KR102420002B1 - 차량의 통합 열관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은 냉각수가 순환되며 전장부품을 냉각하는 전장라인; 냉각수가 순환되며 배터리를 냉각하는 배터리라인; 냉매가 순환되며 압축기, 실외컨덴서 및 증발기를 연결하는 냉매라인; 실내를 냉방 또는 난방하는 실내공조장치; 배터리로부터 유입되는 냉각수와 실외컨덴서로부터 유입되는 냉매가 열교환하는 제1 열교환기; 전장라디에이터로부터의 냉각수, 배터리라디에이터로부터의 냉각수, 제1 열교환기에서 냉매와 열교환된 냉각수 및 배터리로부터의 냉각수 중 하나 이상의 냉각수가 유입되고, 유입된 냉각수를 전장펌프 및 배터리펌프 중 적어도 하나의 펌프측으로 유출시킴으로써 냉각수의 흐름을 제어하는 제1 멀티웨이밸브;를 포함할 수 있다.

Description

차량의 통합 열관리 시스템{INTEGRATED THERMAL MANAGEMENT SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명의 차량의 통합 열관리 시스템에 관한 것이다.

최근 내연기관 차량의 환경적인 이슈로 인하여 전기차 등이 친환경 차량으로 보급이 확대되는 추세이다. 그러나 기존의 내연기관 차량의 경우 엔진의 폐열을 통하여 실내를 난방할 수 있어 별도의 난방을 위한 에너지가 필요치 않았지만, 전기차 등의 경우 엔진이 없어 열원이 없기 때문에 별도의 에너지를 통하여 난방을 수행하여 하고, 이로 인하여 연비가 하락하는 문제를 가지고 있다. 그리고 이 점은 전기차의 주행가능거리를 단축시켜 잦은 충전이 필요하게 되는 등 불편함을 주고 있는 것이 사실이다.

한편, 차량의 전동화로 인하여 차량의 실내뿐만 아니라, 고전압배터리, 모터 등의 전장부품들의 열관리 니즈도 새로이 추가되었다. 즉, 전기차 등의 경우 실내공간과 배터리, 전장부품 들의 경우 각각 공조에 대한 니즈가 상이하고, 이들을 독립적으로 대응하면서도 효율적으로 협업하여 에너지를 최대한 절약할 수 있는 기술이 필요한 것이다. 이에 따라 각각의 구성에 대하여 독립적으로 열관리를 수행하면서 동시에 전체적인 차량의 열관리를 통합하여 열효율을 증대시키고자 차량의 통합 열관리 개념이 제시되고 있다.

이러한 차량의 통합 열관리가 수행되기 위해서는 복잡한 냉각수라인들과 부품들을 통합하여 모듈화 할 필요가 있는데, 복수의 부품들을 모듈화 하면서도 제조가 간단하고 패키지적인 측면에서도 컴팩트한 모듈화의 개념이 필요한 것이다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2019-0068357 A

상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은 제조가 간단하고 패키지적인 측면에서도 컴팩트한 차량의 통합 열관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은 냉각수가 순환되며 전장부품을 냉각하는 전장라인; 냉각수가 순환되며 배터리를 냉각하는 배터리라인; 냉매가 순환되며 압축기, 실외컨덴서 및 증발기를 연결하는 냉매라인; 실내를 냉방 또는 난방하는 실내공조장치; 배터리로부터 유입되는 냉각수와 실외컨덴서로부터 유입되는 냉매가 열교환하는 제1 열교환기; 전장라디에이터로부터의 냉각수, 배터리라디에이터로부터의 냉각수, 제1 열교환기에서 냉매와 열교환된 냉각수 및 배터리로부터의 냉각수 중 하나 이상의 냉각수가 유입되고, 유입된 냉각수를 전장펌프 및 배터리펌프 중 적어도 하나의 펌프측으로 유출시킴으로써 냉각수의 흐름을 제어하는 제1 멀티웨이밸브;를 포함할 수 있다.

제1 멀티웨이밸브는, 전장라디에이터로부터 냉각수가 유입되는 제1 유입구, 배터리라디에이터로부터 냉각수가 유입되는 제2 유입구, 제1 열교환기로부터 냉각수가 유입되는 제3 유입구, 전장펌프 측으로 냉각수가 유출되는 제1 유출구 및 배터리펌프 측으로 냉각수가 유출되는 제2 유출구를 포함할 수 있다.

제1 멀티웨이밸브는 배터리로부터 냉각수가 유입되는 제4 유입구를 더 포함할 수 있다.

배터리의 상류지점에 제2 멀티웨이밸브;를 더 포함할 수 있다.

제1 열교환기로부터 유입된 냉각수가 제1 유출구 측으로 유출되지 않도록 제1 멀티웨이밸브를 제어할 수 있다.

제3 유입구 및 제1 열교환기 사이에 제1 티관이 마련되고, 제4 유입구 및 제2 멀티웨이밸브 사이에 제2 티관이 마련되며, 제1 티관 및 제2 티관은 서로 연결될 수 있다.

제2 멀티웨이밸브는 제2 티관과 서로 연결될 수 있다.

제2 유출구 및 배터리펌프 사이에 제3 티관이 마련되며, 배터리를 통과한 냉각수가 제2 멀티웨이밸브 거쳐 제3 티관으로 유입될 수 있다.

배터리의 상류지점에 제4 티관 및 체크밸브;를 더 포함할 수 있다.

체크밸브와 리저버가 서로 연결될 수 있다.

제3 유입구 및 제2 열교환기 사이에 제1 티관이 마련되고, 제4 유입구 및 제2 멀티웨이 밸브 사이에 제2 티관이 마련되며, 제2 티관과 체크밸브가 서로 연결될 수 있다.

제2 유출구 및 배터리펌프 사이에 제3 티관이 마련되며, 체크밸브와 제3 티관이 서로 연결될 수 있다.

실내공조장치는 증발기, PTC 히터 및 히터코어 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

전장부품과 전장라디에이터 및 히터코어 사이에 분기관이 마련되며, 전장부품을 통과한 냉각수가 분기관을 거쳐 전장라디에이터 또는 히터코어로 흐를 수 있다.

배터리의 전단에 배치되며 배터리라인의 냉각수를 승온시키는 수가열히터;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 제조가 간단하고 패키지적인 측면에서도 컴팩트한 열관리 시스템을 구성함으로써, 차량에서의 조립이 간편하고 사이즈의 축소로 인해 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.
도 3은 도 2의 A 부분의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.
도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.
도 9는 본 발명의 제8 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에 대해 살펴본다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이고, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이며, 도 3은 도 2의 A 부분의 확대도이고, 도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이며, 도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이고, 도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이며, 도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이고, 도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이며, 도 9는 본 발명의 제8 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은, 냉각수가 순환되며 전장부품(200)을 냉각하는 전장라인, 냉각수가 순환되며 배터리(100)를 냉각하는 배터리라인, 냉매가 순환되며 압축기(300), 실외컨덴서(320) 및 팽창밸브와 증발기(340)를 연결하는 냉매라인, 실내를 냉방 또는 난방하는 실내공조장치(10), 배터리(100)로부터 유입되는 냉각수와 실외컨덴서(320)로부터 유입되는 냉매가 열교환하는 제1 열교환기(400), 전장라디에이터(220)로부터의 냉각수, 배터리라디에이터(120)로부터의 냉각수, 제1 열교환기(400)에서 냉매와 열교환된 냉각수 및 배터리(100)로부터의 냉각수 중 하나 이상의 냉각수가 유입되고, 유입된 냉각수를 전장펌프(240) 및 배터리펌프(140) 중 적어도 하나의 펌프측으로 유출시킴으로써 냉각수의 흐름을 제어하는 제1 멀티웨이밸브(600)를 포함할 수 있다.

본 발명의 경우 전기차 등 구동모터와 배터리 등을 통하여 구동할 수 있는 친환경 차량에 적용되는 것으로서, 대표적으로 공조의 대상은 실내공간과 배터리 및 전장부품(모터 등)을 들 수 있다. 각각의 구성에 대한 독립적인 냉각을 위하여, 냉각수가 순환되며 전장부품(200)을 냉각하는 전장라인 및 냉각수가 순환되며 배터리(100)를 냉각하는 배터리라인이 마련된다. 그리고 냉매가 순환되며 압축기(300), 실외컨덴서(320) 및 팽창밸브와 증발기(340)를 연결하는 냉매라인이 마련될 수 있다.

전장라인과 배터리라인의 경우 냉매가 아닌 냉각수를 통하여 냉각하는 것으로서 차량의 전장라인은 전장부품(200)과 전장라디에이터(220)를 순환하고, 배터리라인은 배터리(100)와 배터리라디에이터(120)를 순환한다. 여기서, 배터리라인에는 배터리펌프(140)가 구비되어 배터리라인 내의 냉각수가 순환되도록 할 수 있고, 전장라인에는 전장펌프(240)가 구비되어 전장라인 내의 냉각수가 순환되도록 할 수 있다.

그리고 냉매의 경우 압축기(300), 실외컨덴서(320) 및 팽창밸브와 증발기(340)를 순환하며 실내가 냉방 또는 난방되거나 배터리(100)가 냉각되도록 할 수 있다.

또한, 실내공조장치(10)는 실내를 냉장 또는 난방하는 역할을 하며, 증발기(340), PTC 히터(500) 및 히터코어(960) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 제1 멀티웨이밸브(600)는 도 1, 도 2, 도 5, 도 6, 도 8 및 도 9와 같이 전장라디에이터(220)로부터 냉각수가 유입되는 제1 유입구(610), 배터리라디에이터(120)로부터 냉각수가 유입되는 제2 유입구(620), 제1 열교환기(400)로부터 냉각수가 유입되는 제3 유입구(630), 전장펌프(240) 측으로 냉각수가 유출되는 제1 유출구(650) 및 배터리펌프(140) 측으로 냉각수가 유출되는 제2 유출구(660)를 포함할 수 있다.

아울러, 제1 멀티웨이밸브(600)는 도 4 및 도 7과 같이 배터리(100)로부터 냉각수가 직접적으로 유입되는 제4 유입구(640)를 더 포함할 수 있다.

다시 말해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1 멀티웨이밸브(600)는 5way 밸브일 수 있으며, 다른 실시예에 따라 6way 밸브일 수 있다.

아울러, 배터리(100)의 전단에 배치되며 배터리라인의 냉각수를 승온시키는 수가열히터(800)를 더 포함할 수 있다.

한편, 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 전장라디에이터(220) 및 배터리라디에이터(120)를 지난 냉각수는 리저버(950)에 유입되고, 제1 유입구(610) 및 제2 유입구(620)를 통해 제1 멀티웨이밸브(600)에 유입될 수 있다. 또한, 배터리(100)로부터 유입된 냉각수와 실외컨덴서(320)로부터 유입되어 팽창밸브로 팽창된 냉매가 제1 열교환기(400)에서 열교환되고, 열교환된 냉각수가 제3 유입구(630)를 통해 제1 멀티웨이밸브(600)로 유입되어 전장펌프(240) 또는 배터리펌프(140) 측으로 유출될 수 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)과 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는 전장펌프(240) 및 배터리펌프(140)를 구동시켜 전장라인 및 배터리라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200) 및 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)을 냉각시키고, 냉매로 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는, 전장펌프(240)를 구동시켜 전장라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200)을 냉각시키고, 압축기(300)를 구동시키고 배터리펌프(140)를 구동시켜 제1 열교환기(400)에서 팽창된 냉매와 냉각수 사이에 열교환되고, 냉각된 냉각수가 배터리(100)를 통과하도록 함으로써 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 배터리(100)를 승온시키는 경우에는 수가열히터(800) 및 배터리펌프(140)를 구동시켜, 배터리(100)를 통과한 냉각수가 제1 열교환기(400)를 거쳐 제3 유입구(630)로 유입된 후 제2 유출구(660)로 유출되도록 하며, 수가열히터(800)를 통해 승온된 냉각수가 배터리(100)를 통과하도록 함으로써, 배터리(100)를 승온시킬 수 있다.

한편, 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면 배터리(100)의 상류지점에 제1 멀티웨이밸브(600)를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제2 멀티웨이밸브(700)는 3way 밸브일 수 있으며, 배터리(100)를 통과한 냉각수의 흐름을 제어하는 역할을 한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은 도 2 및 도 3과 같이, 제1 열교환기(400)로부터 유입된 냉각수가 제1 유출구(650) 측으로 유출되지 않도록 제1 멀티웨이밸브(600)를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은 도 2와 같이, 배터리(100)를 통과한 냉각수가 제2 멀티웨이밸브(700)의 제어를 통해 제2 멀티웨이밸브(700)를 거쳐 리저버(950)로 직접 유입될 수 있다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)과 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는 전장펌프(240) 및 배터리펌프(140)를 구동시켜 전장라인 및 배터리라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200) 및 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)을 냉각시키고, 냉매로 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는, 전장펌프(240)를 구동시켜 전장라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200)을 냉각시키고, 압축기(300)를 구동시키고 배터리펌프(140)를 구동시켜, 제1 열교환기(400)에서 팽창밸브에 의해 팽창된 냉매와 냉각수 사이에 열교환되고, 냉각된 냉각수가 배터리(100)를 통과하도록 함으로써 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 배터리(100)를 승온시키는 경우에는 수가열히터(800) 및 배터리펌프(140)를 구동시키고, 제2 멀티웨이밸브(700)를 제어하여 배터리(100)를 통과한 냉각수가 리저버(950)로 유입된 후 제1 멀티웨이밸브(600)의 제2 유출구(660)로 유출되도록 하며, 수가열히터(800)를 통해 승온된 냉각수가 배터리(100)를 통과하도록 함으로써, 배터리(100)를 승온시킬 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 실내를 난방시키는 경우, PTC 히터(500)를 구동시킴으로써 외기가 PTC 히터(500)를 통과하면서 승온되어 실내에 공급되도록 하여 실내를 난방시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 제1 멀티웨이밸브(600)는 도 4와 같이 6way 밸브일 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 제1 멀티웨이밸브(600)는 도 4와 같이, 전장라디에이터(220)로부터 냉각수가 유입되는 제1 유입구(610), 배터리라디에이터(120)로부터 냉각수가 유입되는 제2 유입구(620), 제1 열교환기(400)로부터 냉각수가 유입되는 제3 유입구(630), 배터리(100)로부터 냉각수가 유입되는 제4 유입구(640), 전장펌프(240) 측으로 냉각수가 유출되는 제1 유출구(650) 및 배터리펌프(140) 측으로 냉각수가 유출되는 제2 유출구(660)를 포함할 수 있다.

여기서, 제3 유입구(630) 및 제1 열교환기(400) 사이에 제1 티관(900)이 마련되고, 제4 유입구(640) 및 제2 멀티웨이밸브(700) 사이에 제2 티관(910)이 마련될 수 있다. 아울러, 제1 티관(900) 및 제2 티관(910)은 서로 연결될 수 있다.

아울러, 도 4와 같이 제2 멀티웨이밸브(700)는 제2 티관(910)과 서로 연결될 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)과 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는 전장펌프(240) 및 배터리펌프(140)를 구동시켜 전장라인 및 배터리라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200) 및 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)을 냉각시키고, 냉매로 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는, 전장펌프(240)를 구동시켜 전장라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200)을 냉각시키고, 압축기(300)를 구동시키고 배터리펌프(140)를 구동시켜 제1 열교환기(400)에서 팽창된 냉매와 냉각수 사이에 열교환되고, 냉각된 냉각수가 제1 티관(900) 및 제2 티관(910)을 통해 제4 유입구(640)로 유입된 후 제2 유출구(660)로 유출되어 배터리(100)를 통과하도록 함으로써 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 배터리(100)를 승온시키는 경우에는 수가열히터(800) 및 배터리펌프(140)를 구동시키고, 제2 멀티웨이밸브(700)를 제어하여 배터리(100)를 통과한 냉각수가 제2 티관(910)을 거쳐 제4 유입구(640)로 유입된 후 제1 멀티웨이밸브(600)의 제2 유출구(660)로 유출되도록 하며, 수가열히터(800)를 통해 승온된 냉각수가 배터리(100)를 통과하도록 함으로써, 배터리(100)를 승온시킬 수 있다.

한편, 도 5와 같이 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서는 제2 유출구(660) 및 배터리펌프(140) 사이에 제3 티관(920)이 마련될 수 있다. 또한, 배터리(100)를 통과한 냉각수는 제2 멀티웨이밸브(700)의 제어를 통해 배터리라디에이터(120) 측, 제1 열교환기(400) 측 또는 제3 티관(920) 측으로 흐를 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)과 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는 전장펌프(240) 및 배터리펌프(140)를 구동시켜 전장라인 및 배터리라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200) 및 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)을 냉각시키고, 냉매로 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는, 전장펌프(240)를 구동시켜 전장라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200)을 냉각시키고, 압축기(300)를 구동시키고 배터리펌프(140)를 구동시켜 제1 열교환기(400)에서 팽창된 냉매와 냉각수 사이에 열교환되고, 냉각된 냉각수가 제3 유입구(630)로 유입된 후 제2 유출구(660)로 유출되어 배터리(100)를 통과하도록 함으로써 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 배터리(100)를 승온시키는 경우에는 수가열히터(800) 및 배터리펌프(140)를 구동시키고, 제2 멀티웨이밸브(700)를 제어하여 배터리(100)를 통과한 냉각수가 제3 티관(920)으로 유입되며, 수가열히터(800)를 통해 승온된 냉각수가 배터리(100)를 통과하도록 함으로써, 배터리(100)를 승온시킬 수 있다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예 내지 제7 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은 배터리(100)의 상류지점에 제4 티관(930) 및 체크밸브(940)를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 도 6을 참조하면 본 발명의 제5 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 체크밸브(940)와 리저버(950)는 서로 연결된 상태일 수 있다. 즉, 배터리(100)를 통과한 냉각수가 제4 티관(930) 및 체크밸브(940)를 거쳐 리저버(950)로 직접 유입될 수 있는 배관이 체크밸브(940)와 리저버(950) 사이에 마련될 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 제5 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)과 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는 전장펌프(240) 및 배터리펌프(140)를 구동시켜 전장라인 및 배터리라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200) 및 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제5 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)을 냉각시키고, 냉매로 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는, 전장펌프(240)를 구동시켜 전장라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200)을 냉각시키고, 압축기(300)를 구동시키며 배터리펌프(140)를 구동시켜 제1 열교환기(400)에서 팽창된 냉매와 냉각수 사이에 열교환되고, 냉각된 냉각수가 제2 유출구(660)로 유출되어 배터리(100)를 통과하도록 함으로써 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 제5 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 배터리(100)를 승온시키는 경우에는 수가열히터(800) 및 배터리펌프(140)를 구동시키고, 제4 티관(930) 및 체크밸브(940)를 거쳐 리저버(950)로 유입되도록하며, 제1 멀티웨이밸브(600)를 제어하여 제2 유출구(660) 측으로 유출되도록 하고, 수가열히터(800)를 거쳐 승온된 냉각수가 배터리(100)를 통과하도록 함으로써, 배터리(100)를 승온시킬 수 있다.

한편, 도 7을 참조하면 본 발명의 제6 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은, 제3 유입구(630) 및 제2 열교환기 사이에 제1 티관(900)이 마련되고, 제4 유입구(640) 및 제2 멀티웨이밸브(700) 사이에 제2 티관(910)이 마련되며, 제2 티관(910)과 체크밸브(940)가 서로 연결된 상태일 수 있다. 즉, 배터리(100)를 통과한 냉각수가 제4 티관(930) 및 체크밸브(940)를 거쳐 제2 티관(910)을 거쳐 제1 멀티웨이밸브(600)의 제4 유입구(640)로 유입될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 제6 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)과 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는 전장펌프(240) 및 배터리펌프(140)를 구동시켜 전장라인 및 배터리라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200) 및 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제6 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)을 냉각시키고, 냉매로 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는, 전장펌프(240)를 구동시켜 전장라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200)을 냉각시키고, 압축기(300)를 구동시키고 배터리펌프(140)를 구동시켜 제1 열교환기(400)에서 팽창된 냉매와 냉각수 사이에 열교환되고, 냉각된 냉각수가 제1 티관(900) 및 제2 티관(910)을 거쳐 제3 유입구(630)로 유입된 후 제2 유출구(660)로 유출되어 배터리(100)를 통과하도록 함으로써 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 제6 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 배터리(100)를 승온시키는 경우에는 수가열히터(800) 및 배터리펌프(140)를 구동시키고, 제4 티관(930) 및 체크밸브(940)를 거쳐 제4 유입구(640)를 통해 유입되도록하며, 제1 멀티웨이밸브(600)를 제어하여 제2 유출구(660) 측으로 유출되도록 하고, 수가열히터(800)를 거쳐 승온된 냉각수가 배터리(100)를 통과하도록 함으로써, 배터리(100)를 승온시킬 수 있다.

한편, 도 8을 참조하면 본 발명의 제7 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은, 제2 유출구(660) 및 배터리펌프(140) 사이에 제3 티관(920)이 마련되며, 체크밸브(940)와 제3 티관(920)이 서로 연결된 상태일 수 있다. 즉, 배터리(100)를 통과한 냉각수가 제4 티관(930) 및 체크밸브(940)를 거쳐 제3 티관(920)으로 직접 유입될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 제7 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)과 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는 전장펌프(240) 및 배터리펌프(140)를 구동시켜 전장라인 및 배터리라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200) 및 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제7 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)을 냉각시키고, 냉매로 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는, 전장펌프(240)를 구동시켜 전장라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200)을 냉각시키고, 압축기(300)를 구동시키고 배터리펌프(140)를 구동시켜 제1 열교환기(400)에서 팽창된 냉매와 냉각수 사이에 열교환되고, 냉각된 냉각수가 제3 유입구(630)로 유입된 후 제2 유출구(660)로 유출되어 배터리(100)를 통과하도록 함으로써 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 제7 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 배터리(100)를 승온시키는 경우에는 수가열히터(800) 및 배터리펌프(140)를 구동시키고, 제4 티관(930) 및 체크밸브(940)를 거쳐 제3 티관(920)으로 직접 유입되도록 하며, 수가열히터(800)를 거쳐 승온된 냉각수가 배터리(100)를 통과하도록 함으로써, 배터리(100)를 승온시킬 수 있다.

한편, 도 9를 참조하면 본 발명의 제8 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 실내공조장치(10)는 증발기(340), PTC 히터(500) 및 히터코어(960)를 포함할 수 있다. 또한, 전장부품(200)과 전장라디에이터(220) 및 히터코어(960) 사이에 분기관(970)리 마련될 수 있으며, 전장부품(200)을 통과한 냉각수가 분기관(970)을 거쳐 전장라디에이터(220) 또는 히터코어(960)로 흐를 수 있다.

구체적으로, 도 9를 참조하면 본 발명의 제8 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)과 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는 전장펌프(240) 및 배터리펌프(140)를 구동시켜 전장라인 및 배터리라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200) 및 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제8 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 외기로 전장부품(200)을 냉각시키고, 냉매로 배터리(100)를 냉각시키는 경우에는, 전장펌프(240)를 구동시켜 전장라인의 냉각수가 순환되도록 함으로써, 전장부품(200)을 냉각시키고, 압축기(300)를 구동시키고 배터리펌프(140)를 구동시켜 제1 열교환기(400)에서 팽창된 냉매와 냉각수 사이에 열교환되고, 냉각된 냉각수가 제3 유입구(630)로 유입된 후 제2 유출구(660)로 유출되어 배터리(100)를 통과하도록 함으로써 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 제8 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 배터리(100)를 승온시키는 경우에는 수가열히터(800) 및 배터리펌프(140)를 구동시키고, 배터리(100)를 통과한 냉각수가 제1 열교환기(400)를 거쳐 제3 유입구(630)로 유입된 후 제2 유출구(660)로 유출되도록 하며, 수가열히터(800)를 거쳐 승온된 냉각수가 배터리(100)를 통과하도록 함으로써, 배터리(100)를 승온시킬 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 제8 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 실내를 난방하는 경우에는, PTC 히터(500) 및 전장펌프(240)를 구동시키고, 전장부품(200)을 통과한 냉각수가 히터코어(960) 및 제1 열교환기(400)를 거쳐 제3 유입구(630)로 유입된 후 제1 유출구(650)로 유출되도록 함으로써, 외기가 히터코어(960) 및 PTC 히터(500)를 통과하면서 승온된 후 실내로 공급되어 실내를 난방할 수 있다.

100: 배터리 120: 배터리라디에이터
140: 배터리펌프
200: 전장부품 220: 전장라디에이터
240: 전장펌프
300: 압축기 320: 실외컨덴서
340: 증발기
400: 제1 열교환기 500: PTC 히터
600: 제1 멀티웨이밸브 610: 제1 유입구
620: 제2 유입구 630: 제3 유입구
640: 제4 유입구 650: 제1 유출구
660: 제2 유출구
700: 제2 멀티웨이밸브 800: 수가열히터
900: 제1 티관 910: 제2 티관
920: 제3 티관 930: 제4 티관
940: 체크밸브 950 리저버
960: 히터코어 970: 분기관
10: 실내공조장치

Claims (15)

1. 냉각수가 순환되며 전장부품을 냉각하는 전장라인;
   냉각수가 순환되며 배터리를 냉각하는 배터리라인;
   냉매가 순환되며 압축기, 실외컨덴서 및 팽창밸브와 증발기를 연결하는 냉매라인;
   실내를 냉방 또는 난방하는 실내공조장치;
   배터리로부터 유입되는 냉각수와 실외컨덴서로부터 유입되어 팽창밸브로 팽창된 냉매가 열교환하는 제1 열교환기;
   전장라디에이터로부터의 냉각수, 배터리라디에이터로부터의 냉각수, 제1 열교환기에서 냉매와 열교환된 냉각수 및 배터리로부터의 냉각수가 선택적으로 유입되고, 유입된 냉각수를 전장펌프 및 배터리펌프로 선택적으로 유출시킴으로써 냉각수의 흐름을 제어하는 제1 멀티웨이밸브;를 포함하는 차량의 통합 열관리 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   제1 멀티웨이밸브는, 전장라디에이터로부터 냉각수가 유입되는 제1 유입구, 배터리라디에이터로부터 냉각수가 유입되는 제2 유입구, 제1 열교환기로부터 냉각수가 유입되는 제3 유입구, 전장펌프 측으로 냉각수가 유출되는 제1 유출구 및 배터리펌프 측으로 냉각수가 유출되는 제2 유출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   제1 멀티웨이밸브는 배터리로부터 냉각수가 유입되는 제4 유입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   배터리의 상류지점에 제2 멀티웨이 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,
   제1 열교환기로부터 유입된 냉각수가 제1 유출구 측으로 유출되지 않도록 제1 멀티웨이밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
6. 청구항 4에 있어서,
   제3 유입구 및 제1 열교환기 사이에 제1 티관이 마련되고,
   제4 유입구 및 제2 멀티웨이밸브 사이에 제2 티관이 마련되며,
   제1 티관 및 제2 티관은 서로 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
7. 청구항 6에 있어서,
   제2 멀티웨이밸브는 제2 티관과 서로 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
8. 청구항 4에 있어서,
   제2 유출구 및 배터리펌프 사이에 제3 티관이 마련되며,
   배터리를 통과한 냉각수가 제2 멀티웨이밸브 거쳐 제3 티관으로 유입되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
9. 청구항 3에 있어서,
   배터리의 상류지점에 제4 티관 및 체크밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
10. 청구항 9에 있어서,
    체크밸브와 리저버가 서로 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
11. 청구항 9에 있어서,
    제3 유입구 및 제2 열교환기 사이에 제1 티관이 마련되고,
    제4 유입구 및 제2 멀티웨이 밸브 사이에 제2 티관이 마련되며,
    제2 티관과 체크밸브가 서로 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
12. 청구항 9에 있어서,
    제2 유출구 및 배터리펌프 사이에 제3 티관이 마련되며,
    체크밸브와 제3 티관이 서로 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
13. 청구항 1에 있어서,
    실내공조장치는 증발기, PTC 히터 및 히터코어 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
14. 청구항 13에 있어서,
    전장부품과 전장라디에이터 및 히터코어 사이에 분기관이 마련되며,
    전장부품을 통과한 냉각수가 분기관을 거쳐 전장라디에이터 또는 히터코어로 흐르는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
15. 청구항 1에 있어서,
    배터리의 전단에 배치되며 배터리라인의 냉각수를 승온시키는 수가열히터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
    

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