JP7042362B2 - 温度調整回路 - Google Patents
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Description
第1冷却対象に熱媒体を供給する第1ポンプ、及び、前記熱媒体と空調用冷媒とで熱交換を行う第1熱交換部、を備える第1温度調節回路と、
第2冷却対象に前記熱媒体を供給する第2ポンプ、及び、前記熱媒体と外気とで熱交換を行う第2熱交換部、を備える第2温度調節回路と、
前記第1温度調節回路の第1接続部と前記第2温度調節回路の第1接続部とを接続する第1結合通路と、
前記第1温度調節回路の第2接続部と前記第2温度調節回路の第2接続部とを接続する第2結合通路と、
前記第1温度調節回路と前記第2温度調節回路とを結合した結合回路を前記熱媒体が循環する循環状態と、前記熱媒体が前記結合回路を循環しない非循環状態と、を切り替える、切替部と、を備え、
前記第1熱交換部は、前記非循環状態における前記第1温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第1温度調節回路の前記第2接続部と前記第1温度調節回路の前記第1接続部との間に配置され、
前記切替部は、
前記非循環状態における前記第1温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第1温度調節回路の前記第2接続部と前記第1熱交換部との間に設けられる第1遮断弁と、
前記循環状態における前記結合回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第2温度調節回路の前記第1接続部と前記第1温度調節回路の前記第1接続部との間に設けられる第2遮断弁と、を備える。
また、本発明は、
第1冷却対象に熱媒体を供給する第1ポンプ、及び、前記熱媒体と空調用冷媒とで熱交換を行う第1熱交換部、を備える第1温度調節回路と、
第2冷却対象に前記熱媒体を供給する第2ポンプ、及び、前記熱媒体と外気とで熱交換を行う第2熱交換部、を備える第2温度調節回路と、
前記第1温度調節回路の第1接続部と前記第2温度調節回路の第1接続部とを接続する第1結合通路と、前記第1温度調節回路の第2接続部と前記第2温度調節回路の第2接続部とを接続する第2結合通路と、
前記第1温度調節回路と前記第2温度調節回路とを結合した結合回路を前記熱媒体が循環する循環状態と、前記熱媒体が前記結合回路を循環しない非循環状態と、を切り替える、切替部と、を備え、
前記第1熱交換部は、前記非循環状態における前記第1温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第1温度調節回路の前記第2接続部と前記第1温度調節回路の前記第1接続部との間に配置され、
前記第1冷却対象は、バッテリであり、
前記第2冷却対象は、電力変換装置であり、
前記循環状態では、前記第2冷却対象、前記第2熱交換部、及び前記第1冷却対象の順に前記熱媒体が流れる。
図1に示すように、電動車両用の温度調整回路1は、バッテリ2及び充電器3と熱交換する第1温度調節回路4と、モータ105(図6参照)に電力を供給する電力変換装置5と熱交換する第2温度調節回路6と、第1温度調節回路4と第2温度調節回路6とを結合して結合回路7を形成する結合通路8、9と、熱媒体が結合回路7を循環するシリーズモード(循環状態)と、熱媒体が結合回路7を循環せず、別々の温度調節回路4、6を循環するセパレートモード(非循環状態)とを切替可能な第1電磁遮断弁EWV1及び第2電磁遮断弁EWV2と、電磁遮断弁EWV1、EWV2などを制御する制御装置10と、を備える。なお、熱媒体は、水、ラジエータ液、クーラント液等の液状媒体である。
第1温度調節回路4は、該回路に熱媒体を循環させる第1ポンプEWP1と、第1ポンプEWP1の下流側に配置されるバッテリ2及び充電器3と、充電器3の下流側に配置される第1電磁遮断弁EWV1と、第1電磁遮断弁EWV1の下流側で、且つ第1ポンプEWP1の上流側に配置され、電動車両の空調回路ACを循環する空調用冷媒との熱交換によって熱媒体を冷却するチラー11と、を備える。
第2温度調節回路6は、該回路に熱媒体を循環させる第2ポンプEWP2と、第2ポンプEWP2の下流側に配置される逆止弁CVと、逆止弁CVの下流側に配置される電力変換装置5と、電力変換装置5の下流側に配置されるバッファタンク13と、バッファタンク13の下流側に配置され、外気との熱交換によって熱媒体を冷却するラジエータ12と、を備える。なお、電力変換装置5は、直流電力を交流電力に変換するとともに交流電力を直流電力に変換するインバータ、及び直流電圧を昇圧又は降圧するDC-DCコンバータの少なくとも一方を含む。
結合通路8、9は、第1結合通路8と第2結合通路9とを含む。第1結合通路8は、第2温度調節回路6の第1接続部14と第1温度調節回路4の第1接続部15とを結合する。第2結合通路9は、第2温度調節回路6の第2接続部16と第1温度調節回路4の第2接続部17とを結合する。第2温度調節回路6の第1接続部14及び第2接続部16は、第2温度調節回路6における第2ポンプEWP2の下流側で、且つ電力変換装置5の上流側に位置する。第2温度調節回路6の第1接続部14と第2接続部16との間には、逆止弁CVが設けられている。第1温度調節回路4の第1接続部15は、第1温度調節回路4におけるチラー11の下流側で、且つ第1ポンプEWP1の上流側に位置する。第1温度調節回路4の第2接続部17は、第1温度調節回路4における充電器3の下流側で、且つ第1電磁遮断弁EWV1の上流側に位置する。
制御装置10は、バッテリ2、電力変換装置5等の温度情報と、第1ポンプEWP1及び第2ポンプEWP2の回転数情報と、を入力し、これらの入力情報に応じた判断に基づいて、第1ポンプEWP1、第2ポンプEWP2、第1電磁遮断弁EWV1及び第2電磁遮断弁EWV2を制御することで、温度調整回路1を適切に動作させる。
第2冷却対象(電力変換装置5)に前記熱媒体を供給する第2ポンプ(第2ポンプEWP2)、及び、前記熱媒体と外気とで熱交換を行う第2熱交換部(ラジエータ12)、を備える第2温度調節回路(第2温度調節回路6)と、
前記第1温度調節回路の第1接続部(第1接続部15)と前記第2温度調節回路の第1接続部(第1接続部14)とを接続する第1結合通路(第1結合通路8)と、
前記第1温度調節回路の第2接続部(第2接続部17)と前記第2温度調節回路の第2接続部(第2接続部16)とを接続する第2結合通路(第2結合通路9)と、
前記第1温度調節回路と前記第2温度調節回路とを結合した結合回路(結合回路7)を前記熱媒体が循環する循環状態と、前記熱媒体が前記結合回路を循環しない非循環状態と、を切り替える、切替部(第1電磁遮断弁EWV1、第2電磁遮断弁EWV2)と、を備え、
前記第1熱交換部は、前記非循環状態における前記第1温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第1温度調節回路の前記第2接続部と前記第1温度調節回路の前記第1接続部との間に配置されている、温度調整回路。
前記切替部は、
前記非循環状態における前記第1温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第1温度調節回路の前記第2接続部と前記第1熱交換部との間に設けられる第1遮断弁(第1電磁遮断弁EWV1)と、
前記循環状態における前記結合回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第2温度調節回路の前記第1接続部と前記第1温度調節回路の前記第1接続部との間に設けられる第2遮断弁(第2電磁遮断弁EWV2)と、を備える、温度調整回路。
温度調整回路は、前記第1遮断弁及び前記第2遮断弁を制御する制御装置(制御装置10)を備え、
前記制御装置は、
前記第1遮断弁を閉弁状態にするとともに前記第2遮断弁を開弁状態とするように制御することで前記循環状態とし、
前記第1遮断弁を開弁状態にするとともに前記第2遮断弁を閉弁状態とするように制御することで前記非循環状態とする、温度調整回路。
前記第1冷却対象は、バッテリ(バッテリ2)であり、
前記第2冷却対象は、電力変換装置(電力変換装置5)であり、
前記循環状態では、前記第2冷却対象、前記第2熱交換部、及び前記第1冷却対象の順に前記熱媒体が流れる、温度調整回路。
前記第1温度調節回路は、充電器(充電器3)をさらに備える、温度調整回路。
前記第2温度調節回路は、充電器(充電器3)をさらに備える、温度調整回路。
前記第2温度調節回路は、前記非循環状態における前記第2温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第2冷却対象の下流側、且つ、前記第2熱交換部の上流側にバッファタンク(バッファタンク13)をさらに備える、温度調整回路。
前記第2温度調節回路は、前記非循環状態における前記第2温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第2熱交換部の下流側、且つ、前記第2ポンプの上流側にバッファタンクをさらに備える、温度調整回路。
前記第2温度調節回路では、前記第2ポンプが、前記非循環状態における前記第2温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第2熱交換部の下流側、且つ、前記第1接続部の上流側に配置されている、温度調整回路。
前記第1温度調節回路では、前記非循環状態における前記第1温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第1ポンプ、前記第1熱交換部、及び前記第1冷却対象がこの順に配置されている、温度調整回路。
前記第1温度調節回路では、前記非循環状態における前記第1温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第1ポンプが、前記第1温度調節回路の前記第2接続部と前記第1熱交換部との間に配置されている、温度調整回路。
2 バッテリ(第1冷却対象)
3 充電器
4 第1温度調節回路
5 電力変換装置(第2冷却対象)
6 第2温度調節回路
7 結合回路
8 第1結合通路
9 第2結合通路
10 制御装置
11 チラー(第1熱交換部)
12 ラジエータ(第2熱交換部)
13 バッファタンク
14 第2温度調節回路の第1接続部
15 第1温度調節回路の第1接続部
16 第2温度調節回路の第2接続部
17 第1温度調節回路の第2接続部
EWP1 第1ポンプ
EWP2 第2ポンプ
EWV1 第1電磁遮断弁
EWV2 第2電磁遮断弁
Claims (15)
- 第1冷却対象に熱媒体を供給する第1ポンプ、及び、前記熱媒体と空調用冷媒とで熱交換を行う第1熱交換部、を備える第1温度調節回路と、
第2冷却対象に前記熱媒体を供給する第2ポンプ、及び、前記熱媒体と外気とで熱交換を行う第2熱交換部、を備える第2温度調節回路と、
前記第1温度調節回路の第1接続部と前記第2温度調節回路の第1接続部とを接続する第1結合通路と、
前記第1温度調節回路の第2接続部と前記第2温度調節回路の第2接続部とを接続する第2結合通路と、
前記第1温度調節回路と前記第2温度調節回路とを結合した結合回路を前記熱媒体が循環する循環状態と、前記熱媒体が前記結合回路を循環しない非循環状態と、を切り替える、切替部と、を備え、
前記第1熱交換部は、前記非循環状態における前記第1温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第1温度調節回路の前記第2接続部と前記第1温度調節回路の前記第1接続部との間に配置され、
前記切替部は、
前記非循環状態における前記第1温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第1温度調節回路の前記第2接続部と前記第1熱交換部との間に設けられる第1遮断弁と、
前記循環状態における前記結合回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第2温度調節回路の前記第1接続部と前記第1温度調節回路の前記第1接続部との間に設けられる第2遮断弁と、を備える、温度調整回路。 - 請求項1に記載の温度調整回路であって、
温度調整回路は、前記第1遮断弁及び前記第2遮断弁を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記循環状態において、前記第1遮断弁を閉弁状態にするとともに前記第2遮断弁を開弁状態とし、
前記非循環状態において、前記第1遮断弁を開弁状態にするとともに前記第2遮断弁を閉弁状態とする、温度調整回路。 - 請求項1又は2に記載の温度調整回路であって、
前記第1冷却対象は、バッテリであり、
前記第2冷却対象は、電力変換装置であり、
前記循環状態では、前記第2冷却対象、前記第2熱交換部、及び前記第1冷却対象の順に前記熱媒体が流れる、温度調整回路。 - 請求項3に記載の温度調整回路であって、
前記第1温度調節回路は、充電器をさらに備える、温度調整回路。 - 請求項3に記載の温度調整回路であって、
前記第2温度調節回路は、充電器をさらに備える、温度調整回路。 - 請求項3~5のいずれか1項に記載の温度調整回路であって、
前記第2温度調節回路は、前記非循環状態における前記第2温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第2冷却対象の下流側、且つ、前記第2熱交換部の上流側にバッファタンクをさらに備える、温度調整回路。 - 請求項3~5のいずれか1項に記載の温度調整回路であって、
前記第2温度調節回路は、前記非循環状態における前記第2温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第2熱交換部の下流側、且つ、前記第2ポンプの上流側にバッファタンクをさらに備える、温度調整回路。 - 請求項1~7のいずれか1項に記載の温度調整回路であって、
前記第2温度調節回路では、前記第2ポンプが、前記非循環状態における前記第2温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第2熱交換部の下流側、且つ、前記第1接続部の上流側に配置されている、温度調整回路。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載の温度調整回路であって、
前記第1温度調節回路では、前記非循環状態における前記第1温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第1ポンプ、前記第1熱交換部、及び前記第1冷却対象がこの順に配置されている、温度調整回路。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載の温度調整回路であって、
前記第1温度調節回路では、前記非循環状態における前記第1温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第1ポンプが、前記第1温度調節回路の前記第2接続部と前記第1温度調節回路の前記第1接続部との間に配置されている、温度調整回路。 - 第1冷却対象に熱媒体を供給する第1ポンプ、及び、前記熱媒体と空調用冷媒とで熱交換を行う第1熱交換部、を備える第1温度調節回路と、
第2冷却対象に前記熱媒体を供給する第2ポンプ、及び、前記熱媒体と外気とで熱交換を行う第2熱交換部、を備える第2温度調節回路と、
前記第1温度調節回路の第1接続部と前記第2温度調節回路の第1接続部とを接続する第1結合通路と、
前記第1温度調節回路の第2接続部と前記第2温度調節回路の第2接続部とを接続する第2結合通路と、
前記第1温度調節回路と前記第2温度調節回路とを結合した結合回路を前記熱媒体が循環する循環状態と、前記熱媒体が前記結合回路を循環しない非循環状態と、を切り替える、切替部と、を備え、
前記第1熱交換部は、前記非循環状態における前記第1温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第1温度調節回路の前記第2接続部と前記第1温度調節回路の前記第1接続部との間に配置され、
前記第1冷却対象は、バッテリであり、
前記第2冷却対象は、電力変換装置であり、
前記循環状態では、前記第2冷却対象、前記第2熱交換部、及び前記第1冷却対象の順に前記熱媒体が流れる、温度調整回路。 - 請求項11に記載の温度調整回路であって、
前記第1温度調節回路は、充電器をさらに備える、温度調整回路。 - 請求項11に記載の温度調整回路であって、
前記第2温度調節回路は、充電器をさらに備える、温度調整回路。 - 請求項11~13のいずれか1項に記載の温度調整回路であって、
前記第2温度調節回路は、前記非循環状態における前記第2温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第2冷却対象の下流側、且つ、前記第2熱交換部の上流側にバッファタンクをさらに備える、温度調整回路。 - 請求項11~13のいずれか1項に記載の温度調整回路であって、
前記第2温度調節回路は、前記非循環状態における前記第2温度調節回路の前記熱媒体の流れ方向において、前記第2熱交換部の下流側、且つ、前記第2ポンプの上流側にバッファタンクをさらに備える、温度調整回路。
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