JP7738538B2 - 自動車のバッテリ温度制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車に搭載されたバッテリの温度を制御する自動車のバッテリ温度制御装置に関する。

自動車に搭載されるバッテリは、一般に、バッテリ温度が適温範囲よりも低いと、効率が大きく低下する一方、バッテリ温度が適温範囲よりも高いと、劣化が進行しやすいという特性を有する。このため、バッテリを適宜、暖機又は冷却することによって、バッテリ温度を適温範囲に制御することが好ましい。電気自動車の場合には、モータ駆動用の大型のバッテリを含む、多くのバッテリが搭載されるため、バッテリ温度の制御が特に必要である。

車両用のエンジンを対象として暖機や廃熱回収を行うように構成された熱サイクルシステムとして、例えば特許文献１に開示されたものが従来、知られている。このシステムは、エンジンを冷却／暖機するための冷却水が循環する冷却回路と、冷却回路の冷却水との間で熱の授受を行うための有機媒体が循環するランキンサイクル回路を備える。冷却回路において、冷却水は、蒸発器、エンジン、エンジンの排気との熱交換器、及び蒸発器を順に通って流れる。一方、ランキンサイクル回路は、その一方向に、前記蒸発器、膨張機及び凝縮器を順に有する。

この熱サイクルシステムにおいて、エンジンを暖機する暖機モードでは、有機媒体を凝縮器、膨張機、及び蒸発器の順で循環させるとともに、膨張機にエネルギを供給し、圧縮機として作動させることにより、有機媒体を圧縮・昇温した後、蒸発器に供給する。これにより、冷却回路の冷却水が、蒸発器における有機媒体との熱交換、凝縮器における外気との熱交換、及び熱交換器における排気との熱交換によって加熱されることによって、エンジンが暖機される。一方、暖機後にエンジンから廃熱を回収する廃熱回収モードでは、有機媒体を蒸発器、膨張機、及び凝縮器の順で循環させる。これにより、蒸発器において主としてエンジンの廃熱で加熱された有機媒体が膨張機で減圧されるとともに、その際、有機媒体の熱エネルギが機械エネルギとして膨張機に回収される。

特開２０１９－８５８７６号公報

しかし、上述した従来の熱サイクルシステムを、エンジンに代えて自動車のバッテリの暖機や廃熱回収に用いた場合には、次のような問題がある。例えば、エンジンと比較して、バッテリの廃熱温度はかなり低く、熱エネルギが小さいため、膨張機を駆動するのに十分な圧力差を確保することが困難であり、廃熱回収を良好に行うことができない。また、極低温時に暖機を行う際、エンジンであれば、その始動時に発生する大きな熱量の廃熱を利用できるのに対し、バッテリの場合には、廃熱量が小さいため、暖機を良好に行うことができない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、暖機や廃熱回収が行いにくい自動車のバッテリの温度を、バッテリの状態に応じて適切に制御することができる自動車のバッテリ温度制御装置を提供することを目的とする。そして、ひいては、エネルギ効率の向上に寄与するものである。

この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、自動車に搭載されたバッテリ２の温度を制御する自動車のバッテリ温度制御装置であって、バッテリ２の温度を制御するための冷媒が循環する温度制御回路４と、冷媒よりも低沸点の作動媒体（有機媒体）が循環するとともに、作動媒体を選択的に圧縮／膨張させる圧縮／膨張機１２と、作動媒体と外気との間で熱交換を行う第１熱交換器１３と、作動媒体を膨張させ、減圧する膨張弁１４と、作動媒体と温度制御回路４の冷媒との間で熱交換を行う第２熱交換器３３を有するランキンサイクル回路５と、バッテリ２の状態に応じて圧縮／膨張機１２及び作動媒体の流れを制御することにより、第２熱交換器３３における作動媒体と冷媒との熱交換を制御することによって、バッテリ２の温度を制御するバッテリ温度制御手段（実施形態における（以下、本項において同じ）ＥＣＵ６）と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、バッテリの状態に応じて、ランキンサイクル回路における圧縮／膨張機及び作動媒体の流れを制御する。例えば、低温状態のバッテリを暖機する場合には、圧縮／膨張機を圧縮機として作動させるとともに、作動媒体を、膨張弁、第１熱交換器、圧縮／膨張機、及び第２熱交換器の順で、循環させる。これにより、作動媒体は、膨張弁で膨張・減圧され、第１熱交換器において外気で加熱され、圧縮／膨張機で圧縮・昇温された後、第２熱交換器において温度制御回路の冷媒と熱交換される。それにより、冷媒が加熱され、バッテリが暖機される。

また、例えば、高温状態のバッテリを冷却する場合には、圧縮／膨張機を膨張機として作動させるとともに、作動媒体を、圧縮／膨張機、第１熱交換器、及び第２熱交換器の順で、循環させる。これにより、作動媒体は、圧縮／膨張機で膨張・降温され、第１熱交換器において外気で冷却された後、第２熱交換器において冷媒と熱交換される。それにより冷媒が冷却され、バッテリが冷却される。

以上のように、バッテリの状態に応じて、圧縮／膨張機及び作動媒体の流れを制御することにより、第２熱交換器における作動媒体と冷媒との熱交換を制御することによって、バッテリの温度を適切に制御し、その暖機及び冷却を適切に行うことができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の自動車のバッテリ温度制御装置において、外気の温度ＴＥＸを検出する外気温度検出手段（外気温度センサ４１）と、バッテリ温度ＴＢＡＴを検出するバッテリ温度検出手段（バッテリ温度センサ４２）と、をさらに備え、バッテリ温度制御手段は、検出された外気温度ＴＥＸ及びバッテリ温度ＴＢＡＴに応じて、バッテリ温度を制御すること（図３）を特徴とする。

この構成によれば、検出された外気温度及びバッテリ温度に応じて、バッテリ温度を制御する。これにより、実際の外気温度及びバッテリ温度を反映させながら、バッテリ温度を適切に制御することができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の自動車のバッテリ温度制御装置において、バッテリ温度制御手段は、外気温度ＴＥＸが低く、かつバッテリ温度ＴＢＡＴが低いときに、ランキンサイクル回路５を循環する作動媒体を、膨張弁１４によって膨張・減圧し、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって蒸発させ、圧縮／膨張機１２による圧縮によって昇温した後、第２熱交換器３３における作動媒体と冷媒との熱交換により冷媒を加熱することによって、バッテリ２を暖機する暖機制御手段(図４、図５（ａ）)を有することを特徴とする。

この構成によれば、外気温度が低く、かつバッテリ温度が低いときには、ランキンサイクル回路において作動媒体を、膨張弁で膨張・減圧し、第１熱交換器における外気との熱交換によって蒸発させ、圧縮／膨張機で圧縮・昇温した後、第２熱交換器における作動媒体と冷媒との熱交換により冷媒を加熱することによって、バッテリを暖機する。以上のように、外気温度が低く、バッテリ温度が低いときに、作動媒体を圧縮／膨張機で圧縮・昇温した後、第２熱交換器において冷媒と熱交換させることにより、加熱された冷媒によってバッテリを効果的に暖機することができる。

請求項４に係る発明は、請求項２に記載の自動車のバッテリ温度制御装置において、バッテリ温度制御手段は、外気温度ＴＥＸが高く、かつバッテリ温度ＴＢＡＴが高いときに、ランキンサイクル回路５を循環する作動媒体を、圧縮／膨張機１２による圧縮によって昇温し、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって冷却し、膨張弁１４によって膨張・減圧した後、第２熱交換器３３における作動媒体と冷媒との熱交換により冷媒を冷却することによって、バッテリ２を冷却する冷却制御手段(図４、図５（ｂ）)を有することを特徴とする。

この構成によれば、外気温度が高く、かつバッテリ温度が高いときには、ランキンサイクル回路において作動媒体を、圧縮／膨張機で圧縮・昇温し、第１熱交換器における外気との熱交換によって冷却し、膨張弁で膨張・減圧した後、第２熱交換器における作動媒体と冷媒との熱交換により冷媒を冷却することによって、バッテリを冷却する。以上のように、外気温度が高く、バッテリ温度が高いときに、作動媒体を圧縮／膨張機で圧縮・昇温し、第１熱交換器における外気との熱交換によって冷却し、膨張弁で膨張・減圧した後、第２熱交換器において冷媒と熱交換させることによって、バッテリを効果的に冷却することができる。

請求項５に係る発明は、請求項２に記載の自動車のバッテリ温度制御装置において、ランキンサイクル回路５は、膨張弁１４をバイパスするバイパス流路（第３流路１１ｃ）に設けられ、作動媒体を第１熱交換器１３側から第２熱交換器３３側に送出するためのポンプ（第１ポンプ１５）をさらに有し、バッテリ温度制御手段は、外気温度ＴＥＸが低く、かつバッテリ温度ＴＢＡＴが高いときに、作動媒体の流路をバイパス流路側に切り替え、ポンプを作動させるとともに、ランキンサイクル回路５を循環する作動媒体を、圧縮／膨張機における膨張によって減圧・降温し、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって冷却した後、第２熱交換器３３における作動媒体と冷媒との熱交換により冷媒を冷却することによって、バッテリ２を冷却する冷却制御手段（図４、図５（ｃ））を有することを特徴とする。

この構成によれば、外気温度が低く、かつバッテリ温度が高いときには、ランキンサイクル回路において作動媒体を、ポンプで送出しながら、圧縮／膨張機における膨張で減圧・降温し、第１熱交換器における外気との熱交換によって冷却した後、第２熱交換器における作動媒体と冷媒との熱交換により冷媒を冷却することによって、バッテリを冷却する。以上のように、外気温度が低く、バッテリ温度が高いときに、作動媒体を、第１熱交換器において外気で冷却し、圧縮／膨張機における膨張によってさらに降温させた後、第２熱交換器において冷媒と熱交換させることによって、バッテリを効果的に冷却することができる。また、圧縮／膨張機において減圧・降温された有機媒体の熱エネルギ（廃熱）を、機械エネルギとして圧縮／膨張機に有効に回収することができる。

請求項６に係る発明は、請求項２に記載の自動車のバッテリ温度制御装置において、温度制御回路５２は、冷媒と空調装置用の空気との間で熱交換を行うための第３熱交換器５４を有し、空調装置の運転モードが、車室を暖房する暖房モード又は冷房する冷房モードのいずれであるかを判定する運転モード判定手段（ＥＣＵ６）をさらに備え、バッテリ温度制御手段は、外気温度ＴＥＸ及びバッテリ温度ＴＢＡＴに加え、判定された空調装置の運転モードにさらに応じて、バッテリ温度を制御することを特徴とする。

この構成では、温度制御回路は、冷媒と空調装置用の空気との間で熱交換を行うための第３熱交換器を有する。そして、バッテリ温度制御手段は、検出された外気温度及びバッテリ温度に加え、空調装置の運転モードに応じて、バッテリ温度を制御する。これにより、実際の外気温度及びバッテリ温度を反映させるとともに空調装置の運転モードに見合うように、バッテリ温度を適切に制御することができる。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載の自動車のバッテリ温度制御装置において、バッテリ温度制御手段は、外気温度ＴＥＸが低く、かつ空調装置の運転モードが暖房モードのときに、ランキンサイクル回路５を循環する作動媒体を、膨張弁１４によって膨張・減圧し、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって加熱し、圧縮／膨張機１２による圧縮によって昇温し、第２熱交換器３３における作動媒体と冷媒との熱交換によって冷媒を加熱した後、第３熱交換器５４において、加熱された冷媒と空調装置用の空気との熱交換を行わせるとともに、冷媒によってバッテリ温度を制御する温度制御手段（図７、図８）を有することを特徴とする。

この構成によれば、外気温度が低く、かつ空調装置の運転モードが暖房モードのときには、ランキンサイクル回路において作動媒体を、膨張弁で膨張・減圧し、第１熱交換器における外気との熱交換によって加熱し、圧縮／膨張機で圧縮・昇温した後、第２熱交換器における作動媒体と冷媒との熱交換によって、冷媒を加熱する。そして、第３熱交換器において、加熱された冷媒と空調装置用の空気との熱交換を行わせることによって、暖房モードにある空調装置用の空気を適切に加熱するとともに、冷媒によってバッテリ温度を適切に制御することができる。

請求項８に係る発明は、請求項６に記載の自動車のバッテリ温度制御装置において、ランキンサイクル回路５は、膨張弁１４をバイパスするバイパス流路（第３流路１１ｃ）に設けられ、作動媒体を第１熱交換器１３側から第２熱交換器３３側に送出するためのポンプ（第１ポンプ１５）をさらに有し、温度制御回路５２は、第２熱交換器３３からの冷媒の流路を、バッテリ２側及び第３熱交換器５４側のいずれか一方又は双方に切り替える流路切替弁（第１～第３切替弁５５～５７）をさらに有し、バッテリ温度制御手段は、外気温度ＴＥＸが低く、バッテリ温度ＴＢＡＴが高く、かつ空調装置の運転モードが車室の暖房又は冷房をいずれも行わない停止モードのときに、作動媒体の流路をバイパス流路側に切り替え、ポンプを作動させるとともに、ランキンサイクル回路５を循環する作動媒体を、圧縮／膨張機における膨張によって減圧・降温し、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって冷却した後、第２熱交換器３３における作動媒体と冷媒との熱交換によって冷媒を冷却するとともに、流路切替弁により、冷却された冷媒をバッテリ２にのみ流入させ、バッテリ２を冷却する冷却制御手段（図７、図９（ａ））を有することを特徴とする。

この構成によれば、外気温度が低く、バッテリ温度が高く、かつ空調装置の運転モードが車室の暖房又は冷房をいずれも行わない停止モードのときには、ランキンサイクル回路において作動媒体を、ポンプで送出しながら、圧縮／膨張機における膨張で減圧・降温し、第１熱交換器における外気との熱交換によって冷却した後、第２熱交換器における作動媒体と冷媒との熱交換によって、冷媒を冷却する。そして、流路切替弁により、冷却された冷媒を、停止モードにある第３熱交換器には流入させず、バッテリにのみ流入させることによって、バッテリを最大限、冷却することができる。また、圧縮／膨張機において減圧・降温された有機媒体の熱エネルギ（廃熱）を、機械エネルギとして圧縮／膨張機に有効に回収することができる。

請求項９に係る発明は、請求項６に記載の自動車のバッテリ温度制御装置において、温度制御回路５２は、第２熱交換器３３からの冷媒の流路を、バッテリ２側及び第３熱交換器５４側のいずれか一方又は双方に切り替える流路切替弁（第１～第３切替弁５５～５７）をさらに有し、バッテリ温度制御手段は、外気温度ＴＥＸが高く、バッテリ温度ＴＢＡＴが低く、かつ空調装置の運転モードが冷房モードのときに、ランキンサイクル回路５を循環する作動媒体を、圧縮／膨張機による圧縮によって昇温し、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって冷却し、膨張弁１４によって膨張・減圧した後、第２熱交換器３３における作動媒体と冷媒との熱交換によって冷媒を冷却するとともに、流路切替弁により、冷却された冷媒を第３熱交換器５４及びバッテリ２に順に流入させることによって、第３熱交換器５４における空調装置用の空気との熱交換により、空調装置用の空気を冷却するとともに冷媒を加熱し、当該加熱された冷媒によってバッテリ２を暖機する暖機制御手段（図７、図９（ｂ））を有することを特徴とする。

この構成によれば、外気温度が高く、バッテリ温度が低く、かつ空調装置の運転モードが冷房モードのときには、ランキンサイクル回路において作動媒体を、圧縮／膨張機による圧縮で昇温し、第１熱交換器における外気との熱交換によって冷却し、膨張弁で膨張・減圧した後、第２熱交換器における作動媒体と冷媒との熱交換によって、冷媒を冷却する。そして、流路切替弁により、冷媒を第３熱交換器及びバッテリに順に流入させる。これにより、第３熱交換器における、冷却された冷媒と空調装置用の空気との熱交換によって、冷房モードにある空調装置用の空気を適切に冷却することができる。また、この熱交換で加熱された冷媒によって、バッテリを適切に暖機することができる。

請求項１０に係る発明は、請求項６に記載の自動車のバッテリ温度制御装置において、温度制御回路５２は、第２熱交換器３３からの冷媒の流路を、バッテリ２側及び第３熱交換器５４側のいずれか一方又は双方に切り替える流路切替弁（第１～第３切替弁５５～５７）をさらに有し、バッテリ温度制御手段は、外気温度ＴＥＸが高く、バッテリ温度ＴＢＡＴが高く、かつ空調装置の運転モードが冷房モードのときに、ランキンサイクル回路５を循環する作動媒体を、圧縮／膨張機１２による圧縮によって昇温し、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって冷却し、膨張弁１４によって膨張・減圧した後、第２熱交換器３３における作動媒体と冷媒との熱交換によって冷媒を冷却するとともに、流路切替弁により、冷却された冷媒を第３熱交換器５４及びバッテリ２に並列に流入させることによって、第３熱交換器５４における冷媒との熱交換により空調装置用の空気を冷却するとともに、冷媒によってバッテリ２を冷却する冷却制御手段（図７、図１０（ａ））を有することを特徴とする。

この構成によれば、外気温度が高く、バッテリ温度が高く、かつ空調装置の運転モードが冷房モードのときには、ランキンサイクル回路において作動媒体を、圧縮／膨張機による圧縮で昇温し、第１熱交換器における外気との熱交換によって冷却し、膨張弁で膨張・減圧した後、第２熱交換器における作動媒体と冷媒との熱交換によって、冷媒を冷却する。そして、流路切替弁により、冷媒を第３熱交換器及びバッテリに並列に流入させる。これにより、第３熱交換器における、冷却された冷媒と空調装置用の空気との熱交換によって、冷房モードにある空調装置用の空気を適切に冷却することができる。また、冷却された冷媒をバッテリに直接、流入させることによって、バッテリを適切に冷却することができる。

請求項１１に係る発明は、請求項６に記載の自動車のバッテリ温度制御装置において、温度制御回路５２は、第２熱交換器３３からの冷媒の流路を、バッテリ２側及び第３熱交換器５４側のいずれか一方又は双方に切り替える流路切替弁（第１～第３切替弁５５～５７）をさらに有し、バッテリ温度制御手段は、外気温度ＴＥＸが高く、バッテリ温度ＴＢＡＴが所定の適温範囲にあり、かつ空調装置の運転モードが冷房モードのときに、ランキンサイクル回路５を循環する作動媒体を、圧縮／膨張機１２による圧縮によって昇温し、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって冷却し、膨張弁１４によって膨張・減圧した後、第２熱交換器３３における作動媒体と冷媒との熱交換によって冷媒を冷却するとともに、流路切替弁により、冷却された冷媒を第３熱交換器５４にのみ流入させることによって、第３熱交換器５４における冷媒との熱交換により空調装置用の空気を冷却する冷却制御手段（図７、図１０（ｂ））を有することを特徴とする。

この構成によれば、外気温度が高く、バッテリ温度が所定の適温範囲にあり、かつ空調装置の運転モードが冷房モードのときには、ランキンサイクル回路において作動媒体を、圧縮／膨張機による圧縮で昇温し、第１熱交換器における外気との熱交換によって冷却し、膨張弁で膨張・減圧した後、第２熱交換器における作動媒体と冷媒との熱交換によって、冷媒を冷却する。そして、流路切替弁により、冷却された冷媒を第３熱交換器にのみ流入させる。これにより、第３熱交換器における冷媒との熱交換によって、冷房モードにある空調装置用の空気を適切に冷却するとともに、バッテリへの冷媒の流入が阻止されるため、バッテリ温度を適温範囲に維持することができる。

請求項１２に係る発明は、請求項１～１１のいずれかに記載の自動車のバッテリ温度制御装置において、温度制御回路４、５２は、バッテリ２の上流側に、冷媒を加熱するためのヒータ３をさらに有し、バッテリ温度制御手段は、さらにヒータ３を制御することによって、バッテリ２の温度を制御することを特徴とする。

この構成によれば、例えば外気温度が極低温状態のときに、ヒータを作動させることによって、バッテリの暖機をより迅速に行うことができる。

本発明の第１実施形態によるバッテリ温度制御装置を模式的に示す図である。 図１のバッテリ温度制御装置の制御装置を示すブロック図である。 図２の制御装置で実行されるバッテリ温度制御処理を示すフローチャートである。 図１のバッテリ温度制御装置の制御モードを示す表である。 図４のそれぞれの制御モードにおけるバッテリ温度制御装置の動作を示す図である。 本発明の第２実施形態によるバッテリ温度制御装置を模式的に示す図である。 図６のバッテリ温度制御装置の制御モードを示す表である。 図７の制御モードのうちの３つの制御モードにおけるバッテリ温度制御装置の動作を示す図である。 図７の制御モードのうちの、図８と異なる２つの制御モードにおけるバッテリ温度制御装置の動作を示す図である。 図７の制御モードのうちの、図８及び図９と異なる２つの制御モードにおけるバッテリ温度制御装置の動作を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態によるバッテリ温度制御装置を模式的に示す。同図に示すように、バッテリ温度制御装置１は、バッテリ２を動力源とする電気自動車（図示せず）に搭載されており、バッテリ効率や劣化抑制の観点から、バッテリ２を暖機又は冷却し、その温度を所定の適温範囲に制御するものである。なお、同図（ａ）（ｂ）の相違は、前者がバッテリ２を昇温するためのヒータ３を有するのに対し、後者ではヒータ３が省略されている点である。以下の説明は、ヒータ３を有する（ａ）の場合について行うものとする。

バッテリ温度制御装置１は、バッテリ２の温度を制御するための冷媒が循環する温度制御回路４と、作動媒体としての有機媒体が循環し、ランキンサイクルを構成するランキンサイクル回路５と、温度制御回路４及びランキンサイクル回路５を制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）６（図２参照）を備える。冷媒は、例えばＡＴＦ(Automatic Transmission fluid)で構成され、有機媒体は、冷媒よりも沸点及び比熱が低いものが用いられる。

温度制御回路４は、冷媒が循環する環状の冷媒流路３１と、冷媒流路３１に沿って順に設けられた第２ポンプ３２、第２熱交換器３３、ヒータ３及びバッテリ２によって構成されている。第２ポンプ３２は、例えば電動ポンプで構成されており、冷媒流路３１において冷媒を上記の順序で、すなわち第２ポンプ３２から第２熱交換器３３→ヒータ３→バッテリ２を経て第２ポンプ３２に戻る順序で循環させる（図１の矢印方向）。第２ポンプ３２の動作は、ＥＣＵ６によって制御される。

第２熱交換器３３には、ランキンサイクル回路５の後述する有機媒体流路１１が通されており、第２熱交換器３３は、ランキンサイクル回路５を流れる有機媒体と温度制御回路４を流れる冷媒との間で、熱交換を行う。したがって、冷媒の温度が有機媒体の温度に対して相対的に低いときには、冷媒が加熱されると同時に有機媒体が冷却され、逆に冷媒の温度が有機媒体の温度に対して高いときには、冷媒が冷却されると同時に有機媒体が加熱される。

ヒータ３は、例えば電気ヒータで構成されており、例えば極低温時に一時的に作動し、冷媒を加熱することによって、バッテリ２の暖機をアシストする。ヒータ３の動作はＥＣＵ６によって制御される。

ランキンサイクル回路５は、有機媒体が循環する環状の有機媒体流路１１と、有機媒体流路１１に沿って順に設けられた前記第２熱交換器３３、圧縮／膨張機１２及び第１熱交換器１３を有する。また、有機媒体流路１１の第１熱交換器１３と第２熱交換器３３との間は、互いに並列に接続された第１～第３流路１１ａ～１１ｃで構成されている。第１～第３流路１１ａ～１１ｃにはそれぞれ、第１膨張弁１４ａ、第２膨張弁１４ｂ（総称するときには「膨張弁１４」という）及び第１ポンプ１５が設けられている。第１及び第２膨張弁１４ａ、１４ｂと第１ポンプ１５の動作は、ＥＣＵ６によって制御される。

圧縮／膨張機１２は、モータジェネレータ１７及びバッテリ（図示せず）に接続されており、選択的に圧縮機又は膨張機として作動する。具体的には、圧縮／膨張機１２は、モータジェネレータ１７に電力が供給されることで回転駆動されたときに、圧縮機として機能する。その正回転時には、有機媒体は図１の時計方向（以下「順方向」という）に流れ、第２熱交換器３３側からの有機媒体を圧縮・昇温した後、第１熱交換器１３側に送出する（図５（ｂ）参照）。一方、圧縮／膨張機１２の逆回転時には、有機媒体は図１の反時計方向（以下「逆方向」という）に流れ、第１熱交換器１３側からの有機媒体を圧縮・加熱した後、第２熱交換器３３側に送出する（図５（ａ）参照）。

また、圧縮／膨張機１２は、モータジェネレータ１７への電力の供給が停止され、第１ポンプ１５が作動した状態では、膨張機として機能し、第２熱交換器３３側から順方向に流れる有機媒体を膨張させることによって減圧・降温した後、第１熱交換器１３側に供給する（図５（ｃ）参照）。その際、有機媒体の熱エネルギが圧縮／膨張機１２の機械エネルギに変換され、さらにこの機械エネルギによりモータジェネレータ１７で発電が行われることで、電気エネルギとして回生され、バッテリに充電される。

第１及び第２膨張弁１４ａ、１４ｂは、有機媒体の互いに異なる一方向のみの流れを許容する絞り弁で構成されている。具体的には、第１膨張弁１４ａは、第２熱交換器３３側から第１熱交換器１３側への有機媒体の逆方向の流れのみを許容するとともに、その開度に応じて有機媒体を膨張・減圧した後、第１熱交換器１３側に供給する。これとは逆に、第２膨張弁１４ｂは、第１熱交換器１３側から第２熱交換器３３側への有機媒体の順方向の流れのみを許容し、その開度に応じて有機媒体を減圧した後、第２熱交換器３３側に供給する。第１及び第２膨張弁１４ａ、１４ｂの開度は、ＥＣＵ６からの制御信号によって全閉開度から全開開度までの任意の開度に制御される。

第１ポンプ１５は、ＥＣＵ６による制御の下、有機媒体を第１熱交換器１３側から第２熱交換器３３側に順方向に送出する。

図２に示すように、ＥＣＵ６には、外気温度センサ４１から外気温度ＴＥＸを表す検出信号が入力され、バッテリ温度センサ４２からバッテリの温度ＴＢＡＴを表す検出信号が入力される。

ＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ６は、上記温度センサ４１、４２で検出された外気温度ＴＥＸ及びバッテリの温度ＴＢＡＴなどに応じて、バッテリ温度制御装置１の制御モードを決定するとともに、決定した制御モードに従って、上述した各種のデバイスを制御し、バッテリ温度を制御する。

図３は、このバッテリ温度制御処理を示す。本処理は、例えば所定の周期で繰り返し実行される。まず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、外気温度の状態を判定する。この判定では、例えば、検出された外気温度ＴＥＸが、極低温状態のしきい値に相当する第１所定温度よりも低いときに、外気温度が「極低い」状態と判定され、第１所定温度以上で、低温状態のしきい値に相当する第２所定温度以下のときに、外気温度が「低い」状態と判定され、第２所定温度よりも高いときに、外気温度が「高い」状態と判定される。

次に、ステップ２において、バッテリ２の暖機／冷却モードを判定する。この判定では、例えば、検出されたバッテリ温度ＴＢＡＴが、バッテリ２の所定の適温範囲（例えば３５～４０℃）よりも低いときに、バッテリ２を暖機する暖機モードが選択され、適温範囲よりも高いときに、バッテリ２を冷却する冷却モードが選択され、適温範囲にあるときに、バッテリ２を暖機も冷却もしない中立モードが選択される。

次に、ステップ３において、上記のように判定された外気温度の状態及びバッテリ２の暖機／冷却モードに応じて、バッテリ温度制御装置１の制御モードを決定する。また、ステップ４において、決定した制御モードに応じて各種デバイスを制御し、図３の処理を終了する。

次に、上記ステップ３で決定される制御モードと、決定された制御モードに応じてステップ４で実行される制御について、図４及び図５を参照しながら、詳細に説明する。

・モード１
図４に示すように、外気温度が極低い状態で、かつバッテリ２が暖機モードのときには、制御モードとしてモード１が選択される。このモード１では、外気温度が極低い状態であるため、ヒータ３をＯＮし、ランキンサイクル回路５側では、図５（ａ）に示すように、第１ポンプ１５を停止するとともに、圧縮／膨張機１２を圧縮機として用い、有機媒体を逆方向（図５の反時計方向）に循環させる。

これにより、有機媒体は、第１膨張弁１４ａによって膨張・減圧されることで、熱が入りやすくなり、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって蒸発し、圧縮／膨張機１２で圧縮・昇温された後、第２熱交換器３３における有機媒体と冷媒との熱交換によって、冷媒が加熱される。そして、加熱された冷媒が、冷媒回路３１を循環し、バッテリ２に供給されることによって、バッテリ２を効果的に暖機することができる。

・モード２
外気温度が低く、かつバッテリ２が暖機モードのときには、モード２が選択される。このモード２は、ヒータ３をＯＦＦする点のみがモード１と異なり、他の動作はモード１と同じである。

・モード３
外気温度が高く、かつバッテリ２が冷却モードのときには、モード３が選択される。このモード３では、ヒータ３をＯＦＦし、図５（ｂ）に示すように、第１ポンプ１５を停止し、圧縮／膨張機１２を圧縮機として用い、有機媒体を順方向（図５の時計方向）に循環させる。

これにより、有機媒体は、圧縮／膨張機１２で圧縮・昇温され、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって放熱した後、第２膨張弁１４ｂにおいて膨張・減圧されることで、沸点が低下した後、第２熱交換器３３における有機媒体と冷媒との熱交換によって、冷媒が冷却される。そして、冷却された冷媒がバッテリ２に供給されることによって、バッテリ２を効果的に冷却することができる。

・モード４
外気温度が低く、かつバッテリ２が冷却モードのときには、モード４が選択される。このモード４では、ヒータ３をＯＦＦし、図５（ｃ）に示すように、第１及び第２膨張弁１４ａ、１４ｂを全閉状態に制御し、第１ポンプ１５を作動させるとともに、圧縮／膨張機１２を膨張機として用い、有機媒体を順方向に循環させる。

これにより、有機媒体は、圧縮／膨張機１２において減圧・降温され、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって冷却された後、第２熱交換器３３における有機媒体と冷媒との熱交換によって、冷媒が冷却される。そして、冷却された冷媒がバッテリ２に供給されることによって、バッテリ２を効果的に冷却することができる。また、圧縮／膨張機１２において減圧・降温された有機媒体の熱エネルギ（廃熱）を、圧縮／膨張機１２の機械エネルギに変換するとともに、さらにモータジェネレータ１７の発電に利用することにより、電気エネルギとして有効に回収することができる。

次に、図６～図１０を参照しながら、本発明の第２実施形態によるバッテリ温度制御装置について説明する。図６（ａ）（ｂ）に示すように、第２実施形態では、バッテリ温度制御装置５１は、空調用の第３熱交換器５４を有する。

図６（ａ）のバッテリ温度制御装置５１は、第１実施形態と同じ構成のランキンサイクル回路５と、温度制御回路５２を備える。温度制御回路５２は、第１実施形態と同様、ヒータ３、バッテリ２、第２ポンプ３２及び第２熱交換器３３が設けられた冷媒流路５３を有する。また、温度制御回路５２は、ヒータ３及びバッテリ２をバイパスするように冷媒流路５３に接続された空調用冷媒流路５３ａを有し、空調用冷媒流路５３ａには空調用の第３熱交換器５４が設けられている。

第３熱交換器５４は、空調用冷媒流路５３ａを流れる冷媒と空調装置用の空気との間で、熱交換を行うものである。冷媒流路５３と空調用冷媒流路５３ａとの接続部には、第２熱交換器３３側からの冷媒の流路を、バッテリ２側及び第３熱交換器５４側の一方又は双方に切り替えるための第１切替弁５５が設けられている。

また、冷媒流路５３におけるヒータ３のすぐ上流側と空調用冷媒流路５３ａにおける第３熱交換器５４のすぐ下流側との間には、連通路５３ｂが接続されている。冷媒流路５３と連通路５３ｂとの接続部には、バッテリ２側への冷媒の流路を、冷媒流路５３側（第２熱交換器３３側）又は連通路５３ｂ側（第３熱交換器５４側）に切り替えるための第２切替弁５６が設けられている。また、空調用冷媒流路５３ａと連通路５３ｂとの接続部には、第３熱交換器５４側からの冷媒の流路を、連通路５３ｂ側（バッテリ２側）又は冷媒流路５３側（第２ポンプ３２側）に切り替えるための第３切替弁５７が設けられている。図示しないが、上述した第１～第３切替弁５５～５７は、ＥＣＵ６に電気的に接続されており、それらの動作は、ＥＣＵ６によって制御される。

なお、図６（ｂ）のバッテリ温度制御装置５１は、図（ａ）の装置５１と比較し、空調用冷媒流路５３ａを設けることなく、空調用の第３熱交換器５４を、冷媒流路５３におけるヒータ３の上流側に直列に配置したものである。

以下、図６（ａ）のバッテリ温度制御装置５１を対象として実行されるバッテリ温度制御について説明する。この場合、ＥＣＵ６は、第１実施形態と同様の手法で判定した外気温度の状態及びバッテリ２の暖機／冷却モードと、別個に設定される空調装置（エアコン）の運転モードに応じて、図７に示すように、バッテリ温度制御装置５１の制御モードを決定するとともに、制御モードに応じて、図８～図１０に示すようなバッテリ温度制御を実行する。

・モード１’
図７に示すように、外気温度が極低い状態、バッテリ２が暖機モードで、かつエアコンが暖房モードのときには、制御モードとしてモード１’が選択される。このモード１’では、第１実施形態のモード１と同様、外気温度が極低い状態であるため、ヒータ３をＯＮするとともに、ランキンサイクル回路５側では、図８に示すように、第１ポンプ１５を停止するとともに、圧縮／膨張機１２を圧縮機として用い、有機媒体を逆方向に循環させる。これにより、有機媒体は、第１膨張弁１４ａで膨張・減圧され、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって蒸発し、圧縮／膨張機１２で圧縮・昇温された後、第２熱交換器３３における有機媒体と冷媒との熱交換によって、冷媒が加熱される。

一方、温度制御回路５２側では、第１切替弁５５を第３熱交換器５４側に、第２切替弁５６を第３熱交換器５４側に、第３切替弁５７をバッテリ２側に、それぞれ切り替える。これにより、第２熱交換器３３において加熱された冷媒が、第３熱交換器５４において、
暖房モードにあるエアコン用の暖かい空気との熱交換により加熱され、さらにヒータ３で加熱された後、バッテリ２に供給される。その結果、バッテリ２を迅速に暖機することができる。

・モード２’
外気温度が低く、バッテリ２が暖機モードで、かつエアコンが暖房モードのときには、モード２’が選択される。このモード２’は、モード１’と比較して、ヒータ３をＯＦＦする点のみが異なり、他の動作はモード１’と同じである。

・モード３’
外気温度が低く、バッテリ２が冷却モードで、かつエアコンが暖房モードのときには、モード３’が選択される。このモード３’の動作は、上記モード２’と同じであり、有機媒体は、第１膨張弁１４ａで膨張・減圧され、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって加熱され、圧縮／膨張機１２で圧縮・昇温された後、第２熱交換器３３において冷媒と熱交換される。このモード３’では、モード２’の場合と異なり、バッテリ２が冷却モードであり、バッテリ温度ＴＢＡＴが冷媒の温度やエアコン用の空気の温度よりも高い関係にあるため、バッテリ２を冷媒によって有効に冷却することができる。

・モード４’
外気温度が低く、バッテリ２が冷却モードで、かつエアコンが暖房も冷房も行わない停止モードのときには、モード４’が選択される。このモード４’では、ヒータ３がＯＦＦされるとともに、ランキンサイクル回路５側の動作は、第１実施形態のモード４と同じである。すなわち、図９（ａ）に示すように、第１及び第２膨張弁１４ａ、１４ｂを全閉状態に制御し、第１ポンプ１５を作動させるとともに、圧縮／膨張機１２を膨張機として用い、有機媒体を順方向に循環させる。これにより、有機媒体は、圧縮／膨張機１２で減圧・降温され、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって冷却された後、第２熱交換器３３における有機媒体と冷媒との熱交換によって、冷媒が冷却される。また、圧縮／膨張機１２において減圧・降温された有機媒体の熱エネルギ（廃熱）を、圧縮／膨張機１２の機械エネルギに変換するとともに、さらにモータジェネレータ１７の発電に利用することにより、電気エネルギとして有効に回収することができる。

一方、温度制御回路５２側では、第１切替弁５５及び第２切替弁５６をいずれもバッテリ２側に切り替える。これにより、冷却された冷媒を、停止モードにある第３熱交換器５４には流入させず、バッテリ２にのみ流入させることによって、バッテリ２を最大限、冷却することができる。

・モード５’
外気温度が高く、バッテリ２が暖機モードで、かつエアコンが冷房モードのときには、モード５’が選択される。このモード５’では、ヒータ３がＯＦＦ又はＯＮされるとともに、ランキンサイクル回路５側の動作は、第１実施形態のモード３と同じである。すなわち、図９（ｂ）に示すように、第１ポンプ１５を停止し、圧縮／膨張機１２を圧縮機として用い、有機媒体を順方向に循環させる。

これにより、有機媒体は、圧縮機で圧縮・昇温され、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって冷却され、第２膨張弁１４ｂで膨張・減圧されることで、沸点が低下した後、第２熱交換器３３における有機媒体と冷媒との熱交換によって、冷媒が冷却される。

一方、温度制御回路５２側では、第１切替弁５５及び第２切替弁５６をいずれも第３熱交換器５４側に切り替え、第３切替弁５７をバッテリ２側に切り替える。これにより、第２熱交換器３３で冷却された冷媒が、第３熱交換器５４及びバッテリ２に順に流入する。その結果、第３熱交換器５４における、冷却された冷媒との熱交換によって、冷房モードにあるエアコン用の空気を適切に冷却することができる。また、この熱交換で加熱された冷媒によって、バッテリ２を適切に暖機することができる。

・モード６’
外気温度が高く、バッテリ２が冷却モードで、かつエアコンが冷房モードのときには、モード６’が選択される。このモード６’では、ヒータ３がＯＦＦされるとともに、ランキンサイクル回路５側の動作は、上記のモード５’と同じであり、図１０（ａ）に示すように、圧縮／膨張機１２を圧縮機として用い、有機媒体を順方向に循環させる。これにより、有機媒体は、圧縮／膨張機１２で圧縮・昇温され、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって冷却され、第２膨張弁１４ｂで膨張・減圧されることで、沸点が低下した後、第２熱交換器３３における冷媒との熱交換によって、冷媒が冷却される。

一方、温度制御回路５２側では、第１切替弁５５をバッテリ２側及び第３熱交換器５４側の双方に切り替えるとともに、第２切替弁５６を第２熱交換器３３側に、第３切替弁５７を第２ポンプ３２側に、それぞれ切り替える。これにより、第２熱交換器３３において冷却された冷媒が、第３熱交換器５４及びバッテリ２に並列に流入する。その結果、第３熱交換器５４における、冷却された冷媒との熱交換によって、冷房モードにあるエアコン用の空気を適切に冷却することができる。また、冷却された冷媒をバッテリ２に直接、流入させることによって、バッテリ２を適切に冷却することができる。

・モード７’
外気温度が高く、バッテリ２が暖機も冷却もされない中立モードで、かつエアコンが冷房モードのときには、モード７’が選択される。このモード７’では、ヒータ３がＯＦＦされるとともに、ランキンサイクル回路５側の動作は、上記のモード５’と同じであり、図１０（ｂ）に示すように、圧縮／膨張機１２を圧縮機として用い、有機媒体を順方向に循環させる。これにより、有機媒体は、圧縮／膨張機１２で圧縮・昇温され、第１熱交換器１３における外気との熱交換によって冷却され、第２膨張弁１４ｂで膨張・減圧されることで、沸点が低下した後、第２熱交換器３３における冷媒との熱交換によって、冷媒が冷却される。

一方、温度制御回路５２側では、第１切替弁５５を第３熱交換器５４側に切り替えるとともに、第３切替弁５７を第２ポンプ３２側に切り替える。これにより、第２熱交換器３３において冷却された冷媒が、第３熱交換器５４にのみ流入する。その結果、第３熱交換器５４における冷媒との熱交換によって、冷房モードにあるエアコン用の空気を適切に冷却するとともに、バッテリ２への冷媒の流入が阻止されるため、中立モードにあるバッテリ温度を適温範囲に維持することができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、第２実施形態のバッテリ温度制御装置については、図６（ａ）に示す、エアコン用の第３熱交換器５４をバッテリ２と並列に配置したタイプのものを中心として説明したが、同図（ｂ）に示す、エアコン用の第３熱交換器５４をバッテリ２と直列に配置したタイプのものもまた、本発明の範囲内である。この構成では、前述した制御モードがモード１’～３’及びモード５’の場合の動作を実現することができる。

また、実施形態では、図１（ｂ）に示すバッテリ温度制御装置を除き、ヒータ３を用いているが、外気温度が極低い状態において、他のデバイスだけでバッテリを十分に暖機することが可能であれば、ヒータ３を省略してもよいことはもちろんである。

さらに、実施形態は、主として電気自動車に搭載されるバッテリを対象とした例であるが、これに限らず、本発明は、ガソリン自動車やハイブリッド自動車などに搭載されるバッテリの温度制御にも適用することができる。

また、実施形態において示した具体的な構成や数値などはあくまで例示であり、細部の構成を、本発明の趣旨の範囲内で変更することが可能である。

１ バッテリ温度制御装置
２ バッテリ
３ ヒータ
４ 温度制御回路
５ ランキンサイクル回路
６ ＥＣＵ（バッテリ温度制御手段、運転モード判定手段）
１１ｃ 第３流路（バイパス流路）
１２ 圧縮／膨張機
１３ 第１熱交換器
１４ａ 第１膨張弁（膨張弁）
１４ｂ 第２膨張弁（膨張弁）
１５ 第１ポンプ（ポンプ）
３３ 第２熱交換器
５４ 第３熱交換器
４１ 外気温度センサ（外気温度検出手段）
４２ バッテリ温度センサ（バッテリ温度検出手段）
５２ 温度制御回路
５５ 第１切替弁（流路切替弁）
５６ 第２切替弁（流路切替弁）
５７ 第３切替弁（流路切替弁）
ＴＥＸ 外気温度
ＴＢＡＴ バッテリ温度

Claims (12)

1. 自動車に搭載されたバッテリの温度を制御する自動車のバッテリ温度制御装置であって、
   前記バッテリの温度を制御するための冷媒が循環する温度制御回路と、
   前記冷媒よりも低沸点の作動媒体が循環するとともに、当該作動媒体を選択的に圧縮又は膨張させる圧縮／膨張機と、前記作動媒体と外気との間で熱交換を行う第１熱交換器と、前記作動媒体を膨張・減圧する膨張弁と、前記作動媒体と前記温度制御回路の冷媒との間で熱交換を行う第２熱交換器を有するランキンサイクル回路と、
   前記バッテリの状態に応じて前記圧縮／膨張機及び前記作動媒体の流れを制御することにより、前記第２熱交換器における前記作動媒体と前記冷媒との熱交換を制御することによって、前記バッテリの温度を制御するバッテリ温度制御手段と、
   を備えることを特徴とする自動車のバッテリ温度制御装置。
2. 外気の温度を検出する外気温度検出手段と、
   前記バッテリ温度を検出するバッテリ温度検出手段と、をさらに備え、
   前記バッテリ温度制御手段は、前記検出された外気温度及びバッテリ温度に応じて、前記バッテリ温度を制御することを特徴とする、請求項１に記載の自動車のバッテリ温度制御装置。
3. 前記バッテリ温度制御手段は、
   前記外気温度が低く、かつ前記バッテリ温度が低いときに、前記ランキンサイクル回路を循環する作動媒体を、前記膨張弁によって膨張・減圧し、前記第１熱交換器における外気との熱交換によって蒸発させ、前記圧縮／膨張機による圧縮によって昇温した後、前記第２熱交換器における前記作動媒体と前記冷媒との熱交換により前記冷媒を加熱することによって、前記バッテリを暖機する暖機制御手段を有することを特徴とする、請求項２に記載の自動車のバッテリ温度制御装置。
4. 前記バッテリ温度制御手段は、
   前記外気温度が高く、かつ前記バッテリ温度が高いときに、前記ランキンサイクル回路を循環する作動媒体を、前記圧縮／膨張機による圧縮によって昇温し、前記第１熱交換器における外気との熱交換によって冷却し、前記膨張弁によって膨張・減圧した後、前記第２熱交換器における前記作動媒体と前記冷媒との熱交換により前記冷媒を冷却することによって、前記バッテリを冷却する冷却制御手段を有することを特徴とする、請求項２に記載の自動車のバッテリ温度制御装置。
5. 前記ランキンサイクル回路は、前記膨張弁をバイパスするバイパス流路に設けられ、前記作動媒体を前記第１熱交換器側から前記第２熱交換器側に送出するためのポンプをさらに有し、
   前記バッテリ温度制御手段は、
   前記外気温度が低く、かつ前記バッテリ温度が高いときに、前記作動媒体の流路を前記バイパス流路側に切り替え、前記ポンプを作動させるとともに、前記ランキンサイクル回路を循環する作動媒体を、前記圧縮／膨張機における膨張によって減圧・降温し、前記第１熱交換器における外気との熱交換によって冷却した後、前記第２熱交換器における前記作動媒体と前記冷媒との熱交換により前記冷媒を冷却することによって、前記バッテリを冷却する冷却制御手段を有することを特徴とする、請求項２に記載の自動車のバッテリ温度制御装置。
6. 前記温度制御回路は、前記冷媒と空調装置用の空気との間で熱交換を行うための第３熱交換器を有し、
   前記空調装置の運転モードが、車室を暖房する暖房モード又は冷房する冷房モードのいずれであるかを判定する運転モード判定手段をさらに備え、
   前記バッテリ温度制御手段は、前記外気温度及びバッテリ温度に加え、前記判定された前記空調装置の運転モードにさらに応じて、前記バッテリ温度を制御することを特徴とする、請求項２に記載の自動車のバッテリ温度制御装置。
7. 前記バッテリ温度制御手段は、
   前記外気温度が低く、かつ前記空調装置の運転モードが前記暖房モードのときに、前記ランキンサイクル回路を循環する作動媒体を、前記膨張弁によって膨張・減圧し、前記第１熱交換器における外気との熱交換によって加熱し、前記圧縮／膨張機による圧縮によって昇温し、前記第２熱交換器における前記作動媒体と前記冷媒との熱交換によって前記冷媒を加熱した後、前記第３熱交換器において、前記加熱された冷媒と前記空調装置用の空気との熱交換を行わせるとともに、前記冷媒によって前記バッテリ温度を制御する温度制御手段を有することを特徴とする、請求項６に記載の自動車のバッテリ温度制御装置。
8. 前記ランキンサイクル回路は、前記膨張弁をバイパスするバイパス流路に設けられ、前記作動媒体を前記第１熱交換器側から前記第２熱交換器側に送出するためのポンプをさらに有し、
   前記温度制御回路は、前記第２熱交換器からの前記冷媒の流路を、前記バッテリ側及び前記第３熱交換器側のいずれか一方又は双方に切り替える流路切替弁をさらに有し、
   前記バッテリ温度制御手段は、
   前記外気温度が低く、前記バッテリ温度が高く、かつ前記空調装置の運転モードが車室の暖房又は冷房をいずれも行わない停止モードのときに、前記作動媒体の流路を前記バイパス流路側に切り替え、前記ポンプを作動させるとともに、前記ランキンサイクル回路を循環する前記作動媒体を、前記圧縮／膨張機における膨張によって減圧・降温し、前記第１熱交換器における外気との熱交換によって冷却した後、前記第２熱交換器における前記作動媒体と前記冷媒との熱交換によって前記冷媒を冷却するとともに、前記流路切替弁により、前記冷却された冷媒を前記バッテリにのみ流入させ、前記バッテリを冷却する冷却制御手段を有することを特徴とする、請求項６に記載の自動車のバッテリ温度制御装置。
9. 前記温度制御回路は、前記第２熱交換器からの前記冷媒の流路を、前記バッテリ側及び前記第３熱交換器側のいずれか一方又は双方に切り替える流路切替弁をさらに有し、
   前記バッテリ温度制御手段は、
   前記外気温度が高く、前記バッテリ温度が低く、かつ前記空調装置の運転モードが前記冷房モードのときに、前記ランキンサイクル回路を循環する作動媒体を、前記圧縮／膨張機による圧縮によって昇温し、前記第１熱交換器における外気との熱交換によって冷却し、前記膨張弁によって膨張・減圧した後、前記第２熱交換器における前記作動媒体と前記冷媒との熱交換によって前記冷媒を冷却するとともに、前記流路切替弁により、前記冷却された冷媒を前記第３熱交換器及び前記バッテリに順に流入させることによって、前記第３熱交換器における前記空調装置用の空気との熱交換により、前記空調装置用の空気を冷却するとともに前記冷媒を加熱し、当該加熱された冷媒によって前記バッテリを暖機する暖機制御手段を有することを特徴とする、請求項６に記載の自動車のバッテリ温度制御装置。
10. 前記温度制御回路は、前記第２熱交換器からの前記冷媒の流路を、前記バッテリ側及び前記第３熱交換器側のいずれか一方又は双方に切り替える流路切替弁をさらに有し、
    前記バッテリ温度制御手段は、
    前記外気温度が高く、前記バッテリ温度が高く、かつ前記空調装置の運転モードが前記冷房モードのときに、前記ランキンサイクル回路を循環する作動媒体を、前記圧縮／膨張機による圧縮によって昇温し、前記第１熱交換器における外気との熱交換によって冷却し、前記膨張弁によって膨張・減圧した後、前記第２熱交換器における前記作動媒体と前記冷媒との熱交換によって前記冷媒を冷却するとともに、前記流路切替弁により、前記冷却された冷媒を前記第３熱交換器及び前記バッテリに並列に流入させることによって、前記第３熱交換器における前記冷媒との熱交換により前記空調装置用の空気を冷却するとともに、前記冷媒によって前記バッテリを冷却する冷却制御手段を有することを特徴とする、請求項６に記載の自動車のバッテリ温度制御装置。
11. 前記温度制御回路は、前記第２熱交換器からの前記冷媒の流路を、前記バッテリ側及び前記第３熱交換器側のいずれか一方又は双方に切り替える流路切替弁をさらに有し、
    前記バッテリ温度制御手段は、
    前記外気温度が高く、前記バッテリ温度が所定の適温範囲にあり、かつ前記空調装置の運転モードが前記冷房モードのときに、
    前記ランキンサイクル回路を循環する作動媒体を、前記圧縮／膨張機による圧縮によって昇温し、前記第１熱交換器における外気との熱交換によって冷却し、前記膨張弁によって膨張・減圧した後、前記第２熱交換器における前記作動媒体と前記冷媒との熱交換によって前記冷媒を冷却するとともに、前記流路切替弁により、前記冷却された冷媒を前記第３熱交換器にのみ流入させることによって、前記第３熱交換器における前記冷媒との熱交換により前記空調装置用の空気を冷却する冷却制御手段を有することを特徴とする、請求項６に記載の自動車のバッテリ温度制御装置。
12. 前記温度制御回路は、前記バッテリの上流側に、前記冷媒を加熱するためのヒータをさらに有し、
    前記バッテリ温度制御手段は、さらに前記ヒータを制御することによって、前記バッテリの温度を制御することを特徴とする、請求項１～１１のいずれかに記載の自動車のバッテリ温度制御装置。