JP2024007011A - 電池温調システム及び車両用熱マネジメントシステム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電池セル及び外部の熱媒体の温度調整が可能で、かつ複数の電池セル間で温度バラツキを低減させることができる電池温調システムを提供する。【解決手段】第１冷媒回路１では、第１圧縮機１０、電池熱交換器１１、固定絞り１２、第１冷媒／冷却水熱交換器４、第１膨張弁１３及び外気熱交換器１４がこの順で第１冷媒流路１５により接続されている。第１冷媒回路１は、制御部６による循環経路切替部１６の切替制御により、複数の電池セルを冷却する電池冷却モード、複数の電池セルを加熱する電池暖機モード、冷却水を加熱するとともに複数の電池セルを均温化する冷却水加熱電池均温化モード及び冷却水を冷却するとともに複数の電池セルを均温化する熱媒体冷却電池均温化モードで作動する。【選択図】図１

Description

本発明は電池温調システム及び車両用熱マネジメントシステムに関する。

電気自動車（ＢＥＶ、Ｂａｔｔｅｒｙ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）やプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ、Ｐｌｕｇ－ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等、主に電力で走行する車両には、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電装置として、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等が搭載されている。

電池は充放電時に発熱し、高温状態が継続すると劣化が促進する。一方、電池が過度に低温になると、電池出力が低下する。このため、電池を冷却又は加熱して電池温度を適切に調整することができる電池温調システムが求められる。

特許文献１に従来の電池温調システムが開示されている。この電池温調システムは、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載され、二次電池等の車載電池の温度を調整する。この電池温調システムは、圧縮機、室外器、第１膨張弁、電池熱交換部、第２膨張弁及び室内器がこの順で冷媒流路によって接続された冷媒回路を備えている。

圧縮機は、冷媒を圧縮して冷媒を回路内で循環させる。室外器は、外気と冷媒とを熱交換させる。第１膨張弁及び第２膨張弁は絞り度合いに応じて冷媒を減圧させる。電池熱交換部は、車載電池と冷媒とを熱交換させる。室内器は、車室内に供給される室内空気と冷媒とを熱交換させる。

また、この電池温調システムにおける冷媒回路は、回路内を循環する冷媒の循環方向を切り替える方向切替部をさらに備えている。そして、この冷媒回路における第１膨張弁、第２膨張弁及び方向切替部の作動は制御部によって制御される。

この電池温調システムでは、制御部の制御により、方向切替部が回路内を循環する冷媒の循環方向を切り替えるとともに、第１膨張弁及び第２膨張弁の開度を調整することで、車室内の冷暖房と、車載電池の冷却及び加熱とを可能にしている。

特開２０１８－１９２９６８号公報

ところで、電池は一般に複数の電池セルにより構成されている。電池の寿命や性能の低下を抑える上では、複数の電池セルを均一に温度調整することが求められる。

ところが、上記従来の電池温調システムでは、回路内を循環して電池熱交換部を流通する冷媒によって電池を冷却又は加熱している。このため、上記従来の電池温調システムでは、複数の電池セル間で温度バラツキが生じ易い。

すなわち、冷媒の冷却能力又は加熱能力は、電池セルとの熱交換により低下する。このため、電池熱交換部を流通する冷媒の冷却能力又は加熱能力は、冷媒流れの下流側に向かうに連れて低下する。その結果、冷媒流れの上流側で冷媒と熱交換する電池セルと、冷媒流れの下流側で冷媒と熱交換する電池セルとの間で、温度バラツキが生じ易い。

他方、電池温調システムにおける冷媒回路の冷媒を利用して外部の熱媒体も温度調整することができれば、その熱媒体により電池以外の対象を温度調整することができ好都合である。

さらに、電池搭載車両においては、特に寒冷地などで外気温が低い時でも車室内を効果的に暖房できれば好都合である。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、複数の電池セル及び外部の熱媒体の温度調整が可能で、かつ複数の電池セル間で温度バラツキを低減させることができる電池温調システムを提供することを解決すべき技術課題とする。

また、本発明は、車載に搭載された複数の電池セルの温度調整が可能で、かつ複数の電池セル間で温度バラツキを低減させることができ、しかも寒冷地などで外気温が低い時でも車室内を効果的に暖房することができる車両用熱マネジメントシステムを提供することを解決すべき課題としている。

本発明の電池温調システムは、吸入口から吸入した第１冷媒を圧縮して吐出口から吐出する第１圧縮機と、第１冷媒と複数の電池セルとを熱交換させる電池熱交換器と、第１冷媒と外部の熱媒体とを熱交換させる熱媒体熱交換器と、第１冷媒と外気とを熱交換させる外気熱交換器と、前記電池熱交換器又は前記熱媒体熱交換器に向かう第１冷媒を減圧させる第１絞り部と、前記熱媒体熱交換器又は前記外気熱交換器に向かう第１冷媒を減圧させる第２絞り部とを有する第１冷媒回路を備え、
前記第１冷媒回路は、前記第１圧縮機、前記電池熱交換器、前記第１絞り部、前記熱媒体熱交換器、前記第２絞り部、前記外気熱交換器及び前記第１圧縮機をこの順で接続する第１循環流路と、前記第１圧縮機、前記熱媒体熱交換器、前記第２絞り部、前記外気熱交換器及び前記第１圧縮機をこの順で接続する第２循環流路とに切り替えるとともに、前記第１循環流路及び前記第２循環流路における第１冷媒の循環方向を切り替える循環経路切替部をさらに有し、
前記第１冷媒回路は、前記第２循環流路に切り替えられたときには前記第２循環流路から独立し前記電池熱交換器及び前記第１絞り部を含む独立流路を備える電池温調システムであって、
前記電池温調システムは、前記第１圧縮機と前記循環経路切替部の作動を制御する制御部を備え、
前記第１冷媒回路は、前記制御部の制御により、前記複数の電池セルを冷却する電池冷却モード、前記複数の電池セルを加熱する電池暖機モード、前記熱媒体を加熱するとともに前記複数の電池セルを均温化する熱媒体加熱電池均温化モードで作動し、
前記電池冷却モードでは、前記循環経路切替部により、前記第１循環流路に切り替えられるとともに、前記第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が前記外気熱交換器に向かうように前記循環方向が切り替えられ、
前記電池暖機モードでは、前記循環経路切替部により、前記第１循環流路に切り替えられるとともに、前記第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が前記電池熱交換器に向かうように前記循環方向が切り替えられ、
前記熱媒体加熱電池均温化モードにでは、前記循環経路切替部により、前記第２循環流路及び前記独立流路に切り替えられるとともに、前記第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が前記熱媒体熱交換器に向かうように前記循環方向が切り替えられることを特徴とする。

本発明の電池温調システムでは、第１冷媒回路の作動を制御する制御部が循環経路切替部を切替制御することにより、第１冷媒回路が、第１循環流路と、第２循環流路及び独立流路とに切り替えられる。

第１循環流路では、第１圧縮機、電池熱交換器、第１絞り部、熱媒体熱交換器、第２絞り部、外気熱交換器及び第１圧縮機がこの順で接続される。本明細書における「絞り部」とは、開度が一定の固定絞り及び開度が可変の可変絞りの双方を含み、可変絞りとしては、例えば弁開度が０％～１００％の範囲で調整可能な電子式の膨張弁を挙げることができる。

第２循環流路では、第１圧縮機、熱媒体熱交換器、第２絞り部、外気熱交換器及び第１圧縮機がこの順で接続される。独立流路は、第２循環流路から独立し、電池熱交換器及び第１絞り部を含む。

また、第１循環流路及び第２循環流路における第１冷媒の循環方向は、制御部が循環経路切替部を切替制御することにより、切り替えられる。

そして、電池熱交換器では、第１循環流路を循環する第１冷媒と複数の電池セルとが熱交換され、また、独立流路に存在する第１冷媒と複数の電池セルとが熱交換される。熱媒体熱交換器では、第１循環流路又は第２循環流路を循環する第１冷媒と外部の熱媒体とが熱交換される。

第１冷媒回路は、制御部の制御により、電池冷却モード、電池暖機モード及び熱媒体加熱電池均温化モードで作動する。

電池冷却モードでは、循環経路切替部により、第１循環流路に切り替えられるとともに、第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が外気熱交換器に向かうように第１循環流路における循環方向が切り替えられる。これにより、第１循環流路では、第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が第１冷媒回路の凝縮器として機能する外気熱交換器にて外気に放熱し、放熱後に第２絞り部及び／又は第１絞り部で減圧された第１冷媒が第１冷媒回路の蒸発器として機能する電池熱交換器にて複数の電池セルから吸熱する。その結果、複数の電池セルが冷却される。なお、第２絞り部で第１冷媒が減圧され、かつ、熱媒体熱交換器内を熱媒体が流通する場合は、熱媒体熱交換器にて第１冷媒が熱媒体から吸熱し得る。

電池暖機モードでは、循環経路切替部により、第１循環流路に切り替えられるとともに、第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が電池熱交換器に向かうように第１循環流路における循環方向が切り替えられる。これにより、第１循環流路では、第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が第１冷媒回路の凝縮器として機能する電池熱交換器にて複数の電池セルに放熱する。その結果、複数の電池セルが加熱される。放熱後に第１絞り部及び／又は第２絞り部で減圧された第１冷媒が第１冷媒回路の蒸発器として機能する外気熱交換器にて外気から吸熱する。なお、第１絞り部で第１冷媒が減圧され、かつ、熱媒体熱交換器内を熱媒体が流通する場合は、熱媒体熱交換器にて第１冷媒が熱媒体から吸熱し得る。

熱媒体加熱電池均温化モードでは、循環経路切替部により、第２循環流路及び独立流路に切り替えられるとともに、第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が熱媒体熱交換器に向かうように第２循環流路における循環方向が切り替えられる。これにより、第２循環流路では、第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が第１冷媒回路の凝縮器として機能する熱媒体熱交換器にて外部の熱媒体に放熱する。その結果、外部の熱媒体が加熱される。放熱後に第２絞り部で減圧された第１冷媒は、第１冷媒回路の蒸発器として機能する外気熱交換器にて外気から吸熱する。また、独立流路では、独立流路に存在する第１冷媒が電池熱交換器内で複数の電池セルと熱交換することにより、第１冷媒と電池セルとの温度差に応じて電池セルを冷却したり、加熱したりするとともに、複数の電池セルを均温化することができる。

このように、第１冷媒回路が第１循環流路に切り替えられれば、第１循環流路を循環して電池熱交換器を流通する第１冷媒と各電池セルとの熱交換によって、第１冷媒と各電池セルとの温度差に応じて各電池セルを冷却したり、加熱したりすることができる。

また、第１冷媒回路が第２循環流路及び独立流路に切り替えられれば、第２循環流路を循環して熱媒体熱交換器を流通する第１冷媒と外部の熱媒体との熱交換によって、第１冷媒と熱媒体との温度差に応じて熱媒体を加熱することができる。

この第２循環流路を循環する第１冷媒による熱媒体の加熱と同時に、独立流路に存在する第１冷媒が電池熱交換器内で複数の電池セルと熱交換することにより、第１冷媒と各電池セルとの温度差に応じて電池セルを冷却したり、加熱したりすることができる。

この独立流路に存在する第１冷媒は、独立流路内を一方向に循環するわけではなく、独立流路内を行き来可能であり、この間電池熱交換器内で各電池セルと繰り返し熱交換し得る。このため、独立流路に存在する第１冷媒と各電池セルとがほぼ同一の温度となり、複数の電池セルを均温化することができる。本明細書における「均温化」とは、複数の電池セルが完全に同一の温度になることの他、複数の電池セルが可及的に同一の温度になることも含まれる。

したがって、本発明の電池温調システムは、複数の電池セル及び外部の熱媒体の温度調整が可能で、かつ複数の電池セル間で温度バラツキを低減させることができる。

第１冷媒回路は、複数の電池セルを均温化する電池均温化モードで作動することが好ましい。電池均温化モードでは、循環経路切替部により第２循環流路及び独立流路に切り替えられるとともに、第１圧縮機が停止状態とされる。

この場合でも、独立流路に存在する第１冷媒により、複数の電池セルを冷却したり、加熱したりするとともに、複数の電池セルを均温化することができる。

第１冷媒回路は、熱媒体を冷却するとともに複数の電池セルを均温化する熱媒体冷却電池均温化モードで作動することが好ましい。熱媒体冷却電池均温化モードでは、循環経路切替部により、第２循環流路及び独立流路に切り替えられるとともに、第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が外気熱交換器に向かうように循環方向が切り替えられる。

これにより、第２循環流路では、第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が第１冷媒回路の凝縮器として機能する外気熱交換器にて外気に放熱し、放熱後に第２絞り部で減圧された第１冷媒が第１冷媒回路の蒸発器として機能する熱媒体熱交換器にて外部の熱媒体から吸熱する。その結果、外部の熱媒体が冷却される。また、独立流路では、独立流路に存在する第１冷媒が電池熱交換器内で複数の電池セルと熱交換することにより、第１冷媒と電池セルとの温度差に応じて電池セルを冷却したり、加熱したりするとともに、複数の電池セルを均温化することができる。

循環経路切替部は、循環方向を切り替える方向切替部と、流路切替部とを有することが好ましい。方向切替部は、第１四方弁又は第１開閉弁群を有することが好ましい。流路切替部は、第２四方弁又は第２開閉弁群を有することが好ましい。

方向切替部の第１四方弁は、吸入口と流路切替部とを接続するとともに吐出口と外気熱交換器とを接続する第１接続状態と、吸入口と外気熱交換器とを接続するとともに吐出口と流路切替部とを接続する第２接続状態とに切り替わる。

方向切替部の第１開閉弁群は、第１開閉弁、第２開閉弁、第３開閉弁及び第４開閉弁よりなる。第１開閉弁は、吸入口と流路切替部とを接続する第１接続路に設けられる。第２開閉弁は、吐出口と外気熱交換器とを接続する第２接続路に設けられる。第３開閉弁は、吸入口と外気熱交換器とを接続する第３接続路に設けられる。第４開閉弁は、吐出口と流路切替部とを接続する第４接続路に設けられる。

流路切替部の第２四方弁は、方向切替部と電池熱交換器とを接続するとともに第１絞り部と熱媒体熱交換器とを接続する第３接続状態と、方向切替部と熱媒体熱交換器とを接続する第４接続状態とに切り替わる。

流路切替部の第２開閉弁群は、第５開閉弁、第６開閉弁、第７開閉弁及び第８開閉弁よりなる。第５開閉弁は、方向切替部と電池熱交換器とを接続する第５接続路に設けられる。第６開閉弁は、第１絞り部と熱媒体熱交換器とを接続する第６接続路に設けられる。第７開閉弁は、第５接続路における方向切替部と第５開閉弁との間に位置する第１接続部と、第６接続路における第６開閉弁と熱媒体熱交換器との間に位置する第２接続部とを接続する第７接続路に設けられる。第８開閉弁は、第５接続路における第５開閉弁と電池熱交換器との間に位置する第３接続部と、第６接続路における第１絞り部と第６開閉弁との間に位置する第４接続部とを接続する第８接続路に設けられる。

この場合、第１四方弁内における流路の切り替えや、第１開閉弁群における第１開閉弁～第４開閉弁の開閉切替により、第１圧縮機で圧縮された第１冷媒の循環方向を切り替えることができる。また、第２四方弁内における流路の切り替えや、第２開閉弁群における第５開閉弁～第８開閉弁の開閉切替により、第１循環流路と第２循環流路及び独立流路とに切り替えることができる。

電池熱交換器と第１絞り部とが第４接続状態にある第２四方弁により接続されるか、又は、第２開閉弁群における第５開閉弁及び第６開閉弁が閉状態とされるとともに第７開閉弁及び第８開閉弁が開状態とされることにより、独立流路は、電池熱交換器、第１絞り部及び電池熱交換器がこの順で接続された閉ループとされていることが好ましい。

この独立流路が無端の閉ループとされているので、独立流路内で流路が途中で途切れて冷媒流れが遮断されることがない。このため、第１冷媒が独立流路内を行き来し易くなるので、複数の電池セルを均温化するのに有利となる。本明細書における「閉ループ」とは、無端環状であることを意味する。

本発明の車両用熱マネジメントシステムは、本発明の電池温調システムと、
前記熱媒体としての冷却液を圧送するポンプを有し、車載発熱体を冷却する冷却液回路と、
第２冷媒を吸入するとともに吸入した第２冷媒を圧縮して吐出する第２圧縮機と、第２冷媒と車室内に供給される室内空気とを熱交換させる内気熱交換器と、第２冷媒を減圧させる第３絞り部とを有し、前記車室内を空調する第２冷媒回路と、
前記第１冷媒回路及び前記冷却液回路に組み込まれ、第１冷媒と冷却液とを熱交換させる前記熱媒体熱交換器としての第１冷媒／冷却液熱交換器と、
前記第２冷媒回路及び前記冷却液回路に組み込まれ、第２冷媒と冷却液とを熱交換させる第２冷媒／冷却液熱交換器とを備え、
前記複数の電池セルは車載電池であり、
前記制御部は、前記冷却液回路及び前記第２冷媒回路の作動を制御し、
前記第１冷媒回路、前記冷却液回路及び前記第２冷媒回路は、前記制御部の制御により、前記車室内を暖房するとともに前記複数の電池セルを均温化する２段ヒートポンプ電池均温化モードで作動し、
前記２段ヒートポンプ電池均温化モードでは、前記第１冷媒回路が前記熱媒体加熱電池均温化モードで作動することを特徴とする。

本発明の車両用熱マネジメントシステムは、本発明の電池温調システムを備える。このため、この車両用熱マネジメントシステムは、車載に搭載された複数の電池セルの加熱及び冷却が可能で、かつ複数の電池セル間で温度バラツキを低減させることができる。

また、この車両用熱マネジメントシステムは、この電池温調システムにおける熱媒体としての冷却液を循環させる冷却液回路と、第２冷媒を循環させて車室内を空調する第２冷媒回路とを備える。さらに、この車両用熱マネジメントシステムは、第１冷媒と冷却液とを熱交換させる、電池温調システムにおける熱媒体熱交換器としての第１冷媒／冷却液熱交換器と、第２冷媒と冷却液とを熱交換させる第２冷媒／冷却液熱交換器とを備える。また、この電池温調システムにおける制御部が、第１冷媒回路の作動を制御するとともに、冷却液回路及び第２冷媒回路の作動を制御する。本明細書における「冷却液」とは、車両用の冷却水であるクーラント（ＬＬＣ：Ｌｏｎｇ Ｌｉｆｅ Ｃｏｏｌａｎｔ）等の水系冷却液の他、オイル系冷却液も含まれる。

そして、第１冷媒回路、冷却液回路及び第２冷媒回路は、制御部の制御により、車室内を暖房するとともに車載電池としての複数の電池セルを均温化する２段ヒートポンプ電池均温化モードで作動する。この２段ヒートポンプ電池均温化モードでは、第１冷媒回路が熱媒体加熱電池均温化モードで作動するとともに、冷却液回路及び第２冷媒回路が以下のように作動する。本明細書における「車載電池」とは、車両に搭載される電池のことで、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電装置としてのリチウムイオン二次電池等の二次電池やその他の電池が含まれる。

車載電池としての複数の電池セルの温度を調整する第１冷媒回路では、熱媒体としての冷却液を加熱するとともに複数の電池セルを均温化させる熱媒体加熱電池均温化モードで作動する。

すなわち、第１冷媒回路が第２循環流路及び独立流路に切り替えられるとともに、第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が熱媒体熱交換器としての第１冷媒／冷却液熱交換器に向かうように循環方向が切り替えられる。このため、第２循環流路では、第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が第１冷媒回路の凝縮器として機能する第１冷媒／冷却液熱交換器にて冷却液に放熱し、放熱後に第２絞り部で減圧された第１冷媒が第１冷媒回路の蒸発器として機能する外気熱交換器にて外気から吸熱する。

車載発熱体を冷却する冷却液回路では、回路内を循環する冷却液が、第１冷媒／冷却液熱交換器にて第１冷媒から吸熱するとともに、車載発熱体からも吸熱し、かつ、第２冷媒／冷却液熱交換器にて第２冷媒に放熱する。本明細書における「車載発熱体」とは、電池熱交換器で温度調整する複数の電池セル以外の発熱体を意味し、例えば電池熱交換器で温度調整する複数の電池セル以外の電池、車両の走行用モータやＰＣＵ等の電気部品を挙げることができる。

車室内を空調する第２冷媒回路では、第２冷媒が、第２冷媒回路の蒸発器として機能する第２冷媒／冷却液熱交換器にて冷却液から吸熱する。冷却液によって加熱された吸熱後の第２冷媒は、第２圧縮機で圧縮されてさらに高温になり、第２冷媒回路の凝縮器として機能する内気熱交換器にて室内空気に放熱して、車室内を暖房する。放熱後の第２冷媒は、第３絞り部で減圧されて、第２冷媒／冷却液熱交換器に導入される。

こうして２段ヒートポンプ電池均温化モードでは、第１冷媒回路で外気から吸熱した空気熱及び冷却液回路で車載発熱体から吸熱した車載発熱体の排熱を熱源とするとともに、２つの冷媒回路で冷媒の圧縮を２回行うことにより、第２冷媒回路における第２冷媒を効果的に加熱して高温にすることができる。このため、寒冷地などで外気温が低い時でも、第１冷媒回路の加熱能力及び第２冷媒回路の加熱能力に応じて、第２冷媒回路で車室内を効果的に暖房することができる。

他方、この２段ヒートポンプ電池均温化モードでは、第１冷媒回路において、独立流路内に存在する第１冷媒と複数の電池セルとの熱交換により、複数の電池セルを加熱又は冷却するとともに、複数の電池セルを均温化することができる。

このため、この車両用熱マネジメントシステムは、第１冷媒回路の冷却又は加熱能力に応じて複数の電池セルを冷却又は加熱することができるともに、複数の電池セルの均温化が可能になる。

したがって、この車両用熱マネジメントシステムによれば、車載に搭載された複数の電池セルの温度調整が可能で、かつ複数の電池セル間で温度バラツキを低減させることができ、しかも寒冷地などで外気温が低い時でも車室内を効果的に暖房することができる。

本発明の電池温調システムによれば、複数の電池セル及び外部の熱媒体の温度調整が可能で、かつ複数の電池セル間で温度バラツキを低減させることができる。

また、本発明の車両用熱マネジメントシステムによれば、複数の電池セルの加熱及び冷却が可能で、かつ複数の電池セル間で温度バラツキを低減させることができ、しかも寒冷地などで外気温が低い時でも車室内を効果的に暖房することができる。

図１は、実施例１の電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムを概念的に示すシステム構成図である。 図２は、実施例１の電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムの全体構成を模式的に示すシステム構成図である。 図３は、実施例１の電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムに係り、電池冷却モードを説明するシステム構成図である。 図４は、実施例１の電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムに係り、電池暖機冷却水冷却モードを説明するシステム構成図である。 図５は、実施例１の電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムに係り、冷却水加熱電池均温化モードを説明するシステム構成図である。 図６は、実施例１の電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムに係り、冷却水冷却電池均温化モードを説明するシステム構成図である。 図７は、実施例１の電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムに係り、２段ヒートポンプ電池均温化モードを説明するシステム構成図である。 図８は、実施例１の電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムに係り、車室内冷房冷却水冷却電池均温化モードを説明するシステム構成図である。 図９は、実施例２の電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムの全体構成を模式的に示すシステム構成図である。

以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。実施例１、２の電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムは、電動モータから走行用の駆動力を得る電池搭載車両に搭載される。電池搭載車両としては、例えば、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車を挙げることができる。実施例１、２の電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムは、車室内の空調を行うとともに、車載電池及び車載発熱体の温度調整並びに車載電池の均温化を行う。

車載電池は、複数の電池セルを有する。複数の電池セルは、走行用モータに電力を供給するための蓄電装置を構成する。各電池セルは、リチウムイオン二次電池等の二次電池よりなる。車載発熱体は、例えば、モータやＰＣＵ等の電気部品のことである。

（実施例１）
この電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムは、図１にシステム構成図を概念的に示すように、第１冷媒回路１と、冷却水回路２と、第２冷媒回路３と、第１冷媒／冷却水熱交換器４と、第２冷媒／冷却水熱交換器５と、制御部６とを備えている。冷却水回路２は、本発明の冷却液回路の一例である。第１冷媒／冷却水熱交換器４は、本発明の熱媒体熱交換器の一例である。

第１冷媒／冷却水熱交換器４は、第１冷媒回路１及び冷却水回路２の双方に組み込まれて、第１冷媒回路１と冷却水回路２とを連結している。第２冷媒／冷却水熱交換器５は、冷却水回路２及び第２冷媒回路３の双方に組み込まれて、冷却水回路２と第２冷媒回路３とを連結している。

第１冷媒回路１は、回路内を循環する第１冷媒Ｒ１と複数の電池セルとの熱交換により、複数の電池セルの温度調整を行う。また、第１冷媒回路１は、回路内を循環する第１冷媒Ｒ１と冷却水回路２の冷却水Ｌとの熱交換により、冷却水Ｌの温度調整を行う。冷却水Ｌは、本発明の熱媒体としての冷却液の一例である。本実施例における冷却水ＬはＬＬＣである。さらに、第１冷媒回路１は、第１冷媒Ｒ１と複数の電池セルとの熱交換により、複数の電池セルの均温化を行う。

第１冷媒回路１及び制御部６は、この実施例の電池温調システムを構成する。制御部６は、第１冷媒回路１の作動を制御するとともに、冷却水回路２及び第２冷媒回路３の作動を制御する。

第１冷媒回路１は、第１圧縮機１０と、電池熱交換器１１と、固定絞り１２と、第１冷媒／冷却水熱交換器４と、第１膨張弁１３と、外気熱交換器１４とを備えている。第１圧縮機１０、電池熱交換器１１、固定絞り１２、第１冷媒／冷却水熱交換器４、第１膨張弁１３及び外気熱交換器１４は、この順で第１冷媒流路１５によって接続されている。固定絞り１２は、本発明の第１絞り部の一例である。第１膨張弁１３は、本発明の第２絞り部の一例である。

第１圧縮機１０は、吸入口１０ａから吸入した第１冷媒Ｒ１を圧縮して吐出口１０ｂから吐出する。第１圧縮機１０は、第１冷媒Ｒ１を第１冷媒流路１５内で循環させる。電池熱交換器１１は、第１冷媒Ｒ１と複数の電池セルとを熱交換させる。第１冷媒流路１５は複数の電池セルに隣接された温調用流路に接続されている。電池熱交換器１１内において、この温調用流路を流通する第１冷媒Ｒ１と複数の電池セルとが熱交換することで、複数の電池セルの温度調整が行われる。固定絞り１２は、その絞り開度に応じて第１冷媒Ｒ１を減圧する。第１膨張弁１３は、弁開度が０％～１００％の範囲で調整可能な電子式の膨張弁である。第１膨張弁１３の弁開度は制御部６により制御される。第１冷媒／冷却水熱交換器４は、第１冷媒回路１を循環する第１冷媒Ｒ１と、冷却水回路２を循環する冷却水Ｌとを熱交換させる。外気熱交換器１４は、第１冷媒Ｒ１と外気とを熱交換させる。

第１冷媒回路１は循環経路切替部１６を備えている。循環経路切替部１６は、第１冷媒流路１５を、第１循環流路１７（図３及び図４参照）と、第２循環流路１８及び独立流路１９（図５～図８参照）とに切り替える。第１循環流路１７には、第１圧縮機１０と、電池熱交換器１１と、固定絞り１２と、第１冷媒／冷却水熱交換器４と、第１膨張弁１３と、外気熱交換器１４とが設けられている。第１循環流路１７では、第１圧縮機１０、電池熱交換器１１、固定絞り１２、第１冷媒／冷却水熱交換器４、第１膨張弁１３、外気熱交換器１４及び第１圧縮機１０がこの順で接続されている。第２循環流路１８には、第１圧縮機１０と、第１冷媒／冷却水熱交換器４と、第１膨張弁１３と、外気熱交換器１４とが設けられている。第２循環流路１８では、第１圧縮機１０、第１冷媒／冷却水熱交換器４、第１膨張弁１３、外気熱交換器１４及び第１圧縮機１０がこの順で接続されている。独立流路１９は第２循環流路１８から独立しており、独立流路１９には電池熱交換器１１と、固定絞り１２とが設けられている。

図２に示すように、循環経路切替部１６は、方向切替部としての四方弁２０と、流路切替部としての開閉弁群２１とを有する。四方弁２０は、本発明の第１四方弁に相当する。開閉弁群２１は本発明の第２開閉弁群に相当する。

四方弁２０は、第１冷媒Ｒ１の循環方向、すなわち第１循環流路１７及び第２循環流路１８における第１冷媒Ｒ１の循環方向を切り替える。具体的には、四方弁２０は、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が電池熱交換器１１に向かう第１循環方向と、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が外気熱交換器１４に向かう第２循環方向とに切り替える。

四方弁２０は、第１接続状態と、第２接続状態とに切り替わる。四方弁２０の第１接続状態では、第１圧縮機１０の吸入口１０ａと開閉弁群２１の後述する開閉弁２１ａとが接続されるとともに、第１圧縮機１０の吐出口１０ｂと外気熱交換器１４とが接続される（図３、図６、図８参照）。四方弁２０の第２接続状態では、第１圧縮機１０の吸入口１０ａと外気熱交換器１４とが接続されるとともに、第１圧縮機１０の吐出口１０ｂと開閉弁群２１の後述する開閉弁２１ａとが接続される（図４、図５、図７参照）。四方弁２０は、制御部６の制御により、第１接続状態と第２接続状態とに切り替えられる。

開閉弁群２１は、第１冷媒流路１５を、第１循環流路１７と、第２循環流路１８及び独立流路１９とに切り替える。開閉弁群２１は、４個の開閉弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを有している。開閉弁２１ａ～２１ｄの開閉切替は、制御部６により制御される。開閉弁２１ａは、本発明の第５開閉弁に相当する。開閉弁２１ｂは、本発明の第６開閉弁に相当する。開閉弁２１ｃは、本発明の第７開閉弁に相当する。開閉弁２１ｄは、本発明の第８開閉弁に相当する。

開閉弁２１ａは、四方弁２０と電池熱交換器１１とを接続する接続路２２ａに設けられている。開閉弁２１ｂは、固定絞り１２と第１冷媒／冷却水熱交換器４とを接続する接続路２２ｂに設けられている。開閉弁２１ｃは、接続路２２ａにおける四方弁２０と開閉弁２１ａとの間に位置する第１接続部２３ａと、接続路２２ｂにおける開閉弁２１ｂと第１冷媒／冷却水熱交換器４との間に位置する第２接続部２３ｂとを接続する接続路２２ｃに設けられている。開閉弁２１ｄは、接続路２２ａにおける開閉弁２１ａと電池熱交換器１１との間に位置する第３接続部２３ｃと、接続路２２ｂにおける固定絞り１２と開閉弁２１ｂとの間に位置する第４接続部２３ｄとを接続する接続路２２ｄに設けられている。接続路２２ａは、本発明の第５接続路に相当する。接続路２２ｂは、本発明の第６接続路に相当する。接続路２２ｃは、本発明の第７接続路に相当する。接続路２２ｄは、本発明の第８接続路に相当する。

冷却水回路２は、第１ウォーターポンプ３０と、第２ウォーターポンプ３１と、電気部品３２と、第２冷媒／冷却水熱交換器５と、第１三方弁３３と、第１冷媒／冷却水熱交換器４と、第２三方弁３４と、ラジエータ３５とを備えている。第１ウォーターポンプ３０及び第２ウォーターポンプ３１は、制御部６により制御されて、冷却水Ｌを回路内で循環させる。冷却水回路２内における冷却水Ｌの循環方向は、図１において反時計回り方向となる。第２冷媒／冷却水熱交換器５は、本発明の第２冷媒／冷却液熱交換器の一例である。第１ウォーターポンプ３０及び第２ウォーターポンプ３１は、本発明のポンプの一例である。電気部品３２は、本発明の車載発熱体の一例である。

冷却水回路２は、第１流路３６と、第２流路３７と、第３流路３８と、第１バイパス流路３９と、第２バイパス流路４０とを有する。第１流路３６と第２流路３７とが、第３流路３８に対して並列に接続されている。第１流路３６には、第１ウォーターポンプ３０と、電気部品３２とが設けられている。第２流路３７には、第２ウォーターポンプ３１と、第２冷媒／冷却水熱交換器５とが設けられている。第３流路３８には、第１冷媒／冷却水熱交換器４と、ラジエータ３５とが設けられている。第１流路３６は電気部品３２に内蔵又は隣接された冷却用流路に接続されており、電気部品３２においてこの冷却用流路を冷却水Ｌが流通することで、電気部品３２が冷却される。

第１バイパス流路３９は、第１冷媒／冷却水熱交換器４をバイパスする。第１三方弁３３は、第３流路３８を流れる冷却水Ｌを第１冷媒／冷却水熱交換器４側に流すか、第１バイパス流路３９側に流すかを切り替える。第２バイパス流路４０は、ラジエータ３５をバイパスする。第２三方弁３４は、第３流路３８を流れる冷却水Ｌをラジエータ３５に流すか、第２バイパス流路３９に流すかを切り替える。第１三方弁３３及び第２三方弁３４は、制御部６により制御される。

冷却水回路２では、第１ウォーターポンプ３０が作動することにより、電気部品３２、第１冷媒／冷却水熱交換器４又は第１バイパス流路３９、ラジエータ３５又は第２バイパス流路４０の順で冷却水Ｌが流れ、また、第２ウォーターポンプ３１が作動することにより、第２冷媒／冷却水熱交換器５、第１冷媒／冷却水熱交換器４又は第１バイパス流路３９、ラジエータ３５又は第２バイパス流路４０の順で冷却水Ｌが流れる。

冷却水回路２は、回路内を循環する冷却水Ｌと電気部品３２との熱交換により、電気部品３２の温度調整を行う。冷却水回路２は、ラジエータ３５における回路内を循環する冷却水Ｌと外気との熱交換により、外気から吸熱して冷却水Ｌを加熱したり、外気に放熱して冷却水Ｌを冷却したりする。ラジエータ３５の近傍には、ラジエータ３５に外気を送風する図示しない冷却ファンが設けられている。なお、冷却水Ｌが第２バイパス流路４０を通るときは、ラジエータ３５の機能は停止する。冷却水Ｌがラジエータ３５を通るときでも、冷却ファンが停止していれば、冷却水Ｌが実質的に外気と熱交換することはない。

第２冷媒回路３は、回路内を循環する第２冷媒Ｒ２と車室内へ送られる室内空気との熱交換により、車室内の空調を行う。また、第２冷媒回路３は、回路内を循環する第２冷媒Ｒ２と冷却水回路２の冷却水Ｌとの熱交換により、冷却水Ｌから吸熱して冷却水Ｌを冷却したり、冷却水Ｌに放熱して冷却水Ｌを加熱したりする。

第２冷媒回路３は、第２圧縮機５０と、内気加熱器５１と、第２膨張弁５２と、第２冷媒／冷却水熱交換器５と、第３膨張弁５３と、内気冷却器５４とを備えている。第２圧縮機５０、内気加熱器５１、第２膨張弁５２、第２冷媒／冷却水熱交換器５、第３膨張弁５３及び内気冷却器５４は、この順で第２冷媒流路５５によって接続されている。第２膨張弁５２は、本発明の第３絞り部の一例である。内気加熱器５１は、本発明の内気熱交換器の一例である。

第２圧縮機５０は、制御部６により制御され、第２冷媒Ｒ２を圧縮して第２冷媒流路５５を循環させる。第２冷媒回路３における第２冷媒Ｒ２の循環方向は図１の反時計回り方向である。すなわち、第２圧縮機５０で圧縮された第２冷媒Ｒ２は内気加熱器５１に向かう。

第２膨張弁５２及び第３膨張弁５３はいずれも、弁開度が０％～１００％の間で調整可能な電子式の膨張弁である。第２膨張弁５２及び第３膨張弁５３の弁開度は制御部６により制御される。

第２冷媒回路３は、第３バイパス流路５６と、第４バイパス流路５７とを有する。第３バイパス流路５６は内気加熱器５１をバイパスし、第４バイパス流路５７は内気冷却器５４をバイパスする。第３バイパス流路５６には加熱器用開閉弁５８が設けられ、第４バイパス流路５７には冷却器用開閉弁５９が設けられている。加熱器用開閉弁５８及び冷却器用開閉弁５９の開閉切替は制御部６により制御される。

第２冷媒流路５５を流れる第２冷媒Ｒ２は、加熱器用開閉弁５８が閉じており、かつ、第２膨張弁５２が開いているときに、内気加熱器５１側を流れ、加熱器用開閉弁５８が開き、かつ、第２膨張弁５２が全閉状態のときに、第３バイパス流路５６側を流れる。また、第２冷媒流路５５を流れる第２冷媒Ｒ２は、冷却器用開閉弁５９が閉じており、かつ、第３膨張弁５３が開いているときに、内気冷却器５４側を流れ、冷却器用開閉弁５９が開き、かつ、第３膨張弁５３が全閉状態のときに、第４バイパス流路５７側を流れる。

内気加熱器５１は、図示しない送風ファンによって車室内に送られる室内空気と第２冷媒Ｒ２とを熱交換させる。内気加熱器５１が第２冷媒回路３の凝縮器として機能するときは、内気加熱器５１にて第２冷媒Ｒ２が室内空気に放熱する。第２冷媒Ｒ２との熱交換によって加熱された室内空気は、図示しない送風ファンによって車室内に送られて車室内の暖房に供される。第２冷媒Ｒ２が第３バイパス流路５６を通るときは、内気加熱器５１の機能は停止する。

内気冷却器５４は、図示しない送風ファンによって車室内に送られる室内空気と第２冷媒Ｒ２とを熱交換させる。内気冷却器５４が第２冷媒回路３の蒸発器として機能するときは、内気冷却器５４にて第２冷媒Ｒ２が室内空気から吸熱する。第２冷媒Ｒ２との熱交換によって冷却された室内空気は、図示しない送風ファンによって車室内に送られて車室内の冷房に供される。第２冷媒Ｒ２が第４バイパス流路５７を通るときは、内気冷却器５４の機能は停止する。

制御部６は、電子制御装置よりなり、第１冷媒回路１、冷却水回路２及び第２冷媒回路３の作動を制御する。

制御部６は、第１冷媒回路１において、第１圧縮機１０、四方弁２０、開閉弁群２１及び第１膨張弁１３の作動を制御する。制御部６は、冷却水回路２において、第１ウォーターポンプ３０、第２ウォーターポンプ３１、第１三方弁３３、第２三方弁３４及び図示しない冷却ファンの作動を制御する。制御部６は、第２冷媒回路３において、第２圧縮機５０、第２膨張弁５２、第３膨張弁５３、加熱器用開閉弁５８、冷却器用開閉弁５９及び図示しない送風ファンの作動を制御する。

上記構成を有する電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムの作動について、以下に説明する。

（電池冷却モード）
図３に示すように、第１冷媒回路１は、制御部６の制御により、電池冷却モードで作動する。電池冷却モードにおける第１冷媒回路１は、外気に放熱するとともに複数の電池セルを冷却する。

電池冷却モードにおける第１冷媒回路１では、循環経路切替部１６により、第１冷媒流路１５が第１循環流路１７に切り替えられるとともに、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が外気熱交換器１４に向かうように第１循環流路１７における循環方向が第２循環方向に切り替えられる。

具体的には、四方弁２０が第１接続状態に切り替わり、吸入口１０ａと開閉弁２１ａとが接続されるとともに、吐出口１０ｂと外気熱交換器１４とが接続される。これにより、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が外気熱交換器１４に向かう第２循環方向に切り替わる。また、開閉弁群２１が、第１冷媒流路１５を第１循環流路１７に切り替える。すなわち、開閉弁２１ａ及び２１ｂが開状態になるとともに、開閉弁２１ｃ及び２１ｄが閉状態になる。

また、制御部６の制御により、第１膨張弁１３の弁開度が１００％とされ、第１膨張弁１３が全開状態とされる。

これにより、第１循環流路１７では、第１圧縮機１０で圧縮されて吐出口１０ｂから吐出された第１冷媒Ｒ１が四方弁２０を介して外気熱交換器１４に向かい、第１冷媒回路１の凝縮器として機能する外気熱交換器１４にて外気に放熱する。放熱後の第１冷媒Ｒ１は、第１膨張弁１３及び第１冷媒／冷却水熱交換器４を素通りするとともに開閉弁２１ｂを通過した後、固定絞り１２で減圧される。固定絞り１２で減圧された第１冷媒Ｒ１は、第１冷媒回路１の蒸発器として機能する電池熱交換器１１にて複数の電池セルから吸熱する。その結果、複数の電池セルが冷却される。電池熱交換器１１にて車載電池から吸熱した第１冷媒Ｒ１は開閉弁２１ａを通過した後、四方弁２０を介して第１圧縮機１０の吸入口１０ａに導入される。

こうして単独で作動する第１冷媒回路１により、第１冷媒回路１の冷却能力に応じて複数の電池セルを効果的に冷却することができる。

（電池暖機冷却水冷却モード）
図４に示すように、第１冷媒回路１及び冷却水回路２は、制御部６の制御により、電池暖機冷却水冷却モードで作動する。電池暖機冷却水冷却モードにおける第１冷媒回路１は、外気から吸熱するとともに複数の電池セルを暖機し、かつ冷却水Ｌを冷却する。

電池暖機冷却水冷却モードにおける第１冷媒回路１では、循環経路切替部１６により、第１冷媒流路１５が第１循環流路１７に切り替えられるとともに、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が電池熱交換器１１に向かうように第１循環流路１７における循環方向が第１循環方向に切り替えられる。

具体的には、四方弁２０が第２接続状態に切り替わり、吸入口１０ａと外気熱交換器１４とが接続されるとともに、吐出口１０ｂと開閉弁２１ａとが接続される。これにより、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が流路切替部としての開閉弁２１ａに向かう第１循環方向に切り替わる。また、開閉弁群２１が、第１冷媒流路１５を第１循環流路１７に切り替える。すなわち、開閉弁２１ａ及び２１ｂが開状態になるとともに、開閉弁２１ｄ及び２１ｄが閉状態になる。

これにより、第１循環流路１７では、第１圧縮機１０で圧縮されて吐出口１０ｂから吐出された第１冷媒Ｒ１が四方弁２０を介して電池熱交換器１１に向かい、第１冷媒回路１の凝縮器として機能する電池熱交換器１１にて複数の電池セルに放熱する。その結果、複数の電池セルが加熱される。放熱後に固定絞り１２で減圧された第１冷媒Ｒ１が第１冷媒回路１の蒸発器として機能する第１冷媒／冷却水熱交換器４にて冷却水Ｌから吸熱する。吸熱後の第１冷媒Ｒ１は、第１膨張弁１３及び外気熱交換器１４を通過後、四方弁２０を介して第１圧縮機１０の吸入口１０ａに導入される。

なお、第１冷媒Ｒ１が第１膨張弁１３を通過する際、第１膨張弁１３の弁開度によっては第１冷媒Ｒ１が減圧され、減圧された第１冷媒Ｒ１は外気熱交換器１４にて外気から吸熱し得る。

こうして第１冷媒回路１により、第１冷媒回路１の加熱能力に応じて複数の電池セルを暖機することができるとともに、冷却水Ｌを冷却することができる。

電池暖機冷却水冷却モードにおける冷却水回路２では、制御部６の制御により、第１ウォーターポンプ３０及び図示しない冷却ファンが作動し、冷却水Ｌが第１冷媒／冷却水熱交換器４を通るとともにラジエータ３５を通るように第１三方弁３３及び第２三方弁３４が切り替えられる。

これにより、冷却水回路２では、第１ウォーターポンプ３０により圧送された冷却水Ｌが電気部品３２を冷却する。電気部品３２により加熱された冷却水Ｌは、第１冷媒／冷却水熱交換器４にて第１冷媒Ｒ１と熱交換して第１冷媒Ｒ１に放熱するとともに、ラジエータ３５にて外気に放熱する。その結果、冷却水Ｌが冷却される。これにより、冷却水Ｌによる電気部品３２の冷却効果が高まる。

なお、第１冷媒／冷却水熱交換器４にて、第１冷媒Ｒ１によって冷却水Ｌを冷却する必要がない場合や冷却したくない場合は、冷却水回路２において第１三方弁３３の切替により冷却水Ｌを第１バイパス流路３９に流したり、あるいは第１冷媒回路１において第１絞り部として固定絞り１２の代りに電子式の膨張弁を採用するとともにその膨張弁を全開状態としたりすればよい。この場合、第１冷媒回路１における作動モードは、冷却水Ｌを冷却することなく複数の電池セルを暖機する電池暖機モードとなる。

（冷却水加熱電池均温化モード）
図５に示すように、第１冷媒回路１及び冷却水回路２は、制御部６の制御により、冷却水加熱電池均温化モードで作動する。冷却水加熱電池均温化モードにおける第１冷媒回路１は、冷却水Ｌを加熱しながら、複数の電池セルを均温化する。

冷却水加熱電池均温化モードにおける第１冷媒回路１では、循環経路切替部１６により、第１冷媒流路１５が第２循環流路１８及び独立流路１９に切り替えられるとともに、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が第１冷媒／冷却水熱交換器４に向かうように第２循環流路１８における循環方向が第１循環方向に切り替えられる。

具体的には、四方弁２０が第２接続状態に切り替わり、吸入口１０ａと外気熱交換器１４とが接続されるとともに、吐出口１０ｂと開閉弁２１ａとが接続される。これにより、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が第１冷媒／冷却水熱交換器４に向かう第１循環方向に切り替わる。また、開閉弁群２１が、第１冷媒流路１５を第２循環流路１８及び独立流路１９に切り替える。すなわち、開閉弁２１ａ及び２１ｂが閉状態になるとともに、開閉弁２１ｃ及び２１ｄが開状態になる。

また、制御部６の制御により、第１膨張弁１３が所定の開状態とされる。

これにより、第２循環流路１８では、第１圧縮機１０で圧縮されて吐出口１０ｂから吐出された第１冷媒Ｒ１が四方弁２０を介して開閉弁２１ｃに向かい、開閉弁２１ｃを通過後、第１冷媒回路１の凝縮器として機能する第１冷媒／冷却水熱交換器４にて冷却水Ｌに放熱する。その結果、冷却水Ｌが加熱される。放熱後に第１膨張弁１３で減圧された第１冷媒Ｒ１が第１冷媒回路１の蒸発器として機能する外気熱交換器１４にて外気から吸熱する。吸熱後の第１冷媒Ｒ１は、四方弁２０を介して第１圧縮機１０の吸入口１０ａに導入される。

また、独立流路１９では、第１冷媒Ｒ１が独立流路１９内を一方向に循環するわけではなく、独立流路１９内を行き来可能であり、この間電池熱交換器１１内で各電池セルと繰り返し熱交換し得る。このため、独立流路１９に存在する第１冷媒Ｒ１と各電池セルとがほぼ同一の温度となり、複数の電池セルを均温化することができる。また、第１冷媒Ｒ１と電池セルとの温度差に応じて電池セルを冷却したり、加熱したりすることができる。

特に、独立流路１９では開閉弁２１ｄが開状態とされており、独立流路１９は電池熱交換器１１、固定絞り１２、開閉弁２１ｄ及び電池熱交換器１１がこの順で接続された閉ループとされている。このため、独立流路１９内で流路が途中で途切れて冷媒流れが遮断されることがない。これにより、第１冷媒Ｒ１が独立流路１９内を行き来し易くなり、複数の電池セルを均温化するのに有利となる。

冷却水加熱電池均温化モードにおける冷却水回路２では、制御部６の制御により、第１ウォーターポンプ３０が作動し、冷却水Ｌが第１冷媒／冷却水熱交換器４を通るように第１三方弁３３が切り替えられる。また、制御部６の制御により、図示しない冷却ファンが停止されるか、あるいは冷却水Ｌが第２バイパス流路４０を通るように第２三方弁３４が切り替えられる。

これにより、冷却水回路２では、回路内を循環する冷却水Ｌは、第１冷媒／冷却水熱交換器４にて第１冷媒Ｒ１と熱交換して第１冷媒Ｒ１から吸熱する。その結果、冷却水Ｌが加熱される。これにより、冷却水Ｌにより電気部品３２を加熱することができる。

なお、冷却水回路２内を循環する冷却水Ｌよりも外気温が高い場合は、冷却水Ｌがラジエータ３５を通るように第２三方弁３４を切り替えるとともに、図示しない冷却ファンを作動させてもよい。これにより冷却水Ｌはラジエータ３５にて外気から吸熱する。

（冷却水冷却電池均温化モード）
図６に示すように、第１冷媒回路１及び冷却水回路２は、制御部６の制御により、冷却水冷却電池均温化モードで作動する。冷却水冷却電池均温化モードにおける第１冷媒回路１は、冷却水Ｌを冷却しながら複数の電池セルを均温化する。

冷却水冷却電池均温化モードにおける第１冷媒回路１では、循環経路切替部１６により、第１冷媒流路１５が第２循環流路１８及び独立流路１９に切り替えられるとともに、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が外気熱交換器１４に向かうように第２循環流路１８における循環方向が第２循環方向に切り替えられる。

具体的には、四方弁２０が第１接続状態に切り替わり、吸入口１０ａと開閉弁２１ａとが接続されるとともに、吐出口１０ｂと外気熱交換器１４とが接続される。これにより、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が外気熱交換器１４に向かう第２循環方向に切り替わる。また、開閉弁群２１が、第１冷媒流路１５を第２循環流路１８及び独立流路１９に切り替える。すなわち、開閉弁２１ａ及び２１ｂが閉状態になるとともに、開閉弁２１ｃ及び２１ｄが開状態になる。

また、制御部６の制御により、第１膨張弁１３が所定の開状態とされる。

これにより、第２循環流路１８では、第１圧縮機１０で圧縮されて吐出口１０ｂから吐出された第１冷媒Ｒ１が四方弁２０を介して外気熱交換器１４に向かい、第１冷媒回路１の凝縮器として機能する外気熱交換器１４にて外気に放熱する。放熱後に第１膨張弁１３で減圧された第１冷媒Ｒ１が第１冷媒回路１の蒸発器として機能する第１冷媒／冷却水熱交換器４にて冷却水Ｌから吸熱する。その結果、冷却水Ｌが冷却される。吸熱後の第１冷媒Ｒ１は、開閉弁２１ｃを通過後、四方弁２０を介して第１圧縮機１０の吸入口１０ａに導入される。

また、独立流路１９では、第１冷媒Ｒ１が独立流路１９内を一方向に循環するわけではなく、独立流路１９内を行き来可能であり、この間電池熱交換器１１内で各電池セルと繰り返し熱交換し得る。このため、独立流路１９に存在する第１冷媒Ｒ１と各電池セルとがほぼ同一の温度となり、複数の電池セルを均温化することができる。また、第１冷媒Ｒ１と電池セルとの温度差に応じて電池セルを冷却したり、加熱したりすることができる。

特に、独立流路１９では開閉弁２１ｄが開状態とされており、独立流路１９は電池熱交換器１１、固定絞り１２、開閉弁２１ｄ及び電池熱交換器１１がこの順で接続された閉ループとされている。このため、独立流路１９内で流路が途中で途切れて冷媒流れが遮断されることがない。これにより、第１冷媒Ｒ１が独立流路１９内を行き来し易くなり、複数の電池セルを均温化するのに有利となる。

冷却水冷却電池均温化モードにおける冷却水回路２では、制御部６の制御により、第１ウォーターポンプ３０及び図示しない冷却ファンが作動し、冷却水Ｌが第１冷媒／冷却水熱交換器４を通るとともにラジエータ３５を通るように第１三方弁３３及び第２三方弁３４が切り替えられる。

これにより、冷却水回路２では、回路内を循環する冷却水Ｌは、第１冷媒／冷却水熱交換器４にて第１冷媒Ｒ１と熱交換して第１冷媒Ｒ１に放熱するとともに、ラジエータ３５にて外気に放熱する。その結果、冷却水Ｌが冷却される。これにより、冷却水Ｌにより電気部品３２を効果的に冷却することができる。

（電池均温化モード）
図５に示す冷却水加熱電池均温化モード又は図６に示す冷却水冷却電池均温化モードにおいて、第１圧縮機１０を停止状態とすれば、第１冷媒回路１の作動モードは電池均温化モードとなる。

第１冷媒回路１において、第１圧縮機１０が停止されれば、第１冷媒Ｒ１が第２循環流路１８を循環することがなく、第１冷媒／冷却水熱交換器４にて第１冷媒Ｒ１と冷却水Ｌとが熱交換することがない。この場合でも、独立流路１９において、独立流路１９に存在する第１冷媒Ｒ１により、複数の電池セルを冷却したり、加熱したりするとともに、複数の電池セルを均温化することができる。

（２段ヒートポンプ電池均温化モード）
図７に示すように、第１冷媒回路１、冷却水回路２及び第２冷媒回路３は、制御部６の制御により、２段ヒートポンプ電池均温化モードで作動する。２段ヒートポンプ電池均温化モードでは、車室内を空調する第２冷媒回路３が車室内を暖房するように作動するとともに、複数の電池セルの温度を調整する第１冷媒回路１が複数の電池セルを均温化するとともに、冷却水回路２の冷却水Ｌを加熱するように作動する。

２段ヒートポンプ電池均温化モードでは、第１冷媒回路１が冷却水加熱電池均温化モードと同様に作動する。

すなわち、２段ヒートポンプ電池均温化モードにおける第１冷媒回路１では、循環経路切替部１６により、第１冷媒流路１５が第２循環流路１８及び独立流路１９に切り替えられる。

具体的には、四方弁２０が第２接続状態に切り替わり、吸入口１０ａと外気熱交換器１４とが接続されるとともに、吐出口１０ｂと開閉弁２１ａとが接続される。これにより、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が第１冷媒／冷却水熱交換器４に向かう第１循環方向に切り替わる。

また、開閉弁群２１が、第１冷媒流路１５を第２循環流路１８及び独立流路１９に切り替える。すなわち、開閉弁２１ａ及び２１ｂが閉状態になるとともに、開閉弁２１ｃ及び２１ｄが開状態になる。

また、制御部６の制御により、第１膨張弁１３が所定の開状態とされる。

これにより、第２循環流路１８では、第１圧縮機１０で圧縮されて吐出口１０ｂから吐出された第１冷媒Ｒ１が四方弁２０を介して開閉弁２１ｃに向かい、開閉弁２１ｃを通過後、第１冷媒回路１の凝縮器として機能する第１冷媒／冷却水熱交換器４にて冷却水Ｌに放熱する。その結果、冷却水Ｌが加熱される。放熱後に第１膨張弁１３で減圧された第１冷媒Ｒ１が第１冷媒回路１の蒸発器として機能する外気熱交換器１４にて外気から吸熱する。吸熱後の第１冷媒Ｒ１は、四方弁２０を介して第１圧縮機１０の吸入口１０ａに導入される。

また、独立流路１９では、第１冷媒Ｒ１が独立流路１９内を行き来することで、電池熱交換器１１内で各電池セルと第１冷媒Ｒ１とが繰り返し熱交換し得る。このため、独立流路１９内の第１冷媒Ｒ１と各電池セルとがほぼ同一の温度となり、複数の電池セルを均温化することができる。また、第１冷媒Ｒ１と電池セルとの温度差に応じて電池セルを冷却したり、加熱したりすることができる。

２段ヒートポンプ電池均温化モードにおける冷却水回路２では、制御部６の制御により、第１ウォーターポンプ３０及び第２ウォーターポンプ３１が作動し、冷却水Ｌが第１冷媒／冷却水熱交換器４を通るように第１三方弁３３が切り替えられる。また、制御部６の制御により、図示しない冷却ファンが停止されるか、あるいは冷却水Ｌが第２バイパス流路４０を通るように第２三方弁３４が切り替えられる。

これにより、冷却水回路２では、回路内を循環する冷却水Ｌは、第１冷媒／冷却水熱交換器４にて第１冷媒Ｒ１と熱交換して第１冷媒Ｒ１から吸熱するとともに、電気部品３２を冷却することで電気部品３２から吸熱する。その結果、冷却水Ｌが加熱される。第１冷媒Ｒ１及び電気部品３２により加熱された冷却水Ｌは、第２冷媒／冷却水熱交換器５にて第２冷媒Ｒ２に放熱する。

なお、冷却水回路２内を循環する冷却水Ｌよりも外気温が高い場合は、冷却水Ｌがラジエータ３５を通るように第２三方弁３４を切り替えるとともに、図示しない冷却ファンを作動させてもよい。これにより冷却水Ｌはラジエータ３５にて外気から吸熱する。

２段ヒートポンプ電池均温化モードにおける第２冷媒回路３では、制御部６の制御により、加熱器用開閉弁５８が閉状態にされるとともに第２膨張弁５２が所定の開状態とされ、かつ、冷却器用開閉弁５９が開状態にされるとともに第３膨張弁５３が全閉状態とされる。

これにより、第２圧縮機５０で圧縮された第２冷媒Ｒ２は、内気加熱器５１に導入される。内気加熱器５１は第１冷媒回路１の凝縮器として機能し、内気加熱器５１にて第２冷媒Ｒ２が室内空気に放熱する。加熱された室内空気は、車室内の暖房に供される。放熱後の第２冷媒Ｒ２は第２膨張弁５２で減圧されて第２冷媒／冷却水熱交換器５に導入される。第２冷媒／冷却水熱交換器５は第２冷媒回路３の蒸発器として機能し、第２冷媒／冷却水熱交換器５にて第２冷媒Ｒ２が冷却水回路２の冷却水Ｌから吸熱する。吸熱後の第２冷媒Ｒ２は第４バイパス流路５７を通って第２圧縮機５０に導入される。

こうして２段ヒートポンプ電池均温化モードでは、第１冷媒回路１で外気から吸熱した空気熱及び冷却水回路２で電気部品３２から吸熱した電気部品３２の排熱を熱源とするとともに、第１冷媒回路１及び第２冷媒回路３で冷媒の圧縮を２回行うことにより、第２冷媒回路３における第２冷媒Ｒ２を効果的に加熱して高温にすることができる。このため、寒冷地などで外気温が低い時でも、第１冷媒回路１の加熱能力及び第２冷媒回路３の加熱能力に応じて、第２冷媒回路３で車室内を効果的に暖房することができる。

他方、この２段ヒートポンプ電池均温化モードでは、第１冷媒回路１において、独立流路１９内に存在する第１冷媒Ｒ１と複数の電池セルとの熱交換により、複数の電池セルを加熱又は冷却するとともに、複数の電池セルを均温化することができる。

このため、この車両用熱マネジメントシステムは、第１冷媒回路１の冷却又は加熱能力に応じて複数の電池セルを冷却又は加熱することができるともに、複数の電池セルの均温化が可能になる。

したがって、この車両用熱マネジメントシステムによれば、車載に搭載された複数の電池セルの温度調整が可能で、かつ複数の電池セル間で温度バラツキを低減させることができ、しかも寒冷地などで外気温が低い時でも車室内を効果的に暖房することができる。

（車室内冷房冷却水冷却電池均温化モード）
図８に示すように、第１冷媒回路１、冷却水回路２及び第２冷媒回路３は、車室内冷房冷却水冷却電池均温化モードで作動する。

車室内冷房冷却水冷却電池均温化モードでは、第１冷媒回路１は冷却水冷却電池均温化モードと同様に作動する。

すなわち、車室内冷房冷却水冷却電池均温化モードにおける第１冷媒回路１では、循環経路切替部１６により、第１冷媒流路１５が第２循環流路１８及び独立流路１９に切り替えられる。

具体的には、四方弁２０が第１接続状態に切り替わり、吸入口１０ａと開閉弁２１ａとが接続されるとともに、吐出口１０ｂと外気熱交換器１４とが接続される。これにより、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が外気熱交換器１４に向かう第２循環方向に切り替わる。

また、開閉弁群２１が、第１冷媒流路１５を第２循環流路１８及び独立流路１９に切り替える。すなわち、開閉弁２１ａ及び２１ｂが閉状態になるとともに、開閉弁２１ｃ及び２１ｄが開状態になる。

また、制御部６の制御により、第１膨張弁１３が所定の開状態とされる。

これにより、第２循環流路１８では、第１圧縮機１０で圧縮されて吐出口１０ｂから吐出された第１冷媒Ｒ１が四方弁２０を介して外気熱交換器１４に向かい、外気熱交換器１４にて外気に放熱する。放熱後の第１冷媒Ｒ１は、第１膨張弁１３で減圧された後、第１冷媒／冷却水熱交換器４にて冷却水Ｌから吸熱する。その結果、冷却水Ｌが冷却される。吸熱後の第１冷媒Ｒ１は、開閉弁２１ｃを通過後、四方弁２０を介して圧縮機１０の吸入口１０ａに導入される。

また、独立流路１９では、第１冷媒Ｒ１が独立流路１９内を行き来することで、電池熱交換器１１内で各電池セルと第１冷媒Ｒ１とが繰り返し熱交換し得る。このため、独立流路１９内の第１冷媒Ｒ１と各電池セルとがほぼ同一の温度となり、複数の電池セルを均温化することができる。また、第１冷媒Ｒ１と電池セルとの温度差に応じて電池セルを冷却したり、加熱したりすることができる。

車室内冷房冷却水冷却電池均温化モードにおける冷却水回路２では、制御部６の制御により、第１ウォーターポンプ３０、第２ウォーターポンプ３１及び図示しない冷却ファンが作動し、冷却水Ｌが第１冷媒／冷却水熱交換器４を通るとともにラジエータ３５を通るように第１三方弁３３及び第２三方弁３４が切り替えられる。

これにより、冷却水回路２では、回路内を循環する冷却水Ｌは、第２冷媒／冷却水熱交換器５にて第２冷媒Ｒ２から吸熱する一方、第１冷媒／冷却水熱交換器４にて第１冷媒Ｒ１と熱交換して第１冷媒Ｒ１に放熱するとともに、ラジエータ３５にて外気に放熱する。その結果、冷却水Ｌが冷却される。これにより、冷却水Ｌが過度の高温になることを抑えることができる。

車室内冷房冷却水冷却電池均温化モードにおける第２冷媒回路３では、制御部６の制御により、加熱器用開閉弁５８が開状態にされるとともに第２膨張弁５２が全閉状態とされ、かつ、冷却器用開閉弁５９が閉状態とされるとともに第３膨張弁５３が所定の開状態とされる。

これにより、第２圧縮機５０で圧縮された第２冷媒Ｒ２は、加熱器用開閉弁５８を通過後、第２冷媒／冷却水熱交換器５に導入される。第２冷媒回路３の凝縮器として機能する第２冷媒／冷却水熱交換器５にて第２冷媒Ｒ２は冷却水Ｌに放熱する。放熱後の第２冷媒Ｒ２は第３膨張弁５３で減圧された後、第２冷媒回路３の凝縮器として機能する内気冷却器５４にて室内空気から吸熱する。その結果、室内空気が冷却され、車室内が冷房される。吸熱後の第２冷媒Ｒ２は第２圧縮機５０に導入される。

（実施例２）
図９に示すように、実施例２の電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムは、第１冷媒回路１において、循環経路切替部１６の構成を変更している。

実施例２における循環経路切替部１６は、方向切替部として、実施例１における四方弁２０の代りに開閉弁群２４を有する。開閉弁群２４は、本発明の第１開閉弁群に相当する。

開閉弁群２４は、第１冷媒Ｒ１の循環方向、すなわち第１循環流路１７及び第２循環流路１８における第１冷媒Ｒ１の循環方向を切り替える。具体的には、開閉弁群２４は、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が流路切替部としての開閉弁２１ａに向かう第１循環方向と、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１が外気熱交換器１４に向かう第２循環方向とに切り替える。

開閉弁群２４は、４個の開閉弁２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを有している。開閉弁２４ａ～２４ｄの開閉切替は、制御部６により制御される。開閉弁２４ａは、本発明の第１開閉弁に相当する。開閉弁２４ｂは、本発明の第２開閉弁に相当する。開閉弁２４ｃは、本発明の第３開閉弁に相当する。開閉弁２４ｄは、本発明の第４開閉弁に相当する。

開閉弁２４ａは、圧縮機１０の吸入口１０ａと流路切替部としての開閉弁群２１の開閉弁２１ａとを接続する接続路２５ａに設けられている。開閉弁２４ｂは、圧縮機１０の吐出口１０ｂと外気熱交換器１４とを接続する接続路２５ｂに設けられている。開閉弁２４ｃは、圧縮機１０の吸入口１０ａと外気熱交換器１４とを接続する接続路２５ｃに設けられている。開閉弁２４ｄは、圧縮機１０の吐出口１０ｂと流路切替部としての開閉弁群２１の開閉弁２１ａとを接続する接続路２５ｄに設けられている。接続路２５ａは、本発明の第１接続路に相当する。接続路２５ｂは、本発明の第２接続路に相当する。接続路２５ｃは、本発明の第３接続路に相当する。接続路２５ｄは、本発明の第４接続路に相当する。

開閉弁２４ａ及び開閉弁２４ｂが閉状態とされ、開閉弁２４ｃ及び開閉弁２４ｄが開状態とされることで、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１は流路切替部としての開閉弁群２４の開閉弁２４ａに向かう第１循環方向となる。一方、開閉弁２４ａ及び開閉弁２４ｂが開状態とされ、開閉弁２４ｃ及び開閉弁２４ｄが閉状態とされることで、第１圧縮機１０で圧縮された第１冷媒Ｒ１は外気熱交換器１４に向かう第２循環方向となる。

その他の構成は実施例１と同様である。したがって、この電池温調システムを備えた車両用熱マネジメントシステムも実施例１と同様の作用効果を奏する。

以上において、本発明を実施例１及び２に即して説明したが、本発明は上記実施例１及び２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、実施例１では、方向切替部として四方弁２０を採用するとともに、流路切替部として開閉弁群２１を採用した。また、実施例２では、方向切替部として開閉弁群２５を採用するとともに、流路切替部として開閉弁群２１を採用した。本発明はこれらに限定されず、例えば、方向切替部として開閉弁群を採用するとともに、流路切替部として四方弁を採用したり、あるいは方向切替部及び流路切替部の双方に四方弁を採用したりしてもよい。

実施例１及び２では、第１冷媒回路１の独立流路１９を無端環状の閉ループとしたが、本発明はこれに限られず、例えば流路切替部としての開閉弁群２１の開閉弁２１ｄを閉状態とすることで、独立流路１９における冷媒流れがこの閉状態の開閉弁２１ｄによって遮断されていてもよい。

第１冷媒回路１において、第１絞り部として、実施例１における固定絞り１２の代りに弁開度が０％～１００％の範囲で調整可能な電子式の膨張弁を採用してもよい。

第２冷媒回路３において、加熱器用開閉弁５８の代りに第３バイパス流路５６の入り口側に三方弁を設けてもよいし、同様に冷却器用開閉弁５９の代りに第４バイパス流路５７の入り口側に三方弁を設けてもよい。

本発明の電池温調システムは電池搭載車両の他、建築物等に利用することができる。また、本発明の車両用熱マネジメントシステムは、電池搭載車両に利用することができる。

１…第１冷媒回路
２…冷却水回路（冷却液回路）
３…第２冷媒回路
４…第１冷媒／冷却水熱交換器（第１冷媒／冷却液熱交換器）
５…第２冷媒／冷却水熱交換器（第２冷媒／冷却液熱交換器）
６…制御部
１０…第１圧縮機
１１…電池熱交換器
１２…固定絞り（第１絞り部）
１３…第１膨張弁（第２絞り部）
１４…外気熱交換器
１５…第１冷媒流路
１６…循環経路切替部
１７…第１循環流路
１８…第２循環流路
１９…独立流路
２０…四方弁（方向切替部としての第１四方弁）
２１…開閉弁群（流路切替部としての第２開閉弁群）
２１ａ～２１ｄ…開閉弁（第５～第８開閉弁）
２２ａ～２２ｄ…接続路（第５～第８接続路）
２３ａ～２３ｄ…接続部（第１～第４接続部）
２４…開閉弁群（方向切替部としての第１開閉弁群）
２４ａ～２４ｄ…開閉弁（第１～第４開閉弁）
２５ａ～２５ｄ…接続路（第１～第４接続路）
３０…第１ウォーターポンプ（ポンプ）
３１…第２ウォーターポンプ（ポンプ）
３２…電気部品（車載発熱体）
５０…第２圧縮機
５１…内気加熱器（内気熱交換器）
５２…第２膨張弁（第３絞り部）

Claims (6)

1. 吸入口から吸入した第１冷媒を圧縮して吐出口から吐出する第１圧縮機と、第１冷媒と複数の電池セルとを熱交換させる電池熱交換器と、第１冷媒と外部の熱媒体とを熱交換させる熱媒体熱交換器と、第１冷媒と外気とを熱交換させる外気熱交換器と、前記電池熱交換器又は前記熱媒体熱交換器に向かう第１冷媒を減圧させる第１絞り部と、前記熱媒体熱交換器又は前記外気熱交換器に向かう第１冷媒を減圧させる第２絞り部とを有する第１冷媒回路を備え、
   前記第１冷媒回路は、前記第１圧縮機、前記電池熱交換器、前記第１絞り部、前記熱媒体熱交換器、前記第２絞り部、前記外気熱交換器及び前記第１圧縮機をこの順で接続する第１循環流路と、前記第１圧縮機、前記熱媒体熱交換器、前記第２絞り部、前記外気熱交換器及び前記第１圧縮機をこの順で接続する第２循環流路とに切り替えるとともに、前記第１循環流路及び前記第２循環流路における第１冷媒の循環方向を切り替える循環経路切替部をさらに有し、
   前記第１冷媒回路は、前記第２循環流路に切り替えられたときには前記第２循環流路から独立し前記電池熱交換器及び前記第１絞り部を含む独立流路を備える電池温調システムであって、
   前記電池温調システムは、前記第１圧縮機と前記循環経路切替部の作動を制御する制御部を備え、
   前記第１冷媒回路は、前記制御部の制御により、前記複数の電池セルを冷却する電池冷却モード、前記複数の電池セルを加熱する電池暖機モード、前記熱媒体を加熱するとともに前記複数の電池セルを均温化する熱媒体加熱電池均温化モードで作動し、
   前記電池冷却モードでは、前記循環経路切替部により、前記第１循環流路に切り替えられるとともに、前記第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が前記外気熱交換器に向かうように前記循環方向が切り替えられ、
   前記電池暖機モードでは、前記循環経路切替部により、前記第１循環流路に切り替えられるとともに、前記第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が前記電池熱交換器に向かうように前記循環方向が切り替えられ、
   前記熱媒体加熱電池均温化モードでは、前記循環経路切替部により、前記第２循環流路及び前記独立流路に切り替えられるとともに、前記第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が前記熱媒体熱交換器に向かうように前記循環方向が切り替えられることを特徴とする電池温調システム。
2. 前記第１冷媒回路は、前記複数の電池セルを均温化する電池均温化モードで作動し、
   前記電池均温化モードでは、前記循環経路切替部により前記第２循環流路及び前記独立流路に切り替えられるとともに、前記第１圧縮機が停止状態とされる請求項１記載の電池温調システム。
3. 前記第１冷媒回路は、前記熱媒体を冷却するとともに前記複数の電池セルを均温化する熱媒体冷却電池均温化モードで作動し、
   前記熱媒体冷却電池均温化モードでは、前記循環経路切替部により、前記第２循環流路及び前記独立流路に切り替えられるとともに、前記第１圧縮機で圧縮された第１冷媒が前記外気熱交換器に向かうように前記循環方向が切り替えられる請求項１記載の電池温調システム。
4. 前記循環経路切替部は、前記循環方向を切り替える方向切替部と、流路切替部とを有し、
   前記方向切替部は、前記吸入口と前記流路切替部とを接続するとともに前記吐出口と前記外気熱交換器とを接続する第１接続状態と、前記吸入口と前記外気熱交換器とを接続するとともに前記吐出口と前記流路切替部とを接続する第２接続状態とに切り替わる第１四方弁か、又は、前記吸入口と前記流路切替部とを接続する第１接続路に設けられた第１開閉弁、前記吐出口と前記外気熱交換器とを接続する第２接続路に設けられた第２開閉弁、前記吸入口と前記外気熱交換器とを接続する第３接続路に設けられた第３開閉弁及び前記吐出口と前記流路切替部とを接続する第４接続路に設けられた第４開閉弁よりなる第１開閉弁群を有し、
   前記流路切替部は、前記方向切替部と前記電池熱交換器とを接続するとともに前記第１絞り部と前記熱媒体熱交換器とを接続する第３接続状態と、前記方向切替部と前記熱媒体熱交換器とを接続する第４接続状態とに切り替わる第２四方弁か、又は、前記方向切替部と前記電池熱交換器とを接続する第５接続路に設けられた第５開閉弁、前記第１絞り部と前記熱媒体熱交換器とを接続する第６接続路に設けられた第６開閉弁、前記第５接続路における前記方向切替部と前記第５開閉弁との間に位置する第１接続部と前記第６接続路における前記第６開閉弁と前記熱媒体熱交換器との間に位置する第２接続部とを接続する第７接続路に設けられた第７開閉弁及び前記第５接続路における前記第５開閉弁と前記電池熱交換器との間に位置する第３接続部と前記第６接続路における前記第１絞り部と前記第６開閉弁との間に位置する第４接続部とを接続する第８接続路に設けられた第８開閉弁よりなる第２開閉弁群を有する請求項１記載の電池温調システム。
5. 前記電池熱交換器と前記第１絞り部とが前記第４接続状態にある前記第２四方弁により接続されるか、又は、前記第２開閉弁群における前記第５開閉弁及び前記第６開閉弁が閉状態とされるとともに前記第７開閉弁及び第８開閉弁が開状態とされ、
   前記独立流路は、前記電池熱交換器、前記第１絞り部及び前記電池熱交換器がこの順で接続された閉ループとされている請求項４記載の電池温調システム。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項記載の電池温調システムと、
   前記熱媒体としての冷却液を圧送するポンプを有し、車載発熱体を冷却する冷却液回路と、
   第２冷媒を吸入するとともに吸入した第２冷媒を圧縮して吐出する第２圧縮機と、第２冷媒と車室内に供給される室内空気とを熱交換させる内気熱交換器と、第２冷媒を減圧させる第３絞り部とを有し、前記車室内を空調する第２冷媒回路と、
   前記第１冷媒回路及び前記冷却液回路に組み込まれ、第１冷媒と冷却液とを熱交換させる前記熱媒体熱交換器としての第１冷媒／冷却液熱交換器と、
   前記第２冷媒回路及び前記冷却液回路に組み込まれ、第２冷媒と冷却液とを熱交換させる第２冷媒／冷却液熱交換器とを備え、
   前記複数の電池セルは車載電池であり、
   前記制御部は、前記冷却液回路及び前記第２冷媒回路の作動を制御し、
   前記第１冷媒回路、前記冷却液回路及び前記第２冷媒回路は、前記制御部の制御により、前記車室内を暖房するとともに前記複数の電池セルを均温化する２段ヒートポンプ電池均温化モードで作動し、
   前記２段ヒートポンプ電池均温化モードでは、前記第１冷媒回路が前記熱媒体加熱電池均温化モードで作動することを特徴とする車両用熱マネジメントシステム。

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