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公開番号2024127463
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036628
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】複数の蓄電セルを容易に均温化することが可能な熱管理システムを提供する。
【解決手段】熱管理システム1は、流路170b(第1流路)のバッテリ173(蓄電装置)と、流路130b(第2流路)のPCU133(駆動装置)と、流路130a(第3流路)の低温ラジエータ122(ラジエータ)と、流路170a(第4流路)のチラー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、複数の蓄電セル173aの温度を均一にする時に、流路170bと流路130bとが接続された閉回路10(第1接続流路)と、流路130aと流路130bとが接続された閉回路20(第2接続流路)とが、互いに切り離されて独立するように、五方弁180および五方弁190が制御される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
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い、複数の蓄電セルにより構成される蓄電装置と、
前記第２流路の前記熱媒体と熱交換を行い、駆動力を発生可能な駆動装置と、
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、
前記第１流路と前記第４流路とが接続された第１接続流路と、前記第２流路と前記第３流路とが接続された第２接続流路とが、互いに切り離されて独立している流路回路を均温回路とすると、
前記切替装置は、前記複数の蓄電セルの温度を均一にする時に、前記均温回路を形成するとともに前記第１接続流路において前記熱媒体を循環させる、熱管理システム。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
前記チラー装置は、コンプレッサが設けられる冷凍サイクルおよび前記第４流路の各々に接続されており、
前記冷凍サイクルの冷媒が前記チラー装置を流通しない条件下で、前記切替装置が前記均温回路を形成して前記複数の蓄電セルの温度を均一にする、請求項１に記載の熱管理システム。
【請求項３】
前記第４流路に設けられ、前記熱媒体を循環させるポンプをさらに備え、
前記切替装置が前記均温回路を形成して前記複数の蓄電セルの温度を均一にする時に、前記ポンプを作動させる、請求項１または２に記載の熱管理システム。
【請求項４】
前記複数の蓄電セルは、所定の方向に配列されており、
前記蓄電装置のうち前記所定の方向における中央部に設けられる第１温度センサと、
前記蓄電装置のうち前記所定の方向における端部に設けられる第２温度センサと、をさらに備え、
前記第１温度センサの検出値と前記第２温度センサの検出値との差分が第１閾値よりも大きい場合に、前記切替装置が前記均温回路を形成する、請求項１または２に記載の熱管理システム。
【請求項５】
前記第２流路の前記熱媒体の温度を検出する媒体温度センサをさらに備え、
前記蓄電装置の昇温時に前記第１温度センサの検出値および前記第２温度センサの検出値の各々が所定の温度範囲になり、かつ、前記媒体温度センサの検出値が前記温度範囲よりも高い第２閾値よりも高くなった場合に、前記切替装置が前記均温回路を形成する、請求項４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 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０２０－０１７３５８号公報（特許文献１）は、複数の電池セルを含む車載電池を備える電動車両を開示する。複数の電池セルは、冷却液ポンプから送出される冷却液により冷却されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－０１７３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、車載電池や冷却液ポンプ等の配置によっては、たとえば駆動装置の熱が冷却液に移動する場合がある。また、同じ車載電池のうちでも、部分ごとに熱の影響の受けやすさ（温度の変化しやすさ）が異なっている場合がある。このため、たとえば車載電池を流通する冷却液が外部（駆動装置等）から熱を得た場合などに、冷却液が外部から得た熱によって複数の電池セルが均一に昇温されない場合がある。したがって、複数の電池セル（蓄電セル）を容易に均温化することが可能な熱管理システムが望まれている。
【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、複数の蓄電セルを容易に均温化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】
本開示の一の局面に係る熱管理システムは、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い、複数の蓄電セルにより構成される蓄電装置と、第２流路の熱媒体と熱交換を行い、駆動力を発生可能な駆動装置と、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。第１流路と第４流路とが接続された第１接続流路と、第２流路と第３流路とが接続された第２接続流路とが、互いに切り離されて独立している流路回路を均温回路とする。切替装置は、複数の蓄電セルの温度を均一にする時に、均温回路を形成するとともに第１接続流路において熱媒体を循環させる。
【０００７】
本開示の一の局面に係る熱管理システムでは、上記のように、蓄電セルの均温時に、第１流路と第４流路とが接続された第１接続流路と、第２流路と第３流路とが接続された第２接続流路とが形成される。これにより、蓄電装置との間において熱の授受が行われやすい駆動装置およびラジエータを蓄電装置から切り離すことができる。その結果、第１流路の熱媒体に駆動装置等から熱が移動するのを抑制することができるので、複数の蓄電セルを容易に均温化することができる。また、駆動装置において生じた熱をラジエータにより放出することができる。
【０００８】
上記一の局面に係る熱管理システムにおいて、好ましくは、チラー装置は、コンプレッサが設けられる冷凍サイクルおよび第４流路の各々に接続されている。冷凍サイクルの冷媒がチラー装置を流通しない条件下で、切替装置が均温回路を形成して複数の蓄電セルの温度を均一にする。このように構成すれば、第１接続流路を流れる熱媒体がチラー装置において熱交換されるのを抑制することができる。その結果、複数の蓄電セルをより容易に均温化することができる。
【０００９】
上記一の局面に係る熱管理システムは、好ましくは、第４流路に設けられ、熱媒体を循環させるポンプを備える。切替装置が均温回路を形成して複数の蓄電セルの温度を均一にする時に、ポンプを作動させる。このように構成すれば、蓄電装置が設けられる第１接続流路において熱媒体を流通させることができる。その結果、複数の蓄電セルの各々の熱が熱媒体の流通によって均一化されるので、複数の蓄電セルをより一層容易に均温化することができる。
【００１０】
上記一の局面に係る熱管理システムにおいて、好ましくは、複数の蓄電セルは、所定の方向に配列されている。熱管理システムは、蓄電装置のうち所定の方向における中央部に設けられる第１温度センサと、蓄電装置のうち所定の方向における端部に設けられる第２温度センサとを備える。第１温度センサの検出値と第２温度センサの検出値との差分が第１閾値よりも大きい場合に、切替装置が均温回路を形成する。このように構成すれば、複数の蓄電セルが均温化されていない場合に第１温度センサと第２温度センサとの差分が大きくなるので、複数の蓄電セルが均温化されていない場合に蓄電セルを速やかに均温化することができる。なお、上記の第１閾値は、ディープラーニング（深層学習）などの機械学習の技術により生成された学習済みモデルを用いて適宜算出されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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