KR20120059730A - Cooling system for electric vehicle - Google Patents

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KR20120059730A
KR20120059730A KR1020100121131A KR20100121131A KR20120059730A KR 20120059730 A KR20120059730 A KR 20120059730A KR 1020100121131 A KR1020100121131 A KR 1020100121131A KR 20100121131 A KR20100121131 A KR 20100121131A KR 20120059730 A KR20120059730 A KR 20120059730A
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cooling
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김수환
임채환
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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Abstract

PURPOSE: A cooling device for an electric vehicle is provided to reduce the size of an air-cooling cooling module through improving the arrangement of a radiator for electric components and a condenser for an air conditioner. CONSTITUTION: A cooling device for an electric vehicle comprises a water-cooling condenser(132), an integration radiator(110), and a cooling water distribution pump(121). The water-cooling condenser is installed in a coolant line(131) of an air conditioner. The water-cooling condenser is installed to be penetrated by a cooling water line(105). The water-cooling condenser cools and condenses the cooling water through heat exchange with cooling water. The integration radiator supplies the cooling water cooling electric components. The cooling water distribution pump pumps the cooling water discharged from a cooling water line. The cooling water distribution pump distributes the cooling water to the condenser side and electric components side.

Description

전기자동차용 냉각시스템{Cooling system for electric vehicle}Cooling system for electric vehicle

본 발명은 전기자동차용 냉각시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에어컨용 콘덴서와 전장 부품용 라디에이터를 전후로 배치하여 구성되었던 종래에 비해 공랭식 냉각모듈의 크기를 컴팩트화할 수 있고 라디에이터에서의 통기 저항 증가로 인한 전장 부품의 냉각성능 저하를 해소할 수 있는 전기자동차용 냉각시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a cooling system for an electric vehicle, and more particularly, it is possible to compact the size of an air-cooled cooling module compared to the conventional structure, which is configured by arranging a condenser for an air conditioner and a radiator for electric components back and forth, and to increase the aeration resistance in the radiator. The present invention relates to a cooling system for electric vehicles that can eliminate the deterioration in cooling performance of electrical components.

일반적으로 전기자동차에서는 차량 구동을 위한 구동모터나 고전압 정션박스(HV J/BOX), 인버터를 포함한 모터제어기(MCU:Motor Control Unit), 전력변환장치(LDC:Low Voltage DC/DC Converter), 기타 각종 제어기 및 고전압 부품 등의 전장 부품들을 열해 방지 및 내구성능 유지를 위해 냉각하고 있는데, 통상 냉각수를 이용하는 수냉식이 적용되고 있다. In general, electric vehicles drive motors for driving a vehicle, high voltage junction boxes (HV J / BOX), motor control units (MCU) including inverters, low voltage DC / DC converters (LDC), etc. Electronic components such as various controllers and high voltage components are heated to be cooled to prevent them and maintain durability, and water-cooling using cooling water is generally applied.

이러한 수냉식에서는 각 전장 부품을 순환한 냉각수의 열을 라디에이터(이하, 전장 라디에이터라 함)를 통해 방출하게 되는데, 전기자동차의 전장 라디에이터는 일반 엔진(내연기관) 자동차에 사용되는 엔진 라디에이터와 마찬가지로 공랭식으로 냉각수의 열을 방출하고 있다.In this type of water cooling, the heat of the cooling water circulating through each electric component is radiated through a radiator (hereinafter, referred to as a electric field radiator). The electric field electric radiator of an electric vehicle is air cooled like an engine radiator used in a general engine (internal combustion engine) car. It is releasing heat of cooling water.

전기자동차의 경우, 엔진 대신 전장 부품을 수냉식으로 냉각해야 하므로, 기존의 엔진 라디에이터 대신 전장 라디에이터를 설치하여, 냉각팬에 의해 흡입되는 외기 또는 주행풍을 전장 라디에이터로 통과시킴으로써 냉각수의 열을 방출시키는 것이다.In the case of electric vehicles, the electrical components must be cooled by water cooling instead of the engine. Therefore, the electric radiators are installed instead of the existing engine radiators to discharge heat from the coolant by passing outside air or running winds sucked by the cooling fans through the electrical radiators. .

통상 전기자동차의 냉각시스템은 도 1에 나타낸 바와 같이 전장 부품(VSD100, MCU, LDC, HV J/BOX, Motor)을 통과하는 냉각수라인(11), 냉각수의 열을 방출시키기 위한 공랭식 라디에이터(12), 냉각수 펌프(13), 냉각팬 등으로 구성되어 있으며, 이때 전장 라디에이터(12)는 도 2에 나타낸 바와 같이 에어컨용 콘덴서(14)의 뒤쪽에 배치된다.Generally, the cooling system of an electric vehicle includes a cooling water line 11 passing through electric components (VSD100, MCU, LDC, HV J / BOX, Motor), and an air-cooling radiator 12 for dissipating heat of cooling water. , A cooling water pump 13, a cooling fan, and the like, wherein the electric field radiator 12 is disposed behind the air conditioner condenser 14 as shown in FIG. 2.

에어컨용 콘덴서(14)와 전장 라디에이터(12)는 전후로 배치되어 공통적으로 냉각팬(18)의 흡입공기 또는 주행풍에 의해 냉각되는 공랭식 방식을 적용하고 있지만, 콘덴서(14)는 팽창밸브(15), 증발기(16) 및 압축기(17)와 함께 독립된 냉동계를 구성하면서 냉매의 열을 공랭식으로 방출시키는 구성이고, 전장 라디에이터(12)는 각종 고전압 전장 부품으로부터 열교환되어 나온 냉각수를 냉각하는 역할을 수행하게 된다.The air conditioner condenser 14 and the electric field radiator 12 are disposed in front and rear and are commonly applied by an air-cooling method in which the cooling fan 18 is cooled by intake air or running wind, but the condenser 14 is an expansion valve 15. In addition, the evaporator 16 and the compressor 17 constitute an independent refrigeration system while releasing air from the refrigerant in an air-cooled manner, and the electric field radiator 12 serves to cool the coolant that is heat-exchanged from various high voltage electric components. Done.

그러나, 전장 라디에이터(12), 콘덴서(14) 등 종래 냉각모듈의 가장 큰 문제점은 전장 부품 냉각을 위한 전장 라디에이터의 방열성능 및 용량 부족을 고려하여 전장 라디에이터의 두께 증대 등을 도모하려 하여도 그 제한된 설치공간으로 인해 한계가 있다는 점이다.However, the biggest problem of the conventional cooling module such as the electric radiator 12 and the condenser 14 is that even when attempting to increase the thickness of the electric radiator in consideration of the heat dissipation performance and the lack of capacity of the electric radiator for cooling the electric components, the limitation is limited. There is a limit due to the installation space.

전장 라디에이터의 두께를 증대시키는 경우, 제한된 설치공간에서 콘덴서의 두께를 축소해야 하므로 콘덴서 축소로 인해 차량의 냉방성능이 불리해질 뿐만 아니라, 콘덴서의 두께 유지시에는 전장 라디에이터의 두께 증대로 인해 냉각모듈 전체의 두께가 증가하므로 설치공간 확보가 어려워진다.In the case of increasing the thickness of a full-length radiator, it is necessary to reduce the thickness of the condenser in a limited installation space, so that the cooling performance of the vehicle becomes disadvantageous due to the reduction of the condenser, and when the thickness of the condenser is maintained, the entire cooling module is increased due to the increase in the thickness of the full-length radiator. It increases the thickness of, making it difficult to secure the installation space.

또한 콘덴서가 전장 라디에이터의 전방에 배치되므로 전장 라디에이터에서는 차량 전방으로부터 유입되는 외기의 저항, 즉 통기 저항이 증가하게 되면서 전장 부품의 냉각성능 저하를 초래한다.
In addition, since the condenser is disposed in front of the electric field radiator, in the electric field radiator, the resistance of external air flowing from the front of the vehicle, that is, the ventilation resistance, is increased, resulting in a decrease in the cooling performance of the electric component.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 에어컨용 콘덴서와 전장 부품용 라디에이터를 전후로 배치하여 구성되었던 종래에 비해 공랭식 냉각모듈의 크기를 컴팩트화할 수 있고 라디에이터에서의 통기 저항 증가로 인한 전장 부품의 냉각성능 저하를 해소할 수 있는 전기자동차용 냉각시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, it is possible to compact the size of the air-cooled cooling module compared to the prior art configured by arranging the condenser for air conditioner and the radiator for electrical components back and forth, and increase the air resistance in the radiator The purpose of the present invention is to provide a cooling system for an electric vehicle that can solve the degradation of the cooling performance of the electrical components.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 에어컨 장치의 냉매라인 상에 설치되고 콘덴서측 냉각수라인이 통과하도록 구비되어 냉각수와의 열교환에 의해 냉매를 냉각, 응축시키는 수냉식 콘덴서와; 상기 콘덴서측 냉각수라인을 통해 콘덴서로부터 배출된 냉각수와, 전장측 냉각수라인을 통해 흐르면서 전장 부품을 냉각시킨 냉각수가 공급되는 통합 라디에이터와; 상기 통합 라디에이터의 출구측 냉각수라인으로 배출된 냉각수를 펌핑하여 상기 콘덴서측 냉각수라인과 전장측 냉각수라인으로 분배하는 냉각수 분배펌프;를 포함하고, 상기 통합 라디에이터에서 콘덴서를 냉각시킨 냉각수와 전장 부품을 냉각시킨 냉각수의 방열이 이루어지고, 상기 통합 라디에이터의 출구측 냉각수라인에서 분배된 냉각수가 통합 라디에이터와 콘덴서, 및 통합 라디에이터와 전장 부품 사이를 순환하도록 된 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉각시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a water-cooled condenser installed on the refrigerant line of the air conditioner and provided to pass through the condenser side cooling water line to cool and condense the refrigerant by heat exchange with the cooling water; An integrated radiator supplied with the cooling water discharged from the condenser through the condenser side cooling water line and the cooling water flowing through the electric field side cooling water line to cool the electric component; And a cooling water distribution pump pumping the cooling water discharged to the outlet side cooling water line of the integrated radiator and distributing the cooling water line to the condenser side cooling water line and the electric field side cooling water line. The heat dissipation of the cooling water is provided, and the cooling water distributed in the outlet side cooling water line of the integrated radiator is circulated between the integrated radiator and the condenser, and the integrated radiator and the electric component.

또한 상기 콘덴서측 냉각수라인과 전장측 냉각수라인이 합류부에서 합관되고, 합류부에서 통합 라디에이터로 입구측 냉각수라인이 연결되어, 콘덴서를 통과한 냉각수와 전장 부품을 통과한 냉각수가 상기 합류부에서 합류된 뒤 입구측 냉각수라인을 통해 통합 라디에이터로 공급되도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the condenser side cooling water line and the electric field side cooling water line are joined at the confluence part, and the inlet side coolant line is connected to the integrated radiator at the confluence part, and the coolant passing through the condenser and the coolant passing through the electric component are joined at the confluence part. After being supplied to the integrated radiator through the inlet side coolant line.

또한 상기 전장측 냉각수라인에 설치되어 냉각수 분배펌프에 의해 펌핑된 냉각수를 추가로 펌핑하여 순환시키는 전장측 냉각수 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The apparatus may further include a full length side coolant pump installed in the full length side coolant line to further pump and circulate the coolant pumped by the coolant distribution pump.

이에 따라, 본 발명에 따른 전기자동차용 냉각시스템에 의하면, 공랭식 콘덴서와 전장 라디에이터를 전후로 배치하여 구성되었던 종래의 공랭식 냉각모듈을 하나의 통합 라디에이터로 대체하게 되면서, 냉각팬 전방에 위치되는 냉각모듈의 크기가 하나의 통합 라디에이터 크기로 컴팩트화될 수 있게 된다. Accordingly, according to the cooling system for an electric vehicle according to the present invention, while replacing the conventional air-cooled cooling module configured by arranging the air-cooled condenser and the electric field radiator back and forth with one integrated radiator, the cooling module located in front of the cooling fan The size can be compacted into one integrated radiator size.

또한 냉각팬 전방의 통합 라디에이터 단독 설치가 실현됨에 따라 필요한 경우 통합 라디에이터의 크기를 증대시킬 수 있고, 통합 라디에이터를 통과하는 냉각수 유량 증대로 라디에이터 단품의 방열 효율을 극대화할 수 있다.In addition, the integrated radiator alone installation in front of the cooling fan can be used to increase the size of the integrated radiator if necessary, and maximize the heat dissipation efficiency of the radiator unit by increasing the flow rate of coolant through the integrated radiator.

또한 냉각팬에 의해 흡입되는 외기 또는 주행풍이 곧바로 통합 라디에이터를 통과하게 되면서, 통합 라디에이터에서의 통기 저항의 감소가 가능해질 뿐만 아니라 통합 라디에이터로 유입되는 공기의 온도가 종래에 비해 상대적으로 낮아지므로 전장 부품의 냉각성능이 개선될 수 있다. 종래에 비해 전장 부품의 열해 방지 효과 및 내구성능을 증대시킬 수 있다.
In addition, as outdoor air or driving wind sucked by the cooling fan passes directly through the integrated radiator, not only is it possible to reduce aeration resistance in the integrated radiator, but also the temperature of the air flowing into the integrated radiator is relatively lower than in the related art. The cooling performance of can be improved. Compared with the related art, it is possible to increase the thermal degradation prevention effect and durability of the electric component.

도 1은 종래의 전기자동차용 냉각시스템의 냉각회로도이다.
도 2는 종래의 전기자동차용 냉각모듈을 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차용 냉각시스템의 냉각회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 냉각시스템에서 통합 라디에이터를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명에서 수냉식 콘덴서의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에서 통합 라디에이터 사용에 따른 냉각수의 합류, 분배가 이루어지는 구성을 나타내는 도면이다. 1 is a cooling circuit diagram of a conventional electric vehicle cooling system.
2 is a schematic view showing a conventional cooling module for an electric vehicle.
3 is a cooling circuit diagram of an electric vehicle cooling system according to the present invention.
4 is a schematic view showing an integrated radiator in the cooling system according to the present invention.
5 is a view schematically showing the configuration of a water-cooled condenser in the present invention.
6 is a view showing a configuration in which the confluence and distribution of the cooling water according to the use of the integrated radiator in the present invention.

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

도 3은 본 발명에 따른 전기자동차용 냉각시스템의 냉각회로도이다.3 is a cooling circuit diagram of an electric vehicle cooling system according to the present invention.

본 발명은 전기자동차용 냉각시스템에 관한 것으로서, 도시된 바와 같이, 에어컨 장치의 냉매 열 방출을 위한 콘덴서(132)를, 기존의 공랭식에서 냉각수와의 열교환을 통해 냉매를 냉각시키는 수냉식으로 변경하고, 대신 콘덴서(132)에서 냉매와의 열교환 후 배출되는 냉각수를 전장 부품용 냉각수와 합류시켜 통합 라디에이터(110)를 통과시키는 방식을 적용한 것에 주안점이 있는 것이다.The present invention relates to a cooling system for an electric vehicle, as shown in the figure, by changing the condenser 132 for the refrigerant heat release of the air conditioning unit, the conventional air-cooled to cool the refrigerant through heat exchange with the cooling water, Instead, the main point is that the cooling water discharged after the heat exchange with the refrigerant from the condenser 132 is combined with the cooling water for the electric component to pass the integrated radiator 110.

이 경우, 냉각수 방열을 위한 하나의 공랭식 통합 라디에이터(110)가 사용될 수 있고, 수냉식 콘덴서(132)에서 배출되는 냉각수(냉매의 열을 전달받은 냉각수)와 전장 부품(VSD100, MCU, LDC, HV J/BOX, Motor)을 냉각한 냉각수가 통합 라디에이터(110)에서 통합적으로 열을 방출시키게 된다. In this case, one air-cooled integrated radiator 110 may be used for heat dissipation of the coolant, and the coolant discharged from the water-cooled condenser 132 and the electric component (VSD100, MCU, LDC, HV J) Cooling water cooling the / BOX, Motor) will be integrated heat release from the integrated radiator (110).

이때, 수냉식 콘덴서(132)의 위치는 냉각팬 전방의 위치가 아닌 차량 내 별도 위치, 즉 통합 라디에이터 및 냉각팬과는 떨어져 배치되도록 지정된 별도 위치로 변경되고, 기존의 공랭식 콘덴서가 삭제되면서 도 4에 나타낸 바와 같이 냉각팬(111) 전방의 협소한 공간에는 통합 라디에이터(110)만 단독으로 설치된다.At this time, the position of the water-cooled condenser 132 is changed to a separate position in the vehicle, not a position in front of the cooling fan, that is, a separate position designated to be separated from the integrated radiator and the cooling fan, and the existing air-cooled condenser is deleted in FIG. 4. As shown, only the integrated radiator 110 is installed in a narrow space in front of the cooling fan 111 alone.

본 발명에서 통상의 구성과 마찬가지로 콘덴서(132)는 냉매라인(131) 상에 설치되어 팽창밸브(133), 증발기(134) 및 압축기(135)와 함께 차량 실내 냉방용 에어컨 장치를 구성하게 되는데, 냉매라인(131)을 통해 냉매가 콘덴서(132), 팽창밸브(133), 증발기(134), 압축기(135)의 순으로 순환하게 된다.Like the conventional configuration in the present invention, the condenser 132 is installed on the refrigerant line 131 to configure the air conditioner for cooling the vehicle interior together with the expansion valve 133, the evaporator 134 and the compressor 135. The refrigerant is circulated in the order of the condenser 132, the expansion valve 133, the evaporator 134, and the compressor 135 through the refrigerant line 131.

이때, 냉매는 증발기(134)에서 전달받은 열을 콘덴서(132)에서 냉각수로 방출하게 된다.At this time, the refrigerant releases the heat transferred from the evaporator 134 to the cooling water from the condenser 132.

도 5는 본 발명에서 수냉식 콘덴서의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.5 is a view schematically showing the configuration of a water-cooled condenser in the present invention.

도시된 바와 같이, 냉각수라인(102)이 콘덴서(132)를 통과하도록 되어 있으며, 이때 냉각수라인(102)이 콘덴서(132)의 냉매라인(131)과 인접되는 상태로 통과하도록 하여 냉매라인(131)을 통과하는 냉매가 냉각수라인(102)을 흐르는 냉각수와 열교환될 수 있도록 한다.As shown, the coolant line 102 passes through the condenser 132, where the coolant line 102 passes adjacent to the coolant line 131 of the condenser 132. Refrigerant passing through the) is to be heat exchanged with the cooling water flowing in the cooling water line (102).

이에 증발기(134)에서 열을 공급받아 증기상태로 된 냉매가 콘덴서(132)를 통과하게 되면서 냉각수로 열을 방출하여 냉각되고, 이에 응축된 냉매가 팽창밸브(133)를 통해 증발기(134), 압축기(135)로 순환하게 된다.The coolant is supplied with heat from the evaporator 134 and passes through the condenser 132 to discharge heat to the cooling water, and the refrigerant is condensed through the expansion valve 133. It is circulated to the compressor 135.

한편, 도 6에 나타낸 바와 같이, 콘덴서(132)에서 냉매를 냉각한 냉각수는 냉각수라인(102)을 따라 흐른 뒤 전장 부품을 통과한 냉각수와 합류된 후 공랭식 통합 라디에이터(110)를 통과하게 된다.On the other hand, as shown in Figure 6, the cooling water cooling the refrigerant in the condenser 132 flows along the cooling water line 102 and then joined with the cooling water passing through the electrical components passes through the air-cooled integrated radiator 110.

이를 위해 전장 부품을 통과하도록 구비된 전장측 냉각수라인(101)과 콘덴서(132)를 통과하도록 구비된 콘덴서측 냉각수라인(102)이 합류부(103)에서 합관되고, 합류부(103)에서 합쳐진 냉각수가 통합 라디에이터(110)로 공급되도록 합류부(103)에서 통합 라디에이터(110)의 입구로는 입구측 냉각수라인(104)이 연결된다.To this end, the electric field-side coolant line 101 provided to pass through the electric component and the condenser-side coolant line 102 provided to pass through the condenser 132 are joined at the confluence unit 103 and merged at the confluence unit 103. The inlet side cooling water line 104 is connected to the inlet of the integrated radiator 110 at the confluence unit 103 so that the coolant is supplied to the integrated radiator 110.

또한 통합 라디에이터(110)의 출구에 연결된 출구측 냉각수라인(105)은 전장 부품을 통과하는 냉각수라인(101)과 콘덴서(132)를 통과하는 냉각수라인(102)으로 분기되며, 통합 라디에이터(110)의 출구측에 냉각수 분배펌프(121)가 설치되어 통합 라디에이터(110)에서 배출된 냉각수를 펌핑하게 된다.In addition, the outlet side coolant line 105 connected to the outlet of the integrated radiator 110 is branched into the coolant line 101 passing through the electric component and the coolant line 102 passing through the condenser 132, the integrated radiator 110 Cooling water distribution pump 121 is installed at the outlet side of the pump to cool the water discharged from the integrated radiator 110.

이로써 냉각수 분배펌프(121)에 의해 펌핑된 냉각수가 전장측 냉각수라인(101)과 콘덴서측 냉각수라인(102)으로 분배되게 된다. As a result, the coolant pumped by the coolant distribution pump 121 is distributed to the electric field side coolant line 101 and the condenser side coolant line 102.

전장측 냉각수라인(101)으로 분배된 냉각수는 전장측 냉각수 펌프(122)에 의해 추가 펌핑되어 전장 부품(VSD100, MCU, LDC, HV J/BOX, Motor)들을 차례로 통과하면서 전장 부품들을 냉각시키게 되고, 콘덴서측 냉각수라인(102)으로 분배된 냉각수는 다시 콘덴서(132)를 통과하게 된다.The coolant distributed to the electric coolant line 101 is additionally pumped by the electric coolant pump 122 to cool the electric parts while passing through the electric components (VSD100, MCU, LDC, HV J / BOX, and Motor) in turn. The cooling water distributed to the condenser side cooling water line 102 passes through the condenser 132 again.

전장 부품들을 통과한 냉각수와 콘덴서(132)를 통과한 냉각수는 다시 합류부(103)를 거쳐 통합 라디에이터(110)로 공급되며, 냉각수 분배펌프(121)와 전장측 냉각수 펌프(122)에 의해 각각의 냉각수라인(101,102)을 계속해서 순환하게 된다.The coolant passing through the electric components and the coolant passing through the condenser 132 are again supplied to the integrated radiator 110 through the confluence unit 103 and respectively by the coolant distribution pump 121 and the electric coolant side pump 122. The cooling water lines 101 and 102 are continuously circulated.

이하, 본 발명의 전기자동차용 냉각시스템에 의해 냉각이 이루어지는 상태를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a state in which cooling is performed by the cooling system for an electric vehicle of the present invention will be described.

차량 실내 냉방Vehicle air conditioning

팽창밸브(133), 증발기(134), 압축기(135), 콘덴서(132)를 차례로 순환하도록 냉매라인(131)이 연결되어 있는바, 증발기(134)에서 증기상태로 증발된 냉매가 수냉식 콘덴서(132)로 들어가 콘덴서측 냉각수라인(102)을 따라 순환되는 냉각수와의 열교환에 의해 냉각되어 응축되고, 이후 다시 팽창밸브(133), 증발기(134), 압축기(135)로 흐르게 되는 통상의 냉동계 냉매 흐름에 의하여 실내 냉방이 이루어진다.The refrigerant line 131 is connected to sequentially circulate the expansion valve 133, the evaporator 134, the compressor 135, and the condenser 132, and the refrigerant evaporated in the vapor state in the evaporator 134 is a water-cooled condenser ( 132, a conventional refrigeration system that is cooled and condensed by heat exchange with cooling water circulated along the condenser side cooling water line 102, and then flows to the expansion valve 133, the evaporator 134, and the compressor 135 again. Room cooling is achieved by the refrigerant flow.

전장 부품 냉각Electronic parts cooling

도 3에 도시된 바와 같이, 냉각수 분배펌프(121)와 전장측 냉각수 펌프(122)의 펌핑력에 의해 전장 부품과 통합 라디에이터(110) 사이의 전장측 냉각수라인(101)을 통해 냉각수가 순환하게 된다.As shown in FIG. 3, the cooling water circulates through the electric field side coolant line 101 between the electric component and the integrated radiator 110 by the pumping force of the coolant distribution pump 121 and the electric field side coolant pump 122. do.

보다 상세하게는, 냉각수가 전장측 냉각수라인(101)에서 고전압 전장 부품 및 제어기, 전력변환장치 등의 전장 부품(VSD100, MCU, LDC, HV J/BOX, Motor)을 차례로 통과하여 냉각시킨 뒤, 합류부(103)에서 콘덴서(132)를 통과한 냉각수와 합쳐져 입구측 냉각수라인(104)을 통해 통합 라디에이터(110)로 공급된다.In more detail, the coolant is cooled by passing through high-voltage electrical components, such as high-voltage electrical components, controllers, power converters (VSD100, MCU, LDC, HV J / BOX, Motor) in order from the electrical field-side cooling water line 101, The confluence unit 103 is combined with the coolant passing through the condenser 132 and supplied to the integrated radiator 110 through the inlet coolant line 104.

이어 통합 라디에이터(110)에서 공기에 의해 냉각된 뒤 출구측 냉각수라인(105)으로 배출되어 냉각수 분배펌프(121)의 펌핑력에 의해 전장측 냉각수라인(101)으로 분배되고, 이어 전장측 냉각수 펌프(122)에 의해 전장측 냉각수라인(101)에 설치된 전장 부품을 다시 통과하게 된다.Subsequently, the integrated radiator 110 is cooled by air and then discharged to the outlet side coolant line 105 and distributed to the battlefield side coolant line 101 by the pumping force of the coolant distribution pump 121, followed by the full length side coolant pump. By 122, the electric component installed in the electric field side cooling water line 101 passes again.

콘덴서 냉각Condenser cooling

도 3에 도시된 바와 같이, 냉각수 분배펌프(121)에 의해 콘덴서측 냉각수라인(102)으로 분배된 냉각수가 콘덴서(132)를 통과하게 되면서 냉매와 열교환을 하게 되고, 이후 열을 전달받은 냉각수가 합류부(103)에서 전장측 냉각수라인(101)의 냉각수와 합류된 뒤 통합 라디에이터(110)로 공급되어 다시 냉각된다.As shown in FIG. 3, the coolant distributed to the condenser side coolant line 102 by the coolant distribution pump 121 passes through the condenser 132 to exchange heat with the refrigerant, and then the coolant that receives heat After joining the cooling water of the electric field-side cooling water line 101 in the confluence unit 103, it is supplied to the integrated radiator 110 and cooled again.

통합 라디에이터(110)에서 열을 방출한 냉각수는 냉각수 분배펌프(121)에 의해 다시 콘덴서측 냉각수라인(102)으로 분배되어 콘덴서(132)를 통과하게 된다.Cooling water that has released heat from the integrated radiator 110 is distributed by the cooling water distribution pump 121 to the condenser side cooling water line 102 and passes through the condenser 132.

또한 콘덴서(132)를 통과하는 냉매는 냉각수와의 열교환을 통해 냉각, 응축된 뒤 다시 냉매라인(131)을 따라 순환하게 된다.In addition, the refrigerant passing through the condenser 132 is cooled and condensed through heat exchange with the cooling water, and then circulated along the refrigerant line 131.

이와 같이 하여, 본 발명에서는 공랭식 콘덴서와 전장 라디에이터를 전후로 배치하여 구성되었던 종래의 공랭식 냉각모듈을 하나의 통합 라디에이터로 대체하게 되면서, 냉각팬 전방에 위치되는 냉각모듈의 크기가 하나의 통합 라디에이터 크기로 컴팩트화될 수 있게 된다. Thus, in the present invention, while replacing the conventional air-cooled cooling module configured by arranging the air-cooled condenser and the electric field radiator back and forth with a single integrated radiator, the size of the cooling module located in front of the cooling fan to the size of one integrated radiator It can be compact.

또한 냉각팬 전방의 통합 라디에이터 단독 설치가 실현됨에 따라 필요한 경우 통합 라디에이터의 크기를 증대시킬 수 있고, 통합 라디에이터를 통과하는 냉각수 유량 증대로 라디에이터 단품의 방열 효율을 극대화할 수 있다.In addition, the integrated radiator alone installation in front of the cooling fan can be used to increase the size of the integrated radiator if necessary, and maximize the heat dissipation efficiency of the radiator unit by increasing the flow rate of coolant through the integrated radiator.

또한 냉각팬에 의해 흡입되는 외기 또는 주행풍이 곧바로 통합 라디에이터를 통과하게 되면서, 통합 라디에이터에서의 통기 저항의 감소가 가능해질 뿐만 아니라 통합 라디에이터로 유입되는 공기의 온도가 종래에 비해 상대적으로 낮아지므로 전장 부품의 냉각성능이 개선될 수 있다. 종래에 비해 전장 부품의 열해 방지 효과 및 내구성능을 증대시킬 수 있는 것이다.In addition, as outdoor air or driving wind sucked by the cooling fan passes directly through the integrated radiator, not only is it possible to reduce aeration resistance in the integrated radiator, but also the temperature of the air flowing into the integrated radiator is relatively lower than in the related art. The cooling performance of can be improved. Compared with the related art, it is possible to increase the thermal degradation prevention effect and durability of the electric component.

기존의 공랭식 전장 라디에이터는 엔진 라디에이터에 비해 작동 스펙이 낮아 불리하지만 발열량 자체도 엔진 자동차에 비해 전기자동차가 낮기 때문에 전체적으로 여유 마진폭이 존재한다.Conventional air-cooled electric field radiators have disadvantages because they have lower operating specifications than engine radiators, but they also have margin margins overall because they generate lower electric vehicles than engine cars.

반면, 전장 라디에이터의 경우 적은 양의 냉각수를 사용하여 방열하기 때문에 고용량의 냉각수 유량에 최적화된 냉각성능을 충분히 발휘하지 못하는 단점 또한 가진다.On the other hand, in the case of the electric field radiator using a small amount of cooling water to radiate heat also has a disadvantage that does not fully exhibit the cooling performance optimized for high capacity cooling water flow rate.

이에 냉각수 유량을 충분히 확보하여 라디에이터의 방열 효과를 증대시킬 경우 전장 부품뿐만 아니라 콘덴서를 동시에 냉각시킬 수 있는 방열성능을 얻을 수 있다.Therefore, if the flow rate of the radiator is sufficiently secured to increase the heat dissipation effect of the radiator, heat dissipation performance capable of simultaneously cooling not only the electric component but also the condenser can be obtained.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
The embodiments of the present invention have been described in detail above, but the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims and Improved forms are also included in the scope of the present invention.

101 : 전장측 냉각수라인 102 : 콘덴서측 냉각수라인
103 : 합류부 104 : 입구측 냉각수라인
105 : 출구측 냉각수라인 110 : 통합 라디에이터
111 : 냉각팬 121 : 냉각수 분배펌프
122 : 전장측 냉각수 펌프 131 : 냉매라인
132 : 수냉식 콘덴서 133 : 팽창밸브
134 : 증발기 135 : 압축기101: electric field side cooling water line 102: condenser side cooling water line
103: confluence part 104: inlet coolant line
105: outlet coolant line 110: integrated radiator
111 cooling fan 121 cooling water distribution pump
122: full length side coolant pump 131: refrigerant line
132: water-cooled condenser 133: expansion valve
134: evaporator 135: compressor

Claims (4)

에어컨 장치의 냉매라인 상에 설치되고 콘덴서측 냉각수라인이 통과하도록 구비되어 냉각수와의 열교환에 의해 냉매를 냉각, 응축시키는 수냉식 콘덴서와;
상기 콘덴서측 냉각수라인을 통해 콘덴서로부터 배출된 냉각수와, 전장측 냉각수라인을 통해 흐르면서 전장 부품을 냉각시킨 냉각수가 공급되는 통합 라디에이터와;
상기 통합 라디에이터의 출구측 냉각수라인으로 배출된 냉각수를 펌핑하여 상기 콘덴서측 냉각수라인과 전장측 냉각수라인으로 분배하는 냉각수 분배펌프;
를 포함하고, 상기 통합 라디에이터에서 콘덴서를 냉각시킨 냉각수와 전장 부품을 냉각시킨 냉각수의 방열이 통합적으로 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉각시스템.
A water cooling condenser installed on the refrigerant line of the air conditioner and configured to pass through the condenser side cooling water line to cool and condense the refrigerant by heat exchange with the cooling water;
An integrated radiator supplied with the cooling water discharged from the condenser through the condenser side cooling water line and the cooling water flowing through the electric field side cooling water line to cool the electric component;
A cooling water distribution pump for pumping the cooling water discharged to the outlet side cooling water line of the integrated radiator to the condenser side cooling water line and the electric field side cooling water line;
Includes, and the heat dissipation of the cooling water for cooling the condenser and the cooling water for cooling the electrical components in the integrated radiator is configured to be made integrally.
청구항 1에 있어서,
상기 콘덴서측 냉각수라인과 전장측 냉각수라인이 합류부에서 합관되고, 합류부에서 통합 라디에이터로 입구측 냉각수라인이 연결되어, 콘덴서를 통과한 냉각수와 전장 부품을 통과한 냉각수가 상기 합류부에서 합류된 뒤 입구측 냉각수라인을 통해 통합 라디에이터로 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉각시스템.
The method according to claim 1,
The condenser side cooling water line and the electric field side cooling water line are joined at the confluence part, and the inlet side cooling water line is connected to the integrated radiator at the confluence part, and the coolant passing through the condenser and the coolant passing through the electric component are joined at the confluence part. Cooling system for an electric vehicle, characterized in that to be supplied to the integrated radiator through the rear inlet coolant line.
청구항 1에 있어서,
상기 전장측 냉각수라인에 설치되어 냉각수 분배펌프에 의해 펌핑된 냉각수를 추가로 펌핑하여 순환시키는 전장측 냉각수 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉각시스템.
The method according to claim 1,
And an electric field-side cooling water pump installed in the electric field-side cooling water line to further pump and circulate the cooling water pumped by the cooling water distribution pump.
청구항 1에 있어서,
상기 통합 라디에이터와 콘덴서 중 통합 라디에이터만이 냉각팬 전방에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉각시스템.

The method according to claim 1,
Cooling system for an electric vehicle, characterized in that only the integrated radiator of the integrated radiator and condenser is installed in front of the cooling fan.

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108116222A (en) * 2016-11-29 2018-06-05 长城汽车股份有限公司 Cooling system and vehicle
KR20200065186A (en) 2018-11-29 2020-06-09 쌍용자동차 주식회사 High voltage battery temperature management control systems and control methods of electric cars
KR20200071164A (en) 2018-12-10 2020-06-19 쌍용자동차 주식회사 The method for high voltage battery cooling system of electric vehicle
KR20220033718A (en) 2020-09-10 2022-03-17 현대자동차주식회사 System and method for overcooling driving motor
KR20220049648A (en) 2020-10-14 2022-04-22 현대자동차주식회사 System and method for overcooling driving motor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108116222A (en) * 2016-11-29 2018-06-05 长城汽车股份有限公司 Cooling system and vehicle
KR20200065186A (en) 2018-11-29 2020-06-09 쌍용자동차 주식회사 High voltage battery temperature management control systems and control methods of electric cars
KR20200071164A (en) 2018-12-10 2020-06-19 쌍용자동차 주식회사 The method for high voltage battery cooling system of electric vehicle
KR20220033718A (en) 2020-09-10 2022-03-17 현대자동차주식회사 System and method for overcooling driving motor
KR20220049648A (en) 2020-10-14 2022-04-22 현대자동차주식회사 System and method for overcooling driving motor
US11606006B2 (en) 2020-10-14 2023-03-14 Hyundai Motor Company System for overcooling drive motor and method for controlling the same

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