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公開番号2025118300
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024013546
出願日2024-01-31
発明の名称電動車両の熱制御方法、及び電動車両の熱制御システム
出願人日産自動車株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類B60H 1/22 20060101AFI20250805BHJP(車両一般)
要約【課題】電動車両の排熱源の排熱量が不十分であっても、熱交換手段が必要とする熱量を確保可能な電動車両の熱制御方法、及び電動車両の熱制御システムを提供する。
【解決手段】第1冷媒を排熱源11と第1ポンプ12との間で循環させる排熱循環経路1と、排熱循環経路1に介装されたチラー21と、を含み、排熱循環経路1には、第1バイパス経路13と、第1冷媒の流通状態をチラー21に第1冷媒を供給する第1状態と、チラー21への第1冷媒の供給を停止し且つ第1バイパス経路13に第1冷媒を流通させる第2状態との間で相互に切り替え可能な第1切替弁14と、が設けられた電動車両の熱制御方法であって、第1冷媒の温度が所定温度以上のときに第1切替弁14を第1状態に設定し、第1冷媒の温度が所定温度未満となると第1切替弁14を第2状態に設定する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
電動車両の駆動に伴って排熱を放出する排熱源と、前記排熱源に第１冷媒を圧送する第１圧送手段と、を含み、前記第１冷媒を前記排熱源と前記第１圧送手段との間で循環させる第１循環経路と、
前記第１循環経路に介装された第１熱交換手段と、を含み、
前記第１循環経路には、
前記排熱源及び前記第１圧送手段と直列に接続し且つ前記第１熱交換手段と並列に接続するように前記第１循環経路の前記第１熱交換手段の上流側から分岐し前記第１循環経路の前記第１熱交換手段の下流側に合流するバイパス経路と、
前記第１冷媒の流通状態を前記第１熱交換手段に前記第１冷媒を供給する第１状態と、前記第１熱交換手段への前記第１冷媒の供給を停止し且つ前記バイパス経路に前記第１冷媒を流通させる第２状態との間で相互に切り替え可能な切替手段と、が設けられた電動車両の熱制御方法であって、
前記第１冷媒の温度が所定温度以上のときに前記切替手段を前記第１状態に設定し、前記第１冷媒の温度が前記所定温度未満となると前記切替手段を前記第２状態に設定する電動車両の熱制御方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１冷媒の温度が第１所定温度以上のときに前記切替手段を前記第１状態に設定し、前記第１冷媒の温度が前記第１所定温度よりも低い第２所定温度未満となると前記切替手段を前記第２状態に設定する請求項１に記載の電動車両の熱制御方法。
【請求項３】
前記第１熱交換手段とは異なる第２熱交換手段と、前記第２熱交換手段に第２冷媒を圧送する第２圧送手段と、を含み、前記第２冷媒を前記第２熱交換手段と前記第２圧送手段との間で循環させる第２循環経路をさらに含み、
前記第１熱交換手段が前記第１循環経路及び前記第２循環経路に介装され前記第１冷媒と前記第２冷媒との間で熱交換を行う場合において、
前記切替手段が前記第１状態のときに前記第２圧送手段をオン状態に設定し、前記切替手段が前記第２状態のときに前記第２圧送手段をオフ状態に設定する請求項１に記載の電動車両の熱制御方法。
【請求項４】
前記第１熱交換手段の前記第２冷媒の出口温度と出口圧力を測定し、
前記出口圧力から前記第２冷媒の飽和温度を推定し、
前記出口温度から前記飽和温度を差し引いて得られる第１差分が所定の閾値よりも大きい場合に前記第２圧送手段のオン状態を継続し、
前記第１差分が前記閾値以下の場合に前記第２圧送手段をオフ状態に設定する請求項３に記載の電動車両の熱制御方法。
【請求項５】
前記第１熱交換手段の前記第２冷媒の前記出口温度が所定の温度変化速度未満の場合に前記第１熱交換手段の前記第２冷媒の前記出口温度と前記出口圧力を測定する請求項４に記載の電動車両の熱制御方法。
【請求項６】
空調用のヒータコアと、前記ヒータコアに第３冷媒を圧送する第３圧送手段と、を含み、前記第３冷媒を前記ヒータコアと前記第３圧送手段との間で循環させる第３循環経路をさらに含み、
前記第２熱交換手段が前記第２循環経路及び前記第３循環経路に介装され前記第２冷媒と前記第３冷媒との間で熱交換を行う場合において、
前記第２圧送手段がオン状態のときに前記第３圧送手段をオン状態に設定し、前記第２圧送手段がオフ状態のときに前記第３圧送手段をオフ状態に設定する請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の電動車両の熱制御方法。
【請求項７】
前記電動車両のバッテリからの電力供給を受けて発熱する前記空調用の発熱源をさらに含み、
前記ヒータコアの発熱量が目標熱量よりも低い場合であって、前記目標熱量から前記ヒータコアの発熱量を差し引いて得られる第２差分に基づいて前記発熱源の発熱量を設定する請求項６に記載の電動車両の熱制御方法。
【請求項８】
前記ヒータコアに空気が供給される場合において、前記ヒータコアの発熱量を、前記ヒータコアを通過直後の空気の温度に基づいて推定する請求項７に記載の電動車両の熱制御方法。
【請求項９】
前記排熱源の温度が所定の下限温度以下となる場合に前記第１圧送手段をオフ状態に設定する請求項１に記載の電動車両の熱制御方法。
【請求項１０】
前記第１冷媒の温度が前記所定温度未満であり且つ前記第１冷媒の温度の上昇速度が所定の閾値未満である場合に前記第１圧送手段をオフ状態に設定する請求項１に記載の電動車両の熱制御方法。
（【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、電動車両の熱制御方法、及び電動車両の熱制御システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
電動車両のモータ等の駆動系の排熱を利用して車両室内の空調を行うことが提案されている（特許文献１参照）。電動車両には、例えば駆動系（パワートレイン）等の排熱源を冷却する冷却水の循環経路と、車両室内の空調を行うためのヒートポンプがあり、循環経路とヒートポンプの間をチラー等も熱交換手段により熱交換を行うことで車両室内の空調を効率的に行うことが期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１６４１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、排熱源からの排熱が不十分である場合、熱交換手段が必要とする熱量を確保することは困難となる。
【０００５】
本発明は、電動車両の排熱源の排熱量が不十分であっても、熱交換手段が必要とする熱量を確保可能な電動車両の熱制御方法、及び電動車両の熱制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による電動車両の熱制御方法は、電動車両の駆動に伴って排熱を放出する排熱源と、排熱源に第１冷媒を圧送する第１圧送手段と、を含み、第１冷媒を排熱源と第１圧送手段との間で循環させる第１循環経路と、第１循環経路に介装された第１熱交換手段と、を含み、第１循環経路には、排熱源及び第１圧送手段と直列に接続し且つ第１熱交換手段と並列に接続するように第１循環経路の第１熱交換手段の上流側から分岐し第１循環経路の第１熱交換手段の下流側に合流するバイパス経路と、第１冷媒の流通状態を第１熱交換手段に第１冷媒を供給する第１状態と、第１熱交換手段への第１冷媒の供給を停止し且つバイパス経路に第１冷媒を流通させる第２状態との間で相互に切り替え可能な切替手段と、が設けられた電動車両の熱制御方法である。この熱制御方法では、第１冷媒の温度が所定温度以上のときに切替手段を第１状態に設定し、第１冷媒の温度が所定温度未満となると切替手段を第２状態に設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１冷媒の温度が所定温度未満となったときは、切替手段を第２状態に設定して第１熱交換手段への第１冷媒の供給を停止して排熱源から第１冷媒への蓄熱を効率的に行うことで第１熱交換手段が必要とする熱量を確保することができる。そして、第１冷媒の温度が所定温度に到達した段階で切替手段を第１状態に切り替えて第１熱交換手段への第１冷媒の供給を再開することができる。従って、第１熱交換手段が必要とする熱量を間欠的に確保し第１熱交換手段に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本実施形態の電動車両の熱制御システムであって、排熱源を冷却する第１冷媒の温度が所定温度以上の場合の回路図である。
図２は、本実施形態の電動車両の熱制御システムであって、排熱源を冷却する第１冷媒の温度が所定温度未満の場合の回路図である。
図３は、本実施形態の電動車両の熱制御システムであって、排熱源を冷却する第１冷媒の温度が上限温度に到達した場合の回路図である。
図４は、本実施形態の電動車両の熱制御システムの制御フローである。
図５は、第２冷媒の圧力と第２冷媒の飽和温度との関係を示す図である。
図６は、本実施形態の電動車両の熱制御システムの効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
［電動車両の熱制御システムの構成］
図１は、本実施形態の電動車両の熱制御システムであって、排熱源１１を冷却する第１冷媒の温度が所定温度以上の場合の回路図である。本実施形態の電動車両の熱制御システムは、排熱源１１で発生した排熱を回収する第１冷媒を循環させる排熱循環経路１（第１循環経路）と、電動車両の空調用のヒートポンプ２（第２循環経路）と、空気を加熱するヒータコア３２に熱を供給する熱源循環経路３（第３循環経路）と、排熱循環経路１とヒートポンプ２との熱交換を行うチラー２１（第１熱交換手段）と、ヒートポンプ２と熱源循環経路３との熱交換を行うコンデンサ２３（第２熱交換手段）と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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