KR102512008B1 - 열관리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 열관리 시스템은, 압축기(210), 수랭식 응축기(220), 제1팽창밸브(240) 및 증발기(242)를 포함하고, 냉매를 순환시켜 실내를 냉방하는 냉매 순환라인(200); 상기 수랭식 응축기(220)를 통해 상기 냉매와 열교환되는 냉각수를 순환시켜 실내를 난방하는 난방라인(301); 공기 또는 상기 냉매와 열교환되는 냉각수를 순환시켜 배터리(350) 및 전장부품(460)을 냉각시키는 제1냉각라인(302); 및 모터용 라디에이터(370)를 포함하고, 냉각수를 순환시켜 구동 모터(470)를 냉각시키는 제2냉각라인(303);을 포함한다.

Description

열관리 시스템 {Thermal management system}
본 발명은 열관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 냉방 및 난방은 물론 차량 내의 전장부품 및 배터리의 열을 관리하는 시스템에 관한 것이다.
최근 자동차 분야에서 환경 친화적 기술의 구현 및 에너지 고갈 등의 문제 해결책으로서 각광받고 있는 것이 전기 자동차이다.
전기 자동차는 배터리 또는 연료전지로부터 전력을 공급받아 구동되는 모터를 이용해 주행하기 때문에 탄소 배출이 적고 소음이 작다. 또한, 기존의 엔진보다 에너지 효율이 우수한 모터를 사용하기 때문에 친환경적이다.
그런데 전기 자동차는 배터리, 구동 모터 등 전장부품의 작동 시 많은 열이 발생하기 때문에 열관리가 중요하다.
특히, 구동 모터에서는 배터리, 인버터, 충전기 등의 다른 전장부품에 비해 상대적으로 많은 열이 발생하므로, 구동 모터를 적정한 온도로 냉각시켜야 하며 이를 위해 구동 모터의 냉각을 위한 열교환기의 냉각 성능을 높여야 할 필요성이 있다.
KR 2018-0007021 A (2018.01.22)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 냉방 및 난방은 물론 차량 내의 구동 모터 및 전장부품의 열관리가 가능한 열관리 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 구동 모터를 컨디션에 따라 적정한 온도로 냉각하여 구동 모터의 냉각 성능 및 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 열관리 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열관리 시스템은, 압축기(210), 수랭식 응축기(220), 제1팽창밸브(240) 및 증발기(242)를 포함하고, 냉매를 순환시켜 실내를 냉방하는 냉매 순환라인(200); 상기 수랭식 응축기(220)를 통해 상기 냉매와 열교환되는 냉각수를 순환시켜 실내를 난방하는 난방라인(301); 공기 또는 상기 냉매와 열교환되는 냉각수를 순환시켜 배터리(350) 및 전장부품(460)을 냉각시키는 제1냉각라인(302); 및 모터용 라디에이터(370)를 포함하고, 냉각수를 순환시켜 구동 모터(470)를 냉각시키는 제2냉각라인(303);을 포함한다.
또한, 상기 제1냉각라인(302)과는 별도로 제2냉각라인(303)에 냉각수가 순환되어 상기 구동 모터(470)가 냉각되는 것을 특징으로 하고, 상기 제2냉각라인(303)은 실내 냉방 모드 또는 실내 난방 모드에 따라 상기 난방라인(301) 및 제1냉각라인(302) 중 어느 하나 이상과 연결되거나 연결이 차단되는 것을 특징으로 하며, 상기 실내 냉방 모드 시, 상기 난방라인(301) 및 제1냉각라인(302)은 서로 연결되며, 상기 제2냉각라인(303)은 난방라인(301) 및 제1냉각라인(302)과 연결이 차단되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실내 난방 모드 시, 상기 제2냉각라인(303)의 구동 모터(470)는 난방라인(301) 또는 제1냉각라인(302)과 연결되는 것을 특징으로 하고, 상기 실내 난방 모드 시, 상기 모터용 라디에이터(370)로는 냉각수의 흐름이 차단되는 것을 특징으로 하며, 상기 제2냉각라인(303)은, 상기 제1냉각라인(302)의 일측에서 분기되어 상기 제2냉각라인(303)과 연결되는 제3연결라인(302-3); 및 상기 제1냉각라인(302)의 타측에서 분기되어 상기 제2냉각라인(303)과 연결되는 제4연결라인(302-4);을 포함한다.
또한, 상기 제2냉각라인(303)에는 구동 모터(470)의 일측에 제3방향전환밸브(380)가 설치되고 구동 모터(470)의 타측에 제4방향전환밸브(390)가 설치되어, 상기 제3방향전환밸브(380) 및 제4방향전환밸브(390)에 의해 제2냉각라인(303)의 구동 모터(470)가 제1냉각라인(302)과 연결되거나 연결이 차단되는 것을 특징으로 하고, 상기 제2냉각라인(303)에는 냉각수를 순환시키는 제4냉각수 펌프(360)가 설치된 것을 특징으로 하며, 상기 냉매 순환라인(200)은, 상기 수랭식 응축기(220)에서 토출된 냉매를 교축 또는 바이패스 시키는 제2팽창밸브(225); 및 상기 제2팽창밸브(225)에서 토출된 냉매를 공기와 열교환하여 상기 제1팽창밸브(240)로 토출하는 공랭식 응축기(230);를 더 포함한다.
또한, 상기 수랭식 응축기(220)에서 토출된 냉매를 교축하거나 바이패스 시키거나 흐름을 차단하는 제3팽창밸브(251); 및 상기 제3팽창밸브(251)에서 토출된 냉매를 상기 제1냉각라인(302)의 냉각수와 열교환하는 칠러(252); 를 더 포함하고, 상기 제1냉각라인(302)은, 상기 배터리(350)와 병렬로 연결되며 칠러(252)를 통과하는 제5연결라인(302-5)을 더 포함하며, 상기 제5연결라인(302-5)은 제5방향전환밸브(330)에 의해 제1냉각라인(302)에 연결되어, 상기 제5방향전환밸브(330)에 의해 제5연결라인(302-5)에 냉각수가 흐르거나 흐름이 차단되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1냉각라인(302)은 냉각수를 공기로 냉각시키기 위한 전장용 라디에이터(310)를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 난방라인(301)은, 상기 수랭식 응축기(220)를 통해 냉매와 열교환되는 냉각수와 실내로 유입되는 공기를 열교환하여 가열된 공기를 이용해 실내를 난방하는 히터 코어(440); 및 냉각수의 유동 방향으로 상기 히터 코어(440)의 전방에 배치되어 냉각수를 가열하는 냉각수 히터(430); 를 포함하며, 상기 제2냉각라인(303)은, 상기 모터용 라디에이터(370)와 연결되어 냉각수에 의해 냉각되는 오일 쿨러(473)를 더 포함하고, 상기 구동 모터(470)는 전방 모터(471) 및 후방 모터(472)를 포함하여 이루어지며, 상기 전방 모터(471) 및 후방 모터(472)는 각각 오일 쿨러(473)에 연결되어 순환되는 오일에 의해 냉각되는 것을 특징으로 한다.
또한, 열관리 시스템은 압축기(210), 수랭식 응축기(220), 제1팽창밸브(240) 및 증발기(242)를 포함하고, 냉매를 순환시켜 실내를 냉방하는 냉매 순환라인(200); 상기 수랭식 응축기(220)를 통해 상기 냉매와 열교환되는 냉각수를 순환시켜 실내를 난방하는 난방라인(301); 공기 또는 상기 냉매와 열교환되는 냉각수를 순환시켜 배터리(350)을 냉각시키는 제1냉각라인(302); 및 모터용 라디에이터(370)를 포함하고, 냉각수를 순환시켜 구동 모터(470) 및 전장부품(460)를 냉각시키는 제2냉각라인(303); 을 포함한다.
또한, 상기 제1냉각라인(302)과는 별도로 제2냉각라인(303)에 냉각수가 순환되어 구동 모터(470) 및 전장부품(460)이 냉각되는 것을 특징으로 하고, 상기 제2냉각라인(303)은, 상기 모터용 라디에이터(370)와 연결되어 냉각수에 의해 냉각되는 오일 쿨러(473)를 더 포함하고, 상기 구동 모터(470)는 전방 모터(471) 및 후방 모터(472)를 포함하여 이루어지며, 상기 전방 모터(471) 및 후방 모터(472)는 각각 오일 쿨러(473)에 연결되어 순환되는 오일에 의해 냉각되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 열관리 시스템은 구동 모터를 컨디션에 따라 적정한 온도로 냉각하여 구동 모터의 냉각 성능 및 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 열관리 시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 열관리 시스템의 실내 냉방 모드 시 구동 모터, 전장부품 및 배터리가 냉각되는 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 열관리 시스템의 실내 난방 모드 시 전장부품, 구동 모터 및 배터리의 폐열을 회수하여 난방에 이용하는 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 열관리 시스템의 실내 난방 모드에서 냉매 순환라인을 히트펌프 루프로 작동시키지 않으면서 전장부품 및 구동 모터의 폐열만을 이용해 실내를 난방하는 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 열관리 시스템의 실내 냉방 모드 시 구동 모터, 전장부품 및 배터리가 냉각되는 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 열관리 시스템의 실내 냉방 모드 시 구동 모터, 전장부품 및 배터리가 냉각되는 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 열관리 시스템의 실내 냉방 모드 시 구동 모터, 전장부품 및 배터리가 냉각되는 시스템을 나타낸 구성도이다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 열관리 시스템을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
<실시예 1>
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템의 실내 냉방 모드 시 라디에이터에 의해 배터리 및 전장부품이 냉각되는 시스템을 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 열관리 시스템은 크게 냉매가 순환되어 실내를 냉방하는 냉매 순환라인(200), 냉각수가 순환되는 냉각수 순환라인(300)으로 구성될 수 있다. 그리고 냉각수 순환라인(300)은 난방을 위한 난방라인(301), 냉각을 위한 제1냉각라인(302) 및 제2냉각라인(303)으로 구성될 수 있다.
냉매 순환라인(200)은 압축기(210), 제1열교환기(220), 제2팽창밸브(225), 제2열교환기(230), 제1팽창밸브(240), 제3팽창밸브(251), 제3열교환기(242), 제4열교환기(252) 및 어큐뮬레이터(260)를 포함할 수 있다.
압축기(210)는 전력을 공급받아 구동되는 전동 압축기일 수 있으며, 냉매를 흡입 및 압축하여 제1열교환기(220)쪽으로 토출하는 역할을 한다.
제1열교환기(220)는 응축기의 역할을 하며 일례로 수랭식 응축기가 사용될 수 있다. 그리고 제1열교환기(220)는 압축기(210)에서 토출된 냉매를 냉각수와 열교환시켜 액상 냉매로 응축하여 제2팽창밸브(225)쪽으로 보내는 역할을 한다.
제2팽창밸브(225)는 냉매를 교축하거나 바이패스 시키거나 냉매의 흐름을 차단하는 역할을 할 수 있으며, 냉매의 유동 방향으로 제1열교환기(220)의 후방에 배치될 수 있다.
제2열교환기(230)는 공랭식 응축기인데, 기능상 응축기 또는 증발기 역할을 할 수 있다. 즉, 제2팽창밸브(225)의 역할에 따라 제2열교환기(230)의 기능이 가변될 수 있다. 즉, 냉매 순환라인(200)이 에어컨 루프로 사용되는 경우 제2팽창밸브(225)에서는 냉매를 바이패스 시키고 제2열교환기(230)는 제1열교환기(220)와 함께 응축기의 역할을 하며, 냉매 순환라인(200)이 히트펌프 루프로 사용되는 경우 제2팽창밸브(225)에서는 냉매를 교축하며 제2열교환기(230)는 증발기 역할을 한다. 그리고 제2열교환기(230)는 냉각팬(311)에 의해 공랭식으로 냉각될 수 있다.
제1팽창밸브(240) 및 제3팽창밸브(251)는 냉매를 교축하거나 바이패스 시키거나 냉매의 흐름을 차단하는 역할을 할 수 있다. 그리고 제1팽창밸브(240) 및 제3팽창밸브(251)는 병렬로 구성될 수 있다. 즉, 냉매의 유동 방향으로 제2열교환기(230)의 후방에서 두 개의 라인으로 냉매라인이 분기되며, 분기된 두 개의 냉매라인 중 하나의 냉매라인에 제1팽창밸브(240)가 배치되고 다른 하나의 냉매라인에 제3팽창밸브(251)가 배치될 수 있다.
제3열교환기(242)는 증발기에 해당되며 제4열교환기(252)는 칠러에 해당된다. 그리고 제3열교환기(242)는 냉매의 유동 방향으로 제1팽창밸브(240)의 후방에 배치되며, 차량의 공조장치(150) 내부에 구비되어 공조장치의 송풍기(152)에 의해 유동되는 공기가 제3열교환기(242)를 거치며 냉각되어 차량의 실내로 공급되어 차량의 실내 냉방에 이용될 수 있다.
제4열교환기(252)는 냉매의 유동 방향으로 제3팽창밸브(251)의 후방에 배치되며, 냉각수와 열교환되어 냉각수가 냉각 또는 가열될 수 있다. 그리하여 제1팽창밸브(240)와 제3열교환기(242)가 한 조를 이루고 제3팽창밸브(251)와 제4열교환기(252)가 다른 한 조를 이루어, 두 조가 냉매라인 상에서 병렬로 구성된다. 또한, 냉매 유동 방향으로 제3열교환기(242)와 제4열교환기(252)의 후방쪽은 냉매라인이 합류되어 하나의 냉매라인으로 형성될 수 있다.
어큐뮬레이터(260)는 냉매라인 상의 냉매의 압력을 일시적으로 저장하는 역할을 할 수 있다. 그리고 어큐뮬레이터(260)는 냉매 중 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하여 기상 냉매만 압축기(210)로 공급할 수 있다. 여기에서 제3열교환기(242)와 제4열교환기(252)의 후방쪽에서 냉매라인이 합류된 지점에 어큐뮬레이터(260)가 배치되어 연결되며, 어큐뮬레이터(260)는 냉매 유동 방향으로 압축기(210)의 후방에 배치될 수 있다. 그리하여 다시 압축기(210)로 보내진 냉매는 상기한 바와 같은 순환 사이클을 반복하게 된다.
난방라인(301)은 제1열교환기(220), 냉각수 히터(430), 제5열교환기(440), 제1냉각수 펌프(450) 및 제1방향전환밸브(410)를 포함할 수 있다.
제1열교환기(220)는 상기한 바와 같이 수랭식 응축기가 사용되어, 냉매 및 냉각수가 통과하면서 서로 열교환될 수 있다.
냉각수 히터(430)는 냉각수를 가열하는 장치이며, 냉각수의 유동 방향으로 제1열교환기(220)의 후방 및 제5열교환기(440)의 전방에 배치되어 연결될 수 있다. 그리고 냉각수 히터(430)는 냉각수의 온도가 특정한 온도 이하일 경우 가동될 수 있으며, 전력을 이용해 발열할 수 있는 인덕션 히터, 씨즈 히터, 피티씨 히터, 필름 히터 등 다양하게 형성될 수 있다.
제5열교환기(440)는 차량의 공조장치(150) 내에 구비되어 히터 코어의 역할을 할 수 있다. 즉, 공조장치(150)의 송풍기(152)에 의해 유동되는 공기가 제5열교환기(440)를 거치며 승온되어 차량의 실내로 공급되어 차량의 실내 난방에 이용될 수 있다. 그리고 제5열교환기(440)는 냉각수의 유동 방향으로 냉각수 히터(430)의 후방에 배치되어 연결될 수 있다.
제1냉각수 펌프(450)는 난방라인(301)을 따라 냉각수가 순환되도록 냉각수를 압송하는 수단이며, 제1냉각수 펌프(450)는 냉각수의 유동 방향으로 제5열교환기(440)의 후방에 배치되어 연결될 수 있다.
제1방향전환밸브(410)는 제1냉각수 펌프(450)와 제1열교환기(220)의 사이에 설치될 수 있으며, 난방라인(301)과 이후에 설명할 제1냉각라인(302)을 선택적으로 연결하거나 연결을 차단하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게 제1방향전환밸브(410)는 난방라인(301) 상에 설치되어 2개의 냉각수 배관이 제1방향전환밸브(410)에 연결되고, 제1냉각라인(302)의 일측에서 분기된 1개의 제1연결라인(302-1)이 제1방향전환밸브(410)에 연결되며, 제1냉각라인(302)의 타측에서 분기된 1개의 제2연결라인(302-2)이 제1방향전환밸브(410)에 연결될 수 있다. 즉, 제1방향전환밸브(410)에서는 4개의 냉각수 배관이 만나도록 연결되며, 제1방향전환밸브(410)는 4개의 냉각수 배관들이 서로 연결되거나 차단된 상태를 조절할 수 있는 4방향의 방향전환밸브가 될 수 있다.
그리하여 난방라인(301)은 냉각수가 제1열교환기(220), 냉각수 히터(430), 제5열교환기(440), 제1냉각수 펌프(450) 및 제1방향전환밸브(410)를 따라 순환되고, 다시 제1방향전환밸브(410)에서 제1열교환기(220)로 유입되어 순환되는 사이클을 반복할 수 있다.
제1냉각라인(302)은 제6열교환기(310), 제2방향전환밸브(320), 제2냉각수 펌프(420), 제1방향전환밸브(410), 전장부품(460), 제3냉각수 펌프(340), 배터리(350), 제4열교환기(252) 및 제5방향전환밸브(330)를 포함할 수 있다.
제6열교환기(310)는 냉각수를 냉각시키는 전장용 라디에이터 역할을 하며, 제6열교환기(310)는 냉각팬(311)에 의해 공랭식으로 냉각될 수 있다.
제2방향전환밸브(320)는 제1냉각라인(302) 상에 설치되어 2개의 냉각수 배관이 제2방향전환밸브(320)에 연결되고, 난방라인(301)과 제1냉각라인(302)이 연결되도록 제1방향전환밸브(410)와 제2방향전환밸브(320)가 제1연결라인(302-1)으로 연결될 수 있다. 즉, 제2방향전환밸브(320)는 3개의 냉각수 배관이 만나도록 연결되며, 제2방향전환밸브(320)는 3개의 냉각수 배관들이 서로 연결되거나 차단된 상태를 조절할 수 있는 3방향의 방향전환밸브가 될 수 있다.
제2냉각수 펌프(420)는 제1냉각라인(302)을 따라 냉각수가 순환되도록 냉각수를 압송하는 수단이다. 그리고 제2냉각수 펌프(420)는 제1방향전환밸브(410)와 제2방향전환밸브(320) 사이의 제1연결라인(302-1)에 설치되어, 제2냉각수 펌프(420)의 작동에 의해 제2방향전환밸브(320)에서 제1방향전환밸브(410)쪽으로 냉각수가 흐를 수 있다.
전장부품(460)은 제1냉각라인(302)에 형성된 합류부(312)와 제1방향전환밸브(410)를 연결하는 제2연결라인(302-2)에 배치되어, 냉각수에 의해 전장부품(460)이 냉각될 수 있다. 또는, 전장부품(460)은 제2방향전환밸브(320)에서 제1방향전환밸브(410)를 연결하는 제1연결라인(302-1)에 배치될 수도 있다. 그리고 전장부품(460)은 인버터, 충전기(OBC; On Board Charger) 등이 될 수 있다.
제3냉각수 펌프(340)는 제1냉각라인(302)을 따라 냉각수가 순환되도록 냉각수를 압송하는 수단이며, 제3냉각수 펌프(340)는 제2방향전환밸브(320)와 배터리(350)의 사이에 설치되어, 제3냉각수 펌프(340)의 작동에 의해 제3냉각수 펌프(340)에서 배터리(350)쪽으로 냉각수가 흐를 수 있다. 이때, 제3냉각수 펌프(340)는 제2방향전환밸브(320) 우측의 4개의 냉각수 배관이 연결되어 있는 분기부(313)에서 우측으로 연결된 냉각수 라인에 배치될 수 있다.
배터리(350)는 차량의 동력원이며, 차량 내 구동 모터(470) 및 전장부품(460)의 구동원이 될 수 있다. 또는 배터리(350)는 연료전지와 연결되어 전기를 저장하는 역할을 하거나, 외부에서 공급되는 전기를 저장하는 역할을 할 수 있다. 그리고 배터리(350)는 냉각수의 유동 방향으로 제3냉각수 펌프(340)의 후방에 배치될 수 있으며, 배터리(350)는 유동되는 냉각수와 열교환되어 냉각될 수 있다.
제4열교환기(252)는 분기부(313)에서 아래쪽으로 연결된 냉각수 라인에 배치되어, 분기부(313)와 제5방향전환밸브(330)를 연결하는 제5연결라인(302-5) 상에 배치될 수 있다. 그리하여 제4열교환기(252)에서 냉매와 냉각수가 열교환되어, 냉매에 의해 냉각수가 냉각되거나 반대로 냉매에 의해 냉각수가 가열될 수 있다.
제5방향전환밸브(330) 제1냉각라인(302) 상에 설치되어 3개의 냉각수 배관이 제5방향전환밸브(330)에 연결될 수 있다. 제5방향전환밸브(330)는 합류부(312) 우측의 냉각수 배관과 제4열교환기(252)에서 아래쪽으로 연결된 냉각수 배관과 배터리(350)에서 아래쪽으로 연결된 냉각수 배관이 연결될 수 있다. 즉, 제5방향전환밸브(330)에서는 3개의 냉각수 배관이 만나며, 제5방향전환밸브(330)는 3개의 냉각수 배관들이 서로 연결되거나 차단된 상태를 조절할 수 있는 3방향의 방향전환밸브가 될 수 있다.
제2냉각라인(303)은 제7열교환기(370), 제3방향전환밸브(380), 구동 모터(470), 제4냉각수 펌프(360) 및 제4방향전환밸브(390)를 포함할 수 있다.
제7열교환기(370)는 냉각수를 냉각시키는 모터 냉각용 라디에이터 역할을 하며, 제7열교환기(370)는 냉각팬(311)에 의해 공랭식으로 냉각될 수 있다.
제3방향전환밸브(380)는 냉각수의 유동 방향으로 제7열교환기(370)의 후방에 설치되어 2개의 냉각수 배관이 제3방향전환밸브(380)에 연결되고, 제1냉각라인(302)과 제3방향전환밸브(380)가 제3연결라인(302-3)으로 연결될 수 있다. 그리하여 제3방향전환밸브(380)는 3개의 냉각수 배관이 만나도록 연결되며, 제3방향전환밸브(380)는 3개의 냉각수 배관들이 서로 연결되거나 차단된 상태를 조절할 수 있는 3방향의 방향전환밸브가 될 수 있다. 이때, 제3연결라인(303-3)은 일측이 제3방향전환밸브(380)에 연결되고 타측은 분기부(313)에 연결될 수 있다.
구동 모터(470) 차량의 구동 수단이며, 배터리(350)로부터 전력을 공급받아 작동될 수 있다. 그리고 구동 모터(470)는 냉각수의 유동 방향으로 제7열교환기(370)의 후방에 배치되어 냉각수와 열교환되어 냉각될 수 있다.
제4냉각수 펌프(360)는 제2냉각라인(303)을 따라 냉각수가 순환되도록 냉각수를 압송하는 수단이며, 제4냉각수 펌프(360)는 제4방향전환밸브(390)와 구동 모터(470)의 사이에 설치되어, 제4냉각수 펌프(360)의 작동에 의해 구동 모터(470)에서 제7열교환기(370)쪽으로 냉각수가 흐를 수 있다.
제4방향전환밸브(390)는 냉각수의 유동 방향으로 제4냉각수 펌프(360)의 후방에 설치되어, 2개의 냉각수 배관이 제4방향전환밸브(390)에 연결되고 제1냉각라인(302)과 제4방향전환밸브(390)가 제4연결라인(302-4)으로 연결될 수 있다. 그리하여 제4향전환밸브(390)는 3개의 냉각수 배관이 만나도록 연결되며, 제4방향전환밸브(390)는 3개의 냉각수 배관들이 서로 연결되거나 차단된 상태를 조절할 수 있는 3방향의 방향전환밸브가 될 수 있다. 이때, 제4연결라인(302-4)은 일측이 제4방향전환밸브(390)에 연결되고 타측은 합류부(312)에 연결될 수 있다.
그리하여 인버터 및 충전기 등의 전장부품(460)이나 배터리(350)에 비해 상대적으로 많은 열이 발생하는 구동 모터(470)를, 제7열교환기(370)를 포함하며 별도의 냉각수가 순환되는 제2냉각라인(303)을 이용해 냉각시키므로, 차량의 냉방 및 난방은 물론 구동 모터를 컨디션에 따라 적정한 온도로 냉각하여 구동 모터의 냉각 성능 및 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
그리고 공조장치(150)는 공기를 송풍시킬 수 있도록 일측에 송풍기(152)가 설치되어 있으며, 공조장치(150)의 내부에는 온도조절도어(151)가 설치될 수 있다. 또한, 공조장치 내의 증발기에 해당되는 제3열교환기(242) 및 히터코어에 해당되는 제5열교환기(440)는 온도조절도어(151)의 작동에 따라 송풍기(152)에서 토출된 공기가 제3열교환기(242)만을 거친 후 실내로 유입되도록 하거나, 제3열교환기(242)를 거친 후 제5열교환기(440)를 통과하여 실내로 유입될 수 있도록 배치 및 구성될 수 있다.
이하 앞에서 설명한 열관리 시스템의 작동 모드에 따른 동작에 대해 설명한다.
1. 실내 냉방 모드에서 제7열교환기에 의한 구동 모터 냉각과 제6열교환기에 의한 전장부품 및 배터리 냉각
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 열관리 시스템의 실내 냉방 모드 시 구동 모터, 전장부품 및 배터리가 냉각되는 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 냉매 순환라인(200)의 압축기(210)가 작동하여 압축기(210)에서 고온고압의 냉매가 토출된다. 그리고 압축기(210)에서 토출된 냉매는 제1열교환기(220)에서 냉각수와 열교환되어 냉각된다. 이어서 제1열교환기(220)에서 냉각된 냉매는 제2팽창밸브(225)를 바이패스하여 제2열교환기(230)로 유입되며, 냉매는 제2열교환기(230)에서 외부 공기와 열교환되어 냉각된다. 즉, 제1열교환기(220) 및 제2열교환기(230)가 모두 응축기의 역할을 하여 냉매를 응축시킨다. 응축된 냉매는 이후 제1팽창밸브(240)를 통과하면서 교축되어 냉매가 팽창된 후 제3열교환기(242)를 거치면서 공조장치(150)의 송풍기(152)에 의해 송풍되는 공기와 열교환되어 냉매가 증발되면서 공기가 냉각되어, 냉각된 공기를 차량의 실내로 공급하여 실내 냉방이 이루어진다. 제3열교환기(242)에서 증발된 냉매는 어큐뮬레이터(260)를 거쳐 다시 압축기(210)로 유입되며, 상기한 바와 같은 과정을 반복하면서 냉매가 순환된다. 이때, 제3팽창밸브(251)는 냉매의 흐름을 차단하여 제4열교환기(252) 방향으로 냉매가 흐르지 않을 수 있다.
한편, 냉각수 순환라인(300)의 냉각수는 제1냉각수 펌프(450), 제2냉각수 펌프(420), 제3냉각수 펌프(340) 및 제4냉각수 펌프(360)의 작동에 의해 순환된다. 여기에서 냉각수 순환라인(300)은 난방라인(301)과 제1냉각라인(302)이 서로 연결되어 냉각수가 유동될 수 있으며, 제2냉각라인(303)은 난방라인(301) 및 제1냉각라인(302)과는 연결이 차단되어 제2냉각라인(303)이 별도의 폐루프를 구성하여 냉각수가 순환될 수 있다.
이때, 서로 연결되어 냉각수가 연통되는 난방라인(301)과 제1냉각라인(302)은 제1냉각수 펌프(450), 제2냉각수 펌프(420) 및 제3냉각수 펌프(340)의 작동에 의해 냉각수가 순환된다. 그리고 냉각수에 의해 제1열교환기(220)를 통과하는 냉매, 전장부품(460) 및 배터리(350)가 냉각되며, 가열된 냉각수는 제6열교환기(310)에서 냉각팬(311)의 작동에 의해 외부 공기와 열교환되어 냉각될 수 있다. 보다 상세하게는 제1방향전환밸브(410)는 상측과 좌측이 서로 연결되어 냉각수가 유통되고 하측과 우측이 서로 연결되어 냉각수가 유통될 수 있다. 그리고 제2방향전환밸브(320)는 좌측, 하측 및 우측이 모두 연결되어 냉각수가 유통될 수 있다. 또한, 제5방향전환밸브(330)는 좌측과 우측이 서로 연결되어 냉각수가 유통될 수 있으며, 상측은 연결이 차단되어 분기부(313)와 제5방향전환밸브(330)를 연결하는 제5연결라인(302-5)에는 냉각수가 흐르지 않을 수 있다. 그리하여 냉각수는 제1냉각수 펌프(450)에서부터 제1방향전환밸브(410), 전장부품(460), 합류부(312), 제6열교환기(310), 제2방향전환밸브(320), 제2냉각수 펌프(420), 제1방향전환밸브(410), 제1열교환기(220), 냉각수 히터(430) 및 제5열교환기(440)를 차례대로 거쳐 다시 제1냉각수 펌프(450)로 유입되어 순환되는 사이클이 반복된다. 그리고 분기부(313), 제3냉각수 펌프(340), 배터리(350) 및 제5방향전환밸브(330)는 전장부품(460)과는 병렬로 연결되어, 제2방향전환밸브(320)에서 분기된 냉각수가 분기부(313), 제3냉각수 펌프(340), 배터리(350) 및 제5방향전환밸브(330)를 차례로 거쳐 합류부(312)에서 전장부품(460)을 통과한 냉각수와 합류되어 다시 제6열교환기(310)로 유입되어 순환되는 사이클이 반복된다.
또한, 별도의 폐루프를 구성하여 냉각수가 순환되는 제2냉각라인(303)은 제4냉각수 펌프(360)의 작동에 의해 냉각수가 순환되고, 냉각수에 의해 구동 모터(470)가 냉각되며, 제7열교환기(370)를 통과하는 냉각수가 팬(311)의 작동에 의해 외부 공기와 열교환되어 냉각될 수 있다. 보다 상세하게는 제3방향전환밸브(380)는 좌측과 하측이 서로 연결되어 냉각수가 유통될 수 있다. 그리고 제4방향전환밸브(390)는 좌측과 상측이 서로 연결되어 냉각수가 유통될 수 있다. 그리하여 냉각수는 제4냉각수 펌프(360)에서부터 제4방향전환밸브(390), 제7열교환기(370), 제3방향전환밸브(380) 및 구동 모터(470)를 차례대로 거쳐 다시 제4냉각수 펌프(360)로 유입되어 순환되는 사이클이 반복된다. 이때, 제3방향전환밸브(380)의 상측은 좌측 및 하측과는 연결이 차단되어 제3방향전환밸브(380)와 분기부(313)를 연결하는 제3연결라인(302-3)에는 냉각수가 흐르지 않을 수 있다. 또한, 제4방향전환밸브(390)의 하측은 좌측 및 상측과는 연결이 차단되어 제4방향전환밸브(390)와 합류부(312)를 연결하는 제4연결라인(302-4)에는 냉각수가 흐르지 않을 수 있다.
2. 실내 난방 모드에서 전장부품, 구동 모터 및 배터리 폐열 회수
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 열관리 시스템의 실내 난방 모드 시 전장부품, 구동 모터 및 배터리의 폐열을 회수하여 난방에 이용하는 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2를 참조하면, 냉매 순환라인(200)은 히트펌프 루프로 작동한다. 냉매 순환라인(200)의 압축기(210)가 작동하여 압축기(210)에서 고온고압의 냉매가 토출되고, 압축기(210)에서 토출된 냉매는 제1열교환기(220)에서 냉각수와 열교환되어 냉각되며, 냉각수는 냉매에 의해 가열된다. 이어서 제1열교환기(220)에서 냉각된 냉매는 제2팽창밸브(225)를 통과하며 교축되어 팽창되며, 제2열교환기(230)로 유입된 냉매는 외부 공기와 열교환되어 증발되어 외부의 열을 흡수한다. 즉, 제1열교환기(220)는 응축기의 역할을 하며, 제2열교환기(230)는 증발기의 역할을 한다. 이후 제2열교환기(230)를 통과한 냉매는 제3팽창밸브(251)를 바이패스하여 제4열교환기(252)로 유입되며, 제4열교환기(252)에서는 냉매가 냉각수와 열교환되어 냉매가 가열되고 냉각수는 냉각된다. 제4열교환기(252)를 통과한 냉매는 어큐뮬레이터(260)를 거쳐 다시 압축기(210)로 유입되며, 상기한 바와 같은 과정을 반복하면서 냉매가 순환된다. 이때, 제1팽창밸브(240)는 냉매의 흐름을 차단하여 제3열교환기(242) 방향으로 냉매가 흐르지 않을 수 있다.
한편, 냉각수 순환라인(300)은 난방라인(301)이 폐루프를 형성하여 제1냉각라인(302) 및 제2냉각라인(303)과의 연결이 차단된다. 그리고 제2냉각라인(303)의 일부가 제1냉각라인(302)과 연결되어 냉각수가 연통된다. 이때, 난방라인(301)은 제1냉각수 펌프(450)의 작동에 의해 냉각수가 순환되며 냉매로부터 열을 흡수하여 가열되며, 가열된 냉각수를 이용해 실내를 난방한다. 제1냉각라인(302) 및 이와 연통된 제2냉각라인(303)의 일부는 제2냉각수 펌프(420), 제3냉각수 펌프(340) 및 제4냉각수 펌프(360)의 작동에 의해 냉각수가 순환되며 전장부품(460), 구동 모터(470) 및 배터리(350)의 폐열을 흡수하여 냉각수가 가열된 다음 제4열교환기(252)에서 냉각수의 열을 냉매에 전달하여 냉매가 가열된다. 그리하여 가열된 냉매의 열을 제1열교환기(220)에서 다시 난방라인(301)의 냉각수에 전달하여 난방라인(301)의 냉각수가 가열되어 실내 난방에 이용될 수 있다. 보다 상세하게는 제1방향전환밸브(410)는 상측과 우측이 서로 연결되어 냉각수가 유통되고 하측과 좌측이 서로 연결되어 냉각수가 유통될 수 있다. 그리고 제2방향전환밸브(320)는 우측과 하측이 서로 연결되어 냉각수가 유통되고 좌측은 연결이 차단될 수 있다. 또한, 제3방향전환밸브(380)는 상측과 하측이 연결되고 좌측은 연결이 차단될 수 있으며, 제4방향전환밸브(390)도 상측과 하측이 연결되고 좌측은 연결이 차단될 수 있다. 또한, 제5방향전환밸브(330)는 상측, 좌측 및 우측이 모두 연결될 수 있다. 그리하여 난방라인(301)의 냉각수는 제1냉각수 펌프(450)에서부터 제1방향전환밸브(410), 제1열교환기(220), 냉각수 히터(430) 및 제5열교환기(440)를 차례대로 거쳐 다시 제1냉각수 펌프(450)로 유입되어 순환되는 사이클이 반복된다. 이때, 제5열교환기(440)를 거치면서 공조장치(150)의 송풍기(152)에 의해 송풍되는 공기와 열교환되어 공기가 가열되어, 승온된 공기를 차량의 실내로 공급하여 실내 난방이 이루어진다. 또한, 제1냉각라인(302) 및 제2냉각라인(303)의 냉각수는 제4열교환기(252)에서부터 분기부(313)로 유동되어 분기부(313)에서 3방향으로 분기되고, 좌측으로 분기된 냉각수는 제2방향전환밸브(320), 제2냉각수 펌프(420), 제1방향전환밸브(410), 전장부품(460), 합류부(312), 제5방향전환밸브(330)를 거쳐 다시 제4열교환기(252)로 유입되어 순환되는 사이클이 반복되며, 상측으로 분기된 냉각수는 제3방향전환밸브(380), 구동 모터(470), 제4냉각수 펌프(360), 제4방향전환밸브(390), 합류부(312), 제5방향전환밸브(330)를 거쳐 다시 제4열교환기(252)로 유입되어 순환되는 사이클이 반복되며, 우측으로 분기된 냉각수는 제3냉각수 펌프(340), 배터리(350), 제5방향전환밸브(330)를 거쳐 다시 제4열교환기(252)로 유입되어 순환되는 사이클이 반복된다. 여기에서 제2방향전환밸브(320)에 의해 제2방향전환밸브(320)에서부터 제6열교환기(310)를 거쳐 합류부(312)까지에는 냉각수가 흐르지 않을 수 있다. 또한, 제3방향전환밸브(380)와 제4방향전환밸브(390)에 의해 제3방향전환밸브(380)에서부터 제7열교환기(370)를 거쳐 제4방향전환밸브(390)까지에는 냉각수가 흐르지 않을 수 있다. 또한, 실내 난방 부하가 클 경우 냉각수 히터(430)를 작동시켜 냉각수를 가열하여 실내 난방에 이용할 수 있다.
3. 실내 난방 모드에서 냉매 순환라인 미작동 시 전장부품 및 구동 모터 폐열 회수
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 열관리 시스템의 실내 난방 모드에서 냉매 순환라인을 히트펌프 루프로 작동시키지 않으면서 전장부품 및 구동 모터의 폐열만을 이용해 실내를 난방하는 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 3을 참조하면, 상기한 바와 같이 실내 난방 모드에서 냉매 순환라인이 작동되지 않으면서 전장부품 및 구동 모터의 폐열만을 이용해 실내를 난방할 때, 즉 냉매 순환라인(200)이 히트펌프 루프로 작동하지 않을 때에는 전장부품 및 구동 모터의 폐열만을 이용해 실내를 난방할 수 있다.
이때, 냉매 순환라인(200)은 작동하지 않고 냉매가 순환되지 않는다. 그리고 냉각수 순환라인(200)에서는 제1냉각라인(302)의 일부와 제2냉각라인(303)의 일부가 난방라인(301)과 연결되어 냉각수가 순환하면서 전장부품(460)과 구동 모터(470)의 폐열을 흡수한다.
보다 상세하게는 난방라인(301)과 연통된 제1냉각라인(302)의 일부 및 제2냉각라인(303)의 일부는 제1냉각수 펌프(450) 및 제2냉각수 펌프(420)의 작동에 의해 냉각수가 순환되고, 제3냉각수 펌프(340)는 작동되지 않으며, 제4냉각수 펌프(360)는 작동되지 않아 냉각수가 바이패스 될 수 있다. 제1방향전환밸브(410)는 좌측과 상측이 서로 연결되어 냉각수가 유통되고 우측과 하측이 서로 연결되어 냉각수가 유통될 수 있다. 그리고 제2방향전환밸브(320)는 우측과 하측이 서로 연결되어 냉각수가 유통되고 좌측은 연결이 차단될 수 있다. 또한, 제3방향전환밸브(380)는 상측과 하측이 연결되고 좌측은 연결이 차단될 수 있으며, 제4방향전환밸브(390)도 상측과 하측이 연결되고 좌측은 연결이 차단될 수 있다. 또한, 제5방향전환밸브(330)는 좌측의 연결이 차단되고, 상측과 우측은 서로 연결되어 있는 상태가 될 수 있다. 그리하여 난방라인(301)의 냉각수는 제1냉각수 펌프(450)에서부터 제1방향전환밸브(410), 전장부품(460), 합류부(312), 제4방향전환밸브(390), 제4냉각수 펌프(360), 구동 모터(470), 제3방향전환밸브(380), 분기부(313), 제2방향전환밸브(320), 제2냉각수 펌프(420), 제1방향전환밸브(410), 제1열교환기(220), 냉각수 히터(430), 제5열교환기(440)를 차례대로 거쳐 다시 제1냉각수 펌프(450)로 유입되어 순환되는 사이클이 반복된다. 이때, 제5열교환기(440)를 거치면서 공조장치(150)의 송풍기(152)에 의해 송풍되는 공기와 열교환되어 공기가 가열되어, 승온된 공기를 차량의 실내로 공급하여 실내 난방이 이루어진다. 여기에서 제2방향전환밸브(320)에서부터 제6열교환기(310)를 거쳐 합류부(312)까지에는 냉각수가 흐르지 않을 수 있다. 또한, 제3방향전환밸브(380)에서부터 제7열교환기(370)를 거쳐 제4방향전환밸브(390)까지에는 냉각수가 흐르지 않을 수 있다. 또한, 제5방향전환밸브(330)에 의해 합류부(312)에서부터 제5방향전환밸브(330), 배터리(350), 제3냉각수 펌프(340) 및 분기부(313)까지에도 냉각수가 흐르지 않을 수 있으며, 제5방향전환밸브(330)에서부터 제4열교환기(252) 및 분기부(313)까지에도 냉각수가 흐르지 않을 수 있다. 그리고 냉각 공조장치(150) 내의 제5열교환기(440)를 거치며 송풍기(152)에 의해 송풍되는 공기와 열교환되어 공기가 가열되어, 승온된 공기를 차량의 실내로 공급하여 실내 난방이 이루어진다. 그리하여 봄 또는 가을과 같이 실내 난방 부하가 작을 때에는 냉매 순환라인(200)을 히트펌프 루프로 작동시키지 않으면서, 전장부품(460) 및 구동 모터(470)의 폐열만을 이용해 실내를 용이하게 난방할 수 있다.
<실시예 2>
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 열관리 시스템의 실내 냉방 모드 시 구동 모터, 전장부품 및 배터리가 냉각되는 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 열관리 시스템은 제1실시예와 제2냉각라인(303)만 다르고 나머지는 동일하게 구성될 수 있다. 여기에서 본 발명의 제2실시예에 따른 열관리 시스템의 제2냉각라인(303)은 오일 쿨러(473)를 더 포함하여 이루어지고, 구동 모터(470)는 차량 전방의 휠을 구동하는 전방 모터(471) 및 후방의 휠을 구동하는 후방 모터(472)로 구성될 수 있다. 이때, 오일 쿨러(473)는 제3방향전환밸브(380)와 제4냉각수 펌프(360) 사이에 배치되며, 제7열교환기(370)에서 냉각된 냉각수에 의해 오일 쿨러(473)의 오일이 냉각된다. 그리고 오일 쿨러(473)에는 전방 모터(471) 및 후방 모터(472)가 병렬로 연결되어, 오일이 순환하면서 전방 모터(471) 및 후방 모터(472)가 각각 냉각될 수 있다. 또한, 오일 쿨러(473)와 전방 모터(471)를 연결하는 오일 라인과 오일 쿨러(473)와 후방 모터(472)를 연결하는 오일 라인에는 각각 오일 펌프(474)가 설치되어 오일을 순환시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 열관리 시스템은 제1실시예의 제2냉각라인(303)에서 구동 모터(470)를 오일 쿨러(473)로 대체하고, 오일 쿨러(473)에 전방 모터(471) 및 후방 모터(472)를 연결하여 오일을 순환시켜 모터들을 냉각시키는 것이다. 그리고 본 발명의 제2실시예에 따른 열관리 시스템은 냉방 모드 또는 난방 모드에서 제1실시예와 동일하게 작동될 수 있다.
<실시예 3>
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 열관리 시스템의 실내 냉방 모드 시 구동 모터, 전장부품 및 배터리가 냉각되는 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 열관리 시스템은 제1실시예에서 전장부품(460)의 배치만 다르고 나머지는 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 본 발명의 제3실시예에 따른 열관리 시스템에서 전장부품(460)은 제2냉각라인(303)에 설치되어 제3방향전환밸브(380)와 구동 모터(470) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 전장부품(460)은 제2냉각라인(303)을 제외한 다른 부분에는 설치되거나 연결되지 않는다. 그리하여 제2냉각라인(303)을 순환하면서 제7열교환기(370)에서 냉각된 냉각수에 의해 전장부품(460) 및 구동 모터(470)가 냉각될 수 있다. 그리고 본 발명의 제3실시예에 따른 열관리 시스템은 냉방 모드 또는 난방 모드에서 제1실시예와 동일하게 작동될 수 있다.
<실시예 4>
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 열관리 시스템의 실내 냉방 모드 시 구동 모터, 전장부품 및 배터리가 냉각되는 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 열관리 시스템은 제3실시예에서 구동 모터(470)를 오일 쿨러(473)로 대체하고, 오일 쿨러(473)에 전방 모터(471) 및 후방 모터(472)를 연결하여 오일을 순환시켜 모터들을 냉각시키는 것이다. 이외에 나머지는 동일하게 구성될 수 있다. 여기에서 오일 쿨러(473)를 이용해 전방 모터(471)과 후방 모터(472)를 냉각시키는 것은 상기한 제2실시예와 동일하다. 그리고 본 발명의 제4실시예에 따른 열관리 시스템은 냉방 모드 또는 난방 모드에서 제1실시예와 동일하게 작동될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
150 : 공조장치 151 : 온도조절도어
152 : 송풍기
200 : 냉매 순환라인 210 : 압축기
220 : 제1열교환기(수랭식 응축기) 225 : 제2팽창밸브
230 : 제2열교환기(공랭식 응축기) 240 : 제1팽창밸브
242 : 제3열교환기(증발기) 251 : 제3팽창밸브
252 : 제4열교환기(칠러) 260 : 어큐뮬레이터
300 : 냉각수 순환라인 301 : 난방라인
302 : 제1냉각라인 303 : 제2냉각라인
302-1 : 제1연결라인 302-2 : 제2연결라인
302-3 : 제3연결라인 302-4 : 제4연결라인
302-5 : 제5연결라인
310 : 제6열교환기(전장용 라디에이터)
311 : 냉각팬
312 : 합류부 313 : 분기부
320 : 제2방향전환밸브 330 : 제5방향전환밸브
340 : 제3냉각수 펌프 350 : 배터리
360 : 제4냉각수 펌프
370 : 제7열교환기(모터용 라디에이터)
380 : 제3방향전환밸브 390 : 제4방향전환밸브
410 : 제1방향전환밸브 420 : 제2냉각수 펌프
430 : 냉각수 히터
440 : 제5열교환기(히터 코어)
450 : 제1냉각수 펌프 460 : 전장부품
470 : 구동 모터 471 : 전방 모터
472 : 후방 모터 473 : 오일 쿨러
474 : 오일 펌프

Claims (18)

  1. 압축기(210), 수랭식 응축기(220), 제1팽창밸브(240) 및 증발기(242)를 포함하고, 냉매를 순환시켜 실내를 냉방하는 냉매 순환라인(200);
    상기 수랭식 응축기(220)를 통해 상기 냉매와 열교환되는 냉각수를 순환시켜 실내를 난방하는 난방라인(301);
    공기 또는 상기 냉매와 열교환되는 냉각수를 순환시켜 배터리(350) 및 전장부품(460)을 냉각시키는 제1냉각라인(302); 및
    모터용 라디에이터(370)를 포함하고, 냉각수를 순환시켜 구동 모터(470)를 냉각시키는 제2냉각라인(303); 을 포함하고,
    상기 제2냉각라인(303)은,
    상기 제1냉각라인(302)의 일측에서 분기되어 상기 제2냉각라인(303)과 연결되는 제3연결라인(302-3); 및 상기 제1냉각라인(302)의 타측에서 분기되어 상기 제2냉각라인(303)과 연결되는 제4연결라인(302-4); 을 포함하며,
    상기 배터리(350)와 구동 모터(470)는 병렬로 연결되며,
    상기 제2냉각라인(303)에는 구동 모터(470)의 일측에 제3방향전환밸브(380)가 설치되고 구동 모터(470)의 타측에 제4방향전환밸브(390)가 설치되어, 상기 제3방향전환밸브(380) 및 제4방향전환밸브(390)에 의해 제2냉각라인(303)의 구동 모터(470)가 제1냉각라인(302)과 연결되거나 연결이 차단되는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1냉각라인(302)과는 별도로 제2냉각라인(303)에 냉각수가 순환되어 상기 구동 모터(470)가 냉각되는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2냉각라인(303)은 실내 냉방 모드 또는 실내 난방 모드에 따라 상기 난방라인(301) 및 제1냉각라인(302) 중 어느 하나 이상과 연결되거나 연결이 차단되는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 실내 냉방 모드 시,
    상기 난방라인(301) 및 제1냉각라인(302)은 서로 연결되며, 상기 제2냉각라인(303)은 난방라인(301) 및 제1냉각라인(302)과 연결이 차단되는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 실내 난방 모드 시,
    상기 제2냉각라인(303)의 구동 모터(470)는 난방라인(301) 또는 제1냉각라인(302)과 연결되는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 실내 난방 모드 시,
    상기 모터용 라디에이터(370)로는 냉각수의 흐름이 차단되는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2냉각라인(303)에는 냉각수를 순환시키는 제4냉각수 펌프(360)가 설치된 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 냉매 순환라인(200)은,
    상기 수랭식 응축기(220)에서 토출된 냉매를 교축 또는 바이패스 시키는 제2팽창밸브(225); 및 상기 제2팽창밸브(225)에서 토출된 냉매를 공기와 열교환하여 상기 제1팽창밸브(240)로 토출하는 공랭식 응축기(230);를 더 포함하는 열관리 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 수랭식 응축기(220)에서 토출된 냉매를 교축하거나 바이패스 시키거나 흐름을 차단하는 제3팽창밸브(251); 및
    상기 제3팽창밸브(251)에서 토출된 냉매를 상기 제1냉각라인(302)의 냉각수와 열교환하는 칠러(252);
    를 더 포함하는 열관리 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1냉각라인(302)은,
    상기 배터리(350)와 병렬로 연결되며 칠러(252)를 통과하는 제5연결라인(302-5)을 더 포함하며, 상기 제5연결라인(302-5)은 제5방향전환밸브(330)에 의해 제1냉각라인(302)에 연결되어, 상기 제5방향전환밸브(330)에 의해 제5연결라인(302-5)에 냉각수가 흐르거나 흐름이 차단되는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1냉각라인(302)은 냉각수를 공기로 냉각시키기 위한 전장용 라디에이터(310)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 난방라인(301)은,
    상기 수랭식 응축기(220)를 통해 냉매와 열교환되는 냉각수와 실내로 유입되는 공기를 열교환하여 가열된 공기를 이용해 실내를 난방하는 히터 코어(440); 및 냉각수의 유동 방향으로 상기 히터 코어(440)의 전방에 배치되어 냉각수를 가열하는 냉각수 히터(430); 를 포함하는 열관리 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2냉각라인(303)은,
    상기 모터용 라디에이터(370)와 연결되어 냉각수에 의해 냉각되는 오일 쿨러(473)를 더 포함하고, 상기 구동 모터(470)는 전방 모터(471) 및 후방 모터(472)를 포함하여 이루어지며,
    상기 전방 모터(471) 및 후방 모터(472)는 각각 오일 쿨러(473)에 연결되어 순환되는 오일에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
  16. 압축기(210), 수랭식 응축기(220), 제1팽창밸브(240) 및 증발기(242)를 포함하고, 냉매를 순환시켜 실내를 냉방하는 냉매 순환라인(200);
    상기 수랭식 응축기(220)를 통해 상기 냉매와 열교환되는 냉각수를 순환시켜 실내를 난방하는 난방라인(301);
    공기 또는 상기 냉매와 열교환되는 냉각수를 순환시켜 배터리(350)를 냉각시키는 제1냉각라인(302); 및
    모터용 라디에이터(370)를 포함하고, 냉각수를 순환시켜 구동 모터(470) 및 전장부품(460)을 냉각시키는 제2냉각라인(303); 을 포함하고,
    상기 제2냉각라인(303)은,
    상기 제1냉각라인(302)의 일측에서 분기되어 상기 제2냉각라인(303)과 연결되는 제3연결라인(302-3); 및 상기 제1냉각라인(302)의 타측에서 분기되어 상기 제2냉각라인(303)과 연결되는 제4연결라인(302-4); 을 포함하며,
    상기 배터리(350)와 구동 모터(470)는 병렬로 연결되며,
    상기 제2냉각라인(303)에는 구동 모터(470)의 일측에 제3방향전환밸브(380)가 설치되고 구동 모터(470)의 타측에 제4방향전환밸브(390)가 설치되어, 상기 제3방향전환밸브(380) 및 제4방향전환밸브(390)에 의해 제2냉각라인(303)의 구동 모터(470)가 제1냉각라인(302)과 연결되거나 연결이 차단되는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1냉각라인(302)과는 별도로 제2냉각라인(303)에 냉각수가 순환되어 구동 모터(470) 및 전장부품(460)이 냉각되는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제2냉각라인(303)은,
    상기 모터용 라디에이터(370)와 연결되어 냉각수에 의해 냉각되는 오일 쿨러(473)를 더 포함하고, 상기 구동 모터(470)는 전방 모터(471) 및 후방 모터(472)를 포함하여 이루어지며,
    상기 전방 모터(471) 및 후방 모터(472)는 각각 오일 쿨러(473)에 연결되어 순환되는 오일에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
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