KR102663175B1 - Valve apparatus and integrated thermal management system using same - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 복수의 냉각수 회로를 하나의 밸브로 통합하여 컴팩트화함으로써 제조적인 측면에서 유리하며 사이즈가 컴팩트해지면서 공간 활용도가 향상되는 효과를 갖는다. 또한, 각종 열관리 모드에 따라 각 냉각수라인에 순환되는 냉각수와 냉매라인에 순환되는 냉매의 열교환을 통해, 전장부품 및 배터리의 냉각, 전장부품 및 배터리의 폐열을 활용한 실내 난방을 포함하여 열관리 효율성이 향상됨에 따라, 전동화 모빌리티의 주행거리를 확보할 수 있는 밸브 장치 및 이를 이용한 열관리 모듈이 소개된다.In the present invention, by integrating a plurality of coolant circuits into one valve and making it compact, it is advantageous in terms of manufacturing, and the compact size improves space utilization. In addition, through heat exchange between the coolant circulating in each coolant line and the refrigerant circulating in the refrigerant line according to various heat management modes, heat management efficiency is improved, including cooling of electrical components and batteries and indoor heating using waste heat from electrical components and batteries. As improvements are made, a valve device that can secure the driving range of electric mobility and a thermal management module using the same are introduced.
Description
본 발명은 밸브 장치 및 이를 이용한 통합 열관리 시스템에 관한 것으로, 복수의 냉각수 회로를 하나의 밸브로 통합하여 컴팩트화하고, 전장부품 및 배터리의 냉각, 전장부품 및 배터리의 폐열을 활용한 실내 난방을 포함한 각종 열관리 모드에 따라 효율성이 확보되는 밸브 장치 및 이를 이용한 통합 열관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a valve device and an integrated thermal management system using the same, which integrates a plurality of coolant circuits into one valve to make it compact, and includes cooling of electrical components and batteries, and indoor heating using waste heat from electrical components and batteries. This relates to a valve device that ensures efficiency according to various thermal management modes and an integrated thermal management system using the same.
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.Recently, due to environmental issues related to internal combustion engine vehicles, the distribution of electric vehicles and other eco-friendly vehicles is increasing. However, in the case of existing internal combustion engine vehicles, the interior can be heated through the waste heat of the engine, so separate energy for heating is not required, but in the case of electric vehicles, etc., since there is no engine and therefore no heat source, heating is performed through separate energy. , which causes a problem of reduced fuel efficiency. It is true that this shortens the driving range of electric vehicles and causes inconveniences such as the need for frequent charging.
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.Meanwhile, due to the electrification of vehicles, new thermal management needs have been added not only to the interior of the vehicle but also to electrical components such as high-voltage batteries and motors. In other words, in the case of electric vehicles, the needs for air conditioning are different for interior space, batteries, and electrical components, and technology is needed to save energy as much as possible by responding independently and collaborating efficiently. Accordingly, the concept of integrated thermal management of a vehicle is being proposed to increase thermal efficiency by performing thermal management independently for each component while simultaneously integrating thermal management of the entire vehicle.
이러한 차량의 통합 열관리가 수행되기 위해서는 복잡한 냉각수라인들과 부품들을 통합하여 모듈화 할 필요가 있는데, 복수의 부품들을 모듈화 하면서도 제조가 간단하고 패키지적인 측면에서도 컴팩트 한 모듈화의 개념이 필요한 것이다.In order to perform integrated thermal management of such vehicles, it is necessary to integrate and modularize complex coolant lines and parts. A concept of modularization that modularizes multiple parts, is simple to manufacture, and is compact in terms of packaging is needed.
또한, 전동화 차량의 경우, 발열이 발생되는 전장부품 및 배터리와 같은 구성의 폐열을 활용하여 에너지 효율성이 확보되도록 함으로써, 주행거리 및 실내 냉난방 성능이 향상되도록 하는 기술이 요구된다.Additionally, in the case of electric vehicles, technology is required to ensure energy efficiency by utilizing waste heat from components such as electrical components and batteries that generate heat, thereby improving mileage and indoor cooling and heating performance.
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.The matters described as background technology above are only for the purpose of improving understanding of the background of the present invention, and should not be taken as recognition that they correspond to prior art already known to those skilled in the art.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 복수의 냉각수 회로를 하나의 밸브로 통합하여 컴팩트화하고, 전장부품 및 배터리의 냉각, 전장부품 및 배터리의 폐열을 활용한 실내 난방을 포함한 각종 열관리 모드에 따라 효율성이 확보되는 밸브 장치 및 이를 이용한 통합 열관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was proposed to solve this problem, by integrating a plurality of coolant circuits into one valve to make it compact, and to provide various thermal management methods, including cooling of electrical components and batteries, and indoor heating using waste heat from electrical components and batteries. The purpose is to provide a valve device that ensures efficiency depending on the mode and an integrated thermal management system using the same.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸브 장치는 내부공간을 가지고, 냉각수가 유통되는 복수의 포트가 제1구간과 제2구간으로 분할되어 형성된 하우징; 하우징의 내부공간에 회전될 수 있도록 마련되고, 복수의 포트 중 제1구간의 포트와 제2구간의 포트에 각기 매칭되는 복수의 유통홀이 형성되며, 제1구간과 제2구간에 매칭되는 유통홀 중 어느 하나를 연통시키는 연통홀이 형성된 스템; 및 하우징과 스템 사이에 개재되고, 스템의 각 유통홀에 매칭되는 관통홀이 형성된 씰;을 포함한다.A valve device according to the present invention for achieving the above object includes a housing having an internal space and formed by dividing a plurality of ports through which coolant flows into a first section and a second section; It is provided so that it can be rotated in the internal space of the housing, and a plurality of distribution holes matching the ports of the first section and the ports of the second section are formed among the plurality of ports, and the distribution holes matching the first section and the second section are formed. A stem having a communication hole communicating with one of the holes; and a seal interposed between the housing and the stem and having a through hole matching each distribution hole of the stem.
하우징은 제1구간에서 전장부품 측 리저버에 연결된 제1포트, 배터리 측 리저버에 연결된 제2포트, 배터리 칠러에 연결된 제3포트가 형성되고, 제2구간에서 라디에이터 입출구에 각기 연결된 제4포트 및 제5포트가 형성된 것을 특징으로 한다.The housing has a first port connected to the reservoir on the electric component side in the first section, a second port connected to the reservoir on the battery side, and a third port connected to the battery chiller, and a fourth port and a third port connected to the radiator inlet and outlet in the second section. It is characterized by the formation of 5 ports.
하우징에는 전장부품 열교환기가 연결된 제6포트가 라디에이터 입구에 연결된 제4포트에서 분기되도록 연결된 것을 특징으로 한다.The housing is characterized in that the sixth port to which the electrical component heat exchanger is connected is connected to branch from the fourth port connected to the radiator inlet.
스템은 제1구간에 대응되며 제1구간의 각 포트를 연결시키는 제1유통홀과 제1구간의 포트와 연통홀을 연결시키는 제2유통홀이 형성된 몸체부와, 몸체부에서 연장되어 제2구간에 대응되며 둘레를 따라 일정길이 연장되어 제2구간의 특정 포트를 폐쇄시키는 연장부로 구성된 것을 특징으로 한다.The stem corresponds to the first section and has a body portion formed with a first distribution hole connecting each port of the first section and a second distribution hole connecting the port and the communication hole in the first section, and a second extending from the body portion. It is characterized by being composed of an extension part that corresponds to the section and extends a certain length along the circumference to close a specific port of the second section.
스템의 몸체부에는 제1포트, 제2포트, 제3포트 중 두 개의 포트에 연결되는 복수의 제1유통홀이 형성됨에 따라 각 제1유통홀이 연통되어 내부에 유통경로가 형성되고, 제1포트, 제2포트, 제3포트 중 나머지 하나의 포트에 연결되는 제2유통홀이 연통홀과 연통되게 형성된 것을 특징으로 한다.A plurality of first distribution holes connected to two of the first port, second port, and third port are formed in the body portion of the stem, so that each first distribution hole is communicated to form a distribution path inside, The second distribution hole connected to the remaining port among the first port, second port, and third port is formed to communicate with the communication hole.
스템의 연장부는 제4포트, 제5포트 중 어느 하나의 포트에 매칭되도록 형성되고, 연장부를 제외한 부분이 제4포트, 제5포트 중 다른 하나의 포트와 연통홀이 연통되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.The extension part of the stem is formed to match one of the fourth port and the fifth port, and the part excluding the extension part is characterized in that the communication hole communicates with the other port among the fourth port and the fifth port. .
씰은 제1씰과 제2씰로 분할되도록 구성되고, 관통홀의 넓이는 유통홀의 넓이보다 크게 형성된 것을 특징으로 한다.The seal is configured to be divided into a first seal and a second seal, and the area of the through hole is larger than the area of the distribution hole.
한편, 본 발명에 따른 밸브 장치를 이용한 통합 열관리 시스템은 냉각수가 순환되고, 전장부품 측 리저버, 제1워터펌프, 전장부품, 전장부품 열교환기를 포함하는 제1냉각수라인; 냉각수가 순환되고, 배터리 측 리저버, 제2워터펌프, 배터리, 배터리 칠러를 포함하는 제2냉각수라인; 제1냉각수라인에서 분기되고, 라디에이터가 마련된 제3냉각수라인; 냉매가 순환되고, 압축기, 실외 컨덴서, 팽창기, 증발기를 포함하며, 전장부품 열교환기와 배터리 칠러에 연결되어 냉매와 냉각수가 열교환되는 냉매라인; 냉매라인에서 실외 컨덴서의 후방에 마련되어 냉매가 배터리 칠러와 압축기에 선택적으로 유통되도록 하는 냉매밸브; 및 제1냉각수라인, 제2냉각수라인, 제3냉각수라인에 유통되는 냉각수의 유통방향을 선택적으로 전환하여 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브 장치;를 포함한다.Meanwhile, the integrated thermal management system using the valve device according to the present invention includes a first coolant line through which coolant circulates and includes a reservoir on the electric component side, a first water pump, an electrical component, and an electrical component heat exchanger; a second coolant line through which coolant circulates and includes a battery side reservoir, a second water pump, a battery, and a battery chiller; a third coolant line branched from the first coolant line and equipped with a radiator; A refrigerant line through which the refrigerant circulates, includes a compressor, outdoor condenser, expander, and evaporator, and is connected to the electric component heat exchanger and the battery chiller to exchange heat between the refrigerant and coolant; A refrigerant valve provided behind the outdoor condenser in the refrigerant line to selectively distribute refrigerant to the battery chiller and compressor; and a valve device that controls the flow of coolant by selectively changing the flow direction of the coolant flowing through the first coolant line, the second coolant line, and the third coolant line.
냉매라인에는 압축기와 전장부품 열교환기 사이에 실내 컨덴서가 더 포함된 것을 특징으로 한다.The refrigerant line is characterized by an additional indoor condenser between the compressor and the electrical component heat exchanger.
냉매라인의 팽창기는 실내 컨덴서와 전장부품 열교환기 사이에 위치된 제1팽창기, 실외 컨덴서와 배터리 칠러 사이에 위치된 제2팽창기, 증발기 이전에 위치된 제3팽창기를 포함하여 복수 구성된 것을 특징으로 한다.The refrigerant line's expander is characterized in that it is composed of a plurality of expanders, including a first expander located between the indoor condenser and the electric component heat exchanger, a second expander located between the outdoor condenser and the battery chiller, and a third expander located before the evaporator. .
밸브 장치는 전장부품 측 리저버 측, 배터리 측 리저버 측, 전장부품 열교환기 측, 배터리 칠러 측으로 냉각수의 유통방향을 전환하고, 전장부품 열교환기를 통과한 냉각수가 라디에이터에 유통되거나 바이패스되도록 하는 것을 특징으로 한다.The valve device switches the distribution direction of the coolant to the reservoir side on the electric parts side, the reservoir side on the battery side, the heat exchanger side of the electric parts, and the battery chiller, and allows the coolant that passed through the heat exchanger of the electric parts to be distributed to the radiator or bypassed. do.
열관리 모드에 따라 밸브, 워터펌프, 압축기, 팽창기를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it further includes a controller that controls the valve, water pump, compressor, and expander according to the heat management mode.
제어기는 전장부품을 외기로 냉각시, 제1워터펌프를 구동시키며, 밸브 장치를 제어하여 제1냉각수라인과 제2냉각수라인에 각기 냉각수가 순환되고, 라디에이터에 냉각수가 유통되도록 하는 것을 특징으로 한다.The controller drives the first water pump when cooling the electrical components with outside air, and controls the valve device to circulate coolant through the first coolant line and the second coolant line, respectively, and to distribute coolant to the radiator. .
제어기는 배터리를 냉각시, 제2워터펌프를 구동시키고, 압축기가 구동된 상태에서 냉매맬브를 제어하여 냉매가 배터리 칠러에 유통되도록 하며, 제1팽창기의 경우 개방되고 제2팽창기의 경우 팽창 동작되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.When cooling the battery, the controller drives the second water pump and controls the refrigerant valve while the compressor is running so that the refrigerant is distributed to the battery chiller. The first expander is opened and the second expander is expanded. It is characterized by control.
제어기는 실내 냉방시, 제3팽창기가 팽창 동작되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller is characterized in that it controls the third expander to expand during indoor cooling.
제어기는 배터리와 전장부품을 외기로 냉각시, 제1워터펌프와 제2워터펌프를 구동시키고, 밸브 장치를 제어하여 배터리 및 배터리 칠러를 통과한 냉각수가 전장부품 및 전장부품 열교환기에 유통되고, 라디에이터에 냉각수가 유통되도록 하는 것을 특징으로 한다.When the battery and electrical components are cooled by outdoor air, the controller drives the first and second water pumps and controls the valve device so that the coolant that has passed through the battery and battery chiller is distributed to the electrical components and the heat exchanger of the electrical components, and the radiator It is characterized in that coolant is distributed to.
제어기는 전장부품 폐열을 회수하며 실내 난방시, 제1워터펌프를 구동시키고, 밸브 장치를 제1냉각수라인과 제2냉각수라인에 각기 냉각수가 순환되고, 냉각수가 라디에이터를 바이패스되도록 하며, 압축기가 구동된 상태에서 제1팽창기의 경우 팽창되며, 제2팽창기와 제3팽창기의 경우 폐쇄되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller recovers waste heat from electrical components and drives the first water pump when heating the room. The valve device circulates coolant through the first and second coolant lines, respectively, and allows the coolant to bypass the radiator, and the compressor operates. In the driven state, the first expander is expanded, and the second expander and the third expander are controlled to close.
제어기는 배터리의 냉각 및 실내 난방시, 제1워터펌프의 구동을 중지시키고, 제2워터펌프를 구동시키는 것을 특징으로 한다.The controller is characterized by stopping the operation of the first water pump and operating the second water pump when cooling the battery and heating the room.
제어기는 전장부품과 배터리의 폐열을 이용한 실내 난방시, 제1워터펌프와 제2워터펌프를 구동시키고, 밸브 장치를 제어하여 배터리 및 배터리 칠러를 통과한 냉각수가 전장부품 및 전장부품 열교환기에 유통되도록 하며, 압축기가 구동된 상태에서 제1팽창기의 경우 팽창 동작되고, 냉매밸브를 제어하여 컨덴서를 통과한 냉매가 배터리 칠러를 패스하여 압축기에 유통되도록 하는 것을 특징으로 한다.When heating the room using waste heat from electrical components and batteries, the controller drives the first and second water pumps and controls the valve device so that the coolant that has passed through the battery and battery chiller is distributed to the electrical components and the heat exchanger of the electrical components. In a state in which the compressor is driven, the first expander is expanded, and the refrigerant valve is controlled to allow the refrigerant that has passed through the condenser to pass through the battery chiller and be distributed to the compressor.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 밸브 장치 및 이를 이용한 열관리 모듈은 복수의 냉각수 회로를 하나의 밸브로 통합하여 컴팩트화함으로써 제조적인 측면에서 유리하며 사이즈가 컴팩트해지면서 공간 활용도가 향상되는 효과를 갖는다.The valve device with the above-described structure and the thermal management module using the same are advantageous in terms of manufacturing by integrating a plurality of coolant circuits into one valve and making it compact, and the compact size has the effect of improving space utilization.
또한, 각종 열관리 모드에 따라 각 냉각수라인에 순환되는 냉각수와 냉매라인에 순환되는 냉매의 열교환을 통해, 전장부품 및 배터리의 냉각, 전장부품 및 배터리의 폐열을 활용한 실내 난방을 포함하여 열관리 효율성이 향상됨에 따라, 전동화 모빌리티의 주행거리를 확보할 수 있다.In addition, through heat exchange between the coolant circulating in each coolant line and the refrigerant circulating in the refrigerant line according to various heat management modes, heat management efficiency is improved, including cooling of electrical components and batteries and indoor heating using waste heat from electrical components and batteries. As improvements are made, the driving range of electric mobility can be secured.
도 1은 본 발명에 따른 밸브 장치를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 밸브 장치의 조립도.
도 3은 도 1에 도시된 밸브 장치의 상면도.
도 4는 도 1에 도시된 밸브 장치의 제1구간에 따른 단면도.
도 5는 도 1에 도시된 밸브 장치의 제2구간에 따른 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템의 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 열관리 시스템의 회로도.
도 8은 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템의 열관리 모드를 나타낸 도면.
도 9는 도 8에 도시된 열관리 모드에 따른 밸브 장치를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템의 다른 열관리 모드를 나타낸 도면.
도 11은 도 10에 도시된 열관리 모드에 따른 밸브 장치를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템의 다른 열관리 모드를 나타낸 도면.
도 13은 도 12에 도시된 열관리 모드에 따른 밸브 장치를 나타낸 도면.
도 14는 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템의 다른 열관리 모드를 나타낸 도면.
도 15는 도 14에 도시된 열관리 모드에 따른 밸브 장치를 나타낸 도면.1 is a diagram showing a valve device according to the present invention.
Figure 2 is an assembly diagram of the valve device shown in Figure 1.
Figure 3 is a top view of the valve device shown in Figure 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view of a first section of the valve device shown in FIG. 1.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a second section of the valve device shown in FIG. 1.
Figure 6 is a configuration diagram of an integrated thermal management system according to the present invention.
Figure 7 is a circuit diagram of an integrated thermal management system according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram showing the thermal management mode of the integrated thermal management system according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a valve device according to the thermal management mode shown in FIG. 8.
Figure 10 is a diagram showing another thermal management mode of the integrated thermal management system according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a valve device according to the thermal management mode shown in FIG. 10.
Figure 12 is a diagram showing another thermal management mode of the integrated thermal management system according to the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a valve device according to the thermal management mode shown in FIG. 12.
Figure 14 is a diagram showing another thermal management mode of the integrated thermal management system according to the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a valve device according to the thermal management mode shown in FIG. 14.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템에 대하여 살펴본다.Hereinafter, an integrated thermal management system for mobility according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명에 따른 밸브 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 밸브 장치의 조립도이며, 도 3은 도 1에 도시된 밸브 장치의 상면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 밸브 장치의 제1구간에 따른 단면도이며, 도 5는 도 1에 도시된 밸브 장치의 제2구간에 따른 단면도이다.FIG. 1 is a diagram showing a valve device according to the present invention, FIG. 2 is an assembly diagram of the valve device shown in FIG. 1, FIG. 3 is a top view of the valve device shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a view of the valve device shown in FIG. 1. It is a cross-sectional view of the first section of the valve device shown in FIG. 5, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the second section of the valve device shown in FIG.
한편, 도 6은 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템의 구성도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 통합 열관리 시스템의 회로도이며, 도 8은 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템의 열관리 모드를 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8에 도시된 열관리 모드에 따른 밸브 장치를 나타낸 도면이며, 도 10은 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템의 다른 열관리 모드를 나타낸 도면이고, 도 11은 도 10에 도시된 열관리 모드에 따른 밸브 장치를 나타낸 도면이며, 도 12는 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템의 다른 열관리 모드를 나타낸 도면이고, 도 13은 도 12에 도시된 열관리 모드에 따른 밸브 장치를 나타낸 도면이며, 도 14는 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템의 다른 열관리 모드를 나타낸 도면이고, 도 15는 도 14에 도시된 열관리 모드에 따른 밸브 장치를 나타낸 도면이다.Meanwhile, Figure 6 is a configuration diagram of an integrated thermal management system according to the present invention, Figure 7 is a circuit diagram of an integrated thermal management system according to an embodiment of the present invention, and Figure 8 shows a thermal management mode of the integrated thermal management system according to the present invention. It is a diagram, FIG. 9 is a diagram showing a valve device according to the thermal management mode shown in FIG. 8, FIG. 10 is a diagram showing another thermal management mode of the integrated thermal management system according to the present invention, and FIG. 11 is a diagram showing the thermal management shown in FIG. 10. It is a diagram showing a valve device according to mode, and FIG. 12 is a diagram showing another thermal management mode of the integrated thermal management system according to the present invention, and FIG. 13 is a diagram showing a valve device according to the thermal management mode shown in FIG. 12, and FIG. 14 is a diagram showing another thermal management mode of the integrated thermal management system according to the present invention, and FIG. 15 is a diagram showing a valve device according to the thermal management mode shown in FIG. 14.
본 발명에 따른 밸브 장치는 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 내부공간을 가지고, 냉각수가 유통되는 복수의 포트가 제1구간(S1)과 제2구간(S2)으로 분할되어 형성된 하우징(100); 하우징(100)의 내부공간에 회전될 수 있도록 마련되고, 복수의 포트 중 제1구간(S1)의 포트와 제2구간(S2)의 포트에 각기 매칭되는 복수의 유통홀(210)이 형성되며, 제1구간(S1)과 제2구간(S2)에 매칭되는 유통홀(210) 중 어느 하나를 연통시키는 연통홀(220)이 형성된 스템(200); 및 하우징(100)과 스템(200) 사이에 개재되고, 스템(200)의 각 유통홀(210)에 매칭되는근 관통홀(310)이 형성된 씰(300);을 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 5, the valve device according to the present invention has an internal space and a
즉, 본 발명의 밸브 장치(60)는 하우징(100), 스템(200), 씰(300)이 구성되며, 하우징(100)의 내부공간에 스템(200)과 씰(300)이 마련되어 스템(200)의 회전 위치에 따라 각 포트를 통한 냉각수의 유통방향이 전환된다. 여기서, 스템(200)의 경우 하우징(100)에 구비되면 모터(미도시)의 제어에 의해 회전 위치가 조절될 수 있다.That is, the
여기서, 하우징(100)은 냉각수가 유통되는 복수의 포트가 형성되는데, 각각의 포트는 제1구간(S1)과 제2구간(S2)으로 분할되어 형성된다. 하우징(100)의 제1구간(S1)과 제2구간(S2)은 길이방향으로 이격되게 배치되며, 복수의 포트가 제1구간(S1)에서 하우징(100)의 둘레를 따라 형성되고, 나머지 포트가 제2구간(S2)에서 하우징(100)의 둘레를 따라 형성됨으로써, 스템(200)의 회전 위치에 따라 각 포트를 통한 냉각수의 유통방향이 전환될 수 있다.Here, the
스템(200)은 제1구간(S1)의 포트와 제2구간(S2)의 포트에 각기 매칭되는 복수의 유통홀(210)이 형성된다. 특히, 스템(200)에는 제1구간(S1)의 포트에 매칭되는 유통홀(210)과 제2구간(S2)의 포트에 매칭되는 유통홀(210)을 연통시키는 연통홀(220)이 더 형성된다. 이를 통해, 본 발명은 하나의 스템(200)으로 하우징(100)의 제1구간(S1)에 해당되는 포트와 제2구간(S2)에 해당되는 포트로 냉각수가 유통되는 냉각수 흐름을 형성함으로써, 하나의 밸브 장치(60)를 중심으로 열관리 부품을 모듈화하여 전체 패키지를 축소할 수 있다. The
씰(300)은 하우징(100)과 스템(200) 사이에 개재됨으로써 스템(200)의 회전 거동이 안정화되고, 스템(200)의 회전 위치에 따라 특정된 유통홀(210) 및 포트를 통한 냉각수의 흐름성이 확보될 수 있다. 이러한 씰(300)은 제1씰(300a)과 제2씰(300b)로 분할되도록 구성되어 하우징(100) 및 스템(200)에 대한 조립 편의성이 확보될 수 있다. 또한, 제1씰(300a)가 제2씰(300b)은 대칭되도록 동일하게 형성될 수 있으며, 관통홀(310)의 넓이가 유통홀(210)의 넓이보다 크게 형성되어 설계 자유도가 확보될 수 있다. 또한, 씰(300)은 각각의 관통홀(310)이 등간격으로 배치되도록 형성되어, 전체 면적에 동일한 반발력이 유지되고, 씰링 성능과 내구 성능이 향상될 수 있다.The
이러한 밸브 장치(60)에 대해서 구체적으로 설명하면, 하우징(100)은 제1구간(S1)에서 전장부품 측 리저버(11)에 연결된 제1포트(110), 배터리 측 리저버(21)에 연결된 제2포트(120), 배터리 칠러(24)에 연결된 제3포트(130)가 형성되고, 제2구간(S2)에서 라디에이터(31) 입출구에 각기 연결된 제4포트(140) 및 제5포트(150)가 형성된다.To describe the
또한, 하우징(100)에는 전장부품 측 리저버(14)가 연결된 제6포트(160)가 라디에이터(31) 입구에 연결된 제4포트(140)에서 분기되도록 연결된다.In addition, the
이렇게, 본 발명에 따른 밸브 장치(60)는 하우징(100)에 6개의 포트가 형성됨에 따라 6 웨이 밸브로 구성될 수 있으며, 각각의 포트를 통해 냉각수가 유통되고, 스템(200)의 회전 위치에 따라 각 포트를 통한 냉각수의 유통방향이 전환된다. 이를 통해, 본 발명은 하나의 밸브 장치(60)로 냉각수가 유통되는 복수의 회로에 대해 냉각수의 유통방향을 전환할 수 있다. 특히, 제6포트(160)의 경우 제4포트(140)에서 분기되는 형태로 구성됨으로써, 전장부품 측 리저버(14)가 연결된 제6포트(160)와 라디에이터(31) 입구가 연결된 제4포트(140) 간의 설계 자유도가 확보되어 전체 모듈 패키지에 유리하다. 이는, 하기 설명할 열관리 시스템에 있어서, 전장부품 측 리저버(14)와 라디에이터(31) 간의 냉각수 유통에 따른 열관리 모드의 구현이 가능하면서 각 냉각수 부품의 모듈화의 용이성을 확보하기 위함이다.In this way, the
한편, 스템(200)은 제1구간(S1)에 대응되며 제1구간(S1)의 각 포트를 연결시키는 제1유통홀(211)과 제1구간(S1)의 포트와 연통홀(220)을 연결시키는 제2유통홀(212)이 형성된 몸체부(200a)와, 몸체부(200a)에서 연장되어 제2구간(S2)에 대응되며 둘레를 따라 일정길이 연장되어 제2구간(S2)의 특정 포트를 폐쇄시키는 연장부(200b)로 구성된다.Meanwhile, the
여기서, 스템(200)의 몸체부(200a)에는 제1포트(110), 제2포트(120), 제3포트(130) 중 두 개의 포트에 연결되는 복수의 제1유통홀(211)이 형성됨에 따라 각 제1유통홀(211)이 연통되어 내부에 유통경로가 형성되고, 제1포트(110), 제2포트(120), 제3포트(130) 중 나머지 하나의 포트에 연결되는 제2유통홀(212)이 연통홀(220)과 연통되게 형성된다.Here, the
또한, 스템(200)의 연장부(200b)는 제4포트(140), 제5포트(150) 중 어느 하나의 포트에 매칭되도록 형성되고, 연장부(200b)를 제외한 부분이 제4포트(140), 제5포트(150) 중 다른 하나의 포트와 연통홀(220)이 연통되도록 이루어진다.In addition, the
즉, 스템(200)은 몸체부(200a)와 연장부(200b)로 구성되며, 몸체부(200a)에는 제1구간(S1)의 각 포트에 매칭되는 제1유통홀(211)과 제2유통홀(212)이 형성되고, 연장부(200b)는 제2구간(S2)의 각 포트를 개폐하도록 형성된다.That is, the
여기서, 본 발명의 스템(200)은 6개의 포트 중 제1구간(S1)에서 두 개의 포트에 냉각수가 유통되도록 하고, 제2구간(S2)에서 하나의 포트에 냉각수가 유통되도록 구성한다. 이에 따라, 스템(200)의 몸체부(200a)에는 제1유통홀(211)이 제1포트(110), 제2포트(120), 제3포트(130) 중 두 개의 포트에 연결되도록 형성된다. 일례로, 도 4에서 볼 수 있듯이, 제1유통홀(211)은 몸체부(200a)의 중심으로부터 총 6개로 형성될 수 있으며, 스템(200)이 일정각도 회전될 때마다 각각의 제1유통홀(211)이 제1포트(110), 제2포트(120), 제3포트(130) 중 두 개의 포트에 연결됨으로써 제1구간(S1)에서 냉각수가 유통되는 흐름을 형성할 수 있다. 또한, 제2유통홀(212)은 몸체부(200a)의 중심으로부터 총 2개로 형성될 수 있으며, 스템(200)이 일정각도 회전될 때마다 각각의 제2유통홀(212)이 제1포트(110), 제2포트(120), 제3포트(130) 중 어느 하나의 포트에 연결됨으로써, 냉각수가 연통홀(220)을 통해 제1구간(S1)과 제2구간(S2)에 유통되는 흐름을 형성할 수 있다.Here, the
스템(200)의 몸체부(200a)에서 연장된 연장부(200b)는 제2구간(S2)에서 제4포트(140), 제5포트(150) 중 어느 하나의 포트에 매칭되도록 형성되고, 연장부(200b)를 제외한 부분이 제4포트(140), 제5포트(150) 중 다른 하나의 포트와 연통홀(220)이 연통되도록 이루어진다. 이러한 연장부(200b)는 연장부(200b)의 둘레를 따라 일정길이 연장되는 형태로 형성될 수 있다. 일례로, 도 5에서 볼 수 있듯이, 연장부(200b)는 반원형으로 형성될 수 있으며, 스템(200)이 일정각도 회전될 때마다 제4포트(140), 제5포트(150) 중 어느 하나의 포트에 매칭되어 제4포트(140), 제5포트(150) 중 어느 하나는 폐쇄되고 다른 하나는 개방되도록 구성될 수 있다. 이를 통해, 스템(200)의 회전 위치에 따라 연장부(200b)가 제4포트(140)와 제5포트(150) 중 어느 하나를 개방시키거나 폐쇄시킴으로써, 개방된 제2구간(S2)의 포트와 연통홀(220)이 연결되어 제1구간(S1)과 제2구간(S2)에 냉각수가 유통되는 흐름을 형성할 수 있다.The
이를 통해, 본 발명은 하나의 밸브 장치(60)로 복수의 냉각수 회로를 통합하여 컴팩트화할 수 있다.Through this, the present invention can be compactized by integrating a plurality of coolant circuits into one
한편, 상술한 본 발명에 따른 밸브 장치(60)를 이용한 열관리 시스템은 하기와 같다. Meanwhile, the thermal management system using the
본 발명에 따른 열관리 시스템은 도 6 내지 7에 도시된 바와 같이, 냉각수가 순환되고, 전장부품 측 리저버(11), 제1워터펌프(12), 전장부품(13), 전장부품 측 리저버(14)를 포함하는 제1냉각수라인(10); 냉각수가 순환되고, 배터리 측 리저버(21), 제2워터펌프(22), 배터리(23), 배터리 칠러(24)를 포함하는 제2냉각수라인(20); 제1냉각수라인(10)에서 분기되고, 라디에이터(31)가 마련된 제3냉각수라인(30); 냉매가 순환되고, 압축기(41), 실외 컨덴서(42), 팽창기(43), 증발기(44)를 포함하며, 전장부품 측 리저버(14)와 배터리 칠러(24)에 연결되어 냉매와 냉각수가 열교환되는 냉매라인(40); 냉매라인(40)에서 실외 컨덴서(42)의 후방에 마련되어 냉매가 배터리 칠러(24)와 압축기(41)에 선택적으로 유통되도록 하는 냉매밸브(50); 및 제1냉각수라인(10), 제2냉각수라인(20), 제3냉각수라인(30)에 유통되는 냉각수의 유통방향을 선택적으로 전환하여 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브 장치(60);를 포함한다.As shown in FIGS. 6 and 7, the thermal management system according to the present invention circulates coolant, and includes a
본 발명에서는 라디에이터(31)와 실외 컨덴서(42)가 통합 구성되어, 라디에이터(31)와 실외 컨덴서(42)가 외기와 열교환될 수 있다.In the present invention, the
또한, 냉매라인(40)에는 압축기(41)와 전장부품 측 리저버(14) 사이에 실내 컨덴서(45)가 더 포함되어, 실내 컨덴서(45)를 통해 실내에 제공되는 공조공기의 온도를 조절할 수 있다. 이러한 실내 컨덴서(45)는 실내에 난방공기를 제공하기 위해 활용될 수 있으며, 실내 난방열을 보충하기 위해 PTC히터(H)가 더 구성될 수 있다.In addition, the
또한, 냉매라인(40)의 팽창기(43)는 실내 컨덴서(45)와 전장부품 측 리저버(14) 사이에 위치된 제1팽창기(43a), 실외 컨덴서(42)와 배터리 칠러(24) 사이에 위치된 제2팽창기(43b), 증발기(44) 이전에 위치된 제3팽창기(43c)를 포함하여 복수 구성될 수 있다. 여기서, 제1팽창기(42a)와 제2팽창기(43b)는 각각 열관리 모드에 따라 전장부품 측 리저버(11)와 배터리 칠러(24)에서 냉매와 냉각수의 열교환이 수행되도록 구성되며, 제3팽창기(43c)의 경우 증발기(44)를 통해 실내에 냉방공기를 제공하기 위해 구성될 수 있다.In addition, the
이러한 각각의 밸브, 워터펌프, 압축기(41), 팽창기(32), PTC히터(H)는 제어기(M)를 통해 열관리 모드에 따라 제어되어 동작이 결정된다. 여기서, 열관리 모드란 전장부품(13)의 냉각/승온 모드, 배터리(23)의 냉각/승온 모드, 실내의 냉방/난방 모드를 포함할 수 있다. 세부적으로는, 전장부품(13), 배터리(23)를 냉각/승온 하거나 실내를 각각 냉방/난방하는데 있어서, 외기를 이용하여 냉각/난방을 수행하는 모드, 냉매를 이용하여 냉각/난방을 수행하는 모드, 외기 및 냉매를 이용하여 냉각/난방을 수행하는 모드 등을 포함할 수 있다.Each of these valves, water pump,
한편, 제1냉각수라인(10)에는 제1워터펌프(12)의 동작시 냉각수가 전장부품 측 리저버(11), 전장부품(13), 전장부품 측 리저버(11)에 순환되면서 열교환되고, 제2냉각수라인(20)에는 제2워터펌프(22)의 동작시 냉각수가 배터리 측 리저버(21), 배터리(23), 배터리 칠러(24)를 순환하면서 열교환된다. 여기서, 제2냉각수라인(20)에는 수가열히터(25)가 더 마련되어, 제2냉각수라인(20)에 순환되는 냉각수의 온도를 조절할 수 있다. 또한, 제3냉각수라인(30)에 냉각수가 선택적으로 유통되어 라디에이터(31)와 열교환될 수 있다.Meanwhile, in the
이러한 제1냉각수라인(10), 제2냉각수라인(20), 제3냉각수라인(30)은 본 발명에 따른 밸브 장치(60)를 매개로 연결되어, 밸브 장치(60)의 냉각수 흐름 제어에 따라, 냉각수가 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)에서 개별적으로 순환되거나, 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)에 통합되어 순환될 수 있다. 또한, 제3냉각수라인(30)에 대해서도 냉각수가 선택적으로 유통될 수 있다.The
이에 따라, 본 발명의 밸브 장치(60)는 전장부품 측 리저버(11) 측, 배터리 측 리저버(21) 측, 전장부품 측 리저버(14) 측, 배터리 칠러(24) 측으로 냉각수의 유통방향을 전환하고, 전장부품 측 리저버(14)를 통과한 냉각수가 라디에이터(31)에 유통되거나 바이패스되도록 한다.Accordingly, the
이를 통해, 종래에는 냉각수 부품 간의 냉각수 유통을 위해, 복수의 밸브가 구성됨에 따라 전체 패키지가 증대되었으나, 본 발명에서는 하나의 밸브 장치(60)로 각 냉각수 부품에 대한 냉각수의 유통 방향을 전환함에 따라 전체 패키지가 축소된다. 특히, 본 발명은 하나의 밸브 장치(60)로 통합 모듈을 구성함으로써 패키지 확보 및 설계 자유도를 확보할 수 있다.Through this, in the past, the overall package was increased as a plurality of valves were configured to distribute coolant between coolant parts, but in the present invention, the distribution direction of coolant for each coolant part is changed with a
한편, 냉매라인(40)에는 압축기(41)의 구동시 냉매가 실내 컨덴서(45), 전장부품 측 리저버(11), 실외 컨덴서(42), 배터리 칠러(24), 각 팽창기(32)를 통과하면서 전장부품 열교환기(14)를 통해 제1냉각수라인(10)에 순환되는 냉각수와 열교환되거나 배터리 칠러(24)를 통해 제2냉각수라인(20)에 순환되는 냉각수와 열교환된다.Meanwhile, in the
이를 통해, 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템은 밸브 장치(60)의 동작에 의해 제1냉각수라인(10), 제2냉각수라인(20), 제3냉각수라인(30)에 순환되는 냉각수의 유통방향이 제어되고, 냉매밸브(50)의 동작에 의해 냉매라인(40)에 순환되는 냉매와 냉각수 간의 열교환이 제어됨으로써, 상황별로 최적의 열관리 모드를 수행할 수 있다.Through this, the integrated thermal management system according to the present invention provides the distribution direction of the coolant circulated in the
한편, 본 발명에서 전장부품 측 리저버(11)는 제1워터펌프(12)의 전방에 마련되고, 배터리 측 리저버(21)는 제2워터펌프(22) 전방에 마련됨으로써, 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)의 냉각수 관리가 용이하다. 특히, 제1워터펌프(12)와 제2워터펌프(22)의 전방에 각각 전장부품 측 리저버(11)와 배터리 측 리저버(21)가 배치될 경우, 각 냉각수라인에서 각 워터펌프와 리저버의 설치 위치를 분리하여 구성 가능함에 따라 전체 모듈 패키지를 구성하기가 용이하다. 또한, 각각의 리저버가 각 워터펌프의 전단에 배치됨에 따라 각 리저버를 통한 공기빼기 성능이 향상되고, 리저버와 밸브를 통합 모듈로 구성하기가 용이하다.Meanwhile, in the present invention, the electric
상술한 본 발명에 따른 각 구성을 통해, 하기와 같이 열관리 모드에 따른 실시예를 수행할 수 있다. 이에 대해서 구체적으로 설명하면 하기와 같다.Through each configuration according to the present invention described above, embodiments according to the thermal management mode can be performed as follows. This is explained in detail as follows.
도 8에 도시된 바와 같이, 제어기(M)는 전장부품(13)을 외기로 냉각시, 제1워터펌프(12)를 구동시키며, 밸브 장치(60)를 제어하여 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)에 각기 냉각수가 순환되고, 라디에이터(31)에 냉각수가 유통되도록 한다.As shown in FIG. 8, when the
즉, 전장부품(13)을 외기로 냉각시, 제1냉각수라인(10)에서 제1워터펌프(12)의 동작에 의해 전장부품(13)을 냉각시키면서 통과한 냉각수가 라디에이터(31)를 통과하면서 외기와 열교환하여 냉각되고, 라디에이터(31)를 통해 냉각된 냉각수가 다시 전장부품(13)측으로 순환됨으로써, 냉각수와 외기의 열교환을 통해 전장부품(13)을 냉각할 수 있다. 이는, 밸브 장치(60)에 의해 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)이 분리됨에 따라 제1냉각수라인(10)에만 냉각수가 순환되고, 냉각수가 라디에이터(31) 측으로 유통될 수 있다. 이때, 라디에이터(31)의 경우 팬이 구동되어 냉각수의 냉각 효율이 향상되도록 할 수 있다.That is, when cooling the
한편, 제어기(M)는 배터리(23)를 냉각시, 제2워터펌프(22)를 구동시키고, 압축기(41)가 구동된 상태에서 냉매밸브(50)를 제어하여 냉매가 배터리 칠러(24)에 유통되도록 하며, 제1팽창기(42a)의 경우 개방되고 제2팽창기(43b)의 경우 팽창 동작되도록 제어할 수 있다.Meanwhile, when cooling the
즉, 전장부품(13)을 외기로 냉각시키는 동시에 배터리(23)를 냉매로 냉각시, 제1워터펌프(12)의 동작에 의해 전장부품(13)을 냉각시키면서 통과한 냉각수가 라디에이터(31)를 통과하면서 외기와 열교환하여 냉각되고, 라디에이터(31)를 통해 냉각된 냉각수가 다시 전장부품(13)측으로 순환된다. 이는, 밸브 장치(60)에 의해 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)이 분리됨에 따라 제1냉각수라인(10)에만 냉각수가 순환되고, 냉각수가 라디에이터(31) 측으로 유통된다.That is, when cooling the
이와 함께, 압축기(41)가 구동됨에 따라 압축된 냉매가 실내 컨덴서(45), 전장부품 측 리저버(11), 실외 컨덴서(42)를 통해 응축되고, 제2팽창기(43b)가 팽창 동작됨으로써, 배터리 칠러(24)를 통해 냉매와 냉각수가 열교환하여 냉각수의 냉각이 수행된다. 이로 인해, 제2냉각수라인(20)에서 배터리 칠러(24)를 통해 냉각된 냉각수가 배터리(23)로 유통되어 배터리(23)를 냉각할 수 있다. 여기서, 제2워터펌프(22)가 구동되어 제2냉각수라인(20)에서 냉각수가 순환되고, 냉매밸브(50)는 냉매의 유통흐름이 실외 컨덴서(42) 이후 제2팽창기(43b) 및 배터리 칠러(24) 측으로 유통되도록 전환되며, 제1팽창기(42a)가 풀 개방 상태로 전환될 수 있다.At the same time, as the
이와 같이, 본 발명은 전장부품(13)을 외기와 냉각수의 열교환을 통해 냉각시킬 수 있으며, 배터리(23)의 경우 냉각수와 냉매의 열교환을 통해 냉각시킬 수 있다.In this way, the present invention can cool the
이에 따라, 밸브 장치(60)는 일실시예로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 스템(200)에서 하우징(100)의 제1구간(S1)에 해당되는 포트 중 제3포트(130)에서 제2포트(120)로 냉각수가 유통되고, 하우징(100)의 제2구간(S2)에 해당되는 포트중 제4포트(140)를 통해 유입된 냉각수가 연통홀(220)을 통해 제1구간(S1)의 제1포트(110)에 유통되는 흐름이 형성될 수 있다. 이를 통해, 상술한 전장부품을 외기로 냉각하거나 배터리를 배터리 칠러로 냉각하는 열관리 모드를 구현할 수 있다.Accordingly, the
한편, 제어기(M)는 실내 냉방시, 제3팽창기(43c)가 팽창 동작되도록 제어할 수 있다. 즉, 제3팽창기(43c)가 폐쇄 상태일 경우 냉매가 증발기(44) 측으로 유통이 차단되지만, 제3팽창기(43c)가 개방 상태일 경우 냉매가 증발기(44) 측으로 유통되어 증발기(44)를 통해 공조공기를 냉각할 수 있다. 즉, 전장부품(13)을 외기로 냉각시키는 동시에 배터리(23)를 냉매로 냉각시키는 모드에서, 실외 컨덴서(42)를 통과한 냉매 중 일부가 증발기(44)에 유통되도록 함으로써 실내를 냉방시킬 수 있다. Meanwhile, the controller M can control the
한편, 제어기(M)는 배터리(23)와 전장부품(13)을 외기로 냉각시, 제1워터펌프(12)와 제2워터펌프(22)를 구동시키고, 밸브 장치(60)를 제어하여 배터리(23) 및 배터리 칠러(24)를 통과한 냉각수가 전장부품(13) 및 전장부품 측 리저버(14)에 유통되고, 라디에이터(31)에 냉각수가 유통되도록 한다.Meanwhile, when the
도 10에 도시된 바와 같이, 배터리(23)와 전장부품(13)을 모두 외기로 냉각시, 밸브 장치(60)에 의해 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)이 하나의 냉각수 유통 경로를 형성함에 따라 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)에 냉각수가 공용되어 유통된다. 또한, 밸브 장치(60)에 의해 냉각수가 라디에이터(31) 측으로 유통된다. 이로 인해, 제1워터펌프(12)와 제2워터펌프(22)의 동작시 배터리(23)를 1차 냉각한 냉각수가 전장부품(13)을 2차 냉각하고, 배터리(23)와 전장부품(13)을 냉각한 냉각수가 라디에이터(31)를 통해 냉각되어 다시 배터리(23)와 전장부품(13)을 냉각하도록 순환된다. 이때, 냉매라인(40)에서 냉매가 순환되지 않도록 하여, 전장부품 측 리저버(11)와 배터리 칠러(24)를 통한 냉매와 냉각수의 열교환이 방지되도록 한다. 이를 통해, 본 발명은 라디에이터(31)를 통해 외기만으로 냉각수를 냉각하여, 배터리(23)와 전장부품(13)을 외기로 냉각할 수 있다.As shown in FIG. 10, when both the
이에 따라, 밸브 장치(60)는 일실시예로서, 도 11에 도시된 바와 같이, 스템(200)에서 하우징(100)의 제1구간(S1)에 해당되는 포트 중 제3포트(130)에서 제1포트(110)로 냉각수가 유통되고, 하우징(100)의 제2구간(S2)에 해당되는 포트중 제4포트(140)를 통해 유입된 냉각수가 연통홀(220)을 통해 제1구간(S1)의 제2포트(120)에 유통되는 흐름이 형성될 수 있다. 이를 통해, 상술한 배터리와 전장부품을 외기로 냉각하는 열관리 모드를 구현할 수 있다.Accordingly, the
한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 제어기(M)는 전장부품(13) 폐열을 회수하며 실내 난방시, 제1워터펌프(12)를 구동시키고, 밸브 장치(60)를 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)에 각기 냉각수가 순환되고, 냉각수가 라디에이터(31)를 바이패스되도록 하며, 압축기(41)가 구동된 상태에서 제1팽창기(43a)의 경우 팽창되며, 제2팽창기(43b)와 제3팽창기(43c)의 경우 폐쇄되도록 제어한다. 여기서, 여기서, 냉매밸브(50)의 경우 실내 컨덴서(45)를 통과한 냉매가 압축기(41)에 유통되도록 제어될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 12, the controller M recovers waste heat from the
즉, 실내를 난방시, 압축기(41)에서 유출된 고온 고압 상태의 냉매가 실내 컨덴서(45)로 유입되어 실내 컨덴서(45)에서 응축되어 방열하고, 외기 또는 내기가 실내 컨덴서(45)를 통과함에 따라 방열된 열과 열교환하여 승온된 후 실내에 공급되어 실내를 난방시킬 수 있다. 이때, 실내 난방을 보충하기 위해 PTC히터(H)가 함께 구동될 수 있다.That is, when heating the room, the high-temperature, high-pressure refrigerant flowing out of the
이와 더불어, 냉매라인(40)에서 제1팽창기(43a)의 경우 팽창되고, 제2팽창기(43b)의 경우 개방되며, 제3팽창기(43c)의 경우 폐쇄됨에 따라, 실내 컨덴서(45)를 통과한 냉매가 제1팽창기(43a)에서 팽창된 후 전장부품 열교환기(14)를 통해 제1냉각수라인(10)의 냉각수와 열교환되어 냉각수가 냉각된다. 이로 인해, 전장부품(13)은 제1워터펌프(12)의 구동에 의해 제1냉각수라인(10)에 순환되는 냉각수에 의해 냉각될 수 있으며, 전장부품 측 리저버(11)에서 전장부품(13)을 냉각하여 승온된 냉각수와 냉매가 열교환됨에 따라 증발이 원활해진다.In addition, as the
또한, 제1냉각수라인(10) 내의 냉각수가 라디에이터(31)에 순환되지 않기에 전장부품 측 리저버(11)에서 냉매와 냉각수 간의 열교환 효율이 확보되고, 제3팽창기(43c)가 폐쇄 동작되어 증발기(44)를 통한 냉각공기가 형성되지 않는다.In addition, since the coolant in the
이에 따라, 밸브 장치(60)는 일실시예로서, 도 13에 도시된 바와 같이, 스템(200)에서 하우징(100)의 제1구간(S1)에 해당되는 포트 중 제3포트(130)에서 제2포트(120)로 냉각수가 유통되고, 하우징(100)의 제2구간(S2)에 해당되는 포트중 제5포트(150)를 통해 유입된 냉각수가 연통홀(220)을 통해 제1구간(S1)의 제1포트(110)에 유통되는 흐름이 형성될 수 있다. 이를 통해, 상술한 전장부품 폐열을 회수하며 실내 난방하는 열관리 모드를 구현할 수 있다.Accordingly, the
한편, 제어기(M)는 배터리(23)의 냉각 및 실내 난방시, 제1워터펌프(12)의 구동을 중지시키고, 제2워터펌프(22)를 구동시킨다.Meanwhile, when cooling the
즉, 실내를 난방시 동일하게 압축기(41)에서 유출된 고온 고압 상태의 냉매가 실내 컨덴서(45)로 유입되어 실내 컨덴서(45)에서 응축되어 방열하고, 외기 또는 내기가 실내 컨덴서(45)를 통과함에 따라 방열된 열과 열교환하여 승온된 후 실내에 공급되어 실내를 난방시킬 수 있다. 이때, 실내 난방을 보충하기 위해 PTC히터(H)가 함께 구동될 수 있다.That is, when heating the room, the high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the
또한, 냉매라인(40)에서 제1팽창기(43a)의 경우 팽창되고, 제2팽창기(43b)와 제3팽창기(43c)의 경우 폐쇄됨에 따라 실내 컨덴서(45)를 통과한 냉매가 제1팽창기(43a)에서 팽창되되 제1워터펌프(12)의 구동이 중지됨으로써 전장부품 측 리저버(11)에서 냉매와 냉각수 간의 열교환이 이루어지지 않고, 배터리 칠러(24)에서 냉매와 냉각수 간의 열교환이 수행되어 제2냉각수라인(20)의 냉각수가 냉각되도록 한다. 여기서, 냉매밸브(50)의 경우 실내 컨덴서(45)를 통과한 냉매가 배터리 칠러(24) 측으로 유통되도록 제어될 수 있으며, 제1팽창기(43a)가 개방되도록 하고, 제2팽창기(43b)에서 팽창 동작되도록 하여 배터리 칠러(24)에서 냉매와 냉각수 간이 열교환이 수행되도록 할 수 있다. 이를 통해, 실내 난방을 수행하면서 배터리(23)의 냉각을 함께 수행할 수 있다.In addition, as the
한편, 도 14에 도시된 바와 같이, 제어기(M)는 전장부품(13)과 배터리(23)의 폐열을 이용한 실내 난방시, 제1워터펌프(12)와 제2워터펌프(22)를 구동시키고, 밸브 장치(60)를 제어하여 배터리(23) 및 배터리 칠러(24)를 통과한 냉각수가 전장부품(13) 및 전장부품 측 리저버(14)에 유통되도록 하며, 압축기(41)가 구동된 상태에서 제1팽창기(43a)의 경우 팽창 동작되고, 냉매밸브(50)를 제어하여 컨덴서를 통과한 냉매가 배터리 칠러(24)를 패스하여 압축기(41)에 유통되도록 한다.Meanwhile, as shown in FIG. 14, the controller (M) drives the
즉, 전장부품(13)과 배터리(23)의 폐열을 이용한 실내 난방시, 밸브 장치(60)에 의해 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)이 하나의 냉각수 유통 경로를 형성함에 따라 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)에 냉각수가 공용되어 유통된다. 또한, 라디에이터(31) 측으로 냉각수가 유통되지 않도록 함으로써, 제1워터펌프(12)와 제2워터펌프(22)의 동작에 의해 배터리(23)를 1차 냉각한 냉각수가 전장부품(13)을 2차 냉각하게 된다.That is, when heating the room using the waste heat of the
또한, 압축기(41)에서 유출된 고온 고압 상태의 냉매가 실내 컨덴서(45)로 유입되어 실내 컨덴서(45)에서 응축되어 방열하고, 외기 또는 내기가 실내 컨덴서(45)를 통과함에 따라 방열된 열과 열교환하여 승온된 후 실내에 공급되어 실내를 난방시킬 수 있다. 이때, 실내 난방을 보충하기 위해 PTC히터(H)가 함께 구동될 수 있다.In addition, the high-temperature, high-pressure refrigerant flowing out of the
특히, 냉매라인(40)에서 제1팽창기(43a)의 경우 팽창됨에 따라 압축기(41)에서 압축된 냉매가 실내 컨덴서(45)를 통과 후 제1팽창기(43a)에서 팽창된 후 전장부품 열교환기(14)를 통해 제1냉각수라인(10)의 냉각수와 열교환된다. 이로 인해, 제1냉각수라인(10) 및 제2냉각수라인(20)에 순환되어 전장부품(13) 및 배터리(23)와 열교환한 냉각수가 전장부품 측 리저버(11)를 통해 냉매와 열교환됨으로써 냉매가 전장부품(13)과 배터리(23)에서 발생된 열을 흡열하게 된다. 이렇게, 전장부품(13)과 배터리(23)의 열을 흡열한 냉매는 배터리 칠러(24)를 패스하여 압축기(41)에 유통됨에 따라 냉매 시스템의 차압이 감소되어 난방 효율도 향상된다.In particular, as the first expander (43a) expands in the refrigerant line (40), the refrigerant compressed in the compressor (41) passes through the indoor condenser (45), expands in the first expander (43a), and then enters the electrical component heat exchanger. Heat is exchanged with the coolant of the first coolant line (10) through (14). As a result, the coolant that circulates in the
이에 따라, 밸브 장치(60)는 일실시예로서, 도 15에 도시된 바와 같이, 스템(200)에서 하우징(100)의 제1구간(S1)에 해당되는 포트 중 제3포트(130)에서 제1포트(110)로 냉각수가 유통되고, 하우징(100)의 제2구간(S2)에 해당되는 포트중 제5포트(150)를 통해 유입된 냉각수가 연통홀(220)을 통해 제1구간(S1)의 제2포트(120)에 유통되는 흐름이 형성될 수 있다. 이를 통해, 상술한 전장부품과 배터리의 폐열을 이용한 실내 난방하는 열관리 모드를 구현할 수 있다.Accordingly, the
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 밸브 장치(60) 및 이를 이용한 열관리 모듈은 복수의 냉각수 회로를 하나의 밸브로 통합하여 컴팩트화함으로써 제조적인 측면에서 유리하며 사이즈가 컴팩트해지면서 공간 활용도가 향상되는 효과를 갖는다.The
또한, 각종 열관리 모드에 따라 각 냉각수라인에 순환되는 냉각수와 냉매라인(40)에 순환되는 냉매의 열교환을 통해, 전장부품(13) 및 배터리(23)의 냉각, 전장부품(13) 및 배터리(23)의 폐열을 활용한 실내 난방을 포함하여 열관리 효율성이 향상됨에 따라, 전동화 모빌리티의 주행거리를 확보할 수 있다.In addition, through heat exchange between the coolant circulating in each coolant line and the refrigerant circulating in the
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although the present invention has been shown and described in relation to specific embodiments, it is known in the art that the present invention can be modified and changed in various ways without departing from the technical spirit of the invention as provided by the following claims. This will be self-evident to those with ordinary knowledge.
100:하우징 110:제1포트
120:제2포트 130:제3포트
140:제4포트 150:제5포트
160:제6포트 200:스템
200a:몸체부 200b:연장부
210:유통홀 211:제1유통홀
212:제2유통홀 220:연통홀
300:씰 310:관통홀
S1:제1구간 S2:제2구간
10:제1냉각수라인 11:전장부품 측 리저버
12:제1워터펌프 13:전장부품
14:전장부품 열교환기 20:제2냉각수라인
21:배터리 측 리저버 22:제2워터펌프
23:배터리 24:배터리 칠러
25:수가열히터 30:제3냉각수라인
31:라디에이터 40:냉매라인
41:압축기 42:실외 컨덴서
43:팽창기 43a:제1팽창기
43b:제2팽창기 43c:제3팽창기
44:증발기 45:실내 컨덴서
50:냉매밸브 60:밸브 장치
M:제어기 H:PTC히터100: Housing 110: First port
120: 2nd port 130: 3rd port
140: Port 4 150: Port 5
160: Port 6 200: Stem
200a:
210: Distribution Hall 211: First Distribution Hall
212: Second distribution hall 220: Communication hall
300: Seal 310: Through hole
S1: 1st section S2: 2nd section
10: First coolant line 11: Reservoir on electrical parts side
12: First water pump 13: Electrical parts
14: Electrical component heat exchanger 20: Second coolant line
21: Battery side reservoir 22: Second water pump
23:Battery 24:Battery chiller
25: Water heater 30: Third coolant line
31: Radiator 40: Refrigerant line
41: Compressor 42: Outdoor condenser
43:
43b:
44: Evaporator 45: Indoor condenser
50: Refrigerant valve 60: Valve device
M: Controller H: PTC heater
Claims (19)
하우징의 내부공간에 회전될 수 있도록 마련되고, 복수의 포트 중 제1구간의 포트와 제2구간의 포트에 각기 매칭되는 복수의 유통홀이 형성되며, 제1구간과 제2구간에 매칭되는 유통홀 중 어느 하나를 연통시키는 연통홀이 형성된 스템; 및
하우징과 스템 사이에 개재되고, 스템의 각 유통홀에 매칭되는 관통홀이 형성된 씰;을 포함하는 밸브 장치.A housing having an internal space and a plurality of ports through which coolant is distributed are divided into a first section and a second section and spaced apart for each section;
It is provided so that it can be rotated in the internal space of the housing, and a plurality of distribution holes matching the ports of the first section and the ports of the second section are formed among the plurality of ports, and the distribution holes matching the first section and the second section are formed. A stem having a communication hole communicating with one of the holes; and
A valve device comprising a seal interposed between the housing and the stem and having a through hole matching each distribution hole of the stem.
하우징은 제1구간에서 전장부품 측 리저버에 연결된 제1포트, 배터리 측 리저버에 연결된 제2포트, 배터리 칠러에 연결된 제3포트가 형성되고, 제2구간에서 라디에이터 입출구에 각기 연결된 제4포트 및 제5포트가 형성된 것을 특징으로 하는 밸브 장치.In claim 1,
The housing has a first port connected to the reservoir on the electric component side in the first section, a second port connected to the reservoir on the battery side, and a third port connected to the battery chiller, and a fourth port and a third port connected to the radiator inlet and outlet in the second section. A valve device characterized in that 5 ports are formed.
하우징에는 전장부품 열교환기가 연결된 제6포트가 라디에이터 입구에 연결된 제4포트에서 분기되도록 연결된 것을 특징으로 하는 밸브 장치.In claim 2,
A valve device characterized in that the sixth port to which the electrical component heat exchanger is connected is connected to the housing so that it branches off from the fourth port connected to the radiator inlet.
스템은 제1구간에 대응되며 제1구간의 각 포트를 연결시키는 제1유통홀과 제1구간의 포트와 연통홀을 연결시키는 제2유통홀이 형성된 몸체부와, 몸체부에서 연장되어 제2구간에 대응되며 둘레를 따라 일정길이 연장되어 제2구간의 특정 포트를 폐쇄시키는 연장부로 구성된 것을 특징으로 하는 밸브 장치.In claim 3,
The stem corresponds to the first section and has a body portion formed with a first distribution hole connecting each port of the first section and a second distribution hole connecting the port and the communication hole in the first section, and a second extending from the body portion. A valve device characterized in that it consists of an extension part that corresponds to the section and extends a certain length along the circumference to close a specific port in the second section.
스템의 몸체부에는 제1포트, 제2포트, 제3포트 중 두 개의 포트에 연결되는 복수의 제1유통홀이 형성됨에 따라 각 제1유통홀이 연통되어 내부에 유통경로가 형성되고, 제1포트, 제2포트, 제3포트 중 나머지 하나의 포트에 연결되는 제2유통홀이 연통홀과 연통되게 형성된 것을 특징으로 하는 밸브 장치.In claim 4,
A plurality of first distribution holes connected to two of the first port, second port, and third port are formed in the body portion of the stem, so that each first distribution hole is communicated to form a distribution path inside, A valve device characterized in that the second distribution hole connected to the remaining port among the first port, second port, and third port is formed to communicate with the communication hole.
스템의 연장부는 제4포트, 제5포트 중 어느 하나의 포트에 매칭되도록 형성되고, 연장부를 제외한 부분이 제4포트, 제5포트 중 다른 하나의 포트와 연통홀이 연통되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 밸브 장치.In claim 4,
The extension part of the stem is formed to match one of the fourth port and the fifth port, and the part excluding the extension part is formed so that the communication hole communicates with the other port of the fourth port and the fifth port. valve device.
씰은 제1씰과 제2씰로 분할되도록 구성되고, 관통홀의 넓이는 유통홀의 넓이보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 밸브 장치.In claim 1,
A valve device characterized in that the seal is configured to be divided into a first seal and a second seal, and the area of the through hole is formed to be larger than the area of the distribution hole.
냉각수가 순환되고, 전장부품 측 리저버, 제1워터펌프, 전장부품, 전장부품 열교환기를 포함하는 제1냉각수라인;
냉각수가 순환되고, 배터리 측 리저버, 제2워터펌프, 배터리, 배터리 칠러를 포함하는 제2냉각수라인;
제1냉각수라인에서 분기되고, 라디에이터가 마련된 제3냉각수라인;
냉매가 순환되고, 압축기, 실외 컨덴서, 팽창기, 증발기를 포함하며, 전장부품 열교환기와 배터리 칠러에 연결되어 냉매와 냉각수가 열교환되는 냉매라인;
냉매라인에서 실외 컨덴서의 후방에 마련되어 냉매가 배터리 칠러와 압축기에 선택적으로 유통되도록 하는 냉매밸브; 및
제1냉각수라인, 제2냉각수라인, 제3냉각수라인에 유통되는 냉각수의 유통방향을 선택적으로 전환하여 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브 장치;를 포함하는 열관리 시스템.In the integrated thermal management system using the valve device of any one of claims 1 to 6,
A first coolant line through which coolant circulates and includes an electrical component side reservoir, a first water pump, an electrical component, and an electrical component heat exchanger;
a second coolant line through which coolant circulates and includes a battery side reservoir, a second water pump, a battery, and a battery chiller;
a third coolant line branched from the first coolant line and equipped with a radiator;
A refrigerant line through which the refrigerant circulates, includes a compressor, outdoor condenser, expander, and evaporator, and is connected to the electric component heat exchanger and the battery chiller to exchange heat between the refrigerant and coolant;
A refrigerant valve provided behind the outdoor condenser in the refrigerant line to selectively distribute refrigerant to the battery chiller and compressor; and
A thermal management system comprising a valve device that controls the flow of coolant by selectively changing the flow direction of the coolant distributed in the first coolant line, the second coolant line, and the third coolant line.
냉매라인에는 압축기와 전장부품 열교환기 사이에 실내 컨덴서가 더 포함된 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.In claim 8,
A heat management system characterized in that the refrigerant line further includes an indoor condenser between the compressor and the heat exchanger for electrical components.
냉매라인의 팽창기는 실내 컨덴서와 전장부품 열교환기 사이에 위치된 제1팽창기, 실외 컨덴서와 배터리 칠러 사이에 위치된 제2팽창기, 증발기 이전에 위치된 제3팽창기를 포함하여 복수 구성된 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.In claim 9,
The refrigerant line expander is characterized in that it is composed of a plurality of expanders, including a first expander located between the indoor condenser and the electric component heat exchanger, a second expander located between the outdoor condenser and the battery chiller, and a third expander located before the evaporator. Thermal management system.
밸브 장치는 전장부품 측 리저버 측, 배터리 측 리저버 측, 전장부품 열교환기 측, 배터리 칠러 측으로 냉각수의 유통방향을 전환하고, 전장부품 열교환기를 통과한 냉각수가 라디에이터에 유통되거나 바이패스되도록 하는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.In claim 10,
The valve device switches the distribution direction of the coolant to the reservoir side on the electric parts side, the reservoir side on the battery side, the heat exchanger side of the electric parts, and the battery chiller, and allows the coolant that passed through the heat exchanger of the electric parts to be distributed to the radiator or bypassed. thermal management system.
열관리 모드에 따라 밸브, 워터펌프, 압축기, 팽창기를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.In claim 10,
A thermal management system further comprising a controller that controls the valve, water pump, compressor, and expander according to the thermal management mode.
제어기는 전장부품을 외기로 냉각시, 제1워터펌프를 구동시키며, 밸브 장치를 제어하여 제1냉각수라인과 제2냉각수라인에 각기 냉각수가 순환되고, 라디에이터에 냉각수가 유통되도록 하는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.In claim 12,
The controller drives the first water pump when cooling the electrical components with external air, and controls the valve device to circulate coolant in the first coolant line and the second coolant line, respectively, and to distribute the coolant to the radiator. Thermal management system.
제어기는 배터리를 냉각시, 제2워터펌프를 구동시키고, 압축기가 구동된 상태에서 냉매맬브를 제어하여 냉매가 배터리 칠러에 유통되도록 하며, 제1팽창기의 경우 개방되고 제2팽창기의 경우 팽창 동작되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.In claim 13,
When cooling the battery, the controller drives the second water pump and controls the refrigerant valve while the compressor is running so that the refrigerant is distributed to the battery chiller. The first expander is opened and the second expander is expanded. A thermal management system characterized by control.
제어기는 실내 냉방시, 제3팽창기가 팽창 동작되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.In claim 12,
A thermal management system wherein the controller controls the third expander to expand when cooling the room.
제어기는 배터리와 전장부품을 외기로 냉각시, 제1워터펌프와 제2워터펌프를 구동시키고, 밸브 장치를 제어하여 배터리 및 배터리 칠러를 통과한 냉각수가 전장부품 및 전장부품 열교환기에 유통되고, 라디에이터에 냉각수가 유통되도록 하는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.In claim 12,
When the battery and electrical components are cooled by outdoor air, the controller drives the first and second water pumps and controls the valve device so that the coolant that has passed through the battery and battery chiller is distributed to the electrical components and the heat exchanger of the electrical components, and the radiator A thermal management system characterized in that coolant is distributed to.
제어기는 전장부품 폐열을 회수하며 실내 난방시, 제1워터펌프를 구동시키고, 밸브 장치를 제1냉각수라인과 제2냉각수라인에 각기 냉각수가 순환되고, 냉각수가 라디에이터를 바이패스되도록 하며,
압축기가 구동된 상태에서 제1팽창기의 경우 팽창되며, 제2팽창기와 제3팽창기의 경우 폐쇄되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.In claim 12,
The controller recovers waste heat from electrical components, drives the first water pump during indoor heating, and uses a valve device to circulate coolant through the first and second coolant lines, respectively, and allow the coolant to bypass the radiator.
A thermal management system that controls the first expander to expand while the compressor is running, and the second and third expanders to close.
제어기는 배터리의 냉각 및 실내 난방시, 제1워터펌프의 구동을 중지시키고, 제2워터펌프를 구동시키는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.In claim 17,
A heat management system characterized in that the controller stops the operation of the first water pump and operates the second water pump when cooling the battery and heating the room.
제어기는 전장부품과 배터리의 폐열을 이용한 실내 난방시, 제1워터펌프와 제2워터펌프를 구동시키고, 밸브 장치를 제어하여 배터리 및 배터리 칠러를 통과한 냉각수가 전장부품 및 전장부품 열교환기에 유통되도록 하며,
압축기가 구동된 상태에서 제1팽창기의 경우 팽창 동작되고, 냉매밸브를 제어하여 컨덴서를 통과한 냉매가 배터리 칠러를 패스하여 압축기에 유통되도록 하는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.In claim 12,
When heating the room using waste heat from electrical components and batteries, the controller drives the first and second water pumps and controls the valve device so that the coolant that has passed through the battery and battery chiller is distributed to the electrical components and the heat exchanger of the electrical components. And
A thermal management system in which the first expander expands while the compressor is running, and the refrigerant valve is controlled to allow the refrigerant that has passed through the condenser to pass through the battery chiller and be distributed to the compressor.
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