JP6922599B2 - Control module - Google Patents
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Description
本開示は、複数のファンを有する制御モジュールに関するものである。 The present disclosure relates to a control module having a plurality of fans.
特許文献１に示されるように、電池パックと送風機を備える電池電源装置が知られている。電池パックは複数の単電池（セル）を直列接続した電池モジュールを所要数収容した電池ホルダにより構成されている。電池パックは電池ホルダを２つ有する。送風機はこの２つの電池ホルダに冷却用空気を圧送している。これにより電池パック内の単電池が冷却されている。
As shown in
近年、ハイブリッド車や電気自動車の普及にともない、モータの高出力化が進んでいる。このモータの高出力化にともない、モータに駆動電力を供給する電池モジュールの高出力化と高容量化も進んでいる。このため複数の電池ホルダ内の温度が上昇しやすくなっている。 In recent years, with the spread of hybrid vehicles and electric vehicles, the output of motors has been increasing. Along with the increase in the output of this motor, the output and capacity of the battery module that supplies the driving power to the motor are also increasing. Therefore, the temperature in the plurality of battery holders tends to rise.
この温度上昇に対応するべく、複数の電池ホルダそれぞれに送風機を設けることも考えられる。しかしながら電池電源装置の体格の増大を抑制するために複数の送風機（ファン）を互いに近づけると共振現象が発生し、それによって異音が発生する虞がある。 In order to cope with this temperature rise, it is conceivable to provide a blower for each of the plurality of battery holders. However, if a plurality of blowers (fans) are brought close to each other in order to suppress an increase in the physique of the battery power supply device, a resonance phenomenon may occur, which may cause an abnormal noise.
そこで本開示は、体格の増大が抑制されるとともに、異音の発生が抑制された制御モジュールを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a control module in which the increase in body shape is suppressed and the generation of abnormal noise is suppressed.
開示の１つは、並び方向で複数の電池セル（２４０）が並ぶ電池スタック（２３０−２３２）を複数有する電池モジュール（２００）に設けられる制御モジュール（１００）であり、
複数の電池スタックそれぞれに付設される複数のファン（２０−２２）と、
複数のファンそれぞれの回転を制御する回転制御部（３２，４１，４２，２３１ａ，２３２ａ）と、を有し、
回転制御部は、複数のファンが共振現象を起こすほどに複数のファンの回転数が近い場合、複数のファンそれぞれの回転数を、共振現象によって生じる異音がユーザに聞き取れない程度の音量になる回転数に一律に下げた後に、複数のファンの回転数を入れ替わりで変更することを所定周期で繰り返す。
One of the disclosures is a control module (100) provided in a battery module (200) having a plurality of battery stacks (230-232) in which a plurality of battery cells (240) are arranged in the arrangement direction.
Multiple fans (20-22) attached to each of the multiple battery stacks,
It has a rotation control unit (32, 41, 42, 231a, 232a) that controls the rotation of each of the plurality of fans.
When the rotation speeds of the plurality of fans are close enough to cause the resonance phenomenon of the plurality of fans, the rotation control unit sets the rotation speeds of the plurality of fans to such a volume that the abnormal noise caused by the resonance phenomenon cannot be heard by the user. After uniformly lowering the rotation speed, changing the rotation speeds of a plurality of fans in turn is repeated at a predetermined cycle.
これによれば、共振現象を起こすほど近くに複数のファン（２０−２２）を配置したとしても、複数のファン（２０−２２）で共振現象が起きることが抑制される。これにより制御モジュール（１００）の体格の増大が抑制されるとともに、異音の発生が抑制される。 According to this, even if a plurality of fans (20-22) are arranged close enough to cause a resonance phenomenon, the resonance phenomenon is suppressed from occurring in the plurality of fans (20-22). As a result, the increase in the physique of the control module (100) is suppressed, and the generation of abnormal noise is suppressed.
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。 The elements described in the claims and the means for solving the problem are each marked with parentheses. The reference numerals in parentheses are for simply indicating the correspondence with each component described in the embodiment, and do not necessarily indicate the element itself described in the embodiment. The description of the code in parentheses does not unnecessarily narrow the scope of claims.
以下、本開示をハイブリッド自動車に適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments when the present disclosure is applied to a hybrid vehicle will be described with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１〜図４に基づいて本実施形態の電池パックを説明する。以下においては互いに直交の関係にある３方向を、横方向、縦方向、および、高さ方向と示す。本実施形態では横方向はハイブリッド自動車の進退方向に沿っている。縦方向はハイブリッド自動車の左右方向に沿っている。高さ方向はハイブリッド自動車の天地方向に沿っている。縦方向が並び方向に相当する。
(First Embodiment)
The battery pack of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In the following, the three directions orthogonal to each other are referred to as a horizontal direction, a vertical direction, and a height direction. In the present embodiment, the lateral direction is along the advancing / retreating direction of the hybrid vehicle. The vertical direction is along the left-right direction of the hybrid vehicle. The height direction is along the top and bottom directions of the hybrid vehicle. The vertical direction corresponds to the line-up direction.
また、横方向と縦方向とによって規定される平面を規定平面と示す。横方向と高さ方向とによって規定される平面を横平面と示す。縦方向と高さ方向とによって規定される平面を縦平面と示す。 Further, a plane defined by the horizontal direction and the vertical direction is referred to as a defined plane. The plane defined by the horizontal direction and the height direction is referred to as a horizontal plane. The plane defined by the vertical direction and the height direction is referred to as a vertical plane.
＜電池パックの概要＞
電池パック３００は、図１に示すハイブリッド自動車の電気負荷４００に電力供給する機能を果たす。この電気負荷４００には、動力供給源および発電源としての機能を果たすモータジェネレータが含まれている。例えばモータジェネレータが力行する場合、電池パック３００は放電してモータジェネレータに電力供給を行う。モータジェネレータが発電する場合、電池パック３００は発電によって生じた発電電力を充電する。電気負荷４００に含まれるモータジェネレータが電動機に相当する。
<Overview of battery pack>
The battery pack 300 functions to supply electric power to the
電池パック３００は電池ＥＣＵ３２を有する。この電池ＥＣＵ３２はハイブリッド自動車に搭載された各種ＥＣＵ（車載ＥＣＵ５００）と電気的に接続される。電池ＥＣＵ３２は車載ＥＣＵ５００と相互に信号を送受信し、ハイブリッド自動車を協調制御する。この協調制御によって、電池パック３００の充電量に応じたモータジェネレータと内燃機関の動力分配が制御される。
The
電池パック３００は複数の電池セル２４０が電気的に直列接続された電池スタック２３０を有する。電池ＥＣＵ３２は電池スタック２３０の充電状態などを車載ＥＣＵ５００に出力する。車載ＥＣＵ５００はこの充電状態、車両に搭載された各種センサから入力されるアクセルペダルの踏み込み量やスロットルバルブ開度などの車両情報、そしてイグニッションスイッチなどに基づいて、電池ＥＣＵ３２に指令信号を出力する。電池ＥＣＵ３２はこの指令信号に基づいて後述のシステムメインリレー６０を制御する。これにより電池スタック２３０と電気負荷４００との電気的な接続が制御される。
The
電池パック３００はハイブリッド自動車の例えば座席下の設置空間に設けられる。例えば前部座席下よりも後部座席下のほうが広い。そのために本実施形態の電池パック３００は後部座席下の設置空間に設けられる。
The
座席の高さ方向の長さ（高さ）は、ユーザの座りやすさなどに応じて決定される。座席の横方向（進退方向）の長さ（横幅）も、ユーザの座りやすさなどに応じて決定される。しかしながら座席の縦方向（左右方向）の長さ（縦幅）はハイブリッド自動車の体格に応じて決定される。そのために電池パック３００の設けられる設置空間もユーザの座りやすさやハイブリッド自動車の体格などに応じて決定される。
The length (height) of the seat in the height direction is determined according to the ease of sitting of the user and the like. The length (width) of the seat in the lateral direction (advance / retreat direction) is also determined according to the ease of sitting of the user. However, the length (vertical width) of the seat in the vertical direction (horizontal direction) is determined according to the physique of the hybrid vehicle. Therefore, the installation space in which the
ユーザの座りやすさは人間工学などに応じて決定される。そのために設置空間の高さと横幅は長く設定しがたい。これに対してハイブリッド自動車の体格はユーザによっては決定されない。そのために設置空間の縦幅は、高さと横幅に比べて長く設定することができる。 The ease of sitting of the user is determined according to ergonomics and the like. Therefore, it is difficult to set the height and width of the installation space long. On the other hand, the physique of the hybrid vehicle is not determined by the user. Therefore, the vertical width of the installation space can be set longer than the height and the horizontal width.
なお、電池パック３００の配置としてはこれに限定されない。電池パック３００は、例えば後部座席とトランクルームとの間の空間、および、運転席と助手席の間の空間などに配置することもできる。
The arrangement of the
＜電池モジュールの概要＞
電池パック３００は電池モジュール２００と制御モジュール１００を有する。図２および図３に示すように、電池モジュール２００と制御モジュール１００は縦方向に並び、互いに機械的および電気的に接続されている。このように設置空間において高さと横幅とに比べて縦幅を長く設定することのできる縦方向に電池モジュール２００と制御モジュール１００は並んでいる。
<Overview of battery module>
The
電池モジュール２００は給電源および充電器としての機能を果たす。制御モジュール１００は電池モジュール２００の電力の入出力を制御する。また制御モジュール１００は電池モジュール２００の電池スタック２３０の冷却も制御する。そして制御モジュール１００は電池モジュール２００に対して電池セル２４０の均等化処理の指示も行う。
The
図２および図３に示すように、電池モジュール２００は筐体２１０と電池スタック２３０を有する。筐体２１０は高さ方向に開口するとともに底を有する箱形状を成している。筐体２１０は縦方向に延びている。筐体２１０に電池スタック２３０が収納されている。電池スタック２３０は複数の電池セル２４０を有する。これら複数の電池セル２４０は縦方向に並んでいる。そして複数の電池セル２４０は機械的および電気的に直列接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
電池モジュール２００は電池スタック２３０として第１電池スタック２３１と第２電池スタック２３２を有する。この第１電池スタック２３１と第２電池スタック２３２は電気的に直列接続されている。そのため電池モジュール２００の出力電圧は、第１電池スタック２３１と第２電池スタック２３２それぞれの有する複数の電池セル２４０の出力電圧を総和した電圧になっている。
The
第１電池スタック２３１には第１温度センサ２３１ａが設けられている。第２電池スタック２３２には第２温度センサ２３２ａが設けられている。第１温度センサ２３１ａは第１電池スタック２３１の温度を検出する。第２温度センサ２３２ａは第２電池スタック２３２の温度を検出する。これら温度センサで検出された電池スタックの温度が電池ＥＣＵ３２に入力される。第１温度センサ２３１ａと第２温度センサ２３２ａそれぞれは具体的にはサーミスタである。
The
図１に示すように電池モジュール２００は複数の電池セル２４０それぞれの電圧を監視する監視部２５０を有する。図示しないが、監視部２５０は、可撓性を有するフレキシブル基板、フレキシブル基板に搭載された電子素子、および、フレキシブル基板に接続された監視ＩＣチップを有する。電子素子としては、ヒューズ、抵抗などがある。監視ＩＣチップは配線基板に設けられたスイッチとマイコンを有する。またこの配線基板にはツェナーダイオードやコンデンサなどの電子素子も設けられている。この監視部２５０には、上記の第１温度センサ２３１ａと第２温度センサ２３２ａが電気的に接続されている。監視部２５０は後述の電池セル２４０の上端面２４０ａの上方に設けられている。
As shown in FIG. 1, the
フレキシブル基板には各電池セル２４０に対応した複数の検出電極と複数の配線パターンが設けられている。そしてフレキシブル基板には複数の配線パターンそれぞれに対応する電子素子が設けられている。また監視ＩＣチップの配線基板にも、これら配線パターンに対応する複数の基板配線が形成されている。これら複数の基板配線それぞれと監視ＩＣチップのマイコンとが電気的に接続されている。そしてこれら複数の基板配線それぞれに監視ＩＣチップのスイッチが設けられている。また複数の基板配線は上記のツェナーダイオードやコンデンサを介して接続されている。スイッチがマイコンによって開閉制御される。これにより対応する配線パターンと電気的に接続された電池セル２４０の充放電が制御される。その結果、複数の電池セル２４０の充電状態（ＳＯＣ）が制御される。ＳＯＣはstate of chargeの略である。
The flexible substrate is provided with a plurality of detection electrodes and a plurality of wiring patterns corresponding to each
監視ＩＣチップの配線基板にはコネクタが設けられている。このコネクタに内部ワイヤ１１０が接続される。この内部ワイヤ１１０は制御モジュール１００の電池ＥＣＵ３２に接続される。これにより監視部２５０と電池ＥＣＵ３２とが内部ワイヤ１１０を介して電気的に接続される。監視部２５０から電池ＥＣＵ３２に各電池セル２４０の出力電圧が入力される。また監視部２５０から電池ＥＣＵ３２に第１電池スタック２３１と第２電池スタック２３２それぞれの検出温度が入力される。
A connector is provided on the wiring board of the monitoring IC chip. The
＜電池モジュールの構成＞
次に、筐体２１０と電池スタック２３０を説明する。筐体２１０はアルミダイカストによって製造される。また筐体２１０は鉄やステンレスをプレス加工することによっても製造することができる。図１および図２に示すように筐体２１０は、底壁２１１、側壁２１２、および、仕切り壁２１３を有する。底壁２１１は規定平面において縦方向に長い矩形を成す。
<Battery module configuration>
Next, the
側壁２１２は左壁２１５、右壁２１６、前壁２１７、および、後壁２１８を有する。左壁２１５と右壁２１６はそれぞれ横平面において矩形を成している。前壁２１７と後壁２１８はそれぞれ縦平面において縦方向に長い矩形を成している。左壁２１５と右壁２１６とが縦方向に離間して並び、互いに対向している。前壁２１７と後壁２１８とが横方向に離間して並び、互いに対向している。そして左壁２１５、前壁２１７、右壁２１６、後壁２１８が高さ方向まわりの周方向に順に並び、互いに連結されている。またそれぞれが底壁２１１の底面２１１ａの縁部に連結されている。これにより底面２１１ａの上方に側壁２１２によって囲まれた収納空間が区画されている。
The
電池モジュール２００は図示しない蓋部を有する。この蓋部によって筐体２１０の開口部が閉塞されている。ただし、蓋部、蓋部と筐体２１０との間、若しくは、筐体２１０には、空気を入出するための開口部が形成されている。この開口部は、右壁２１６側に形成されている。蓋部は樹脂材料、若しくは、金属材料で形成されている。
The
仕切り壁２１３は縦平面において縦方向に長い矩形を成す。この仕切り壁２１３によって収納空間は横方向に２つに分けられている。以下においては左壁２１５、前壁２１７、右壁２１６、および、仕切り壁２１３によって区画される空間を第１収納空間と示す。左壁２１５、後壁２１８、右壁２１６、および、仕切り壁２１３によって区画される空間を第２収納空間と示す。第１収納空間に第１電池スタック２３１が設けられる。第２収納空間に第２電池スタック２３２が設けられる。第１収納空間と第２収納空間とは筐体２１０の内部において非連通となっている。なおもちろんではあるが、第１収納空間と第２収納空間とは筐体２１０の内部において連通する構成を採用することもできる。
The
第１電池スタック２３１と第２電池スタック２３２それぞれは複数の電池セル２４０を有する。電池セル２４０は四角柱形状を成す。そのため電池セル２４０は６面を有する。電池セル２４０は高さ方向に面する上端面２４０ａと下端面２４０ｂを有する。電池セル２４０は横方向に面する第１側面２４０ｃと第２側面２４０ｄを有する。電池セル２４０は縦方向に面する第１主面２４０ｅと第２主面２４０ｆを有する。これら６面のうち第１主面２４０ｅと第２主面２４０ｆは他の４面よりも面積が大きくなっている。
Each of the
電池セル２４０は二次電池である。具体的には電池セル２４０はリチウムイオン電池である。リチウムイオン電池は化学反応によって起電圧を生成する。起電圧の生成により電池セル２４０に電流が流れる。これにより電池セル２４０は発熱してガスを発生する。そのため電池セル２４０は膨張する。なお電池セル２４０としてはリチウムイオン電池に限定されない。例えば電池セル２４０としては、ニッケル水素二次電池、有機ラジカル電池などを採用することができる。
The
上記したように電池セル２４０の第１主面２４０ｅと第２主面２４０ｆは他の４面よりも面積が大きくなっている。そのために電池セル２４０は第１主面２４０ｅと第２主面２４０ｆとが互いに離間するように膨張しやすくなっている。これにより電池セル２４０は縦方向に膨張する。すなわち電池セル２４０は、複数の電池セル２４０の並ぶ方向に膨張する。
As described above, the first
電池スタック２３０は、図示しない拘束具を有している。この拘束具により、複数の電池セル２４０は機械的に縦方向に直列接続されている。またこの拘束具により複数の電池セル２４０それぞれの膨張による電池スタック２３０の体格の増大が抑制されている。なお、隣接する電池セル２４０の間には空隙が構成されている。この空隙を空気が通ることで各電池セル２４０の放熱が促されるようになっている。
The
後述するように電池スタック２３０の下方に通風空間が構成される。収納空間内の空気は、電池スタック２３０の上方から、上記の隙間を介して電池スタック２３０の下方に位置する通風空間へと流れる。すなわち、電池セル２４０の上端面２４０ａ側の空気は、上記の隙間を介して電池セル２４０の下端面２４０ｂ側へと流れる。
As will be described later, a ventilation space is formed below the
電池セル２４０の上端面２４０ａには、正極端子２４１と負極端子２４２とが形成されている。正極端子２４１は第１側面２４０ｃ側に位置している。負極端子２４２は第２側面２４０ｄ側に位置している。
A
第１電池スタック２３１と第２電池スタック２３２はそれぞれ偶数個の電池セル２４０を有する。各電池スタックの複数の電池セル２４０は第１主面２４０ｅ同士および第２主面２４０ｆ同士が互いに対向するように縦方向に並んでいる。これにより縦方向で正極端子２４１と負極端子２４２が交互に並んでいる。これら各電池スタックの複数の電池セル２４０が図示しない直列端子を介して電気的に直列接続されている。
The
そして第１電池スタック２３１の複数の電池セル２４０のうちの最低電位に位置する電池セル２４０の負極端子２４２と、第２電池スタック２３２の最高電位に位置する電池セル２４０の正極端子２４１とが、直列配線２４４を介して電気的に接続されている。これにより各電池スタックの有する電池セル２４０が電気的に直列接続されている。
Then, the
以上の電気的な接続により、第１電池スタック２３１は第２電池スタック２３２よりも高電位となっている。第１電池スタック２３１に最高電位の電池セル２４０が含まれ、第２電池スタック２３２に最低電位の電池セル２４０が含まれている。これら２つの電池セル２４０は前壁２１７側に位置している。そして仕切り壁２１３を介して横方向に並んでいる。最高電位の電池セル２４０の正極端子２４１と最低電位の電池セル２４０の負極端子２４２とが仕切り壁２１３側に位置している。この最高電位の電池セル２４０の正極端子２４１に正極入出力端子２４５が連結されている。最低電位の電池セル２４０の負極端子２４２に負極入出力端子２４６が連結されている。
Due to the above electrical connection, the
この正極入出力端子２４５が図１に示す正極バスバー５１を介して電気負荷４００と接続される。負極入出力端子２４６が負極バスバー５２を介して電気負荷４００と接続される。これにより電池モジュール２００の出力電圧が正極バスバー５１と負極バスバー５２を介して電気負荷４００に出力される。反対に、電気負荷４００のモータジェネレータにて発電された電力が正極バスバー５１と負極バスバー５２を介して電池モジュール２００に供給される。
The positive electrode input /
図示しないが、底壁２１１には電池スタック２３０を支持する支持部が形成されている。この支持部は縦方向に延びている。そして支持部における電池スタック２３０を搭載する搭載面は高さ方向において底面２１１ａよりも筐体２１０の開口側に位置している。そのため、図３に示すように電池スタック２３０を構成する電池セル２４０の下端面２４０ｂと底壁２１１の底面２１１ａとの間には、支持部の高さに応じた空間が構成されている。支持部と電池セル２４０とは部分的に接触している。したがってこの空間は、支持部、電池セル２４０の下端面２４０ｂ、仕切り壁２１３、および、側壁２１２によって区画されている。主としてこの空間を風が通る。そのため以下においてはこの空間を通風空間と示す。
Although not shown, a support portion for supporting the
通風空間は収納空間に２つ構成されている。２つの通風空間のうちの一方が第１収納空間内に位置し、その一部が第１電池スタック２３１の電池セル２４０によって構成されている。他方は第２収納空間内に位置し、その一部が第２電池スタック２３２によって構成されている。以下においては第１電池スタック２３１に対応する通風空間を第１通風空間と示す。第２電池スタック２３２に対応する通風空間を第２通風空間と示す。
There are two ventilation spaces in the storage space. One of the two ventilation spaces is located in the first storage space, and a part thereof is composed of the
図示しないが、左壁２１５には第１通風空間と連通する第１通風孔が形成されている。左壁２１５には第２通風空間と連通する第２通風孔が形成されている。第１通風孔と第２通風孔は左壁２１５の底壁２１１側の下端部に形成されている。
Although not shown, the
＜制御モジュールの概要＞
次に、制御モジュール１００を説明する。図１〜図３に示すように制御モジュール１００は、連結筐体１０、ファン２０、および、制御ユニット３０を有する。連結筐体１０は筐体２１０に連結される。この連結筐体１０にファン２０と制御ユニット３０とが設けられる。ファン２０は上記の第１通風空間と第２通風空間とに風を流す。これによりファン２０は複数の電池セル２４０それぞれを冷却する。制御ユニット３０は電池モジュール２００と電気負荷４００との電気的な接続を制御する。制御ユニット３０はファン２０の駆動を制御する。また制御ユニット３０は電池モジュール２００の複数の電池セル２４０の均等化処理を監視部２５０に指示する。
<Overview of control module>
Next, the
＜制御モジュールの構成＞
連結筐体１０はアルミダイカストによって製造される。また連結筐体１０は鉄やステンレスをプレス加工することによっても製造することができる。図２および図３に示すように連結筐体１０は、搭載壁１１と囲み壁１２を有する。搭載壁１１は規定平面において横方向に長い矩形を成す。
<Control module configuration>
The connecting
囲み壁１２は前横壁１４、後横壁１５、および、連結壁１６を有する。前横壁１４と後横壁１５はそれぞれ縦平面において縦方向に長い矩形を成している。前横壁１４と後横壁１５とが横方向に離間して並び、互いに対向している。連結壁１６は横平面において横方向に長い矩形を成している。連結壁１６は搭載壁１１における電池モジュール２００側に位置している。そして連結壁１６は前横壁１４と後横壁１５との間に位置し、両者を連結している。前横壁１４、連結壁１６、後横壁１５が周方向に順に並び、互いに連結されている。前横壁１４、連結壁１６、後横壁１５それぞれが搭載壁１１の底面１１ａの縁部に連結されている。
The surrounding
図２および図３に示すように連結壁１６は左壁２１５と縦方向に並んでいる。連結壁１６と左壁２１５それぞれの横方向に面する外面同士が接触している。両者は機械的に連結されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the connecting
連結壁１６は、左壁２１５の形状に応じて形成される。上記したように左壁２１５には第１通風孔と第２通風孔が形成されている。これに対応して連結壁１６には第３通風孔と第４通風孔が形成されている。
The connecting
連結壁１６の搭載壁１１側の下端部に第３通風孔と第４通風孔が形成されている。第３通風孔と第１通風孔とは縦方向に並んでいる。これにより第３通風孔と第１通風孔とが連通している。そのため第３通風孔と第１通風空間とが第１通風孔を介して連通している。同様にして、第４通風孔と第２通風孔とは縦方向に並んでいる。これにより第４通風孔と第２通風孔とが連通している。そのため第４通風孔と第２通風空間とが第２通風孔を介して連通している。
A third ventilation hole and a fourth ventilation hole are formed at the lower end of the connecting
ファン２０は第１電池スタック２３１に対応する第１ファン２１、および、第２電池スタック２３２に対応する第２ファン２２を有する。図１に示すように第１ファン２１と第２ファン２２はワイヤ２３によって電池ＥＣＵ３２と電気的に接続されている。これら第１ファン２１と第２ファン２２は図２に示すように搭載壁１１に設けられている。第１ファン２１は連結壁１６を介して縦方向で第１電池スタック２３１と並んでいる。第２ファン２２は連結壁１６を介して縦方向で第２電池スタック２３２と並んでいる。
The
第１ファン２１と第２ファン２２それぞれの横平面の大きさは、電池セル２４０の横平面の大きさ（主面）と同程度になっている。そのために第１ファン２１は、第１電池スタック２３１の最高電位の電池セル２４０の縦方向への投影範囲に位置している。同様にして第２ファン２２は、第２電池スタック２３２の最低電位の電池セル２４０の縦方向への投影範囲に位置している。このように第１ファン２１と第２ファン２２それぞれの体格は電池セル２４０の大きさに応じて決定されている。
The size of the horizontal plane of each of the
なお、第１ファン２１の全てが、第１電池スタック２３１の縦方向への投影範囲内に位置する構成を採用することもできる。第２ファン２２の全てが、第２電池スタック２３２の縦方向への投影範囲内に位置する構成を採用することもできる。
It should be noted that it is also possible to adopt a configuration in which all of the
第１ファン２１と第２ファン２２は制御ユニット３０を介して横方向に並んでいる。第１ファン２１は前横壁１４側に位置している。第２ファン２２は後横壁１５側に位置している。第１ファン２１と第２ファン２２との間に制御ユニット３０が位置している。
The
図示しないが、第１ファン２１と第２ファン２２それぞれは風を吸い込む吸い込み口を有する。第１ファン２１の吸い込み口は連結壁１６の第３通風孔に接続されている。同様にして第２ファン２２の吸い込み口は連結壁１６の第４通風孔に接続されている。
Although not shown, each of the
第１ファン２１は風を吐き出す第１掃出し口２１ａを有する。この第１掃出し口２１ａは縦方向において連結壁１６とは反対側に開口している。また第１掃出し口２１ａは高さ方向において吸い込み口よりも搭載壁１１から離れている。
The
同じく第２ファン２２は風を吐き出す第２掃出し口２２ａを有する。この第２掃出し口２２ａは縦方向において連結壁１６とは反対側に開口している。また第２掃出し口２２ａは高さ方向において吸い込み口よりも搭載壁１１から離れている。
Similarly, the
以上により、第１ファン２１が回転して空気を吸い始めると、第１通風空間に右壁２１６から左壁２１５へと向かう風が流れる。この際、隣接する電池セル２４０の間の空隙にも、高さ方向において第１通風空間へと向かう風が流れる。これらの風は第１通風孔と第３通風孔とを介して第１ファン２１に吸い込まれる。第１ファン２１は吸い込んだ風を第１掃出し口２１ａから電池モジュール２００から遠ざかる方向に吐き出す。これにより第１電池スタック２３１が冷却される。
As described above, when the
同様にして第２ファン２２が回転して空気を吸い始めると、第２通風空間に右壁２１６から左壁２１５へと向かう風が流れる。この際、隣接する電池セル２４０の間の空隙にも、高さ方向において第２通風空間へと向かう風が流れる。これらの風は第２通風孔と第４通風孔とを介して第２ファン２２に吸い込まれる。第２ファン２２は吸い込んだ風を第２掃出し口２２ａから電池モジュール２００から遠ざかる方向に吐き出す。これにより第２電池スタック２３２が冷却される。
Similarly, when the
以上に示したように第１ファン２１と第２ファン２２とは同等の形状を有し、同等の形状を有する第１通風空間と第２通風空間内の空気を流動する。そのために第１ファン２１と第２ファン２２の固有振動数が近い値になっている。また第１通風空間を構成する部材と第２通風空間を構成する部材の固有振動数が近い値になっている。なお通風空間を構成する部材は、上記の筐体２１０や蓋部、そして電池スタック２３０などである。
As shown above, the
第１ファン２１には第１回転センサ４１が付設されている。第２ファン２２には第２回転センサ４２が付設されている。第１回転センサ４１は第１ファン２１の回転数を検出する。第２回転センサ４２は第２ファン２２の回転数を検出する。
A
図１に示すように第１回転センサ４１と第２回転センサ４２それぞれはワイヤ４３を介して電池ＥＣＵ３２と電気的に接続されている。第１回転センサ４１と第２回転センサ４２で検出された第１ファン２１と第２ファン２２それぞれの回転数が電池ＥＣＵ３２に入力される。後で詳説するように、電池ＥＣＵ３２はこれら回転数と各電池スタックの温度とに基づいて第１ファン２１と第２ファン２２それぞれの回転を制御する。なお図１に示すように電池ＥＣＵ３２はワイヤハーネス８５ｂを介して車載ＥＣＵ５００と電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, each of the
図２および図３に示すように制御ユニット３０は素子ユニット３１と電池ＥＣＵ３２を有する。そして素子ユニット３１は、正極バスバー５１と負極バスバー５２、システムメインリレー６０、電流センサ７０、および、ケース８０を有する。このケース８０に、正極バスバー５１と負極バスバー５２の一部、システムメインリレー６０、および、電流センサ７０それぞれが収納されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図１に示すように、正極バスバー５１の一端は電池モジュール２００の正極入出力端子２４５に接続される。負極バスバー５２の一端は電池モジュール２００の負極入出力端子２４６に接続される。そして正極バスバー５１と負極バスバー５２それぞれの他端はワイヤハーネス８５ａを介して電気負荷４００と接続される。これにより電池スタック２３０と電気負荷４００とが接続される。
As shown in FIG. 1, one end of the positive
システムメインリレー６０は第１スイッチ６１と第２スイッチ６２を有する。第１スイッチ６１と第２スイッチ６２それぞれは接続配線６３を介して電池ＥＣＵ３２と電気的に接続されている。第１スイッチ６１と第２スイッチ６２それぞれの開閉状態が電池ＥＣＵ３２によって制御される。電池ＥＣＵ３２は車載ＥＣＵから入力される指令信号に基づいて第１スイッチ６１と第２スイッチ６２の開閉を制御する。
The system
第１スイッチ６１は正極バスバー５１に設けられている。第２スイッチ６２は負極バスバー５２に設けられている。第１スイッチ６１と第２スイッチ６２それぞれは通電によって磁界を発生することで、閉状態になる。これにより電池スタック２３０と電気負荷４００とがバスバーとスイッチを介して電気的に接続される。これに対して第１スイッチ６１と第２スイッチ６２は非通電状態の時に開状態となる。これにより電池スタック２３０と電気負荷４００との電気的な接続が遮断される。
The
電流センサ７０はバスバーを流れる電流を検出する。図１に示すように電流センサ７０は正極バスバー５１に設けられる。電流センサ７０と電池ＥＣＵ３２とはセンサ接続端子７６を介して電気的に接続されている。電流センサ７０で検出された正極バスバー５１の電流が電池ＥＣＵ３２に入力される。
The
＜電池ＥＣＵによるファン制御＞
次に、電池ＥＣＵ３２による第１ファン２１と第２ファン２２の制御を説明する。上記したように電池ＥＣＵ３２には第１温度センサ２３１ａによって検出された第１電池スタック２３１の温度と、第２温度センサ２３２ａによって検出された第２電池スタック２３２の温度と、が入力される。また電池ＥＣＵ３２には第１回転センサ４１によって検出された第１ファン２１の回転数と、第２回転センサ４２によって検出された第２ファン２２の回転数と、が入力される。電池ＥＣＵ３２はこれら温度と回転数とに基づいて第１ファン２１と第２ファン２２の回転数を制御する。具体的には、電池ＥＣＵ３２は第１ファン２１と第２ファン２２の目標とする回転数を決定する。
<Fan control by battery ECU>
Next, the control of the
電池ＥＣＵ３２には第１ファン２１と第２ファン２２それぞれの駆動回路が含まれている。この駆動回路は、第１ファン２１と第２ファン２２それぞれの実際の回転数が目標とする回転数に近づくように、第１ファン２１と第２ファン２２それぞれの駆動を個別に制御する。電池ＥＣＵ３２、第１回転センサ４１、第２回転センサ４２、第１温度センサ２３１ａ、および、第２温度センサ２３２ａが回転制御部に相当する。電池ＥＣＵ３２が制御部に相当する。
The
以下においては表記を簡明とするために、第１電池スタック２３１の温度を第１温度Ｔ１と示す。第２電池スタック２３２の温度を第２温度Ｔ２と示す。第１ファン２１の実際の回転数を第１実回転数Ｖｍ１と示す。第２ファン２２の実際の回転数を第２実回転数Ｖｍ２と示す。そして第１ファン２１の目標とする回転数を第１目標回転数Ｓｉ１と示す。第２ファン２２の目標とする回転数を第２目標回転数Ｓｉ２と示す。
In the following, for the sake of brevity, the temperature of the
電池ＥＣＵ３２は温度と回転数の相関関係を示す温度回転数マップを記憶している。電池ＥＣＵ３２は、基本的には、この温度回転数マップと第１温度Ｔ１に基づいて第１目標回転数Ｓｉ１を決定する。同様にして電池ＥＣＵ３２は、温度回転数マップと第２温度Ｔ２に基づいて第２目標回転数Ｓｉ２を決定する。この温度回転数マップは、温度が上昇すると回転数が上昇する関係となっている。
The
しかしながら上記したように第１ファン２１と第２ファン２２は制御ユニット３０を介して横方向に並んでいる。そして第１ファン２１が風を流動させる第１通風空間と、第２ファン２２が風を流動させる第２通風空間は仕切り壁２１３を介して横方向に並んでいる。第１ファン２１と第２ファン２２の固有振動数は近い値になっている。そして第１通風空間を構成する部材と第２通風空間を構成する部材の固有振動数とが近い値になっている。そのために第１ファン２１と第２ファン２２の実回転数が近い値になると電池パック３００で共振現象が現れる。この共振現象により、ファンだけではなく電池パック３００の全体が振動したり、第１通風空間と第２通風空間それぞれを流れる風の脈動周期が一致したりする。この結果、電池パック３００から異音（騒音）が発生する虞がある。
However, as described above, the
このような共振現象の発生する条件は、電池パック３００の形状や設置空間の形状によって様々に変わる。例えば第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２それぞれを１分当たり２０００〜３０００回転で駆動している際に両者の回転数差が１分当たり１０回転ほどになると、共振現象は現れ始める。
The conditions under which such a resonance phenomenon occurs vary depending on the shape of the
そこで電池ＥＣＵ３２は、第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２が共振現象による異音が発生するほどに近くなった場合に、第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２の回転数が離間するように第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２を決定する。
Therefore, the
具体的には、電池ＥＣＵ３２は図４に示す制御フローを実行する。
Specifically, the
すなわち電池ＥＣＵ３２は、図４に示すステップＳ１０において、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２、第１実回転数Ｖｍ１、および、第２実回転数Ｖｍ２を取得する。その後に電池ＥＣＵ３２はステップＳ２０へと進む。
That is, in step S10 shown in FIG. 4, the
ステップＳ２０へ進むと電池ＥＣＵ３２は、温度回転数マップと第１温度Ｔ１に基づいて第１目標回転数Ｓｉ１を算出する。また電池ＥＣＵ３２は温度回転数マップと第２温度Ｔ２に基づいて第２目標回転数Ｓｉ２を算出する。この後に電池ＥＣＵ３２はステップＳ３０へと進む。
Proceeding to step S20, the
ステップＳ３０へ進むと電池ＥＣＵ３２は、第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２の差の絶対値が第１判定閾値Ｖｍｔｈよりも大きいか否かを判定する。この第１判定閾値Ｖｍｔｈは、第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２の回転数差がどの程度近くなると、共振現象により異音が発生し始めるのかを示す値である。第１判定閾値Ｖｍｔｈはファンの性能や形状、そしてファンの取り付けられる電池パック３００の形状、および、電池パック３００の設けられる設置空間の形状などによって定まる。第１判定閾値Ｖｍｔｈは電池パック３００を製造する際に第１ファン２１と第２ファン２２それぞれの回転数を各種変更させることで生じる異音の変化などに基づいて予め決定される。
Proceeding to step S30, the
電池ＥＣＵ３２は、第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２の差の絶対値が第１判定閾値Ｖｍｔｈより大きい場合、共振現象による異音は発生しないと判断してステップＳ４０へと進む。これとは反対に第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２の差の絶対値が第１判定閾値Ｖｍｔｈ以下の場合、電池ＥＣＵ３２は共振現象による異音が発生すると判断してステップＳ５０へと進む。
When the absolute value of the difference between the first actual rotation speed Vm1 and the second actual rotation speed Vm2 is larger than the first determination threshold value Vmth, the
ステップＳ４０へ進むと電池ＥＣＵ３２は、ステップＳ２０で算出した第１目標回転数Ｓｉ１に基づいて第１ファン２１を駆動する。電池ＥＣＵ３２は第２目標回転数Ｓｉ２に基づいて第２ファン２２を駆動する。そして電池ＥＣＵ３２は制御フローを終了する。なおもちろんではあるが、電池ＥＣＵ３２はこの図４に示す制御フローを繰り返し実行している。
Proceeding to step S40, the
ステップＳ５０へ進むと電池ＥＣＵ３２は、第１実回転数Ｖｍ１は第２実回転数Ｖｍ２よりも大きいか否かを判定する。第１実回転数Ｖｍ１が第２実回転数Ｖｍ２よりも大きい場合、電池ＥＣＵ３２はステップＳ６０へと進む。これとは反対に第１実回転数Ｖｍ１が第２実回転数Ｖｍ２以下の場合、電池ＥＣＵ３２はステップＳ７０へと進む。
Proceeding to step S50, the
ステップＳ６０へ進むと電池ＥＣＵ３２は、ステップＳ２０で算出した第２目標回転数Ｓｉ２を、第２低下目標回転数Ｓｉ２ｄに変更する。この第２低下目標回転数Ｓｉ２ｄは第２目標回転数Ｓｉ２よりも低い回転数である。具体的には、第２低下目標回転数Ｓｉ２ｄは第２目標回転数Ｓｉ２の９割程度の回転数である。若しくは、第２低下目標回転数Ｓｉ２ｄは第２目標回転数Ｓｉ２よりも第１判定閾値Ｖｔｈ以上低い回転数である。この後に電池ＥＣＵ３２はステップＳ８０へと進む。なおもちろんではあるが、第２低下目標回転数Ｓｉ２ｄの回転数としては上記例に限定されず、第２目標回転数Ｓｉ２よりも低い回転数であればよい。
Proceeding to step S60, the
ステップＳ８０へ進むと電池ＥＣＵ３２は、ステップＳ２０で算出した第１目標回転数Ｓｉ１に基づいて第１ファン２１を駆動する。また電池ＥＣＵ３２は、ステップＳ６０で変更した第２低下目標回転数Ｓｉ２ｄに基づいて第２ファン２２を駆動する。
Proceeding to step S80, the
このように第２ファン２２の目標回転数を下げることで第２ファン２２の第２実回転数Ｖｍ２を下げる。これにより第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２が離間し、両者の回転数差が大きくなる。
By lowering the target rotation speed of the
フローを遡り、ステップＳ５０において第１実回転数Ｖｍ１が第２実回転数Ｖｍ２以下であると判断してステップＳ７０へ進むと電池ＥＣＵ３２は、ステップＳ２０で算出した第１目標回転数Ｓｉ１を、第１低下目標回転数Ｓｉ１ｄに変更する。この第１低下目標回転数Ｓｉ１ｄは第１目標回転数Ｓｉ１よりも低い回転数である。具体的には、第１低下目標回転数Ｓｉ１ｄは第１目標回転数Ｓｉ１の９割程度の回転数である。若しくは、第１低下目標回転数Ｓｉ１ｄは第１目標回転数Ｓｉ１よりも第１判定閾値Ｖｔｈ以上低い回転数である。この後に電池ＥＣＵ３２はステップＳ９０へと進む。なおもちろんではあるが、第１低下目標回転数Ｓｉ１ｄの回転数としては上記例に限定されず、第１目標回転数Ｓｉ１よりも低い回転数であればよい。
When the flow is traced back and it is determined in step S50 that the first actual rotation speed Vm1 is equal to or less than the second actual rotation speed Vm2 and the process proceeds to step S70, the
ステップＳ９０へ進むと電池ＥＣＵ３２は、ステップＳ７０で変更した第１低下目標回転数Ｓｉ１ｄで第１ファン２１を駆動する。また電池ＥＣＵ３２は、ステップＳ２０で算出した第２目標回転数Ｓｉ２に基づいて第２ファン２２を駆動する。
Proceeding to step S90, the
このように第１ファン２１の目標回転数を下げることで第１ファン２１の第１実回転数Ｖｍ１を下げる。これにより第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２の回転数差が大きくなる。
By lowering the target rotation speed of the
なお、上記したステップＳ３０、および、ステップＳ５０〜ステップＳ９０の処理は、第１ファン２１と第２ファン２２の回転数が、共振現象によってハイブリッド自動車に登場しているユーザが感知できる程度の音量の異音が生じる場合に実施される。回転数が低く、そのために共振現象が生じたとしても、ユーザが感知できない程度の音量の異音しか発生しないのであれば、ステップＳ３０、および、ステップＳ５０〜ステップＳ９０の処理は実施しなくともよい。
In the processes of steps S30 and steps S50 to S90 described above, the rotation speeds of the
＜作用効果＞
次に、制御モジュール１００の作用効果を説明する。
<Effect>
Next, the operation and effect of the
＜共振にかかわる作用効果＞
上記したように電池ＥＣＵ３２は、共振現象による異音が発生するほどに第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２が近くなった場合、第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２の回転数差を大きくする。これにより第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２が離間し、第１ファン２１と第２ファン２２とで共振現象による異音が発生することが抑制される。
<Action and effect related to resonance>
As described above, when the first actual rotation speed Vm1 and the second actual rotation speed Vm2 are close enough to generate an abnormal noise due to the resonance phenomenon, the
電池ＥＣＵ３２は、第１実回転数Ｖｍ１が第２実回転数Ｖｍ２よりも大きい場合、第２目標回転数Ｓｉ２を、より回転数の低い第２低下目標回転数Ｓｉ２ｄに変更する。また電池ＥＣＵ３２は、第１実回転数Ｖｍ１が第２実回転数Ｖｍ２以下の場合、第１目標回転数Ｓｉ１を、より回転数の低い第１低下目標回転数Ｓｉ１ｄに変更する。
When the first actual rotation speed Vm1 is larger than the second actual rotation speed Vm2, the
これによれば共振現象の発生が避けられるとともに、第１ファン２１と第２ファン２２とで発生する音のレベルが低くなる。また、実回転数が高いファンの回転数、すなわち、より冷却の求められている電池スタックに対するファンの回転数が低減することが抑制される。
According to this, the occurrence of the resonance phenomenon is avoided, and the level of the sound generated by the
なお、ファンの送風による電池セル２４０の冷却は、電池セル２４０の表面で行われる。この電池セル２４０の表面での放熱には限界がある。電池セル２４０の熱は、その内部から表面へと伝熱され、表面に伝熱された熱が空気に伝熱される。これにより電池セル２４０は冷却される。したがってファンの送風による電池セル２４０の表面から空気への伝熱は、電池セル２４０の内部から表面への伝熱を上回ることはない。このため、ファンの風量が、このようなファンの送風による放熱の限界に近い場合、ファンの風量を下げたとしても電池セル２４０の放熱性の大きな低下とは成り難い。このようなファンの風量と電池セル２４０の放熱性などの相関関係は、予め実験などによって求めることができる。したがってこの相関関係、および、実回転数などに基づいて、低下目標回転数の回転数を定めてもよい。
The cooling of the
＜体格にかかわる作用効果＞
第１ファン２１と第２ファン２２は共振現象が生じるほど近くに配置されている。これにより制御モジュール１００（電池パック３００）の体格の増大が抑制される。
<Effects related to physique>
The
座席の高さは、ユーザの座りやすさなどに応じて決定される。また電池スタック２３０の高出力化と高容量化に伴い、電池スタック２３０の体格は増大傾向にある。そのため電池スタック２３０を含む電池モジュール２００を座席下の設置空間に設置する場合、電池モジュール２００の高さ方向の寸法は設置空間の高さ方向の寸法と同等に定められる。これにより電池モジュール２００と座席との間には余分な空間が構成されなくなる。
The height of the seat is determined according to the ease of sitting of the user and the like. Further, as the output and capacity of the
これに対して、電池パック３００はハイブリッド自動車の後部座席下の設置空間に設けられる。そして制御モジュール１００と電池モジュール２００は、ユーザの座りやすさではなくハイブリッド自動車の体格などに応じて決定される縦方向に並んでいる。これによれば、電池スタック２３０の体格が増大されたとしても、制御モジュール１００を電池モジュール２００とともに設置空間に設けやすくなる。
On the other hand, the
第１ファン２１は縦方向で第１電池スタック２３１と並んでいる。第２ファン２２は縦方向で第２電池スタック２３２と並んでいる。また、第１ファン２１と第２ファン２２それぞれの横平面の大きさは、電池セル２４０の横平面の大きさと同程度になっている。そして第１ファン２１は、第１電池スタック２３１の縦方向への投影範囲に位置している。第２ファン２２は、第２電池スタック２３２の縦方向への投影範囲に位置している。これらにより、電池パック３００の横方向および高さ方向の体格の増大が抑制される。
The
電池ＥＣＵ３２に、第１ファン２１と第２ファン２２それぞれの駆動回路が含まれている。これによれば、第１ファン２１と第２ファン２２それぞれに駆動回路が含まれる構成とは異なり、第１ファン２１と第２ファン２２それぞれの体格が小さくなる。これにより電池ＥＣＵ３２に駆動回路が含まれない構成と比べて、制御モジュール１００の体格の増大が抑制される。
The
（第１の変形例）
なお本実施形態では、共振現象の発生を避けるために、目標回転数を下げる例を示した。しかしながら例えば図５に示すように、目標回転数を上げることで、共振現象の発生を避けてもよい。
(First modification)
In this embodiment, an example of lowering the target rotation speed is shown in order to avoid the occurrence of the resonance phenomenon. However, for example, as shown in FIG. 5, the occurrence of the resonance phenomenon may be avoided by increasing the target rotation speed.
図５に示す制御フローは、図４に示す制御フローとは、ステップＳ５０以降の処理が異なる。すなわち、ステップＳ５０において電池ＥＣＵ３２は、第１実回転数Ｖｍ１が第２実回転数Ｖｍ２よりも大きい場合、ステップＳ６１へと進む。第１実回転数Ｖｍ１が第２実回転数Ｖｍ２以下の場合、電池ＥＣＵ３２はステップＳ７１へと進む。
The control flow shown in FIG. 5 is different from the control flow shown in FIG. 4 in the processing after step S50. That is, in step S50, when the first actual rotation speed Vm1 is larger than the second actual rotation speed Vm2, the
ステップＳ６１へ進むと電池ＥＣＵ３２はステップＳ２０で算出した第１目標回転数Ｓｉ１を、第１増加目標回転数Ｓｉ１ｕに変更する。この第１増加目標回転数Ｓｉ１ｕは第１目標回転数Ｓｉ１よりも高い回転数である。具体的には、第１増加目標回転数Ｓｉ１ｕは第１目標回転数Ｓｉ１の１割増し程度の回転数である。若しくは、第１増加目標回転数Ｓｉ１ｕは第１目標回転数Ｓｉ１よりも第１判定閾値Ｖｔｈ以上高い回転数である。この後に電池ＥＣＵ３２はステップＳ８１へと進む。なおもちろんではあるが、第１増加目標回転数Ｓｉ１ｕの回転数としては上記例に限定されず、第１目標回転数Ｓｉ１よりも高い回転数であればよい。
Proceeding to step S61, the
ステップＳ８１へ進むと電池ＥＣＵ３２は、ステップＳ６１で変更した第１増加目標回転数Ｓｉ１ｕで第１ファン２１を駆動する。また電池ＥＣＵ３２は、ステップＳ２０で算出した第２目標回転数Ｓｉ２に基づいて第２ファン２２を駆動する。このように第１ファン２１の目標回転数を上げることで第１ファン２１の第１実回転数Ｖｍ１を上げる。
Proceeding to step S81, the
フローを遡り、ステップＳ５０において第１実回転数Ｖｍ１が第２実回転数Ｖｍ２以下であると判断してステップＳ７１へ進むと電池ＥＣＵ３２は、ステップＳ２０で算出した第２目標回転数Ｓｉ２を、第２増加目標回転数Ｓｉ２ｕに変更する。この第２増加目標回転数Ｓｉ２ｕは第２目標回転数Ｓｉ２よりも高い回転数である。具体的には、第２増加目標回転数Ｓｉ２ｕは第２目標回転数Ｓｉ２の１割増し程度の回転数である。若しくは、第２増加目標回転数Ｓｉ２ｕは第２目標回転数Ｓｉ２よりも第１判定閾値Ｖｔｈ以上高い回転数である。この後に電池ＥＣＵ３２はステップＳ９１へと進む。なおもちろんではあるが、第２増加目標回転数Ｓｉ２ｕの回転数としては上記例に限定されず、第２目標回転数Ｓｉ２よりも高い回転数であればよい。
When the flow is traced back and it is determined in step S50 that the first actual rotation speed Vm1 is equal to or less than the second actual rotation speed Vm2 and the process proceeds to step S71, the
ステップＳ９１へ進むと電池ＥＣＵ３２は、ステップＳ２０で算出した第１目標回転数Ｓｉ１に基づいて第１ファン２１を駆動する。また電池ＥＣＵ３２は、ステップＳ７１で変更した第２増加目標回転数Ｓｉ２ｕに基づいて第２ファン２２を駆動する。このように第２ファン２２の目標回転数を上げることで第２ファン２２の第２実回転数Ｖｍ２を上げる。
Proceeding to step S91, the
以上により、第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２が離間し、両者の回転数差が大きくなる。その結果、共振現象の発生が避けられる。また、実回転数が高いファンの回転数、すなわち、より冷却の求められている電池スタックに対するファンの回転数が増加する。そのためにこの電池スタックのファンによる冷却を高めることができる。 As a result, the first actual rotation speed Vm1 and the second actual rotation speed Vm2 are separated from each other, and the difference between the two rotation speeds becomes large. As a result, the occurrence of the resonance phenomenon can be avoided. Further, the rotation speed of the fan having a high actual rotation speed, that is, the rotation speed of the fan with respect to the battery stack for which cooling is required more increases. Therefore, the cooling by the fan of this battery stack can be enhanced.
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図６に基づいて説明する。以下に示す各実施形態の電池パックは上記した実施形態によるものと共通点が多い。そのため以下においては共通部分の説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。また以下においては上記した実施形態で示した要素と同一の要素には同一の符号を付与する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. The battery packs of the following embodiments have much in common with those of the above embodiments. Therefore, in the following, the explanation of the common part will be omitted, and the different parts will be mainly explained. Further, in the following, the same reference numerals are given to the same elements as those shown in the above-described embodiment.
第１実施形態では、第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２とに基づいて共振現象が生じるか否かを判定する例を示した。これに対して本実施形態では、第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２とに基づいて共振現象が生じるか否かを判定する。 In the first embodiment, an example of determining whether or not a resonance phenomenon occurs based on the first actual rotation speed Vm1 and the second actual rotation speed Vm2 is shown. On the other hand, in the present embodiment, it is determined whether or not the resonance phenomenon occurs based on the first target rotation speed Si1 and the second target rotation speed Si2.
具体的には、図６に示す制御フローを電池ＥＣＵ３２は実行する。この図６に示す制御フローは、第１実施形態で説明した制御フローとは、ステップＳ１０，Ｓ３０，Ｓ５０が異なる。本実施形態の電池ＥＣＵ３２はこれらに代わって、ステップＳ１１，Ｓ３１，Ｓ５１を実施する。
Specifically, the
すなわち電池ＥＣＵ３２は、先ずステップＳ１１において第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２を取得する。その後に電池ＥＣＵ３２はステップＳ２０へと進む。
That is, the
ステップＳ２０へ進んで第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２を算出した後に電池ＥＣＵ３２はステップＳ３１へと進む。
After proceeding to step S20 and calculating the first target rotation speed Si1 and the second target rotation speed Si2, the
ステップＳ３１へ進むと電池ＥＣＵ３２は、第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２の差の絶対値が第２判定閾値Ｓｉｔｈよりも大きいか否かを判定する。この第２判定閾値Ｓｉｔｈは、第１判定閾値Ｖｍｔｈと同様にして、第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２の回転数差がどの程度近くなると、共振現象により異音が発生し始めるのかを示す値である。第２判定閾値Ｓｉｔｈと第１判定閾値Ｖｍｔｈとは同一でも良いし、異なっていてもよい。
Proceeding to step S31, the
目標回転数差は、将来、実回転数差がその値に近づくであろうことを示している。したがって第２判定閾値Ｓｉｔｈは、共振現象を判定する値としては、第１判定閾値Ｖｍｔｈよりも厳しく設定しなくともよいとみなせる。第２判定閾値Ｓｉｔｈは第１判定閾値Ｖｍｔｈよりも小さい値を採用することもできる。 The target rotation speed difference indicates that the actual rotation speed difference will approach that value in the future. Therefore, it can be considered that the second determination threshold value Sith does not have to be set more strictly than the first determination threshold value Vmt as a value for determining the resonance phenomenon. As the second determination threshold value Sith, a value smaller than the first determination threshold value Vmth can be adopted.
電池ＥＣＵ３２は、第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２の差の絶対値が第２判定閾値Ｓｉｔｈより大きい場合、共振現象による異音は発生しないと判断してステップＳ４０へと進む。これとは反対に第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２の差の絶対値が第２判定閾値Ｓｉｔｈ以下の場合、電池ＥＣＵ３２は共振現象による異音が発生する可能性があると判断してステップＳ５１へと進む。
When the absolute value of the difference between the first target rotation speed Si1 and the second target rotation speed Si2 is larger than the second determination threshold value Sith, the
ステップＳ５１へ進むと電池ＥＣＵ３２は、第１目標回転数Ｓｉ１は第２目標回転数Ｓｉ２よりも大きいか否かを判定する。第１目標回転数Ｓｉ１が第２目標回転数Ｓｉ２よりも大きい場合、電池ＥＣＵ３２はステップＳ６０へと進む。これとは反対に第１目標回転数Ｓｉ１が第２目標回転数Ｓｉ２以下の場合、電池ＥＣＵ３２はステップＳ７０へと進む。そして電池ＥＣＵ３２はステップＳ６０以降において、第１実施形態と同等の処理を実行する。
Proceeding to step S51, the
以上により、本実施形態においても、第１実施形態と同等の作用効果を奏することができる。 As described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained in the present embodiment as well.
（第２の変形例）
なお、図７に示すように、ステップＳ５１以降においては、第１の変形例と同様にして、ステップＳ６１〜ステップＳ９１を実施してもよい。
(Second modification)
As shown in FIG. 7, in steps S51 and subsequent steps, steps S61 to S91 may be carried out in the same manner as in the first modification.
（第３の実施形態）
次に、第３実施形態を図８に基づいて説明する。
(Third Embodiment)
Next, the third embodiment will be described with reference to FIG.
第１実施形態では、ステップＳ５０において第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２との大小関係に基づいて、第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２のいずれかを変更する例を示した。第２実施形態では、ステップＳ５１において第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２との大小関係に基づいて、第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２のいずれかを変更する例を示した。 In the first embodiment, in step S50, one of the first target rotation speed Si1 and the second target rotation speed Si2 is changed based on the magnitude relationship between the first actual rotation speed Vm1 and the second actual rotation speed Vm2. showed that. In the second embodiment, in step S51, one of the first target rotation speed Si1 and the second target rotation speed Si2 is changed based on the magnitude relationship between the first target rotation speed Si1 and the second target rotation speed Si2. showed that.
これらに対して本変形例では、ステップＳ５０およびステップＳ５１に代わるステップＳ５２において、電池ＥＣＵ３２が揮発性メモリに記憶しているフラグＦが０か否かに基づいて、第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２のいずれかを変更する。
On the other hand, in this modification, in step S50 and step S52 instead of step S51, the first target rotation speed Si1 and the first target rotation speed Si1 are set based on whether or not the flag F stored in the volatile memory by the
このフラグＦは、電池ＥＣＵ３２の立ち上がり時においてはゼロに初期化されている。したがってステップＳ５１において電池ＥＣＵ３２は立ち上がり時にフラグＦはゼロであると判断し、ステップＳ６０へと進む。この後にステップＳ６０とステップＳ８０を実施することで、電池ＥＣＵ３２は第１目標回転数Ｓｉ１に基づいて第１ファン２１を駆動する。また電池ＥＣＵ３２は第２低下目標回転数Ｓｉ２ｄに基づいて第２ファン２２を駆動する。この後に電池ＥＣＵ３２はステップＳ１００へと進む。
This flag F is initialized to zero when the
ステップＳ１００へ進むと電池ＥＣＵ３２はフラグＦをゼロから１にセットする。そして電池ＥＣＵ３２は制御フローを終了する。
Proceeding to step S100, the
制御フローを一度終えて所定時間経過すると、再び電池ＥＣＵ３２は図８に示す制御フローを実行する。この際にフラグＦはゼロではなく１になっている。したがってステップＳ５２へ進むと電池ＥＣＵ３２は、ステップＳ７０へと進む。この後にステップＳ７０とステップＳ９０を実施することで、電池ＥＣＵ３２は第１低下目標回転数Ｓｉ１ｄに基づいて第１ファン２１を駆動する。また電池ＥＣＵ３２は第２目標回転数Ｓｉ２に基づいて第２ファン２２を駆動する。この後に電池ＥＣＵ３２はステップＳ１１０へと進む。
When the control flow is completed once and a predetermined time elapses, the
ステップＳ１１０へ進むと電池ＥＣＵ３２はフラグＦを１からゼロにセットする。そして電池ＥＣＵ３２は制御フローを終了する。
Proceeding to step S110, the
以上に示したように、電池ＥＣＵ３２は、共振現象が起きる可能性のある場合、第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２それぞれの回転数を所定周期で交互に減少する。これにより共振現象が避けられるとともに、第１電池スタック２３１と第２電池スタック２３２のうちの一方だけのファンの回転数が低くなることも抑制される。なお図示しないが、第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２それぞれの回転数を所定周期で交互に増加してもよい。
As shown above, when the resonance phenomenon may occur, the
（第３の変形例）
なお第３実施形態で示した構成の場合、第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２それぞれの回転数を所定周期で交互に減少するため、一時的に第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２が同一になり、それによって共振現象が一時的に生じる虞がある。
(Third variant)
In the case of the configuration shown in the third embodiment, the rotation speeds of the first target rotation speed Si1 and the second target rotation speed Si2 are alternately decreased in a predetermined cycle, so that the first actual rotation speed Vm1 and the first actual rotation speed Vm1 are temporarily reduced. The two actual rotation speeds Vm2 become the same, which may cause a temporary resonance phenomenon.
そこで図９に示すようにステップＳ５２を実施する前に、電池ＥＣＵ３２はステップＳ１２０の処理を実施してもよい。ステップＳ１２０において電池ＥＣＵ３２は、第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２を一律で、駆動レベルとしては最低の最低目標回転数Ｓｉ０に設定する。この後に電池ＥＣＵ３２はステップＳ５２以降の処理を実施する。これによれば、第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２が一時的に同一になり、それによって共振現象が一時的に生じたとしても、それは第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２それぞれの回転数が低い時である。したがって生じる異音の音量が低くなる。これにより異音の発生が抑制される。
Therefore, as shown in FIG. 9, the
なお、共振現象によって生じる異音がハイブリッド自動車に乗車しているユーザに聞き取れない程度の音量であれば、第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２をステップＳ１２０で最低目標回転数Ｓｉ０よりも回転数の高い目標回転数に設定してもよい。 If the abnormal noise generated by the resonance phenomenon is loud enough to be inaudible to the user in the hybrid vehicle, the first target rotation speed Si1 and the second target rotation speed Si2 are set from the minimum target rotation speed Si0 in step S120. May be set to a target rotation speed with a high rotation speed.
以上、本開示物の好ましい実施形態について説明したが、本開示物は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示物の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure can be variously modified and implemented without being limited to the above-described embodiments and within a range that does not deviate from the gist of the present disclosure. Is.
（第４の変形例）
制御モジュール１００は第１回転センサ４１と第２回転センサ４２を有さずともよい。第１ファン２１と第２ファン２２それぞれは回転羽を回転するためのモータを有する。このモータはロータとステータとを有する。ロータから磁界が発生している。ステータのステータコイルに３相交流が流れる。これにより回転磁界が発生する。この回転磁界とロータの発する磁界とによりロータに回転トルクが発生する。これによりロータが回転する。
(Fourth modification)
The
ロータが回転すると、ロータから発生される磁界がステータコイルを通過する。これによりステータコイルに逆起電力（誘起電圧）が発生する。この誘起電圧はロータの回転にともなって周期的に変化する。例えばステータコイルがＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相を有する場合、これら３相のステータコイルに発生する誘起電圧が順次変わる。この周期的に変化する誘起電圧を検出することで、ロータの回転数を検出することができる。電池ＥＣＵ３２はこの誘起電圧に基づいて、第１ファン２１と第２ファン２２それぞれの回転数を算出してもよい。これによれば、回転センサを省略することができる。
As the rotor rotates, the magnetic field generated by the rotor passes through the stator coil. As a result, a counter electromotive force (induced voltage) is generated in the stator coil. This induced voltage changes periodically with the rotation of the rotor. For example, when the stator coil has three phases of U phase, V phase, and W phase, the induced voltage generated in these three phases of the stator coil changes sequentially. By detecting this cyclically changing induced voltage, the rotation speed of the rotor can be detected. The
この場合、電池ＥＣＵ３２は図１０に示す制御フローを実施する。この制御フローにおいて電池ＥＣＵ３２はステップＳ１０とステップＳ２０の代わりに、ステップＳ１２とステップＳ２１を実施する。
In this case, the
ステップＳ１２において電池ＥＣＵ３２は、第１温度Ｔ１、第２温度Ｔ２、第１逆起電力Ｆｂｅ１、および、第２逆起電力Ｆｂｅ２を取得する。その後に電池ＥＣＵ３２はステップＳ２１へと進む。第１逆起電力Ｆｂｅ１は第１ファン２１に生じる逆起電力である。第２逆起電力Ｆｂｅ２は第２ファン２２に生じる逆起電力である。
In step S12, the
ステップＳ２１へ進むと電池ＥＣＵ３２は、第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２に基づいて第１目標回転数Ｓｉ１と第２目標回転数Ｓｉ２を算出する。また電池ＥＣＵ３２は第１逆起電力Ｆｂｅ１と第２逆起電力Ｆｂｅ２に基づいて第１実回転数Ｖｍ１と第２実回転数Ｖｍ２を算出する。
Proceeding to step S21, the
（他の変形例）
本実施形態では電池パック３００をハイブリッド自動車に適用した例を示した。しかしながら電池パック３００は例えばプラグインハイブリッド自動車や電気自動車に適用することもできる。
(Other variants)
In this embodiment, an example in which the
本実施形態では電池モジュール２００が第１電池スタック２３１と第２電池スタック２３２を有する例を示した。しかしながら電池モジュール２００が他にも電池スタックを有する構成を採用することができる。例えば電池モジュール２００が４つの電池スタックを有する構成を採用することもできる。
In this embodiment, an example is shown in which the
本実施形態では制御モジュール１００が第１ファン２１と第２ファン２２を有する例を示した。しかしながら制御モジュール１００の有するファンの数としては上記例に限定されず、３つ以上有する構成を採用することもできる。
In this embodiment, an example is shown in which the
２０…ファン、２１…第１ファン、２２…第２ファン、３２…電池ＥＣＵ、４１…第１回転センサ、４２…第２回転センサ、１００…制御モジュール、２００…電池モジュール、２３０…電池スタック、２３１…第１電池スタック、２３１ａ…第１温度センサ、２３２…第２電池スタック、２３２ａ…第２温度センサ、２４０…電池セル、３００…電池パック、４００…電気負荷 20 ... Fan, 21 ... 1st fan, 22 ... 2nd fan, 32 ... Battery ECU, 41 ... 1st rotation sensor, 42 ... 2nd rotation sensor, 100 ... Control module, 200 ... Battery module, 230 ... Battery stack, 231 ... 1st battery stack, 231a ... 1st temperature sensor, 232 ... 2nd battery stack, 232a ... 2nd temperature sensor, 240 ... battery cell, 300 ... battery pack, 400 ... electric load
Claims (7)
複数の前記電池スタックそれぞれに付設される複数のファン（２０−２２）と、
複数の前記ファンそれぞれの回転を制御する回転制御部（３２，４１，４２，２３１ａ，２３２ａ）と、を有し、
前記回転制御部は、複数の前記ファンが共振現象を起こすほどに複数の前記ファンの回転数が近い場合、複数の前記ファンそれぞれの回転数を、共振現象によって生じる異音がユーザに聞き取れない程度の音量になる回転数に一律に下げた後に、複数の前記ファンの回転数を入れ替わりで変更することを所定周期で繰り返す制御モジュール。 It is a control module (100) provided in a battery module (200) having a plurality of battery stacks (230-232) in which a plurality of battery cells (240) are arranged in the arrangement direction.
A plurality of fans (20-22) attached to each of the plurality of battery stacks, and
It has a rotation control unit (32, 41, 42, 231a, 232a) that controls the rotation of each of the plurality of fans.
When the rotation speeds of the plurality of fans are so close that the plurality of the fans cause a resonance phenomenon, the rotation control unit determines the rotation speeds of each of the plurality of fans to the extent that the user cannot hear the abnormal noise caused by the resonance phenomenon. A control module that repeats changing the rotation speeds of a plurality of the fans in a predetermined cycle after uniformly lowering the rotation speed to the volume of.
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