闭且泵32为高开度时,更能够抑制第二热介质与第一热介质的热交换。
127.如此,在压缩机控制处理中,通过对压缩机52的状态与泵32的状态的组合进行切换,阶梯地改变第二热介质与第一热介质进行热交换的等级。由此,能够有效地由与第二热介质进行了热交换的第一热介质使电池温度降温。
128.图12是说明容置时控制处理(s32)的流程的流程图。在容置时控制处理中,控制装置80进行控制,以使得即使容置有热源体,也基本上使由散热器36进行的降温优先于由热源体进行的降温而进行。并且,控制装置80进行控制,以使得如果仅通过散热器36不能充分地降温,则在由散热器36进行的降温基础上,还一并由热源体进行降温。
129.若开始容置时控制处理,则控制装置80使阀38的散热器36侧为打开状态(s60),使阀38的热交换器24侧为关闭状态(s61)。由此,第一热介质向热交换器24侧的送入被切断,第一热介质送入散热器36。接着,控制装置80从第一温度传感器40获取散热器36的入口侧的第一热介质的温度,从第二温度传感器42获取散热器36的出口侧的第一热介质的温度(s62)。接着,控制装置80基于获取到的温度推定外部气体温度(s63)。
130.接着,控制装置80判断外部气体温度是否小于电池温度(s64)。这相当于判断由通过散热器36与外部气体进行了热交换的第一热介质能否使电池温度降温。
131.在外部气体温度小于电池温度的情况下(s64中的“是”),利用散热器36能够使电池温度降温,所以控制装置80判断仅由散热器36进行降温是否充分(s65)。具体地,如果由第二温度传感器42得到的散热器36的入口侧的温度在预定时间内小于预定值,则控制装置80判断为仅由散热器36进行降温是充分的。此外,步骤s65的具体的判断方法不限于该例子,例如,能够适用基于散热器36中的入口侧的第一热介质的温度与出口侧的第一热介质的温度的温度差进行判断等任意的方法。
132.在判断为仅由散热器36进行降温充分的情况下(s65中的“是”),控制装置80维持当前的阀38的状态(s66),结束容置时控制处理。在该情况下,阀38的散热器36侧维持打开状态,阀38的热交换器24侧维持关闭状态。也就是说,控制装置80由在散热器36中进行了热交换的第一热介质使电池温度降温。
133.在判断为仅由散热器36进行降温不充分的情况下(s65中的“否”),控制装置80使阀38的散热器36侧和阀38的热交换器24侧两者为打开状态(s67),结束容置时控制处理。也就是说,控制装置80利用在散热器36中进行了热交换的第一热介质和与放置于热交换器24的热源体进行了热交换的第一热介质两者使电池温度降温。
134.与由散热器36和第二热介质两者进行降温的方式相比,利用散热器36和热源体两
者降温的方式能够抑制压缩机52的消耗电力,并且有效地降低电池温度。其结果,能够抑制车载电池20的soc(state of charge:充电状态)降低。
135.此外,控制装置80可以在使阀38的散热器36侧和阀38的热交换器24侧两者为打开状态之后,判断由散热器36和热源体两者进行的降温是否充分。并且,控制装置80在判断为由散热器36和热源体两者进行的降温也不充分的情况下,可以驱动压缩机52,由散热器36、热源体和第二热介质三个使电池温度降温。
136.在步骤s64中,在外部气体温度为电池温度以上的情况下(s64中的“否”),难以利用散热器36使电池温度降温。在该情况下,控制装置80使阀38的热交换器24侧为打开状态(s68),使阀38的散热器36侧为关闭状态(s69),结束容置时控制处理。也就是说,控制装置80由与放置于热交换器24的热源体进行了热交换的第一热介质使电池温度降温。
137.与由第二热介质进行降温的方式相比,由热源体进行降温的方式能够抑制压缩机52的消耗电力,并且有效地使电池温度降温。其结果,能够抑制车载电池20的soc降低。
138.此外,控制装置80在外部气体温度为电池温度以上的情况下(s64中的“否”),可以判断仅由容置于热交换器24的容置部件62中的热源体进行降温是否充分。并且,控制装置80在判断为仅由热源体进行降温不充分的情况下,可以驱动压缩机52,由热源体和第二热介质两者使电池温度降温。
139.图13是说明升温控制处理(s14)的流程的流程图。在升温控制处理时,发挥热能源的功能的热源体可以放置于热交换器24。此外,在升温控制处理时,可以提醒注意防止将发挥冷能源的功能的热源体放置于热交换器24。
140.若开始升温控制处理,则控制装置80使阀38的热交换器24侧为打开状态(s70),使阀38的散热器36侧为关闭状态(s71),由此,第一热介质向散热器36侧的送入被切断,第一热介质送入热交换器24侧。接着,控制装置80使泵32以低开度打开(s72)。由此,第一热介质进行循环。接着,控制装置80从第一温度传感器40获取热交换器24的入口侧的第一热介质的温度,从第二温度传感器42获取热交换器24的出口侧的第一热介质的温度(s73)。
141.接着,控制装置80判断由第一温度传感器40得到的热交换器24的入口侧的第一热介质的温度是否为预定的第五阈值以下(s74)。预定的第五阈值设定在电池温度的恰当温度范围内。预定的第五阈值例如是15℃等,但不限于该例子,能够设定为任意值。
142.在该入口侧的温度为第五阈值以下的情况下(s74中的“是”),相当于电池温度未被充分地升温,所以控制装置80使内置加热器70以高开度打开(s75),结束升温控制处理。
143.在该入口侧的温度高于第五阈值的情况下(s74中的“否”),控制装置80判断热交换器24中的第一热介质的温度差的绝对值是否为预定的第六阈值以上(s76)。该温度差是从由第二温度传感器42得到的热交换器24的出口侧的第一热介质的温度减去由第一温度传感器40得到的热交换器24的入口侧的第一热介质的温度而导出的。预定的第六阈值例如是10℃等,但不限于该例子,能够设定为任意值。
144.在该温度差的绝对值为第六阈值以上的情况下(s76中的“是”),相当于电池温度未被充分地升温,所以控制装置80使内置加热器70以高开度打开(s75),结束升温控制处理。
145.在该温度差的绝对值小于第六阈值的情况下(s76中的“否”),控制装置80判断该温度差的绝对值是否为预定的第七阈值以上(s77)。预定的第七阈值设定为小于第六阈值。
预定的第七阈值例如是7℃等,但不限于该例子,能够设定为任意值。
146.在该温度差的绝对值为第七阈值以上的情况下(s77中的“是”),控制装置80使内置加热器70以低开度打开(s78),结束升温控制处理。若使内置加热器70为低开度,则比内置加热器70为高开度时更能够抑制热交换器24中的热交换。
147.在该温度差的绝对值小于第七阈值的情况下(s77中的“否”),控制装置80使内置加热器70关闭(s79)。接着,控制装置80判断该温度差的绝对值是否为预定的第八阈值以上(s80)。预定的第八阈值设定为小于第七阈值。预定的第八阈值例如是5℃等,但不限于该例子,能够设定为任意值。
148.在该温度差的绝对值为第八阈值以上的情况下(s80中的“是”),控制装置80使泵32以高开度打开(s81),结束升温控制处理。内置加热器70关闭且泵32为高开度的情况比内置加热器70为低开度时更能够抑制热交换器24中的热交换。
149.在该温度差的绝对值小于第八阈值的情况下(s80中的“否”),控制装置80结束升温控制处理。在该情况下,泵32以低开度成为打开状态。内置加热器70关闭且泵32为低开度的情况比内置加热器70关闭且泵32为高开度时更能够抑制热交换器24中的热交换。
150.如此,在升温控制处理中,通过切换内置加热器70的状态与泵32的状态的组合,热交换器24中的热交换的等级阶梯地变化。由此,能够有效地由第一热介质使电池温度降温。
151.另外,在升温控制处理中,在发挥热能源的功能的热源体放置于热交换器24的情况下,热交换器24中的第一热介质被内置加热器70和热源体两者加热。在该情况下,与未放置热源体的情况相比,能够使电池温度提前降温至恰当温度范围内。其结果,能够抑制内置加热器70及泵32的消耗电力,能够抑制车载电池20的soc降低。
152.如上述,第一实施方式的电池调温装置10具备热交换器24,热交换器24具有能够容置不需要车辆1的电源的热源体的容置部件62和形成于容置部件62的周围并能够进行热交换的第一内部流路66。由此,热交换器24能够使在容置部件62中容置有热源体时的热源体与在第一内部流路66中流通的第一热介质进行热交换。从热交换器24送出的第一热介质在调温板22中与车载电池20的热量进行热交换。由此,能够利用容置于容置部件62的热源体调节车载电池20的温度。
153.另外,在第一实施方式的电池调温装置10中,在判断为车载电池20的温度高于上限阈值且在容置部件62中容置有热源体的情况下,控制阀38,以使第一热介质流通至热交换器24。由此,能够利用容置于容置部件62的热源体调节车载电池20的温度。
154.因而,根据第一实施方式的电池调温装置10,能够抑制车载电池20的消耗电力,并且调节车载电池20的温度。
155.另外,在第一实施方式的电池调温装置10中,能够根据乘坐者的意思将热源体放置于容置部件62。因此,在第一实施方式的电池调温装置10中,能够按照乘坐者的意图进行车载电池20的调温。
156.另外,若车载电池20的温度被调节为处于恰当温度范围内,则第一热介质的温度保持为遵循车载电池20的温度的预定温度。此时,若在容置部件62中容置有聚酯瓶72,则热交换器24也能够利用第一热介质对所容置的聚酯瓶72的温度进行保温。
157.此外,在图10的步骤s30中,在外部气体温度小于电池温度的情况下,维持阀38的状态,仅通过散热器36调节车载电池20的温度。但是,控制装置80在外部气体温度小于电池
温度的情况下,可以判断仅由散热器36进行降温是否充分。并且,控制装置80在判断为仅由散热器36进行降温不充分的情况下,使阀38的散热器36侧和热交换器24侧两者为打开状态,并行地进行由散热器36进行的降温和压缩机控制处理。
158.(第二实施方式)
159.图14是示出适用第二实施方式的电池调温装置110的车辆1的构成的概略图。第二实施方式的电池调温装置110具有热交换器124来代替热交换器24,热交换器124的连接方式与第一实施方式的电池调温装置10不同。
160.电池调温装置110的第一流路26从调温板22的内部配管的出口延伸出,到达热交换器124的入口。电池调温装置110的第二流路28从热交换器124的出口延伸出,到达调温板22的内部配管的入口。
161.电池调温装置110的第三流路34从第一流路26分支,与第二流路28合流。散热器36设置于第三流路34的中途。储液罐30设置于第三流路34上的散热器36与分支点之间。
162.电池调温装置110具备腔室190及制冷机192。腔室190设置于第二流路28上的热交换器124与合流点之间。腔室190暂时贮存在第二流路28中流通的第一热介质。制冷机192设置于第三流路34上的散热器36与合流点之间。电池调温装置110的第四流路50从制冷机192延伸出,经由压缩机52及冷凝器54返回制冷机192。制冷机192利用在第四流路50中流通的第二热介质对在第三流路34中流通的第一热介质进行冷却。
163.图15是示出第二实施方式的热交换器124的构成的纵剖面图。第二实施方式的热交换器124在未设置第二内部流路68这一点与第一实施方式的热交换器24不同,其他构成与第一实施方式的热交换器24通用。即,在热交换器124中,若在容置部件62中容置热源体,则在第一内部流路66中流通的第一热介质与热源体之间进行热交换。另外,热交换器124的内置加热器70能够将在第一内部流路66中流通的第一热介质加热。
164.图16是示出第二实施方式的热交换器124的变形例的纵剖面图。图16的热交换器124例如构成为饮料架。图16的热交换器124的容置部件62形成有多个能够容置热源体的内部空间。在图16中,在容置部件62的两个内部空间的各空间分别容置聚酯瓶72。另外,热交换器124可以省略盖64。
165.图17是示出第二实施方式的热交换器124的其他变形例的纵剖面图。图17的热交换器124例如构成为座间储物箱。图17的热交换器124的容置部件62形成为大致四边形箱状。容置部件62的内部空间具有能够容置多个热源体的大小。在图17中,在容置部件62的一个内部空间容置有两个聚酯瓶72。
166.与第一实施方式同样,第二实施方式的电池调温装置110具备热交换器124,热交换器124具有能够容置不需要车辆1的电源的热源体的容置部件62和第一内部流路66。热交换器124能够使在容置部件62中容置有热源体时的热源体与在第一内部流路66中流通的第一热介质进行热交换。从热交换器124送出的第一热介质在调温板22中与车载电池20的热量进行热交换。
167.因而,在第二实施方式中,也与第一实施方式同样,能够一边抑制车载电池20的消耗电力一边调节车载电池20的温度。
168.以上,参照附图说明本发明的实施方式,但显而易见本发明不限于这些实施方式。只要是本领域技术人员,就清楚能够在权利要求书记载的范畴内想到各种变更例或修正
例,理解这些当然也属于本发明的技术范围。
169.例如,在热交换器24、124中可以省略内置加热器70。在该情况下,容置部件62与第一内部流路66接触。另外,可以将各实施方式及变形例的特征适当组合。
再多了解一些

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