KR102097394B1 - Integrated heat Management system in Vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 제1냉각수를 열매체로 하여 제1냉각수를 외기와 열교환시키는 제1열교환기, 제2냉각수를 열매체로 하여 제2냉각수를 외기와 열교환시키는 제2열교환기, 제1열교환기와 차량의 엔진부가 배열되고, 제1냉각수가 순환하는 제1냉각수라인, 제2열교환기와 차량의 전장부품과 발열부품이 배열되고, 제2냉각수가 순환하는 제2냉각수라인, 제1냉각수라인과 제2냉각수라인을 연결하는 연결라인, 제1냉각수라인 및 제2냉각수라인 각각과 연결라인이 만나는 지점에 구비되어, 제1냉각수와 제2냉각수의 흐름을 전환하는 전환밸브 및 여름철 냉각모드와 겨울철 힛업모드에 따라 전환밸브를 제어하여, 제1냉각수라인과 제2냉각수라인을 분리 또는 통합하여 엔진부와, 전장부품과 발열부품의 열을 관리하는 제어부를 포함하는 차량용 통합 열관리 시스템을 제공한다.
따라서 기존 개별적으로 냉각하던 각각의 개별 시스템을 하나의 시스템으로 통합함으로써, 열교환기의 수를 최소화할 수 있어 차량 패키지 구성 및 차량의 최대 성능을 효율적으로 내기 위한 구조설계가 유리하며, 차량의 냉각은 물론 겨울철 효과적인 열관리도 수행할 수 있다.
The present invention provides a first heat exchanger for heat-exchanging the first cooling water to outside air using the first cooling water as a heat medium, and a second heat exchanger for heat-exchanging the second cooling water to outside air using the second cooling water as the heat medium, the first heat exchanger and the vehicle. The engine part is arranged, the first cooling water line, the second heat exchanger and the vehicle's electric components and heating parts are arranged, and the second cooling water is circulated, the second cooling water line, the first cooling water line and the second cooling water are circulated. It is provided at the connecting line connecting the line, each of the first cooling water line and the second cooling water line and the connecting line, and is provided with a switching valve for switching the flow of the first cooling water and the second cooling water, and a cooling mode in summer and a wake-up mode in winter. In accordance with this, the integrated heat management system for a vehicle including a control unit for controlling the heat of the engine part, electric components and heat generating parts by separating or integrating the first cooling water line and the second cooling water line by controlling the switching valve is provided. Gives.
Therefore, by integrating each individual system that was previously individually cooled into a single system, the number of heat exchangers can be minimized, so it is advantageous to construct a vehicle package and design a structure to efficiently deliver the maximum performance of the vehicle. Of course, effective thermal management in winter can also be performed.

Description

차량용 통합 열관리 시스템{Integrated heat Management system in Vehicle}Integrated heat management system in vehicle

본 발명은 차량용 통합 열관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 냉각시스템을 통합하고 이에 따른 통합적인 열관리를 실시하여 차량 전체 효율을 향상시킬 수 있는 차량용 통합 열관리 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an integrated heat management system for a vehicle, and more particularly, to an integrated heat management system for a vehicle that can improve the overall efficiency of the vehicle by integrating the vehicle's cooling system and performing integrated heat management accordingly.

일반적으로 자동차의 저연비화를 달성하고 엔진의 사용율을 감소시킬 수 있는 방안으로서 하이브리드 차량과 연료전지 차량에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이에 대한 개발도 활발하게 진행되어오고 있다.In general, interest in hybrid vehicles and fuel cell vehicles is increasing as a way to achieve low fuel economy and reduce engine utilization, and development has been actively underway.

한편, 이러한 하이브리드 차량이나 연료전지 차량은, 엔진 차량과는 다르게 연료전지 또는 엔진 냉각부, PE부품 냉각부, A/C 공조용 냉각부(컨덴서), 배터리 냉각부 등 냉각해야할 부품의 수가 증가하기 때문에, 이에 대응하여 냉각루프 구성 또한 복잡해지고 많아지고 있다. On the other hand, such a hybrid vehicle or fuel cell vehicle, unlike the engine vehicle, the number of parts to be cooled, such as a fuel cell or engine cooling unit, a PE component cooling unit, an A / C air conditioning cooling unit (condenser), and a battery cooling unit, increases. Therefore, in response to this, the construction of the cooling loop is also complicated and increasing.

또한, 여름에 냉각을 주 기능으로 하며 겨울에는 폐열을 이용한 직접 난방을 하도록 열 냉각에 초점을 맞추어 개발되는 엔진 차량과는 달리, 상기 하이브리드 차량이나 연료전지 차량은 여름철 냉각 기능은 물론, 겨울철에도 전장 부품들의 효율 향상을 위하여 냉각수의 적정 온도를 유지해야 한다. In addition, unlike the engine vehicle, which is developed with a focus on thermal cooling so that cooling is the main function in summer and direct heating using waste heat in winter, the hybrid vehicle or fuel cell vehicle has a cooling function in summer as well as a battlefield in winter. In order to improve the efficiency of parts, it is necessary to maintain the proper temperature of the cooling water.

때문에, 상기 하이브리드 차량이나 연료전지 차량은, 기존 냉각 시스템으로는 초기 웜업(Warm-up) 등을 하기가 어려움이 있기 때문에, 개별 냉각루프를 구성하여 열 관리를 해야 할 필요가 있고, 이때 이러한 냉각루프 각각은 라디에이터(Radiator) 또는 콘덴서(Condensor)를 배열한 뒤 차량의 전면에 배치해야 한다. Therefore, the hybrid vehicle or the fuel cell vehicle, since it is difficult to perform an initial warm-up with an existing cooling system, it is necessary to configure an individual cooling loop and perform thermal management. Each of the loops must be arranged on the front of the vehicle after arranging a radiator or condensor.

그런데, 상기한 개별 냉각 및 공조 시스템을 구성하는 종래의 차량의 열관리 시스템은, 차량의 FEM(Front end module)부에 열교환기를 많이 배치해야 하는 만큼 차량 패키지 구성에 제약을 주게 되어, 최대 성능을 효율적으로 내기 위한 구성이 어려워지는 문제점이 있다. However, the conventional thermal management system of the vehicle constituting the above-described individual cooling and air conditioning system limits the configuration of the vehicle package as much heat exchangers are arranged in the front end module (FEM) of the vehicle, thereby efficiently maximizing the maximum performance. There is a problem in that the configuration for betting is difficult.

또한, 종래의 차량의 열관리 시스템은, 각각의 열교환기가 서로의 냉각에 영향을 미쳐 효율 저하를 초래함은 물론, 냉각뿐만 아니라 열관리가 필요한 부품은 증가한데 반해 이러한 각 부품의 열관리는 효과적으로 하지 못하는 문제점이 있다. In addition, in the conventional vehicle thermal management system, each heat exchanger affects each other's cooling, resulting in a decrease in efficiency, as well as an increase in the number of parts requiring thermal management as well as cooling, while the thermal management of each of these parts is not effective. There is this.

또한, 종래의 열관리 시스템은, 엔진 또는 연료전지의 냉각수의 폐열을 최대한 활용하여 겨울철 난방을 위한 소비전력을 최소화해야하는 필요가 있음에도 불구하고, 시스템 구조상 이러한 폐열을 이용하기가 힘든 문제점이 있다.
In addition, the conventional thermal management system, despite the need to minimize the power consumption for winter heating by making the most of the waste heat of the cooling water of the engine or the fuel cell, there is a problem in that it is difficult to use such waste heat in the system structure.

본 발명은, 기존 개별적으로 냉각하던 각각의 냉각시스템을 하나의 시스템으로 통합함으로써, 필요 열교환기의 수를 최소화하여 차량 패키지 구성 및 차량의 최대 성능을 효율적으로 내기 위한 구성이 유리해지도록 할 수 있는 차량용 통합 열관리 시스템을 제공하는데 목적이 있다.The present invention, by integrating each cooling system that was previously individually cooled into a single system, can minimize the number of heat exchangers required, so that a vehicle package configuration and a configuration for efficiently delivering the maximum performance of the vehicle can be advantageous. The aim is to provide an integrated thermal management system for vehicles.

또한, 본 발명은 차량의 냉각뿐만 아니라 부품의 효과적인 열관리를 수행할 수 있는 차량용 통합 열관리 시스템을 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an integrated heat management system for a vehicle that can perform not only cooling of a vehicle but also effective heat management of parts.

또한, 본 발명은 엔진 또는 연료전지 냉각수의 폐열을 이용함으로써, 겨울철 난방을 위한 소비전력을 최소화할 수 있는 차량용 통합 열관리 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
In addition, an object of the present invention is to provide an integrated heat management system for a vehicle that can minimize power consumption for winter heating by using waste heat of engine or fuel cell cooling water.

본 발명은, 제1냉각수를 열매체로 하여 상기 제1냉각수를 외기와 열교환시키는 제1열교환기와, 제2냉각수를 열매체로 하여 상기 제2냉각수를 외기와 열교환시키는 제2열교환기와, 상기 제1열교환기와 차량의 엔진부가 배열되고, 상기 제1냉각수가 순환하는 제1냉각수라인과, 상기 제2열교환기와 차량의 전장부품과 발열부품이 배열되고, 상기 제2냉각수가 순환하는 제2냉각수라인과, 상기 제1냉각수라인과 상기 제2냉각수라인을 연결하는 연결라인과, 상기 제1냉각수라인 및 상기 제2냉각수라인 각각과 상기 연결라인이 만나는 지점에 구비되어, 상기 제1냉각수와 상기 제2냉각수의 흐름을 전환하는 전환밸브, 및 여름철 냉각모드와 겨울철 힛업모드에 따라 상기 전환밸브를 제어하여, 상기 제1냉각수라인과 상기 제2냉각수라인을 분리 또는 통합하여 상기 엔진부와, 상기 전장부품과 상기 발열부품의 열을 관리하는 제어부를 포함하고, 상기 차량의 전장부품과 상기 발열부품은 상기 제2냉각수라인 상에 직렬로 배치하면서, 수냉열교환기는 상기 차량의 전장부품과 병렬로 배치하며, 상기 제2냉각수라인 중 상기 발열부품의 유입단측에서 분기되면서, 상기 제2냉각수라인 중 상기 발열부품의 유출단측으로 합류하여, 상기 발열부품을 바이패스하는 제1바이패스라인과, 상기 제2냉각수라인과 상기 제1바이패스라인이 분기되는 부분에 구비되어, 상기 제2냉각수의 흐름을 상기 제2냉각수라인 또는 상기 제1바이패스라인으로 선택적으로 전환시키는 제1바이패스밸브를 더 포함하는 차량용 통합 열관리 시스템을 제공한다.The present invention is a first heat exchanger for heat-exchanging the first cooling water with outside air by using the first cooling water as a heat medium, a second heat exchanger for exchanging the second cooling water with outside air by using the second cooling water as the heat medium, and the first heat exchange A first cooling water line in which the engine part of the tiled vehicle is arranged, the first cooling water circulates, a second heat exchanger, a second cooling water line in which electric components and heating parts of the vehicle are arranged, and the second cooling water circulates; A connection line connecting the first cooling water line and the second cooling water line, and provided at a point where each of the first cooling water line and the second cooling water line meets the connection line, the first cooling water and the second cooling water The switching valve for switching the flow of the water, and controlling the switching valve according to the summer cooling mode and the winter cooling-up mode, separating or integrating the first cooling water line and the second cooling water line to An engine unit, a control unit for managing the heat of the electric component and the heating component, and the electric component of the vehicle and the heating component are arranged in series on the second cooling water line, while the water cooling heat exchanger is the electric field of the vehicle. A first bypass arranged in parallel with the parts and branching from the inlet end side of the heating element in the second cooling water line, joining to the outlet end side of the heating element in the second cooling water line, and bypassing the heating element A first bypass line is provided at a portion where the second cooling water line and the first bypass line are branched to selectively switch the flow of the second cooling water to the second cooling water line or the first bypass line. It provides an integrated thermal management system for a vehicle further comprising a pass valve.

여기서, 상기 제1냉각수라인은, 상기 제1열교환기를 바이패스하는 제2바이패스라인과, 상기 제1냉각수라인과 상기 제2바이패스라인이 만나는 부분에 구비되어, 상기 제1냉각수의 흐름을 상기 제1냉각수라인 또는 상기 제2바이패스라인으로 선택적으로 전환시키는 제2바이패스밸브를 더 포함한다.Here, the first coolant line is provided at a portion where the second bypass line bypasses the first heat exchanger and the first coolant line and the second bypass line, and flows the first coolant. Further comprising a second bypass valve to selectively switch to the first cooling water line or the second bypass line.

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나아가, 상기 차량은, 에어컨시스템을 이용하여 차량의 냉난방을 수행하되, 냉매와 냉각수를 서로 열교환시키는 수냉열교환기를 구비하는 히트펌프시스템을 포함하고, 상기 수냉열교환기는, 상기 제2냉각수라인과 연결되어, 상기 제2냉각수와 상기 히트펌프시스템을 순환하는 냉매가 서로 열교환되도록 하는 것이 바람직하다.Furthermore, the vehicle includes a heat pump system that performs air conditioning and heating of the vehicle using an air conditioning system, but includes a water cooling heat exchanger that exchanges refrigerant and cooling water with each other, and the water cooling heat exchanger is connected to the second cooling water line. , It is preferable that the second cooling water and the refrigerant circulating in the heat pump system exchange heat with each other.

여기서, 상기 전환밸브는, 상기 제1냉각수라인과 상기 연결라인이 만나는 부분에 구비되어, 상기 제1냉각수의 흐름을 상기 제1냉각수라인 또는 상기 연결라인으로 전환시키는 제1밸브와, 상기 제2냉각수라인과 상기 연결라인이 만나는 부분에 구비되어, 상기 제2냉각수의 흐름을 상기 제2냉각수라인 또는 상기 연결라인으로 전환시키는 제2밸브를 포함하며, 이때 상기 제1밸브와 상기 제2밸브는, 상방밸브(3-way valve)로 이루어지는 것이 바람직하다. Here, the switch valve is provided at a portion where the first coolant line and the connection line meet, and the first valve converts the flow of the first coolant into the first coolant line or the connection line, and the second It is provided at the portion where the cooling water line and the connection line meet, and includes a second valve that converts the flow of the second cooling water into the second cooling water line or the connection line, wherein the first valve and the second valve , It is preferably made of a 3-way valve.

또한, 상기 엔진부는, 연료전지, 모터, 가솔린 및 디젤 중 선택된 어느 하나를 에너지원으로 하여 운전될 수 있다.In addition, the engine unit may be operated using any one selected from a fuel cell, a motor, gasoline, and diesel as an energy source.

한편, 상기 제어부는, 상기 냉각모드인 경우, 상기 연결라인이 패쇄되도록 상기 전환밸브를 제어하여, 상기 제1냉방라인과 상기 제2냉방라인이 각각 분리되도록 할 수 있다. Meanwhile, in the cooling mode, the control unit may control the switching valve so that the connection line is closed, so that the first cooling line and the second cooling line are respectively separated.

또한, 상기 제어부는, 상기 힛업모드인 경우, 상기 연결라인이 개방되도록 상기 전환밸브를 제어하여, 상기 제1냉방라인과 상기 제2냉방라인이 통합 연결되도록 하여 상기 엔진부에서 발생하는 열을 상기 제2냉각수라인으로 공급할 수 있다.
In addition, in the case of the shock-up mode, the control unit controls the switching valve so that the connection line is opened, so that the first cooling line and the second cooling line are integrally connected to the heat generated by the engine unit. It can be supplied to the second cooling water line.

본 발명에 따른 차량용 열관리 통합시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다. The vehicle thermal management integrated system according to the present invention provides the following effects.

첫째, 기존 개별적으로 냉각하던 각각의 개별 냉각시스템을 통합함으로써, 필요 열교환기의 수를 최소화할 수 있어 차량 패키지 구성 및 차량의 최대 성능을 효율적으로 내기 위한 구조설계를 유리하게 할 수 있다. First, by integrating each individual cooling system that was previously individually cooled, it is possible to minimize the number of heat exchangers required, thereby making it possible to advantageously construct a vehicle package and design a structure for efficiently delivering the maximum performance of the vehicle.

둘째, 차량의 냉각은 물론 겨울철 열관리가 필요한 부품에 대하여 효과적인 열관리도 수행할 수 있다. Second, it is possible to perform effective heat management for parts that require heat management in winter as well as cooling of the vehicle.

셋째, 엔진 또는 연료전지 냉각수의 폐열을 이용하기 때문에, 겨울철 난방을 위한 소비전력을 최소화할 수 있으며, 차량의 전체 효율을 향상 시킬 수 있다.
Third, since the waste heat of the engine or fuel cell cooling water is used, it is possible to minimize power consumption for heating in winter and to improve the overall efficiency of the vehicle.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 통합 열관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 차량용 통합 열관리 시스템에서 제어부의 제어흐름을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 통합 열관리 시스템의 여름철 냉각모드에서의 냉각수흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 통합 열관리 시스템의 겨울철 힛업모드에서의 냉각수흐름을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 통합 열관리 시스템의 겨울철 냉각모드에서의 냉각수흐름을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 통합 열관리 시스템의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1의 통합 열관리 시스템에서 차량의 전장부품과 발열부품을 병렬로 배치한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1의 차량의 공조시스템에 보조히터를 추가한 경우를 나타낸 도면이다.
1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of an integrated thermal management system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a control flow of a control unit in the integrated heat management system for a vehicle of FIG. 1.
FIG. 3 is a view showing cooling water flow in a cooling mode in summer of the integrated heat management system of FIG. 1.
FIG. 4 is a view showing the flow of cooling water in the winter warm-up mode of the integrated heat management system of FIG. 1.
FIG. 5 is a view showing cooling water flow in the cooling mode in winter of the integrated heat management system of FIG. 1.
6 is a view showing another embodiment of the integrated thermal management system of FIG. 1.
7 is a view showing another embodiment in which the electric components and the heating components of the vehicle are arranged in parallel in the integrated thermal management system of FIG. 1.
8 is a view showing a case in which an auxiliary heater is added to the air conditioning system of the vehicle of FIG. 1.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 열관리 통합 시스템(510;이하 '열관리 통합 시스템'이라 한다)은, 제1열교환기(110), 제2열교환기(120), 제1냉각수라인(210), 제2냉각수라인(220), 연결라인(230), 전환밸브(300) 및 제어부(400)를 포함한다. First, referring to Figure 1, the vehicle thermal management integrated system according to a preferred embodiment of the present invention (510; hereinafter referred to as the 'heat management integrated system'), the first heat exchanger 110, the second heat exchanger 120, It includes a first cooling water line 210, a second cooling water line 220, a connection line 230, a switching valve 300 and a control unit 400.

상기 제1열교환기(110)는, 상기 제1냉각수라인(210) 상에 배치되어 상기 제1냉각수라인(210)을 따라 흐르는 제1냉각수를 외기와 열교환 시키는 역할을 한다. The first heat exchanger 110 is disposed on the first cooling water line 210 and serves to exchange heat with the first cooling water flowing along the first cooling water line 210 to outside air.

상기 제2열교환기(120)는, 상기 제2냉각수라인(220) 상에 배치되어 상기 제2냉각수라인(220)을 따라 흐르는 제2냉각수를 외기와 열교환시키는 역할을 한다. The second heat exchanger 120 is disposed on the second cooling water line 220 and serves to heat-exchange the second cooling water flowing along the second cooling water line 220 to outside air.

여기서, 상기 제1열교환기(110)와 상기 제2열교환기(120)는, 차량의 FEM부에 위치하여 외기와의 열교환이 용이하도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 도면에서 상기 제1열교환기(110)와 상기 제2열교환기(120)는, 서로 인접하게 위치하고 있으나 이는 차량 엔진룸의 레이아웃설계 등을 고려한 바람직한 실시예로서 그 설치위치는 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. Here, the first heat exchanger 110 and the second heat exchanger 120 is preferably located in the FEM portion of the vehicle to facilitate heat exchange with the outside air. On the other hand, in the drawing, the first heat exchanger 110 and the second heat exchanger 120 are located adjacent to each other, but this is a preferred embodiment in consideration of the layout design of the vehicle engine room, and its installation position can be variously changed. Yes, of course.

상기 제1냉각수라인(210)은, 상기 제1냉각수가 순환하는 폐루프 구조를 갖고 있으며, 상기 제1열교환기(110)와 차량의 엔진부(100)가 배열되고, 상기 제1냉각수가 순환하도록 제1워터펌프(211)가 구비되어 있다.The first cooling water line 210 has a closed loop structure in which the first cooling water circulates, the first heat exchanger 110 and the engine part 100 of the vehicle are arranged, and the first cooling water circulates. The first water pump 211 is provided to do so.

여기서, 상기 엔진부(100)는, 연료전지 또는 모터를 에너지원으로 운전되어 열관리가 더욱 필요한 연료전지차량 또는 하이브리드차량에 적용되는 엔진부로 하는 것이 바람직하지만, 경우에 따라 가솔린 또는 디젤을 에너지원으로 하는 가솔린차량 또는 디젤차량 또는 바이오디젤차량에 적용되는 엔진부를 적용할 수도 있다.Here, the engine unit 100 is preferably an engine unit that is applied to a fuel cell vehicle or a hybrid vehicle that requires more heat management by operating a fuel cell or a motor as an energy source, but in some cases gasoline or diesel as an energy source. The engine part applied to a gasoline vehicle or a diesel vehicle or a biodiesel vehicle may be applied.

상기 제2냉각수라인(220)은, 상기 제2열교환기(120)와 차량의 전장부품(141)과 발열부품(142)이 배열되며, 상기 제2냉각수가 순환하도록 제2워터펌프(221)가 구비되어 있다. The second cooling water line 220, the second heat exchanger 120 and the vehicle's electrical components 141 and the heating components 142 are arranged, the second water pump 221 to circulate the second cooling water Is equipped.

여기서, 상기 차량의 전장부품(141)과 상기 발열부품(142)은, 열관리가 필요한 전기자동차의 배터리를 포함하는 공지의 전장부품과, PE부품을 포함하는 발열부품이며 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. Here, the electric component 141 and the heating component 142 of the vehicle are well-known electric components including a battery of an electric vehicle requiring thermal management, and heating components including PE components, and detailed description thereof will be omitted. Shall be

나아가, 상기 차량은, 에어컨시스템을 이용하여 차량의 냉난방을 수행하는 히트펌프시스템(140)을 채택할 수 있으며, 상기한 히트펌프시스템(140)은 냉매와 냉각수를 서로 열교환시키는 수냉열교환기(130)를 포함하고 있다. Furthermore, the vehicle may adopt a heat pump system 140 that performs heating and cooling of the vehicle using an air conditioning system, and the heat pump system 140 may include a water cooling heat exchanger 130 that exchanges refrigerant and cooling water with each other. ).

여기서, 상기 히트펌프시스템(140)과 상기 수냉열교환기(130)는 공지의 히트펌프시스템과 이러한 히트펌프 시스템에 구비되는 냉각수냉매 열교환기와 그 구성이 실질적으로 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 하며, 이러한 히트펌프시스템(140)의 기술의 예로 대한민국 등록실용 제20-0263212호의 '히트펌프식 자동차용 공기조화장치'가 개시된 바 있다. Here, since the heat pump system 140 and the water-cooled heat exchanger 130 are substantially similar to the known heat pump system and the coolant refrigerant heat exchanger provided in the heat pump system, the detailed description will be omitted. An example of the technology of the heat pump system 140 has been disclosed in the Republic of Korea Registered Utility No. 20-0263212 'heat pump type car air conditioning device'.

한편, 상기 히트펌프시스템(140)을 도입한 경우 상기 열관리 통합 시스템(510)은, 상기 제2냉각수라인(220) 상에 수냉열교환기(130)를 배치하여, 상기 수냉 열교환기(130)에서 상기 제2냉각수와 상기 히트펌프시스템(140)을 순환하는 냉매가 서로 열교환 되도록 할 수 있다. On the other hand, when the heat pump system 140 is introduced, the heat management integrated system 510, by disposing a water cooling heat exchanger 130 on the second cooling water line 220, in the water cooling heat exchanger 130 The second cooling water and the refrigerant circulating in the heat pump system 140 may exchange heat with each other.

상기 제2냉각수라인(220)은, 제1바이패스라인(241)과, 제1바이패스밸브(341)를 포함한다. 상기 제1바이패스라인(241)은, 양단부가 상기 발열부품(142)의 입구와 출구측의 상기 제2냉각수라인(220)에 연결되어 상기 제2냉각수가 상기 발열부품(142)을 우회하도록 한다.The second cooling water line 220 includes a first bypass line 241 and a first bypass valve 341. The first bypass line 241 has both ends connected to the second cooling water line 220 on the inlet and outlet sides of the heating component 142 so that the second cooling water bypasses the heating component 142. do.

상기 제1바이패스밸브(341)는, 상기 제2냉각수라인(220)과 상기 제1바이패스라인(241)이 만나는 부분에 구비되어, 상기 제어부(400)의 신호에 따라 상기 제2냉각수의 흐름을 상기 제2냉각수라인(220) 또는 상기 제1바이패스라인(241)으로 흐르도록 전환시키는 역할을 한다.The first bypass valve 341 is provided at a portion where the second cooling water line 220 and the first bypass line 241 meet, and according to a signal from the control unit 400, the second cooling water It serves to switch the flow to flow to the second cooling water line 220 or the first bypass line 241.

상기 연결라인(230)은, 상기 제1냉각수라인(210)과 상기 제2냉각수라인(220)이 서로 통합되도록 연결하여, 상기 엔진부(100)의 폐열이 상기 제2냉각수라인(220)으로 공급되게 한다. 한편, 도면에서, 상기 연결라인(230)은 한 쌍으로 이루어져 일단부는 각각 상기 제1냉각수라인(210)의 상기 제1열교환기(110)의 입구와 출구측에 연결되고, 타단부는 상기 제2냉각수라인(220)의 상기 제2열교환기(120)의 입구와 출구측에 각각 연결되어, 난방 시 냉각수가 상기 제1열교환기(110)와 상기 제2열교환기(120)를 바이패스하도록 되어 있다. 하지만, 이는 바람직한 실시예로, 상기 연결라인(230)은, 상기 제1냉각수라인(210)과 상기 제2냉각수라인(220)을 통합하여 상기한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 위치에서 연결되고 그 개수 또한 다양하게 적용될 수 있음은 물론이다. The connection line 230 is connected so that the first cooling water line 210 and the second cooling water line 220 are integrated with each other, so that the waste heat of the engine unit 100 is transferred to the second cooling water line 220. Supply. On the other hand, in the drawing, the connection line 230 is composed of a pair, one end is respectively connected to the inlet and outlet side of the first heat exchanger 110 of the first cooling water line 210, the other end is the first 2 are respectively connected to the inlet and outlet sides of the second heat exchanger 120 of the cooling water line 220, so that cooling water bypasses the first heat exchanger 110 and the second heat exchanger 120 during heating. It is done. However, this is a preferred embodiment, the connection line 230, if the first cooling water line 210 and the second cooling water line 220 can be integrated to achieve the above object, it can be connected at various locations. Of course, the number can also be applied in various ways.

상기 전환밸브(300)는, 상기 제1냉각수라인(210) 및 상기 제2냉각수라인(220) 각각과 상기 연결라인(230)이 만나는 지점에 구비되어, 상기 제어부(400)의 신호에 따라 상기 제1냉각수와 상기 제2냉각수의 흐름을 전환하는 역할을 한다. The switching valve 300 is provided at a point where each of the first cooling water line 210 and the second cooling water line 220 and the connection line 230 meet, according to the signal of the control unit 400 It serves to switch the flow of the first cooling water and the second cooling water.

상세하게, 상기 전환밸브(300)는, 제1밸브(310)와, 제2밸브(320)를 포함한다. 상기 제1밸브(310)는, 상기 제1냉각수라인(210)과 상기 연결라인(230)이 만나는 부분에 구비되어, 상기 제1냉각수의 흐름을 상기 제1냉각수라인(210) 또는 상기 연결라인(230)으로 전환시키는 역할을 한다.In detail, the switching valve 300 includes a first valve 310 and a second valve 320. The first valve 310 is provided at a portion where the first coolant line 210 and the connection line 230 meet, so that the flow of the first coolant is the first coolant line 210 or the connection line. It serves to convert to (230).

상기 제2밸브(320)는, 상기 제2냉각수라인(220)과 상기 연결라인(230)이 만나는 부분에 구비되어, 상기 제2냉각수의 흐름을 상기 제2냉각수라인(220) 또는 상기 연결라인(230)으로 전환시키는 역할을 한다. The second valve 320 is provided at a portion where the second cooling water line 220 and the connection line 230 meet, so that the flow of the second cooling water is the second cooling water line 220 or the connection line. It serves to convert to (230).

상기 제1밸브(310)와 상기 제2밸브(320)는, 상방밸브(3-way valve)로 하는 것이 바람직하지만, 상기한 목적을 달성할 수 있다면 다양한 구성도 적용가능하며, 유로전환뿐만 아니라 유량도 조절할 수 있는 밸브를 적용할 수 있다. The first valve 310 and the second valve 320 is preferably an upper valve (3-way valve), but various configurations are applicable if the above object can be achieved. A valve that can also control the flow rate can be applied.

한편, 미설명부호 1은 차량용 공기조화장치로서, 10은 공조케이스, 20 및 30은 상기 공조케이스(10) 내에 구비되는 증발기와 히터를 나타낸다.On the other hand, reference numeral 1 is a vehicle air conditioning device, 10 is an air conditioning case, 20 and 30 denote an evaporator and a heater provided in the air conditioning case 10.

도 2를 참조하면, 상기 제어부(400)는, 상기 제1밸브(310)와, 상기 제2밸브(320)를 제어하여 여름철 냉각모드와 겨울철 힛업모드에 따라 상기 제1냉각수라인(210)과 상기 제2냉각수라인(220)을 분리 또는 통합하고, 상기 제1바이패스밸브(341)와 상기 제2바이패스밸브(342)를 제어하여 상기 엔진부(100)와, 상기 전장부품(141)과 상기 발열부품(142)의 열을 관리한다. 한편, 상기 제어부(400)는 상기한 구성 외에도 히트펌프시스템(140)과, 상기 제1워터펌프(211)와, 상기 제2워터펌프(221)도 통합 제어하여 효율적인 차량의 열관리가 이루어지도록 할 수 있다. Referring to FIG. 2, the control unit 400 controls the first valve 310 and the second valve 320 to control the first cooling water line 210 according to a summer cooling mode and a winter warm-up mode. The second cooling water line 220 is separated or integrated, and the first bypass valve 341 and the second bypass valve 342 are controlled to control the engine part 100 and the electric component 141. And heat of the heating component 142. Meanwhile, in addition to the above-described configuration, the control unit 400 also controls the heat pump system 140, the first water pump 211, and the second water pump 221, so that efficient heat management of the vehicle can be achieved. You can.

이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여 상기 냉각모드와 상기 힛업모드에서의 냉각수의 흐름과 이에 따른 상기 제어부(400)의 제어흐름에 대하여 살펴보기로 한다. 우선, 이에 앞서 상기 제1냉각수라인(210)은 상기 엔진부(100)가 배치되어 상기 제2냉각수보다 상대적으로 고온인 제1냉각수가 유동하고 있으며, 이에 상기 전장부품(141)과 발열부품(142)이 배치된 상기 제2냉각수라인(220)은 상기 제1냉각수에 비하여 상대적으로 저온의 제2냉각수가 유동하고 있고, 이에 상기 제1냉각수가 상기 제2냉각수와 비교하여 높은 열원을 갖고 있다. Hereinafter, the flow of cooling water in the cooling mode and the wake-up mode and the control flow of the control unit 400 will be described with reference to FIGS. 3 to 5. First, prior to this, the first cooling water line 210 has the engine unit 100 disposed therein, so that the first cooling water having a relatively higher temperature than the second cooling water flows, and thus the electric component 141 and the heating component ( The second cooling water line 220 where 142) is disposed has a relatively low temperature of the second cooling water flowing relative to the first cooling water, and the first cooling water has a higher heat source compared to the second cooling water. .

이에, 도 3을 참조하면 냉각성능이 많이 필요한 여름철의 냉각모드인 경우 상기 제어부(400)는, 상기 연결라인(230)이 패쇄되도록 상기 제1밸브(310)와 상기 제2밸브(320)를 제어하여, 상기 제1냉각수라인(210)과 상기 제2냉각수라인(220)을 각각의 별개 냉각루프로 구성되게 한다. Accordingly, referring to FIG. 3, in the summer cooling mode, which requires a lot of cooling performance, the control unit 400 controls the first valve 310 and the second valve 320 so that the connection line 230 is closed. By controlling, the first cooling water line 210 and the second cooling water line 220 are configured as separate cooling loops.

즉, 상기 제어부(400)는 여름철 냉각이 필요한 냉각모드인 경우, 상기 엔진부(100)는 상기 제1열교환기(110)로 냉각을 실시하고, 나머지 PE부품을 비롯한 발열부품(142)과, 배터리를 포함하는 전장부품(141)은 상기 제2열교환기(120)로 냉각을 수행하도록 한다. That is, in the cooling mode in which cooling is required in the summer, the control unit 400 cools the first heat exchanger 110 with the engine unit 100, and the heating components 142 including the remaining PE components, The electric component 141 including the battery is cooled to the second heat exchanger 120.

따라서 여름철 냉각모드인 경우, 상기 열관리 통합 시스템(510)은 저온의 제2냉각수는 차량의 발열부품(141)과 전장부품(142) 및 수냉열교환기(130)를 순환하도록 하고, 고온의 제1냉각수는 상기 엔진부(100)를 순환하도록 하여, 각 구성품의 냉각이 효율적으로 이루어지도록 최적의 열관리를 실시한다. 상기 차량의 발열부품(141) 및 A/C냉방을 위한 콘덴싱은 상기 제2열교환기(120)로 냉각하도록 한다. Therefore, in the summer cooling mode, the heat management integrated system 510 allows the second coolant at low temperature to circulate through the heating parts 141, the electric parts 142, and the water cooling heat exchanger 130 of the vehicle, and the high temperature first Cooling water is circulated through the engine unit 100 to perform optimal thermal management to efficiently cool each component. The condensing for heating parts 141 and A / C of the vehicle is cooled by the second heat exchanger 120.

반면, 도 4를 참조하면 냉각이 필요하지 않은 겨울철의 힛업모드인 경우 상기 제어부(400)는, 상기 연결라인(230)이 개방되도록 상기 제1밸브(310)와 상기 제2밸브(320)를 제어하여, 상기 제1냉각수라인(210)과 상기 제2냉각수라인(220)이 통합되도록 한다. On the other hand, referring to FIG. 4, in the case of a winter-up mode in which cooling is not required, the control unit 400 controls the first valve 310 and the second valve 320 to open the connection line 230. By controlling, the first coolant line 210 and the second coolant line 220 are integrated.

그러면, 상기 열관리 통합 시스템(510)은, 겨울철의 힛업모드 시 상기 제1냉각수라인(210)과 상기 제2냉각수라인(220)이 통합되도록 하여 상기 제1냉각수라인(210)의 상기 엔진부(100)의 폐열을 상기 제2냉각수라인(220)으로 공급함으로써, 상기 전장부품(141)과 상기 발열부품(142)의 웜업 등 효율을 향상시킬 수 있고 차량 실내의 난방 성능 COP를 향상시키기 위한 온열을 공급할 수 있다. Then, the thermal management integrated system 510, the first cooling water line 210 and the second cooling water line 220 are integrated in the winter warm-up mode, so that the engine unit of the first cooling water line 210 ( By supplying the waste heat of 100) to the second cooling water line 220, it is possible to improve efficiency such as warm-up of the electric components 141 and the heating components 142, and heat to improve the COP of heating performance in the vehicle interior. Can supply.

한편, 도 5는 겨울철 냉각모드 시 냉각수의 흐름을 나타낸 도면으로서 도면을 참조하면, 상기 열관리 통합 시스템(510)은 상기 제1밸브(310)가 양방향으로 모두 열리면서 상기 엔진부(100)의 폐열을 상기 제2냉각수라인(220)으로 공급함은 물론, 상기 제1열교환기(110)에서도 열교환을 수행함으로써, 난방 및 냉각을 동시에 진행하면서 냉각수의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. On the other hand, Figure 5 is a diagram showing the flow of cooling water in the cooling mode in the winter, referring to the drawing, the heat management integrated system 510 is the first valve 310 is opened in both directions and the waste heat of the engine unit 100 By supplying to the second cooling water line 220, as well as performing heat exchange in the first heat exchanger 110, the temperature of the cooling water can be kept constant while simultaneously heating and cooling.

상기한 바와 같이, 상기 열관리 통합 시스템(510)은, 냉각모드 시에는 상기 제1냉각수라인(210)과 상기 제2냉각수라인(220)을 각각 별개의 냉각루프로 분리하여 상기 엔진부(100)와, 상기 전장부품(141) 및 발열부품(142)의 냉각을 효율적으로 수행하고, 힛업모드 시에는 상기 제1냉각수라인(210)과 상기 제2냉각수라인(220)을 통합하여 상기 엔진부(100)의 폐열을 상기 제2냉각수라인(220)으로 공급하여 상기 발열부품(142) 및 전장부품(141)의 힛업 용도와 실내 난방 열원으로 이용함으로써 차량의 전체 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the thermal management integrated system 510, in the cooling mode, separates the first cooling water line 210 and the second cooling water line 220 into separate cooling loops, and the engine unit 100. In addition, the cooling of the electric components 141 and the heating components 142 is efficiently performed, and in the wake-up mode, the first cooling water line 210 and the second cooling water line 220 are integrated to form the engine unit ( By supplying the waste heat of 100) to the second cooling water line 220, it is possible to improve the overall efficiency of the vehicle by using the heat-up application of the heating component 142 and the electric component 141 as an indoor heating heat source.

도 6은 열관리 통합 시스템(520)의 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 이하에서는 전술한 구성과 대비되는 부분을 중점적으로 하여 살펴보기로 한다. 6 is a view showing another embodiment of the thermal management integrated system 520, hereinafter will be described with a focus on the part that contrasts with the above-described configuration.

도면을 참조하면, 상기 열관리 통합 시스템(520)은 상기 제1냉각수라인(210)에 제2바이패스라인(242)을 형성하고, 상기 제2바이패스라인(242)에 제2바이패스밸브(342)를 구비한다.Referring to the drawings, the thermal management integrated system 520 forms a second bypass line 242 in the first cooling water line 210, and a second bypass valve in the second bypass line 242 ( 342).

상기 제2바이패스라인(242)은, 일단부와 타단부가 상기 엔진부(100)의 입구와 출구측에 각각 연결되어, 상기 제1냉각수가 상기 제1열교환기(110)를 우회하여 상기 제1냉각수가 상기 엔진부(100)로만 순환되게 하다.The second bypass line 242, one end and the other end are respectively connected to the inlet and outlet side of the engine unit 100, the first coolant bypasses the first heat exchanger 110, the The first cooling water is circulated only to the engine unit 100.

즉, 상기 제2바이패스라인(242)은 여름철 또는 겨울철에 상기 엔진부(100)의 힛업이 필요하거나 일정 온도까지 온도를 끌어올릴 필요가 있을 경우 사용하며, 이 외 냉각이 필요할 경우에는 상기 제2바이패스밸브(342)를 전환하여 상기 제1열교환기(110)에서 열교환을 수행할 수 있도록 한다. That is, the second bypass line 242 is used when it is necessary to turn up the engine unit 100 in summer or winter, or to increase the temperature to a certain temperature. 2 By switching the bypass valve 342, it is possible to perform heat exchange in the first heat exchanger (110).

상기 제2바이패스밸브(342)는, 상기 제1냉각수라인(210)과 상기 제2바이패스라인(242)이 만나는 부분에 구비되어, 상기 제어부(400)의 신호에 따라 상기 제1냉각수의 흐름을 상기 제1냉각수라인(210) 또는 상기 제2바이패스라인(242)으로 선택적으로 전환시킨다.The second bypass valve 342 is provided at a portion where the first cooling water line 210 and the second bypass line 242 meet, and according to a signal from the control unit 400, the first cooling water The flow is selectively switched to the first coolant line 210 or the second bypass line 242.

상기한 바에 따라, 상기 열관리 통합 시스템(520)은, 상기 제2바이패스라인(242)과, 상기 제2바이패스밸브(342)를 구비하여, 초기 상기 엔진부(100)의 힛업을 가능하게 하여 효율을 향상시킬 수 있으며, 최적의 열관리를 수행할 수 있다.According to the above, the thermal management integrated system 520 is provided with the second bypass line 242 and the second bypass valve 342, to enable the initial power-up of the engine unit 100. It can improve the efficiency and can perform optimal thermal management.

한편, 상기 열관리 통합 시스템(510,520,530)은, 상기 제2냉각수라인(220) 상에 상기 차량의 전장부품(141)과, 발열부품(142)과, 수냉열교환기(130)의 배치를 다양하게 할 수 있다. On the other hand, the heat management integrated system (510,520,530), on the second cooling water line 220, the electric vehicle parts 141 of the vehicle, the heating parts 142, the water cooling heat exchanger 130 to vary the arrangement You can.

우선, 도 1에 나타난 바와 같이, 상기 열관리 통합 시스템(510,520)은 차량의 전장부품(141)과 상기 발열부품(142)은 상기 제2냉각수라인(220) 상에 직렬로 배치하고, 상기 수냉열교환기(130)는 상기 차량의 전장부품(141)과 병렬로 배치할 수 있다. First, as shown in FIG. 1, the heat management integrated systems 510 and 520 are arranged in series on the second cooling water line 220 and the water cooling heat of the vehicle electrical components 141 and the heating components 142. The exchanger 130 may be arranged in parallel with the electric component 141 of the vehicle.

이와 달리, 도 7을 참조하면, 상기 열관리 통합 시스템(530)은, 상기 차량의 전장부품(141)과 상기 발열부품(142)을 상기 제2냉각수라인(220) 상에 병렬로 배치하고, 이에 상기 수냉열교환기(130)도 상기 차량의 전장부품(141)과 병렬로 배치하여, 상기 차량의 전장부품(141)과 발열부품(142)과 상기 수냉열교환기(130)를 모두 병렬 배치할 수 있다. On the contrary, referring to FIG. 7, the heat management integrated system 530 arranges the electric components 141 and the heating components 142 of the vehicle in parallel on the second cooling water line 220, and The water-cooled heat exchanger 130 can also be arranged in parallel with the vehicle's electronic components 141, so that the vehicle's electronic components 141, the heating components 142, and the water-cooled heat exchangers 130 can be placed in parallel. have.

이러한 경우, 상기 열관리 통합 시스템(530)은, 상기한 전장부품(141)과 상기 발열부품(142)과 수냉열교환기(130)의 냉각을 균등하게 수행할 수 있으며, 도 1과 비교하여 상기 발열부품(142)의 냉각을 더욱 효과적으로 할 수 있음은 물론, 상기 전장부품(141)과, 발열부품(142)과, 수냉열교환기(130)로 보내는 제1냉각수의 유량을 조절하여 열관리를 좀 더 효율적으로 할 수 있다. In this case, the heat management integrated system 530 may equally perform the cooling of the above-described electric components 141, the heating components 142, and the water-cooled heat exchanger 130, and compare the heat with respect to FIG. Not only can the cooling of the component 142 be performed more effectively, but also the thermal management by controlling the flow rate of the first cooling water sent to the electric component 141, the heating component 142, and the water cooling heat exchanger 130 It can be done efficiently.

도 8은 을 참조하면, 상기 열관리 통합 시스템(540)은, 상기 차량용 공기조화시스템에서 상기 공조케이스(10) 내 상기 히터의 후방에 보조히터(32)를 더 구비한다. 상기 보조히터(32)는 전기히터 또는 PTC소자를 이용한 PTC히터를 사용할 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다. Referring to FIG. 8, the heat management integrated system 540 further includes an auxiliary heater 32 behind the heater in the air conditioning case 10 in the vehicle air conditioning system. The auxiliary heater 32 may use an electric heater or a PTC heater using a PTC element, but is not limited thereto.

상기한 바와 같이, 상기 차량용 통합 열관리 시스템(510,520,530,540)은, 냉각모드와 힛업모드 각각에 대응하여 상기 제1냉각수라인(210)과 상기 제2냉각수라인(220)을 각각 개별적으로 관리하거나 통합하여 관리할 수 있기 때문에, 필요 열교환기의 수를 최소화할 수 있어 차량 패키지 구성 및 차량의 최대 성능을 효율적으로 내기 위한 구조설계를 유리하게 할 수 있고, 효과적이고 최적의 열관리를 할 수 있음은 물론, 차량의 전체효율을 향상 및 겨울철 난방을 위한 소비전력을 최소화할 수 있다.
As described above, the vehicle integrated heat management systems 510, 520, 530, and 540 respectively manage or integrate the first cooling water line 210 and the second cooling water line 220 individually in correspondence with the cooling mode and the wake-up mode, respectively. Since it is possible to minimize the number of heat exchangers required, it is possible to advantageously construct a vehicle package and structure design for efficiently delivering the maximum performance of the vehicle. Can improve overall efficiency and minimize power consumption for winter heating.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1... 차량용 공기조화장치 10... 공조케이스
20... 증발기 30... 히터
32... 보조히터 100... 엔진부
110... 제1열교환기 120... 제2열교환기
130... 수냉열교환기 140... 히트펌프시스템
141... 전장부품 142... 발열부품
210... 제1냉각수라인 211,221... 제1 및 제2워터펌프
220... 제2냉각수라인 230... 연결라인
241,242... 제1 및 제2바이패스라인 300... 전환밸브
310,320... 제1 및 제2밸브 341,342... 제1 및 제2바이패스밸브
400... 제어부
510,520,530,540... 차량용 열관리 통합 시스템
1 ... Air conditioning system for vehicles 10 ... Air-conditioning case
20 ... Evaporator 30 ... Heater
32 ... Auxiliary heater 100 ... Engine part
110 ... 1st heat exchanger 120 ... 2nd heat exchanger
130 ... Water-cooled heat exchanger 140 ... Heat pump system
141 ... electrical components 142 ... heating components
210 ... 1st cooling water line 211,221 ... 1st and 2nd water pump
220 ... 2nd cooling water line 230 ... Connection line
241,242 ... First and second bypass line 300 ... Switch valve
310,320 ... 1st and 2nd valve 341,342 ... 1st and 2nd bypass valve
400 ... control
510,520,530,540 ... Integrated thermal management system for vehicles

Claims (10)

제1냉각수를 열매체로 하여 상기 제1냉각수를 외기와 열교환시키는 제1열교환기;
제2냉각수를 열매체로 하여 상기 제2냉각수를 외기와 열교환시키는 제2열교환기;
상기 제1열교환기와 차량의 엔진부가 배열되고, 상기 제1냉각수가 순환하는 제1냉각수라인;
상기 제2열교환기와 차량의 전장부품과 발열부품이 배열되고, 상기 제2냉각수가 순환하는 제2냉각수라인;
상기 제1냉각수라인과 상기 제2냉각수라인을 연결하는 연결라인;
상기 제1냉각수라인 및 상기 제2냉각수라인 각각과 상기 연결라인이 만나는 지점에 구비되어, 상기 제1냉각수와 상기 제2냉각수의 흐름을 전환하는 전환밸브; 및
여름철 냉각모드와 겨울철 힛업모드에 따라 상기 전환밸브를 제어하여, 상기 제1냉각수라인과 상기 제2냉각수라인을 분리 또는 통합하여 상기 엔진부와, 상기 전장부품과 상기 발열부품의 열을 관리하는 제어부를 포함하고,
상기 차량의 전장부품과 상기 발열부품은 상기 제2냉각수라인 상에 직렬로 배치하면서, 수냉열교환기는 상기 차량의 전장부품과 병렬로 배치하며,
상기 제2냉각수라인 중 상기 발열부품의 유입단측에서 분기되면서, 상기 제2냉각수라인 중 상기 발열부품의 유출단측으로 합류하여, 상기 발열부품을 바이패스하는 제1바이패스라인과,
상기 제2냉각수라인과 상기 제1바이패스라인이 분기되는 부분에 구비되어, 상기 제2냉각수의 흐름을 상기 제2냉각수라인 또는 상기 제1바이패스라인으로 선택적으로 전환시키는 제1바이패스밸브를 더 포함하는 차량용 통합 열관리 시스템.
A first heat exchanger for heat-exchanging the first cooling water with outside air by using the first cooling water as a heat medium;
A second heat exchanger that exchanges the second cooling water with outside air by using the second cooling water as a heat medium;
A first coolant line in which the first heat exchanger and the engine part of the vehicle are arranged, and the first coolant circulates;
A second coolant line in which the second heat exchanger and the vehicle's electric components and heat generating parts are arranged, and the second coolant circulates;
A connection line connecting the first cooling water line and the second cooling water line;
A switching valve provided at a point where each of the first cooling water line and the second cooling water line meets the connection line to switch the flow of the first cooling water and the second cooling water; And
Control unit for controlling the heat of the engine unit, the electric components, and the heating component by separating or integrating the first cooling water line and the second cooling water line by controlling the switching valve according to the cooling mode in summer and the wake-up mode in winter Including,
The electric component of the vehicle and the heating component are arranged in series on the second cooling water line, while the water cooling heat exchanger is placed in parallel with the electric component of the vehicle,
A first bypass line for branching from the inlet end side of the heating element in the second cooling water line, joining to the outlet end side of the heating element in the second cooling water line, and bypassing the heating element;
A first bypass valve is provided at a portion where the second cooling water line and the first bypass line branch, to selectively switch the flow of the second cooling water to the second cooling water line or the first bypass line. An integrated thermal management system for vehicles further comprising.
청구항 1에 있어서,
상기 제1냉각수라인은,
상기 제1열교환기를 바이패스하는 제2바이패스라인과,
상기 제1냉각수라인과 상기 제2바이패스라인이 만나는 부분에 구비되어, 상기 제1냉각수의 흐름을 상기 제1냉각수라인 또는 상기 제2바이패스라인으로 선택적으로 전환시키는 제2바이패스밸브를 더 포함하는 차량용 통합 열관리 시스템.
The method according to claim 1,
The first cooling water line,
A second bypass line bypassing the first heat exchanger,
A second bypass valve is provided at a portion where the first coolant line and the second bypass line meet, to selectively switch the flow of the first coolant to the first coolant line or the second bypass line. Including vehicle integrated thermal management system.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 차량은, 에어컨시스템을 이용하여 차량의 냉난방을 수행하되, 냉매와 냉각수를 서로 열교환시키는 수냉열교환기를 구비하는 히트펌프시스템을 포함하고,
상기 수냉열교환기는,
상기 제2냉각수라인과 연결되어, 상기 제2냉각수와 상기 히트펌프시스템을 순환하는 냉매가 서로 열교환되도록 하는 차량용 통합 열관리 시스템.
The method according to claim 1,
The vehicle includes a heat pump system that performs air conditioning and heating of the vehicle using an air conditioning system, but includes a water cooling heat exchanger that exchanges refrigerant and cooling water with each other.
The water cooling heat exchanger,
An integrated heat management system for a vehicle that is connected to the second cooling water line so that the second cooling water and the refrigerant circulating in the heat pump system exchange heat with each other.
청구항 1에 있어서,
상기 전환밸브는,
상기 제1냉각수라인과 상기 연결라인이 만나는 부분에 구비되어, 상기 제1냉각수의 흐름을 상기 제1냉각수라인 또는 상기 연결라인으로 전환시키는 제1밸브와,
상기 제2냉각수라인과 상기 연결라인이 만나는 부분에 구비되어, 상기 제2냉각수의 흐름을 상기 제2냉각수라인 또는 상기 연결라인으로 전환시키는 제2밸브를 포함하는 차량용 통합 열관리 시스템.
The method according to claim 1,
The switching valve,
A first valve provided at a portion where the first coolant line and the connection line meet, to convert the flow of the first coolant into the first coolant line or the connection line;
An integrated heat management system for a vehicle including a second valve provided at a portion where the second cooling water line and the connection line meet to convert the flow of the second cooling water into the second cooling water line or the connection line.
청구항 6에 있어서,
상기 제1밸브와 상기 제2밸브는,
삼방밸브(3-way valve)로 이루어지는 차량용 통합 열관리 시스템.
The method according to claim 6,
The first valve and the second valve,
An integrated thermal management system for vehicles consisting of a three-way valve.
청구항 1에 있어서,
상기 엔진부는,
연료전지, 모터, 가솔린 및 디젤 중 선택된 어느 하나를 에너지원으로 하여 운전되는 차량용 통합 열관리 시스템.
The method according to claim 1,
The engine unit,
An integrated thermal management system for vehicles driven by using any one of fuel cells, motors, gasoline, and diesel as an energy source.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 냉각모드인 경우,
상기 연결라인이 패쇄되도록 상기 전환밸브를 제어하여, 상기 제1냉각수라인과 상기 제2냉각수라인이 각각 분리되도록 하는 차량용 통합 열관리 시스템.
The method according to claim 1,
The control unit,
In the cooling mode,
An integrated heat management system for a vehicle that controls the switching valve so that the connection line is closed, so that the first cooling water line and the second cooling water line are separated from each other.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 힛업모드인 경우,
상기 연결라인이 개방되도록 상기 전환밸브를 제어하여, 상기 제1냉각수라인과 상기 제2냉각수라인이 통합 연결되도록 하여 상기 엔진부에서 발생하는 열을 상기 제2냉각수라인으로 공급하는 차량용 통합 열관리 시스템.
The method according to claim 1,
The control unit,
In the above-up mode,
An integrated heat management system for a vehicle that controls the switching valve so that the connection line is opened, so that the first cooling water line and the second cooling water line are integrally connected to supply heat generated by the engine to the second cooling water line.
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