KR101558611B1 - Integrated heat management system of clean car - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 열 관리 시스템에 관한 것으로서, 순수 전기자동차, 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차와 같은 친환경 전기자동차에서 발열부품의 냉각 및 차량의 실내 공조를 통합적으로 수행하는 친환경차량의 통합형 열관리 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 차량의 실내 온도를 제어하기 위한 공조장치와, 차량의 발열부품을 냉각하기 위한 냉각장치가 통합된 형태로 구성되어, 냉각수 열교환에 의한 고효율의 열 관리를 수행할 수 있고, 증발기에서의 응축수 발생을 해소할 수 있는 친환경차량의 통합 열관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기한 목적을 달성하기 위하여, 차량의 발열부품을 냉각하기 위한 수냉식 냉각장치와, 차량의 실내 냉방을 위한 냉매 순환식 냉방장치의 응축기와, 제1냉각수의 방열을 위한 라디에이터를 제1냉각수라인상에 배치하여 제1냉각수가 상기 제1냉각수라인을 따라 수냉식 냉각장치, 응축기, 라디에이터를 순환하도록 구성되는 한 1차 열교환 계통부를 포함하고, 상기 1차 열교환 계통부는 제1냉각수라인을 따라 순환하는 제1냉각수를 수냉식 냉각장치의 부품 냉각을 위한 냉각 매체와, 응축기의 냉매 냉각을 위한 냉각 매체로 통합 이용하도록 된 것을 특징으로 하는 친환경차량의 통합 열관리 시스템이 개시된다.The present invention relates to a heat management system for an automobile, and more particularly, to an integrated heat management system of an environmentally friendly vehicle that integrally performs cooling of heat generating parts and indoor air conditioning of vehicles in an environmentally friendly electric vehicle such as a pure electric vehicle, a hybrid vehicle, will be. Particularly, the present invention is configured in such a manner that an air conditioner for controlling an indoor temperature of a vehicle and a cooling device for cooling a heat-generating part of a vehicle are integrated to perform high-efficiency heat management by cooling water heat exchange, The present invention provides an integrated heat management system of an environmentally friendly vehicle capable of eliminating generation of condensed water in a vehicle. In order to achieve the above object, there is provided a cooling device for a vehicle, comprising: a water-cooled cooling device for cooling a heat-generating component of a vehicle; a condenser of a refrigerant circulation type cooling device for indoor cooling of a vehicle; and a radiator for radiating heat of the first cooling water, And a primary heat exchange system part so that the first cooling water is circulated along the first cooling water line to the water cooling type cooling device, the condenser, and the radiator, wherein the primary heat exchange system part An integrated heat management system of an eco-friendly vehicle, wherein one cooling water is integrally used as a cooling medium for cooling the parts of the water-cooled cooling device and a cooling medium for cooling the refrigerant of the condenser.

Description

친환경차량의 통합 열관리 시스템{Integrated heat management system of clean car}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated heat management system,

본 발명은 친환경차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 순수 전기자동차, 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차와 같은 친환경 전기자동차에서 발열부품의 냉각 및 차량의 실내 공조를 통합적으로 수행하는 친환경차량의 통합형 열관리 시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an environmentally friendly vehicle, and more particularly, to an integrated heat management system of an environmentally friendly vehicle that integrally performs cooling of heat generating parts and indoor air conditioning of vehicles in an environmentally friendly electric vehicle such as a pure electric vehicle, a hybrid vehicle, .

오늘날 가솔린이나 디젤 등과 같은 화석연료를 연료로 사용하는 일반 내연기관 자동차는 배기가스로 인한 환경오염, 이산화탄소로 인한 지구온난화, 오존 생성 등으로 인한 호흡기 질환 유발 등과 같은 많은 문제점을 가지고 있다. 그리고, 지구상에 존재하는 화석연료는 그 양이 한정되어 있기 때문에 언젠가는 고갈될 수 있는 것이 현실이다. BACKGROUND ART [0002] Today's conventional internal combustion engine vehicles using fossil fuels such as gasoline and diesel fuel have many problems such as exhaust gas pollution, global warming caused by carbon dioxide, and respiratory diseases caused by ozone generation. And, because the quantity of fossil fuels existing on the earth is limited, it can be depleted someday.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 전기모터를 구동시켜 주행하는 순수 전기자동차(Electric Vehicle, EV)나, 엔진과 전기모터로 주행하는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 연료전지에서 생성되는 전력으로 전기모터를 구동시켜 주행하는 연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV) 등의 전기자동차가 개발되어 왔다.In order to solve the above problems, there has been proposed a hybrid electric vehicle (EV) which is driven by an electric motor, a hybrid electric vehicle (HEV) driven by an engine and an electric motor, Electric automobiles such as a fuel cell electric vehicle (FCEV) that runs by driving an electric motor have been developed.

상기와 같은 전기자동차는 환경문제와 자원고갈의 문제를 최소화할 수 있는 저공해 친환경차량(하이브리드 자동차) 또는 완전히 해결할 수 있는 무공해 친환경차량(순수 전기자동차 및 연료전지 자동차)으로서, 차량을 구동시키기 위한 전기모터와 더불어 전기모터에 전력을 공급하는 축전수단으로서 배터리(고전압 배터리)를 포함하며, 또한 전기모터를 회전시키기 위한 인버터가 구비된다. Such an electric vehicle is a low-pollution environment-friendly vehicle (hybrid vehicle) or a completely pollution-free environment-friendly vehicle (pure electric vehicle and fuel cell vehicle) that can minimize the environmental problems and resource exhaustion problems, (High-voltage battery) as an electricity storage means for supplying electric power to the electric motor, and an inverter for rotating the electric motor.

연료전지 자동차의 경우 배터리와 같은 축전수단이 주동력원인 연료전지와 병렬로 연결되는 보조동력원으로 사용되며, 보조동력원으로 배터리 외에 수퍼캡(supercapacitor)이 구비된 연료전지 하이브리드 시스템도 개발되고 있다.In the case of a fuel cell vehicle, a fuel cell hybrid system in which a storage means such as a battery is used as an auxiliary power source connected in parallel with a fuel cell as a main power source and a supercapacitor in addition to a battery as an auxiliary power source is also being developed.

상기 인버터는 제어기에서 인가되는 제어신호에 따라 축전수단(또는 연료전지)에서 공급되는 전원을 상 변환시켜 모터를 구동시키게 된다. The inverter drives the motor by phase-converting the power supplied from the storage means (or the fuel cell) according to a control signal applied from the controller.

그 밖에 전기자동차에는 전력 변환을 위한 컨버터가 탑재되는데, 예컨대 고전압 배터리(메인 배터리)와 저전압 배터리(보조 배터리) 간의 전력 변환을 위한 저전압 DC-DC 컨버터(Low Voltage DC-DC Converter, LDC)가 탑재되고 있다.In addition, the electric vehicle is equipped with a converter for power conversion, for example, a low voltage DC-DC converter (LDC) for power conversion between a high voltage battery (main battery) and a low voltage battery (auxiliary battery) .

한편, 일반 내연기관 자동차와 마찬가지로 전기자동차, 즉 친환경차량의 경우에도 고전압 부품 등의 각종 부품에서 에너지 손실에 의해 열이 발생하고 있으므로 이를 냉각시키는 냉각장치가 필요하고, 또한 차량 실내의 열적 쾌적성을 제공하기 위하여 냉난방 공조장치가 구비되고 있다. On the other hand, in the case of an electric vehicle, that is, an environmentally friendly vehicle, like a general internal combustion engine automobile, heat is generated due to energy loss in various components such as high-voltage components. Therefore, a cooling device for cooling the electric device is required. The air conditioning and air conditioning system is provided.

특히, 전기자동차에서 각종 전력전자부품(PE(Power Electronics) 부품), 예를 들면 모터(구동모터, 라디에이터 팬 모터 등)나 DC-DC 컨버터, 인버터 등의 부품을 포함한 구동계나 고전압 배터리 등에는 자체 발열에 대응하기 위한 물관을 구비한 뒤, 이 물관을 통해 냉각수를 공급 및 순환시켜 냉각수가 해당 부품으로부터 나오는 열을 흡수하도록 하는 수냉식 냉각장치가 구성되어 있다. Particularly, in electric vehicles, driving systems including high-voltage batteries such as various power electronic components (PE (Power Electronics) parts) such as motors (driving motors, radiator fan motors, etc.), DC- A water cooling type cooling device is provided which is provided with a water tube to cope with heat generation and then supplies and circulates cooling water through the water tube to absorb the heat that the cooling water exits from the component.

또한 전기자동차에는 차량 실내의 열적 쾌적성을 제공하기 위한 공조장치, 즉 전기히터를 통해 실내 난방을 수행하는 난방장치(열전달 매체로 물을 사용함)와, 냉매 순환을 통해 실내 냉방을 수행하는 냉방장치가 구성되어 있다.The electric vehicle also includes an air conditioner for providing thermal comfort in the interior of the vehicle, that is, a heating device (using water as a heat transfer medium) for performing indoor heating through an electric heater, and a cooling device .

그러나, 전기자동차의 냉각장치는 내연기관의 냉각장치와는 달리 시스템 특성상 냉각수의 작동온도가 낮으며, 이로 인해 열교환기, 즉 라디에이터의 방열 효율이 떨어진다.However, unlike the cooling apparatus of the internal combustion engine, the cooling apparatus of the electric vehicle has a low operating temperature of the cooling water due to the system characteristics, and the cooling efficiency of the heat exchanger, that is, the radiator is deteriorated.

도 1은 내연기관 자동차와 전기자동차의 동일 라디에이터 사양에서 냉각수의 작동온도에 따른 라디에이터 방열 성능을 비교하여 나타낸 예시도로서, 내연기관 자동차와 전기자동차의 ITD 및 냉각수 유량에 따라 방열 성능의 차이를 보여주고 있다. FIG. 1 is a graph showing radiator heat radiating performance according to operating temperatures of cooling water according to the same radiator specifications of an internal combustion engine automobile and an electric automobile, showing a difference in heat radiating performance according to ITD and cooling water flow rates of an internal combustion engine vehicle and an electric vehicle Giving.

도 1에서 ITD(Inlet Temperature Difference)는 라디에이터 유입구측 온도차를 나타내는 것으로서, 라디에이터로 유입되는 냉각수와 냉각수를 냉각시키기 위해 유입되는 공기의 온도차를 나타내며, 전기자동차의 경우 냉각수의 온도가 내연기관 자동차에 비해 낮기 때문에 동일 라디에이터 사양에서 방열량이 상대적으로 적다. In FIG. 1, ITD (Inlet Temperature Difference) represents the temperature difference on the inlet side of the radiator, and represents the temperature difference of the air flowing in to cool the cooling water and cooling water flowing into the radiator. Because it is low, the amount of heat dissipation is relatively small in the same radiator specification.

그리고, 차량의 실내 온도 제어를 위하여 공조장치의 증발기에 열교환 매체인 공기를 통과시켜야 하므로 증발기의 온도를 낮게 유지시켜야 하고, 이에 응축수로 인한 세균이 증발기에 번식하여 냄새를 발생시키는 문제가 있는 바, 이를 극복하기 위하여 공조장치와 냉각장치를 통합하는 시스템의 필요성이 대두되었다.
In order to control the indoor temperature of the vehicle, the evaporator of the air conditioner must pass air as a heat exchanging medium to the evaporator. Therefore, the temperature of the evaporator must be kept low, and the bacteria caused by the condensed water propagate to the evaporator, In order to overcome this problem, there is a need for a system that integrates air conditioning and cooling systems.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 발명한 것으로서, 차량의 실내 온도를 제어하기 위한 공조장치와, 차량의 발열부품을 냉각하기 위한 냉각장치가 통합된 형태로 구성되어, 냉각수 열교환에 의한 고효율의 총합적인 열 관리를 수행할 수 있고, 증발기에서의 응축수 발생을 해소할 수 있는 친환경차량의 통합 열관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an air conditioner for controlling an indoor temperature of a vehicle and a cooling device for cooling a heat- The present invention provides an integrated heat management system of an environmentally friendly vehicle capable of performing high efficiency and total heat management and eliminating generation of condensed water in an evaporator.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 차량의 발열부품을 냉각하기 위한 수냉식 냉각장치와, 차량의 실내 냉방을 위한 냉매 순환식 냉방장치의 응축기와, 제1냉각수의 방열을 위한 라디에이터를 제1냉각수라인상에 배치하여 제1냉각수가 상기 제1냉각수라인을 따라 수냉식 냉각장치, 응축기, 라디에이터를 순환하도록 구성되는 한 1차 열교환 계통부를 포함하고, 상기 1차 열교환 계통부는 제1냉각수라인을 따라 순환하는 제1냉각수를 수냉식 냉각장치의 부품 냉각을 위한 냉각 매체와, 응축기의 냉매 냉각을 위한 냉각 매체로 통합 이용하도록 된 것을 특징으로 하는 친환경차량의 통합 열관리 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a cooling device for a vehicle, comprising: a water-cooled cooling device for cooling a heat-generating component of a vehicle; a condenser of a refrigerant circulating cooling device for indoor cooling of the vehicle; and a radiator for radiating heat of the first cooling water Wherein the primary heat exchanger is disposed on the first cooling water line so that the first cooling water is circulated along the first cooling water line to the water-cooled cooling device, the condenser, and the radiator, And a first cooling water circulating through the first cooling water is integrally used as a cooling medium for cooling parts of the water cooling type cooling device and a cooling medium for cooling the refrigerant of the condenser.

바람직한 실시예에서, 상기 1차 열교환 계통부는, 제1냉각수를 통과시켜 발열부품의 냉각을 수행하는 냉각장치와; 제1냉각수와 실내 냉방을 위한 냉매를 통과시켜 제1냉각수와 냉매 간의 열교환이 이루어지는 냉매 순환식 냉방장치의 수냉식 응축기와; 제1냉각수를 통과시켜 제1냉각수의 열을 방열시키기 위한 라디에이터 및 라디에이터 팬과; 상기 냉각장치와 응축기, 라디에이터 사이에 제1냉각수가 순환되도록 연결되는 제1냉각수라인과; 상기 제1냉각수라인에서 제1냉각수를 압송하여 순환시키는 제1워터펌프;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the primary heat exchange system includes a cooling device for passing the first cooling water to perform cooling of the heat generating component; A water-cooled condenser of a refrigerant circulation type cooling device in which a first cooling water and a refrigerant for indoor cooling are passed to perform heat exchange between the first cooling water and the refrigerant; A radiator and a radiator fan for radiating heat of the first cooling water through the first cooling water; A first cooling water line connected to circulate the first cooling water between the cooling device, the condenser and the radiator; And a first water pump that pressurizes and circulates the first cooling water in the first cooling water line.

또한 상기 1차 열교환 계통부는, 제1냉각수를 응축기를 통과하지 않도록 바이패스시키기 위해 제1냉각수라인에 설치되는 바이패스라인과; 상기 응축기를 통과하는 경로와 바이패스라인을 통과하는 경로 사이에서 제1냉각수의 흐름 방향을 제어하기 위한 바이패스밸브;를 더 포함하여 구성될 수 있다.The primary heat exchange system may further include: a bypass line installed in the first cooling water line to bypass the first cooling water not to pass through the condenser; And a bypass valve for controlling the flow direction of the first cooling water between the path passing through the condenser and the path passing through the bypass line.

또한 상기 바이패스밸브의 구동을 제어하도록 구비되는 제어기가 냉매 순환식 냉방장치를 구성하는 압축기의 오프 상태인 경우 바이패스라인을 열어주고 응축기로의 냉각수 경로를 차단하도록 바이패스밸브를 제어하는 것을 특징으로 한다.Further, the controller, which is provided to control the driving of the bypass valve, controls the bypass valve to open the bypass line and shut off the cooling water path to the condenser when the compressor constituting the refrigerant circulation type cooling apparatus is in the off state .

또한 상기 1차 열교환 계통부에 냉매 순환식 냉방장치를 매개로 연결되는 차량 실내 공조용 2차 열교환 계통부를 더 포함하며, 상기 2차 열교환 계통부는 차량의 실내 난방을 위한 전기히터와, 차량의 실내 냉방을 위한 냉매 순환식 냉방장치의 증발기와, 차량의 냉난방 실내 공조를 위한 공조용 열교환기를 제2냉각수라인상에 배치하여 상기 제2냉각수라인을 따라 차량의 실내 공조용 열전달 매체인 제2냉각수가 상기 전기히터, 증발기, 공조용 열교환기를 따라 순환하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.And a second heat exchange system for air conditioning in the vehicle, the second heat exchange system being connected to the primary heat exchange system through a refrigerant circulation cooling device, wherein the secondary heat exchange system includes an electric heater for heating the vehicle interior, An evaporator of a refrigerant circulation type cooling device for cooling and an air conditioner heat exchanger for air conditioning in a car are arranged on a second cooling water line so that a second cooling water which is a heat transfer medium for indoor air- And is circulated along the electric heater, the evaporator, and the air conditioner heat exchanger.

또한 상기 2차 열교환 계통부는, 제2냉각수를 통과시켜 제2냉각수를 가열하는 전기히터와; 제2냉각수와 냉매를 통과시켜 제2냉각수와 냉매 간의 열교환이 이루어지는 냉매 순환식 냉방장치의 증발기와; 제2냉각수를 통과시켜 제2냉각수와 공기의 열교환이 이루어지면서 차량 실내에 제2냉각수와 열교환된 공기를 토출시키기 위한 공조용 열교환기 및 공조용 팬과; 상기 전기히터와 증발기, 공조용 열교환기 사이에 제2냉각수가 통과하도록 연결되는 제2냉각수라인과; 상기 제2냉각수라인에서 냉각수를 압송하여 순환시키는 제2워터펌프;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The secondary heat exchange system may further include an electric heater for passing the second cooling water to heat the second cooling water; An evaporator of a refrigerant circulation type cooling device in which heat is exchanged between the second cooling water and the refrigerant by passing the second cooling water and the refrigerant; An air-conditioning heat exchanger and an air-conditioning fan for discharging the heat-exchanged air with the second cooling water through the second cooling water through heat exchange between the second cooling water and the air; A second cooling water line connected to pass the second cooling water between the electric heater, the evaporator and the air conditioning heat exchanger; And a second water pump that pressurizes and circulates the cooling water in the second cooling water line.

또한 상기 공조용 열교환기로 유입되는 제2냉각수의 온도를 검출하기 위한 수온센서가 설치되고, 제어기가 상기 수온센서의 검출값에 기초하여 상기 냉매 순환식 냉방장치를 구성하는 압축기의 회전속도와 상기 전기히터의 발열량을 제어하는 것을 특징으로 한다.A water temperature sensor for detecting the temperature of the second cooling water flowing into the air conditioning heat exchanger is provided and the controller controls the rotation speed of the compressor constituting the refrigerant circulation cooling device and the electric power of the electricity And the amount of heat generated by the heater is controlled.

또한 제어기가 실내온 센서로부터 검출되는 차량 실내 온도와 목표 실내 온도에 기초하여 상기 냉매 순환식 냉방장치를 구성하는 압축기의 회전속도, 상기 전기히터의 발열량, 및 상기 제2워터펌프의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller also controls the rotational speed of the compressor constituting the refrigerant circulating cooling apparatus, the calorific value of the electric heater, and the rotational speed of the second water pump based on the vehicle room temperature and the target room temperature detected from the room temperature sensor .

또한 상기 제1냉각수라인에는 제1냉각수의 온도를 검출하기 위한 수온센서가 설치되고, 제어기가 상기 수온센서의 검출값에 기초하여 라디에이터 팬 및 제1워터펌프의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.
The first cooling water line is provided with a water temperature sensor for detecting the temperature of the first cooling water, and the controller controls the rotation speed of the radiator fan and the first water pump based on the detection value of the water temperature sensor .

이에 따라, 본 발명에 따른 친환경차량의 통합 열관리 시스템에 의하면, 냉각장치와 공조장치의 통합을 통한 효율적인 열관리가 수행될 수 있으므로 라디에이터의 방열 특성을 개선하는 것은 물론 차량의 연비 향상에 기여할 수 있게 된다.Thus, according to the integrated heat management system of the eco-friendly vehicle according to the present invention, efficient heat management through integration of the cooling device and the air conditioner can be performed, thereby improving the heat radiation characteristic of the radiator and contributing to improvement in fuel efficiency of the vehicle .

또한 증발기가 실내 공조용 열전달 매체로 냉각수를 사용하게 되면서 실내 온도 제어 과정 동안 증발기의 온도를 상대적으로 높게 유지할 수 있는 바, 증발기에서의 응축수 발생으로 인한 문제, 세균 번식 및 냄새 발생의 문제를 원천적으로 방지할 수 있고, 냄새를 차단하기 위한 필터가 불필요해진다.Also, since the evaporator uses the cooling water as the heat transfer medium for the indoor air conditioning, the temperature of the evaporator can be kept relatively high during the room temperature control process. As a result, problems such as generation of condensate in the evaporator, And a filter for blocking the odor is not required.

또한 본 발명에서는 공냉식 라디에이터와 수냉식 응축기가 냉각수라인을 통해 직렬로 연결되므로 응축기의 위치에 있어서 특별한 제약이 없게 된다.
In the present invention, since the air-cooled radiator and the water-cooled condenser are connected in series through the cooling water line, there is no particular restriction on the position of the condenser.

도 1은 내연기관 자동차와 전기자동차의 동일 라디에이터 사양에서 냉각수의 작동온도에 따른 라디에이터 방열 성능을 비교하여 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 친환경차량의 통합 열관리 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 친환경차량의 통합 열관리 시스템의 제어 계통을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템의 제어상태를 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템에서 목표 실내 온도와 실내 온도의 차이에 따라 전기히터의 발열량 및 제2워터펌프의 회전속도가 제어되는 상태를 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템에서 라디에이터에 유입되는 제1냉각수의 온도에 따라 라디에이터 팬의 회전속도와 제1워터펌프의 회전속도가 제어되는 상태를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템에서 목표 실내 온도와 실내 온도의 차이에 따라 압축기의 구동속도가 제어되는 상태를 예시한 도면이다.
1 is an exemplary view showing radiator heat radiation performance according to the operating temperature of cooling water in the same radiator specifications of an internal combustion engine vehicle and an electric vehicle.
2 is a block diagram illustrating an integrated thermal management system for an environmentally friendly vehicle according to the present invention.
3 is a block diagram showing a control system of an integrated heat management system of an environmentally friendly vehicle according to the present invention.
4 is a flowchart showing a control state of the integrated thermal management system according to the present invention.
5 is a view illustrating a state in which the calorific value of the electric heater and the rotational speed of the second water pump are controlled according to the difference between the target room temperature and the room temperature in the integrated heat management system according to the present invention.
6 is a view illustrating a state in which the rotation speed of the radiator fan and the rotation speed of the first water pump are controlled according to the temperature of the first cooling water flowing into the radiator in the integrated thermal management system according to the present invention.
7 is a diagram illustrating a state in which the driving speed of the compressor is controlled according to the difference between the target room temperature and the room temperature in the integrated heat management system according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.

본 발명은 순수 전기자동차(EV)나 하이브리드 자동차(HEV), 연료전지 자동차(FCEV) 등의 친환경차량에서 냉각장치와 공조장치(냉방장치 및 난방장치)를 통합하여 구성한 통합형 열관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated thermal management system in which a cooling device and an air conditioner (cooling device and heating device) are integrated in an environmentally friendly vehicle such as a pure electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV) and a fuel cell vehicle (FCEV).

특히, 본 발명에서는 차량 내 발열부품의 냉각을 위한 수냉식 냉각장치의 냉각 매체와 차량의 실내 냉방을 위한 냉매 순환식 냉방장치의 응축기에서 사용되는 냉각 매체를, 하나의 라인을 따라 냉각장치, 응축기(수냉식이 됨), 라디에이터 사이에서 순환하는 부품 냉각용 냉각수(제1냉각수)로 통합하여 냉각 매체가 통합된 1차 열교환 계통부를 구성하는 것에 주된 특징이 있다.Particularly, in the present invention, the cooling medium used in the cooling system of the water-cooled cooling apparatus for cooling the heat-generating components in the vehicle and the condenser of the refrigerant circulation type cooling apparatus for indoor cooling of the vehicle are connected to a cooling device, a condenser (Cooling water), and cooling water for component cooling (first cooling water) circulating between the radiators, thereby constituting a primary heat exchange system unit in which the cooling medium is integrated.

또한 본 발명에서는 차량의 실내 공조를 위하여 냉방장치의 냉기와 난방장치(전기히터 등 사용)의 열기를 별도 라인을 따라 냉방장치의 증발기와 차량의 냉난방 실내 공조를 위한 공조용 열교환기 사이에서 순환하는 공조용 냉각수(제2냉각수)를 통해 전달함으로써 실내 온도를 제어할 수 있도록 한 2차 열교환 계통부가 구성되며, 상기한 1차 열교환 계통부와 2차 열교환 계통부가 냉매 순환식의 냉방장치를 매개로 하여 냉매사이클 상에서 통합 연결됨으로써 냉각수 열교환에 의한 고효율 방식의 총합적인 열 관리를 수행할 수 있는 통합형 열관리 시스템이 구성된다.Further, in the present invention, in order to perform indoor air conditioning of a vehicle, the air of the cooling device and the heat of the heating device (such as an electric heater) are circulated along a separate line between the evaporator of the cooling device and the heat exchanger for air- And a second heat exchange system part for controlling the room temperature by transmitting the cooling water for air conditioning (second cooling water) through the cooling water circulation type cooling device So that the integrated heat management system capable of performing the total heat management of the high efficiency type by the cooling water heat exchange is constituted.

도 2는 본 발명에 따른 친환경차량의 통합 열관리 시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 친환경차량의 통합 열관리 시스템의 제어 계통을 나타내는 블럭도이다.FIG. 2 is a block diagram showing an integrated heat management system of an environmentally friendly vehicle according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing a control system of an integrated heat management system of an environmentally friendly vehicle according to the present invention.

우선, 1차 열교환 계통부는, 제1냉각수(부품 냉각용 냉각수)를 통과시켜 PE 부품 등 차량 내 발열부품을 냉각하기 위한 냉각 매체로 사용하는 수냉식 냉각장치(11)와, 제1냉각수와 실내 냉방을 위한 냉매를 통과시켜 제1냉각수와 냉매 간의 열교환이 이루어지도록 구비되고 제1냉각수를 냉매 냉각을 위한 냉각 매체로 사용하는 냉매 순환식 냉방장치의 수냉식 응축기(22)와, 제1냉각수를 통과시켜 제1냉각수의 열을 방열시키기 위한 공냉식 라디에이터(12) 및 라디에이터 팬(13)과, 상기 냉각장치(11)와 응축기(22), 라디에이터(12) 사이에 제1냉각수가 순환되도록 연결되는 제1냉각수라인(15)과, 제1냉각수라인(15)에서 제1냉각수를 압송하여 순환시키는 제1워터펌프(14)(전동식 워터펌프임)를 포함하여 구성된다.First, the primary heat exchange system includes a water-cooling type cooling device 11 used as a cooling medium for passing a first cooling water (cooling water for component cooling) to cool a heat-generating component in a vehicle such as a PE part, A water-cooled condenser 22 of a refrigerant circulation type cooling device, which is provided to pass a refrigerant for the first cooling water and the refrigerant to perform heat exchange between the first cooling water and the refrigerant and uses the first cooling water as a cooling medium for cooling the refrigerant, A first radiator 12 and a radiator fan 13 for radiating the heat of the first cooling water and a second radiator 12 connected between the cooling device 11 and the condenser 22 and the radiator 12 so as to circulate the first cooling water. A cooling water line 15 and a first water pump 14 (electric water pump) for feeding and circulating the first cooling water in the first cooling water line 15.

바람직하게는, 1차 열교환 계통부가 제1냉각수를 응축기(22)를 통과하지 않도록 바이패스시키기 위해 제1냉각수라인(15)에 설치되는 바이패스라인(16)과, 상기 바이패스라인(16)의 입구부에 설치되어 응축기(22)를 통과하는 경로와 바이패스라인(16)을 통과하는 경로 사이에서 제1냉각수의 흐름 방향을 절환시키기 위한 바이패스밸브(17)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The bypass line 16 provided in the first cooling water line 15 for bypassing the first cooling water not to pass through the condenser 22 and the bypass line 16 installed in the first cooling water line 15, (17) for switching the flow direction of the first cooling water between the path passing through the condenser (22) and the path passing through the bypass line (16) have.

이와 더불어, 라디에이터(12)의 입구측에서 제1냉각수라인(15)을 통해 유입되는 제1냉각수의 온도를 검출하기 위한 제1입구측 수온센서(18)가 설치되고, 추가로 발열부품 냉각용 냉각장치(11)로부터 배출되는 제1냉각수의 온도를 검출하기 위한 출구측 수온센서(19)가 설치될 수 있다. In addition, a first inlet water temperature sensor 18 for detecting the temperature of the first cooling water flowing through the first cooling water line 15 at the inlet side of the radiator 12 is provided, and further, An outlet water temperature sensor 19 for detecting the temperature of the first cooling water discharged from the cooling device 11 may be provided.

상기 응축기(22)는 팽창밸브(23), 증발기(24), 압축기(25)와 함께 차량의 냉방장치를 구성하는 것으로, 제1냉각수라인(15)에서 차량의 발열부품 냉각을 위한 냉각장치(11)와 냉각수 방열을 위한 라디에이터(12)에 직렬로 연결된다. The condenser 22 constitutes a cooling device of the vehicle together with the expansion valve 23, the evaporator 24 and the compressor 25 and is provided with a cooling device for cooling the exothermic parts of the vehicle in the first cooling water line 15 11 and a radiator 12 for radiating cooling water.

냉매 순환식의 냉방장치에서는 냉매가 냉매라인(21)을 통해 응축기(22), 팽창밸브(23), 증발기(24), 압축기(25)를 통과하도록 되어 있으며, 본 발명에서 냉매가 통과하는 각 구성부의 기능은 통상의 냉방장치와 비교하여 차이가 없으나, 응축기(22)를 통과하는 냉매는 응축기를 통과하는 1차 열교환 계통부의 제1냉각수와 열교환되고, 증발기(24)를 통과하는 냉매는 증발기를 통과하는 2차 열교환 계통부의 제2냉각수와 열교환된다. In the cooling system of the refrigerant circulation type, the refrigerant passes through the refrigerant line 21, the condenser 22, the expansion valve 23, the evaporator 24, and the compressor 25. In the present invention, The refrigerant passing through the condenser 22 is heat-exchanged with the first cooling water in the primary heat exchange system portion passing through the condenser, and the refrigerant passing through the evaporator 24 is heat- Exchanged with the second cooling water in the secondary heat exchange system portion passing through the second heat exchange system.

전기자동차의 냉방장치에서 압축기(25)는 통상적으로 제어기(100)의 제어신호에 따라 구동이 제어되는 전동식으로 구비된다.In the cooling system of an electric vehicle, the compressor (25) is generally provided in an electric type in which driving is controlled in accordance with a control signal of the controller (100).

상기 바이패스밸브(17)는 제어기(100)의 제어신호에 따라 구동이 제어되는 전자식 밸브이다.The bypass valve (17) is an electronic valve whose drive is controlled in accordance with a control signal of the controller (100).

이에 따라, 상기 제어기(100)는 압축기(25)의 작동 유무에 따라 바이패스밸브(17)의 구동을 제어하여 제1냉각수가 흐르는 경로를 응축기(22)를 통과하는 경로와 바이패스라인(16)을 통과하는 경로 중 어느 한쪽으로 선택 절환시키는데, 특히 실내 냉방이 이루어지지 않는 경우 냉매 순환을 위한 압축기(25)의 작동이 중지되므로 제1냉각수를 바이패스라인(16)을 통해 바이패스시켜 응축기(22)로 인한 유동 저항을 줄이고 제1워터펌프(14)의 소비전력을 줄이게 된다. Accordingly, the controller 100 controls the driving of the bypass valve 17 according to the operation of the compressor 25 so that the path through which the first cooling water flows passes through the path passing through the condenser 22 and the bypass line 16 The operation of the compressor 25 for circulating the refrigerant is stopped, so that the first cooling water is bypassed through the bypass line 16, and the refrigerant is circulated through the bypass line 16, The flow resistance due to the first water pump 22 is reduced and the power consumption of the first water pump 14 is reduced.

또한 상기 제어기(100)는 바이패스밸브(17)의 구동을 제어하여 부품 냉각용 냉각수인 제1냉각수의 흐름을 제어하는 것과 더불어, 제1워터펌프(14)의 구동 제어 및 회전속도를 제어하는데, 특히 제1워터펌프(14)의 회전속도를 제어함으로써 제1냉각수의 유량을 제어하고, 라디에이터 팬(13)의 회전속도를 제어하여 라디에이터(12)에서의 방열량을 제어하게 된다.The controller 100 also controls the flow of the first cooling water, which is the cooling water for component cooling, by controlling the driving of the bypass valve 17, and controls the driving control and the rotation speed of the first water pump 14 The flow rate of the first cooling water is controlled by controlling the rotational speed of the first water pump 14 and the rotational speed of the radiator fan 13 is controlled to control the amount of heat radiation in the radiator 12. [

이때, 제어기(100)는 라디에이터(12)로 유입되는 냉각수의 온도를 검출하는 제1입구측 수온센서(18)의 검출값에 기초하여 라디에이터 팬(13)과 제1워터펌프(14)의 회전속도를 제어하게 된다.At this time, the controller 100 controls the rotation of the radiator fan 13 and the first water pump 14 based on the detection value of the first inlet water temperature sensor 18 that detects the temperature of the cooling water flowing into the radiator 12 The speed is controlled.

상기 라디에이터 팬(13)과 제1워터펌프(14)의 회전속도는 제1입구측 수온센서(18)의 검출값 대신 냉각장치(11)로부터 배출되는 제1냉각수의 온도를 검출하는 출구측 수온센서(19)의 검출값에 기초하여 제어될 수도 있다.The rotational speeds of the radiator fan 13 and the first water pump 14 are set such that the rotational speed of the radiator fan 13 and the first water pump 14 is lower than the detected value of the first inlet water temperature sensor 18, And may be controlled based on the detection value of the sensor 19.

또한 제어기(100)는 실내 냉방시 압축기(25)의 회전속도를 제어하여 응축기(22)를 통과하는 냉매의 유량을 제어함으로써 제1냉각수와 후술하는 제2냉각수의 온도, 그리고 실내 온도를 제어하게 된다.The controller 100 controls the rotation speed of the compressor 25 during the indoor cooling to control the flow rate of the refrigerant passing through the condenser 22 to control the temperatures of the first cooling water and the second cooling water and the room temperature do.

상술한 바와 같이 1차 열교환 계통부에서는 PE 부품 등 발열부품의 냉각을 위한 냉각 매체와 냉매의 응축을 위한 냉각 매체가 제1냉각수라인(15)을 따라 순환하는 동일한 제1냉각수로 통합되며, 이로써 동일 라디에이터(12)에서 냉각을 필요로 하는 유체를 높은 온도 영역으로 설정할 수 있게 되고, 결국 내연기관의 방열량이 큰 영역을 활용하는 것과 같은 고효율의 시스템이 될 수 있게 된다.As described above, in the primary heat exchange system, the cooling medium for cooling the heat generating components such as the PE part and the cooling medium for condensing the refrigerant are integrated into the same first cooling water circulating along the first cooling water line 15, It is possible to set the fluid requiring cooling in the same radiator 12 to a high temperature region and eventually become a high efficiency system such as utilizing an area having a large amount of heat radiation of the internal combustion engine.

반면, 2차 열교환 계통부는, 차량 실내 공조용으로 사용되는 열전달 매체인 제2냉각수(공조용 냉각수)를 통과시켜 제2냉각수를 가열하도록 구비되는 실내 난방용 전기히터(31)와, 제2냉각수와 냉매를 통과시켜 제2냉각수와 냉매 간의 열교환이 이루어지도록 구비되는 냉매 순환식 냉방장치의 증발기(24)와, 제2냉각수를 통과시켜 제2냉각수와 공기의 열교환이 이루어지면서 차량 실내에 제2냉각수와 열교환된 공기를 토출시키기 위한 공조용 열교환기(32) 및 공조용 팬(33)과, 상기 전기히터(31)와 증발기(24), 공조용 열교환기(32) 사이에 제2냉각수가 통과하도록 연결되는 제2냉각수라인(35)과, 제2냉각수라인(35)에서 냉각수를 압송하여 순환시키는 제2워터펌프(34)(전동식 워터펌프임)를 포함하여 구성된다.On the other hand, the secondary heat exchange system includes an electric heater for indoor heating 31 for heating the second cooling water through the second cooling water (cooling water for air conditioning) which is a heat transfer medium used for air conditioning in the vehicle interior, An evaporator (24) of a refrigerant circulation type cooling device provided so that heat is exchanged between the second cooling water and the refrigerant by passing the refrigerant, and a second cooling water is circulated through the second cooling water and heat exchange is performed between the second cooling water and air, And a second cooling water passed between the electric heater (31), the evaporator (24), and the air conditioning heat exchanger (32), and an air conditioning heat exchanger And a second water pump 34 (which is an electric water pump) for circulating the cooling water in the second cooling water line 35 by circulating the cooling water.

이와 더불어, 공조용 열교환기(32)의 입구측에서 제2냉각수라인(35)을 통해 유입되는 제2냉각수의 온도를 검출하기 위한 제2입구측 수온센서(36)가 설치된다.In addition, a second inlet water temperature sensor 36 for detecting the temperature of the second cooling water flowing through the second cooling water line 35 at the inlet side of the air conditioning heat exchanger 32 is provided.

전기자동차에서 전기모터의 구동 전력을 제공하는 고전압 배터리(메인 배터리)(52)는 공냉식, 즉 차량 실내의 공기를 배터리 냉각장치(51)의 냉각팬(54)을 이용하여 고전압 배터리로 통과시키는 방식에 의해 냉각될 수 있다.A high-voltage battery (main battery) 52 that provides driving power of an electric motor in an electric vehicle is air-cooled, that is, a system that allows air in a vehicle interior to pass through a high-voltage battery using a cooling fan 54 of a battery- Lt; / RTI >

2차 열교환 계통부에 있어서, 전기히터(31)의 작동은 제어기(100)에 의해 제어되는데, 특히 제어기(100)의 제어신호에 따라 전기히터(31)의 발열량이 제어되면서 공조용 냉각수인 제2냉각수의 온도가 제어되는 동시에 실내 온도가 제어되게 된다. In the secondary heat exchange system, the operation of the electric heater 31 is controlled by the controller 100. In particular, the amount of heat generated by the electric heater 31 is controlled in accordance with the control signal of the controller 100, 2 The temperature of the cooling water is controlled while the room temperature is controlled.

이때, 제어기(100)는 공조용 열교환기(32)에 유입되는 제2냉각수의 온도를 검출하는 제2입구측 수온센서(36)의 검출값에 기초하여 전기히터(31)의 발열량을 제어하게 된다. At this time, the controller 100 controls the amount of heat generated by the electric heater 31 based on the detection value of the second inlet water temperature sensor 36 that detects the temperature of the second cooling water flowing into the air conditioning heat exchanger 32 do.

또한 제어기(100)는 제2워터펌프(34)의 회전속도를 제어하여 공조용 열교환기(32)를 통과하는 제2냉각수의 유량을 제어함으로써 실내 온도를 제어하게 되고, 또한 제어기(100)가 공조용 팬(33)의 회전속도를 제어하여 공조용 열교환기(32)에서 제2냉각수와 열교환되는 공기의 풍량을 제어하게 된다.The controller 100 controls the rotational speed of the second water pump 34 to control the flow rate of the second cooling water passing through the air conditioning heat exchanger 32 so as to control the room temperature, Controls the rotational speed of the air-conditioning fan (33) and controls the air volume of the air that is heat-exchanged with the second cooling water in the air-conditioning heat exchanger (32).

또한 제어기(100)는 배터리 냉각장치(51)에 내장된 냉각팬(54)의 구동을 제어하게 되며, 이러한 냉각팬(54)의 구동은 고전압 배터리(52)의 온도를 검출하는 배터리 온도센서(53)의 검출값에 기초하여 제어될 수 있다. The controller 100 controls the driving of the cooling fan 54 incorporated in the battery cooling apparatus 51. The driving of the cooling fan 54 is controlled by a battery temperature sensor 53). ≪ / RTI >

상기한 본 발명의 통합 열관리 시스템에서는, 1차 열교환 계통부의 경우, 제1워터펌프(14)의 구동으로 제1냉각수가 제1냉각수라인(15)을 통해 순환되면서 냉각장치(11)→응축기(22)→라디에이터(12)→냉각장치(11)의 경로를 따라 순환되거나(냉방장치의 오프시), 냉각장치(11)→바이패스라인(16)→라디에이터(12)→냉각장치(11)의 경로를 따라 순환된다(냉방장치의 가동시). In the case of the primary heat exchange system, the first cooling water is circulated through the first cooling water line 15 by driving the first water pump 14, and the cooling water is circulated through the cooling device 11 → the condenser The cooling device 11 → the bypass line 16 → the radiator 12 → the cooling device 11 → the cooling device 11 → the cooling device 11 → the cooling device 11 → the cooling device 11 → the radiator 12 → the cooling device 11 → the cooling device 11 → the radiator 12 → the cooling device 11, (When the air conditioner is operated).

이때, 냉매를 사용하는 냉방장치(에어컨장치)의 가동시에는 제1냉각수가 응축기(22)를 통과하면서 냉매와 열교환을 하게 되는데, 응축기(22)의 고압, 고온의 냉매가 제1냉각수(부품 냉각용 냉각수)에 의해 냉각되고, 이에 온도가 상승한 제1냉각수가 라디에이터(12)에서 냉각풍에 의해 냉각된 뒤 다시 PE 부품 등의 발열부품을 냉각하기 위한 냉각장치(11)로 공급된다.At this time, when the cooling device (air conditioner) using the refrigerant is operated, the first cooling water passes through the condenser 22 and performs heat exchange with the refrigerant. When the high-pressure, high-temperature refrigerant of the condenser 22 reaches the first cooling water The first cooling water whose temperature has risen is cooled by the cooling wind in the radiator 12 and then supplied to the cooling device 11 for cooling the heat generating component such as the PE part.

또한 냉각장치(11)로 공급된 제1냉각수가 발열부품을 냉각시킨 뒤 다시 응축기(22)로 이송되어 냉매를 냉각하고, 이어 온도가 상승한 제1냉각수가 라디에이터(12)에서 다시 냉각된 뒤 냉각장치(11)로 공급된다.Further, the first cooling water supplied to the cooling device 11 cools the heat generating component and then is transferred to the condenser 22 to cool the refrigerant. After the first cooling water whose temperature rises again is cooled again in the radiator 12, Is supplied to the device (11).

단, 냉방장치의 오프시에는 응축기(22), 팽창밸브(23), 증발기(24), 압축기(25)를 포함한 냉매라인(21)을 통해 냉매가 순환되지 않으므로 제1냉각수가 냉매를 냉각시킬 필요가 없는 바, 제1냉각수를 바이패스라인(16)을 이용해 응축기(22)를 통과하지 않도록 하여 라디에이터(12)와 냉각장치(11) 사이에서만 순환시키게 된다.However, since the refrigerant is not circulated through the refrigerant line 21 including the condenser 22, the expansion valve 23, the evaporator 24, and the compressor 25 when the cooling apparatus is turned off, The first cooling water is circulated only between the radiator 12 and the cooling device 11 so as not to pass through the condenser 22 by using the bypass line 16. [

물론, 냉각장치(11)에서 발열부품을 냉각한 냉각수는 승온된 상태로 라디에이터(12)로 이송되어 냉각풍에 의해 냉각된 뒤 다시 부품 냉각을 위해 냉각장치(11)로 공급되게 된다.Of course, the cooling water that has cooled the heat generating component in the cooling device 11 is transferred to the radiator 12 in a warmed state, cooled by the cooling air, and then supplied to the cooling device 11 for cooling the component.

그리고, 2차 열교환 계통부에서는, 제2워터펌프(34)의 구동으로 제2냉각수가 증발기(24)→전기히터(31)→공조용 열교환기(32)→증발기(24)의 경로를 따라 순환하게 된다.In the secondary heat exchange system, the second cooling water is supplied to the evaporator 24, the electric heater 31, the air conditioning heat exchanger 32, and the evaporator 24 by the second water pump 34 .

이때, 제2냉각수는 증발기(24)의 냉매와 열교환하여 냉각되거나 전기히터(31)에 의해 가열되면서 승온된 후 공조용 열교환기(32)를 통과하게 되는데, 공조용 열교환기(32)에서 공조용 팬(33)에 의해 공급되는 공기와 열교환하게 되고, 제2냉각수와 열교환된 공기가 차량 실내로 토출되면서 실내 온도가 제어되게 된다.At this time, the second cooling water is heated by being cooled by heat exchange with the refrigerant of the evaporator 24 or heated by the electric heater 31, and then passes through the air conditioning heat exchanger 32. In the air conditioning heat exchanger 32, Exchanged with the air supplied by the fan 33 and the air exchanged with the second cooling water is discharged into the vehicle cabin to control the room temperature.

냉방장치의 가동시에는 증발기(24)에 의해 냉각된 제2냉각수가 공조용 열교환기(32)로 공급되면서 실내 냉방이 이루어지고, 난방장치의 가동시에는 전기히터(31)에 의해 가열된 제2냉각수가 공조용 열교환기(32)로 공급되면서 실내 난방이 이루어지며, 제어기(100)가 차량 실내에 설치되어 실내 온도를 검출하는 실내온 센서(41)의 검출값에 기초하여 각 구성부의 구동을 제어함으로써 실내 온도를 목표 실내 온도로 제어하게 된다.During the operation of the air conditioner, the second cooling water cooled by the evaporator (24) is supplied to the air conditioner heat exchanger (32) to cool the room. When the heating device is in operation, 2 cooling water is supplied to the air conditioning heat exchanger 32 and the indoor heating is performed and the controller 100 is installed in the vehicle interior to drive each constituent part based on the detection value of the indoor temperature sensor 41 for detecting the room temperature Thereby controlling the room temperature to the target room temperature.

이하, 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템의 작동모드에 대해서 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an operation mode of the integrated thermal management system according to the present invention will be described.

도 4는 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템의 제어상태를 나타내는 순서도로서, 사용자가 공조장치의 조작부를 조작하고, 이때 제어기(100)가 조작부로부터 온 조작 신호를 입력받게 되면, 실내온 센서(41)의 검출값, 즉 실내 온도를 사용자가 설정한 목표 실내 온도와 비교하게 된다.FIG. 4 is a flowchart showing a control state of the integrated thermal management system according to the present invention. When the user operates the operation unit of the air conditioner and the controller 100 receives an operation signal from the operation unit, I.e., the room temperature, with the target indoor temperature set by the user.

이때, 실내 온도가 목표 실내 온도보다 낮은 경우이거나, 실내 온도가 목표 실내 온도와 같고 외기온 센서(42)의 의해 검출되는 외기 온도가 미리 설정된 기준온도(α)보다 낮은 경우라면, 압축기(25)를 오프시켜 냉방장치의 가동을 중지시키고, 난방장치를 가동시킨다. At this time, if the room temperature is lower than the target indoor temperature, or if the indoor temperature is equal to the target room temperature and the outdoor air temperature detected by the outdoor air temperature sensor 42 is lower than the preset reference temperature (?), Off to stop the operation of the cooling device, and the heating device is operated.

여기서, 상기 기준온도(α)는 냉방장치를 작동시키지 않아도 실내 온도가 유지되는 외기 온도 조건으로, 12 ~ 15 ℃로 설정될 수 있다. Here, the reference temperature? May be set to 12 to 15 占 폚, which is an outside air temperature condition in which the room temperature is maintained without operating the air conditioner.

물론, 실내 온도와 상관없이 PE 부품 등의 발열부품이 작동되는 상태에서는 냉각장치(11)를 작동시킨다.Of course, the cooling device 11 is operated in a state in which the heat generating component such as the PE component is operated irrespective of the room temperature.

이와 함께 전기히터(31)를 작동시키고, 제2냉각수의 순환을 위해 구동되는 제2워터펌프(34)의 회전속도를 제어하여, 실내 온도가 목표 실내 온도에 도달할 때까지 실내 난방을 하게 된다. At the same time, the electric heater 31 is operated to control the rotational speed of the second water pump 34 driven for the circulation of the second cooling water, and the room is heated until the room temperature reaches the target room temperature .

이때, 제2냉각수가 전기히터(31)에 의해 가열된 뒤 공조용 열교환기(32)를 통과하게 되고, 동시에 공조용 팬(33)이 작동되면서 공조용 열교환기(32)의 제2냉각수에 의해 승온된 온풍이 차량 실내로 토출되어 난방이 이루어진다.At this time, the second cooling water is heated by the electric heater 31 and then passes through the air-conditioning heat exchanger 32. At the same time, the air-cooling fan 33 is operated and the second cooling water is supplied to the second cooling water of the air- The heated air heated by the heater is discharged to the inside of the vehicle to be heated.

냉방장치의 가동을 중지하고 난방장치를 가동시킬 때 제2냉각수를 가열하는 전기히터(31)의 발열량과 제2냉각수의 순환을 위한 제2워터펌프(34)의 회전속도가 적절히 제어되는데, 목표 실내 온도와 실내 온도 피드백 값, 즉 실내온 센서(41)의 검출값의 차이에 비례하여 전기히터(31)의 발열량 또는 제2워터펌프(34)의 회전속도가 제어된다.The heating value of the electric heater 31 for heating the second cooling water and the rotation speed of the second water pump 34 for circulating the second cooling water are appropriately controlled when the operation of the cooling device is stopped and the heating device is operated. The calorific value of the electric heater 31 or the rotational speed of the second water pump 34 is controlled in proportion to the difference between the indoor temperature and the indoor temperature feedback value, that is, the detected value of the indoor temperature sensor 41.

이때, 전기히터(31)의 발열량이 공조용 열교환기(32)로 유입되는 제2냉각수의 실제 계측 온도, 즉 제2입구측 수온센서(36)의 검출값에 따라 제어될 수도 있다.At this time, the calorific value of the electric heater 31 may be controlled according to the actual measurement temperature of the second cooling water flowing into the air conditioning heat exchanger 32, that is, the detection value of the second inlet water temperature sensor 36.

도 5는 냉방장치가 오프되고 난방장치가 가동되는 상태에서 목표 실내 온도와 실내 온도의 차이에 따라 전기히터의 발열량 및 제2워터펌프의 회전속도가 제어되는 상태를 예시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a state in which the calorific value of the electric heater and the rotational speed of the second water pump are controlled in accordance with the difference between the target room temperature and the room temperature in a state where the cooling device is off and the heating device is operated.

도시된 바와 같이, 목표 실내 온도와 실제 실내 온도(실내온 센서의 검출값)의 차이, 또는 목표 실내 온도에 따른 공조용 열교환기 입구측 제2냉각수의 목표 온도와 실제 입구측 제2냉각수의 온도(제2입구측 수온센서의 검출값)의 차이가 클수록 전기히터의 발열량을 크게 제어하게 된다. As shown in the figure, the difference between the target indoor temperature and the actual indoor temperature (detected value of the indoor temperature sensor) or the target indoor temperature and the target temperature of the second cooling water on the inlet side of the heat exchanger for air conditioning, (Detected value of the second inlet side water temperature sensor) is larger, the amount of heat generated by the electric heater can be controlled to be larger.

또한 목표 실내 온도와 실제 실내 온도(실내온 센서의 검출값)의 차이가 클수록 제2워터펌프의 회전속도를 증가시키게 된다.Also, the larger the difference between the target indoor temperature and the actual indoor temperature (detected value of the indoor temperature sensor) is, the more the rotational speed of the second water pump is increased.

아울러, 냉방장치의 가동이 중지되므로 압축기(25)의 오프로 인해 응축기(22) 등을 포함하여 냉매라인(21)을 통해서는 냉매가 순환되지 않으며, 따라서 제1워터펌프(14)가 구동되는 상태에서 바이패스라인(16)을 열어주고 응축기(22)로의 냉각수 경로를 차단하도록 바이패스밸브(17)를 제어하게 된다.The refrigerant is not circulated through the refrigerant line 21 including the condenser 22 due to the turning off of the compressor 25 because the operation of the air conditioner is stopped and thus the first water pump 14 is driven The bypass valve 17 is controlled to open the bypass line 16 and shut off the cooling water path to the condenser 22.

이에 제1워터펌프(14)에 의해 순환되는 제1냉각수가 바이패스라인(16)을 통해 응축기(22)를 거치지 않고 바로 라디에이터(12)로 유입된 뒤 냉각된다.The first cooling water circulated by the first water pump 14 flows into the radiator 12 through the bypass line 16 without passing through the condenser 22 and then cooled.

이후 라디에이터(12)에서 냉각된 제1냉각수가 부품 냉각을 위한 냉각장치(11)로 다시 공급되어 부품을 냉각하게 되며, 라디에이터(12)와 냉각장치(11) 사이에서 계속 순환하게 된다.Thereafter, the first cooling water cooled in the radiator 12 is supplied again to the cooling device 11 for cooling the parts to cool the parts, and the first cooling water is continuously circulated between the radiator 12 and the cooling device 11. [

부품 냉각이 이루어지는 상태에서 제어기(100)는 제1입구측 수온센서(18)에 의해 검출되는 제1냉각수의 온도에 따라 라디에이터 팬(13)의 회전속도와 제1워터펌프(14)의 회전속도를 적절히 제어하게 된다.The controller 100 controls the rotation speed of the radiator fan 13 and the rotation speed of the first water pump 14 in accordance with the temperature of the first cooling water detected by the first inlet water temperature sensor 18, As shown in FIG.

도 6은 냉방장치가 오프되고 부품 냉각이 이루어지는 상태에서 라디에이터에 유입되는 제1냉각수의 온도, 즉 상기 제1입구측 수온센서(18)의 검출값에 따라 라디에이터 팬의 회전속도와 제1워터펌프의 회전속도가 제어되는 상태를 예시한 도면이다. 6 is a graph showing the relation between the rotational speed of the radiator fan and the rotational speed of the first water pump 18 in accordance with the temperature of the first cooling water flowing into the radiator in a state where the cooling device is turned off and parts are cooled, In which the rotation speed of the motor is controlled.

도시된 바와 같이, 라디에이터로 유입되는 제1냉각수의 온도(제1입구측 수온센서의 검출값)가 높을수록 라디에이터 팬의 회전속도와 제1워터펌프의 회전속도를 증가시키게 된다. As shown in the drawing, the higher the temperature of the first cooling water flowing into the radiator (the detection value of the first inlet water temperature sensor), the greater the rotation speed of the radiator fan and the rotation speed of the first water pump.

반면, 실내온 센서(41)에 의해 검출되는 실내 온도가 목표 실내 온도보다 높은 경우이거나, 실내 온도가 목표 실내 온도와 같고 외기온 센서(42)의 의해 검출되는 외기 온도가 미리 설정된 기준온도(α)보다 높은 경우라면, 부품의 냉각을 위한 냉각장치(11)의 작동을 유지하면서 냉방장치를 작동시키는데, 이때 냉매를 순환시키는 압축기(25)의 회전속도와 제2냉각수를 순환시키는 제2워터펌프(34)의 회전속도를 적절히 제어하게 된다. On the other hand, when the indoor temperature detected by the indoor temperature sensor 41 is higher than the target indoor temperature, or when the indoor temperature is equal to the target indoor temperature and the outdoor air temperature detected by the outdoor temperature sensor 42 is equal to the preset reference temperature? The cooling device is operated while maintaining the operation of the cooling device 11 for cooling the component. At this time, the rotation speed of the compressor 25 for circulating the refrigerant and the rotation speed of the second water pump 34 are properly controlled.

특히, 압축기(25)의 회전속도는 목표 실내 온도와 실내 온도 피드백 값, 즉 실내온 센서(41)의 검출값의 차이에 비례하여 제어될 수 있으며, 공조용 열교환기(32)로 유입되는 제2냉각수의 실제 계측 온도, 즉 제2입구측 수온센서(36)의 검출값에 따라 제어될 수도 있다.In particular, the rotational speed of the compressor 25 can be controlled in proportion to the difference between the target indoor temperature and the indoor temperature feedback value, that is, the detected value of the indoor temperature sensor 41, 2, that is, the detection value of the second inlet side water temperature sensor 36. In this case,

도 7은 냉방장치가 가동되는 상태에서 목표 실내 온도와 실내 온도의 차이에 따라 압축기의 회전속도가 제어되는 상태를 예시한 도면으로서, 목표 실내 온도와 실제 실내 온도(실내온 센서의 검출값)의 차이, 또는 목표 실내 온도에 따른 공조용 열교환기 입구측 제2냉각수의 목표 온도와 실제 입구측 제2냉각수의 온도(제2입구측 수온센서의 검출값)의 차이가 클수록 압축기의 회전속도를 크게 제어하게 된다. 7 is a diagram illustrating a state in which the rotational speed of the compressor is controlled in accordance with the difference between the target room temperature and the room temperature in a state in which the air conditioner is in operation. The target room temperature and the actual room temperature The larger the difference between the target temperature of the second cooling water on the inlet side of the heat exchanger for the air conditioning and the actual temperature of the second cooling water on the inlet side (the detection value of the second inlet water temperature sensor) depending on the target room temperature, Respectively.

또한 증발기(24)와 공조용 열교환기(32) 사이를 순환하는 제2냉각수의 유량을 제어하기 위하여 제2워터펌프(34)의 회전속도를 제어하며, 제2워터펌프(34)의 회전속도는 목표 실내 온도와 실내 온도 피드백 값, 즉 실내온 센서(41)의 검출값의 차이에 비례하여 제어된다.The second water pump 34 controls the rotational speed of the second water pump 34 to control the flow rate of the second cooling water circulating between the evaporator 24 and the air conditioning heat exchanger 32, Is controlled in proportion to the difference between the target indoor temperature and the indoor temperature feedback value, that is, the detected value of the indoor temperature sensor 41. [

아울러, 실내 온도와 상관없이 PE 부품 등의 발열부품이 작동되는 상태에서는 냉각장치(11)를 작동시켜야 하며, 이때 제1워터펌프(14)가 구동되는 상태에서 제1냉각수가 라디에이터(12)와 냉각장치(11) 사이에서 순환되도록 해야 한다.The first cooling water is supplied to the radiator 12 and the first cooling water is supplied to the radiator 12 while the first water pump 14 is being driven. It is necessary to circulate it between the cooling apparatuses 11.

또한 냉방장치가 가동될 때 압축기(25)의 구동으로 응축기(22)로 냉매가 순환되고, 응축기(22)에서 냉매의 냉각을 위해 제1냉각수를 응축기(22)로 통과시켜야 하는 바, 바이패스라인(16)을 닫고 응축기(22)를 통과하는 경로를 열어주도록 바이패스밸브(17)를 제어하게 된다.The refrigerant is circulated to the condenser 22 by driving the compressor 25 when the cooling device is operated and the first cooling water is passed through the condenser 22 in order to cool the refrigerant in the condenser 22, The bypass valve 17 is controlled so as to close the line 16 and open the passage through the condenser 22.

이에 부품을 냉각한 제1냉각수가 응축기(22)에서 냉매를 냉각시킨 뒤 라디에이터(12)로 유입되어 냉각되게 된다.The first cooling water that has cooled the components is cooled by the condenser 22 and then flows into the radiator 12 to be cooled.

이후 라디에이터(12)에서 냉각된 제1냉각수가 부품 냉각을 위한 냉각장치(11)로 다시 공급되어 부품을 냉각하게 되며, 라디에이터(12)와 냉각장치(11) 사이에서 계속 순환하게 된다.Thereafter, the first cooling water cooled in the radiator 12 is supplied again to the cooling device 11 for cooling the parts to cool the parts, and the first cooling water is continuously circulated between the radiator 12 and the cooling device 11. [

부품 냉각이 이루어지는 상태에서 제어기는 도 6에 나타낸 바와 같이 라디에이터 입구측의 제1냉각수 온도, 즉 제1입구측 수온센서의 검출값에 따라 라디에이터 팬의 회전속도와 제1워터펌프의 회전속도를 적절히 제어하게 된다.6, the controller controls the rotation speed of the radiator fan and the rotation speed of the first water pump appropriately in accordance with the first cooling water temperature at the radiator inlet side, that is, the detection value of the first inlet water temperature sensor Respectively.

이와 함께 필요한 경우 전기히터(31)를 작동시킬 수 있는데, 목표 실내 온도와 실내온 센서(41)의 검출값의 차이에 비례하여 전기히터(31)의 발열량을 제어하게 된다.If necessary, the electric heater 31 can be operated. The amount of heat generated by the electric heater 31 is controlled in proportion to the difference between the target room temperature and the detected value of the indoor temperature sensor 41.

또는 전기히터(31)의 발열량을 공조용 열교환기(32)로 유입되는 제2냉각수의 실제 계측 온도, 즉 제2입구측 수온센서(36)의 검출값에 따라 제어할 수도 있으며, 이때 목표 실내 온도에 따른 공조용 열교환기 입구측 제2냉각수의 목표 온도와 실제 입구측 제2냉각수의 온도(제2입구측 수온센서의 검출값)의 차이에 따라 전기히터의 발열량을 제어하게 된다. Alternatively, the calorific value of the electric heater 31 may be controlled according to the actual measurement temperature of the second cooling water flowing into the air conditioning heat exchanger 32, that is, the detection value of the second inlet water temperature sensor 36. At this time, The calorific value of the electric heater is controlled in accordance with the difference between the target temperature of the second cooling water on the inlet side of the heat exchanger for air conditioning according to the temperature and the temperature of the actual second cooling water on the inlet side (detection value of the second inlet water temperature sensor).

또한 사용자가 공조장치의 조작부를 조작하여, 제어기(100)가 조작부로부터 오프 조작 신호를 입력받게 되면, 제1냉각수를 바이패스라인(16)으로 통과시키는 동시에 부품 냉각을 위한 냉각장치(11)를 제외한 난방장치와 냉방장치의 가동을 모두 중지시키는데, 이때 제1냉각수의 순환을 위한 제1워터펌프(14)와 제1냉각수의 냉각을 위한 라디에이터 팬(13)을 제외하고는 압축기(25), 전기히터(31), 제2워터펌프(34), 공조용 팬(33)의 구동을 모두 중지시킨다.When the user operates the operation unit of the air conditioner and receives the off operation signal from the operation unit, the first cooling water is passed through the bypass line 16 and the cooling device 11 for cooling the component Except for the first water pump 14 for circulating the first cooling water and the radiator fan 13 for cooling the first cooling water, the compressors 25, The driving of the electric heater 31, the second water pump 34, and the air conditioning fan 33 is all stopped.

공조장치가 오프되고 부품 냉각이 이루어지는 상태에서 제어기(100)는 도 6에 나타낸 바와 같이 제1입구측 수온센서(18)에 의해 검출되는 제1냉각수의 온도에 따라 라디에이터 팬(13)의 회전속도와 제1워터펌프(14)의 회전속도를 적절히 제어하게 된다.The controller 100 controls the rotation speed of the radiator fan 13 in accordance with the temperature of the first cooling water detected by the first inlet water temperature sensor 18, And the rotation speed of the first water pump 14 are properly controlled.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템에서는 냉각장치와 공조장치의 통합을 통한 효율적인 열관리가 수행될 수 있으므로 라디에이터의 방열 특성을 개선하는 것은 물론 차량의 연비 향상에 기여할 수 있게 된다.Thus, in the integrated heat management system according to the present invention, efficient heat management through integration of the cooling device and the air conditioner can be performed, thereby improving the heat dissipation characteristics of the radiator and contributing to the fuel efficiency improvement of the vehicle.

특히, 라디에이터에서 냉각을 필요로 하는 유체를 높은 온도 영역으로 설정할 수 있게 되고, 결국 내연기관의 방열량이 큰 영역을 활용하는 것과 같은 고효율의 시스템을 구현할 수 있게 된다.Particularly, a fluid requiring cooling in the radiator can be set to a high temperature region, and as a result, a high efficiency system such as utilizing an area having a large heat radiation amount of the internal combustion engine can be realized.

또한 증발기가 실내 공조용 열전달 매체로 냉각수를 사용하게 되면서 실내 온도 제어 과정 동안 증발기의 온도를 상대적으로 높게 유지할 수 있는 바, 증발기에서의 응축수 발생으로 인한 문제, 세균 번식 및 냄새 발생의 문제를 원천적으로 방지할 수 있고, 냄새를 차단하기 위한 필터가 불필요해진다.Also, since the evaporator uses the cooling water as the heat transfer medium for the indoor air conditioning, the temperature of the evaporator can be kept relatively high during the room temperature control process. As a result, problems such as generation of condensate in the evaporator, And a filter for blocking the odor is not required.

또한 종래에는 라디에이터와 응축기가 모두 공냉식 열교환기이므로 두 열교환기를 전후로 배치하는 2열 배열이 필요하였으나, 본 발명에서는 냉각수라인을 매개로 두 열교환기를 직렬로 연결하면 되므로 공냉식 라디에이터와 수냉식 응축기를 서로 측방으로 1열 배치하는 것 등이 가능해지고, 응축기의 위치에 있어서 특별한 제약이 없게 된다. In the present invention, since the radiator and the condenser are both air-cooled heat exchangers, a two-row arrangement in which the two heat exchangers are disposed before and after the heat exchanger is required. However, in the present invention, two heat exchangers are connected in series via a cooling water line. A single row can be arranged, and there is no particular restriction on the position of the condenser.

결국, 종래의 공냉식 열교환기 2열 배열로 인한 압력 강하량 증가 및 방열 효율 저하의 문제점이 해소될 수 있고, 차량의 범퍼홀 축소 및 디자인 자유도 증대의 이점과 더불어, 오버행 거리 확보로 충돌성능이 향상되는 이점이 있게 된다.As a result, it is possible to solve the problem of increase in the pressure drop amount and decrease in the heat radiation efficiency due to the conventional two-row arrangement of the air-cooled heat exchanger, and to reduce the bumper hole of the vehicle and increase the freedom of design. .

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는 바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Modified forms are also included within the scope of the present invention.

11 : 냉각장치 12 : 라디에이터
13 : 라디에이터 팬 14 : 제1워터펌프
15 : 제1냉각수라인 16 : 바이패스라인
17 : 바이패스밸브 18 : 제1입구측 수온센서
19 : 출구측 수온센서 21 : 냉매라인
22 : 응축기 23 : 팽창밸브
24 : 증발기 25 : 압축기
31 : 전기히터 32 : 공조용 열교환기
33 : 공조용 팬 34 : 제2워터펌프
35 : 제2냉각수라인 36 : 제2입구측 수온센서
41 : 실내온 센서 42 : 외기온 센서
51 : 배터리 냉각장치 52 : 고전압 배터리
53 : 배터리 온도센서 54 : 냉각팬
11: Cooling unit 12: Radiator
13: radiator fan 14: first water pump
15: first cooling water line 16: bypass line
17: bypass valve 18: first inlet water temperature sensor
19: outlet water temperature sensor 21: refrigerant line
22: condenser 23: expansion valve
24: evaporator 25: compressor
31: electric heater 32: air-conditioning heat exchanger
33: air conditioning fan 34: second water pump
35: second cooling water line 36: second inlet water temperature sensor
41: Indoor temperature sensor 42: Outside temperature sensor
51: battery cooling device 52: high voltage battery
53: Battery temperature sensor 54: Cooling fan

Claims (9)

차량의 발열부품을 냉각하기 위한 수냉식 냉각장치(11)와, 차량의 실내 냉방을 위한 냉매 순환식 냉방장치의 응축기(22)와, 제1냉각수의 방열을 위한 라디에이터(12)를 제1냉각수라인(15)상에 배치하여 제1냉각수가 상기 제1냉각수라인(15)을 따라 수냉식 냉각장치(11), 응축기(22), 라디에이터(12)를 순환하도록 구성되는 한 1차 열교환 계통부를 포함하고,
상기 1차 열교환 계통부는 제1냉각수라인(15)을 따라 순환하는 제1냉각수를 수냉식 냉각장치(11)의 부품 냉각을 위한 냉각 매체와, 응축기(22)의 냉매 냉각을 위한 냉각 매체로 통합 이용하도록 되며,
상기 1차 열교환 계통부에 냉매 순환식 냉방장치를 매개로 연결되는 차량 실내 공조용 2차 열교환 계통부를 더 포함하며,
상기 2차 열교환 계통부는 차량의 실내 난방을 위한 전기히터(31)와, 차량의 실내 냉방을 위한 냉매 순환식 냉방장치의 증발기(24)와, 차량의 냉난방 실내 공조를 위한 공조용 열교환기(32)를 제2냉각수라인(35)상에 배치하여 상기 제2냉각수라인(35)을 따라 차량의 실내 공조용 열전달 매체인 제2냉각수가 상기 전기히터(31), 증발기(24), 공조용 열교환기(32)를 따라 순환하도록 구성되고,
상기 공조용 열교환기(32)로 유입되는 제2냉각수의 온도를 검출하기 위한 수온센서(36)가 설치되고, 제어기(100)가 상기 수온센서의 검출값에 기초하여 상기 냉매 순환식 냉방장치를 구성하는 압축기(25)의 회전속도와 상기 전기히터(31)의 발열량을 제어하는 것을 특징으로 하는 친환경차량의 통합 열교환 시스템.
A condenser 22 of a refrigerant circulation type cooling device for indoor cooling of a vehicle and a radiator 12 for radiating heat of a first cooling water are connected to a first cooling water line (15), and the first cooling water is circulated through the water cooling type cooling device (11), the condenser (22) and the radiator (12) along the first cooling water line (15) ,
The primary heat exchange system unit integrates the first cooling water circulating along the first cooling water line 15 as a cooling medium for cooling components of the water-cooling type cooling apparatus 11 and a cooling medium for cooling the refrigerant of the condenser 22 Lt; / RTI &
Further comprising a secondary heat exchange system part for vehicle interior air conditioning, which is connected to the primary heat exchange system part via a refrigerant circulation type cooling device,
The secondary heat exchange system includes an electric heater 31 for heating a vehicle interior, an evaporator 24 for a refrigerant circulation cooling device for indoor cooling of the vehicle, an air conditioning heat exchanger 32 Is disposed on the second cooling water line 35 so that the second cooling water which is the heat transfer medium for indoor air conditioning of the vehicle along the second cooling water line 35 flows through the electric heater 31, the evaporator 24, And is configured to circulate along the base 32,
A water temperature sensor 36 for detecting the temperature of the second cooling water flowing into the air conditioning heat exchanger 32 is provided and the controller 100 controls the refrigerant circulation type cooling apparatus based on the detection value of the water temperature sensor And controls the rotational speed of the compressor (25) and the amount of heat generated by the electric heater (31) to constitute the integrated heat exchanger.
청구항 1에 있어서,
상기 1차 열교환 계통부는,
제1냉각수를 통과시켜 발열부품의 냉각을 수행하는 냉각장치(11)와;
제1냉각수와 실내 냉방을 위한 냉매를 통과시켜 제1냉각수와 냉매 간의 열교환이 이루어지는 냉매 순환식 냉방장치의 수냉식 응축기(22)와;
제1냉각수를 통과시켜 제1냉각수의 열을 방열시키기 위한 라디에이터(12) 및 라디에이터 팬(13)과;
상기 냉각장치(11)와 응축기(22), 라디에이터(12) 사이에 제1냉각수가 순환되도록 연결되는 제1냉각수라인(15)과;
상기 제1냉각수라인(15)에서 제1냉각수를 압송하여 순환시키는 제1워터펌프(14);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 친환경차량의 통합 열관리 시스템.
The method according to claim 1,
The primary heat exchanger system includes:
A cooling device (11) for passing the first cooling water to perform cooling of the heat generating component;
A water-cooled condenser (22) of a refrigerant circulation type cooling device in which a first cooling water and a refrigerant for indoor cooling are passed to perform heat exchange between the first cooling water and the refrigerant;
A radiator (12) and a radiator fan (13) for radiating heat of the first cooling water through the first cooling water;
A first cooling water line (15) connected between the cooling device (11), the condenser (22) and the radiator (12) so that the first cooling water circulates;
A first water pump 14 for pressurizing and circulating the first cooling water in the first cooling water line 15;
And an integrated heat management system for an environmentally friendly vehicle.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
제1냉각수를 응축기(22)를 통과하지 않도록 바이패스시키기 위해 제1냉각수라인(15)에 설치되는 바이패스라인(16)과;
상기 응축기(22)를 통과하는 경로와 바이패스라인(16)을 통과하는 경로 사이에서 제1냉각수의 흐름 방향을 제어하기 위한 바이패스밸브(17);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경차량의 통합 열관리 시스템.
The method according to claim 1 or 2,
A bypass line (16) installed in the first cooling water line (15) to bypass the first cooling water not to pass through the condenser (22);
A bypass valve (17) for controlling a flow direction of the first cooling water between a path passing through the condenser (22) and a path passing through the bypass line (16);
Further comprising: an integrated thermal management system for an environmentally friendly vehicle.
청구항 3에 있어서,
상기 바이패스밸브(17)의 구동을 제어하도록 구비되는 제어기(100)가 냉매 순환식 냉방장치를 구성하는 압축기(25)의 오프 상태인 경우 바이패스라인(16)을 열어주고 응축기(22)로의 냉각수 경로를 차단하도록 바이패스밸브(17)를 제어하는 것을 특징으로 하는 친환경차량의 통합 열관리 시스템.
The method of claim 3,
The controller 100 provided for controlling the driving of the bypass valve 17 opens the bypass line 16 and supplies the refrigerant to the condenser 22 when the compressor 25 constituting the refrigerant circulation cooling apparatus is in the off state. And controls the bypass valve (17) to block the cooling water path.
삭제delete 청구항 1에 있어서,,
상기 2차 열교환 계통부는,
제2냉각수를 통과시켜 제2냉각수를 가열하는 전기히터(31)와;
제2냉각수와 냉매를 통과시켜 제2냉각수와 냉매 간의 열교환이 이루어지는 냉매 순환식 냉방장치의 증발기(24)와;
제2냉각수를 통과시켜 제2냉각수와 공기의 열교환이 이루어지면서 차량 실내에 제2냉각수와 열교환된 공기를 토출시키기 위한 공조용 열교환기(32) 및 공조용 팬(33)과;
상기 전기히터(31)와 증발기(24), 공조용 열교환기(32) 사이에 제2냉각수가 통과하도록 연결되는 제2냉각수라인(35)과;
상기 제2냉각수라인(35)에서 냉각수를 압송하여 순환시키는 제2워터펌프(34);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 친환경차량의 통합 열관리 시스템.
The method of claim 1,
The secondary heat exchanger system includes:
An electric heater (31) for passing the second cooling water to heat the second cooling water;
An evaporator (24) of a refrigerant circulation type cooling device in which heat is exchanged between the second cooling water and the refrigerant by passing the second cooling water and the refrigerant;
An air conditioning heat exchanger (32) and an air conditioning fan (33) for discharging the heat exchanged air with the second cooling water through the second cooling water through the heat exchange between the second cooling water and the air;
A second cooling water line (35) connected between the electric heater (31), the evaporator (24), and the air conditioning heat exchanger (32) so as to allow the second cooling water to pass therethrough;
A second water pump 34 that pressurizes and circulates the cooling water in the second cooling water line 35;
And an integrated heat management system for an environmentally friendly vehicle.
삭제delete 청구항 6에 있어서,
제어기(100)가 실내온 센서(41)로부터 검출되는 차량 실내 온도와 목표 실내 온도에 기초하여 상기 냉매 순환식 냉방장치를 구성하는 압축기(25)의 회전속도, 상기 전기히터(31)의 발열량, 및 상기 제2워터펌프(34)의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 친환경차량의 통합 열교환 시스템
The method of claim 6,
The controller 100 controls the rotational speed of the compressor 25 constituting the refrigerant circulation type cooling apparatus based on the vehicle room temperature and the target indoor temperature detected from the indoor temperature sensor 41, And the rotation speed of the second water pump (34)
청구항 1에 있어서,
상기 제1냉각수라인(15)에는 제1냉각수의 온도를 검출하기 위한 수온센서(18,19)가 설치되고, 제어기(100)가 상기 수온센서(18,19)의 검출값에 기초하여 라디에이터 팬(13) 및 제1워터펌프(14)의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 친환경차량의 통합 열관리 시스템.


The method according to claim 1,
The first cooling water line 15 is provided with water temperature sensors 18 and 19 for detecting the temperature of the first cooling water and the controller 100 controls the radiator fans 18 and 19 based on the detection values of the water temperature sensors 18 and 19. [ (13) and the first water pump (14).


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