JP7024413B2 - Thermal management system - Google Patents
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Description
本発明は、複数の熱媒体回路を有する熱管理システムに関する。 The present invention relates to a thermal management system having a plurality of heat medium circuits.
従来、熱媒体が循環する熱媒体回路を複数有する熱管理システムが知られている。例えば、特許文献1には、電動車両用熱管理システムに関する発明が開示されている。特許文献1に係る電動車両用熱管理システムは、冷凍サイクルを構成するエアコンサイクルと、高水温ループと、低水温ループとを有している。
Conventionally, a heat management system having a plurality of heat medium circuits in which a heat medium circulates is known. For example,
特許文献1において、高水温ループは、水コンデンサと、ラジエータと、ヒータコアを介して、冷却水を循環させるように構成されている。そして、低水温ループは、温水ヒータと、バッテリと、チラーを介して、冷却水を循環させるように構成されている。
In
当該電動車用熱管理システムは、例えば、バッテリ充電時や暖房時において、低水温ループと高水温ループという2種類の熱媒体回路において、一方の熱媒体回路に生じた熱を他方の熱媒体回路にて利用している。具体的には、特許文献1では、バッテリ充電時や暖房時において、低水温ループに発生した熱が、ヒートポンプサイクルにて汲み上げられ、高水温ループ側で利用されている。
In the heat management system for electric vehicles, for example, in two types of heat medium circuits, a low water temperature loop and a high water temperature loop, when the battery is charged or heated, the heat generated in one heat medium circuit is transferred to the other heat medium circuit. I am using it at. Specifically, in
特許文献1に記載された発明において、高水温ループ側にて、低水温ループで生じた熱を利用する為には、低水温ループ側に十分な熱が生じていることが必要である。従って、特許文献1における暖房モードでは、低水温ループ側に十分な熱がない場合には、暖房する為の熱源が不足して、十分な暖房を行えないことが想定される。
In the invention described in
ここで、特許文献1の低水温ループには、温水ヒータが配置されている。従って、低水温ループの冷却水を温水ヒータで加熱して、低水温ループ側に十分な熱が発生している状態にすることが考えられる。
Here, a hot water heater is arranged in the low water temperature loop of
当該低水温ループには、バッテリが配置されている為、低水温ループにおける冷却水の温度はバッテリの特性による制限を受ける。つまり、特許文献1の場合、バッテリの特性による制限を超える温度まで、低水温ループの冷却水を加熱することはできず、低水温ループ側の熱を、高水温ループ側で有効に利用することは困難であった。
Since the battery is arranged in the low water temperature loop, the temperature of the cooling water in the low water temperature loop is limited by the characteristics of the battery. That is, in the case of
本発明は、これらの点に鑑みてなされており、複数の熱媒体回路を有する熱管理システムにて、或る熱媒体回路に発生した熱を他の熱媒体回路にて有効に利用可能な熱管理システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and in a heat management system having a plurality of heat medium circuits, heat generated in one heat medium circuit can be effectively used in another heat medium circuit. The purpose is to provide a management system.
前記目的を達成するため、請求項1に記載の熱管理システムは、
作動に伴い発熱する発熱機器(11、12)、発熱機器を流通する熱媒体と外気を熱交換させる機器側熱交換器(13)及び、制御部(60)の制御に従って熱媒体を送出する機器側熱媒体ポンプ(14)を介して、熱媒体が循環可能に構成された機器側熱媒体回路(10)と、
バッテリ(21)、バッテリを流通する熱媒体と外気とを熱交換させるバッテリ側熱交換器(23)、熱媒体の有する熱を冷凍サイクルの低圧冷媒に吸熱させるチラー(22)及び、制御部の制御に従って熱媒体を送出するバッテリ側熱媒体ポンプ(24)を介して、熱媒体が循環可能に構成されたバッテリ側熱媒体回路(20)と、
機器側熱媒体回路とバッテリ側熱媒体回路とを接続する第1接続流路(41)と、
第1接続流路と異なる位置にて、機器側熱媒体回路とバッテリ側熱媒体回路とを接続する第2接続流路(42)と、
バッテリ側熱媒体回路を流れる熱媒体を、バッテリ側熱交換器を迂回させるバイパス流路(45)と、を有する温度調整側熱媒体回路(5)と、
冷凍サイクルの高圧冷媒と熱媒体とを熱交換させる冷媒熱媒体熱交換器(33)、熱媒体を加熱する加熱装置(32)、熱媒体と加熱対象流体との熱交換により加熱対象流体を加熱するヒータコア(31)及び、制御部の制御に従って熱媒体を送出する加熱側熱媒体ポンプ(34)を介して、熱媒体を循環可能に構成された加熱側熱媒体回路(30)と、
温度調整側熱媒体回路と加熱側熱媒体回路とを接続する第3接続流路(43)と、
第3接続流路と異なる位置にて、温度調整側熱媒体回路と加熱側熱媒体回路とを接続する第4接続流路(44)と、
制御部の制御に従って、機器側熱媒体回路に対する熱媒体の流出入の有無を切り替える第1切替部(15)と、
制御部の制御に従って、バッテリ側熱媒体回路に対する熱媒体の流出入の有無を切り替える第2切替部(25)と、
制御部の制御に従って、加熱側熱媒体回路に対する前記熱媒体の流出入の有無を切り替える第3切替部(35)と、を有する。
In order to achieve the above object, the thermal management system according to
Heat generating devices (11, 12) that generate heat during operation, heat exchangers (13) on the device side that exchange heat between the heat medium circulating in the heat generating devices and the outside air, and devices that send out the heat medium under the control of the control unit (60). A device-side heat medium circuit (10) configured so that the heat medium can be circulated via the side heat medium pump (14).
The battery (21), the battery-side heat exchanger (23) that exchanges heat between the heat medium circulating in the battery and the outside air, the chiller (22) that absorbs the heat of the heat medium into the low-pressure refrigerant of the refrigeration cycle, and the control unit. A battery-side heat medium circuit (20) configured to circulate the heat medium via a battery-side heat medium pump (24) that sends out the heat medium according to control.
A first connection flow path (41) connecting the device-side heat medium circuit and the battery-side heat medium circuit,
A second connection flow path (42) connecting the device-side heat medium circuit and the battery-side heat medium circuit at a position different from the first connection flow path,
A temperature control side heat medium circuit (5) having a bypass flow path (45) for bypassing the battery side heat exchanger for the heat medium flowing through the battery side heat medium circuit.
A refrigerant heat medium heat exchanger (33) that exchanges heat between the high-pressure refrigerant and the heat medium in the refrigeration cycle, a heating device (32) that heats the heat medium, and heat exchange between the heat medium and the heating target fluid to heat the heating target fluid. The heating side heat medium circuit (30) configured to circulate the heat medium via the heater core (31) and the heating side heat medium pump (34) that sends out the heat medium under the control of the control unit.
A third connection flow path (43) connecting the temperature control side heat medium circuit and the heating side heat medium circuit,
A fourth connection flow path (44) connecting the temperature adjustment side heat medium circuit and the heating side heat medium circuit at a position different from the third connection flow path,
The first switching unit (15) that switches the presence / absence of the inflow / outflow of the heat medium to / from the heat medium circuit on the device side according to the control of the control unit, and
A second switching unit (25) that switches whether or not the heat medium flows in and out of the battery-side heat medium circuit according to the control of the control unit, and
It has a third switching unit (35) for switching the presence / absence of the inflow / outflow of the heat medium to / from the heating side heat medium circuit according to the control of the control unit.
当該熱管理システムにおいては、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路が、第1接続流路~第4接続流路及びバイパス流路を介して、相互に接続されている。そして、当該熱管理システムによれば、機器側熱媒体ポンプ、バッテリ側熱媒体ポンプ及び加熱側熱媒体ポンプや、第1切替部、第2切替部及び第3切替部を動作させることで、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路に対する熱媒体の流出入を、それぞれ切り替えることができる。 In the heat management system, the equipment side heat medium circuit, the battery side heat medium circuit, and the heating side heat medium circuit are connected to each other via the first connection flow path to the fourth connection flow path and the bypass flow path. ing. Then, according to the heat management system, the equipment is operated by operating the equipment side heat medium pump, the battery side heat medium pump, the heating side heat medium pump, and the first switching unit, the second switching unit, and the third switching unit. The inflow and outflow of the heat medium to the side heat medium circuit, the battery side heat medium circuit, and the heating side heat medium circuit can be switched respectively.
つまり、当該熱管理システムによれば、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路における熱媒体の流出入をそれぞれ切り替えることによって、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路の何れかで生じた熱を、熱媒体を介して、他の熱媒体回路に供給することができ、他の熱媒体回路にて有効に活用することができる。 That is, according to the heat management system, the heat medium circuit on the device side, the heat medium on the battery side, and the heat medium on the battery side are switched by switching the inflow and outflow of the heat medium in the heat medium circuit on the device side, the heat medium circuit on the battery side, and the heat medium circuit on the heating side, respectively. The heat generated in either the circuit or the heating side heat medium circuit can be supplied to another heat medium circuit via the heat medium, and can be effectively utilized in the other heat medium circuit.
又、請求項6に記載の熱管理システムは、
作動に伴い発熱する発熱機器(11、12)を介して熱媒体が循環可能に構成された機器側熱媒体回路(10)と、
バッテリ(21)を介して熱媒体が循環可能に構成されたバッテリ側熱媒体回路(20)と、
熱媒体を加熱する加熱装置(32)及び、熱媒体と加熱対象流体との熱交換により加熱対象流体を加熱するヒータコア(31)を介して、熱媒体を循環可能に構成された加熱側熱媒体回路(30)と、
機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路に関して、相互に熱媒体の流出入可能に接続する回路接続部(40)と、
回路接続部における熱媒体の流れを切り替える流路切替部(50)と、
流路切替部の作動を制御する制御部(60)と、を有し、
制御部は、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路の何れか一方の熱媒体が他方に対して流出入可能に接続された熱媒体接続状態に切り替えるように流路切替部の作動を制御し、
更に、前記バッテリ側熱媒体回路は、前記熱媒体の有する熱を冷凍サイクルの低圧冷媒に吸熱させるチラー(22)を有し、
前記加熱側熱媒体回路は、前記冷凍サイクルの高圧冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる冷媒熱媒体熱交換器(33)を有し、
前記流路切替部により、前記バッテリ側熱媒体回路の側と前記加熱側熱媒体回路において、前記熱媒体が夫々独立して循環する循環状態に切り替えられている場合、前記バッテリ側熱媒体回路を循環する熱媒体の熱を前記チラーにて吸熱させ、前記冷凍サイクルを介して、前記冷媒熱媒体熱交換器にて、前記加熱側熱媒体回路の熱媒体に放熱させる。
Further, the heat management system according to claim 6 is
A device-side heat medium circuit (10) configured so that the heat medium can be circulated via the heat-generating device (11, 12) that generates heat during operation.
A battery-side heat medium circuit (20) configured so that the heat medium can be circulated via the battery (21),
A heating-side heat medium configured so that the heat medium can be circulated via a heating device (32) for heating the heat medium and a heater core (31) for heating the heating target fluid by heat exchange between the heat medium and the heating target fluid. Circuit (30) and
With respect to the heat medium circuit on the device side, the heat medium circuit on the battery side, and the heat medium circuit on the heating side, a circuit connection portion (40) that connects the heat medium to each other so that the heat medium can flow in and out,
A flow path switching unit (50) that switches the flow of the heat medium in the circuit connection unit, and
It has a control unit (60) that controls the operation of the flow path switching unit.
The control unit switches to a heat medium connection state in which one of the heat medium circuit on the device side, the heat medium circuit on the battery side, and the heat medium circuit on the heating side is connected to the other so as to be able to flow in and out. Controls the operation of the road switching part ,
Further, the battery-side heat medium circuit has a chiller (22) that absorbs the heat of the heat medium into the low-pressure refrigerant of the refrigeration cycle.
The heating side heat medium circuit has a refrigerant heat medium heat exchanger (33) for heat exchange between the high-pressure refrigerant of the refrigeration cycle and the heat medium.
When the heat medium is switched to a circulation state in which the heat medium circulates independently in the heat medium circuit on the battery side and the heat medium circuit on the heating side by the flow path switching unit, the heat medium circuit on the battery side is switched. The heat of the circulating heat medium is absorbed by the chiller and dissipated to the heat medium of the heating side heat medium circuit by the refrigerant heat medium heat exchanger via the refrigeration cycle .
当該熱管理システムにおいては、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路が、回路接続部によって、熱媒体の流出入可能に相互に接続されており、制御部にて、回路接続部における熱媒体の流れを切り替えることができる。 In the heat management system, the heat medium circuit on the device side, the heat medium circuit on the battery side, and the heat medium circuit on the heating side are connected to each other by the circuit connection part so that the heat medium can flow in and out. , The flow of the heat medium in the circuit connection can be switched.
従って、当該熱管理システムは、制御部によって、熱媒体接続状態に切り替え、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路の何れか一方の熱媒体が他方に対して流出入可能な状態にすることができる。 Therefore, the heat management system is switched to the heat medium connection state by the control unit, and one of the heat medium of the device side heat medium circuit, the battery side heat medium circuit, and the heating side heat medium circuit flows out to the other. It can be made ready for entry.
これにより、当該熱管理システムは、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路の何れかに生じている熱を、熱媒体を介して、他の熱媒体回路に供給することができ、当該他の熱媒体回路にて熱を有効に活用することができる。 As a result, the heat management system supplies the heat generated in any of the device side heat medium circuit, the battery side heat medium circuit, and the heating side heat medium circuit to the other heat medium circuit via the heat medium. And the heat can be effectively utilized in the other heat medium circuit.
尚、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 The reference numerals in parentheses of each means described in this column and the scope of claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。以下の実施形態において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the parts that are the same as or equal to each other are designated by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
先ず、本発明の第1実施形態について、図1~図3を参照しつつ説明する。第1実施形態では、本発明に係る熱管理システムを、車両走行用の駆動力を走行用電動モータから得る電気自動車における車両用熱管理システム1に適用している。当該車両用熱管理システム1は、電気自動車において、空調対象空間である車室内の空調を行う機能や、インバータ11、モータジェネレータ12等の発熱機器や、バッテリ21の温度をそれぞれ適切な温度に調整する機能を果たす。
(First Embodiment)
First, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In the first embodiment, the thermal management system according to the present invention is applied to a vehicle
そして、第1実施形態に係る車両用熱管理システム1は、車室内の空調を行う空調用運転モードとして、暖房モード、冷房モード、除湿暖房モードを切り替えることができる。
The vehicle
暖房モードは、車室内に送風される送風空気を加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。この場合の送風空気は、本発明における加熱対象流体に相当する。そして、冷房モードは、送風空気を冷却して車室内へ吹き出す運転モードである。除湿暖房モードは、冷却して除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。 The heating mode is an operation mode in which the blown air blown into the vehicle interior is heated and blown out into the vehicle interior. The blown air in this case corresponds to the fluid to be heated in the present invention. The cooling mode is an operation mode in which the blown air is cooled and blown into the vehicle interior. The dehumidifying / heating mode is an operation mode in which the cooled and dehumidified blown air is reheated and blown into the vehicle interior.
図1に示すように、車両用熱管理システム1は、機器側冷却水回路10と、バッテリ側冷却水回路20と、加熱側冷却水回路30と、回路接続部40と、流路切替部50と、制御部60等を有しており、本発明に係る熱管理システムに相当する。
As shown in FIG. 1, the vehicle
機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30は、冷却水が循環する冷却水回路である。機器側冷却水回路10は、電気自動車に搭載された発熱機器を温度調整する為の冷却水回路である。バッテリ側冷却水回路20は、電気自動車に搭載されたバッテリ21を温度調整する為の冷却水回路である。
The equipment-side
当該車両用熱管理システム1においては、機器側冷却水回路10及びバッテリ側冷却水回路20によって、温度調整側冷却水回路5が構成されている。当該温度調整側冷却水回路5は、本発明における温度調整側熱媒体回路に相当する。そして、加熱側冷却水回路30は、暖房モードや除湿暖房モードにおいて、送風空気を加熱する際に用いられる冷却水回路である。
In the vehicle
当該冷却水は、熱媒体としての流体である。例えば、冷却水は、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、又は不凍液体である。 The cooling water is a fluid as a heat medium. For example, the cooling water is a liquid containing at least ethylene glycol, dimethylpolysiloxane or nanofluid, or an antifreeze liquid.
図1に示すように、機器側冷却水回路10は、作動に伴い発熱するインバータ11、モータジェネレータ12を温度調整する為の冷却水回路であり、本発明における機器側熱媒体回路に相当する。インバータ11、モータジェネレータ12という機器の性質上、機器側冷却水回路10を循環する冷却水の上限温度は、例えば、65℃程度に定められる。
As shown in FIG. 1, the device-side
当該機器側冷却水回路10は、インバータ11と、モータジェネレータ12と、機器側ラジエータ13と、第1ウォータポンプ14と、第1切替弁15とを有しており、熱媒体としての冷却水が循環可能に構成されている。
The device-side
機器側冷却水回路10において、第1ウォータポンプ14、インバータ11、モータジェネレータ12、第1切替弁15、機器側ラジエータ13は、この順で冷却水が循環するように、当該機器側冷却水回路10に配置されている。
In the equipment-side
インバータ11及びモータジェネレータ12は、電気自動車に搭載された車載機器であり、作動に伴って発熱する発熱機器である。そして、インバータ11は、電気自動車のバッテリ21から供給された直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ12に出力する電力変換部である。
The
又、モータジェネレータ12は、インバータ11から出力された電力を利用して走行用駆動力を発生すると共に、減速中や降坂中に回生電力を発生させる。インバータ11及びモータジェネレータ12は、作動に伴って発生する排熱を機器側冷却水回路10の冷却水に放熱する。換言すれば、インバータ11及びモータジェネレータ12は、機器側冷却水回路10の冷却水に熱を供給する。
Further, the
機器側ラジエータ13は、機器側冷却水回路10において、インバータ11、モータジェネレータ12を流通する冷却水と外気とを熱交換させる。機器側ラジエータ13には、図示しない室外送風機によって外気が送風される。従って、機器側ラジエータ13は、機器側冷却水回路10の冷却水が有する熱を外気に放熱させることができる。当該機器側ラジエータ13は、本発明における機器側熱交換器に相当する。
The device-
第1ウォータポンプ14は、機器側冷却水回路10の冷却水流路(即ち、本発明における熱媒体流路)上において、冷却水を吸入して吐出する熱媒体ポンプである。当該第1ウォータポンプ14は、電動式のポンプであり、機器側冷却水回路10を循環する冷却水の流量を調整する流量調整部の一部として機能する。
The
図1に示すように、第1ウォータポンプ14の吐出口側には、インバータ11及びモータジェネレータ12を介して、第1切替弁15が接続されている。第1切替弁15における流出入口の一つには、回路接続部40を構成する第2接続流路42が接続されている。
As shown in FIG. 1, a
従って、第1ウォータポンプ14は、機器側冷却水回路10において、インバータ11及びモータジェネレータ12を介して、第2接続流路42側へ冷却水を送出する。当該第1ウォータポンプ14は、本発明における機器側熱媒体ポンプに相当する。
Therefore, the
第1切替弁15は、機器側冷却水回路10において、モータジェネレータ12と機器側ラジエータ13の間に配置されている。第1切替弁15は、いわゆる電磁式三方弁によって構成されており、三つの流出入口を有している。
The
図1に示すように、第1切替弁15の流出入口の一つには、機器側ラジエータ13における冷却水の流出入口が接続されており、他の流出入口には、モータジェネレータ12の流出入口が接続されている。
As shown in FIG. 1, one of the outflow ports of the
そして、第1切替弁15における流出入口の残る一つには、第2接続流路42が接続されている。即ち、第1切替弁15は、機器側冷却水回路10の循環回路と第2接続流路42との接続位置に配置されている。
A second
第1切替弁15は、その内部の弁体を作動させることで、機器側冷却水回路10にて冷却水を循環させる状態と、機器側冷却水回路10における冷却水の循環を停止させた状態とを切り替えることができる。
The
又、第1切替弁15は、機器側冷却水回路10に対する冷却水の流出入の有無を切り替えることができる。第1切替弁15の作動は、制御部60から出力される制御信号によって制御される。当該第1切替弁15は、本発明における第1切替部に相当し、本発明に係る流路切替部の一部を構成する。
Further, the
車両用熱管理システム1におけるバッテリ側冷却水回路20は、急速充電時や電力利用時に発熱するバッテリ21を温度調整する為の冷却水回路であり、本発明におけるバッテリ側熱媒体回路に相当する。
The battery-side
当該バッテリ側冷却水回路20は、バッテリ21と、チラー22と、バッテリ側ラジエータ23と、第2ウォータポンプ24と、第2切替弁25とを有しており、熱媒体としての冷却水が循環可能に構成されている。
The battery-side
そして、バッテリ側冷却水回路20において、第2ウォータポンプ24、チラー22、バッテリ21、第2切替弁25、バッテリ側ラジエータ23は、この順で冷却水が循環するように、当該バッテリ側冷却水回路20に配置されている。
Then, in the battery-side
バッテリ21は、充放電が可能な二次電池である。第1実施形態では、バッテリ21としてリチウムイオン電池が採用されている。バッテリ21は、充電された電力を走行用電動モータ等の電気式の車載機器に供給する。バッテリ21は、本発明におけるバッテリに相当する。
The
ここで、この種のバッテリ21では、低温になると化学反応が進みにくく充放電に関して充分な性能を得にくい。一方、高温になると劣化が進行しやすくなる。従って、バッテリ21の温度を所定の温度範囲内に調整する必要性がある。
Here, in this type of
第1実施形態に係る車両用熱管理システム1において、バッテリ側冷却水回路20における冷却水の温度(即ち、バッテリ水温TW)は、このバッテリ21の特性によって定められ、バッテリ21が充分な性能を発揮できる範囲となるように調整される。
In the vehicle
具体的には、第1実施形態においては、バッテリ水温TWの上限値である水温上限値TWuは、例えば、30℃に定められる。又、バッテリ水温TWの下限値である水温下限値TWlは、例えば、0℃に定められる。 Specifically, in the first embodiment, the water temperature upper limit value TWu, which is the upper limit value of the battery water temperature TW, is set to, for example, 30 ° C. Further, the water temperature lower limit value TWl, which is the lower limit value of the battery water temperature TW, is set to, for example, 0 ° C.
チラー22は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルにおける構成機器の一つであり、当該冷凍サイクルの低圧冷媒と冷却水とを熱交換させることによって冷却水を冷却する熱媒体冷却用熱交換器である。チラー22は、バッテリ側冷却水回路20の冷却水が有する熱を、冷凍サイクルの低圧冷媒に吸熱させる。チラー22は、本発明におけるチラーに相当する。
The
尚、図示は省略するが、第1実施形態における冷凍サイクルは、圧縮機、凝縮器、水冷媒熱交換器33、減圧装置、蒸発器、チラー22、室外熱交換器等を有する蒸気圧縮式冷凍機である。当該冷凍サイクルにおける冷媒としては、フロン系冷媒が用いられている。そして、冷凍サイクルは、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルである。
Although not shown, the refrigeration cycle in the first embodiment is a steam compression type refrigeration having a compressor, a condenser, a water-
従って、チラー22においては、冷凍サイクルの減圧装置にて減圧された低圧冷媒と、バッテリ側冷却水回路20を流れる冷却水との熱交換が行われ、冷却水の熱が低圧冷媒に吸熱される。
Therefore, in the
バッテリ側ラジエータ23は、バッテリ側冷却水回路20において、バッテリ21、チラー22を流通する冷却水と外気とを熱交換させる。バッテリ側ラジエータ23には、機器側ラジエータ13と同様に、図示しない室外送風機によって外気が送風される。
The battery-
即ち、バッテリ側ラジエータ23は、バッテリ側冷却水回路20の冷却水が有する熱を外気に放熱させることができる。当該バッテリ側ラジエータ23は、本発明におけるバッテリ側熱交換器に相当する。
That is, the battery-
第2ウォータポンプ24は、バッテリ側冷却水回路20の冷却水流路上において、冷却水を吸入して吐出する熱媒体ポンプである。当該第2ウォータポンプ24は、電動式のポンプであり、バッテリ側冷却水回路20を循環する冷却水の流量を調整する流量調整部の一部として機能する。
The
図1に示すように、第2ウォータポンプ24の吐出口側には、バッテリ21及びチラー22を介して、第2切替弁25が接続されている。当該第2切替弁25における流出入口の一つには、回路接続部40を構成する第1接続流路41が接続されている。
As shown in FIG. 1, a
従って、第2ウォータポンプ24は、バッテリ側冷却水回路20において、バッテリ21及びチラー22を介して、第1接続流路41側へ冷却水を送出する。当該第2ウォータポンプ24は、本発明におけるバッテリ側熱媒体ポンプに相当する。
Therefore, the
第2切替弁25は、バッテリ側冷却水回路20において、バッテリ21とバッテリ側ラジエータ23の間に配置されている。第2切替弁25は、第1切替弁15と同様に、いわゆる電磁式三方弁によって構成されており、三つの流出入口を有している。
The
図1に示すように、第2切替弁25の流出入口の一つには、バッテリ21における冷却水の流出入口が接続されており、他の流出入口には、バッテリ側ラジエータ23の流出入口が接続されている。
As shown in FIG. 1, one of the outflow ports of the
そして、第2切替弁25における流出入口の残る一つには、第1接続流路41が接続されている。即ち、第2切替弁25は、バッテリ側冷却水回路20の循環回路と第1接続流路41との接続位置に配置されている。
The first
第2切替弁25は、その内部の弁体を作動させることで、バッテリ側冷却水回路20にて冷却水を循環させる状態と、バッテリ側冷却水回路20における冷却水の循環を停止させた状態とを切り替えることができる。
The
又、第2切替弁25は、バッテリ側冷却水回路20に対する冷却水の流出入の有無を切り替えることができる。第2切替弁25の作動は、制御部60から出力される制御信号によって制御される。当該第2切替弁25は、本発明における第2切替部に相当し、本発明に係る流路切替部の一部を構成する。
Further, the
車両用熱管理システム1を構成する加熱側冷却水回路30は、空調対象空間である車室内を暖房する際に用いられる冷却水回路であり、本発明における加熱側熱媒体回路に相当する。
The heating side
当該加熱側冷却水回路30は、ヒータコア31と、加熱装置32と、水冷媒熱交換器33と、第3ウォータポンプ34と、第3切替弁35とを有しており、熱媒体としての冷却水が循環可能に構成されている。
The heating side
そして、加熱側冷却水回路30において、第3ウォータポンプ34、水冷媒熱交換器33、加熱装置32、第3切替弁35、ヒータコア31は、この順で冷却水が循環するように、当該加熱側冷却水回路30に配置されている。
Then, in the heating side
ヒータコア31は、加熱側冷却水回路30の冷却水と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を加熱する空気加熱用熱交換器である。当該ヒータコア31では、加熱側冷却水回路30の冷却水の有する熱が、空調対象空間である車室内に送風される送風空気に対して放熱される。
The
従って、当該車両用熱管理システム1においては、ヒータコア31にて冷却水の熱を送風空気に放熱することで、送風空気を暖めることができ、車室内の暖房や除湿暖房を行うことができる。当該ヒータコア31は、本発明におけるヒータコアに相当する。
Therefore, in the vehicle
加熱装置32は、加熱側冷却水回路30を流れる冷却水を加熱する加熱装置である。当該加熱装置32は、例えば、PTC素子やニクロム線等を有しており、制御部60から出力される制御電力が供給されることによって発熱して冷却水を加熱する。
The
従って、加熱装置32による冷却水に対する加熱能力は、制御部60から出力される制御電力によって制御される。即ち、加熱装置32は、本発明における加熱装置として機能する。
Therefore, the heating capacity of the cooling water by the
水冷媒熱交換器33は、上述したチラー22と同様に、図示しない冷凍サイクルの構成機器の一つであり、冷凍サイクルの圧縮機で圧縮された高圧冷媒と、加熱側冷却水回路30の冷却水とを熱交換させて、加熱側冷却水回路30の冷却水に対して放熱する。
Similar to the
これにより、水冷媒熱交換器33では、高圧冷媒の熱を熱源として、加熱側冷却水回路30の冷却水が加熱される。即ち、当該車両用熱管理システム1によれば、少なくとも暖房モードや除湿暖房モードにおいて、冷凍サイクルの高圧冷媒を熱源として、送風空気を加熱することができる。当該水冷媒熱交換器33は、本発明における冷媒熱媒体熱交換器に相当する。
As a result, in the water
第3ウォータポンプ34は、加熱側冷却水回路30の冷却水流路上において、冷却水を吸入して吐出する熱媒体ポンプである。当該第3ウォータポンプ34は、電動式のポンプであり、加熱側冷却水回路30を循環する冷却水の流量を調整する流量調整部の一部として機能する。
The
図1に示すように、第3ウォータポンプ34の吐出口側には、水冷媒熱交換器33、加熱装置32、及びヒータコア31が接続されている。従って、当該第3ウォータポンプ34は、水冷媒熱交換器33、加熱装置32、ヒータコア31を通過するように、加熱側冷却水回路30の冷却水を送出することができる。第3ウォータポンプ34は、本発明における加熱側熱媒体ポンプに相当する。
As shown in FIG. 1, a water
そして、加熱側冷却水回路30における加熱装置32とヒータコア31の間には、第3切替弁35が配置されている。第3切替弁35は、第1切替弁15、第2切替弁25と同様に、いわゆる電磁式三方弁によって構成されており、三つの流出入口を有している。
A
図1に示すように、第3切替弁35の流出入口の一つには、ヒータコア31における冷却水の流出入口が接続されている。又、第3切替弁35における他の流出入口には、加熱装置32における冷却水通路の流出入口が接続されている。
As shown in FIG. 1, one of the outflow ports of the
そして、第3切替弁35における残る一つの流出入口には、回路接続部40を構成する第4接続流路44が接続されている。即ち、第3切替弁35は、加熱側冷却水回路30の循環回路と第4接続流路44との接続位置に配置されている。
A fourth
第3切替弁35は、その内部の弁体を作動させることで、加熱側冷却水回路30にて冷却水を循環させる状態と、加熱側冷却水回路30における冷却水の循環を停止させた状態とを切り替えることができる。
The
又、第3切替弁35は、加熱側冷却水回路30に対する冷却水の流出入の有無を切り替えることができる。第3切替弁35の作動は、制御部60から出力される制御信号によって制御される。当該第3切替弁35は、本発明における第3切替部に相当し、本発明に係る流路切替部の一部を構成する。
Further, the
次に、車両用熱管理システム1における回路接続部40の構成について説明する。当該回路接続部40は、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20及び加熱側冷却水回路30について、熱媒体である冷却水が相互に流出入可能なように接続する冷却水流路によって構成されている。
Next, the configuration of the
図1に示すように、第1実施形態における回路接続部40は、第1接続流路41と、第2接続流路42と、第3接続流路43と、第4接続流路44と、バイパス流路45とを有している。当該回路接続部40は、本発明における回路接続部に相当する。
As shown in FIG. 1, the
第1接続流路41は、機器側冷却水回路10とバッテリ側冷却水回路20とを接続する冷却水流路であり、機器側冷却水回路10とバッテリ側冷却水回路20の間における冷却水の流出入を可能にしている。当該第1接続流路41は、本発明における第1接続流路に相当し、回路接続部の一部を構成している。
The first
図1に示すように、第1接続流路41の一端部は、機器側冷却水回路10において、機器側ラジエータ13の流出入口と第1ウォータポンプ14の吸入口との間に接続されている。又、第1接続流路41の他端部は、上述したように、バッテリ側冷却水回路20の第2切替弁25における流出入口の一つに接続されている。
As shown in FIG. 1, one end of the first
第2接続流路42は、第1接続流路41と異なる位置にて、機器側冷却水回路10とバッテリ側冷却水回路20を接続する冷却水流路であり、バッテリ側冷却水回路20と他の冷却水回路の間における冷却水の流出入を可能にしている。当該第2接続流路42は、本発明における第2接続流路に相当し、回路接続部の一部を構成している。
The second
第2接続流路42の一端部は、機器側冷却水回路10の第1切替弁15における流出入口の一つに接続されている。そして、第2接続流路42の他端部は、図1に示すように、バッテリ側冷却水回路20におけるバッテリ側ラジエータ23と第2ウォータポンプ24の吸入口との間に接続されている。
One end of the second
当該車両用熱管理システム1における温度調整側冷却水回路5は、機器側冷却水回路10とバッテリ側冷却水回路20を、第1接続流路41及び第2接続流路42にて接続することで構成されている。
In the temperature control side cooling
そして、第3接続流路43は、温度調整側冷却水回路5と加熱側冷却水回路30を接続する冷却水流路であり、温度調整側冷却水回路5と加熱側冷却水回路30の間における冷却水の流出入を可能にしている。当該第3接続流路43は、本発明における第3接続流路に相当し、回路接続部の一部を構成している。
The third
図1に示すように、第3接続流路43の一端部は、温度調整側冷却水回路5における第2接続流路42に接続されている。そして、第3接続流路43の他端部は、加熱側冷却水回路30におけるヒータコア31の流出入口と第3ウォータポンプ34の吸入口との間に接続されている。
As shown in FIG. 1, one end of the third
第4接続流路44は、第3接続流路43と異なる位置にて、温度調整側冷却水回路5と加熱側冷却水回路30とを接続する冷却水流路であり、温度調整側冷却水回路5と加熱側冷却水回路30の間における冷却水の流出入を可能にしている。そして、当該第4接続流路44は、本発明における第4接続流路に相当し、回路接続部の一部を構成している。
The fourth
図1に示すように、第4接続流路44の一端部は、第2接続流路42において、第3接続流路43の接続位置よりもバッテリ側冷却水回路20側に接続されている。そして、第4接続流路44の他端部は、加熱側冷却水回路30の第3切替弁35における流出入口の一つに接続されている。
As shown in FIG. 1, one end of the fourth
そして、バイパス流路45は、第1接続流路41と第2接続流路42と接続する冷却水流路である。当該バイパス流路45の一端部は、第1接続流路41において、機器側冷却水回路10とバッテリ側冷却水回路20における中間位置に接続されている。
The
図1に示すように、バイパス流路45の他端部は、第2接続流路42において、機器側冷却水回路10とバッテリ側冷却水回路20における中間位置に接続されている。具体的には、当該バイパス流路45の他端部は、第2接続流路42と第3接続流路43の接続位置と、第2接続流路42と第4接続流路44の接続位置との間において、第2接続流路42に接続されている。
As shown in FIG. 1, the other end of the
これにより、当該車両用熱管理システム1は、後述する図3~図5に示すように、バッテリ側冷却水回路20でバッテリ21等を通過した冷却水の流れを、バイパス流路45を通過するように調整することで、バッテリ側ラジエータ23を迂回させることができる。即ち、車両用熱管理システム1は、バッテリ側ラジエータ23による外気への放熱量を抑制することができる。
As a result, the vehicle
続いて、車両用熱管理システム1における流路切替部50の構成について説明する。当該流路切替部50は、上述した回路接続部40における冷却水の流れを切り替える為に構成されており、機器側冷却水回路10の第1切替弁15と、バッテリ側冷却水回路20の第2切替弁25と、加熱側冷却水回路30の第3切替弁35とを有している。
Subsequently, the configuration of the flow
当該流路切替部50は、第1ウォータポンプ14、第2ウォータポンプ24、第3ウォータポンプ34の作動状態に応じて、第1切替弁15、第2切替弁25、第3切替弁35の状態を組み合わせることで、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30に対する冷却水の流出入を切り替えることができる。
The flow
上述したように、第1切替弁15、第2切替弁25、第3切替弁35は、電磁式三方弁によって構成されている。第1切替弁15は、弁体を動作させることで、機器側冷却水回路10に対する冷却水の流出入を許容する状態と、機器側冷却水回路10に対する冷却水の流出入を遮断する状態とを切り替えることができる。
As described above, the
そして、第2切替弁25は、弁体を動作させることで、バッテリ側冷却水回路20に対する冷却水の流出入を許容する状態と、バッテリ側冷却水回路20に対する冷却水の流出入を遮断する状態とを切り替えることができる。
The
又、第3切替弁35は、弁体を動作させることで、加熱側冷却水回路30に対する冷却水の流出入を許容する状態と、加熱側冷却水回路30に対する冷却水の流出入を遮断する状態とを切り替えることができる。
Further, the
次に、第1実施形態に係る車両用熱管理システム1の制御系について説明する。図1に示すように、車両用熱管理システム1は、当該車両用熱管理システム1における制御対象機器の作動を制御する為の制御部60を有している。制御部60は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。当該制御部60は、本発明における制御部に相当する。
Next, the control system of the vehicle
そして、当該制御部60は、そのROM内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。制御プログラムによる制御内容については、後に、図2等を参照しつつ詳細に説明する。
Then, the
図1に示すように、制御部60による制御対象機器は、第1ウォータポンプ14、第1切替弁15、第2ウォータポンプ24、第2切替弁25、第3ウォータポンプ34、第3切替弁35を含んでいる。
As shown in FIG. 1, the equipment to be controlled by the
当該車両用熱管理システム1は、制御部60によって、これらの制御対象機器の作動を制御することで、車両用熱管理システム1における冷却水の流れを所望の態様に制御することができる。
The vehicle
又、制御部60の入力側には、バッテリ水温センサ61と、外気温センサ62が接続されている。図1に示すように、バッテリ水温センサ61は、バッテリ側冷却水回路20において、バッテリ21とチラー22の間の冷却水流路に配置されている。
Further, a battery water temperature sensor 61 and an outside
バッテリ水温センサ61は、当該バッテリ側冷却水回路20を流れる冷却水の温度を、バッテリ水温TWとして検出する。外気温センサ62は、電気自動車の車室外温度(外気温)Tamを検出する外気温検出部である。
The battery water temperature sensor 61 detects the temperature of the cooling water flowing through the battery-side
尚、制御部60は、図示しない冷凍サイクルの作動に関する制御を行うと共に、車室内へ送風される送風空気の風量に関する制御を行う。つまり、制御部60は、冷凍サイクルを構成する圧縮機、減圧装置、送風機の作動制御や、冷凍サイクルにおける冷媒回路の切替制御を行う。又、制御部60の入力側には、図示しない内気温センサ等の各種空調制御用のセンサ群が接続されている。
The
次に、第1実施形態に係る車両用熱管理システム1における制御内容について、図2~図15を参照しつつ説明する。
Next, the control contents in the vehicle
そして、図2等に示すフローチャートは、車両用熱管理システム1を含む電気自動車のシステム全体が起動(スタート)すると、予め定められた初期化処理を実行した後、制御部60によって実行される。そして、当該フローチャートによる制御は、車両用熱管理システム1が起動している間、繰り返し実行される。
Then, the flowchart shown in FIG. 2 and the like is executed by the
図2に示すように、ステップS1では、当該電気自動車におけるバッテリ21が急速充電されているか否かが判断される。バッテリ21の急速充電が実行されている場合は、ステップS2に進み、そうでない場合は、ステップS11の走行時制御に移行する。走行時制御の内容については後述する。
As shown in FIG. 2, in step S1, it is determined whether or not the
ステップS2においては、当該車両用熱管理システム1において、車室内空調がONであるか否かが判断される。車室内空調がONである場合には、ステップS3に進み、そうでない場合には、ステップS9に移行する。尚、ステップS9では、バッテリ21の急速充電時におけるバッテリ冷却制御が行われる。このステップS9の制御内容については、後に詳細に説明する。
In step S2, it is determined whether or not the vehicle interior air conditioning is ON in the vehicle
ステップS3に移行すると、車室内空調の内容が暖房運転であるか否かが判断される。車室内空調が暖房運転である場合には、ステップS4に進み、暖房運転でない場合は、ステップS10に移行する。このステップS10では、バッテリ21の急速充電時における冷房運転制御が行われる。当該ステップS10の制御内容については、後に図面を参照しつつ説明する。
When the process proceeds to step S3, it is determined whether or not the content of the vehicle interior air conditioning is heating operation. If the vehicle interior air conditioning is a heating operation, the process proceeds to step S4, and if it is not a heating operation, the process proceeds to step S10. In this step S10, the cooling operation control at the time of rapid charging of the
ステップS4~ステップS8における制御内容は、バッテリ21の急速充電時に車室内を暖房する場合の制御である。ここで、当該車両用熱管理システム1において、車室内を暖房する際には、車室内に供給される送風空気を、ヒータコア31における熱交換によって加熱する必要がある。
The control contents in steps S4 to S8 are controls for heating the vehicle interior during rapid charging of the
つまり、加熱側冷却水回路30のヒータコア31を通過する冷却水が、或る程度の熱を有している必要がある。一方、バッテリ21の急速充電に際して、バッテリ21は発熱する。バッテリ側冷却水回路20にて、バッテリ21を通過する冷却水は、急速充電に伴って生じた熱により加熱された状態となる。
That is, the cooling water passing through the
ステップS4では、バッテリ21の急速充電時に生じた熱を有効に活用して車室内の暖房を行う為に、流路切替部50等の作動が制御される。図3は、ステップS4の制御による車両用熱管理システム1の状態を示しており、急速充電時の暖房モードの初期段階に関する冷却水の流れを示す説明図である。
In step S4, the operation of the flow
この図3等においては、車両用熱管理システム1の冷却水流路のうち、冷却水が流通している部分を実線で示しており、冷却水が留まっている部分を破線で示している。又、車両用熱管理システム1の各種制御対象機器においても、作動している制御対象機器を実線で示し、作動を停止している制御対象機器を破線で示している。これらの点については、後述する各種冷却水流れを示す構成図でも同様である。
In FIG. 3 and the like, in the cooling water flow path of the vehicle
図3に示すように、ステップS4では、第2ウォータポンプ24は、冷却水を吐出口から圧送し、第1ウォータポンプ14、第3ウォータポンプ34は停止した状態を維持するように制御される。又、冷凍サイクルの作動も停止している為、チラー22及び水冷媒熱交換器33における熱交換は行われず、加熱装置32も停止した状態である。
As shown in FIG. 3, in step S4, the
第1切替弁15は、第2接続流路42側を閉塞し、モータジェネレータ12側と機器側ラジエータ13側を連通するように制御される。一方、第2切替弁25は、第2接続流路42側とバッテリ21側を連通し、バッテリ側ラジエータ23側を閉塞するように制御される。そして、第3切替弁35は、ヒータコア31側、加熱装置32側、第4接続流路44側の全てを連通するように制御される。
The
このように回路接続部40の作動を制御することで、車両用熱管理システム1においては、機器側冷却水回路10及び加熱側冷却水回路30が、回路接続部40を介して接続された状態になる。即ち、バッテリ側冷却水回路20と加熱側冷却水回路30が本発明における熱媒体接続状態に制御される。
By controlling the operation of the
この時、第2ウォータポンプ24の作動によって、冷却水は、第2ウォータポンプ24→チラー22→バッテリ21→第1接続流路41→バイパス流路45→第2接続流路42と流れ、バッテリ側冷却水回路20を循環する。これにより、急速充電によってバッテリ21に生じた熱が冷却水に吸熱され、冷却水と共に移送される。
At this time, due to the operation of the
第2接続流路42に流入した冷却水は、第3接続流路43を介して、加熱側冷却水回路30へ流入する。図3に示すように、第3接続流路43から流出した冷却水は、ヒータコア31→第3切替弁35という流れと、第3ウォータポンプ34→水冷媒熱交換器33→加熱装置32→第3切替弁35という流れに分岐して、並列に流れる。
The cooling water that has flowed into the second
これにより、当該車両用熱管理システム1は、バッテリ21の急速充電による排熱で暖められた冷却水を、ヒータコア31を通過させることができる。つまり、車両用熱管理システム1は、バッテリ21の排熱を有効活用して、車室内の暖房及び加熱側冷却水回路30側を暖めることができる。
As a result, the vehicle
又、当該車両用熱管理システム1は、冷凍サイクル及び加熱装置32を作動させることなく車室内暖房を行う為、車室内暖房に要する電力消費を抑えることができる。つまり、車両用熱管理システム1は、急速充電と車室内暖房を並行して行う場合において、バッテリ21の充電効率を高めることができる。
Further, since the vehicle
尚、ステップS4に移行した際に、例えば、ユーザ等によって即時暖房設定が設定されていた場合、図4に示す冷却水の流れになるように、各種制御対象機器を制御する。上述した図3の場合とは異なり、第3切替弁35は、ヒータコア31側、第4接続流路44側を連通し、加熱装置32側を閉塞するように制御される。
When the process proceeds to step S4, for example, when the immediate heating setting is set by the user or the like, various controlled devices are controlled so as to have the flow of the cooling water shown in FIG. Unlike the case of FIG. 3 described above, the
これにより、第3接続流路43を通過した冷却水の全てがヒータコア31及び第3切替弁35を通過することになる。即ち、この場合には、車両用熱管理システム1は、急速充電によりバッテリ21に生じた熱を、全て車室内の暖房に利用することができるので、図3に示す場合よりも、短期間で車室内を暖め、快適性を向上させることができる。
As a result, all of the cooling water that has passed through the third
ステップS5においては、図3又は図4の状態において、バッテリ水温TWが水温上限値TWu以上であるか否かが判断される。バッテリ水温TWが水温上限値TWu以上である場合には、ステップS6に進み、そうでない場合は、ステップS4に戻る。尚、第1実施形態においては、ステップS4に移行した後に、バッテリ水温TWが水温上限値TWu以上となった状態を、急速充電時の暖房モードの中期という。 In step S5, it is determined whether or not the battery water temperature TW is equal to or higher than the water temperature upper limit value TW in the state of FIG. 3 or FIG. If the battery water temperature TW is equal to or higher than the water temperature upper limit value TWu, the process proceeds to step S6, and if not, the process returns to step S4. In the first embodiment, the state in which the battery water temperature TW becomes equal to or higher than the water temperature upper limit value TW after shifting to step S4 is referred to as the middle period of the heating mode during quick charging.
ステップS6では、急速充電時におけるバッテリ21の温度調整と、車室内暖房とを効率よく並行して行う為に、流路切替部50等の作動が制御される。図5は、ステップS6の制御による車両用熱管理システム1の状態を示しており、急速充電時の暖房モードの中期段階に関する冷却水の流れを示す説明図である。
In step S6, the operation of the flow
ステップS6においては、ステップS4に係る図3又は4の状態から図5の状態になるように、各制御対象機器の作動が制御される。具体的には、バッテリ側冷却水回路20においては、チラー22は、冷凍サイクルの低圧冷媒が流れるように制御され、バッテリ側冷却水回路20における冷却水の熱を当該低圧冷媒に吸熱させる。
In step S6, the operation of each controlled device is controlled so as to change from the state of FIG. 3 or 4 according to step S4 to the state of FIG. Specifically, in the battery-side
そして、加熱側冷却水回路30では、第3切替弁35は、ヒータコア31側と加熱装置32側を連通させ、第4接続流路44側を閉塞するように制御される。第3ウォータポンプ34は、加熱側冷却水回路30の冷却水を圧送する。
Then, in the heating side
水冷媒熱交換器33は、冷凍サイクルの高圧冷媒が流通するように制御され、当該高圧冷媒の熱によって、加熱側冷却水回路30の冷却水を加熱する。当該車両用熱管理システム1における他の制御対象機器の作動は、図3又は図4の状態と同様である。
The water
このように回路接続部40の作動を制御することで、車両用熱管理システム1においては、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30にて、それぞれ独立した冷却水が循環する状態になる。即ち、バッテリ側冷却水回路20と加熱側冷却水回路30が本発明における循環状態に制御される。
By controlling the operation of the
この時、第2ウォータポンプ24の作動によって、冷却水は、第2ウォータポンプ24→チラー22→バッテリ21→第1接続流路41→バイパス流路45→第2接続流路42と流れ、バッテリ側冷却水回路20を循環する。
At this time, due to the operation of the
これにより、急速充電によってバッテリ21に生じた熱が冷却水に吸熱され、冷却水と共に移送される。そして、チラー22において、冷却水の熱は冷凍サイクルの低圧冷媒に吸熱される。従って、バッテリ側冷却水回路20は、急速充電によって発熱するバッテリ21を、冷却水によって冷却することができる。
As a result, the heat generated in the
そして、加熱側冷却水回路30では、第3ウォータポンプ34の作動によって、冷却水は、第3ウォータポンプ34→水冷媒熱交換器33→加熱装置32→第3切替弁35→ヒータコア31と流れ、加熱側冷却水回路30を循環する。
Then, in the heating side
水冷媒熱交換器33を通過する際に、冷却水は、冷凍サイクルの高圧冷媒によって加熱される。即ち、当該車両用熱管理システム1は、バッテリ21の急速充電により生じた熱を冷凍サイクルにて汲み上げて、冷却水を加熱することができる。
Upon passing through the water-
水冷媒熱交換器33で加熱された冷却水は、ヒータコア31を通過する際に、送風空気に対して放熱する。従って、当該車両用熱管理システム1は、バッテリ21の急速充電により生じた熱を有効に活用して、車室内暖房を行うことができる。
The cooling water heated by the water-
このステップS6の状態にすれば、車両用熱管理システム1は、バッテリ21に生じた熱をチラー22にて回収し、冷凍サイクル及び水冷媒熱交換器33を介して、加熱側冷却水回路30側を間接的に暖めることができる。
In the state of step S6, the vehicle
ステップS7に移行すると、図5の状態において、バッテリ水温TWが水温上限値TWu以上であるか否かが判断される。バッテリ水温TWが水温上限値TWu以上である場合には、ステップS8に進み、そうでない場合は、ステップS6に戻る。 When the process proceeds to step S7, it is determined in the state of FIG. 5 whether or not the battery water temperature TW is equal to or higher than the water temperature upper limit value TWu. If the battery water temperature TW is equal to or higher than the water temperature upper limit value TWu, the process proceeds to step S8, and if not, the process returns to step S6.
ステップS8では、急速充電時におけるバッテリ21の温度調整と、車室内暖房とを効率よく並行して行う為に、流路切替部50等の作動が制御される。図6は、ステップS8の制御による車両用熱管理システム1の状態を示しており、急速充電時の暖房モードの後期段階に関する冷却水の流れを示す説明図である。
In step S8, the operation of the flow
ステップS8においては、ステップS6における図5の状態から図6の状態になるように、各制御対象機器の作動が制御される。具体的には、バッテリ側冷却水回路20においては、第2切替弁25は、バッテリ21側とバッテリ側ラジエータ23側を連通し、第2接続流路42側を閉塞するように制御される。当該車両用熱管理システム1における他の制御対象機器の作動は、図5の状態と同様である。
In step S8, the operation of each controlled device is controlled so as to change from the state of FIG. 5 in step S6 to the state of FIG. Specifically, in the battery-side
このように回路接続部40の作動を制御することで、車両用熱管理システム1においては、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30にて、それぞれ独立した冷却水が循環する状態になる。即ち、バッテリ側冷却水回路20と加熱側冷却水回路30が本発明における循環状態に制御される。
By controlling the operation of the
この時、第2ウォータポンプ24の作動によって、冷却水は、第2ウォータポンプ24→チラー22→バッテリ21→バッテリ側ラジエータ23と流れ、バッテリ側冷却水回路20を循環する。
At this time, due to the operation of the
これにより、急速充電によってバッテリ21に生じた熱が冷却水に吸熱され、冷却水と共に移送される。そして、チラー22において、冷却水の熱は冷凍サイクルの低圧冷媒に吸熱される。
As a result, the heat generated in the
更に、バッテリ側ラジエータ23を通過することで、バッテリ側冷却水回路20の冷却水における余剰の熱は外気に対して放熱され、冷却水の温度を低下させることができる。
従って、バッテリ側冷却水回路20は、急速充電によって発熱するバッテリ21を、冷却水によって冷却することができる。
Further, by passing through the
Therefore, the battery-side
従って、当該車両用熱管理システム1は、チラー22における吸熱作用と、バッテリ側ラジエータ23における外気への放熱を用いて、バッテリ側冷却水回路20の冷却水を冷却することができる。
Therefore, the vehicle
これにより、当該車両用熱管理システム1は、図5の状態でも、バッテリ側冷却水回路20の冷却水の温度が急速充電に伴うバッテリ21の熱で水温上限値TWuよりも温められた場合に対応して、冷却水の温度を適切に調整することができる。
As a result, in the vehicle
尚、ステップS8による図6の状態において、バッテリ側冷却水回路20の冷却水の温度が更に上昇した場合には、当該車両用熱管理システム1は、流路切替部50の作動を制御することで、この状態に対応させることができる。
In the state of FIG. 6 according to step S8, when the temperature of the cooling water of the battery-side
具体的には、第2切替弁25は、図6の状態から、バッテリ21側、バッテリ側ラジエータ23側、第2接続流路42側の全てを連通するように制御される。そして、第1切替弁15は、機器側ラジエータ13側と第2接続流路42側を連通し、モータジェネレータ12側を閉塞するように制御される。
Specifically, the
これにより、温度調整側冷却水回路5側において、冷却水は、第2ウォータポンプ24→チラー22→バッテリ21→第2切替弁25まで流れた後、バッテリ側ラジエータ23側と第1接続流路41側とに分岐する。従って、バッテリ側ラジエータ23に流入した冷却水は、その熱を外気に対して放熱する。
As a result, in the temperature adjustment side cooling
一方、第1接続流路41側に流れた冷却水は、第1接続流路41を介して、機器側ラジエータ13に流入する。従って、機器側ラジエータ13に流入した冷却水は、その熱を外気に対して放熱する。その後、冷却水は、第1ウォータポンプ14→第2接続流路42と流れて、第2ウォータポンプ24の吸入口に至る。
On the other hand, the cooling water that has flowed to the first
このように、当該車両用熱管理システム1は、図7に示す状態に制御することで、チラー22における吸熱作用と、機器側ラジエータ13及びバッテリ側ラジエータ23における外気への放熱を用いて、バッテリ側冷却水回路20の冷却水を冷却することができる。
In this way, the vehicle
ステップS9では、急速充電時におけるバッテリ冷却制御が行われる。具体的には、バッテリ水温センサ61のバッテリ水温TWや外気温センサ62による外気温Tamに応じて、バッテリ側冷却水回路20における冷却水の流れが切り替えられ、急速充電により生じた熱を放熱させる。
In step S9, battery cooling control during quick charging is performed. Specifically, the flow of the cooling water in the
例えば、バッテリ水温TWや外気温Tamに応じて、バッテリ側ラジエータ23、機器側ラジエータ13を用いた外気に対する放熱量や、チラー22による吸熱量を変更し、バッテリ21を通過する冷却水の温度を調整する。これにより、ステップS9では、急速充電により発熱するバッテリ21を、適切な温度に調整された冷却水で冷却することができる。
For example, the amount of heat radiated to the outside air using the
ステップS10においては、急速充電時における冷房運転制御が行われる。この急速充電時における冷房運転制御では、図8に示すフローチャートに従って、車両用熱管理システム1の各制御対象機器の作動が制御される。ステップS10における制御内容については、図8を参照しつつ後に詳細に説明する。
In step S10, the cooling operation control at the time of quick charging is performed. In the cooling operation control at the time of rapid charging, the operation of each controlled device of the vehicle
そして、ステップS11に移行すると、電気自動車が走行している場合の走行時制御が行われる。走行時制御では、図10に示すフローチャートに従って、車両用熱管理システム1の各制御対象機器の作動が制御される。ステップS11の制御内容に関しては、図10を参照しつつ後に詳細に説明する。
Then, when the process proceeds to step S11, the running control is performed when the electric vehicle is running. In the traveling control, the operation of each controlled device of the vehicle
次に、ステップS10の急速充電時における冷房運転制御の制御内容について、図8、図9を参照しつつ説明する。 Next, the control content of the cooling operation control at the time of rapid charging in step S10 will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
ステップS10の急速充電時における冷房運転制御を開始すると、図8に示すように、先ず、ステップS21にて、冷凍サイクル及び送風機の作動が冷房モードに切り替えられる。即ち、ステップS21では、冷凍サイクルにて、減圧装置にて減圧された低圧冷媒が蒸発器に流入し、当該蒸発器にて、送風機によって車室内に送風される送風空気と熱交換するように制御される。 When the cooling operation control at the time of rapid charging in step S10 is started, first, in step S21, the refrigerating cycle and the operation of the blower are switched to the cooling mode, as shown in FIG. That is, in step S21, in the refrigeration cycle, the low-pressure refrigerant decompressed by the decompression device flows into the evaporator, and the evaporator controls to exchange heat with the blown air blown into the vehicle interior by the blower. Will be done.
ステップS22では、外気温センサ62の検出結果を用いて、外気温Tamが予め定められた基準外気温Ktam以上であるか否かが判断される。基準外気温KTamは、外気温Tamが高温であるか否かを判断する為の基準値であり、例えば、30℃に設定されている。外気温Tamが基準外気温KTam以上である場合には、ステップS23に進み、そうでない場合は、ステップS26に進む。
In step S22, it is determined whether or not the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined standard non-standard air temperature Ktam by using the detection result of the outside
ステップS23においては、急速充電により発熱するバッテリ21の冷却を行いつつ、車室内の冷房を行う為に、流路切替部50等の作動が制御される。具体的には、バッテリ側冷却水回路20において、第2ウォータポンプ24は、バッテリ側冷却水回路20の冷却水を送出すると共に、第2切替弁25は、バッテリ21側とバッテリ側ラジエータ23側と機器側ラジエータ13を連通し、第1切替弁15は、インバータ11、モータジェネレータ12側を閉塞するように制御される。
In step S23, the operation of the flow
この時、制御部60は、チラー22にて冷凍サイクルの低圧冷媒に、バッテリ側冷却水回路20の冷却水の熱を吸熱させるように、冷凍サイクルの作動を制御する。尚、冷凍サイクルにおいて、チラー22にて吸熱された熱は、当該冷凍サイクルに接続された室外熱交換器にて、外気に対して放熱される。
At this time, the
尚、機器側冷却水回路10及び加熱側冷却水回路30における各制御対象機器については、その作動を停止している。従って、ステップS23では、バッテリ側冷却水回路20における冷却水の流れが切り替えられる。
The operation of each controlled device in the device-side
このような回路構成とすることで、当該車両用熱管理システム1は、バッテリ側冷却水回路20を循環状態にすることができ、冷凍サイクル及びバッテリ側ラジエータ23と機器側ラジエータ13を用いて、バッテリ側冷却水回路20の冷却水の温度を適切に調整することができる。これにより、当該車両用熱管理システム1は、車室内冷房を実行しつつ、急速充電時におけるバッテリ21の冷却を実現することができる。
With such a circuit configuration, the vehicle
その後、ステップS24に移行すると、バッテリ水温センサ61の検出結果を用いて、バッテリ水温TWが水温上限値TWu以上であるか否かが判断される。バッテリ水温TWが水温上限値TWu以上である場合、ステップS23に戻り、チラー22による吸熱とバッテリ側ラジエータ23と機器側ラジエータ13による放熱を併用して、冷却水の温度を低下させる。一方、そうでない場合にはステップS25に進む。
After that, when the process proceeds to step S24, it is determined whether or not the battery water temperature TW is equal to or higher than the water temperature upper limit value TWu by using the detection result of the battery water temperature sensor 61. When the battery water temperature TW is equal to or higher than the water temperature upper limit value TWu, the process returns to step S23, and the heat absorption by the
ステップS25においては、バッテリ水温TWが水温上限値TWuよりも下がったことに伴って、流路切替部50等の作動が制御される。
In step S25, the operation of the flow
具体的には、第2切替弁25が、バッテリ21側と第1接続流路41側とを連通し、バッテリ側ラジエータ23側を閉塞するように制御される。その他の制御対象機器の作動については、ステップS23と同じ状態である。
Specifically, the
この結果、図9に示すように、バッテリ側冷却水回路20において、冷却水は、第2ウォータポンプ24→チラー22→バッテリ21→第2切替弁25→第1接続流路41→バイパス流路45→第2接続流路42の順に流れ、バッテリ側冷却水回路20を循環する。
As a result, as shown in FIG. 9, in the battery-side
従って、ステップS25の場合、車両用熱管理システム1は、チラー22による吸熱作用を利用して冷却水を冷却しており、バッテリ側ラジエータ23と機器側ラジエータ13によって、外気へ放熱することはない。
Therefore, in the case of step S25, the vehicle
つまり、当該車両用熱管理システム1は、ステップS23の場合よりも、バッテリ側冷却水回路20によるバッテリ21の冷却能力を抑えることができ、急速充電中のバッテリ21の温度を適切な温度に調整することができる。
That is, the vehicle
そして、ステップS26に移行すると、バッテリ水温TWが水温上限値TWu以下であるか否かが判断される。バッテリ水温TWが水温上限値TWu以下である場合には、ステップS27に進み、そうでない場合には、ステップS28に進む。 Then, when the process proceeds to step S26, it is determined whether or not the battery water temperature TW is equal to or less than the water temperature upper limit value TWu. If the battery water temperature TW is equal to or less than the water temperature upper limit value TWu, the process proceeds to step S27, and if not, the process proceeds to step S28.
ステップS27においては、外気温Tamが低く、バッテリ水温TWが水温上限値TWuよりも低い状況に対応する為に、流路切替部50等の作動を制御する。具体的には、バッテリ側冷却水回路20において、第2ウォータポンプ24を作動させる。又、チラー22に冷凍サイクルの低圧冷媒が流入しないように、冷凍サイクルの作動が制御される。
In step S27, the operation of the flow
そして、第2切替弁25は、バッテリ21側とバッテリ側ラジエータ23側と機器側ラジエータ13を連通し、第1切替弁15は、インバータ11、モータジェネレータ12側を閉塞するように制御される。これにより、バッテリ側冷却水回路20では、冷却水は、第2ウォータポンプ24→チラー22→バッテリ21→バッテリ側ラジエータ23及び機器側ラジエータ13の順に流れ、バッテリ側冷却水回路20を循環する。
Then, the
従って、急速充電によりバッテリ21に生じた熱は、バッテリ側冷却水回路20の冷却水を介して、バッテリ側ラジエータ23と機器側ラジエータ13から外気に放熱される。
Therefore, the heat generated in the
一方、ステップS28では、外気温Tamが低く、バッテリ水温が水温上限値TWu以上である状況に対応する為に、流路切替部50等の作動を制御する。具体的には、バッテリ側冷却水回路20において、第2ウォータポンプ24を作動させると共に、第2切替弁25は、バッテリ21側とバッテリ側ラジエータ23側と機器側ラジエータ13側を連通し、第1切替弁15はインバータ11、モータジェネレータ12側を閉塞するように制御される。
On the other hand, in step S28, the operation of the flow
これにより、バッテリ側冷却水回路20では、冷却水は、第2ウォータポンプ24→チラー22→バッテリ21→バッテリ側ラジエータ23及び機器側ラジエータ13の順に流れ、バッテリ側冷却水回路20を循環する。
As a result, in the battery-side
この時、制御部60は、チラー22にて冷凍サイクルの低圧冷媒に、バッテリ側冷却水回路20の冷却水の熱を吸熱させるように、冷凍サイクルの作動を制御する。尚、冷凍サイクルにおいて、チラー22にて吸熱された熱は、当該冷凍サイクルに接続された室外熱交換器にて、外気に対して放熱される。
At this time, the
従って、ステップS28では、バッテリ側冷却水回路20において、急速充電によりバッテリ21は、バッテリ側ラジエータ23及び機器側ラジエータ13における外気への放熱と、チラー22における吸熱作用によって、バッテリ側冷却水回路20の冷却水を介して冷却される。
Therefore, in step S28, in the battery-side
次に、ステップS11の走行時制御にて実行される制御内容について、図10を参照しつつ説明する。上述したように、この走行時制御は、電気自動車が走行している場合に実行される。 Next, the control content executed by the traveling control in step S11 will be described with reference to FIG. As described above, this traveling control is performed when the electric vehicle is traveling.
この為、当該車両用熱管理システム1では、電気自動車の走行に伴って、インバータ11、モータジェネレータ12がその作動に伴って発熱し、バッテリ21も電力の利用に伴って発熱する。
Therefore, in the vehicle
従って、走行時制御においては、車両用熱管理システム1は、インバータ11、モータジェネレータ12等の発熱機器に生じた熱と、電力利用に伴うバッテリ21の熱とを有効に活用しつつ、車両用熱管理システム1における各構成機器を適切な温度に調整する。
Therefore, in the running control, the vehicle
図10に示すように、先ず、ステップ31において、電気自動車の走行時において、車室内空調がONであるか否かが判断される。車室内空調がONである場合には、ステップS32に進み、そうでない場合には、ステップS40に移行する。尚、ステップS40では、電気自動車の走行時におけるバッテリ冷却制御が行われる。このステップS40の制御内容については、後に詳細に説明する。
As shown in FIG. 10, first, in
ステップS32においては、車室内空調の内容が暖房運転であるか否かが判断される。車室内空調が暖房運転である場合には、ステップS33に進み、暖房運転でない場合は、ステップS39に移行する。このステップS39では、電気自動車の走行時における冷房運転制御が行われる。当該ステップS39の制御内容については、後に図面を参照しつつ説明する。 In step S32, it is determined whether or not the content of the vehicle interior air conditioning is heating operation. If the vehicle interior air conditioning is a heating operation, the process proceeds to step S33, and if the vehicle interior air conditioning is not a heating operation, the process proceeds to step S39. In this step S39, cooling operation control is performed when the electric vehicle is running. The control content of step S39 will be described later with reference to the drawings.
続くステップS33~ステップS38における制御内容は、電気自動車の走行時に車室内を暖房する場合の制御である。制御部60は、電気自動車の走行に伴ってインバータ11、モータジェネレータ12、バッテリ21で発生する熱を、車室内の暖房に有効に活用する為に、各種制御対象機器の作動を制御する。
The control content in the following steps S33 to S38 is a control for heating the interior of the vehicle while the electric vehicle is running. The
ステップS33では、バッテリ水温センサ61の検出結果を用いて、バッテリ水温TWが水温下限値TWl以下であるか否かが判断される。バッテリ水温TWが水温下限値TWl以下である場合、ステップS34に進み、そうでない場合には、S37に移行する。 In step S33, it is determined whether or not the battery water temperature TW is equal to or less than the water temperature lower limit value TWl by using the detection result of the battery water temperature sensor 61. If the battery water temperature TW is equal to or less than the water temperature lower limit value TWl, the process proceeds to step S34, and if not, the process proceeds to S37.
ステップS34においては、インバータ11等の発熱機器やバッテリ21に生じた熱を有効に活用して車室内の暖房を行う為に、流路切替部50等の作動が制御される。
In step S34, the operation of the flow
ここで、ステップS34に移行する場合は、バッテリ水温TWが水温下限値TWl以下の状態である。従って、この場合にヒータコア31にて送風空気を加熱する為には、車両用熱管理システム1にて、低温である冷却水の温度を上昇させる為の期間が必要となる。
Here, in the case of shifting to step S34, the battery water temperature TW is in a state of being equal to or less than the water temperature lower limit value TWl. Therefore, in this case, in order to heat the blown air by the
図11に示すように、機器側冷却水回路10において、第1ウォータポンプ14は、冷却水を吐出口から圧送する。第1切替弁15は、モータジェネレータ12側と第2接続流路42側とを連通し、機器側ラジエータ13側を閉塞するように制御される。
As shown in FIG. 11, in the equipment-side
そして、バッテリ側冷却水回路20では、第2ウォータポンプ24は、冷却水を吐出口から圧送する。第2切替弁25は、バッテリ21側と第1接続流路41とを連通し、バッテリ側ラジエータ23側を閉塞するように制御される。この時、冷凍サイクルは、チラー22に低圧冷媒が流入しないように制御される。
Then, in the battery-side
又、加熱側冷却水回路30においては、第3ウォータポンプ34は、冷却水を吐出口から圧送すると共に、第3切替弁35は、ヒータコア31側、加熱装置32側、第4接続流路44側の全てを連通するように制御される。
Further, in the heating side
この時、加熱装置32は、所定の発熱量で冷却水を加熱するように制御される。又、冷凍サイクルは、冷凍サイクルの高圧冷媒が水冷媒熱交換器33に流入するように制御される。この時、冷凍サイクルは、図示しない室外熱交換器にて外気から吸熱して、水冷媒熱交換器33で高圧冷媒の熱を冷却水に放熱する。これにより、冷却水は、加熱装置32及び水冷媒熱交換器33によって加熱される。
At this time, the
このように回路接続部40の作動を制御することで、車両用熱管理システム1においては、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20及び加熱側冷却水回路30が、回路接続部40を介して接続された状態になる。即ち、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30が本発明における熱媒体接続状態に制御される。
By controlling the operation of the
従って、温度調整側冷却水回路5側においては、冷却水は、第1ウォータポンプ14及び第2ウォータポンプ24の作動によって、第1ウォータポンプ14→インバータ11→モータジェネレータ12→第1切替弁15→第2接続流路42→第2ウォータポンプ24→チラー22→バッテリ21→第2切替弁25→第1接続流路41の順に流れる。
Therefore, on the cooling
上述したように、第2接続流路42には、第3接続流路43及び第4接続流路44が接続されており、第3ウォータポンプ34が作動している。この為、第2接続流路42を流れる冷却水の一部は、第3接続流路43側へ分岐する。
As described above, the third
第3接続流路43から流出した冷却水の一部は、第3ウォータポンプ34→水冷媒熱交換器33→加熱装置32→第3切替弁35→ヒータコア31へ流れる。これにより、加熱装置32及び水冷媒熱交換器33にて加熱された冷却水がヒータコア31を通過することになり、送風空気を加熱することができる。
A part of the cooling water flowing out from the third
そして、第3切替弁35に流入した冷却水の一部は、第4接続流路44へ流入して、温度調整側冷却水回路5側の第2接続流路42を流れる冷却水と合流する。
Then, a part of the cooling water that has flowed into the
これにより、当該車両用熱管理システム1は、電気自動車の走行時に生じるインバータ11等の発熱機器やバッテリ21の排熱を、冷却水を介して、車室内暖房に利用することができる。
As a result, the vehicle
又、当該車両用熱管理システム1は、電気自動車の走行時に生じるインバータ11等の発熱機器やバッテリ21の排熱を、冷却水を介して加熱側冷却水回路30に供給し、加熱側冷却水回路30側の構成機器及び回路全体を暖めることができる。これにより、車両用熱管理システム1は、電気自動車の走行時において、早急に車室内を暖房した場合にも対応することができる。
Further, the vehicle
ステップS35では、図11に示す状態において、バッテリ水温TWが水温下限値TWl以上であるか否かが判断される。バッテリ水温TWが水温下限値TWl以上である場合には、車両用熱管理システム1で循環する冷却水が十分に温まっているので、ステップS36に移行し、そうでない場合には、ステップS34に戻る。
In step S35, it is determined whether or not the battery water temperature TW is equal to or higher than the water temperature lower limit value TWl in the state shown in FIG. When the battery water temperature TW is equal to or higher than the water temperature lower limit value TWl, the cooling water circulated in the vehicle
ステップS36においては、加熱側冷却水回路30側の冷却水が十分に温まり、車室内暖房と、インバータ11等の発熱機器とバッテリ21の温度調整とを並行して行う為に、ステップS34における図11の状態から図12の状態になるように、各制御対象機器の作動が制御される。
In step S36, the cooling water on the heating side
具体的には、加熱側冷却水回路30において、第3切替弁35は、ヒータコア31側と加熱装置32側を連通し、第4接続流路44側を閉塞するように制御される。上述したように、加熱装置32、水冷媒熱交換器33、第3ウォータポンプ34は作動している。
Specifically, in the heating side
これにより、図12に示すように、加熱側冷却水回路30は、車両用熱管理システム1における冷却水の流れに関して、温度調整側冷却水回路5側から分離され、独立して循環する循環状態になる。つまり、冷却水は、加熱側冷却水回路30にて、第3ウォータポンプ34→水冷媒熱交換器33→加熱装置32→ヒータコア31の順に流れて循環する。
As a result, as shown in FIG. 12, the heating side
そして、加熱側冷却水回路30の冷却水は、加熱装置32、水冷媒熱交換器33により加熱され、ヒータコア31にて送風空気に放熱する。従って、当該車両用熱管理システム1は、この状態で車室内暖房を行うことができる。
Then, the cooling water of the cooling
一方、温度調整側冷却水回路5側において、ステップS34と同様に、冷却水は、第1ウォータポンプ14及び第2ウォータポンプ24の作動によって、第1ウォータポンプ14→インバータ11→モータジェネレータ12→第1切替弁15→第2接続流路42→第2ウォータポンプ24→チラー22→バッテリ21→第2切替弁25→第1接続流路41の順に流れて循環する。
On the other hand, on the cooling
ステップS36では、チラー22に低圧冷媒が流入するように、冷凍サイクルの作動が制御される。これにより、インバータ11、モータジェネレータ12の発熱やバッテリ21の熱によって暖められた冷却水は、チラー22にて低圧冷媒と熱交換することで、冷却される。
In step S36, the operation of the refrigeration cycle is controlled so that the low pressure refrigerant flows into the
図12に示すように、チラー22にて吸熱された熱は、冷凍サイクルによって汲み上げられ、水冷媒熱交換器33にて、加熱側冷却水回路30の冷却水に対して放熱される。従って、当該車両用熱管理システム1は、インバータ11等の発熱機器やバッテリ21の熱を、冷凍サイクルで汲み上げて、車室内暖房に利用することができる。
As shown in FIG. 12, the heat absorbed by the
ステップS37においては、図12に示す状態において、バッテリ水温TWが水温上限値TWu以上であるか否かが判断される。バッテリ水温TWが水温上限値TWu以上である場合には、冷却水の温度を下げてバッテリ21等を保護する為に、ステップS38に進み、そうでない場合には、ステップS36に戻る。
In step S37, it is determined whether or not the battery water temperature TW is equal to or higher than the water temperature upper limit value TWu in the state shown in FIG. If the battery water temperature TW is equal to or higher than the water temperature upper limit value TWu, the process proceeds to step S38 in order to lower the temperature of the cooling water to protect the
ステップS38においては、インバータ11等の発熱機器の冷却とバッテリ21の冷却を夫々適切に行うと共に、車室内暖房とを並行して行う為に、ステップS36における図12の状態から図13の状態になるように、各制御対象機器の作動が制御される。
In step S38, in order to appropriately cool the heat generating device such as the
具体的には、機器側冷却水回路10においては、第1切替弁15は、モータジェネレータ12側と機器側ラジエータ13側を連通し、第2接続流路42側を閉塞するように制御される。
Specifically, in the equipment-side
これにより、機器側冷却水回路10において、冷却水は、第1ウォータポンプ14→インバータ11→モータジェネレータ12→第1切替弁15→機器側ラジエータ13の順に流れて循環する。従って、機器側冷却水回路10において、インバータ11、モータジェネレータ12の排熱は、冷却水を介して、機器側ラジエータ13から外気へ放熱される。
As a result, in the equipment-side
又、バッテリ側冷却水回路20では、第2切替弁25は、バッテリ21側とバッテリ側ラジエータ23側を連通し、第1接続流路41側を閉塞するように制御される。又、チラー22に低圧冷媒が流入するように、冷凍サイクルの作動が制御される。
Further, in the battery-side
これにより、バッテリ側冷却水回路20では、冷却水は、第2ウォータポンプ24→チラー22→バッテリ21→第2切替弁25→バッテリ側ラジエータ23の順に流れて循環する。従って、バッテリ側冷却水回路20において、バッテリ21の排熱は、冷却水を介して、バッテリ側ラジエータ23から外気へ放熱されると共に、チラー22にて低圧冷媒に吸熱される。
As a result, in the battery-side
そして、加熱側冷却水回路30においては、ステップS36の場合と同様に、制御対象機器の作動が制御される。従って、加熱装置32、水冷媒熱交換器33に生じる熱を用いて、車室内暖房を行うことができる。
Then, in the heating side
図13に示すように、ステップS38では、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30は、それぞれ本発明における循環状態に制御される。これにより、機器側冷却水回路10は、インバータ11、モータジェネレータ12に生じた熱に応じて、その冷却性能を制御することができる。又、バッテリ側冷却水回路20は、バッテリ21に生じた熱に応じて、その冷却性能を制御することができる。
As shown in FIG. 13, in step S38, the device-side
つまり、車両用熱管理システム1は、インバータ11、モータジェネレータ12といった発熱機器と、バッテリ21とを夫々に適した温度範囲となるように、冷却水の温度を調整することができる。
That is, the vehicle
ステップS39では、電気自動車の走行時における冷房運転制御が行われる。この電気自動車の走行時における冷房運転制御では、図14に示すフローチャートに従って、車両用熱管理システム1の各制御対象機器の作動が制御される。ステップS39における制御内容については、図14を参照しつつ後に詳細に説明する。
In step S39, cooling operation control is performed when the electric vehicle is running. In the cooling operation control during the running of the electric vehicle, the operation of each controlled device of the vehicle
ステップS40では、電気自動車の走行時におけるバッテリ冷却制御が行われる。具体的には、バッテリ水温センサ61のバッテリ水温TWや外気温センサ62による外気温Tamに応じて、機器側冷却水回路10やバッテリ側冷却水回路20における冷却水の流れが切り替えられ、電気自動車の走行に際して生じた熱を放熱させる。
In step S40, battery cooling control is performed when the electric vehicle is running. Specifically, the flow of cooling water in the device-side
例えば、バッテリ水温TWや外気温Tamに応じて、バッテリ側ラジエータ23、機器側ラジエータ13を用いた外気に対する放熱量や、チラー22による吸熱量を変更し、発熱機器やバッテリ21を通過する冷却水の温度を調整する。これにより、ステップS40では、電気自動車の走行に際して発熱する発熱機器やバッテリ21を、適切な温度に調整された冷却水で冷却することができる。
For example, the amount of heat radiated to the outside air using the
次に、ステップS39の電気自動車の走行時における冷房運転制御の制御内容について、図14、図15を参照しつつ説明する。 Next, the control content of the cooling operation control during traveling of the electric vehicle in step S39 will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
ステップS39にて、電気自動車の走行時における冷房運転制御を開始すると、図14に示すように、先ず、ステップS41にて、冷凍サイクル及び送風機の作動が冷房運転モードに切り替えられる。この点については、上述したステップS21と同様である。 When the cooling operation control during traveling of the electric vehicle is started in step S39, first, as shown in FIG. 14, the refrigerating cycle and the operation of the blower are switched to the cooling operation mode in step S41. This point is the same as in step S21 described above.
ステップS42においては、外気温センサ62の検出結果を用いて、外気温Tamが基準外気温KTam以上であるか否かが判断される。外気温Tamが基準外気温KTam以上である場合には、ステップS43に進み、そうでない場合には、ステップS44に移行する。
In step S42, it is determined whether or not the outside air temperature Tam is equal to or higher than the reference non-standard air temperature KTam by using the detection result of the outside
ステップS43では、外気温Tamが高温状態である環境に応じて、電気自動車の走行に伴い発熱する発熱機器、バッテリ21の冷却を行いつつ、車室内の冷房を行う為に、流路切替部50等の作動が制御される。
In step S43, the flow
図15に示すように、機器側冷却水回路10では、第1ウォータポンプ14が作動しており、第1切替弁15は、モータジェネレータ12側と機器側ラジエータ13側を連通し、第2接続流路42側を閉塞するように制御される。これにより、機器側冷却水回路10では、インバータ11、モータジェネレータ12の排熱が、冷却水を介して、機器側ラジエータ13から外気へ放熱される。
As shown in FIG. 15, in the equipment-side
そして、バッテリ側冷却水回路20においては、第2ウォータポンプ24が作動しており、第2切替弁25は、第2ウォータポンプ24側と第2接続流路42側を連通し、バッテリ側ラジエータ23を閉塞するように制御される。
Then, in the battery-side
この時、制御部60は、チラー22にて冷凍サイクルの低圧冷媒に、バッテリ側冷却水回路20の冷却水の熱を吸熱させるように、冷凍サイクルの作動を制御する。尚、冷凍サイクルにおいて、チラー22にて吸熱された熱は、当該冷凍サイクルに接続された室外熱交換器にて、外気に対して放熱される。
At this time, the
尚、図15に示すように、加熱側冷却水回路30における各制御対象機器については、その作動を停止している。
As shown in FIG. 15, the operation of each controlled device in the heating side
このような回路構成とすることで、当該車両用熱管理システム1は、機器側冷却水回路10及びバッテリ側冷却水回路20をそれぞれ循環状態にすることができる。機器側冷却水回路10においては、インバータ11、モータジェネレータ12に生じた熱を、機器側ラジエータ13から外気に放熱することで、発熱機器を作動に適した温度に調整することができる。
With such a circuit configuration, the vehicle
又、バッテリ側冷却水回路20においては、バッテリ21に生じた熱を、冷凍サイクルを用いて吸熱することができ、バッテリ側冷却水回路20の冷却水の温度を適切に調整することができる。これにより、当該車両用熱管理システム1は、車室内冷房を実行しつつ、電気自動車の走行時に生じる発熱機器、バッテリ21をそれぞれ適切に冷却することができる。
Further, in the battery-side
ステップS44においては、バッテリ水温センサ61の検出結果を用いて、バッテリ水温TWが水温上限値TWu以下であるか否かが判断される。バッテリ水温TWが水温上限値TWu以下である場合には、ステップS45に進み、そうでない場合には、ステップS46に移行する。 In step S44, it is determined whether or not the battery water temperature TW is equal to or less than the water temperature upper limit value TWu by using the detection result of the battery water temperature sensor 61. If the battery water temperature TW is equal to or less than the water temperature upper limit value TWu, the process proceeds to step S45, and if not, the process proceeds to step S46.
ステップS45では、外気温Tamが低く、バッテリ水温TWが水温上限値TWu以下である状況に対応する為に、流路切替部50等の作動を制御する。具体的には、バッテリ側冷却水回路20において、第2ウォータポンプ24を作動させる。又、チラー22に冷凍サイクルの低圧冷媒が流入しないように、冷凍サイクルの作動が制御される。
In step S45, the operation of the flow
そして、第2切替弁25は、バッテリ21側とバッテリ側ラジエータ23側とを連通し、第1接続流路41側を閉塞するように制御される。これにより、バッテリ側冷却水回路20では、冷却水は、第2ウォータポンプ24→チラー22→バッテリ21→バッテリ側ラジエータ23の順に流れ、バッテリ側冷却水回路20を循環する。
Then, the
尚、機器側冷却水回路10、加熱側冷却水回路30においては、各制御対象機器は、ステップS43と同様に制御される。つまり、図15と同様に、機器側冷却水回路10においては、冷却水は、第1ウォータポンプ14→インバータ11→モータジェネレータ12→第1切替弁15→機器側ラジエータ13の順に流れて循環している。そして、加熱側冷却水回路30の各制御対象機器については、その作動を停止している。
In the device-side
従って、電気自動車の走行によりインバータ11、モータジェネレータ12に生じた熱は、機器側冷却水回路10側の冷却水を介して、機器側ラジエータ13から外気に放熱される。同様に、電気自動車の走行によりバッテリ21に生じた熱は、バッテリ側冷却水回路20の冷却水を介して、バッテリ側ラジエータ23から外気に放熱される。
Therefore, the heat generated in the
これにより、当該車両用熱管理システム1は、外気温Tamが低く、バッテリ水温TWが水温上限値TWu以下である状況において、インバータ11、モータジェネレータ12の発熱機器と、バッテリ21とを適切な温度に調整することができる。
As a result, in the vehicle
一方、ステップS46では、外気温Tamが低く、バッテリ水温が水温上限値TWuよりも高い状況に対応する為に、流路切替部50等の作動を制御する。具体的には、バッテリ側冷却水回路20において、第2ウォータポンプ24を作動させると共に、チラー22にて冷凍サイクルの低圧冷媒に、バッテリ側冷却水回路20の冷却水の熱を吸熱させるように、冷凍サイクルの作動を制御する。
On the other hand, in step S46, the operation of the flow
又、第2切替弁25は、バッテリ21側とバッテリ側ラジエータ23側とを連通し、第1接続流路41側を閉塞するように制御される。これにより、バッテリ側冷却水回路20では、冷却水は、第2ウォータポンプ24→チラー22→バッテリ21→バッテリ側ラジエータ23の順に流れ、バッテリ側冷却水回路20を循環する。
Further, the
尚、機器側冷却水回路10、加熱側冷却水回路30においては、各制御対象機器は、ステップS43と同様に制御される。つまり、図15と同様に、機器側冷却水回路10においては、冷却水は、第1ウォータポンプ14→インバータ11→モータジェネレータ12→第1切替弁15→機器側ラジエータ13の順に流れて循環している。
In the device-side
そして、加熱側冷却水回路30の各制御対象機器は、その作動を停止している。即ち、チラー22にて吸熱された熱は、当該冷凍サイクルに接続された室外熱交換器にて、外気に対して放熱される。
Then, each controlled object of the heating side
従って、ステップS46では、電気自動車の走行によりインバータ11、モータジェネレータ12に生じた熱は、機器側冷却水回路10側の冷却水を介して、機器側ラジエータ13から外気に放熱される。同様に、電気自動車の走行により発熱したバッテリ21は、バッテリ側ラジエータ23における外気への放熱と、チラー22における吸熱作用によって、バッテリ側冷却水回路20の冷却水を介して冷却される。
Therefore, in step S46, the heat generated in the
当該車両用熱管理システム1は、外気温Tamが低く、バッテリ水温TWが水温上限値TWuよりも高い状況において、インバータ11、モータジェネレータ12の発熱機器と、バッテリ21とを適切な温度に調整することができる。
The vehicle
以上説明したように、第1実施形態に係る車両用熱管理システム1は、機器側冷却水回路10と、バッテリ側冷却水回路20と、加熱側冷却水回路30を有している。機器側冷却水回路10は、第1ウォータポンプ14によって、インバータ11等の発熱機器及び機器側ラジエータ13を介して冷却水を循環させる冷却水回路である。
As described above, the vehicle
バッテリ側冷却水回路20は、第2ウォータポンプ24によって、バッテリ21、チラー22、バッテリ側ラジエータ23を介して冷却水を循環させる冷却水回路である。加熱側冷却水回路30は、第3ウォータポンプ34によって、ヒータコア31、加熱装置32、水冷媒熱交換器33を介して冷却水を循環させる冷却水回路である。
The battery-side
当該車両用熱管理システム1において、第1接続流路41と第2接続流路42は、機器側冷却水回路10とバッテリ側冷却水回路20とを冷却水の流出入可能に接続している。又、バイパス流路45は、冷却水の流れに関して、バッテリ側冷却水回路20のバッテリ側ラジエータ23を迂回させる。
In the vehicle
そして、当該車両用熱管理システム1において、第3接続流路43と第4接続流路44は、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20からなる温度調整側冷却水回路5と、加熱側冷却水回路30とを冷却水の流出入可能に接続している。
Then, in the vehicle
更に、当該車両用熱管理システム1は、第1切替弁15、第2切替弁25、第3切替弁35を有しており、それぞれ制御部60によってその作動を制御することができる。第1切替弁15は、機器側冷却水回路10に対する冷却水の流出入を切り替える。第2切替弁25は、バッテリ側冷却水回路20に対する冷却水の流出入を切り替える。第3切替弁35は、加熱側冷却水回路30に対する冷却水の流出入を切り替える。
Further, the vehicle
従って、当該車両用熱管理システム1は、制御部60によって、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30における接続状態を切り替え、第1ウォータポンプ14~第3ウォータポンプ34の作動状態を制御することで、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30の何れか一方における冷却水が他方に対して流出入可能な状態にすることができる。
Therefore, in the vehicle
これにより、当該車両用熱管理システム1は、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30の何れかに生じている熱を、冷却水を介して、他の冷却水回路に供給することができ、当該他の冷却水回路にて有効に活用することができる。
As a result, the vehicle
図1に示すように、当該車両用熱管理システム1において、第3接続流路43の一端部は、第2接続流路42に接続されており、第3接続流路43の他端部は、加熱側冷却水回路30のヒータコア31における流出入口の一方側に接続されている。
As shown in FIG. 1, in the vehicle
そして、第4接続流路44の一端部は、第2接続流路42において、第3接続流路43との接続位置よりもバッテリ側冷却水回路20側に接続されており、第4接続流路44の他端部は、加熱側冷却水回路30のヒータコア31における流出入口の一方側に接続されている。
One end of the fourth
これにより、車両用熱管理システム1によれば、当該機器側冷却水回路10及びバッテリ側冷却水回路20からなる温度調整側冷却水回路5と、加熱側冷却水回路30とを接続した場合に、温度調整側冷却水回路5側から流入した冷却水を、加熱側冷却水回路30全体を経由させて、温度調整側冷却水回路5側へ円滑に流出させることができる。
As a result, according to the vehicle
又、当該車両用熱管理システム1においては、第1切替弁15は、機器側冷却水回路10と第2接続流路42との接続位置に配置されている。これにより、第1切替弁15は、機器側冷却水回路10に対する冷却水の流出入を確実に切り替えることができる。
Further, in the vehicle
そして、第2切替弁25は、バッテリ側冷却水回路20と第1接続流路41の接続位置に配置されている。従って、第2切替弁25は、バッテリ側冷却水回路20に対する冷却水の流出入を確実に切り替えることができる。
The
更に、第3切替弁35は、加熱側冷却水回路30と第4接続流路44の接続位置に配置されている。この結果、第3切替弁35は、加熱側冷却水回路30に対する冷却水の流出入を確実に切り替えることができる。
Further, the
つまり、当該車両用熱管理システム1によれば、第1切替弁15、第2切替弁25、第3切替弁35の作動状態によって、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30の接続態様を様々な状態に切り替えることができ、各冷却水回路にて発生した熱を、他の冷却水回路にて有効に活用することができる。
That is, according to the vehicle
図1等に示すように、第1ウォータポンプ14は、機器側冷却水回路10の冷却水流路において、当該機器側冷却水回路10に対する第1接続流路41の接続位置と、当該機器側冷却水回路10に対する第2接続流路42の接続位置の間で、且つ、インバータ11、モータジェネレータ12が配置された冷却水流路に配置されている。
As shown in FIG. 1 and the like, the
そして、当該第1ウォータポンプ14は、機器側冷却水回路10において、インバータ11、モータジェネレータ12を介して、第2接続流路42側へ冷却水を圧送して他の冷却水回路へ送出している。
Then, in the equipment-side
従って、当該車両用熱管理システム1によれば、インバータ11、モータジェネレータ12の発熱機器に生じた熱を有した冷却水を、機器側冷却水回路10から他の冷却水回路に供給することができ、他の冷却水回路にて発熱機器の熱を有効に活用できる。
Therefore, according to the vehicle
又、第2ウォータポンプ24は、バッテリ側冷却水回路20の冷却水流路において、当該バッテリ側冷却水回路20に対する第1接続流路41の接続位置と、当該バッテリ側冷却水回路20に対する第2接続流路42の接続位置の間で、且つ、バッテリ21及びチラー22が配置された冷却水流路に配置されている。
Further, the
そして、当該第2ウォータポンプ24は、バッテリ側冷却水回路20において、バッテリ21及びチラー22を介して、第1接続流路41側へ冷却水を圧送して他の冷却水回路に送出している。
Then, in the battery-side
これにより、当該車両用熱管理システム1は、バッテリ21及びチラー22により温度調整された冷却水を、バッテリ側冷却水回路20から他の熱媒体回路に供給することができ、他の冷却水回路にて冷却水の熱を適切に活用することができる。
As a result, the vehicle
そして、第3ウォータポンプ34は、加熱側冷却水回路30の冷却水流路において、水冷媒熱交換器33、加熱装置32、ヒータコア31を通過するように、冷却水を送出している。これにより、当該車両用熱管理システム1によれば、水冷媒熱交換器33、加熱装置32出温度調整された冷却水を、ヒータコア31に供給することができるので、冷却水の熱によって加熱対象流体を効率よく暖めることができる。
Then, the
又、当該車両用熱管理システム1は、機器側冷却水回路10と、バッテリ側冷却水回路20と、加熱側冷却水回路30に加えて、第1接続流路41~バイパス流路45を有する回路接続部40と、第1切替弁15、第2切替弁25、第3切替弁35を有する流路切替部50と、回路接続部40等の作動を制御する制御部60とを有している。
Further, the vehicle
図3、図4、図7、図11、図12に示すように、当該車両用熱管理システム1は、制御部60によって流路切替部50の作動を制御することで、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30の何れか一方の冷却水を他方に対して流出入可能な熱媒体接続状態にすることができる。
As shown in FIGS. 3, 4, 7, 11, and 12, the vehicle
即ち、当該車両用熱管理システム1によれば、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30の何れか一方で生じた熱を、他方の冷却水回路に供給することができ、他方の冷却水において有効に活用することができる。
That is, according to the vehicle
又、当該車両用熱管理システム1においては、制御部60によって流路切替部50の作動を制御することによって、図5、図6、図7、図9、図12、図13、図15に示すように、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30の少なくとも1つにて冷却水が独立して循環する循環状態に切り替えることができる。
Further, in the vehicle
これにより、当該車両用熱管理システム1は、循環状態の冷却水回路に関して、冷却水を介した熱の流出入が行われることがないので、一定の熱量を確保することができる。即ち、当該車両用熱管理システム1は、循環状態の冷却水回路と、他の冷却水回路に関し、冷却水の温度を異なる温度帯に調整することができ、適切に温度調整することができる。
As a result, the vehicle
そして、当該車両用熱管理システム1において、バッテリ側冷却水回路20には、チラー22が配置されており、加熱側冷却水回路30には、水冷媒熱交換器33が配置されている。
In the vehicle
従って、当該車両用熱管理システム1は、バッテリ側冷却水回路20側と加熱側冷却水回路30との関係性が循環状態に切り替えられている場合であっても、バッテリ側冷却水回路20に生じた熱をチラー22により吸熱して、冷凍サイクルで汲み上げて、加熱側冷却水回路30側の冷却水に放熱することができる。
Therefore, the vehicle
これにより、当該車両用熱管理システム1によれば、バッテリ側冷却水回路20側と加熱側冷却水回路30が循環状態の場合であっても、バッテリ側冷却水回路20側で生じた熱を、加熱側冷却水回路30へ供給することができ、加熱側冷却水回路30側にて有効に活用することができる。
As a result, according to the vehicle
(第2実施形態)
続いて、上述した第1実施形態とは異なる第2実施形態について、図16を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Subsequently, a second embodiment different from the first embodiment described above will be described with reference to FIG. 16.
第2実施形態に係る車両用熱管理システム1は、第1実施形態と同様に、電気自動車に搭載されている。そして、当該車両用熱管理システム1は、インバータ11、モータジェネレータ12等の発熱機器とバッテリ21の温度調整機能と、車室内の空調機能を有している。
The vehicle
図16に示すように、第2実施形態に係る車両用熱管理システム1は、機器側冷却水回路10と、バッテリ側冷却水回路20と、加熱側冷却水回路30と、回路接続部40と、流路切替部50と、制御部60等を有している。
As shown in FIG. 16, the vehicle
第2実施形態に係る車両用熱管理システム1は、回路接続部40を構成する冷却水流路上に流量制限部42aを有する点で第1実施形態と相違している。
The vehicle
即ち、第2実施形態に係る車両用熱管理システム1において、機器側冷却水回路10、バッテリ側冷却水回路20、加熱側冷却水回路30、流路切替部50、制御部60に係る構成は第1実施形態と同様である。又、当該車両用熱管理システム1は、第1実施形態と同様に制御される。
That is, in the vehicle
ここで、第2実施形態に係る車両用熱管理システム1における回路接続部40の構成について、図16を参照しつつ説明する。
Here, the configuration of the
第2実施形態に係る回路接続部40は、第1実施形態と同様に、第1接続流路41と、第2接続流路42と、第3接続流路43と、第4接続流路44と、バイパス流路45を有している。図16に示すように、第2実施形態に係る車両用熱管理システム1において、第1接続流路41~バイパス流路45の接続態様は、第1実施形態と同様である。
Similar to the first embodiment, the
第2実施形態に係る車両用熱管理システム1においては、流量制限部42aが、回路接続部40を構成する第2接続流路42に配置されている。
In the vehicle
当該流量制限部42aは、いわゆる固定絞りによって構成されている。流量制限部42aにおける冷却水の流路面積は、第2接続流路42の流路面積に対して急縮小するように構成されている。従って、流量制限部42aは、この位置における冷却水の通水抵抗として機能し、第2接続流路42を流れる冷却水の流量を制限可能に構成されている。
The flow
ここで、第2接続流路42には、第3接続流路43、第4接続流路44、バイパス流路45が夫々接続されている。第3接続流路43は、第2接続流路42における機器側冷却水回路10側の部分に接続されている。
Here, the third
一方、第4接続流路44は、第2接続流路42におけるバッテリ側冷却水回路20側の部分に接続されている。そして、バイパス流路45は、第2接続流路42に対する第3接続流路43、第4接続流路44の接続位置の間に接続されている。
On the other hand, the fourth
図16に示すように、流量制限部42aは、第2接続流路42と第4接続流路44の接続位置と、第2接続流路42とバイパス流路45の接続位置の間に配置されている。従って、バイパス流路45を通過して第2接続流路42に流入した冷却水の流れは、流量制限部42aによる通水抵抗によって、第4接続流路44側よりも第3接続流路43側へ導かれる。
As shown in FIG. 16, the flow
又、第4接続流路44を通過して第2接続流路42に流入した冷却水の流れは、流量制限部42aによる通水抵抗によって、バイパス流路45側よりもバッテリ側冷却水回路20側へ導かれる。
Further, the flow of the cooling water that has passed through the fourth
即ち、第2実施形態に係る車両用熱管理システム1において、上述したステップS4,ステップS5のように、バッテリ側冷却水回路20と加熱側冷却水回路30とを熱媒体接続状態にした場合に、バッテリ側冷却水回路20の冷却水を、加熱側冷却水回路30側へ導くことができる。
That is, in the vehicle
これにより、第2実施形態に係る車両用熱管理システム1は、バッテリ21の急速充電中に車室内暖房を行う際に、バッテリ側冷却水回路20におけるバッテリ21の排熱を、冷却水を介して、加熱側冷却水回路30へ効率よく供給することができ、バッテリ21の排熱を車室内暖房の熱源として有効活用することができる。
As a result, the vehicle
以上説明したように、第2実施形態に係る車両用熱管理システム1によれば、上述した第1実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を、第1実施形態と同様に得ることができる。
As described above, according to the vehicle
又、第2実施形態に係る車両用熱管理システム1において、流量制限部42aは、第2接続流路42と第4接続流路44の接続位置と、第2接続流路42とバイパス流路45の接続位置の間に配置されている。
Further, in the vehicle
従って、当該車両用熱管理システム1によれば、バッテリ側冷却水回路20と加熱側冷却水回路30とを熱媒体接続状態にした場合に、バッテリ側冷却水回路20の冷却水を、流量制限部42aの通水抵抗によって、加熱側冷却水回路30側へ導くことができ、バッテリ側冷却水回路20に生じた熱を、冷却水を介して、加熱側冷却水回路30へ効率よく供給することができる。
Therefore, according to the vehicle
(他の実施形態)
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良いし、上述した実施形態を種々変形することも可能である。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments. That is, various improvements and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the above-mentioned embodiments may be combined as appropriate, or the above-mentioned embodiments can be variously modified.
(1)上述した実施形態においては、基本的に、図1に示す構成をもって説明していたが、本発明に係る熱管理システムの構成は、この態様に限定されるものではない。本発明に係る熱管理システムを、図17に示す構成とすることも可能である。尚、図17における参照符号は、上述した各実施形態における符号に対応している。 (1) In the above-described embodiment, the configuration basically shown in FIG. 1 has been described, but the configuration of the thermal management system according to the present invention is not limited to this aspect. The thermal management system according to the present invention can also have the configuration shown in FIG. The reference reference numerals in FIG. 17 correspond to the reference numerals in each of the above-described embodiments.
図17に示す構成のように、バッテリ側ラジエータ23を迂回して冷却水を流す為のバイパス流路45が配置されている。そして、第4接続流路44の一端部は、第2ウォータポンプ24と第2切替弁25の間に位置するバッテリ側冷却水回路20の冷却水流路に接続されている。
As shown in FIG. 17, a
即ち、第4接続流路44の一端部は、バッテリ側冷却水回路20にて、バッテリ側ラジエータ23の流出入口から第2ウォータポンプ24の吸入口までの冷却水流路に接続されている。そして、第4接続流路44の他端部は、第3切替弁35を介して、ヒータコア31の流出入口に接続されている。
That is, one end of the fourth
このように構成した熱管理システムにおいても、上述した実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を、上述した実施形態と同様に得ることができる。 Even in the heat management system configured in this way, the effects obtained from the same configuration and operation as those in the above-described embodiment can be obtained in the same manner as in the above-mentioned embodiment.
(2)又、本発明に係る熱管理システムの構成は、図17に示す構成とは異なる構成とすることも可能である。例えば、本発明に係る熱管理システムは、図18に示す構成にすることも可能である。尚、図18における参照符号は、上述した各実施形態における符号に対応している。 (2) Further, the configuration of the thermal management system according to the present invention may be different from the configuration shown in FIG. For example, the thermal management system according to the present invention can be configured as shown in FIG. The reference reference numerals in FIG. 18 correspond to the reference numerals in each of the above-described embodiments.
図18に示す構成においては、冷却水の熱を外気に放熱する際の冷却水流路として、機器側ラジエータ13を通過する流路と、機器側ラジエータ13及びバッテリ側ラジエータ23を通過する流路とが並列に配置されている。又、第4接続流路44の一端部は、チラー22と第2切替弁25の間に位置するバッテリ側冷却水回路20の冷却水流路に接続されている。
In the configuration shown in FIG. 18, as a cooling water flow path for radiating the heat of the cooling water to the outside air, a flow path passing through the
即ち、第4接続流路44の一端部は、バッテリ側冷却水回路20において、バッテリ側ラジエータ23の流出入口から第2ウォータポンプ24の吸入口までの冷却水流路に対して接続されている。そして、第4接続流路44の他端部は、第3切替弁35を介して、ヒータコア31の流出入口に接続されている。
That is, one end of the fourth
図18のように構成した熱管理システムにおいても、上述した実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を、上述した実施形態と同様に得ることができる。 Even in the thermal management system configured as shown in FIG. 18, the effects obtained from the same configuration and operation as those in the above-described embodiment can be obtained in the same manner as in the above-described embodiment.
(3)そして、上述した実施形態のステップS9において、バッテリ21の急速充電時におけるバッテリ冷却制御が行われる。このステップS9において、バッテリ水温センサ61のバッテリ水温TWや外気温センサ62による外気温Tamに応じて、バッテリ側冷却水回路20における冷却水の流れが切り替えられている。
(3) Then, in step S9 of the above-described embodiment, the battery cooling control at the time of rapid charging of the
このステップS9における制御内容を、図19に示す具体例を挙げて説明する。図19は、外気温Tamが基準外気温KTam以上であり、バッテリ水温TWが水温上限値TWu以上である場合の冷却水流れを示す構成図である。 The control content in step S9 will be described with reference to a specific example shown in FIG. FIG. 19 is a configuration diagram showing a cooling water flow when the outside air temperature Tam is equal to or higher than the standard non-standard temperature KTam and the battery water temperature TW is equal to or higher than the water temperature upper limit value TWu.
この図19に示す例では、機器側冷却水回路10側においては、第1ウォータポンプ14の作動が停止されている。第1切替弁15は、機器側ラジエータ13側と第2接続流路42側とを連通し、モータジェネレータ12側を閉塞するように制御される。
In the example shown in FIG. 19, the operation of the
そして、バッテリ側冷却水回路20においては、第2ウォータポンプ24は、冷却水を吐出口から送出している。第2切替弁25は、バッテリ21側、バッテリ側ラジエータ23側、第1接続流路41側の全てを連通するように制御される。
Then, in the battery-side
尚、チラー22が冷凍サイクルの低圧冷媒に冷却水の熱を吸熱させるように、冷凍サイクルの作動が制御されている。冷凍サイクルの冷媒に吸熱された熱は、室外熱交換器にて外気に放熱される。そして、加熱側冷却水回路30では、全ての構成機器の作動が停止している。
The operation of the refrigeration cycle is controlled so that the
図19に示すように、この場合には、温度調整側冷却水回路5において、冷却水は、第2ウォータポンプ24、チラー22、バッテリ21を通過し、第2切替弁25において、バッテリ側ラジエータ23側と、第1接続流路41側に分岐する。バッテリ側ラジエータ23側へ流れた冷却水は、バッテリ側ラジエータ23を通過する際に、バッテリ21の急速充電で加えられた熱を、外気に対して放熱する。
As shown in FIG. 19, in this case, in the temperature adjusting side cooling
一方、第1接続流路41側に流れた冷却水は、機器側冷却水回路10側に流入して、機器側ラジエータ13→第1ウォータポンプ14→第2接続流路42と流れ、第2ウォータポンプ24の吸込口に到達する。従って、当該冷却水は、機器側ラジエータ13を通過する際に、バッテリ21の急速充電で加えられた熱を、外気に対して放熱する。
On the other hand, the cooling water flowing to the first
つまり、図19に示す場合、車両用熱管理システム1は、機器側ラジエータ13、バッテリ側ラジエータ23における外気への放熱と、チラー22における吸熱作用を利用して、急速充電に伴って発熱したバッテリ21を冷却することができる。
That is, in the case shown in FIG. 19, the vehicle
(4)又、上述した実施形態のステップS40では、電気自動車の走行時におけるバッテリ冷却制御が行われる。このステップS40では、バッテリ水温センサ61のバッテリ水温TWや外気温センサ62による外気温Tamに応じて、機器側冷却水回路10やバッテリ側冷却水回路20における冷却水の流れが切り替えられ、電気自動車の走行に際して生じた熱を放熱させている。
(4) Further, in step S40 of the above-described embodiment, battery cooling control during traveling of the electric vehicle is performed. In this step S40, the flow of the cooling water in the device-side
このステップS40における制御内容を、図20に示す具体例を挙げて説明する。図20は、外気温Tamが基準外気温KTamよりも低く、バッテリ水温TWが水温上限値TWu以上である場合の冷却水流れを示す構成図である。 The control content in step S40 will be described with reference to a specific example shown in FIG. FIG. 20 is a configuration diagram showing a cooling water flow when the outside air temperature Tam is lower than the standard non-standard air temperature KTam and the battery water temperature TW is equal to or higher than the water temperature upper limit value TWu.
この図20に示す例では、機器側冷却水回路10側においては、第1ウォータポンプ14は、冷却水を吐出口から送出している。第1切替弁15は、モータジェネレータ12側と機器側ラジエータ13側とを連通し、第2接続流路42側を閉塞するように制御される。
In the example shown in FIG. 20, on the equipment side cooling
そして、バッテリ側冷却水回路20では、第2ウォータポンプ24は、冷却水を吐出口から送出している。第2切替弁25は、バッテリ21側、バッテリ側ラジエータ23側を連通し、第1接続流路41側を閉塞するように制御される。
Then, in the battery-side
尚、チラー22が冷凍サイクルの低圧冷媒に冷却水の熱を吸熱させるように、冷凍サイクルの作動が制御されている。冷凍サイクルの冷媒に吸熱された熱は、室外熱交換器にて外気に放熱される。そして、加熱側冷却水回路30では、全ての構成機器の作動が停止している。
The operation of the refrigeration cycle is controlled so that the
図20に示すように、この場合には、機器側冷却水回路10では、冷却水は、走行に伴い発熱するインバータ11、モータジェネレータ12を通過した後、機器側ラジエータ13を通過する。この為、機器側冷却水回路10では、インバータ11等の発熱機器に生じた熱は、冷却水を介して、機器側ラジエータ13から外気へ放熱される。
As shown in FIG. 20, in this case, in the device-side
そして、バッテリ側冷却水回路20においては、バッテリ21で生じた熱で温められた冷却水は、バッテリ側ラジエータ23における外気への放熱と、チラー22における吸熱作用によって冷却される。
Then, in the battery-side
つまり、図20に示す場合、車両用熱管理システム1は、電気自動車の走行に際して発熱するインバータ11、モータジェネレータ12等の発熱機器やバッテリ21を、機器側ラジエータ13及びバッテリ側ラジエータ23における外気への放熱と、チラー22における吸熱作用を利用して、冷却することができる。
That is, in the case shown in FIG. 20, in the vehicle
(5)そして、上述した実施形態においては、本発明に係る熱管理システムを、電気自動車における車両用熱管理システム1としていたが、これに限定されるものではない。ハイブリッド車両に適用することも可能である。
(5) In the above-described embodiment, the heat management system according to the present invention is the
又、本発明に係る熱管理システムは、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、加熱側熱媒体回路を有する構成であれば、種々の装置に適用することができ、車両用に限定されるものではない。各熱媒体回路における熱媒体についても、上述した実施形態における冷却水に限定されるものではなく、種々の熱媒体を利用することができる。 Further, the heat management system according to the present invention can be applied to various devices as long as it has a configuration including a device-side heat medium circuit, a battery-side heat medium circuit, and a heating-side heat medium circuit, and is limited to vehicles. It's not something. The heat medium in each heat medium circuit is not limited to the cooling water in the above-described embodiment, and various heat media can be used.
(6)又、上述した実施形態においては、発熱機器として、インバータ11、モータジェネレータ12を挙げていたが、これに限定されるものではない。本発明における発熱機器は、作動に伴い発熱する機器であれば、種々の機器を採用することができる。例えば、バッテリ21を充電する為のチャージャ等を本発明における発熱機器とすることも可能である。
(6) Further, in the above-described embodiment, the
(7)そして、上述した実施形態においては、本発明に係る第1切替部、第2切替部、第3切替部として、電磁式三方弁からなる第1切替弁15、第2切替弁25、第3切替弁35を用いていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、一つの切替部を、複数(例えば、3つ)の開閉弁によって構成しても良い。
(7) Then, in the above-described embodiment, as the first switching unit, the second switching unit, and the third switching unit according to the present invention, the
又、第2実施形態における流量制限部42aは、いわゆる固定絞りによって構成されていたが、本発明に係る流量制限部を他の構成にて実現することも可能である。例えば、流量制限部として、流路面積を変更可能な可変絞りや開閉弁によって構成しても良い。
Further, although the flow
1 車両用熱管理システム
10 機器側冷却水回路
11 インバータ
20 バッテリ側冷却水回路
21 バッテリ
30 加熱側冷却水回路
31 ヒータコア
40 回路接続部
50 流路切替部
60 制御部
1 Vehicle
Claims (7)
バッテリ(21)、前記バッテリを流通する熱媒体と外気とを熱交換させるバッテリ側熱交換器(23)、前記熱媒体の有する熱を冷凍サイクルの低圧冷媒に吸熱させるチラー(22)及び、前記制御部の制御に従って前記熱媒体を送出するバッテリ側熱媒体ポンプ(24)を介して、前記熱媒体が循環可能に構成されたバッテリ側熱媒体回路(20)と、
前記機器側熱媒体回路と前記バッテリ側熱媒体回路とを接続する第1接続流路(41)と、
前記第1接続流路と異なる位置にて、前記機器側熱媒体回路と前記バッテリ側熱媒体回路とを接続する第2接続流路(42)と、
前記バッテリ側熱媒体回路を流れる前記熱媒体を、前記バッテリ側熱交換器を迂回させるバイパス流路(45)と、を有する温度調整側熱媒体回路(5)と、
前記冷凍サイクルの高圧冷媒と熱媒体とを熱交換させる冷媒熱媒体熱交換器(33)、前記熱媒体を加熱する加熱装置(32)、前記熱媒体と加熱対象流体との熱交換により前記加熱対象流体を加熱するヒータコア(31)及び、前記制御部の制御に従って前記熱媒体を送出する加熱側熱媒体ポンプ(34)を介して、前記熱媒体を循環可能に構成された加熱側熱媒体回路(30)と、
前記温度調整側熱媒体回路と前記加熱側熱媒体回路とを接続する第3接続流路(43)と、
前記第3接続流路と異なる位置にて、前記温度調整側熱媒体回路と前記加熱側熱媒体回路とを接続する第4接続流路(44)と、
前記制御部の制御に従って、前記機器側熱媒体回路に対する前記熱媒体の流出入の有無を切り替える第1切替部(15)と、
前記制御部の制御に従って、前記バッテリ側熱媒体回路に対する前記熱媒体の流出入の有無を切り替える第2切替部(25)と、
前記制御部の制御に従って、前記加熱側熱媒体回路に対する前記熱媒体の流出入の有無を切り替える第3切替部(35)と、を有する熱管理システム。 The heat medium is sent out under the control of the heat generating devices (11, 12) that generate heat during operation, the device side heat exchanger (13) that exchanges heat between the heat medium circulating in the heat generating device and the outside air, and the control unit (60). The device-side heat medium circuit (10) configured to circulate the heat medium via the device-side heat medium pump (14).
The battery (21), the battery-side heat exchanger (23) that exchanges heat between the heat medium circulating in the battery and the outside air, the chiller (22) that absorbs the heat of the heat medium into the low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle, and the above. A battery-side heat medium circuit (20) configured to circulate the heat medium via a battery-side heat medium pump (24) that sends out the heat medium under the control of a control unit.
A first connection flow path (41) connecting the device-side heat medium circuit and the battery-side heat medium circuit,
A second connection flow path (42) connecting the device-side heat medium circuit and the battery-side heat medium circuit at a position different from the first connection flow path.
A temperature control side heat medium circuit (5) having a bypass flow path (45) for bypassing the battery side heat exchanger with the heat medium flowing through the battery side heat medium circuit.
A refrigerant heat medium heat exchanger (33) that exchanges heat between the high-pressure refrigerant and the heat medium in the refrigeration cycle, a heating device (32) that heats the heat medium, and the heating by heat exchange between the heat medium and the fluid to be heated. A heating-side heat medium circuit configured to circulate the heat medium via a heater core (31) that heats the target fluid and a heating-side heat medium pump (34) that sends out the heat medium under the control of the control unit. (30) and
A third connection flow path (43) connecting the temperature control side heat medium circuit and the heating side heat medium circuit,
A fourth connection flow path (44) connecting the temperature adjustment side heat medium circuit and the heating side heat medium circuit at a position different from the third connection flow path.
A first switching unit (15) that switches the presence / absence of the inflow / outflow of the heat medium to / from the heat medium circuit on the device side according to the control of the control unit.
A second switching unit (25) that switches whether or not the heat medium flows in and out of the battery-side heat medium circuit according to the control of the control unit.
A heat management system including a third switching unit (35) for switching the presence / absence of inflow / outflow of the heat medium to / from the heating side heat medium circuit according to the control of the control unit.
前記第4接続流路の一端部は、前記第2接続流路において、前記第3接続流路との接続位置よりも前記バッテリ側熱媒体回路の側、又は、前記バッテリ側熱媒体回路の前記バッテリ側熱交換器(23)の出口から前記バッテリ側熱媒体ポンプの吸入口の間の何れかの位置に接続され、前記第4接続流路の他端部は、前記加熱側熱媒体回路の前記ヒータコアにおける流出入口の他方に接続されている請求項1に記載の熱管理システム。 One end of the third connection flow path is connected to the second connection flow path, and the other end of the third connection flow path is connected to one of the outflow ports in the heater core of the heating side heat medium circuit. And
One end of the fourth connection flow path is located on the battery side heat medium circuit side of the connection position with the third connection flow path in the second connection flow path, or the battery side heat medium circuit. It is connected to any position between the outlet of the heat exchanger (23) on the battery side and the suction port of the heat medium pump on the battery side, and the other end of the fourth connection flow path is the heat medium circuit on the heating side. The heat management system according to claim 1, which is connected to the other end of the outflow port in the heater core.
前記第2切替部は、前記第1接続流路と前記第2接続流路の何れか一方と前記バッテリ側熱媒体回路の接続位置に配置され、
前記第3切替部は、前記第3接続流路と前記第4接続流路の何れか一方と前記加熱側熱媒体回路との接続位置に配置されている請求項1又は2に記載の熱管理システム。 The first switching unit is arranged at a connection position between either one of the first connection flow path and the second connection flow path and the heat medium circuit on the device side.
The second switching unit is arranged at a connection position between either one of the first connection flow path and the second connection flow path and the battery-side heat medium circuit.
The heat management according to claim 1 or 2, wherein the third switching unit is arranged at a connection position between any one of the third connection flow path and the fourth connection flow path and the heating side heat medium circuit. system.
前記バッテリ側熱媒体ポンプ(24)は、前記バッテリ側熱媒体回路の熱媒体流路のうち、当該バッテリ側熱媒体回路に対する前記第1接続流路の接続位置と、当該バッテリ側熱媒体回路に対する前記第2接続流路に対する接続位置の間で、且つ、前記バッテリ及び前記チラーが配置された熱媒体流路に対して配置されており、前記バッテリ及び前記チラーを介して他の熱媒体回路へ向かうように前記熱媒体を送出し、
前記加熱側熱媒体ポンプ(34)は、前記加熱側熱媒体回路の熱媒体流路にて、前記冷媒熱媒体熱交換器、前記加熱装置、前記ヒータコアを通過するように前記熱媒体を送出する請求項1ないし3の何れか1つに記載の熱管理システム。 The device-side heat medium pump (14) has a connection position of the first connection flow path with respect to the device-side heat medium circuit and a connection position with respect to the device-side heat medium circuit among the heat medium flow paths of the device-side heat medium circuit. It is arranged between the connection positions of the second connection flow path and with respect to the heat medium flow path in which the heat generation device is arranged, and is directed toward another heat medium circuit via the heat generation device. Send out the heat medium,
The battery-side heat medium pump (24) has a connection position of the first connection flow path with respect to the battery-side heat medium circuit and a connection position with respect to the battery-side heat medium circuit among the heat medium flow paths of the battery-side heat medium circuit. It is arranged between the connection positions with respect to the second connection flow path and with respect to the heat medium flow path in which the battery and the chiller are arranged, and to another heat medium circuit via the battery and the chiller. Send out the heat medium so that it faces
The heating side heat medium pump (34) sends out the heat medium so as to pass through the refrigerant heat medium heat exchanger, the heating device, and the heater core in the heat medium flow path of the heating side heat medium circuit. The heat management system according to any one of claims 1 to 3.
前記第2接続流路には、当該第2接続流路における前記熱媒体の流量を制限可能に構成された流量制限部(42a)が配置されており、
当該流量制限部は、前記第2接続流路に対する前記第3接続流路と前記第4接続流路の接続位置のうち前記バッテリ側熱媒体回路の側にあたる接続位置と、前記第2接続流路と前記バイパス流路との接続位置との間に配置されている請求項1ないし4の何れか1つに記載の熱管理システム。 The bypass flow path connects the first connection flow path and the second connection flow path in the temperature control side heat medium circuit.
In the second connection flow path, a flow rate limiting unit (42a) configured to be able to limit the flow rate of the heat medium in the second connection flow path is arranged.
The flow rate limiting unit includes a connection position on the battery side heat medium circuit side of the connection positions of the third connection flow path and the fourth connection flow path with respect to the second connection flow path, and the second connection flow path. The thermal management system according to any one of claims 1 to 4, which is arranged between and a connection position with the bypass flow path.
バッテリ(21)を介して前記熱媒体が循環可能に構成されたバッテリ側熱媒体回路(20)と、
熱媒体を加熱する加熱装置(32)及び、前記熱媒体と加熱対象流体との熱交換により前記加熱対象流体を加熱するヒータコア(31)を介して、前記熱媒体を循環可能に構成された加熱側熱媒体回路(30)と、
前記機器側熱媒体回路、前記バッテリ側熱媒体回路、及び前記加熱側熱媒体回路に関して、相互に前記熱媒体の流出入可能に接続する回路接続部(40)と、
前記回路接続部における前記熱媒体の流れを切り替える流路切替部(50)と、
前記流路切替部の作動を制御する制御部(60)と、を有し、
前記制御部は、前記機器側熱媒体回路、前記バッテリ側熱媒体回路、及び前記加熱側熱媒体回路の何れか一方の前記熱媒体が他方に対して流出入可能に接続された熱媒体接続状態に切り替えるように前記流路切替部の作動を制御し、
更に、前記バッテリ側熱媒体回路は、前記熱媒体の有する熱を冷凍サイクルの低圧冷媒に吸熱させるチラー(22)を有し、
前記加熱側熱媒体回路は、前記冷凍サイクルの高圧冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる冷媒熱媒体熱交換器(33)を有し、
前記流路切替部により、前記バッテリ側熱媒体回路の側と前記加熱側熱媒体回路において、前記熱媒体が夫々独立して循環する循環状態に切り替えられている場合、前記バッテリ側熱媒体回路を循環する熱媒体の熱を前記チラーにて吸熱させ、前記冷凍サイクルを介して、前記冷媒熱媒体熱交換器にて、前記加熱側熱媒体回路の熱媒体に放熱させる熱管理システム。 A device-side heat medium circuit (10) configured so that the heat medium can be circulated via the heat-generating device (11, 12) that generates heat during operation.
A battery-side heat medium circuit (20) configured so that the heat medium can be circulated via the battery (21),
Heating configured to circulate the heat medium via a heating device (32) for heating the heat medium and a heater core (31) for heating the fluid to be heated by heat exchange between the heat medium and the fluid to be heated. Side heat medium circuit (30) and
With respect to the device-side heat medium circuit, the battery-side heat medium circuit, and the heating-side heat medium circuit, a circuit connection portion (40) that connects the heat medium so that the heat medium can flow in and out of the device.
A flow path switching unit (50) for switching the flow of the heat medium in the circuit connection unit, and
It has a control unit (60) that controls the operation of the flow path switching unit.
The control unit is in a heat medium connection state in which one of the device-side heat medium circuit, the battery-side heat medium circuit, and the heating-side heat medium circuit is connected so that the heat medium can flow in and out of the other. The operation of the flow path switching unit is controlled so as to switch to.
Further, the battery-side heat medium circuit has a chiller (22) that absorbs the heat of the heat medium into the low-pressure refrigerant of the refrigeration cycle.
The heating side heat medium circuit has a refrigerant heat medium heat exchanger (33) for heat exchange between the high-pressure refrigerant of the refrigeration cycle and the heat medium.
When the heat medium is switched to a circulation state in which the heat medium circulates independently in the heat medium circuit on the battery side and the heat medium circuit on the heating side by the flow path switching unit, the heat medium circuit on the battery side is switched. A heat management system in which the heat of a circulating heat medium is absorbed by the chiller and dissipated to the heat medium of the heating side heat medium circuit by the refrigerant heat medium heat exchanger via the refrigeration cycle .
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