CN106602166B - 车辆用电池冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开车辆用电池冷却系统，用于根据车辆的制冷、制热、制热/除湿及热泵系统未运转模式，选择性地利用制冷剂和冷却水，使搭载于车辆的电池预热或冷却，包括：电池用热交换机，通过第一连接线和第二连接线与热泵系统的制冷剂线连接，通过电池冷却线与电装用冷却系统的冷却线连接，使流入到内部的冷却水和制冷剂选择性地进行热交换；两个第一阀体，隔着电池用热交换机分别配置在电池冷却线上，选择性地连接冷却线与电池冷却线；第一分支线，通过设置在第一连接线上的第二阀体与制冷剂线连接；及第二分支线，通过设置在第二连接线上的第三阀体和设置在制冷剂线上的第四阀体，选择性地连接制冷剂线与第二连接线。根据本发明能够实现系统的简化。

Description

车辆用电池冷却系统
技术领域
本发明涉及车辆用电池冷却系统，更详细地讲，涉及如下所述的车辆用电池冷却装置：在电动汽车或混合动力汽车中使热泵系统与用于使冷却水在包括电机在内的电器设备中循环的电装用冷却系统(a cooling system for an electric unit)连动，利用制冷剂和冷却水根据车辆的模式使电池变热或冷却。
背景技术
一般而言，汽车用空调装置为了对汽车的室内进行制热或制冷而包括使制冷剂循环的空调系统。
这种空调单元与外部温度变化无关地将汽车室内的温度维持为适当的温度，从而能够维持舒适的室内环境，在通过压缩机的驱动吐出的制冷剂经由冷凝器、贮液干燥器(receiver drier)、膨胀阀以及蒸发器再次循环到压缩机的过程中，通过基于蒸发器的热交换来对汽车的室内进行制热或制冷。
即，空调单元在夏季制冷模式时，由压缩机压缩的高温、高压的气态制冷剂通过冷凝器而冷凝之后，经由贮液干燥器和膨胀阀，通过蒸发器中的蒸发而降低室内的温度和湿度。
另一方面，最近随着对能效和环境污染问题的日益关注，要求开发能够实质上代替内燃机汽车的环保汽车，这种环保汽车一般分为以燃料电池或电力为动力源来驱动的电动汽车、利用发动机和电池来驱动的混合动力汽车。
在这种环保车辆中，与一般车辆的空调装置不同，在电动汽车或混合动力汽车中不使用单独的加热器，将应用到环保车辆的空调装置一般称为热泵系统。
另一方面，在电动汽车的情况下，将氧气和氢气的化学反应能转换为电能来产生驱动力，在该过程中通过燃料电池内的化学反应产生热能，有效去除所产生的热对确保燃料电池的性能而言是必须的。
并且，在混合动力汽车中，也与通过一般的燃料运转的发动机一起，利用从上述的燃料电池或电池(electric battery)供给的电驱动电机来产生驱动力，只有有效地去除从燃料电池或电池以及电机产生的热才能够确保电机的性能。
对此，在现有技术的混合动力汽车或电动汽车中，为了防止电机、电器设备以及包括燃料电池的电池的发热，电装用冷却单元、热泵系统以及电池冷却系统只能分别通过单独的闭合回路构成。
因此，存在如下缺点：配置在车辆前侧的冷却模块的大小和重量增加，在发动机室内部向各个热泵系统、电装用冷却单元以及电池冷却系统供给制冷剂或冷却水的连接管道的布局变得复杂。
另外，为了使电池发挥最佳性能，额外设置有根据车辆的状态使电池变热或冷却的电池冷却系统，从而应用有用于与各连接管道连接的多个阀体，还存在由这些阀体的频繁的开闭运转引起的噪音和振动传递到车辆室内而降低乘车感的缺点。
记载于该背景技术部分的事项是为了增进对发明的背景的理解而记载的，有可能包括对于本领域技术人员而言不是公知的现有技术。
发明内容
因此，本发明是为了解决如上所述的问题点而完成的，本发明所要解决的课题在于，提供如下所述的车辆用电池冷却系统：在电动汽车或混合动力汽车中使热泵系统与用于使冷却水在包括电机的电器设备中循环的电装用冷却系统彼此连动，选择性地使用冷却水和制冷剂，根据车辆的模式使电池加热或冷却。
用于实现上述目的的本发明的实施例的车辆用电池冷却系统，用于根据车辆的制冷模式、制热模式、制热/除湿模式以及热泵系统未运转模式，选择性地利用制冷剂和冷却水，使搭载于车辆的电池加热或冷却，所述车辆用电池冷却系统包括：电池用热交换机，通过第一连接线和第二连接线与热泵系统的制冷剂线连接，通过电池冷却线与电装用冷却系统的冷却线连接，使流入到内部的冷却水和制冷剂选择性地进行热交换；两个第一阀体，隔着上述电池用热交换机分别配置在上述电池冷却线上，选择性地连接上述冷却线与上述电池冷却线；第一分支线，通过设置在上述第一连接线上的第二阀体与上述制冷剂线连接；以及第二分支线，通过设置在上述第二连接线上的第三阀体和设置在上述制冷剂线上的第四阀体，选择性地连接上述制冷剂线与上述第二连接线。
上述热泵系统上述热泵系统可以包括：HVAC模块，在内部具有开闭门，该开闭门通过上述制冷剂线连接，根据车辆的制冷、制热以及制热/除湿模式，以使通过了蒸发器的外部气体选择性地流入到内部冷凝器和加热器的方式进行调节；压缩机，在上述蒸发器与上述内部冷凝器之间通过上述制冷剂线连接；累加器，在上述压缩机与蒸发器之间设置在上述制冷剂线上；外部冷凝器，通过上述制冷剂线与上述内部冷凝器连接，配置在车辆的前侧；第一膨胀阀，设置在连接上述外部冷凝器与上述蒸发器的上述制冷剂线上；第三分支线，通过设置在上述外部冷凝器与上述第一膨胀阀之间的第五阀体，在上述蒸发器与上述累加器之间与上述制冷剂线连接；以及除湿线，在上述内部冷凝器与上述外部冷凝器之间，一端与上述制冷剂线连接，另一端连接到上述蒸发器与上述膨胀阀之间，所述除湿线具有第六阀体。
在上述第一连接线上可以具有第二膨胀阀。
在上述内部冷凝器与上述外部冷凝器之间，可以在上述制冷剂线上具有孔口。
上述孔口可以使上述制冷剂线选择性地开闭，或者使所通过的制冷剂选择性地膨胀。
上述第一分支线可以在上述第四阀体与上述孔口之间与上述制冷剂线连接。
当在车辆的制冷模式下冷却上述电池时，通过上述第二阀体、第三阀体、第四阀体以及第五阀体的运转闭合上述第一分支线、第二分支线以及第三分支线，上述外部冷凝器并联连接到上述电池用热交换机和上述蒸发器。
当在车辆的制热模式下冷却上述电池时，可以通过上述第二阀体、第三阀体、第四阀体以及第五阀体的运转，闭合上述第一分支线、第二分支线以及第三分支线，与上述蒸发器连接的上述制冷剂线闭合。
当在车辆的制热模式下加热上述电池时，可以通过上述第二阀体、第三阀体、第四阀体以及第五阀体的运转开放上述第一分支线、第二分支线以及第三分支线，上述第二连接线和连接上述蒸发器与上述第五阀体的上述制冷剂线闭合。
当在车辆的制热/除湿模式下加热上述电池时，可以通过上述第二阀体、第三阀体、第四阀体、第五阀体以及第六阀体的运转，开放上述第一分支线、第二分支线以及第三分支线和上述除湿线，上述第二连接线和连接上述蒸发器与上述第五阀体的上述制冷剂线闭合。
在车辆的制热模式和制热/除湿模式下，上述内部冷凝器可以串联连接到上述电池用热交换机和上述外部冷凝器。
上述第二阀体、第三阀体、第四阀体以及第五阀体可以是根据车辆的制冷、制热、制热/除湿模式以及上述热泵系统的未运转模式，在上述电池的冷却或加热时选择性地开闭的三通阀体。
上述第一阀体可以是四通阀体，其根据车辆的模式，在请求上述电池的加热或冷却时，以冷却水选择性地流入到上述电池用热交换机的方式运转。
上述电装用冷却系统可以包括：电器设备，包括电机；电装用散热器，配置在车辆的前侧；以及第一水泵，设置在连接上述电器设备与上述电装用散热器的上述冷却线上，以使冷却水循环的方式运转。
在上述电池与上述电池用热交换机之间，可以在上述电池冷却线上具有第二水泵。
当在车辆的制冷模式和制热模式下冷却上述电池时，可以通过上述第一阀体的运转开放上述电池冷却线，以使上述电池与上述电池用热交换机连接，根据上述电器设备的冷却请求和冷却水温，通过上述第一阀体的运转选择性地开闭上述冷却线，在上述冷却线开放时，上述冷却线与上述电池冷却线连通。
当在车辆的制热模式下加热上述电池时，上述冷却线可以通过上述第一阀体的运转而闭合，上述电池冷却线开放以使上述电池与上述电池用热交换机连接。
当在车辆的制热/除湿模式下加热上述电池时，可以通过上述第一阀体的运转开放上述电池冷却线，以使上述电池与上述电池用热交换机连接，根据上述电器设备的冷却请求和冷却水温，通过上述第一阀体的运转而选择性地开闭上述冷却线。
当在上述热泵系统的未运转模式下冷却上述电池时，可以通过上述第一阀体的运转开放上述冷却线，以使上述电器设备与上述电装用散热器连接，在连接上述电池与上述电池用热交换机的上述电池冷却线闭合的状态下，上述冷却线与上述电池冷却线连通。
当在上述热泵系统的未运转模式下加热上述电池时，可以通过上述第一阀体的运转闭合连接上述电器设备与上述电装用散热器的上述冷却线，在上述电池与上述电池用热交换机通过上述电池冷却线连接的状态下，上述冷却线与上述电池冷却线连通。
如上所述，根据本发明的实施例的车辆用电池冷却系统，在电动汽车或混合动力汽车中，使热泵系统与用于使冷却水在包括电机在内的电器设备中循环的电装用冷却系统连动，利用冷却水和制冷剂，根据车辆的模式使电池加热或冷却，从而能够实现系统的简单化。
另外，电池对应于车辆的模式而高效地被加热和冷却，从而能够发挥电池的最佳性能，能够增加车辆的总行驶距离。
而且，通过整个系统的简化，能够减少制作成本并减少重量，能够提高空间利用率。
附图说明
图1是本发明的实施例的车辆用电池冷却系统的框图。
图2是在本发明的实施例的车辆用电池冷却系统中在车辆的制冷模式下冷却电池时的运转状态图。
图3是在本发明的实施例的车辆用电池冷却系统中在车辆的制热模式下冷却电池时的运转状态图。
图4是在本发明的实施例的车辆用电池冷却系统中在车辆的制热模式下加热电池时的运转状态图。
图5是在本发明的实施例的车辆用电池冷却系统中在制热/除湿模式下加热电池时的运转状态图。
图6是在本发明的实施例的车辆用电池冷却系统中在热泵系统的未运转模式下冷却电池时的运转状态图。
图7是在本发明的实施例的车辆用电池冷却系统中在热泵系统未运转模式下加热电池时的运转状态图。
标号说明
10：电装用冷却系统
11：冷却线
13：电器设备
15：电装用散热器
17：冷却风扇
20：热泵系统
21：制冷剂线
22：HVAC模块
23：内部冷凝器
25：加热器
27：蒸发器
29：开闭门
31：压缩机
33：累加器(accumulator)
35：外部冷凝器
37：第一膨胀阀
39：孔口
41：第二膨胀阀
100：电池冷却系统
110：电池冷却线
120：电池用热交换机
130、141、145、151、154、157：第一阀体、第二阀体、第三阀体、第四阀体、第五阀体、以及第六阀体
143、147：第一连接线、第二连接线
149、153、155：第一分支线、第二分支线、以及第三分支线
159：除湿线
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
在此之前，记载于本说明书的实施例和图示于附图中的结构仅为本发明的最优选的一实施例，不代表本发明的所有技术思想，因此应理解为在提交本申请时存在能够代替它们的各种等同物和变形例。
为了明确说明本发明省略了与说明无关的部分，在整个说明书中对于相同或近似结构要素标上相同的参考标号。
关于图示于附图中的各结构的大小及厚度，为了便于说明而任意地示出，因此本发明不限定于如图所示，为了明确显示各部分和区域而放大示出了厚度。
并且，在整个说明书中，在某部分“包含”某结构要素时，只要没有特别记载相反的内容，表示还可以包含其他的构成要素，而不是将其他构成要素排除在外。
另外，记载于说明书的“…构件”、“…单元”、“…部”、“…部件”等用语表示执行至少一个功能或动作的包括性的构成单位。
图1是本发明的实施例的车辆用电池冷却系统的框图。
本发明的实施例的车辆用电池冷却系统100应用于具备电装用冷却系统10和热泵系统20的电动汽车或燃料电池汽车中。
这种电池冷却系统100根据车辆的制冷模式、制热模式、制热/除湿模式以及热泵系统未运转模式，选择性地利用制冷剂和冷却水，使搭载于车辆的电池B预热或冷却。
如图1所示，上述电池冷却系统100包括电池用热交换机120、第一阀体130、第一分支线149以及第二分支线153。
首先，上述电池用热交换机120通过第一连接线143和第二连接线147与上述热泵系统20的制冷剂线21连接，上述电池用热交换机120通过电池冷却线110与上述电装用冷却系统10的冷却线11连接。
这种电池用热交换机100使通过上述电池冷却线110流入的冷却水与通过上述第一连接线143和上述第二连接线147选择性地流入的制冷剂在内部进行热交换。
此处，上述电装用冷却系统10包括：电器设备13，包括电机；电装用散热器15，配置于车辆的前侧；冷却风扇17，安装在上述电装用散热器15的后侧；以及第一水泵P1，设置在连接上述电器设备13与上述电装用散热器15的上述冷却线11上，以使冷却水循环的方式运转。
另一方面，在上述电池B与上述电池用热交换机120之间，在上述电池冷却线110上能够具备第二水泵P2。上述第二水泵P2以使冷却水通过上述电池冷却线110循环的方式运转。
在本实施例中，上述第一阀体130隔着上述电池用热交换机120在上述冷却线11与上述电池冷却线110交叉的两个地方分别各配置有一个。
这种第一阀体130使上述冷却线11与上述电池冷却线110选择性地连通，或者分别控制通过上述冷却线11和上述电池冷却线110流动的冷却水的流动流。
此处，上述第一阀体130根据车辆的模式，以在请求上述电池的加热或冷却时，使冷却水选择性地流入到上述电池用热交换机110的方式运转，其可以是四通阀体。
在本实施例中，上述第一分支线149通过设置在上述第一连接线143上的第二阀体141与上述制冷剂线21连接。
并且，上述第二分支线153通过设置在上述第二连接线147的第三阀体145和设置在上述制冷剂线21的第四阀体151，选择性地与上述制冷剂线21和上述第二连接线147连接。
另一方面，在本实施例中，上述热泵系统20包括通过上述制冷剂线21连接的HVAC模块(Heating,Ventilation,and Air Conditioning：暖气、通风和空调)22、压缩机31、累加器33、外部冷凝器35、第一膨胀阀37、第三分支线155以及除湿线159。
首先，上述HVAC模块22在内部具备开闭门29，该开闭门29通过上述制冷剂线21与上述HVAC模块22连接，根据车辆的制冷、制热以及制热/除湿模式，以通过了蒸发器27的外部气体选择性地流入到内部冷凝器23和加热器25的方式进行调节。
即，在车辆的制热模式下，上述开闭门29以通过了上述蒸发器27的外部气体流入到上述内部冷凝器23和加热器25的方式开放(或打开)。相反，在车辆的制冷模式下，上述开闭门29闭合内部冷凝器23和加热器25一侧，以使通过上述蒸发器27并冷却的外部气体直接流入到车辆内部。
上述压缩机31在上述蒸发器157与上述内部冷凝器23之间通过上述制冷剂线21连接。这种压缩机31使气态的制冷剂压缩。
上述累加器33在上述压缩机31与蒸发器27之间设置在制冷剂线21上。这种累加器33仅将气态的制冷剂供给到上述压缩机31，从而提高上述压缩机31的效率和耐久性。
在本实施例中，上述外部冷凝器35通过上述制冷剂线21与上述内部冷凝器27连接。这种外部冷凝器35配置在上述电装用散热器115的前侧，从而使流入到内部的制冷剂与外部气体彼此进行热交换。
上述第一膨胀阀37设置在连接上述外部冷凝器35与上述蒸发器27的上述制冷剂线21上，接受所供给的通过了上述外部冷凝器35的制冷剂而膨胀。
上述第三分支线155通过设置在上述外部冷凝器35与上述第一膨胀阀37之间的第五阀体154，在上述蒸发器27和上述累加器33之间与上述制冷剂线21连接。
此处，上述第二阀体141、第三阀体145、第四阀体151以及第五阀体154可以是根据车辆的制冷、制热以及制热/除湿模式和上述热泵系统未运转模式，在上述电池B的冷却或加热时选择性地开闭的三通阀体。
并且，上述除湿线159在上述内部冷凝器23与上述外部冷凝器35之间一端与上述制冷剂线21连接，另一端连接在上述蒸发器27与上述膨胀阀37之间。在这种除湿线159上具有第六阀体157。
在本实施例中，在上述内部冷凝器23与上述外部冷凝器35之间，可以在上述制冷剂线21上具有孔口39。
上述孔口39发挥使从上述内部冷凝器23排出的制冷剂膨胀的功能。
另外，上述孔口39能够执行根据制冷、制热以及制热/除湿模式选择性地使制冷剂无膨胀地循环的阀体的功能。
即，上述孔口39能够使上述制冷剂线21选择性地开闭，或者使所通过的制冷剂选择性地膨胀。
此处，上述第一分支线149的一端在上述第四阀体151与上述孔口39之间与上述制冷剂线21连接，另一端通过上述第二阀体141与上述第一连接线143连接。
另外，上述第四阀体151能够配置在上述内部冷凝器23与上述孔口39之间。
另一方面，在本实施例中，在上述第一连接线143上具有第二膨胀阀41。在从上述外部冷凝器35排出的制冷剂流入到上述电池用热交换机120时，上述第二膨胀阀41使制冷剂膨胀，以使制冷剂以低温状态流入。
此处，上述第二阀体141能够配置在上述电池用热交换机120与上述第二膨胀阀41之间。
以下，通过图2至图7对如上所述构成的本发明的实施例的车辆用电池冷却系统100的各模式下的运转和作用进行详细说明。
首先，参照图2对本发明的实施例的车辆用电池冷却系统100中在车辆的制冷模式下冷却电池时的运转进行说明。
图2是本发明的实施例的车辆用电池冷却系统中在车辆的制冷模式下冷却电池时的运转状态图。
参照图2，当在车辆的制冷模式下冷却电池B时，在上述电装用冷却系统10中根据上述电器设备13的冷却请求和冷却水温，通过上述第一阀体130的运转选择性地开闭上述冷却线11。
与此同时，上述电池冷却线110通过第一阀体130的运转以上述电池B与上述电池用热交换机120连接的方式开放。
由此，在上述冷却线11开放时，上述冷却线11与上述电池冷却线110连通。
此时，在电装用散热器35中冷却的冷却水，通过上述第一水泵P1的运转在上述冷却线11中循环以使上述电器设备13冷却，通过第二水泵P2的运转在上述电池冷却线110中循环。
在上述电池冷却线110中循环的冷却水通过在上述电装用热交换机120中与制冷剂进行热交换而被冷却，并供给到上述电池B。由此，上述电池B通过被冷却的冷却水而被冷却。
另一方面，在上述热泵系统20中通过上述第二阀体141、第三阀体145、第四阀体151以及第五阀体154的运转而闭合上述第一分支线149、第二分支线153以及第三分支线155。
于是，上述外部冷凝器35能够通过制冷剂线21并联连接到上述电池用热交换机120和上述蒸发器27。
从上述外部冷凝器35排出的一部分制冷剂通过上述第二膨胀阀41的运转膨胀而成为低温低压的状态，流入到与上述第一连接线143连接的上述电池用热交换机120。
之后，流入到上述电池用热交换机120的制冷剂与冷却水进行热交换，通过上述第二连接线147在上述蒸发器27与上述累加器33之间流入到上述制冷剂线21。
由此，冷却上述电池B而温度上升的冷却水在上述电池用热交换机120的内部与低温低压的制冷剂进行热交换而被冷却。被冷却的冷却水通过上述电池冷却线110再次被供给到电池B。
即，冷却水能够反复执行如上所述的运转来高效地冷却上述电池B。
另一方面，从上述外部冷凝器35排出的剩余的制冷剂通过上述制冷剂线21流通以对车辆的室内进行制冷，依次通过上述第一膨胀阀37、上述蒸发器27、上述累加器33、上述压缩机21，上述内部冷凝器23。
此处，流入到上述HVAC模块22的外部气体通过流入到上述蒸发器27的低温状态的制冷剂而在经过上述蒸发器27的同时被冷却。
此时，上述开闭门29闭合通过上述内部冷凝器23的部分，以使被冷却的外部气体不会通过上述内部冷凝器23和加热器25。因此，被冷却的外部气体直接流入到车辆的内部，从而能够对车辆室内进行制冷。
之后，制冷剂通过上述孔口39而流入到上述外部冷凝器35，经过上述外部冷凝器35的同时通过与外部气体的热交换而被冷凝。
此时，上述孔口39能够作为阀体来运转。
即，通过反复执行上述的过程，制冷剂在车辆的制冷模式下对室内进行制冷，同时经过上述电池用热交换机120并通过进行热交换而使冷却水冷却。
在本实施例中，参照图3对车辆制热模式下电池冷却时的运转进行说明。
图3是在本发明的实施例的车辆用电池冷却系统中在车辆的制热模式下冷却电池时的运转状态图。
参照图3，当在车辆的制热模式下冷却电池B时，在上述电装用冷却系统10中根据上述电器设备13的冷却请求和冷却水温，通过上述第一阀体130的运转来选择性地开闭上述冷却线11。
与此同时，上述电池冷却线110通过第一阀体130的运转开放，以使上述电池B与上述电池用热交换机120连接。
由此，在上述冷却线11开放时，上述冷却线11与上述电池冷却线110连通。
此时，在电装用散热器15中冷却的冷却水，通过上述第一水泵P1的运转在上述冷却线11中循环以使上述电器设备13冷却，通过第二水泵P2的运转而在上述电池冷却线110中循环。
在上述电池冷却线110中循环的冷却水通过在上述电装用热交换机120中与制冷剂进行热交换而被冷却，并被供给到上述电池B。由此，上述电池B通过被冷却的冷却水而被冷却。
另一方面，在上述热泵系统20中，通过上述第二阀体141、第三阀体145、第四阀体151以及第五阀体154的运转来闭合上述第一分支线149、第二分支线153以及第三分支线155。
此处，与上述蒸发器27连接的上述制冷剂线21通过上述第五阀体154的运转而闭合。
于是，上述内部冷凝器23能够通过制冷剂线21串联连接到上述电池用热交换机120和上述外部冷凝器35。
因此，从上述外部冷凝器35排出的制冷剂通过上述第二膨胀阀41的运转膨胀而成为低温低压的状态，流入到与上述第一连接线143连接的上述电池用热交换机120。
之后，流入到上述电池用热交换机120的制冷剂与冷却水进行热交换，通过上述第二连接线147在上述蒸发器27与上述累加器33之间流入到上述制冷剂线21。
由此，冷却上述电池B并温度上升的冷却水通过在上述电池用热交换机120的内部与低温低压的制冷剂进行热交换而被冷却。被冷却的冷却水通过上述电池冷却线110再次被供给到电池B。
即，冷却水能够反复执行如上所述的运转来高效地冷却上述电池B。
另一方面，连接到上述第一膨胀阀37和上述蒸发器27的上述制冷剂线21通过上述第五阀体154的运转而被闭合。由此，制冷剂通过上述第二膨胀阀41流入到上述电池用热交换机120。另外，制冷剂不流入到上述第一膨胀阀37和上述蒸发器27。
在这种状态下，上述开闭门29以使流入到上述HVAC模块22而通过了上述蒸发器27的外部气体通过上述内部冷凝器23的方式开放。
由此，从外部流入的外部气体在通过没有被供给制冷剂的上述蒸发器27时，以不被冷却的室温状态流入。所流入的外部气体通过上述内部冷凝器23并转换为高温状态，通过选择性地运转的上述加热器25而流入到车辆室内，从而能够实现车辆室内的制热。
之后，制冷剂通过上述孔口39而流入到上述外部冷凝器35，通过上述外部冷凝器35并与外部气体进行热交换而被冷凝。
此时，上述孔口39能够作为阀体来运转。
即，通过反复执行上述的过程，制冷剂在车辆的制热模式下对室内进行制热的同时，以低温状态经过上述电池用热交换机120并通过热交换来使冷却水冷却。
在本实施例中，参照图4对在车辆制热模式下加热电池时的运转进行说明。
图4是在本发明的实施例的车辆用电池冷却系统中在车辆的制热模式下加热电池时的运转状态图。
参照图4，当在车辆的制热模式下加热电池B时，在上述电装用冷却系统10中通过上述第一阀体130的运转来闭合上述冷却线11。
与此同时，上述电池冷却线110以通过第一阀体130的运转来连接上述电池B与上述电池用热交换机120的方式开放。
于是，冷却水通过上述第二水泵P2的运转而在上述电池冷却线110中循环，在上述电装用热交换机120中通过与高温的制冷剂进行热交换而温度上升。由此，上述电池B通过温度上升的冷却水而被加热。
另一方面，在上述热泵系统20中，通过上述第二阀体141、第三阀体145、第四阀体151以及第五阀体154的运转使上述第一分支线149、第二分支线153以及第三分支线155开放。
此处，上述第二连接线147和连接上述蒸发器27与上述第五阀体154的上述制冷剂线21闭合。
于是，上述内部冷凝器23能够通过制冷剂线21串联连接到上述电池用热交换机120和上述外部冷凝器35。
因此，从上述外部冷凝器35排出的制冷剂通过上述制冷剂线21流通以对车辆的室内进行制热，并且通过上述第三分支线155依次经过上述累加器33、上述压缩机31、上述内部冷凝器23。
此处，连接到上述第一膨胀阀37和上述蒸发器27的上述制冷剂线21通过上述第五阀体154的运转而被闭合。由此，防止制冷剂流入到上述第一膨胀阀37和上述蒸发器27。
在这种状态下，上述开闭门29以使流入到上述HVAC模块22而经过了上述蒸发器27的外部气体通过上述内部冷凝器23的方式开放。
由此，从外部流入的外部气体在通过没有被供给制冷剂的上述蒸发器27时，以没有被冷却的室温状态流入。所流入的外部气体通过上述内部冷凝器23并被转换为高温状态，通过选择性地运转的上述加热器25来流入到车辆室内，从而能够实现车辆室内的制热。
之后，制冷剂通过上述第三阀体145和第四阀体151的运转而流入到上述第二分支线153，以高温状态供给到上述电池用热交换机120。
此处，冷却水与流入到上述电池用热交换机120的高温的制冷剂进行热交换而温度上升。温度上升的冷却水通过上述电池冷却线110而再次供给到电池B。
即，冷却水能够通过反复执行如上所述的运转来高效地加热上述电池B。
另一方面，经过了上述电池用热交换机120的制冷剂通过上述第一连接线143排出，在通过上述第二阀体141的运转而开放的上述第一分支线149中循环。
经过了上述第一分支线149的制冷剂通过上述孔口39的同时膨胀，并流入到上述外部冷凝器35，经过上述外部冷凝器35的同时通过与外部气体进行热交换而被冷凝。
此时，上述孔口39能够作为膨胀阀来运转。由此，上述外部冷凝器35能够执行使制冷剂蒸发的功能。
此处，连接上述孔口39与上述第四阀体151的上述制冷剂线21通过上述第四阀体151的运转而闭合。
即，通过反复执行上述的过程，制冷剂在对车辆的室内进行制热的同时，以高温状态经过上述电池用热交换机120而通过进行热交换来使冷却水的温度上升。
温度上升的冷却水通过第二水泵P2的运转在上述电池冷却线110中循环并能够使上述电池B迅速地加热。
另一方面，当在车辆的制热模式下进行上述电池B的冷却或加热时，虽然以上述冷却线11闭合的情况为一实施例进行了说明，但是并不限定于此，能够根据上述电器设备13的冷却请求和冷却水温，通过上述第一阀体130的运转选择性地开放上述冷却线11。
在本实施例中，参照图5对在车辆的制热/除湿模式下加热电池时的运转进行说明。
图5是在本发明的实施例的车辆用电池冷却系统中在制热/除湿模式下加热电池时的运转状态图。
参照图5，当在车辆的制热/除湿模式下加热电池B时，在上述电装用冷却系统10中根据上述电器设备13的冷却请求和冷却水温，能够通过上述第一阀体130的运转选择性地开闭上述冷却线11。在本实施例中，以上述冷却线11闭合的情况为例进行说明。
与此同时，上述电池冷却线110以通过第一阀体130的运转连接上述电池B与上述电池用热交换机120的方式开放。
于是，冷却水通过上述第二水泵P2的运转而在上述电池冷却线110中循环，在上述电装用热交换机120中通过与高温的制冷剂进行热交换而温度上升。由此，上述电池B通过温度上升的冷却水而被加热。
另一方面，在上述热泵系统20中，通过上述第二阀体141、第三阀体145、第四阀体151以及第五阀体154的运转，上述第一分支线149、第二分支线153以及第三分支线155开放。另外，上述除湿线159通过上述第六阀体157的运转而被开放，以使流入到上述外部冷凝器35的制冷剂中的一部分循环。
此处，上述第二连接线147和连接上述蒸发器27与上述第五阀体154的上述制冷剂线21可以闭合。
于是，上述内部冷凝器23能够通过制冷剂线21串联连接到上述电池用热交换机120和上述外部冷凝器35。
因此，从上述外部冷凝器35排出的制冷剂通过上述制冷剂线21流通以对车辆的室内进行制热，通过上述第三分支线155依次经过上述累加器33、上述压缩机21、上述内部冷凝器23。
此处，连接到上述第一膨胀阀37和上述蒸发器27的上述制冷剂线21通过上述第五阀体154的运转而被闭合。但是，经过上述孔口39并膨胀的制冷剂中的一部分通过开放的上述除湿线159而流入到上述蒸发器27。
在这种状态下，上述开闭门29以使流入到上述HVAC模块22而经过了上述蒸发器27的外部气体通过上述内部冷凝器23的方式开放。
此处，流入到上述HVAC模块22的外部气体通过流入到上述蒸发器27的低温状态的制冷剂而在通过上述蒸发器27的同时被除湿。之后，通过上述内部冷凝器23并被转换为高温状态，通过选择性地运转的上述加热器25流入到车辆室内，从而对车辆的室内进行制热/除湿。
之后，制冷剂通过上述第三阀体145和第四阀体151的运转而流入到上述第二分支线153，以高温状态供给到上述电池用热交换机120。
此处，冷却水通过与流入到上述电池用热交换机120的高温的制冷剂进行热交换而温度上升。温度上升的冷却水通过上述电池冷却线110而再次供给到电池B。
即，冷却水能够通过反复执行如上所述的运转来高效地加热上述电池B。
另一方面，通过了上述电池用热交换机120的制冷剂通过上述第一连接线143排出，在通过上述第二阀体141的运转开放的上述第一分支线149中循环。
经过了上述第一分支线149的制冷剂通过上述孔口39而膨胀。膨胀的制冷剂中的一部分在上述除湿线159中循环。并且，膨胀的制冷剂中的剩余部分流入到上述外部冷凝器35，经过上述外部冷凝器35并与外部气体进行热交换而被冷凝。
由此，上述孔口39能够作为使制冷剂膨胀的膨胀阀来运转。
此处，连接上述孔口39与上述第四阀体151的上述制冷剂线21通过上述第四阀体151的运转而被闭合。
即，通过反复执行上述的过程，制冷剂对车辆的室内进行制热/除湿。与此同时，高温状态的制冷剂经过上述电池用热交换机120并与冷却水进行热交换，从而使冷却水的温度上升。
温度上升的冷却水通过第二水泵P2的运转在上述电池冷却线110中循环的同时供给到上述电池B，从而能够使上述电池B迅速地加热。
另一方面，针对在车辆的制热/除湿模式下进行上述电池B的冷却或加热的情况的运转进行说明时，以上述冷却线11闭合的情况为一实施例进行了说明，但是并不限定于此，根据上述电器设备13的冷却请求和冷却水温，能够通过上述第一阀体130的运转选择性地开放上述冷却线11。
在本实施例中，参照图6对在上述热泵系统20的未运转模式下冷却电池时的运转进行说明。
图6是在本发明的实施例的车辆用电池冷却系统中在热泵系统的未运转模式下冷却电池时的运转状态图。
参照图6，当在上述热泵系统20的未运转模式下冷却电池B时，在上述电装用冷却系统10中通过上述第一阀体130的运转以上述电器设备13与上述电装用散热器15连接的方式开放上述冷却线11。
与此同时，连接上述电池B与上述电池用热交换机120的上述电池冷却线110通过第一阀体130的运转而闭合。
在这种状态下，上述冷却线11与上述电池冷却线110连通。
于是，在电装用散热器35中冷却的冷却水，通过上述第一水泵P1的运转在上述冷却线11中循环以使上述电器设备13冷却，通过第二水泵P2的运转在上述电池冷却线110中循环。
因此，在上述电装用散热器35中冷却的冷却水被供给到上述电池B。上述电池B通过被冷却的冷却水而被冷却。
即，当在上述热泵系统20的未运转模式下冷却上述电池B时，冷却水未与不流通的制冷剂进行热交换，而是在上述电装用冷却系统10的电装用散热器35中与外部气体进行热交换而被冷却的状态下，供给到上述电池B，从而能够高效地冷却电池B。
在本实施例中，参照图7对在上述热泵系统20的未运转模式下加热电池时的运转进行说明。
图7是在本发明的实施例的车辆用电池冷却系统中在热泵系统的未运转模式下加热电池时的运转状态图。
参照图7，当在上述热泵系统20的未运转模式下加热电池B时，在上述电装用冷却系统10中通过上述第一阀体130的运转连接上述电器设备13与上述电装用散热器15的上述冷却线11闭合。
与此同时，连接上述电池B与上述电池用热交换机120的上述电池冷却线110通过第一阀体130的运转而连接。
在这种状态下，上述冷却线11与上述电池冷却线110连通。
于是，冷却水通过第一水泵P1和第二水泵P2的运转沿着上述冷却线11和上述电池冷却线110流通，通过上述电器设备13、上述电池B以及上述电池用热交换机120。
此时，在上述冷却线11中循环的冷却水对上述电器设备13进行冷却且温度上升。在这种状态下，温度上升的冷却水沿着与上述电池用热交换机120连接的上述电池冷却线110流通，在通过上述电池用热交换机120之后，流入到上述电池B。
由此，冷却水以经过电器设备13而温度上升的状态通过上述电池B，从而迅速地加热电池B。
即，当在上述热泵系统20的未运转模式下加热上述电池B时，冷却水即使不与未流通的制冷剂进行热交换，也以在上述电装用冷却系统10中通过电器设备13的热源而温度上升的状态被供给到上述电池B，从而能够高效地加热电池B。
因此，当应用如上所述构成的本发明的实施例的车辆用电池冷却系统100时，在电动汽车或混合动力汽车中，使热泵系统20与用于使冷却水在包括电机在内的电器设备13中循环的电装用冷却系统10连动，利用冷却水和制冷剂，根据车辆的模式使电池B加热或冷却，从而能够使系统简化。
另外，电池B对应于车辆的模式而高效地被加热和冷却，从而能够发挥电池B的最佳性能，并能够增加车辆的总行驶距离。
而且，随着整个系统简化，能够减少制作成本并减轻重量，能够提高空间利用率。
如上所述，虽然通过限定的实施例和附图对本发明进行了说明，但是本发明并不限定于此，本领域技术人员当然能够在本发明的技术思想和权利要求的等同范围内进行各种修改和变形。

Claims (19)

1.一种车辆用电池冷却系统，用于根据车辆的制冷模式、制热模式、制热和除湿模式以及热泵系统未运转模式，选择性地利用制冷剂和冷却水，使搭载于车辆的电池加热或冷却，其特征在于，所述车辆用电池冷却系统包括：
电池用热交换机，通过第一连接线和第二连接线与热泵系统的制冷剂线连接，通过电池冷却线与电装用冷却系统的冷却线连接，使流入到内部的冷却水和制冷剂选择性地进行热交换；
两个第一阀体，隔着上述电池用热交换机分别配置在上述电池冷却线上，选择性地连接上述电装用冷却系统的冷却线与上述电池冷却线；
第一分支线，通过设置在上述第一连接线上的第二阀体与上述制冷剂线连接；以及
第二分支线，通过设置在上述第二连接线上的第三阀体和设置在上述制冷剂线上的第四阀体，选择性地连接上述制冷剂线与上述第二连接线，
其中，上述热泵系统包括：
HVAC模块，在内部具有开闭门，上述开闭门通过上述制冷剂线连接，根据车辆的制冷、制热以及制热和除湿模式，以使通过了蒸发器的外部气体选择性地流入到内部冷凝器和加热器的方式进行调节；
压缩机，在上述蒸发器与上述内部冷凝器之间通过上述制冷剂线连接；
累加器，在上述压缩机与上述蒸发器之间设置在上述制冷剂线上；
外部冷凝器，通过上述制冷剂线与上述内部冷凝器连接，配置在车辆的前侧；
第一膨胀阀，设置在连接上述外部冷凝器与上述蒸发器的上述制冷剂线上；
第三分支线，通过设置在上述外部冷凝器与上述第一膨胀阀之间的第五阀体，在上述蒸发器与上述累加器之间与上述制冷剂线连接；以及
除湿线，在上述内部冷凝器与上述外部冷凝器之间，一端与上述制冷剂线连接，另一端连接到上述蒸发器与上述膨胀阀之间，所述除湿线具有第六阀体。
2.根据权利要求1所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
在上述第一连接线上具有第二膨胀阀。
3.根据权利要求1所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
在上述内部冷凝器与上述外部冷凝器之间，在上述制冷剂线上具有孔口。
4.根据权利要求3所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
上述孔口使上述制冷剂线选择性地开闭，或者使所通过的制冷剂选择性地膨胀。
5.根据权利要求3所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，上述第一分支线在上述第四阀体与上述孔口之间与上述制冷剂线连接。
6.根据权利要求1所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
当在车辆的制冷模式下冷却上述电池时，
通过上述第二阀体、上述第三阀体、上述第四阀体以及上述第五阀体的运转闭合上述第一分支线、上述第二分支线以及上述第三分支线，
上述外部冷凝器并联连接到上述电池用热交换机和上述蒸发器。
7.根据权利要求1所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
当在车辆的制热模式下冷却上述电池时，
通过上述第二阀体、上述第三阀体、上述第四阀体以及上述第五阀体的运转，闭合上述第一分支线、上述第二分支线以及上述第三分支线，
闭合与上述蒸发器连接的上述制冷剂线。
8.根据权利要求1所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
当在车辆的制热模式下加热上述电池时，
通过上述第二阀体、上述第三阀体、上述第四阀体以及上述第五阀体的运转开放上述第一分支线、上述第二分支线以及上述第三分支线，
上述第二连接线和连接上述蒸发器与上述第五阀体的上述制冷剂线闭合。
9.根据权利要求1所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
当在车辆的制热和除湿模式下加热上述电池时，
通过上述第二阀体、上述第三阀体、上述第四阀体、上述第五阀体以及上述第六阀体的运转，开放上述第一分支线、上述第二分支线以及上述第三分支线和上述除湿线，
上述第二连接线和连接上述蒸发器与上述第五阀体的上述制冷剂线闭合。
10.根据权利要求1所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
在车辆的制热模式和制热和除湿模式下，
上述内部冷凝器串联连接到上述电池用热交换机和上述外部冷凝器。
11.根据权利要求1所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
上述第二阀体、上述第三阀体、上述第四阀体以及上述第五阀体是根据车辆的制冷、制热、制热和除湿模式以及上述热泵系统的未运转模式，在上述电池的冷却或加热时选择性地开闭的三通阀体。
12.根据权利要求1所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
上述第一阀体是四通阀体，并根据车辆的模式，在请求上述电池的加热或冷却时，以冷却水选择性地流入到上述电池用热交换机的方式运转。
13.根据权利要求1所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
上述电装用冷却系统包括：
电器设备，包括电机；
电装用散热器，配置在车辆的前侧；以及
第一水泵，设置在连接上述电器设备与上述电装用散热器的上述电装用冷却系统的冷却线上，以使冷却水循环的方式运转。
14.根据权利要求13所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
在上述电池与上述电池用热交换机之间，在上述电池冷却线上具有第二水泵。
15.根据权利要求13所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
当在车辆的制冷模式和制热模式下冷却上述电池时，
通过上述第一阀体的运转开放上述电池冷却线，以使上述电池与上述电池用热交换机连接，
根据上述电器设备的冷却请求和冷却水温，通过上述第一阀体的运转选择性地开闭上述电装用冷却系统的冷却线，
在上述电装用冷却系统的冷却线开放时，上述电装用冷却系统的冷却线与上述电池冷却线连通。
16.根据权利要求13所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
当在车辆的制热模式下加热上述电池时，
上述电装用冷却系统的冷却线通过上述第一阀体的运转而闭合，上述电池冷却线开放以使上述电池与上述电池用热交换机连接。
17.根据权利要求13所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
当在车辆的制热和除湿模式下加热上述电池时，
通过上述第一阀体的运转开放上述电池冷却线，以使上述电池与上述电池用热交换机连接，
根据上述电器设备的冷却请求和冷却水温，通过上述第一阀体的运转而选择性地开闭上述电装用冷却系统的冷却线。
18.根据权利要求13所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
当在上述热泵系统的未运转模式下冷却上述电池时，
通过上述第一阀体的运转开放上述电装用冷却系统的冷却线，以使上述电器设备与上述电装用散热器连接，
在连接上述电池与上述电池用热交换机的上述电池冷却线闭合的状态下，上述电装用冷却系统的冷却线与上述电池冷却线连通。
19.根据权利要求13所述的车辆用电池冷却系统，其特征在于，
当在上述热泵系统的未运转模式下加热上述电池时，
通过上述第一阀体的运转闭合连接上述电器设备与上述电装用散热器的上述电装用冷却系统的冷却线，
在上述电池与上述电池用热交换机通过上述电池冷却线连接的状态下，上述电装用冷却系统的冷却线与上述电池冷却线连通。
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