CN113474190A - 热管理系统 - Google Patents

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Abstract

热管理系统(1)具有:高温侧热介质回路(10)、低温侧热介质回路(15)、回路连接部(20)、以及回路切换部(70c)。高温侧热介质回路(10)将热介质制冷剂热交换器(12)与加热器芯(11)连接为能够供热介质循环。低温侧热介质回路(15)将散热器(17)与发热设备(16)连接为能够供热介质循环。回路连接部(25)将高温侧热介质回路(10)与低温侧热介质回路(15)连接为能够供热介质流入流出。热管理系统(1)通过回路切换部(70c)切换为如下运转模式:使在热介质制冷剂热交换器(12)被加热后的热介质以经由加热器芯(11)的方式循环的运转模式;以及使在发热设备(16)和热介质制冷剂热交换器(12)被加热后的热介质以经由加热器芯(11)的方式循环的运转模式。

Description

热管理系统
关联申请的相互参照
本申请基于2019年2月28日申请的日本专利申请2019-35448号及2020年2月13日申请的日本专利申请2020-22300号,在此引用其记载内容。
技术领域
本发明涉及一种热管理系统,适用于从行驶用电动机获得车辆行驶用的驱动力的车辆。
背景技术
以往,作为应用于从行驶用电动机获得车辆行驶用的驱动力的电动汽车的热管理系统的技术,已知有例如专利文献1的技术。在专利文献1的车辆用热泵式空调装置中,经由冷却水回路的冷却水回收在车辆驱动用的电动机和电动机的控制器产生的废热,并用作车室内的制热热源。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平07-101227号公报
但是,在专利文献1的结构中,通过蒸气压缩式的热泵汲取冷却水回路的冷却水所具有的热并用于车室内的制热。此时,需要使冷却水回路的冷却水与热泵的制冷剂进行热交换,因此,在从冷却水向制冷剂输送热时,会产生伴随热交换效率等的热损失。
另外,为了将电动机等的车载的发热设备的废热用作制热热源,需要使构成热泵的压缩机工作。因此,在将发热设备的废热用作制热热源时,希望尽可能地抑制压缩机的工作量。
发明内容
本发明是鉴于这些点而做成的,其目的在于,提供一种能够进一步提高将发热设备的废热利用于车室的制热时的效率的热管理系统。
本发明一方式的热管理系统具有:高温侧热介质回路、低温侧热介质回路、回路连接部以及回路切换部。
高温侧热介质回路将热介质制冷剂热交换器与加热器芯连接为能够供热介质循环。热介质制冷剂热交换器通过与在制冷循环循环的制冷剂的热交换来调整热介质的温度。加热器芯使热介质的热向朝向空调对象空间吹送的送风空气散热。
低温侧热介质回路将散热器与发热设备连接为能够供热介质循环。散热器使热介质所具有的热向外气散热。发热设备伴随工作而发热,并且通过所述热介质所具有的热而被调整温度。
回路连接部将高温侧热介质回路与低温侧热介质回路连接为能够供热介质流入流出。回路切换部切换高温侧热介质回路、低温侧热介质回路以及回路连接部中的热介质的流动。
热管理系统通过回路切换部来切换为如下运转模式:使在热介质制冷剂热交换器被加热后的热介质以经由加热器芯的方式循环的运转模式;以及使在发热设备和热介质制冷剂热交换器被加热后的热介质以经由加热器芯的方式循环的运转模式。
由此,通过使在热介质制冷剂热交换器被加热后的热介质以经由加热器芯的方式循环,能够实现使用了制冷循环的空调对象空间的制热。并且,通过使在发热设备和热介质制冷剂热交换器被加热后的热介质以经由加热器芯的方式循环,从而发热设备的废热经由热介质被利用于送风空气的加热。
即,根据热管理系统,能够不经由制冷循环的制冷剂而将发热设备的废热利用于空调对象空间的制热,因此能够抑制伴随热交换效率等的热损失而提高制热效率。
另外,通过使在发热设备和热介质制冷剂热交换器被加热后的热介质以经由加热器芯的方式循环而将发热设备的废热利用于制热,从而能够将制冷循环的工作量(例如,压缩机的工作量)抑制得较低。由此,在耗能的观点上,热管理系统能够提高空调对象空间的制热效率。
附图说明
关于本发明的上述及其他目的、特征、优点将通过参照附图的下述说明而更加明确。在附图中,
图1是第一实施方式的热管理系统的整体结构图。
图2是构成热管理系统的制冷循环的结构图。
图3是热管理系统中的室内空调单元的示意性的整体结构图。
图4是表示第一实施方式的热管理系统的控制系统的框图。
图5是表示制冷循环的制热模式等中的制冷剂流动的说明图。
图6是第一实施方式的热管理系统的第一运转模式的说明图。
图7是第一实施方式的热管理系统的第二运转模式的说明图。
图8是第一实施方式的热管理系统的第三运转模式的说明图。
图9是第一实施方式的热管理系统的第四运转模式的说明图。
图10是第一实施方式的热管理系统的第五运转模式的说明图。
图11是第一实施方式的热管理系统的第六运转模式的说明图。
图12是第一实施方式的热管理系统的第七运转模式的说明图。
图13是第二实施方式的热管理系统的整体结构图。
图14是第二实施方式的热管理系统的第八运转模式的说明图。
图15是第二实施方式的热管理系统的第九运转模式的说明图。
图16是第二实施方式的热管理系统的第十运转模式的说明图。
图17是第二实施方式的热管理系统的第十一运转模式的说明图。
图18是第二实施方式的热管理系统的第十二运转模式的说明图。
图19是第二实施方式的热管理系统的第十三运转模式的说明图。
图20是第二实施方式的热管理系统的第十四运转模式的说明图。
图21是第二实施方式的热管理系统的第十五运转模式的说明图。
图22是第二实施方式的热管理系统的第十六运转模式的说明图。
图23是第二实施方式的热管理系统的第十七运转模式的说明图。
图24是第三实施方式的热管理系统的第十九运转模式的说明图。
图25是第四实施方式的热管理系统的整体结构图。
图26是第五实施方式的热管理系统的整体结构图。
图27是第六实施方式的热管理系统的整体结构图。
图28是第七实施方式的热管理系统的整体结构图。
图29是第八实施方式的热管理系统的整体结构图。
图30是第九实施方式的热管理系统的整体结构图。
图31是第十实施方式的热管理系统的整体结构图。
具体实施方式
以下,参照附图,对用于实施本发明的多个实施方式进行说明。在各实施方式中,可能对与在先的实施方式中说明过的项目对应的部分标注相同的参照符号并省略重复的说明。在各实施方式中仅对结构的一部分进行说明的情况下,对于结构的其他部分能够应用在先说明过的其他实施方式。在各实施方式中,除了明示了能够具体地进行组合的部分彼此的组合之外,只要组合没有特别的障碍,即使未明示,也能够将实施方式彼此部分地进行组合。
(第一实施方式)
首先,参照附图,对第一实施方式的热管理系统1的概略结构进行说明。第一实施方式的热管理系统1搭载于从电动发电机获得行驶用的驱动力的电动汽车。
热管理系统1在电动汽车中进行作为空调对象空间的车室内的空气调节,并且进行作为温度调整对象的车载设备(例如,发热设备16)的温度调整。即,第一实施方式的热管理系统1在电动汽车中用作带车载设备的温度调整功能的车辆用空调装置。
在第一实施方式中的热管理系统1中,将在工作时发热的发热设备16作为温度调整的对象。发热设备16包含多个结构设备。作为发热设备16的结构设备,具体而言,能够列举出电动发电机、电力控制单元(所谓的PCU)、高级驾驶辅助系统(所谓的ADAS)用的控制装置等。
电动发电机通过被供给电力来输出行驶用的驱动力,并在车辆的减速时等产生再生电力。PCU是为了适当地控制向各车载设备供给的电力而将变压器、频率转换器等一体化的设备。
此外,发热设备16中的各结构设备的适当温度范围彼此不同。例如,电动发电机的适当温度范围比电力控制单元的适当温度范围大,被设定于较高的温度带。因此,为了适当地使用电力控制单元,需要比电动发电机更细致的温度管理。
第一实施方式的热管理系统1具有热介质回路5、制冷循环40以及室内空调单元60等,该热管理系统1进行作为空调对象空间的车室内的空调,并且进行作为温度调整对象的车载设备(例如,发热设备16)的温度调整。
热介质回路5是使作为热介质的冷却水循环的热介质循环回路,并具有高温侧热介质回路10、低温侧热介质回路15以及回路连接部25。在热管理系统1中,为了进行车室内的空气调节及车载设备的冷却,像后述那样切换热介质回路5的回路结构。
并且,制冷循环40是使制冷剂循环的制冷剂循环回路。在热管理系统1中,根据后述的各种空调运转模式来切换制冷循环40的回路结构。
首先,参照附图,对第一实施方式中的热介质回路5的结构进行说明。如图1所示,热介质回路5是使作为热介质的冷却水循环的热介质循环回路,并具有高温侧热介质回路10、低温侧热介质回路15以及回路连接部25等。在热管理系统1中,作为在热介质回路5循环的热介质,采用了作为非压缩性流体的乙二醇水溶液。
在高温侧热介质回路10配置有:加热器芯11、水制冷剂热交换器12的热介质通路12b、加热装置13、第一水泵20a以及第一热介质三通阀21a等。
第一水泵20a朝向水制冷剂热交换器12的热介质通路12b压送热介质。第一水泵20a是转速(即,压送能力)由从控制装置70输出的控制电压控制的电动泵。
水制冷剂热交换器12是高温侧热介质回路10的结构设备,同时也是制冷循环40的结构设备之一。水制冷剂热交换器12具有:使制冷循环40的制冷剂流通的制冷剂通路12a;以及使热介质回路5的热介质流通的热介质通路12b。
水制冷剂热交换器12由传热性优良的同种的金属(在第一实施方式中,铝合金)形成,各结构部件通过钎焊接合而一体化。由此,在制冷剂通路12a流通的制冷剂与在热介质通路12b流通的热介质能够彼此进行热交换。因此,水制冷剂热交换器12是热介质制冷剂热交换器的一例。
此外,在以下的说明中,为了说明的明确化,在水制冷剂热交换器12的热介质通路12b中,将第一水泵20a侧的连接口称作热介质入口,将另一方侧的连接口称作热介质出口。
在水制冷剂热交换器12的热介质出口侧连接有加热装置13。加热装置13具有加热用通路和发热部,并通过从后述的控制装置70供给的电力来加热流入加热器芯11的热介质。加热装置13的发热量能够通过控制来自控制装置70的电力而任意地调整。
加热装置13的加热用通路是使热介质流通的通路。发热部通过被供给电力来加热在加热用通路流通的热介质。作为发热部,具体而言,能够采用PTC元件、镍铬合金线。
在加热装置13的出口连接有加热器芯11的热介质入口侧。加热器芯11是使热介质与从后述的室内送风机62吹送的送风空气进行热交换的热交换器。加热器芯11是将由水制冷剂热交换器12、加热装置13等加热后的热介质所具有的热作为热源来加热送风空气的加热部。加热器芯11配置于后述的室内空调单元60的壳体61内。
在加热器芯11的热介质出口连接有第一热介质三通阀21a的流入口侧。第一热介质三通阀21a是三通式的流量调整阀,该三通式的流量调整阀能够连续地调整从加热器芯11流出的热介质中的向第一水泵20a的吸入口侧流出的热介质流量与向后述的第一连接通路25a侧流出的热介质流量的流量比。第一热介质三通阀21a的工作由从控制装置70输出的控制信号控制。
而且,第一热介质三通阀21a能够使从加热器芯11流出的热介质的全部流量向第一水泵20a侧和第一连接通路25a侧中的任一方流出。由此,第一热介质三通阀21a能够切换热介质回路5的回路结构。因此,第一热介质三通阀21a作为切换热介质回路5的回路结构的热介质回路5的回路切换部的一部分发挥功能。
并且,如图1所示,在高温侧热介质回路10连接有旁通通路18。旁通通路18的一端侧连接于将水制冷剂热交换器12中的热介质通路12b的热介质出口与加热装置13的热介质入口连接的配管,该旁通通路18的一端侧构成第一连接部26a。另外,旁通通路18的另一端侧连接于将第一热介质三通阀21a中的流出口与第一水泵20a的吸入口连接的配管,该旁通通路18的另一端侧构成第二连接部26b。
在旁通通路18配置有第一热介质止回阀22a。第一热介质止回阀22a容许热介质从第二连接部26b侧向第一连接部26a侧流动,并禁止热介质从第一连接部26a侧向第二连接部26b侧流动。
接着,对低温侧热介质回路15的结构进行说明。在低温侧热介质回路15配置有:发热设备16的热介质通路16a、散热器17、第二水泵20b以及第二热介质三通阀21b等。第二水泵20b朝向发热设备16中的热介质通路16a的一端部侧压送热介质。第二水泵20b的基本的结构与第一水泵20a相同。
在第二水泵20b的排出口侧配置有第二热介质止回阀22b。第二热介质止回阀22b容许热介质从第二水泵20b的排出口侧向发热设备16的热介质通路16a侧流动,并禁止热介质从热介质通路16a侧向第二水泵20b的排出口侧流动。
发热设备16的热介质通路16a形成于形成发热设备16的外壳的外壳部或壳体的内部等。发热设备16的热介质通路16a是用于通过使热介质流通来调整发热设备16的温度的热介质通路。换言之,发热设备16的热介质通路16a作为通过与在热介质回路5循环的热介质的热交换来进行发热设备16的温度调整的温度调整部发挥功能。
在发热设备16中的热介质通路16a的另一端侧连接有第二热介质三通阀21b。第二热介质三通阀21b是能够连续地调整从发热设备16侧流入的热介质中的向第二水泵20b的吸入口侧流出的热介质流量与向散热器侧通路19侧流出的热介质流量的流量比的三通式的流量调整阀。
第二热介质三通阀21b的基本的结构与第一热介质三通阀21a相同。因此,第一热介质三通阀21a是切换热介质回路5的回路结构的热介质回路切换部。
散热器侧通路19是用于将热介质导向散热器17的热介质通路。散热器侧通路19的一端部与第二热介质三通阀21b中的热介质出口之一连接。散热器侧通路19的另一端部与第二水泵20b的吸入口和第二热介质三通阀21b中的热介质出口的另一个之间连接,该散热器侧通路19的另一端部构成第三连接部26c。
并且,散热器17是使在内部流通的热介质与外气进行热交换的热交换器。因此,散热器17使通过散热器侧通路19的热介质的热向外气散热。散热器17配置于驱动装置室内的前方侧。因此,也能够使散热器17与室外热交换器43构成为一体。
如图1所示,热介质回路5具有回路连接部25。回路连接部25是将高温侧热介质回路10与低温侧热介质回路15之间连接为能够供热介质流入流出的部分。在第一实施方式中,回路连接部25由第一连接通路25a和第二连接通路25b构成。
第一连接通路25a在高温侧热介质回路10中与第一热介质三通阀21a中的一个流入流出口连接。第一连接通路25a的另一端侧在低温侧热介质回路15中连接于发热设备16中的热介质通路16a的另一端侧与第二热介质三通阀21b的流入口之间的配管,该第一连接通路25a的另一端侧构成第四连接部26d。
第二连接通路25b在高温侧热介质回路10中与第二连接部26b连接。第二连接通路25b的另一端侧在低温侧热介质回路15中连接于第二热介质止回阀22b的流出口与发热设备16中的热介质通路16a的一端侧之间的配管,该第二连接通路25b的另一端侧构成第五连接部26e。
因此,根据第一连接通路25a和第二热介质止回阀22b,能够容许热介质在高温侧热介质回路10与低温侧热介质回路15之间流入流出,并且使热介质回路5中的热介质的循环成为可能。
接着,参照图2,对热管理系统1中的制冷循环40的结构进行说明。如图2所示,在热管理系统1中,作为在制冷循环40中循环的制冷剂,采用了HFO系制冷剂(具体而言,R1234yf)。
制冷循环40构成了高压侧的制冷剂压力不会超过制冷剂的临界压力的蒸气压缩式的亚临界制冷循环。在制冷剂中混入有用于润滑配置于制冷循环40的压缩机41的制冷机油。制冷机油的一部分和制冷剂一起在制冷循环40中循环。
如图2所示,在制冷循环40配置有:压缩机41、四通阀42、室外热交换器43、水制冷剂热交换器12的制冷剂通路12a、室内蒸发器44、第一膨胀阀46a、第二膨胀阀46b、蒸发压力调整阀48等。
压缩机41在制冷循环40中吸入制冷剂后压缩并排出。压缩机41配置于驱动装置室内。驱动装置室在车室的前方侧形成收容电动发电机等的空间。压缩机41是由电动机旋转驱动排出容量被固定的固定容量型的压缩机构的电动压缩机。压缩机41的转速(即,制冷剂排出能力)由从后述的控制装置70输出的控制信号控制。
在压缩机41的排出口经由排出侧制冷剂通路57连接有四通阀42的一个制冷剂流入流出口。排出侧制冷剂通路57是将压缩机41的排出口与四通阀42的一个制冷剂流入流出口连接的制冷剂通路。四通阀42是切换制冷循环40的回路结构的制冷剂回路切换部。四通阀42的工作由从控制装置70输出的控制电压控制。
更具体而言,四通阀42能够切换压缩机41的排出口侧、室外热交换器43的一个制冷剂出入口侧、压缩机41的吸入口侧、水制冷剂热交换器12的一个制冷剂出入口侧以及室内蒸发器44的制冷剂出口侧的连接方式。
如图2所示,四通阀42能够切换为如下方式:将压缩机41的排出口侧与室外热交换器43的一个制冷剂出入口侧连接,并且将压缩机41的吸入口侧与水制冷剂热交换器12的一个制冷剂出入口侧及室内蒸发器44的制冷剂出口侧连接。
如图5所示,四通阀42能够切换为如下回路结构:将压缩机41的排出口侧与水制冷剂热交换器12的一个制冷剂出入口侧连接,并且将压缩机41的吸入口侧与室外热交换器43的一个制冷剂流入口侧及室内蒸发器44的制冷剂出口侧连接。
在四通阀42的另一个制冷剂流入流出口连接有室外热交换器43的一个制冷剂出入口侧。室外热交换器43是使制冷剂与从未图示的外气送风机吹送的外气进行热交换的热交换器。室外热交换器43配置于驱动装置室内的前方侧。因此,在车辆行驶时,能够使经由外气取入口(所谓的前格栅)流入到驱动装置室内的行驶风碰到室外热交换器43。
并且,在室外热交换器43中的另一个制冷剂出入口连接有第一三通接头45a的一个流入流出口侧。此外,在以下的说明中,为了说明的明确化,将与第一三通接头45a侧连接的另一个制冷剂出入口记载为室外热交换器43的一方的制冷剂出入口。另外,将与四通阀42侧连接的一个制冷剂出入口记载为室外热交换器43的另一方的制冷剂出入口。
在室外热交换器43的一方的制冷剂出入口经由第一制冷剂通路51连接有第一三通接头45a的一个流入流出口侧,该第一三通接头45a的一个流入流出口侧具有彼此连通的三个制冷剂流入流出口。
第一三通接头45a是使制冷剂的流动合流或分支的第一合流分支部。作为第一三通接头45a能够采用如下接头:通过将多个配管接合而形成的接头、通过在金属块、树脂块设置多个制冷剂通路而形成的接头等。
当将三个流入流出口中的两个用作流入口,并将剩余的一个用作流出口时,第一三通接头45a成为使从两个流入口流入的制冷剂流合流而从一个流出口流出的合流部。另外,当将三个流入流出口中的一个用作流入口,并将剩余的两个用作流出口时,第一三通接头45a成为使从一个流入口流入的制冷剂流分支而从两个流出口流出的分支部。
而且,第一实施方式的制冷循环40具备第二三通接头45b和第三三通接头45c。第二三通接头45b和第三三通接头45c的基本结构与第一三通接头45a相同。如图2所示,第一三通接头45a、第二三通接头45b以及第三三通接头45c由一个流入流出口彼此相互连接。
在第二三通接头45b的剩余的流入流出口经由第二制冷剂通路52连接有水制冷剂热交换器12的一个制冷剂出入口侧。因此,第二三通接头45b是第二合流分支部。在第三三通接头45c的剩余的流入流出口经由第三制冷剂通路53连接有室内蒸发器44的制冷剂入口侧。因此,第三三通接头45c是第三合流分支部。
第一三通接头45a与第二三通接头45b经由第四制冷剂通路54而连接。第一三通接头45a与第三三通接头45c经由第五制冷剂通路55而连接。第二三通接头45b与第三三通接头45c经由第六制冷剂通路56而连接。
在第四制冷剂通路54配置有第一膨胀阀46a。至少在进行车室内的制热的制热模式时,第一膨胀阀46a使经由第二三通接头45b流入室外热交换器43的制冷剂减压,并且调整流入室外热交换器43的制冷剂的流量(质量流量)。另外,至少在进行在热介质回路5循环的热介质的冷却的冷却模式时,第一膨胀阀46a使流入水制冷剂热交换器12的制冷剂减压,并且调整流入水制冷剂热交换器12的制冷剂的流量(质量流量)。
第一膨胀阀46a是具有构成为能够变更节流开度的阀芯部和使该阀芯部的开度变化的电动致动器(具体而言,步进电机)的电气式的可变节流机构。第一膨胀阀46a的工作由从控制装置70输出的控制信号(控制脉冲)控制。
第一膨胀阀46a具有:全开功能,通过将阀开度全开而几乎不发挥制冷剂减压作用仅作为制冷剂通路发挥功能;以及全闭功能,通过将阀开度全闭而封闭制冷剂通路。第一膨胀阀46a能够通过全开功能和全闭功能来切换制冷循环40的回路结构。因此,第一膨胀阀46a兼具作为制冷剂回路切换部的功能。
另外,在第三制冷剂通路53配置有第二膨胀阀46b。更具体而言,在第三制冷剂通路53的室内蒸发器44侧的端部经由专用的连接器而配置有第二膨胀阀46b。
至少在进行车室内的制冷的制冷模式时,第二膨胀阀46b使流入室内蒸发器44的制冷剂减压,并调整流入室内蒸发器44的制冷剂的流量(质量流量)。第二膨胀阀46b的基本结构与第一膨胀阀46a相同。因此,第二膨胀阀46b兼具作为制冷剂回路切换部的功能。
另外,在第五制冷剂通路55配置有作为制冷剂回路切换部的第一制冷剂止回阀47a。第一制冷剂止回阀47a对将第一三通接头45a与第三三通接头45c连接的制冷剂通路进行开闭。第一制冷剂止回阀47a容许制冷剂从第一三通接头45a侧向第三三通接头45c侧流动,并禁止制冷剂从第三三通接头45c侧向第一三通接头45a侧流动。
在第六制冷剂通路56配置有作为制冷剂回路切换部的第二制冷剂止回阀47b。第二制冷剂止回阀47b对将第二三通接头45b与第三三通接头45c连接的制冷剂通路进行开闭。第二制冷剂止回阀47b容许制冷剂从第二三通接头45b侧向第三三通接头45c侧流动,并禁止制冷剂从第三三通接头45c侧向第二三通接头45b侧流动。
如上所述,在第二三通接头45b的剩余的流入流出口经由第二制冷剂通路52连接有水制冷剂热交换器12的一个制冷剂出入口侧。水制冷剂热交换器12是使制冷剂与在热介质回路5循环的热介质进行热交换的热交换器。水制冷剂热交换器12配置于驱动装置室内。
此外,在以下的说明中,为了说明的明确化,在水制冷剂热交换器12的制冷剂通路12a中,将与第二三通接头45b侧连接的制冷剂出入口记载为水制冷剂热交换器12的一方的制冷剂出入口。并且,将与四通阀42侧连接的一个制冷剂出入口记载为水制冷剂热交换器12的另一方的制冷剂出入口。
如图2所示,室内蒸发器44是使在第二膨胀阀46b被减压后的制冷剂与从室内送风机62朝向车室内吹送的送风空气进行热交换的热交换器。在室内蒸发器44中,通过使在第二膨胀阀46b被减压后的制冷剂蒸发而使制冷剂发挥吸热作用,能够冷却送风空气。室内送风机62和室内蒸发器44配置于后述的室内空调单元60的壳体61内。
在室内蒸发器44的制冷剂出口连接有蒸发压力调整阀48的入口侧。蒸发压力调整阀48是将室内蒸发器44中的制冷剂蒸发压力维持在预先设定的基准压力以上的压力调整阀。
蒸发压力调整阀48是随着室内蒸发器44的出口侧制冷剂的压力的上升而使阀开度增加的机械式的可变节流机构。由此,蒸发压力调整阀48将室内蒸发器44中的制冷剂蒸发温度维持为能够抑制室内蒸发器44的结霜的结霜抑制温度(例如,1℃)以上。
在蒸发压力调整阀48的出口经由合流部45d连接有压缩机41的吸入口侧。合流部45d的基本的结构与第一三通接头45a等相同。在合流部45d的另一方的流入口连接有四通阀42的另一个制冷剂流入流出口侧。
接着,参照图3,对热管理系统1中的室内空调单元60的结构进行说明。室内空调单元60是为了将用于车室内的空气调节而被调整至适当的温度的送风空气向车室内的适当的部位吹出而使多个结构设备一体化的单元。室内空调单元60配置于车室内最前部的仪表盘(仪表面板)的内侧。
如图3所示,室内空调单元60在形成送风空气的空气通路的壳体61内收容有室内送风机62、制冷循环40的室内蒸发器44、热介质回路5的加热器芯11等。壳体61由具有某种程度的弹性且强度优良的树脂(例如聚丙烯)成形。
在壳体61的送风空气流最上游侧配置有内外气切换装置63。内外气切换装置63向壳体61内切换导入内气(车室内空气)和外气(车室外空气)。内外气切换装置63的工作由从控制装置70输出的控制信号控制。
在内外气切换装置63的送风空气流下游侧配置有室内送风机62。室内送风机62将经由内外气切换装置63吸入的空气朝向车室内吹送。室内送风机62的转速(即,送风能力)由从控制装置70输出的控制电压控制。
在室内送风机62的送风空气流下游侧,相对于送风空气的流动依次配置有室内蒸发器44和加热器芯11。即,室内蒸发器44与加热器芯11相比配置于送风空气流上游侧。另外,在壳体61内形成有冷风旁通通路65,该冷风旁通通路65使通过室内蒸发器44后的送风空气绕过加热器芯11而向下游侧流动。
在室内蒸发器44的送风空气流下游侧且加热器芯11的送风空气流上游侧配置有空气混合门64。空气混合门64是调整通过室内蒸发器44后的送风空气中的通过加热器芯11的风量与通过冷风旁通通路65的风量的风量比率的风量比例调整部。空气混合门驱动用的电动致动器的工作由从控制装置70输出的控制信号控制。
在加热器芯11和冷风旁通通路65的送风空气流下游侧设置有混合空间66。混合空间66是使在加热器芯11被加热后的送风空气与通过冷风旁通通路65而没有被加热的送风空气混合的空间。并且,在壳体61的送风空气流下游部配置有多个开口孔,该多个开口孔用于将在混合空间66混合而被温度调整后的送风空气向车室内吹出。
因此,空气混合门64对通过加热器芯11的风量与通过冷风旁通通路65的风量的风量比例进行调整,从而在混合空间66混合的空调风的温度被调整。由此,从各吹出口向车室内吹出的送风空气的温度被调整。
接着,参照图4,对第一实施方式的热管理系统1的控制系统进行说明。控制装置70具有包含CPU、ROM以及RAM等的周知的微型计算机及其周边电路。控制装置70基于存储于ROM内的控制程序进行各种运算、处理。并且,控制装置70基于运算、处理结果来控制与输出侧连接的各种控制对象设备的工作。热介质回路5中的控制对象设备中包含:加热装置13、第一水泵20a、第二水泵20b、第一热介质三通阀21a、第二热介质三通阀21b。
并且,制冷循环40中的控制对象设备中包含:压缩机41、四通阀42、第一膨胀阀46a、第二膨胀阀46b。而且,室内空调单元60中的控制对象设备包含:室内送风机62、内外气切换装置63和空气混合门64的电动致动器。
如图4所示,在控制装置70的输入侧连接有用于控制热管理系统1的运转方式的各种检测传感器。因此,在控制装置70输入有各种检测传感器的检测信号。
各种检测传感器中包含:内气温传感器71、外气温传感器72、日照传感器73。内气温传感器71是对车室内温度(内气温)Tr进行检测的内气温检测部。外气温传感器72是对车室外温度(外气温)Tam进行检测的外气温检测部。日照传感器73是对向车室内照射的日照量As进行检测的日照量检测部。
如图4所示,各种检测传感器中包含:吸入制冷剂温度传感器74a、热交换器温度传感器74b、蒸发器温度传感器74f、吸入制冷剂压力传感器75。吸入制冷剂温度传感器74a是对被吸入压缩机41的制冷剂的吸入制冷剂温度Ts进行检测的吸入制冷剂温度检测部。热交换器温度传感器74b是对通过水制冷剂热交换器12的制冷剂的温度(热交换器温度)TC进行检测的热交换器温度检测部。具体而言,热交换器温度传感器74b对水制冷剂热交换器12的外表面的温度进行检测。
蒸发器温度传感器74f是对室内蒸发器44中的制冷剂蒸发温度(蒸发器温度)Tefin进行检测的蒸发器温度检测部。具体而言,蒸发器温度传感器74f对室内蒸发器44的热交换翅片的温度进行检测。吸入制冷剂压力传感器75是对被吸入压缩机41的制冷剂的吸入制冷剂压力Ps进行检测的吸入制冷剂压力检测部。
并且,各种检测传感器中包含:第一热介质温度传感器76a、第二热介质温度传感器76b、电池温度传感器77a、发热设备温度传感器77b、空调风温度传感器78。
第一热介质温度传感器76a是对流入加热器芯11的热介质的温度TW1进行检测的第一热介质温度检测部。第二热介质温度传感器76b是对流入电池30的热介质通路30a的热介质的温度TW2进行检测的第二热介质温度检测部。空调风温度传感器78是对从混合空间66向车室内吹送的送风空气温度TAV进行检测的空调风温度检测部。
电池温度传感器77a是对作为搭载于车辆的电池30的温度的电池温度TBA进行检测的电池温度检测部。电池温度传感器77a具有多个温度检测部,并对电池30的多个部位的温度进行检测。因此,在控制装置70中,能够检测电池30的各部的温度差。并且,作为电池温度TBA,采用了多个温度传感器的检测值的平均值。
发热设备温度传感器77b是对作为发热设备16的温度的发热设备温度TMG进行检测的发热设备温度检测部。发热设备温度传感器77b对形成发热设备16的外壳的壳体的外表面的温度进行检测。
如图4所示,在控制装置70的输入侧连接有操作面板80。操作面板80配置于车室内前部的仪表盘附近,并具有各种操作开关。因此,在控制装置70输入来自各种操作开关的操作信号。
作为操作面板80的各种操作开关,具体而言,包含:自动开关、空调开关、风量设定开关、温度设定开关等。自动开关在设定或解除热管理系统1的自动控制运转时被操作。空调开关在要求由室内蒸发器44进行送风空气的冷却时被操作。风量设定开关在手动设定室内送风机62的风量时被操作。温度设定开关在设定车室内的目标温度Tset时被操作。
此外,控制装置70与对与其输出侧连接的各种控制对象设备进行控制的控制部构成为一体。因此,对各控制对象设备的工作进行控制的结构(硬件和软件)构成了对各控制对象设备的工作进行控制的控制部。
例如,控制装置70中的对压缩机41的制冷剂排出能力(具体而言,压缩机41的转速)进行控制的结构构成了排出能力控制部70a。另外,控制装置70中的对作为制冷剂回路切换部的四通阀42的工作进行控制的结构构成了制冷剂回路控制部70b。
并且,控制装置70中的对作为热介质回路5的回路切换部的第一水泵20a、第二水泵20b、第一热介质三通阀21a、第二热介质三通阀21b的工作进行控制的结构构成了热介质回路切换控制部70c。热介质回路切换控制部70c作为热介质回路5中的回路切换部发挥功能。
接着,参照图2、图5,对上述那样构成的热管理系统1中的制冷循环40的工作进行说明。在热管理系统1的制冷循环40中,能够根据车室内空调的状态、发热设备16的工作状态来切换多个种类的运转模式。
具体而言,制冷循环40能够切换制热模式、制冷模式、除湿制热模式、冷却模式、冷却制冷模式这五个种类的运转模式。制冷模式是通过将冷却后的送风空气向车室内吹出来进行车室内的制冷的运转模式。制热模式是通过将加热后的送风空气向车室内吹出来进行车室内的制热的运转模式。
除湿制热模式是通过将冷却并除湿后的送风空气再加热并向车室内吹出来进行车室内的除湿制热的运转模式。冷却模式是进行在热介质回路5循环的热介质的冷却的运转模式。冷却制冷模式是冷却热介质回路5的热介质并且进行车室内的制冷的运转模式。
热管理系统1的各运转模式的切换通过执行控制程序来进行。控制程序在操作面板80的自动开关被接通(ON)而被设定为自动控制运转时执行。
在控制程序的主程序中,读取上述的空调控制用的传感器组的检测信号和来自各种空调操作开关的操作信号。然后,基于读取到的检测信号和操作信号的值,并基于以下公式F1来计算出作为向车室内吹出的吹出空气的目标温度的目标吹出温度TAO。
具体而言,目标吹出温度TAO通过以下公式F1被计算。
TAO=Kset×Tset-Kr×Tr-Kam×Tam-Ks×As+C…(F1)
此外,Tset是通过温度设定开关设定的车室内的目标温度(车室内设定温度)、Tr是由内气温传感器71检测出的内气温、Tam是由外气温传感器72检测出的外气温、As是由日照传感器73检测出的日照量。Kset、Kr、Kam、Ks是控制增益,C是校正用的常数。
并且,在控制程序中,在操作面板80的空调开关被接通的状态下,在目标吹出温度TAO比预先设定的制冷基准温度α低时,将运转模式切换为制冷模式。
另外,在控制程序中,在操作面板80的空调开关被接通的状态下,在目标吹出温度TAO为制冷基准温度α以上时,将运转模式切换为除湿制热模式。并且,在空调开关没有被接通的状态下,在目标吹出温度TAO为制冷基准温度α以上时,将运转模式切换为制热模式。
另外,在控制程序中,当在热介质回路5循环的热介质的温度满足预先设定的温度条件的情况下,将运转模式切换为冷却模式。例如,在发热设备温度TMG成为基准发热设备温度KTMG以上时,切换为冷却模式。
(a)制冷模式
在制冷模式中,控制装置70使四通阀42工作,以将压缩机41的排出口侧与室外热交换器43的一个制冷剂出入口侧连接。随着该四通阀42的工作,在四通阀42中,压缩机41的吸入口侧与水制冷剂热交换器12的一个制冷剂出入口侧及室内蒸发器44的制冷剂出口侧连接。并且,控制装置70将第一膨胀阀46a设为全闭状态,并将第二膨胀阀46b设为发挥制冷剂减压作用的节流状态。
因此,在制冷模式的制冷循环40中,构成了制冷剂以图2的白色箭头所示的顺序循环的蒸气压缩式的制冷循环。即,在制冷模式的制冷循环40中,制冷剂以压缩机41的排出口、四通阀42、室外热交换器43、第一制冷剂止回阀47a、第二膨胀阀46b、室内蒸发器44、蒸发压力调整阀48、压缩机41的吸入口的顺序循环。
在该回路结构中,控制装置70对其他控制对象设备的工作进行适当控制。例如,对于压缩机41,控制转速(即,制冷剂排出能力),以使由蒸发器温度传感器74f检测出的蒸发器温度Tefin接近制冷模式用的目标蒸发器温度TEO。
目标蒸发器温度TEO是基于目标吹出温度TAO并参照预先存储于控制装置70的控制映射图而决定的。在该控制映射图中,决定为:目标蒸发器温度TEO随着目标吹出温度TAO的降低而降低。
另外,对于第二膨胀阀46b,控制节流开度,以使被吸入压缩机41的吸入制冷剂的过热度SH接近预先设定的基准过热度KSH。过热度SH基于由吸入制冷剂温度传感器74a检测出的吸入制冷剂温度Ts和由吸入制冷剂压力传感器75检测出的吸入制冷剂压力Ps来计算决定。
因此,在制冷模式的制冷循环40中,从压缩机41排出的高压制冷剂经由四通阀42而流入室外热交换器43的另一方的制冷剂出入口。流入到室外热交换器43的制冷剂与从外气送风机吹送的外气进行热交换而冷凝。冷凝后的制冷剂从室外热交换器43的一方的制冷剂出入口流出。
从室外热交换器43的一方的制冷剂出入口流出的制冷剂经由第一三通接头45a、第一制冷剂止回阀47a以及第三三通接头45c而流入第二膨胀阀46b并被减压。此时,第二膨胀阀46b的节流开度被调整,以使吸入制冷剂的过热度SH接近基准过热度KSH。
在第二膨胀阀46b被减压后的低压制冷剂流入室内蒸发器44,并从从室内送风机62吹送的送风空气吸热而蒸发。由此,送风空气被冷却。从室内蒸发器44流出的制冷剂经由蒸发压力调整阀48和合流部45d而被吸入压缩机41并再次被压缩。由此,在制冷模式的制冷循环40中,能够冷却并向车室内供给送风空气,从而能够进行车室内的制冷。
(b)制热模式
在制热模式中,控制装置70使四通阀42工作,以将压缩机41的排出口侧与水制冷剂热交换器12的一个制冷剂出入口侧连接。随着该四通阀42的工作,在四通阀42中,压缩机41的吸入口侧与室外热交换器43的一个制冷剂流入口侧及室内蒸发器44的制冷剂出口侧被连接。并且,控制装置70将第一膨胀阀46a设为节流状态,并将第二膨胀阀46b设为全闭状态。
因此,在制热模式的制冷循环40中,构成了制冷剂以图5的黑色箭头所示的顺序循环的蒸气压缩式的制冷循环。即,在制热模式的制冷循环40中,制冷剂以压缩机41的排出口、四通阀42、水制冷剂热交换器12、第一膨胀阀46a、室外热交换器43、四通阀42、压缩机41的吸入口的顺序循环。
在该回路结构中,控制装置70对其他控制对象设备的工作进行适当控制。例如,对于压缩机41,控制转速,以使由热交换器温度传感器74b检测出的热交换器温度TC接近制热模式用的目标热交换器温度TCO1。
目标热交换器温度TCO1是基于目标吹出温度TAO,并参照预先存储于控制装置70的控制映射图而决定的。在控制映射图中,决定为:目标热交换器温度TCO1随着目标吹出温度TAO的上升而上升。另外,对于第一膨胀阀46a,控制节流开度,以使被吸入压缩机41的吸入制冷剂的过热度SH接近基准过热度KSH。
因此,在制热模式的制冷循环40中,从压缩机41排出的高压制冷剂经由四通阀42而流入水制冷剂热交换器12的制冷剂通路12a的另一方的制冷剂出入口。在流入到水制冷剂热交换器12的制冷剂在制冷剂通路12a流通时,与在热介质通路12b流通的热介质进行热交换而冷凝。由此,在热介质通路12b流通的热介质被加热。
在制冷剂通路12a冷凝后的制冷剂从水制冷剂热交换器12的一方的制冷剂出入口流出,并经由第二三通接头45b流入第一膨胀阀46a而被减压。此时,第一膨胀阀46a的节流开度被调整,以使吸入制冷剂的过热度SH接近基准过热度KSH。
在第一膨胀阀46a被减压后的低压制冷剂经由第一三通接头45a流入室外热交换器43的一方的制冷剂出入口,并从外气吸热而蒸发。从室外热交换器43的另一方的制冷剂出入口流出的制冷剂经由四通阀42和合流部45d被吸入压缩机41而再次被压缩。
由此,在制热模式的制冷循环40中,能够经由在水制冷剂热交换器12被加热后的热介质来加热送风空气,因此能够进行车室内的制热。
(c)除湿制热模式
在除湿制热模式中,控制装置70与制热模式相同地使四通阀42工作。并且,控制装置70将第一膨胀阀46a设为节流状态,并将第二膨胀阀46b设为节流状态。
因此,在除湿制热模式的制冷循环40中,构成了制冷剂以图5的带斜线阴影的箭头所示的顺序循环的蒸气压缩式的制冷循环。即,在除湿制热模式的制冷循环40中,制冷剂以压缩机41的排出口、四通阀42、水制冷剂热交换器12、第二制冷剂止回阀47b、第二膨胀阀46b、室内蒸发器44、蒸发压力调整阀48、压缩机41的吸入口的顺序循环。同时,制冷剂以压缩机41的排出口、四通阀42、水制冷剂热交换器12、第一膨胀阀46a、室外热交换器43、四通阀42、压缩机41的吸入口的顺序循环。
即,在除湿制热模式的制冷循环40中,构成如下制冷循环:相对于从水制冷剂热交换器12流出的制冷剂流,室外热交换器43和室内蒸发器44并联地连接。
在该回路结构中,控制装置70对其他控制对象设备的工作进行适当控制。例如,对于压缩机41,与制热模式相同地,控制转速,以使热交换器温度TC接近目标热交换器温度TCO1。
另外,对于第一膨胀阀46a,控制节流开度,以成为预先设定的除湿制热模式用的节流开度。另外,对于第二膨胀阀46b,与制热模式相同地,控制为被吸入压缩机41的吸入制冷剂的过热度SH接近基准过热度KSH。
因此,在除湿制热模式的制冷循环40中,从压缩机41排出的高压制冷剂与制热模式相同地,流入水制冷剂热交换器12的制冷剂通路12a。在流入到水制冷剂热交换器12的制冷剂在制冷剂通路12a流通时,与在热介质通路12b流通的热介质进行热交换而冷凝。由此,在热介质通路12b流通的热介质被加热。
从水制冷剂热交换器12流出的制冷剂在第二三通接头45b中分支为两股流动。在第二三通接头45b被分支的一方的制冷剂经由第二制冷剂止回阀47b和第三三通接头45c流入第二膨胀阀46b而被减压。
在第二膨胀阀46b被减压后的低压制冷剂与制冷模式相同地,流入室内蒸发器44。流入到室内蒸发器44的低压制冷剂从从室内送风机62吹送的送风空气吸热而蒸发。由此,送风空气被冷却并除湿。从室内蒸发器44流出的制冷剂经由蒸发压力调整阀48而流入合流部45d。
并且,在第二三通接头45b被分支的另一方的制冷剂与制热模式相同地,流入第一膨胀阀46a而被减压。从第一膨胀阀46a流出的低压制冷剂与制热模式相同地,流入室外热交换器43,并从外气吸热而蒸发。
从室外热交换器43流出的制冷剂经由四通阀42而流入合流部45d。在合流部45d中,从蒸发压力调整阀48流出的制冷剂与从室外热交换器43的另一方的制冷剂出入口流出的制冷剂合流。在合流部45d合流的制冷剂被吸入压缩机41而再次被压缩。
由此,在除湿制热模式中,与制冷模式相同地,能够在室内蒸发器44对送风空气进行冷却并除湿。并且,与制热模式相同地,能够在水制冷剂热交换器12加热热介质,因此能够加热在加热器芯11被除湿后的送风空气。即,根据除湿制热模式的制冷循环40,能够实现车室内的除湿制热。
(d)冷却模式
在冷却模式中,控制装置70与制冷模式相同地使四通阀42工作。并且,控制装置70将第一膨胀阀46a设为节流状态,并将第二膨胀阀46b设为全闭状态。
因此,在冷却模式的制冷循环40中,构成了制冷剂以图2的带网格阴影的箭头所示的顺序循环的蒸气压缩式的制冷循环。即,在冷却模式的制冷循环40中,制冷剂以压缩机41的排出口、四通阀42、室外热交换器43、第一膨胀阀46a、水制冷剂热交换器12、四通阀42、压缩机41的吸入口的顺序循环。
在该回路结构中,控制装置70对其他控制对象设备的工作进行适当控制。例如,对于压缩机41,控制转速,以使热交换器温度TC接近预先设定的冷却模式用的目标热交换器温度TCO2。另外,对于第一膨胀阀46a,控制节流开度,以使被吸入压缩机41的吸入制冷剂的过热度SH接近预先设定的基准过热度KSH。
因此,在冷却模式的制冷循环40中,从压缩机41排出的高压制冷剂与制冷模式相同地,流入室外热交换器43的另一方的制冷剂出入口。流入到室外热交换器43的制冷剂与外气进行热交换而冷凝并流出。从室外热交换器43流出的制冷剂经由第一三通接头45a流入第一膨胀阀46a而被减压。此时,第一膨胀阀46a的开度被调整,以使吸入制冷剂的过热度SH接近基准过热度KSH。
在第一膨胀阀46a被减压后的低压制冷剂经由第二三通接头45b而流入水制冷剂热交换器12的一方的制冷剂出入口。在流入到水制冷剂热交换器12的低压制冷剂在制冷剂通路12a流通时,与在热介质通路12b流通的热介质进行热交换而蒸发。由此,在热介质通路12b流通的热介质被冷却。从水制冷剂热交换器12的另一方的制冷剂出入口流出的制冷剂经由四通阀42和合流部45d被吸入压缩机41而再次被压缩。
由此,根据冷却模式的制冷循环40,能够通过制冷剂的蒸发潜热来冷却在热介质回路5循环的热介质,能够利用低温的热介质来进行热介质回路5的结构设备的温度调整。
(e)冷却制冷模式
在冷却制冷模式中,控制装置70与制冷模式相同地使四通阀42工作。并且,控制装置70将第一膨胀阀46a和第二膨胀阀46b设为节流状态。
因此,在冷却制冷模式的制冷循环40中,构成了制冷剂以图2的白色箭头和带网格阴影的箭头这双方所示的顺序循环的蒸气压缩式的制冷循环。即,在冷却制冷模式的制冷循环40中,制冷剂以压缩机41的排出口、四通阀42、室外热交换器43、第一制冷剂止回阀47a、第二膨胀阀46b、室内蒸发器44、蒸发压力调整阀48、压缩机41的吸入口的顺序循环。同时,制冷剂以压缩机41的排出口、四通阀42、室外热交换器43、第一膨胀阀46a、水制冷剂热交换器12、四通阀42、压缩机41的吸入口的顺序循环。
即,在冷却制冷模式的制冷循环40中,构成如下制冷循环:相对于从室外热交换器43流出的制冷剂流,室内蒸发器44和水制冷剂热交换器12并联地连接。
在该回路结构中,控制装置70对其他控制对象设备的工作进行适当控制。例如,对于压缩机41,与制冷模式相同地,控制转速,以使蒸发器温度Tefin接近目标蒸发器温度TEO。
另外,对于第一膨胀阀46a,控制节流开度,以接近预先设定的冷却制冷模式用的节流开度。对于第二膨胀阀46b,与制冷模式相同地,控制为被吸入压缩机41的吸入制冷剂的过热度SH接近基准过热度KSH。
因此,在冷却制冷模式的制冷循环40中,并联地生成了冷却模式的制冷循环40中的制冷剂流和制冷模式的制冷循环40中的制冷剂流。因此,在冷却制冷模式中,能够在水制冷剂热交换器12冷却通过热介质通路12b的热介质,并且在室内蒸发器44冷却送风空气。即,根据冷却制冷模式的制冷循环40,能够在进行车室内的制冷的同时经由热介质来冷却发热设备16。
接着,参照图6~图12,对上述那样构成的热管理系统1的运转模式进行说明。第一实施方式的热管理系统1能够根据车室内空调的状态、发热设备16的工作状态来切换多个种类的运转模式。
具体而言,在切换热管理系统1的运转模式的情况下,加热装置13、第一水泵20a、第二水泵20b、第一热介质三通阀21a、第二热介质三通阀21b的工作被控制。
在以下的说明中,作为第一实施方式的热管理系统1的运转模式,对第一运转模式~第七运转模式进行说明。此外,对于制冷循环40的运转模式,已经使用图2、5进行了说明,因此主要对热介质回路5的回路结构等进行详细的说明。
(1)第一运转模式
第一运转模式是例如在夏季(外气温为25℃以上),在冷却发热设备16(例如,PCU)时,由热管理系统1执行的运转模式。在第一运转模式中,控制装置70将第一水泵20a设为停止状态,并且使第二水泵20b工作。另外,控制装置70使加热装置13和制冷循环40(即,压缩机41)的工作停止。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第二连接部26b侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接通路25a侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第四连接部26d侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭第三连接部26c侧的流入流出口。
由此,在第一运转模式的热介质回路5中,热介质如图6中粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第一运转模式的热介质回路5中,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、发热设备16、第二热介质三通阀21b、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。
根据该第一运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第二水泵20b排出的热介质经由第二热介质止回阀22b而流入发热设备16的热介质通路16a。在通过热介质通路16a时,热介质吸收发热设备16所具有的热并流出。
从发热设备16流出的热介质经由第二热介质三通阀21b流入散热器17。流入到散热器17的热介质与外气进行热交换,将通过热介质通路16a时吸收的热向外气散热。从散热器17流出的热介质再次被吸入第二水泵20b而被压送。
即,根据第一运转模式的热管理系统1,使在发热设备16被加热后的热介质以经由散热器17的方式循环,并且限制热介质相对于水制冷剂热交换器12的流入流出。因此,在第一运转模式中,能够进行发热设备16的温度调整,以使伴随工作而产生的发热设备16的热经由热介质向外气散热,从而使发热设备16的温度成为适当温度范围内。
另外,如图6所示,在第一运转模式中,热介质不经由水制冷剂热交换器12循环,制冷循环40也停止。因此,根据第一运转模式的热管理系统1,关于发热设备16的温度调整,能够实现节能化。
(2)第二运转模式
例如在春季、秋季(外气温为10℃~25℃)等,在发热设备16所产生的废热的热量和水制冷剂热交换器12中的散热量的总量为由用户设定而确定的制热要求热量以下的情况下,第二运转模式由热管理系统1执行。
在第二运转模式中,控制装置70使第一水泵20a工作,并且将第二水泵20b设为停止状态。另外,控制装置70使加热装置13停止,并使制冷循环40在上述的除湿制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第一连接通路25a侧的流入流出口连通,并且封闭第二连接部26b侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第三连接部26c侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭第四连接部26d侧的流入流出口。
由此,在第二运转模式的热介质回路5中,热介质如图7的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第二运转模式的热介质回路5中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、发热设备16、第一水泵20a的顺序循环。
根据该第二运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质在通过水制冷剂热交换器12的热介质通路12b时,与通过制冷剂通路12a的高压制冷剂进行热交换,从而被加热。从水制冷剂热交换器12流出的热介质经由停止状态的加热装置13而流入加热器芯11。
在加热器芯11中,热介质通过与在室内蒸发器44被除湿后的送风空气进行热交换来加热送风空气。由此,在第二运转模式中,能够进行车室内的除湿制热。
从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a而流入发热设备16的热介质通路16a。在通过热介质通路16a时,热介质吸收发热设备16所具有的热并流出。当从发热设备16的热介质通路16a流出时,热介质再次被吸入第一水泵20a而被压送。
即,根据第二运转模式的热管理系统1,在发热设备16和水制冷剂热交换器12被加热后的热介质以经由加热器芯11的方式循环。由此,在第二运转模式中,除了制冷循环40的制冷剂的热之外,还经由热介质来利用伴随工作而产生的发热设备16的热,由此,能够加热向车室内供给的送风空气。即,能够有效地利用发热设备16的废热,并提高热管理系统1中的制热效率。
另外,在第二运转模式的热管理系统1中,发热设备16的废热不经由热介质回路5的热介质之外的介质而被利用于送风空气的加热。具体而言,在将发热设备16的废热用于送风空气的加热时,除了热介质之外,没有介入制冷循环40的制冷剂。因此,能够不受热介质与制冷剂之间的热交换效率的影响而将发热设备16的废热有效地利用为制热热源。
另外,根据第二运转模式的热管理系统1,热介质的温度6因发热设备16的废热而上升,因此,即使将制冷循环40加热的热量抑制得较低,也能够将送风空气加热至所希望的温度。
即,关于送风空气的加热,第二运转模式的热管理系统1通过有效地利用发热设备16的废热,能够抑制制冷循环40中的压缩机41的工作量而实现节能化。
(3)第三运转模式
例如在春季、秋季(外气温为10℃~25℃)等时,在发热设备16所产生的废热的热量和水制冷剂热交换器12中的散热量的总量比由用户设定而确定的制热要求热量大的情况下,第三运转模式由热管理系统1执行。
发热设备16所产生的废热的热量和水制冷剂热交换器12中的散热量的总量比由用户设定而确定的制热要求热量大的状态是本发明中的高温条件的一例。
在第三运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们设定的压送能力工作。另外,控制装置70使加热装置13停止,并且使制冷循环40在上述的除湿制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第一连接通路25a侧的流入流出口连通,并且封闭第二连接部26b侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第四连接部26d侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭第三连接部26c侧的流入流出口。
由此,在第三运转模式的热介质回路5中,热介质如图8所示的粗线箭头那样循环。具体而言,在第三运转模式的热介质回路5中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、发热设备16、第一水泵20a的顺序循环。
同时,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第二热介质三通阀21b、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。
即,在第三运转模式中,构成如下循环路径:相对于从第二水泵20b排出的热介质流,通过水制冷剂热交换器12和加热器芯11的热介质流与通过发热设备16和散热器17的热介质流并联地连接。
根据该第三运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质在通过水制冷剂热交换器12的热介质通路12b时,与通过制冷剂通路12a的高压制冷剂进行热交换,从而被加热。从水制冷剂热交换器12流出的热介质经由停止状态的加热装置13而流入加热器芯11。
在加热器芯11中,热介质通过与在室内蒸发器44被除湿后的送风空气进行热交换来加热送风空气。由此,在第三运转模式中,能够进行车室内的除湿制热。
从加热器芯11流出的热介质通过第一热介质三通阀21a并在第四连接部26d分支为两股流动。在第四连接部26d分支后的热介质的一方流入发热设备16的热介质通路16a,吸收发热设备16所具有的热并流出。当从发热设备16的热介质通路16a流出时,热介质再次被吸入第一水泵20a而被压送。
并且,在第四连接部26d分支后的热介质的另一方经由第二热介质三通阀21b而流入散热器17。流入到散热器17的热介质与外气进行热交换,将热介质所具有的热向外气散热。从散热器17流出的热介质再次被吸入第二水泵20b而被压送。
如上所述,在第三运转模式中,在水制冷剂热交换器12和发热设备16施加于热介质的热量比制热要求热量大,因此能够在散热器17将剩余的热量向外气散热。
即,根据第三运转模式的热管理系统1,与第二运转模式相同地,除了制冷循环40的制冷剂的热之外,能够经由热介质来利用伴随工作而产生的发热设备16的热,从而能够提高热管理系统1中的制热效率。
另外,根据第三运转模式的热管理系统1,使热介质以除了发热设备16、水制冷剂热交换器12以及加热器芯11之外,还经由散热器17的方式流通。由此,能够将基于水制冷剂热交换器12和发热设备16等的剩余的热向外气散热,因此从车室内的空气调节及发热设备16的温度调整的观点出发,能够适当地调整在热介质回路5循环的热介质的温度。
(4)第四运转模式
例如在春季、秋季(外气温为10℃~25℃)等时,当在热介质回路5循环的热介质的温度成为预先设定的第一基准水温(例如,60℃)以上的情况下,第四运转模式由热管理系统1执行。
在第四运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们设定的压送能力工作。另外,控制装置70使加热装置13停止,并且使制冷循环40在上述的除湿制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第二连接部26b侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接通路25a侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第四连接部26d侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭第三连接部26c侧的流入流出口。
由此,在第四运转模式的热介质回路5中,热介质如图9的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第四运转模式的热介质回路5中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第一水泵20a的顺序循环。同时,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、发热设备16、第二热介质三通阀21b、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。
即,在第四运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11的热介质的循环路径以及经由发热设备16和散热器17的热介质的循环路径。
根据该第四运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质在通过水制冷剂热交换器12的热介质通路12b时,与通过制冷剂通路12a的高压制冷剂进行热交换,从而被加热。从水制冷剂热交换器12流出的热介质经由停止状态的加热装置13而流入加热器芯11。
在加热器芯11中,热介质通过与在室内蒸发器44被除湿后的送风空气进行热交换来加热送风空气。由此,能够进行车室内的除湿制热。并且,从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a再次被吸入第一水泵20a而被压送。
另一方面,从第二水泵20b排出的热介质经由第二热介质止回阀22b而流入发热设备16的热介质通路16a。在通过热介质通路16a时,热介质吸收发热设备16所具有的热并流出。当从发热设备16流出时,热介质经由第二热介质三通阀21b而流入散热器17。
流入到散热器17的热介质与外气进行热交换,从而将热介质所具有的热向外气散热。从散热器17流出的热介质再次被吸入第二水泵20b,并被朝向第二热介质止回阀22b压送。
由此,根据第四运转模式的热管理系统1,在水制冷剂热交换器12被加热后的热介质以经由加热器芯11的方式循环。因此,根据第四运转模式,能够仅将制冷循环40的制冷剂作为热源来对车室内进行制热。
这里,在第四运转模式中,由于热介质的温度为第一基准水温以上,因此当热介质的温度进一步上升时,会超过发热设备16的各结构设备的适当温度范围,而被认为是工作不良的主要原因。
这点,在第四运转模式中,与经由加热器芯11的热介质的循环路径独立地,使热介质经由发热设备16循环。因此,在第四运转模式中,使通过发热设备16的热介质从车室内的制热的热介质的循环独立出来,从而能够抑制通过发热设备16的热介质的温度上升。
另外,根据第四运转模式,在经由发热设备16的热介质的循环路径中含有散热器17,因此能够将伴随工作而产生的发热设备16的热经由热介质向外气散热。由此,在第四运转模式中,能够通过外气散热来冷却发热设备16,能够防止热的影响导致的发热设备16的工作不良。
在第四运转模式中,如图9所示,经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11的热介质的循环与经由发热设备16和散热器17的热介质的循环独立,因此能够独立地控制车室内空气调节与发热设备16的温度调整。因此,在第四运转模式中,能够分别适当地控制车室内空气调节与发热设备16的温度调整。
(5)第五运转模式
例如在冬季(外气温为10℃以下)时,在对车室内进行制热的情况下,第五运转模式由热管理系统1执行。
在第五运转模式中,控制装置70使第一水泵20a以预先设定的压送能力工作,并将第二水泵20b设为停止状态。另外,控制装置70使加热装置13以成为设定的发热量的方式工作,并使制冷循环40在上述的制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第一连接通路25a侧的流入流出口连通,并且封闭第二连接部26b侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第三连接部26c侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭第四连接部26d侧的流入流出口。
由此,在第五运转模式的热介质回路5中,热介质如图10的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第五运转模式的热介质回路5中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、发热设备16、第一水泵20a的顺序循环。
根据该第五运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质在水通过制冷剂热交换器12的热介质通路12b时,与通过制冷剂通路12a的高压制冷剂进行热交换,从而被加热。
从水制冷剂热交换器12流出的热介质流入加热装置13的加热用通路,并被发热部加热。当在水制冷剂热交换器12和加热装置13被加热后的热介质从加热装置13流出时,流入加热器芯11。在加热器芯11中,热介质通过与由室内送风机62吹送的送风空气进行热交换来加热送风空气。由此,能够对车室内进行制热。
并且,从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a而流入发热设备16的热介质通路16a。在通过热介质通路16a时,热介质吸收发热设备16所具有的热并流出。当从发热设备16流出时,热介质再次被吸入第一水泵20a而被压送。
即,根据第五运转模式的热管理系统1,在发热设备16和水制冷剂热交换器12被加热后的热介质以经由加热器芯11的方式循环。由此,在第五运转模式中,能够将制冷循环40的制冷剂的热、伴随工作而产生的发热设备16的热以及由加热装置13的工作产生的热经由热介质利用于车室内的制热。
因此,在第五运转模式中,通过利用加热装置13,能够应对比第二运转模式高的制热能力。另外,在第五运转模式中,也有效地利用发热设备16的废热,因此与第二运转模式相同地,能够提高热管理系统1中的制热效率。
另外,在第五运转模式的热管理系统1中,发热设备16的废热不经由热介质回路5的热介质以外的其他介质而利用于送风空气的加热。因此,能够不受热介质与制冷剂之间的热交换效率的影响而将发热设备16的废热有效地利用为制热热源。
并且,根据第五运转模式的热管理系统1,热介质的温度因发热设备16的废热而上升,因此即使将制冷循环40加热的热量抑制得较低,也能够将送风空气加热至所希望的温度。即,关于送风空气的加热,能够有效地利用发热设备16的废热,从而能够抑制制冷循环40的工作量而实现节能化。
(6)第六运转模式
例如在冬季(外气温为10℃以下)时,当要求在热介质回路5循环的热介质的温度为预先设定的第二基准水温(例如,70℃)以上的情况下,第六运转模式由热管理系统1执行。具体而言,假定进行车辆中的窗的除霜的情况等,第二基准水温被设定为比上述的第一基准水温高。
在第六运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们设定的压送能力工作。另外,控制装置70使加热装置13以成为设定的发热量的方式工作,并且使制冷循环40在上述的制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第二连接部26b侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接通路25a侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第四连接部26d侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭第三连接部26c侧的流入流出口。
由此,在第六运转模式的热介质回路5中,热介质如图11的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第六运转模式的热介质回路5中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第一水泵20a的顺序循环。同时,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、发热设备16、第二热介质三通阀21b、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。
即,在第六运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由水制冷剂热交换器12、加热装置13以及加热器芯11的热介质的循环路径和经由发热设备16及散热器17的热介质的循环路径。
根据第六运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质在通过水制冷剂热交换器12的热介质通路12b时,与通过制冷剂通路12a的高压制冷剂进行热交换,从而被加热。
从水制冷剂热交换器12流出的热介质流入加热装置13的加热用通路,从而被发热部加热。当在水制冷剂热交换器12和加热装置13被加热后的热介质从加热装置13流出时,流入加热器芯11。
在加热器芯11中,热介质通过与由室内送风机62吹送的送风空气进行热交换来加热送风空气。由此,能够进行车室内的制热。并且,从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a再次被吸入第一水泵20a而被压送。
另一方面,从第二水泵20b排出的热介质经由第二热介质止回阀22b而流入发热设备16的热介质通路16a。在通过热介质通路16a时,热介质吸收发热设备16所具有的热并流出。当从发热设备16流出时,热介质经由第二热介质三通阀21b而流入散热器17。
流入到散热器17的热介质与外气进行热交换,从而将热介质所具有的热向外气散热。从散热器17流出的热介质再次被吸入第二水泵20b,并被朝向第二热介质止回阀22b压送。
由此,根据第六运转模式的热管理系统1,在水制冷剂热交换器12和加热装置13被加热后的热介质以经由加热器芯11的方式循环。因此,在第六运转模式中,除了制冷循环40的制冷剂之外,还能够将加热装置13的发热部作为热源来对车室内进行制热。因此,根据第六运转模式,能够应对比第四运转模式的情况高的制热能力的要求,例如,能够实现车辆中的窗的除霜。
在第六运转模式中,作为热介质的温度,要求第二基准水温,因此,考虑为了应对车室内空气调节而使热介质的温度上升。此时,当在经由加热器芯11、加热装置13等的热介质的循环路径上包含发热设备16时,高温的热介质通过发热设备16。因此,超过发热设备16的各结构设备的适当温度范围,而被认为是工作不良的主要原因。
这点,在第六运转模式中,与经由加热器芯11的热介质的循环路径独立地,使热介质经由发热设备16循环。因此,在第六运转模式中,使通过发热设备16的热介质从车室内的制热的热介质的循环独立出来,由此能够抑制通过发热设备16的热介质的温度上升。
而且,在经由发热设备16的循环路径上包含散热器17,因此能够将伴随工作而产生的发热设备16的热经由热介质向外气散热。由此,在第六运转模式中,能够应对关于车室内空气调节的热介质温度的要求,并且冷却发热设备16,从而能够防止热的影响导致的发热设备16的工作不良。
(7)第七运转模式
在进行制冷循环40中的室外热交换器43的除霜时,第七运转模式由热管理系统1执行。
这里,对室外热交换器43的结霜进行说明。如图5所示,在使制冷循环40在制热模式或除湿制热模式下工作的情况下,室外热交换器43使外气与低压制冷剂进行热交换,从而从外气吸热。
此时,在像冬季那样外气为低温且高湿度的情况下,假定室外热交换器43的表面会结霜。在室外热交换器43结霜的情况下,室外热交换器43中的来自外气的吸热量降低,因此制冷循环40的制热性能降低。
为了通过进行室外热交换器43的除霜来充分地确保室外热交换器43中的来自外气的吸热量,维持制冷循环40中的制热性能,执行第七运转模式。
在第七运转模式中,控制装置70使第一水泵20a以预先设定的压送能力工作,并将第二水泵20b设为停止状态。另外,控制装置70将加热装置13设为停止状态,并使制冷循环40在上述的冷却模式下工作。
如图2所示,在冷却模式中,水制冷剂热交换器12作为使制冷剂从通过热介质通路16a的热介质吸热的吸热器发挥功能。并且,在冷却模式中,构成为:在压缩机41被压缩后的高压制冷剂经由四通阀42而流入室外热交换器43。
此时,控制装置70控制空气混合门64的工作,以将冷风旁通通路65设为全开状态。由此,加热器芯11中的热介质与送风空气的热交换被抑制,从而加热器芯11起到与热介质通路相同的功能。
并且,控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第二连接部26b侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接通路25a侧的流入流出口。
由此,在第七运转模式的热介质回路5中,热介质如图12的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第七运转模式的热介质回路5中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第一水泵20a的顺序循环。
根据第七运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质在通过水制冷剂热交换器12的热介质通路12b时,与通过制冷剂通路12a的低压制冷剂进行热交换,从而使低压制冷剂蒸发。即,在水制冷剂热交换器12中,热介质因低压制冷剂的蒸发潜热而被吸热,从而被冷却。
从水制冷剂热交换器12的热介质通路12b流出的热介质通过加热装置13和加热器芯11。如上所述,加热装置13为停止状态,加热器芯11中的送风空气与热介质的热交换被限制,因此热介质直接流入第一热介质三通阀21a。从第一热介质三通阀21a流出的热介质被吸入第一水泵20a,并被朝向水制冷剂热交换器12的热介质通路12b压送。
由此,根据第七运转模式,能够通过水制冷剂热交换器12中的热交换使制冷循环40的制冷剂吸收在热介质回路5循环的热介质所具有的热。并且,该情况下的制冷循环40以冷却模式运转,因此在水制冷剂热交换器12从热介质汲取的热被向室外热交换器43供给。
即,根据第七运转模式的热管理系统1,使热介质经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11循环,并且限制热介质相对于发热设备16的流入流出。并且,制冷循环40在水制冷剂热交换器12吸收热介质所具有的热,并向室外热交换器43供给。
即,根据第七运转模式,通过制冷循环40汲取热介质回路5的热介质所具有的热而向室外热交换器43供给,由此能够对室外热交换器43进行除霜。
此外,在第七运转模式中,在根据第一热介质温度传感器76a等的检测结果判定为热介质回路5中的热介质的热不足够的情况下,也可以使加热装置13工作,来补足室外热交换器43的除霜所使用的热。
如以上说明的那样,根据第一实施方式的热管理系统1,关于作为空调对象空间的车室内的空调,能够像第四、第六运转模式那样,使在水制冷剂热交换器12被加热后的热介质以经由加热器芯11的方式循环。并且,能够像第二、第五运转模式那样,使在发热设备16和水制冷剂热交换器12被加热后的热介质以经由加热器芯11的方式循环。
通过像这样切换运转模式,关于送风空气的加热,热管理系统1能够切换是否利用发热设备的废热。另外,根据热管理系统1,不经由制冷循环40的制冷剂而经由热介质将发热设备16的废热利用于空调对象空间的制热,因此能够抑制伴随热交换效率等的热损失,从而提高制热效率。
另外,通过使在发热设备16和水制冷剂热交换器12被加热后的热介质以经由加热器芯11的方式循环,从而将发热设备16的废热利用于制热,能够将制冷循环40的工作量(例如,压缩机41的工作量)抑制得较低。由此,在耗能的观点上,热管理系统1能够提高空调对象空间的制热效率。
另外,热管理系统1能够像第四、第六运转模式那样,与使被加热后的热介质以经由加热器芯11的方式循环的循环路径独立地,使热介质经由发热设备16循环。
由此,根据热管理系统1,使通过发热设备16的热介质从车室内的制热的热介质的循环独立出来,由此能够抑制通过发热设备16的热介质的温度上升。因此,热管理系统1能够进行作为空调对象空间的车室内的制热,并且并行地进行发热设备16的温度调整。
另外,在第四、第六运转模式中,在经由发热设备16的热介质的循环路径上包含散热器17。因此,能够将伴随工作而产生的发热设备16的热经由热介质向外气散热。
由此,在第四、第六运转模式中,能够应对关于车室内空气调节的热介质温度的要求,并且冷却发热设备16,从而能够防止热的影响导致的发热设备16的工作不良。
另外,在热管理系统1中,通过切换为第七运转模式,在热介质回路5中,使热介质经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11而循环,并且限制了热介质相对于发热设备16的流入流出。而且,使制冷循环40在冷却模式下运转。
根据该第七运转模式,能够通过制冷循环40来汲取热介质回路5的热介质所具有的热而向室外热交换器43供给,能够对室外热交换器43进行除霜。因此,热管理系统1能够将制冷循环40的制热能力维持在高的状态。
并且,热管理系统1能够像第一运转模式那样,使在发热设备16被加热后的热介质以经由散热器17的方式循环,并且限制热介质相对于水制冷剂热交换器12的流入流出入。
通过切换为该第一运转模式,能够将伴随工作而产生的发热设备16的热经由热介质向外气散热,从而能够进行发热设备16的温度调整,以使发热设备16的温度成为适当温度范围内。
另外,热管理系统1在热介质的温度满足高温条件从而切换为第三运转模式的情况下,使热介质以除了发热设备16、水制冷剂热交换器12以及加热器芯11之外,还经由散热器17的方式流通。
由此,除了制冷循环40的制冷剂的热之外,热管理系统1还能够经由热介质利用伴随工作而产生的发热设备16的热,从而能够提高热管理系统1中的制热效率。另外,能够将基于水制冷剂热交换器12和发热设备16等的剩余的热向外气散热,因此从车室内的空气调节及发热设备16的温度调整的观点出发,能够适当地调整在热介质回路5循环的热介质的温度。
并且,热管理系统1在被要求热介质的温度为预先设定的第二基准水温(例如,70℃)以上,从而切换至第六运转模式的情况下,使热介质经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11而循环。同时,在第六运转模式中,从包含水制冷剂热交换器12和加热器芯11的热介质的循环路径独立出来,而使热介质经由发热设备16和散热器17循环。
根据第六运转模式,能够并行地进行车室内的制热和发热设备16的温度调整。另外,由于从车室内的制热的热介质的循环独立出来,因此能够适当地抑制通过发热设备16的热介质的温度上升。
并且,在经由发热设备16的循环路径上包含散热器17,因此能够将伴随工作而产生的发热设备16的热经由热介质向外气散热。由此,在第六运转模式中,能够应对关于车室内空气调节的热介质温度的要求,并且冷却发热设备16,从而能够防止热的影响导致的发热设备16的工作不良。
并且,热管理系统1的热介质回路5具有对伴随工作而流入加热器芯11的热介质进行加热的加热装置13。加热装置13构成为能够任意地调整加热热介质的热量,因此能够将热介质的温度调整至所希望的温度。由此,热管理系统1通过使用加热装置13,能够根据车室内的制热等用途适当地管理热介质的温度。
(第二实施方式)
接着,参照图13~图23,对第二实施方式的热管理系统1进行说明。第二实施方式的热管理系统1相对于上述的第一实施方式变更了热介质回路5的结构。
因此,在第二实施方式的热管理系统1中,制冷循环40、室内空调单元60的结构、控制装置70的控制系统与第一实施方式相同,因此省略其详细的说明。在以下的第二实施方式的说明中,对与第一实施方式的不同点进行说明。
如图13所示,在第二实施方式的热管理系统1中,热介质回路5具有:作为温度调整的对象设备的电池30、构成回路切换部的第三热介质三通阀21c以及热介质开闭阀27等。
第二实施方式的热介质回路5还构成为,对第一实施方式的热介质回路5追加电池侧通路31、第三连接通路25c、第四连接通路25d、第三热介质止回阀22c、第四热介质止回阀22d、第五热介质止回阀22e。
在第二实施方式的热介质回路5中,在水制冷剂热交换器12的热介质通路12b的出口与第一连接部26a之间配置有第三热介质三通阀21c。第三热介质三通阀21c的基本结构与第一热介质三通阀21相同,由三通式的流量调整阀构成。第三热介质三通阀21c的工作由从控制装置70输出的控制信号控制。
在水制冷剂热交换器12的热介质通路12b的出口侧连接有第三热介质三通阀21c的流入口。在第三热介质三通阀21c的流出口的一方连接有朝向第一连接部26a的热介质配管。另外,在第三热介质三通阀21c中的流出口的另一方经由电池侧通路31而连接有电池30的热介质通路30a。
因此,第三热介质三通阀21c能够连续地调整从热介质通路12b流出的热介质中的向电池30的热介质通路30a侧流出的热介质流量与向第一连接部26a和加热装置13侧流出的热介质流量的流量比。
而且,第三热介质三通阀21c能够使从热介质通路12b流出的热介质的全部流量向电池30的热介质通路30a侧和第一连接部26a侧中的任一方流出。由此,第三热介质三通阀21c能够切换热介质回路5的回路结构,作为热介质回路5的回路切换部的一部分发挥功能。
如上所述,电池侧通路31的一端侧与第三热介质三通阀21c的流出口的另一方侧连接。电池侧通路31的另一端侧连接于第一水泵20a的吸入口与第二连接部26b之间的配管,该电池侧通路31的另一端侧构成第六连接部26f。
并且,在电池侧通路31配置有电池30的热介质通路30a。电池30是积蓄向电动发电机等供给的电力的二次电池(例如,锂离子电池)。电池30是以将多个电池元件串联或并联地连接的方式形成的组电池。电池30在充放电时发热。
电池30的热介质通路30a是用于通过使热介质流通来进行电池30的温度调整的热介质通路,构成设备用热交换部。即,电池30的热介质通路30a连接为能够供热介质回路5的热介质流入流出。
另外,当在水制冷剂热交换器12被冷却后的热介质流通的情况下,电池30的热介质通路30a作为将低温的热介质作为冷热源来冷却电池30的冷却部发挥功能。另外,在高温的热介质流通的情况下,电池30的热介质通路30a作为将高温的热介质作为热源来加热电池30的加热部发挥功能。
并且,电池30的热介质通路30a形成于电池30的专用壳体。电池30的热介质通路30a的通路结构成为在专用壳体的内部将多个通路并联地连接的通路结构。
由此,热介质通路30a在电池30的整个区域中能够均等地进行与热介质的热交换。例如,热介质通路30a形成为:均等地吸收所有电池元件所具有的热,从而能够均等地冷却所有电池元件。
在电池30的热介质通路30a的出口与第六连接部26f之间配置有第四热介质止回阀22d。第四热介质止回阀22d容许热介质从电池30的热介质通路30a的出口侧向第六连接部26f侧流动,并禁止热介质从第六连接部26f侧向热介质通路30a的出口侧流动。
并且,在第二实施方式的热介质回路5中,第三热介质止回阀22c配置于第二连接通路25b。第三热介质止回阀22c容许热介质从第五连接部26e侧向第二连接部26b侧流动,并禁止热介质从第二连接部26b侧向第五连接部26e侧流动。
如图13所示,第三连接通路25c的一端侧连接于电池30的热介质通路30a中的流出口与第四热介质止回阀22d的流入口之间的配管。在电池30的热介质通路30a中的流出口与第四热介质止回阀22d的流入口之间,与第三连接通路25c的连接部分构成第七连接部26g。
另一方,第三连接通路25c的另一端侧和第二热介质三通阀21b中的流出口之一与散热器17的热介质入口之间连接。在第二热介质三通阀21b的流出口之一与散热器17的热介质入口之间,与第三连接通路25c的连接部分构成第九连接部26i。
并且,在第三连接通路25c配置有热介质开闭阀27。热介质开闭阀27通过对第三连接通路25c中的热介质通路进行开闭,从而切换是否有第三连接通路25c中的热介质的流动。热介质开闭阀27是工作由从控制装置70输出的控制电压控制的电磁阀。因此,热介质开闭阀27构成对热介质回路5的回路结构进行切换的回路切换部的一部分。
如图13所示,第四连接通路25d的一端侧连接于第三热介质三通阀21c的另一方的流出口与电池30的热介质通路30a中的流入口之间。在第三热介质三通阀21c的另一方的流出口与电池30的热介质通路30a中的流入口之间,与第四连接通路25d的连接部分构成第八连接部26h。
另外,第四连接通路25d的另一端侧连接于第二水泵20b的排出口与第二热介质止回阀22b的热介质入口之间连接。在第二水泵20b的排出口与第二热介质止回阀22b的热介质入口之间,与第四连接通路25d的连接部分构成第十连接部26j。
并且,在第四连接通路25d配置有第五热介质止回阀22e。第五热介质止回阀22e容许热介质从第十连接部26j侧向第八连接部26h侧流动,并禁止热介质从第八连接部26h侧向第十连接部26j侧流动。
在像这样构成的第二实施方式的热管理系统1中,回路连接部25由第一连接通路25a、第二连接通路25b、第三连接通路25c以及第四连接通路25d构成。
第二实施方式的热介质回路切换控制部70c是控制装置70中的控制作为回路切换部的第一热介质三通阀21a、第二热介质三通阀21b、第三热介质三通阀21c、热介质开闭阀27的工作的结构。
根据第二实施方式的热管理系统1,通过切换热介质回路5的回路结构,能够进行车室内的空调、发热设备16的温度调整以及电池30的温度调整。
接着,对第二实施方式的热管理系统1的工作进行说明。在第二实施方式的热管理系统1中,也和第一实施方式相同地切换各种运转模式。此外,制冷循环40的各种运转模式中的工作基本上与第一实施方式相同。因此,在以下的说明中,主要对热介质回路5的工作进行说明。
另外,第二实施方式的热管理系统1对上述的第一实施方式的热介质回路5追加了各种结构。因此,第二实施方式的热管理系统1能够实现第一实施方式中的第一运转模式~第七运转模式。
并且,在第二实施方式的热管理系统1中,还能够实现第八运转模式~第十八运转模式。以下,参照附图,对第八运转模式~第十八运转模式进行说明。
(8)第八运转模式
例如在夏季(外气温为25℃以上)时,在进行车室内的制冷,并且进行电池30的冷却和发热设备16的温度调整的情况下,第八运转模式由热管理系统1执行。
在第八运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们预先设定的压送能力工作。另外,控制装置70将加热装置13设为停止状态,并使制冷循环40在上述的冷却制冷模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第二连接部26b侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接通路25a侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第四连接部26d侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭第三连接部26c侧的流入流出口。
另外,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使水制冷剂热交换器12的热介质通路12b侧的流入流出口与第八连接部26h侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接部26a侧的流入流出口。而且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而封闭第三连接通路25c的热介质通路。
由此,在第八运转模式的热介质回路5中,热介质如图14的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第八运转模式的热介质回路5中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、第三热介质三通阀21c、电池30、第四热介质止回阀22d、第一水泵20a的顺序循环。同时,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、发热设备16、第二热介质三通阀21b、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。
即,在第八运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由水制冷剂热交换器12和电池30的热介质的循环路径和经由发热设备16和散热器17的热介质的循环路径。
根据第八运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质在通过水制冷剂热交换器12的热介质通路12b时,与通过制冷剂通路12a的低压制冷剂进行热交换,从而被冷却。
从水制冷剂热交换器12流出的热介质经由第三热介质三通阀21c而流入电池30的热介质通路30a。被冷却后的热介质在通过电池30的热介质通路30a时,与电池30的各电池元件进行热交换,从而从电池30吸热。由此,在第八运转模式中,能够冷却电池30。从电池30流出的热介质经由第四热介质止回阀22d再次被吸入第一水泵20a而被压送。
另一方面,从第二水泵20b排出的热介质经由第二热介质止回阀22b而流入发热设备16的热介质通路16a。在通过热介质通路16a时,热介质吸收发热设备16所具有的热并流出。当从发热设备16流出时,热介质经由第二热介质三通阀21b而流入散热器17。
流入到散热器17的热介质与外气进行热交换,从而将热介质所具有的热向外气散热。从散热器17流出的热介质再次被吸入第二水泵20b,并被朝向第二热介质止回阀22b压送。
如上所述,第八运转模式中的制冷循环40在冷却制冷模式下工作,因此通过室内送风机62使送风空气工作,从而使送风空气通过室内蒸发器44,由此能够对车室内进行制冷。
并且,第八运转模式的热管理系统1以使在水制冷剂热交换器12被冷却后的热介质经由电池30的方式使热介质循环。因此,在第八运转模式中,能够将制冷循环40的制冷剂作为冷热源来冷却电池30。
另外,在第八运转模式中,使热介质以如下方式循环:与经由水制冷剂热交换器12和电池30的热介质通路30a的热介质的循环路径独立,且经由发热设备16和散热器17。
因此,根据第八运转模式,能够分别独立地并列执行使用了制冷循环40的制冷剂的电池30的冷却和基于散热器17中的外气散热的发热设备16的冷却。由此,根据第八运转模式,能够分别将发热设备16和电池30调整至适当的温度范围。
此外,在第八运转模式中,将制冷循环40设为冷却制冷模式,但也可以设为冷却模式。该情况下的热管理系统1不进行车室内的制冷,而能够并列执行发热设备16的温度调整和电池30的冷却。
(9)第九运转模式
在例如夏季(外气温为25℃以上)的雨天时,在对车室内稍微制热时,在热介质回路5循环的热介质的温度小于第一基准水温的情况下,第九运转模式由热管理系统1执行。
在第九运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们预先设定的压送能力工作。另外,控制装置70将加热装置13设为停止状态,并且使制冷循环40以上述的冷却模式工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第一连接通路25a侧的流入流出口连通,并且封闭第二连接部26b侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第四连接部26d侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭第三连接部26c侧的流入流出口。
另外,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使水制冷剂热交换器12的热介质通路12b侧的流入流出口与第八连接部26h侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接部26a侧的流入流出口。并且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而封闭第三连接通路25c的热介质通路。
由此,在第九运转模式的热介质回路5中,热介质如图15的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第九运转模式的热介质回路5中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、第三热介质三通阀21c、电池30、第四热介质止回阀22d、第一水泵20a的顺序循环。
同时,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、第三热介质止回阀22c、第一热介质止回阀22a、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第二热介质三通阀21b、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。
而且,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、发热设备16、第二热介质三通阀21b、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。
即,在第九运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由水制冷剂热交换器12和电池30的热介质的循环路径以及经由加热器芯11、加热装置13、发热设备16和散热器17的热介质的循环路径。
并且,在经由散热器17等的热介质的循环路径中,构成了通过加热装置13和加热器芯11的热介质流与通过发热设备16的热介质流相对于通过散热器17的热介质流并联地连接的循环路径。
根据第九运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质在通过水制冷剂热交换器12的热介质通路12b时,与通过制冷剂通路12a的低压制冷剂进行热交换,从而被冷却。
从水制冷剂热交换器12流出的热介质经由第三热介质三通阀21c而流入电池30的热介质通路30a。被冷却后的热介质在通过电池30的热介质通路30a时,与电池30的各电池元件进行热交换而从电池30吸热。由此,在第九运转模式中,能够冷却电池30。从电池30流出的热介质经由第四热介质止回阀22d和第一热介质三通阀21a再次被吸入第一水泵20a而被压送。
并且,从第二水泵20b排出的热介质经由第二热介质止回阀22b而在第五连接部26e分支为两股流动。在第五连接部26e分支后的一方侧的热介质流入发热设备16的热介质通路16a。在通过热介质通路16a时,热介质吸收发热设备16所具有的热并流出。
当由发热设备16的热加热后的热介质从发热设备16的热介质通路16a流出时,在第四连接部26d与在第五连接部26e分支后的另一方侧的热介质流合流。
另一方面,在第五连接部26e分支后的另一方侧的热介质经由第三热介质止回阀22c、第一热介质止回阀22a而流入加热装置13。在第九运转模式中,加热装置13处于停止状态,因此加热装置13的加热用通路作为热介质通路发挥功能。
原样通过加热装置13后的热介质流入加热器芯11,与由室内送风机62吹送的送风空气进行热交换。由此,在第九运转模式中,能够通过由发热设备16的废热加热后的热介质来加热送风空气,从而能够对车室内进行制热。并且,从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a而在第四连接部26d与一方侧的热介质流合流。
在第四连接部26d合流后的热介质经由第二热介质三通阀21b而流入散热器17。流入到散热器17的热介质与外气进行热交换,从而将热介质所具有的热向外气散热。从散热器17流出的热介质再次被吸入第二水泵20b,并被朝向第二热介质止回阀22b压送。由此,根据第九运转模式,在通过散热器17时,能够将热介质所具有的剩余热向外气散热。
如上所述,在第九运转模式中,制冷循环40在冷却模式下工作,热介质回路5的热介质经由电池30和水制冷剂热交换器12而循环。因此,根据第九运转模式,能够将制冷循环40的制冷剂作为冷热源来冷却电池30。
另外,在第九运转模式中,使热介质以如下方式循环:与经由水制冷剂热交换器12和电池30的热介质通路30a的热介质的循环路径独立,且经由加热器芯11、发热设备16以及散热器17。
因此,根据第九运转模式,能够将由发热设备16的废热加热后的热介质作为热源在加热器芯11加热送风空气,从而能够进行车室内的制热。另外,在第九运转模式中,能够使由发热设备16的废热加热后的热介质的一部分通过散热器17,因此能够将对于车室内的制热剩余的热向外气散热。
并且,根据第九运转模式,能够使使用了制冷循环40的制冷剂的电池30的冷却相对于基于散热器17中的外气散热的发热设备16的冷却及利用了发热设备16的废热的车室内的制热独立,从而并列执行该使用了制冷循环40的制冷剂的电池30的冷却。由此,根据第九运转模式,能够分别适当地执行发热设备16的温度调整、车室内制热以及电池30的冷却。
(10)第十运转模式
在例如夏季(外气温为25℃以上)的雨天时,在对车室内进行制热时,在热介质回路5循环的热介质的温度小于第一基准水温的情况下,第十运转模式由热管理系统1执行。在第十运转模式中,关于车室内的制热,要求比第九运转模式高的制热能力。
在第十运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们预先设定的压送能力工作。另外,控制装置70使加热装置13以按预先由用户设定的发热量进行发热的方式工作。而且,控制装置70使制冷循环40在上述的冷却模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第一连接通路25a侧的流入流出口连通,并且封闭第二连接部26b侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第四连接部26d侧的流入流出口与第三连接部26c侧的流入流出口连通,并且封闭散热器17侧的流入流出口。
另外,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使水制冷剂热交换器12的热介质通路12b侧的流入流出口与第八连接部26h侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接部26a侧的流入流出口。而且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而封闭第三连接通路25c的热介质通路。
由此,在第十运转模式的热介质回路5中,热介质如图16的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第十运转模式的热介质回路5中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、第三热介质三通阀21c、电池30、第四热介质止回阀22d、第一水泵20a的顺序循环。
同时,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、第三热介质止回阀22c、第一热介质止回阀22a、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第二热介质三通阀21b、第二水泵20b的顺序循环。而且,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、发热设备16、第二热介质三通阀21b、第二水泵20b的顺序循环。
即,在第十运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由水制冷剂热交换器12和电池30的热介质的循环路径以及经由加热器芯11、加热装置13和发热设备16的热介质的循环路径。
在由第二水泵20b排出的热介质的循环路径中,构成了通过加热装置13和加热器芯11的热介质流与通过发热设备16的热介质流相对于通过第二水泵20b的热介质流并联地连接的循环路径。
根据第十运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质经由水制冷剂热交换器12的热介质通路12b和电池30的热介质通路30a循环。因此,与第九运转模式相同地,能够通过由水制冷剂热交换器12冷却后的热介质来冷却电池30。
并且,从第二水泵20b排出的热介质经由第二热介质止回阀22b而在第五连接部26e分支为两股流动。在第五连接部26e分支后的一方侧的热介质流入发热设备16的热介质通路16a。在通过热介质通路16a时,热介质吸收发热设备16所具有的热并流出。
当由发热设备16的热加热后的热介质从发热设备16的热介质通路16a流出时,在第四连接部26d与在第五连接部26e分支后的另一方侧的热介质流合流。
另一方面,在第五连接部26e分支后的另一方侧的热介质经由第三热介质止回阀22c、第一热介质止回阀22a而流入加热装置13。由于在第十运转模式中加热装置13工作,因此热介质在通过加热装置13的加热用通路时被发热部加热。
由加热装置13加热后的热介质流入加热器芯11,并与由室内送风机62吹送的送风空气进行热交换。由此,在第十运转模式中,能够通过由加热装置13的发热部和发热设备16的废热加热后的热介质来加热送风空气,从而能够对车室内进行制热。并且,从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a而在第四连接部26d与一方侧的热介质流合流。
在第四连接部26d合流后的热介质经由第二热介质三通阀21b再次被吸入第二水泵20b,并被朝向第二热介质止回阀22b压送。由此,根据第十运转模式,能够利用发热设备16的废热来进行车室内的制热。另外,能够通过由加热装置13的发热部加热热介质来实现要求的制热能力,从而能够提高基于车室内的制热的舒适性。
即,根据第十运转模式,能够使使用了制冷循环40的制冷剂的电池30的冷却相对于利用了发热设备16的废热的车室内的制热独立,从而并列执行该使用了制冷循环40的制冷剂的电池30的冷却。由此,根据第十运转模式,能够分别适当地进行发热设备16的温度调整、车室内制热以及电池30的冷却。
另外,在第十运转模式中,作为车室内制热的制热热源,除了发热设备16的废热之外,还利用了加热装置13的发热部。由此,在第十运转模式中,作为车室内制热也能够应对要求较高的制热能力的情况。
(11)第十一运转模式
在例如春季、秋季(外气温为10℃~25℃)等时,在进行车室内的制热并且进行电池30的温度调整的情况下,第十一运转模式由热管理系统1执行。
在第十一运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们预先设定的压送能力工作。另外,控制装置70将加热装置13设为停止状态,并且使制冷循环40在上述的制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第一连接通路25a侧的流入流出口连通,并且封闭第二连接部26b侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而全部封闭第四连接部26d侧的流入流出口、第三连接部26c侧的流入流出口以及散热器17侧的流入流出口。
另外,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使水制冷剂热交换器12的热介质通路12b侧的流入流出口与第一连接部26a侧的流入流出口连通,并且封闭第八连接部26h侧的流入流出口。而且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而打开第三连接通路25c的热介质通路。
由此,在第十一运转模式的热介质回路5中,热介质如图17的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第十一运转模式中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、第三热介质三通阀21c、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、发热设备16、第三热介质止回阀22c、第一水泵20a的顺序循环。
同时,热介质以第二水泵20b、第五热介质止回阀22e、电池30、热介质开闭阀27、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。即,在第十一运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由水制冷剂热交换器12、加热器芯11和发热设备16的热介质的循环路径以及经由电池30和散热器17的热介质的循环路径。
根据第十一运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质在通过水制冷剂热交换器12的热介质通路12b时,与通过制冷剂通路12a的高压制冷剂进行热交换,从而被加热。
从水制冷剂热交换器12流出的热介质经由第三热介质三通阀21c而流入加热装置13的加热用通路。在第十一运转模式中,由于加热装置13处于停止状态,因此加热用通路作为热介质通路发挥功能。
从加热装置13流出的热介质流入加热器芯11,并与由室内送风机62吹送的送风空气进行热交换。由此,在第十一运转模式中,能够通过热介质所具有的热来加热送风空气,从而能够对车室内进行制热。并且,从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a而流入发热设备16的热介质通路16a。在通过热介质通路16a时,热介质吸收发热设备16所具有的热并流出。
当由发热设备16的热加热后的热介质从发热设备16的热介质通路16a流出时,经由第三热介质止回阀22c再次被吸入第一水泵20a而被压送。这样,在第十一运转模式中,能够将制冷循环40的制冷剂和发热设备16的废热作为热源来进行车室内的制热。
并且,从第二水泵20b排出的热介质仅有第五热介质止回阀22e而流入电池30的热介质通路30a。热介质在通过电池30的热介质通路30a时,与电池30的各电池元件进行热交换而从电池30吸热。由此,在第十一运转模式中,能够冷却电池30。
从电池30的热介质通路30a流出的热介质经由热介质开闭阀27而流入散热器17。流入到散热器17的热介质与外气进行热交换,从而将热介质所具有的热向外气散热。从散热器17流出的热介质再次被吸入第二水泵20b,并被朝向第二热介质止回阀22b压送。由此,根据第十一运转模式,能够通过在散热器17向外气散热来冷却电池30。
如上所述,在第十一运转模式中,制冷循环40在制热模式下工作,热介质回路5的热介质经由水制冷剂热交换器12、发热设备16以及加热器芯11而循环。因此,根据第十一运转模式,能够将制冷循环40的制冷剂和发热设备16的废热作为制热热源来对车室内进行制热。此时,由于使热介质吸收发热设备16的废热,因此能够进行发热设备16的温度调整。
另外,在第十一运转模式中,从经由水制冷剂热交换器12、发热设备16以及加热器芯11的热介质的循环路径独立出来,构成了经由电池30和散热器17的热介质的循环路径。由此,在第十一运转模式中,能经由热介质将从电池30吸收的热在散热器17向外气散热,因此能够进行电池30的温度调整。
并且,根据第十一运转模式,能够相互独立地并列执行基于散热器17中的外气散热的电池30的温度调整和利用了制冷循环40的制冷剂及发热设备16的废热的车室内的制热。由此,根据第十一运转模式,能够分别适当地进行车室内制热和电池30的温度调整。
(12)第十二运转模式
在例如春季、秋季(外气温为10℃~25℃)等时,在进行车室内的制热,并且进行电池30的温度调整时,热介质回路5中的热介质的温度成为上述第一基准水温以上的情况下,第十二运转模式由热管理系统1执行。
在第十二运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们预先设定的压送能力工作。另外,控制装置70将加热装置13设为停止状态,并且使制冷循环40在上述的制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第二连接部26b侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接通路25a侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第四连接部26d侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭第三连接部26c侧的流入流出口。
另外,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使水制冷剂热交换器12的热介质通路12b侧的流入流出口与第一连接部26a侧的流入流出口连通,并且封闭第八连接部26h侧的流入流出口。而且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而打开第三连接通路25c的热介质通路。
由此,在第十二运转模式的热介质回路5中,热介质如图18的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第十二运转模式中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、第三热介质三通阀21c、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第一水泵20a的顺序循环。
同时,热介质以第二水泵20b、第五热介质止回阀22e、电池30、热介质开闭阀27、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。而且,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、发热设备16、第二热介质三通阀21b、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。
即,在第十二运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11的热介质的循环路径以及经由电池30、发热设备16和散热器17的热介质的循环路径。
在由第二水泵20b排出的热介质的循环路径中,构成了通过电池30的热介质流与通过发热设备16的热介质流相对于通过第二水泵20b和散热器17的热介质流并联地连接的循环路径。
根据第十二运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质在通过水制冷剂热交换器12的热介质通路12b时,与通过制冷剂通路12a的高压制冷剂进行热交换,从而被加热。
从水制冷剂热交换器12流出的热介质经由第三热介质三通阀21c而通过停止状态的加热装置13中的加热用通路。从加热装置13流出的热介质流入加热器芯11,并与由室内送风机62吹送的送风空气进行热交换。
从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a再次被吸入第一水泵20a而被压送。这样,在第十二运转模式中,能够将制冷循环40的制冷剂作为热源来进行车室内的制热。
并且,从第二水泵20b排出的热介质在第十连接部26j分支为两股流动。在第十连接部26j分支后的一方侧的热介质经由第五热介质止回阀22e而流入电池30的热介质通路30a。由此,热介质与电池30的各电池元件进行热交换,从而冷却电池30。从电池30流出的热介质经由热介质开闭阀27而到达第九连接部26i。
另一方面,在第十连接部26j分支后的另一方侧的热介质经由第二热介质止回阀22b而流入发热设备16的热介质通路16a,吸收发热设备16所具有的热并流出。当从发热设备16流出时,热介质经由第二热介质三通阀21b而到达第九连接部26i。
在第九连接部26i中,通过热介质开闭阀27后的热介质与通过第二热介质三通阀21b后的热介质合流。在第九连接部26i合流后的热介质流入散热器17,并与外气进行热交换。由此,热介质所具有的热向外气散热。从散热器17流出的热介质再次被吸入第二水泵20b,并被朝向第十连接部26j压送。
在第十二运转模式中,制冷循环40在制热模式下工作,热介质回路5的热介质经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11而循环。因此,根据第十二运转模式,能够将制冷循环40的制冷剂作为制热热源来对车室内进行制热。
另外,在第十二运转模式中,从经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11的热介质的循环路径独立出来,构成了经由发热设备16、电池30和散热器17的热介质的循环路径。由此,在第十二运转模式中,能够将经由热介质从发热设备16和电池30吸收的热在散热器17向外气散热,因此能够进行发热设备16和电池30的温度调整。
并且,根据第十二运转模式,能够相互独立地并列执行基于散热器17中的外气散热的发热设备16和电池30的温度调整以及利用了制冷循环40的制冷剂的车室内的制热。由此,根据第十二运转模式,能够分别适当地执行车室内制热、发热设备16以及电池30的温度调整。
(13)第十三运转模式
在例如冬季(外气温为10℃以下)时,在进行车室内的制热,并且进行发热设备16的温度调整的情况下,第十三运转模式由热管理系统1。
在第十三运转模式中,控制装置70使第一水泵20a以预先设定的压送能力工作,并且将第二水泵20b设为停止状态。另外,控制装置70使加热装置13以按预先由用户设定的发热量发热的方式工作。而且,控制装置70使制冷循环40在上述的制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第一连接通路25a侧的流入流出口连通,并且封闭第二连接部26b侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第三连接部26c侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭第四连接部26d侧的流入流出口。
另外,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使水制冷剂热交换器12的热介质通路12b侧的流入流出口与第一连接部26a侧的流入流出口连通,并且封闭第八连接部26h侧的流入流出口。而且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而封闭第三连接通路25c的热介质通路。
由此,在第十三运转模式的热介质回路5中,热介质如图19的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第十三运转模式中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、第三热介质三通阀21c、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、发热设备16、第三热介质止回阀22c、第一水泵20a的顺序循环。即,在第十三运转模式的热介质回路5中,单独地形成经由加热器芯11、加热装置13以及发热设备16的热介质的循环路径。
根据第十三运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质在通过水制冷剂热交换器12的热介质通路12b时,与通过制冷剂通路12a的高压制冷剂进行热交换,从而被加热。从水制冷剂热交换器12流出的热介质经由第三热介质三通阀21c而流入加热装置13的加热用通路,从而被发热部加热。
从加热装置13流出的热介质流入加热器芯11,并与由室内送风机62吹送的送风空气进行热交换。由此,在第十三运转模式中,能够通过热介质所具有的热来加热送风空气,从而能够对车室内进行制热。
并且,从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a而流入发热设备16的热介质通路16a。在通过热介质通路16a时,热介质吸收发热设备16所具有的热并流出。
由发热设备16的热加热后的热介质经由第三热介质止回阀22c再次被吸入第一水泵20a而被压送。这样,在第十三运转模式中,能够将加热装置13的发热部、制冷循环40的制冷剂以及发热设备16的废热作为热源来进行车室内的制热。
在第十三运转模式中,如图19所示,不进行经由电池30的热介质通路30a的热介质的循环。根据第十三运转模式,能够不积极地对电池30进行温度调整而进行车室内的制热。
并且,根据第十三运转模式,作为车室内制热的制热热源,能够使用制冷循环40的制冷剂、加热装置13的发热部、发热设备16的废热。由此,在第十三运转模式中,即使在关于车室内制热的制热能力的要求较高的情况下也能够应对。
(14)第十四运转模式
在例如冬季(外气温为10℃以下)时,在进行车室内的制热并且和发热设备16的温度调整一起需要对电池30进行冷却的情况下,第十四运转模式由热管理系统1执行。
在第十四运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们预先设定的压送能力工作。并且,控制装置70使加热装置13以按预先由用户设定的发热量发热的方式工作。而且,控制装置70使制冷循环40在上述的制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第一连接通路25a侧的流入流出口连通,并且封闭第二连接部26b侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而全部封闭第四连接部26d侧的流入流出口、第三连接部26c侧的流入流出口以及散热器17侧的流入流出口。
另外,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使水制冷剂热交换器12的热介质通路12b侧的流入流出口与第一连接部26a侧的流入流出口连通,并且封闭第八连接部26h侧的流入流出口。而且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而打开第三连接通路25c的热介质通路。
由此,在第十四运转模式的热介质回路5中,热介质如图20的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第十四运转模式中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、第三热介质三通阀21c、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、发热设备16、第三热介质止回阀22c、第一水泵20a的顺序循环。
同时,热介质以第二水泵20b、第五热介质止回阀22e、电池30、热介质开闭阀27、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。即,在第十四运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由水制冷剂热交换器12、加热装置13、加热器芯11和发热设备16的热介质的循环路径以及经由电池30和散热器17的热介质的循环路径。
根据第十四运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质与通过水制冷剂热交换器12的制冷剂通路12a的高压制冷剂进行热交换,从而被加热。从水制冷剂热交换器12流出的热介质经由第三热介质三通阀21c而流入加热装置13的加热用通路,从而被发热部加热。
从加热装置13流出的热介质流入加热器芯11,并通过与由室内送风机62吹送的送风空气进行热交换来加热送风空气。并且,从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a而通过发热设备16的热介质通路16a。
此时,热介质吸收发热设备16所具有的热并流出。由发热设备16的热加热后的热介质经由第三热介质止回阀22c再次被吸入第一水泵20a而被压送。
这样,在第十四运转模式中,与第十三运转模式相同地,能够将加热装置13的发热部、制冷循环40的制冷剂以及发热设备16的废热作为热源来进行车室内的制热。
从第二水泵20b排出的热介质经由第五热介质止回阀22e而流入电池30的热介质通路30a,并从电池30的各电池元件吸热。从电池30的热介质通路30a流出的热介质经由热介质开闭阀27而流入散热器17。
流入到散热器17的热介质与外气进行热交换,从而将热介质所具有的热向外气散热。从散热器17流出的热介质再次被吸入第二水泵20b,并被朝向第二热介质止回阀22b压送。由此,根据第十四运转模式,能够经由热介质将电池30的热向外气散热,因此能够冷却电池30。
在第十四运转模式中,制冷循环40在制热模式下工作,热介质回路5的热介质经由水制冷剂热交换器12、加热装置13、发热设备16以及加热器芯11而循环。因此,根据第十四运转模式,能够将制冷循环40的制冷剂、加热装置13的发热部、发热设备16的废热作为制热热源来对车室内进行制热。
另外,在第十四运转模式中,由于形成经由电池30和散热器17的热介质的循环路径,因此能够通过经由热介质的向外气的散热来冷却电池30。
并且,在第十四运转模式中,从经由水制冷剂热交换器12、加热装置13、发热设备16以及加热器芯11的热介质的循环路径独立出来,形成了经由电池30和散热器17的热介质的循环路径。
因此,根据第十四运转模式,能够相互独立地并列执行基于散热器17中的外气散热的电池30的温度调整以及利用了制冷循环40的制冷剂、发热设备16的废热、加热装置13的发热部的车室内的制热。由此,能够分别适当地执行车室内制热和电池30的温度调整。
(15)第十五运转模式
在例如冬季(外气温为10℃以下)时,关于车室内空调,要求热介质的温度为上述的第二基准水温(例如,70℃)以上,并且进行加热装置13的温度调整的情况下,第十五运转模式由热管理系统1执行。具体而言,假定进行车辆中的窗的除霜的情况等,第二基准水温被设定为比上述的第一基准水温高。
在第十五运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们预先设定的压送能力工作。另外,控制装置70使加热装置13以按预先由用户设定的发热量发热的方式工作。而且,控制装置70使制冷循环40在上述的制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第二连接部26b侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接通路25a侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第四连接部26d侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭第三连接部26c侧的流入流出口。
另外,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使水制冷剂热交换器12的热介质通路12b侧的流入流出口与第一连接部26a侧的流入流出口连通,并且封闭第八连接部26h侧的流入流出口。而且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而封闭第三连接通路25c的热介质通路。
由此,在第十五运转模式的热介质回路5中,热介质如图21的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第十五运转模式中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、第三热介质三通阀21c、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第一水泵20a的顺序循环。
同时,在热介质回路5中,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、发热设备16、第二热介质三通阀21b、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。
即,在第十五运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由水制冷剂热交换器12、加热装置13和加热器芯11的热介质的循环路径以及经由发热设备16和散热器17的热介质的循环路径。
根据第十五运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质与通过水制冷剂热交换器12的制冷剂通路12a的高压制冷剂进行热交换,从而被加热。
从水制冷剂热交换器12流出的热介质经由第三热介质三通阀21c而流入加热装置13的加热用通路,从而被发热部加热。从加热装置13流出的热介质流入加热器芯11,并与由室内送风机62吹送的送风空气进行热交换,从而加热送风空气。
从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a再次被吸入第一水泵20a而被压送。这样,在第十五运转模式中,能够将制冷循环40的制冷剂和加热装置13的发热部作为热源来进行车室内的制热。
另一方面,从第二水泵20b排出的热介质经由第二热介质止回阀22b而流入发热设备16的热介质通路16a。在通过热介质通路16a时,热介质吸收发热设备16所具有的热并流出。由发热设备16的废热加热后的热介质经由第二热介质三通阀21b而流入散热器17。
流入到散热器17的热介质与外气进行热交换,从而将热介质所具有的热向外气散热。从散热器17流出的热介质再次被吸入第二水泵20b,并被朝向第二热介质止回阀22b压送。
如图21所示,在第十五运转模式中,不进行经由电池30的热介质通路30a的热介质的循环。根据第十五运转模式,能够不积极地对电池30进行温度调整而进行车室内的制热。
并且,在第十五运转模式中,分别独立地形成经由水制冷剂热交换器12、加热装置13和加热器芯11的热介质的循环路径以及经由发热设备16和散热器17的热介质的循环路径。
由此,在第十五运转模式中,能够分别适当地进行作为制热热源使用了制冷循环40的制冷剂、加热装置13的发热部的车室内制热和基于外气散热的发热设备16的温度调整。
(16)第十六运转模式
在例如冬季(外气温为10℃以下)时,关于车室内空调,要求热介质的温度为第二基准水温(例如。70℃)以上,并且冷却发热设备16和电池30的情况下,第十六运转模式由热管理系统1执行。
在第十六运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们预先设定的压送能力工作。另外,控制装置70使加热装置13以按预先由用户设定的发热量发热的方式工作。而且,控制装置70使制冷循环40在上述的制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第二连接部26b侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接通路25a侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第四连接部26d侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭第三连接部26c侧的流入流出口。
另外,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使水制冷剂热交换器12的热介质通路12b侧的流入流出口与第一连接部26a侧的流入流出口连通,并且封闭第八连接部26h侧的流入流出口。而且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而打开第三连接通路25c的热介质通路。
由此,在第十六运转模式的热介质回路5中,热介质如图22的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第十六运转模式中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、第三热介质三通阀21c、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第一水泵20a的顺序循环。
同时,热介质以第二水泵20b、第五热介质止回阀22e、电池30、热介质开闭阀27、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。而且,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、发热设备16、第二热介质三通阀21b、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。
即,在第十六运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11的热介质的循环路径以及经由电池30、发热设备16和散热器17的热介质的循环路径。
在由第二水泵20b排出的热介质的循环路径中,构成如下循环路径:通过电池30的热介质流与通过发热设备16的热介质流相对于通过第二水泵20b和散热器17的热介质流并联地连接。
根据第十六运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质与通过水制冷剂热交换器12的制冷剂通路12a的高压制冷剂进行热交换,从而被加热。
从水制冷剂热交换器12流出的热介质经由第三热介质三通阀21c而流入加热装置13的加热用通路,从而被发热部加热。从加热装置13流出的热介质流入加热器芯11,并与由室内送风机62吹送的送风空气进行热交换,从而加热送风空气。
从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a再次被吸入第一水泵20a而被压送。这样,在第十六运转模式中,能够将制冷循环40的制冷剂和加热装置13的发热部作为热源来进行车室内的制热。
并且,从第二水泵20b排出的热介质在第十连接部26j分支为两股流动。在第十连接部26j分支后的一方侧的热介质经由第五热介质止回阀22e而流入电池30的热介质通路30a,并从电池30的各电池元件吸热。从电池30流出的热介质经由热介质开闭阀27而到达第九连接部26i。
另一方面,在第十连接部26j分支后的另一方侧的热介质经由第二热介质止回阀22b而流入发热设备16的热介质通路16a,吸收发热设备16所具有的热并流出。由发热设备16加热后的热介质经由第二热介质三通阀21b而到达第九连接部26i。
在第九连接部26i中,通过热介质开闭阀27后的热介质与通过第二热介质三通阀21b后的热介质合流。在第九连接部26i合流后的热介质流入散热器17而与外气进行热交换。由此,使热介质所具有的热向外气散热。从散热器17流出的热介质再次被吸入第二水泵20b,并被朝向第十连接部26j压送。
如图22所示,在第十六运转模式中,制冷循环40在制热模式下工作,并形成了经由水制冷剂热交换器12、加热装置13以及加热器芯11的热介质的循环路径。因此,在第十六运转模式中,能够将制冷循环40的制冷剂和加热装置13的发热部作为热源来进行车室内的制热。
另外,根据第十六运转模式,从经由水制冷剂热交换器12、加热装置13和加热器芯11的热介质的循环路径独立出来,形成了经由发热设备16、电池30和散热器17的热介质的循环路径。
由此,在第十六运转模式的热管理系统1中,能够通过散热器17中的外气散热来冷却发热设备16和电池30。另外,由于车室内制热的热介质的循环路径独立于发热设备16和电池30的冷却的热介质的循环路径,因此能够分别适当地进行车室内制热与发热设备16和电池30的冷却。
(17)第十七运转模式
作为二次电池的电池30在成为低温时内部电阻变大,因此输入输出特性会恶化。因此,在外气温较低的环境下利用电池30时,为了使电池30升温需要进行暖机。在经由热介质对电池30进行暖机的情况下,第十七运转模式由热管理系统1执行。
在第十七运转模式中,控制装置70使第一水泵20a以预先设定的压送能力工作,并且将第二水泵20b设为停止状态。另外,控制装置70使加热装置13以按预先设定的发热量发热的方式工作。而且,控制装置70使制冷循环40在上述的制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第二连接部26b侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接通路25a侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使水制冷剂热交换器12的热介质通路12b侧的流入流出口、第一连接部26a侧的流入流出口、第八连接部26h侧的流入流出口全部连通。而且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而封闭第三连接通路25c的热介质通路。
此外,在第十七运转模式中,进行降低加热器芯11中的散热能力的控制。具体而言,使室内空调单元60中的空气混合门64以冷风旁通通路65侧成为全开的方式工作。由此,能够使通过加热器芯11的空气的量为最小限度,从而能够降低加热器芯11中的散热量。
并且,在第十七运转模式的热介质回路5中,热介质如图23的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第十七运转模式中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、第三热介质三通阀21c、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第一水泵20a的顺序循环。同时,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、第三热介质三通阀21c、电池30、第四热介质止回阀22d、第一水泵20a的顺序循环。
即,在第十七运转模式的热介质回路5中,构成了如下循环路径:经由加热装置13的热介质流与经由电池30的热介质流相对于通过第一水泵20a和水制冷剂热交换器12的热介质流并联地连接。
根据第十七运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质与通过水制冷剂热交换器12的制冷剂通路12a的高压制冷剂进行热交换,从而被加热。从水制冷剂热交换器12流出的热介质在第三热介质三通阀21c分支为两股流动。
在第三热介质三通阀21c分支后的一方侧的热介质流入加热装置13的加热用通路,从而被发热部加热。从加热装置13流出的热介质几乎不在加热器芯11散热而通过加热器芯11。从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a而到达第六连接部26f。
并且,在第三热介质三通阀21c分支后的另一方侧的热介质流入电池30的热介质通路30a。当流入电池30的热介质通路30a时,由水制冷剂热交换器12等加热后的热介质向电池30的各电池元件散热。由此,低温状态的电池30通过与热介质的热交换而升温。从电池30流出的热介质经由第四热介质止回阀22d而到达第六连接部26f。
在第六连接部26f中,从第一热介质三通阀21a流出的热介质与从第四热介质止回阀22d流出的热介质合流。在第六连接部26f合流后的热介质再次被吸入第一水泵20a而被压送。
这样,在第十七运转模式中,能够将制冷循环40的制冷剂和加热装置13的发热部作为热源来使电池30升温,从而能够实现电池30的暖机。
(18)第十八运转模式
在进行车室内的制热和电池30的冷却,并且进行制冷循环40中的室外热交换器43的除霜的情况下,第十八运转模式由热管理系统1执行。
在第十八运转模式中,控制装置70与第十运转模式相同地控制第一水泵20a、第二水泵20b、加热装置13、第一热介质三通阀21a、第二热介质三通阀21b、第三热介质三通阀21c、热介质开闭阀27的工作。另外,控制装置70使制冷循环40在上述的冷却模式下工作。
由此,在第十八运转模式的热介质回路5中,热介质如图16的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第十八运转模式的热介质回路5中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、第三热介质三通阀21c、电池30、第四热介质止回阀22d、第一水泵20a的顺序循环。
同时,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、第三热介质止回阀22c、第一热介质止回阀22a、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第二热介质三通阀21b、第二水泵20b的顺序循环。而且,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、发热设备16、第二热介质三通阀21b、第二水泵20b的顺序循环。
在第十八运转模式中的第二水泵20b侧的热介质的循环路径中,热介质在通过加热装置13的加热用通路时,被发热部加热。而且,热介质在通过发热设备16的热介质通路30a时,被发热设备16的废热加热。
并且,在加热装置13和发热设备16被加热后的热介质在通过加热器芯11时,将热介质所具有的热向送风空气散热。即,在第十八运转模式中,能够将加热装置13的发热部和发热设备16的废热作为热源来进行车室内的制热。
另外,在第十八运转模式中的第一水泵20a侧的热介质的循环路径中,热介质在通过电池30的热介质通路30a时,与电池30的各电池元件进行热交换而被加热。由电池30加热后的热介质在通过水制冷剂热交换器12的热介质通路30a时,与通过制冷剂通路12a的低压制冷剂进行热交换。即,在第十八运转模式中,电池30的热经由热介质而被制冷循环40的低压制冷剂吸热。
并且,在第十八运转模式中,制冷循环40在冷却模式下工作,因此如图2的带网格阴影的箭头所示,由水制冷剂热交换器12吸收的热随着制冷剂的循环而向室外热交换器43供给。由此,附着于室外热交换器43的表面的霜因来自电池30的热而融化。
即,根据第十八运转模式的热管理系统1,能够利用电池30的热来实现室外热交换器43的除霜,从而能够抑制制冷循环40的制热能力的降低。
另外,在第十八运转模式中,从室外热交换器43的除霜的热介质的循环路径独立出来,形成了经由加热装置13、发热设备16和加热器芯11的热介质的循环路径。因此,根据第十八运转模式,能够并行地执行室外热交换器43的除霜和利用了发热设备的废热等的车室内制热。
如以上说明的那样,根据第二实施方式的热管理系统1,能够与上述的第一实施方式同样地得到由与第一实施方式共同的结构和工作所起到的作用效果。即,第二实施方式的热管理系统1能够发挥由上述的第一运转模式~第七运转模式所产生的效果。
并且,根据第二实施方式的热管理系统1,如第八运转模式~第十运转模式那样,关于热介质的流动,能够从经由水制冷剂热交换器12和电池30的热介质通路30a的热介质的循环路径使加热器芯11独立出来。
由此,热管理系统1能够使利用了加热器芯11的车室内制热相对于使用了制冷循环40的电池30的温度调整独立,并执行该利用了加热器芯11的车室内制热。
另外,根据第二实施方式的热管理系统1,如第十运转模式那样,能够从经由水制冷剂热交换器12和电池30的热介质的循环路径独立出来,形成经由加热器芯11和发热设备16的热介质的循环路径。
由此,热管理系统1能够分别独立地并列执行使用了制冷循环40的电池30的温度调整和利用了发热设备16的废热的车室内的制热。
并且,根据第二实施方式的热管理系统1,如第九运转模式那样,能够从经由水制冷剂热交换器12和电池30的热介质的循环路径独立出来,形成经由加热器芯11、发热设备16和散热器17的热介质的循环路径。
由此,热管理系统1在并列地执行使用了制冷循环40的电池30的温度调整和利用了发热设备16的废热的车室内的制热时,能够将基于发热设备16的剩余热向外气散热。因此,在进行利用了发热设备16的废热的车室内制热时,能够同时实现基于车室内制热的舒适性和发热设备16的适当的温度调整。
另外,根据第二实施方式的热管理系统1,如第十一运转模式~第十六运转模式那样,关于热介质的流动,能够从经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11的热介质的循环路径使电池30的热介质通路30a独立出来。
由此,热管理系统1能够相对于使用了制冷循环40的车室内的制热独立地执行电池30的温度调整。
并且,在第二实施方式的热管理系统1中,如第十一运转模式、第十二运转模式、第十四运转模式~第十六运转模式那样,能够从经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11的热介质的循环路径独立出来,形成经由电池30和散热器17的循环路径。
由此,第二实施方式的热管理系统1能够分别独立地并列执行使用了制冷循环40的车室内的制热和基于外气散热的电池30的温度调整。
另外,根据热管理系统1,如第十二运转模式、第十六运转模式那样,能够从经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11的热介质的循环路径独立出来,形成经由电池30、散热器17和发热设备16的热介质的循环路径。
由此,第二实施方式的热管理系统1能够分别独立地并列执行使用了制冷循环40的车室内的制热以及基于外气散热的发热设备16和电池30的温度调整。
并且,根据热管理系统1,如第十三运转模式那样,能够从经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11的热介质的循环路径独立地,限制热介质相对于电池30的热介质通路30a的流入流出。
由此,在进行基于制冷循环40的车室内的制热的情况下,第二实施方式的热管理系统1能够抑制伴随车室内制热的热介质的温度变化对电池30带来的影响。
(第三实施方式)
接着,参照图24,对第三实施方式的热管理系统1进行说明。第三实施方式的热管理系统1的基本结构与第二实施方式的热管理系统1相同,并且还具有散热器用开闭阀28。
如图24所示,散热器用开闭阀28配置于第九连接部26i与散热器17的热介质入口之间的热介质配管。散热器用开闭阀28通过对第九连接部26i与散热器17的热介质入口之间的热介质通路进行开闭,从而切换热介质是否相对于散热器17流入流出。
散热器用开闭阀28是工作由从控制装置70输出的控制电压控制的电磁阀。因此,在第三实施方式中,散热器用开闭阀28构成切换热介质回路5的回路结构的回路切换部的一部分。
此外,第三实施方式的热介质回路切换控制部70c是控制装置70中的控制作为回路切换部的第一热介质三通阀21a、第二热介质三通阀21b、第三热介质三通阀21c、热介质开闭阀27、散热器用开闭阀28的工作的结构。
如上所述,第三实施方式的热管理系统1对上述的第二实施方式的热介质回路5追加了散热器用开闭阀28。因此,第三实施方式的热管理系统1能够实现上述的第一运转模式~第十八运转模式。并且,在第三实施方式的热管理系统1中,通过控制热器用开闭阀28的工作,能够进一步实现第十九运转模式。
(19)第十九运转模式
在例如冬季(外气温为10℃以下),在对车室内进行制热,并且抑制发热设备16和电池30的温度降低的情况下,第十九运转模式由热管理系统1执行。
在第十九运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们预先设定的压送能力工作。另外,控制装置70使加热装置13以按预先由用户设定的发热量发热的方式工作。而且,控制装置70使制冷循环40在上述的制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第二连接部26b侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接通路25a侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第三连接部26c侧的流入流出口、第四连接部26d侧的流入流出口以及散热器17侧的流入流出口全部连通。
另外,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使水制冷剂热交换器12的热介质通路12b侧的流入流出口与第一连接部26a侧的流入流出口连通,并且封闭第八连接部26h侧的流入流出口。
而且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而打开第三连接通路25c的热介质通路。并且,控制装置70控制散热器用开闭阀28的工作,从而封闭第九连接部26i与散热器17的流入口的热介质通路。
由此,在第十九运转模式的热介质回路5中,热介质如图24的粗线箭头所示那样循环。具体而言,在第十九运转模式中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、第三热介质三通阀21c、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第一水泵20a的顺序循环。
同时,热介质以第二水泵20b、第五热介质止回阀22e、电池30、热介质开闭阀27、第二热介质三通阀21b、第二水泵20b的顺序循环。而且,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、发热设备16、第二热介质三通阀21b、第二水泵20b的顺序循环。
即,在第十九运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11的热介质的循环路径以及经由电池30和发热设备16的热介质的循环路径。
在由第二水泵20b排出的热介质的循环路径中,构成如下循环路径:通过电池30的热介质流与通过发热设备16的热介质流相对于通过第二水泵20b的热介质流并联地连接。
根据第十九运转模式中的热介质回路5的回路结构,从第一水泵20a排出的热介质与通过水制冷剂热交换器12的制冷剂通路12a的高压制冷剂进行热交换,从而被加热。
从水制冷剂热交换器12流出的热介质经由第三热介质三通阀21c而流入加热装置13的加热用通路,从而被发热部加热。从加热装置13流出的热介质流入加热器芯11,并与由室内送风机62吹送的送风空气进行热交换,从而加热送风空气。
从加热器芯11流出的热介质经由第一热介质三通阀21a再次被吸入第一水泵20a而被压送。这样,在第十九运转模式中,能够将制冷循环40的制冷剂和加热装置13的发热部作为热源来进行车室内的制热。
并且,从第二水泵20b排出的热介质在第十连接部26j分支为两股。在第十连接部26j分支后的一方侧的热介质经由第五热介质止回阀22e而流入电池30的热介质通路30a,并从电池30的各电池元件吸热。从电池30流出的热介质经由热介质开闭阀27而流入第二热介质三通阀21b。
另一方面,在第十连接部26j分支后的另一方侧的热介质经由第二热介质止回阀22b而流入发热设备16的热介质通路16a,吸收发热设备16所具有的热并流出。由发热设备16加热后的热介质流入第二热介质三通阀21b。即,在第十连接部26j分支后的两股热介质流在第二热介质三通阀21b合流,并再次被吸入第二水泵20b。
如图24所示,在第十九运转模式中,制冷循环40在制热模式下工作,并形成了经由水制冷剂热交换器12、加热装置13以及加热器芯11的热介质的循环路径。因此,在第十九运转模式中,能够将制冷循环40的制冷剂和加热装置13的发热部作为热源来进行车室内的制热。
另外,根据第十九运转模式,从经由水制冷剂热交换器12、加热装置13以及加热器芯11的热介质的循环路径独立出来,形成了经由发热设备16和电池30的热介质的循环路径。
其结果是,在第十九运转模式的热管理系统1中,通过在第二水泵20b循环的热介质在从发热设备16和电池30吸热的状态下持续地循环。因此,在冬季(外气温为10℃以下)这样的低温环境中,能够在循环的热介质积蓄发热设备16、电池30的废热。
因此,根据第十九运转模式的热管理系统1,能够抑制发热设备16和电池30的温度降低,从而能够将发热设备16和电池30维持在适当的温度范围。
另外,由于车室内制热的热介质的循环路径与发热设备16和电池30的冷却的热介质的循环路径独立,因此能够分别适当地进行车室内制热以及发热设备16和电池30的温度维持。
如以上说明的那样,根据第三实施方式的热管理系统1,即使在散热器17与第九连接部26i之间配置散热器用开闭阀28的情况下,也能够同样地得到通过与上述的第二实施方式共通的结构和工作所起到的作用效果。
另外,根据第三实施方式的热管理系统1,如图24所示,如第十九运转模式那样,从经由水制冷剂热交换器12和加热器芯11的热介质的循环路径独立出来,形成了经由电池30和发热设备16的循环路径。
由此,第三实施方式的热管理系统1能够分别独立地并列执行使用了制冷循环40的车室内的制热和使用了积蓄于热介质的热的散热器17和电池30的温度降低的抑制。
(第四实施方式)
接着,参照图25,对第四实施方式的热管理系统1进行说明。第四实施方式的热管理系统1的基本结构与第一实施方式的热管理系统1相同,采用了水冷冷凝器91和冷机92来代替第一实施方式的水制冷剂热交换器12。
在第一实施方式的制冷循环40中,如图2、图5所示,通过切换制冷循环40的回路结构,从而使一个水制冷剂热交换器12作为散热器或吸热器发挥功能。
这点,在第四实施方式的制冷循环40中,虽然省略了图示,但单独地配置有作为散热器发挥功能的水冷冷凝器91和作为吸热器发挥功能的冷机92。第四实施方式的制冷循环40通过切换其回路结构来选择性地使水冷冷凝器91、冷机92发挥功能。
水冷冷凝器91由水制冷剂热交换器构成,并具有:供制冷循环40的高压制冷剂通过的制冷剂通路91a和供在热介质回路5循环的热介质通过的热介质通路91b。因此,冷冷凝器91使通过制冷剂通路91a的高压制冷剂的热向通过热介质通路91b的热介质散热,从而加热热介质。
并且,冷机92由水制冷剂热交换器构成,并具有:供制冷循环40的低压制冷剂通制过的冷剂通路92a和供在热介质回路5循环的热介质通过的热介质通路92b。冷机92使通过制冷剂通路92a的低压制冷剂从通过热介质通路92b的热介质吸热,由此冷却热介质。
如图25所示,第四实施方式的热介质回路5构成为:配置水冷冷凝器91、冷机92来代替第一实施方式中的热介质回路5的水制冷剂热交换器12。
具体而言,在水冷冷凝器91的热介质通路91b中的热介质入口侧连接有第一水泵20a的排出口。另外,在水冷冷凝器91中的热介质通路91b的热介质出口侧连接有冷机92中的热介质通路92b的热介质入口侧。并且,冷机92中的热介质通路92b的热介质出口侧与第一连接部26a侧的热介质配管连接。
如图25所示,第四实施方式的热管理系统1与第一实施方式相同地,通过分别切换热介质回路5、制冷循环40的回路结构,能够实现上述的第一运转模式~第七运转模式。
如以上说明的那样,根据第四实施方式的热管理系统1,即使在采用了水冷冷凝器91、冷机92的情况下,也能够与第一实施方式同样地得到由与上述的第一实施方式共通的结构和工作所起到的作用效果。
(第五实施方式)
接着,参照图26,对第五实施方式的热管理系统1进行说明。第五实施方式的热管理系统1的基本结构与第二实施方式的热管理系统1相同,并采用了水冷冷凝器91和冷机92来代替第二实施方式的水制冷剂热交换器12。
第五实施方式的水冷冷凝器91和冷机92与第四实施方式相同地构成。另外,第五实施方式的制冷循环40能够通过切换其回路结构来选择性地使水冷冷凝器91和冷机92发挥功能。
如图26所示,在第五实施方式的热介质回路5中,水冷冷凝器91中的热介质通路91b的热介质入口侧与第三热介质三通阀21c中的流出口的一方侧连接。并且,水冷冷凝器91中的热介质通路91b的热介质出口侧与第一连接部26a侧的热介质配管连接。
并且,冷机92中的热介质通路92b的热介质入口侧与第三热介质三通阀21c中的流出口的另一方侧连接。冷机92中的热介质通路92b的热介质出口侧与第八连接部26h侧的热介质配管连接。
如图26所示,第五实施方式的热管理系统1与第二实施方式相同地,能够通过分别切换热介质回路5、制冷循环40的回路结构来实现上述的第一运转模式~第十八运转模式。
如以上说明的那样,根据第五实施方式的热管理系统1,即使在采用了水冷冷凝器91、冷机92的情况下,也能够与第二实施方式、第三实施方式同样地得到由与上述的第二实施方式、第三实施方式共通的结构和工作所起到的作用效果。
(第六实施方式)
接着,参照图27,对第六实施方式的热管理系统1进行说明。第六实施方式的热管理系统1除了热介质回路5中的水冷冷凝器91、冷机92的配置之外,与第五实施方式同样地构成。因此,省略关于其他结构的说明,对与第五实施方式的不同点进行说明。
在第六实施方式的热介质回路5中,水冷冷凝器91中的热介质通路91b的热介质入口侧与第一连接部26a侧的热介质配管连接。并且,水冷冷凝器91中的热介质通路91b的热介质出口侧与加热装置13中的加热用通路的入口侧连接。
此外,第六实施方式的热介质回路5中的冷机92的配置与第五实施方式相同地,配置于第三热介质三通阀21c与第八连接部26h之间。
如图27所示,第六实施方式的热管理系统1与第二实施方式、第三实施方式、第五实施方式相同地,能够通过分别切换热介质回路5、制冷循环40的回路结构来实现上述的第一运转模式~第十八运转模式。
如以上说明的那样,根据第六实施方式的热管理系统1,即使在变更了水冷冷凝器91、冷机92的配置的情况下,也能够与第二实施方式、第三实施方式、第五实施方式同样地得到由与上述的第二实施方式、第三实施方式、第五实施方式用的结构和工作所起到的作用效果。
(第七实施方式)
接着,参照图28,对第七实施方式的热管理系统1进行说明。第七实施方式的热管理系统1的基本结构与第一实施方式的热管理系统1相同,而第一连接通路25a和第二连接通路25b的连接方式等不同。以下,对与第一实施方式的不同点具体地进行说明。
如图28所示,在第七实施方式中的高温侧热介质回路10中,去除了将第一连接部26a与第二连接部26b连接的旁通通路18。另外,还和旁通通路18一起去除了第一热介质止回阀22a。第七实施方式的高温侧热介质回路10除了不存在旁通通路18和第一热介质止回阀22a这点外,是与第一实施方式相同的结构。
并且,在第七实施方式的低温侧热介质回路15中,在第四连接部26d与第二热介质三通阀21b中的一个流入流出口之间配置有低温侧开闭阀28a。低温侧开闭阀28a与热介质开闭阀27同样地构成,对在第四连接部26d与第二热介质三通阀21b之间是否有热介质的流动进行切换。因此,低温侧开闭阀28a构成回路切换部的一部分。
在低温侧开闭阀28a的另一方侧连接有第二热介质三通阀21b的一方的流入流出口。第二热介质三通阀21b的另一方的流入流出口与散热器17的热介质入口侧连接。并且,在第二热介质三通阀21b的另一个流入流出口连接有迂回通路19a。迂回通路19a是用于使通过第二热介质三通阀21b后的热介质的流动绕过散热器17的热介质通路。迂回通路19a的另一端侧与第一实施方式相同地,连接有第三连接部26c。
接着,对第七实施方式中的回路连接部25进行说明。第七实施方式中的回路连接部25与第一实施方式相同地,由第一连接通路25a和第二连接部26b构成。如图28所示,第一连接通路25a的一端部与第一实施方式相同地,与第一热介质三通阀21a中的一个流入流出口连接。第一连接通路25a的另一端侧与低温侧热介质回路15的第五连接部26e连接。
并且,第七实施方式的第二连接通路25b的一端部与第一实施方式相同地,与第二连接部26b连接。并且,第二连接通路25b的另一端侧与低温侧热介质回路15的第四连接部26d连接。
而且,在第二连接通路25b配置有第六热介质止回阀22f。第六热介质止回阀22f容许热介质从第四连接部26d侧向第二连接部26b侧流动,并禁止热介质从第二连接部26b侧向第四连接部26d侧流动。
根据如图28所示那样构成的第七实施方式的热管理系统1,与上述的第一实施方式相同地,能够实现第一运转模式~第七运转模式。这里,作为第七实施方式中的运转模式的具体例,对第二运转模式和第四运转模式中的各结构设备的动作进行说明。
首先,对第七实施方式的第二运转模式进行说明。第二运转模式与第一实施方式相同地,是在例如春季、秋季等,在发热设备16所产生的废热的热量与水制冷剂热交换器12中的散热量的总量为由用户设定的制热要求热量以下的情况下被执行的运转模式。
在第七实施方式的第二运转模式中,控制装置70也使第一水泵20a工作,并且将第二水泵20b设为停止状态。另外,控制装置70使加热装置13停止,并使制冷循环40在除湿制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第一连接通路25a侧的流入流出口连通,并且封闭第二连接部26b侧的流入流出口。而且,控制装置70将低温侧开闭阀28a切换为闭状态。
由此,在第七实施方式的第二运转模式中,热介质在热介质回路5循环。具体而言,在第二运转模式的热介质回路5中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、发热设备16、第六热介质止回阀22f、第一水泵20a的顺序循环。因此,第七实施方式的第二运转模式能够发挥与第一实施方式中的第二运转模式相同的效果。
在第七实施方式的第二运转模式中,从第一热介质三通阀21a经由发热设备16流入第一水泵20a的热介质的流动与第一实施方式的第二运转模式不同。
具体而言,在第七实施方式中,从第一热介质三通阀21a流出的热介质经由第一连接通路25a和第五连接部26e而流入发热设备16的热介质通路16a。从发热设备16的热介质通路16a流出的热介质经由第四连接部26d而流入第二连接通路25b。在第二连接通路25b流动的热介质经由第六热介质止回阀22f和第二连接部26b再次被吸入第一水泵20a。
接着,对第七实施方式的第四运转模式进行说明。第四运转模式与第一实施方式相同地,是在例如春季、秋季(外气温为10℃~25℃)等,当在热介质回路5循环的热介质的温度成为预先设定的第一基准水温(例如,60℃)以上的情况下被执行的运转模式。
在第七实施方式的第四运转模式中,控制装置70也使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们设定的压送能力工作。另外,控制装置70使加热装置13停止,并使制冷循环40在除湿制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第二连接部26b侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接通路25a侧的流入流出口。而且,控制装置70将低温侧开闭阀28a切换为开状态。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使低温侧开闭阀28a侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭迂回通路19a侧的流入流出口。
由此,在第七实施方式的第四运转模式中,热介质在热介质回路5循环。具体而言,在第七实施方式的第四运转模式的热介质回路5中,热介质以第一水泵20a、水制冷剂热交换器12、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第一水泵20a的顺序循环。同时,热介质以第二水泵20b、第二热介质止回阀22b、发热设备16、低温侧开闭阀28a、第二热介质三通阀21b、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。
这里,在第七实施方式的第四运转模式的热介质回路5中,着眼于通过发热设备16的热介质流。从第二热介质止回阀22b流出的热介质经由第五连接部26e而流入发热设备16的热介质通路16a。从发热设备16的热介质通路16a流出的热介质经由第四连接部26d而流入低温侧开闭阀28a。
如图7所示,在第一实施方式的第二运转模式中,通过发热设备16的热介质以从第四连接部26d侧朝向第五连接部26e侧的方式流动。另外,如图9所示,在第一实施方式的第四运转模式中,通过发热设备16的热介质以从第五连接部26e侧朝向第四连接部26d侧的方式流动。
即,在第一实施方式的热管理系统1中,在切换运转模式时,通过发热设备16的热介质通路16a的热介质流的朝向可能会变化。由于通过发热设备16的热介质流的朝向发生变化,可以想到发热设备16周边的热介质的流动停滞,从而对发热设备16的温度调整等产生影响。
这点,在第七实施方式的热管理系统1中,如使用第二运转模式、第四运转模式说明的那样,通过发热设备16的热介质流的朝向被统一为从第五连接部26e侧朝向第四连接部26d侧的方向。因此,根据第七实施方式的热管理系统1,通过统一发热设备16周边的热介质流的朝向,即使在切换运转模式时,也能够实现顺畅的热介质的循环。
如以上说明的那样,根据第七实施方式的热管理系统1,即使在变更了回路连接部25的结构的情况下,也能够与上述的实施方式同样地得到由与第一实施方式、第四实施方式共通的结构和工作所起到的作用效果。
(第八实施方式)
接着,参照图29,对第八实施方式的热管理系统1进行说明。第八实施方式的热管理系统1的基本结构与第二实施方式的热管理系统1相同,并且旁通通路18、第一连接通路25a以及第二连接通路25b的连接方式等不同。以下,对与第二实施方式的不同点具体地进行说明。
如图29所示,在第八实施方式的低温侧热介质回路15中,第二热介质三通阀21b配置于将散热器17的热介质入口侧与第九连接部26i连接的热介质通路。第二热介质三通阀21b的一方的流入流出口与第九连接部26i连接,第二热介质三通阀21b的另一方的流入流出口与散热器17的热介质入口连接。并且,第二热介质三通阀21b的另一个流入流出口经由迂回通路19a而与第三连接部26c连接。
另外,在第八实施方式的低温侧热介质回路15中,在将第四连接部26d与第九连接部26i连接的热介质通路配置有低温侧开闭阀28a。低温侧开闭阀28a是与第七实施方式相同的结构。
并且,在第八实施方式的低温侧热介质回路15中,在将第十连接部26j与第二热介质止回阀22b的流入口侧连接的热介质通路配置有第十一连接部26k。在第十一连接部26k连接有旁通通路18的另一端侧。
旁通通路18的一端侧与第一连接部26a连接。第八实施方式中的旁通通路18与第二实施方式相同地,具有第一热介质止回阀22a,但在没有与将第二连接部26b与第六连接部26f连接的热介质通路连接这点与第二实施方式不同。
另外,第八实施方式的热管理系统1在回路连接部25的结构这点与第二实施方式不同。与第七实施方式相同地,第八实施方式的第一连接通路25a的一端部与第一热介质三通阀21a中的一个流入流出口连接。第一连接通路25a的另一端侧与第五连接部26e连接。
并且,第八实施方式的第二连接通路25b的一端部与第七实施方式相同地,与第二连接部26b连接,第二连接通路25b的另一端侧与第四连接部26d连接。另外,在第二连接通路25b配置有第六热介质止回阀22f。
根据像这样构成的第八实施方式的热管理系统1,与第二实施方式相同地,能够实现第八运转模式~第十九运转模式。并且,在第八实施方式的热管理系统1中,将第一连接通路25a和第二连接通路25b的结构构成为与第七实施方式相同。因此,根据热管理系统1,在全部的运转模式中,能够将通过发热设备16的热介质的流动方向统一为从第五连接部26e朝向第四连接部26d的方向。
如以上说明的那样,根据第八实施方式的热管理系统1,即使在以第二实施方式的结构为基础而变更了回路连接部25的结构的情况下,也能够与上述的实施方式同样地得到由与上述的实施方式共通的结构和工作所起到的作用效果。
(第九实施方式)
接着,参照图30,对第九实施方式的热管理系统1进行说明。第九实施方式的热管理系统1的基本结构与第八实施方式的热介质回路5相同,并且回路连接部25等的结构不同。另外,作为第九实施方式中的制冷循环40,采用了构成为与第四实施方式相同的制冷循环40。
即,第九实施方式的制冷循环40具有作为散热器发挥功能的水冷冷凝器91和作为吸热器发挥功能的冷机92,并能够通过切换其回路结构来选择性地使水冷冷凝器91、冷机92发挥功能。
如图30所示,在第九实施方式的热介质回路5中,在水冷冷凝器91的热介质通路91b中的热介质入口侧连接有第一连接部26a。并且,在水冷冷凝器91的热介质通路91b中的热介质出口侧连接有加热装置13中的加热用通路的入口侧。
另外,冷机92的热介质通路92b中的热介质入口侧与第八连接部26h连接。冷机92的热介质通路92b中的热介质出口侧与电池30的热介质通路30a中的入口侧连接。
并且,在第九实施方式的热介质回路5中,从第八实施方式的结构去除了第二连接通路25b和第六热介质止回阀22f。第一连接通路25a与第八实施方式相同地,将第一热介质三通阀21a中的一个流入流出口与第五连接部26e连接。
而且,在第九实施方式中,在将第五连接部26e与第十一连接部26k连接的热介质配管配置有低温侧开闭阀28a。低温侧开闭阀28a的结构与上述的实施方式相同。
根据像这样构成的第九实施方式的热管理系统1,在第八运转模式~第十九运转模式中,能够实现除了第十一运转模式和第十四运转模式的多个运转模式。
首先,作为第九实施方式中的运转模式的一个,对第十运转模式中的各结构设备的动作进行说明。在第九实施方式中的第十运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们预先设定的压送能力工作。另外,控制装置70使加热装置13以按预先由用户设定的发热量发热的方式工作。而且,控制装置70使制冷循环40在冷却模式下工作。
并且,控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第一连接通路25a侧的流入流出口连通,并且封闭第六连接部26f侧的流入流出口。
另外,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第九连接部26i侧的流入流出口与迂回通路19a侧的流入流出口连通,并且封闭散热器17侧的流入流出口。
而且,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使第一水泵20a的排出口侧的流入流出口与第八连接部26h侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接部26a侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而封闭第三连接通路25c的热介质通路。而且,控制装置70控制低温侧开闭阀28a的工作,从而封闭将第五连接部26e与第十一连接部26k连接的热介质通路。
由此,在第九实施方式中的第十运转模式的热介质回路5中,热介质以第一水泵20a、第三热介质三通阀21c、冷机92、电池30、第四热介质止回阀22d、第一水泵20a的顺序循环。
同时,热介质以第二水泵20b、第一热介质止回阀22a、水冷冷凝器91、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、发热设备16、第二热介质三通阀21b、第二水泵20b的顺序循环。
即,在第十运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由冷机92和电池30的热介质的循环路径以及经由水冷冷凝器91、加热器芯11、加热装置13和发热设备16的热介质的循环路径。
因此,根据第九实施方式的第十运转模式,能够分别适当地执行发热设备16的温度调整、车室内制热以及电池30的冷却。另外,在第十运转模式中,作为车室内制热的制热热源,除了发热设备16的废热之外,还利用了加热装置13的发热部。由此,在第十运转模式中,也能够应对作为车室内制热被要求了较高的制热能力的情况。
此外,第九实施方式的热管理系统1与上述的第二实施方式相同地,能够实现与第十运转模式相同的工作,因此能够实现第十八运转模式。即,通过第九实施方式的第十八运转模式,能够并行地执行室外热交换器43的除霜和利用了发热设备的废热等的车室内制热。
接着,作为第九实施方式中的运转模式,对第十六运转模式中的各结构设备的动作进行说明。在第九实施方式中的第十六运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们预先设定的压送能力工作。另外,控制装置70使加热装置13以按预先由用户设定的发热量发热的方式工作。而且,控制装置70使制冷循环40在制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第六连接部26f侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接通路25a侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第九连接部26i侧的流入流出口与散热器17侧的流入流出口连通,并且封闭迂回通路19a侧的流入流出口。
另外,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使第一水泵20a的排出口侧的流入流出口与第一连接部26a侧的流入流出口连通,并且封闭第八连接部26h侧的流入流出口。
而且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而打开第三连接通路25c的热介质通路。另外,控制装置70控制低温侧开闭阀28a的工作,从而打开将第五连接部26e与第十一连接部26k连接的热介质通路。
由此,在第九实施方式的第十六运转模式中,热介质以第一水泵20a、第三热介质三通阀21c、水冷冷凝器91、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第一水泵20a的顺序循环。
同时,热介质以第二水泵20b、第五热介质止回阀22e、冷机92、电池30、热介质开闭阀27、第二热介质三通阀21b、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。而且,热介质以第二水泵20b、低温侧开闭阀28a、发热设备16、第二热介质三通阀21b、散热器17、第二水泵20b的顺序循环。
即,在第十六运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由水冷冷凝器91和加热器芯11的热介质的循环路径以及经由电池30、发热设备16和散热器17的热介质的循环路径。
在由第二水泵20b排出的热介质的循环路径中,构成如下循环路径:通过电池30的热介质流与通过发热设备16的热介质流相对于通过第二水泵20b和散热器17的热介质流并联地连接。因此,根据第九实施方式的第十六运转模式,能够分别适当地进行车室内制热以及发热设备16和电池30的冷却。
接着,作为第九实施方式中的运转模式,对第十九运转模式中的各结构设备的动作进行说明。在第九实施方式中的第十九运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们预先设定的压送能力工作。另外,控制装置70使加热装置13以按预先由用户设定的发热量发热的方式工作。而且,控制装置70使制冷循环40在制热模式下工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第六连接部26f侧的流入流出口连通,并且封闭第一连接通路25a侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第九连接部26i侧的流入流出口与迂回通路19a侧的流入流出口连通,并且封闭散热器17侧的流入流出口。
另外,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使第一水泵20a的排出口侧的流入流出口与第一连接部26a侧的流入流出口连通,并且封闭第八连接部26h侧的流入流出口。
而且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而打开第三连接通路25c的热介质通路。另外,控制装置70控制低温侧开闭阀28a的工作,从而打开将第五连接部26e与第十一连接部26k连接的热介质通路。
由此,在第九实施方式的第十九运转模式中,热介质以第一水泵20a、第三热介质三通阀21c、水冷冷凝器91、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、第一水泵20a的顺序循环。
同时,热介质以第二水泵20b、第五热介质止回阀22e、冷机92、电池30、热介质开闭阀27、第二热介质三通阀21b、第二水泵20b的顺序循环。而且,热介质以第二水泵20b、低温侧开闭阀28a、发热设备16、第二热介质三通阀21b、第二水泵20b的顺序循环。
即,在第九实施方式的第十九运转模式的热介质回路5中,分别独立地形成经由水冷冷凝器91和加热器芯11的热介质的循环路径以及经由电池30和发热设备16的热介质的循环路径。
在由第二水泵20b排出的热介质的循环路径中,构成如下循环路径:通过电池30和冷机92的热介质流与通过发热设备16的热介质流相对于通过第二水泵20b的热介质流并联地连接。
因此,在第十九运转模式中,能够将制冷循环40的制冷剂和加热装置13的发热部作为热源来进行车室内的制热。另外,能够抑制发热设备16和电池30的温度降低,并将发热设备16和电池30维持在适当的温度范围。即,根据第十九运转模式的热管理系统1,能够分别适当地进行车室内制热以及发热设备16和电池30的温度维持。
而且,第九实施方式的热管理系统1能够实现第二十运转模式。在第二十运转模式中,控制装置70使第一水泵20a和第二水泵20b以分别对它们预先设定的压送能力工作。另外,控制装置70使加热装置13以按预先由用户设定的发热量发热的方式工作。
控制装置70控制第一热介质三通阀21a的工作,从而使加热器芯11侧的流入流出口与第一连接通路25a侧的流入流出口连通,并且封闭第六连接部26f侧的流入流出口。
并且,控制装置70控制第二热介质三通阀21b的工作,从而使第九连接部26i侧的流入流出口与迂回通路19a侧的流入流出口连通,并且封闭散热器17侧的流入流出口。
另外,控制装置70控制第三热介质三通阀21c的工作,从而使第一水泵20a的排出口侧的流入流出口与第一连接部26a侧的流入流出口连通,并且封闭第八连接部26h侧的流入流出口。
而且,控制装置70控制热介质开闭阀27的工作,从而封闭第三连接通路25c的热介质通路。另外,控制装置70控制低温侧开闭阀28a的工作,从而封闭将第五连接部26e与第十一连接部26k连接的热介质通路。
由此,在第九实施方式的第二十运转模式中,热介质以第一水泵20a、第三热介质三通阀21c、水冷冷凝器91、加热装置13、加热器芯11、第一热介质三通阀21a、发热设备16的顺序流通。从发热设备16流出的热介质以第二热介质三通阀21b、第二水泵20b、第五热介质止回阀22e、冷机92、电池30、第四热介质止回阀22d、第一水泵20a的顺序流动。
即,在第九实施方式的第二十运转模式的热介质回路5中,形成了经由水冷冷凝器91、加热装置13、加热器芯11、发热设备16、冷机92以及电池30的热介质的循环路径。
因此,在第二十运转模式中,热管理系统1能够将制冷循环40的制冷剂和加热装置13的发热部作为热源来进行车室内的制热、发热设备16和电池30的温度调整。
如以上说明的那样,根据第九实施方式的热管理系统1,即使在以第八实施方式的结构为基础而变更了制冷循环40等的结构的情况下,也能够与上述的实施方式同样地得到由与第八实施方式等共通的结构和工作所起到的作用效果。
(第十实施方式)
接着,参照图31,对第十实施方式的热管理系统1进行说明。第十实施方式的热管理系统1的基本结构与第九实施方式的热管理系统1相同,并且在热介质回路5中旁通通路18和低温侧开闭阀28a等的结构与第九实施方式的热管理系统1不同。
如图31所示,在第十实施方式的热介质回路5中,去除了将第一连接部26a与第十一连接部26k连接的旁通通路18。因此,在第八实施方式中,也去除了配置于旁通通路18的第一热介质止回阀22a。
另外,在第九实施方式中,在第五连接部26e与第十连接部26j之间配置有低温侧开闭阀28a,但在第十实施方式中,配置有第二热介质止回阀22b来代替低温侧开闭阀28a。第十实施方式的第二热介质止回阀22b容许热介质从第十连接部26j侧向第五连接部26e侧流动,并且禁止热介质从第五连接部26e侧向第十连接部26j侧流动。
根据像这样构成的第十实施方式的热管理系统1,即使在相对于第九实施方式简化了热介质回路5的结构的情况下,也能够在第八运转模式~第十九运转模式中实现除了第九运转模式~第十一运转模式、第十三运转模式、第十四运转模式、第十八运转模式之外的运转模式。
如以上说明的那样,根据第十实施方式的热管理系统1,即使在将第九实施方式的热介质回路5简单化的情况下,也能够与上述的实施方式同样地得到由与上述的实施方式共通的结构和工作所起到的作用效果。
本发明不限于上述的实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,能够像以下那样进行各种变形。
在上述的实施方式中,对将本发明的热管理系统1应用于带车载设备冷却功能的车辆用空调装置的例进行了说明,但热管理系统1的应用不限于此。热管理系统1不限于车辆用,也可以应用于定置型的空调装置等。例如,也可以应用于对服务器(计算机)的温度进行适当地调整,并且进行收容有服务器的室内的空调的带服务器冷却功能的空调装置等。
另外,在热管理系统的热介质回路中,在发热设备16包含有多个结构设备,但发热设备16中的各结构设备的热介质通路16a可以彼此直接地串联连接,也可以并联连接。另外,也能够将发热设备16设为单一的结构设备。
并且,在上述的实施方式中,作为热介质回路5中的回路切换部,采用了第一热介质三通阀21a、第二热介质三通阀21b、第三热介质三通阀21c、热介质开闭阀27,但不限于此。只要能够切换热介质回路5中的回路结构,就能够采用多个开闭阀的组合等其他结构。
另外,在上述的实施方式中,作为热介质回路5的热介质,以采用了乙二醇水溶液的例进行了说明,但热介质不限于此。能够将例如二甲基聚硅氧烷、或含有纳米流体等的溶液、防冻液等用作热介质。而且,作为热介质也能够使用油等绝缘的液介质。
并且,本发明中的制冷循环40的结构不限于上述的实施方式所限定的结构。例如,作为构成制冷循环40的室外热交换器43,也可以采用具有调制器的室外热交换器。同样地,作为水制冷剂热交换器12,也可以采用具有储液箱的水制冷剂热交换器12。
另外,在上述的实施方式中,对作为制冷循环40的结构设备采用了蒸发压力调整阀48的例进行了说明,但蒸发压力调整阀48并非必要的结构。例如,在冷却制冷模式时,水制冷剂热交换器12中的制冷剂蒸发温度不会成为0℃以下的制冷循环装置,则可以废除蒸发压力调整阀48。
并且,在上述的实施方式中,对作为制冷循环40的制冷剂回路切换部采用了四通阀42的例进行了说明,但只要能够与四通阀42相同地切换制冷循环40的回路结构,就能够采用其他结构。
另外,在上述的实施方式中,对作为制冷循环40的制冷剂采用了R1234yf的例进行了说明,但制冷剂不限于此。也可以采用例如R134a、R600a、R410A、R404A、R32、R407C等。或者,也可以采用将这些制冷剂中的多种混合后的混合制冷剂等。
本发明以实施例为基准进行了记述,但应当理解,本发明不限于该实施例、结构。本发明还包含各种变形例、均等范围内的变形。除此之外,各种组合、方式、进而使它们包含仅一要素、其以上或其以下的其他组合、方式也被纳入本发明的范畴、思想范围。

Claims (18)

1.一种热管理系统,其特征在于,具有:
高温侧热介质回路(10),该高温侧热介质回路将热介质制冷剂热交换器(12)与加热器芯(11)连接为能够供热介质循环,该热介质制冷剂热交换器通过与在制冷循环(40)循环的制冷剂的热交换来调整所述热介质的温度,该加热器芯使所述热介质的热向朝向空调对象空间吹送的送风空气散热;
低温侧热介质回路(15),该低温侧热介质回路将散热器(17)与发热设备(16)连接为能够供所述热介质循环,该散热器使所述热介质所具有的热向外气散热,该发热设备伴随工作而发热,并且通过所述热介质所具有的热而被调整温度;
回路连接部(25),该回路连接部将所述高温侧热介质回路与所述低温侧热介质回路连接为能够供所述热介质流入流出;以及
回路切换部(70c),该回路切换部切换所述高温侧热介质回路、所述低温侧热介质回路以及所述回路连接部中的所述热介质的流动,
所述热管理系统通过所述回路切换部切换为如下运转模式:
使在所述热介质制冷剂热交换器被加热后的所述热介质以经由所述加热器芯的方式循环的运转模式;以及
使在所述发热设备和所述热介质制冷剂热交换器被加热后的所述热介质以经由所述加热器芯的方式循环的运转模式。
2.根据权利要求1所述的热管理系统,其特征在于,
通过所述回路切换部切换为如下运转模式:
通过使被加热后的所述热介质以经由所述加热器芯的方式循环,从而进行所述空调对象空间的制热,
并且与经由所述加热器芯的所述热介质的循环路径独立地,使所述热介质经由所述发热设备而循环。
3.根据权利要求2所述的热管理系统,其特征在于,
在经由所述发热设备的所述热介质的循环路径上包含所述散热器。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的热管理系统,其特征在于,
所述制冷循环具有室外热交换器(43),该室外热交换器使所述制冷剂与所述外气进行热交换,
通过所述回路切换部切换为如下运转模式:使所述热介质经由所述热介质制冷剂热交换器和所述加热器芯而循环,并且限制所述热介质相对于所述发热设备的流入流出,
在所述热介质制冷剂热交换器吸收所述热介质所具有的热,并向所述室外热交换器供给该热。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的热管理系统,其特征在于,
通过所述回路切换部切换为如下运转模式:使在所述发热设备被加热后的所述热介质以经由所述散热器的方式循环,并且限制所述热介质相对于所述热介质制冷剂热交换器的流入流出。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的热管理系统,其特征在于,
在使在所述发热设备和所述热介质制冷剂热交换器被加热后的所述热介质以经由所述加热器芯的方式循环的运转模式中,
在满足关于所述热介质的温度的高温条件的情况下,通过所述回路切换部切换为如下运转模式:使所述热介质以除了所述发热设备、所述热介质制冷剂热交换器以及所述加热器芯之外,还经由所述散热器的方式流通。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的热管理系统,其特征在于,
在使在所述发热设备和所述热介质制冷剂热交换器被加热后的所述热介质以经由所述加热器芯的方式循环的运转模式中,
在所述热介质的温度比预先设定的基准温度高的情况下,通过所述回路切换部切换为如下运转模式:
使所述热介质经由所述热介质制冷剂热交换器和所述加热器芯而循环,
并且从包含所述热介质制冷剂热交换器和所述加热器芯的所述热介质的循环路径独立出来,使所述热介质经由所述发热设备和所述散热器而循环。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的热管理系统,其特征在于,
所述高温侧热介质回路具有加热装置(13),该加热装置伴随工作而加热流入所述加热器芯的所述热介质,并且能够任意地调整加热所述热介质的热量。
9.根据权利要求1~7中任一项所述的热管理系统,其特征在于,
具有设备用热交换部(30a),该设备用热交换部连接为能够供所述热介质流入流出,且使作为温度调整的对象的对象设备(30)与所述热介质进行热交换,
通过所述回路切换部切换为如下运转模式:
使通过所述热介质制冷剂热交换器后的所述热介质以经由所述设备用热交换部的方式循环,
并且关于所述热介质的流动,使所述加热器芯从包含所述热介质制冷剂热交换器和所述设备用热交换部的所述热介质的循环路径独立出来。
10.根据权利要求9所述的热管理系统,其特征在于,
在使通过所述热介质制冷剂热交换器后的所述热介质以经由所述设备用热交换部的方式循环的情况下,通过所述回路切换部切换为如下运转模式:
与包含所述热介质制冷剂热交换器和所述设备用热交换部的所述热介质的循环路径独立地,使所述热介质经由所述加热器芯和所述发热设备而循环。
11.根据权利要求9或10所述的热管理系统,其特征在于,
在使通过所述热介质制冷剂热交换器后的所述热介质以经由所述设备用热交换部的方式循环的情况下,通过所述回路切换部切换为如下运转模式:
与包含所述热介质制冷剂热交换器和所述设备用热交换部的所述热介质的循环路径独立地,使所述热介质以通过所述加热器芯、所述发热设备以及所述散热器的方式循环。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的热管理系统,其特征在于,
具有设备用热交换部(30a),该设备用热交换部连接为能够供所述热介质流入流出,且使作为温度调整的对象的对象设备(30)与所述热介质进行热交换,
通过所述回路切换部切换为如下运转模式:
使通过所述热介质制冷剂热交换器后的所述热介质以经由所述加热器芯的方式循环,
并且关于所述热介质的流动,使所述设备用热交换部与包含所述热介质制冷剂热交换器和所述加热器芯的所述热介质的循环路径独立。
13.根据权利要求12所述的热管理系统,其特征在于,
在使通过所述热介质制冷剂热交换器后的所述热介质以经由所述加热器芯的方式循环的情况下,通过所述回路切换部切换为如下运转模式:
与包含所述热介质制冷剂热交换器和所述加热器芯的所述热介质的循环路径独立地,使所述热介质经由所述设备用热交换部和所述散热器而循环。
14.根据权利要求12或13所述的热管理系统,其特征在于,
在使通过所述热介质制冷剂热交换器后的所述热介质以经由所述加热器芯的方式循环的情况下,通过所述回路切换部切换为如下运转模式:
与包含所述热介质制冷剂热交换器和所述加热器芯的所述热介质的循环路径独立地,使所述热介质以通过所述设备用热交换部、所述散热器以及所述发热设备的方式循环。
15.根据权利要求12~14中任一项所述的热管理系统,其特征在于,
在使通过所述热介质制冷剂热交换器后的所述热介质以经由所述加热器芯的方式循环的情况下,通过所述回路切换部切换为如下运转模式:
与包含所述热介质制冷剂热交换器和所述加热器芯的所述热介质的循环路径独立地,使所述热介质以通过所述设备用热交换部和所述发热设备的方式循环。
16.根据权利要求12~15中任一项所述的热管理系统,其特征在于,
在使通过所述热介质制冷剂热交换器后的所述热介质以经由所述加热器芯的方式循环的情况下,通过所述回路切换部切换为如下运转模式:
与经由所述热介质制冷剂热交换器和所述加热器芯的所述热介质的循环独立地,限制所述热介质相对于所述设备用热交换部的流入流出。
17.根据权利要求9~16中任一项所述的热管理系统,其特征在于,
所述高温侧热介质回路具有加热装置(13),该加热装置伴随工作而加热流入所述加热器芯的所述热介质,并且能够任意地调整加热所述热介质的热量。
18.根据权利要求17所述的热管理系统,其特征在于,
通过所述回路切换部切换为如下运转模式:
使通过所述热介质制冷剂热交换器后的所述热介质分支为经由所述加热装置和所述加热器芯的流动与经由所述设备用热交换部的流动,
并且,同时生成经由所述热介质制冷剂热交换器、所述加热装置和所述加热器芯的所述热介质的循环以及经由所述热介质制冷剂热交换器和所述设备用热交换部的所述热介质的循环。
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