特許ウォッチ

公開番号2024127448
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036609
出願日2023-03-09
発明の名称熱管理システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類B60L 58/27 20190101AFI20240912BHJP(車両一般)
要約【課題】駆動装置から発生する熱の有効利用を可能にしつつ蓄電装置の自己昇温を効率的に実行する。
【解決手段】熱管理システム1は、流路170b(第1流路)に設けられたバッテリ173(蓄電装置)と、流路130b(第2流路)に設けられたPCU133(駆動装置)と、流路130a(第3流路)に設けられた低温ラジエータ122(ラジエータ)と、流路170a(第4流路)に設けられたチラー160(チラー装置)と、五方弁180および190(切替装置)とを備える。熱管理システム1では、バッテリ173の昇温時に、流路170bと流路170aと流路130bと流路130aとを循環する一つの熱媒体の経路を有する昇温回路を形成するように、五方弁180および190が制御される。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
電気機器に設けられた熱管理システムであって、
熱媒体が流通可能な第１流路、第２流路、第３流路、および、第４流路と、
前記第１流路の前記熱媒体と熱交換を行う蓄電装置と、
前記第２流路の前記熱媒体と熱交換を行い、前記電気機器に駆動力を供給する駆動装置と、
前記第３流路に設けられたラジエータと、
前記第４流路に設けられたチラー装置と、
前記第１流路、前記第２流路、前記第３流路、および、前記第４流路の間の接続状態を切り替え可能な切替装置と、を備え、
前記蓄電装置の通電によって前記蓄電装置の温度を上昇させる昇温時に、前記切替装置が前記第１流路と前記第２流路と前記第３流路と前記第４流路とを循環する１つの前記熱媒体の経路を有する昇温回路を形成する、熱管理システム。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記ラジエータには、前記ラジエータへの外気の導入が可能な導入状態と前記外気の導入が遮断された遮断状態とを切り替え可能な遮断装置が設けられ、
前記遮断装置は、前記昇温回路の形成時に前記遮断状態になるように切り替えられる、請求項１に記載の熱管理システム。
【請求項３】
前記電気機器は、電動車両であって、
前記電動車両の走行システムの起動時に前記蓄電装置の前記昇温が行われる、請求項１に記載の熱管理システム。
【請求項４】
前記蓄電装置は、前記電気機器の外部の充電設備から供給される充電電力によって充電される外部充電が可能に構成されており、
前記外部充電の開始時には前記蓄電装置の温度が所定温度以上になるように前記蓄電装置の前記昇温が行われる、請求項１に記載の熱管理システム。
【請求項５】
前記蓄電装置の温度を測定する第１温度センサと、
前記第１流路の前記熱媒体の温度を測定する第２温度センサと、
前記昇温回路において前記熱媒体を循環させるポンプと、をさらに備え、
前記昇温回路が形成された状態における前記昇温時に前記第１温度センサの測定値が前記第２温度センサの測定値よりも高い場合に、前記ポンプが停止され、
前記昇温回路が形成された状態における前記昇温時に前記第１温度センサの測定値が前記第２温度センサの測定値以下の場合に、前記ポンプが駆動される、請求項１～４のいずれか１項に記載の熱管理システム。
【請求項６】
前記電気機器は、電動車両であって、
前記チラー装置は、前記電動車両の室温を調整する空調回路と熱交換するように構成され、
前記蓄電装置の前記昇温時に、前記空調回路を用いた暖房要求があった場合に、前記切替装置が前記昇温回路を形成する、請求項１～４のいずれか１項に記載の熱管理システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱管理システムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０１０－２７２３９５号公報（特許文献１）は、電動車両を開示する。電動車両は、蓄電装置（バッテリ）と、インバータと、モータと、制御装置とを備える。蓄電装置は、インバータに接続されている。インバータは、モータに接続されている。制御装置は、インバータのスイッチング制御により蓄電装置の電流を制御する。これにより、制御装置は、蓄電装置の内部抵抗における電力損失に起因して発生する熱を制御する。その結果、制御装置は、蓄電装置の電流により蓄電装置の温度を上昇させる昇温制御（蓄電装置の自己昇温）を実行することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－２７２３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動車両等の電気機器において、インバータおよびモータを含む駆動装置からの熱を有効に活用することが重要となる場合がある。さらに、蓄電装置の自己昇温を効率的に実行することが望まれている。すなわち、駆動装置から発生する熱の有効利用を可能にしつつ蓄電装置の自己昇温を効率的に実行することが望まれている。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、駆動装置から発生する熱の有効利用を可能にしつつ蓄電装置の自己昇温を効率的に実行することが可能な熱管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のある局面に係る熱管理システムは、電気機器に設けられた熱管理システムである。この熱管理システムは、熱媒体が流通可能な第１流路、第２流路、第３流路、および、第４流路と、第１流路の熱媒体と熱交換を行う蓄電装置と、第２流路の熱媒体と熱交換を行い、電気機器に駆動力を供給する駆動装置と、第３流路に設けられたラジエータと、第４流路に設けられたチラー装置と、第１流路、第２流路、第３流路、および、第４流路の間の接続状態を切り替え可能な切替装置と、を備える。蓄電装置の通電によって蓄電装置の温度を上昇させる昇温時に、切替装置が第１流路と第２流路と第３流路と第４流路とを循環する１つの熱媒体の経路を有する昇温回路を形成する。
【０００７】
このようにすると、蓄電装置における自己昇温の熱および駆動装置において生じた熱を昇温回路内の熱媒体に蓄熱することができる。そのため、駆動装置から発生する熱の有効利用を可能にしつつ蓄電装置の自己昇温を効率的に実行することができる。
【０００８】
ある実施の形態においては、ラジエータには、ラジエータへの外気の導入が可能な導入状態と外気の導入が遮断された遮断状態とを切り替え可能な遮断装置が設けられる。遮断装置は、昇温回路の形成時に遮断状態になるように切り替えられる。
【０００９】
このようにすると、昇温回路内の熱媒体に蓄積された熱がラジエータを経由して外気に放出されることを抑制することができる。
【００１０】
さらにある実施の形態においては、電気機器は、電動車両である。電動車両の走行システムの起動時に蓄電装置の昇温が行われる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許