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公開番号2024087914
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-02
出願番号2022202822
出願日2022-12-20
発明の名称車両用冷却装置
出願人トヨタ自動車株式会社,株式会社SUBARU
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類B60K 1/04 20190101AFI20240625BHJP(車両一般)
要約【課題】車両の駆動ユニットで発生した熱を有効活用する。
【解決手段】車両を駆動する駆動ユニット10と、駆動ユニット10に電力を供給する電池13と、を冷却する車両用冷却装置100であって、駆動ユニット10と電池13とを直列に接続し、駆動ユニット10と電池13とに冷媒を通流させる冷却流路30を含み、電池13が駆動ユニット10の下流側に接続されている。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
車両を駆動する駆動ユニットと、前記駆動ユニットに電力を供給する電池と、を冷却する車両用冷却装置であって、
前記駆動ユニットと前記電池とを直列に接続し、前記駆動ユニットと前記電池とに冷媒を通流させる冷却流路を含み、
前記電池は前記駆動ユニットの下流側に接続されていること、
を特徴とする車両用冷却装置。
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
請求項１に記載の車両用冷却装置であって、
前記駆動ユニットは、車両駆動用のモータと、前記モータに供給する電力を調整する電力制御ユニットと、を含むこと、
を特徴とする車両用冷却装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用冷却装置であって、
前記冷却流路に接続され、前記駆動ユニットをバイパスして前記冷媒を前記電池に通流させる第１バイパス流路と、
前記冷媒の通流を前記第１バイパス流路と前記駆動ユニットとで切り換える第１切り換え弁と、
車室の空調を行う空調ユニットと、
前記空調ユニットと熱交換して前記冷却流路を通流する前記冷媒を加温する熱交換器と、
前記第１切り換え弁と前記空調ユニットと前記駆動ユニットの動作を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記駆動ユニットの温度が第１設定温度よりも低い場合に、前記冷媒が前記第１バイパス流路に通流するように前記第１切り換え弁を切り換え、前記空調ユニットを駆動して前記空調ユニットと前記熱交換器によって前記冷媒を加温し、加温した前記冷媒によって前記電池を昇温すること、
を特徴とする車両用冷却装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用冷却装置であって、
前記制御部は、前記駆動ユニットの温度が前記第１設定温度以上の場合に、前記冷媒が前記駆動ユニットに通流するように前記第１切り換え弁を切り換え、前記空調ユニットと前記駆動ユニットを駆動して前記空調ユニットと前記熱交換器と前記駆動ユニットによって前記冷媒を加温し、加温した前記冷媒によって前記電池を昇温すること、
を特徴とする車両用冷却装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか１項に記載の車両用冷却装置であって、
前記駆動ユニットと前記電池との間に接続されて、前記電池をバイパスして前記冷媒を通流させる第２バイパス流路と、
前記冷媒の通流を前記電池と前記第２バイパス流路とで切り換える第２切り換え弁と、
車室の空調を行う空調ユニットと、
前記空調ユニットと熱交換して前記冷却流路を通流する前記冷媒を加温する熱交換器と、
前記第２切り換え弁と前記空調ユニットと前記駆動ユニットの動作を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記車両が停車中で、前記駆動ユニットの温度が第２設定温度よりも低い場合には、前記冷媒が前記第２バイパス流路に通流するように前記第２切り換え弁を切り換え、前記空調ユニットを駆動して前記空調ユニットと前記熱交換器によって前記冷媒を加温し、加温した前記冷媒によって前記駆動ユニットを昇温すること、
を特徴とする車両用冷却装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両用冷却装置であって、
前記駆動ユニットと前記空調ユニットと前記熱交換器とは前記車両のフロントコンパートメントの中に収容され、
前記フロントコンパートメントの開口を開閉するグリルシャッタを備え、
前記制御部は、前記車両が停車中で、前記駆動ユニットの温度が前記第２設定温度よりも低い場合には、前記グリルシャッタを閉止すること、
を特徴とする車両用冷却装置。
【請求項７】
請求項５に記載の車両用冷却装置であって、
前記制御部は、前記駆動ユニットの温度が前記第２設定温度以上の場合に、前記冷媒が前記電池に通流するように前記第２切り換え弁を切り換え、前記空調ユニットと前記駆動ユニットを駆動して前記空調ユニットと前記熱交換器と前記駆動ユニットによって前記冷媒を加温し、加温した前記冷媒によって前記電池を昇温すること、
を特徴とする車両用冷却装置。
【請求項８】
請求項６に記載の車両用冷却装置であって、
前記制御部は、前記駆動ユニットの温度が前記第２設定温度以上の場合に、前記冷媒が前記電池に通流するように前記第２切り換え弁を切り換え、前記空調ユニットと前記駆動ユニットを駆動して前記空調ユニットと前記熱交換器と前記駆動ユニットによって前記冷媒を加温し、加温した前記冷媒によって前記電池を昇温すること、
を特徴とする車両用冷却装置。
【請求項９】
請求項２から４のいずれか１項に記載の車両用冷却装置であって、
前記冷却流路は、前記駆動ユニットに前記冷媒を還流させる駆動ユニット還流流路と、前記電池に前記冷媒を還流させる電池還流流路と、を含み、
前記駆動ユニット還流流路と前記電池還流流路との接続モードを、前記電池が前記駆動ユニットの下流となるように前記駆動ユニットと前記電池とを直列に接続して前記駆動ユニットと前記電池とに前記冷媒を通流させる直列接続モードと、前記電池還流流路と前記駆動ユニット還流流路とを分離する流路分離モードとの間で切り換える第３切り換え弁と、
車室の空調を行う空調ユニットと、
前記空調ユニットと熱交換して前記冷却流路を通流する前記冷媒を加温する熱交換器と、
前記第３切り換え弁と前記空調ユニットと前記駆動ユニットの動作を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記車両が走行中に、前記電池の残存容量が設定容量以下となった場合に、前記第３切り換え弁を前記直列接続モードに切り換え、前記空調ユニットを駆動して前記空調ユニットと前記熱交換器と前記駆動ユニットによって前記冷媒を加温し、加温した前記冷媒によって前記電池を昇温すること、
を特徴とする車両用冷却装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の車両用冷却装置であって、
前記駆動ユニットと前記空調ユニットと前記熱交換器とは前記車両のフロントコンパートメントの中に収容され、
前記フロントコンパートメントの開口を開閉するグリルシャッタを備え、
前記制御部は、前記駆動ユニットの温度と前記駆動ユニットの冷却が必要となる冷却開始温度との温度差を算出し、前記温度差が所定の閾値以上の場合に、前記グリルシャッタを閉止すること、
を特徴とする車両用冷却装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用冷却装置の構造及び制御に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
バッテリを充電する際にバッテリを昇温させる方法が提案されている。例えば、特許文献１には、バッテリの充電を開始する前にバッテリの電力でヒータとファンとを駆動し、バッテリの放電による発熱と、ヒータとファンからの温風によってバッテリを昇温させ、昇温させた状態でバッテリの充電を開始することが開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、外部の充電設備から車両に供給される充電電力を、バッテリとバッテリ用のヒータに所定の分配率で分配し、バッテリの昇温率が所定値未満の場合に、ヒータへの分配率が増加するように制御し、バッテリの昇温と充電とを行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－８９５２４号公報
特開２０２０－１９５２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電動車両には車両を駆動する駆動ユニットを冷却する冷却装置が備えられている。近年、この冷却装置で駆動ユニットで発生した熱の有効活用が検討されている。しかし、駆動ユニットで発生した熱の有効活用にはいまだ改善の余地がある。
【０００６】
そこで、本発明の車両用冷却装置は、車両の駆動ユニットで発生した熱を有効活用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用冷却装置は、車両を駆動する駆動ユニットと、前記駆動ユニットに電力を供給する電池と、を冷却する車両用冷却装置であって、前記駆動ユニットと前記電池とを直列に接続し、前記駆動ユニットと前記電池とに冷媒を通流させる冷却流路を含み、前記電池は前記駆動ユニットの下流側に接続されていること、を特徴とする。
【０００８】
この構成により、駆動ユニットで発生した熱でバッテリを昇温させることができ、駆動ユニットで発生した熱を有効活用できる。また、電池の温度が低い場合に、電池の温度を上昇させて電池の充放電効率を向上できる。
【０００９】
本発明の車両用冷却装置において、前記駆動ユニットは、車両駆動用のモータと、前記モータに供給する電力を調整する電力制御ユニットと、を含んでもよい。
【００１０】
この構成により、電動車両においてモータと電力制御ユニットの発熱を電池の昇温に活用し、電動車両の電費を向上させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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